反向超导二极管效应与单向超导传输由次�磁性诱导
超导电性
2025-12-05 v2
摘要
当前关于非 reciprocity 超导 (SC) 传输研究主要聚焦沿单一轴心测量的前后不对称临界电流。大多数实现方式通过引入铁磁体或施加外部磁场以实现此效应，驱动系统进入有效的 Fulde-Ferrell (FF) 态，但往往严重抑制 SC 间隙，导致器件鲁棒性受损。本文提出并理论证明，将常规 -波 SC 薄膜耦合至 -波次�磁性 (altermagnet) 提供了更具韧性的替代方案。次�磁性固有的动量相关自旋分裂可在 BCS 态中诱导非 collinear SC 二极管效应，临界电流各向异性表现为四向 () 对称。当进入大型分裂下的 FF 态时，此各向异性逐渐演化为单向 () 模式。关键在于，FF 配对动量锁定于离散晶体轴，从而消除旋转性 Goldstone 模态，保留可观的 SC 间隙，无需任何突然或显著的抑制。这些综合特征使次�磁性 Proximity 成为构建受称呼为保护的、高效且可编程 SC 二极管的引人注目的平台，适用于下一代电子器件。
引用
@article{arxiv.2507.05543,
title = {Altermagnetism-induced non-collinear superconducting diode effect and unidirectional superconducting transport},
author = {F. Yang and L. Q. Chen},
journal= {arXiv preprint arXiv:2507.05543},
year = {2025}
}