含非均匀铁磁屏障和界面鲁赫贝森轨道矩合作用的异常及二极型Josephson效应

我们在理论上研究了平面二维Josephson结中包含任意方向交换场的两个铁磁体之间的异常效应和二极型Josephson效应，以及超导体/铁磁体界面处的轨道矩合作用，超导电极可以具有s波或任意方向d波序级。我们对结合作进行系统的对称性分析，识别实现异常和二极型Josephson效应所必需的最小条件，即打破时间反演和空间反演对称性。我们将结合作分为三类，特别关注d_{x^2-y^2}和d_{xy}取向超导体之间的结合作。我们的对称性分析通过使用广义Furusaki-Tsukada（F-T）方法获得的电流相位关系（CPR）数值计算得到支持。通过调节铁磁体中交换场的方向、界面鲁赫贝森SOC以及超导序级的取向，可实现非局域性增强超过40%。我们进一步分析了相依赖的Andreev本征态（ABS）谱及其对电荷传输的贡献，以及它们在非局域传输特征中的特征。在与F-T技术相比较的电流中，我们发现当ABS谱中出现零能级交叉或具有d波超导体结合作时（由于超导间隙较窄，可能闭合），来自间隙以上连续态的贡献变得显著。在非局域 regime 中，ABS谱显示相反于相位反转的非对称轮廓，表明在零相位差下存在有限电流且在相反方向上的临界电流不相等。