Nb/Ni 超导体/铁磁体隧道态密度中的异常双峰结构

我们实验研究了 Nb/Ni (S/F) 双层膜作为 Ni 厚度 $d_F$ 函数的态密度 (DOS)。我们最薄的样品显示出位于 $\pm\Delta_0$ 处的常规 DOS 峰，而中等厚度的样品则表现出异常的“双峰”结构。对于较厚的样品 ($d_F \geq 3.5$ nm)，我们观察到了此前仅在超导体/弱铁磁体结构中报道过的“反转”DOS。我们使用自洽非线性 Usadel 方程分析数据，发现如果在模型中包含大量的自旋轨道散射，就能定量拟合 $\pm\Delta_0$ 处的特征。有趣的是，我们无法通过添加任何参数来重现能隙下结构。因此，观测到的异常能隙下结构代表了现有 Usadel 理论之外的新物理。