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非中心对称超导体中的巨轨道Edelstein效应

超导电性 2025-01-28 v2 介观与纳米尺度物理

摘要

在缺乏反演对称性的超导体中,超电流流动可诱导出非零磁化强度,这一现象是非耗散磁电效应的核心,亦称为Edelstein效应。对于携带自旋与轨道磁矩的电子,一个具有根本相关性的问题涉及具有Rashba耦合的传统自旋单重态超导体中磁电效应的轨道本质。引人注目的是,我们发现超电流诱导的轨道磁化强度比自旋所致者大一个数量级以上,从而产生巨磁电效应。所诱导的轨道磁化被证明是可调符号的,当费米能级位于布里渊区中避免交叉点附近时会发生符号改变。在存在超导相位不均匀性的情况下,Edelstein信号在超导相干长度尺度上出现调制,导致具有相反轨道矩取向的畴。这些特征对超导序参量的实空间自洽处理是稳健的。因此,轨道主导的磁电现象在体相与系统边缘均有明确的探测标志,并预期为具有反演对称性破缺的多轨道超导体的一般特征。

关键词

引用

@article{arxiv.2107.07476,
  title  = {Colossal orbital-Edelstein effect in non-centrosymmetric superconductors},
  author = {Luca Chirolli and Maria Teresa Mercaldo and Claudio Guarcello and Francesco Giazotto and Mario Cuoco},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2107.07476},
  year   = {2025}
}

备注

Main article 6 pages, 5 figures; supplemental material 4 pages 4 figures