包含锥形磁体的约瑟夫森结的临界电流

我们计算了超导/铁磁/超导（S/FM/S）约瑟夫森结的临界电流，其中 FM 层具有锥形磁结构，由面内旋转的反铁磁相和面外铁磁分量组成。考虑到诸如 Ho 等锥形磁体通过直流溅射和蒸发等方法以多晶结构薄膜形式生长时所能形成的实际电子性质和磁结构，我们在脏极限下以大磁相干长度（$\xi_f$）对这种情况进行了建模。这意味着电子平均自由程远小于归一化螺旋长度 $\lambda/2\pi$，而后者又远小于 $\xi_f$（其中 $\lambda$ 为完整螺旋沿 FM 生长方向延伸的长度）。在这一物理上合理的极限下，我们采用了线性化 Usadel 方程：我们发现三重态关联是短程的，并在临界电流中表现为 $\lambda/2\pi$ 尺度上的快速振荡。临界电流中的这些快速振荡叠加在与单态关联相关的较慢振荡之上。两种振荡均在 $\xi_f$ 尺度上衰减。我们推导了解析解，并描述了获取临界电流作为锥形磁层厚度函数的计算方法。