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临界性作为完美本征超导二极管的普适热力学要求

超导电性 2025-12-29 v1 介观与纳米尺度物理 强关联电子

摘要

超导二极管有望实现无耗散整流,但本征平台的效率总是非常低。我们揭示了这一行为的基本热力学起源,该起源与微观细节无关。记ϵ=Ic/Ic+\epsilon = I_c^-/I_c^+,其中Ic±I_c^\pm是相反方向的临界电流幅值,按惯例Ic+>IcI_c^+>I_c^-,我们证明,ϵ=0\epsilon=0在没有精细调谐的情况下是不可能的,而ϵ0\epsilon\to0只有在调谐到超导态内部的临界点时才能发生。远离这种内部不稳定性,利用一般朗道理论,我们推导出ϵ\epsilon的下界,该下界限制了本征二极管的性能。我们在一个最小超导体-伊辛模型中阐述了这些想法,在该模型中,强非互易性可以明确地看到。特别是,如果内部相变是连续的,我们证明ϵ\epsilon在相变附近的标度行为与已知的临界指数锁定。

关键词

引用

@article{arxiv.2512.21384,
  title  = {Criticality as a Universal Thermodynamic Requirement for Perfect Intrinsic Superconducting Diodes},
  author = {Pavan Hosur},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2512.21384},
  year   = {2025}
}

备注

6 pages, 2 figures