黑磷在应变与无序下的Fraunhofer响应与超流自旋开关
材料科学
2018-12-05 v2 介观与纳米尺度物理
超导电性
摘要
我们发展了在磁交换场和应变存在下弹道及无序超导单层黑磷器件的理论模型。弹道情形通过微观Bogoliubov-de Gennes形式研究,而无序情形我们建立了准经典模型。利用这两个模型,我们从理论上研究了二维黑磷Josephson结中超流对外加磁场的响应。我们的结果表明,当费米能级和机械应变变化时,弹道样品中超流对垂直磁场的响应会偏离标准Fraunhofer干涉图样。该发现表明化学势与应变的组合是控制高灵敏应变效应晶体管和超导量子干涉器件中电流响应的有效外部旋钮。我们还研究了超导体-铁磁体-铁磁体-超导体结中的超流,其中两个相邻磁化区的磁化均匀但取向失准。我们展示磁化失准可控制超流中高于一次谐波sin(phi)(其中phi为超导体间相位差)的谐波激发,并构成一个完整的自旋开关电流元件。最后,我们讨论了实验实现我们发现的可能途径。我们预期我们的模型和讨论能为实验者在器件设计和未来研究中提供指导。
引用
@article{arxiv.1811.00027,
title = {Fraunhofer response and supercurrent spin switching in black phosphorus with strain and disorder},
author = {Mohammad Alidoust and Morten Willatzen and Antti-Pekka Jauho},
journal= {arXiv preprint arXiv:1811.00027},
year = {2018}
}
备注
10 pages, 4 figures, (Bogoliubov-de Gennes, Eilenberger, and Usadel Techniques)