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扩散极限下超导准经典理论的通用边界条件:在强自旋极化系统中的应用

超导电性 2015-09-09 v2 介观与纳米尺度物理

摘要

超导准经典理论中的边界条件对于描述不同材料间异质结构中的邻近效应至关重要。尽管已在完全一般性下推导了弹道情形的边界条件,但对于由Usadel理论描述的扩散极限,涉及强自旋极化材料(例如半金属铁磁体)界面的相应边界条件一直缺乏。鉴于当前超导自旋电子学新兴领域的密集研究,为与强自旋极化铁磁体接触的扩散超导体的Usadel理论制定适当的边界条件,对于任意透射概率和任意自旋依赖界面散射相,一直是一个紧迫的开放问题。这里我们弥补这一差距,推导了扩散极限下准经典格林函数的完整边界条件,对任意自旋极化值、透射概率和自旋混合角(自旋依赖散射相移)有效。它还允许跨界面的复杂自旋纹理和通道非对角散射(当界面两侧通道数不同时的必要成分)。作为例子,我们推导了涉及半金属铁磁体的扩散系统中的邻近效应表达式。在超导体/半金属/超导体约瑟夫森结中,我们发现某些界面条件下的ϕ0\phi_0结行为。

关键词

引用

@article{arxiv.1504.06258,
  title  = {General Boundary Conditions for Quasiclassical Theory of Superconductivity in the Diffusive Limit: Application to Strongly Spin-polarized Systems},
  author = {M. Eschrig and A. Cottet and W. Belzig and J. Linder},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1504.06258},
  year   = {2015}
}

备注

29 pages, 2 figures. More detailed explanations added, and a typo in Equation (49) is corrected (factors 4 instead 2)