通过超导二极管效应探测螺旋相与 Bogoliubov Fermi 面

具有 Rashba 自旋轨道耦合（SOC）和面内磁场的非中心对称超导体（NCSs）已成为同时实现体相超导二极管效应（SDE）和 Josephson 二极管效应（JDE）的天然平台——这些现象表现为由于时间反演对称性与空间反演对称性同时破缺，导致相反方向上的临界电流不相等。利用准经典 Eilenberger 形式，我们系统研究了具有 Rashba SOC 和面内磁场的洁净 NCS 中的体相 SDE 和 JDE。对于体相系统，我们发现二极管效率在弱螺旋相与强螺旋相之间的一阶 Lifshitz 相变临界终点处名义上可趋近其最大值，后者以有限动量 Cooper 对及随之出现的 Bogolyubov Fermi 面（BFSs）为标志。在 Josephson 结中，我们表明超导电极中的有限动量配对是短结中 JDE 的主导机制，而在长结中则主要由正常区域的 Zeeman 场决定。在长结区域，二极管效率在低场下还会作为磁场的函数在正值与负值之间振荡，为实现高度可调的 Josephson 二极管提供了一条途径。在更高磁场下，强螺旋相中 BFSs 的出现导致当电流方向与沿 BFS 的动量对齐时，JDE 和 Josephson 电流均受到急剧抑制，从而产生强烈的各向异性。我们提出，Josephson 电流中的这种各向异性为探测 BFSs 提供了一种替代方法，适用于存在或不存在 JDE 的系统。