拓扑超导体-铁磁体异质结构中的界面电流

我们提出在非中心对称超导体与金属铁磁体之间的界面处存在可观的平行电荷电流。我们的分析聚焦于超导体的两种互补轨道角动量配对态，它们分别例示了在体材料中具有能隙和无能隙的拓扑非平庸态。利用准经典散射理论，我们推导出用 Andreev 反射系数表示的界面电流表达式。通过对电流的系统研究，我们发现无能隙和有能隙超导体之间存在显著的定性差异，这反映了它们截然不同的底层拓扑性质。对于完全有能隙的超导体，当系统从拓扑非平庸相调至平庸相时，零温电流会急剧下降。我们用拓扑转变处亚能隙边缘态对电流贡献的突然消失来解释这一现象。无能隙超导体中的电流以低温下的急剧增强为特征，并在零温时对铁磁金属中的交换场强度表现出奇异的依赖性。这是由于强自旋极化的非简并零能平带因其与交换场的耦合而发生能量移动所致。我们认为界面电流为超导体的拓扑性质提供了一种新颖的检验，并讨论了实验验证我们预测的前景。