混合约瑟夫森结中的内禀时空晶体序

我们证明了在拓扑绝缘体上的长铁磁φ0约瑟夫森结中，无需任何外部周期性调制即可出现内禀时空晶体序。铁磁层中由于反演对称性破缺而存在的交换相互作用和Dzyaloshinskii-Moriya相互作用，通过磁矩与约瑟夫森相位之间的耦合内部调制了临界电流。这打破了时间平移对称性，导致面内电流的时空依赖性中出现时空晶体图案，该电流以几乎两倍于铁磁共振频率的频率振荡。在临界电流未被内部调制的极限下，不会出现时空晶体序。此时，仅当施加外部参数调制时，系统才会表现出典型的经典离散时空晶体序，其振荡频率为调制频率的一半。考虑到实验检测这一悬而未决的问题，我们证明最近开发的、可在纳米尺度可视化超电流的磁强计装置可用于实验检测混合约瑟夫森结中的时空晶体图案。