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扩散正常导线 Josephson 弱连接中的内禀自旋轨道相互作用:超流与态密度

超导电性 2016-02-17 v2

摘要

我们研究了在存在自旋分裂场(可能源于内禀交换场或外加场的塞曼效应)的情况下,超导体-纳米线-超导体(SNS)弱连接中内禀(Rashba 或 Dresselhaus)自旋轨道相互作用的影响。我们数值求解了完整的非线性 Usadel 方程,并分析了通过弱连接产生的超流以及导线中心态密度的行为。我们指出了自旋轨道相互作用的存在如何产生长程自旋三重态超流,即使在非常大的交换场极限下,该超流仍然保持有限。特别地,我们展示了旋转场如何导致在交换场与自旋轨道场之间的角度函数下,0 态和 π\pi 态之间的一系列转变。同时,三重态配对导致态密度中出现零能峰。我们进一步求解了线性化的 Usadel 方程,展示了与完整方程解的对应关系,并详细说明了长程超流分量的出现。我们的研究对于当前在多通道和存在无序的极限下半导体纳米线中超流的研究具有重要意义。

关键词

引用

@article{arxiv.1507.02320,
  title  = {Intrinsic spin-orbit interaction in diffusive normal wire Josephson weak links: supercurrent and density of states},
  author = {Juho Arjoranta and Tero T. Heikkila},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1507.02320},
  year   = {2016}
}

备注

11 pages, 10 figures; updated discussion of the angular dependence of the supercurrent