超导体邻近处的磁交换相互作用
超导电性
2023-12-12 v2 材料科学
摘要
将磁性与超导性界面化,为交织关键自由度提供了一个绝佳的试验平台:库珀对、自旋、电荷与自旋轨道相互作用,由此涌现出大量令人兴奋的现象,这些现象在新兴的超导自旋轨道电子学与拓扑量子技术领域具有基础性意义。磁交换相互作用(MEI),无论是各向同性的还是手征性的(如 Dzyaloshinskii-Moriya 相互作用(DMI)),对于确立这些界面处的磁行为以及支配不仅复杂的输运现象,还有拓扑平庸或非平庸客体(如 skyrmions、螺旋、Yu-Shiba-Rusinov 态和 Majorana 模)的显现都至关重要。在此,我们提出一种方法,能够从考虑超导性的电子结构模拟中提取 MEI 张量。我们将该方案应用于沉积在 Nb(110)表面的 Mn 层,并探究邻近效应对 MEI 的诱导影响。通过调节超导序参量,我们揭示了伴随手性切换的磁序潜在变化。由于其简洁的表述,我们的方法可轻易地在能够处理超导与磁性的一流框架中实现。我们的发现开辟了引人入胜的探索路径,其中手性与磁性可根据磁-超导界面的导电性质进行设计。因此我们预见其在拓扑超导比特的模拟与预测,以及涉及磁性单元的低温超导混合器件中的意义。
引用
@article{arxiv.2306.02906,
title = {Magnetic exchange interactions at the proximity of a superconductor},
author = {Uriel Allan Aceves Rodríguez and Filipe Souza Mendes Guimarães and Sascha Brinker and Samir Lounis},
journal= {arXiv preprint arXiv:2306.02906},
year = {2023}
}
备注
23 pages, 4 figures