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超导体/铁磁体/超导体结中界面自旋轨道场引起的磁各向异性约瑟夫森效应

超导电性 2017-01-30 v2

摘要

我们通过求解一个实际异质结构的 Bogoljubov-de Gennes 方程,并应用 Furusaki-Tsukada 技术计算有限温度下的电流,从理论上研究了超导体/铁磁体/超导体(S/F/S)约瑟夫森结中界面 Rashba 和 Dresselhaus 自旋轨道耦合的影响——并允许层间存在隧穿势垒。自旋轨道耦合的存在导致了约瑟夫森电流的面外和面内磁各向异性,与类似正常态铁磁体/正常金属(F/N)结中的电流磁各向异性相比,这些各向异性是巨大的。特别巨大的各向异性出现在由铁磁金属层中交换劈裂能带引起的 00-π\pi 转变附近。我们还表明,约瑟夫森临界电流的方向可以通过自旋轨道耦合的强度,以及更关键地,通过磁化强度的取向来控制(诱导 00-π\pi 转变)。这种控制可以为约瑟夫森结器件带来新的功能。

关键词

引用

@article{arxiv.1608.01218,
  title  = {Magnetoanisotropic Josephson effect due to interfacial spin-orbit fields in superconductor/ferromagnet/superconductor junctions},
  author = {Andreas Costa and Petra Högl and Jaroslav Fabian},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1608.01218},
  year   = {2017}
}

备注

20 pages, 24 figures, 1 table