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超导体-铁磁体异质结构中利用畴壁操控涡旋

超导电性 2023-10-12 v1 强关联电子

摘要

涡旋是超导体中的点状拓扑缺陷,其运动决定超导性质并控制器件性能。在超导体-铁磁体异质结构中,涡旋与铁磁体中的拓扑缺陷(如线状畴壁)相互作用。在以往的异质结构代中,涡旋-畴壁相互作用由杂散场介导;而在新的异质结构族中,交换场和自旋轨道耦合变得更为重要。然而,自旋轨道耦合在涡旋-畴壁相互作用中的作用仍未被探索。在此,通过数值模拟和金兹堡-朗道理论,我们揭示 Rashba 自旋轨道耦合诱导了涡旋与畴壁之间的磁电相互作用,其关键依赖于畴壁的缠绕方向——即其螺旋性。畴壁的螺旋性控制涡旋是被奈尔壁推离还是拖曳,以及它们沿布洛赫壁滑移的方向。我们的工作利用来自不同序参量、不同维度的拓扑缺陷之间的相互作用来设计增强的功能性。

关键词

引用

@article{arxiv.2310.06866,
  title  = {Manipulating Vortices with Domain Walls in Superconductor-Ferromagnet Heterostructures},
  author = {Sebastián A. Díaz and Jonas Nothhelfer and Kjetil M. D. Hals and Karin Everschor-Sitte},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2310.06866},
  year   = {2023}
}

备注

10 pages, 5 figures