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由自旋翻转散射与安德烈夫反射诱导的负自旋 Δ_T 噪声

介观与纳米尺度物理 2026-05-29 v5 信号处理 应用物理 量子物理

摘要

我们研究了正常金属-自旋翻转器-正常金属-绝缘体-超导体(N-sf-N-I-S)结中的电荷 Δ_T 噪声,随后考察了自旋 Δ_T 噪声。我们的分析揭示了一个关键对比:电荷 Δ_T 噪声始终保持严格为正,而自旋 Δ_T 噪声在自旋翻转散射与安德烈夫反射共同作用下发生从正到负的符号反转。相比之下,电荷量子散粒噪声保持为正且具有确定符号,这对于自旋量子散粒噪声同样成立。负自旋 Δ_T 噪声的出现有两个主要启示。首先,它确立了自旋分辨 Δ_T 噪声与量子散粒噪声之间的明确区别:前者由反平行自旋关联主导,而后者由同自旋关联主导。其次,它提供了量子散粒噪声单独无法捕捉的散射机制信息。因此,负自旋 Δ_T 噪声可作为安德烈夫反射与自旋翻转协同效应的独特探针。我们进一步通过将结果与早前关于强关联系统(如分数量子霍尔态)和多端混合超导结中负 Δ_T 噪声的报道进行比较,将我们的结果置于背景中。总体而言,本工作为支配 Δ_T 噪声中符号反转的机制提供了新见解,并凸显了它们作为超导混合器件中自旋依赖散射独特指纹的作用。

关键词

引用

@article{arxiv.2307.14072,
  title  = {Negative Spin $\Delta_T$ noise Induced by Spin-Flip Scattering and Andreev Reflection},
  author = {Sachiraj Mishra and Colin Benjamin},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2307.14072},
  year   = {2026}
}

备注

14 pages, 6 figures, 2 tables, accepted for publication in Journal of Physics: Condensed Matter