纯二维非中心对称超导体中的非线性二极管效应与 Berezinskii-Kosterlitz-Thouless 相变

本文研究了与面内 Zeeman 场耦合的纯二维 Rashba 超导体中螺旋态的相图与电子输运性质。通过从有效作用量中积分离斯振幅涨落，微观推导出了连续 XY 作用量。我们证明了由此过程得到的超流刚度精确等价于平均场自由能密度对 Cooper 对动量的二阶导数，表明振幅涨落具有重要作用。本工作还考虑了涡旋核能量，并讨论了其对 Berezinskii-Kosterlitz-Thouless (BKT) 相变线的影响。此外，本文还修正了纯二维超导体中的非线性 V-I 特性理论，以纳入超导二极管效应理论的最新进展。主要结果如下。我们发现，在有限面内 Zeeman 场下，系统的非线性 V-I 特性变得非互易。这让人联想到二维系统中的超导二极管效应，尽管纯二维超导体中的临界电流为零。此外，我们发现沿 BKT 相变线的裸有效超流刚度在某一特定温度下具有局部极小值，且在该温度附近 V-I 特性的非互易性被强烈增强。