回转结构中的非互易超导输运与自旋霍尔效应

近年来，对展现非互易输运特别是二极管效应的超导系统的探索迅速增多。这一趋势涵盖了多种系统，包括平面混合结构、非对称 SQUID 以及某些非中心对称超导体。此类系统的一个共同特征是回转对称性，其在不同尺度上实现并以极矢量表征。伴随时间反演对称性的破缺，极轴的存在允许磁电效应，当其与邻近诱导的超导性结合时，产生自发的无耗散电流，构成超导二极管效应的基础。在确立该对称性后，我们提出对由支持自旋霍尔效应的正常金属和附着于铁磁绝缘体构成的横向约瑟夫森结中输运的全面理论研究。由于后者的存在，磁电效应无需外磁场即可出现。我们确定了反常电流对自旋弛豫长度以及常用于自旋电子学表征金属与铁磁绝缘体间界面的输运参数的依赖关系。因此，我们的理论自然地将超导系统中的非互易输运与经典自旋电子学效应（如自旋霍尔效应、自旋电流效应和自旋霍尔磁电阻）统一起来。我们提出了一种涉及在正常态测量磁电阻、在超导态测量非互易输运的实验。该实验一方面允许确定模型的参数，从而更精确地验证正常系统中磁电效应的理论；另一方面，有助于更深入理解决定这些参数的潜在微观起源。