在自旋轨道耦合超导体中通过反常超电流观测长程铁磁性
超导电性
2023-07-24 v2 介观与纳米尺度物理
强关联电子
摘要
传统超导体天然不利于铁磁性,因为承载超电流的电子配成对自旋反平行单态。在具有强 Rashba 自旋轨道耦合的超导体中,杂质磁矩通过自旋伽伐尼效应诱导超电流。结果,杂质磁矩间的长程铁磁相互作用可能以类似于巡游铁磁体中的方式由此类反常超电流介导。Fe(Se,Te) 正是这样一种具有拓扑表面带的超导体,先前已显示其在杂质自旋周围呈现量子反常涡旋。在此,我们利用扫描超导量子干涉设备的磁通敏感性,研究杂质周围超电流重叠区域的超导 Fe(Se,Te)。我们在对样品施加超电流后发现了均匀的剩磁通图案。这些图案与由面内磁化产生的反常边缘与体超电流一致,其发生于电流阈值之上,并遵循令人联想到铁磁体的磁滞回线。类似的长程磁序可在小面外磁场下由迈斯纳电流产生。磁化随温度升高而减弱,并在热循环至超导临界温度以上后消失;进一步表明超导对于建立和维持磁序至关重要。这些观测证明了表面反常超电流作为自旋轨道耦合超导体中铁磁性的媒介,其可能用于低功耗低温存储器。
引用
@article{arxiv.2307.10722,
title = {Observation of long-range ferromagnetism via anomalous supercurrents in a spin-orbit coupled superconductor},
author = {B. K. Xiang and Y. S. Lin and Q. S. He and J. J. Zhu and B. R. Chen and Y. F. Wang and K. Y. Liang and Z. J. Li and H. X. Yao and C. X. Wu and T. Y. Zhou and M. H. Fang and Y. Lu and I. V. Tokatly and F. S. Bergeret and Y. H. Wang},
journal= {arXiv preprint arXiv:2307.10722},
year = {2023}
}