莫尔伊辛超导体中的轨道Fulde-Ferrell配对态

在这项工作中,我们研究莫尔同质双层过渡金属硫族化物的超导体系,其中伊辛自旋轨道耦合(SOC)远大于莫尔带宽。我们称此类非中心对称超导体为莫尔伊辛超导体。由于大的伊辛SOC,由塞曼场引起的拆对效应可忽略,面内上限临界场($B_{c2}$)由轨道效应决定。这使我们能够研究大轨道场效应。有趣的是,当施加的面内场大于常规轨道$B_{c2}$时,会出现有限动量配对相,我们称之为轨道Fulde-Ferrell (FF)态。在此态中,库珀对获得净动量$2q_B$,其中$2q_B=eBd$是由磁场$B$引起的动量偏移,$d$表示层间分离。这种轨道场驱动的FF态不同于Rashba超导体中由塞曼效应驱动的常规FF态。显著地,我们预测当引入层不对称时,FF配对在电门控下会导致巨大的超导二极管效应。随着温度降低$B_{c2}$的上扬,加上巨大的超导二极管效应,将允许对轨道FF态的探测。