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$d$ 波型反变磁体与 $d$ 波型超导体异构结中的取向相关输运

超导电性 2025-05-20 v3

摘要

我们研究基于 dd 波型反变磁体和 dd 波型超导体的混合异构结中的德戈-圣詹姆斯态以及Josephson 效应。尽管这些态与长异构结相关,但我们发现 dx2y2d_{x^{2}-y^{2}}-反变磁体位于常规金属/反变磁体/dd 波型超导体异构结中形成短异构结中的德戈-圣詹姆斯态,由于电子与空穴波矢之间的失配增强。结果是零偏置电导峰消失,亚隙电导谱中出现显著的共振尖峰。相比之下,dxyd_{xy}-反变磁体仅在长异构结中具有德戈-圣詹姆斯态。此外,已知特征如 dx2y2d_{x^2-y^2} 配对的 V 形电导以及 dxyd_{xy} 配对的零偏置电导峰不会受到 dxyd_{xy}-反变磁性强度的影响。我们还研究了 dd 波型超导体/反变磁体/dd 波型超导体混合体的 Josephson 电流相位关系 I(φ)I(\varphi),其中 φ\varphi 为两个 dd 波型超导体之间的宏观相位差。在对称异构结中,我们获得了异常的电流相位关系,例如通过改变反变磁序参数的取向或幅值实现 00-pi\\pi 相变,并伴随显著的高阶 Josephson 谐波。有趣的是,我们发现当反变磁序参数的对称性既非 dx2y2d_{x^{2}-y^{2}}-也非 dxyd_{xy}-波时,在非对称 dx2y2d_{x^{2}-y^{2}}-超导体/反变磁体/dxyd_{xy}-超导体异构结中出现一次 Josephson 耦合。我们给出对称性分析并得出结论:异常的取向相关电流相位关系归因于反变磁自旋分裂场的特殊特征。

关键词

引用

@article{arxiv.2501.12141,
  title  = {Orientation-dependent transport in junctions formed by $d$-wave altermagnets and $d$-wave superconductors},
  author = {Wenjun Zhao and Yuri Fukaya and Pablo Burset and Jorge Cayao and Yukio Tanaka and Bo Lu},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2501.12141},
  year   = {2025}
}

备注

10 pages, 5 figures