超导体-铁磁体异质结构中感应磁化强度的振荡

我们研究了当温度降低到超导转变温度以下时，超导体-铁磁体(SF)异质结构中自旋磁化强度的变化。假设SF界面在原子尺度上是光滑的，且平均自由程不太短。通过求解Eilenberger方程，我们证明在超导体中感应的自旋磁矩是交换场$h$与铁磁体厚度$d$的乘积$hd$的振荡变号函数。因此，与高度无序(扩散)系统(仅存在屏蔽)的情况相反，在超导态下系统的总自旋磁矩既可以小于(屏蔽)也可以大于(反屏蔽)正常态下的总自旋磁矩。这一令人惊讶的效应源于系统中局域Andreev态特有的周期性质。该效应在理想的弹道输运系统(样品中无体无序，界面光滑且完全透明)中最为显著，然而这些理想条件并非该效应存在的必要条件。我们证明，即使对于任意低的界面透明度以及存在体无序的情况，只要满足$h \tau \gg 1$($\tau$为平均自由程)，振荡仍然存在(尽管被抑制)。在低界面透明度下，我们求解了任意无序强度的问题，并作为同一公式的极限情况，得到了弹道输运区域($h \tau \gg 1$)的振荡磁化强度和扩散区域($h \tau \ll 1$)的非振荡磁化强度。