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利用磁性杂质探测自旋劈裂超导体中的磁关联与三重态关联

介观与纳米尺度物理 2024-07-04 v1 强关联电子 超导电性

摘要

理论预测,与铁磁绝缘体(FMI)邻近的超导体(SC)会表现出混合的单重态和三重态对关联。FMI的磁邻近效应使Bogoliubov激发的能量发生自旋劈裂,并导致厚度小于超导相干长度的超导薄膜表面产生自旋极化。在这项工作中,我们研究了这些现象在通过Kondo耦合与该FMI/SC系统耦合的磁性杂质性质中的表现。利用数值重整化群(NRG)方法,我们计算了一个模型的基态和低激发态性质,该模型包含了Kondo相互作用和与表面自旋极化的类Ruderman-Kittel-Kasuya-Yosida(RKKY)相互作用。我们的主要发现是,由于邻近FMI,最低偶数费米子宇称态发生了能量劈裂。随着Kondo耦合的增加,劈裂增大并饱和到一个等于FMI交换场两倍的普适值。我们引入了一个可以解析求解的双位点模型,并为这一结果及其他NRG结果提供了定性理解。此外,利用微扰理论,我们证明了该劈裂背后的机制涉及RKKY场和自旋劈裂超导体的三重态关联。结合NRG的标度分析表明,该劈裂可以写成Kondo温度与超导能隙比值的单参数标度函数,该函数也已通过数值方法获得。

关键词

引用

@article{arxiv.2402.07184,
  title  = {Probing Magnetic and Triplet Correlations in Spin-Split Superconductors with Magnetic Impurities},
  author = {Chen-How Huang and Anastasiia Skurativska and F. Sebastian Bergeret and Miguel A. Cazalilla},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2402.07184},
  year   = {2024}
}

备注

18 pages, 6 figures