洁净层状超导体中的量子 FFLO 态

我们研究了朗道量子化对纯层状超导体在垂直于层的磁场中超导不稳定性的影响。我们证明，具有有限塞曼自旋分裂的库珀配对核的量子化修正促进了非均匀态的形成，其中序参量沿磁场方向（即层间）周期性调制（Fulde-Ferrell-Larkin-Ovchinnikov [FFLO] 态）。即使在以轨道抑制超导为主、塞曼自旋分裂预期影响相对较弱的通常情形下，常规均匀态在低温下也会经历这种量子化诱导的 FFLO 不稳定性。最大相对 FFLO 温度由超导转变温度与费米能量的比值给出。当自旋分裂能量与朗道能级间距之比为半整数时，该最大值得以实现。这些结果表明，FFLO 态不仅可能存在于泡利极限超导体中，也可能存在于具有较小塞曼自旋分裂能量的极洁净材料中。我们预期所描述的量子化促进的 FFLO 不稳定性是一种普遍现象，可能在具有不同电子能谱和序参量对称性的材料中发现。