基于交变磁体超导体异质结构的热电电流自旋极化与二极管效应

最近出现的一类名为交变磁体（AM）的新型磁性材料，其特征在于动量依赖的自旋劈裂与零净磁化的结合，为自旋电子学应用开辟了广阔前景。我们在理论上探讨了交变磁自旋劈裂如何影响基于AM的超导异质结构中的热电准粒子电流。我们的装置包含一个双层系统，其中$d$波AM通过近邻耦合与普通$s$波超导体（SC）相连。我们在结两端施加有限热偏压，计算了由准粒子携带的热电电流。热电电流随系统基态温度和化学势的变化行为与传统SC异质结构非常相似。值得注意的是，在AM结中发现的耗散热电电流是自旋劈裂的，因此在基于AM的结中产生有限的自旋极化，在强交变磁相中可接近$100\%$的自旋极化。我们进一步研究了基于AM的约瑟夫森结（JJ）中的热电电流，并说明了如何在这种基于AM的JJ中实现几乎完美的二极管效应，其效率约为$100\%$，符号由AM的强度决定，从而增强了自旋热电子学应用的潜力。