超导轨道磁电效应及其跨超导-正常金属相变的演化

超导磁电效应即超导体中电流诱导的磁化，以往研究主要聚焦于自旋磁化，而忽略了配对 Bloch 电子所携带的轨道磁矩的效应。本工作中，我们表明超导体中的轨道磁矩可在电流存在时诱导出大的轨道磁化。我们构建了跨超导-正常金属相变的电流诱导自旋与轨道磁化的统一描述。我们发现，在具有均匀配对的超导体中，给定电流密度下的电流诱导磁化与其正常金属态中相同；而在非均匀超导配对下，电流诱导磁化在超导-正常金属相变附近表现出大小的突变。重要的是，我们的理论预言了具有大轨道磁矩且自旋轨道耦合可忽略的配对 Bloch 电子的超导扭转双层石墨烯中的轨道磁电效应。我们提出，电流诱导轨道磁电效应的测量可用于探测扭转双层石墨烯及其他新发现的具有非平凡 Berry 曲率的超导体中可能的非均匀配对。