SIsFS 约瑟夫森结中的超流输运理论

S. V. Bakurskiy; N. V. Klenov; I. I. Soloviev; M. Yu. Kupriyanov; A. A. Golubov

doi:10.1103/PhysRevB.88.144519

SIsFS 约瑟夫森结中的超流输运理论

超导电性 2015-06-17 v1 介观与纳米尺度物理强关联电子

作者: S. V. Bakurskiy , N. V. Klenov , I. I. Soloviev , M. Yu. Kupriyanov , A. A. Golubov

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摘要

我们提出了对 SIsFS 型约瑟夫森结中电流 - 相位关系 (CPR) 的理论研究结果，其中'S'为体超导体，'IsF'为由超导薄膜's'、金属铁磁体'F'和绝缘势垒'I'组成的复杂弱连接。我们计算了约瑟夫森电流与相位差之间的关系。在接近临界温度时，我们在金兹堡 - 朗道 (Ginsburg-Landau) 方程框架下进行了解析计算。在低温下，开发了一种数值方法来自洽求解该结构中的 Usadel 方程。我们证明了 SIsFS 结具有几种不同的超流输运机制，并考察了不同机制下配对势在整个结构中的空间分布。我们研究了由于弱连接位置从隧道势垒'I'移至 F 层而引起的这些机制之间的交叉。我们表明，即使在 Tc 附近，CPR 也会显著偏离正弦形状，且这种偏离在交叉机制中最强。我们证明了接触区中存在温度诱导的 0 态和 $\pi$ 态之间的交叉，并表明这种转变的平滑度强烈依赖于 CPR 的形状。

关键词

约瑟夫森结超流输运电流 - 相位关系 SIsFS 结构 Usadel 方程金兹堡 - 朗道理论 0-$\pi$态转变

引用

@article{arxiv.1310.0142,
  title  = {Theory of supercurrent transport in SIsFS Josephson junctions},
  author = {S. V. Bakurskiy and N. V. Klenov and I. I. Soloviev and M. Yu. Kupriyanov and A. A. Golubov},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1310.0142},
  year   = {2015}
}

备注

14 pages, 8 figures

SIsFS 约瑟夫森结中的超流输运理论

摘要

关键词

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