单极子超导体-交替磁体-三极子超导体异构结构中的可调Josephson二极管效应

最近发现的共线磁相称为交替磁体，破坏了时间反演对称性（TRS），表现出能隙结构的动量相关自旋分裂且净磁化为零。本文我们在理论上调查了自旋单极子超导体（SC）/交替磁体/自旋三极子SC的Josephson异构结构，表明其表现出无场Josephson二极管效应（JDE）。我们说明在此类Josephson二极管中实现JDE的四个关键要求，即破坏TRS、JJ中左右两侧SC不可相同、存在自旋轨道相互作用、以及Fermi面或SC配对势能中自旋极化性各向异性。我们还指出，通过在交替磁体区域施加栅极电压，可不仅反转效率的符号，还调制其大小。该系统可用作可通过栅极电压和系统参数调节的超导体整流器，而无需外部磁场。