Zeeman 效应对 Yu-Shiba-Rusinov 态的影响
超导电性
2023-03-01 v1
摘要
当杂质自旋与巡游准粒子自旋之间的交换相互作用足够强或足够弱时，超导体中磁性杂质的基态分别为屏蔽自旋或自由自旋。在这两种情形下，最低激发态均为超导能隙内的束缚态，即 Yu-Shiba-Rusinov (YSR) 态。YSR 态在空间上局域、能量上孤立且完全自旋极化，由此催生了如功能性扫描探针等应用。尽管任何应用都要求判别杂质自旋是被屏蔽还是自由的，但合适的实验技术一直难以获得。本文中，我们展示了一种利用 Zeeman 效应确定杂质基态的明确方法。我们对 Cu(111) 表面与由单个磁性 Fe 原子修饰的超导 Nb 针尖形成的结进行了极低温扫描隧穿谱测量。依 Fe 吸附态条件不同，谱中的 YSR 峰在磁场中要么劈裂要么移动，分别表明 Fe 自旋被屏蔽或自由。我们的观测为磁性与其超导性之间的竞争提供了新见解，并构成了 YSR 态应用的基础。
引用
@article{arxiv.2208.08115,
title = {Zeeman effects on Yu-Shiba-Rusinov states},
author = {T. Machida and Y. Nagai and T. Hanaguri},
journal= {arXiv preprint arXiv:2208.08115},
year = {2023}
}
备注
21 pages, 10 figures