三重態超導結輸運特性研究

《三重態超導結輸運特性研究》是依託東南大學，由汪軍擔任項目負責人的面上項目。

基本介紹

• 中文名：三重態超導結輸運特性研究
• 項目類別：面上項目
• 項目負責人：汪軍
• 依託單位：東南大學

中文摘要

三重態超導電性研究是超導物理中的一個重要課題，近來，由於非中心對稱超導體和鐵磁超導體的出現，促進了人們研究三重態超導體的興趣。我們主要利用格林函式方法和量子散射方法，研究不同序參量對稱性的三重態超導結的電荷和自旋輸運特性，以及不同外界因素像鐵磁交換作用，非磁的自旋軌道耦合作用對超流的調控和影響。研究結果將會加深我們對三重態超導結輸運特性的理解，也會對基於三重態超導結的超導器件的設計和發展有幫助作用。

結題摘要

在這個項目中，我們主要研究三重態超導結或者異質結的電荷和自旋流的輸運特徵，用這些特徵來判斷超導序參量的對稱性。項目主要研究內容主要分成四類系統，一類是三重態超導與鐵磁體形成的單個隧道結，這裡我們研究發現，系統是存在自旋超流，並且與超導序參量的對稱性有一定的關係，同時系統還存在界面處的平衡自旋流以及可能平衡霍爾電流。第二類系統，我們主要關注三重超導結中平衡霍爾電流或者自旋流，同時在中間界面處的鐵磁或者自旋軌道耦合對約瑟夫森霍爾效應的影響，我們發現這些霍爾電流非常依賴於三重超導的配對對稱性，從而為定性這個對稱性提供依據。第三類是三重態超導異質結中出現新物理系現象，比如考慮不同軌道對稱性的超導異質結，s波超導與p波超導組成的異質結，我們發現由於庫珀對的自旋態不同或者自旋單態，或者有d矢量決定，而在界面處形成自旋積累效應，或者即使沒有整體上的自旋積累，但是存在橫向動量依賴的自旋積累效應即橫向自旋流，這些不同的結論非常依賴於三重超導的軌道對稱性，所以我們的結果可以用來判斷序參量的對稱性以及節點方向。第四類，我們研究量子受限系統非平衡電流對超流的影響，我們發現非平衡載流子對P波超流的有著與s波超流定性不同的結果，如s波顯示出pi態超流在電壓處於能隙時表現出極大值，而p波則表現出極小值，同時系統還出現在正常端的自旋極化現象。我們的研究結果表明具有不同軌道對稱性的三重態超導體在不同的結中，能夠表現出一些典型的輸運特徵，這為實驗上探測三重態超導態提供了一定的理論借鑑作用。