P波超導(dǎo)異質(zhì)結(jié)界面自旋流.pdf

1、超導(dǎo)電性和磁性共存及相互影響的研究一直以來都是凝聚態(tài)物理的基礎(chǔ)研究問題。近年來隨著p波超導(dǎo)體的發(fā)現(xiàn)和確定，研究超導(dǎo)電性和磁性的關(guān)系隨之也拓展到p波異質(zhì)結(jié)的微結(jié)構(gòu)中去。在本論文中，我們主要利用格林函數(shù)方法研究在P波和二維電子氣的異質(zhì)結(jié)界面的平衡自旋流的輸運(yùn)特性。
　　 本論文主要內(nèi)容分如下三章：在第一章中，我們主要介紹常規(guī)超導(dǎo)體的一些基本背景，包括Bogoliubov-de Gennes方程，BTK散射電導(dǎo)，和Andreev反射物

2、理圖像；還介紹了p波超導(dǎo)體的軌道對(duì)稱性，Rashba自旋軌道相互作用的來源。
　　 在第二章中，我們介紹了本文所用的理論方法：在連續(xù)模型下，給出求解一般超導(dǎo)結(jié)的格林函數(shù)方法，并利用格林函數(shù)，給出自旋流的定義式。
　　 在第三章中，我們研究了p波超導(dǎo)體與有自旋軌道耦合相互作用的二維電子氣構(gòu)成的異質(zhì)結(jié)，我們通過BdG方程求解了異質(zhì)結(jié)的推遲格林函數(shù)，然后研究了在平衡態(tài)下系統(tǒng)流過結(jié)界面的自旋流。我們發(fā)現(xiàn)在系統(tǒng)處于平衡的情形下，有

3、非零的自旋流流過隧道結(jié)，其中垂直于界面方向的自旋極化方向的自旋流數(shù)值最大。物理原因是p波超導(dǎo)的d矢量和二維電子氣中的贗磁場(chǎng)的交換耦合作用所致。我們還發(fā)現(xiàn)，界面的勢(shì)壘可以很快抑制自旋流且他們的大小和自旋軌道耦合強(qiáng)度的關(guān)系并不是線性的，存在一個(gè)最佳匹配值。另外這樣的自旋流，特別是來自d矢量和贗磁場(chǎng)的交換耦合作用的自旋流，和p波d矢量的方向角有明確的正弦函數(shù)關(guān)系，且其周期是π。這些結(jié)論在通常的自旋單態(tài)超導(dǎo)體是不存在的，因?yàn)槟抢锏腃ooper對(duì)