P波超導異質(zhì)結(jié)界面自旋流.pdf

1、超導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波超導體的發(fā)現(xiàn)和確定，研究超導電性和磁性的關(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)超導體的一些基本背景，包括Bogoliubov-de Gennes方程，BTK散射電導，和Andreev反射物

2、理圖像；還介紹了p波超導體的軌道對稱性，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波超導的d矢量和二維電子氣中的贗磁場的交換耦合作用所致。我們還發(fā)現(xiàn)，界面的勢壘可以很快抑制自旋流且他們的大小和自旋軌道耦合強度的關(guān)系并不是線性的，存在一個最佳匹配值。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)超導體是不存在的，因為那里的Cooper對