超导体/铁磁体结中轨道对称性调控自旋轨道耦合导致的巨大散粒噪声

通过测量超导体/绝缘体/铁磁体(钒/氧化镁/铁)结中电荷量子化导致的散粒噪声,该研究团队发现噪声强度呈现远超理论预期的巨幅增长。这种异常噪声源于超导邻近效应的一种特殊表现形式——即单一超导体对其邻近材料产生的独特影响。测量结果表明轨道对称性调控的邻近效应蕴含着尚未被充分探索的物理内涵。轨道对称性及其伴随的自旋-轨道耦合的重要性,通过第二个超导区域的出现得到显著印证,该区域与母体超导体的特性截然不同。不同于钒材料常见的自旋单态超导性,钒/氧化镁/铁结中反转对称性的破缺以及界面自旋-轨道耦合效应,导致跨越铁磁体铁层形成了自旋三重态超导性。本研究表明,原本在双超导体约瑟夫森结中观测到的增强散粒噪声现象,在单一超导体系统中同样存在。这一发现将促使科学界重新审视自旋-轨道耦合与超导邻近效应对材料性能的变革性影响。

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作者单位: VIP可见
提交arXiv: 2025-09-19 13:50

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