量子科技中心_量科网

该研究团队探究了一维系统中无耗散非互易超导电流的涌现现象，这些现象通过超导二极管效应（SDE）和约瑟夫森二极管效应（JDE）得以展现。研究发现，在无需外加磁场的情况下，自旋轨道耦合（SOC）可本征性破坏空间反演对称性（IS），而交替磁性（AM）可破坏时间反演对称性（TRS）。研究人员分别在两个模型中考察了伊辛型与拉什巴型SOC的作用，发现由晶体学角度组装的双分量AM能导致Fulde-Ferrell（FF）超导体中间接带隙闭合与非互易超导电流的定性相似行为。值得注意的是，即使不存在上述SOC，SDE效应依然存在，且仅需调节角度即可改变其效率符号。具有互补动量函数的平行自旋分量在确保IS与TRS破缺的前提下，可在FF配对条件下诱导SDE效应。 在JDE研究框架下，该工作进一步探索了SOC与AM在p波超导和FF超导三种不同构型中的相互作用。研究表明，对于p波超导，体态能带对非互易性起主要贡献；而FF超导中的JDE则主要由安德列夫束缚态主导。重要的是，与p波超导不同，即使没有AM和SOC，有限动量库珀对仍能维持JDE效应。对于p波超导，JD效率符号可通过角度调控，而FF超导中不存在这种符号反转现象则成为其标志性特征。与SDE类似，平行自旋分量与p波超导结合可产生JDE效应，且在无SOC和AM时，仅需FF配对即可实现该效应。