具有手性分子势的约瑟夫森结中的超电流

该研究团队研究了手性分子势对超导约瑟夫森结中相位相干输运的影响。在Bogoliubov-de Gennes紧束缚框架下,研究人员构建了吸附手性分子修饰的SNS结模型,其中分子产生的静电梯度会在正常区域诱导出自旋轨道耦合。研究发现,在对称零场构型下,平衡电荷电流-相位关系基本不受分子手性的影响。与之形成鲜明对比的是,超导自旋电流表现出显著的手性依赖响应——相反的对映异构体会产生各向异性的自旋极化约瑟夫森电流。通过控制分子取向和诱导自旋轨道耦合强度等参数,可进一步增强这种手性对比效应。这些电流的温度依赖性进一步表明,手性依赖特征在远低于超导临界温度的温度范围内持续存在。这些成果确立了约瑟夫森干涉仪作为检测分子手性的相位敏感平台,同时揭示了自旋极化超导输运是将手性分子功能整合到超导自旋电子器件中的可行途径。
作者单位: VIP可见
提交arXiv: 2026-03-11 16:08

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