超导薄膜中无处不在的超导二极管效应
摘要：超导体中的宏观相干支持无耗散的超电流，这可能在新兴的量子技术中起到核心作用。在前进和后退方向上实现不等的超电流将实现前所未有的功能。这种临界超电流的非互易性被称为超导二极管效应。我们在传统的铌和钒等超导薄膜中展示了强烈的超导二极管效应，使用了仅1 Oe的外加磁场。通过将超导层与铁磁半导体EuS接触，我们进一步实现了非挥发性的超导二极管效应，达到了巨大的效率65%。通过仔细的对照实验和理论模拟，我们证明了超导薄膜中临界超电流的非互易性可以通过不对称的涡旋边缘/表面屏障和控制临界电流的普遍Meissner屏蔽电流来轻松实现。我们在简单系统中对超导二极管效应进行的工程开辟了新技术的大门。同时，我们揭示了在超导薄膜中由Meissner屏蔽效应引起的超导二极管效应的普遍性，在寻找具有有限动量库珀配对的异质超导态时应该十分小心排除这种效应。
作者：Yasen Hou, Fabrizio Nichele, Hang Chi, Alessandro Lodesani, Yingying Wu, Markus F. Ritter, Daniel Z. Haxell, Margarita Davydova, Stefan Ili''c, Ourania Glezakou-Elbert, Amith Varambally, F. Sebastian Bergeret, Akashdeep Kamra, Liang Fu, Patrick A. Lee, Jagadeesh S. Moodera
论文ID：2205.09276
分类：Superconductivity
分类简称：cond-mat.supr-con
提交时间：2023-07-26