| 1 |
13 января 2014 г.-31 декабря 2014 г. |
Микроскопическая теория электронного когерентного транспорта в структурах с многозонными сверхпроводниками с необычными типами сверхпроводящего спаривания |
| Результаты этапа: Развита теория джозефсоновского транспорта в структурах, содержащих многозонные сверхпроводники с необычными анизотропными симметриями параметра порядка в терминах решеточных мацубаровых функций Грина. В рамках данной разработанной теории впервые рассчитаны фазовые и температурные зависимости тока Джозефсона контакта обычного БКШ-типа сверхпроводника с многозонным железосодержащим высокотемпературным сверхпроводником (S-I-Sp контакт) для различных направлений транспорта тока относительно его кристаллографических осей, различных толщин слоя изолятора и различных моделей сверхпроводящего спаривания в пниктиде. Продемонстрировано, что именно сравнение фазовых зависимостей Джозефсоновского транспорта через S-I-Sp контакт для случая атомарно-резкой границы и слоя изолятора I значительной толщины позволяет различить две наиболее популярные модели симметрий параметра порядка в пниктиде (s++ и s+- модель).
Рассчитана амплитуда второй гармоники фазовой зависимости тока Джозефсона как в а-б плоскости, так и в с-направлении в пниктидах. Показано, что в случае s+- симметрии параметра порядка амплитуда второй гармоники значительна по сравнению с амплитудой первой гармоники при транспорте в а-б плоскости при любых значениях амплитуд хоппинга через границу сверхпроводников. В это время при транспорте в с-направлении амплитуда второй гармоники мала по сравнению с амплитудой первой гармоники. Также исследована величина второй гармоники по сравнению с величиной первой гармоники для s++ симметрии параметра порядка пниктида и показано, что она мала для транспорта в любом направлении. Проведенные теоретические исследования мотивировали научную группу из Италии Р. Гонелли и М. Тортелло на проведение экспериментальных исследований контактов, содержащих высокотемпературные пниктиды, в результате чего, видимо, впервые получено прямое подтверждение s+- симметрии параметра порядка в Ba0.4K0.6Fe2As2.
|
| 2 |
12 января 2015 г.-31 декабря 2015 г. |
Микроскопическая теория электронного когерентного транспорта в структурах с многозонными сверхпроводниками с необычными типами сверхпроводящего спаривания |
| Результаты этапа: На данном этапе участниками проекта был теоретически рассмотрен эффект близости контакта 2D HgTe и 3D топологических изоляторов Bi_2Se_3 с обычным s –типа сверхпроводником с учетом орбитальных степеней свободы топологических изоляторов. Теоретические расчеты были произведены в рамках предложенного ранее одним из участников проекта универсального микроскопического метода исследования транспорта зарядов в контактах с многоорбитальными металлами с учетом моделей, учитывающих орбитальные степени свободы Bi_2Se_3 и HgTe.Также была создана микроскопическая теория сверхпроводящего эффекта близости в контактах обычного сверхпроводника s-типа и металла с сильным спин-орбитальным взаимодействием и приложенным магнитным полем. Данная теория принимает во внимание рассеивание между спиновыми подзонами на границе и конечную толщину слоя металла, что не было учтено в предыдущих исследованиях эффекта близости в таких структурах. Был получен эффективный 1D гамильтониан, описывающий наведенную сверхпроводимость в таком металле, и продемонстрировано наличие спин-триплетной компоненты наведенного параметра порядка, что противоречит предыдущим имеющимся теоретическим исследованиям. Применяя полученный гамильтониан, мы подтвердили 4Pi-периодичность джозефсоновского тока в симметричных контактах, образованных металлами с сильным спин-орбитальным взаимодействием и приложенным внешним магнитным полем с учетом наведенной сверхпроводимости. В то же время мы продемонстрировали, что фазовая зависимость джозефсоновского тока в контактах такого материала и сверхпроводника s-типа довольно необычна. Также в рамках данного этапа проекта была предложена схема эксперимента, который способен подтвердить наличие спин-триплетного спаривания в металле с сильным спин-орбитальным взаимодействием и приложенным внешним магнитным полем с учетом наведенной сверхпроводимости от спин-синглетного сверхпроводника s-типа. |
