論文の概要: Multigaps superconductivity at unconventional Lifshitz transition in a
3D Rashba heterostructure at atomic limit
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2011.02311v2
- Date: Tue, 2 Feb 2021 06:45:50 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-04-25 11:29:25.644254
- Title: Multigaps superconductivity at unconventional Lifshitz transition in a
3D Rashba heterostructure at atomic limit
- Title(参考訳): 3次元ラシュバヘテロ構造における非定常リフシッツ転移における多重ギャップ超伝導
- Authors: Vittoria Mazziotti, Antonio Valletta, Roberto Raimondi, Antonio
Bianconi
- Abstract要約: 原子制限下での3次元ヘテロ構造における非定常リフシッツ転移近傍のマルチギャップ超伝導の物理について検討した。
Rashba spin-orbit coupling (RSOC)の存在は、k依存性の異方性ギャップ関数と臨界温度の両方を増幅する。
以上の結果から,RSOCのマクロ超伝導体凝縮に対する効果を効果的に変化させる方法が示唆された。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 0.0
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: It is well known that the critical temperature of multi-gap superconducting
3D heterostructures at atomic limit (HAL) made of a superlattice of atomic
layers with an electron spectrum made of several quantum subbands can be
amplified by a shape resonance driven by the contact exchange interaction
between different gaps. The $T_C$ amplification is achieved tuning the Fermi
level near the singular nodal point at a Lifshitz transition for opening a
neck. Recently high interest has been addressed to the breaking of inversion
symmetry which leads to a linear-in-momentum spin-orbit induced spin splitting,
universally referred to as Rashba spin-orbit coupling (RSOC) also in 3D layered
metals. However the physics of multi-gap superconductivity near unconventional
Lifshitz transitions in 3D HAL with RSOC, being in a non-BCS regime, is not
known. The key result of this work getting the superconducting gaps by
Bogoliubov theory and the 3D electron wave functions by solution of the Dirac
equation is the feasibility of tuning multi-gap superconductivity by suitably
matching the spin-orbit length with the 3D superlattice period. It is found
that the presence of the RSOC amplifies both the k dependent anisotropic gap
function and the critical temperature when the Fermi energy is tuned near the
circular nodal line. Our results suggest a method to effectively vary the
effect of RSOC on macroscopic superconductor condensates via the tuning of the
superlattice modulation parameter in a way potentially relevant for spintronics
functionalities in several existing experimental platforms and tunable
materials needed for quantum devices for quantum computing.
- Abstract(参考訳): 複数の量子サブバンドからなる電子スペクトルを持つ原子層の超格子からなる原子限界(HAL)におけるマルチギャップ超伝導3次元ヘテロ構造の臨界温度は、異なるギャップ間の接触交換相互作用によって駆動される形状共鳴によって増幅できることはよく知られている。
この$t_c$増幅は、首を開くためのリフシッツ遷移において特異節点付近のフェルミ準位をチューニングする。
近年、リニアインモーメントスピン軌道誘起スピンスプリッティング(Rashba spin-orbit coupling (RSOC))と呼ばれる3次元層状金属の反転対称性の破れに高い関心が寄せられている。
しかし、RSOCが非BCS状態にある3D HALにおけるリフシッツ転移に近い多ギャップ超伝導の物理は知られていない。
ボゴリューボフ理論による超伝導ギャップとディラック方程式の解による3次元電子波動関数を得るための重要な成果は、スピン軌道長と3次元超格子周期を適切に一致させることで、マルチギャップ超伝導をチューニングできることである。
フェルミエネルギーが円ノルダル線付近で調整された場合、rsocの存在はk依存性の異方性ギャップ関数と臨界温度の両方を増幅する。
本研究は,超格子変調パラメータのチューニングにより,超格子超伝導体におけるRSOCの効果を,既存の実験プラットフォームにおけるスピントロニクス機能や量子コンピューティングに必要な調整可能な材料で効果的に変化させる手法を提案する。
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