論文の概要: Superluminal Propagation of Composite Collective Modes in Superconductor-Ferromagnet Heterostructures
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2407.05457v1
- Date: Sun, 7 Jul 2024 18:01:17 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-07-10 22:32:40.879946
- Title: Superluminal Propagation of Composite Collective Modes in Superconductor-Ferromagnet Heterostructures
- Title（参考訳）: 超伝導体-強磁性体ヘテロ構造における複合集合モードの超伝導伝播
- Authors: Pascal Derendorf, Anatoly F. Volkov, Ilya M. Eremin,
- Abstract要約: 合成集合モードのスペクトルである$omega(k)$は、$H_demH_an$と$H_dem>H_an$の場合、定性的に異なる形式であることを示す。
強磁性体における中等方性あるいは弱い異方性に対して、集合モードの群速度は群速度が無限で超光度である屈折点を示す。
- 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: Superconductor/ferromagnet/superconductor Josephson junctions are paradigmatic systems for studying the delicate interplay of superconductivity and magnetism via proximity effects as well as their composite excitations. Here, we analyse the collective modes (CM) in such a heterostructure by taking into account the interplay between the de-magnetisation field $H_{dem}$ and the field caused by the anisotropy of the ferromagnet $H_{an}$, which was previously neglected. It turns out that the spectrum of composite collective modes, $\omega(k)$, has a qualitatively different form in the case of $H_{dem}<H_{an}$ and of $H_{dem}>H_{an}$. In the first case, the dependence $\omega(k)$ has the same form as in previous studies, whereas in the second case, the spectrum looks completely different. In particular, for moderate or weak anisotropy in ferromagnet the group velocity of collective modes demonstrates inflection point where the group velocity become infinite and is superluminal. Furthermore, this point separates purely real and complex-conjugate solutions for the collective modes and is also {\it exception point}. We show that the difference of the CMs spectra can be revealed by Fiske experiment, i.\,e.\,by measuring the $I-V$ characteristics in the presence of magnetic field and voltage.
- Abstract（参考訳）: 超伝導体/強磁性体/超伝導体ジョセフソン接合は、超伝導と磁性の微妙な相互作用を研究するためのパラダイムシステムである。
ここでは、非磁化体$H_{dem}$と以前は無視されていた強磁性体$H_{an}$の異方性に起因する磁場との相互作用を考慮し、そのようなヘテロ構造における集合モード(CM)を分析する。
その結果、合成集合モードのスペクトル $\omega(k)$ は、$H_{dem}<H_{an}$ と $H_{dem}>H_{an}$ の場合、質的に異なる形式を持つことがわかった。
第一の場合、従属$\omega(k)$は以前の研究と同様の形式を持つが、第二の場合、スペクトルは完全に異なるように見える。
特に、強磁性体における中等方性あるいは弱い異方性に対して、集合モードの群速度は群速度が無限で超光度である屈折点を示す。
さらに、この点は集合モードに対する純粋に実かつ複素共役な解を分離し、また例外点である。
CMsスペクトルの違いをFiske実験により明らかにする。
という。
磁場と電圧の存在下でのI-V$特性を測定。
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