論文の概要: Field-free diode effects in one-dimensional superconductor: a complex interplay between Fulde-Ferrell pairing and altermagnetism
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2512.01415v1
- Date: Mon, 01 Dec 2025 08:41:29 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-12-02 19:46:34.764776
- Title: Field-free diode effects in one-dimensional superconductor: a complex interplay between Fulde-Ferrell pairing and altermagnetism
- Title（参考訳）: 一次元超伝導体におけるフィールドフリーダイオード効果-Fulde-Ferrell対と交互磁性の複雑な相互作用-
- Authors: SVS Sai Ruthvik, Tanay Nag,
- Abstract要約: 超伝導ダイオード効果 (SDE) とジョセフソンダイオード効果 (JDE) により現れる1次元の非反散逸性超電流
SOCと反磁性(AM)のp波とFulde-Ferrell超伝導との相互作用を3つの異なる設定で検討する。
- 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: We investigate the emergence of nonreciprocal dissipationless supercurrents in one-dimension manifested through the superconducting diode effect (SDE) and the Josephson diode effect (JDE) in the absence of any external magnetic field, where inversion symmetry (IS) and time-reversal symmetry (TRS) can be intrinsically broken by spin-orbit coupling (SOC), and altermagnetism (AM), respectively. We investigate Ising and Rashba SOC separately in two models where two-component AM, assembled with crystallographic angle, can lead to qualitatively similar indirect band-gap closing and non-reciprocal supercurrent in a Fulde-Ferrell (FF) superconductor. Interestingly, in the absence of the above SOCs, SDE persists and the sign of efficiency can be altered by tuning the angle only. Parallel spin components with complementary momentum functions, ensuring the breaking of IS and TRS, can induce SDE in the presence of FF pairing. Continuing the analysis in the context of JDE, we explore the interplay between SOCs and AM with the p-wave and Fulde-Ferrell superconductivity in three different setups. The bulk bands contributes to the non-reciprocity in the case of p-wave superconductivity while JDE is dominated by Andreev bound states for FF superconductivity. Importantly, JDE continues to exist due to finite momentum Cooper pair even without AM and SOC unlike the p-wave superconductivity. The sign of JD efficiency can be tuned with angle for p-wave superconductivity while absence of such sign reversal is a hallmark signature of FF superconductivity. Similar to SDE, parallel spin components in conjunction with p-wave superconductivity can lead to JDE that can also be mediated by only FF pairing in the absence of SOC and AM.
- Abstract（参考訳）: 超伝導ダイオード効果 (SDE) とジョセフソンダイオード効果 (JDE) を介し, スピン軌道結合 (SOC) により逆対称性 (IS) と時間反転対称性 (TRS) が本質的に破れうる外部磁場が存在しない場合の1次元の非反散逸性超電流の発生について検討した。
結晶角で組み立てられた2成分AMは,Fulde-Ferrell(FF)超伝導体において,定性的に類似した間接バンドギャップ閉鎖と非相互超電流を生じる2つのモデルにおいて,IsingとRashba SOCを別々に検討する。
興味深いことに、上記のSOCがない場合、SDEは持続し、角度のみをチューニングすることで効率のサインを変更することができる。
相補的な運動量関数を持つ平行スピン成分は、ISとTRSの破壊を確実にし、FFペアリングの存在下でSDEを誘導することができる。
JDEの文脈での分析を継続し、SOCとAMのp波とFulde-Ferrell超伝導との相互作用を3つの異なる設定で検討する。
バルクバンドはp波超伝導の非相互性に寄与し、JDEはFF超伝導のAndreev境界状態に支配されている。
重要なことに、JDEは、p波超伝導とは異なり、AMとSOCがなくても、有限運動量クーパー対のために存在し続ける。
JD効率の符号はp波超伝導の角度で調整できるが、そのような符号反転がないことはFF超伝導の目印となる。
SDEと同様に、p波超伝導と平行スピン成分は、SOCとAMが存在しない状態でFFペアリングのみによって媒介されるJDEに導かれる。
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