论文部分内容阅读
长期以来,自旋三重态配对的超导理论研究一直是超导、超流问题的中心课题之一。近年来,在固体系统中,纷纷发现自旋三重态的超导体,如在钙态矿氧化物Sr2RuO4、UPt3等一系列重费米子系统以及有机超导体系统等,引起理论上的关注,在国际上兴起了研究自旋三重态超导电性的高潮。在讨论固体中自旋三重态超导体时,人们可以在一定程度上借鉴的3He超流理论。但是由于固体问题的特性,仍存在许多重要理论问题尚待解决。如自旋三重态超导体Sr2RuO4在磁场中的热力学相变问题,序参量d矢量方向的确定问题,超导能隙节点位置问题以及超导对称性的确定等。在本文中我们将围绕以上其中的三个问题,结合现有的一些有关实验进行较深入的理论探讨。
首先,对于自旋三重态超导体在磁场中的热力学相变问题,我们讨论了存在平面外磁场时一系列准二维的非手征p波超导态的热力学基本性质,考察了只存在塞曼项时,能隙随磁场和温度变化的奇异行为,以及泡利自旋磁化率、比热、态密度所受到的影响。通过自由能的比较最后我们发现存在两种非手征态间的相变,该相变在T≤0.44Tc时,属于一阶相变,T≥0.44Tc时属于二阶相变。
接着,对于d矢量方向的确定问题,基于现有的实验,很难准确的确定自旋三重态超导体中d矢量方向,我们提出了一种不破坏超导体固有序参量方向的简单、可行的方法。具体说,充分利用铁磁/自旋三重态超导隧道结来研究其隧穿电导随铁磁极化强度与d矢量方向夹角变化的影响来确定d矢量方向。
最后,对于能隙节点位置的确定的问题,我们考察了正常体与手征自旋三重超导态px+y±ipy-x隧穿结中,隧穿电导随温度和界面势变化的情况,发现当柱形费米面半径取为R()1√2时(不同的R对应于不同的能隙节点或线的位置),隧穿电导谱计算的图形形状与Sr2RuO4实验更加贴切。