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近年来,对铁磁超导共存态的研究有了很大的进展,比如在实验中观察到UGe2、ZrZn2、URhGe等化合物中有超导性和铁磁性共存的现象。判断超导体配对对称性一直是研究的热点问题。对超导隧道结的隧道谱和约瑟夫森效应的研究能为确定超导序参量的轨道对称性提供有用的信息。
本文主要研究了等自旋配对铁磁超导结的约瑟夫森电流。结果表明配对势的轨道对称性对电流相位关系影响很大。我们选取配对势具有明确的四重对称性和反演对称性的铁磁超导体ZrZn2作为研究对象。当结中两超导体的配对对称性相同时,电流相位关系为I=Icsinψ,Ic是临界电流,当结中超导体配对势的四重旋转对称性不同但在电流方向上有相同的反演对称性时,电流相位关系为I=Icsin2ψ;当超导体配对势的四重旋转对称性和反演对称性都不同时,电流相位关系为I=Icsin4ψ。
本论文安排如下:在第一章中,我们简要介绍了超导隧道结涉及的一些物理概念和模型,包括Andreev反射、Blonder-Tinkham-Klapwijk理论、Furusaki-Tsukada型公式等。在第二章中,我们简要介绍了自旋单态和自旋三重态配对超导体的配对势以及铁磁超导共存的实验和理论研究背景。在第三章中,我们研究了配对势具有不同轨道对称性的等自旋配对p波超导隧道结的约瑟夫森效应。