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低温物理学报 2012年第4期34卷 273-277页

作者：徐金良李晓薇宁夏大学物理电气信息学院淮阴师范学院物理与电子电气工程学院

在Bogoliubov-de Gennes(BdG)方程的基础上,研究了考虑自旋与轨道耦合效应下s波超导体/绝缘层/p波超导体结的直流Josephson效应.研究表明:p波超导体结的直流Josephson电流与温度、结的相位差的关系强烈地依赖于p波超导体的配对势形式,... 详细信息

在Bogoliubov-de Gennes(BdG)方程的基础上,研究了考虑自旋与轨道耦合效应下s波超导体/绝缘层/p波超导体结的直流Josephson效应.研究表明:p波超导体结的直流Josephson电流与温度、结的相位差的关系强烈地依赖于p波超导体的配对势形式,结界面的自旋与轨道耦合散射对s/I/p波的结直流Josephson电流有抑制作用也有增强作用.

关键词： s/I/p超导结 p波超导体直流Josephson电流自旋与轨道耦合

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分数阶涡旋/矢量光束三维焦场及光物理特性研究

分数阶涡旋/矢量光束三维焦场及光物理特性研究

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作者：李淼南京师范大学

学位级别：硕士

随着光学技术研究的不断深入发展,光作为信息和能量的载体在粒子操控、光学传感与探测、光学信息领域有着广泛的应用。为了充分发挥光束的振幅、相位与偏振等物理特性多参数联合调控的优势,光场调控至关重要。其中相位与偏振作为光的基... 详细信息

随着光学技术研究的不断深入发展,光作为信息和能量的载体在粒子操控、光学传感与探测、光学信息领域有着广泛的应用。为了充分发挥光束的振幅、相位与偏振等物理特性多参数联合调控的优势,光场调控至关重要。其中相位与偏振作为光的基本属性参量,对微粒操控、光致旋转等光与物质相互作用过程中的影响尤为重要。在粒子操控与捕获过程中输入光束的焦场能流传递给粒子,引导粒子运动。光含有自旋角动量与轨道角动量也都会转移到粒子上从而产生力矩。相对于整数阶涡旋/矢量光束,分数阶涡旋/矢量光束具有独特的分数阶涡旋相位与偏振分布,必然会产生新颖的紧聚焦场及光物理特性,为粒子的操控与捕获提供新的调控手段,期待发现新现象。围绕着粒子操控应用需求,本论文从紧聚焦条件下分数阶涡旋/矢量光束焦场理论展开研究,探索分数阶拓扑荷对焦场分布的影响与调控特性,通过对角动量尤其横向角动量以及能流特性的研究,分析轨道与自旋耦合及出现横向自旋的新现象新机理。研究结果为复杂的光学开关和不对称粒子捕获与操控等需求提供了理论指导。主要研究内容如下:首先,根据理查德-沃尔夫矢量衍射理论,推导并建立了紧聚焦分数阶涡旋/矢量光束的解析表达式,阐明了分数阶涡旋/矢量光与整数阶的涡旋/矢量光间的等效叠加。研究了两类光束的生成及紧焦场的探测方法,给出部分实验结果。其次,研究了均匀偏振的分数阶涡旋光束三维焦场强度、横向自旋密度及自旋与轨道角动量耦合特性,发现了相位拓扑荷与均匀偏振态对焦场及相应光物理参量的影响及变化规律,分析了自旋角动量和轨道角动量在紧聚焦条件下的耦合和分布呈现空间分离的研究现象。最后,研究了分数阶矢量光束三维紧聚焦场、角动量、线动量以及力矩特性。通过优化选取分数阶偏振拓扑荷,灵活调控分数阶矢量光束的三维焦场分布及自旋轴的取向。基于不同整数阶矢量光束的模态叠加,发现了分数阶矢量光束紧聚焦场分布的空间分离与自旋/轨道角动量分布的横向分离现象。比较研究整数阶和分数阶矢量光束紧聚焦下的焦场能流分布,为多粒子的捕获与传输、吸收性粒子路径可控的柔性运输等提供灵活操纵的新方法。

关键词：分数阶涡旋/矢量光束三维焦场特性线动量角动量自旋与轨道耦合

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自旋三重态p波超导体结中输运过程的研究

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作者：徐金良宁夏大学

学位级别：硕士

近年来,许多实验和理论工作都支持Sr2RuO4的超导态是自旋三重态的p波超导态。由于非传统的超导结表面零能束缚态的形成,在其隧道谱中出现零偏压电导峰,实验上在超导体Sr2RuO4中已经观察到零偏压电导峰。本文利用量子统计方法,研究了考... 详细信息

近年来,许多实验和理论工作都支持Sr2RuO4的超导态是自旋三重态的p波超导态。由于非传统的超导结表面零能束缚态的形成,在其隧道谱中出现零偏压电导峰,实验上在超导体Sr2RuO4中已经观察到零偏压电导峰。本文利用量子统计方法,研究了考虑自旋与轨道耦合情况下s波超导体／绝缘层/p波超导体结(s/l/p)的直流Josephson效应、正常金属/绝缘层/正常金属/绝缘层/p波超导结(N/I/N/I/p)的微分电导,还研究了有限温度下石墨层上铁磁体/p波超导结的隧道谱。文章安排如下：第一章中,我们简要的介绍了超导结中的Josephson效应、超导结界面上Andreev反射、自旋三重态p波超导体。第二章中,通过求解Bogoliubov-de Gennes (BdG)方程,研究了考虑自旋与轨道耦合的情况下s波超导体/绝缘层/p波超导体结中准粒子的输运过程,分析了结中Josephson电流随温度以及相位差变化的关系。第三章中,我们利用Blonderr、Tinkham和Klapwijk (BTK)理论,研究了自旋与轨道耦合效应对N/I/N/I/p波超导体结中准粒子输运过程的影响,讨论了隧道谱的量子震荡现象。第四章中,通过求解Dirac Bogoliubov-de Gennes (DBdG)方程,研究了有限温度下石墨层上铁磁体/p波超导结中准粒子的输运过程,数值计算了微分电导随偏压的变化关系,研究了磁交换能和温度对隧道谱的影响。

关键词： p波超导体 Josephson电流自旋与轨道耦合隧道结石墨烯

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d波超导体隧道结中准粒子输运特性的理论研究

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作者：鲍艳辉东北师范大学

学位级别：硕士

本文利用量子统计和格林函数方法，研究了自旋与轨道耦合效应(SOC)对s波超导体/绝缘层/d波(s/I/d)超导体隧道结的直流Josephson电流的影响。通过计算发现，SOC对Josephson电流的影响是非单调的。s/I/d超导体隧道结中，由于SOC散射的影... 详细信息

本文利用量子统计和格林函数方法，研究了自旋与轨道耦合效应(SOC)对s波超导体/绝缘层/d波(s/I/d)超导体隧道结的直流Josephson电流的影响。通过计算发现，SOC对Josephson电流的影响是非单调的。s/I/d超导体隧道结中，由于SOC散射的影响，电子自旋向上和自旋向下时的电流与相位差的关系均与sin2有较大的偏离，总电流的振荡曲线周期是2。利用推广的Blonder-Tinkham-Klapwijklilun(BTK)理论讨论了基于石墨层上的铁磁体/绝缘层/d x2y2idxy混合波(F/I/d混合波)超导体隧道结中准粒子输运过程。结果表明，在基于石墨层上F/I/d混合波超导体隧道结中，通常的反向Andreev反射受到磁交换能的抑制，而镜面Andreev反射却随着磁交换能的增强而增强;E m EF情况下，磁交换能增强时，微分电导随之增大，但是E m EF情况下，磁交换能增强时，微分电导随之减小。我们还探究了自旋与轨道耦合和结界面的非弹性散射对正常金属/d波(N/d)超导体隧道结的微分电导的影响。结果表明：在N/d超导体隧道结中，高透射情况下，自旋与轨道耦合散射强度增大时，电导峰值随之升高;在低透射情况下，自旋与轨道耦合散射强度增大时，电导峰值随之降低;对于较低透射情形下，随着自旋与轨道耦合散射强度的增强，电导峰的变化是非单调的，而结界面的非弹性散射都使N/d超导体隧道结电导峰的峰值降低。

关键词： d波超导体 Josephson电流超导体隧道结自旋与轨道耦合石墨层

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