Topological defect states in mesoscopic superconducting squares with spin correlations
Topological defect states in mesoscopic superconducting squares with spin correlations
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具有自旋相关性的介观超导方块中的拓扑缺陷态
DOI：
10.1209/0295-5075/129/27002
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发表时间：
2020-02
期刊：
影响因子：
1.8
通讯作者：
Chai Rui-Feng
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Zha Guo-Qiao;Chai Rui-Feng
在微观Bogoliubov-de Gennes理论框架下，研究了具有自旋关联的介观超导正方形系统中的拓扑缺陷态。通过选择合适的能带参数，可以实现序参量的主导自旋-三重态波配对对称性。在零外磁场下，单畴壁态倾向于作为系统的基态出现。当外加磁场时，无涡旋基态的三种（反）涡旋模式之间存在场驱动相变。随着外场的增加，大量具有不同拓扑荷的无核单skyrmion态可以作为基态出现。特别是，一个新的手征畴壁基态携带分数总通量量子可以发生，伴随着一个不封闭的半量子涡旋链的相位差分布。在强流区还发现了几个独特的亚稳态。
In the framework of the microscopic Bogoliubov-de Gennes theory, we study the topological defect states in mesoscopic superconducting square systems with spin correlations. The dominant spin-triplet -wave pairing symmetry of order parameters can be realized by choosing appropriate band parameters. At zero external magnetic field, the single-domain-wall state tends to emerge as the ground state of the system. When the magnetic field is applied, there exist field-driven phase transitions among three types of (anti)vortex patterns for the vortex-free ground state. With increasing field, a large number of coreless single-skyrmionic states with different topological charges can appear as the ground states. In particular, a novel chiral domain-wall ground state carrying fractional total flux quanta can take place, accompanied by an unclosed half-quantum-vortex chain in the phase difference profile. Several unique metastable states are also revealed in the strong flux range in the present system.
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