题目：自旋超导二极管

报告人：孙庆丰 教授（北京大学）

时间：2023年5月25日（周四），下午15：30

地点：紫金港校区西区海纳苑8幢215报告厅

摘要：

二极管是一个单向导通的电子器件：它的电阻与电流方向有关，可用于电路整流、开关、等等操作，因而成为了现代电子设备和芯片的基石。由于普通二极管有非零的电阻，器件在工作时不可避免地会发生热耗散。近期人们在实验上实现了超导二极管，即该超导器件的正向和方向临界电流不相等。当流过该器件的电流处于正反临界电流之间时，正方向还保持超导和电阻为零，而反方向电阻为有限值，器件具有很好地整流效应。

自旋超导是我们于十多年前提出的概念。自旋超导是相对应于(电荷)超导，它由自旋非零的玻色子凝聚成的超流态。自旋超导具有零自旋阻现象，即自旋流可以无耗散的流过自旋超导体。在本报告中，将介绍我们最近在自旋超导二极管方面的研究进展。考虑在磁场下含有自旋轨道耦合的超导纳米线。由于体系的自旋不是好量子数，库伯对将有自旋三重态分量。这自旋三重态库伯对有电荷2e和自旋S=1，所以该体系既是电荷超导又是自旋超导。我们提出了自旋相位，并发现由它驱动的自旋Josephson流。此外，考虑自旋轨道耦合和磁场的相结合，使得Sz=+1和Sz=-1的库伯对具有相反有限动量并向相反运动，从而导致自旋超导二极管效应。我们将报告该自旋超导二极管效应的起因和调控。

参考文献：

1.Y. Mao, Q. Yan, Y.-C. Zhuang, and Q.-F. Sun, will be submitted

2.Y. Mao and Q.-F. Sun, Phys. Rev. B 105, 184511 (2022).

3.Y.-X. Dai, Y. Mao, and Q.-F. Sun, Phys. Rev. B 106, 184513 (2022).

4.Q.-F. Sun, Z.-T. Jiang, Y. Yu, and X.C. Xie, Phys. Rev. B 84, 214501 (2011).

5.Q.-F. Sun and X.C. Xie, Phys. Rev. B 87, 245427 (2013).

6.Z.-Q. Bao, X.C. Xie, and Q.-F. Sun, Nature Commun. 4, 2951(2013).

个人简介：

孙庆丰，北京大学物理学院教授。2000年北京大学获得博士学位，2000年至2003年在加拿大McGill大学作博士后，2003年至2013年在中科院物理所研究员，2013年至今在北京大学物理学院量子中心教授。研究领域是凝聚态理论，主要从事低维体系量子输运理论研究，所涉及的体系有量子点、石墨烯、多体强关联体系和Kondo效应、拓扑体系、Majorana费米子、有机分子体系等。至今已发表SCI论文200多篇，其中Phys. Rev. Lett. 22篇，Phys. Rev. B. 150多篇，h因子是45。曾获的中科院百人，国家重大人才计划入选者，中科院杰出科技成就奖，华人物理学会亚洲杰出成就奖，周培源物理奖。

欢迎老师和同学参加！