Hacer spin-polarizado Cooper Pares de romper el Principio de exclusión de Pauli?

Question

Hasta ahora, he aprendido que los electrones de un par de Cooper debe tener espín opuesto a la cuenta de Pauli del principio de exclusión, debido a que sus otros números cuánticos son los mismos. Es este entendimiento correcto?

Si es así, he estado leyendo la revisión Linder, J., & Robinson, J. W. A. (2015). Superconductores espintrónica, la Naturaleza Física, 11(4), 307-315, también en arXiv:1510.00713. Me encontré cómo magnético de la falta de homogeneidad puede transformar único pares de Cooper en trillizos, por el giro de la mezcla y, a continuación, por el giro de rotación de transformación de la polarizado ($S_{z} = 0$) spin triplete en espín-espín polarizado trillizos $\left|\uparrow\uparrow\right\rangle $ o $\left|\downarrow\downarrow\right\rangle $. 1. ¿Cómo puede el giro de rotación de ser alcanzado? Sólo una alineación de los pares de espín a lo largo de la dirección local de la inhomogenous campo? 2. No se violen Pauli del principio de exclusión?

Answer 1

El spin parte de mayo se han convertido simétrica, pero no hay problema si espaciales parte antisimétrica. Espacial el espacio no es útil para quasiparticles en materia condensada; el impulso de espacio es mejor. Como el impulso vector hace un viaje alrededor de la superficie de Fermi, la brecha de la función cambia de signo. Para el monótono caso habitual de la onda s de correlación, no hay nada mucho que decir. Para la onda p, el espacial parte está tomando el cuidado de Pauli para usted.

Ya en la materia, la relación entre la frecuencia y el wavevector no es simple, y es realmente una multiplicidad de relaciones, debido a las diferentes bandas, se pueden encontrar casos de extraño en el espacio, y también extraña en el tiempo. Luego volverá a la maillots para la vuelta. Por tanto, debo corregir cómo empecé a esta respuesta: la espacial, la parte o la parte del tiempo de la pareja debe ir antisimétrica. Pero no tanto.

En cuanto a cómo estas cosas se crean, cada electrón tiene su [math]B\dot \sigma[/math] plazo. El campo magnético es diferente en diferentes lugares. Tan seguro como que un bache hace que mi auto se fuera de forma, lo hace un campo magnético no uniforme de inflexión de un par de Cooper fuera de forma. Diferentes pares de opuestos de la gira. Como yo lo entiendo, y yo probablemente no tienen este derecho, el resultado puede ser pensado como una superposición cuántica de una buena recta singlete-spin par de Cooper y un triplete-spin.

Answer 2

Me parcialmente respondió a esta pregunta : http://physics.stackexchange.com/a/62364/16689 : El triplete de la superconductividad no viola la Pauli del principio de exclusión debido a que la función de onda del par de Cooper contiene un orbital y de espín de los componentes. Un triple componente se caracteriza por un simétrica spin parte, y de modo que la componente espacial debe ser anti-simétrica en el intercambio de la posición de los electrones que forman el par de Cooper. Véase la respuesta para más detalles.

La forma general para producir spin triplete de componentes para asociar un spin textura con un convencionales (los denominados $s$-wave) superconductores de condensado. Usted puede hacer que

• poner varios no colinear magnetización dominios en proximidad con un superconductor (por ejemplo en la red de uniones Josephson). Ver El Bergeret, F. S., Volkov, A. F., & Efetov, K. B. (2005). Extraño triplete de la superconductividad y de los fenómenos relacionados en superconductor-ferroimán estructuras. Comentarios de la Física Moderna, 77(4), 1321-1373.

• poner dependientes del espín de interfaces, consulte Linder, J., & Robinson, J. W. A. (2015). Superconductores espintrónica. La naturaleza Física, 11(4), 307-315 o arXiv:1510.00713 ya citado, en su pregunta, o Eschrig, M. (2015). Espín polarizado supercurrents para espintrónica: una revisión de progreso actual. Informes sobre el Avance en la Física, 78(10), 104501 o arXiv:1509.02242 (esta última revisión contiene más referencias que la Linder y Robinson).

• poner spin-órbita de la interacción en una red de uniones Josephson, ver el bergeret, F. S., & Tokatly, I. V. (2014). Acoplamiento Spin-órbita como una fuente de largo alcance triplete efecto de proximidad en superconductor-ferroimán estructuras híbridas. Physical Review B, 89(13), 134517 o arXiv:1402.1025.

Tenga en cuenta que

• Un triplete de emparejamiento en la proximidad de los sistemas es no una simetría de la condensación, es sólo la expectativa de valor de las correlaciones cuánticas. En particular, en la red de uniones Josephson, usted puede generar no trivial de la correlación entre los electrones en cada lado de la unión, sin necesidad de cambiar la simetría de los superconductores brecha en los electrodos.

• No está clara la firma del triplete correlaciones que yo sepa. Sólo indirecto de medición que se puede hacer. La razón es que singlete y triplete correlaciones vienen juntos en sistemas reales. Sin embargo, las propiedades magnéticas interesantes para superconductor espintrónica aplicaciones son sólo debido a la terna de componente(s).

• Además de la $m=-1$ estado triplete $\left|\downarrow\downarrow\right\rangle $ e las $m=+1$ estado triplete $\left|\uparrow\uparrow\right\rangle $, hay un tercer $m=0$ estado triplete $\left|\uparrow\downarrow\right\rangle +\left|\downarrow\uparrow\right\rangle $ ser simétrica en el intercambio de vuelta. Esto último no participar en las propiedades magnéticas de superconductor/ferroimán hetero-estructuras, así como la camiseta $S=0$, $m=0$ estado $\left|\uparrow\downarrow\right\rangle -\left|\downarrow\uparrow\right\rangle $.