A1 Alkuperäisartikkeli tieteellisessä aikakauslehdessä
Quasiclassical free energy of superconductors : Disorder-driven first-order phase transition in superconductor/ferromagnetic-insulator bilayers (2020)
Virtanen, P., Vargunin, A., & Silaev, M. (2020). Quasiclassical free energy of superconductors : Disorder-driven first-order phase transition in superconductor/ferromagnetic-insulator bilayers. Physical Review B, 101(9), Article 094507. https://doi.org/10.1103/PhysRevB.101.094507
JYU-tekijät tai -toimittajat
Julkaisun tiedot
Julkaisun kaikki tekijät tai toimittajat: Virtanen, Pauli; Vargunin, Artjom; Silaev, Mikhail
Lehti tai sarja: Physical Review B
ISSN: 2469-9950
eISSN: 2469-9969
Julkaisuvuosi: 2020
Volyymi: 101
Lehden numero: 9
Artikkelinumero: 094507
Kustantaja: American Physical Society
Julkaisumaa: Yhdysvallat (USA)
Julkaisun kieli: englanti
DOI: https://doi.org/10.1103/PhysRevB.101.094507
Julkaisun avoin saatavuus: Ei avoin
Julkaisukanavan avoin saatavuus:
Julkaisu on rinnakkaistallennettu (JYX): https://jyx.jyu.fi/handle/123456789/68375
Tiivistelmä
In the seminal work by G. Eilenberger, Z. Phys. 214, 195 (1968), a closed-form expression for the free energy of inhomogeneous spin-singlet superconductor in terms of quasiclassical propagators has been suggested. However, deriving this expression and generalizing it for superconductors or superfluids with general matrix structure, e.g., spin-triplet correlations, has remained problematic. Starting from the Luttinger-Ward formulation, we discuss here the general solution. Besides ordinary superconductors with various scattering mechanisms, the obtained free-energy functional can be used for systems, such as superfluid He-3 and superconducting systems with spatially inhomogeneous exchange field or spin-orbit coupling. Using this result, we derive the simplified expression for the free energy in the diffusive and hydrodynamic limits. As an example of using this formalism, we show that impurity scattering restores the first-order phase transition in superconductor-ferromagnetic insulator bilayers making this system similar to the bulk superconductor with the homogeneous built-in exchange field.
YSO-asiasanat: suprajohteet; magneetit; magneettikentät
Vapaat asiasanat: Pauli paramagneism; magnetic-field; vortices; equation; vortex; state
Liittyvät organisaatiot
Hankkeet, joissa julkaisu on tehty
- Spin-kinetiikka suprajohteissa ja topologisissa supranesteissä
- Silaev, Mikhail
- Suomen Akatemia
- Thermoelectric detector based on superconductor-ferromagnet heterostructures
- Heikkilä, Tero
- Euroopan komissio
OKM-raportointi: Kyllä
Raportointivuosi: 2020
JUFO-taso: 2