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Electrically controllable spin filtering based on superconducting helical states

机译：基于超导螺旋态的电控自旋滤波

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The magnetoelectric effects in the surface states of the three-dimensional (3D) topological insulator (TI) are extremely strong due to the full spin-momentum locking. Here the microscopic theory of S/3D TI bilayer structures in terms of quasiclassical Green's functions is developed. On the basis of the developed formalism it is shown that the DOS in the S/TI bilayer manifests giant magnetoelectric behavior and, as a result, S/3D TI heterostructures can work as nonmagnetic fully electrically controllable spin filters. It is shown that due to the full spin-momentum locking the amplitudes of the odd-frequency singlet and triplet components of the condensate wave function are equal. The same is valid for the even frequency singlet and triplet components. We unveil the connection between the odd-frequency pairing in S/3D TI heterostructures and magnetoelectric effects in the DOS.
机译：由于完全自旋动量锁定，在三维（3D）拓扑绝缘体（TI）的表面状态中的磁电效应非常强。在此，根据准经典格林函数，研究了S / 3D TI双层结构的微观理论。基于已发展的形式主义，表明S / TI双层中的DOS表现出巨大的磁电行为，因此，S / 3D TI异质结构可以用作非磁性的全电可控自旋滤波器。结果表明，由于完全自旋动量锁定，凝结水波函数的奇频单重态和三重态分量的振幅相等。对于偶数频率单重态和三重态分量也是如此。我们揭示了S / 3D TI异质结构中的奇数对与DOS中的磁电效应之间的联系。

著录项

  • 来源
    《Physical review》 |2017年第22期|224505.1-224505.12|共12页
  • 作者

    I. V. Bobkova; A. M. Bobkov;

  • 作者单位

    Institute of Solid State Physics, Chernogolovka, Moscow reg., 142432 Russia,Moscow Institute of Physics and Technology, Dolgoprudny, 141700 Russia;

    Institute of Solid State Physics, Chernogolovka, Moscow reg., 142432 Russia;

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