On the theory of nonhomogeneous nonequilibrium superconductivity in 2D systems with massless fermions - Loktev, V. M.; Turkowski, V. (ФІЗИКА НИЗЬКИХ ТЕМПЕРАТУР, 2022)
Аналізуються статичні та нерівноважні надпровідні властивості 2D релятивістської моделi з локальною електрон-електронною взаємодією, спін-орбітальною взаємодією Рашби αR та за наявності залежного від часу магнітного поля H(t) в площині. Показано, що подібно до 2D випадку зі звичайною дисперсією квазічастинок ε(k) |k|2 у сильних полях така система демонструє неоднорідну надпровідну смугову фазу з параметром порядку Δ(r)=Δ(0)cos(2[μBB×r]n/ħυF) (B магнітна індукція, υF — швидкість Фермі, n — нормальний до площини одиничний вектор, αR≪υF) — магнетон Бора, при умові αR≪υF) ), де смуги орієнтовані вздовж напрямку B. У розглянутій системі міжсмуговий період L і значення магнітного поля B пов’язані універсальним співвідношенням BL = ħυF/μB≃0.714•10-4 Tл•м. На відміну від випадку масивних квазічастинок, де умова αR υF , в принципі, може бути задоволена збільшенням αR або легуванням заряду (зменшення швидкості Фермі), в релятивістській системі, де υF не залежить від рівня легування та на один-два порядки більша, ніж типова швидкість Фермі в «стандартних» двовимірних системах, у розглянутій моделі при досить низькому рівні легування смугова фаза може бути основним станом. Проаналізовані також нерівноважні властивості системи з акцентом на плавлення смугового порядку (коли магнітне поле набуває меншого значення) та динаміку смуг (при повороті поля на 90°) і отримано декілька важливих результатів. Зокрема, показано, що спочатку смугові домени плавляться з залежністю від часу R 1/√ ̅t, тоді як пізніше вони скорочуються експоненціально. У разі повернутого магнітного поля орієнтація смуги поступово змінюється з напрямку x на y, а проміжна фаза «перехрещеної смуги» має місце протягом часу порядку пікосекунд. Така перехрещена фаза складається з періодичних надпровідних “бульбашок”, які потенційно можуть мати застосування у сучасних надшвидких надпровідних технологіях.