MARC

 008260126s2026        us                              c    eng  d
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■020    ▼a9798293816415
■035    ▼a(MiAaPQ)AAI32240876
■040    ▼aMiAaPQ▼cMiAaPQ
■0820  ▼a530
■1001  ▼aHasan,  Jaglul.
■24510▼aSuperconducting  Diode  Effect
■260    ▼a[Sl]▼bThe  University  of  Wisconsin  -  Madison▼c2026
■260  1▼aAnn  Arbor▼bProQuest  Dissertations  &  Theses▼c2026
■300    ▼a153  p
■500    ▼aSource:  Dissertations  Abstracts  International,  Volume:  87-03,  Section:  B.
■500    ▼aAdvisor:  Levchenko,  Alex.
■5021  ▼aThesis  (Ph.D.)--The  University  of  Wisconsin  -  Madison,  2026.
■520    ▼aThe  first  part  of  this  thesis  concerns  a  Josephson  junction  that  has  an  anomalous  current-phase  relation  in  two-dimensional  electron  systems  with  broken  inversion  (I)  and  time-reversal(T)  symmetries:  the  supercurrent  is  nonzero  even  when  there  is  no  phase  difference  between  two  superconductors.  Details  of  this  unusual  phenomenon  are  examined  in  planar  double-barrier  hybrid  circuit  designs,  where  the  paradigmatic  Rashba-type  spin-orbit  coupling  (SOC)  is  used  to  represent  the  noncentrosymmetric  normal  metal  region.  We  use  the  microscopic  Green's  functions  technique  in  the  clean  limit  as  well  as  the  Ginzburg-Landau  (GL)  formalism  to  examine  this  anomalous  Josephson  effect.  In  a  number  of  limiting  cases,  anomalous  phase  shifts  in  the  Josephson  current-phase  relation  are  calculated  in  terms  of  the  model's  parameters,  and  the  magnitude  of  the  critical  current  is  computed  for  arbitrary  in-plane  magnetic  field  orientations.In  the  second  part  of  this  thesis,  the  generalities  of  the  superconducting  diode  effect  (SDE)  which  also  occurs  upon  simultaneous  breaking  of  I  and  T  symmetries  have  been  explored.  As  an  illustrative  example,  we  examine  a  model  of  a  two-dimensional  superconductor  with  I−breaking  Rashba-type  SOC  under  a  T  −breaking  in-plane  magnetic  field  and  in  the  clean  limit,  which  realizes  a  helical  phase.  First,  we  develop  a  generic  formula  for  the  diode  efficiency  using  GL  phenomenology.  Higher  gradient  terms,  which  cause  the  nonreciprocal  superflow,  are  added  to  the  Lifshitz  invariants  to  accomplish  this.  We  further  estimate  correction  terms  resulting  from  both  intraband  and  interband  pairing  correlations  and  confirm  these  results  via  microscopic  diagrammatic  computation.  We  present  a  thorough  comparison  with  previous  studies  of  this  problem  carried  out  using  the  quasiclassical  approximation  based  on  the  Eilenberger  equation.Because  of  its  possible  uses  in  superconducting  electronics,  SDE  has  attracted  a  lot  of  interest  in  recent  years.  However,  as  we  demonstrate  in  the  last  part  of  this  thesis,  the  role  of  disorder  scattering  in  SDE  has  seldom  been  taken  into  account,  despite  its  potential  qualitative  significance.  In  order  to  get  the  relevant  GL  theory,  we  use  a  self-consistent  Born  approximation  to  study  SDE  in  a  disordered  Rashba  superconductor  under  an  in-plane  magnetic  field.  Our  analysis  reveals  two  surprising  effects.  First,  disorder  becomes  the  driving  mechanism  of  SDE  in  the  strong  Rashba  SOC  regime,  and  SDE  disappears  in  its  absence.  In  this  instance,  we  demonstrate  that  the  effect  is  caused  by  disorder-induced  mixing  of  singlet  and  triplet  superconducting  orders.  Second,  a  sign  change  in  the  superconducting  diode  efficiency  coefficient  indicates  that  disorder  can  reverse  the  direction  of  the  diode  effect  in  the  weak  Rashba  spin-orbit  coupling  (SOC)  regime.
■590    ▼aSchool  code:  0262.
■650  4▼aCondensed  matter  physics
■650  4▼aApplied  physics
■650  4▼aPhysics
■650  4▼aElectrical  engineering
■653    ▼aJosephson  effect
■653    ▼aRashba-type  spin-orbit  coupling
■653    ▼aSuperconductivity
■653    ▼aGinzburg-Landau
■653    ▼aSuperconducting  diode  effect
■690    ▼a0611
■690    ▼a0544
■690    ▼a0215
■690    ▼a0605
■71020▼aThe  University  of  Wisconsin  -  Madison▼bPhysics.
■7730  ▼tDissertations  Abstracts  International▼g87-03B.
■790    ▼a0262
■791    ▼aPh.D.
■792    ▼a2026
■793    ▼aEnglish
■85640▼uhttp://www.riss.kr/pdu/ddodLink.do?id=T17359588▼nKERIS▼z이  자료의  원문은  한국교육학술정보원에서  제공합니다.

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