مطالعه همزیستی بین ابررسانایی و فرومغناطیس در ابررساناهای فرومغناطیس

نوع مقاله: مقاله پژوهشی کامل

نویسنده

عضو هیأت علمی دانشگاه ایلام

چکیده

در این مقاله، همزیستی میان ابررسانایی و فرومغناطیس را در یک ابررسانای فرومغناطیس مورد مطالعه قرار می‌دهیم. ابررسانای فرومغناطیس را در دو حالت جفتی اسپین پادموازی و اسپین موازی در نظر می‌گیریم و با استفاده از معادلات وابسته به اسپین بوگولیوبوف-دژن، تابعیت دمایی (T) پارامتر نظم ابررسانایی را به­دست می‌آوریم. همچنین وابستگی پارامتر نظم به میدان تبادلی ابررسانای فرومغناطیس (h) را نیز به­دست آورده و مشاهده می‌کنیم که به ازای برخی از مقادیر دما و میدان تبادلی، پارامتر نظم تابعی دو مقداری می‌شود که برای تعیین مقدار درست پارامتر نظم ابررسانایی، اختلاف پتانسیل ترمودینامیکی بین حالت‌های عادی و ابررسانایی را محاسبه می‌کنیم و یک منحنی گذار فاز در صفحة h-T را به­دست می‌آوریم و نتیجه می‌گیریم که تنها وجود پارامتر نظم مخالف صفر برای قرار گرفتن در حالت ابررسانایی کافی نیست. به­عبارت دیگر به­ازای برخی T و h­ها با وجود آن که پارامتر نظم مخالف صفر است، اما از آنجا که در این نقاط پتانسیل ترمودینامیکی حالت عادی پایین­تر از حالت ابررسانایی است، لذا سیستم در حالت عادی قرار می‌گیرد.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

An investigation of coexistence between superconductivity and ferromagnetism in ferromagnetic superconductors

نویسنده [English]

  • Hamidreza Emamipour
چکیده [English]

In this paper, we investigate the coexistence between superconductivity and ferromagnetism in a ferromagnetic superconductor (FS) where FS is in antiparallel cooper pairing state and parallel cooper pairing state. By using spin generalized Bogoliubov de Gennes (SBdG) equations, we derive the superconducting order parameter of FS as a function of temperature (T) and exchange field (h) of FS. We find that for some values of T and h the order parameter behaves as a multi-value function, so to determine the physical value of order parameter we calculate the difference in thermodynamic potential between superconducting and normal states, and we present a phase diagram of an FS in T-h plane which separates the superconducting region from the normal region. As a result, we deduce that the non-zero order parameter is not sufficient for having superconducting state and it is necessary to calculate the difference in thermodynamic potential of normal and superconducting states. In other word, in some points of T and h, although there are non-zero order parameters, since in these points the thermodynamic potential of the normal state is lower than the superconducting state, the system falls into the normal state.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Ferromagnetic superconductors
  • Thermodynamic potential
  • Antiparallel spin
  • State-parallel spin state