Josephson effect between conventional and non-centrosymmetric superconductors

通常型超伝導体と空間反転対称性のない超伝導体との間のジョセフソン効果

林 伸彦; Iniotakis, C.*; 町田 昌彦  ; Sigrist, M.*

Hayashi, Nobuhiko; Iniotakis, C.*; Machida, Masahiko; Sigrist, M.*

空間反転対称性のない超伝導体と通常の超伝導体との間のジョセフソン効果を調べた。空間反転対称性のない超伝導体の具体例としてCePtSiを考える。そこではRashba型のスピン軌道相互作用が重要であり、それがジョセフソン効果に本質的な影響を及ぼす。われわれは、その系のジョセフソン結合が、スピン・シングレット的結合とトリプレット的結合との2つの部分から形成されていることを見いだした。ここで、トリプレット的結合の成分は、シングレット的結合成分に対し、位相がだけズレている。そしてこの点に基づくことにより、実験的にAl/CePtSi接合において観測されていたジョセフソン電流の特徴的な干渉効果が説明可能であることを示した。

We analyze the Josephson effect between a conventional superconductor (SC) and a non-centrosymmetric SC with the purpose to identify qualitative features originating form the pairing symmetry of the latter. As a concrete example, we consider the non-centrosymmetric SC CePtSi where Rashba spin-orbit coupling plays a crucial role and affects the Josephson pair tunneling. We find that the Josephson coupling is composed of two parts, a spin-singlet-like component and a spin-triplet-like one. The triplet-like component can lead to a Josephson coupling that is shifted by relative to the singlet-like coupling. This has important implications on the interference effects and may explain some recent experimental results for the Al/CePtSi junction.