Quantum Quenches in Non-centrosymmetric Superconductors

Abstract

I denne oppgaven undersøker vi dynamikken kort tid etter at et system har blitt forstyrret i en modell for ikke-sentrosymmetriske superledere. Spesifikt ser vi på ikke-sentrosymmetriske materialer der spinn-banekobling er det som bryter inversjonssymmetrien. Dette var motivert av studier i nyere tid som har tatt for seg tilsvarende dynamikk for \textit{s}-bølge og \textit{d}-bølge superledere, samt fremskritt i eksperimentelle teknikker og fornyet interesse i ikke-sentrosymmetriske materialer. Dette var igjen motivert av at forbedringer i måleteknikker og utstyr, spesielt innen kalde atomer og spektroskopi, har tillatt mer detaljerte eksperimentelle studier av systemer ute av likevekt. Modellen som brukes i oppgaven er utledet ved å utvide en tidligere brukt Green's funksjon teknikk til det ikke-sentrosymmetriske tilfellet med spinn-banekobling. Flere numeriske resultater som viser tidsdynamikken til det superledende gapet beregnes. De sammenlignes med tidligere kjente resultater og vi prøver å forklare hvorfor vi ser forskjellene som kommer frem. Hovedresultatet i oppgaven er en mulighet for forsterking av triplet komponenten i gapet kort tid etter en plutselig endring i styrken på spinn-bane interaksjonen.

In this thesis we study a model for the short-time dynamics of the superconductivity in a particular class of materials, namely the non-centrosymmetric superconductors with spin-orbit coupling breaking the inversion symmetry. This was motivated by recent theoretical studies of the short-time dynamics of \textit{s}-wave and \textit{d}-wave superconductors, advances in experimental techniques and renewed research interest in several non-centrosymmetric compounds. This was in turn motivated by improvement in measurements, particularly in the fields of cold atoms and spectroscopy, which has allowed for much more detailed experimental study of systems that are not in equilibrium. The model used is derived by extending an existing Green's function technique to the non-centrosymmetric case with spin-orbit coupling. We calculate several numerical results showing the time-dynamics of the superconducting gap, compare them to the previously known results for centrosymmetric superconductors and attempt to explain the unique features seen. The main result is a possibility for short-time enhancement of the triplet component of the gap after fast changes in the spin-orbit interaction.