Inhomogeneous magnetism induced in a superconductor at superconductor-ferromagnet interface
本文研究了超导体(S)-铁磁体(F)界面的磁邻近效应。结果表明,由于F和S金属之间的电子交换铁磁相关延伸到超导体,依赖于界面参数。研究表明,铁磁交换场对的破缺效应导致在S层局域态密度中形成仅能容纳一个自旋极化准粒子的次能隙带。还计算了作为SF界面质量和铁磁相互作用值的函数的进入S层的平衡磁化泄漏。我们表明,阻尼振荡行为与距离SF接口是一个显着的功能的交换诱导磁化的S层。
2002-01-30 cond-mat.supr-con
Non-linear sigma-model for odd triplet superconductivity in superconductor/ferromagnet structures
本文研究奇频三重态超导凝聚体的一些性质。为了描述涨落,我们构造了超导体/铁磁体或超导体/正常金属结构的超矩阵西格玛模型。我们表明,奇数频率三重态超导体,在隔离或耦合到一个正常的金属,一般表现出的行为与通常的单线态配对的超导体。然而,对于自旋相关的系统,如超导体/铁磁体,这两种类型的超导体具有完全不同的行为。我们讨论这种差异,考虑变换下的西格玛模型是不变的。最后,我们计算了与单重态超导体耦合的铁磁体的低能量密度态。如果在铁磁体中感应出奇频三重态分量,则态密度将具有类似于在耦合到超导体的正常金属中发现的微隙的微隙。
2004-01-27 cond-mat.supr-con
Platform for controllable Majorana zero modes using superconductor/ferromagnet heterostructures
我们提出了一种新的平台,用于创建和操纵的马约拉纳零模式组成的铁磁金属线放置在传统的超导体,接近铁磁绝缘体。我们的设备依赖于所施加的超电流和铁磁绝缘体中出现的交换场的相互作用。我们断言,所提出的超导体/铁磁体异质结构表现出增强的可控性,因为拓扑超导性可以调谐除了施加在铁磁线上的栅极电压,也通过操纵施加的超电流和/或铁磁绝缘体的磁化。
2021-11-26 cond-mat.supr-con
Cryptoferromagnetic state in superconductor-ferromagnet multilayers
我们研究了一个非均匀的磁秩序(隐铁磁态)的异质结构,包括一个大块超导体和铁磁薄层,可以是由于超导体的影响的可能性。铁磁体中的交换场可能很强,并超过反平均自由时间。提出了一种基于求解铁磁体中的Eilenberger方程和超导体中的Usadel方程的新方法。我们推导出隐铁磁和铁磁状态之间的相图,并讨论了在不同材料的CF状态的实验观察的可能性。
2000-02-10 cond-mat.supr-con
Reentrant temperature dependence of critical current in superconductor - ferromagnet - superconductor junctions based on PdFe alloys
研究了$Pd_{0.99}Fe_{0.01}$薄膜的磁性和输运性质。我们发现薄膜的居里温度约为20 K,在低于$T_{Curie}$的温度下,磁性强烈依赖于温度。我们还制作了超导-铁磁-超导约瑟夫森结$Nb-PdFe-Nb$。铁磁层厚度约为36 nm的结的温度依赖性示出了折返行为,这是结转变为$π$状态的证据。
2007-09-16 cond-mat.supr-con
Energy gap of ferromagnet-superconductor bilayers
在自洽Bogoliubov-de Gennes理论框架内计算了干净铁磁-超导双层膜的激发谱。由于邻近效应,对于薄铁磁层,超导体在铁磁谱中诱导出间隙。这种效应强烈地依赖于铁磁体中的交换场。我们发现,随着铁磁层厚度的增加,间隙消失,它的破坏主要来自于那些波矢沿界面的准粒子激发。讨论了界面质量和费米能级失配对计算的能隙的影响。我们还评估了铁磁体的态密度,我们发现它在所有情况下与间隙的结果一致。
2003-03-17 cond-mat.supr-con
Nonlinear features of the superconductor--ferromagnet--superconductor $φ_0$ Josephson junction in ferromagnetic resonance region
我们证明了在铁磁共振区的$φ_0$约瑟夫森结的磁动力学和IV-特性的非线性特征的表现。我们表明,在小的系统参数值,即阻尼,自旋-轨道相互作用,约瑟夫森磁能比,磁动力学减少到标量Duffing振荡器的动态,驱动约瑟夫森振荡。阐明了在谐振区增加超导电流的作用。移位的铁磁共振频率和反转的阻尼依赖性,由于非线性证明了完整的Landau-Lifshitz-Gilbert-Josephson系统的方程,并在其不同的近似。最后,我们证明了负微分电阻的IV-特性,其相关性与折叠效应。
2022-10-01 cond-mat.supr-con
Magnon radiation by moving Abrikosov vortices in ferromagnetic superconductors and superconductor-ferromagnet multilayers
在II型超导和磁性相结合的系统中,运动的Abrikosov涡旋的非稳态磁场可能会激发自旋波或磁振子。这种效应导致作用在涡流上的附加阻尼力的出现。通过求解London方程和Landau-Lifshitz-Gilbert方程,计算了铁磁超导体和超导/铁磁超晶格中作用于涡旋的磁矩感应力。如果涡旋由直流力驱动,则由于切伦科夫共振,当涡旋速度超过某个阈值时开始产生磁振子。对于理想的涡旋晶格,这导致对电阻率的各向异性贡献和对电流电压特性的谐振峰的出现。对于无序涡旋阵列,在某一临界电压下,电流将呈现阶梯状增加。如果涡旋由频率为ω的交流力驱动,则与磁矩的相互作用将导致对涡旋粘性的依赖于频率的磁贡献η_M。如果ω低于铁磁共振频率ω_F,则涡旋获得额外的惯性。当ω> ω_F时,由于磁振子的产生,耗散增强。粘度η_M可以从铁磁超导体的表面阻抗中提取出来。对U基铁磁超导体和铜氧化物/锰氧化物超晶格中作用于涡旋的磁力进行了估算。
2013-11-29 cond-mat.supr-con
The inverse proximity effect in strong ferromagnet-superconductor structures
研究了超导体与铁磁绝缘体或强自旋极化铁磁金属混合双层膜中由于逆邻近效应引起的磁化强度。研究是在准经典格林函数框架内进行的,其中Usadel方程求解的边界条件适合于强自旋极化铁磁材料。与最近的实验数据进行了比较。研究了铁磁体邻近效应引起的超导关联单重态到三重态的转换。
2020-08-15 cond-mat.supr-con
0-pi Transitions in a Superconductor/Chiral Ferromagnet/Superconductor Junction induced by a Homogeneous Cycloidal Spiral
研究了超导体-铁磁体-超导体约瑟夫森结中的π相,铁磁体的自旋调制为摆线螺旋,传播矢量为面内传播矢量。我们的研究结果揭示了一个高灵敏度的结的螺旋顺序,并表明存在0-π量子相变的函数的螺旋波矢量。我们发现,手征磁序引入手征超导三重态对,强烈影响这种约瑟夫森结的物理,在纳米电子学和自旋电子学的潜在应用。
2008-02-21 cond-mat.supr-con
Parity-sensitive measurements based on ferromagnet/superconductor tunneling junctions
提出了一种基于隧道谱的非常规超导体宇称鉴别方法。对于计算模型,我们采用了铁磁/超导(F/S)结的隧道电流是自旋极化。只有当超导体具有奇宇称时,隧穿电导谱才对铁磁体的磁化轴方向十分敏感。因此,有可能通过测量F/S结中的隧穿谱来区分超导体的宇称。
2001-06-15 cond-mat.supr-con
Thermodynamic properties of the phase transitions in a class of spin-triplet ferromagnetic superconductors
计算了一类新的自旋三重态铁磁超导体从相变到铁磁有序和超导共存相的平衡点处的磁化率、熵和比热。最后讨论了这些结果在UGe $_2$、ZrZn $_2$、URhGe等金属铁磁体中的应用。
2004-03-12 cond-mat.supr-con
Thermodynamic properties of ferromagnetic/superconductor/ferromagnetic nanostructures
提出了纳米尺度铁磁/超导/铁磁(F/S/F)系统热力学性质的理论描述。它们的超导特性强烈地依赖于铁磁层的相互取向。此外,根据S/F界面的透明度,超导临界温度可以表现出四种不同类型的依赖于F层的厚度。所得结果可为自旋阀效应的实验观测提供一些实用的建议。在这个自旋阀三明治,我们还预计从平行到反平行铁磁磁矩取向的自发过渡,由于超导凝聚能量的增益。
2002-09-19 cond-mat.supr-con
Theory of the Josephson effect in superconductor / ferromagnet / superconductor junctions
为了揭示交换相互作用对约瑟夫森效应的影响,研究了非常规超导体/铁磁体/非常规超导体结中的直流约瑟夫森电流。当两个超导体具有d波对称性时,随着交换相互作用的增加,约瑟夫森电流被大大抑制。另一方面,当两个超导体具有不同的宇称时,如s波和p波时,由于自旋空间SU(2)对称性的破坏,交换相互作用增加,约瑟夫森电流增加。
1999-03-09 cond-mat.supr-con
High bias anomaly in YBa2Cu3O7/LaMnO_{3+delta}/YBa2Cu3O7 Superconductor/Ferromagnetic Insulator/Superconductor junctions: Evidence for a long-range superconducting proximity effect through the conduction band of a ferromagnetic insulator
研究了超导体/铁磁绝缘体/超导体($_2$ O $_{7-x}$ /LaMnO $_{3+δ}$ /$_2$ O $_3$)隧道结的垂直输运特性.在一个大的偏置电压$V\sim 1$ V,我们观察到一个阶梯状的开始过电流,发生在超导转变温度$T<T_c$以下,很容易被磁场抑制。这种现象是由于非平衡电子通过Fowler-Nordheim隧穿过程注入到铁磁绝缘体导带中的一种新型的超导邻近效应。强非平衡布居的发生证实了在大偏压下的光子发射的检测。由于我们的铁磁绝缘体中的导带是强自旋极化的,所观察到的长程(20 nm)邻近效应为非传统的自旋三重态超导态提供了证据。
2013-02-20 cond-mat.supr-con
Paramagnetic limiting in ferromagnetic superconductors with triplet pairing
计算了铀铁磁超导体的自旋磁化率。结果表明,超导顺磁限制的磁场方向垂直于自发磁化的方向的情况下解释的巡回铁磁体带分裂,而不是由旋转的磁化向外场方向。给出了上临界场温度依赖性的定性描述。
2010-02-18 cond-mat.supr-con
Evidence for Induced Magnetization in Superconductor-Ferromagnet Hetero-structures: a Scanning Tunnelling Spectroscopy Study
我们进行了扫描隧道光谱的c轴取向的YBCO薄膜上的铁磁SRO岛外延生长原位。在铁磁岛上测量时,态密度表现出小的间隙状特征,这与序参量进入铁磁体的预期短程穿透一致。然而,在超导体上的铁磁岛附近的异常分裂间隙结构的测量。这一观察结果可能为最近预测的超导体/铁磁体结的超导体侧的感应磁化提供证据。发现超导体内部的效应的长度尺度比超导相干长度大一个数量级。这是不一致的理论预测的渗透深度只有几个超导相干长度。我们讨论了这种差异的可能来源。
2009-02-24 cond-mat.supr-con
Superconductor-Ferromagnet Bi-Layers: a Comparison of s-Wave and d-Wave Order Parameters
我们研究了超导体-铁磁体双层结构,不仅对s波超导体,而且对d波超导体。我们观察到振荡的临界温度时,改变厚度的铁磁层的s波和d波超导体。然而,对于旋转的d-波序参量的临界温度显着不同,从未旋转的情况下。此外,我们计算了不同厚度的铁磁层的态密度,结果反映了超导关联的振荡行为。
2004-02-28 cond-mat.supr-con
Josephson Effect in Singlet Superconductor-Ferromagnet-Triplet Superconductor Junction
研究了由自旋单重态超导体(S)、弱铁磁金属(F)、自旋三重态超导体(T)和绝缘铁磁界面(I)组成的弹道SIFIT结的电流-相位关系。我们使用A. Millis等人计算了结势垒任意磁化方向的结的电流密度和自由能。我们详细研究了磁化强度分布对电流-相位关系的各种谐波和结的基态跃迁的影响。$ϕ$态结可以通过势垒磁化在垂直于三重态超导体d矢量的平面内的非共线取向来实现。
2017-10-25 cond-mat.supr-con
Magnetic Monopoles in Ferromagnetic Spin-Triplet Superconductors
使用$ϕ$映射方法,我们认为,铁磁自旋三重态超导体允许形成不稳定的磁单极子。特别是,我们表明,极限点和分歧点的$ϕ$映射将作为这些磁单极子的相互作用点。
2008-08-31 cond-mat.supr-con
Double-reversal thickness dependence of critical current in superconductor-ferromagnet-superconductor Josephson junctions
我们首次在实验上观察到了具有铁磁夹层的约瑟夫森结中临界电流的两节点厚度依赖性。临界电流的消失对应于到π状态的转变和回到常规0状态的转变。实验数据允许提取超导序参量振荡周期和对衰变长度的铁磁体。我们开发了一个理论方法的基础上Usadel方程,其中考虑到自旋翻转散射。数值计算结果与实验数据吻合较好。
2005-08-24 cond-mat.supr-con
Giant oscillatory Gilbert damping in superconductor/ferromagnet/superconductor junctions
具有不同有序相的材料之间的界面为奇异的物理性质提供了独特的机会,特别是在铁磁体/超导体异质结构中铁磁性和超导性之间的相互作用。零结和π结的研究对基础物理科学和新兴技术都特别感兴趣。本文报道了超导Nb/NiFe/Nb结巨振荡Gilbert阻尼随NiFe厚度变化的实验观察。这一观察结果表明,通过零能量Andreev束缚态的非常规自旋泵浦和弛豫仅存在于Nb/NiFe/Nb π结中,而不存在于Nb/NiFe/Nb零结中。我们的研究结果对于进一步探索铁磁/超导异质结构的奇异物理性质以及铁磁π结在量子计算中的潜在应用(如半量子通量量子比特)具有重要意义。
2021-11-05 cond-mat.supr-con
Probing the degree of spin polarization of a ferromagnet with ferromagnet/superconductor proximity effect
研究了Pb/Co $_2$ Cr $_{1-x}$ Fe $_x$ Al双层膜的超导/铁磁邻近效应。不同的衬底温度允许我们制备具有不同程度的Heusler层导带自旋极化的Heusler合金Co $_2$ Cr $_{1-x}$ Fe $_x$ Al薄膜。我们得到的超导转变温度的Pb层的厚度在固定厚度的Heusler层和自旋极化的铁磁层的程度的依赖性之间的强相关性。
2017-03-24 cond-mat.supr-con
Transport Properties in Ferromagnetic Josephson Junction between Triplet Superconductors
利用准经典Eilenberger方程研究了具有自旋三重态对对称性的弹道超导体-铁磁体-超导体结中的电荷和自旋约瑟夫森电流。超导体的能隙矢量与铁磁层的磁化强度成任意的相对角度。阐明了铁磁层厚度和磁化强度对约瑟夫森电荷和自旋电流的影响。我们发现,除了交换场与d矢量近似垂直的情况外,0-π跃迁都可以发生。我们还展示了如何自旋电流流动,由于交换场和d-矢量之间的取向不良。
2010-12-01 cond-mat.supr-con
Spin-Valve Effect of the Spin Accumulation Resistance in a Double Ferromagnet - Superconductor Junction
我们测量了铁磁-超导纳米结构的输运性质,其中两个超导铝(Al)电极通过两个铁磁铁(Fe)椭球并联连接。我们发现,在Al的超导临界温度以下,电阻取决于铁磁体的磁化相对取向。这种自旋阀效应分析的自旋积累的超导电极提交的逆邻近效应。
2009-05-03 cond-mat.supr-con
Induced Ferromagnetism due to Superconductivity in Superconductor-Ferromagnet structures
我们考虑超导体-铁磁体(S/F)结构,并假定在超导转变温度$T_{c}$以上,磁矩只存在于F中。{In一个简单的铁磁体模型(交换场是铁磁型的所有能量)}我们显示了一个明确的计算,低于$T_{c}$的磁矩可以穿透超导体。{In该模型}其在S中的方向{与铁磁体中的自由电子的磁化方向}相反。磁化在超导相干长度$ξ_{S}$量级的大距离上扩展,并且可以远远超过铁磁体膜厚度。同时,铁磁体中的磁矩减小。这种逆邻近效应可以解释最近实验中观察到的磁化强度的降低,并可能导致F/S/F结构中铁磁层之间的强相互作用。
2004-03-29 cond-mat.supr-con
A new kind of vortex pinning in superconductor / ferromagnet nanocomposites
本文报道了在超导体/铁磁外延纳米复合材料的涡流钉扎的滞后的观察fcc Gd颗粒纳入Nb矩阵。我们发现,这种滞后钉扎与Gd粒子中的磁反转损失有关,并且与先前观察到的铁磁粒子或其他微结构特征的钉扎相互作用在起源上是根本不同的。
2006-10-04 cond-mat.supr-con
Spin Screening and Antiscreening in a Ferromagnet/Superconductor Heterojunction
本文对铁磁/超导异质结中的自旋屏蔽效应进行了理论研究。结果表明,铁磁体的磁矩是屏蔽的或反屏蔽的,这取决于费米能级上电子的极化。如果极化由多数(少数)自旋带的电子决定,那么铁磁体的磁矩被超导体中的电子屏蔽(反屏蔽)。我们提出的实验可以证实我们的理论:对于铁磁合金与一定浓度的Fe或Ni离子将有屏蔽或反屏蔽分别。不同的配置的状态密度进行了讨论。
2004-08-12 cond-mat.supr-con
Nanoscale ferromagnet-superconductor-ferromagnet switches controlled by magnetization orientation
我们研究干净的铁磁-超导-铁磁(FSF)纳米结构,其中F层的磁化可以是平行(P)或反平行(AP)。我们考虑的情况下,S层的厚度的相干长度的顺序,与较薄的F层。我们发现,在F层之一的磁化方向反转通常会导致超导体的状态发生剧烈变化。在各种条件下,AP几何有利于超导性。其中一个F层的磁化反转可以导致超导性的开启和关闭,或者在不同状态之间切换。我们的结果是通过Bogoliubov-de Gennes方程的自洽解和系统的凝聚能的评估得到的。
2005-06-06 cond-mat.supr-con
Anderson-Higgs mass of magnons in superconductor/ferromagnet/superconductor systems
Anderson-Higgs质量产生机制是高能和凝聚态物理中的一个普遍概念。它通过迈斯纳效应表现出来,提供了从超导体中驱逐静态和低频磁场。然而,它不影响传播的电磁波与由等离子体频率,这是太大,是敏感的超导转变确定的频谱间隙。在这里,我们展示了安德森-希格斯质量的光谱表现,表明它决定了超导体/铁磁体/超导体多层膜中磁振子的光谱间隙。此外,我们表明,这种效果已被观察到在最近的实验中,作为一个自发的铁磁共振频率偏移在这样的系统。我们的理论解释了许多不寻常的实验特征,并提出了有效的控制磁振子光谱与可调谐的光谱间隙和群速度反转。这些发现为可能在磁振子中应用的广泛的高级功能铺平了道路。
2022-11-02 cond-mat.supr-con
Ferromagnet-superconductor proximity effect: The clean limit
本文从理论上研究了铁磁金属对洁净极限下超导薄膜的影响。利用Bogoliubov-de Gennes方程的自洽解,计算了在不同铁磁体强度和界面矫顽力下,铁磁体-超导体-铁磁体双结的对势和电导谱随超导层厚度$d$的变化.我们发现,对势和临界温度弱扰动的交换相互作用,并不下降到任何有限的$d$为零。另一方面,对于薄的超导薄膜的电荷输运是自旋极化的,并表现出显着的铁磁强度和磁化取向的依赖。
2005-03-25 cond-mat.supr-con
Spin resolved Andreev reflection in ferromagnet-superconductor junctions with Zeeman splitting
在超导体对外加磁场的响应主要由塞曼分裂决定的情况下,导出了铁磁-超导体结中的Andreev反射。自旋向上和自旋向下的Andreev反射被证明是解决电压增加。在金属极限下,当自旋极化增加时,自旋上通道中从Andreev到隧道导电性的转变具有非平凡的行为。在电压反转中电导是不对称的。
1999-08-31 cond-mat.supr-con
Superconductor-insulator-ferromagnet-superconductor Josephson junction: From the dirty to the clean limit
在准经典Eilenberger方程的框架下研究了超导体-绝缘体-铁磁体-超导体(SIFS)结中的邻近效应和约瑟夫森电流。这项调查使我们能够比较脏和干净的限制,调查任意的杂质散射,并确定Usadel方程的适用性限制,这样的结构。不同类型的FS接口的作用进行了分析。结果表明,Eilenberger函数的衰减长度和空间振荡周期可能与铁磁层的性质(例如交换场或电子平均自由程)呈非单调依赖关系。我们的计算结果用于解释实验观察到的临界电流密度对包含任意Ni层的约瑟夫森结中铁磁层厚度的依赖关系。散射
2011-09-16 cond-mat.supr-con
Normal metal to ferromagnetic superconductor tunneling
研究了铁磁超导体与正常金属之间的点接触隧穿。在磁振子诱导对的情况下,隧穿电导是外加电压的连续光滑函数。对于较小的施加电压值,欧姆定律成立。我们证明了可以从隧道磁阻得到磁化强度和超导序参量。在顺磁感应超导的情况下,隧穿不依赖于磁化强度。我们认为,隧道实验可以明确地确定铁磁超导体中正确的配对机制。
2005-01-26 cond-mat.supr-con
Inverse proximity effect at superconductor-ferromagnet interfaces: Evidence for induced triplet pairing in the superconductor
在超导体-铁磁体(S-F)界面的铁磁侧存在邻近诱导三重态超导性的相当多的证据;然而,超导体侧的相应效应几乎没有得到解决。我们对NbN超导薄膜与半金属铁磁体La_(2/3)Ca_(1/3)MnO_3(LCMO)的磁场场耦合进行了扫描隧道谱测量。我们已经发现,在零和低施加磁场的NbN上的隧道光谱通常显示出一个异常的间隙结构与抑制相干峰,在某些情况下,零偏压电导峰。随着磁场增加到LCMO的磁饱和,其中磁化是均匀的,光谱变得更加BCS样和临界温度的NbN增加,这意味着减少邻近效应。因此,我们的研究结果表明,三重配对的相关性也诱导在S侧的S-F双层。
2015-08-05 cond-mat.supr-con
Alternative mechanism of the sign-reversal effect in superconductor-ferromagnet-superconductor Josephson junctions
本文考虑一个简单的多畴超导体-铁磁体-超导体(SFS)约瑟夫森结模型。磁畴中符号交替磁化$M$导致相位差$ϕ(x)$的空间调制。由于这种调制,约瑟夫森临界电流$I_{c}$可以具有不同的符号,这取决于域中的磁通量4 $πMa(2d_{F}),$与磁通量量子的比率。这种相位调制,而不是局部临界电流密度$j_{c}$的非单调依赖性,可能是在实验中观察到的作为F层厚度$2d_{F} $或温度的函数的电流$I_{c}$ { \bf \}振荡的原因。
2004-11-15 cond-mat.supr-con
The influence of spin-dependent phases of tunneling electrons on the conductance of a point ferromagnet/isolator/d-wave superconductor contact
研究了在铁磁体/绝缘体/d波超导体(FIS)接触中,电子波通过势垒并被势垒反射后的相移对Andreev反射的影响。研究发现,在超导体中,由于Andreev反射的重复作用,类电子和类空穴准粒子相互干涉,在超导能隙内形成表面自旋相关的Andreev束缚态.(110)取向超导体的FIS接触在零电势处的电导峰值随着铁磁体极化的增加而迅速消失,而(100)取向超导体的FIS接触在零电势处的电导峰值出现。讨论了这种电导行为的物理原因。
2009-01-12 cond-mat.supr-con
Signatures of retroreflection and induced triplet electron-hole correlations in ferromagnet/s-wave superconductor structures
我们提出了一个铁磁/s波超导结的理论研究,调查系统中的感应三重态关联的签名。我们应用扩展的BTK形式主义,并允许任意的磁化强度/方向的铁磁体,自旋激活势垒,费米矢量失配,和不同的有效质量在两个系统中。研究发现,如果隧穿势垒起自旋过滤器的作用,铁磁体中与磁化强度的$xy$分量相关的相位与超导相位耦合,并在超导体中诱导自旋三重态配对关联.这一特征导致铁磁体中的诱导自旋三重态配对相关性,以及由于铁磁相和超导相之间的相互作用而导致的自旋三重态电子空穴相干性。作为我们的主要结果,我们调查的实验签名的回射,表现在隧道电导的铁磁/s波超导体结的自旋活性界面。
2007-03-15 cond-mat.supr-con
Pseudo spin-valve switch based on ferromagnet/superconductor/ferromagnet trilayer microbridge
在铁磁/超导/铁磁(FSF)微桥中观察到了显著的磁阻效应,这种微桥是基于含有1%磁性原子的稀磁PdFe合金。FSF三层的微结构不会破坏这种效果:在6-8 um宽、10-15 um长的最小桥上获得了最明显的曲线。下面的超导转变,我们能够控制微桥的临界电流之间切换的PdFe层的磁化P和AP取向。FSF桥作为磁开关的操作被证明在几个制度提供显着的数字状态之间的电压歧视或显着低的误码率。
2020-09-01 cond-mat.supr-con
Magnetoanisotropic Josephson effect due to interfacial spin-orbit fields in superconductor/ferromagnet/superconductor junctions
通过求解实际异质结的Bogoljubov-de Gennes方程和应用Furusaki-Tsukada技术计算有限温度下的电流,从理论上研究了超导体/铁磁体/超导体(S/F/S)约瑟夫森结中的界面Rashba和Dresselhaus自旋轨道耦合效应(考虑层间隧穿势垒).自旋-轨道耦合的存在导致约瑟夫森电流的面外和面内磁各向异性,这与类似正常态铁磁体/正常金属(F/N)结中的电流磁各向异性相比是巨大的。特别是巨大的各向异性出现在附近的$ 0 $ - $ π$转变,所造成的交换分裂带的铁磁金属层。我们还表明,约瑟夫森临界电流的方向可以控制(诱导$ 0 $ - $ π$转换)的自旋轨道耦合的强度,更重要的是,由磁化方向。这样的控制可以将新的功能引入到约瑟夫森结器件中。
2017-01-27 cond-mat.supr-con
Spin-Transfer and Exchange Torques in Ferromagnetic Superconductors
我们考虑超导关联如何影响铁磁超导体中的自旋转移力矩。结果表明,存在一种新的粒子-空穴干涉力矩,它依赖于与超导序参量有关的U(1)相。我们还表明,有一个平衡的交换力矩之间的两个铁磁超导体接触通过正常的金属介导的Andreev状态。后者的平衡磁转矩也是敏感的自旋分辨的相位差的超导序参量,以及外部施加的相位差。
2012-11-05 cond-mat.supr-con
Density of states near a vortex core in ferromagnetic superconductors: Application to STM measurements
本文用数值方法研究了铁磁超导体中涡旋核附近的局域态密度。具体来说,我们调查的LDOS是如何影响的自旋带的超导配对的相对重量,我们还研究了不同的配对对称性的超导序参量的效果。我们的研究结果是直接相关的扫描隧道显微镜测量,因此可能是非常有用的澄清最近发现的铁磁超导体的超导配对的细节。
2008-08-07 cond-mat.supr-con
Spin-flipping with Holmium: Case study of proximity effect in superconductor/ferromagnet/superconductor heterostructures
超导体/铁磁体/超导体异质结构表现出所谓的长程邻近效应,只要在相应的界面区域中包括一些锥形磁体钬层。Ho层导致在界面处的自旋翻转过程,在铁磁体中产生等自旋自旋三重态配对相关。这些等自旋自旋三重态配对的相关性渗透到异质结更进一步的自旋单重态和不等自旋自旋三重态的相关性,发生在没有Ho。在这里,我们提出了这种效果的计算的基础上的自旋相关的微观Bogoliubov-德Gennes方程内的紧束缚模型中的清洁限制解决。的铁磁体和锥形磁体层的厚度上诱导的等自旋自旋三重态配对的相关性的影响,并获得与现有的实验数据进行比较。结果表明,与实验一致,一个临界的最小厚度的锥形磁铁层必须存在,以观察到相当数量的等自旋自旋三重态配对相关。
2015-04-03 cond-mat.supr-con
Induced Triplet Pairing in clean s-wave Superconductor/Ferromagnet layered structures
我们研究了干净的铁磁体/超导体/铁磁体异质结构中的诱导三重态配对关联。超导体中的配对态是传统的单重态s波,并且两个铁磁层的磁化强度之间的角度$α$是任意的。我们使用的微观方程的数值完全自洽的解决方案,并通过海森堡运动方程得到的时间相关的三重态关联。我们发现,除了通常的单重关联,三重关联,奇数的时间所需的泡利原则,诱导在铁磁体和超导体。这些随时间变化的相关性是最大的德拜截止频率的倒数,$ω_D$的顺序的时间,我们发现,在该时间尺度内,他们往往是空间上很长的范围。我们讨论的行为的特征穿透长度,描述这些三重态相关性。我们还发现,铁磁体可以局部磁化的超导体附近的界面,并进行强烈的阻尼振荡的局部磁化。局域态密度表现出各种能量的签名,我们讨论,作为铁磁强度和$α$的函数。
2008-03-21 cond-mat.supr-con
Phase separation and proximity effects in itinerant ferromagnet-superconductor heterostructures
研究了由巡游铁磁体和超导体构成的异质结构。与大多数以前的模型相比,铁磁性不是强制执行的外部塞曼场,而是在相关单带模型(CSBM)中诱导的,该模型显示巡游铁磁性作为平均场基态。这使我们能够调查的影响相邻的超导层的铁磁体的性质在自洽的Bogoliubov-de Gennes方法。CSBM显示了塞曼交换模型中不存在的影响界面附近序参量行为的各种特征,例如相分离以及磁性和超导序之间的竞争。
2018-07-26 cond-mat.supr-con
Angular Dependence of the Superconducting Transition Temperature in Ferromagnet-Superconductor-Ferromagnet Trilayers
铁磁体(F)-超导体(S)-铁磁体三层的超导转变温度$T_c$取决于F层的磁矩的相互取向。这种效应以前在F/S/F系统中观察到,作为F层的平行和反平行结构之间的$T_c$差异。在这里,我们报告的测量$T_c$在CuNi/Nb/CuNi三层之间的角的函数的CuNi铁磁体的磁矩。所观察到的角度依赖性的$T_c$是定性的协议与F/S接近理论,占奇数三重态分量的预测产生的凝聚物的非共线取向的磁矩的F层。
2010-10-08 cond-mat.supr-con
YBa2Cu3O7/LaXMnO3 (X: Ca, Sr) based Superconductor/Ferromagnet/Superconductor junctions with memory functionality
复合氧化物具有多种独特的物理性质,可用于设计新型电子器件。在这里,我们制作和实验研究纳米尺度的超导体/铁磁体/超导体结的高Tc铜酸盐超导体YBa_2Cu_3O_7和巨磁阻(CMR)锰氧化物铁磁体LaXMnO_3(X:Ca或Sr)。我们证明,在一个广泛的温度范围内的锰氧化物纳米粒子的磁化,形成的结界面,突然切换在一个单域的方式。CMR现象将磁化回路转换为滞后磁阻回路。后者促进了仅具有单个CMR铁磁层的这种结的存储器功能。磁化方向(存储信息)可以通过简单地测量所施加磁场中的结电阻来读出。CMR有助于在小的施加场中的大的读出信号。我们认为,这样一个简单的单层CMR结可以作为一个存储单元在低温下的超导状态和在正常状态到室温。
2019-04-08 cond-mat.supr-con
Ballistic transport in ferromagnet-superconductor-ferromagnet trilayers with arbitrary orientation of magnetizations
本文在面内磁化强度和界面矫顽力为任意取向的一般情况下,从理论上研究了洁净铁磁-超导-铁磁(FSF)三层膜中的输运现象。散射概率的广义表达式推导和微分电导计算使用的Bogoliubov-德Gennes方程的解决方案。我们专注于尺寸和相干性的影响,特点弹道输运,特别是在子间隙传输和几何振荡的电导。我们发现一个单调依赖的电导谱和磁阻的磁化取向差的角度,因为它们的排列是从平行到反平行。通过求解干净极限下的Gor'kov方程,研究了FSF异质结构中由磁化强度非共线引起的自旋-三重态对关联。与扩散FSF结,其中的三重态相关性有一个长范围的单调衰减,我们表明,在干净的铁磁-超导体的混合体中,在F层中诱导的单重态和三重态对相关性振荡和幂律衰减与距离的S-F接口。
2006-05-14 cond-mat.supr-con
Interference phenomena and long - range proximity effect in clean superconductor -- ferromagnet systems
我们研究了洁净超导体-铁磁体结构中由交换场的空间或动量依赖性引起的邻近效应的特殊性。即使是一个小的调制的交换场沿准粒子轨迹被证明提供了一个长范围的贡献,由于特定的干扰粒子和空穴的波函数的超电流。由自旋-轨道相互作用引起的交换场的动量依赖性导致即使在没有铁磁畴结构的情况下也存在长程超导关联,并且可以解释最近关于铁磁纳米线的实验。
2012-08-06 cond-mat.supr-con
Spin polarized tunneling in ferromagnet/unconventional superconductor junctions
研究了铁磁/非常规超导(F/S)结中的隧穿效应。我们包括自旋极化,界面电阻,和费米波矢失配(FWM)之间的F和S区域的影响。Andreev反射(AR)在F/S界面,在低偏置电压下的隧道,强烈修改这些参数。电导作为施加电压的函数表现出非常广泛的特征。
1998-12-23 cond-mat.supr-con
Charge and spin supercurrents in triplet superconductor--ferromagnet--singlet superconductor Josephson junctions
本文研究了三重态超导体-铁磁体-单重态超导体结中的约瑟夫森效应。我们表明,隧道库珀对与界面磁化的相互作用可以允许约瑟夫森电流在隧道哈密顿微扰理论的最低阶。要做到这一点,必须满足两个条件:铁磁体的磁化强度有一个平行于三重态超导体的${\bf d}$矢量的分量,以及超导体的间隙相对于界面动量具有相同的宇称。由此产生的充电电流显示非常规依赖于磁矩和相位差的方向。这伴随着三重态超导体中的相位相关的自旋电流,而相位无关的自旋电流总是存在。隧道微扰理论的预测证实了使用数值格林函数方法。一维结的分析处理表明,我们的结论是强大的远离隧穿制度,并揭示了非常规约瑟夫森效应在临界电流的签名。
2013-08-21 cond-mat.supr-con
Coherent effects in double-barrier ferromagnet/superconductor/ferromagnet junctions
研究了铁磁/超导/铁磁(FSF)双势垒结中的相干量子输运。电荷和自旋电导谱的解析表达式推导出一般情况下的绝缘界面(从金属隧道限制),费米速度失配,并为平行(P)和反平行(AP)的电极磁化排列。我们专注于两个特性的有限尺寸和一致性:子隙电子输运,和微分电导的振荡。在超导能隙上方的几何共振能量处,Andreev反射的周期性消失是准粒子干涉的显著结果。与非相干输运的情况相比,发现AP取向的非平凡自旋极化没有多余的自旋积累。
2005-04-01 cond-mat.supr-con
Resonant proximity effect in normal metal / diffusive ferromagnet / superconductor junctions
通过求解Usadel方程和广义边界条件,研究了正常金属/绝缘体/扩散铁磁体/绝缘体/ $s$ -和d-波超导体(N/I/DF/I/S)结中不同区域的共振邻近效应.结果表明,起源于DF层中的交换场的共振邻近效应强烈地改变了隧穿电导和态密度。
2005-10-25 cond-mat.supr-con
The influence of the spin-dependent phases of tunneling electrons on the conductance of a point ferromagnet/isolator/d-wave superconductor contact
研究了铁磁体/隔离体/d波超导体(FIS)接触中电子在势垒上散射时所获得的反射和透射幅度的自旋相关相移(SDPS)对电子和空穴激发的Andreev反射几率以及FIS接触的电荷电导的影响.各种超导体取向被认为是。研究发现,对于d波超导体的(110)取向,SDPS可以抑制F/I/d波超导体接触电荷电导的零电势峰,恢复有限电势峰;对于d波超导体的$\{100\}$取向,SDPS可以恢复零电势峰,抑制有限电势峰。
2009-08-14 cond-mat.supr-con