Magnetoresistance of atomic-scale electromigrated nickel nanocontacts
我们报告测量的电子输运通过原子尺度的收缩和铁磁电极之间的隧道结。使用电子束光刻和受控电迁移的组合来制造结构。样品的几何形状的选择,以允许独立控制电极体磁化。当结尺寸减小到单沟道极限时,常规各向异性磁阻(AMR)的大小增加,接近隧道结形成时隧道磁阻(TMR)的预期尺寸。显着的介观变化的磁阻的大小和符号,没有证据表明发现大的弹道磁阻效应。
2006-02-10 cond-mat.mes-hall
Nanocontact vortex oscillators based on Co$_2$MnGe pseudo-spin valves
我们提出了一个实验研究的涡旋动力学的磁性纳米接触的基础上伪自旋阀包括Co $_2$ MnGe Heusler化合物。薄膜生长的分子束外延,精确的化学计量控制和定制的堆叠顺序,使我们能够定义底部的铁磁层作为参考层,与自由和参考层之间的耦合最小。使用纳米压痕技术制造了20 nm直径的纳米接触,导致自旋转移扭矩高于一定的电流阈值所产生的涡流的自持回转。通过结合频域和时域测量,我们表明,不同类型的自旋转移诱导的动力学相关的不同模式的磁涡旋配置,如模式跳跃,模式共存和模式灭绝出现除了通常的回转模式。
2021-06-28 cond-mat.mes-hall
Experimental verification of contact-size estimates in point-contact spectroscopy on superconductor/ferromagnet heterocontacts
纳米结构的超导体/铁磁体异质接触点接触光谱的不同输运制度进行了研究。通过扫描电子显微镜直接测量的nanocontact的大小允许与理论模型的heterocontacts的接触尺寸估计的比较。我们的实验数据给出的证据表明,尺寸估计产生合理的值的点接触直径$d$,只要样品的特征在于仔细相对于当地的电子参数。
2012-09-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Theoretical Study of Spin-dependent Electron Transport in Atomic Fe Nanocontacts
我们提出了理论预测的自旋电子输运现象,应该观察到铁磁Fe纳米接触链的Fe原子桥接。我们开发了适当的模型哈密顿半经验的考虑和已知的电子结构的基础上,从从头计算密度泛函计算的散装铁。我们的模型被证明是提供一个令人满意的描述Fe纳米团簇的表面性质以及散装性能。Lippmann-Schwinger和Green函数技术与Landauer理论一起被用来预测在外加偏压下由原子链桥接的Fe纳米接触中的电流、磁阻和电流的自旋极化。不寻常的设备特性的预测,包括负磁阻和自旋极化的电流,以及自旋极化的电流为反平行磁化的Fe纳米接触在适度的外加偏压。我们探讨了拉伸原子链对磁阻和自旋极化的影响,并预测了一个交叉制度,在该制度中,平行磁化的接触开关的电流的自旋极化从负到正。我们发现,由于悬挂键形成的尖端原子的链被拉伸通过其断裂点的共振传输在此制度中的自旋相关的运输中发挥重要作用。预测的现象的物理机制进行了讨论。
2005-09-09 cond-mat.mes-hall
Kondo Conductance in an Atomic Nanocontact from First Principles
原子金属接触的电导是探测纳米磁性的有力工具。电导通过零偏压下的异常反映磁性--通常是法诺线形--这是由于近藤屏蔽了桥接接触的磁性杂质。对这个简单的多体系统有一个完整的原子水平的理解是最重要的,特别是考虑到我们越来越需要通过磁性来控制纳米电流。令人遗憾的是,零偏压电导异常目前还不能从原子论的角度计算出来。在这封信中,我们展示了一个工作路线,连接近似,但定量的密度泛函理论(DFT)和数值重整化群(NRG)的方法,并导致第一原理的电导计算的纳米接触,例如在Au纳米线的Ni杂质。一个Fano样的电导线的形状得到显微镜下,并示出由杂质的s-能级的位置控制。我们还发现了电导异常和几何形状之间的关系,并揭示了相反的反铁磁和铁磁近藤屏蔽的可能性-后者表现出完全不同的和未探索的零偏置异常。目前DFT和NRG之间的匹配方法应该允许定量的理解和探索这种更大的各种近藤现象在更一般的磁性纳米接触。
2009-07-20 cond-mat.mes-hall
Stable Magnetic Droplet Solitons in Spin Transfer Nanocontacts
具有垂直磁各向异性(PMA)的磁性薄膜具有对应于反向动态旋进磁矩的局部激发,称为磁滴孤子。基本上,这些激发与基本自旋激发之间的吸引相互作用相关联(即,磁振子),并预测在没有阻尼的情况下发生在PMA材料中[1,2]。虽然存在于所有磁性材料中的阻尼抑制了这些激励,但现在可以通过纳米级接触铁磁薄膜中的电流流动通过自旋转移扭矩来补偿阻尼[3,4]。一种理论预测了在纳米接触中的阈值电流下出现磁液滴孤子[5],最近,已经报道了液滴成核的实验特征[6]。然而,到目前为止,已经观察到它们是几乎可逆的激发,仅具有部分反转的磁化,并且经受导致它们漂移远离纳米接触的不稳定性(即,漂移不稳定性)[6]。在这里,我们表明,磁液滴孤子可以稳定的自旋转移纳米接触。此外,它们表现出对场和电流的强滞后响应以及接触中几乎完全反转的磁化。这些观测结果,除了他们的基本利益,开辟了新的应用磁液滴孤子作为多态高频电流和场可调谐振荡器。
2014-08-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Joule Heating and Current-Induced Instabilities in Magnetic Nanocontacts
我们考虑了电子强非弹性散射极限下通过磁点接触的电流。在此极限下,接触区域的局部焦耳加热在确定点接触的传输特性方面起决定性作用。我们表明,如果一个恒定的偏置电压超过一个临界值,系统的稳态是不稳定的,周期性的,非谐波振荡的时间都通过接触和接触区域的局部温度的电流自发发展。我们的估计表明,观察这种振荡的特征频率在$10^8 ÷10^9$ Hz范围内的必要的实验条件可以很容易地满足。我们还显示了一种可能性,操纵后的磁化方向的磁性颗粒通过点接触耦合到一个散装铁磁通过激励上述热电振荡。
2006-09-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Nonequilibrium Transport in Superconductor/Ferromagnet/Superconductor Diffusive Junctions: Interplay between Proximity Effect and Ferromagnetism
发展了扩散超导体/弱铁磁体/超导体(SFS)结的I-V特性理论。我们表明,交换场$h$的铁磁体表现为一个额外的电导峰在$eV \sim Δ+h$在相位相干制度,当无扰能量的超导序参量的顺序。过剩电流表现出对交换场的非单调依赖性和非平凡的温度行为,这强烈地受到交换场的温度依赖性的影响。
2006-12-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Domain wall effects in ferromagnet-superconductor structures
我们研究了超导-铁磁异质结构中铁磁畴结构如何改变其输运性质。我们计算了布洛赫畴壁的磁场在超导体中感应的电流分布,找到了在超导体中提供涡旋的铁磁体的"下临界“磁化强度。
2005-01-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Andreev Reflection in Ferromagnet/Superconductor/Ferromagnet Double Junction Systems
本文提出了铁磁/超导/铁磁双结系统中Andreev反射的理论。自旋极化准粒子通过Andreev反射在距界面的穿透深度范围内穿透到超导体。当超导体的厚度与穿透深度相当或小于穿透深度时,自旋极化准粒子穿过超导体,因此电流取决于铁磁体磁化的相对取向。分析了磁电阻与超导体厚度、温度、铁磁体交换场和界面势垒高度的关系。我们的理论很好地解释了最近的实验结果。
2002-10-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Incomplete Andreev reflection in a clean Superconductor/Ferromagnet/Superconductor junction
本文研究了任意大自旋极化下洁净超导体-铁磁体-超导体结中的约瑟夫森效应。在干净的铁磁体-超导体界面处的Andreev反射是不完整的,并且具有大入射角的Andreev通道随着交换能量的增加而逐渐被抑制。其结果是,临界电流表现出振荡作为交换能和铁磁体的长度的函数,并具有偏离由准经典理论预测的温度依赖性。
2004-05-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Microwave induced tunable subharmonic steps in superconductor-ferromagnet-superconductor Josephson junction
研究了超导体-铁磁体-超导体约瑟夫森结中铁磁与超导相动力学的耦合。结的电流-电压特性表现出次谐波电流阶跃的模式,形成魔鬼的楼梯结构。我们发现,在铁磁共振的步骤的宽度变得最大。此外,我们还证明了台阶的结构和宽度可以通过改变外磁场的频率、约瑟夫森与磁能的比值、吉尔伯特阻尼和结的尺寸来调节。
2019-09-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Mesoscopic Ferromagnet/Superconductor Junctions and the Proximity Effect
我们测量了亚微米铁磁体(Ni)与介观超导体(Al)接触时的电输运。在测量的几何形状中,界面和铁磁体是分开测量的。铁磁体本身没有表现出明显的超导邻近效应,但铁磁体/超导体界面表现出很强的温度,场和电流偏置依赖性。这些效应取决于铁磁体在界面附近产生的局部磁场分布。我们发现,温度依赖性可能适合于一个修改后的版本的Blonder-Tinkham-Klapwijk理论的正常超导体输运。
2000-07-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Local characterization of ferromagnetic properties in ferromagnet/superconductor bilayer by Point Contact Andreev Reflection Spectroscopy
实现了铁磁/超导双层膜的点接触光谱实验。微分电导曲线显示了几个功能,我们解释内Bogoliubov-de Gennes形式主义考虑两个界面的存在下,在正常的金属尖/铁磁体/超导体设备。我们证明,这种配置是合适的本地探针的自旋极化和铁磁层的厚度,直接在双层区域。这是由于Andreev表面状态对铁磁夹层的物理性质的高灵敏度。
2014-07-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Magnetic screening properties of superconductor-ferromagnet bilayers
本文从理论上研究了垂直磁场作用下薄的超导/铁磁扩散双层膜的磁屏蔽特性。我们发现,表征磁响应的有效穿透深度与铁磁层的厚度在铁磁相干长度的尺度上振荡。
2009-09-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Spin dependent transport in ferromagnetic/superconductor/ferromagnetic single electron transistor
铁磁单电子晶体管与铝岛和正交铁磁引线(钴)制造使用电子束光刻,然后阴影蒸发技术。I-V特性表现出典型的单电子隧穿效应。外磁场中的输运测量表明,当两个铁磁引线处于反平行结构时,自旋不平衡导致超导性的抑制。
2004-10-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Josephson current in a superconductor -- ferromagnet -- superconductor junction with in-plane ferromagnetic domains
本文研究了具有面内铁磁畴的扩散超导-铁磁-超导(SFS)结。在超导转变温度附近,我们用线性化的Usadel方程描述了结中的邻近效应。我们发现,这种结的性质取决于相对于磁相干长度的磁畴的大小。在大畴的情况下,结表现出向$π$状态的转变,类似于单畴SFS结。在小畴的情况下,磁化强度有效地平均,并且结总是处于零状态,类似于超导体-正常金属-超导体(SNS)结。在这两种情况下,畴壁的影响可以近似地描述为有效的自旋翻转散射。我们还研究了结中局部电流密度的不均匀分布。在0- $π$转变附近,临界电流的方向在畴壁附近和畴中间可能相反。
2007-06-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Interface resistance in ferromagnet/superconductor junctions
本文给出了铁磁/超导结中自旋极化隧穿的理论研究结果。计算了铁磁体中自旋电流和电荷电流随外加电压和自旋极化的变化关系。该模型考虑了铁磁体中不同自旋子带的分裂和杂质在接触处的散射。首次计算了超导体中电荷不平衡引起的FS接触的过剩电阻。这些结果对铁磁体/超导体接触中的自旋耦合磁电阻和测量铁磁体中的自旋极化具有意义。
1999-07-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Geometry Effects at Atomic-Size Aluminium Contacts
我们提出了铝纳米接触的电子结构计算。解决颈部的接触,我们比较特征的几何形状,调查的影响,当地铝协调的电子状态。我们发现Al 3pz态对轨道重叠的改变非常敏感,这对输运性质有严重的影响。接触的拉伸使状态向费米能移动,使系统对铁磁有序不稳定。通过空间限制,杂化在纳米接触处被局部抑制,并且违反了电荷中性。我们讨论了机械应力的影响的电荷转移的定量结果。
2007-04-05 cond-mat.mes-hall
FMR induced Josephson Current in a Superconductor/Ferromagnet/Superconductor Junction
提出了超导体/铁磁体/超导体(SC/FM/SC)约瑟夫森结中自旋波诱导的相位动力学。利用两个s波超导体之间的规范不变相位差,将描述超导体相位差动力学的反向分流结(RSJ)模型推广到包含铁磁共振(FMR)激发自旋波的情形.在SC/FM/SC结中,通过将微波频率调谐到FMR来驱动FM中的磁化时,电流-电压特性显示出台阶结构。这一结果为利用约瑟夫森效应观察自旋波激发提供了一条新的途径。
2008-09-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Mesoscopic effects in superconductor-ferromagnet-superconductor junctions
我们证明了在零温度下,通过超导体-铁磁金属-超导体结的超导电流不随结的厚度$L$呈指数衰减。在大的$L$上,它具有随机的样品特异性符号,该符号可以随着温度的变化而变化。在介观结的情况下,在基态中的序参量的相位是随机的样品特定量。在大面积结的情况下,基态相位差为$\pm π/2$。
2002-04-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Magnon-assisted Andreev reflection in a ferromagnet-superconductor junction
本文研究了低温下铁磁-超导结中由于Andreev反射引起的亚带输运。铁磁体中的自旋极化电流和超导体中的无自旋电流的失配导致额外的接触电阻,该接触电阻可以通过铁磁体中的磁振子发射来减小。利用s-f模型,并着眼于半金属铁磁体,我们计算了相应的非线性贡献的电流是关于偏置电压的符号不对称的,并在铁磁体中的磁振子的态密度有关。
2000-10-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Quantum Spin Fluctuations as a Source of Long-Range Proximity Effects in Diffusive Ferromagnet-Superconductor Structures
我们发现,量子自旋涨落在非均匀铁磁体显着影响的Andreev反射的铁磁体和超导体界面上的电子和空穴。结果,出现了强的长程邻近效应,与电子-空穴自旋三重态相关,并在非磁性材料的典型长度尺度上持续存在,但对铁磁体来说非常大。
2000-12-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Proximity effect and its enhancement by ferromagnetism in high-temperature superconductor-ferromagnet structures
本文考虑由$d-$波层超导体和具有畴壁的扩散铁磁体组成的双层结构。假设超导体中的$c-$轴和铁磁体中的DW轴垂直于界面。我们证明,在这样的异质结的非均匀交换场增强邻近效应。结果表明,在没有交换场的情况下,$d-$波凝聚体在正常金属中的平均自由程$l$上衰减,而超导性沿DW穿透铁磁体的距离要大得多。这是因为DW的存在导致凝聚物的奇频三重态S波分量的产生。这一现象有助于解释最近的一个高温超导体-铁磁体双层膜实验。
2009-02-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Spin injection and magnetoresistance in ferromagnet/superconductor/ferromagnet tunnel junctions
本文从理论上研究了铁磁/超导/铁磁双势垒隧道结中的自旋相关输运。自旋极化隧穿电流导致超导体中的自旋不平衡。由此产生的非平衡自旋密度抑制的超导电性与隧道电流的增加。我们重点研究了双隧道结中的非对称性对自旋注入的影响,其中隧道结的势垒高度和铁磁体的自旋极化不同,并讨论了非对称结中超导性是如何被抑制的。我们的研究结果解释了最近的实验结果的临界电流抑制高$T_c$ SC的自旋注入。
1999-10-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Triplet contribution to the Josephson current in the nonequilibrium superconductor/ferromagnet/superconductor junction
在铁磁层间电子态的非平衡自旋相关占据区域,对长s波超导体/弱铁磁体/s波超导体弱连接中的Josephson电流进行了理论研究.在所考虑的非平衡条件下,载流态密度的单重态部分携带的标准超电流没有被修改,而通过载流态密度的三重态部分流动的额外的超电流出现。取决于电压,控制夹层中自旋相关非平衡的特定形式,该附加电流可以增强或减小单重态分量的通常电流,并且还在0-和$π$ -状态之间切换结。
2009-11-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Spontaneous currents and half-integer Shapiro steps in Superconductor-Ferromagnet-Superconductor 0-pi Josephson junctions
本文研究了势垒厚度随空间变化的超导-铁磁-超导(Nb-Cu_(0.47)Ni_(0.53)-Nb)约瑟夫森结。临界电流与磁通量的衍射图案表明,临界电流密度沿着结的宽度改变符号,在0和π结区域之间产生界面,自发电流可以围绕该界面循环。在半整数约瑟夫森电压下观察到的夏皮罗阶跃可以通过自发循环电流对所施加的射频调制的锁相来解释。
2005-05-31 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Andreev experiments on superconductor/ferromagnet point contacts
Andreev反射是研究超导体和铁磁体之间点接触电流的自旋极化P的一个聪明的工具。我们比较了不同的模型,以提取P从实验数据和研究P对不同的接触参数的依赖性。
2013-02-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Parity Effect and Tunnel Magnetoresistance of Ferromagnet / Superconductor / Ferromagnet Single-Electron Tunneling Transistors
本文从理论上研究了铁磁/超导/铁磁单电子隧穿晶体管的隧穿磁电阻(TMR)特性,特别考虑了宇称效应。结果表明,在平台区,即使在有限的偏置电压下,岛中也没有自旋积累。然而,注入的自旋的信息由过量电子携带,因此存在TMR。过量电子的自旋弛豫速率可以从TMR估计。我们还表明,TMR的增加而减小的超导岛的尺寸。
2002-05-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Charge pumping due to triplet vector chirality in ferromagnet/triplet superconductor junctions
我们研究了铁磁体/三重态超导体结中的电荷泵,其中铁磁体的磁化是不均匀的和动态的。结果表明,局域自旋与三重态矢量自旋手征耦合,产生电荷流,矢量自旋手征由三重态库珀对矢量形成。讨论了电荷泵的物理机制。
2011-08-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Nonlocal thermoelectric effects in high-field superconductor-ferromagnet hybrid structures
我们报道了超导体-铁磁体多端结构中非局域自旋相关热电效应的实验观察。我们的样品是由一根细的超导铝丝和几个铁磁隧道结组成的,当超导体的态密度存在塞曼分裂时,对其中一个铁磁隧道结施加热激励,在距离超过$10~\mathrm{μm}$的远距离结中观察到热电流。这一结果可以用最近的高场超导体中自旋和热输运耦合理论来解释。
2019-07-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Unconventional superconducting states induced in a ferromagnet by a d-wave superconductor
我们发展了一个关于与d波超导体接触的弹道铁磁层中的超导邻近效应的准经典理论。与最近的实验结果一致,我们发现态密度随铁磁层厚度的变化而在正常态附近振荡。我们表明,这些振荡的相位,振幅和周期依赖于超导体的取向。这种效应揭示了铁磁体中感应超导关联的空间振荡和各向异性。
2003-04-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Transitions between "$π$" and "0" states in superconductor -- ferromagnet -- superconductor junctions
超导体(S)-铁磁体(F)-超导体结的实验和理论研究表明,在一定的参数范围内(例如,铁磁体$d_F$的长度,交换场,$E_{\rm ex}$),SFS结的基态对应于超导相位差$π$或0。本文在$E_{\rm ex}, d_{F}, T$空间中研究了SFS结关于$π$和0态的相图。结果表明,相图是非常敏感的几何系统,特别是,无序的量。
2004-12-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Ultra-efficient Cooling in Ferromagnet-Superconductor Microrefrigerators
提出了一种基于铁磁-超导接触的电子微制冷方案。在这种设置中,可以实现高达600 nW/ $μ$ m $^2$的冷却功率密度,导致电子温度降低大大超过现有的超导体正常金属隧道接触所获得的。半金属CrO $_2$ /Al双层膜是实现该器件的理想候选材料。
2002-03-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Andreev Reflection in Narrow Ferromagnet/Superconductor Point Contacts
从理论上研究了窄铁磁/超导点接触的Andreev反射。我们表明,电导量子化取决于是否接触区域是超导或铁磁以及在铁磁体的交换场的强度。铁磁接触的Andreev反射比超导接触的Andreev反射更受抑制。我们还发现,如果没有界面散射,电导-电压曲线在零偏置电压有一个隆起。相反,当系统存在界面散射时,电导-电压曲线出现下降。
2001-07-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Crossed Andreev Reflection in Structures Consisting of a Superconductor with Ferromagnetic Leads
本文提出了超导体与两个铁磁引线组成的结构中的交叉Andreev反射理论。由于交叉Andreev反射的电流强烈地依赖于两个铁磁引线的磁化的相对取向。通过考虑铁磁体中波函数之间的干涉,了解了电流和磁阻对两铁磁引线之间距离的依赖关系。电流和磁阻作为交换场和界面势垒高度的函数计算。
2004-10-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Triplet odd-frequency superconductivity in hybrid superconductor-ferromagnet structures
我们提出了一个由康斯坦丁B. Efetov和作者在铁磁-超导体混合结构中的三重态奇频超导性领域及其对实验和理论研究的影响。康斯坦丁湾埃菲托夫于二零二一年八月去世。我们希望目前的简短审查提供了一个忠实的证词的一个重要组成部分,他的科学遗产。
2022-12-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Anisotropic supercurrent due to inhomogeneous magnetization in ferromagnet/superconductor junctions
研究了非均匀磁结构的铁磁体与超导体耦合系统中的横向电荷和自旋直流超电流。这些横向超电流产生于非平凡的磁化结构。横向电荷超电流中的磁结构与反常霍尔效应中的磁结构有本质的不同,反映了超电流的无耗散性质。最后讨论了可能的候选磁结构以验证我们的预测。
2021-08-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Topological superconductivity in tripartite superconductor-ferromagnet-semiconductor nanowires
出于最近的实验寻找马约拉纳零模式在三方半导体纳米线与外延超导体和铁磁绝缘体层,我们探讨了拓扑超导性的出现在这样的设备的三个组成部分的范例安排。考虑到磁性和超导性之间的竞争,我们自洽地处理超导性,并在直接波函数方法内描述电子性质,包括超导和铁磁邻近效应。我们的结论是,拓扑超导性最可行的机制依赖于超导体-半导体-铁磁安排的成分,其中自旋分裂和超导性是独立诱导在半导体中的接近和超导性是只有微弱的铁磁绝缘体的影响。
2020-11-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Signatures of odd-frequency correlations in the Josephson current of superconductor/ferromagnet hybrid junctions
将双层铁磁体与单重态偶频超导体接触,可以实现有效的三重态奇频超导体。在这项工作中,我们研究了具有不同对称性的超导体之间的约瑟夫森效应(例如,奇频率与偶频率)。特别地,我们研究了通过弱单重态偶频超导体的两个三重态奇频超导导线之间的超电流流动。我们表明,下面的超导转变的弱超导体的临界电流的特殊的温度依赖性是奇/奇频率和奇/偶频率约瑟夫森耦合之间的竞争的签名。
2015-04-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Inverse proximity effect in superconductors near ferromagnetic material
研究了介观超导体与铁磁金属透明界面附近的电子态密度。在我们的隧道光谱实验中,在接近铁磁体的子带隙能量处观察到大量的态密度。我们比较我们的数据与详细的计算Usadel方程的基础上,铁磁体的效果被视为一个有效的边界条件。我们实现了一个很好的协议与理论时,考虑到非理想的接口质量。
2001-11-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Proximity-driven source of highly spin-polarized ac current on the basis of superconductor/weak ferromagnet/superconductor voltage-biased Josephson junction
我们从理论上探讨了一个机会,实现高自旋极化交流电流源的基础上超导体/弱铁磁体/超导体(SFS)的电压偏置结的制度的基本邻近效应和计算电流流过探针电极隧道耦合到铁磁层间区域。结果表明,虽然直流电流分量的极化一般是小的情况下,弱交换场的铁磁体,有一个交流分量的电流系统。这种交流电流是高度自旋极化的,完全源于层间的非平衡邻近效应。电流的频率由施加到SFS结的电压控制。我们讨论了一种可能性,以获得一个源的相干交流电流与一定的相移之间的隧道耦合两个探针电极在不同位置的夹层区域。
2008-11-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Exchange induced ordinary reflection in a single-channel superconductor-ferromagnet-superconductor junction
本文重新讨论了任意大自旋极化下洁净超导-铁磁-超导结中的定态约瑟夫森效应。超电流的准经典计算假设Andreev反射对所有通道都是完全的。然而,De Jong和Beenakker已经表明,由于铁磁体中的交换相互作用,在干净的FS界面处的Andreev反射是不完整的。考虑到这种不完全Andreev反射,我们研究了弹道单沟道SFS结中的准粒子谱、约瑟夫森电流和$0-π$跃迁。我们发现能隙在相位相关谱中是开放的。虽然当交换能增加时,光谱被强烈地修改,但是约瑟夫森电流和$0-π$跃迁仅受不完全Andreev反射的微弱影响,除了当交换能接近费米能时。
2004-05-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Subgap transport in ferromagnet-superconductor junctions due to magnon-assisted Andreev reflection
我们提出了一个新的磁振子辅助Andreev反射过程在铁磁金属-超导体界面,它包括同时注入的库珀对从超导体和磁振子内的铁磁体的发射。在低温下,这个过程代表了一个额外的通道,用于穿过FS界面的子带隙传输,这解除了对电流的限制,所述电流是由于必须将铁磁体中的自旋极化电流与超导体中的无自旋电流相匹配而产生的。对于任意极化度的超导体和铁磁体之间的结,非弹性磁振子辅助的Andreev反射过程将表现为对$I(V)$特性的非线性附加,该非线性附加相对于偏置电压的符号是不对称的,并且与铁磁体中磁振子的态密度有关。子间隙$I(V)$特性的表达式给出了任意的界面质量,而均匀透明和无序界面的限制情况下进行了详细讨论。
2001-06-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Scattering by magnetic and spin-orbit impurities and the Josephson current in superconductor-ferromagnet-superconductor junctions
本文分析了任意杂质浓度下两个超导体(S)和一个铁磁层(F)组成的结中的约瑟夫森电流。除了非磁性杂质,我们还考虑磁性杂质和自旋轨道散射。在弱邻近效应的限制下,我们求解了线性化的Eilenberger方程,并导出了适用于宽参数范围的约瑟夫森临界电流的解析表达式。这个表达式使我们不仅能够获得已知的结果,在肮脏和清洁的限制,但也在中间区域的杂质浓度,这可能是非常重要的比较与实验数据。
2007-04-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Skyrmion spin texture in ferromagnetic semiconductor-superconductor heterostructures
我们提供了一个推导的自旋Skyrmion数分类的二维拓扑超导体从铁磁和Rashba自旋轨道耦合超导体异质结构。我们表明,在非平凡的拓扑相,其特征在于一个非零的陈数,总是有一个拓扑自旋纹理的占用带所代表的Skyrmion数。Skyrmion数具有物理直观和使用自旋敏感能带结构成像技术直接测量的优点。此外,我们表明,Skyrmion分类可以扩展到等效的一维拓扑超导体。
2014-04-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Observation of thermoelectric currents in high-field superconductor-ferromagnet tunnel junctions
本文报道了在强磁场中超导-铁磁隧道结中热电流的实验观测结果。热电信号是由于自旋相关的粒子-空穴对称性的提升,并被发现与最近的理论预测非常一致。从数据中推断出的最大塞贝克系数约为$-100~\mathrm{μV/K}$,比金属结构中常见的大得多。我们的结果直接证明了高场超导体中自旋和热输运的耦合。
2015-09-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Thermoelectric effects in superconductor-ferromagnet tunnel junctions on europium sulfide
我们报道了在超导铁磁隧道结中与铁磁绝缘体硫化铕近距离接触的大热电效应。在这些系统中,自旋分裂场和自旋极化隧道电导的组合打破了电子-空穴对称性,并导致自旋相关的热电流。我们表明,由硫化铕引起的交换分裂在小的应用领域提高了热电效应,因此可以消除需要施加大的磁场,否则可能会阻碍测温或冷却的应用。
2017-04-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Spin Polarized Current in the Ground State of Superconductor - Ferromagnet - Insulator Trilayers
基于铁磁体中的交换劈裂和超导体中的电子-电子吸引的哈伯德模型,研究了超导体-铁磁体-绝缘体三层体系的基态性质。我们完全自洽地求解了自旋极化的Hartree-Fock- Gorkov方程和麦克斯韦方程(安培定律)。对于一定的交换分裂值,我们发现在基态中产生自发的自旋极化电流,并且该电流与费米能级上的Andreev束缚态密切相关。此外,电流的极化强烈地依赖于能带填充。
2002-07-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Theoretical analysis of the conductance histograms and structural properties of Ag, Pt and Ni nanocontacts
电导直方图是研究金属原子尺度接触本征导电特性的一种有效工具。这些直方图显示了峰值结构,这是所研究的金属类型的特征。尽管在理解金属纳米线中的电子输运方面取得了巨大进展,但这种峰结构的起源仍然是一个基本的开放问题。在目前的工作中,我们解决了这个问题,扩展了我们对Au电导直方图的理论分析[Dreher等人,PRB 72,075435(2005)]与不同类型的金属,即Ag、Pt和铁磁Ni。我们结合经典的分子动力学模拟的纳米接触与电导计算的基础上紧束缚模型的断裂。这种组合使我们能够获得关键信息,如接触几何形状,应变力,最小横截面,电导,各个传导通道的传输,以及在Ni的情况下,电流的自旋极化。我们还将简要地讨论铝原子大小的接触调查。从我们的分析中,我们得出结论,这些金属的直方图的差异是由于(i)非常不同的电子结构,这意味着不同的原子轨道有助于运输,和(ii)不同的机械性能,在像Pt的情况下,导致形成特殊的结构,即单原子链。特别感兴趣的是镍的结果,表明没有任何电导量化,并显示如何从厚接触的负值电流极化演变(包括大的波动),甚至在隧道制度的接触破裂后的正值。最后,我们还提出了详细的分析,这些金属触点的破断力。
2006-07-05 cond-mat.mes-hall
Proximity-induced density-of-states oscillations in a superconductor/strong-ferromagnet system
我们测量了超导/铁磁(S/F)双层膜中隧穿态密度(DOS)随F层厚度的变化,其中F是强铁磁Ni。作为增加镍厚度的函数,我们检测到多个振荡的DOS在费米能量从微分电导测量。当Ni厚度从1 nm增加到5 nm时,与邻近效应相关的DOS中的特征从正常变为反转两次。
2011-08-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Origin of Spontaneous Currents in a Superconductor-Ferromagnet Proximity System
我们以前已经证明,铁磁-超导异质结构可能具有平行于界面的自发电流循环。该电流由薄铁磁层中的Andreev束缚态引起,并且可以完全自旋极化。在这里,我们调查的总能量的系统中的情况下,电流或不流动。我们证明了电流是一个真正的量子基态效应,并研究了电流对总能量的不同贡献的影响。
2005-10-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Critical temperature of superconductor/ferromagnet bilayers
超导/铁磁双层膜的临界温度T_c与铁磁层厚度d_f之间存在非平凡的依赖关系。我们发展了一种研究T_c随双层膜参数变化的一般方法。结果表明,准粒子的干涉使T_c(d_f)成为非单调函数.计算结果与实验结果吻合较好。我们的方法也适用于多层结构。
2001-09-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Spontaneous spin current due to triplet superconductor--ferromagnet interfaces
我们研究了与金属铁磁体接触的三重态超导体中自发体自旋电流的出现。自旋电流的结果从自旋翻转的库珀对反射后,从界面与铁磁体,并显示出强烈的相似性,在约瑟夫森结的自发电荷电流。我们表示的Andreev反射系数,这是来自准经典散射波函数的建设方面的自旋电流。研究了自旋电流与铁磁体的磁矩取向、交换分裂、温度和三重态超导体的轨道配对状态等参数的关系。
2009-12-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con