Triplet proximity effect in superconducting heterostructures with a half-metallic layer
本文提出了描述半金属层异质结构中超导邻近效应的Usadel理论。结果表明，半金属内部的全自旋极化引起了超导体（S）-铁磁体（F）-半金属（HM）三层中的巨三重态自旋阀效应，以及S/F/HM/F/S系统中的$φ_0$结的形成.此外，我们考虑了原子厚度的S/F/HM三层膜的精确可解模型，并证明了它再现了Usadel方法中发现的自旋阀效应的主要特征。我们的结果与最近关于${\rm MoGe/Cu/Ni/CrO_2}$杂化材料中自旋阀效应的实验数据定性一致[A. Singh等人，Rev. X 5，021019（2015）]。
2015-07-09 cond-mat.supr-con
Boosting the superconducting spin valve effect in a metallic superconductor/ferromagnet heterostructure
基于超导体/铁磁体邻近效应的超导自旋阀是超导自旋电子学的一个重要研究领域。在这里，我们展示了超导层的形态在多层S/F1/F2自旋阀的操作中的关键作用。我们研究了两种类型的超导自旋阀异质结构，粗糙和光滑的超导层，使用透射电子显微镜结合运输和磁性表征。我们发现，S/F界面的质量是不关键的S/F邻近效应，至于抑制的临界温度的S层。然而，它在S/F1/F2自旋阀的性能中显得至关重要。当S层的形貌从重叠岛的形式变为光滑的情况时，常规超导自旋阀效应的幅度显著增加。我们把这种戏剧性的效果归因于超导冷凝物的格林函数的均匀化在S/F1/F2阀的S/F界面与光滑表面的S层。
2016-03-24 cond-mat.mes-hall 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
Electrical control of superconducting spin valves using ferromagnetic helices
本研究基于 Usadel 方程自洽分析铁磁螺旋的曲率与扭转对邻近耦合超导体的调制，并提出借助压电致动器以电学方式调节螺距，从而控制超导转变、实现超导自旋阀。
2024-07-30 cond-mat.supr-con
Transport in Ferromagnet/Superconductor spin valves
我们考虑具有层状结构$F_1/N/F_2/S$的铁磁/超导自旋阀中的电荷输运性质，其中$F_1$和$F_2$表示铁磁，$S$表示超导体，$N$表示通常插入实际器件中的正常金属间隔。我们的计算是完全自洽的，需要确保守恒定律得到满足。我们包括在所有的接口散射的影响。我们得到的结果为设备电导$G$，作为偏置电压的函数，对于所有值的角度$ϕ$之间的磁化的$F_1$和$F_2$层和一系列的实际值的样品中的材料和几何参数。我们讨论的背景下，我们的结果$G$，所有参数的自旋阀性能的相对影响。我们还研究了$F_1/F_2/S$结构中的自旋电流和相应的自旋转移矩。
2016-12-14 cond-mat.supr-con
Increasing the performance of the superconducting spin valve using a Heusler alloy
我们研究了自旋阀薄膜异质结构CoO $_x$ /F1/Cu/F2/Cu/Pb的超导特性，其中F1层是由坡莫合金制成的，而F2层是由Heusler合金Co $_2$ Cr $_{1-x}$ Fe $_x$ Al制成的，导带具有小的自旋极化。该异质结构表现出显著的超导自旋阀效应，即通过操纵F1和F2层的磁化的相互取向来完全接通和切断流过系统的超导电流。与先前研究的类似多层膜相比，F2层由强铁磁体Fe制成，其效果的大小增加了一倍。理论分析表明，开关效应的急剧增强是由于来自Heusler膜的异质结中的交换场比Fe小。这使得能够接近具有$\sim 1$ 1，nm的F2层厚度的基于Heusler的多层中的开关的几乎理想的理论幅度。
2018-09-04 cond-mat.supr-con
Superconducting spin valves based on antiferromagnet/superconductor/antiferromagnet heterostructures
本文研究反铁磁/超导/反铁磁异质结构中的自旋阀效应，发现其依赖于超导层化学势，并探讨了奈尔三重态关联及杂质的影响。
2024-05-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Superconducting spin valve effect in Fe/Si$_3$N$_4$/Pb/Si$_3$N$_4$/Fe heterostructures
本文研究Fe/Si$_3$N$_4$/Pb/Si$_3$N$_4$/Fe超导自旋阀，通过优化超导层与绝缘层厚度实现正常态和超导态的完全磁控切换，最大效应达0.36 K。
2025-10-21 cond-mat.supr-con
Spin current and spin transfer torque in ferromagnet/superconductor spin valves
使用完全自洽的方法，我们研究自旋输运在现实中，可制造的实验自旋阀系统组成的两个磁性层，超导层，和正常层之间的铁磁体的间隔。我们的方法确保自旋电流梯度和自旋转移力矩之间的适当关系得到满足。我们目前的结果作为一个功能的几何参数，界面势垒值，铁磁体之间的错位角，和偏置电压。我们的主要结果是自旋阀结构内的位置的函数的自旋电流和自旋积累。我们看到自旋电流在铁磁体内部的交换场附近的旋进，以及自旋电流在大于临界偏压的偏压下穿透到超导体中，临界偏压在本文中定义。自旋积累在正常金属中表现出振荡行为，与物理参数的结构和峰的形成有很强的依赖性。我们还研究了空间平均自旋转移矩和自旋积累的偏压依赖性。我们研究了这些量的临界偏置效应，以及它们对物理参数的依赖性。我们的结果是预测未来的实验结果，因为他们考虑到不完美的接口和现实的几何形状。
2018-02-19 cond-mat.supr-con
Standard, inverse and triplet spin-valve effects in F1/S/F2 systems
我们证明了与通常的看法相反，干净的F1/S/F2自旋阀的临界温度Tc可以非单调地依赖于铁磁层F1和F2的磁矩之间的角度。取决于系统参数，Tc的最小值可以对应于磁矩的平行、反平行或非共线相互取向。这种反常行为只有在铁磁层彼此不同的情况下才能显示出来，并且在脏极限中完全消失。
2014-02-28 cond-mat.supr-con
Spin transport and magnetoresistance in F/S/F spin valves
本文利用准经典超导理论研究了超导体中的自旋输运和自旋弛豫。我们包括自旋弛豫由于自旋轨道相互作用以及磁性杂质，并表明，这两种机制的自旋翻转率的能量依赖性是不同的。在由Co和Al制成的铁磁体-超导体-铁磁体系统中，与体电阻相比，界面电阻可以很小。这简化了在Co/Al/Co自旋阀，我们数值计算的温度和铝的长度依赖的磁电阻的运输的描述。
2005-01-24 cond-mat.supr-con
Controllable 0-pi Josephson junctions containing a ferromagnetic spin valve
超导性和铁磁性是对立的有序形式，很少共存。然而，在混合超导/铁磁系统中出现了许多有趣的新现象。例如，包含铁磁材料的约瑟夫森结对于材料的某些厚度可以在其基态中表现出π的本征相移。这种“π结”在2001年首次通过实验实现，并已被提议作为高速经典超导计算和量子计算的电路元件。在这里，我们证明了实验的相位状态的约瑟夫森结包含两个铁磁层可以在0和π之间切换通过改变两个磁化的相对取向。这些可控的0-π结在低温存储器中有直接的应用，在那里它们作为超低功率超导计算机的必要组件。这样一台完全超导的计算机估计比目前基于超导体的超级计算机节能几个数量级。相位可控结也为超导电路元件开辟了新的可能性，例如超导“可编程逻辑”，它们可以在超导模拟器中运行到现场可编程门阵列。
2015-09-17 cond-mat.supr-con
Colossal proximity effect in a superconducting triplet spin valve based on halfmetallic ferromagnetic CrO2
铁磁体可以通过形成等自旋三重态库珀对和奇频配对机制维持超电流。由于这种对不会被铁磁体的交换能量破坏，超导三重态关联是长程的和自旋极化的，有望用于超导自旋电子学器件。主要挑战是了解如何在超导体（S）/铁磁物质（F）界面产生三重态。本文利用三重态自旋阀（TSV）的概念研究了传统超导体中的单重态到半金属铁磁体CrO_2中的三重态的转变。TSV由两个铁磁层（由薄的正常金属（N）层隔开）和超导体（F_1/N/F_2/S）组成。当F_{1,2}层的磁化方向不共线时，封装F_1/N/F_2在F_1中产生三重态。这从S层排出单重态对，因此通过临界温度$T_c$的降低来表示三重态的产生。最近，有报道称TSV的实验具有Co漏层，使用面内场，并发现T_c漂移高达100~mK。用CrO_2代替Co，并将磁场从面内旋转到面外，我们发现T_c的变化很大，从开尔文到特斯拉量级。这种强的排水与CrO_2中超导电流可以流过的大长度相一致，这比传统的铁磁体要大得多。我们的研究结果指出了超导自旋电子学对半金属的特殊兴趣。
2014-10-18 cond-mat.supr-con
Phase-induced switching of ferromagnetic insulators in Josephson spin valves
本研究通过分析约瑟夫森结中的自由能竞争，提出了一种利用相位差在有限温度下切换铁磁绝缘体磁化方向的方法，为超导存储器件提供了新途径。
2025-10-07 cond-mat.supr-con
Superconducting spin valve effect and triplet superconductivity in CoO$_x$/Fe1/Cu/Fe2/Cu/Pb multilayer
本文报道了CoOx/Fe_1/Cu/Fe_2/Cu/Pb自旋阀系统的磁性和超导性质。在Fe 2和Pb层之间引入Cu中间层，阻止了材料的互扩散过程，增加了Fe 2/Pb界面的透明度，稳定和提高了体系的性能。这使我们能够进行全面的研究，这样的异质结和超导自旋阀效应和表现形式的长程三重态成分的超导冷凝物的理论描述。
2015-05-27 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
Controllable generation of a spin-triplet supercurrent in a Josephson spin-valve
从理论上预言，在非共线磁化的多层铁磁结构中，可以感应出超导序参量的非常规奇频自旋三重态分量。在这项工作中，我们实验研究纳米尺度的设备，其中铁磁自旋阀嵌入到约瑟夫森结。我们展示了两种方法，在原位分析这样的约瑟夫森自旋阀：通过磁阻测量和通过原位磁强计的基础上，在结中的磁通量子化。我们观察到，通过该设备的超导依赖于两个铁磁层的磁化的相对取向，并在自旋阀的非共线状态下增强。这为铁磁体中自旋三重态超导分量的可控产生提供了直接的证明。
2014-05-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Spin-valve effect in S/F/F and F/S/F structures of atomic thickness
我们发现，电子能带结构的特殊性强烈地影响了由超导体（S）和两个铁磁层F1和F2组成的异质结构中的自旋阀效应。对于S/F1/F2系统，S层和F2层中电子带之间的能量移动决定了超导体的临界温度$T_c$是作为铁磁体中磁矩之间的角度$θ$的函数而增加还是减少。在半金属F2层的情况下，自旋阀效应的类型变得取决于仅被占据的自旋带的位置，并且$T_c$的最小值可以对应于磁矩的反平行、平行或非共线取向。此外，我们首次解析地证明了F/S/半金属结构中三重态自旋阀效应的可能性。
2017-04-13 cond-mat.supr-con
Half-Metallic Superconducting Triplet Spin Valve
我们从理论上研究了一个有限尺寸的$SF_1NF_2$自旋阀，其中一个普通金属（$N$）插入物将薄的标准铁磁体（$F_1$）和厚的半金属铁磁体（$F_2$）分开。对于接近相干长度$ξ_0$的足够薄的超导体（$S$）宽度，我们发现铁磁体中的相对磁化取向的变化可以导致转变温度$T_c$的显著变化，这与实验[Singh等人，Rev. X 5，021019（2015）]。我们的结果表明，在良好的协议与实验中，变化是最大的情况下，$F_2$是在一个半金属相，从而支持只有一个自旋方向。为了查明这种强自旋阀效应的起源，使用自洽显微技术计算了等自旋$f_1$和反自旋$f_0$三重态关联。我们发现当$F_1$的磁化强度稍微偏离平面时，$f_1$分量可以成为超导体中的主要三重态分量。两个铁磁体之间的耦合进行了讨论，在系统中存在的基本自旋电流。我们更进一步，并表明，零能量峰值的局域态密度探测的$S$侧的阀门可以是另一个签名的超导三重态相关的存在。我们的研究结果表明，足够薄的$S$层，在$S$侧的零能量峰可以大于其对应的$F_2$侧。
2016-07-13 cond-mat.supr-con
Origin of the Inverse Spin Switch Effect in Superconducting Spin Valves
铁磁体/超导体/铁磁体（F/S/F）自旋阀在其超导转变温度$T_c$附近的电阻取决于F层的磁化状态。这种现象被称为自旋开关效应（SSE），其本身表现为F层的平行（$R_P$）和反平行（$R_{AP}$）配置之间的电阻差。在不同的超导自旋阀系统中都观察到了标准（$R_{P}>R_{AP}$）和逆（$R_{P}<R_{AP}$）SSE，但逆SSE的起源还不清楚。本文报道了在Ni $_{81}$ Fe $_{19}$ /Nb/Ni $_{81}$ Fe $_{19}$ /Ir $_{25}$ Mn $_{75}$自旋阀中观察到的标准和逆SSE共存现象。我们的测量结果表明，逆SSE来自于F层中静磁耦合Néel畴壁对的杂散磁场诱导的耗散涡旋流。
2009-02-28 cond-mat.supr-con
The physics of superconductor-ferromagnet hybrid structures
Moscow Institute of Physics and Technology（莫斯科物理技术学院）；HSE University（高等经济学院）；Skobeltsyn Institute of Nuclear Physics, Lomonosov Moscow State University（莫斯科国立大学索别利钦核物理研究所）；Technical University of Moldova（摩尔多瓦技术大学）
综述超导-铁磁体混合结构中近邻效应、自旋阀效应及超导记忆元件设计等核心问题与最新进展。
2026-03-18 cond-mat.supr-con
Curvature control of the superconducting proximity effect in diffusive ferromagnetic nanowires
将传统的s波超导体耦合到铁磁体，通过邻近效应，可以产生超导三重态相关。这一特性可以用来实现超导三重态自旋阀效应在超导体-铁磁体（SF）混合结构中，例如通过在F1 SF 2和SF 1F 2三层结构中，或在具有Rashba和Dresselhaus SOC的SF双层结构中，在平行和反平行结构之间切换铁磁体的磁化强度。最近有报道说，几何曲率可以控制长程三重态的产生。我们使用这个属性表明，超导临界温度的SF混合纳米线可以通过改变铁磁侧的曲率单独调整，而不需要另一个铁磁体或SOC。我们表明，作为曲率的函数的临界温度的变化可以被利用，以获得一个强大的，曲率控制，超导三重态自旋阀效应。此外，我们进行了分析，包括自旋轨道耦合，并解释它如何修改自旋阀效应的定量和定性。
2021-12-23 cond-mat.supr-con
Interference Effects of the Superconducting Pairing Wave Function due to the Fulde-Ferrell-Larkin-Ovchinnikov like State in Ferromagnet/Superconductor Bilayers
在铁磁（F）和超导（S）双层纳米结构材料中建立类Fulde-Ferrell-Larkin-Ovchinnikov态的理论描述导致了临界温度振荡和随着F层厚度的逐渐增加的重入超导性。这些现象的实验实现是制备铁磁体/超导体/铁磁体芯结构超导自旋阀的重要前提。只有在F/S双层以及S/F双层中观察到这种非单调临界温度行为时，才能预期自旋阀的切换，可以认为自旋阀芯结构由它们的组合组成。在我们以前的研究中，我们可以证明S/F双层中临界温度所需的非单调行为。在这项研究中，我们成功地制备了F/S双层，超导材料现在生长在铁磁金属的顶部，它显示出作为铁磁层厚度的函数的深临界温度振荡，以及超导电性的消光和恢复，即重入行为。特别是，后者是必要的，以获得一个大的临界温度之间的F层的平行和反平行的磁化配置移动的自旋阀。
2011-09-13 cond-mat.supr-con
Evidence for Triplet Superconductivity in a Superconductor-Ferromagnet Spin Valve
本文研究了自旋阀系统CoO_x/Fe_1/Cu/Fe_2/Pb中Fe_1和Fe_2层的磁化方向对超导转变温度的影响。我们发现，这种依赖是非单调的，当通过从平行的反平行的情况下，揭示了一个独特的最小值附近的正交配置。在SC三重态自旋阀理论的框架内的数据的分析给出了直接的证据，长程三重态超导性所产生的两个磁化的非共线性。
2012-09-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Observation of the dominant spin-triplet supercurrent in Josephson spin valves with strong Ni ferromagnets
实验研究了含强Ni铁磁体的纳米级约瑟夫森结和约瑟夫森自旋阀。我们观察到，与结相反，具有相同几何形状的自旋阀表现出异常的Ic（H）图案，两个峰被一个凹陷分开。我们开发了几种原位表征纳米器件中微磁态的技术，包括磁阻、绝对约瑟夫森磁通测量和一阶反转曲线分析。它们揭示了超导电流的下降与自旋阀的反平行态以及与两个非共线磁态的峰的明显相关性，从而为自旋三重态超导的产生提供了证据。定量分析表明，Ni基自旋阀中的三重态电流比传统的单重态电流大三倍。
2019-12-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con physics.app-ph
Gate-Tunable Superconducting Spin Valve in a van der Waals Ferromagnet/Superconductor/Ferromagnet Trilayer
Moscow Institute of Physics and Technology（莫斯科物理技术学院）；National Research University Higher School of Economics（国立高等经济大学）
理论证明在范德华铁磁/超导/铁磁三层结构中，通过静电门控调节铁磁层化学势，可实现标准、逆和三重态（非单调）超导自旋阀效应的连续调谐，并揭示门控导致非常规超导序参量温度依赖及超导自旋电子学多功能平台。
2026-06-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Isolation of proximity-induced triplet pairing channel in a superconductor/ferromagnet spin valve
本文研究了$_x$ /Py 1/Cu/Py 2/Cu/Pb自旋阀结构（其中Py = Ni $_{0.81}$ Fe $_{0.19}$）中的邻近诱导超导三重态配对。通过优化该结构的参数，我们发现了一个三重态通道辅助的正常态和超导态之间的完全切换。为了观察“孤立的”三重态自旋阀效应，我们利用了普通自旋阀效应$ΔT_c$的幅度随Py 2层厚度$d_{Py2}$变化的振荡特性。我们确定了$d_{Py2}$的值，在该值下，由普通自旋阀效应引起的$ΔT_c$（Py 1和Py 2层的反平行和平行相互磁化取向之间的超导转变温度$T_c$的差异）被抑制。对于这样的样品的“纯”三重态自旋阀效应，导致在$T_c$的最小值在正交配置的磁化已被观察到。
2016-03-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Evidence for competition between the superconductor proximity effect and quasiparticle spin-decay in superconducting spin-valves
铁磁体（F）中上自旋电子和下自旋电子的态密度的差异导致铁磁体/铁磁体（F/N）界面处的电子的自旋相关散射。在F/N/F自旋阀中，这导致反平行（AP）和平行（P）磁化状态之间的电阻（$ΔR$）的电流无关的差异。巨磁电阻（GMR），$ΔR = R(AP) - R(P)$，是积极的，由于在AP状态的多数和少数自旋电子的散射增加。如果用N代替超导体（S），则GMR和超导自旋阀效应之间存在竞争：在AP态，作用在S上的净磁交换场降低，超导性增强，这意味着$R(AP)$降低。对于电流垂直于平面（CPP）自旋阀，现有的实验研究表明巨磁电阻效应（$ΔR>0$）优于超导自旋阀效应（$ΔR<0$）[J. Y. Gu等人，B 66，140507（R）（2002）]。然而，在这里，我们报告的交叉从GMR（$ΔR > 0$）的超导自旋阀效应（$ΔR < 0$）在CPP F/S/F自旋阀的超导体厚度降低到临界值以下。
2022-01-06 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
Spin-valve Josephson junctions with perpendicular magnetic anisotropy for cryogenic memory
我们证明了一个约瑟夫森结的弱连接包含两个铁磁体，具有垂直磁各向异性和独立的开关场，其中的临界电流可以设置由两个层的相互取向。这种赝自旋阀约瑟夫森结在全超导计算方案中是一种候选的低温存储器。在这里，我们使用Pt/Co/Pt/CoB/Pt作为与$d_\text{Co} = 0.6$ nm、$d_\text{CoB} = 0.3$ nm和$d_\text{Pt} = 5$ nm的结的弱连接，并且获得了赝自旋阀的两种磁化配置的临界电流的$60\%$变化。具有垂直磁各向异性的铁磁体具有优于平面内磁化系统的优点，平面内磁化系统仅考虑这一点，因为原则上结中的层的磁化和磁切换不应影响平面内磁通量。
2020-01-13 cond-mat.supr-con
Controlled suppression of superconductivity by the generation of polarized Cooper pairs in spin valve structures
输运测量薄膜超导自旋阀系统，其中两个铁磁Co层的受控非共线布置可以用来影响Nb的超导状态。我们观察到一个非常明显的振荡的超导转变温度与两个铁磁层的相对取向。我们的测量使我们能够区分域平均，杂散偶极场和超导自旋三重态的形成之间的竞争影响。域平均显示导致弱增强的反平行配置的交换场的转变温度，而更大的变化被观察到其他配置，这可以归因于排水电流由于自旋三重态的形成。
2014-04-23 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
Probing the exchange field of a quantum-dot spin valve by a superconducting lead
量子点自旋阀由一个单能级量子点耦合到两个磁化指向任意方向的铁磁引线组成，其中的电子经历库仑相互作用和量子涨落的相互作用在量子点上感应的交换场。我们表明，第三，超导导线与大超导能隙连接到点探头这个交换场非常灵敏。特别是，我们发现惊人的签名交换场的对称分量的超电流相对于偏置电压之间施加的铁磁体已经为小值的铁磁体的自旋极化。
2010-09-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Proximity effect in superconductor/conical magnet/ferromagnet heterostructures
在超导体和铁磁金属之间的界面处，自旋单重态库珀对可以以振荡和衰减的自旋单重态库珀对密度穿透到异质结构的铁磁部分中。然而，如果界面允许自旋混合效应，则可以产生等自旋自旋三重态库珀对，其可以更深入地渗透到异质结构的铁磁部分中，称为长程邻近效应。在这里，我们提出了自旋混合的微观Bogoliubov-de Gennes方程的紧束缚模型的自洽解决方案的基础上的结果。特别地，我们在模型异质结中加入了一个锥形磁体来产生自旋三重态库珀对，并分析了锥形磁体和铁磁层厚度对不等自旋和等自旋自旋三重态配对关联的影响.它将表明，在协议与实验观察，锥形磁铁的最小厚度是必要的，以产生足够数量的等自旋自旋三重态库珀对允许的远程邻近效应。
2013-11-13 cond-mat.supr-con
Huge nonequilibrium magnetoresistance in hybrid superconducting spin valves
提出了一种铁磁-超导混合自旋阀。它的运作依赖于超导体中的非平衡输运和邻近诱导的交换耦合之间的相互作用。在适当的偏置电压下，合适的铁磁-超导体组合可以获得高达10^6%的巨大隧道磁电阻值。该结构的可控自旋过滤器性质与其固有的简单性相结合，使这种设置有吸引力的低温自旋电子应用，降低功耗是一个额外的要求。
2006-03-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Magnetic Proximity-Induced Superconducting Diode Effect and Infinite Magnetoresistance in van der Waals Heterostructure
本文报道了NbSe2/CrPS4范德华异质结构中由磁性邻近效应诱导的超导二极管效应与无限磁阻，为弱外场下增强非互易响应提供了新途径。
2023-06-28 cond-mat.supr-con
Spin transport and Spin Tunnelling Magneto-Resistance (STMR) of F$|$NCSC$|$F spin valve
本文研究了铁磁$|$非中心对称超导体$|$铁磁（F $|$ NCSC $|$ F）自旋阀的铁磁$|$非中心对称超导体（F $|$ NCSC）结的自旋输运。我们研究了隧穿自旋电导（TSC），自旋电流和自旋隧穿磁阻（STMR），以及它们对各种重要参数的依赖性，如Rashba自旋轨道耦合（RSOC），磁化强度和取向，外部面内磁场，势垒强度和显着的费米波矢失配（FWM）在铁磁和超导区域。研究了不同的单重态-三重态混合的NCSC带隙参数。我们开发的Bogoliubov-de Gennes（BdG）的哈密顿量和使用扩展的Blonder - Tinkham - Klapwijk（BTK）的方法随着散射矩阵形式主义来计算散射系数。我们的研究结果强烈表明，TSC是高度依赖于RSOC，磁化强度和它的取向，和单重态-三重态混合的间隙参数。据观察，NCSC与中等RSOC显示最大电导的部分不透明的障碍，在存在低外部磁场。对于强不透明的屏障和几乎透明的屏障，分别发现中等值和低值的场是合适的。此外，具有大的单重态组分的NCSC似乎是有用的。此外，对于具有大RSOC和低磁化强度的NCSC，观察到巨STMR（$\%$）。我们还看到，自旋电流是强烈的磁化方向依赖。随着偏置电压的增加，自旋电流在横向上增加，但沿流动方向的分量几乎是独立的。
2019-06-12 cond-mat.supr-con
Controlling magnetism through Ising superconductivity in magnetic van der Waals heterostructures
范德华异质结已经上升为一个可调的平台，以结合不同的电子顺序，由于堆叠不同的材料与竞争的对称性破缺状态的灵活性。其中，范德华铁磁体（如CrI 3）和超导体（如NbSe 2）为在铁磁体-超导体界面设计新现象提供了一个天然平台。特别是，NbSe 2因具有影响超导态性质的强自旋-轨道耦合效应而众所周知。在这里，我们提出了一个铁磁体/NbSe 2/铁磁体异质结构，其中NbSe 2中的Ising超导性和磁性之间的相互作用控制了异质结构的磁性取向。特别是，我们表明，自旋-轨道耦合和超导性之间的相互作用允许控制范德华材料中的磁态。我们的研究结果表明，如何混合范德华铁磁体/超导体异质结构可以用作超导自旋轨道电子学的可调材料平台。
2022-01-27 cond-mat.supr-con
Remotely induced magnetism in a normal metal using a superconducting spin-valve
超导自旋电子学是近十年来出现的一个有前途的新领域，它试图通过利用超导库珀对的内部自旋结构作为一个新的自由度，为纳米电子学开辟一个新的维度。它的基本构建块是具有相等排列的自旋的自旋三重态库珀对，这是由传统超导体与具有不均匀宏观磁化的铁磁材料的接近所促进的。使用低能量μ子自旋旋转实验，我们发现了一个完全出乎意料的新效应：在非磁性金属（金）的薄层中出现磁化，通过50 nm厚的Nb超导层与铁磁双层分离。该效应可以通过温度或通过使用磁场来控制远程铁磁元件的状态来控制，并且可以用作基于库珀对的自旋的新一代量子干涉器件的基本构建块。
2015-05-13 cond-mat.supr-con
Magnetic proximity effect at interface between a cuprate superconductor and an oxide spin valve
本文用SQUID磁谱、铁磁共振谱和中子反射谱研究了由YBa_2Cu_3O_（7-x）和SrRuO_3/La_（0.7）Sr_（0.3）MnO_3自旋阀组成的异质结构。结果表明，由于磁邻近效应的影响，在异质结的超导部分产生了磁矩，同时在铁磁自旋阀中磁矩被抑制。超导体中感应磁化强度的实验值与基于超导体-铁磁界面处轨道重构引起的Cu原子感应磁矩的计算值具有相同的数量级。它也对应于模型，该模型考虑了在超导体的相干长度的顺序的距离的状态密度的变化。实验得到的磁矩穿透超导体的特征长度超过了铜氧化物超导体的相干长度。这一事实点上的主导机制的诱导磁矩的铜原子由于轨道重建。
2015-12-04 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Evidence for crossed Andreev reflection in superconductor-ferromagnet hybrid structures
我们测量了用电子束光刻和阴影蒸发制作的铝铁自旋阀结构的非局域电阻。样品几何形状由铝棒和两个或多个铁磁线组成，铁磁线以彼此不同的距离与铝形成点接触。在铝的正常状态下，我们观察到一个自旋阀信号，这使我们能够控制铁磁接触的磁化的相对取向。在超导状态下，在低温和激励电压远低于间隙，我们观察到一个自旋相关的非本地电阻衰减在一个较小的长度尺度比正常状态的自旋阀信号。该信号的符号、幅度和衰减长度与交叉Andreev反射（CAR）的预测一致。
2004-11-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Magnetic exchange interaction in spin-valve with chiral spin-triplet superconductor
本研究针对手性自旋三重态超导体构成的超导自旋阀，通过自洽分析空间依赖超导序参量，揭示其感应磁耦合的各向异性特征及调控参数，为设计各向异性磁交换和实现自旋阀磁构型转变提供了理论依据。
2024-08-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Enhanced controllable triplet proximity effect in superconducting spin-orbit coupled spin valves with modified superconductor/ferromagnet interfaces
本研究通过在Nb/Pt/Co/Pt超导自旋阀的Co/Pt界面插入Cu或Au层，显著增强了自旋轨道耦合诱导的可控三重态邻近效应，为超自旋电子学器件开发提供了界面工程途径。
2024-04-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Electron cooling in diffusive normal metal - superconductor tunnel junctions with a spin-valve ferromagnetic interlayer
本文研究了扩散SIF 1F 2 N隧道结中的热量和电荷输运，其中N（S）是正常（超导）电极，I是绝缘层，F1，2是两个具有任意磁化方向的铁磁体.这种结构中的电流在亚带隙偏压下的流动伴随着从普通金属到超导体的热传递，这使得普通金属中的电子能够制冷。结果表明，制冷效率取决于铁磁交换场h的强度和两层F层磁化强度之间的夹角α。正如预期的那样，对于比超导序参量Δ大得多的h值，邻近效应被抑制，并且相对于NIS结的制冷效率增加。然而，对于h \sim Δ，冷却功率（即，从正常金属储集器流出的热流）具有作为h的函数的非单调行为，在h \approx Δ处示出最小值。我们还确定了冷却功率与铁磁层的长度、偏置电压、温度、隧穿势垒的透射率和磁化失准角α的关系。
2012-03-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Electric field enhancement of the superconducting spin-valve effect via strain-transfer across a ferromagnetic/ferroelectric interface
本研究通过压电衬底应变传递实现电场控制超导自旋阀效应，增强磁化与临界温度切换，推动无磁场超导自旋电子器件发展。
2024-07-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Josephson spin-valve realization in the magnetic nodal-line topological semimetal Fe$_3$GeTe$_2$
三维范德华铁磁体Fe $_3$ GeTe $_2$（FGT）被认为是磁拓扑节线半金属的候选者。本文研究了在三维FGT剥离薄片下两个3~ $μ$ m间距超导In引线之间的横向电子输运。在30~mK低温下，我们观察到约瑟夫森超导电流在磁场$B$的作用下，表现出不寻常的临界电流$I_c$抑制.总体$I_c(B)$模式相对于B征不对称。我们证明，不对称性是由磁场扫描方向定义的，因此对于相反的扫描，$I_c(B)$模式是严格反转的（如$B$到$-B$反转）。我们还观察到正常磁场中$I_c(B)$的最大值和最小值之间的相互作用，而平面内的快速非周期$I_c(B)$波动。这些效应对于同质超导体-铁磁体-超导体结是不可能的，而对于约瑟夫森自旋阀则是已知的。在FGT中实现约瑟夫森自旋阀的最可能的情况是费米弧表面态和铁磁FGT体的自旋极化的不对准，但我们也讨论了磁畴之间的自旋相关输运的可能影响。
2021-08-31 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Enhancement of flux-line pinning in all-oxide superconductor/ferromagnet heterostructures
本文用定量磁光方法研究了YBa_2Cu_3 O_7与铁磁体La_（2/3）Ca_（1/3）MnO_3和SrRu_3组成的双层结构超导薄膜的局域临界电流密度jc。一个明显的磁滞jc被观察到这是归因于铁磁层的磁化状态。在磁涡-壁面相互作用的框架内对结果进行了讨论.
2004-01-05 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Superconductor/Ferromagnet Heterostructures: A Platform for Superconducting Spintronics and Quantum Computation
超导体/铁磁体（SC/FM）异质结构中超导性和铁磁性的相互作用产生了许多有趣的物理现象，包括自旋三重态超导、超导序参量振荡和拓扑超导。SC/FM异质结构的独特物理性质使其成为未来超导自旋电子学和量子计算应用的有前途的平台。本文综述了SC/FM异质结构从超导自旋电子学到量子计算的重要研究进展。首先，我们讨论了SC/FM异质结中自旋载流子的研究进展，包括Bogoliubov准粒子、超导涡旋和可能用于长程自旋输运的自旋三重态库珀对。然后，我们将描述π约瑟夫森结及其在构造π量子比特中的应用。最后，我们将简要回顾SC/FM异质结构中Majorana态的实验特征和理论上提出的操纵，这可能有助于实现容错拓扑量子计算。
2022-11-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Superconducting double spin valve with extraordinary large tunable magnetoresistance
提出了一种超导双自旋阀器件。它的操作利用了铁磁绝缘体的自旋过滤效应和超导诱导的非平衡输运之间的相互作用。根据非平衡的程度，超大隧道磁阻高达10^2...对于实际材料参数，可以获得10^6%，并且在适当的电压偏置和温度下，可以在几个数量级上调谐。进一步讨论了这种设置的低温应用的相关性。
2009-06-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Parity violation in ferromagnet-superconductor heterostructures with strong spin-orbit coupling
我们研究了具有强自旋-轨道耦合的Rashba型铁磁-超导异质结构在交换场存在下的光谱性质。超导层（薄膜）由于靠近铁磁层（薄膜）而同时经历内禀自旋轨道场和交换场。我们分析了在交换场和自旋轨道耦合的不同值的超导性的序参量的温度依赖性，并描述了动量依赖的性质，表现出宇称违反。此外，我们表明，宇称破坏可以探测在隧穿实验的单粒子态密度和光电发射实验的动量分布。
2014-03-26 cond-mat.str-el 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
Bistable state in superconductor/ferromagnet heterostructures
预测了S/F异质结的一个新态。结果表明，平衡F/S双层膜可以处于基态和亚稳态。其中一个状态总是正常的，另一个是超导的。可以通过外部控制参数，例如通过施加的磁场，在这些状态之间切换。这种现象可以通过改变所施加的磁场或甚至温度时的滞后行为来表现出来。它还可以导致异质结构在温度升高时转变为超导状态。
2014-03-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Proximity Induced Vortices and Long-Range Triplet Supercurrents in Ferromagnetic Josephson Junctions and Spin Valves
利用Keldysh方法研究了几种扩散铁磁体/超导体结构中的超电流输运。我们分离出偶数和奇数频率分量，并确定相对贡献的单重态和三重态通道。我们首先考虑由均匀SFFS结构和三层SFFFS结构组成的一维约瑟夫森结构。我们的研究结果表明，SC垂直于FF界面流动，将锥形纹理产生的最有效的方式来观察的签名的远程SC。我们还考虑了三种不同类型的有限大小的二维结构进行施加磁场：一个统一的SFS结，和两个SFFS配置与不同的FF双层安排。在一种情况下，FF界面与SF界面平行，而在另一种情况下，FF结垂直于SF界面取向。对于均匀的SFS结，我们解析推导出的磁场感应SC和对电位，提供洞察的临界SC和邻近涡的变化。我们广泛的计算表明，诱导的长程SC可以深入渗透到均匀的FF双层时，单线态SC平行于FF界面流动，这是在形成鲜明对比的配置，SC垂直于FF界面流动。我们查明的起源诱导的三重态和单重态的相关性，通过分解的总SC的空间配置文件。我们发现，当F带的厚度不相等时，与平行于FF界面流动的SC相关联的长程SC的穿透更加明显。最后，我们表明，相应的实验可访问SFFN自旋阀提供了一个有效的平台，预测的长程效应可以有效地产生和探测。
2015-03-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
