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
Observation of the Triplet Spin-Valve Effect in a Superconductor-Ferromagnet Heterostructure
具有两个铁磁层的超导体-铁磁体（S-F）异质结构的理论预测了在F层的磁化的非共线对准（NCA）处产生长范围的、频率奇的三重态配对。在Nb/Cu 41 Ni 59/nc-Nb/Co/CoOx自旋阀型邻近效应异质结构中已经检测到这种三重态配对，其中F层之间的非常薄的Nb膜用作正常导电（nc）间隔物。作为外部磁场的函数的样品的电阻表明，对于不太高的字段的系统是超导在共线对齐的Cu 41 Ni 59和Co层磁矩，但切换到正常的导电状态在NCA配置。这表明NCA的超导转变温度Tc低于固定的测量温度。在NCA制度下，F层磁矩平行或反平行排列的最小Tc的存在与理论预测的单线态超导抑制的长程三重态配对产生是一致的。
2012-06-10 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
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
Electromagnetic proximity effect controlled by spin-triplet correlations in superconducting spin-valve structures
在磁矩非共线织构的存在下，超导自旋阀结构中的自旋-三重态关联强烈地增强了电磁邻近效应，即. e.从铁磁体（F）到超导层（S）的磁场的长距离泄漏。根据Usadel和Eilenberger的理论，分别研究了脏极限和净极限。我们的研究结果提出了一个自然的解释，令人费解的增强自发磁场诱导的非共线磁结构所观察到的μ子自旋旋转技术在一个广泛的类分层S/F系统。我们证明了电磁邻近效应使超导电极被铁磁层覆盖的约瑟夫森结中临界电流的夫琅和费依赖性随外磁场的变化发生了变化。这为测量超导体中感应的自发磁场的大小和方向提供了另一种方法。我们还论证了F $_1$ /S/F $_2$结构中磁态的长程超导控制的可能性。
2019-08-16 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
Superconducting switching due to triplet component in the Pb/Cu/Ni/Cu/Co$_2$Cr$_{1-x}$Fe$_x$Al$_y$ spin-valve structure
本文报道了Co $_2$ Cr $_{1-x}$ Fe $_x$ Al $_y$ /Cu/Ni/Cu/Pb自旋阀结构的超导性能，该结构的磁性部分由具有导带高自旋极化度（DSP）的Heusler合金层HA = Co $_2$ Cr $_{1-x}$ Fe $_x$ Al $_y$和厚度可变的Ni层组成。我们得到，测量的HA和Ni层的磁化的平行（$α= 0^\circ$）和垂直（$α= 90^\circ$）取向的超导转变曲线之间的分离达到0.5 K（$α$是两个铁磁层的磁化之间的角度）。对于所有研究的样品的超导转变温度$T_c$对$α$的依赖性表明，在附近的垂直配置的磁化深的最小值。这表明所观察到的自旋阀的最小值和相应的完全开关效应是由多层中的超导冷凝物的长程三重态分量引起的。这种大的效应可以归因于HA层的半金属性质，其在正交配置中有效地从HA层和Ni层之间的空间抽出自旋极化的库珀对。我们的结果表明，最近由A。Singh等人，Phys. Rev. X 5，021019（2015）中所描述的方法来实现开关效应的大值。
2019-07-30 cond-mat.supr-con
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
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
Meissner Effect Probing of Odd-Frequency Triplet Pairing in Superconducting Spin Valves
超导关联是磁性系统中的长程关联，由于其自旋极化特性和在自旋电子学器件中的潜在应用而引起人们的广泛关注。虽然实验已经证明这种相关性的缓慢衰减，但事实证明，更难获得其奇频特征的确凿特征，这是例如其无间隙行为的原因。我们在这里证明，一个正常的金属与超导自旋阀接触的磁化率响应正好提供了这个签名，即在一个异常的“积极的”迈斯纳效应的形式，可以调谐回一个传统的“消极的”迈斯纳响应简单地通过改变自旋阀的磁化结构。
2014-01-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Superconducting spin valves based on a single spiral magnetic layer
本文对超导自旋三重态阀进行了详细的研究。这种自旋阀由覆盖具有内在螺旋磁序的金属的超导膜组成，这可能是由于竞争的各向同性交换，或者如果晶格打破中心对称，则是由于不对称的Dzyaloshinskiii-Moriya交换。根据各向异性，这种金属可以将其磁化从螺旋改变为均匀顺序，如Ho和Er中所见，或者在螺旋本身的方向上改变，如B20型结构的晶体（例如MnSi、（Fe，Co）Si、FeGe等）中。非均匀磁序控制了长程三重态超导关联在强交换场中的出现，影响了邻近效应的细节特征。我们表明，磁控制的自旋阀的行为也可以从适度低的交换场（通常与可忽略的长程三重态相关），由于取向相关的平均机制的磁不均匀性的规模上的库珀对。我们的数值计算表明，自旋阀效应实际上是放大适度低交换场，当交换分裂的螺旋磁铁是可比的超导能隙，和螺旋周期小于或等于超导相干长度乘以$2π$的磁铁。
2022-09-29 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
Superconducting spin valves controlled by spiral re-orientation in B20-family magnets
我们提出了一个超导自旋三重态阀，它由超导体和巡回磁性材料，与磁铁显示出一个内在的非共线秩序的波矢量，可以在几个等价的优先方向排列的控制下，一个弱的外部磁场。重新定向的螺旋方向允许一个可控地修改远程自旋三重态超导相关性，导致自旋阀切换行为。我们的研究结果表明，自旋阀效应可能是值得注意的。这种双层可以用作低温纳米电子学的磁存储元件。与先前提出的超导自旋阀相比，它具有以下优点：（i）它仅包含一个磁性层，这可以更容易地制造和控制，（ii）它的基态被势垒分开，这解决了存储元件的寻址开关的“半选择”问题。
2017-10-23 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
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
Superconducting triplet spin valve
本文研究了SFF三层（S是单重态超导体，F是铁磁金属）的临界温度T_c，其中长程三重态超导分量是在F层的非共线磁化下产生的。我们证明了T_c可以是两个F层磁化强度之间夹角α的非单调函数。最小值在中间α处实现，位于平行（P，α=0）和反平行（AP，α=π）情况之间。这暗示了“三重态”自旋阀效应的可能性：当温度高于最小T_c^{Tr}但低于T_c^{P}和T_c^{AP}时，系统仅在共线取向附近超导。在一定的参数下，我们预测了重入T_c（α）行为。同时，在只考虑P和AP方向的情况下，我们发现“标准”（T_c^{P} < T_c^{AP}）和“逆”（T_c^{P} > T_c^{AP}）开关效应都是可能的，这取决于系统的参数。
2010-05-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Zero Energy Peak and Triplet Correlations in Nanoscale SFF Spin-Valves
采用自洽Bogoliubov-de Gennes方法，理论研究了非共线交换场作用下洁净SFF自旋阀中邻近诱导态密度。我们的研究结果清楚地表明，在DOS谱中的零能峰（ZEP）的存在和自旋-1三重态对相关性的持久性之间的直接相关性。通过系统地改变自旋阀的几何和材料参数，我们指出实验最佳的系统配置的ZEP是最明显的，可以有效地探测通过扫描隧道显微镜。我们补充这些发现在弹道制度采用Usadel形式主义在充分接近的限制，调查他们的扩散SFF同行。我们确定了最佳的归一化铁磁层厚度，导致最大的ZEP。我们的研究结果可以作为指导原则，在设计样品，为未来的实验。
2015-06-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el 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
Crossover between standard and inverse spin-valve effect in atomically thin superconductor/half-metal structures
由两个具有相反自旋的电子组成的自旋单态库珀对不能直接从超导体穿透到半金属（完全自旋极化的铁磁体），这阻碍了这些材料之间的超导邻近效应。在本文中，我们证明，然而，两个半金属层电耦合到超导薄膜的实质上影响其临界温度，并产生自旋阀效应。在原子薄的多层自旋阀的紧束缚模型，我们表明，依赖于半金属中的电子能谱的细节的临界温度作为半金属中的自旋量子化轴之间的角度的函数可以单调增加或减少。这一发现突出了能带结构细节在半金属邻近效应中的关键作用，而这在准经典理论中是不能充分处理的。
2019-09-01 cond-mat.supr-con
Unconventional spin valve effect in altermagnets induced by Rashba spin orbit coupling and triplet superconductivity
Dibrugarh University（迪布鲁加尔大学）
研究通过Rashba自旋轨道耦合和三重态超导性在交替磁体/三重态超导体/交替磁体结中诱导非常规自旋阀效应，揭示其电导、自旋极化和TMR的三重态配对对称性特征。
2026-02-24 cond-mat.mes-hall 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
Half-Metallic Superconducting Triplet Spin MultiValves
我们研究了有限尺寸超导多阀结构中的自旋开关效应。我们研究$\rm F_1F_2SF_3$和$\rm F_1F_2SF_3F_4$混合物，其中单线态超导体（$\rm S$）层夹在具有不同厚度和磁化方向的铁磁体（$\rm F$）层之间。我们的研究结果揭示了相当数量的实验可行的自旋阀配置，导致开关切换的超导状态。对于$\rm S$宽度的超导相干长度$ξ_0$的顺序，非共线的磁化取向在相邻的$\rm F$层与多个自旋轴导致了丰富多样的三重态自旋阀效应。最近的实验的动机，我们专注于样品中的$\rm F_1$和$\rm F_4$层的磁化存在于一个完全自旋极化的半金属相，并计算超导转变温度，空间和能量分辨的态密度，和自旋单线态和自旋三线态超导关联。我们的研究结果表明，在这些设备中的超导性可以完全打开或关闭在很宽的范围内的磁化失准角由于产生的等自旋和反自旋三重态配对。
2018-03-07 cond-mat.supr-con
Expanding the operational temperature window of a superconducting spin valve
本文通过在超导自旋阀（SSV）的F1和F2层采用可调磁性的Heusler合金Co₂Cr₁₋ₓFeₓAlᵧ，结合Pb超导层，增强了超导凝聚体的长程三重态分量生成，实现超1 K的三重态自旋阀效应及0.6 K的工作温度窗口，提升了SSV效率。
2024-11-26 cond-mat.supr-con
Effect of Rashba spin-orbit coupling, magnetization and mixing of gap parameter on tunnelling conductance in F$|$NCSC junction of an F$|$S$|$F spin valve
本文研究了F $|$ S $|$ F自旋阀的铁磁体$|$非中心对称超导体（F $|$ NCSC）界面上的量子输运。在这种情况下，我们研究隧穿电导和Rashba自旋轨道耦合（RSOC）的依赖性，考虑不同的势垒强度和一个显着的费米波矢失配（FWM）在铁磁和超导区域。研究是针对不同的磁化方向和强度进行的。我们开发了Bogoliubov de Gennes（BdG）哈密顿量，引入RSOC和交换相互作用，这样的混合结构。为了研究电荷电导，我们使用扩展的Blonder - Tinkham - Klapwijk（BTK）方法以及散射矩阵形式主义来计算散射系数。我们的研究结果表明，隧道电导是强烈依赖于RSOC，磁化强度，其取向和四波混频。工作也已经完成了不同的单重态-三重态混合的间隙参数。我们观察到，随着单重态-三重态混合比的增加，电导减小。还观察到，具有中等RSOC和具有任意取向的中等磁化强度的透明屏障非常适合于最大电导。
2018-10-15 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
Angular dependence of superconductivity in superconductor / spin valve heterostructures
我们报告的测量超导转变温度，$T_c$，在CoO/Co/Cu/Co/Nb多层膜之间的磁矩的Co层的角度$α$的函数。我们的测量结果表明，$T_c(α)$是一个非单调函数，与$α=π/{2}$附近的最小值。Bogoliubov-de Gennes方程的数值自洽解定量和准确地描述了$T_c$作为$α$和层厚度的函数在这些超导体/自旋阀异质结构中的行为。我们表明，实验数据和理论证据同意在有关$T_c(α)$增强渗透到Co/Cu/Co自旋阀的最大非共线磁配置的冷凝物的三重态分量。
2014-05-09 cond-mat.supr-con
Superconducting triplet pairings and anisotropic magnetoresistance effects in ferromagnet/superconductor/ferromagnet double-barrier junctions
铁磁自旋阀是将巨磁电阻效应和隧穿磁电阻效应集成到自旋电子学器件中的关键构件。从广义的Blonder-Tinkham-Klapwijk方法出发，我们理论上研究了界面Rashba和Dresselhaus自旋轨道耦合对铁磁/超导体/铁磁自旋阀结隧穿电导的影响，从而研究了在平行或反平行磁化铁磁体之间嵌入薄超导间隔层的铁磁/超导体/铁磁自旋阀结的磁阻特性。我们专注于通常的电子隧道之间的独特的相互作用，完全确定在正常的导电状态的磁阻和奇特的Andreev反射在超导状态。在存在界面自旋轨道耦合的情况下，需要特别注意自旋翻转（“非常规”）Andreev反射过程，该过程有望在邻近区域诱导超导三重态相关。作为这些三重态配对的输运特征，我们检测到单重态能隙周围的电导双峰，反映了单重态和另外出现的三重态能隙之间的竞争;后者是有效的超导能隙，可以归因于通过界面自旋翻转散射形成三重态库珀对（即，涉及在序参量中产生有效的三重态配对项）。我们彻底分析了Andreev反射的作用与超导磁阻现象，并最终解开巨大的电导和磁阻磁各向异性-很容易超过其正常状态对应的几个数量级-作为另一个实验上可访问的指纹非常规Andreev反射。
2021-11-09 cond-mat.supr-con
Stray field and superconducting surface spin valve effect in La$_{0.7}$Ca$_{0.3}$MnO$_3$/YBa$_2$Cu$_3$O$_{7-δ}$ bilayers
在低于超导转变温度下，对La $_{0.7}$ Ca $_{0.3}$ MnO $_3$ /YBa $_2$ Cu $_3$ O $_{7-δ}$（LCMO/YBCO）双层膜的电子输运和磁化强度进行了测量，以研究磁性和超导电性之间的相互作用.这项研究表明，大量的弱钉扎涡诱导在YBCO层中的畴壁的大面外杂散场。它们的运动在矫顽场产生大的耗散峰。角相关磁阻（MR）的数据揭示了存在于LCMO层中的条纹畴结构和由面外杂散场在YBCO层中诱导的涡旋和反涡旋之间的相互作用。此外，这项研究表明，超导表面自旋阀效应是存在于这些双层作为在LCMO/YBCO界面的磁化强度和磁化强度之间的相对取向的LCMO层的内部，可以通过一个小的$H$的旋转调谐的结果。后一发现将促进磁阻存储器件的发展。此外，这些低磁场MR数据表明，在LCMO层中诱导三重态超导性，这与最近报道的LCMO/YBCO/LCMO三层和LCMO/YBCO双层中的三重态超导性一致。
2011-03-08 cond-mat.supr-con
Magnetism induced by nonlocal spin-entangled electrons in a superconducting spin-valve
传统观点认为，超导区出现的磁矩是由非共线磁化的超导体（$S$）铁磁体（$F$）异质结中的等自旋三重态超导关联引起的。在本文中，我们表示，在$NSF_1F_2$（$N$ -正常金属）自旋阀结构中，在$S$和$N$区域中出现的感生磁矩也可以通过库珀对分裂产生：一个电子相干地从$S$层隧穿到$F_1$层中，另一个电子留在$S$层中或隧穿到$N$层中。两个电子在空间上彼此分离，但它们的总自旋基态在这个过程中纠缠。相反，由等自旋三重态关联引起的磁矩几乎不从$S$层穿透到$N$层中。特别地，通过调节交换场的大小和$F_1$层的厚度，可以控制$N$层中感应磁矩的方向。这一有趣的现象可以归因于自旋纠缠电子产生的相移。我们的理论建议将提供一种有效的方法来控制非局域电子的纠缠，也可以为以前和最近的实验观察提供可能的解释[Stamopoulos et al 2005 Phys. Rev. B 72 212514; Ovsyannikov et al 2016 J. Exp. Theor. 122 738; Flokstra等人2016 Nat.Phys.12 57]。
2019-01-12 cond-mat.supr-con
Superconducting spin-valve effect in heterostructures with ferromagnetic Heusler alloy layers
本文报道了两种自旋阀阀结构的超导特性的比较分析和理论描述。这两种自旋阀阀结构含有Heusler合金Co $_2$ Cr $_{1-x}$ Fe $_x$ Al $_{y}$作为F1/F2/S结构的两个铁磁（F1或F2）层之一，其中S代表超导Pb层。在我们的实验中，我们使用的Heusler合金层在两个角色：作为一个弱铁磁体的地方的F2层和作为半金属的地方的F1层。在第一种情况下，我们得到了三重态超导自旋阀效应$ΔT_c^{trip}$辅助下的大的普通超导自旋阀效应$ΔT_c$。在第二种情况下，我们观察到一个巨大的震级$ΔT_c^{trip}$达到0.5 K。附录中给出了基于Usadel方程解的基础理论，该方程采用Kupriyanov-Lukichev边界条件，所有层具有任意材料参数，所有界面具有任意边界参数。我们发现我们的实验数据和理论结果之间有很好的一致性。
2019-11-22 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
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
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
Magnetization-control and transfer of spin-polarized Cooper pairs into a half-metal manganite
薄s波超导体（S）在两个或多个铁磁体（F）上的配对状态和临界温度（T $_c$）可通过F层的磁化取向来控制。磁化失准可以导致自旋极化三重态对的产生，并且由于这样的三重态与自旋极化材料相容，所以它们能够深入到F层中，并且因此导致T $_c$的降低。已经进行了关于S/F $_1$ /F $_2$“三重自旋阀”的各种实验，其中在包含半金属铁磁体（HMF）CrO $_2$（F $_2$）的器件中报道了T $_c$的最显著抑制，尽管使用平面外磁场来调谐磁非共线性[Singh等人，Rev. X 5，021019（2015）]。常规转移的自旋极化三重态的HMF是超导自旋电子学的一个主要目标，以最大限度地提高三重态的自旋极化。然而，CrO $_2$是化学不稳定的，并且平面外场对于超导性是不期望的。在这里，我们证明了磁化可调对转换和转移的自旋极化三重态对的化学稳定的混合价锰氧化物La $_{2/3}$ Ca $_{1/3}$ MnO $_3$在一个伪自旋阀设备使用面内磁场。结果符合微观理论，并提供了对配对状态的完全控制。
2017-09-11 cond-mat.supr-con
Manifestation of New Interference Effects in Superconductor/Ferromagnet Spin Valve
基于S/F邻近现象的超导体/铁磁体（S/F）自旋阀效应理论假定，F1/F2/S或F1/S/F2三层结构在F1和F2层平行磁化时的超导转变温度（TcP）小于反平行磁化时的超导转变温度（TcAP）。在此，我们报道了不同Fe 2层厚度的CoOx/Fe 1/Cu/Fe 2/In多层膜系统中自旋阀效应ΔTc=TcAP-TcP的变号振荡行为。我们的测量揭示了对于Fe 2层厚度dFe 2 <1 nm，TcAP>TcP的完全直接自旋阀效应和对于dFe 2>=1 nm的完全逆（TcAP<TcAP）自旋阀效应。从Fe 2-层的两个表面反射的库珀对波函数的干涉似乎是观察到的ΔTc行为的最可能的原因。
2011-01-29 cond-mat.supr-con
Anomalous proximity effect in spin-valve SFF structures
本文研究了F膜非共线磁化的SFF结构（S-超导体，F铁磁金属），其中F膜具有任意的FF界面透明性。我们表明，在SF和FF接口，表现出自己的自旋三重态的相关性在F层的磁化矢量之间的取向差角的异常依赖性的相位滑移的存在。我们将讨论如何在约瑟夫森$π$结的实验中观察到这些效果。
2011-07-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Spin-Transfer Torque and Magnetoresistance in Superconducting Spin-Valves
我们研究了铁磁$\mid$超导体$\mid$铁磁自旋阀的自旋转移矩和磁阻，考虑了任意的磁化方向差，并处理了超导体的s波和d波对称性。我们充分考虑了Andreev反射，也自旋三重态的相关性时产生的磁化是非共线的。结果表明，当界面处存在拓扑零能态时，转矩和磁电阻都得到了显著的增强，这与d波超导体相对于界面的晶向为[110]（$d_{xy}$波对称）的情况相同.此外，我们还发现磁电阻随$d_S/ξ$的变化呈现出强烈的振荡和非单调行为，其中$d_S$和$ξ$分别是超导区的层间宽度和超导相干长度.该特征也归因于从尺寸为$d_S\sim 2ξ$的层到尺寸为$d_S\gg 2ξ$的层的交叉，其中对来自零能态的输运的贡献逐渐消失。
2009-05-19 cond-mat.supr-con
Memory Effect and Triplet Pairing Generation in the Superconducting Exchange Biased Co/CoOx/Cu41Ni59/Nb/Cu41Ni59 Layered Heterostructure
我们制作了一个纳米层混合超导铁磁自旋阀结构，其电阻状态取决于前一个磁场的极性。这种效应是基于稀释的铁磁铜镍合金上的强交换偏置（约-2kOe）和在频率三重态配对分量中长范围奇数的产生。在零磁场下，高、低电阻态的差异对于250 μA的传输电流为正常状态电阻的90%，对于10 μA仍为正常状态电阻的42%左右。该结构的两种逻辑状态在空闲模式中不需要偏置场或电流。
2013-07-25 cond-mat.supr-con
Bias current dependence of superconducting transition temperature in superconducting spin valve nanowires
在铁磁体（F）和超导体（S）之间的界面处，超导和铁磁有序之间的竞争引起了几种邻近效应，例如奇三重态超导和自旋极化超电流。S/F邻近效应的一个突出例子是在S/F/N/F超导自旋阀多层膜中观察到的自旋开关效应（SSE），其中超导转变温度T $_c$由被金属间隔物N分隔的F层的磁矩之间的角度$ϕ$控制。在这里，我们提出了一个实验研究的SSE在Nb/Co/Cu/Co/CoO $_x$纳米线测量作为偏置电流的函数，在该层的平面流动。这些测量揭示了T $_c(ϕ)$对偏置电流的意外依赖性：T $_c(π)$ -T $_c(0)$随着电流偏置的增加而改变符号。我们属性的起源，这种偏置依赖的SSE的自旋霍尔电流垂直流动的平面的多层，这抑制T $_c$的多层。SSE的偏置依赖性对于混合F/S器件（诸如用于超导计算机的低温存储器中的那些）可能是重要的，因为器件尺寸被按比例缩小到纳米长度尺度。
2019-11-26 cond-mat.supr-con
Inverse Proximity Effects at Spin-Triplet Superconductor-Ferromagnet Interface
我们研究了自旋三重态超导体（TSC）与铁磁体（FM）界面的逆邻近效应，假设不同类型的磁性剖面和手性或螺旋配对。自旋三重态超导性和磁性共存的区域显著地受到相对于库珀对的自旋配置的磁化的取向和空间延伸的影响，从而导致清晰的各向异性特征。逆邻近效应的特征标志出现在TSC界面处的感应自旋极化中。当磁性接近度较弱时，这出乎意料地更强，从而揭示了自旋三重态对的即时检测特征。我们发现，一个异常的磁性接近可以发生在巡游铁磁体，SrRuO $_3$，和非常规超导体Sr $_2$ RuO $_4$之间的界面。这种情况表明，潜在的设计特性反邻近效应在实验上可用的SrRuO $_3$ -Sr $_2$ RuO $_4$异质结构和评估的发生自旋三重态对在备受争议的超导相Sr $_2$ RuO $_4$。
2021-01-10 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
Cooper-Pair Spin Current in a Strontium Ruthenate Heterostructure
自旋三重态库珀对的凝聚不仅需要规范对称性破缺，而且还需要自旋有序。由此产生的一个结果是，库珀对自旋电流可能类似于磁绝缘体中的磁振子自旋电流，这种类比也延伸到集体自旋三重态动力学的吉尔伯特阻尼的存在。最近制造的异质结构的巡回铁磁体SrRuO3的薄膜上的块体Sr2RuO4，最知名的候选材料的自旋三重态超导体，提供了一个有前途的平台，产生这样的自旋电流。我们将展示这种异质结构如何使我们不仅能够实现远程自旋阀，而且还可以电驱动自旋三重态序参量的集体自旋模式。我们的提议既代表了自旋超流性的新实现，也代表了自旋三重态超导电性的输运特征。
2018-02-05 cond-mat.supr-con
Spin-controlled superconductivity and tunable triplet correlations in graphene nanostructures
我们通过微观自洽的Dirac Bogoliubov-de Gennes方法研究了石墨烯铁磁体/超导体/铁磁体（F/S/F）纳米结构。我们表明，作为邻近效应的结果，实验上可访问的自旋开关现象可以发生作为一个调谐的费米能级$μ_F$的F区或改变交换场取向之间的角度$θ$。然后可以通过改变$θ$或$μ_F$（自旋控制的超导石墨烯开关）来打开和关闭超导性。通过调节$μ_F$可以控制S中诱导的等自旋三重态关联，从而有效地制造基于石墨烯的二维自旋三重态阀。
2013-07-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Supercurrent Vortex Pinball via a Triplet Cooper Pair Inverse Edelstein Effect
我们认为约瑟夫森效应通过一个薄的自旋-轨道耦合层中存在的交换场，并发现一组超导涡流出现在系统中，可以可控地移动在系统中通过改变交换场的方向，其强度，或自旋-轨道耦合幅度通过栅极电压。我们把这种现象称为超导涡旋弹球效应，并指出它的起源是系统中诱导的三重态库珀对的自旋极化。因此，超导涡流是由类似于库珀对诱导的逆埃德尔斯坦效应产生的。我们的研究结果强调了考虑更高维度的超导混合结构模型的重要性，该模型揭示了隐藏在常用的有效一维模型中的新现象。
2017-08-11 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
Magnetoanisotropic spin-triplet Andreev reflection in ferromagnet-Ising superconductor junctions
从理论上研究了铁磁-伊辛超导结中的电子输运。本文提出了描述伊辛超导体的紧束缚哈密顿量。然后结合非平衡格林函数方法，得到了Andreev反射系数和电导的表达式。磁各向异性自旋三重态Andreev反射较强，磁各向异性周期为$π$，而不是传统磁各向异性系统中的$2π$.我们证明了单带伊辛超导体的自旋三重态Andreev反射的显着增加。此外，Andreev反射的依赖于入射能量和入射角也进行了研究。当入射能量等于超导体能隙时，可以发生完全的Andreev反射，而不管铁磁体的费米能量（自旋极化）如何。在适当的斜入射条件下，自旋三重态Andreev反射可以得到强烈的增强。此外，还研究了零偏压和有限偏压下的电导谱，详细讨论了栅电压、交换能和自旋轨道耦合对电导谱的影响。电导揭示了与周期$π$作为Andreev反射系数的强磁各向异性。当磁化方向平行于结面时，超导体间隙处总是出现一个大的电导峰。本工作对自旋三重态Andreev反射进行了全面系统的研究，并为$π$ -周期自旋阀在自旋电子学中的应用奠定了基础。
2018-02-18 cond-mat.supr-con
Triplet Cooper pairs induced in diffusive s-wave superconductors interfaced with strongly spin-polarized magnetic insulators or half-metallic ferromagnets
将超导体与强自旋极化的磁性材料相结合，为发现自旋三重态库珀对起关键作用的新型自旋电子器件提供了可能。出于最近推导的自旋极化准经典边界条件能够描述这样的情况下的扩散限制，我们认为新兴的物理混合结构组成的传统的s波超导体（如铌，铝）和强自旋极化铁磁绝缘体（如EuO，GdN）或半金属铁磁体（如CrO 2，LCMO）。与以往的工作相比，我们的重点是超导体本身是如何受到邻近效应的影响，以及所产生的三重态库珀对如何在自洽计算的态密度（DOS）和超导临界温度Tc中表现出来。我们提供了一个全面的治疗超导体及其性质是如何受到三重态对的影响，表明我们的理论可以重现最近观察到的一个异常大的零能量峰的超导体与半金属，这甚至超过了正常状态的DOS接口。我们还讨论了最近在超导体/半金属结构中观察到的Tc变化约为1 K的大超导自旋阀效应，在这种情况下，我们的结果表明，该实验不能完全由长程三重态邻近效应解释。
2017-05-16 cond-mat.supr-con
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
Superconducting spin valve as a sensitive probe of spin-orbit coupling anisotropy
University of Regensburg（雷根斯堡大学）；Universidad Complutense de Madrid（马德里康普顿斯大学）；Halle-Berlin-Regensburg Cluster of Excellence CCE, University of Regensburg（哈雷-柏林-雷根斯堡卓越集群CCE，雷根斯堡大学）
本研究通过Fe/MgO/V/MgO/Fe/Co结的电导各向异性实验，结合理论模型，实现了对Rashba和Dresselhaus SOC的区分，发现D-SOC占5%，为超导自旋电子学提供了界面SOC隔离方法。
2026-09-25 cond-mat.supr-con
Inverse proximity effect and influence of disorder on triplet supercurrents in strongly spin-polarized ferromagnets
我们讨论了强自旋极化铁磁体中的约瑟夫森效应，其中三重态相关性是通过自旋活性界面散射诱导的，扩展了我们早期的工作[Phys. Rev. Lett. 102，227005（2009）]通过以完全自洽的方式包括铁磁体中的杂质散射和逆邻近效应。我们的准经典方法解释了铁磁体两个自旋带之间的费米动量和费米速度的差异，从而克服了Usadel理论框架内以前工作的一个重要缺点。我们表明，非磁性的无序结合自旋相关的费米速度可能会导致反转的自旋电流作为温度的函数。
2013-06-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
A spin triplet supercurrent through the half-metallic ferromagnet CrO2
一般来说，传统的超导性不应该发生在铁磁体中，尽管它已经在压力下的铁中看到了。此外，理论预测电流总是由处于自旋单重态的电子对携带，因此当与铁磁体接触时，常规超导性会非常迅速地衰减，这通常会阻止单重态对的存在。据预测，这种快速的空间衰减不会发生时，自旋三重态超导可以诱导铁磁体。本文报道了强铁磁体CrO_2中的约瑟夫森超电流，并由此推断它是一种自旋三重态超电流。我们的实验装置与早期预测中设想的不同，但我们得出结论，我们的结果的基本物理解释是在界面处从自旋单线态到自旋三线态的转换。超导电流可以随着磁化方向而切换，类似于自旋阀晶体管，因此可以实现磁化控制的约瑟夫森结。
2006-02-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Odd Triplet Pairing in clean Superconductor/Ferromagnet heterostructures
我们通过完全自洽求解Bogoliubov-de Gennes方程，研究了干净的铁磁（F）/超导（S）纳米结中的三重态配对关联。我们考虑FSF三层，S是一个s波超导体，和任意角度$α$之间的两个F层的磁化。我们发现，与以前的一些预期相反，三重态相关性，奇数的时间，诱导在S和F层在干净的限制。我们调查他们的行为作为时间，位置和$α$的函数。三重态振幅在反德拜频率的数量级上是最大的，并且在那个时间尺度上，它们在S和F中都是长范围的。当磁化方向为反平行时，零温凝聚能最低。
2007-04-13 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
Density of states in the heterostructure ferromagnetic insulator-superconductor-ferromagnetic insulator
本文研究了FI-S-FI自旋阀异质结构中的态密度，通过数值求解Usadel方程，分析了不同自旋混合角和铁磁体磁化取向变化对DOS及零偏压峰的影响，揭示了S层内三重态超导分量的产生与相互作用。
2024-10-11 cond-mat.supr-con
