Odd triplet superconductivity in superconductor/ferromagnet multilayered structures
我们证明,在多层超导铁磁结构中,不同铁磁层的磁化强度的非共线排列产生三重态超导凝聚体,其频率为奇数。这种三重态凝聚体与传统的单重态凝聚体共存于超导体中,但在铁磁体中衰变非常缓慢,这将导致被铁磁体分隔的超导体之间的大约瑟夫森效应。根据铁磁矩的相互方向,约瑟夫森耦合可以是0型和$π$型。
2003-03-24 cond-mat.supr-con
Superconducting current and proximity effect in ABA and ABC multilayer graphene Josephson junctions
利用基于Chebyshev-Bogoliubov-deGennes方法的数值紧束缚方法,我们描述了由多层石墨烯与顶部超导门接触而形成的约瑟夫森结。考虑了Bernal(ABA)和菱面体(ABC)堆积,我们发现堆积的类型对邻近效应和超电流有很强的影响。对于这两种情况下,对振幅显示二聚体和非二聚体原子之间的极化,更明显的菱形堆积。尽管与单层石墨烯相比,非二聚体位置中的邻近效应增强,但我们发现超导电流被抑制。超电流的空间分布表明,对于Bernal堆积,电流仅在最顶层流动,而对于菱面体堆积,电流贯穿整个结构。
2013-09-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Magnetoresistive Effects in Ferromagnet-Superconductor Multilayers
我们考虑一个由锰氧化物-铁磁体和铜氧化物-超导体多层膜组成的自旋阀结构的纳米系统。底部锰氧化物-铁磁体的磁化被锰氧化物-反铁磁体钉扎。顶部锰氧化物铁磁体的磁化通过超导层的间接交换耦合到底部。研究了铜氧化物超导体的临界温度和磁阻随外加平行磁场的变化规律。在少量铜氧化物单层的情况下,有两种典型的行为:a)对于小磁场,当达到顶部锰氧化物-铁磁体的翻转场时,临界温度和磁阻突变。b)对于大的磁场,多层系统在变为电阻(正常)之后重新进入零电阻(超导)状态。
2004-12-01 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
Magnetic Proximity Effect in Perovskite Superconductor/Ferromagnet Multilayers
用中子反射法研究了$\mathrm{YBa_2Cu_3O_7/La_{2/3}Ca_{1/3}MnO_3}$超导/铁磁(SC/FM)多层膜。的结构和磁深度分布之间的特征差异的证据是从发生的FM状态中的结构上禁止的布拉格峰。与模拟的反射率曲线的比较,使我们能够确定两种可能的磁化剖面:一个相当大的磁矩内的SC层反平行的FM层(逆邻近效应),或一个“死”的FM层与零净磁矩的区域。前一种情况是支持由异常SC引起的增强的关-镜面反射,这证明了一个强大的相互作用的SC和FM序参量。
2004-08-13 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Antiferromagnetic resonances in superconductor-ferromagnet multilayers
研究S-F多层膜磁化动力学,发现由超导电流介导的类反铁磁相互作用导致高频声学和光学共振模式,其频谱可调谐性为磁子学和超导混合系统提供应用前景。
2023-03-24 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
Proximity-Coupled Ti/TiN Multilayers for use in Kinetic Inductance Detectors
我们在TiN/Ti多层膜中应用超导邻近效应,将临界温度Tc调整到10 mK以内,在75 mm晶片上具有高均匀性(小于15 mK分布)。在0.8 - 2.5K范围内获得了可重复的Tc。这些膜具有高的介电常数,> 100 μ Ohm-cm,并且在GHz范围内谐振器的内部品质因数在100 k和更高的数量级。两个三层的TiN/Ti/TiN和更厚的超晶格薄膜的制备,证明了一个高度控制的过程中的薄膜在很宽的厚度范围。探测器的制造和显示在1550 nm的单光子分辨率。TiN的高均匀性和可控性与高品质因数、动力学电感和惰性相结合,使得这些膜非常适合用于频率复用动力学电感检测器和其他潜在应用,例如纳米线检测器、过渡边缘传感器和相关的量子信息应用。
2012-09-21 cond-mat.supr-con
Scanning Tunneling Spectroscopy of Proximity Superconductivity in Epitaxial Multilayer Graphene
我们报告的空间测量的超导邻近效应在外延石墨烯诱导的石墨烯超导体界面。在SiC上外延多层石墨烯上生长了超导铝膜。铝膜是不连续的,在膜形态中具有沟槽网络,向下到达暴露的石墨烯平台。在石墨烯平台上测量的扫描隧道光谱显示出超导能隙随着与石墨烯-铝边缘的分离增加而明显衰减。用Bardeen-Cooper-Schrieffer(BCS)理论很好地描述了光谱。石墨烯中超导能隙的衰减长度被确定为大于400 nm。指数衰减的能隙的偏差也被观察到在一个小得多的长度尺度上的几十纳米。
2016-02-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Long-range spin-triplet proximity effect in Josephson junctions with multilayered ferromagnets
本文研究了SF '(AF)F'S和SF'(F)F'S平面结中的邻近效应,其中S是干净的常规(s波)超导体,而F'和中间层是干净的或中等扩散的铁磁体。中间层由两个相等的铁磁体组成,其具有与相邻F'层中的磁化不共线的反平行(AF)或平行(F)磁化。我们使用完全自洽的数值解的Eilenberger方程计算超导对的振幅和约瑟夫森电流为任意厚度的铁磁层和面内磁化之间的角度。对于铁磁体中的中度无序,AF和F结构的三重态邻近效应实际上是相同的,就像脏极限一样。对于$d'\approx\hbar v_F/2h'$,三重态约瑟夫森电流占主导地位,其中$d'$是F'层厚度,$h'$是交换能。我们的结果与最近的实验观察定性一致[T. S. Khaire,M. A. Khasawneh,W. P. Pratt和N. O. Birge,Phys. Rev. Lett. \textbf{104},137002(2010)]。
2010-07-17 cond-mat.supr-con
Weyl superconductor phases in a Weyl-semimetal/superconductor multilayer
拓扑非平凡的超导相已经在拓扑材料中通过与常规超导体接触的邻近效应而被工程化。本文利用Kronig-Penney模型的方法,考虑由Weyl半金属层和超导层组成的多层结构,研究了Weyl半金属体电子态的超导邻近效应。由于邻近效应,两个Weyl节点解耦成四个节点的Majorana费米子,导致Weyl超导相或拓扑超导相的三维扩展。我们发现界面处费米速度和势垒的失配使Majorana结点脱离,从而使具有四个Majorana结点的Weyl超导相变为具有一半Majorana结点的Weyl超导相和具有奇数Chern数的拓扑超导相.
2020-03-13 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
Long range proximity effect in La2/3Ca1/3MnO3 (LCMO)/(100)YBa2Cu3O7-delta (YBCO) ferromagnet/superconductor bilayers: Evidence for induced triplet superconductivity in the ferromagnet
对在超导(SC)(100)YBa_2Cu_3O_(7-δ)(YBCO)上外延生长的半金属铁磁La_(2/3)Ca_(1/3)MnO_3(LCMO))双层膜的扫描隧道谱测量表明,超导有序在LCMO中的长程穿透。这种反常的邻近效应表现在LCMO层上测量的隧道光谱中,作为间隙和零偏压电导峰。值得注意的是,这些邻近诱导的光谱特征观察到的双层LCMO厚度高达30 nm,一个数量级大于预期的铁磁相干长度在LCMO。我们认为,这种长程邻近效应可以解释为在LCMO侧的双层由于在界面或畴壁的磁不均匀性的自旋三重态配对的形成。讨论了诱导序参量的可能对称性。
2010-10-03 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
On the possibility of a long range proximity effect in a ferromagnetic nanoparticle
我们研究了具有涡旋磁化模式的铁磁纳米颗粒中的邻近效应。结果表明,对于由圆形粒子和位于其中心的磁涡旋组成的轴对称系统,不存在长程超导关联。这意味着感生超导电性局限于超导电极附近的小区域。然而,在实际系统中,轴对称性可以被打破,无论是从原点或铁磁粒子的几何各向异性的磁涡旋的移位。在这种情况下,长距离邻近效应是可能的。
2009-03-15 cond-mat.supr-con
Observation of Periodic pi-Phase Shifts in Ferromagnet-Superconductor Multilayers
本文对铁磁(Ni)-超导(Nb)多层膜的临界温度和临界电流进行了补充研究。的铁磁层的厚度的变化时,所观察到的振荡行为的两个量被发现是在很好的符合理论。振荡的长度尺度对于两个量是相同的,并且由对应于Ni中200 meV的交换场的磁长度设定。这两个量的行为之间的一致性为这些器件中的周期性π相移提供了强有力的证据。
2005-12-22 cond-mat.str-el 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
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
Phase Diagrams of Ferromagnet-Superconductor Multilayers with Misaligned Exchange Fields
研究了铁磁交换场的失调对由超导(S)和铁磁(F)部分组成的混合结构的平衡性质的影响。特别地,我们数值研究了F-S-F三层和F-S-F-S-F约瑟夫森结中超导临界温度Tc随铁磁磁化失准角θ的变化。我们讨论了相应的相图为这些混合结构。对于约瑟夫森结,在一定条件下发生作为θ函数的零相和π相基态之间的转变。在准经典的格林函数技术的扩散限制,我们介绍了一种快速有效的方法来计算这种多层结构中的Tc。
2006-05-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Long Range Proximity Effect in Hybrid Ferromagnetic/Superconducting Nanostructures
我们发现,温度和磁场的依赖关系的电阻测量的扩散铁磁纳米线的超导电极的变化与距离,$L$,铁磁体/超导体之间的接触,但是是非常相似的线与相同的$L$范围从300 nm到1000 nm,在相同的条件下制备。这一结果为铁磁纳米线的长程超导诱导输运性质的变化提供了证据。
2000-07-17 cond-mat.supr-con
Ultra-strong photon-to-magnon coupling in multilayered heterostructures involving superconducting coherence via ferromagnetic layers
未来量子产业的关键一步要求在不同平台的混合系统之间实现有效的信息交换,包括光子和磁子系统,可以收获不同平台的优势。在某些混杂系统中的进展的主要限制因素是基本粒子之间的弱耦合参数。这种限制阻碍了整个领域的混合磁振子,使实现可扩展的芯片上的混合磁振子系统无法实现。在这项工作中,我们提出了一个通用的灵活的方法实现的片上混合磁振子系统具有前所未有的强耦合参数。该方法是基于多层微结构包含超导,绝缘和铁磁层与修改后的光子相速度和磁振子本征频率。从现象学上讲,增强的耦合强度是由从根本上减少的光子模体积提供的。声子-磁振子耦合的微观机制证明了通过厚的强铁磁层形成的长程超导相干。这种相干性表现为超导体/铁磁体/超导体三层在存在磁化旋进的情况下对微波场的相干超导屏蔽。这一发现为量子技术的微波超导自旋电子学提供了新的机会。
2020-10-26 cond-mat.supr-con physics.app-ph quant-ph
Hysteretic magnetic pinning and reversible resistance switching in High-Tc superconductor/ferromagnet multilayers
我们研究了一个高TC超导(YBa 2Cu 3 O 7-d)/铁磁(Co/Pt多层)的混合体,它表现出由磁历史驱动的电阻开关:取决于外部磁场的方向,观察到的混合态电阻的显着减少或增加作为磁化反转发生在Co/Pt多层。我们证明,杂散磁场通过i)创建的涡旋/反涡旋和ii)由外部磁场引起的涡旋的静磁钉扎引起这些效应。
2011-07-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Spin dynamics in a superconductor / ferromagnet proximity system
测量了在Nb衬底上溅射的Ni_(80)Fe_(20)薄膜的铁磁共振。通过改变Nb的温度和厚度,探讨了在这些异质结构中超导性对整个铁磁层的作用。发现Nb的超导转变以下的自旋输运性质的变化表现在Ni 80 Fe 20层中的铁磁体的共振的锐化,或在有效的吉尔伯特阻尼系数的降低。这种动态邻近效应与这些系统中的低频研究相反,在这些系统中,超导体的效应仅限于铁磁体中的一个小区域。我们解释这方面的自旋泵模型。
2007-02-20 cond-mat.supr-con
Effect of an inhomogeneous exchange field on the proximity effect in disordered superconductor-ferromagnet hybrid structures
在准经典超导理论下,研究了非均匀交换场对超导体-铁磁体混合结构中邻近效应的影响。作为一个例子,我们研究了在铁磁体中具有面内螺旋磁序的超导体-铁磁体双层膜中的邻近效应。该模型模拟多磁畴结构,其中Néel型的磁畴壁与磁畴具有相同的尺寸。超导邻近效应在双层膜中诱导了三重态关联,三重态关联对铁磁体中交换场的局域量子化轴敏感。在双层中的单线态和三线态对关联的共存导致超导转变温度对铁磁层中的交换场的空间变化的敏感性。我们发现,不均匀性倾向于抑制在铁磁体对振幅的振荡行为。结果表明,超导临界温度强烈地依赖于螺旋波矢。我们研究了超导体中自旋相关的局域态密度和自旋磁化的诱导效应。
2005-09-01 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
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
Proximity effects at ferromagnet-superconductor interfaces
我们研究了铁磁超导体界面的邻近效应的Bogoliubov-de Gennes方程的连续自洽数值解,没有任何近似。我们的程序使我们能够研究具有长超导相干长度的系统。我们得到的结果对潜在的,对振幅,和局域态密度。我们使用这些结果来提取相关的邻近长度。我们发现铁磁体中的超导关联呈现出阻尼振荡行为,这反映在对振幅和局域态密度上。这些振荡的特征长度尺度与交换场近似成反比,并且在所研究的范围内与超导相干长度无关。我们发现超导相干长度几乎与铁磁极化无关。
2001-07-11 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
Electromagnetic proximity effect in planar superconductor-ferromagnet structures
在超导-铁磁体(SF)近接耦合结构中,库珀对向铁磁体中的扩散会引起强烈的逆电磁现象,即磁场从铁磁体向超导体的长程转移。与超导表面层自旋极化引起的逆邻近效应相反,上述逆电动力学效应的特征长度为伦敦穿透深度的数量级,通常远大于超导相干长度。相应的自发电流出现,即使在铁磁体的杂散场的情况下,并且由S/F界面附近的磁化矢量势产生,并且它们应该在纳米S/F器件的设计中被考虑。类似于著名的Aharonov-Bohm效应,所讨论的现象可以被视为矢量势在量子物理中的作用的表现。
2018-06-09 cond-mat.supr-con
Proximity Effect in Superconducting-Ferromagnetic Granular Structures
我们研究了由Pb(一种超导体)和Ni(一种铁磁体)组成的颗粒膜中的邻近效应。缓慢衰减的临界温度作为每个样品的Ni的相对体积浓度的函数被证明由我们的测量,随后由T $_c$的饱和。使用近似的理论描述我们的颗粒系统的分层,我们表明,我们的数据只能合理地拟合多层模型。这表明了不同铁磁颗粒之间相互作用的重要性;当非共线磁化时,它们应该导致三重态库珀配对。
2018-01-28 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
Vortex States Induced by Proximity Effect in Hybrid Ferromagnet-Superconductor Systems
我们认为超导形核在多连接的介观样品,如薄壁圆柱体或环放置在电接触的铁磁体。本文从线性化的Usadel方程出发,研究了超导临界温度和序参量结构。我们提出了一种由交换场引起的不同涡旋的超导态之间的转换机制,这种转换与铁磁体中库珀对波函数的振荡行为有关。
2007-06-18 cond-mat.supr-con
Inverse proximity effect in superconductor-ferromagnet bilayer structures
用零面积环Sagnac磁强计对Pb/Ni和Al/(Co-Pd)邻近效应双层膜的极克尔效应进行了测量,得到了铁磁体(F)在超导层(S)中引起有限磁化的“逆邻近效应”的明确证据。为了避免探测铁磁体中的磁效应,超导层被制备得比光的光学穿透深度厚得多。该效应的符号和大小以及其温度依赖性与Bergeret等人最近的预测一致。
2008-10-15 cond-mat.str-el 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
Superconducting proximity effect in clean ferromagnetic layers
研究了具有粗糙边界的干净铁磁层中的超导邻近效应。亚能隙态密度由Andreev束缚态形成,其能量取决于轨道长度和铁磁交换场。在高于能隙的能量处,光谱由共振散射态支配。由此产生的态密度,可测量的隧道光谱,表现出丰富的结构,这使得连接的理论参数从实验。
2001-07-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Long range spin supercurrents in ferromagnetic CrO$_2$ using a multilayer contact structure
报道了在TiO $_2$衬底上沉积的铁磁和自旋极化CrO $_2$的长程超电流测量结果。在早期的工作中,我们发现在蓝宝石上生长的薄膜中存在超导电流,但在TiO $_2$上没有。在这里,我们采用了一种特殊的接触安排,由Ni/Cu三明治之间的薄膜和超导非晶Mo $_{70}$ Ge $_{30}$电极。触点之间的距离几乎是一微米,我们发现临界电流密度要显着高于发现在蓝宝石上沉积的薄膜。我们认为,这是由于自旋混合的Ni/Cu/CrO $_2$层结构,这是有助于产生的奇频自旋三重态相关进行超导。
2011-11-24 cond-mat.supr-con
Giant electromagnetic proximity effect in superconductor/ferromagnet superlattices
我们发现,在超晶格中的超导(S)和铁磁(F)层交替的自发磁场感应超导层由于电磁邻近效应变得显着增强相比,以前研究的S/F双层。该效应揭示了F层中的磁矩的铁磁和反铁磁有序的磁矩的面内取向。在有限尺寸样品中,磁场从样品表面向结构体衰减,衰减长度与样品表面的相对取向、层平面和F层的磁矩密切相关。所获得的结果提供了额外的见解Nb/Gd超晶格的中子散射的实验数据。
2022-03-24 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
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
The influence of the boundary resistivity on the proximity effect
本文应用Takahashi和Tachiki的理论从理论上解释了S/N多层膜的上临界磁场随温度的变化。这个问题已经在文献中进行了研究,但使用的非物理的缩放参数的相干长度。我们明确地表明,为了描述的数据,这样的非物理参数是不必要的,如果考虑到S/N界面的边界电阻率。我们获得了一个非常好的协议与实验的多层系统Nb/Cu和V/Ag,与各种层厚度。
2001-06-22 cond-mat.supr-con
The Ruthenocuprates - Natural Superconductor-Ferromagnet Multilayers
最近发现的超导铜氧化物由于其微观上超导有序和铁磁有序共存的特性而引起人们极大的兴趣。通常,这些材料在大约125-145 K的温度下变得磁有序,并且超导性在15和50 K之间设置。当CuO_2层中出现超导性时,介于两者之间的RuO_2层磁性有序。在本文中,我们总结了一些晶体学,磁性和超导性能的铌铜酸盐,从多晶样品以及单晶的调查。
2005-08-01 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
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
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
Controlling the strength of ferromagnetic order in YBa$_2$Cu$_3$O$_7$/La$_{2/3}$Ca$_{1/3}$MnO$_3$ multilayers
用直流磁化和极化中子反射法研究了脉冲激光沉积$_2$ OPDMATHABMO/La $_{2/3}$ Ca $_{1/3}$ MnO $_3$(YBCO/LCMO)多层膜的铁磁响应.我们发现,而对于某些生长条件(表示为A型)的LCMO层的铁磁矩是强烈依赖于它被沉积的YBCO层的结构细节,对于其他(B型)的LCMO的铁磁性是更强大。这两种多层膜具有相似的结构质量,但用扫描透射电子显微镜进行的电子能量损失谱(EELS)研究显示,A型样品的平均Mn氧化态为+3.5,而B型样品的平均Mn氧化态接近标称值+3.33。相关的,额外的空穴掺杂的A型LCMO层,这可能源于La和/或Mn的空缺,可以解释他们脆弱的铁磁秩序,因为它把它们靠近铁磁秩序的边界,即使是微弱的扰动可以诱导反铁磁或玻璃态。另一方面,我们表明,B型样品允许一个获得YBCO/LCMO异质结与非常厚的YBCO层,但强铁磁LCMO层。
2019-09-24 cond-mat.mtrl-sci 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
Tailored flux pinning in superconductor/ferromagnet multilayers with engineered magnetic domain morphology from stripes to skyrmions
超导体/铁磁体(S/F)混合系统表现出有趣的磁输运行为,这是由于两个组分之间的性质转移。例如,磁记忆可以通过铁磁织构对超导涡旋的钉扎从F转移到S。定制这种类型的诱导行为的能力对于扩大其应用范围是重要的。在这里,我们表明,工程的F磁化反转允许调整的强度的涡旋钉扎(和记忆)的影响,以及它们出现的字段范围。这是通过使用磁性多层膜来实现的,其中Co薄膜与不同的重金属(Ru、Ir、Pt)组合。通过选择层的材料、厚度和堆叠顺序,我们可以设计特征畴尺寸和形态,从平面外的磁条畴到小得多的磁skyrmion。这些变化强烈地影响磁输运性质。通过将实验结果与磁钉扎模型进行比较,确定了相关机制。
2020-03-02 cond-mat.supr-con
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
Proximity effect, quasiparticle transport, and local magnetic moment in ferromagnet-d-wave superconductor junctions
通过自洽求解推广的哈伯德模型中的Bogoliubov-de Gennes方程,研究了具有{110}取向界面的铁磁-d波超导结中的邻近效应、准粒子输运和局域磁矩.结果表明,邻近感应序参量在铁磁区振荡。调制周期随着交换场的增大而缩短,而振荡幅度则受到界面散射的抑制。在确定超导能隙的基础上,提出了一种用散射方法计算超导子能隙电导的传输矩阵方法。在适当的交换场和界面散射强度下,可以观察到零偏压电导凹陷和分裂等新的特性。自旋反转界面散射对电导谱有很大的影响。此外,还讨论了d波超导体{110}取向表面附近的一个相当大的局部磁矩。
1999-10-18 cond-mat.supr-con
Proximity effect in a ferromagnetic semiconductor with spin-orbit interactions
从理论上研究了具有Rashba自旋轨道相互作用的铁磁半导体中的邻近效应。交换势产生相反自旋三重态库珀对,通过自旋-轨道相互作用,库珀对转变为等自旋三重态。在强自旋-轨道相互作用的极限下,主导库珀对的对称性取决于铁磁体中的无序程度。在干净的限制,自旋单线态$s$ -波库珀对是最主要的,因为自旋动量锁定稳定的库珀对组成的时间反演的合作伙伴。另一方面,在脏极限中,等自旋三重态$s$波对占主导地位,因为随机杂质势释放了锁定。我们还讨论了自旋-轨道相互作用对约瑟夫森电流的影响。
2019-03-07 cond-mat.supr-con
Theory of superconducting and magnetic proximity effect in S$\mid$F structures with inhomogeneous magnetization textures and spin-active interfaces
我们研究了超导体$\mid$铁磁双层中的邻近效应和逆邻近效应,并考虑了迄今为止文献中大多被忽视的几个重要因素。这些包括自旋相关的界面相移(自旋-DIPS)和非均匀的纹理中的铁磁层的磁化强度,这两者都预计将存在于真实的实验样品。我们的方法是数值,使我们能够访问完整的邻近效应制度。在第一部分中,我们研究了具有非平凡磁织构的非均匀铁磁体中的超导邻近效应和由此产生的局域态密度。我们在第一部分中的两个主要结果是布洛赫和内尔畴壁如何影响邻近诱导的超导关联的研究和研究的超导邻近效应在锥形铁磁体。后一个主题应该是相关的铁磁体何,这是最近在实验中使用,以证明产生和维持长程三重态超导关联的可能性。在这项工作的第二部分中,我们调查的逆邻近效应,强调在超导区域的感应磁化强度的结果的“泄漏”的铁磁区域。结果表明,自旋-DIPS的存在下修改先前在文献中获得的结论,在超导区域的感应磁化。特别是,我们发现自旋DIPS可以触发磁化的反屏蔽效应,导致在超导区域与\textit{the same sign}在邻近铁磁体的感应磁化。
2009-01-14 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
Giant Mutual Proximity Effects in Ferromagnetic/Superconducting Nanostructures
在F/S(Ni/Al)混合纳米结构中,观察到超导体(S)和铁磁体(F)的强烈相互影响。F侧的邻近诱导电导的大小比理论预测的大两个数量级以上。在低的外加磁场中,由于饱和磁化强度的影响,发现超导体重新进入正常状态,并在微分电阻中出现新的峰值。已经开发的分析提供了一个基础的系统的数值描述。PACS编号:74.50。+ r,74.80.Fp,85.30St
1999-03-15 cond-mat.supr-con
Generalized quasiclassical theory of the long-range proximity effect and spontaneous currents in superconducting heterostructures with strong ferromagnets
本文提出了强铁磁体异质结构中长程超导邻近效应的广义准经典理论,其中交换分裂为费米能量级。在铁磁体中,自旋分裂费米面上自旋三重态库珀对的传播受自旋相关阿贝尔规范场的控制,而阿贝尔规范场是由自旋轨道耦合或磁织构产生的.附加的规范场与通常的电磁矢势叠加进入准经典方程,导致各种几何形状的自发超导电流和相移的产生,这提供了长程自旋三重态关联的来源。我们推导了强铁磁体的Usadel方程和边界条件,并考虑了支持自发电流的约瑟夫森系统的几个一般例子。
2017-09-10 cond-mat.supr-con
Proximity effect in atomic-scaled hybrid superconductor/ferromagnet structures: crucial role of electron spectra
研究了原子尺度超导铁磁体S-F-S和F-S-F混合结构中电子谱的多数子带和少数子带的组态对超导铁磁体性质的影响。在低温下,S/F/S结是0或结,这取决于S和F材料之间的能量位移和费米面的各向异性。我们发现,如果F金属中的少数自旋电子能谱是类空穴型的,那么F/S/F系统中的自旋开关效应是可以逆转的。
2009-05-26 cond-mat.supr-con