Transverse instabilities of multiple vortex chains in superconductor-ferromagnet bilayers
利用扫描隧道显微镜和Ginzburg-Landau模拟研究了NbSe $_2$ -坡莫合金超导体-铁磁体磁耦合双层膜中的涡旋结构.具有条纹畴结构的坡莫合金薄膜在超导体中产生周期性的局域磁感应强度,为外加的磁通量量子提供一系列的钉扎-反钉扎通道。这种横向限制的Abrikosov涡形成准一维阵列(链)。多链态之间的跃迁是通过中间场的扭结传播而发生的。在高场,我们表明,该系统成为非线性的,由于在两个涡的数量和限制潜力的变化。由此产生的涡流结构的纵向不稳定性导致涡流在反钉扎通道中“悬浮”。
2009-10-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Anisotropic Transport Properties of Ferromagnetic-Superconducting Bilayers
研究了超导薄膜中涡旋物质的输运性质。我们假设FM和SC层都是交替的条纹结构,如[7]中所示。我们计算的周期性钉扎力的条纹结构中产生的高度不均匀分布的旋涡和反涡。我们发现FM-SC双层膜的输运性质是高度各向异性的。在没有随机钉扎的情况下,它对垂直于条纹的电流表现出有限的电阻,而对平行于条纹的电流表现出超导性。计算了平均涡速度、涡运动产生的电场、涡振荡的约瑟夫森频率和高次谐波。
2003-03-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Thermally induced spin-transfer torques in superconductor/ferromagnet bilayers
热致磁化动力学由于其在信息技术中的潜在应用而成为当前研究的热点。研究了热梯度中磁畴壁与相邻超导体相互作用的范型系统。由于超导体中的巨热电效应和等自旋对的产生的联合作用,在该系统中产生的自旋转移力矩大到足以引起比先前预测大$10^3$倍的高畴壁速度。
2022-02-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Recovering of superconductivity in S/F bilayers under spin-dependent nonequilibrium quasiparticle distribution
本文从理论上研究了自旋积累对超导/铁磁双层膜超导电性的影响。众所周知,S/F双层中的超导电性被铁磁体的接近所抑制。自旋积累本身也是一个不利因素。但在这里,我们表明,在有效的交换减损之上,由接近铁磁体引起的自旋积累的创造,可能会导致相反的结果。自旋相关的准粒子分布可以部分恢复超导性。考虑了具有实际参数的系统,并提出了可能的实验装置。
2014-12-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Magnetoelectric effects in superconductor/ferromagnet bilayers
我们证明了由超导层与相邻的自旋织构铁磁体组成的混合结构展示了源于传导电子自旋和超导电流之间耦合的各种平衡磁电效应。通过推导和求解考虑自旋过滤效应的广义Usadel方程,我们发现超导薄膜中的超导电流产生了与局域铁磁矩不共面的自旋极化。在这种结构中的逆磁电效应被证明是导致在整个磁拓扑缺陷,如畴壁和螺旋自旋织构的自发相位差。讨论了利用超导相位差获得无耗散自旋力矩和探测畴壁运动的可能性。
2019-06-16 cond-mat.mes-hall 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
Evidence for Crossed Andreev Reflections in bilayers of (100)YBCO and the itinerant ferromagnet SrRuO3
薄外延SrRuO 3/(100)YBCO铁磁/超导体双层的扫描隧道光谱测量,揭示局部区域中的超导体序参量穿透铁磁超过26 nm,一个数量级大于在铁磁层的相干长度。这些区域由窄(< 10 nm)和长条组成,间隔至少200 nm,与SrRuO 3中已知的磁畴壁结构一致。我们将这种行为归因于交叉Andreev反射,发生在磁畴壁附近。
2006-05-23 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
Penetration of Andreev bound states into the ferromagnet in a SrRuO$_{3}$/(110)YBa$_2$Cu$_3$O$_{7-δ}$ bilayer: a scanning tunneling spectroscopy study
薄外延$SrRuO_{3}/(110)YBa_2Cu_3O_{7-δ}$铁磁/超导双层的扫描隧道光谱,揭示了一个明确的Andreev束缚态的铁磁层的渗透。穿透表现在铁磁体的态密度中,作为具有峰高之间的不平衡的分裂零偏置电导峰。我们的数据表明,分裂发生在超导体一侧的感应磁化的结果,证实了最近的理论预测。这种不平衡归因于铁磁体中的自旋极化。
2007-06-28 cond-mat.supr-con
Josephson current through a ferromagnetic bilayer: Beyond the quasiclassical approximation
基于Bogoliubov-de Gennes方程,给出了双层铁磁复合膜约瑟夫森结临界电流的精确数值解。我们证明,对于双层的磁矩的反平行取向,在双层界面处的势垒的存在下,作为铁磁体厚度和/或交换场的函数的临界电流的大振荡的结果。因此,在较小的交换场和厚度范围内,磁性导致临界电流的增加。这种效应在低温下非常明显,但在$T_c$附近消失。如果在双层界面处的势垒被自旋激活势垒代替,则观察到常规的0- $π$转变,类似于均匀铁磁约瑟夫森结的情况。引人注目的是,对于双层的磁矩的平行取向,自旋激活势垒的存在恢复了反平行情况下的反常行为-势垒。这些行为是由于库珀对穿过复合势垒的共振隧穿效应-在铁磁体的交换场存在的情况下,与自旋相关的费米矢量有关的效应。
2019-12-28 cond-mat.supr-con
Magnetic-domain-controlled vortex pinning in a superconductor/ferromagnet bilayer
研究了具有垂直磁各向异性的Co/Pt多层膜覆盖的II型超导Pb膜中的涡旋钉扎。在Co/Pt多层膜中可以产生不同的稳定的磁畴图案,如带域和泡域,明显影响超导Pb层中的涡旋钉扎。最有效的钉扎观察气泡域状态。我们证明了超导/铁磁双层膜的钉扎特性可以通过调节气泡的大小、密度和磁化方向来控制。
2002-05-23 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
Enhancement of vortex pinning in superconductor/ferromagnet bilayers via angled demagnetization
采用局域和全局磁测量方法研究了超导/铁磁双层膜中磁畴宽度w对畴致涡旋钉扎的影响。该双层膜由具有垂直磁各向异性的铁磁Co/Pt多层膜和Nb膜组成,并带有一层绝缘层以消除邻近效应。具有不同的和系统可调的宽度W的准周期畴图案,如通过特殊的退磁过程获得的,施加在超导层上的可调涡旋钉扎。当w ~ 310 nm接近磁穿透深度时,涡旋钉扎的最大增强超过10倍。
2011-07-19 cond-mat.supr-con
Superfluid density of superconductor-ferromagnet bilayers
首次测量了超导体-铁磁体(SC/FM)双层膜的有效超流密度n_S(T)\propto λ^{-2}(T),其中λ为有效磁场穿透深度。在高真空中,在氧化的Si衬底上快速连续地溅射薄的Nb/Ni双层膜。对于所有样品,Nb层为102埃厚,而Ni厚度从0到100埃变化。由λ^{-2}(T)确定的T_C随着Ni厚度d_Ni从0增加到15 A而迅速减小,然后在d_Ni \approx 25 A处有一个浅的最小值。λ^{-2}(0)的行为类似,但具有几倍深的最小值。事实上,λ^{-2}(0)在T_C停止变化之后很长时间内继续随着Ni厚度的增加而增加。我们认为,这表明一个实质性的超流密度内的铁磁镍膜。
2007-10-17 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
Critical temperature of triplet superconductor-ferromagnet bilayers as a probe for pairing symmetry
本文计算了三重态超导体-铁磁体双层膜的临界温度$T_c$,发现$T_c$随铁磁层厚度和磁化方向的变化能反映三重态序参量的轨道与自旋特征,从而可作为识别本征三重态超导体配对对称性的有效探针。
2024-02-15 cond-mat.supr-con
Tunable phase diagram and vortex pinning in a superconductor-ferromagnet bilayer
我们观察了[Co/Pt]_8/Nb铁磁/超导双层膜在特殊退磁过程中的相图和涡旋钉扎的演化。它诱导了具有相等的正/负畴的畴宽的连续和可逆的变化,使得能够观察预测的可调相图。可调域图案也系统地影响涡旋钉扎。我们确定了涡旋钉扎激活能与磁畴宽度、温度和磁场的关系。
2010-07-13 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Vortex Lattices in Stripe Domains of Ferromagnet/Superconductor Bilayer
当平衡畴尺寸与有效穿透深度$Λ$相当时,铁磁/超导双层膜中畴结构的连续理论失效。相反,必须考虑离散涡的晶格。在这里,我们报告我们的结果,在条纹域结构的铁磁/超导双层膜的离散涡旋晶格。涡被假定为周期性地位于条纹域中的链上。我们研究了每个畴内最多包含三条链的构型,并通过基于London-麦克斯韦方程组的方法计算了它们的平衡能、平衡畴大小和涡旋位置。在平衡状态下,相邻区域中的涡移动一半,而它们在同一区域中彼此相邻。此外,更多的涡旋链每个域自发出现取决于磁化和畴壁能量。
2005-09-29 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Guided vortex motion in a ferromagnet-superconductor bilayer
本文研究了在锰氧化物La $_{0.67}$ Sr $_{0.33}$ MnO $_3$薄膜上淀积YBa $_2$ Cu $_3$ O $_{7-δ}$薄膜构成的铁磁-超导双层膜中的涡旋运动。这两种薄膜都沉积在均匀孪晶的单晶衬底上,并以不同的角度将其图案化为与孪晶线图案成直线的条带。这些条件导致引导涡运动在不同的角度周期性钉扎势。它已被建立,在这样的各向异性钉扎的磁链尺度的临界电流和磁通流动阻力遵循椭圆形的依赖于带的方向的角度。对于在接近垂直于磁畴壁的方向上的涡旋流动,已经观察到涡旋运动中的相干性的特征。
2023-02-13 cond-mat.supr-con
Control of superconductivity with a single ferromagnetic layer in niobium/erbium bilayers
超导/铁磁异质结中的超导自旋电子学是一种很有潜力的新器件。超自旋电子器件的原型是超导自旋阀,其中S层的临界温度$T_c$可以通过两个(或更多个)F层的相对取向来控制。在这里,我们表明,这种控制也是可能的,在一个简单的S/F双层。使用场历史设置的薄Er层的rexer-magnetic状态,我们证明了Nb/Er双层的高水平的控制的$T_c$和电阻转变的形状,R(T),零电阻。我们能够模拟的reversible磁化的起源,把它作为一个铁磁体的有效交换场的增加,并链接到这个,使用传统的S-F理论,抑制$T_c$。我们观察到的R(T),我们认为这是由于一个基本相互作用的超导性与非均匀铁磁性,目前缺乏理论描述的现象的阶梯功能。
2017-04-09 cond-mat.supr-con
Suppression of the superconducting critical current of Nb in bilayers of Nb/SrRuO3
在由铁磁和超导薄膜组成的双层膜中,铁磁薄膜在其畴态下会在超导薄膜中产生不均匀的磁场分布。当铁磁薄膜具有迷宫结构的泡状磁畴时,发现涡旋的钉扎增加,因此超导薄膜的临界电流变大。本文研究了Nb/SrRuO_3中平行铁磁畴结构对Nb临界电流的影响,发现在电流垂直于磁畴流动的情况下,铁磁畴结构降低了临界电流。
2004-11-26 cond-mat.other cond-mat.supr-con
Tunneling density of states as a function of thickness in superconductor/ strong ferromagnet bilayers
实验研究了超导厚膜(Nb)附近强铁磁薄膜(CoFe)的隧穿态密度(DOS)与铁磁厚度$d_F$的关系。值得注意的是,我们发现,随着$d_F$的增加,超导DOS表现出标度行为,其中从正常状态电导的偏差具有一个普遍的形状,以指数方式减少的振幅与特征长度$d^*\approx 0.4$ nm。我们没有看到DOS中的振荡作为$d_F$的函数,正如根据Usadel方程预测的那样,尽管在相同的材料中已经看到了$T_c(d_F)$中的振荡。
2005-06-09 cond-mat.supr-con
Vortex Chain States in a Ferromagnet/Superconductor Bilayer
研究了铁磁体/超导体双层膜中的离散涡旋晶格,当铁磁体具有周期性的条畴且具有面外磁化时。涡被假定为周期性地位于条纹域中的链上。每个域配置只考虑两个涡链。当磁畴周期固定时,计算从迈斯纳态到混合态的转变发生的阈值磁化强度。当磁畴周期不固定时,根据磁畴的磁化强度和畴壁能量计算平衡磁畴尺寸和涡旋位置。在平衡状态下,相邻区域中的涡移动一半,而它们在同一区域中彼此相邻。
2006-06-13 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Ferromagnetic/superconducting bilayer structure: A model system for spin diffusion length estimation
我们报告了铁磁-超导双层结构的详细研究。用脉冲激光淀积法在SrTiO $_3$(100)单晶衬底上生长了半金属-巨磁电阻La $_{\mathrm{2/3}}$ Ca $_{\mathrm{1/3}}$ MnO $_{\mathrm{3}}$(HM-CMR)和高- $T_{\mathrm{c}}$超导YBa $_{\mathrm{2}}$ Cu $_{\mathrm{3}}$ O $_{\mathrm{7-δ}}$(HTSC)双层外延结构。磁化强度$M$(T)测量表明,这些结构在低温下铁磁性和超导性共存。利用HM-CMR层作为自旋极化电子的电极,讨论了自旋极化自注入到HTSC层中的作用。实验结果与理论估计吻合得很好,其中自旋扩散长度$ξ_{\mathrm {FM}}$被发现在$ξ_{\mathrm{FM}} \approx$ 10 nm范围内。
2004-08-23 cond-mat.supr-con physics.class-ph
Asymmetric flux pinning in laterally nanostructured ferromagnetic / superconducting bilayers
我们研究了规则排列的磁反点对超导薄膜中磁通线的钉扎。该样品由一个Co/Pt多层垂直磁各向异性,其中引入了一个规则的亚微米孔的图案,并覆盖着一个II型超导铅膜。由此产生的铁磁/超导异质结构显示出明显的非对称磁化曲线相对于场极性。这种不对称性清楚地表明,磁贡献占主导地位的钉扎电位所施加的超导膜上的磁性反点。
2002-01-09 cond-mat.supr-con
Magnetoelectric effect in the helical state of a superconductor/ferromagnet bilayer
本研究针对二维超导体/铁磁体系统的螺旋超导态,通过求解Gor'kov方程得到热力学性质与金兹堡-朗道展开,分析了超流控磁化的可行性,并揭示其与自旋轨道超导系统二极管效应的关联。
2024-10-24 cond-mat.supr-con
Josephson $φ$-junctions based on structures with complex normal/ferromagnet bilayer
我们证明了在弱连接区由纵向取向的正常金属(N)和铁磁体(F)薄膜组成的结构中可以实现基态具有非平凡相位差$% 0<φ_g <π$的约瑟夫森器件。跨F层的振荡耦合使得电流-相位关系中的一次谐波相对较小,而跨N层的耦合提供二次谐波的负符号。为了得到$φ$结的定量判据,我们在Usadel方程的框架下求解了S-NF-S结构的重叠和斜坡几何的二维边值问题。我们的数值估计表明,$φ$结可以使用最新的技术制造。
2012-08-29 cond-mat.supr-con
Phase transitions in superconductor/ferromagnet bilayer driven by spontaneous supercurrents
研究了在超导体(S)/铁磁体(F)界面存在Rasba自旋轨道相互作用时的超导相变.这种自旋-轨道耦合在界面附近的原子厚度区域内产生自发的超电流,这些超电流被屏蔽迈斯纳电流补偿[S. Mironov和A. Buzdin,Phys. Rev. Lett \textbf{118},077001(2017)]。在超导薄膜的情况下,自发表面电流的出现引起超导临界温度的升高,并计算了临界温度漂移的实际值。我们还表明,在I型超导膜的情况下,这种相变可以是一级的。在外磁场中,临界温度取决于外磁场与铁磁体内部交换场的相对取向。同时,我们预测了临界电流的面内各向异性,这可能为实验观察SOC产生的自发超电流开辟了一条新的途径。
2021-02-11 cond-mat.supr-con
Non-reciprocal electron transport in finite-size superconductor/ferromagnet bilayers with strong spin-orbit coupling
本文研究有限尺寸超导/铁磁双层结构中界面自旋轨道耦合导致的非互易输运效应,发现临界温度和退配对电流依赖交换场与边界的相对取向,为超导自旋电子学二极管设计提供新思路。
2023-12-20 cond-mat.supr-con
Phase diagram of a superconductor / ferromagnet bilayer
超导体的磁场(H)-温度(T)相图,当磁畴存在于具有垂直磁各向异性的铁磁体中时会发生显著的改变。当畴呈带状时,由于畴的杂散场不均匀,零场超导体的临界温度Tc大大降低,上临界场与T的关系斜率增大到原来的2.4倍.当铁磁体中含有磁泡畴时,场补偿效应会导致相对于H的非对称相界。对于非常不均匀的畴结构,低磁场下的Tc~ H ^2和高磁场下的Tc~H,表明超导成核过程中从一维网络状到二维行为的维度交叉。
2003-11-24 cond-mat.supr-con
Interference phenomena in Josephson junctions with ferromagnetic bilayers: Spin-triplet correlations and resonances
本文研究了平面$SF_1F_2S$结中的约瑟夫森效应,该结由两个金属单畴铁磁体($F_1$和$F_2$)连接的常规$s$波超导体($S$)组成,具有任意的界面透明性.我们解决了散射问题的基础上的Bogoliubov-de Gennes方程的清洁限制的自旋单重态和奇数的频率自旋三重态配对相关。数值计算了约瑟夫森电流-相位关系$I(ϕ)$。虽然$I(ϕ)$的一次谐波完全由自旋单重态和短程自旋三重态超导关联产生,但对于铁磁层的非共线磁化,二次谐波具有额外的长程自旋三重态分量。因此,对于强铁磁影响,长程自旋三重态对二次谐波的贡献占主导地位。我们发现了一个例外,由于几何共振相等的铁磁层时,第一谐波强烈增强。由于$0-π$跃迁,第一和第二谐波振幅都随铁磁层厚度振荡。我们研究了界面透明性的影响,并发现铁磁层之间的界面的有限透明性的额外的共振。
2022-08-30 cond-mat.supr-con
Measurement of Magnetic Exchange in Ferromagnet-Superconductor La2/3Ca1/3MnO3/YBa2Cu3O7 Bilayers
铜氧化物高温超导体正常相中存在的相干磁关联已被证明是难以直接测量的。本文报道了不同YBCO层厚度的La_(2/3)Ca_(1/3)MnO_3/YBa_2Cu_3 O_7(LCMO/YBCO)铁磁-超导双层膜的研究。利用X射线磁性圆二色性,我们证明了铁磁层在相邻的高温超导体中诱导了Cu磁矩。对于薄的样品,这一时刻存在于低于居里温度的LCMO层的所有温度。然而,对于一个YBCO层厚于12个单位电池,铜力矩被抑制以上的超导转变的温度,这表明这是一个直接测量的磁相干在正常状态下的超导氧化物。
2012-10-18 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Anomalously Weak Cooper Pair-breaking by Exchange Energy in Ferromagnet/Superconductor Bilayers
本文报道了铁磁体/超导体(F/S)双层膜的超导转变温度$T_c$与厚度$d_F$的关系,其中F是强$3d$铁磁体(Ni,Ni $_{0.81}$ Fe $_{0.19}$(坡莫合金),Co $_{0.5}$ Fe $_{0.5}$),S = Nb,由超流密度测量而不是电阻率测量得到。通过重新组合理论上出现的许多物理参数,我们表明,有效的交换能是由F膜厚度$d_F$决定的,其中$T_c$与$d_F$开始变平。利用这个理论,我们得到:1)有效交换能$E_{ex}$比ARPES测量的小15倍,比我们以前的研究结果小5倍,2)F中Cooper对的脏限相干长度$ξ_{F}$大于电子平均自由程$\ell_F$ ;以及3)$3d$ -F/Nb界面是足够的屏障,库珀对在通过之前通常必须撞击它几次。Py/Nb和CoFe/Nb界面比Ni/Nb界面更透明。
2014-04-03 cond-mat.supr-con
Nanostructured superconductor/ferromagnet bilayers
利用横向纳米结构的铁磁体/超导体双层膜可以有效地控制II型超导体的钉扎特性。这将通过研究薄超导Pb膜中的磁通钉扎来说明,所述薄超导Pb膜沉积在具有面外磁化的两种类型的磁性纳米结构的顶部上:(i)点阵列,和(ii)反点阵列,两者都由Co/Pt多层制成。Pb膜的磁化曲线相对于磁场的极性是非常不对称的,当Co/Pt多层膜中的磁矩在测量之前对齐时。这种不对称性证明了磁性贡献主导了磁性纳米结构在超导体中诱导的钉扎电位。
2002-01-17 cond-mat.supr-con
Feasibility of study magnetic proximity effects in bilayer "superconductor/ferromagnet" using waveguide-enhanced Polarized Neutron Reflectometry
本文提出利用中子驻波的共振增强效应来增强“超导体/铁磁体”(S/F)双层膜的中子磁散射。模型计算表明,使用这种效应可以增加数百倍的磁散射强度。还讨论了与生长程序(沉积顺序,层的粗糙度等)以及实验条件(分辨率,中子束的极化,背景等)有关的方面。收集的S/F异质结构Cu(32 nm)/V(40 nm)/Fe(1 nm)/MgO的实验数据证实了磁散射共振放大60倍的存在。
2010-01-31 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Vortex-Antivortex Pair Unbinding Driven by the Spin Texture of a Ferromagnet-Superconductor Bilayer
本文报道了NbN-HoNi_5双层膜的临界电流密度Jc(H)与面内场(H//)的关系在低于HoNi_5的磁有序温度(TCurie ~ 5.5 K)时出现明显的下降,而HoNi_5的磁有序温度低于NbN层的超导起始温度(~ 9 K)。J_c(H)和R(H)的极值出现在远低于NbN上临界场的场处。有人建议,这一功能的起源是与非共线磁化HoNi 5的正常分量有助于在系统中的珍珠涡-antivortex对的depairing。由H//驱动的自旋重取向转变减少了该正常分量,从而减少了过量耗散。
2010-07-31 cond-mat.supr-con
Extraordinary Hall effect in hybrid ferromagnetic/superconductor (F/S) bilayer
从理论上研究了双层膜F/S(N)中的反常霍尔效应(EHE)。电导率张量$σ_{αβ}$的计算在Kubo形式主义与格林函数发现的解决方案的Gorkov方程。我们认为在铁磁层中的扩散输运,考虑作为电子电阻率s-d散射的主要机制。在这个模型中,铁磁层中s电子的Gorkov方程保持线性,并且很容易求解。结果表明,F/S和F/N接触的霍尔场$E^H$都是垂直于层平面坐标的阶跃函数,在S(N)层中为零。Andreev反射增加了F/S情况下的霍尔常数$R_s$。霍尔常数的值是$R_H^{F/S} = R_H^{bulk} (σ^{\uparrow} + σ^{\downarrow})^2 / 4 σ^{\uparrow}σ^{\downarrow}$,其中$σ^{\uparrow}$和$σ^{\downarrow}$是具有向上和向下自旋的电子的电导率,并且$R_H^{bulk}$是体铁磁金属中的霍尔常数。事实上,$R_H^{F/S}$与两个厚度相等但磁化方向相反的铁磁金属双层的EHE常数一致。由此得出结论,铁磁金属与超导体之间的理想界面在自旋空间中可以看作是一个具有反转的镜面。
2001-08-21 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Re-entrant superconductivity in Nb/Cu(1-x)Ni(x) bilayers
我们报告的第一次观察到一个明显的重入超导现象的超导体/铁磁层状系统。实验结果是用Nb/Cu(1-x)Ni(x)超导/铁磁合金双层膜得到的。超导转变温度T_{c}随着铁磁层的厚度d_{CuNi}的增加而急剧下降,直到在d_{CuNi} = 4 nm处观察到超导性的完全抑制。进一步增加Cu(1-x)Ni(x)层厚度,在d_{CuNi} =13 nm处再次出现超导电性。我们的实验给出了证据的配对函数振荡与实现准一维Fulde-Ferrell-Larkin-Ovchinnikov(FFLO)的铁磁层的状态。
2006-02-19 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con