铁磁/超导双层结构：自旋扩散长度估算的模型系统
Ferromagnetic/superconducting bilayer structure: A model system for spin diffusion length estimation
摘要：
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。
英文摘要：
We report detailed studies on ferromagnet--superconductor bilayer structures. Epitaxial bilayer structures of half metal--colossal magnetoresistive La$_{\mathrm{2/3}}$Ca$_{\mathrm{1/3}}$MnO$_{\mathrm{3}}$ (HM--CMR) and high--$T_{\mathrm{c}}$ superconducting YBa$_{\mathrm{2}}$Cu$_{\mathrm{3}}$O$_{\mathrm{7-δ}}$(HTSC) are grown on SrTiO$_3$ (100) single--crystalline substrates using pulsed laser deposition. Magnetization $M$(T) measurements show the coexistence of ferromagnetism and superconductivity in these structures at low temperatures. Using the HM--CMR layer as an electrode for spin polarized electrons, we discuss the role of spin polarized self injection into the HTSC layer. The experimental results are in good agreement with a presented theoretical estimation, where the spin diffusion length $ξ_{\mathrm {FM}}$ is found to be in the range of $ξ_{\mathrm{FM}} \approx$ 10 nm.
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