Kriticheskaya temperatura i parametr poryadka v sverkhprovodyashchikh geterostrukturakh s uchetom nenulevoy konstanty svyazi v polidomennom ferromagnetike
- Authors: Tumanov V.A1, Proshin Y.N1
-
Affiliations:
- Казанский федеральный университет
- Issue: Vol 120, No 7-8 (2024)
- Pages: 636-643
- Section: Articles
- URL: https://vestnik.nvsu.ru/0370-274X/article/view/664355
- DOI: https://doi.org/10.31857/S0370274X24100226
- EDN: https://elibrary.ru/ORJBRK
- ID: 664355
Cite item
Abstract
Изучено сверхпроводящее состояние в гетероструктурах, содержащих слои сверхпроводника (S) и ферромагнетика (F), расщепленного на домены с учетом дальнодействующего электрон-электронного взаимодействия в ферромагнитном слое. Вычислены критическая температура и пространственное распределение параметра порядка для различных гетероструктур. Рассчитаны различные варианты спиновых клапанов, в том числе клапан, основанный на уединенной возвратной сверхпроводимости в асимметричных F/S/F системах. В зависимости критической температуры S/F/S системы от толщины ферромагнитного слоя наблюдается смещение минимума из-за наличия доменной структуры. Получено состояние с чередующимися знаками фазы сверхпроводящего параметра порядка в одном из сверхпроводящих слоев на фоне доменных стенок. В F/S/F системах чередование знака фазы также возможно на краю одного из ферромагнитных слоев за счет чередования направления намагниченности. Обсуждается возможность использования чувствительности фазы параметра порядка к магнитным неоднородностям для создания управляемого джозефсоновского 0-π контакта.
About the authors
V. A Tumanov
Казанский федеральный университет
Email: tumanvadim@yandex.ru
Казань, Россия
Yu. N Proshin
Казанский федеральный университетКазань, Россия
References
- Ю.А. Изюмов, Ю. Н. Прошин, М. Г. Хусаинов, УФН 172, 113 (2002).
- A. I. Buzdin, Rev. Mod. Phys. 77, 935 (2005).
- F. S. Bergeret, A. F. Volkov, and K. B. Efetov, Rev. Mod. Phys. 77, 1321 (2005).
- K. B. Efetov, I. A.Garifullin, A. F. Volkov, and K. Westerholt, Springer Tracts Mod. Phys. 227, 251 (2008).
- Ya. V. Fominov, A. F. Volkov, and K. B. Efetov, Phys. Rev. B 75, 104509 (2007).
- B. Crouzy, S. Tollis, and D. A. Ivanov, Phys. Rev. B 76, 134502 (2007).
- О.Н. Борисова, В. А. Туманов, Ю. Н. Прошин, ФММ 121, 482 (2020).
- А. А. Максимовская, В. И. Ружицкий, Н. В. Кленов, С. В. Бакурский, М. Ю. Куприянов, И. И. Соловьев, Письма в ЖЭТФ 115, 786 (2022).
- S. Oh, D. Youm, and M. Beasley, Appl. Phys. Lett. 71, 2376 (1997).
- L. R. Tagirov, Phys. Rev. Lett. 83, 2058 (1999).
- A. I. Buzdin, A. V. Vedyayev, and N. V. Ryzhanova, Europhys. Lett. 48, 686 (1999).
- Yu. N. Proshin, A. Zimin, N. G. Fazleev, and M. G. Khusainov, Phys. Rev. B. 73, 184514 (2006).
- М. В. Авдеев, Ю. Н. Прошин, ЖЭТФ 144, 1251 (2013).
- Р. Р. Гайфуллин, В. Н. Кушнир, Р. Г. Деминов, Л. Р. Тагиров, М. Ю. Куприянов, А. А. Голубов, ФТТ 61, 1585 (2019).
- А. А. Камашев, Н. Н. Гарифьянов, А. А. Валидов, В. Е. Катаев, А. С. Осин, Я. В. Фоминов, И. А. Гарифуллин, Письма в ЖЭТФ 119, 296 (2024).
- M. Houzet and A. I. Buzdin, Phys. Rev. B 74, 214507 (2006).
- D. S. Rabinovich, I. V. Bobkova, and A. M. Bobkov, Phys. Rev. B 98, 184511 (2018).
- V. L. Vadimov, M. V. Sapozhnikov, and A. S. Mel’nikov, App. Phys. Lett. 113, 032402 (2018).
- J. Baumard, J. Cayssol, F. S. Bergeret, and A. Buzdin, Phys. Rev. B 99, 014511 (2019).
- B. Krunavakarn, Phys. Lett. A 383, 1341 (2019).
- С. В. Миронов, А.В. Самохвалов, А. И. Буздин, А. С. Мельников, Письма в ЖЭТФ 113, 102 (2021).
- A. P. Petrovi´c, M. Raju, X. Y. Tee, A. Louat, I. MaggioAprile, R. M. Menezes, M. J. Wyszyn´ski, N. K. Duong, M. Reznikov, C. Renner, and M. V. Milo˘sevi´c, Phys. Rev. Lett. 126, 117205 (2021).
- E. S. Andriyakhina and I. S. Burmistrov, Phys. Rev. B 103, 174519 (2021).
- Е. С. Андрияхина, С. Апостолофф, И. С. Бурмистров, Письма в ЖЭТФ 116, 801 (2022).
- A. O. Leonov, T. L. Monchesky, N. Romming, A. Kubetzka, A. N. Bogdanov, and R. Wiesendanger, New J. Phys. 18, 065003 (2016).
- J. Unguris, R. J. Celotta, and D. T. Pierce, Phys. Rev. Lett. 67, 140 (1991).
- В.А Туманов, Ю. В Горюнов, Ю.Н. Прошин, Письма в ЖЭТФ 107, 449 (2018).
- T. Champel and M. Eschrig, Phys. Rev. B 71 220506 (2005).
- V.A. Tumanov and Y.N. Proshin, J. Low Temp. Phys. 185, 460 (2016).
- N. G. Pugach, M. Safonchik, T. Champel, M. E. Zhitomirsky, E. L¨ahderanta, M. Eschrig, and C. Lacroix, Appl. Phys. Lett. 111, 162601 (2017).
- В. А. Туманов, В. Е. Зайцева, Ю. Н. Прошин, Письма в ЖЭТФ 116, 443 (2022).
- М. Г. Хусаинов, М. М. Хусаинов, Н. М. Иванов, Ю.Н. Прошин, Письма в ЖЭТФ 89, 730 (2009).
- М. Г. Хусаинов, М. М. Хусаинов, Н. М. Иванов, Ю.Н. Прошин, Письма в ЖЭТФ 90, 134 (2009).
- М. Г. Хусаинов, М. М. Хусаинов, Н. М. Иванов, Ю.Н. Прошин, Письма в ЖЭТФ 90, 402 (2009).
- P. P. Deen, J. P. Goff, R. C. C. Ward, M. R. Wells, and A. Stunault, JMMM 240, 553 (2002).
- P. P. Deen, J. P. Goff, R. C. C. Ward, M. R. Wells, S. Langridge, R. Dalgliesh, S. Foster, and G. J. McIntyre, J. Phys. Condens. Matter 17, 3305 (2005).
- V.A. Tumanov and Yu.N. Proshin, Phys. Met. Metallogr. 125, 237 (2024).
- V.A.Tumanov and Yu. N. Proshin, Magnetic Resonance in Solids. 26, 24111 (2024).
- I. A. Garifullin, D. A. Tikhonov, N. N. Garif’yanov, L. Lazar, Yu. V. Goryunov, S. Ya. Khlebnikov, L. R. Tagirov, K. Westerholt, and H. Zabel, Phys. Rev. B 66, 020505-R (2002).
- F. S. Bergeret, K. B. Efetov, and A. I. Larkin, Phys. Rev. B 62, 11872 (2000).
- М. Куприянов, В. Лукичёв, ЖЭТФ 94, 139 (1988).
- М. Г. Хусаинов, Письма в ЖЭТФ 53, 554 (1991).
- Ya. V. Fominov, N. M. Chtchelkatchev, and A. A. Golubov, Phys. Rev. B 66, 014507 (2002).
- Yu. Proshin, M. Avdeev, M. Khusainov, and M. Khusainov, JMMM 324, 3478 (2012).
- Yu.N. Proshin and M.V. Avdeev, JMMM 383, 166 (2015).
- М. В. Авдеев, Ю. Н. Прошин, Письма в ЖЭТФ 102, 106 (2015).
- A. Hubert and R. Sch¨afer, Magnetic domains: the analysis of magnetic microstructures, Springer, Heidelberg (2008).
- S. V. Bakurskiy, N. V. Klenov, I. I. Soloviev, M. Yu. Kupriyanov, and A. A. Golubov, App. Phys. Lett. 108, 042602 (2016).
- E. C. Gingrich B. M. Niedzielski, J. A. Glick, Y. Wang, D. L. Miller, R. Loloee, W. P. Pratt Jr, and N. O. Birge, Nat. Phys. 12, 564 (2016).
- J. Shibata, G. Tatara, and H. Kohno, J. Phys. D: Appl. Phys. D 44, 384004 (2011).
- Е. Г. Галкина, К. Заспел, Б. А. Иванов, Н. Е. Кулагин, Л.М. Лерман, Письма в ЖЭТФ 110, 474 (2019).
- L. J. McGilly, P. Yudin, L. Feigl, A. K. Tagantsev, and N. Setter, Nat. Nanotechnol. 10, 145 (2015).
Supplementary files
