Аномальное поведение туннельного магнетосопротивления в нанокомпозитных пленочных структурах (CoFeB)x(LiNbO3)100−x/Si ниже порога перколяции: проявления со-туннельных и обменных эффектов

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

В диапазоне температур 3-250 К в полях до 14 Тл обнаружена сильно немонотонная температурнаязависимость магнетосопротивления пленочных нанокомпозитов (CoFeB)x(LiNbOy )100-x при содержаниях x ≈ 40-48 ат. % вблизи перколяционного перехода на изолирующей стороне. Магнетосопротивление имеет минимум при 40 K, резко возрастая при понижении температуры. Такое поведение магнетосопротивления объясняется сосуществованием в НК суперферромагнитных областей с обменно-связанными гранулами, отделенных областями из суперпарамагнитных гранул. При этом увеличение отрицательного магнетосопротивления при T > 40 К обусловлено разрушением суперферромагнитного упорядочения, а рост магнетосопротивления при T < 40 K связан с процессами упругого совместного туннелирования через цепочки гранул. В условиях насыщения намагниченности проявляется дополнительный отрицательный вклад, обусловленный, вероятно, эффектами квантовой интерференции. При T < 4 K наблюдается двухъямный характер полевой зависимости магнетосопротивления, связанный с проявлением положительного вклада, конкурирующего с отрицательным магнетосопротивлением.

Об авторах

С. Н. Николаев

Национальный исследовательский центр “Курчатовский институт”

Email: drovosekov@kapitza.ras.ru
Россия, Москва, 123182

К. Ю. Черноглазов

Национальный исследовательский центр “Курчатовский институт”

Email: onov@mail.ru
Россия, Москва, 123182

А. В. Емельянов

Национальный исследовательский центр “Курчатовский институт”

Email: vvrylkov@mail.ru
Москва, 123182

А. В. Ситников

Национальный исследовательский центр “Курчатовский институт”;Воронежский государственный технический университет

Email: vvrylkov@mail.ru
Москва, 123182; Воронеж, 394026 Россия

А. Н Талденков

Национальный исследовательский центр “Курчатовский институт”

Email: box-n3@bk.ru
Россия, Москва, 123182

Т. Д Пацаев

Национальный исследовательский центр “Курчатовский институт”

Email: a.vasiliev56@gmail.com
Россия, Москва, 123182

А. Л. Васильев

Национальный исследовательский центр “Курчатовский институт”

Email: vvrylkov@mail.ru
Москва, 123182 Россия

Е. А. Ганьшина

МГУ имени М. В. Ломоносова

Email: vvrylkov@mail.ru
Москва, 119991 Россия

В. А. Демин

Национальный исследовательский центр “Курчатовский институт”

Автор, ответственный за переписку.
Email: vvrylkov@mail.ru
Москва, 123182 Россия

Список литературы

  1. I. S. Beloborodov, A. V. Lopatin, V. M. Vinokur, and K. B. Efetov, Rev. Mod. Phys. 79, 469 (2007).
  2. S. Bedanta, T. Eimuller, W. Kleemann, J. Rhensius, F. Stromberg, E. Amaladass, S. Cardoso, and P. P. Freitas, Phys. Rev. Lett. 98, 176601 (2007).
  3. I. S. Beloborodov, A. Glatz, and V. M. Vinokur, Phys. Rev. Lett. 99, 066602 (2007).
  4. S. Bedanta and W. Kleemann, J. Phys. D 42, 013001 (2009).
  5. A. Milner, A. Gerber, B. Groisman, M. Karpovsky, and A. Gladkikh, Phys. Rev. Lett. 76, 475 (1996).
  6. N. Kobayashi, S. Ohnuma, T. Masumoto, and H. Fujimori, J. Appl. Phys. 90, 4159 (2001).
  7. A. Pakhomov, X. Yan, and B. Zhao, Appl. Phys. Lett. 67, 3497 (1995).
  8. Б. А. Аронзон, Д. Ю. Ковалев, А. Н. Лагарьков, Е. З. Мейлихов, В. В. Рыльков, М. В. Седова, N. Negre, M. Goiran, and J. Leotin, Письма в ЖЭТФ 70, 87 (1999).
  9. Б. А. Аронзон, А. Б. Грановский, Д. Ю. Ковалев, Е. З. Мейлихов, В. В. Рыльков, М. А. Седова, Письма в ЖЭТФ 71, 687 (2000).
  10. А. Б. Грановский, И. В. Быков, Е. А. Ганьшина, В. С. Гущин, М. Инуе, Ю. Е. Калинин, А. А. Козлов, А. Н. Юрасов, ЖЭТФ 123, 1256 (2003).
  11. Е. А. Ганьшина, М. В. Вашук, А. Н. Виноградов, А. Б. Грановский, В. С. Гущин, П. Н. Щербак, Ю. Е. Калинин, А. В. Ситников, Ч. О. Ким, Ч. Г. Ким, ЖЭТФ 125, 1172 (2004).
  12. V. V. Rylkov, S. N. Nikolaev, K. Yu. Chernoglazov, V. A. Demin, A. V. Sitnikov, M. Yu. Presnyakov, A. L. Vasiliev, N. S. Perov, A. S. Vedeneev, Yu. E. Kalinin, V. V. Tugushev, and A. B. Granovsky, Phys. Rev. B 95, 144202 (2017).
  13. V. V. Rylkov, A. V. Sitnikov, S. N. Nikolaev, V. A. Demin, A. N. Taldenkov, M. Yu. Presnyakov, A. V. Emelyanov, A. L. Vasiliev, Yu. E. Kalinin, A. S. Bugaev, V. V. Tugushev, A. B. Granovsky, J. Magn. Magn. Mater. 459, 197 (2018).
  14. В. В. Рыльков, С. Н. Николаев, В. А. Демин и др. (Collaboration), ЖЭТФ 153, 424 (2018).
  15. В. В. Рыльков, А. В. Емельянов, С. Н. Николаев, К. Э. Никируй, А. В. Ситников, Е. А. Фадеев, В. А. Демин, А. Б. Грановский, ЖЭТФ 158, 164 (2020).
  16. M. N. Martyshov, A. V. Emelyanov, V. A. Demin et al. (Collaboration), Phys. Rev. Appl. 14, 034016 (2020).
  17. A. V. Emelyanov, K. E. Nikiruy, A. V. Serenko, A. V. Sitnikov, M. Yu. Presnyakov, R. B. Rybka, A. G. Sboev, V. V. Rylkov, P. K. Kashkarov, M. V. Kovalchuk, and V. A. Demin, Nanotechnology 31, 045201 (2020).
  18. A. N. Matsukatova, A. I. Ilyasov, K. E. Nikiruy, E. V. Kukueva, A. L. Vasiliev, B. V. Goncharov, A. V. Sitnikov, M. L. Zanaveskin, A. S. Bugaev, V. A. Demin, V. V. Rylkov, and A. V. Emelyanov, Nanomaterials 12, 3455 (2022).
  19. W. Huang, X. Xia, C. Zhu, P. Steichen, W. Quan, W. Mao, J. Yang, L. Chu, and X. Li, Nano-Micro Lett. 13, 85 (2021).
  20. M. Lanza, A. Sebastian, W. D. Lu, M. L. Gallo, M.-F. Chang, D. Akinwande, F. M. Puglisi, H. N. Alshareef, M. Liu, and J. B. Roldan, Science 376, 1066 (2022).
  21. А. Б. Дровосеков, Н. М. Крейнес, О. А. Ковалев, А. В. Ситников, С. Н. Николаев, В. В. Рыльков, ЖЭТФ 162, 426 (2022).
  22. O. G. Udalov and I. S. Beloborodov, Phys. Rev. B 95, 045427 (2017).
  23. T. Mitsuyu and K. Wasa, Jpn. J. Appl. Phys. 20, L48 (1981).
  24. S. Mitani, S. Takahashi, K. Takanashi, K. Yakushiji, S. Maekawa, and H. Fujimori, Phys. Rev. Lett. 81, 2799 (1998).
  25. M. V. Feigel'man and A. S. Ioselevich, JETP Lett. 81, 227 (2005).
  26. G. V. Swamy, H. Pandey, A. K. Srivastava, M. K. Dalai, K. K. Maurya, Rashmi, and R. K. Rakshit, AIP Adv. 3, 072129 (2013).
  27. K. B. Еfetov and A. Tschersich, Phys. Rev. B 67, 174205 (2003).
  28. J. Inoue and S. Maekawa, Phys. Rev. B 53, R11929 (1996).
  29. X. Batlle and A. Labarta, J. Phys. D: Appl. Phys. 35, R15 (2002).
  30. Б. А. Аронзон, Н. К. Чумаков, Т. Дитл, И. Врубель, ЖЭТФ 105, 405 (1994).
  31. H. L. Zhao, B. Z. Spivak, M. P. Celfand, and S. Feng, Phys. Rev. B 44, 10760 (1991).
  32. А. Л. Хорошилов, А. В. Богач, С. В. Демишев, К. М. Красиков, С. Е. Половец, Н. Ю. Шицевалова, В. Б. Филипов, Н. Е. Случанко, Письма в ЖЭТФ 115, 150 (2022).
  33. A. Glatz, I. S. Beloborodov, and V. M. Vinokur, EPL 82, 47002 (2008).
  34. A. A. Timopheev, S. M. Ryabchenko, V. M. Kalita, A. F. Lozenko, P. A. Trotsenko, V. A. Stephanovich, A. M. Grishin, and M. Munakata, J. Appl. Phys. 105, 083905 (2009).
  35. A. A. Timopheev, I. Bdikin, A. F. Lozenko, O. V. Stognei, A. V. Sitnikov, A. V. Los, and N. A. Sobolev, J. Appl. Phys. 111, 123915 (2012).
  36. M. I. Blinov, M. A. Shakhov, V. V. Rylkov, E. Lahderanta, V. N. Prudnikov, S. N. Nikolaev, A. V. Sitnikov, and A. B. Granovsky, J. Magn. Magn. Mater. 469, 155 (2019).
  37. Е. А. Фадеев, М. А. Шахов, Е. Лахдеранта, А. Н. Талденков, А. Л. Васильев, А. В. Ситников, В. В. Рыльков, А. Б. Грановский, ЖЭТФ 160(6), 903 (2021).
  38. A. P. Zhernov, Low Temp. Phys. 26, 908 (2000).

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать

© Российская академия наук, 2023