Эффект сверхпроводящего спинового клапана в гетероструктуре Co/Pb/Co с изолирующими прослойками

Обложка

Цитировать

Полный текст

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

Аннотация

Исследованы сверхпроводящие свойства гетероструктуры Co/Pb/Co с тонкими изолирующими прослойками, роль которых играют окисленные интерфейсы сверхпроводник/ферромагнетик. Изучено поведение температуры перехода гетероструктуры в сверхпроводящее состояние (Tc) при изменении взаимной ориентации намагниченностей ферромагнитных слоев с антипараллельной на параллельную (так называемый эффект сверхпроводящего спинового клапана). Как правило, данный эффект наиболее выражен в случае идеального металлического контакта на границах раздела сверхпроводник/ферромагнетик. Мы же наблюдали значительный эффект сверхпроводящего спинового клапана для структур с ухудшенными интерфейсами сверхпроводник/ферромагнетик. Разница в Tc при изменении взаимной ориентации намагниченностей двух ферромагнитных слоев Co с антипараллельной на параллельную составила 0.2К при оптимальной толщине сверхпроводящего Pb-слоя. Наши исследования верифицируют ранние, до сих пор не подтвержденные результаты Дойчера и Менье [G. Deutscher and F. Meunier, Phys. Rev. Lett. 22, 395 (1969)], и открывают новые интересные возможности улучшения параметров сверхпроводящего спинового клапана.

Об авторах

А. А Камашев

Казанский физико-технический институт им. Е.К. Завойского ФИЦ Казанский научный центр РАН

Email: kamandi@mail.ru
Казань, Россия

Н. Н Гарифьянов

Казанский физико-технический институт им. Е.К. Завойского ФИЦ Казанский научный центр РАН

Казань, Россия

А. А Валидов

Казанский физико-технический институт им. Е.К. Завойского ФИЦ Казанский научный центр РАН

Казань, Россия

В. Е Катаев

Leibniz Institute for Solid State and Materials Research

Dresden, Germany

А. С Осин

Институт теоретической физики им. Л.Д.Ландау РАН

Черноголовка, Россия

Я. В Фоминов

Институт теоретической физики им. Л.Д.Ландау РАН

Черноголовка, Россия

И. А Гарифуллин

Казанский физико-технический институт им. Е.К. Завойского ФИЦ Казанский научный центр РАН

Казань, Россия

Список литературы

  1. S. Oh, D. Youm, and M. R. Beasley, Appl. Phys. Lett. 71, 2376 (1997).
  2. L.R. Tagirov, Phys. Rev. Lett. 83, 2058 (1999).
  3. A. I. Buzdin, A. V. Vedyayev, and N. V. Ryzhanova, Europhys. Lett. 48, 686 (1999).
  4. J. Y. Gu, C. Y. You, J. S. Jiang, J. Pearson, Ya. B. Bazaliy, and S. D. Bader, Phys. Rev. Lett. 89, 267001 (2002).
  5. I. C. Moraru, W. P. Pratt, and N. O. Birge, Phys. Rev. Lett. 96, 037004 (2006).
  6. A. Potenza and C. H. Marrows, Phys. Rev. B 71, 180503(R) (2005).
  7. K. Westerholt, D. Sprungmann, H. Zabel, R. Brucas, B. Hjorvarsson, D. A. Tikhonov, and I. A. Garifullin, Phys. Rev. Lett. 95, 097003 (2005).
  8. R. Steiner and P. Ziemann, Phys. Rev. B 74, 094504 (2006).
  9. N. G. Pugach, M. Yu. Kupriyanov, A. V. Vedyayev, C. Lacroix, E. Goldobin, D. Koelle, R. Kleiner, and A. S. Sidorenko, Phys. Rev. B 80, 134516 (2009).
  10. P. V. Leksin, N. N. Garif’yanov, I. A. Garifullin, J. Schumann, H. Vinzelberg, V. Kataev, R. Klingeler, O. G. Schmidt, and B. Büchner, Appl. Phys. Lett. 97, 102505 (2010).
  11. L. B. Ioffe, V. B. Geshkenbein, M. V. Feigel’man, A. L. Fauchere, and G. Blatter, Nature 398, 679 (1999).
  12. M. V. Feigel’man, Phys.-Uspekhi 42, 823 (1999).
  13. A. I. Buzdin, Rev. Mod. Phys. 77, 935 (2005).
  14. F. S. Bergeret, A. F. Volkov, and K. B. Efetov, Rev. Mod. Phys. 77, 1321 (2005).
  15. M. G. Blamire and J. W. A. Robinson, J. Phys.: Condens. Matter 26, 453201 (2014).
  16. J. Linder and J. W. A. Robinson, Nat. Phys. 11, 307 (2015).
  17. M. Eschrig, Rep. Prog. Phys. 78, 104501 (2015).
  18. E. A. Demler, G. B. Arnold, and M. R. Beasley, Phys. Rev. B 55, 15174 (1997).
  19. I. A. Garifullin, J. Magn. Magn. Mater. 240, 571 (2002).
  20. I. Zutic, J. Fabian, and S. Das Sarma, Rev. Mod. Phys. 76, 323 (2004).
  21. J. Linder, T. Yokoyama, and A. Sudbp, Phys. Rev. B 79, 224504 (2009).
  22. K. B. Efetov, I. A. Garifullin, A. F. Volkov, and K. Westerholt, Spin-Polarized Electrons in the superconductor/ferromagnet hybrid structures: Magnetic Nanostructures. Spin Dynamic and Spin Transport, Springer-Verlag, Berlin, Heidelberg (2013).
  23. Y. Gu, G.B. Halasz, J. W. A. Robinson, and M. G. Blamire, Phys. Rev. Lett. 115, 067201 (2015).
  24. A. Singh, S. Voltan, K. Lahabi, J. Aarts, Phys. Rev. X 5, 021019 (2015).
  25. A. A. Kamashev, N. N. Garif’yanov, A. A. Validov, J. Schumann, V. Kataev, B. Buüchner, Ya. V. Fominov, and I. A. Garifullin, Phys. Rev. B 100, 134511 (2019).
  26. P. V. Leksin, A. A. Kamashev, J. Schumann, V. E. Kataev, J. Thomas, B. Buüchner, and I. A. Garifullin, Nano Res. 9, 1005 (2016).
  27. G. Deutscher and F. Meunier, Phys. Rev. Lett. 22, 395 (1999).
  28. B. Li, N. Roschewsky, B. A. Assaf, M. Eich, M. Epstein-Martin, D. Heiman, M. Muünzenberg, and J. S. Moodera, Phys. Rev. Lett. 110, 097001 (2013).
  29. J. M. Lommel and C. D. Graham, Jr., J. Appl. Phys. 33, 1160 (1968).
  30. P. V. Leksin, N. N. Garif’yanov, A. A. Kamashev, Ya. V. Fominov, J. Schumann, C. Hess, V. Kataev, B. Büchner, and I. A. Garifullin, Phys. Rev. B 91, 214508 (2015).
  31. I. A. Garifullin, P. V. Leksin, N.N. Garif’yanov, A. A. Kamashev, Ya. V. Fominov, J. Schumann, Y. Krupskaya, V. Kataev, O. G. Schmidt, and B. Büchner, J. Magn. Magn. Mater. 373, 18 (2015).
  32. A. A. Kamashev, P. V. Leksin, N. N. Garif’yanov, A. A. Validov, J. Schumann, V. Kataev, B. Buüchner, and I. A. Garifullin, J. Magn. Magn. Mater. 459, 7 (2018).
  33. P. V. Leksin, N.N. Garif’yanov, I. A. Garifullin, Ya. V. Fominov, J. Schumann, Y. Krupskaya, V. Kataev, O. G. Schmidt, and B. Buchner, Phys. Rev. Lett. 109, 057005 (2012).
  34. Ya. V. Fominov, A. A. Golubov, and M. Yu. Kupriyanov, JETP Lett. 77, 510 (2003).

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать

© Российская академия наук, 2024