| 1 |
1 марта 2010 г.-31 декабря 2010 г. |
Эффект близости в гетероструктурах на основе сверхпроводника, ферромагнетика и нормального металла |
| Результаты этапа: Развит метод вычисления критической температуры S/F/N/F и S/F/F многослойных структур с учетом генерации в них сверхпроводящей триплетной компоненты с ненулевой проекцией спина на направление вектора намагничения одной из F пленок (S – сверхпроводник с синглетным типом спаривания, F – монодоменный ферромагнитный метал с вектором намагничения, лежащим в плоскости слоев). В пределе малых толщин сверхпроводящей пленки и прозрачных N/F и F/F границ найдено аналитическое решение линеаризованных уравнений Узаделя, описывающих эффект близости в S/F/N/F и S/F/F многослойных структурах. Проанализировано асимптотическое поведение решения этой системы в пределах параллельной (Р), антипараллельной (АР) и взаимно перпендикулярной (МР) ориентаций векторов намагничения F слоев. Доказано существование триплетного вентильного эффекта, состоящего в том, что генерация медленно спадающей триплетной сверхпроводящей компоненты при неколлинеарном расположении векторов намагничения F слоев может приводить к немонотонной зависимости критической температуры Tc исследуемых структур как функции угла между направлениями векторов намагничения аlpha. Минимальные значения Tc достигаются при промежуточных значениях аlpha, лежащих между параллельной (P, аlpha = 0) и антипараллельной (AP, аlpha = pi) конфигурациями. Предсказано существование при определенных параметрах возвратной сверхпроводимости в зависимости Tc(аlpha). Установлено также, что в зависимости от параметров структуры в ней может наблюдаться как стандартный (Тср меньше Тсар) , так и инвертированный (Тср больше Тсар) спиновый вентильный эффект. |
| 2 |
1 января 2011 г.-29 декабря 2011 г. |
Эффект близости в гетероструктурах на основе сверхпроводника, ферромагнетика и нормального металла |
| Результаты этапа: В рамках квазиклассических уравнений сверхпроводимости выполнены численные расчеты критической температуры S/F/N/F и S/F/F многослойных структур для набора параметров максимально близких к реализуемым в реальных экспериментально изготовляемых структурах . На их основании определены оптимальные области параметров, в которой имеют место наиболее сильные вариации Тс как функции угла разориентации векторов намагничивания ферромагнитных пленок. Исследовано влияние прозрачности интерфейса и триплетных корреляций на свойства SFF структур. Показано, что скачок фазы на обоих границах приводит к ряду новых своеобразных явлений - аномальному усилению наведенных во внешний F слой синглетных сверхпроводящих корреляций, переходу этого слоя в пи состояние, подавление триплетных сверхпроводящих корреляций во внешней F пленке в той области углов разориентации намагниченностей F слоев, в которой обычно наблюдается максимум этой компоненты. Вычислен кондактанс ферромагнитных пленок в S/F/F многослойных структурах в пределе малых толщин ферромагнитных слоев. Проведена интерпретация экспериментальных данных, полученных белорусской стороной.
В белорусской части проекта.
Теоретически и экспериментально исследован фазовый переход в сверхпроводящее состояние в многослойных структурах, состоящих из чередующихся сверхпроводящих (S) и ферромагнитных (F) пленок. Показано, что ширина фазового перехода возрастает с увеличением числа S/F сэндвичей в структуре Nbl, в то время как из структурного анализа следует, что как шероховатость границ, так и вариации толщины отдельных слоев малы. Обнаружено, что в ряде случаев температурная зависимость сопротивления от температуры носит ступенеобразный характер.
Предложен и обоснован физический механизм уширения R(T), учитывающий возможность образования в образцах спонтанных вихревых токов, образующихся при задании измерительного транспортного тока в образцы. |
