Выпуски

 / 

2002

 / 

Февраль

  

Обзоры актуальных проблем


Конкуренция сверхпроводимости и магнетизма в гетероструктурах ферромагнетик/сверхпроводник

 а,  б,  в
а Институт физики металлов, Уральское отделение РАН, Екатеринбург, Россия
б Казанский государственный университет, физический факультет, Казань, Российская Федерация
в Казанский государственный технический университет, филиал "Восток", Чистополь, Российская Федерация

В обзоре всесторонне изучено взаимное влияние сверхпроводимости и магнетизма в F/S-системах, образованных чередованием слоев ферромагнетика и сверхпроводника. В случае, когда ферромагнетик является металлом (FM), излагается теория эффекта близости в грязном пределе на основе уравнений Узаделя. Для FM/S-контактов и сверхрешеток сформулирована краевая задача, учитывающая конечную прозрачность FM/S границы, диффузионный и волновой режимы движения квазичастиц; вычислена критическая температура Tc как функция толщины ферромагнитного и сверхпроводящего слоев. На основе этого подхода дан детальный анализ многочисленных экспериментальных данных, хорошо подтверждающий рассматриваемую теорию. Показывается, что в FM/S-системах сверхпроводящее состояние является суперпозицией спаривания по механизму Бардина-Купера-Шриффера в S-слоях со спариванием по механизму Ларкина-Овчинникова-Фульде-Феррелла в FM-слоях. Исследуется конкуренция ферромагнитной и антиферромагнитной ориентации спонтанного момента в FM-слоях при 0- и π-фазной сверхпроводимости FM/S-систем. Для FI/S-структур, где FI — ферромагнитный диэлектрик, предлагается модель обменных взаимодействий, учитывающая, наряду с прямым обменом внутри FI-слоев, также косвенный обмен Рудермана-Киттеля-Касуи-Иосиды между локализованными спинами через электроны проводимости S-слоев. В рамках этой модели определяются возможные варианты взаимной подстройки сверхпроводящего и магнитного параметров порядка, строятся соответствующие фазовые диаграммы и объясняются экспериментальные результаты. Излагаются результаты теории эффекта Джозефсона в S/F/S-контактах и спин-зависящих транспортных явлений в F/S/F-контактах. Обсуждаются возможные технические применения этих явлений.

Текст: pdf (867 Кб)
PACS: 74.50.+r, 74.62.−c, 74.80.Dm, 74.80.Fp (все)
DOI: 10.3367/UFNr.0172.200202a.0113
URL: http://ufn.ru/ru/articles/2002/2/a/
Цитата: Изюмов Ю А, Прошин Ю Н, Хусаинов М Г "Конкуренция сверхпроводимости и магнетизма в гетероструктурах ферромагнетик/сверхпроводник" УФН 172 113–154 (2002)
BibTexBibNote ® (generic)BibNote ® (RIS)MedlineRefWorks

English citation: Izyumov Yu A, Proshin Yu N, Khusainov M G “Competition between superconductivity and magnetism in ferromagnet/superconductor heterostructuresPhys. Usp. 45 109–148 (2002); DOI: 10.1070/PU2002v045n02ABEH001025

© Успехи физических наук, 1918–2017
Электронная почта: ufn@ufn.ru Телефоны и адреса редакции О журнале Пользовательское соглашение