Конкуренция сверхпроводимости и магнетизма в гетероструктурах ферромагнетик/сверхпроводник
Ю.А. Изюмова,
Ю.Н. Прошинб,
М.Г. Хусаиновв аИнститут физики металлов имени М.Н. Михеева, Уральское отделение РАН, ул. С. Ковалевской 18, Екатеринбург, 620108, Российская Федерация бКазанский государственный университет, Казань, Российская Федерация вКазанский 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.
PACS:74.50.+r, 74.62.−c, 74.80.Dm, 74.80.Fp (все) DOI:10.3367/UFNr.0172.200202a.0113 URL: https://ufn.ru/ru/articles/2002/2/a/ 000176344900001 Цитата: Изюмов Ю А, Прошин Ю Н, Хусаинов М Г "Конкуренция сверхпроводимости и магнетизма в гетероструктурах ферромагнетик/сверхпроводник" УФН172 113–154 (2002)
TY JOUR
TI Competition between superconductivity and magnetism in ferromagnet/superconductor heterostructures
AU Izyumov, Yu. A.
AU Proshin, Yu. N.
AU Khusainov, M. G.
PB Uspekhi Fizicheskikh Nauk
PY 2002
JO Uspekhi Fizicheskikh Nauk
JF Uspekhi Fizicheskikh Nauk
JA Usp. Fiz. Nauk
VL 172
IS 2
SP 113-154
UR https://ufn.ru/ru/articles/2002/2/a/
ER https://doi.org/10.3367/UFNr.0172.200202a.0113