Выпуски

 / 

2002

 / 

Февраль

  

Обзоры актуальных проблем


Конкуренция сверхпроводимости и магнетизма в гетероструктурах ферромагнетик/сверхпроводник

 а,  б,  в
а Институт физики металлов имени М.Н. Михеева, Уральское отделение РАН, ул. С. Ковалевской 18, Екатеринбург, 620108, Российская Федерация
б Казанский государственный университет, 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
Войдите или зарегистрируйтесь чтобы получить доступ к полным текстам статей.
English fulltext is available at IOP
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/
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

Список литературы (176) Статьи, ссылающиеся на эту (188) ↓ Похожие статьи (20)

  1. Ohnishi K, Komori S et al Appl. Phys. Lett. 116 130501 (2020)
  2. Borisova O N, Tumanov V A, Proshin Yu N Phys. Metals Metallogr. 121 434 (2020)
  3. Karabassov T, Guravova A V et al Beilstein J. Nanotechnol. 11 252 (2020)
  4. Virtanen P, Vargunin A, Silaev M Phys. Rev. B 101 (9) (2020)
  5. Siraev F M, Kutuzov A S et al Jetp Lett. 111 139 (2020)
  6. De Long L E, Kaphle A P, Farmer B Philosophical Magazine 100 1367 (2020)
  7. Heikkilä T T, Silaev M et al Progress in Surface Science 94 100540 (2019)
  8. Rossignol B, Kloss T, Waintal X Phys. Rev. Lett. 122 (20) (2019)
  9. Robinson J W A, Samokhvalov A V, Buzdin A I Phys. Rev. B 99 (18) (2019)
  10. Khaydukov Y, Kravtsov E et al J. Phys.: Conf. Ser. 1389 012060 (2019)
  11. Yoshida N J. Phys. Commun. 3 045013 (2019)
  12. Kaminaga K, Oka D et al Chem. Lett. 48 1244 (2019)
  13. Samokhvalov A V, Robinson J W A, Buzdin A I Phys. Rev. B 100 (1) (2019)
  14. Krunavakarn B Physics Letters A 383 1341 (2019)
  15. Karabassov T, Stolyarov V S et al Phys. Rev. B 100 (10) (2019)
  16. Rouco M, Chakraborty S et al Phys. Rev. B 100 (18) (2019)
  17. Bergeret F S, Silaev M et al Rev. Mod. Phys. 90 (4) (2018)
  18. Borukhovich A S, Troshin A V Springer Series in Materials Science Vol. Europium Monoxide265 Chapter 4 (2018) p. 93
  19. Proshin Yu N, Avdeev M V Journal of Magnetism and Magnetic Materials 459 359 (2018)
  20. Montiel X, Eschrig M Phys. Rev. B 98 (10) (2018)
  21. Alidoust M, Halterman K Phys. Rev. B 97 (6) (2018)
  22. Sun Sh-J, Chou H Results in Physics 11 123 (2018)
  23. Kushnir V N, Sidorenko A et al Functional Nanostructures and Metamaterials for Superconducting Spintronics NanoScience and Technology Chapter 1 (2018) p. 1
  24. Eschrig M Phil. Trans. R. Soc. A. 376 20150149 (2018)
  25. Tumanov V A, Goryunov Yu V, Proshin Yu N Jetp Lett. 107 426 (2018)
  26. Birge N O Phil. Trans. R. Soc. A. 376 20150150 (2018)
  27. Ohnishi K, Sakamoto M et al J. Phys.: Conf. Ser. 969 012028 (2018)
  28. Ishitaki M, Ohnishi K, Kimura T Jpn. J. Appl. Phys. 57 060310 (2018)
  29. Avdeev M V, Proshin Yu N Phys. Rev. B 97 (10) (2018)
  30. Koshina E A, Krivoruchko V N Low Temperature Physics 43 602 (2017)
  31. Bartolomé E, Cayado P et al Adv. Electron. Mater. 3 1700037 (2017)
  32. Avdeev M V, Proshin Yu N Journal of Magnetism and Magnetic Materials 440 116 (2017)
  33. Samokhvalov A V J. Exp. Theor. Phys. 125 298 (2017)
  34. Avdeev M, Proshin Yu J Low Temp Phys 185 453 (2016)
  35. Tumanov V A, Proshin Yu N J Low Temp Phys 185 460 (2016)
  36. Krunavakarn B Physica C: Superconductivity and its Applications 527 63 (2016)
  37. Aristomenopoulou E, Zeibekis M, Stamopoulos D Journal of Applied Physics 119 093904 (2016)
  38. Khusainov M G, Khusainov M M et al IEEE Trans. Appl. Supercond. 26 1 (2016)
  39. Siva V, Pradhan P C et al Journal of Applied Physics 119 063902 (2016)
  40. Moore S A, Plummer G et al Appl. Phys. Lett. 108 042601 (2016)
  41. Vdovichev S N, Nozdrin Yu N et al Jetp Lett. 104 329 (2016)
  42. Gelhausen J, Eschrig M Phys. Rev. B 94 (10) (2016)
  43. Zhang Ch, Si W, Li Q Appl. Phys. Lett. 109 202601 (2016)
  44. Proshin Yu N, Avdeev M V J Low Temp Phys 179 113 (2015)
  45. Matusiak M, Lochmajer H et al Supercond. Sci. Technol. 28 115002 (2015)
  46. Proshin Yu N, Avdeev M V Physics Procedia 75 356 (2015)
  47. Avdeev M V, Proshin Yu N Jetp Lett. 102 96 (2015)
  48. Kononenko V V, Tarenkov V Yu et al Low Temperature Physics 41 199 (2015)
  49. Eschrig M Rep. Prog. Phys. 78 104501 (2015)
  50. Proshin Yu N, Avdeev M V Journal of Magnetism and Magnetic Materials 383 166 (2015)
  51. Vasenko A S, Kawabata S et al Journal of Magnetism and Magnetic Materials 383 175 (2015)
  52. Chacón H U D, Sousa M A et al Journal of Magnetism and Magnetic Materials 390 114 (2015)
  53. Eschrig M, Cottet A et al New J. Phys. 17 083037 (2015)
  54. Ohnishi K, Ono Yu et al Sci Rep 4 (1) (2015)
  55. Khaydukov Yu, Morari R et al Journal of Applied Physics 118 213905 (2015)
  56. Staneva A D, Blagoev B S et al Journal of Alloys and Compounds 582 223 (2014)
  57. Proshin Yu N, Avdeev M V J. Phys.: Conf. Ser. 507 022026 (2014)
  58. Proshin Yu N, Tumanov V A J. Phys.: Conf. Ser. 568 022042 (2014)
  59. Garifullin I A, Garif’yanov N N et al Bull. Russ. Acad. Sci. Phys. 78 1341 (2014)
  60. Proshin Yu, Avdeev M J. Phys.: Conf. Ser. 568 022041 (2014)
  61. De Luca G M, Ghiringhelli G et al Nat Commun 5 (1) (2014)
  62. Prajapat C L, Yashwant G et al J Supercond Nov Magn 27 379 (2014)
  63. Avdeev M V, Proshin Yu N Supercond. Sci. Technol. 27 035006 (2014)
  64. Proshin Y, Avdeev M, Khusainov M M J. Phys.: Conf. Ser. 568 022040 (2014)
  65. Stamopoulos D, Aristomenopoulou E, Lagogiannis A Supercond. Sci. Technol. 27 095008 (2014)
  66. Avdeev M V, Tsarevskii S L, Proshin Yu N Journal of the Korean Physical Society 63 466 (2013)
  67. Perez F, Baca E et al J Supercond Nov Magn 26 2289 (2013)
  68. Khaydukov Yu N, Nagy B et al Jetp Lett. 98 107 (2013)
  69. Avdeev M V, Proshin Yu N J. Exp. Theor. Phys. 117 1101 (2013)
  70. Ataklti G W, Aladyshkin A Yu et al Supercond. Sci. Technol. 25 065015 (2012)
  71. Bobkova I V, Bobkov A M Phys. Rev. Lett. 108 (19) (2012)
  72. Singh G, Joshi P C, Budhani R C Physica C: Superconductivity 472 44 (2012)
  73. Khusainov M M, Proshin Yu N J. Phys.: Conf. Ser. 394 012017 (2012)
  74. Zyuzin A Yu Jetp Lett. 96 467 (2012)
  75. Minnullin A N, Khusainov M M, Proshin Yu N J. Phys.: Conf. Ser. 394 012016 (2012)
  76. Vlasko-Vlasov V, Buzdin A et al Phys. Rev. B 85 (6) (2012)
  77. Proshin Yu, Avdeev M et al Journal of Magnetism and Magnetic Materials 324 3478 (2012)
  78. Mironov S, Mel’nikov A, Buzdin A Phys. Rev. Lett. 109 (23) (2012)
  79. Khusainov M G, Khusainov M M, Proshin Y N SSP 190 413 (2012)
  80. Tumanov V A, Proshin Yu N SSP 190 425 (2012)
  81. Garifullin I A Jetp Lett. 93 612 (2011)
  82. Stoyanova-Ivanova A K, Staneva A D et al Philosophical Magazine Letters 91 190 (2011)
  83. Tumanov V A, Proshin Yu N Phys. Solid State 53 1776 (2011)
  84. Nikitin A M, Borisov M M et al Crystallogr. Rep. 56 858 (2011)
  85. Khusainov M G, Petrushenko Yu Y et al J. Phys.: Conf. Ser. 291 012046 (2011)
  86. Gulyaev Yu V, Tarasenko S V, Shavrov V G Uspekhi Fizicheskikh Nauk 181 595 (2011)
  87. Kozin M G, Romashkina I L Bull. Russ. Acad. Sci. Phys. 74 330 (2010)
  88. Proshin Yu, Khusainov M, Khusainov M Physica C: Superconductivity 470 874 (2010)
  89. Mandal S Phys. Rev. B 81 (1) (2010)
  90. Aladyshkin A Yu, Fritzsche J, Moshchalkov V V Physica C: Superconductivity 470 883 (2010)
  91. Mateev E, Blagoev B, Nurgaliev T J. Phys.: Conf. Ser. 223 012028 (2010)
  92. Avdeev M, Khusainov M et al Supercond. Sci. Technol. 23 105005 (2010)
  93. Aladyshkin A Yu, Volodin A P, Moshchalkov V V Journal of Applied Physics 108 033911 (2010)
  94. Yang H, Yang S-H et al Nature Mater 9 586 (2010)
  95. Bending S J, Milošević Milorad V, Moshchalkov V V Nanoscience and Engineering in Superconductivity NanoScience and Technology Chapter 12 (2010) p. 299
  96. Vlasko-Vlasov V, Welp U et al Phys. Rev. B 82 (10) (2010)
  97. Fazleev N G, Proshin Y N, Khusainov M G Journal of Applied Physics 105 07E128 (2009)
  98. Karapetrov G, Milošević M V et al Phys. Rev. B 80 (18) (2009)
  99. Hoppler J, Stahn J et al Nature Mater 8 315 (2009)
  100. Proshin Yu, Luchkin R, Khusainov M J. Phys.: Conf. Ser. 150 052215 (2009)
  101. Karapetrov G, Belkin A et al J. Phys.: Conf. Ser. 150 052095 (2009)
  102. Linder Ja, Zareyan M, Sudbø A Phys. Rev. B 79 (6) (2009)
  103. Aladyshkin A Yu, Silhanek A V et al Supercond. Sci. Technol. 22 053001 (2009)
  104. Avdeev M, Khusainov M et al J. Phys.: Conf. Ser. 150 052011 (2009)
  105. Khusainov M G, Khusainov M M et al Jetp Lett. 90 359 (2009)
  106. Nikitenko Yu V Phys. Part. Nuclei 40 890 (2009)
  107. Salikhov R I, Garif’yanov N N et al Phys. Rev. B 80 (21) (2009)
  108. Khusainov M G, Khusainov M M et al Jetp Lett. 89 626 (2009)
  109. Khusainov M G, Khusainov M M et al Jetp Lett. 90 124 (2009)
  110. Proshin Yu N, Luchkin R G, Khusainov M G Journal of Magnetism and Magnetic Materials 321 920 (2009)
  111. Efetov K B, Garifullin I A et al Springer Tracts in Modern Physics Vol. Magnetic Heterostructures227 Chapter 5 (2008) p. 251
  112. Vlasko-Vlasov V K, Welp U et al Phys. Rev. B 78 (21) (2008)
  113. Belkin A, Novosad V et al Appl. Phys. Lett. 93 072510 (2008)
  114. De Long L E, Kryukov S A et al Physica C: Superconductivity and its Applications 468 523 (2008)
  115. Andreeva M A, Monina N G et al Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section B: Beam Interactions with Materials and Atoms 266 187 (2008)
  116. Kulić M L, Buzdin A I Superconductivity Chapter 4 (2008) p. 163
  117. Garifullin I A, Tikhonov D A et al J Supercond 20 91 (2007)
  118. Senapati K, Budhani R C Pramana - J Phys 69 267 (2007)
  119. Haindl S, Weisheit M et al Physica C: Superconductivity and its Applications 463-465 1001 (2007)
  120. Deen P P, Yokaichiya F et al Journal of Magnetism and Magnetic Materials 310 2286 (2007)
  121. Rachataruangsit T, Yoksan S Physica C: Superconductivity and its Applications 467 156 (2007)
  122. Aksenov V L, Ignatovich V K, Nikitenko Yu V J. Synch. Investig. 1 533 (2007)
  123. Aladyshkin A Yu, Ryzhov D A et al Phys. Rev. B 75 (18) (2007)
  124. Garifullin I A, Garif’yanov N N et al J. Exp. Theor. Phys. 105 227 (2007)
  125. Huang S -Y, Lee S F et al Phys. Rev. B 76 (2) (2007)
  126. Fabian Ja, Matos-Abiague A et al 57 (4-5) (2007)
  127. Siqueira E C, de Lima O F J Mater Sci 42 2318 (2007)
  128. Rachataruangsit T, Yoksan S Physica C: Superconductivity and its Applications 455 39 (2007)
  129. Popkov S I, Balaev D A et al Physica C: Superconductivity 460-462 1311 (2007)
  130. Aksenov V L, Nikitenko Yu V et al Crystallogr. Rep. 52 381 (2007)
  131. Joshi A G, Kryukov S A et al Journal of Applied Physics 101 09G117 (2007)
  132. Krawiec M J. Phys.: Condens. Matter 18 6923 (2006)
  133. Aladyshkin A Yu, Moshchalkov V V Phys. Rev. B 74 (6) (2006)
  134. Fazleev N G, Khusainov M M et al Journal of Applied Physics 99 08M506 (2006)
  135. Blamire M G Supercond. Sci. Technol. 19 S132 (2006)
  136. Izyumov Y A, Khusainov M G, Proshin Y N Low Temperature Physics 32 809 (2006)
  137. Gupta L C Advances in Physics 55 691 (2006)
  138. Khusainov M G, Khusainov M M, Proshin Yu N Journal of Magnetism and Magnetic Materials 300 e243 (2006)
  139. Tarasenko O S, Tarasenko S V, Yurchenko V M Crystallogr. Rep. 51 296 (2006)
  140. Gillijns W, Aladyshkin A Yu et al Physica C: Superconductivity and its Applications 437-438 73 (2006)
  141. Moraru I C, Pratt W P, Birge N O Phys. Rev. B 74 (22) (2006)
  142. Krawiec M, Annett J F, Györffy B L Acta Phys. Pol. A 109 507 (2006)
  143. Balaev D A, Popkov S I et al Phys. Solid State 48 2046 (2006)
  144. Moraru I C, Pratt W P, Birge N O Phys. Rev. Lett. 96 (3) (2006)
  145. Proshin Yu N, Zimin A P et al Journal of Magnetism and Magnetic Materials 300 83 (2006)
  146. Deen P P, Yokaichiya F et al Phys. Rev. B 74 (22) (2006)
  147. Proshin Yu N, Zimin A et al Phys. Rev. B 73 (18) (2006)
  148. Buzdin A I Rev. Mod. Phys. 77 935 (2005)
  149. Vedyayev A, Lacroix C et al Europhys. Lett. 71 679 (2005)
  150. Stahn J, Chakhalian J et al Phys. Rev. B 71 (14) (2005)
  151. Halterman K, Valls O T Physica C: Superconductivity 420 111 (2005)
  152. Krivoruchko V N Phys. Solid State 47 1814 (2005)
  153. Pang B S H, Bell C et al Physics Letters A 341 313 (2005)
  154. Krivoruchko V N J Low Temp Phys 139 127 (2005)
  155. Bergeret F S, Volkov A F, Efetov K B Rev. Mod. Phys. 77 1321 (2005)
  156. Krivoruchko V N, Koshina E A Low Temperature Physics 31 123 (2005)
  157. Gillijns W, Aladyshkin A Yu et al Phys. Rev. Lett. 95 (22) (2005)
  158. Krivoruchko V N J Low Temp Phys 139 127 (2005)
  159. Lyuksyutov * I F, Pokrovsky V L Advances in Physics 54 67 (2005)
  160. Pugach N G, Vedyayev A V Journal of Magnetism and Magnetic Materials 290-291 94 (2005)
  161. Bell C, Loloee R et al Phys. Rev. B 71 (18) (2005)
  162. Deen P P, Goff J P et al J. Phys.: Condens. Matter 17 3305 (2005)
  163. Györffy B L, Krawiec M, Annett J F NATO Science Series II: Mathematics, Physics and Chemistry Vol. Physics of Spin in Solids: Materials, Methods and Applications156 Chapter 1 (2005) p. 1
  164. Bergeret F S, García N Phys. Rev. B 70 (5) (2004)
  165. Bergeret F S, Volkov A F, Efetov K B Phys. Rev. B 69 (17) (2004)
  166. Chen F, Gorshunov B et al Solid State Communications 131 295 (2004)
  167. Andreeva M A, Häggström L et al ICAME 2003 Chapter 86 (2004) p. 607
  168. Krawiec M, Györffy B L, Annett J F Phys. Rev. B 70 (13) (2004)
  169. Tarasenko O S, Tarasenko S V, Yurchenko V M Phys. Solid State 46 2275 (2004)
  170. Singh A, Aswal D K et al Supercond. Sci. Technol. 17 342 (2004)
  171. Soltan S, Albrecht J, Habermeier H -U Phys. Rev. B 70 (14) (2004)
  172. Pang B S H, Tomov R I et al Physica C: Superconductivity 415 118 (2004)
  173. Krivoruchko V Nanostructured Magnetic Materials and their Applications Chapter 10 (2004) p. 109
  174. Halterman K, Valls O T Phys. Rev. B 70 (10) (2004)
  175. Bergeret F S, Volkov A F, Efetov K B NATO Science Series II: Mathematics, Physics and Chemistry Vol. Fundamental Problems of Mesoscopic Physics154 Chapter 15 (2004) p. 251
  176. Tarasenko O S, Tarasenko C V, Yurchenko V M Acoust. Phys. 50 602 (2004)
  177. Žutić I, Fabian Ja, Das S S Rev. Mod. Phys. 76 323 (2004)
  178. Khokhlov V A, Prokhorov A Yu et al Low Temperature Physics 29 113 (2003)
  179. Bell C, Tarte E J et al Phys. Rev. B 68 (14) (2003)
  180. Bergeret F S, Volkov A F, Efetov K B Phys. Rev. B 68 (6) (2003)
  181. Volkov A F, Bergeret F S, Efetov K B Phys. Rev. Lett. 90 (11) (2003)
  182. Khusainov M G, Proshin Yu N Uspekhi Fizicheskikh Nauk 173 1385 (2003)
  183. Balaev D A, Shaihutdinov K A et al Solid State Communications 125 281 (2003)
  184. Koshina E A, Krivoruchko V N Low Temperature Physics 29 642 (2003)
  185. Fominov Ya V, Kupriyanov M Yu, Feigel’man M V Uspekhi Fizicheskikh Nauk 173 113 (2003)
  186. Baladié I, Buzdin A Phys. Rev. B 67 (1) (2003)
  187. Shaikhutdinov K A, Balaev D A et al Phys. Solid State 45 1866 (2003)
  188. Buzdin A, Baladié I Phys. Rev. B 67 (18) (2003)

© Успехи физических наук, 1918–2020
Электронная почта: ufn@ufn.ru Телефоны и адреса редакции О журнале Пользовательское соглашение