Выпуски

 / 

2022

 / 

Декабрь

  

Обзоры актуальных проблем


Сверхпроводящая спинтроника: современное состояние и перспективы

  а, б,  а,   а, б,  в
а Институт физики микроструктур РАН, ул. Ульянова 46, Нижний Новгород, 603950, Российская Федерация
б Национальный исследовательский Нижегородский государственный университет им. Н.И. Лобачевского, просп. Гагарина 23, Нижний Новгород, 603950, Российская Федерация
в University of Bordeaux, LOMA UMR-CNRS 5798, Talence Cedex, F-33405, France

В последние годы достигнуты значительные успехи в новой области криоэлектроники — физике сверхпроводящих гибридных систем на основе сверхпроводников (С) и ферромагнетиков (Ф), получившей название сверхпроводящей спинтроники. Приведены теоретические и экспериментальные результаты по изучению эффекта близости с ферромагнетиком, формирующего необычное сверхпроводящее состояние в окрестности СФ-границы и позволяющего управлять бездиссипативным зарядовым и спиновым транспортом в гибридных структурах, изменяя текстуру и свойства магнитной подсистемы. Особое внимание уделено анализу особенностей генерации на СФ-интерфейсе спин-триплетных куперовских пар, обеспечивающих наиболее эффективное взаимодействие между сверхпроводимостью и ферромагнетизмом, в том числе в системах с полной поляризацией зон по спину (half-metals) и заметным спин-орбитальным взаимодействием. Подробно обсуждаются не затронутые в предыдущих обзорах по сверхпроводящей спинтронике вопросы электродинамики структур сверхпроводник—ферромагнетик, включая особенности формирования неоднородных сверхпроводящих и магнитных состояний, обусловленных спин-орбитальным взаимодействием, дальнодействующими триплетными корреляциями в ферромагнетиках, электродинамическим эффектом близости и неустойчивостью типа Ларкин—-Овчинникова—Фульде—Феррелла с вектором модуляции в плоскости слоёв СФ-структуры. Отражено положение дел с современным экспериментом и указаны перспективные теоретические представления и проблемы, актуальные для дальнейшего развития сверхпроводящей спинтроники.

Текст: pdf (Полный текст предоставляется по подписке)
Ключевые слова: эффект близости, электромагнитный отклик, синглетные и триплетные сверхпроводящие корреляции, гибридные структуры сверхпроводник--ферромагнетик, спин-орбитальное взаимодействие
PACS: 74.20.−z, 74.78.−w, 85.25.−j (все)
DOI: 10.3367/UFNr.2021.07.039020
URL: https://ufn.ru/ru/articles/2022/12/f/
Цитата: Мельников А С, Миронов С В, Самохвалов А В, Буздин А И "Сверхпроводящая спинтроника: современное состояние и перспективы" УФН 192 1339–1384 (2022)
BibTexBibNote ® (generic)BibNote ® (RIS)MedlineRefWorks

Поступила: 4 июня 2021, доработана: 7 июля 2021, 12 июля 2021

English citation: Mel’nikov A S, Mironov S V, Samokhvalov A V, Buzdin A I “Superconducting spintronics: state of the art and prospectsPhys. Usp. 65 (12) (2022); DOI: 10.3367/UFNe.2021.07.039020

© Успехи физических наук, 1918–2023
Электронная почта: ufn@ufn.ru Телефоны и адреса редакции О журнале Пользовательское соглашение