RSS-ленты
РусскийEnglish
Выпуск 11, 2024
Том год страница
Выпуски Авторы PACS Подписчикам Для авторов

Выпуски

 / 

2022

 / 

Апрель

←  →

Обзоры актуальных проблем


Аномальный эффект Джозефсона

†  а, б, в
а Объединенный институт ядерных исследований, Лаборатория теоретической физики им. Н.Н. Боголюбова, Дубна, Московская обл., Российская Федерация
б Государственный университет "Дубна", ул. Университетская 19, Дубна, Московская обл., 141982, Российская Федерация
в Московский физико-технический институт (Национальный исследовательский университет), Институтский пер. 9, Долгопрудный, Московская обл., 141701, Российская Федерация

Обзор посвящён одному из наиболее актуальных направлений современной физики конденсированного состояния --- аномальному эффекту Джозефсона (AJE), который заключается в возникновении в гибридной структуре фазового сдвига, приводящего к конечному сверхпроводящему току при нулевой разности фаз. AJE отражает совместное проявление сверхпроводимости, спин-орбитального взаимодействия и магнетизма, исследование таких структур позволяет продвинуться в понимании их взаимного влияния, открывает многообещающие приложения в сверхпроводниковой спинтронике. Описана физика $\varphi_{0}$-перехода, управление магнитными свойствами барьера посредством сверхпроводящего тока, а также, в свою очередь, влияние на джозефсоновский ток магнитного момента барьера. Приведено обсуждение новых эффективных методов переворота магнитного момента в $\varphi_{0}$-переходе, в частности, импульсом сверхпроводящего тока. Исследованы квантовые свойства джозефсоновских наноструктур с магнитными и топологически нетривиальными барьерами для создания новых устройств сверхпроводниковой спинтроники. Экспериментальная реализация $\varphi_{0}$-перехода, которая была недавно продемонстрирована в ряде работ прямым измерением соотношения ток—фаза, позволяет измерять величину спин-орбитальной связи и открывает новые возможности для фазового контроля джозефсоновских устройств. Эти исследования позволяют понять фундаментальные спин-зависимые явления, а также развить приложения для компьютерных технологий. В частности, управление магнитным состоянием с помощью сверхпроводящего тока открывает новые возможности для развития сверхбыстрой криогенной памяти. Приведены результаты исследования магнитной динамики вдоль вольт-амперной характеристики $\varphi_{0}$-перехода и анализа спиновой динамики в таких переходах. Рассмотрен вопрос о возможности контроля магнитной прецессии возникновением высших гармоник в соотношении ток—фаза, а также постоянной компоненты тока, которые значительно возрастают вблизи ферромагнитного резонанса. Интересные явления в $\varphi_{0}$-переходе возникают при воздействие внешнего электромагнитного излучения. Представлен анализ основных теоретических и экспериментальных работ, посвящённых AJE, приведены примеры проявления AJE в различных системах, указаны перспективы исследований в данном направлении, а также обсуждаются нерешённые задачи.

Текст pdf (1,6 Мб)
English fulltext is available at DOI: 10.3367/UFNe.2020.11.038894
Ключевые слова: сверхпроводниковая спинтроника, джозефсоновские переходы, аномальный эффект Джозефсона, $varphi_{0}$-переход
PACS: 74.50.+r, 85.25.Cp, 85.75.−d (все)
DOI: 10.3367/UFNr.2020.11.038894
URL: https://ufn.ru/ru/articles/2022/4/a/
000848072400001
2-s2.0-85145801834
2022PhyU...65..317S
Цитата: Шукринов Ю М "Аномальный эффект Джозефсона" УФН 192 345–385 (2022)
BibTexBibNote ® (generic)BibNote ® (RIS)MedlineRefWorks

Поступила: 26 августа 2020, доработана: 30 ноября 2020, 30 ноября 2020

English citation: Shukrinov Yu M “Anomalous Josephson effect” Phys. Usp. 65 317–354 (2022); DOI: 10.3367/UFNe.2020.11.038894

Список литературы (206) Статьи, ссылающиеся на эту (37) ↓ Похожие статьи (20)

  1. Samokhvalov A V Pisʹma v žurnal êksperimentalʹnoj i teoretičeskoj fiziki 119 508 (2024)
  2. Mazanik A A, Botha A E et al Phys. Rev. Applied 22 (1) (2024)
  3. Bobkov G A, Bobkova I V, Bobkov A M Phys. Rev. B 109 (5) (2024)
  4. Nashaat M, Kovalenko E, Shukrinov Yu M Phys. Rev. B 110 (2) (2024)
  5. Neilo A, Bakurskiy S et al Nanomaterials 14 245 (2024)
  6. Samokhvalov A V Jetp Lett. 119 511 (2024)
  7. Bobkov G A, Bobkov A M, Bobkova I V Phys. Rev. B 110 (13) (2024)
  8. Soori A J. Phys.: Condens. Matter 36 335303 (2024)
  9. Sivakumar P K, Ahari M T et al Commun Phys 7 (1) (2024)
  10. Mironov S V, Mel’nikov A S, Buzdin A I 124 (25) (2024)
  11. Shukrinov Yu M, Kovalenko E et al Phys. Rev. B 109 (2) (2024)
  12. Amundsen M, Linder Ja et al Rev. Mod. Phys. 96 (2) (2024)
  13. Monaghan R D, Tettamanzi G C Phys. Scr. 99 1059e8 (2024)
  14. Birge N O, Satchell N 12 (4) (2024)
  15. Citro R, Guarcello C, Pagano S Lecture Notes in Physics Vol. New Trends and Platforms for Quantum TechnologiesJosephson Junctions, Superconducting Circuits, and Qubit for Quantum Technologies1025 Chapter 1 (2024) p. 1
  16. Shukrinov Yu M, Botha A E Phys. Part. Nuclei 55 1352 (2024)
  17. Kocsis M, Scherübl Z et al Phys. Rev. B 109 (24) (2024)
  18. Li F, Higashi M et al 124 (22) (2024)
  19. Guarcello C, Bergeret F S, Citro R 123 (15) (2023)
  20. Shukrinov Yu M, Nashaat M Phys. Part. Nuclei 54 298 (2023)
  21. Bargerbos A, Pita-Vidal M et al Phys. Rev. Lett. 131 (9) (2023)
  22. Sameh M, Shukrinov Yu M et al J. Phys.: Condens. Matter 35 345804 (2023)
  23. Pourkarimi M R, Haddadi S et al Alexandria Engineering Journal 83 27 (2023)
  24. Botha A E, Shukrinov Yu M et al Phys. Rev. E 107 (2) (2023)
  25. Kulikov K V, Lobanovskaya S, Shukrinov Yu M Phys. Part. Nuclei Lett. 20 1111 (2023)
  26. Rahmonov I R, Rahmonova A R, Shukrinov Yu M Phys. Part. Nuclei Lett. 20 1161 (2023)
  27. Vigliotti L, Cavaliere F et al Nanomaterials 13 1497 (2023)
  28. Entin-Wohlman O, Shekhter R I et al Phys. Rev. B 108 (18) (2023)
  29. Abdelmoneim S A, Nashaat M, Shukrinov Yu M Phys. Part. Nuclei Lett. 20 1429 (2023)
  30. Janalizadeh A, Rahmonov I R et al Beilstein J. Nanotechnol. 13 1155 (2022)
  31. Mel’nikov A S, Mironov S V et al Успехи физических наук 192 1339 (2022)
  32. [Mel’nikov A S, Mironov S V et al Phys. Usp. 65 1248 (2022)]
  33. Monroe D, Alidoust M, Žutić I Phys. Rev. Applied 18 (3) (2022)
  34. Nashaat M, Sameh M et al 32 (9) (2022)
  35. Bobkova I V, Bobkov A M, Silaev M A J. Phys.: Condens. Matter 34 353001 (2022)
  36. Abdelmoneim S A, Shukrinov Yu M et al Phys. Rev. B 106 (1) (2022)
  37. Shukrinov Yu M, Rahmonov I R et al Phys. Rev. B 104 (22) (2021)
© Успехи физических наук, 1918–2024
Электронная почта: ufn@ufn.ru Телефоны и адреса редакции О журнале Пользовательское соглашение