Джозефсоновские π-контакты и "инженерия" андреевского токопереноса в S—N/F—S наноструктурах

В.В. Рязанов^†^а, б, Т.Е. Голикова^а, В.В. Больгинов^а, И.В. Бобкова^б, А.М. Бобков^б
^аИнститут физики твердого тела имени Ю.А. Осипьяна РАН, ул. Академика Осипьяна 2, Черноголовка, Московская обл., 142432, Российская Федерация
^бМосковский физико-технический институт (Национальный исследовательский университет), Институтский пер. 9, Долгопрудный, Московская обл., 141701, Российская Федерация

Представлен обзор исследований двух типов джозефсоновских π-контактов, т.е. джозефсоновских структур с инверсным ток-фазовым соотношением. Обсуждаются, в частности, особенности перехода в π-состояние джозефсоновских сэндвичей сверхпроводник—ферромагнетик—сверхпроводник (джозефсоновских SFS-контактов). Вместе с тем наибольшее внимание в обзоре уделяется "андреевскому" когерентному транспорту в планарных структурах сверхпроводник—нормальный металл—сверхпроводник (джозефсоновских SNS-контактах) и переходам в π-состояние, вызванным неравновесным электронным распределением в нормально-металлическом джозефсоновском барьере. Подробно обсуждаются различные типы неравновесных распределений, возникающих в гибридных джозефсоновских S—N/F—S-cтруктурах при инжекции спин-поляризованных носителей в джозефсоновский барьер, а также особенности андреевского токопереноса, вызванные контактом нормального металла и ферромагнетика в джозефсоновском барьере. Обзор основан главным образом на работах, выполненных с участием авторов.

Текст pdf (2,7 Мб)

Скачивая файл я соглашаюсь с условиями использования.

English fulltext is available at DOI: 10.3367/UFNe.2024.12.039922

Ключевые слова: сверхпроводимость, эффект Джозефсона, переходы с инверсией разности фаз, π-контакты, джозефсоновские барьеры с неравновесным электронным распределением
PACS: 72.25.Hg, 74.78.−w, 74.45.+c (все)
DOI: 10.3367/UFNr.2024.12.039922
URL: https://ufn.ru/ru/articles/2025/7/i/
Scopus

2-s2.0-105013769063
ADS NASA

2025PhyU...68..717R
Цитата: Рязанов В В, Голикова Т Е, Больгинов В В, Бобкова И В, Бобков А М "Джозефсоновские π-контакты и "инженерия" андреевского токопереноса в S—N/F—S наноструктурах" УФН 195 766–777 (2025)

BibTexBibNote ® (generic)BibNote ® (RIS)MedlineRefWorks

Поступила: 18 декабря 2024, одобрена в печать: 18 декабря 2024

English citation: Ryazanov V V, Golikova T E, Bol’ginov V V, Bobkova I V, Bobkov A M “Josephson π-junctions and Andreev current-transport 'engineering' in S—N/F—S nanostructures” Phys. Usp. 68 717–727 (2025); DOI: 10.3367/UFNe.2024.12.039922

Список литературы (32) ↓ Статьи, ссылающиеся на эту (1) Похожие статьи (20)

Андреев А Ф ЖЭТФ 46 1823 (1964); Andreev A F Sov. Phys. JETP 19 1228 (1964)
Кулик И О ЖЭТФ 57 1745 (1969); Kulik I O Sov. Phys. JETP 30 944 (1970)
Baselmans J J A et al Nature 397 43 (1999)
Рязанов В В УФН 169 920 (1999); Ryazanov V V Phys. Usp. 42 825 (1999)
Ryazanov V V et al Phys. Rev. Lett. 86 2427 (2001)
Рязанов В В и др УФН 174 795 (2004); Ryazanov V V et al Phys. Usp. 47 732 (2004)
Oboznov V A et al Phys. Rev. Lett. 96 197003 (2006)
Golikova T E et al Phys. Rev. B 86 064416 (2012)
Golikova T E et al Supercond. Sci. Technol. 34 095001 (2021)
Булаевский Л Н, Кузий В В, Собянин А А Письма в ЖЭТФ 25 314 (1977); Bulaevskii L N, Kuzii V V, Sobyanin A A JETP Lett. 25 290 (1977)
Wollman D A et al Phys. Rev. Lett. 71 2134 (1993)
Буздин А И, Булаевский Л Н, Панюков С В Письма в ЖЭТФ 35 147 (1982); Buzdin A I, Bulaevskii L N, Panyukov S V JETP Lett. 35 178 (1982)
Buzdin A I, Bujicic B, Kupriyanov M Yu ЖЭТФ 101 231 (1992); Buzdin A I, Bujicic B, Kupriyanov M Yu Sov. Phys. JETP 74 124 (1992)
Изюмов Ю А, Прошин Ю Н, Хусаинов М Г УФН 172 113 (2002); Izyumov Yu A, Proshin Yu N, Khusainov M G Phys. Usp. 45 109 (2002)
Buzdin A I Rev. Mod. Phys. 77 935 (2005)
Мельников А С и др УФН 192 1339 (2022); Mel'nikov A S et al Phys. Usp. 65 1248 (2022)
Stoutimore M J A et al Phys. Rev. Lett. 121 177702 (2018)
Карминская Т Ю, Куприянов М Ю Письма в ЖЭТФ 85 343 (2007); Karminskaya T Yu, Kupriyanov M Yu JETP Lett. 85 286 (2007)
Bakurskiy S et al Mesosci. Nanotechnol. 1 (1) 01003 (2024)
Baselmans J J A, van Wees B J, Klapwijk T M Phys. Rev. B 63 094504 (2001)
Volkov A F Phys. Rev. Lett. 74 4730 (1995)
Wilhelm F K, Schön G, Zaikin A D Phys. Rev. Lett. 81 1682 (1998)
Fuechsle M et al Phys. Rev. Lett. 102 127001 (2009)
Bergeret F S et al Rev. Mod. Phys. 90 041001 (2018)
Heikkilä T T et al Prog. Surf. Sci. 94 100540 (2019)
Бобкова И В Дисс. ... докт. физ.-мат. наук (Черноголовка: ИФТТ РАН, 2023)
Bobkov A M, Bobkova I V Phys. Rev. B 84 054533 (2011)
Bobkova I V, Bobkov A M Phys. Rev. B 82 024515 (2010)
Josephson B D Phys. Lett. 1 251 (1962)
Bardeen J, Cooper L N, Schrieffer J R Phys. Rev. 108 1175 (1957)
Ларкин А И, Овчинников Ю Н ЖЭТФ 47 1136 (1964); Larkin A I, Ovchinnikov Yu N Sov. Phys. JETP 20 762 (1965)
Fulde P, Ferrell R A Phys. Rev. 135 A550 (1964)