Cтатьи, принятые к публикации

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

Обзор посвящен активно развивающейся в последнее десятилетие области криоэлектроники — физике сверхпроводящих гибридных систем на основе сверхпроводников (С) и ферромагнетиков (Ф), получившей название сверхпроводящая спинтроника. Приведены основные теоретические и экспериментальные результаты по изучению эффекта близости с ферромагнетиком, который формирует необычное сверхпроводящее состояние в окрестности СФ границы и дает возможность управления бездиссипативным зарядовым и спиновым транспортом в гибридных структурах путем изменения текстуры и свойств 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. В отличие от имеющихся в литературе обзоров по сверхпроводящей спинтронике, подробно обсуждаются 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 Ларкина—Овчинникова—Фульде—Феррелла (ЛОФФ) с вектором модуляции в плоскости слоев СФ структуры. Обзор включает как описание ситуации с современным экспериментом, так и изложение перспективных теоретических представлений и проблем, актуальных для дальнейшего развития сверхпроводящей спинтроники.

Ключевые слова: эффект близости, электромагнитный отклик, синглетные и триплетные сверхпроводящие корреляции, гибридные структуры сверхпроводник - ферромагнетик, спин-орбитальное взаимодействие
PACS: 85.25.−j, 74.78.−w, 74.20.−z (все)
DOI: 10.3367/UFNr.2021.07.039020
Цитата: Мельников А С, Миронов С В, Самохвалов А В, Буздин А И "Сверхпроводящая спинтроника: современное состояние и перспективы" УФН, принята к публикации

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 perspectivesPhys. Usp., accepted; DOI: 10.3367/UFNe.2021.07.039020

© Успехи физических наук, 1918–2021
Электронная почта: ufn@ufn.ru Телефоны и адреса редакции О журнале Пользовательское соглашение