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

Похожие статьи (20) ↓

  1. Е.Г. Максимов «Проблема высокотемпературной сверхпроводимости. Современное состояние» 170 1033–1061 (2000)
  2. А.Н. Лыков «Смешанное состояние в сверхпроводящих микроструктурах» 162 (10) 1–62 (1992)
  3. К.В. Мицен, О.М. Иваненко «Фазовая диаграмма La2-xMxCuO4 как ключ к пониманию природы ВТСП» 174 545–563 (2004)
  4. А.Л. Ивановский «Новые высокотемпературные сверхпроводники на основе оксиарсенидов редкоземельных и переходных металлов и родственных фаз: синтез, свойства и моделирование» 178 1273–1306 (2008)
  5. М.В. Садовский «Высокотемпературная сверхпроводимость в слоистых соединениях на основе железа» 178 1243–1271 (2008)
  6. В.Ф. Гантмахер, В.Т. Долгополов «Квантовый фазовый переход сверхпроводник-изолятор» 180 3–53 (2010)
  7. М.Ю. Каган, В.А. Мицкан, М.М. Коровушкин «Аномальная сверхпроводимость и сверхтекучесть в фермионных системах с отталкиванием» 185 785–815 (2015)
  8. М.Ю. Каган, А.В. Турлапов «Кроссовер БКШ—БЭК, коллективные возбуждения и гидродинамика сверхтекучих квантовых жидкостей и газов» 189 225–261 (2019)
  9. В.В. Вальков, Д.М. Дзебисашвили и др. «Спин-поляронная концепция в теории нормального и сверхпроводящего состояний купратов» 191 673–704 (2021)
  10. Б.Т. Гейликман «О проблемах высокотемпературной сверхпроводимости в трехмерных системах» 109 65–90 (1973)
  11. Ю.А. Изюмов «Магнетизм и сверхпроводимость в сильно коррелированной системе» 161 (11) 1–46 (1991)
  12. М.Р. Трунин «Поверхностный импеданс монокристаллов ВТСП в микроволновом диапазоне» 168 931–952 (1998)
  13. В.Л. Гинзбург «Сверхпроводимость: позавчера, вчера, сегодня, завтра» 170 619–630 (2000)
  14. В.И. Белявский, Ю.В. Копаев «Сверхпроводимость отталкивающихся частиц» 176 457–485 (2006)
  15. Ю.А. Изюмов, Э.З. Курмаев «Новый класс высокотемпературных сверхпроводников в FeAs-cистемах» 178 1307–1334 (2008)
  16. А.С. Мищенко «Электрон-фононное взаимодействие в недодопированных высокотемпературных сверхпроводниках» 179 1259–1280 (2009)
  17. Н.И. Каширина, В.Д. Лахно «Биполярон большого радиуса и взаимодействие поляронов» 180 449–473 (2010)
  18. В.Д. Лахно «Анзац Пекара и проблема сильной связи в теории полярона» 185 317–331 (2015)
  19. П.Г. Баранов, А.М. Калашникова и др. «Спинтроника полупроводниковых, металлических, диэлектрических и гибридных структур (к 100-летию Физико-технического института им. А.Ф. Иоффе РАН)» 189 849–880 (2019)
  20. Н.Н. Боголюбов «О принципе компенсации и методе самосогласованного поля» 67 549–580 (1959)

Список формируется автоматически.

© Успехи физических наук, 1918–2022
Электронная почта: ufn@ufn.ru Телефоны и адреса редакции О журнале Пользовательское соглашение