Важнейшие результаты 2019 г.

Исследованы сверхпроводящие свойства структур спинового клапана Co₂Cr_1-xFe_xAl_y/Cu/Ni/Cu/Pb. Обнаружено, что разница в температуре сверхпроводящих переходов, измеренных при параллельной и перпендикулярной ориентации намагниченностей ферромагнитных слоев сплава Гейслера (HA = Co₂Cr_1-xFe_xAl_y) с высокой степенью спиновой поляризации и никеля (Ni), достигает 0.5K. Для всех образцов зависимость T_c от угла между направлением намагниченностей ферромагнитных слоев демонстрирует глубокий минимум вблизи ортогональной ориентации. Этот минимум обусловлен дальнодействующими триплетными компонентами сверхпроводящего конденсата в ферромагнетике. При перпендикулярной ориентации намагниченностей HA-слой с высокой степенью спиновой поляризации вбирает в себя спин-поляризованные куперовские пары из пространства между слоями HA и Ni. Среди многочисленных результатов, полученных в данной области, обнаруженная величина эффекта, спинового клапана не уступает рекордной величине, опубликованной Лейденской группой в Нидерландах с использованием CrO₂ в качестве ферромагнитного слоя,  (A. Singh et al. Phys. Rev. X 5, 021019 (2015)). При этом эти рекордные данные получены в существенно меньших магнитных полях.

(а) Схематическое изображение структуры спинового клапана; (б) Кривые сверхпроводящих переходов для параллельной и перпендикулярной ориентации плоскости образца относительно направления приложенного магнитного поля.

Публикации:

1. A. A. Kamashev, N. N. Garif’yanov, A. A. Validov, J. Schumann, V. Kataev, B. Büchner, Y. V. Fominov and I. Abdulsamatovich Garifullin.Superconducting switching due to a triplet component in the Pb/Cu/Ni/Cu/Co₂Cr_1-xFe_xAl_y spin-valve structure. Beilstein J. Nanotechnol. 10, 1458–1463 (2019). doi:10.3762/bjnano.10.144
2. А. А.Камашев, Н. Н. Гарифьянов, А. А.Валидов, И.Шуманн, В. Катаев, Б.Бюхнер, Я. В.Фоминов, И. А. Гарифуллинa. Гигантский эффект сверхпроводящего спинового клапана. Письма в ЖЭТФ, 110, вып. 5, с. 325 – 330  (2019). DOI: 10.1134/S0370274X19170077
3. A. A. Kamashev, N. N. Garif'yanov, A. A. Validov, J. Schumann, V. Kataev, B. Büchner, Ya. V. Fominov, and I. A. Garifullin. Superconducting spin-valve effect in heterostructures with ferromagnetic Heusler alloy layers. Phys. Rev. B 100, 134511 (2019). DOI: 10.1103/PhysRevB.100.134511