|
ИСТИНА |
Войти в систему Регистрация |
ИСТИНА ЦЭМИ РАН |
||
ПЛОТНОСТЬ СОСТОЯНИЙ В СВЕРХПРОВОДЯЩЕМ СПИНОВОМ ВЕНТИЛЕ С ФЕРРОМАГНИТНЫМИ ИЗОЛЯТОРАМИстатья
- Авторы: Seleznev D.V., Seidov S.S., Pugach N.G., Ekomasov E.G.
- Журнал: Известия Уфимского научного центра Российской академии наук
- Год издания: 2025
- Первая страница: 5
- Последняя страница: 11
- DOI: 10.31040/2222-8349-2025-0-1-5-11
- Аннотация: Рассматривается спиновый вентиль, состоящий из одного сверхпроводящего слоя и двух ферромагнитных изоляторов по краям сверхпроводника. Контакт рассмотрен в грязном пределе, в котором функция Грина сверхпроводника подчиняется уравнению Узаделя. Уравнения Узаделя дополнены соответствующими граничными условиями, моделирующими эффект близости сверхпроводника с ферромагнитным изолятором. Исследование системы проводилось путем численного решения уравнений Узаделя вкупе с уравнением самосогласования для сверхпроводящего параметра порядка. Численный метод представляет собой стандартную итерационную процедуру решения интегро-дифференциального уравнения. На основе численного решения уравнений Узаделя были рассчитаны зависимости плотности электронных состояний от энергии при различных углах разориентации векторов намагниченности ферромагнитных изоляторов и толщинах сверхпроводника. Благодаря взаимодействию с ферромагнетиком на границах сверхпроводника происходит конверсия синглетных спиновых корреляций в триплетные. Их характерным признаком явля- ется возникновение пика при нулевом смещении в зависимости плотности электронных состояний от энергии квазичастиц. В результате выполнения работы показано, что данный пик действительно возника- ет и подробно изучены его свойства. В частности, исследовано изменение положения и высоты пика при варьировании угла разориентации векторов намагниченности ферромагнитных слоев и при изменении толщины сверхпроводящего слоя. Пик при нулевом смещении оказывает влияние на критическую температуру сверхпроводящего перехода, подавляя сверхпроводящую щель и соответственно повышая критическую температуру. Так как его высота зависит от взаимной ориентации векторов намагниченности ферромагнитных слоев, показано, что, управляя их ориентацией, возможно открывать и закрывать прохождение сверхпроводящего тока через гетероструктуру. То есть продемонстрирован эффект спинового вентиля. Результаты численного расчета визуализированы путем построения трехмерного графика зависимости плотности состояний от энергии квазичастиц и угла разориентации векторов намагниченности ферромагнитных слоев. Также построены графики зависимости плотности состояний при энергии квазичастиц, равной энергии Ферми, от угла разориентации ферромагнитных слоев для различных толщин сверхпроводящего слоя в гетероструктуре.