ЭФФЕКТ СВЕРХПРОВОДЯЩЕГО СПИНОВОГО КЛАПАНА В ГЕТЕРОСТРУКТУРАХ С ИЗОЛЯЦИОННЫМИ СЛОЯМИ Текст научной статьи по специальности «Физика»

ЭФФЕКТ СВЕРХПРОВОДЯЩЕГО СПИНОВОГО КЛАПАНА В ГЕТЕРО-СТРУКТУРАХ С ИЗОЛЯЦИОННЫМИ СЛОЯМИ

Камашев А. А.1, Гарифьянов Н. Н.1, Валидов А. А.1, Катаев В. Е.2, Осин А. С.3,

Фоминов Я. В.3, Гарифуллин И. А.1

1 Казанский физико-технический институт им. Е.К. Завойского ФИЦ Казанский научный центр РАН, Казань, Российская Федерация, kamandi@mail.ru 2Leibniz Institute for Solid State and Materials Research, Dresden, Germany 3Институт теоретической физики им. Л. Д. Ландау РАН, Черноголовка, Российская

Федерация

Были изучены свойства сверхпроводящего спинового клапана (ССК) на основе двух гетероструктур: (А тип) Fe/Pb/Fe с окисленными интерфейсами сверхпроводник/ферромагнетик (С/Ф); (Б тип) Fe/Si3N4/Pb/Si3N4/Fe, где SÏ3N4 - диэлектрические изоляционные слои. Для структур А типа исследовался эффект ССК - зависимость температуры перехода гетероструктуры в сверхпроводящее состояние ( Tc) от взаимной ориентации намагниченностей Ф-слоев - при различных толщинах С-слоя. Для структур А типа обнаружен существенный триплетный вклад в величину эффекта: при оптимальной толщина С-слоя 80 нм максимальная разница в Tc при изменении взаимной ориентации намагниченностей Ф-слоев с антипараллельной на перпендикулярную составила порядка 0.45 К во внешнем магнитном поле 1 кЭ. Ранее близкие значения эффекта удавалось достичь только для более экзотических структур ССК с полуметаллическими ферромагнитными слоями во внешних магнитных полях существенно больше 1 кЭ.

Для структур Б типа была изучена зависимость величины эффекта ССК от толщин сверхпроводящего (С) и изоляционных (И) слоев. Особенность структур Б типа заключается в том, что в них существует возможность точного контроля параметров изоляционного слоя, а, именно, толщины. Оптимизация толщин С- и И-слоев структуры позволила достичь полного переключения между нормальным и сверхпроводящим состояниями при изменении взаимной ориентации намагничен-ностей ферромагнитных слоев от антипараллельной к параллельной с максимальной величиной эффекта ССК 0.36 К во внешнем магнитном поле 1 кЭ.

Таким образом, введение дополнительных тонких изолирующих прослоек в С/Ф интерфейсы открывает новые возможности улучшения характеристик ССК, повышающих эффективность его работы.