スピン注入効果により発現するFFLO超伝導の検

自旋注入效应引起的FFLO超导性的检测

基本信息

批准号：
18654057
负责人：
野島勉
金额：
$ 2.11万
依托单位：
Tohoku University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Exploratory Research
财政年份：
2006
资助国家：
日本
起止时间：
2006 至 2007
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究の目的は、超伝導体Sの両側に強磁性体F、または強磁性体と常磁性体Nを接合させたトンネル接合デバイスを用いて、F層からS層ヘスピン配向準粒子を注入することにより、超伝導を制御し、FFLO状態を引き起こすことである。19年度は、La_<0.7>Ca_<0.3>MnO_3/Nb/Ag(F/S/N)接合(F/S間トンネルバリア層をしてSrTiO_3を使用)の作成条件を再検討し、その0.26Kでのスピン注入効果を調べた。トンネルバリア層の成長温度を760℃まで下げることにより、良好なトンネル接合の作製に成功した。この試料では磁場中において観測されるトンネルコンダクタンスGの電圧V依存性が非対称性を示し、見積もられる注入電子のスピンの分極率が50%であった。さらにG-V特性を詳細に理論的解析することにより、Nbではトンネル過程におけるスピン-軌道相互作用が比較的大きく、これが超伝導制御の障害となるという知見を得た。以上から本試料においてはゼロ磁場中での超伝導制御は困難と考え、試料に磁場(膜面平行)をかけ超伝導ギャップを小さくしたところでのスピン注入による超伝導制御を試みた。その結果5T以上の磁場中(臨界磁場6T)において、スピン注入により超伝導が破壊されることを示すG-V特性の発散的性質が観測された。この異常を詳細に調べると、GはVの上昇とともに一旦飛びのような不連続を示した後に発散するという、2段階的な転移を通して常伝導になることを見出した。一段目の転移は、BCS状態からFFLO状態への移り代りを示すものと推測されるため今後の更なる検討が必要である。当初予定していたLa_<0.7>Ca_<0.3>MnO_3/Nb/CoFe(F↑/S/F↓)接合、Nbの代りにA1、SrTiO_3の代りにMgOを用いた研究に関しては、進展具合が遅れ達成されなかった。本研究結果を基に今後も続けていきたい。

这项研究的目的是使用隧道粘合装置从F-层中注入S-层hespn的颗粒，其中铁磁体F或超导体的两侧连接的铁磁体F或铁磁体N连接。这是为了控制这是为了控制超导并引起FFLO状态。在2019财年，审查了加入LA__ <0.7> Ca__ <0.3> Mno_3/nb/ag（f/s/n）加入的条件（f/s可互换隧道屏障层和srtio_3），并检查了0.26我检查了自旋注射K.通过将隧道屏障层的生长温度降低到760°C，它成功地建立了良好的隧道粘结。在此样品中，在磁场中观察到的隧道构造G的电压V依赖性表示不对称，并且每极化的注射电子旋转速率为50％。此外，通过对G-V特征的详细分析，NB获得了这样的知识，即隧道过程中NB旋转轨道相互作用相对较大，这是一种超导控制障碍。从上面，在该样品中很难考虑到零磁场中的超导体控制，我们试图通过施加磁场（平行于膜表面）来控制样品，以通过旋转来减少超导间隙。结果，在5T或更多的5T或更多（临界磁场6T）中观察到了G-V特性的同理心，表明超导被自旋注入破坏。在详细检查异常时，他发现G将通过两个阶段的metastas进行正常的传导，这将散发出停产，例如随着V的崛起而飞行。假定第一个转移表明从BCS国家替代了FFLO国家，因此将来需要进一步检查。最初计划的LA_ <0.7> CA__ <0.3> MNO_3/NB/COFE（F↑/S/F↓）加入，而不是A1和SRTIO_3，使用MGO进行了研究。我想根据这项研究的结果继续在将来继续。