La0.67Ca0.33MnO3/YBa2Cu3O7/La0.67Ca0.33MnO3 异质结构中从静磁耦合到交换耦合的转变
超导电性
2016-11-23 v1
摘要
本文通过在温度 (T) 范围 = 2 - 300 K 和磁场 (H) 范围 = 0 - 10 kOe 内测量整体磁化强度 (M)，研究了厚度变化 d-YBCO = 20 至 50 nm 的 YBa2Cu3O4 (YBCO) 超导层 (S 层) 对 F/S/F 异质结构 中两个 La0.67Ca0.33MnO3 (LCMO) 铁磁层 (F 层，厚度 d-LCMO = 50 nm) 之间磁耦合的影响。所有 HS 均表现出超导性，其临界温度 随 d-YBCO 的减小从 = 78 K 降至 36 K，而铁磁有序温度 Tm = 250 K 则几乎没有变化。在 T > Tc 和 T < Tc 条件下对所有 HS 系统测量的 M-H 磁滞回线显示了三个主要结果：(a) 在 d-YBCO >= 30 nm 的 HS 中，Tc 以上的两步磁反转在 Tc 以下转变为四步反转；(b) 与额外两个切换步骤对应的磁场及其幅度表现出随 T 和 d-YBCO 变化的特征演化；(c) d-YBCO = 20 nm 的 HS 表现出截然不同的行为，其中 Tc 以上的两步磁反转在 Tc 以下继续存在，并在 T << Tc 时转变为单步反转。前两个结果表明，两个 F/S 界面处的磁畴与涡旋之间存在静磁耦合，导致其反转动力学不同于 LCMO 层深处的反转动力学。而结果 揭示了 LCMO 层之间通过超导 YBCO 层的间接交换耦合，这是纳米尺度 F/S/F HS 中铁磁性与超导共存的确凿实验证据，与 C.A.R. Sa de Melo (Physica C 387, 17-25 (2003)) 的理论预期一致。
引用
@article{arxiv.1609.04519,
title = {Crossover from magnetostatic to exchange coupling in La0.67Ca0.33MnO3/YBa2Cu3O7/La0.67Ca0.33MnO3 heterostructures},
author = {Rajni Porwal and Anurag Gupta and R. C. Budhani},
journal= {arXiv preprint arXiv:1609.04519},
year = {2016}
}
备注
23 pages, 7 figures, accepted in JPCM