超导自旋阀中超导邻近效应与准粒子自旋衰减竞争的证据

铁磁体(F)中自旋向上与向下电子态密度的差异导致在铁磁体/非磁性体(F/N)界面处电子的自旋依赖散射。在F/N/F自旋阀中，这导致反平行(AP)与平行(P)磁化态之间与电流无关电阻差($\Delta R$)。巨磁电阻(GMR)，即 $\Delta R = R(AP) - R(P)$，由于AP态中多数与少数自旋电子散射增强而为正。若将N替换为超导体(S)，则GMR与超导自旋阀效应之间存在竞争：在AP态中作用于S的净磁交换场降低且超导性增强，意味着 $R(AP)$ 减小。对于电流垂直于平面(CPP)的自旋阀，现有实验研究表明GMR($\Delta R>0$)主导超导自旋阀效应($\Delta R<0$)[J. Y. Gu et al., Phys. Rev. B 66, 140507(R) (2002)]。然而，我们在此报道了当超导体厚度减小至临界值以下时，CPP F/S/F自旋阀中从GMR($\Delta R > 0$)到超导自旋阀效应($\Delta R < 0$)的 crossover。