FSF 三层膜中上临界场的实验与理论分析

我们在垂直和平行于异质结构表面的几何构型下，对薄膜 FSF 三层自旋阀芯中的上临界磁场 $H_{c2}$ 进行了实验和理论研究。利用楔形沉积技术，在单次运行中制备了一系列底部和顶部 Cu$_{41}$Ni$_{59}$ F 层厚度可变的样品。在 $0.4-8$ K 的温度范围和高达 9 Tesla 的磁场下测量了临界场 $H_{c2}$。首次观察到了由外部磁场诱导的超导转变温度随 F 层厚度变化从振荡行为到重入行为的转变。为了正确解释实验数据，我们发展了一种准经典理论，能够评估任意系统参数集下的临界场温度依赖性和超导转变温度。使用单一组拟合参数，我们的实验数据与理论预测在所有样品中均显示出相当好的一致性。这证实了 Fulde-Ferrell-Larkin-Ovchinnikov (FFLO) 物理在确定所研究的 Cu$_{41}$Ni$_{59}$/Nb/Cu$_{41}$Ni$_{59}$ 自旋阀芯三层膜的异常超导特性方面的充分性。