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超导体/铁磁体/超导体三层膜中的一级 $0$-$\pi$ 相变

超导电性 2015-09-30 v1

摘要

我们研究了由薄超导体(S)和铁磁体(F)层组成的扩散型SFS三层膜的热力学。基于F层和S层中非线性Usadel方程的自洽解,我们得到了金兹堡-朗道展开,并计算了00(偶)和π\pi(奇)序参量构型的凝聚自由能和熵。发生了作为温度TT函数的一级0π0-\pi相变,这导致了最近实验观察到的平均磁场穿透深度λ(T)\lambda(T)的跳跃[N.Pompeo, et. al., Phys. Rev. B 90, 064510 (2014)]。提出了广义金兹堡-朗道泛函来描述S层中超导序参量之间任意相位差的SFS三层膜。SFS约瑟夫森结临界电流的温度依赖性展示了在0π0-\pi相变附近相应电流-相位关系的强非谐性。在射频SQUID中,稳定与亚稳态00π\pi态的共存提供了整数和半整数磁通量子构型。

关键词

引用

@article{arxiv.1509.02330,
  title  = {First order $0$ - $\pi$ phase transitions in superconductor/ferromagnet/superconductor trilayers},
  author = {A. V. Samokhvalov and A. I. Buzdin},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1509.02330},
  year   = {2015}
}

备注

11 pages, 9 figures