超导体/铁磁体 CuNi/Nb 异质结构中的界面粗糙度和邻近效应

我们报道了通过磁控溅射制备的成分为 Nb/Cu$_{60}$Ni$_{40}$ 的混合超导体/铁磁体(S/F)双层膜的结构与电子性质研究。X 射线与中子反射术表明，沉积在 Al$_2$O$_3$(1$\bar{1}$02) 衬底上的异质结构相较于沉积在 Si(111) 上的，其总体界面粗糙度以及不同界面粗糙度的垂直关联都更低。随后利用互感实验研究了界面粗糙度对超导转变温度 $T_C$ 的影响。这些测量显示，与沉积在 Si 上的异质结构相比，沉积在 Al$_2$O$_3$ 上的异质结构的 $T_C$ 高出约 4%。我们将此效应归因于 S 层中电子平均自由程更大，这是由界面处扩散散射受抑制引起的。然而，$T_C$ 对铁磁层厚度的依赖关系在两种体系中无显著差异，表明界面粗糙度对库珀对透射率的影响较弱。