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弱连接区具有畴壁的 SIFS 隧道结中的约瑟夫森效应

超导电性 2015-09-30 v1

摘要

我们从理论上研究了由绝缘层(I)和铁磁(F)薄膜分隔的两个超导(S)电极组成的SIFS型约瑟夫森结的性质,其中铁磁薄膜由相邻畴中磁化方向反平行的周期磁畴结构构成。弱连接区域内的二维问题在线性化准经典 Usadel 方程框架下得到解析求解。基于此解,计算了畴中临界电流密度 JCJ_{C} 和 SIFS 结构的临界电流 ICI_{C} 的空间分布,将其作为畴壁参数以及畴的厚度 dFd_{F} 和宽度 WW 的函数。我们证明 IC(dF,W)I_{C}(d_{F},W) 依赖关系表现出阻尼振荡,其衰减长度 ξ1\xi_{1} 与振荡周期 ξ2\xi_{2} 的比值是畴参数的函数,且该比值可取从零到一之间的任意值。因此,我们提出了一种新物理机制,可解释在各种类型 SFS 约瑟夫森结实验中所观察到的 ξ1\xi_{1}ξ2\xi_{2} 之间的本质差异。

关键词

引用

@article{arxiv.1505.04537,
  title  = {Josephson effect in SIFS-tunnel junctions with domain walls in weak link region},
  author = {S. V. Bakurskiy and A. A. Golubov and N. V. Klenov and M. Yu. Kupriyanov and I. I. Soloviev},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1505.04537},
  year   = {2015}
}

备注

The paper will be published in JETP letters vol 101, issue 11, 2015