镍纳米线中的长程超导邻近效应
超导电性
2023-02-07 v3 介观与纳米尺度物理
摘要
当铁磁体与被超导体接触时，由于自旋序不相容，来自超导体的库珀对无法在铁磁体内存活超过一两纳米。这一结论在由超导铌（Nb）引线接触的 ferromagnetic 镍（Ni）纳米线的测量中得到证实。然而，当在 Nb 电极与 Ni 线之间插入一层 3 nm 厚的氧化铜（CuO）缓冲层（通过将蒸镀或溅射的 3 nm Cu 膜暴露于空气中制得）时，超导邻近范围的空间尺度从 2 nm 急剧增大至数十纳米。扫描透射电子显微镜研究证实，蒸镀 Cu 膜暴露于空气时形成了 3 nm 厚的 CuO 层。在 SiO2/Si 衬底上以及 Nb/SiO2/Si 上对此 3 nm CuO 膜的磁化测量显示出明确的铁磁性证据。理解 Ni 纳米线中长程邻近效应的一种方式是，具有铁磁性的 CuO 缓冲层促进了 Nb 中的单重态超导性向沿 Ni 纳米线的三重态超电流转换。
引用
@article{arxiv.2107.08018,
title = {Long-Range Superconducting Proximity Effect in Nickel Nanowires},
author = {Jue Jiang and Weiwei Zhao and Fei Wang and Renzhong Du and Ludi Miao and Ke Wang and Qi Li and Cui-Zu Chang and Moses H. W. Chan},
journal= {arXiv preprint arXiv:2107.08018},
year = {2023}
}
备注
23 pages, 4 figures, 2 tables. Comments are welcome