具有半金属铁磁体的横向Josephson结中的三重态超电流
超导电性
2024-10-10 v2
摘要
在超导自旋电子学领域，半金属铁磁体(HMFs)中的自旋三重态超电流可实现长距离无耗散自旋输运及高电流密度。在HMFs中，钙钛矿氧化物La0.7Sr0.3MnO3 (LSMO)颇具前景，近期与高Tc超导体YBa2Cu3O7或常规超导体NbTi结合的研究显示了长程效应。本文关注两个迄今较少受关注的问题：极小电极间距(20 nm)极限下HMF中临界电流的值，以及自旋三重态产生器的性质。我们使用条形、方形和圆盘形的横向结，发现了高达10^11 A/m2量级的超电流密度，指向一种高效的三重态产生机制。这令人惊讶，因为与常规金属三重态结不同，此处并未刻意构建磁不均匀性。此外，从临界电流干涉图的磁场依赖性出发，我们发现条形器件中超电流分布均匀，而圆盘器件中更集中于边缘，这是几何形状的预期后果。我们还分析了临界电流的温度依赖性，发现了在小结长度极限下所预测的二次依赖关系。通过扫描电子透射显微镜研究NbTi/LSMO界面，我们得出结论：三重态产生所需的磁不均匀性存在于邻近界面的LSMO层中。
引用
@article{arxiv.2303.13922,
title = {Triplet supercurrents in lateral Josephson junctions with a half-metallic ferromagnet},
author = {Yao Junxiang and Remko Fermin and Mariona Cabero and Kaveh Lahabi and Jan Aarts},
journal= {arXiv preprint arXiv:2303.13922},
year = {2024}
}
备注
9 pages, 6 figures