可视化具有不同0和π段排列的铁磁约瑟夫森结中的超流

具有铁磁势垒的约瑟夫森结，其临界电流可正可负，具体取决于铁磁层的厚度$d_F$。因此，基态下的约瑟夫森相位等于0（常规结或0结）或$\pi$（$\pi$结）。当0段和π段连接形成“0-π结”时，0-π边界周围可能出现自发超流。在此，我们报告通过低温扫描电子显微镜（LTSEM）对超导体-绝缘体-铁磁体-超导体（SIFS）结中超流的可视化。我们讨论了矩形0结、π结、0-π结、0-π-0结和20×0-π结、0-π边界形成环形的盘状结，以及具有两个0-π边界的环形结的数据。临界电流密度对磁场的依赖关系测量以及LTSEM均表明，在每个0段或π段内部，临界电流密度相当均匀。在$T = 4.2\units{K}$时，π部分的临界电流密度$j_c^\pi$高达$35\units{A/cm^2}$，这是迄今为止具有NiCu铁磁层的SIFS结的记录值。我们还证明了SIFS技术能够制造具有独特0-π边界拓扑结构的约瑟夫森器件。