Магнитный эффект близости и сверхпроводящие триплетные корреляции на границе купратного сверхпроводника и оксидного спинового клапана

Анотація

Гетероструктура, состоящая из купратного сверхпроводника YBa₂Cu₃O_7–δ и спинового клапана руте-нат/манганит (SrRuO₃/La_0,7Sr_0,3MnO₃), была исследована методами СКВИД магнитометрии, ферромагнитного резонанса и нейтронной рефлектометрии. Показано, что из-за магнитного эффекта близости в сверхпроводящей части гетероструктуры возбуждается магнитный момент, а в спиновом клапане происходит подавление магнитного момента. Полученная из эксперимента величина характерной длины проникновения магнитного момента в сверхпроводник существенно превышает длину когерентности купратного сверхпроводника, что указывает на доминирование механизма наведенного магнитного момента атомов Cu. В мезаструктуре, изготовленной из этой гетероструктуры с добавлением ниобиевой пленки в качестве второго сверхпроводящего электрода, наблюдался сверхпроводящий ток (стационарный эффект Джозефсона) при толщинах прослойки, много больших длин когерентности ферромагнитных материалов. Максимум на зависимости плотности критического тока от толщин материалов спинового клапана соответствует длине когерентности прослоек, что согласуется с теоретическими предсказаниями для случая спин-триплетного спаривания. Сверхпроводящий ток наблюдается при магнитных полях, на два порядка превышающих значение поля, соответствующего вхождению одного кванта магнитного потока в мезаструктуру. Отношение второй гармоники ток-фазовой зависимости сверхпроводящего тока мезаструктуры к первой, определенной по зависимости ступенек Шапиро от амплитуды СВЧ воздействия, не превышало 50%.