Теория неоднородных гетероструктур ферромагнетик/сверхпроводник и магнитных геликоидов

• Автор: Гусакова, Дарья Юрьевна
• Шифр специальности: 01.04.11
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2005
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 103 с. : ил.

1 Литературный обзор

1.1 Влияние примесей на сверхпроводимость

1.1.1 Явление сверхпроводимости

1.1.2 Магнитные и немагнитные примеси

1.1.3 Особенности переходных металлов

1.2 Многослойные структуры с чередующимися слоями.ферромагнетика и сверхпроводника

1.2.1 "Эффект близости" в ферромагнетиках

1.2.2 "0"и "7г"состояния

1.2.3 Особенности теоретического исследования многослойных Б/Е структур

1.2.4 Осцилляции плотности состояний

1.2.5 Ток Джозефсона

1.2.6 Спин-вентильные структуры со сверхпроводящими
электродами
1.3 Магнитные геликоидальные структуры
2 Подавление сверхпроводимости в сплавах переходных металлов
2.1 Техника функций Грина в теории сверхпроводимости.
Уравнения Горькова
2.2 Гамильтониан модели. Теория возмущений
2.3 Расчет критической температуры перехода в сверхпроводящее состояние при учете влияния б-с! рассеяния электронов
2.4 Обсуждение результатов и выводы

3 Плотность электронных состояний в структуре ферромагнетик-сверхпроводник
3.1 Постановка задачи
3.2 Пространственное распределение электронной плотности состояний
3.3 Энергетическое распределение электронной плотности состояний
4 Плотность электронных состояний в спин-вентильной структуре со сверхпроводящими электродами
4.1 Постановка задачи
4.2 Случай антипараллельной конфигурации намагниченностей ферромагнитных слоев
4.3 Случай параллельной конфигурации намагниченностей ферромагнитных слоев. "О" и "л" состояния
4.4 Обсуждение результатов
5 Локализованные магнитные состояния геликоида во внешнем магнитном поле
5.1 Функционал свободной энергии Ландау
5.2 Расчет основного состояния магнетика
5.3 Численные результаты и обсуждение
Заключение
Приложение А
Приложение В

В настоящее время разрабатывается новая технология цифровых устройств на основе сверхпроводников. Не так давно были предложены логические элементы нового типа (спиновые переключатели) на основе взаимосвязи сверхпроводящего и магнитного параметров порядка в многослойных структурах с чередующимися слоями сверхпроводника и ферромагнетика. Таким образом, теоретический интерес к проблеме изучения условий существования сверхпроводимости, а также взаимного влияния сверхпроводимости и магнетизма в слоистых структурах делают обсуждаемую тему весьма актуальной. Тот факт, что, несмотря на богатый экспериментальный материал, не всегда существует однозначное объяснение явлений, имеющих место в многослойных структурах, содержащих слои сверхпроводника, а так же возможность технического применения подталкивают теоретиков к изучению свойств неоднородных гетероструктур. Стремительное развитие современных технологий создания новых искусственных материалов, обладающих интересными магнитными свойствами (магнитные геликоидальные структуры), так же требует интенсивного теоретического исследования.
В последнее время большое внимание уделяется изучению микроскопических свойств и различных механизмов рассеяния в объемных мате-

а в Б-слое та же матрица имеет вид:
-50 —
£33 £за _Р+33 _р+^
дйз 6м _Р+йз _Р+<1(1
—рзз —рзЛ £+33 £+3(1
— рйз _р(и £+(1з £+М )
(3.3)
/ £38 0 — Р+зз 0
0 0 0
— РМ 0 £+33
V 0 0 0
(3.4)
В спиновом пространстве каждая из функций С?1-7 и также является матрицей размерности (2x2):
(3.5)
С учетом в гамильтониане (3.1) члена, ответственного за в-с! рассеяние электронов, полная система уравнений Горькова для нормальной и аномальной гриновских функций становится достаточно сложной. Она перестает быть линейной и требует решения в помощью теории возмущений, где в качестве малого параметра выступает параметр 7, который можно считать малым по сравнению с кинетической энергией электронов. Используя разложение (2.19) (см. пункт 2.3), в котором учтены все члены, можно получить матричное уравнение, которому удовлетворяет полная гриновская функция Г-слоя:
{гш1 — Щ — 7 — 7&°(0)7^ С?(г,г') = 15(г — г'). (3.6)
В смешанном (]с, г) представлении (к - компонента квазиимпульса в плоскости слоев ХУ) оператор слева от гриновской функции пред-