Koòdone ant superconductor (S) ak ferromagnet (F) se yon kote ki cho nan fizik matyè kondanse. Couplage entèfas ki genyen ant de la pwodui fenomèn fizik ki pi enteresan. Se efè mayetik tou pre-vwazen an nan koòdone S / F ki te koze pa entèraksyon an echanj ant vire elèktron yo sou tou de bò koòdone a, ki mennen ale nan repwesyon nan lòd la mayetik oswa aparisyon nan supèrkonduktivite nòmal. Lè yon materyèl mayetik pi pre yon supèkondukteur, jaden mayetik la antre nan yon rejyon ki gen sèlman kèk nanomèt nan supèkondiktè a epi li detwi pè Cooper, sa ki lakòz chanjman espasyal nan konpòtman superconductor nan koòdone a ak afekte pwopriyete fizik makwoskopik la. materyèl sou tou de bò yo. Kounye a, spintronik superconducting te vin tounen yon jaden émergentes ki jwe yon wòl enpòtan nan reyalize lojik vire san dissipation ak teknoloji depo.
Kounye a, mekanis ki kache nan efè pwoksimite mayetik nan koòdone S / F nan diferan sistèm materyèl se kontwovèsyal. Précédemment, li te obsève ke tanperati tranzisyon superconducting la osile ak epesè kouch feromayetik nan S / F heterojunctions ki konpoze de alyaj metal, sijere ke ka gen yon mòd espesyal nan transmisyon vag supèrkondukt nan sistèm sa a akòz echanj la fò. jaden. Ak devlopman nan teknik preparasyon fim mens avanse, chèchè yo te kòmanse etidye oksid sèl-kristal S / F heterointerfaces tankou superconductor wo-tanperati (YBa2Cu3O7) / spin-polarized semimetalic ferromagnet (La1-xCaxMnO3) koòdone. . Yo jwenn ke koòdone a gen yon moman redui mayetik ak vire antiparalelism nan iyon metal tranzisyon yo sou tou de bò koòdone a, epi li afekte pa eta elektwonik kouch mayetik la, epesè kouch S la, ak ki pa-. estrikti domèn inifòm. Obsève repwesyon tanperati tranzisyon superconducteurs, ogmantasyon nan lajè tranzisyon an, ak pwopriyete spin-valv nan heterojunctions S/F, chèchè yo te jwenn ke kalite patikilye koòdone sa a ta ka benefisye nan devlopman aparèy spintronik supèrkonduktif.
Guo Erjia, yon chèchè nan Institute of Physics, Chinese Academy of Sciences, ak Jin Kuijuan, yon akademisyen nan Chinese Academy of Sciences, prepare Fe3N/VN heterojunctions sou substrats safi lè l sèvi avèk yon teknik depozisyon lazè enpulsyonèl ki ede pa yon radyo-frekans nitwojèn. (RFN) sous atomik, ak karakterize estrikti yo. pwofil difraksyon radyografi te montre ke tou de Fe3N ak fim VN te grandi ansanm nan<111>faz cristalline e li te gen bon kalite cristalline. Rezilta mikwoskòp elèktron transmisyon optik segondè-rezolisyon yo montre ke interfaces ki genyen ant substrate safi a ak heterojunctions yo ak heterojunctions yo karakterize pa platite nivo atomik, òdone aranjman atomik ak melanje chimik ki ba. Etid sa a te itilize karakterizasyon elektrik ak mayetik nan tanperati ki ba pou karakterize rezistans ak moman mayetik Fe3N/VN heterojunctions kòm yon fonksyon tanperati kont jaden mayetik. Yo jwenn ke tanperati tranzisyon superconducting nan heterojunction Fe3N/VN a diminye pa apeprè 1.5 K, epi tou de longè koerans Ginzburg-Landau ak ranje gratis vle di ogmante pa apeprè 20%, enfliyanse pa Fe3N feromayetik la. Anba jaden an ki ba ak tanperati tranzisyon supèrkonduktè, moman saturasyon mayetik la, jaden koercitif, ak jaden kritik sipèkondiktè nan ogmantasyon heterojunction Fe3N/VN, sijere ke ka gen yon moman mayetik nèt entwodwi pa efè Fe3N tou pre-vwazen an nan entèfas VN. kouch.
Anplis de sa, etid sa a sèvi ak espektwomèt netwon nan Lachin Dispaze Neutron Sous la pou mezire spèkt refleksyon netwon polarize Fe3N/VN heterojunctions. Li montre ke yon moman mayetik nèt nan apeprè 60.3 ± 2.4 kA / m egziste nan rejyon an nan apeprè 5 nm tou pre koòdone nan fim nan VN. An menm tan an, se direksyon moman sa a mayetik ki aliyen ak direksyon moman sa a mayetik nan fim mens feromayetik. Yo jwenn ke koòdone nan VN gen yon moman mayetik nèt sèlman lè VN a se nan eta a superconducting, jan sa endike nan spèkt yo refleksyon netwon polarize ak tanperati varyab ak jaden mayetik. Karakteristik mayetik entèfas anòmal sa a diferan de lwa ki sot pase yo nan aliyman vire anti-paralèl nan koòdone oksid YBa2Cu3O7/La1-xCaxMnO3 ak koòdone alyaj. Li jwenn pa premye-prensip kalkil ke koòdone Fe3N/VN a gen rekonstriksyon d-orbital ak fenomèn transfè chaj entèfas, osi byen ke vire ki genyen ant iyon metal tranzisyon satisfè kouple echanj dirèk Heisenberg, ak konstan kouple J la se sou 4.28 meV. . Travay sa a obsève efè inik mayetik ki pi pre-vwazen an nan tout-nitrure superconducting/ferromagnetic heterointerfaces yo, epi li itil pou konstriksyon an nan aparèy yo spintronics superconducting nan la Travay la te enstrimantal nan konstriksyon an nan aparèy spintronik supèrkonduktif, tankou trip surkouran. tiyo spin ak jonksyon Josephson "π".
Rezilta rechèch ki gen rapò yo te pibliye nan National Science Review anba tit aliyman vire Syntropic nan koòdone ant nitrur feromayetik ak supèkonduktif. Travay sa a te sipòte pa "Quantum Règleman ak Quantum Enfòmasyon" Pwojè Espesyal nan Pwogram Nasyonal Rechèch ak Devlopman kle nan Lachin, Fon Joint pou Inovasyon Rejyonal ak Devlopman ak Pwogram Eksplorasyon Original nan Fondasyon Nasyonal Syans Natirèl Lachin nan, ki estab. Pwogram Sipò pou Ekip Jèn nan Rechèch Debaz ak Pwogram Asistans Espesyal nan Akademi Syans Chinwa a, ak Fellowship Postdoktoral nan Lachin, pami lòt moun.
