Плотность состояний в сверхпроводящем спиновом вентиле с ферромагнитными изоляторами

?

Плотность состояний в сверхпроводящем спиновом вентиле с ферромагнитными изоляторами

Известия Уфимского научного центра РАН. 2025. № 1. С. 5–11.

Селезнёв Д. В., Сеидов С. С., Пугач Н. Г., Екомасов Е. Г., Львов Б. Г.

Рассматривается спиновый вентиль, состоящий из одного сверхпроводящего слоя и двух ферромаг-
нитных изоляторов по краям сверхпроводника. Контакт рассмотрен в грязном пределе, в котором функция
Грина сверхпроводника подчиняется уравнению Узаделя. Уравнения Узаделя дополнены соответствую-
щими граничными условиями, моделирующими эффект близости сверхпроводника с ферромагнитным
изолятором. Исследование системы проводилось путем численного решения уравнений Узаделя вкупе с
уравнением самосогласования для сверхпроводящего параметра порядка. Численный метод представляет
собой стандартную итерационную процедуру решения интегро-дифференциального уравнения. На основе
численного решения уравнений Узаделя были рассчитаны зависимости плотности электронных состояний
от энергии при различных углах разориентации векторов намагниченности ферромагнитных изоляторов и
толщинах сверхпроводника. Благодаря взаимодействию с ферромагнетиком, на границах сверхпроводника
происходит конверсия синглетных спиновых корреляций в триплетные. Их характерным признаком явля-
ется возникновение пика при нулевом смещении в зависимости плотности электронных состояний от
энергии квазичастиц. В результате выполнения работы показано, что данный пик действительно возника-
ет и подробно изучены его свойства. В частности, исследовано изменение положения и высоты пика при
варьировании угла разориентации векторов намагниченности ферромагнитных слоев и при изменении
толщины сверхпроводящего слоя. Пик при нулевом смещении оказывает влияние на критическую темпе-
ратуру сверхпроводящего перехода, подавляя сверхпроводящую щель и, соответственно, повышая крити-
ческую температуру. Так как его высота зависит от взаимной ориентации векторов намагниченности фер-
ромагнитных слоев, показано, что, управляя их ориентацией, возможно открывать и закрывать прохожде-
ние сверхпроводящего тока через гетероструктуру. То есть, продемонстрирован эффект спинового венти-
ля. Результаты численного расчета визуализированы путем построения трехмерного графика зависимости
плотности состояний от энергии квазичастиц и угла разориентации векторов намагниченности ферромаг-
нитных слоев. Также построены графики зависимости плотности состояний при энергии квазичастиц,
равной энергии Ферми, от угла разориентации ферромагнитных слоев для различных толщин сверхпрово-
дящего слоя в гетероструктуре.

Научное направление: Физика

Язык: русский

Полный текст

DOI

ПУБЛИКАЦИЯ ПОДГОТОВЛЕНА ПО РЕЗУЛЬТАТАМ ПРОЕКТА:

Квантовые эффекты в низкоразмерных гибридных наноструктурах (2025)

Structure and conformational dynamics of formamide molecule in the ground and lowest excited electronic states

Тукачев Н. В., Bataev V., Abramenkov A. и др., Computational and Theoretical Chemistry 2016 No. 1080 P. 23–32

Добавлено: 14 октября 2026 г.

Conformational analysis of N-methylformamide in ground S0 and excited S1 and T1 electronic states

Тукачев Н. В., Bataev V. А., Godunov I. А., Journal of Quantitative Spectroscopy and Radiative Transfer 2016 Vol. 177 P. 291–300

Добавлено: 14 октября 2026 г.

Conformational analysis of acetamide in the ground and lowest excited electronic states

Тукачев Н. В., Bataev V. А., Godunov I. А., Journal of Quantitative Spectroscopy and Radiative Transfer 2017 Vol. 192 P. 30–41

Добавлено: 14 октября 2026 г.

Conformational analysis of N-methylacetamide molecule in the ground and excited electronic states

Тукачев Н. В., Bataev V. A., Godunov I. A., Computational and Theoretical Chemistry 2017 Vol. 1113 P. 82–93

Добавлено: 14 октября 2026 г.

Ground state geometry of PPV oligomers

Тукачев Н. В., Maslennikov D., Sosorev A. и др., The Journal of Physical Chemistry Letters 2019 Vol. 10 No. 12 P. 3232–3239

Добавлено: 14 октября 2026 г.

Effects of π-spacer and fluorine loading on the optoelectronic and photovoltaic properties of (X-DADAD)n benzodithiophene-based conjugated polymers

Тукачев Н. В., Akkuratov A., Kuznetsov I. и др., Synthetic Metals 2020 Vol. 259 Article 116231

Добавлено: 14 октября 2026 г.

Toward probing of the local electron–phonon interaction in small-molecule organic semiconductors with Raman spectroscopy

Тукачев Н. В., Nuraliev M., Parashchuk O. и др., Journal of Chemical Physics 2020 Vol. 153 No. 17 Article 174303

Добавлено: 14 октября 2026 г.

Impact of the acceptor units on optoelectronic and photovoltaic properties of (XDADAD)n-type copolymers:computational and experimental study

Тукачев Н. В., Klimovich I., Prudnov F. и др., Dyes and Pigments 2021 Vol. 185 Article 108899

Добавлено: 14 октября 2026 г.

Suppression of dynamic disorder by electrostatic interactions in structurally close organic semiconductors

Тукачев Н. В., Sosorev A., Parashchuk O. и др., Physical Chemistry Chemical Physics 2021 Vol. 23 No. 29 P. 15485–15491

Добавлено: 14 октября 2026 г.

Low-frequency vibrational modes in G-quadruplexes reveal the mechanical properties of nucleic acids

Тукачев Н. В., González-Jiménez M., Ramakrishnan G. и др., Physical Chemistry Chemical Physics 2021 Vol. 23 No. 23 P. 13250–13260

Добавлено: 14 октября 2026 г.

Understanding the emergence of the boson peak in molecular glasses

Тукачев Н. В., González-Jiménez M., Barnard T. и др., Nature Communications 2023 Vol. 14 Article 215

Добавлено: 14 октября 2026 г.

A Second Glass Transition Observed in Single-Component Homogeneous Liquids Due to Intramolecular Vitrification

Тукачев Н. В., Mali G., Tassieri M. и др., Journal of the American Chemical Society, USA 2023 Vol. 145 No. 48 P. 26061–26067

Добавлено: 14 октября 2026 г.

Reliability of DFT and multiscale modelling for prediction of emission properties of blue TADF luminophores

Тукачев Н. В., Dubinets N. O., Dominskiy D. I. и др., Optical Materials 2024 Vol. 157 No. 2 P. 1–8

Добавлено: 14 октября 2026 г.

Fluorinated polythiophenes with ester side chains for boosting the Voc and efficiency in non-fullerene polymer solar cells

Тукачев Н. В., Su L., Zhou Y. и др., Polymer 2025 Vol. 326 Article 128336

Добавлено: 14 октября 2026 г.

Sandpile Cellular Automata with Manna Rule on the Chung-Lu Graph: Application to X Social Network

Дмитриев А. В., Корнилов В. В., Batienkov R., Lecture Notes in Civil Engineering 2026 Vol. 886 P. 249–255

Добавлено: 13 октября 2026 г.

Sandpile Cellular Automata with Manna Rule on the Chung-Lu Graph: Application to X Social Network

Дмитриев А. В., Shulman I., Лебедев А. А., Studies in Computational Intelligence 2026 Vol. 1265 P. 266–273

Добавлено: 13 октября 2026 г.

Неравновесное состояние в квазиодномерных сверхпроводящих каналах

Арутюнов К. Ю., Харитонов И. А., Петросянц К. О., JETP Letters 2026 Vol. 124 No. 6 P. 1–16

Добавлено: 13 октября 2026 г.

When universal machine learning models fail in capacitance prediction for carbon-based supercapacitors: Leakage-aware validation and electrolyte screening

Makarov D. M., Каликин Н. Н., Fashchevsky K. A. и др., Electrochimica Acta 2026 Vol. 579 Article 150159

Добавлено: 13 октября 2026 г.

Ranging Precision Comparison of Direct and Non-Line-of-Sight LiDAR Systems Based on SNSPD

Махлуф М., Ожегов Р. В., Елезов М. С. и др., Фотоника 2026 Vol. 20 No. 6 P. 414–423

В данной работе проведено сравнение точности дальнометрии лидарных архитектур прямого времени пролёта (dToF) и вне прямой видимости (NLOS), обе из которых используют сверхпроводящий нанопроволочный детектор одиночных фотонов (SNSPD). Обе системы работают на длине волны 1550 нм с импульсным лазером длительностью 50 пс и методом коррелированного во времени счёта одиночных фотонов (TCSPC). Конфигурация dToF обеспечила точность около 100 мкм ...

Добавлено: 12 октября 2026 г.

Proceedings of the 34th IUPAP Conference on Computational Physics: CCP2023, August 4-8, Kobe, Japan

Singapore: Springer, 2026.

Добавлено: 12 октября 2026 г.

Effect of External Pressure and Quantum State on the Local Magnetization of Germanium Layers: Ab Initio Calculation.

Goncharov A., Чибисов А. Н., Advanced Theory and Simulations 2023 Vol. 12 No. 13 Article 2200816

Добавлено: 11 октября 2026 г.

Analytical solution of coupled self-consistency and linearized Usadel equations for dirty superconductors near 𝑇𝑐 and with the proximity effect

S. S. Seidov, N. G. Pugach, Physical Review B: Condensed Matter and Materials Physics 2026 Vol. 114 No. 7 Article 074504

Добавлено: 13 августа 2026 г.

Strain-induced superconducting proximity effect in the topological insulator TaSe3

Lukmanova R.M., Cohn I.A., Minakova V. E. и др., Physical Review B: Condensed Matter and Materials Physics 2025 Vol. 111 No. 22 Article 224510

Магнитосопротивление структур сверхпроводник–топологический изолятор–сверхпроводник, где индий выступает в роли сверхпроводника, а TaSe3 – в роли топологического изолятора, демонстрирует ступенчатые особенности сопротивления под действием магнитных полей. Эти ступени сопротивления являются результатом подавления сверхпроводимости, вызванного эффектом сверхпроводящей близости как в объёмных, так и в поверхностных состояниях топологического изолятора. Положение и амплитуда ступеней, возникающих приблизительно при 0,1 Тл, ...

Добавлено: 11 марта 2026 г.

Practical way to increase nonlinearity of kinetic inductance of superconductor

Korneeva Y. P., Dryazgov M. A., Trofimov I. V. и др., Superconductor Science and Technology 2025 Vol. 38 No. 7 Article 075016

Добавлено: 1 марта 2026 г.