На основе линеаризованных уравнений Узаделя выполнены расчеты критической тем пературы Tc фазового перехода в сверхпроводящее состояние гибридной структуры сверх проводник/ферромагнетик/сверхпровод-ник (SFS) c эффектом близости. Показано, что эффект близости между S и F металлами и обменное взаимодействие могут индуцировать неоднородное сверхпроводящее состояние с продольной слоям мо-дуляцией сверхпроводящего параметра порядка ∝ exp(i pz ), которое характеризуется отличным от нуля значением волнового числа p, описывающего неустойчивость Ларкина−Овчинникова−Фульде−Феррелла. Изучено влияние этой неустойчивости на переходы между 0-и π-состояниями SFS-структуры. Показано, что 0−π переход сопровождается немонотонной зависимостью как критической температуры Tc , так и эффективной глубины проникновения магнитного поля в гибридную структуру от характерного размера ферромагнитной области.Работа выполнялась при финансовой поддержке гранта РНФ № 151210020. DOI: 10.21883/FTT.2017.11.45048.07k
ВведениеНеобычное поведение гибридных структур, состоящих из чередующихся слоев сверхпроводника (S) и фер-ромагнетика (F) с эффектом близости [1], как прави-ло, связано с явлением π-сверхпроводимости [2], при котором устанавливается нетривиальная разность фаз θ = π между соседними сверхпроводящими слоями. Эффект близости на SF-границах и обменное взаи-модействие приводят к появлению в ферромагнетике сверхпроводящих корреляций, амплитуда которых ос-циллирует и затухает в направлении, перпендикулярном SF-границе [3][4][5]. Частичное или полное подавление сверхпроводимости в S-слоях зависит от структуры пар-ной волновой функции, т. е. от типа основного состояния (0 или π), которое устанавливается в SFS-структуре. Фазовый переход между 0-и π-состояниями гибридной структуры проявляется в немонотонной зависимости критической температуры перехода структуры в сверх-проводящее состояние T c от толщины F-слоя и экспери-ментально определяется по заметному подавлению джо-зефсоновского тока SFS-перехода [3,4,6,7]. Для опреде-ления критической температуры T c -перехода гибридной SF-структуры в сверхпроводящее состояние используют измерения температурной зависимости сопротивления образца [8][9][10], его магнитной восприимчивости [11], или нелинейного СВЧ-отклика [12].В последнее время ведутся активные исследования джозефсоновских переходов, в которых из-за различных особенностей туннелирования через барьер возникает неоднородное вдоль слоев распределение джозефсонов-ской разности фаз. В гибридных SFS-структурах это достигается путем изменения толщины ферромагнитно-го слоя [13] и/или при использовании комбинированного барьера, состоящего из участков нормального (N) металла и ферромагнетика [14]. Подобные системы с искусственно созданным чередованием 0 и π контактов обладают необычной (отличной от фраунгоферовой) зависимостью критического тока I c от внешнего магнитного поля H 0 [15,16] и допускают спонтанную генерацию вихрей с магнитным потоком, равным доле кванта магнитного потока 0 = π c/|e| на границах между 0 и π участками перехода [17,18]. Джозеф...