ОФНЖурнал экспериментальной и теоретической физики Journal of Experimental and Theoretical Physics

  • ISSN (Print) 0044-4510
  • ISSN (Online) 3034-641X

МУЛЬТИСТАБИЛЬНЫЕ СОСТОЯНИЯ И ДЕФОРМИРОВАННЫЕ ВИХРИ В ТОКОНЕСУЩЕМ СВЕРХПРОВОДЯЩЕМ МОСТИКЕ C ТОНКИМ СЛОЕМ НОРМАЛЬНОГО МЕТАЛЛА

Код статьи
S004445102504008X-1
DOI
10.31857/S004445102504008X
Тип публикации
Статья
Статус публикации
Опубликовано
Авторы
Том/ Выпуск
Том 167 / Номер выпуска 4
Страницы
544-552
Аннотация
Теоретически показано, что покрытие сверхпроводящего мостика (S) тонким слоем нормального металла (N) при определенных параметрах приводит к появлению в нем стационарных мультистабильных состояний, контролируемых током. Их наличие связано со входом лежащих в плоскости мостика вихрей и их локализации (пиннинге) на SN-интерфейсе. Вихри имеют деформированные (сжатые) коры в N-слое из-за его малой толщины dn и существуют в мостике несмотря на относительно большую длину когерентности εn ≫ dn. Наличие нескольких стационарных состояний, имеющих разные сверхпроводящие характеристики при одном значении тока, может быть использовано в сверхпроводящих запоминающих устройствах или детекторах электромагнитного излучения/частиц.
Ключевые слова
Дата публикации
16.09.2025
Год выхода
2025
Всего подписок
0
Всего просмотров
10

Библиография

  1. 1. R. P. Huebener, Magnetic Flux Structures in Superconductors, Springer, Berlin (1979).
  2. 2. A. M. Campbell and J. E. Evetts, Flux Vortices and Transport Currents in Type II Superconductors, Adv. Phys. 21, 199 (1972).
  3. 3. C. P. Bean and J. D. Livingston, Surface Barrier in Type II Superconductors, Phys. Rev. Lett. 12, 14 (1964).
  4. 4. G. Deutscher and P. G. de Gennes, in: Superconductivity, Vol. 2, R. D. Parks, ed. By M. Dekker, New York (1969), p. 1005.
  5. 5. V. S. Stolyarov, T. Cren, C. Brun, I. A. Golovchanskiy, O. V. Skryabina, D. I. Kasatonov, M. M. Khapaev, M. Yu. Kupriyanov, A. A. Golubov, and D. Roditchev, Expansion of a Superconducting Vortex Core Into a Diffusive Metal, Nat. Commun. 9, 2277 (2018).
  6. 6. Th. Bergmann, K. H. Kuhl, B. Schroder, M. Jutzler, and F. Pobell, Proximity-Effect-Induced Superconductivity at Millikelvin Temperatures, J. Low Temp. Phys. 66, 209 (1987).
  7. 7. Yu. N. Ovchinnikov, B. I. Ivlev, R. J. Soulen, Jr., J. H. Claassen, W. E. Fogle, and J. H. Colwell, Temperature and Magnetic Field Dependence of the Induced Magnetization in Macroscopic Samples Due to the Proximity Effect, Phys. Rev. B 56, 9038 (1997).
  8. 8. O. V. Skryabina, S. N. Kozlov, S. V. Egorov, A.A.Klimenko, V. V. Ryazanov, S. V. Bakurskiy, M. Yu. Kupriyanov, N. V. Klenov, I. I. Soloviev, A.A.Golubov, K. S. Napolskii, I. A. Golovchanskiy, D. Roditchev, and V. S. Stolyarov, Anomalous Magneto-Resistance of Ni-Nanowire/Nb Hybrid System, Sci. Rep. 9, 14470 (2019).
  9. 9. J. R. Clem and V. G. Kogan, Kinetic Impedance And Depairing in Thin and Narrow Superconducting Films, Phys. Rev. B 86, 174521 (2012).
  10. 10. A. Bodyagin and D. Yu. Vodolazov, Nascent Vortices in Current-Carrying Hybrid Superconducting Bridge, Phys. Rev. B 108, 134519 (2023).
  11. 11. H. J. Fink, Vortex Nucleation in a Superconducting Slab Near a Second-Order Phase Transition and Excited States of the Sheath Near Hc3, Phys. Rev. 177, 732 (1968).
  12. 12. G. S. Mkrtchyan, F. R. Shakirzyanova, E. A. Shapoval, and V. V. Schmidt, Interaction Between a Vortex and the Boundary Between Two Superconductors, Sov. Phys. JETP 36, 352 (1973).
  13. 13. G. S. Mkrtchyan and V. V. Schmidt, Pinning of a Vortex Lattice on the Interface of Two Superconductors and the Critical Current, Sov. Phys. JETP 41, 90 (1975).
  14. 14. D. Yu. Vodolazov, Squeezed and Nascent Vortices in a Thin Normal Layer with Proximity Induced Superconductivity, Phys. Rev. B 110, 014517 (2024).
  15. 15. M. V. Milosevic, G. R. Berdiyorov, and F. M. Peeters, Fluxonic Cellular Automata, Appl. Phys. Lett. 91, 212501 (2007).
  16. 16. V. S. Stolyarov, V. Ruzhitskiy, R. A. Hovhannisyan, S. Grebenchuk, A. G. Shishkin, O. V. Skryabina, I. A. Golovchanskiy, A. A. Golubov, N. V. Klenov, I. I. Soloviev, M. Yu. Kupriyanov, A. Andriyash, and D. Roditchev, Revealing Josephson Vortex Dynamics in Proximity Junctions below Critical Current, Nano Lett. 22, 5715 (2022).
  17. 17. T. Golod and V. M. Krasnov, Demonstration of a Superconducting Diode-with-Memory Operational at Zero Magnetic Field with Switchable Nonreciprocity, Nat. Commun. 13, 3658. (2022).
  18. 18. R. A. Hovhannisyan, T. Golod, and V. M. Krasnov, Controllable Manipulation of Semifluxon States in Phase-Shifted Josephson Junctions, Phys. Rev. Lett. 132, 227001 (2024).
  19. 19. D. S. Kalashnikov, V. I. Ruzhitskiy, A. G. Shishkin, I. A. Golovchanskiy, M. Y. Kupriyanov, I. I. Soloviev, D. Roditchev, and V. S. Stolyarov, Demonstration of a Josephson Vortex-Based Memory Cell with Microwave Energy-Efficient Readout, Commun. Phys. 7, 88 (2024).
  20. 20. J. Zmuidzinas, Superconducting Microresonators: Physics and Applications, Annu. Rev. Condens. Matter Phys. 3, 169 (2012).
  21. 21. K. Irwin and G. Hilton, Transition-Edge Sensors, in: Cryogenic Particle Detection. Topics in Applied Physics, ed. by C. Enss, Springer, Berlin, Heidelberg (2005), vol. 99, p. 63.
  22. 22. C. M. Natarajan, M. G. Tanner, and R. H. Hadfeld, Superconducting Nanowire Single-Photon Detectors: Physics and Applications, Supercond. Sci. Technol. 25, 063001 (2012).
  23. 23. Д. Ю. Водолазов, Сенсор на нелинейной кинетической индуктивности, Письма в ЖЭТФ 118, 769 (2023)
  24. 24. D. Yu. Vodolazov, Nonlinear Kinetic Inductance Sensor, JETP Lett. 118, 773 (2023).
QR
Перевести

Индексирование

Scopus

Scopus

Scopus

Crossref

Scopus

Высшая аттестационная комиссия

При Министерстве образования и науки Российской Федерации

Scopus

Научная электронная библиотека