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纳米线检测阿布里科索夫涡

2019-12-10 10:11:33 • 来源：

莫斯科罗蒙诺索夫莫斯科国立大学莫斯科物理技术学院和俄罗斯科学院固态物理研究所的研究人员证明了检测通过超导体-铁磁体界面穿透的Abrikosov涡旋的可能性。他们的研究中考虑的设备发表在《科学报告》上，是一种具有超导电极的铁磁纳米线。

纳米线检测阿布里科索夫涡

超导体是具有在特定的临界温度Tc以下失去电阻的特性的材料。超导体的另一个惊人特性是磁场驱逐(悬浮)。这种效应是由于电流流过超导体表面而屏蔽了磁场。还有II型超导体，在温度低于临界温度时，它可以量化涡流的形式渗透磁通。这种现象以最初预测它的阿列克谢·阿布里科索夫的名字命名。阿布里柯索夫涡流是具有非超导芯的超导电流涡流，该非超导芯携带磁通量量子。

该论文的第一作者和MIPT实验室的研究员Olga Skryabina表示：“研究目标是研究一维超导体-铁磁体系统中拮抗现象的共存。最近，这种系统引起了人们的极大兴趣这些现象使这些系统成为功能性混合纳米器件的有前途的选择，例如超导电流转换器，自旋阀，磁阻RAM，以及将铁磁镍纳米线连接到超导铌电极上。 ”

标本电阻与外部磁场强度的关系。蓝色和红色显示磁场扫描方向。(a)温度高于临界温度。系统处于正常状态，系统电阻变化低(主要归因于镍纳米线的反向磁化。)(b)温度低于临界超导转变温度。系统电阻变化大一个数量级。该曲线为锯齿形，其电阻波动对应于Abrikosov涡旋的穿透/退出。两个图上的方框均为纳米线反转磁化范围内的放大详细视图。图片来源：O。V. Skryabina等，《科学报告》

Olga Skryabina继续说道：“我们将样品置于平行于纳米线中心线的磁场中。发现通过在这种条件下测量样品电阻，我们可以检测出磁通量量子进入或存在超导的时刻。”

涡流渗透并进入铌或从铌中逸出(图2c)会引起锯齿状电阻。系统中的镍纳米线的作用就像避雷针，“吸引” 磁场。与之接触会削弱铌电极的超导性，因此会定位Abrikosov涡旋的穿透点。研究表明，这些超导链与常规电路之间存在巨大差异。需要对混合超导体设备进行更多研究，以开发更先进的超导数字和量子计算机以及超灵敏传感器。

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