Νανοδομικά συστήματα αποτελούμενα από υπεραγώγιμα και μαγνητικά συστατικά

Σε αυτή την ερευνητική δραστηριότητα μελετάμε την αλληλεπίδραση της υπεραγωγιμότητας με τον μαγνητισμό σε υβριδικά νανοδομικά συστήματα τα οποία είναι σε μορφή μονοδιάστατων νανοσωματιδίων αλλά και δισδιάστατων διαστρωματικών υμενίων. Μας απασχολούν τόσο θέματα βασικής φυσικής όπως η πιθανή αλλαγή στην δημιουργία των υπεραγώγιμων ζευγών Cooper, αλλά και οι δυνατότητες εφαρμογών σε αισθητήρες μαγνητικού πεδίου. Η βασική γνώση θεωρεί ότι η υπεραγωγιμότητα και ο μαγνητισμός είναι δύο ασύμβατα φαινόμενα. Θεωρητικά μοντέλα προτείνουν ότι σε FM-SC-FM τριστρωματικές νανοδομές οι ηλεκτρονικές ιδιότητες του υπεραγώγιμου ενδιάμεσου υμενίου μπορούν να ελεγχθούν από το σχετικό προσανατολισμό των μαγνητίσεων των δύο εξωτερικών σιδηρομαγνητικών υμενίων. Πρόσφατα θεωρητικά μοντέλα προβλέπουν ότι η υπεραγωγιμότητα ενισχύεται στην αντι-παράλληλη διάταξη των μαγνητίσεων των εξωτερικών υμενίων, ενώ καταστρέφεται στην ομο-παράλληλη (Fig. 1). Τα πειραματικά δεδομένα μας σε exchanged biased NiFe-Nb-NiFe τριστρωματικές νανοδομές αποδεικνύουν την αντίθετη συμπεριφορά (Figs. 2(a)-2(c)). Αυτά τα αποτελέσματα μπορούν να ερμηνευθούν με τη δημιουργία μιας spin-triplet συνιστώσας των ζευγών Cooper (scenario (I), Fig. 3) η από την επίδραση της κάθετης μαγνητικής συνιστώσας των εξωτερικών σιδηρομαγνητικών υμενίων (scenario (II), Fig.4) όπως φαίνεται από τα πειραματικά δεδομένα που παρουσιάζονται στο Fig. 2(d).