КАРТОЧКА ПРОЕКТА ФУНДАМЕНТАЛЬНЫХ И ПОИСКОВЫХ НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ,
ПОДДЕРЖАННОГО РОССИЙСКИМ НАУЧНЫМ ФОНДОМ
Информация подготовлена на основании данных из Информационно-аналитической системы РНФ, содержательная часть представлена в авторской редакции. Все права принадлежат авторам, использование или перепечатка материалов допустима только с предварительного согласия авторов.
ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ
Номер проекта 22-72-00032
НазваниеСпинтроника топологических сверхпроводников с нетривиальным спариванием
Руководитель Акзянов Рамиль Шарифуллович, Кандидат физико-математических наук
Организация финансирования, регион федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Московский физико-технический институт (национальный исследовательский университет)" , г Москва
Конкурс №70 - Конкурс 2022 года «Проведение инициативных исследований молодыми учеными» Президентской программы исследовательских проектов, реализуемых ведущими учеными, в том числе молодыми учеными
Область знания, основной код классификатора 02 - Физика и науки о космосе; 02-209 - Низкие температуры и сверхпроводимость
Ключевые слова Топологическая сверхпроводимость, спинтроника, магнетизм, фермион Майораны
Код ГРНТИ21.19.29
ИНФОРМАЦИЯ ИЗ ЗАЯВКИ
Аннотация
Спинтроника является активно развивающийся областью в последнее время, что связано с низкой диссипацией и быстрой работой устройств на ее основе, в том числе и магнитной памятью. Одной из существенных проблем устройств на основе спинтроники является наличие диссипации, которая связана с наличием диссипативного зарядового тока наряду со спиновым током. Одним из способов решения этой проблемы является использование сверхпроводников, которые характерны тем, что зарядовый ток протекает бездиссипативно. Сверхпроводящая спинтроника на текущий момент привлекает значительный интерес со стороны научного сообщества. Основными объектами исследования являются структуры из сверхпроводников с синглетным спариванием и ферромагнетиков. При наличии магнитной неоднородности или сильного спин-орбитального взаимодействия на границе в такой структуры возможна генерация спинового сверхтока, что наблюдалось экспериментально. Спиновые токи генерируются только на границе сверхпроводника и ферромагнетика и определяются намагниченностью ферромагнитного слоя, что накладывает определенные ограничения на устройство сверхпроводящих девайсов.
Мы предлагаем другой подход для реализации спинтроники: использование триплетных сверхпроводников, в которых бездиссипативные токи будут генерироваться куперовскими парами с единичным спином. Одним из таких материалов является Bi2Se3 допированный медью, стронцием или ниобием. В таком материале при Тс~3К реализуется сверхпроводимость с триплетным спариванием, нарушающим вращательную симметрию кристалла. Теоретический анализ показывает, что только векторный нематический параметр порядка соответствующий триплетному спариванию удовлетворяет экспериментальным данным.
В рамках проекта мы изучим возможность генерации спиновых сверхтоков в сверхпроводниках на основе допированных топологических изоляторах. Мы исследуем, каким образом данные спиновые сверхтоки могут быть использованы для управления ферромагнитным слоем в S/F и S/F/S структурах. Также, мы исследуем возможность управления ток-фазовыми соотношениями в S/F/S структурах для реализации фазовых батарей. Кроме того, мы изучим каким образом намагниченность влияет на сверхпроводящие свойства допированных топологических изоляторов. Мы выясним, возможно ли управлять направлением векторного сверхпроводящего параметра порядка с помощью магнитного поля и каким образом это отразится на транспортных характеристиках. Заявленные результаты являются новыми и находятся на переднем краю исследований.
ОТЧЁТНЫЕ МАТЕРИАЛЫ