Туннельная спиновая инжекция и особенности проводимости гетероструктур ферромагнетик-сверхпроводник при нулевом напряжении смещения

Анотація

В гетероструктурах ферромагнетик F (Co₂CrAl)–изолятор I–сверхпроводник S (Pb), удельное сопротивление которых изменялось в широких пределах (10^–7–10^–4 Ом∙см²), экспериментально и теоретически исследован эффект гигантской спиновой блокировки туннельного тока, ранее обнаруженный нами (ФНТ 36, 234 (2010)). Установлено, что величина этого эффекта зависит от удельного сопротивления контактов в нормальном состоянии и влияния процесса рекомбинационной спиновой деполяризации. Предложена теоретическая модель, адекватно описывающая процессы туннелирования спин-поляризованных электронов в контактах F–I–S-типа. Установлено, что величина нормированной проводимости σ^FS туннельного контакта F–I–S-типа может быть существенно меньше величины фундаментальной нормированной проводимости σ^NS туннельного контакта N–I–S-типа (N — нормальный металл). В рамках предложенной модели оценена степень спиновой поляризации p пленок ферромагнитного полуметалла сплава Гейслера Co₂CrAl с кристаллической структурой В2- и L2₁-типов, которая оказалась близкой к 1 (р ≈ 0,97). Экспериментально изучена температурная зависимость σ^FS(T) туннельного контакта Co₂CrAl–I–Pb F–I–S-типа. Предложена теоретическая модель, адекватно описывающая температурное поведения нормированной проводимости σ^FS(T) с учетом особенностей спин-поляризованного туннелирования.