铁磁有序和超导有序是两种互相对抗的物理现象,在自然界的体材料中这两种有序度共存的情况非常罕见。但是,通过人工制备的铁磁/超导异质结构,可以使得铁磁有序和超导有序相互邻近并发生相互耦合,产生反常的物理效应。一方面,铁磁体会对超导体的宏观性质(如超导转变温度,临界磁场等)以及超导体内部的磁通格子和磁通动力学产生影响;另一方面,超导体也可能对铁磁体的微观磁结构和自旋动力学过程产生影响。本项研究利用分子束外延,磁控溅射等先进生长技术,制备了一系列高质量的铁磁体/超导体异质结构。通过磁性,电输运,磁共振等测量手段,研究铁磁有序和超导有序之间的相互作用与影响,取得了一些创新性成果。包括1.首次通过宏观的磁性测量发现多层膜中超导对铁磁有序影响的重要实验证据;2.首次发现连续铁磁层对超导磁通的钉扎,并提出了一个动态自旋-磁通耦合模型,为实现利用超导体进行自旋操纵提供了新的思路;3.系统研究了三层膜中铁磁-超导相互作用与铁磁层厚度的关系,表明铁磁-超导相互作用主要发生在界面附近区域。
英文主题词ferromagnetism;superconductivity;heterostructure;