本项目主要研究铁磁、半金属-超导多层结构中长程电荷流和自旋流随非共线铁磁体的磁矩强度、铁磁层厚度、磁矩偏转角、结构对称性变化的物理过程和规律。将建立一个描述铁磁、半金属-超导界面两侧自旋相关电子-空穴对关联函数及其量子态演化模型,从而探究超导/铁磁/超导结中若干实验和理论反常现象的根本原因和内在机制,如:铁磁单晶纳米线在超导临界温度附近电阻的反常跳变;具有非共线磁矩的双层铁磁约瑟夫森结中长程自旋流的传输;铁磁体中非共线中心磁畴引起的约瑟夫森电流相干增强。这将有助于揭示铁磁/半金属-超导结构中电荷和自旋输运的基本规律及电子的自旋自由度和电荷自由度分离的本质,为研制基于铁磁-超导结构的固态量子器件提供基础理论储备,推动自旋电子学发展。
英文主题词ferromagnet/half metal-superconductor junction;spin-dependent transport;long-range Josephson current;equal-spin Andreev reflection;proximity effect