Article

Access to the text (HTML) Access to the text (HTML)
PDF Access to the PDF text
Advertising


Access to the full text of this article requires a subscription.
  • If you are a subscriber, please sign in 'My Account' at the top right of the screen.

  • If you want to subscribe to this journal, see our rates

  • You can purchase this item in Pay Per ViewPay per View - FAQ : 30,00 € Taxes included to order
    Pages Iconography Videos Other
    12 0 0 0


Comptes Rendus Physique
Volume 7, n° 1
pages 116-127 (janvier 2006)
Doi : 10.1016/j.crhy.2006.01.001
Superconductivity and macroscopic quantum effects in superconducting/ferromagnetic hybrid nanostructures
Supraconductivité et effets quantiques macroscopiques dans les nanostructures hybrides supraconducteur/ferromagnétique
 

Marco Aprili a, b, , Takis Kontos a, 1, Maria-Luisa Della Rocca a, b, Jérome Lesueur b, Wiebke Guichard c, Philippe Gandit c, A. Bauer d, Christoph Strunk d
a CSNSM-CNRS, bâtiment 108, université Paris-Sud, 91400 Orsay, France 
b Laboratoire de physique quantique ESPCI, 10, rue Vauquelin, 75005 Paris, France 
c CRTBT-CNRS, 25, avenue des Martyrs, 38000 Grenoble, France 
d Institut für Experimentelle und Angewandte Physik, Universität Regensburg, 93040 Regensburg, Germany 

Corresponding author.
Abstract

Hybrid nanostructures not only open new routes for studying the coexistence of superconductivity and ferromagnetism, but they also provide new insights into the fundamentals of quantum electronics. We have investigated, by a series of experiments, the change in the superconducting wavefunction resulting from the interaction between the spins of a Cooper pair and the exchange field. Tunneling spectroscopy reveals an inhomogeneous Fulde-Ferrell-Larkin-Ovchinnikov (FFLO) superconducting state induced in a ferromagnetic thin film by the proximity effect. As a consequence, critical current and macroscopic quantum interference (SQUID) experiments show -coupling between two superconductors coupled through a ferromagnetic thin film. -coupling originates a spontaneous half quantum flux in a superconducting ring. This phase transition has been observed by Josephson and Hall magnetometry. To cite this article: M. Aprili et al., C. R. Physique 7 (2006).

The full text of this article is available in PDF format.
Résumé

Les nanostructures hybrides ouvrent des nouvelles perspectives pour étudier la coexistence entre deux états fondamentaux antagonistes : la supraconductivité et le ferromagnétisme. Elles permettent également de créer des nouveaux dispositifs pour lʼélectronique quantique. Nous avons étudié par une série dʼexpériences lʼétat supraconducteur original qui se produit à lʼintérieur dʼun matériau ferromagnétique à cause de lʼinteraction entre les spins dʼune paire de Cooper et le champ dʼexchange. Les mesures de spectroscopie tunnel montrent quʼun état supraconducteur inhomogène, de type Fulde-Ferrell-Larkin-Ovchinnikov (FFLO), est induit dans une couche mince ferromagnétique par effet de proximité. Nous avons montré par ailleurs que le couplage Josephson entre cet état et une électrode supraconductrice est négatif (couplage- ) par des mesures de courant critique et dʼinterférence quantique macroscopique (SQUID). Le couplage représente une « batterie de phase » et produit un supercourant spontané lorsque la jonction ferromagnétique est insérée dans un anneau supraconducteur. Le flux magnétique associé à ce courant est dʼun demi-quantum de flux. Cette transition de phase à basse température a été observée par magnétométrie Josephson et magnétométrie Hall. Pour citer cet article : M. Aprili et al., C. R. Physique 7 (2006).

The full text of this article is available in PDF format.

Keywords : Superconductivity, Josephson effect, Tunneling spectroscopy, Quantum transport

Mots-clés : Supraconductivité, Effet Josephson, Spectroscopie tunnel, Transport quantique


1  Permanent address: Laboratoire Pierre Aigrain, École normale supérieure, 24, rue Lhomond, 75231 Paris cedex 05.


© 2006  Académie des sciences@@#104156@@
EM-CONSULTE.COM is registrered at the CNIL, déclaration n° 1286925.
As per the Law relating to information storage and personal integrity, you have the right to oppose (art 26 of that law), access (art 34 of that law) and rectify (art 36 of that law) your personal data. You may thus request that your data, should it be inaccurate, incomplete, unclear, outdated, not be used or stored, be corrected, clarified, updated or deleted.
Personal information regarding our website's visitors, including their identity, is confidential.
The owners of this website hereby guarantee to respect the legal confidentiality conditions, applicable in France, and not to disclose this data to third parties.
Close
Article Outline
You can move this window by clicking on the headline
@@#110903@@