ИСТИНА

В настоящее время исследование свойств джозефсоновских контак-тов с ферромагнитными слоями в области слабой связи является важной и актуальной задачей в связи с их возможным применением для ряда перспективных устройств, таких как сверхпроводящие элементы маг-нитной памяти (SC-MRAM), логические и квантовые биты, а также эле-менты искусственных нейронных сетей [1]. Использование сверхпрово-дящих элементов может позволить многократно сократить энергопо-требление подобных устройств. Более того, специфическая физика взаи-модействия сверхпроводящего и магнитного параметра порядка в рам-ках эффекта близости порождает ряд эффектов, например, явление 0-пи осцилляций джозефсоновской фазы, которые могут быть использованы для создания запоминающих устройств, работающих на принципиально иных принципах организации логики. Данная работа посвящена всестороннему исследованию электрон-ного транспорта в магнитных джозефсоновских S-IsF-S структурах с композитным промежуточным слоем, состоящим из туннельного барье-ра I, тонкой сверхпроводящей пленки s и ферромагнитного слоя F. По-добная структура сочетает высокое быстродействие туннельных контак-тов и возможности, возникающие за счет наличия магнитного упорядо-чивания в системе. Моделирование системы проводилось в рамках системы микро-скопических уравнений Узаделя с граничными условиями Куприянова-Лукичева. Проведенные расчеты показали, что характерное напряжение в системе сопоставимо с величинами для SIS контактов и почти не зави-сит от толщины и характеристик ферромагнитного материала. При этом свойства F слоя определяют фазовый сдвиг в системе, являющийся пе-риодической функцией от толщины ферромагнетика [2-3]. При этом в переходной области, отвечающей за переход джозефо-новской фазы из 0 в пи состояние, было обнаружено нетривиальное по-ведение ток-фазовых зависимостей (ТФЗ). В данной области формиро-вались дополнительные устойчивые ветви ТФЗ, в которых система мо-жет существовать, что приводило к гистерезисному поведению системы в случае адиабатического изменения внешней фазы. [4] В рамках иссле-дования проведено исследование типов многозначных ток-фазовых за-висимостей, возникающих в области 0-пи перехода. Отдельно изучалась эволюция ТФЗ при уменьшении толщины центрального сверхпроводя-щего слоя, которое приводит к подавлению сверхпроводящего порядка внутри области слабой связи и вырождению многозначных зависимо-стей к обычному туннельному поведению SIFS структуры. Динамические характеристики системы исследовались в рамках резистивной модели для последовательно соединенных сосредоточен-ных джозефсоновских контактов. При этом, незначительная толщина промежуточного сверхпроводящего слоя приводит к связи туннельного и ферромагнитного джозефсоновского контакта за счет проявления неравновесных эффектов. Модели для описания подобных эффектов бы-ли рассмотрены в работах [5-6] для стеков одинаковых туннельных джозефсоновских контактов. В случае SIsFS структуры характерные времена изменения фазы обоих контактов значительно отличаются друг от друга, что приводит к серьезным изменениям в динамике системы. Мы рассмотрели влияние данной связи на динамические характеристики и быстродействие каждого из джозефсоновских контактов. Работа выполнена при поддержке грантов РФФИ-18-32-00672 мол_а и РНФ 17-12-01079. 1. I. I. Soloviev, N. V. Klenov, S. V. Bakurskiy, M. Yu Kupriyanov, A. L. Gudkov, and A. S. Sidorenko., Beilstein Journal of Nan-otechnology, 8:2689–2710, 2017. 2. S. V. Bakurskiy, N. V. Klenov, I. I. Soloviev, V. V. Bol'ginov, V. V. Ryazanov, I. V. Vernik, O. A. Mukhanov, M. Yu Kupriyanov, and A. A. Golubov. Applied Physics Letters, 102:192603–1 –192603–4, 2013 3. S. V. Bakurskiy, N. V. Klenov, I. I. Soloviev, M. Yu Kupriyanov, and A. A. Golubov. Phys. Rev. B, 88(14):144519–1–144519–13, 2013. 4. S. V. Bakurskiy, V. I. Filippov, V. I. Ruzhickiy, N. V. Klenov, I. I. Soloviev, M. Yu Kupriyanov, and A. A. Golubov. Phys. Rev. B, 95(9):094522–1–094522–11, 2017 5. M. Machida, T. Koyama, and M. Tachiki, Phys. Rev. Lett., 83, 4618, 1999 6. J. Keller and D. A. Ryndyk, Phys. Rev. B, 71, 054507, 2005