СВЧ колебания в сверхпроводниковой туннельной мезаструктуре в условиях спиновой фильтрации

Abstract

Экспериментально исследован процесс возникновения СВЧ колебаний в тонкопленочной туннельной мезаструктуре, состоящей из эпитаксиальной пленки купратного сверхпроводника YBa₂Cu₃O₇₋x, барьерной прослойки из манганита LaMnO₃ и верхнего сверхпроводящего бислоя Au/Nb. Частота обнаруженных СВЧ колебаний перестраивается напряжением смещения и внешним магнитным полем, а ширина линии составляет величину 50 МГц. На мезаструктурах обнаружены пики проводимости при напряжениях, соответствующих щели ниобия, и пик сопротивления при V = 0. С уменьшением температуры ниже критической температуры ниобия наблюдалось возрастание пика сопротивления при нулевом смещении и туннельное магнитосопротивление 10% при магнитном поле H = 0,5 кЭ, которое можно объяснить влиянием спин-поляризованного тока на резистивные характеристики мезаструктуры. Магнитные характеристики манганитной прослойки в мезаструктурах были исследованы методами ФМР спектроскопии на гетероструктурах Au/LaMnO₃/YBa₂Cu₃O₇₋x.

Експериментально досліджено процес виникнення НВЧ коливань у тонкоплівковій тунельній мезаструктурі, що складається з епітаксіальної плівки купратного надпровідника YBa₂Cu₃O₇₋x, бар'єрного прошарку з манганіту LaMnO₃ та верхнього надпровідного бішару Au/Nb. Частота виявлених НВЧ коливань перестроюється напругою зміщення та зовнішнім магнітним полем, а ширина лінії складає величину 50 МГц. На мезаструктурах виявлено піки провідності при напрузі, що відповідає щілині ніобію, та пік опору при V = 0. Зі зменшенням температури нижче критичної температури ніобію спостерігалося зростання піку опору при нульовому зміщенні та тунельний магнітоопір 10% при магнітному полі H = 0,5 кЕ, що можна пояснити впливом спін-поляризованого струму на резистивні характеристики мезаструктури. Магнітні характеристики манганітного прошарку в мезаструктурах було досліджено методами ФМР спектроскопії на гетероструктурах Au/LaMnO₃/YBa₂Cu₃O₇₋x.

The process of microwave oscillations in thin-film tunnel type mesa structures consisting of a cuprate superconducting YBa₂Cu₃O₇₋x epitaxial film, a barrier layer of manganite LaMnO₃ and an upper superconducting Au/Nb bilayer has been experimentally studied. The frequency of the detected microwave oscillations is tuned by the bias voltage and the external magnetic field, and the oscillations linewidth is 50 MHz. At the mesa structures, conductivity peaks were observed at voltages corresponding to the niobium energy gap and the resistance peak at V = 0. With decreasing temperature below the critical temperature of niobium, an increase in the resistive peak at zero bias and a tunneling 10% magnetoresistance at a magnetic field H = 0.5 kOe were observed due to the influence of a spin-polarized current on characteristics of the mesa structure. The magnetic characteristics of the manganite interlayer in mesa structures were investigated by FMR spectroscopy on structures fabricated without the superconducting niobium film.