Спиновые эффекты в сверхпроводниковых гетероструктурахSPIN PHENOMENA IN SUPERCONDUCTING HETEROSTRUCTURES
Соискатель:
Бобкова Ирина Вячеславовна
Члены комитета:
Фоминов Яков Викторович (Институт теоретической физики им. Л.Д. Ландау РАН, доктор физико-математических наук, председатель комитета), Кленов Николай Викторович (Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова, доктор технических наук, член комитета), Куприянов Михаил Юрьевич (Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова, доктор физико-математических наук, член комитета), Мельников Александр Сергеевич (Институт физики микроструктур РАН, доктор физико-математических наук, член комитета), Тагиров Ленар Рафгатович (Казанский физико-технический институт им. Е.К. Завойского, доктор физико-математических наук, член комитета)
Диссертация принята к предварительному рассмотрению:
2/6/2023
Диссертация принята к защите:
2/6/2023 (Протокол № 4)
Дисс. совет:
Совет по физике
Дата защиты:
5/15/2023
Диссертационная работа посвящена теоретическому исследованию некоторого круга вопросов сверхпроводниковой спинтроники и показывает, что синергия между сверхпроводимостью и традиционными для спинтроники магнитными и спин-орбитальными материалами привносит фундаментально новую спиновую физику. Изучено сверхпроводящее состояние в присутствии зеемановского поля в неравновесных условиях. Построена теория термоиндуцированного спинового сигнала в сверхпроводниках, развита теория термоиндуцированного движения доменных границ в гетероструктурах сверхпроводник/(анти)ферромагнетик. Предсказан ряд магнитоэлектрических эффектов, которые возможны только в сверхпроводящем состоянии. Сюда относится гигантское спиновое расщепление плотности состояний под действием сверхтока, индуцированная сверхтоком триплетная сверхпроводимость. Предсказан новый фундаментальный механизм взаимодействия магнитных моментов через фазу сверхпроводника. Построена теория прямого и обратного магнитоэлектрического эффектов в сверхпроводящих гетероструктурах с текстурированными магнетиками, включая теорию резистивного состояния при наличии динамики намагниченности. Для киральных магнитных структур предсказан новый тип трехчастичного магнитного взаимодействия, переносимого сверхтоком.
Диссертация [*.pdf, 9.81 Мб] (дата размещения 2/9/2023)
Резюме [*.pdf, 5.63 Мб] (дата размещения 2/9/2023)
Summary [*.pdf, 5.60 Мб] (дата размещения 2/9/2023)
Публикации, в которых излагаются основные результаты диссертации
I.V. Bobkova, A.M. Bobkov, M.A. Silaev. Magnetoelectric effects in Josephson junctions (Topical Review) (смотреть на сайте журнала)
D.S. Rabinovich, I.V. Bobkova, A.M. Bobkov, M.A. Silaev. Magnetoelectric effects in superconductor/ferromagnet bilayers (смотреть на сайте журнала)
D.S. Rabinovich, I.V. Bobkova, A.M. Bobkov, M.A. Silaev. Resistive State of Superconductor-Ferromagnet-Superconductor Josephson Junctions in the Presence of Moving Domain Walls (смотреть на сайте журнала)
D.S. Rabinovich, I.V. Bobkova, A.M. Bobkov, M.A. Silaev. Chirality selective spin interactions mediated by the moving superconducting condensate (смотреть на сайте журнала)
I.V. Bobkova, A.M. Bobkov, M.A. Silaev. Spin torques and magnetic texture dynamics driven by the supercurrent in superconductor/ferromagnet structures (смотреть на сайте журнала)
I.V. Bobkova, A.M. Bobkov, M.A. Silaev. Gauge theory of the long-range proximity effect and spontaneous currents in superconducting heterostructures with strong ferromagnets (смотреть на сайте журнала)
A.A. Mazanik, I.V. Bobkova. Supercurrent-induced long-range triplet correlations and controllable Josephson effect in superconductor/ferromagnet hybrids with extrinsic spin-orbit coupling (смотреть на сайте журнала)
I.V. Bobkova, A.M. Bobkov, M.A. Silaev. Dynamic Spin-Triplet Order Induced by Alternating Electric Fields in Superconductor-Ferromagnet-Superconductor Josephson Junctions (смотреть на сайте журнала)
M.A. Silaev, I.V. Bobkova, A.M. Bobkov. Odd triplet superconductivity induced by a moving condensate (смотреть на сайте журнала)
G.A. Bobkov, I.V. Bobkova, A.M. Bobkov. Long-range interaction of magnetic moments in a coupled system of superconductor-ferromagnet-superconductor Josephson junctions with anomalous ground-state phase shift (смотреть на сайте журнала)
M. Nashaat, I.V. Bobkova, A.M. Bobkov, Yu.M. Shukrinov, I.R. Rahmonov, K. Sengupta. Electrical control of magnetization in superconductor/ferromagnet/superconductor junctions on a three-dimensional topological insulator (смотреть на сайте журнала)
I.V. Bobkova, A.M. Bobkov. Electrically controllable spin filtering based on superconducting helical states (смотреть на сайте журнала)
I.V. Bobkova, A.M. Bobkov, Alexander A. Zyuzin, Mohammad Alidoust. Magnetoelectrics in disordered topological insulator Josephson junctions (смотреть на сайте журнала)
I.V. Bobkova, A.M. Bobkov. Quasiclassical theory of magnetoelectric effects in superconducting heterostructures in the presence of spin-orbit coupling (смотреть на сайте журнала)
G.A. Bobkov, I.V. Bobkova, A.M. Bobkov, Akashdeep Kamra Thermally induced spin torque and domain-wall motion in superconductor/antiferromagnetic-insulator bilayers (смотреть на сайте журнала)
I.V. Bobkova, A.M. Bobkov, Wolfgang Belzig. Thermally induced spin-transfer torques in superconductor/ferromagnet bilayers (смотреть на сайте журнала)
I.V. Bobkova, A.M. Bobkov. Thermospin effects in superconducting heterostructures (смотреть на сайте журнала)
I.V. Bobkova, A.M. Bobkov. Injection of nonequilibrium quasiparticles into Zeeman-split superconductors: A way to create long-range spin imbalance (смотреть на сайте журнала)
I.V. Bobkova, A.M. Bobkov. Long-range spin imbalance in mesoscopic superconductors under Zeeman splitting (смотреть на сайте журнала)
I.V. Bobkova, A.M. Bobkov. Long-range proximity effect for opposite-spin pairs in superconductor-ferromagnet heterostructures under nonequilibrium quasiparticle distribution (смотреть на сайте журнала)
I.V. Bobkova, A.M. Bobkov. Triplet contribution to the Josephson current in the nonequilibrium superconductor/ferromagnet/superconductor junction (смотреть на сайте журнала)
T.E. Golikova, M.J. Wolf, D. Beckmann, G.A. Penzyakov, I.E. Batov, I.V. Bobkova, A.M. Bobkov, V.V. Ryazanov. Controllable supercurrent in mesoscopic superconductor-normal metal-ferromagnet crosslike Josephson structures (смотреть на сайте журнала)
I.V. Bobkova, A.M. Bobkov. Recovering of superconductivity in S/F bilayers under spin-dependent nonequilibrium quasiparticle distribution (смотреть на сайте журнала)
I.V. Bobkova, A.M. Bobkov. Recovering the superconducting state via spin accumulation above the pair breaking magnetic field of superconducting/ferromagnet multilayers (смотреть на сайте журнала)
Сведения о результатах защиты:
Комитет по диссертации рекомендовал присудить И.В. Бобковой ученую степень доктора физических наук с отличием (протокол № 2 от 15.05.2023 г.). Решением диссертационного совета (протокол № 6 от 24.05.2023 г.) присуждена ученая степень доктора физических наук с отличием.