Введение
Глава 1. Вихревые молекулы и особенности взаимодействия вихрей в тонких пленках слоистых сверхпроводников 24
1.1. Притяжение наклонных вихрей в тонкой пленке слоистого сверхпроводника 29
1.1.1. Основные уравнения 29
1.1.2. Наклонный вихрь в пленке слоистого сверхпроводника 32
1.1.3. Потенциал взаимодействия двух наклонных вихрей 35
1.2. Вихревые кластеры (молекулы) и многоквантовые решетки наклонных вихрей в тонкой пленке слоистого сверхпроводника 39
1.2.1. Вихревые цепочки конечной длины 39
1.2.2. Фазовые переходы в решетках вихрей 40
1.3. Притяжение деформированных вихревых нитей в режиме пересекающихся решеток вихрей 44
1.3.1. Деформация вихревой нити в пленке слоистого сверхпроводника 44
1.3.2. Потенциал взаимодействия двух деформированных стеков 47
1.4. Выводы к главе 56
1.5. Приложения к главе 59
1.5.1. Потенциал взаимодействия двух наклонных вихрей: непрерывный предел 59
1.5.2. Энергия дальнодействующего отталкивания вихревых кластеров 60
Глава 2. Пиннинг вихрей Абрикосова на протяженных мезоскопических дефектах 61
2.1. Электронная структура вихрей Абрикосова, захваченных протяженным дефектом 67
2.1.1. Квазиклассические уравнения в импульсном представлении 69
2.1.2. Спектр электронных состояний одно квантового вихря в цилиндрической полости 71
2.1.3. Спектр электронных состояний много квантового вихря в цилиндрической полости 78
2.2. Локальная плотность состояний вихрей Абрикосова в цилиндрической полости з
2.3. Депиннинг вихря Абрикосова из полости и электронные топологические переходы в коре вихря 83
2.4. Выводы к главе 93
2.5. Приложения 94
2.5.1. Спектр подщелевых состояний для малых значений прицельного параметра: \b\ R 94
Глава 3. Неоднородные состояния в диффузных неодносвязных гибридных структурах сверхпроводник—ферромагнетик с эффектом близости и мезо скопических ЛОФФ сверхпроводниках 96
3.1. Модель и основные уравнения 101
3.2. Неоднородные состояния и осцилляции Литтла-Паркса в цилиндрических SF структурах с эффектом близости 103
3.2.1. Неоднородные состояния индуцированные эффектом близости 104
3.2.2. Осцилляции Литтла-Паркса в неодносвязных SF структурах 113
3.2.3. Оценки и условия наблюдения 118
3.3. Джозефсоновский ток и 7г-состояние в ферромагнитном слое со сверхпроводящими наночастицами 121
3.3.1. Критический ток джозефсоновского перехода между наночастицами в ферромагнитном металле 121
3.3.2. Критический ток джозефсоновского наноконтакта в бислое сверхпроводник-ферромагнетик 125
3.3.3. Оценки и условия наблюдения 129
3.4. Термодинамические свойства SFS гибридных структур в окрестности 0 — 7Г
перехода 131
3.4.1. Фазовый 0 — 7Г переход в SFS структуре 136
3.5. Состояния Ларкина-Овчинникова-Фульде-Феррелла (ЛОФФ) и квантовые ос
цилляции в мезоскопических сверхпроводниках и сверхтекучем Ферми газе 140
3.5.1. Модифицированный функционал Гинзбурга-Ландау для описания 2D систем в ЛОФФ состоянии 141
3.5.2. Вихревые ЛОФФ состояния в 2D мезоскопическом диске 143
3.5.3. Вихревые ЛОФФ состояния сверхтекучего конденсата в ловушке 151
3.6. Выводы к главе 155
3.7. Приложения к главе 158
3.7.1. Вычисление джозефсоновского тока в FS бислое со сверхпроводящей частицей 158
Глава 4. Свойства джозефсоновских переходов в гибридных системах с магнитной связью 160
4.1. Максималвнвій сверхток торцевого джозефсоновского перехода в поле частиц 167
4.2. Джозефсоновский переход в поле одиночной магнитной частицві 174
4.2.1. Уравнения 176
4.2.2. Распределение разности фаз в переходе с вихрями 178
4.2.3. Основное состояние джозефсоновского контакта с магнитной частицей 182
4.3. Зффектві соизмеримости в джозефсоновском контакте в поле массива магнит нвіх частиц 186
4.3.1. Моделв джозефсоновского перехода в поле регулярного массива маг-нитнвгх частиц 186
4.3.2. Неограниченнвш переход: распределение разности фаз 188
4.3.3. Неограниченнвш переход: соотношение между током и фазой в контакте с фазовой модуляцией 191
4.3.4. Критический ток перехода в поле массива магнитнвгх частиц. Зффектві соизмеримости 194
4.4. Эксперименталвнвге исследования джозефсоновских переходов в поле субмик роннвгх магнитнвгх частиц 198
4.4.1. Модификация полевой зависимости критического тока полем одиночной магнитной частицві 198
4.4.2. Зффектві соизмеримости в джозефсоновском переходе в поле массива магнитнвгх частиц 200
Глава 5. Особенности эффекта близости и дальнодействуюгций эффект Джо зефсона в баллистических гибридных структурах ферромагнетик—сверх проводник 206
5.1. Основнвіе уравнения 213
5.1.1. Ток-фазовое соотношение SFS джозефсоновского перехода в чистом
пределе 213
5.1.2. Квазиклассические уравнения вдоль траекторий 214
5.2. Дальнодействующий джозефсоновский транспорт через ферромагнитный бис лой 217
5.3. Дальнодействующий джозефсоновский транспорт в ферромагнитном проводе
со спин-орбитальным взаимодействием 220
5.4. Синглетный джозефсоновский транспорт при рассеянии с переворотом спина
в баллистических SFS структурах 228
5.4.1. Ступенчатый профиль обменного поля 231
5.4.2. Плавный профиль обменного поля 236
5.4.3. Управление критическим током SFS перехода 238
5.5. Выводы к главе 241
5.6. Приложения к главе 244
5.6.1. Трансфер матрица для уравнений Эйленбергера 244
5.6.2. Елоховские решения уравнений Эйленбергера 245
Заключение 249
Список публикаций автора по теме диссертации
