之前，我们遇到了
超导体 ，但是这种材料隐藏了很多有趣的东西。 超导体在超级计算机的运行中起着非常重要的作用。 您具体问什么？ 在解决使这些发动机运转期间释放的热量最小化的问题。 今天，我们将考虑研究具有相反自旋矩的三对电子的“非标准”超导体。 听起来很有趣，对不对？ 这是什么，它如何工作以及科学家如何看待它，我们将从他们的报告中学习。 走吧
学习基础众所周知，“标准”超导体具有成对的电子，它们具有相反的自旋，被称为Kuperovskih，以纪念莱昂·库珀（Leon Cooper），他在1956年描述了这种电子对的理论。
莱昂·库珀然而，如果超导体与不均匀有序的铁磁体接触，则在表面上会出现奇特类型的超导。 在这种情况下，电子以自旋三重态的三种形式之一结合在一起。
多重性*是原子或分子自旋的表征。 例如，单重态是两个粒子的系统，其总自旋为0。
尽管观察到在铁磁体的帮助下出现了超导现象，但目前尚无这种现象的实质证据。 但是，尽管从理论上讲，科学家们也没有放弃尝试证明这种现象的存在。
这项研究提出了一个理论模型，该模型证明了准粒子密度的特征，这表明存在具有相同自旋的三重态对。 主要工具是扫描隧道光谱（HFS），用于测量状态密度以揭示三重态对的自旋特征。 但是主要测试是Al / EuS / Ag-铝/硫化euro（II）/银。
许多研究人员认为，混合异质结构超导体-铁磁体是未来计算基础的主要组成部分之一。 具有相同自旋的Cooper对可以携带自旋信息而不会
耗散能量* ，从而显着降低其消耗。
能量耗散* -夸大地说，能量转化为热量。
但是，目前尚不能证明具有相同自旋的三胞胎的存在，更确切地说，不可能将这种三胞胎与混合自旋的三胞胎区分开。 这是由于缺少独特的签名，这将有助于区分两个状态。
另外，值得一提的是，自旋相关的相变在S / F结构中的超导体侧将弱得多。 为了检验所有这些理论，研究人员决定研究S / FI / N结构中的局部态密度（LDOS），其中S是超导体，FI是具有非共线磁化强度的铁磁绝缘体，而N是普通（普通）导体。
科学家指出，在他们之前没有人进行过这样的实验。 他们首先成功地确定了具有相同自旋和混合自旋的状态在LDOS结构水平上是不同的。
在零能量附近形成的三重态带导致在LDOS中零偏压附近形成对称的两峰结构。 三重态带的宽度仅取决于具有相同自旋的状态与具有混合自旋的状态之比。 这直接是由于超导体附近存在铁磁体的结果。
研究成果经过一系列的LDOS计算，科学家们确定了理论差分电导率（dI / dV），可以通过引入某些实验参数作为变量来计算。 这些参数包括温度（高于0）和加到偏置的电压调制幅度，这对于测量是必需的。
Al / EuS / Ag样品的层厚。将计算结果与隧道光谱法进行比较，也就是说，将测量结果与正常金属和Al / EuS / Ag样品之间的dI / dV进行比较。 在STS显微镜进行的测量过程中，温度为290 mK（millikelvin），大大低于Al层的临界超导温度Tc = 1.7K。
研究人员还注意到他们的重要发现-在Al和EuS层之间形成氧化层。 该肿瘤在非共线磁性有序化的形成中起着重要作用，而非共线磁性有序又在三重态对的形成中起主要作用。
Al / EuS / Ag样品的隧道光谱结果。然后，科学家决定通过测量隧道光谱来表征三层样品。 测量结果分为4组（上图：be）。
B组对应于显微镜针的位置，在该位置隧穿接触对于光谱学而言太嘈杂或超导本身被抑制。 很少观察到这种结果，并且与样品的表面缺陷有关。
C组对应于硬区*，这在与自旋无关的隧穿中非常常见，并且经常在标准Al / Ag样品中观察到。
硬间隙和软间隙*（硬间隙和软间隙）-如果状态密度在扩展的能量范围内趋于零，则称为硬区； 如果对于一个能量值，状态密度趋于零，则这是一个软区。
对于本研究最重要的是D组和E组，分别称为三重态带和零偏峰的光谱。
获得的数据必须合并到一个易于理解的系统中。 为此，创建了非共线磁化模型。 根据理论数据，科学家建议，三重态带特征特征的出现与具有至少两个磁化方向（即非共线磁化）的区域相对应。 研究人员认为，这两个明显的区域是由于样品的结构所致，或者是由于EuS的内层和Al的表面层（以下图像a，b和c）所致。
模型对磁场变化的依赖性。另外，铁磁界面应在相同取向的磁畴之间提供一定程度的自旋混合。
考虑到测量结果与基于Cooper对的BCS理论更加一致，可以假设铁磁层非常薄。 由于EuS层的大多数部分都是纳米晶体，这已通过TEM测量获知，因此对大量畴的并行测量显示出最小的平均磁化强度。 但是，只有在局部扩大的区域中才能观察到三重态带的特征。 这大大减少了同时研究的域的数量（在单个激光光斑下）。 这证实了超导对磁畴结构变化的高度敏感性。
为了完全确认上述模型的可靠性，科学家们进行了许多STS测量，但是使用了外部磁场。 这些测量的结果如上图所示。
研究人员指出，在没有外部磁场的情况下，样品中的磁畴具有随机的磁化方向（彼此独立）（上图dm中的黑色箭头）以及在铁磁体界面上检测到的磁矩（灰色箭头）。
当暴露在外部磁场中时，样品中的磁矩会像在外部磁场中一样在方向上重新排列。
早先，我们已经了解到在Al和EuS层之间形成了一个氧化物层。 事实是在其中发现了居里温度比EuS高的铁磁体EuO（氧化oxide）颗粒。 因此，EuO颗粒也参与具有非共线磁化的结构特征的形成。
这导致研究人员产生了一种反平行的磁结构：在表面磁矩和大部分样品中的磁化方向之间。 由于在EuS / Al结构中形成了EuS的铁磁氧化物层，因此可以在微观水平上实现这一目标。
要对该研究进行更详细的研究，建议您查看
此处的科学家报告。
结语这项研究旨在通过实现超导体+铁磁体结构来研究超导体形成奇异状态的可能性。 他们成功了。 理论和实践数据均显示出良好的效果。 三重态对的形成以前尚未在实践中得到证明，但是现在这种现象将有待进一步研究和分析。
使用扫描隧道光谱法的实际实验已显示出基于科学家的理论研究进行计算的真实证据。
科学家注意到，使用EuS作为主要成分之一，不仅可以实现出色的自旋极化，而且还可以在超导体和铁磁体之间形成氧化层，这仅有助于形成三重态对。
这项研究不仅证实了异常的三重态库珀对的形成，而且还为进一步研究控制自旋信息传输过程的可能性，同时最大程度地减少能量耗散打开了大门。 这可以导致计算机技术的产生，而不会产生大量热量散发，高能耗等问题。 鉴于现代人类对所有可能的节能方法都抱有极大的兴趣，而这还不是无限的，这是巨大的。
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