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Zero to π transition in superconductor-ferromagnet-superconductor junctions

机译：超导体-铁磁体-超导体结中的零到π跃迁

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We report a systematic study of Nb/ferromagnet (FM)/Nb trilayer structures in which the FM layer is one of the strong ferromagnets Co, Fe, Ni, and Ni_(80)Fe_(20)(Py). Accurate control of the FM layer thickness has enabled detailed studies of the magnetic and transport properties in the superconducting state. In all cases, we estimate the thickness of the magnetic dead layer and the exchange energies of the ferromagnetic layers; in doing so, we demonstrate inconsistencies between the exchange energies derived elsewhere from superconductor (S)/FM bilayer experiments and from S/FM/S junction measurements compared to their bulk Curie temperatures, which may hint at further complexity in the underlying physics. We show results in support of a recent publication [J. W. A Robinson et al, Phys. Rev. Lett. 97, 177003 (2006)], focus in detail on a single 0-π phase transition, and show evidence for the appearance of a second harmonic in the current-phase relation at the minimum of the critical current.
机译：我们报告了Nb /铁磁体（FM）/ Nb三层结构的系统研究，其中FM层是强铁磁体Co，Fe，Ni和Ni_（80）Fe_（20）（Py）之一。 FM层厚度的精确控制已使人们能够详细研究超导状态下的磁性和传输性质。在所有情况下，我们估计磁死层的厚度和铁磁层的交换能。通过这样做，我们证明了与超导体的居里温度相比，其他地方从超导体（S）/ FM双层实验和S / FM / S结测量获得的交换能之间的不一致，这可能暗示了基础物理学的进一步复杂性。我们显示结果支持最近的出版物[J. W.A Robinson等，Phys。牧师97，177003（2006）]中，详细地集中于单个0-π相变，并显示出在临界电流最小时电流-相位关系中出现二次谐波的证据。

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