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Home > Issues > Volume22 (2012) > No.2(pp33-72)

강자성 초전도체의 연구동향과 전망

한국자기학회지, Volume 22, Number 2, 30 Apr 2012, Pages 66-72
한상욱 * (울산대학교 기초과학연구소)
Abstract

강자성 초전도체의 발견은 상극으로 알려진 강자성과 초전도성이 어떻게 상호작용하여 조화롭게 공존하는지에 대한 학문적인 연구뿐만 아니라 새로운 기술적인 응용을 위한 광범위한 탐구를 이끌고 있다. 본 해설논문에서는 강자성 초전도체에 대한 이해를 돕기 위하여, 먼저 초전도체의 쿠퍼쌍을 깨뜨리는 강한 자기장의 궤도 효과와 상자성 효과에 대하여 설명한다. 자기장의 이러한 효과 이외에도 초전도체/강자성체 복합 구조의 계면에서 발생하는 근접 효과에 의해 단일상 쿠퍼쌍은 강자성체를 지나가는 동
안 불안정하여 아주 짧은 침투깊이를 가진다. 그러나 쿠퍼쌍이 홀-진동수 삼중상인 경우 안정되고 긴 유효길이를 가지게 되는데, 새로운 스핀 전자소자로서의 개발을 위해 그 연구의 중요성이 높아지고 있다. 마지막으로 다양한 강자성 초전도체와 양자구속효과에 의해 두 성질이 공존하는 저차원의 물질들을 소개한다.

The findings of ferromagnetic superconductor have attracted much attention not only for fundamental research to investigate how the antagonistic properties of ferromagnetism and superconductivity coexist peacefully but also for potential technological applications. Firstly, in order to help for understanding the ferromagnetic superconductor, I have explained the orbital and paramagnetic pair-breaking effects of magnetic field, which breaks the superconducting Cooper pairs. In addition to such effects of
magnetic field, the singlet Cooper pairs become unstable upon going through the ferromagnetic materials by the proximity effect. The proximity effect occurs at the interface of thin films composing of superconductor and ferromagnet and leads to have very short penetration depth of Cooper pairs. However, a type of odd-frequency triplet in comparison with the singlet could be very stable and
has a longer effective depth. It needs to be explored for the innovative spintronic devices. Finally, various ferromagnetic superconductors coexist and the lower-dimensional materials under the Quantum confinement effect have been introduced.

 

Keywords: 강자성 초전도체; 궤도 짝-깨뜨림 효과; 상자성 짝-깨뜨림 효과; 근접효과; 홀-진동수 삼중상; 양자구속효과; ferromagnetic superconductor; orbital pair-breaking effect; paramagnetic pair-breaking effect; pr
DOI: http://dx.doi.org/10.4283/JKMS.2012.22.2.066