Efecto de la proximidad con metales normales y materiales ferromagnéticos en la inestabilidad de Larkin-Ovchinnikov en sistemas superconductores desordenados

GASTON BLATTER; M. SIRENA; E. DI BIASSI; N. HABERKORN

Bahia Blanca

Congreso; Reunión Asociación Física Argentina; 2023

Asociación Física Argentina

La fabricación y caracterización de nanoalambres superconductores es de gran relevancia tecnológica debido a sus aplicaciones en detectores de fotones individuales. Estos dispositivos, conocidos como SNSPD (superconducting nanowire single-photon detectors), operan al hacer pasar una corriente cercana a la crítica. Cuando un fotón incide, se genera una zona caliente que reduce la sección superconductora, lo que se registra en una curva voltaje-tiempo como un pico de voltaje. La recuperación de la superconductividad ocurre en un tiempo característico (τ ) que está relacionado con la recombinación de electrones normales en pares de Cooper y la capacidad de disipación de calor por parte del sustrato. Se considera que τ determina la resolución máxima posible en un SNSPD [1]. Determinar las diferentes contribuciones a la respuesta temporal de un detector experimentalmente es difícil después de un evento de detección. Sin embargo, el valor de τ para un material superconductor en particular se puede determinar de forma independiente mediante lo que se conoce como la inestabilidad de Larkin-Ovchinnikov (LO). Esta inestabilidad se refiere a un salto abrupto hacia el estado normal en una curva corriente-voltaje durante la disipación. El modelo de LO relaciona la velocidad crítica de los vórtices en la inestabilidad con el valor de τ obtenido a partir de curvas que dependen del campo magnético [2].En este estudio, se analiza el impacto de metales normales y ferromagnéticos en la inestabilidad de LO y las velocidades máximas de los vórtices durante la disipación en nanoalambres de nitruro de molibdeno. Se fabricaron bicapas utilizando metales normales como platino, tungsteno y aluminio, y materiales ferromagnéticos como Co, FePt y FeCo. En todos los casos, se observó un incremento en las velocidades máximas alcanzadas por los vórtices en función del campo magnético. Aunque el efecto de las bicapas superconductor/ferromagnético era conocido, nuestro estudio demuestra que este aumento también se observa en metales normales. Los resultados obtenidos se discuten teniendo en cuenta la conductividad térmica de los metales utilizados y la configuración de dominios en el caso de los materiales ferromagnéticos.