Джозефсоновский магнитный поворотный вентиль

1. Джозефсоновский магнитный поворотный вентиль, включающий два сверхпроводящих электрода с токоподводами и область слабой связи между ними в виде тонкопленочной слоистой структуры, содержащей: промежуточный сверхпроводящий слой, отделенный от нижнего сверхпроводящего электрода слоем изолятора; нанесенный на часть промежуточного сверхпроводящего слоя слой нормального металла; слой магнитного материала, нанесенный как на слой нормального металла, так и на оставшуюся не закрытой последним поверхность промежуточного сверхпроводящего слоя.
2. Вентиль по п. 1, характеризующийся тем, что граница между слоем нормального металла и слоем магнитного материала имеет конфигурацию, позволяющую при изменении направления намагниченности слоя магнитного материала по отношению к границе слоя нормального металла, на порядок увеличивать или уменьшать общий критический ток.
3. Вентиль по п. 2, характеризующийся тем, что граница между слоем нормального металла и слоем магнитного материала лежит в двух плоскостях, одна из которых параллельна поверхности промежуточного сверхпроводящего слоя, а другая образует с этой поверхностью угол, величина которого лежит в диапазоне от 10° до 90°.
4. Вентиль по п. 1, характеризующийся тем, что в качестве материала промежуточного слоя из сверхпроводящего материала, нижнего и верхнего сверхпроводящего электрода использован ниобий или сплав на его основе.
2
3
7-х
5. Вентиль по п. 1, характеризующийся тем, что в качестве материала промежуточного сверхпроводящего слоя, нижнего и верхнего сверхпроводящего электрода использовано соединение редкоземельных купратов общей формулы ReBaCuO, где Re - редкоземельный металл.
x
1-x
x
1-x
x
1-x
x
1-x
x
1-x
6. Вентиль по п. 1, характеризующийся тем, что в качестве магнитного материала использован магнитно-мягкий ферромагнетик, например сплавы PdFe, PdNi, PdCoPtxFei-x, PtNi, PtCo с содержанием ферромагнитных металлов менее 10 атомных процентов.
7. Вентиль по п. 1, характеризующийся тем, что в качестве магнитного материала использован слой диэлектрика, например, аморфного кремния, легированный магнитными атомами Fe, Со, Ni.
1-x
x
3
8. Вентиль по п. 1, характеризующийся тем, что в качестве магнитного материала использован слой легированного двухвалентными элементами оксидов переходных металлов типа RAMnO (где R-La, Pr, Nd и др., А-Sr, Са, Br и др.).
9. Вентиль по п. 1, характеризующийся тем, что в качестве в качестве нормального металла использован элемент из группы Cu, Au, Al, Pt.
10. Вентиль по п. 1, характеризующийся тем, что вектор намагниченности в магнитном слое лежит в плоскости, параллельной поверхности нижнего сверхпроводящего электрода.
11. Вентиль по п. 1, характеризующийся тем, что толщина слоя магнитного материала (6) и слоя изолятора (3) в области слабой связи составляют 1-10 нм.
12. Вентиль по п. 1, характеризующийся тем, что толщина промежуточного сверхпроводящего в области слабой связи составляет 10-100 нм, толщина сверхпроводящих электродов и составляет 50-500 нм.
13. Джозефсоновский магнитный поворотный вентиль, включающий два сверхпроводящих электрода с токоподводами и область слабой связи между ними в виде тонкопленочной слоистой структуры, содержащей: нанесенный на часть нижнего сверхпроводящего электрода слой нормального металла; слой магнитного материала, нанесенный как на слой нормального металла, так и на оставшуюся не закрытой последним поверхность нижнего сверхпроводящего электрода, промежуточный слой из сверхпроводящего материала, отделенный от верхнего сверхпроводящего электрода слоем изолятора.
14. Вентиль по п. 13, характеризующийся тем, что что граница между слоем нормального металла и слоем магнитного материала имеет конфигурацию, позволяющую при изменении направления намагниченности слоя магнитного материала по отношению к границе слоя нормального металла, на порядок увеличивать или уменьшать общий критический ток.
15. Вентиль по п. 14, характеризующийся тем, что граница между слоем нормального металла и слоем магнитного материала лежит в двух плоскостях, одна из которых параллельна поверхности промежуточного сверхпроводящего слоя, а другая образует с этой поверхностью угол, величина которого лежит в диапазоне от 10° до 90°.
16. Вентиль по п. 13, характеризующийся тем, что в качестве материала промежуточного слоя из сверхпроводящего материала, нижнего и верхнего сверхпроводящего электрода использован ниобий или сплав на его основе.
2
3
7-x
17. Вентиль по п. 13, характеризующийся тем, что в качестве материала промежуточного сверхпроводящего слоя, нижнего и верхнего сверхпроводящего электрода использовано соединение редкоземельных купратов общей формулы ReBaCuO, где Re - редкоземельный металл.
x
1-x
x
1-x
x
1-x
x
1-x
x
1-x
x
1-x
18. Вентиль по п. 13, характеризующийся тем, что в качестве магнитного материала (6) использован магнитно-мягкий ферромагнетик, например, сплавы PdFe, PdNi, PdCo PtFe, PtNi, PtCo с содержанием ферромагнитных металлов менее 10 атомных процентов.
19. Вентиль по п. 13, характеризующийся тем, что в качестве магнитного материала использован слой диэлектрика, например, аморфного кремния, легированный магнитными атомами Fe, Со, Ni.
1-x
x
3
20. Вентиль по п. 13, характеризующийся тем, что в качестве магнитного материала использован слой легированного двухвалентными элементами оксидов переходных металлов типа RAMnO (где R-La, Pr, Nd и др., А-Sr, Са, Br и др.).
21. Вентиль по п. 13, характеризующийся тем, что в качестве в качестве нормального металла использован элемент из группы Cu, Au, Al, Pt.
22. Вентиль по п. 13, характеризующийся тем, что вектор намагниченности в магнитном слое лежит в плоскости, параллельной поверхности нижнего сверхпроводящего электрода.
23. Вентиль по п. 13, характеризующийся тем, что толщина слоя магнитного материала и слоя изолятора в области слабой связи составляют 1-10 нм.
24. Вентиль по п. 13, характеризующийся тем, что толщина промежуточного сверхпроводящего в области слабой связи составляет 10-100 нм, толщина сверхпроводящих электродов составляет 50-500 нм.