Отзыв_Тагиров (Эффект близости в джозефсоновских структурах с составными магнитными прослойками)

ОтзывофициальногооппонентанадиссертациюБакурскогоСергеяВикторовича «Эффект близости в джозефсоновских структурах ссоставнымимагнитнымипрослойками»,представленнуюнасоискание ученой степени кандидата физико-математических наукпо специальностиНесмотряинтерескфизическая электроника01.04.04 -на давнюю историюнемунеослабевает,изучения явления сверхпроводимости,однаковысокотемпературнойисследованияцентртяжестипереместилсяэкзотическойнестандартной,инасверхпроводимости и сверхпроводящих гетероструктур. Последние оказалисьчрезвычайноинтереснымикаксточкизрениябогатстваиразнообразияфундаментальных физических эффектов, так и с точки зрения приложений вобласти сверхпроводящей электроники.

Сверхпроводящие гибриды обладаютуникальными свойствами, которые позволяют реализовать быстродействие иэнергоэффективность,напорядкипревосходящиетаковые,основанныенадругих принципах функционирования вычислительных устройств. Источникомуникальностиимногообразиясвойствсверхпроводящихгетероструктурявляется взаимодействие тонкого и очень чувствительного дальнего порядка,которымявляетсясверхпроводимость,снесверхпроводящимиматериалами,такими как нормальные металлы, ферромагнитные металлы и полупроводники,топологические изоляторы,электронныйгаз).низкоразмерные системы (графен и двумерныйНесверхпроводящиематериалымогутобладатьсвоимдальним порядком, который взаимодействует со сверхпроводящим дальнимпорядком,проявляетсяприводявкихсовершенносвойствах гибридов.конкуренцииновыхиливзаимнойтранспортныхРазвитие технологиимикро-илииподстройке,чтоэлектромагнитныхнаноструктурированияпривнесло в физику сверхпроводящих гетероструктур возможность работать сгеометрическими размерами,сопоставимымис характернымифизическимидлинами, такими как сверхпроводящая длина когерентности, джозефсоновскаядлинаит.д.,чтомезоскопическимиконкурентностьифизикуразмернымигетероструктурсверхпроводящаяспинтроника,закладываются,аотдельныефизикусверхпроводящихэффектами.экспериментальныхсверхпроводящихприборнуюобогатилоиПоэтомуинтенсивностьтеоретическихчрезвычайногетероструктурработвысоки.Нафундаментальныеосновыфункциональныеэлементы,сверхпроводящихгетероструктур,вкоторойиобластиочередисейчасреализующиеотрабатываютсяидемонстрируются.Диссертационная работа БакурскогоС.В.,являющаяся теоретическимисследованием неоднородных состояний и электронного транспорта в гибридахсверхпроводниковдиэлектрическимифункциональныхприменениювсферромагнитными,барьерами,относитсягетероструктурсверхпроводящейнормальнымикобластиметалламифизическихсверхпроводник-ферромагнетикэлектронике,поэтомуонаиосновиихнесомненноактуальна.

Работа соответствует приоритетному направлению развития науки,технологии и техники в Российской Федерации-«Индустрия наносистем».Диссертация состоит из введения, четырех глав,заключения,списковавторских публикация и цитированной литературы, общий объем диссертации­120 страниц.В работе бьши поставлены следующие главные задачи:-теоретическиисследоватьэффектблизостимеждусверхпроводникомидоменным ферромагнетиком для разных конфигураций доменной структуры. Вотносительно слабом или нулевом магнитном поле ферромагнитная пленка, какправило, находится в многодоменном состоянии, поэтому необходимо знатьхарактерные длины затухания и осцилляции сверхпроводящих корреляций,наводимых эффектом близости вглубь доменной структуры ферромагнетика, иих зависимость от размера доменов и ориентации доменной структуры;-найти и рассчитать дизайн масштабируемого джозефсоновского <р-контакта сгибриднойкоторыйслабойможнообеспечиваетсвязьюнормальногореализоватьвысокоепрактическихизнавферромагнитногосубмикронныхзначениепримененийимасштабахкритическогоэлектрическихтока,цепяхиметаллов,которыйподходящеедлясверхпроводящейэлектроники;-рассчитать токовые характеристики джозефсоновской структуры со сложнойпрослойкой,состоящейизтуннельногобарьера,тонкойсверхпроводящейпленки и ферромагнитной пленки, с целью найти параметры этой прослойки,обеспечивающие высокое напряжение на такой джозефсоновской структуре,позволяющее интегрировать ее в цепи быстрой одноквантовой логики;продемонстрироватьджозефсоновскоговозможностьконтактасиспользованияпрослойкойизбыстродействующеготуннельногобарьера,сверхпроводящей и ферромагнитной пленок в качестве управляемого элементав ячейке памяти.Решение перечисленных выше задач и составляет содержание четырехоригинальных глав Д~ссертации.Впроцессе их решениябьmи полученыследующие основные новые результаты:1.

впервыерассчитанаосцилляциизависимостьсверхпроводящиххарактерныхкорреляцийдлинзатуханияивгетероструктуресверхпроводник-ферромагнетик, как функция размера и вида доменнойструктуры ферромагнитного материала.;2. впервыерассчитаны ток-фазовые соотношения в точках О-л перехода вструктурах с продольно ориентированной прослойкой из ферромагнетика инормального металла и продемонстрирована возможность наличия внихдоминирующего вклада второй гармоники в ток-фазовом соотношении;3. впервыена основе микроскопической модели рассчитаны зависимостикритического тока в джозефсоновских контактах со сложной составнойпро слойкой из туннельного барьера, тонкой сверхпроводящей пленки иферромагнитногоконстантивыделеныработыслояоттемпературы.областиструктуры;геометрическихСериипараметров,показано,параметров,зависимостейсистематизированы,соответствующиечтовматериальныхрежимеосновнымирежимампереключаемогоSIsкритические токи в О и 1t состояниях практически одинаковы;4.

впервыерассчитаны ток-температурные зависимости в джозефсоновскихконтактахтонкойсосложнойсоставнойсверхпроводящейпленкипрослойкойииз туннельного барьера,ферромагнитногослоя.Показанотемпературное переключение между О и 1t состояниями через состояние созначительной амплитудой второй гармоники в ток-фазовом соотношении,обусловленной наличием сверхпроводящего слоя внутри области слабойсвязи;5.

впервыетеоретически продемонстрирован джозефсоновский п-контакт схарактерным напряжениемДиссертацияIqR n на уровне туннельных переходов.производитхорошеевпечатлениеоченьдетальногоисследования, написана хорошим языком и правильно оформлена.Все перечисленные выше результаты оригинальны, расчеты выполнены сбольшой тщательностью, их достоверность обеспечена как использованиемхорошо зарекомендовавших себя и адекватных поставленным задачам методовматематической физики, так и воспроизведением результатов прежних работ,получающихсякакчастныеслучаиизболееобщихрезультатовавторадиссертации. Достоверность научных результатов, новизна и обоснованностьвыводов, сделанных на их основе, подтверждаются также и экспертизой самыхвысоко-рейтинговых научных журналов, таких, как Письма в ЖЭТФ,ReviewВ,AppliedSuperconductivity.PhysicsLetters,IEEETransactionsопPhysicalAppliedМне представляется важным и постоянное внимание автора к тому, какпредсказанныеэффектымогутбытьнаблюденыэкспериментально,какуюполезную информацию о параметрах исследуемой системы можно узнать изсравнения разработанной теории с экспериментом и, в конце концов, какисследованнаятеоретическигетероструктурасверхпроводящуюэлектронику.очевидно,еечтозадобросовестныйПрочитавшемусодержаниемтруд,вможетстоитрезультатевстроенадиссертациюоченькоторогобытьбольшой,ееавторчеловекутворческийсталвзрелымиисамостоятельным специалистом в области сверхпроводящих джозефсоновскихгетероструктур.Несмотря на хороший стиль языка и аккуратное оформление диссертации,в ней имеются шероховатости, о которые читатель спотыкается при чтении:стр.2,оглавление, название Главы1«Эффект близости в многослойныхструктурах с чередующимися ферромагнитными и нормальными слоями», агде сверхпроводник? Обе гетероструктуры на Рис.1.1содержат, согласноподписи к рисунку, сверхпроводящие слои и ферромагнитный слой счередующимися доменами, но это не отражено в названии главы.режет слух слова «температурозависимая» (стр.(стр.37) которых нет впараметры УВ на стр.подавления»,ферромагнетикблизостиУ и УВ на стр.в32литературеобщепринятои далее называются «параметрамипоназывать(proximity effect strength),интерфейсаУа Ув(interface transparency parameter).сверхпроводимостив«параразрушение»словарях, как традиционных, так и электронных;26,однако11),контактегибридамсверхпроводник­параметром-параметромсилыэффектапрозрачностиКонечно, степень подавлениясверхпроводникаснормальнымилиферромагнитным металлом зависит от обоих параметров, У и Ув, однако,физические причины подавления разные;стр.31, рисунок 1.4, на осиординат показано отношение ~1/~2, а в подписи кэтому рисунку декларируется зависимость отношения ~2/~lдомена...

.Правильное отношение-на легенде оси, а в подписиинвертированное, о чем можно догадаться из Рис.стр.33,последнийситуация из« ...параграф:вкачествеста слоев идентичныхс одинаковой конечнойNот размера­1.3;репернойрассматриваетсяметаллов, разделенных границамипрозрачностью».

Безо всяких пояснений такоеутверждение некорректно, т.к. если металлы идентичны, то границы междуними нет, У= 1,а Ув=0.Это просто сплошной однородный слой металла столщиной, равной суммарной толщине стаNситуацию, когда после нанесения каждого из100свежаяповерхностьметалласлегкаслоев. Можно вообразитьN-слоев делается пауза, иподкисляетсяостаточнымигазамивакуумной камеры или примесями кислорода и водяного пара в аргоне прииспользовании техники магнетронного распыления.

Тогда можно ожидатьнеидеальной прозрачности интерфейсов между последовательными слоямитого же металла и конечного значения параметра Ув. Оправданием можетслужить только гипотетичность ситуации, примененной для сравнения сидентичной по геометрии ситуации с чередующимися нормальными иферромагнитнымислоями,илислоями-доменамиферромагнитногометалла;стр.42,в ее середине и последнем параграфе цитируется условиекак есть условиестр.43,стр.тогда(2.2) (верх страницы);второй параграф снизу, стр.формула(2),(3.3) в Главе 2.45,второй параграф сверху, цитируетсяПо смыслу должна быть формула44, последний параграф,(2.1);вместо Рис.