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Hybrides simples avec des propriétés physiques inhabituelles

Javier E. Villegas - Unité Mixte de Physique CNRS/Thales, Palaiseau


Les systèmes hybrides Supraconducteur/Ferromagnétique montrent très souvent des propriétés physiques nouvelles, parfois « exotiques », dues à l’antagonisme et à la compétition à l’échelle manométrique entre ces deux types d’ordre à longue portée. Une possibilité spécialement intéressante consiste à manipuler de manière artificielle les propriétés supraconductrices au moyen de configurations « ingénieuses » du sous-système ferromagnétique. Dans ce séminaire, on montrera comment on peut se servir d’un système hybride très simple (une couche mince supraconductrice avec un réseau de nano-plots magnétiques) pour étudier des phénomènes physiques très divers, et comment en choisissant de manière adéquate les échelles de longueur on peut induire artificiellement des propriétés physiques très inhabituelles.

 

On va discuter dans un premier exemple sur la manipulation de la géométrie, l’ordre et la corrélation des vortex d’Abrikosov dans l’état mixte. En particulier, on montrera comment imprimer aux réseaux de vortex un ordre quasi-périodique ou fractal [1], et comment fabriquer un système où le piégeage collectif des vortex et l’organisation du réseau dépendent de l’histoire magnétique.[2]

 

Dans un deuxième exemple, on montrera comment transférer dans un supraconducteur des propriétés typiquement ferromagnétiques, telles que l’hystérésis magnétique ou la rémanence. [3,4] En utilisant un réseau de « vortex magnétiques » (A ne pas confondre avec les vortex d’Abrikosov !), on a obtenu un système dans lequel la transition entre les états supraconducteur et normal est pilotée par l’histoire magnétique, et dans lequel les plus subtiles caractéristiques du processus d’inversion de l’aimantation sont « imprimées » dans les propriétés de transport du sous-système supraconducteur.

 

[1] J.E. Villegas et al., Phys. Rev. Lett. 97, 027002 (2006).

[2] J.E. Villegas et al., Phys. Rev. B. 77, 134510 (2008).

[3] J.E. Villegas et al., Phys. Rev. Lett. 99, 227001 (2007).

[4] J.E. Villegas et al., Appl. Phys. Lett., in press (2009).

 

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