Связанные состояния и рассеяние магнонов на сверхпроводящем вихре в гетероструктурах ферромагнетик-сверхпроводник
Д. С. Катков+*, C. С. Апостолов+×, И. С. Бурмистров+×
+Институт теоретической физики им. Л. Д. Ландау, 142432 Черноголовка, Россия
*Московский физико-технический институт, 141700 Москва, Россия
×Лаборатория физики конденсированного состояния, Национальный исследовательский университет
Высшая школа экономики, 101000 Москва, Россия
Abstract
Изучен магнонный спектр в тонкой гетероструктуре ферромагнетик-сверхпроводник
в присутствии сверхпроводящего вихря. Для этого
используется гамильтониан типа Боголюбова-де Жена, описывающий магноны в
присутствии внешнего магнитного поля и неоднородного профиля
намагниченности, создаваемого этим вихрем. Показано, что на вихре
образуются связанные состояния магнонов подобно тому, как заряженный
центр создает связанные состояния электронов из-за экранированного
кулоновского взаимодействия в двумерном электронном газе. Число этих
локализованных состояний определяется только материальными параметрами
ферромагнитной пленки. Также решена задача рассеяния для плоской падающей
спиновой волны и вычислены полное и транспортное сечения рассеяния.
Показано, что профиль намагниченности, создаваемый вихрем в пленке
кирального ферромагнетика приводит к асимметричному рассеянию магнонов.
Обсуждены особенности квантовой задачи рассеяния, соответствующие
орбитальному обращению в классическом пределе.