超伝導島電極を有する強磁性SETにおける磁気抵抗比の極性とトンネル抵抗値の相関

摘要

強磁性体－超伝導体－強磁性体からなる二重トンネル接合デバイスでは，バイアス電圧が超伝導ギャップ近傍にて負の磁気抵抗比が現れる．これはスピン偏極した電子が超伝導体内に過剰に蓄積すると，超伝導性が抑制されることに起因する．超伝導体中のスピンは時間とともに緩和するため，超伝導性の抑制が起こるには強磁性体から超伝導体へスピン偏極した準粒子が高いレートで注入されることが必要となる．準粒子の注入レートはトンネル抵抗値によって制限されるので，トンネル抵抗値の大小と磁気抵抗比の極性とは，負の相関関係があると予測される．我々は超伝導体島電極を有する強磁性単一電子トランジスタを複数作製し，磁気抵抗比を測定した．トンネル抵抗値の低い素子では負の磁気抵抗比が，トンネル抵抗値が高い素子では正の磁気抵抗比が得られ，実験結果は予測と一致した．