Transport in superconductor/ferromagnet multilayers with Néel-type domain walls

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Abstract

We experimentally investigate the coupling between magnetization reversal and magneto-transport in the metallic superconductor/ferromagnet multilayers. The ferromagnet consists itself of a multilayer in which the materials’ stack (Co, Pt, Ir and Ru) is engineered in order to tailor i) the magnetic domains morphology and ii) their size. These variables have a striking effect on the magneto-transport properties below the superconducting critical temperature. In particular, in the presence of magnetic domains the mixed-state resistance is radically diminished to an extent that depends on the domains structure morphology. Contrarily, when the ferromagnet is saturated, an excess resistance is observed. Furthermore, and interestingly, those changes in the longitudinal resistance are accompanied by an anomalous transverse resistance which strongly depends on the applied magnetic field direction and magnetic history. We will discuss the mechanisms contributing to that behavior, which include Pearl vortex pinning and generation, as well as inhomogeneous superconductivity induced by the magnetic template.

Presenters

  • Anke Sander

    Unité Mixte de Physique, CNRS/Thales, Université Paris Sud, Université Paris-Saclay, Palaiseau, France, Unité Mixte de Physique, CNRS, Thales, Université Paris-Sud, Université Paris-Saclay, Palaiseau, France, Unite Mixte de Physique, CNRS, Thales, Univ. Paris-Sud, Université Paris Saclay, Palaiseau, France, Unité Mixte de Physique, CNRS Thales, Université Paris-Sud, Université Paris Saclay, 91767 Palaiseau, France

Authors

  • Xavier Palermo

    Unité Mixte de Physique, CNRS/Thales, Université Paris Sud, Université Paris-Saclay, Palaiseau, France, Unité Mixte de Physique, CNRS, Thales, Université Paris-Sud, Université Paris-Saclay, Palaiseau, France

  • Anke Sander

    Unité Mixte de Physique, CNRS/Thales, Université Paris Sud, Université Paris-Saclay, Palaiseau, France, Unité Mixte de Physique, CNRS, Thales, Université Paris-Sud, Université Paris-Saclay, Palaiseau, France, Unite Mixte de Physique, CNRS, Thales, Univ. Paris-Sud, Université Paris Saclay, Palaiseau, France, Unité Mixte de Physique, CNRS Thales, Université Paris-Sud, Université Paris Saclay, 91767 Palaiseau, France

  • Sophie D'Ambrosio

    Unité Mixte de Physique, CNRS/Thales, Université Paris Sud, Université Paris-Saclay, Palaiseau, France, Unité Mixte de Physique, CNRS, Thales, Université Paris-Sud, Université Paris-Saclay, Palaiseau, France

  • Salvatore Mesoraca

    Unité Mixte de Physique, CNRS/Thales, Université Paris Sud, Université Paris-Saclay, Palaiseau, France, Unité Mixte de Physique, CNRS, Thales, Université Paris-Sud, Université Paris-Saclay, Palaiseau, France

  • K Bouzehouane

    Unité Mixte de Physique, CNRS, Thales, Université Paris-Sud, Université Paris-Saclay, Palaiseau, France, Unité Mixte de Physique CNRS/Thales, Univ. Paris-Sud, Université Paris-Saclay, 91767 Palaiseau, France, Unité Mixte de Physique, CNRS Thales, Université Paris-Sud, Université Paris Saclay, 91767 Palaiseau, France

  • Sophie Collin

    Unité Mixte de Physique, CNRS/Thales, Université Paris Sud, Université Paris-Saclay, Palaiseau, France, Unité Mixte de Physique, CNRS, Thales, Université Paris-Sud, Université Paris-Saclay, Palaiseau, France, Unité Mixte de Physique CNRS/Thales, Univ. Paris-Sud, Université Paris-Saclay, 91767 Palaiseau, France, Unité Mixte de Physique, CNRS Thales, Université Paris-Sud, Université Paris Saclay, 91767 Palaiseau, France, Unité Mixte de Physique CNRS/Thales

  • Nicolas Reyren

    Unité Mixte de Physique, CNRS, Thales, Université Paris-Sud, Université Paris-Saclay, Palaiseau, France, Unité Mixte de Physique CNRS/Thales, Univ. Paris-Sud, Université Paris-Saclay, 91767 Palaiseau, France

  • Vincent Cros

    Unité Mixte de Physique, CNRS, Thales, Université Paris-Sud, Université Paris-Saclay, Palaiseau, France, Unite Mixte de Physique, CNRS, Thales, Univ. Paris-Sud, Université Paris-Saclay, Palaiseau, France, CNRS/Thales, Unité Mixte de Physique CNRS/Thales, Univ. Paris-Sud, Université Paris-Saclay, 91767 Palaiseau, France

  • Javier Villegas

    Unité Mixte de Physique, CNRS/Thales, Université Paris Sud, Université Paris-Saclay, Palaiseau, France, Unité Mixte de Physique, CNRS, Thales, Université Paris-Sud, Université Paris-Saclay, Palaiseau, France, Unite Mixte de Physique, CNRS, Thales, Univ. Paris-Sud, Université Paris Saclay, Palaiseau, France, Unité Mixte de Physique, CNRS Thales, Université Paris-Sud, Université Paris Saclay, 91767 Palaiseau, France