Peter Machon

Electronic Transport Theory of the Spin-Dependent Proximity Effect in Superconductor-Ferromagnet Heterostructures


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ISBN:

978-3-8440-5233-6

Reihe:

Physik

Schlagwörter:

quantum transport; proximity effect; thermoelectric transport; Seebeck effect; figure of merit; nonlocal transport; spin-dependent transport; quasiclassical Green's functions; spin-dependent boundary conditions; circuit theory; heterostructures

Publikationsart:

Dissertation

Sprache:

Englisch

Seiten:

150 Seiten

Abbildungen:

30 Abbildungen

Gewicht:

225 g

Format:

21 x 14,8 cm

Bindung:

Paperback

Preis:

45,80 € / 57,30 SFr

Erscheinungsdatum:

Juli 2017

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DOI:

10.2370/9783844052336 (Online-Gesamtdokument)

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Zusammenfassung

PhD Thesis by Dr. Peter Machon, including a full introduction to the quasi-classical Green's function Theory for conventional superconductors, and the Keldysh technique for non-equilibrium physics, with selected proofs and citations. Further, including an introduction to the quantum circuit theory, a finit element approach for the Usadel equation.

The articles discuss extensions of the circuit theory, four special examples, and a general numerical solution algorithm. In detail:

The extension of the circuit theory to spin dependent Systems, to describe superconductor-(strong)ferromagnet hybrid structures.
The differential conductance of a ferromagnetic insulator - superconductor heterostructure (with experiments), showing huge spin-mixing angles.
The local and the nonlocal thermoelectric effect of two and three terminal structures, with a generalization of the Onsager reciprocity relation.
The giant thermoelectric effect in stacked and transistor-like structures of superconductors and ferromagnets/ferromagnetic insulators, including a large figure of merit (>1.75).
The local differential conductance and search for equal spin triplet pairing in a superconductor - ferromagnetic insulator - normal stacked structure (with experiment).
The generalized solution strategy of the discrete Usadel equation and the BCS self-consistency relation, including a description (with diagram) of the numerical implementation, with physical and numerical optimization techniques.