Inelastic electron tunneling across magnetically active interfaces in cuprate and manganite heterostructures modified by electromigration processes

Abstract

We report a study of the electron tunneling transport in point-contact junctions formed by a sharp Ag tip and two different highly correlated oxides, namely, a magnetoresistive manganite La 0.66 Ca 0.34 MnO 3 and a superconducting cuprate LaBa 2 Cu 3 O 7-x . Strong chemical modifications of the oxide surface (supposedly, oxygen ion displacements) caused by applying high voltages to the junctions have been observed. This effect is believed to be responsible for an enormous growth of inelastic tunneling processes across a transition region that reveals itself in an overall «V»-shaped conductance background, with a strong temperature impact. The mechanism of the inelastic scattering is ascribed to charge transmission across magnetically active interfaces between two electrodes forming the junction. To support the latter statement, we have fabricated planar junctions between Cr and Ag films with an antiferromagnetic chromium oxide Cr 2 O 3 as a potential barrier and at high-bias voltages have found an identical conductance trend with a similar temperature effect.

Influence of External Magnetic Field on Transport Characteristics of Superconducting Junctions MoRe–Si(W)–MoRe

“…Як вже зазначалося вище, переходи Джозефсона надпровідникбар'єр-надпровідник (S-B-S) демонструють велику кількість незвичайних (для стандартної електроніки) ефектів [4][5][6]. Запропонована з самого початку концепція ефекту Джозефсона як явища тунелювання куперівської пари електронів крізь потенційний бар'єр вже через рік після публікації оригінальної статті отримала своє експериментальне підтвердження.…”

“…Запропонована з самого початку концепція ефекту Джозефсона як явища тунелювання куперівської пари електронів крізь потенційний бар'єр вже через рік після публікації оригінальної статті отримала своє експериментальне підтвердження. Первісну ідею Джозефсона пізніше дещо модифікували, коли встановили, що надпровідний струм через бар'єр джозефсонівського переходу реалізується процесами андріївського відбивання квазічастинок на інтерфейсах [5]. У джозефсонівському контакті таке перетворення на межі надпровідника S та нормального металу N (бар'єра) падаючого електрону у відбиту дірку забезпечує бездисипативний транспорт заряду всередині енергетичної щілини.…”

“…Проте такий підхід обмежується насамперед процесами пружного проходження квазічастинками бар'єрів без зміни їхньої енергії. У роботі [5] показано, що в деяких бар'єрах відбуваються також непружні процеси розсіювання квазічастинок зі зміною енергії, які впливають на шумові характеристики переходів Джозефсона. Якщо брати до уваги можливість реалізації дворівневої енергетичної системи у локалізованому нанокластері всередині бар'єра, то у таких тунельних гетероструктурах виникають ділянки вольтамперних характеристик (ВАХ) з від'ємним диференційним опором, тобто такі структури можна застосовувати як негатрони [6].…”

Bias Dependent 1/f Conductivity Fluctuations in Low-Doped La$_{1-x}$Ca$_{x}$MnO$_3$ Manganite Single Crystals

“…23 Such situation has been frequently observed in disordered perovskite oxides, high T C cuprates and various CMR manganites. 24 With increasing thickness of the tunneling barrier, hopping along chains of localized states is favored. While hopping along localized states path, a carrier does not cross quantummechanically the entire distance between the electrodes, but rather jumps from the junction electrode to the first state, lose the phase memory, moves to the second nano-island and, eventually, after completing all the hopping path, jumps to the opposite electrode.…”

Memristor, a Nano-Scaled Element for the Computer Memory: A Mini-Review with Some New Results for an ac-Driven Memristor

“…Further investigations [6] have confirmed the presence of the effect in a high-T c superconductor BiSrCaCuO and showed that it is observed up to room temperature. Experiments performed on four-component Mnbased compounds revealed the presence of resistive switchings in this class of materials as well [7,8].…”