Критическая температура наноструктуры сверхпроводник/ферромагнетик вблизи магнитного скирмиона

Рассмотрен контакт сверхпроводника с киральным ферромагнетиком, содержащим сложные магнитные структуры: спиральную или коническую текстуру, скирмион, киральный поплавок. Более подробно рассмотрен случай одиночного скирмиона. Влияние таких магнитных неоднородностей на критическую температуру становится существенным только для спиновых структур масштаба порядка 100 нм и ниже. Решетки скирмионов и одиночные скирмионы такого размера недавно наблюдались экспериментально в тонких магнитных слоях. В рамках теории эффекта близости в грязном пределе предлагается приближенный подход, позволяющий рассчитывать критическую температуру в таких системах. Значительное влияние наноразмерных спиновых вихрей на критическую температуру в сочетании с топологической устойчивостью и малой плотностью тока, необходимой для их движения, позволяет эффективно использовать такие системы в качестве сверхпроводящих спиновых вентилей.