000 08401namaa22004451i 4500
003 EG-GICUC
005 20260224114009.0
008 260213s2025 ua a|||frm||| 000 0 eng d
040 _aEG-GICUC
_beng
_cEG-GICUC
_dEG-GICUC
_erda
041 0 _aeng
_beng
_bara
049 _aDeposit
082 0 4 _a530
092 _a530
_221
097 _aM.Sc
099 _aCai01.12.20.M.Sc.2025.Mu.M
100 0 _aMuhammad Sameh Abdulmageed Abdullah,
_epreparation.
245 1 0 _aMagnetization dynamics in a system of josephson junction coupled to a nanomagnet /
_cby Muhammad Sameh Abdulmageed Abdullah ; Supervised Prof. Tharwat M. El-Sherbini, Prof. Yury M. Shukrinov, Prof. Ali Y. Ellithi.
246 1 5 _aديناميكيات المغنطة في نظام تقاطع جوزيفسون المقترن بمغناطيس نانومتري.
264 0 _c2025.
300 _a39 pages :
_billustrations ;
_c25 cm. +
_eCD.
336 _atext
_2rda content
337 _aUnmediated
_2rdamedia
338 _avolume
_2rdacarrier
502 _aThesis (M.Sc)-Cairo University, 2025.
504 _aBibliography: pages 33-39.
520 3 _aJosephson structures with a ferromagnet provide a unique platform for controlling the magnetic mo- ment dynamics employing the interplay between the Josephson phase difference and magnetization in such systems. This leads to a non-vanishing zero-phase Josephson supercurrent, corresponding to the emergence of an anomalous phase shift in the junction ground state. We consider a coupled system that consists of a single-domain nanomagnet (NM) placed in a close proximity to a short Josephson junction (JJ), in which the interaction between the two subsystems is purely electromagnetic. First, we show that the magnetic switching of the NM driven by a circularly polarized cosine chirp microwave pulse demonstrates fast reversal at low field amplitude due to the coupling to the JJ. In this system, the magnetic state is stable against changes in pulse parameters. Also, we discuss the control of the magnetic state over the damping regime via the Josephson-to-magnetic energy ratio, which helps reduce the non-reversing magnetic response at large damping without further increase of the microwave field amplitude. Furthermore, we discuss the ability to reverse the magnetic moment of the NM by Josephson currents in the form of a cosine chirp pulse. This approach offers the possibility to control the time dependence of the frequency of the ac field through the voltages across the JJs. These results provide new perspectives into the reversal phenomenon in superconducting spintronic systems, which might help realize fast memory devices. Then, we discuss the locking of magnetic moment precession and Josephson oscillations under the influence of external radiation. In this case, the locking of magnetic precession manifests as a bubble-like feature in the bias current dependence of the maximal amplitude of magnetic moment. This phenomenon is analogous to the phase locking of Josephson oscillations by an external periodic signal, which leads to the appearance of Shapiro steps in the IV curve of the JJ. The effect of the magnetic field produced by the quasiparticle current on the locking of magnetic precession and Josephson oscillations is also illustrated. We show that the locking properties in the system can be controlled through the parameters of external radiation. Therefore, we demonstrate the control of magnetic moment precession through external radiation in Josephson hybrid structures, which can potentially be useful for superconducting spintronic devices and quantum technologies.
520 3 _aتوفر تراكيبات جوزيفسون مع مغناطيس حديدي منصة فريدة للتحكم في ديناميكيات العزم المغناطيسي من خلال التفاعل بين فرق الطور لتقاطع جوزيفسون و المغنطة في مثل هذه الأنظمة. هذا يؤدي الى تيار جوزيفسون الفائق و المحسوس حتى عندما يكون قيمة الطور تساوي صفر، مع حدوث شاذ للفرق في الطور في حالة أقل طاقة للتقاطع. في هذه الدراسة ننظر في نظام مركب يتكون من مغناطيس نانومتري ذو نطاق مغناطيسي واحد موضوع بالقرب من وصلة جوزيفسون القصيرة، حيث يكون التعامل بين النظامين الفرعيين كهرومغناطيسي بحتاً. أولاً، نوضح ان التبديل المغناطيسي لعزم المغناطيس النانومتري المدفوع بنضبة ميكروويف حاده ذات تردد متناوب دائري القطبية يظهر عكساً سريعاً عند سعة مجال منخفضة بسبب الارتباط بوصلة جوزيفسون. في هذا النظام، الحالة المغناطيسية تكون مستقرة ضد التغيرات في معاملات النبضة. كما نناقش التحكم في الحالة المغناطيسية عبر نظام الخمود من خلال نسبة طاقة جوزيفسون الى الطاقة المغناطيسية، مما يساعد على تقليل الاستجابة المغناطيسية غير القابلة للعكس عند الخمود الكبير دون زيادة أخرى في سعة مجال الميكروويف. علاوة على ذلك، نناقش القدرة على عكس العزم المغناطيسي للمغناطيس النانومتري بواسطة تيارات جوزيفسون على شكل نبضة من نوع جيب التمام الزاوية النبضة الحاده و تقدم هذه الطريقة إمكانية التحكم في الاعتماد الزمني لتردد المجال من خلال الجهد الكهربي عبر وصلات جوزيفسون. توفر هذه النتائج افاقا جديدة في ظاهرة الانعكاس في الأنظمة المعتمدة على الحركة المغزلية للالكترون فائقة التوصيل، مما قد يساعد ذلك في تحقيق أجهزة ذات ذاكرة سريعة. تم مناقشة ظاهرة غلق دوران العزم المغناطيسي و تذبذبات جوزيفسون تحت تأثير الاشعاع الخارجي. في هذه الحالة، يظهر وقف التذبذب المغناطيسي كميزة تشبه الفقاعة في اعتماد تيار التحيز على السعة القصوى للعزم المغناطيسي. هذه الظاهرة تشبه وقف طور الدوران لوصله جوزيفسون بواسطة إشارة دورية خارجية، مما يؤدي الى ظهور خطوات شابيرو في منحنى التيار و الجهد لوصله جوزيفسون. يتم ايضاً توضيح تأثير المجال المغناطيسي الناتج عن تيار "شبه الجسيم" على وقف دوران العزم المغناطيسي و تذبذبات جوزيفسون. نظهر ان خصائص الإيقاف في النظام يمكن التحكم فيها من خلال معاملات الاشعاع الخارجي. لذلك، نوضح التحكم في تذبذب العزم المغناطيسي من خلال الاشعاع الخارجي في الهياكل الهجينة لجوزيفسون، و التي يمكن ان تكون مفيدة للأجهزة المعتمدة على الحركة المغزلية للالكترون فائقة التوصيل و التقنيات الكمومية المحتملة.
530 _aIssues also as CD.
546 _aText in English and abstract in Arabic & English.
650 0 _aPhysics
650 0 _aالفيزياء
653 1 _aJosephson junctions
_aLandau-Lifschitz-Gilbert equation
_aanomalous Josephson effect
_amag- netization dynamics
_acosine chirp pulse
_amagnetization reversal
_aRCSJ model
_amagnetic precession lock- ing
700 0 _aTharwat M. El-Sherbini
_ethesis advisor.
700 0 _aYury M. Shukrinov
_ethesis advisor.
700 0 _aAli Y. Ellithi
_ethesis advisor.
900 _b01-01-2025
_cTharwat M. El-Sherbini
_cYury M. Shukrinov
_cAli Y. Ellithi
_UCairo University
_FFaculty of Science
_DDepartment of Physics
905 _aShimaa
_eEman Ghareb
942 _2ddc
_cTH
_e21
_n0
999 _c178428