We fabricated a nanolayered hybrid superconductor-ferromagnet spin-valve structure, the resistive state of which depends on the preceding magnetic field polarity. The effect is based on a strong exchange bias (about −2 kOe) on a diluted ferromagnetic copper-nickel alloy and generation of a long range odd in frequency triplet pairing component. The difference of high and low resistance states at zero magnetic field is 90% of the normal state resistance for a transport current of 250 μA and still around 42% for 10 μA. Both logic states of the structure do not require biasing fields or currents in the idle mode.

1.
A. I.
Buzdin
,
Rev. Mod. Phys.
77
,
935
(
2005
).
2.
F. S.
Bergeret
,
A. F.
Volkov
, and
K. B.
Efetov
,
Rev. Mod. Phys.
77
,
1321
(
2005
).
3.
M.
Eschrig
,
Phys. Today
64
(
1
),
43
(
2011
).
4.
V. V.
Ryazanov
,
V. A.
Oboznov
,
A.
Yu. Rusanov
,
A. V.
Veretennikov
,
A. A.
Golubov
, and
J.
Aarts
,
Phys. Rev. Lett.
86
,
2427
(
2001
).
5.
A. K.
Feofanov
,
V. A.
Oboznov
,
V. V.
Bol’ginov
,
J.
Lisenfeld
,
S.
Poletto
,
V. V.
Ryazanov
,
A. N.
Rossolenko
,
M.
Khabipov
,
D.
Balashov
,
A. B.
Zorin
,
P. N.
Dmitriev
,
V. P.
Koshelets
, and
A. V.
Ustinov
,
Nat. Phys.
6
,
593
(
2010
).
6.
T. I.
Larkin
,
V. V.
Bol’ginov
,
V. S.
Stolyarov
,
V. V.
Ryazanov
,
I. V.
Vernik
,
S. K.
Tolpygo
, and
O. A.
Mukhanov
,
Appl. Phys. Lett.
100
,
222601
(
2012
).
7.
J. D.
Sau
,
R. M.
Lutchyn
,
S.
Tewari
, and
S.
Das Darma
,
Phys. Rev. Lett.
104
,
040502
(
2010
).
8.
S.
Oh
,
D.
Youm
, and
M. R.
Beasley
,
Appl. Phys. Lett.
71
,
2376
(
1997
).
9.
L. R.
Tagirov
,
Phys. Rev. Lett.
83
,
2058
(
1999
).
10.
A. I.
Buzdin
,
A. V.
Vedyayev
, and
N. V.
Ryzhanova
,
Europhys. Lett.
48
,
686
(
1999
).
11.
J. Y.
Gu
,
C.-Y.
You
,
J. S.
Jiang
,
J.
Pearson
,
Ya. B.
Bazaliy
, and
S. D.
Bader
,
Phys. Rev. Lett.
89
,
267001
(
2002
).
12.
I. C.
Moraru
,
W. P.
Pratt
, Jr.
, and
N. O.
Birge
,
Phys. Rev. Lett.
96
,
037004
(
2006
).
13.
G.
Nowak
,
H.
Zabel
,
K.
Westerholt
,
I.
Garifullin
,
M.
Marcellini
,
A.
Liebig
, and
B.
Hjörvarsson
,
Phys. Rev. B
78
,
134520
(
2008
).
14.
Y.
Luo
and
K.
Samwer
,
Europhys. Lett.
91
,
37003
(
2010
).
15.
P. V.
Leksin
,
N. N.
Garif’yanov
,
I. A.
Garifullin
,
J.
Schumann
,
H.
Vinzelberg
,
V.
Kataev
,
R.
Klingeler
,
O. G.
Schmidt
, and
B.
Büchner
,
Appl. Phys. Lett.
97
,
102505
(
2010
).
16.
G.
Nowak
,
K.
Westerholt
, and
H.
Zabel
,
Supercond. Sci. Technol.
26
,
025004
(
2013
).
17.
A.
Yu. Rusanov
,
S.
Habraken
, and
J.
Aarts
,
Phys. Rev. B
73
,
060505
R
(
2006
).
18.
D.
Stamopoulos
,
E.
Manios
, and
M.
Pissas
,
Supercond. Sci. Technol.
20
,
1205
(
2007
).
19.
J.
Zhu
,
X.
Cheng
,
C.
Boone
, and
I. N.
Krivorotov
,
Phys. Rev. Lett.
103
,
027004
(
2009
).
20.
Ya. V.
Fominov
,
A. A.
Golubov
,
T.
Yu. Karminskaya
,
M.
Yu. Kupriyanov
,
R. G.
Deminov
, and
L. R.
Tagirov
,
Pis'ma v ZhETF
91
,
329
(
2010
)
Ya. V.
Fominov
,
A. A.
Golubov
,
T.
Yu. Karminskaya
,
M.
Yu. Kupriyanov
,
R. G.
Deminov
, and
L. R.
Tagirov
, [
JETP Lett.
91
,
308
(
2010
)].
21.
J.
Zhu
,
I. N.
Krivorotov
,
K.
Halterman
, and
O. T.
Valls
,
Phys. Rev. Lett.
105
,
207002
(
2010
).
22.
V. I.
Zdravkov
,
J.
Kehrle
,
G.
Obermeier
,
D.
Lenk
,
H.-A.
Krug von Nidda
,
C.
Müller
,
M.
Yu. Kupriyanov
,
A. S.
Sidorenko
,
S.
Horn
,
R.
Tidecks
, and
L. R.
Tagirov
,
Phys. Rev. B
87
,
144507
(
2013
).
23.
P. V.
Leksin
,
N. N.
Garif’yanov
,
I. A.
Garifullin
,
Ya. V.
Fominov
,
J.
Schumann
,
Y.
Krupskaya
,
V.
Kataev
,
O. G.
Schmidt
, and
B.
Büchner
,
Phys. Rev. Lett.
109
,
057005
(
2012
).
24.
F.
Radu
and
H.
Zabel
,
Magnetic Heterostructures
, STMP Vol.
227
, edited by
H.
Zabel
and
S. D.
Bader
(
Springer
,
Berlin
,
2008
), Chap. 3.
25.
J.
Nogués
,
J.
Sort
,
V.
Langlais
,
V.
Skumryev
,
S.
Suriñach
,
J. S.
Muñoz
, and
M. D.
Baró
,
Phys. Rep.
422
,
65
(
2005
).
26.
J.
Nogues
and
I. K.
Schuller
,
J. Magn. Magn. Mater.
192
,
203
(
1999
).
27.
S.
Brems
,
D.
Buntinx
,
K.
Temst
,
Ch.
Van Haesendonck
,
F.
Radu
, and
H.
Zabel
,
Phys. Rev. Lett.
95
,
157202
(
2005
).
28.
M. G.
Blamire
,
M.
Ali
,
C.-W.
Leung
,
C. H.
Marrows
, and
B. J.
Hickey
,
Phys. Rev. Lett.
98
,
217202
(
2007
).
29.
V. I.
Zdravkov
,
J.
Kehrle
,
G.
Obermeier
,
S.
Gsell
,
M.
Schreck
,
C.
Müller
,
H.-A.
Krug von Nidda
,
J.
Lindner
,
J.
Moosburger-Will
,
E.
Nold
,
R.
Morari
,
V. V.
Ryazanov
,
A. S.
Sidorenko
,
S.
Horn
,
R.
Tidecks
, and
L. R.
Tagirov
,
Phys. Rev. B
82
,
054517
(
2010
).
30.
V.
Zdravkov
,
A.
Sidorenko
,
G.
Obermeier
,
S.
Gsell
,
M.
Schreck
,
C.
Müller
,
S.
Horn
,
R.
Tidecks
, and
L. R.
Tagirov
,
Phys. Rev. Lett.
97
,
057004
(
2006
).
31.
V. I.
Zdravkov
,
J.
Kehrle
,
G.
Obermeier
,
A.
Ulrich
,
S.
Gsell
,
M.
Schreck
,
C.
Müller
,
R.
Morari
,
A. S.
Sidorenko
,
L. R.
Tagirov
,
R.
Tidecks
, and
S.
Horn
,
Supercond. Sci. Technol.
24
,
095004
(
2011
).
32.
E. E.
Fullerton
,
J. S.
Jiang
, and
S. D.
Bader
,
J. Magn. Magn. Mater.
200
,
392
(
1999
).
33.
J. M. D.
Coey
,
Magnetism and Magnetic Materials
(
Cambridge University Press
,
New York
,
2010
), p.
279
.
34.
I.
Sosnin
,
H.
Cho
,
V. T.
Petrashov
, and
A. F.
Volkov
,
Phys. Rev. Lett.
96
,
157002
(
2006
).
35.
J. Y.
Gu
,
J.
Kusnadi
, and
C.-Y.
You
,
Phys. Rev. B
81
,
214435
(
2010
).
36.
C.-T.
Wu
,
O. T.
Valls
, and
K.
Halterman
,
Phys. Rev. B
86
,
184517
(
2012
).
37.
A. K.
Suszka
,
F. S.
Bergeret
, and
A.
Berger
,
Phys. Rev. B
85
,
024529
(
2012
).
38.
S.
Middelhoek
,
J. Appl. Phys.
37
,
1276
(
1966
).
39.
I. S.
Burmistrov
and
N. M.
Chtchelkatchev
,
Phys. Rev. B
72
,
144520
(
2005
).
40.
J.
Aarts
,
C.
Attanasio
,
C.
Bell
,
C.
Cirillo
,
M.
Flokstra
, and
J. M.
van der Knaap
, in
Nanoscience and Engineering in Superconductivity, NanoScience and Technology
, edited by
V.
Moshchalkov
,
R.
Wöerdenweber
, and
W.
Lang
(
Springer
,
Heidelberg, New York
,
2010
), Chap. 13.
41.
J.
Kehrle
,
V. I.
Zdravkov
,
G.
Obermeier
,
J.
Garcia-Garcia
,
A.
Ullrich
,
C.
Müller
,
R.
Morari
,
A. S.
Sidorenko
,
S.
Horn
,
L. R.
Tagirov
, and
R.
Tidecks
,
Ann. Phys.
524
,
37
(
2012
).
42.
I. S.
Veshchunov
,
V. A.
Oboznov
,
A. N.
Rossolenko
,
A. S.
Prokofiev
,
L.
Ya. Vinnikov
,
A.
Yu. Rusanov
, and
D. V.
Matveev
,
Pis'ma Zh. Eksp. Teor. Fiz.
88
,
873
(
2008
)
I. S.
Veshchunov
,
V. A.
Oboznov
,
A. N.
Rossolenko
,
A. S.
Prokofiev
,
L.
Ya. Vinnikov
,
A.
Yu. Rusanov
, and
D. V.
Matveev
, [
JETP Lett.
88
,
758
(
2008
)].
43.
C.
Bell
,
S.
Turşucu
, and
J.
Aarts
,
Phys. Rev. B
74
,
214520
(
2006
).
44.
G.
Herzer
, in
NATO Science Series II: Mathematics, Physics and Chemistry
, edited by
B.
Idzikowski
,
P.
Svec
, and
M.
Miglierini
, (
Kluwer Academic
,
Dodrecht
,
2005
), Vol.
184
, p.
15
.
45.
A.
Ruotolo
,
C.
Bell
,
C. W.
Leung
, and
M. G.
Blamire
,
J. Appl. Phys.
96
,
512
(
2004
).
46.
T.-J.
Hwang
and
D. H.
Kim
,
Appl. Phys. Lett.
101
,
072601
(
2012
).
47.
S. G.
Doettinger
,
R. P.
Huebener
,
R.
Gerdemann
,
A.
Kühle
,
S.
Anders
,
T. G.
Träuble
, and
J. C.
Villégier
,
Phys. Rev. Lett.
73
,
1691
(
1994
).
48.
C.
Attanasio
and
C.
Cirillo
,
J. Phys. Condens. Matter
24
,
083201
(
2012
).
49.
E. A.
Ilyina
,
C.
Cirillo
, and
C.
Attanasio
,
Eur. Phys. J. B
83
,
53
(
2011
).
You do not currently have access to this content.