Spin diffusion and magnetoresistance in ferromagnet/topological-insulator junctions
研究了金属-铁磁体/拓扑绝缘体结中的自旋和电荷扩散。耦合扩散方程推导微扰相对于层间隧道的强度。我们计算自旋积累的铁磁体和结磁阻与沿界面的电流偏置。
2013-12-14 cond-mat.mes-hall
Anisotropic magneto-Coulomb effect versus spin accumulation in a ferromagnetic single-electron device
我们研究了纳米自旋电子学单电子器件的磁输运特性。该设备由单个非磁性纳米物体(纳米尺寸的Al或Cu纳米粒子)连接到Co铁磁导线。与模拟的比较使我们能够将所观察到的磁阻归因于自旋累积或各向异性磁库仑效应(AMC),这两种效应具有非常不同的起源。这两种效应在类似样品中观察到的事实表明,库仑阻塞和磁阻行为的仔细分析是必要的,以区分它们在磁性单电子器件。作为进一步研究的工具,我们提出了一种简单的方法来根据自旋电子学器件的库仑阻塞I-V曲线确定自旋输运或AMC效应是否占主导地位。
2011-11-24 cond-mat.mes-hall
Theory of Angular Magnetoresistance in CPP spin valves
CPP自旋阀的电阻是两个铁磁体的磁化之间的角度$θ$的连续函数。本文利用非共线磁电子学的电路理论,考虑铁磁层中自旋积累的影响,计算了CPP自旋阀的角磁阻。
2001-07-12 cond-mat.mes-hall
Rashba-Edelstein Magnetoresistance in Metallic Heterostructure
本文报道了在金属异质结中观察到的由Rashba自旋轨道耦合引起的磁电阻效应:Rashba-Edelstein(RE)磁电阻效应。我们发现,在一个Bi/Ag/CoFeB三层耦合电流诱导的自旋积累的电阻的直接和反向RE效应的同时行动。电阻随磁场角度而变化,这让人想起自旋霍尔磁阻,尽管体SOC不负责磁阻的事实。我们进一步发现,即使当磁化饱和时,电阻也随着磁场强度的增加而增加,这归因于该系统中的Hanle磁电阻。
2016-09-14 cond-mat.mes-hall
Calculation method of spin accumulations and spin signals in nanostructures using spin resistors
自旋输运的理解和计算是自旋电子学器件发展的基本要素。本文提出了一种简单的方法来解析计算复杂系统中的自旋积累、自旋电流和磁阻。这既可以用于多层的CPP实验,也可以用于由半导体、氧化物、金属和碳同素异形体制成的多末端纳米结构。
2015-06-08 cond-mat.mes-hall
Spin-accumulation in small ferromagnetic double barrier junctions
铁磁双势垒结中的非平衡自旋积累被证明是控制小结构中的输运。这类系统的输运性质由库仑阻塞理论的推广来描述。自旋积累增强了磁电阻。的瞬态非线性输运性质的预测提供了一个独特的实验证据的自旋积累的形式,在时间尺度上的顺序的自旋翻转弛豫时间的反向电流。
1998-11-13 cond-mat.mes-hall
Magnetoresistance of edge states of a two-dimensional topological insulator
发展了二维拓扑绝缘体边缘态的磁电阻理论。磁场违反了时间反演不变性。磁阻的产生是由于平行于样品表面的磁场打开的能隙。杂质和磁场的联合作用引起边缘电子的背散射。虽然杂质是散射所必需的,但是与杂质的足够强的相互作用强相互作用导致反向散射的抑制。
2021-01-06 cond-mat.mes-hall
Spin Hall magnetoresistance at the altermagnetic insulator/Pt interface
本研究在铂与绝缘反铁磁候选材料Ba₂CoGe₂O₇的界面观测到自旋霍尔磁电阻,发现其信号具有晶体取向各向异性,排除多种解释后提出该现象可由界面自旋电流通道各向异性理解。
2025-10-01 cond-mat.mes-hall
Non-equilibrium spin accumulation in ferromagnetic single-electron transistors
我们研究铁磁单电子晶体管中的输运。用广义库仑阻塞理论描述了由有限电流通过系统引起的岛上的非平衡自旋积累。它增强了隧道磁电阻效应,并对含时输运性质产生显著影响.自旋累积的瞬态衰减可以在自旋翻转弛豫时间量级的时间尺度上反转电流。这可以作为非平衡自旋积累的实验特征.
1998-12-14 cond-mat.mes-hall
Very large magnetoresistance in lateral ferromagnetic (Ga,Mn)As wires with nanoconstrictions
我们已经制作了(Ga,Mn)As纳米结构,其中畴壁可以被钉扎由亚10 nm的收缩。通过形状各向异性的控制,我们可以将收缩区两侧的区域切换为平行或反平行磁化。所有样品都表现出正的磁电阻,与畴壁陷阱相一致。对于金属样品,我们发现高达8%的磁阻,这可以从自旋积累来理解。在样品中,由于在收缩耗尽,隧道势垒形成,我们观察到高达2000%的磁阻。
2003-08-19 cond-mat.mes-hall
Separating spin and charge transport in single wall carbon nanotubes
我们证明自旋注入和检测单壁碳纳米管使用4端,非本地几何。这种测量几何结构完全分离了电荷和自旋电路。因此,所有的寄生磁阻效应被消除,测量信号是由于自旋积累。结合我们的结果与理论模型,我们推导出自旋极化的接触约25%。我们发现,在传统的双端几何测量的磁阻变化占主导地位的影响无关的自旋积累。
2005-06-21 cond-mat.mes-hall
Cooperative orbital moments and edge magnetoresistance in monolayer WTe$_2$
我们认为,在单层WTe $_2$的边缘电子可以拥有一个“合作”的轨道矩(COM),严重影响其边缘磁阻行为。由于Rashba和Ising自旋轨道耦合的协同作用,COM即使在相对较小的自旋轨道耦合强度下也能迅速达到大的量级(玻尔磁子的数量级)。正如我们所解释的,这种大的COM幅度产生于一个非常规的合作自旋倾斜的边缘自旋时,Rashba和伊辛自旋轨道耦合作用在一起。引人注目的是,COM可以与自旋矩竞争,产生一个不寻常的各向异性边缘磁阻取向的斜角。特别地,这种竞争产生了一个方向,沿着该方向$\mathbf{B}$在使边缘频谱间隔开方面是无效的,从而使边缘频谱几乎没有间隔。结果,当$\mathbf{B}$旋转时,间隙尺寸的大对比度显现,从而在10 T和低温下赋予0.1-10百万%的巨各向异性磁阻。
2020-05-18 cond-mat.mes-hall
Hanle Magnetoresistance in Thin Metal Films with Strong Spin-Orbit Coupling
我们报道了一种新型的铂和钽薄膜的磁电阻测量。由于Hanle效应,在磁场中,通过自旋霍尔效应在膜表面产生的自旋累积减少,导致如Dyakonov [PRL 99,126601(2007)]所预测的电阻增加。这种磁阻的角度依赖性类似于最近发现的自旋霍尔磁阻在Pt/Y3 Fe 5 O 12双层,虽然铁磁绝缘体的存在下是不需要的。我们表明,这种汉勒磁电阻是一种替代的,简单的方法来定量研究强自旋轨道耦合的金属中的电荷和自旋电流之间的耦合。
2016-02-09 cond-mat.mes-hall
Spin-Dependent Coulomb Blockade in Ferromagnet/Normal-Metal/Ferromagnet Double Tunnel Junctions
我们从理论上研究了铁磁/正常金属/铁磁双隧道结中自旋相关的输运,特别是在库仑阻塞区的共隧穿。当铁磁电极中的磁化方向反平行时,共隧穿引起的自旋积累挤压了库仑阻塞区。在压缩库仑阻塞区之外,我们提出了一个新的反常区,其中一个自旋带中的顺序隧穿被库仑阻塞抑制,而另一个自旋带中的顺序隧穿不被抑制。在该区域中,隧道磁阻作为偏置电压的函数振荡。计算了隧道磁电阻和自旋积累量的温度依赖性。
1998-09-03 cond-mat.mes-hall
Origins of the unidirectional spin Hall magnetoresistance in metallic bilayers
最近的研究表明,由于导电性、磁化强度和自旋霍尔或Rashba-Edelstein效应之间的相互作用,层状导体中出现了不对称电子输运。在这里,我们研究的单向磁电阻(UMR)所造成的电流诱导的自旋积累在Co/Pt和CoCr/Pt双层膜。我们确定了三个竞争机制支撑的电阻不对称性,即界面和体自旋相关的电子散射和电子磁振子散射。我们的测量提供了一个一致的描述的电流,磁场,和温度依赖性的UMR和显示,无论是积极的和消极的UMR可以通过调整界面和散装自旋相关的散射项相对于磁振子人口。
2018-06-13 cond-mat.mes-hall
Edge accumulation and currents of moment in 2D topological insulators
这封信分析了2D拓扑绝缘体边缘的体自旋(矩)电流和自旋(矩)积累,并考虑了边缘的反射。积累只发生在边缘状态,这将拓扑绝缘体与常规绝缘体区分开来。带连续可以支持横向体自旋(矩)电流,但它不受拓扑陈数,并可能存在于传统的绝缘体。没有与体电流相关的边缘积累。
2010-07-24 cond-mat.mes-hall
Orbital Hanle Magnetoresistance in a 3d Transition Metal
本文报告了在弱自旋-轨道耦合的Mn单层中由轨道霍尔效应引起的巨大Hanle磁阻,发现电流诱导的轨道矩可产生与自旋矩相当或更大的磁阻效应,为研究非平衡轨道输运现象提供了新工具。
2024-01-11 cond-mat.mes-hall
Giant magnetoresistance and perfect spin filter in silicene, germanene, and stanene
硅烯、锗烯和锡烯是具有螺旋边缘态的二维拓扑绝缘体。我们调查的全球和本地操作的边缘暴露给他们(i)的电荷密度波秩序,(ii)超导体,(iii)面外反铁磁,(iv)面内反铁磁场。我们表明,这些扰动影响的螺旋边缘状态以不同的方式。这样就可以实现没有边缘态的量子自旋霍尔效应。此外,这些边缘操作导致非常有前途的应用:巨磁电阻和完美的自旋过滤器。我们还研究了操作对拓扑绝缘体纳米盘的极少数边缘位置的影响。
2014-05-12 cond-mat.mes-hall
Thickness dependence of spin Hall magnetoresistance in FeMn/Pt bilayers
我们研究了FeMn/Pt双层膜的自旋霍尔磁电阻,发现其比重金属和绝缘铁磁或反铁磁双层膜系统的自旋霍尔磁电阻大一个数量级,并且与NiFe/Pt双层膜的自旋霍尔磁电阻相当。自旋霍尔磁电阻随FeMn和Pt厚度的变化呈现非单调性。前者是由FeMn薄膜的净磁化强度随厚度的变化引起的,而后者主要是由Pt中的自旋积累和扩散引起的。通过对Pt厚度依赖性的分析,确定了Pt的自旋霍尔角、自旋扩散长度和自旋混合电导的实部分别为0.2、1.1 nm和$5.5 * 10^{14} Ω^{-1} m^{-2}$。结果证实了最近在该系统中观察到的自旋轨道矩效应。
2016-10-12 cond-mat.mes-hall
Edge spin accumulation: spin Hall effect without bulk spin current
具有Rashba自旋-轨道相互作用的二维电子气在电场作用下可以在没有体自旋电流的情况下发生自旋积累(边缘自旋霍尔效应)。这是证明了碰撞制度使用的非平衡分布函数从标准玻尔兹曼方程。自旋积累起源于入射和反射电子波在样品边界处的干涉。
2009-09-17 cond-mat.mes-hall
Local magnetoresistance in Fe/MgO/Si lateral spin valve at room temperature
本文报道了二端结构的室温局域磁电阻效应。通过采用1.6 nm厚的MgO隧道势垒,增加了自旋注入效率,导致大的非局域磁电阻。在室温下的非本地磁阻的大小估计为0.0057欧姆。结果,即使在室温下,在局部磁阻测量中也观察到清晰的矩形信号。我们也借由分别测量每个接点的自旋累积电压来探讨局部磁电阻的起源。
2014-01-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Impurity-assisted tunneling magnetoresistance under weak magnetic field
将自旋注入到半导体中对于将自旋功能集成到传统电子学中是必不可少的。绝缘层通常插入铁磁金属和半导体之间,以获得有效的自旋注入,因此区分隧道势垒中的电自旋注入和杂质驱动效应的特征至关重要。在这里,我们展示了一个杂质辅助隧道磁电阻效应在非磁性绝缘体的隧道势垒和铁磁绝缘体的隧道势垒。在这两种情况下,该效果反映了通过外部磁场的杂质沟道的隧穿电流的开/关切换。报道的效果,这是普遍的任何杂质辅助隧穿过程,最终澄清了广泛使用的技术,采用相同的铁磁电极注入和检测自旋积累的争议。
2014-09-08 cond-mat.mes-hall
Edge proximity-induced magnetoresistance and spin polarization in ferromagnetic gated bilayer graphene nanoribbon
利用Landauer方法研究了具有锯齿形边缘的Normal/Ferromagnetic/Normal双层石墨烯纳米管结的自旋相关相干输运.在更现实的设置中,交换场由沉积在带边缘上的两个铁磁绝缘体条引起,而垂直的电场由顶部门控电极施加。结果表明,对于反平行结构,带隙打开,导致半导体行为,而对于平行结构,能带结构没有带隙。因此,通过改变感应磁化的排列可以实现巨磁阻。在平行配置上施加垂直电场,导致自旋场效应晶体管,其中在狄拉克点周围发生完全自旋极化。为了将我们的结果与单层石墨烯的结果进行比较,我们证明了反射对称性以及宇称守恒在具有锯齿形边缘的双层石墨烯纳米带中失败。
2014-01-09 cond-mat.mes-hall
Opposite spin accumulations on the transverse edges by the confining potential
研究表明,在外加纵向电场的情况下,边界约束势引起的自旋-轨道相互作用在带状二维电子气的横边引起相反的自旋积累.当偏压反转时,自旋极化方向也反转。自旋积累的强度与偏置电压成比例。与体的本征和非本征自旋霍尔效应相比,由限制势引起的自旋积累几乎不受杂质的影响,甚至在强无序中也能存在。这一结果为解释最近的实验数据提供了一个新的机制。
2006-04-27 cond-mat.mes-hall
Robustness of the magnetoresistance of nanoparticle arrays
最近的研究发现,纳米颗粒阵列中的自旋积累和库仑阻塞之间的相互作用导致峰值I-V和隧穿磁电阻(TMR)曲线以及巨大的TMR值。我们分析了这些效应是如何受到电极的极化不对称性,阵列的维数,温度,电阻或电荷无序和长程相互作用的影响。我们发现,TMR的幅度和电压依赖性不改变与阵列的维数或结电阻无序的存在。电极中的不同极化修改I-V和TMR曲线中的峰形,但不修改它们的数量级。增加相互作用的温度或长度在一定程度上减小了峰的大小,这是由于长程相互作用在较长阵列中较小而导致的减小。应避免电荷无序以观察大的TMR值。
2010-12-17 cond-mat.mes-hall
Spin-accumulation induced magnetic texture in a metal-insulator bilayer
我们考虑了正常金属中的自旋积累对相邻磁绝缘体中的磁静力学和磁动力学的影响。特别是,我们专注于自旋积累和磁绝缘体的易磁化轴之间的任意角度。基于Landau-Lifshitz-Gilbert现象学和磁电子电路理论,我们发现磁织构扭曲成一种稳定的结构,这种结构被证明是由虚的或图像的畴壁结构描述的,即,铁磁体外的畴壁。我们表明,即使当自旋积累是垂直于各向异性轴,磁织构发展的一个组件平行于足够大的自旋偏置的自旋积累。这种平行分量的出现引起自旋霍尔磁电阻和非局域磁振子输运的阈值行为。该阈值可用于设计可在没有外部磁场的情况下操作的新型自旋电子器件和磁振子器件。
2020-03-06 cond-mat.mes-hall
Quantum Oscillations of Tunnel Magnetoresistance Induced by Spin-Wave Excitations in Ferromagnet-Ferromagnet-Ferromagnet Double Barrier Tunnel Junctions
利用Keldysh非平衡格林函数方法,研究了铁磁-铁磁-铁磁双势垒隧道结中,当两侧铁磁体的磁化方向与中间铁磁体的磁化方向反平行时,自旋波激发引起的隧道电导和磁阻量子振荡的可能性.研究发现,由于中间铁磁体中自旋积累引起的自旋密度和传导电子之间的s-d交换作用,微分电导和TMR确实随偏压的增加而振荡,这与最近在实验中观察到的现象相一致.讨论了磁振子模、电子能级以及中心铁磁体中的分子场对系统振荡输运性质的影响。
2008-01-22 cond-mat.mes-hall
Exchange magnetic field torques in YIG/Pt bilayers observed by the spin-Hall magnetoresistance
利用自旋霍尔磁阻(SMR)测量了钇铁石榴石薄膜对Pt薄膜自旋积累的有效场力矩。结果,可以电测量铁磁绝缘层的磁化方向。实验的横向和纵向电阻是很好地描述的SMR的理论模型的直接和逆自旋霍尔效应,对于不同的Pt厚度[3,4,8和35 nm]。采用Pt的自旋霍尔角$θ_{SH}=0.08$,得到了Pt的自旋扩散长度($λ=1.1\pm0.3$ nm)以及自旋混合电导的实部($G_r=(7\pm3)\times10^{14}Ω^{-1}$ m $^{-2}$)和虚部($G_i=(5\pm3)\times10^{13}Ω^{-1}$ m $^{-2}$)及其比值($G_r/G_i=16\pm4$).
2013-07-01 cond-mat.mes-hall
Inelastic electron tunneling spectroscopy of local "spin accumulation" devices
我们调查的起源,所谓的“自旋积累”信号中观察到的本地“三端”(3 T)测量铁磁/绝缘体/n-Si隧道结使用非弹性电子隧穿光谱(IETS)。电压偏置和磁场依赖的IET谱被发现占主导地位的贡献3 T磁阻信号,从而表明它产生于非弹性隧穿通过杂质和缺陷在结界面和势垒内,而不是从自旋积累由于纯弹性隧穿到体硅如先前已假设。
2014-05-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Giant edge spin accumulation in a symmetric quantum well with two subbands
本文研究了形成于具有两个子带的对称势阱中的高迁移率二维电子气的边自旋积累。该研究受到Hernandez等人[Phys. Rev. B { \bf 88},161305(R)(2013)]的最近实验的强烈激励,该实验证明了双层对称GaAs结构的边缘附近的自旋积累,而单层配置中没有影响。我们考虑的自旋轨道相互作用的内在机制是由两个相反宇称的子带态之间的耦合引起的。我们得到一个参数大幅度的边缘自旋密度的两个子带的样本相比,通常的单子带结构。我们表明,在系统中存在的差距,即,两个子带底部之间的能量分离$Δ$显著地改变了边缘自旋累积的图像。因此,通过改变费米能(电子密度)和/或$Δ$,可以容易地从弱自旋积累区前进到强自旋积累区。我们估计,通过将间隙$Δ$从零改变到$1÷2$ K,效应的大小改变了三个数量级。这为设计新的自旋电子器件开辟了可能性。
2017-02-13 cond-mat.mes-hall
Evolution of the magnetoresistance lineshape with temperature and electric field across Nb-doped SrTiO$_3$ interface
我们报道了温度和电场驱动下Ni/AlO $_x$和Nb掺杂SrTiO $_3$界面处磁电阻线形的演化。这表现为由于自旋积累的洛伦兹线形和与隧穿各向异性磁电阻(TAMR)相关的抛物线背景的叠加。只有在低温和大的正偏压下才能恢复自旋电压的特征洛伦兹线形。这是由于在大的正偏置下电场的减小导致了背景TAMR的同时减小和自旋注入的急剧增强。这种调节磁阻的机制在传统半导体中是不常见的。
2018-07-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Spin accumulation caused by confining potential in a two dimensional electron system
本文研究了二维电子系统中自旋轨道相互作用(SOI)引起的自旋积累。我们计算了由边缘势、Rashba和Dresselhaus机制引起的三种SOI引起的自旋密度。所有的SOI所示,以产生平面外的自旋积累在系统的横向边缘。我们还发现,Rashba和Dresselhaus机制是竞争性的。特别是,当两种相互作用的强度相等时,它们的影响相互抵消。在这种情况下,只有边缘势机制成为相关的,并获得自旋密度的解析表达式。边缘电势机制被示出为诱导与实验[Sih {\it等人},Nature Phys {\bf 1},31(2005)]。我们详细讨论了每种SOI的自旋积累机制。
2006-11-13 cond-mat.mes-hall
Unidirectional spin Hall magnetoresistance in ferromagnet/normal metal bilayers
磁阻效应通常在磁化方向反转时不变。然而,在非中心对称导体中,非线性电阻项可以引起电流依赖性,该电流依赖性在施加电压中是二次的,在磁化中是线性的。在这里,我们证明了这样的条件是实现在简单的双层金属膜的自旋-轨道相互作用和自旋相关的散射耦合电流诱导的自旋积累的导电性。我们表明,Ta的纵向电阻|Co和Pt|当电流的极性或磁化强度的符号反转时,Co双层发生变化。这种单向磁电阻与电流密度成线性关系,并且在Ta和Pt中具有相反的符号,这与这些材料中由自旋霍尔效应引起的界面散射势的修改有关。我们的研究结果提出了一个路线,以控制电阻和检测自旋电子器件中的磁化切换使用一个两端的几何形状,这也适用于异质结构,包括拓扑绝缘体。
2015-06-12 cond-mat.mes-hall
Spin Accumulation and Equilibrium Currents at the Edge of 2DEGs with Spin-Orbit Coupling
我们证明了在二维电子气(2DEG)中,Rashba自旋轨道耦合和势垒(例如,样本边缘)产生有趣的自旋效应。当有外电荷流存在时,在势垒附近会产生自旋积累,而在平衡状态下,会有一个不均匀的自旋流存在于势垒处,并与势垒平行流动。当施加垂直于势垒的面内磁场时,系统也会产生不均匀的电荷流密度。这些效应纯粹源于边界附近本征态的结构。
2005-11-30 cond-mat.mes-hall
High magnetoresistance at room temperature in p-i-n graphene nanoribbons due to band-to-band tunneling effects
利用p-i-n扶手椅-石墨烯-纳米晶(GNR)异质结在室温下获得了很大的磁电阻效应。主要优点是由于接触中存在带隙而实际上消除了热流。由于带间隧穿效应,B= 0 T时的电流大大降低,而B> 0 T时的电流相对较大,导致即使在室温下也具有高的磁阻比。此外,我们探讨的边缘粗糙度,长度和宽度的GNR通道上的器件性能的影响。边缘粗糙度和沟道长度的增加提高了磁阻比,而沟道宽度的增加可以降低工作偏压。
2011-07-26 cond-mat.mes-hall
Nonlinear magnetotransport in dual spin valves
双自旋阀磁电阻效应的最新实验测量[A. Aziz等人,物理修订信函103,237203(2009)]揭示了一些在其他系统中没有观察到的输运的非线性特征。我们提出了一个描述双自旋阀中电流相关电阻(和巨磁电阻)的唯象模型。该模型是基于一个修改后的Valet-Fert方法,并考虑到体/界面电阻和体/界面自旋不对称参数的中心磁性层上的自旋积累的依赖性,因此对充电电流。这种非线性模型解释了最近的实验观察。
2010-05-22 cond-mat.mes-hall
Parity Effect and Tunnel Magnetoresistance of Ferromagnet / Superconductor / Ferromagnet Single-Electron Tunneling Transistors
本文从理论上研究了铁磁/超导/铁磁单电子隧穿晶体管的隧穿磁电阻(TMR)特性,特别考虑了宇称效应。结果表明,在平台区,即使在有限的偏置电压下,岛中也没有自旋积累。然而,注入的自旋的信息由过量电子携带,因此存在TMR。过量电子的自旋弛豫速率可以从TMR估计。我们还表明,TMR的增加而减小的超导岛的尺寸。
2002-05-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Linear magnetoresistance in HgTe quantum wells
我们报道了具有反转能带结构的碲化汞量子阱中的磁输运测量,该量子阱预计是二维(2D)拓扑绝缘体。垂直于2D层的小磁场破坏了时间反演对称性,从而抑制了边缘态传输。在低磁场下,当化学势穿过体隙时,观察到线性磁电阻。该磁阻很好地描述了在存在的边缘状态的磁输运的数值计算的无序。随着磁场的增加,在局域和非局域组态中测得的电阻先急剧减小,然后又增加,与现有的理论不一致。
2013-02-27 cond-mat.mes-hall
Super-giant magnetoresistance at room-temperature in copper nanowires due to magnetic field modulation of potential barrier heights at nanowire-contact interfaces
在39 mT磁场下,我们在与Au接触垫接触的Cu纳米线中观察到了超巨(~ 10,000,000%)负磁电阻效应。在这些纳米线中,由于Cu氧化导致在Cu和Au之间形成铜氧化物层,因此在两个Cu/Au界面处形成势垒。当电子隧穿通过这些势垒和/或在这些势垒上方电子发射时,电流流动。由于洛伦兹力的作用,横向于沿着导线的电流方向施加的磁场使电子朝向导线的一个边缘偏转,从而导致电子在该边缘处积聚而在另一边缘处耗尽。这降低了积累边缘的势垒,并提高了耗尽边缘的势垒,导致室温下的超巨磁阻。
2016-07-24 cond-mat.mes-hall
Giant asymmetry of the longitudinal magnetoresistance in high-mobility two-dimensional electron gas on a cylindrical surface
一个巨大的不对称性的磁电阻揭示在高迁移率,二维电子气的圆柱表面。纵向电阻沿磁场梯度所施加的表面曲率被发现消失,如果沿弯曲的霍尔酒吧的边缘之一进行测量。如果外部磁场反向,则纵向电阻在霍尔条的相对边缘处消失。这种不对称性定量分析的Landauer-Buettiker形式主义。
2007-03-23 cond-mat.mes-hall
Spin-relaxation and magnetoresistance in FM/SC/FM tunnel junctions
从理论上研究了铁磁/超导/铁磁(FM/SC/FM)双隧道结中自旋弛豫对隧道磁电阻(TMR)的影响。SC中的自旋积累由自旋注入速率和自旋弛豫速率的平衡决定。在超导状态下,自旋弛豫时间随温度的降低而变长,导致TMR迅速增加。FM/SC/FM结的TMR为提取超导体中自旋弛豫的信息提供了有用的探针。
2001-07-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
A Theory of Anisotropic Magnetoresistance in Altermagnets and Its Applications
Beijing Institute of Technology(北京理工大学);Hong Kong University of Science and Technology(香港科技大学);Lanzhou University(兰州大学)
本文提出了一种交替磁体中磁电阻效应的微观理论,通过Neel向量切换实现电读取,为自旋电子学器件设计提供新思路。
2025-07-02 cond-mat.mes-hall
Spin injection across magnetic/non-magnetic interfaces with finite magnetic layers
我们重新考虑了自旋注入的问题,在铁磁/非磁性半导体(FM/NMS)和稀磁半导体/非磁性半导体界面,与\textit{finite}磁性层(FM或DMS)的结构。通过使用适当的物理边界条件,我们发现这些结构的电阻的表达式一般不同于文献中以前的结果。当接触的磁阻可以忽略不计时,我们发现自旋累积效应不能单独解释最近的磁阻数据中观察到的$d$依赖性。在一个有限的参数范围内,我们的公式预测一个强大的$d$的依赖性所产生的磁接触系统中,他们的磁阻是相当大的。
2004-12-29 cond-mat.mes-hall
Longitudinal Spin Hall Magnetoresistance from Spin Fluctuations
本文提出纵向自旋霍尔磁电阻(LSMR)效应,揭示其在铁磁体居里温度附近因自旋涨落被临界增强,为电学探测磁系统中增强的自旋涨落提供了新方法。
2025-01-01 cond-mat.mes-hall
Giant Anisotropic Magnetoresistance in a Quantum Anomalous Hall Insulator
当三维(3D)铁磁拓扑绝缘体薄膜在面外磁化时,理想地通过无耗散的一维(1D)手征态发生传导,所述手征态的特征在于量子化的零场霍尔电导。最近实现的这种现象-量子反常霍尔效应-提供了一个概念上的新平台,研究边缘态传输,不同于更广泛研究的整数和分数量子霍尔效应,产生于朗道能级形成。在这种情况下出现了一个重要的问题:这些1D边缘状态如何演变的磁化从面外改变到面内?我们研究这个问题,通过研究场倾斜驱动的交叉从主要边缘状态的运输扩散运输在铬掺杂的(Bi,Sb)2 Te 3薄膜,作为系统从量子反常霍尔绝缘体过渡到一个无间隙,铁磁拓扑绝缘体。交叉体现在一个巨大的,电可调的各向异性磁阻,我们解释使用Landauer-Buttiker形式主义。我们的方法提供了一个强大的手段,量化边缘状态的贡献,运输温度和化学势制度远离完美的量化。
2015-03-12 cond-mat.mes-hall
Edge spin accumulation in a ballistic regime
我们考虑一个介观{ \it弹道}结构与Rashba自旋轨道分裂的电子光谱。弹道区域附接到引线,在引线之间施加电压。我们计算的边缘自旋密度出现在通过结构的电荷电流的存在下,由于来自不同的引线的电子的群体的差异。边界散射和自旋进动的综合作用导致边缘极化的振荡,其包络函数随离边界距离的幂律衰减。这个问题的解决与使用的散射状态。该方法的简单性允许深入了解底层物理。我们澄清的作用,散射的幺正性的边缘自旋积累的问题。在直边界的情况下,它导致自旋密度的所有长波振荡的精确抵消。结果,只有动量为2k_F的类Friedel自旋密度振荡存在。然而,这似乎是相当例外的情况。一般来说,随着自旋进动长度的平滑自旋振荡恢复,例如,对于wiggly边界。我们还证明,有没有在散装,这是零,在所考虑的情况下,和边缘自旋积累的自旋电流之间的关系。
2010-07-07 cond-mat.mes-hall
Inverted Hanle spin precession induced magnetoresistance in chiral/semiconductor systems
本研究详细分析了手性/半导体系统中的 Hanle 自旋进动诱导磁阻,发现其与铁磁情况相反,并通过建模证明手性系统与铁磁体的 Hanle 信号在所有参数下均互为相反。
2024-09-27 cond-mat.mes-hall
Coherent Oscillations and Giant Edge Magnetoresistance in Singly Connected Topological Insulators
拓扑绝缘体在本体中具有间隙,但在边缘处具有可以承载电流的扩展状态。我们研究的几何形状,在这种边缘状态将体现自己通过周期性振荡的单连接的样品耦合到导致通过窄点接触的磁导。振荡由于沿着样品的圆周行进的电子的螺旋边缘状态的量子干涉而发生,并且具有周期B_0=h/ eA_{eff},其中A_{eff}是由样品的边缘状态包围的有效面积。我们的计算表明,在小的B,被称为巨边磁阻,这可能具有应用潜力的磁阻的大的变化的可能性。由于边缘态之间的干涉,零场电导也表现出作为费米能量的函数的振荡。振荡的幅度由边缘通道的横向宽度决定,因此可用于研究边缘通道的横向宽度。
2009-04-04 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall
Edge spin accumulation in 2D electron and hole systems in a quasi-ballistic regime
我们考虑一个二维结构与自旋轨道相关的分裂的电子(空穴)光谱和计算的边缘自旋密度出现由于自旋轨道相互作用的内在机制中存在的电荷电流通过该结构。我们集中在准弹道的情况下,当一个平均自由程,远小于样本大小,是大于自旋进动长度所确定的值的自旋轨道分裂。我们表明,无论存在或不存在的体自旋电流的边缘自旋密度的主要来源是边界散射本身。边自旋密度的性质取决于体杂质势的光滑性。我们计算了体中散射势任意光滑时的边自旋密度分布,并讨论了与现有二维空穴实验的关系。
2014-01-29 cond-mat.mes-hall
Non-local magnetoresistance in YIG/Pt nanostructures
我们研究了沉积在钇铁石榴石上的薄铂带的局域和非局域磁电阻。当地的磁阻响应,推断出的电压降沿一个给定的Pt条电流偏置时,显示的自旋霍尔磁阻的特征磁化取向依赖。我们同时也记录沿第二,电隔离,Pt条,从携带一个由几个100 nm的间隙的电流分离的非本地电压出现。相应的非局域磁电阻表现出预期的磁振子自旋累积驱动过程的对称性,证实了Cornelissen等人最近提出的结果。[1]。我们的磁输运数据,采取在一系列不同的温度作为磁场方向的函数,旋转的外部施加的字段在三个相互正交的平面,表明背后的自旋霍尔和非本地磁阻的机制是质的不同。特别是,非本地磁阻消失在液氦温度,而自旋霍尔磁阻占上风。
2015-08-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Edge spin accumulation in semiconductor two-dimensional hole gases
局域自旋密度的可控产生是半导体自旋电子学的关键技术之一。本文研究了自旋霍尔效应在强自旋轨道相互作用的二维空穴气中引起的边缘自旋积累。我们认为,这是一个内在的属性,在这个意义上说,它是独立的无序散射的强度。数值计算表明,这种机制引起的边缘附近的自旋极化可以很大,并且随着自旋轨道耦合强度的增加,它变得更大,更强的局域化,并且一旦超过弹性散射平均自由程,它与导电带的宽度无关.我们在二维空穴气微器件中的实验证实了这种显著的自旋霍尔效应现象.通过外部磁场实现可比较水平的自旋极化将需要实验室设备,其物理尺寸和操作电流比我们的自旋霍尔效应设备大百万倍。
2005-09-12 cond-mat.mes-hall
Spin accumulation from the non-Abelian Aharonov-Bohm effect
最近的研究表明,$[110]$量子阱中的Dresselhaus型自旋轨道耦合(SOC)可以通过非阿贝尔规范变换在数学上消除。在存在额外的均匀磁场的情况下,这种非阿贝尔规范通量导致在样品的边缘处的自旋累积,其中边缘之间的自旋累积的相对符号可以通过Dresselhaus SOC常数的符号来调谐。我们的预测可以测试克尔测量可用的实验灵敏度。
2007-04-06 cond-mat.mes-hall
Unitarity of scattering and edge spin accumulation
我们考虑一个二维弹道和准弹道结构与自旋轨道相关的分裂的电子光谱。弹道区域附接到引线,在引线之间施加电压。我们计算的边缘自旋密度所产生的存在下,通过该结构的电荷电流。我们用散射态的方法解决了这个问题,并阐明了散射的么正性的重要作用。在直边界的情况下,它导致自旋密度的长波长振荡的精确抵消。然而,一般来说,随着自旋进动长度的平滑自旋振荡可能会出现,例如,对于wiggly边界。此外,我们表明,该结果关键取决于自旋轨道哈密顿量的形式。
2012-03-01 cond-mat.mes-hall
Spin-dependent ballistic transport properties and electronic structures of pristine and edge-doped zigzag silicene nanoribbons: large magnetoresistance
采用非平衡格林函数方法结合密度泛函理论研究了边缘掺杂锯齿型硅烯纳米带(ZSiNR)的电子结构和电导.双探针系统的ZSiNR在铁磁和反铁磁状态被认为是。掺杂效应的元素从第III和V族,在一个平行或反平行的两个电极的磁性配置,进行了讨论。打开和关闭外部磁场,我们可以将金属铁磁ZSiNR转换为绝缘反铁磁ZSiNR。在铁磁状态下,偶数或奇数宽度的ZSiNR表现出截然不同的磁阻。在奇数宽度边缘掺杂的ZSiNR中,与原始ZSiNR相比,发生大的磁阻。在宽度均匀的ZSiNR中情况相反。这些现象是由反平行结构中电导的剧烈变化引起的。
2014-08-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci