Spin-orbit field switching of magnetization in ferromagnetic films with perpendicular anisotropy
作为传统磁场的替代方案，本文提出了一种基于空间反转非对称平面内巡游电子通过s-d交换相互作用所经历的Rashba场的有效自旋轨道场来控制磁化强度的方法.在具有垂直磁晶各向异性的铁磁薄膜中，利用电流感生的自旋轨道场，在面内施加很小的磁场即可实现磁化翻转。由短至10 ps的电流脉冲诱导的自旋轨道场可以有效地引发超快磁化翻转，具有实验上可实现的电流密度。整个开关过程在100 ps左右完成。
2012-06-07 cond-mat.mes-hall
Quantum spin tunneling of magnetization in small ferromagnetic particles
提出了一种新的量子方法来描述小铁磁粒子的磁化隧穿。获得沿易磁化轴的外部施加的磁场的饱和值的估计。在没有外部磁场的情况下，隧道因子的解析表达式推导出本方法，也允许获得的交叉温度表征的制度，其中隧道是由量子效应为主。
2007-02-24 cond-mat.mes-hall
Effect of the Equivalence Between Topological and Electric Charge on the Magnetization of the Hall Ferromagnet
本文研究了填充因子为1时二维电子气的自旋磁化强度与温度的关系。利用经典的蒙特卡罗模拟，我们分析了拓扑和电荷之间的等效性对磁化行为的影响。我们发现，在中等温度下的自旋极化增加了百分之三十，由于电荷波动之间的Hartree相互作用。
1999-07-01 cond-mat.mes-hall
Eddy current effects in the magnetization dynamics of ferromagnetic metal nanoparticles
基于Landau-Lifshitz-Gilbert（LLG）方程组和麦克斯韦方程组的耦合系统，建立了描述铁磁金属纳米颗粒磁化动力学的解析模型.通过在准静态近似下求解麦克斯韦方程组，并求出涡流的磁场，我们推导出了完全考虑电导率影响的闭合磁化LLG方程。我们分析了金属和介电纳米粒子的LLG方程之间的差异，并表明这些效应会强烈影响磁化动力学。作为一个例子说明涡流的重要性，考虑的现象，旋进切换的磁化。
2014-07-28 cond-mat.mes-hall
Mean-field magnetization relaxation in conducting ferromagnets
集体铁磁运动在导电介质中被阻尼的磁矩和能量的转移到巡回载体。我们提出了一个计算相应的磁化弛豫作为一个线性响应问题的载流子动力学在铁磁体的有效交换场。在几乎没有内在自旋-轨道相互作用的电子系统中，均匀磁化运动可以通过进入自旋动力学的旋转参考系来形式上消除。在这种情况下的铁磁阻尼线性增长与自旋翻转率时，后者是小于交换场和成反比的自旋翻转率在相反的限制。这两种机制分别类似于“自旋泵”和“呼吸费米面”阻尼机制。在稀磁半导体中，由于价带中强的自旋-轨道相互作用，空穴介导的磁化强度可以有效地弛豫到巡游载流子自由度。
2004-07-02 cond-mat.mes-hall
Electrical detection of spin pumping due to the precessing magnetization of a single ferromagnet
我们报告直接电检测自旋泵，使用横向正常金属/铁磁体/正常金属设备，其中单个铁磁体在铁磁共振泵自旋极化电子进入正常金属，导致自旋积累。由于铁磁体的自旋相关电导率，导致自旋电流回流到铁磁体中产生直流电压。通过比较不同的接触材料（Al和/或Pt），我们发现，与理论一致，正常金属的自旋相关的属性决定的直流电压的大小。
2006-09-05 cond-mat.mes-hall
Resonant driving of magnetization precession in a ferromagnetic layer by coherent monochromatic phonons
我们实现了嵌入到声子法布里-珀罗谐振器中的铁磁薄层中的单色声子对磁化进动的共振驱动。飞秒激光脉冲在10-40 GHz频率范围内激发结构的共振声子模式。通过施加一个外部磁场，我们调谐的进动频率相对于在腔中的声子的频率，并观察到的磁化进动的振幅的巨大增加时，自由磁化进动和声子在腔中的本地化的频率是相等的。
2015-05-07 cond-mat.mes-hall
Magnetization direction dependent spin Hall effect in 3d ferromagnets
采用第一性原理计算研究了三维过渡金属铁磁体的内禀自旋霍尔电导。我们发现铁磁系统的原型bcc Fe和fcc Ni的自旋霍尔电导率依赖于磁化方向。自旋取向与磁化方向垂直的电子的自旋霍尔电导率比两者平行时的电导率大。例如，在bcc Fe中，前者可以比后者大四倍以上。这种差异是由于自旋电流算符在旋量空间中的各向异性引起的：它与布洛赫态的期望值取决于传导电子自旋和磁化之间的相对角度。一个简单的解析形式来描述旋量状态之间的关系，相对于磁化方向，和Berry和自旋Berry曲率。该模型可以解释计算中发现的特征。这些结果表明，铁磁体可以用来产生自旋电流，其大小可以由磁化方向控制。
2020-11-06 cond-mat.mes-hall
Collective magnetization dynamics in ferromagnetic (Ga,Mn)As mediated by photo-excited carriers
利用时间分辨磁光测量方法研究了铁磁（Ga，Mn）As薄膜的光激发磁化动力学。当光激发能接近（Ga，Mn）As的带边时，在没有外场的情况下，线偏振光脉冲触发的磁化旋进表现出对光子频率的强烈依赖性。这可以理解为通过激光加热样品和通过空穴诱导的非热路径的磁各向异性调制。我们的研究结果提供了一种方法，用于识别激光触发的磁化动力学从热机制到非热机制的转变，这一结果对于通过非热路径在铁磁材料中进行超快光学自旋操纵具有重要意义。
2015-01-09 cond-mat.mes-hall
Theory of spin pumping through an interacting quantum dot tunnel coupled to a ferromagnet with time-dependent magnetization
我们研究了两种从铁磁体通过相互作用的量子点到正常铅的自旋泵浦方案，这利用了随时间改变铁磁体磁化强度的可能性，无论是其幅度还是其方向。为了这个目的，我们扩展了一个图形的实时抽运技术的情况下，其中的铅的属性是时间依赖的。在第一种方案中，时间相关的磁化幅度与量子点的时间相关的能级位置相结合，以建立电荷和自旋电流。第二种方案使用铁磁体的磁化方向的均匀旋转来产生没有电荷电流的纯自旋电流。我们讨论了相互作用引起的交换场对泵浦特性的影响。
2013-05-15 cond-mat.mes-hall
Stochastic dynamics of magnetization in a ferromagnetic nanoparticle out of equilibrium
我们考虑一个小的金属粒子（量子点）的铁磁性作为斯通纳不稳定性的结果出现。当粒子连接到电极时，粒子和电极之间的电子交换导致粒子磁化方向的温度和偏压驱动的布朗运动。在一定的条件下，这种布朗运动可以用随机Landau-Lifshitz-Gilbert方程来描述。作为其应用的一个例子，我们计算的频率依赖的磁化率的粒子在一个恒定的外部磁场，这是相关的铁磁共振测量。
2008-09-16 cond-mat.mes-hall
Nonlocal magnetization dynamics in ferromagnetic heterostructures
两个互补的效果修改GHz的纳米级异质结构的铁磁和正常的材料相对于那些孤立的磁性成分的磁化动力学：一方面，一个时间依赖的铁磁磁化泵的自旋角动量流到相邻的材料，另一方面，自旋角动量之间的铁磁体通过施加的偏置转移，导致相互转矩的磁化。这些现象显然是非局域的：它们受整个自旋相干区的控制，而自旋相干区的大小受自旋翻转弛豫过程的限制。本文综述了从第一性原理出发理解铁磁异质结构中磁化动力学的最新进展，重点讨论了自旋抽运在层状结构中的作用。该理论的主体是半经典的，并基于平均场斯通纳或自旋密度-功能图片，但量子尺寸效应和电子-电子相关性的作用也进行了讨论。越来越多的实验支持理论预测。形式主义应该是有用的，以了解物理和工程的特点，如磁性随机存取存储器元件的小型设备。
2006-09-29 cond-mat.mes-hall
Spin-transport in multi-terminal normal metal - ferromagnet systems with non-collinear magnetizations
本文发展了一种考虑非共线自旋积累的正常金属-铁磁混合电子电路中的自旋输运理论。通过电阻元件的自旋输运由4个电导参数描述。这些电导的微观表达式中导出的散射矩阵和明确计算简单的模型。将电路理论应用于附着在铁磁储层上的二端和三端器件。
2001-05-22 cond-mat.mes-hall
Optimal control of magnetization dynamics in ferromagnetic heterostructures by spin--polarized currents
研究了自旋极化电流通过自旋转移矩对铁磁-正常金属多层膜系统磁化强度的开关过程。我们使用自旋漂移扩散方程（SDDE）和Landau-Lifshitz-Gilbert方程（LLGE）来捕获异质结构的自旋密度和磁化强度的耦合动力学。推导出一个完全解析解的静态SDDE，我们得到一个准确的，强大的，快速的自洽模型的自旋分布和自旋转移力矩内一般铁磁/正常金属异质结构。利用最优控制理论，我们探讨了七层系统中分析器磁化的切换和反向切换过程。从高斯开始，我们确定了一个统一的电流脉冲轮廓，在指定的开关时间内完成这两个过程。
2010-10-06 cond-mat.mes-hall
Magnetization reversal of thin ferromagnetic elements with surface anisotropy
采用数值模拟的方法研究了不同形状和尺寸的表面各向异性薄膜铁磁元件的磁化反转过程。得到了垂直和面内磁滞回线对单元厚度和表面各向异性常数的依赖关系。对于足够大的值的表面各向异性常数的磁化反转的薄膜元件示出发生由于成核的屈曲模式。对于细长矩形单元，屈曲模式的形核场与表面各向异性常数的绝对值成正比，与单元厚度成反比。
2017-08-05 cond-mat.mes-hall
Magnetization Dissipation in Ferromagnets from Scattering Theory
铁磁体的磁化动力学通常用Landau-Lifshitz-Gilbert（LLG）方程来表示。该方程的反应部分描述了有效场的磁化响应，而耗散部分则由吉尔伯特阻尼张量参数化。我们制定了一个散射理论的磁化动力学和映射的线性LLG方程的描述附加电接触的铁磁体。然后，电抗部分可以用静态散射矩阵来表示。低频磁化动力学的耗散贡献可以描述为绝热能量泵过程的电子子系统的时间相关的磁化。吉尔伯特阻尼张量依赖于散射矩阵的时间导数作为磁化方向的函数。根据涨落耗散定理，有效场的涨落也可以用准静态散射矩阵表示。该理论是制定一般的磁化纹理和单畴进动和畴壁运动。我们证明了由散射理论得到的Gilbert阻尼与由Kubo形式得到的结果是一致的。
2011-04-08 cond-mat.mes-hall
Magnetization relaxation in (Ga,Mn)As ferromagnetic semiconductors
本文描述了铁磁半导体（Ga，Mn）As合金中由于p-d动力学交换耦合与巡游自旋子系统的Mn局域磁矩磁化弛豫的理论。理论上的吉尔伯特阻尼系数暗示了这种机制作为一个函数的Mn矩密度，空穴浓度，和准粒子寿命计算。与实验铁磁共振数据的比较表明，在退火强金属样品，p-d耦合有助于显着的阻尼率的磁化进动在低温下。通过结合理论吉尔伯特系数的值的磁各向异性能量，我们估计，在全半导体三层器件的自旋转移磁化翻转的典型的临界电流可以低至$\sim 10^{5} {\rm A cm}^{-2}$。
2003-11-19 cond-mat.mes-hall
Current-induced magnetization dynamics in disordered itinerant ferromagnets
在自洽绝热局域密度近似下，研究了考虑自旋守恒和自旋退相杂质散射的铁磁金属中电流驱动的磁化动力学。基于量子动力学方程，我们推导了进入Landau-Lifshitz方程的Gilbert阻尼力矩和自旋转移力矩的频率和波矢线性阶。吉尔伯特阻尼和电流驱动的耗散扭矩规模相同，竞争，结果是，一个恒定电流驱动的磁畴壁运动是不敏感的自旋退相在弱铁磁性的限制。一个均匀的磁化强度被发现是更稳定的对自旋扭矩在巡回比在\textit{s} - \textit{d}模型的铁磁性。一个动态的自旋转移扭矩让人想起多层膜中的自旋泵被确定，并显示管理电流引起的畴壁畸变。
2006-10-26 cond-mat.mes-hall
Quantitative simulation of temperature dependent magnetization dynamics and equilibrium properties of elemental ferromagnets
原子自旋模型模拟在确定与温度相关的磁性方面非常有用，但已知由于其经典起源，与实验相比，给出了不正确的磁化强度对温度的依赖性。我们发现了一个单一的参数重新标度的热涨落，它给出了原子模拟和实验之间的定量协议的温度依赖磁化元素铁磁体Ni，Fe，Co和Gd。模拟了激光脉冲作用下Ni的亚皮秒磁化动力学，在超快区，我们也发现与实验定量一致。这使得能够定量确定温度相关的磁特性，从而允许在所有温度下精确模拟磁性材料。
2015-05-10 cond-mat.mes-hall
Coherent magnetization precession in ferromagnetic (Ga,Mn)As induced by picosecond acoustic pulses
我们表明，一个薄的铁磁（Ga，Mn）As层的磁化强度可以调制的皮秒声脉冲。在这种方法中，皮秒应变脉冲注入到结构中引起磁化矢量M的倾斜，随后是M围绕其平衡取向的进动。这种效应可以用脉冲引起的磁晶各向异性的变化来理解。一个模型，其中只有一个各向异性常数的应变脉冲的影响提供了一个很好的描述所观察到的时间依赖性的响应。
2010-06-21 cond-mat.mes-hall
Controlled Electrode Magnetization Alignment in Planar Elliptical Ferromagnetic Break Junction Devices
控制磁性元件的磁化反转过程对于利用磁阻效应的广泛应用是重要的，但是对于需要能够接触单个分子或量子点的相邻薄膜结构的器件是难以实现的。我们报告的制造和测量的铁磁断裂结设备与平面，椭圆形的领导，以解决控制相邻电极之间的相对磁化对齐的特殊挑战。低温传输测量，有限元微磁模拟的支持下，被用来表征在一个范围内的电导水平的磁阻响应。我们证明，平行于椭圆的难磁化轴施加的面内外部场可以用于可控地切换的源极和漏极的磁化之间的单畴状的平行和反平行的配置的设备在隧穿制度。
2016-10-27 cond-mat.mes-hall
Quantum Tunneling of Magnetization in Single Molecular Magnets Coupled to Ferromagnetic Reservoirs
从理论上研究了自旋极化库在单分子磁体（SMM）磁化强度量子隧穿和弛豫过程中的作用。SMM交换耦合到储层，并且还经受随时间变化的磁场，这使得能够实现磁化的量子隧穿（QTM）。自旋弛豫时间由费米黄金法则计算。交换相互作用与隧道电子示出影响由于QTM的自旋反转。此外，它示出的开关是与一定的电荷之间的引线的转移。
2007-05-08 cond-mat.mes-hall
Switching of Co magnetization driven by antiferromagnetic-ferromagnetic phase transition of FeRh alloy in Co/FeRh bilayers
研究表明，在W（110）衬底上生长的Co/FeRh外延双层膜中，当FeRh层经历温度驱动的反铁磁-铁磁（AFM-FM）相变时，Co自旋在两个正交的面内方向之间可逆地切换. Co磁化的切换的特征在于由于在FeRh中AFM-FM转变的温度滞后的滞后行为。在AFM-FM过程中，Co的自旋重取向是由界面交换耦合到FeRh系统的演化驱动的。我们的研究结果提供了一种纯粹通过局部温度变化写入信息的新方法。
2017-09-28 cond-mat.mes-hall
Current-induced torques in textured Rashba ferromagnets
在具有小自旋-轨道耦合的系统中，磁化上的电流感应扭矩需要非均匀的磁化纹理。对于大的自旋-轨道耦合，即使在磁化方向上没有梯度，也存在这样的转矩。在这里，我们考虑在铁磁金属与Rashba自旋轨道耦合和非均匀磁化的电流感应扭矩。我们首先从现象学上构造了系统对称性所允许的所有转矩，在磁化方向梯度和电场中为一阶。其次，我们使用玻尔兹曼方法来计算自旋轨道耦合中出现的二阶自旋力矩。我们将我们的结果应用到电流驱动的畴壁，并发现畴壁的流动性受到强烈影响的扭矩，导致从自旋轨道耦合和磁化织构的不均匀性之间的相互作用。
2012-05-03 cond-mat.mes-hall
Anisotropic supercurrent due to inhomogeneous magnetization in ferromagnet/superconductor junctions
研究了非均匀磁结构的铁磁体与超导体耦合系统中的横向电荷和自旋直流超电流。这些横向超电流产生于非平凡的磁化结构。横向电荷超电流中的磁结构与反常霍尔效应中的磁结构有本质的不同，反映了超电流的无耗散性质。最后讨论了可能的候选磁结构以验证我们的预测。
2021-08-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Kondo effect in quantum dots coupled to ferromagnetic leads with noncollinear magnetizations: effects due to electron-phonon coupling
利用非平衡格林函数方法，对强耦合于非共线磁矩铁磁电极的量子点中的自旋极化输运进行了理论分析.点中的电子被假定为耦合到声子浴。详细研究了电子-声子耦合对隧穿电流、线性和非线性电导以及隧穿磁电阻的影响。分析了近藤主峰和声子伴峰随铅的磁矩夹角的变化。
2008-03-14 cond-mat.mes-hall
Achiral dipoles on a ferromagnet can affect its magnetization direction
本文提出铁磁体表面吸附的非手性分子倾角与磁化方向存在耦合，通过包含Rashba自旋-轨道耦合的最小Stoner模型和扩展Stoner-Wohlfarth模型揭示其改变磁晶各向异性的机制，以推动无电流手性诱导自旋选择性效应的实验研究。
2023-09-14 cond-mat.mes-hall
Magnetization Characteristic of Ferromagnetic Thin Strip by Measuring Anisotropic Magnetoresistance and Ferromagnetic Resonance
通过测量坡莫合金薄带在面内和离面组态下的各向异性磁阻和铁磁共振，研究了薄带的磁化特性。结果表明，通过改变一定方向的外磁场的强度，磁化矢量既可以在膜面内旋转，也可以在膜面外旋转。磁化特性可以通过考虑退磁和磁各向异性来解释。该方法可用于计算退磁因子、饱和磁矩和磁各向异性。
2013-10-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Minigap in superconductor-ferromagnet junctions with inhomogeneous magnetization
我们考虑了无序铁磁体（F）与超导体（S）接触时，F层的磁化强度在空间上不均匀且非共线的情况下的微间隙。如果磁化强度是强烈不均匀的，则它有效地达到平均，并且小间隙存活到交换场$h_c ~ (L/a) E_{Th}$，其中$L$是F层的厚度，$a$是磁化强度变化的尺度，并且$E_{Th}$是无磁能量。从技术上讲，我们使用Usadel方程的“三重态”版本，包括格林函数的单重态和三重态分量。在许多情况下，无序磁化的影响可以有效地包括在传统的Usadel方程作为自旋翻转散射项。然而，在低维磁不均匀性的情况下（我们考虑螺旋磁化作为一个例子），必须解决全套的“三重态”方程。
2006-06-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Thermal noise effects on the magnetization switching of a ferromagnetic anomalous Josephson junction
讨论了热噪声对具有自旋轨道耦合和面外磁化的横向铁磁约瑟夫森结磁响应的影响。铁磁层中的磁矩的方向可以通过使用受控电流脉冲来反转。这种现象是由于耦合流动的充电电流和铁磁体的磁化的磁电效应。我们研究了磁化反转效应与铁磁体的内禀参数，如吉尔伯特阻尼和自旋轨道耦合强度的关系。我们估计的磁化反转时间，并找到快速开关的参数的最佳值。以提高工作温度为目的，我们研究了热涨落对平均稳态磁化强度的影响，并找到了使系统对噪声更具鲁棒性的条件。
2020-10-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Ferromagnetic- and superconducting-like behavior of the electrical resistance of inhomogeneous graphite flake
我们测量了几微米长、厚度不均匀的石墨样品的电阻率随磁场和温度的变化。磁电阻的结果施加几乎平行于石墨烯平面的领域显示了颗粒超导行为以及在样品中的磁秩序的存在。
2009-07-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Ferromagnetic Josephson junction with precessing magnetization
用准经典超导理论计算了旋进磁化的扩散超导体/铁磁体/超导体结中的约瑟夫森电流。当结被相位偏置时，稳定电流（没有交流）尽管存在非平衡条件，但流体（流体）可以流过它。一个大的临界电流的预测，由于动态诱导的长程三重态邻近效应。这种效应可以在接近铁磁共振的传统混合器件中观察到。
2008-04-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Current-excited magnetization dynamics in narrow ferromagnetic wires
我们调查的电流激励的磁化动力学在一个狭窄的铁磁坡莫合金线通过洛伦兹显微镜，连同同时传输测量的结果。详细的结构演变的磁化强度作为所施加的电流密度的函数。在居里温度以下，随着电流密度的增加，发现了局部结构变形、双向位移和磁化反转。我们讨论了可能的机制所观察到的电流激发磁化动力学的功能。
2006-06-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Skyrmionic magnetization configurations at chiral magnet/ferromagnet heterostructures
我们考虑在手征磁体（CM）/铁磁体（FM）异质结构的磁化配置。在CM中，由于Dzyaloshinskiii-Moriya相互作用，磁skyrmions和自旋螺旋出现，然后渗透到相邻的FM中。然而，由于非均匀磁化结构在FM中在能量上是不利的，因此穿透的磁化结构被变形，从而导致奇异的三维配置，诸如skyrmion锥、侧向skyrmion以及扭曲的螺旋和skyrmion。我们在变分法的框架内讨论了CM/FM和CM/FM/CM混合结构中可能的磁化组态的稳定性，发现基态中出现了各种不同的磁化组态，其中一些引起了非平凡的突现磁场.
2015-08-31 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Local electrical characterization of resonant magnetization motion in a single ferromagnetic sub-micrometer particle in lateral geometry
在这篇文章中，在一个单一的亚微米和多终端的铁磁结构的横向几何结构的磁化运动的详细表征是在GHz的制度，使用直接直流表征技术。我们证明了Stoner-Wohlfarth模型对大长径比磁性纳米结构的适用性。应用该模型的实验数据，我们能够提取相关的磁化运动参数，并显示高频感应电流和局部磁化之间的相关性。此外，直流电压产生的结构在谐振，与外部磁场下的形状各向异性轴的角度，是由该模型解释。
2010-12-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Electric readout of magnetization dynamics in a ferromagnet-semiconductor system
我们在室温下的半导体沟道中的时间相关的自旋极化电流的分析，以建立三个铁磁终端，其中两个偏置和第三个连接到一个电容器的磁化配置和动力学如何影响电流和电压。在稳定状态下，电容器上的电压与沟道中的自旋累积有关。当其中一个端子的磁化旋转时，触发瞬态电流。该效应可用于电极的磁化反转动力学的电检测或用于两个磁性接触的对准的动态读出。
2006-09-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Magnetization Dynamics in Holographic Ferromagnets: Landau-Lifshitz Equation from Yang-Mills Fields
我们介绍了一种新的方法来理解铁磁体的磁化动力学的铁磁体的全息实现的基础上。从对偶引力理论中的Yang-Mills方程出发，导出了描述磁化动力学的Landau-Lifshitz方程，并利用全息方法研究了全息Landau-Lifshitz方程中自旋波刚度和自旋转移矩随温度的变化.结果与已知的具有传导电子的铁磁体的磁化动力学性质一致。
2019-07-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el gr-qc
Bias voltage controlled magnetization switch in ferromagnetic semiconductor resonant tunneling diodes
我们预测，居里温度的铁磁共振隧穿二极管会突然下降，约2倍，当下游的化学势低于量子阱共振能量。这个属性如下从基本量子输运理论的概念结合了平均场描述的稀磁半导体铁磁性。我们说明了这种效果，通过求解耦合非平衡格林函数，磁平均场，和静电泊松方程自洽预测的偏置电压和温度依赖的模型系统的磁化强度。
2004-10-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Spin-orbit torque switching of perpendicular magnetization in ferromagnetic trilayers
在铁磁三层中，自旋-轨道诱导的自旋电流可以具有自旋极化，其方向偏离自旋霍尔效应的方向。最近，铁磁三层膜中的磁化翻转被提出并被实验证实。在这项工作中，我们从理论上和数值上研究了铁磁三层中垂直磁化翻转所需的翻转电流。我们证实，倾斜的自旋极化，使场自由确定性开关在较低的电流比传统的自旋轨道扭矩或自旋转移扭矩开关，提供了一种可能性，高密度和低功率的自旋轨道扭矩设备。此外，我们提供了一个任意的自旋极化方向的开关电流的解析表达式，这将是有用的设计自旋-轨道扭矩设备和解释自旋-轨道扭矩开关实验。
2020-02-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Kondo effect in quantum dots coupled to ferromagnetic leads with noncollinear magnetizations
利用非平衡格林函数方法计算了近藤机制下量子点中自旋相关的电子输运。该点由安德森哈密顿量描述，并且对称或非对称地耦合到铁磁引线，其磁矩是非共线的。结果表明，微分电导中零偏Kondo反常的分裂随磁化方向夹角的增大而单调减小，对于反平行组态，对称情况下零偏Kondo反常的分裂消失，而非对称情况下零偏Kondo反常的分裂有限.
2005-11-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.other
Magnetization Reversal by Tuning Rashba Spin-Orbit Interaction and Josephson Phase in a Ferromagnetic Josephson Junction
本文从理论上研究了s波超导体/正常金属/铁磁金属/s波超导体（S/N/F/S）约瑟夫森结中邻近效应引起的含有Rashba自旋轨道相互作用（RSOI）的正常金属内部的磁化强度.通过求解考虑RSOI的线性化Usadel方程，我们发现通过调节RSOI可以使N中邻近效应引起的磁化方向反转，并且我们还发现通过改变超导相位差可以使N中的磁化方向反转，即，约瑟夫森相。从这些结果，它是预期的磁化强度的依赖关系的RSOI和约瑟夫森相位可以应用到超导自旋电子学。
2018-06-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
"Topological" Hall effect in the ferromagnetic microparticles with noncoplanar magnetization distribution
提出了“拓扑”霍尔效应（THE）的唯象理论。该理论可用于对任意磁化强度分布介质中的THE进行定性分析。本文考虑了具有“涡旋”磁化的圆柱形粒子。与反常的霍尔效应相比，这种磁滞回线有着本质的不同。对“涡旋”粒子的星等进行了估算。对于直径为100 nm的Co粒子，当外加磁场小于200 Oe时，THE超过正常和反常霍尔效应。
2009-07-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Magnetization dynamics and Majorana fermions in ferromagnetic Josephson junctions along the quantum spin Hall edge
我们研究了量子自旋霍尔绝缘体边缘铁磁序和超导序之间的相互作用。利用互补的解析和自洽的数值方法，我们研究了铁磁约瑟夫森结，并展示了磁性和超导U（1）相之间的直接耦合是如何引起几个不寻常的现象的，这些现象将本系统与它的非拓扑等价系统区分开来。特别是，我们演示了如何异常的电流相位关系触发超导感应磁化动力学，也研究了出现在结中的马约拉纳费米子的空间定位。
2011-06-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Influence of interlayer exchange coupling on ultrafast laser-induced magnetization reversal in ferromagnetic spin valves
本研究通过改变Cu间隔层厚度，发现2.32 nm为关键阈值，高于此阈值单脉冲可稳定反转磁化，低于则需连续照射，揭示了层间交换耦合对超快磁化反转的影响。
2024-01-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Magnetoelectric Coupling and Electric Control of Magnetization in Ferromagnet-Ferroelectric-Metal Superlattices
铁磁体-铁电体-金属超晶格是实现大室温磁电效应的理想材料。自旋相关的电子屏蔽是微观水平上的基本机制。我们还预测在这种结构中的磁化的电控制。在我们的三组分结构中自然破缺的反转对称性引入了$P M^2$的磁电耦合能。这种磁电耦合效应在铁磁-铁电异质结构中是普遍存在的，与特定的化学或物理键合无关，并将在多铁性领域发挥重要作用。
2009-10-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Theoretical condition for switching the magnetization in a perpendicularly magnetized ferromagnet via the spin Hall effect
推导了利用自旋霍尔效应实现铁磁体垂直磁化切换的阈值电流的理论公式。的Landau-Lifshitz-Gilbert方程的数值模拟表明，磁化切换时实现的电流的存在下的磁化的稳态解是一个能量不稳定的区域之外。在此基础上，通过对不稳定态的一阶微扰的分析，建立了阈值电流的解析理论。该解析式阐明了施加在电流方向上的磁场的大小应大于垂直磁各向异性场的15%，且电流小于导出的阈值。
2019-11-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Orbital Pumping by Magnetization Dynamics in Ferromagnets
本研究提出铁磁体磁化动力学可产生轨道泵浦效应，建立了绝热微扰理论形式体系，通过第一性原理计算发现3d铁磁体中轨道泵浦与自旋泵浦比值为5%-15%，Ni是实验测量的优选材料。
2024-03-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Layer-selective detection of magnetization directions from two layers of antiferromagnetically-coupled magnetizations by ferromagnetic resonance using a spin-torque oscillator
我们使用微磁模拟演示层选择性检测磁化方向的磁点具有两个记录层，通过使用自旋扭矩振荡器（STO）作为读取设备。这种方法是基于铁磁共振（FMR）激励的记录层磁化的微波场从STO。FMR激励影响STO的振荡，STO用于感测记录层中的磁化状态。记录层被设计为具有不同的FMR频率，使得通过调谐STO的振荡频率来选择性地诱导FMR激发。由于所有磁性层通过偶极场相互作用，因此可能发生不必要的层间干扰，这通过设计层的磁性来抑制。我们移动STO的磁点，它模拟了一个读取头在记录介质上移动，并显示在STO振荡的变化发生在一纳秒的时间尺度。
2019-10-01 cond-mat.mes-hall physics.app-ph
Hydrodynamic theory of coupled current and magnetization dynamics in spin-textured ferromagnets
发展了金属铁磁体中共线自旋流与磁化动力学耦合的流体力学理论。集体自旋密度通过U（1）Berry相规范场耦合到自旋电流，该规范场由磁化的局部织构和动力学确定。我们确定唯象的耗散修正的运动方程的电子电流，其中包括一个耗散的自旋动力学所产生的磁化动力学和磁纹理相关的电阻率张量。磁性织构上的相互耗散、绝热自旋力矩遵循Onsager原理。我们调查的热涨落的影响，发现电子动力学有助于非本地吉尔伯特阻尼张量的Landau-Lifshitz-Gilbert方程的磁化强度。几个简单的例子，包括磁涡旋，螺旋，螺旋，详细分析，以证明一般原则。
2009-11-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Switching induced by spin Hall effect in an in-plane magnetized ferromagnet with the easy axis parallel to the current
利用自旋霍尔效应产生的自旋转移矩来实现纳米尺度的精细结构铁磁体的磁化翻转，使我们能够在不直接向铁磁体施加电流的情况下控制其磁化强度，因而引起了人们的广泛关注。然而，开关机制仍然不清楚，关于铁磁体具有平行于电流的面内易磁化轴。在这里，我们发展了这种类型的铁磁体的磁化翻转的分析理论，并揭示了确定性开关的阈值电流公式。它是澄清，电流应该在由两个阈值电流确定的一定范围之间，因为自旋转移扭矩由于范围外的大电流带来的磁化强度在能量上不稳定的状态，并导致磁化强度进动的难磁化轴。
2020-09-30 cond-mat.mes-hall physics.app-ph
Non-equilibrium magnetization dynamics of ferromagnetically coupled Kondo spins
在相互作用的量子系统中，对非平衡现象的解析描述几乎是不可能的。在这里，我们提出了一个例子，可以实现这样的描述，即铁磁近藤模型。在平衡态下，这个模型是通过微扰重整化群技术处理的。我们采用最近开发的扩展的流量方程方法来计算非平衡衰减的局部磁化在零温度。流动方程承认解析解，在短期和长期成为准确的，在后一种情况下，揭示了系统始终保持其初始状态的记忆。
2009-08-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Anisotropic Current-Controlled Magnetization Reversal in the Ferromagnetic Semiconductor (Ga,Mn)As
研究了电流对铁磁半导体（Ga，Mn）As霍尔栅器件中自旋轨道耦合磁化翻转的控制。电流控制的磁化切换的效率被发现是敏感的电流相对于晶轴的取向。自旋-轨道有效磁场对电流方向和大小的依赖性由磁化转换角的变化确定。我们发现，应变引起的有效磁场是我们的GaMnAs器件中Rashba引起的磁场的三倍。
2013-03-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Room temperature magnetization switching in topological insulator-ferromagnet heterostructures by spin-orbit torques
具有自旋动量锁定拓扑表面态的拓扑绝缘体（TI）在TI/铁磁体系统中表现出巨大的自旋轨道矩（SOT）。到目前为止，TI SOT驱动的磁化开关仅在1.9 K的Cr掺杂TI中报道。在这里，我们直接显示了巨大的SOT驱动的磁化翻转Bi 2Se 3/NiFe异质结在室温下捕获使用磁光克尔效应显微镜。我们确定了一个大的电荷自旋转换效率为~1-1.75的薄TI膜，其中TSS是占主导地位的。此外，我们发现磁化翻转所需的电流密度非常低，约为6x10^5 A cm-2，比重金属小一到两个数量级。我们的示范室温磁化开关的传统的3D铁磁体使用Bi 2Se 3可能会导致潜在的创新TI为基础的自旋电子应用。
2017-09-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Magnetization control by angular momentum transfer from surface acoustic wave to ferromagnetic spin moments
电子自旋与其他类型角动量之间的角动量相互转换有助于开发新的自旋电子学功能。从光子的角动量和机械转动到铁磁自旋矩的转换已经得到了很好的研究。虽然最近的研究从理论上提出了原子的圆振动可以作为声子的角动量，但将其转换为自旋矩的直接实验证明还有待于进行。在Ni/LiNbO $_3$混合器件中，我们证明了声表面波的声子角动量可以通过声子-电子的角动量转换来控制铁磁Ni薄膜的磁化强度.这一结果清楚地表明，声子角动量是有用的，进一步fictionalize自旋电子器件。
2020-07-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
