Charge pumping due to triplet vector chirality in ferromagnet/triplet superconductor junctions
我们研究了铁磁体/三重态超导体结中的电荷泵，其中铁磁体的磁化是不均匀的和动态的。结果表明，局域自旋与三重态矢量自旋手征耦合，产生电荷流，矢量自旋手征由三重态库珀对矢量形成。讨论了电荷泵的物理机制。
2011-08-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Mesoscopic Hall effect driven by chiral spin order
预测了介观系统中由于自旋手征性而产生的霍尔效应。我们考虑了一个四端霍尔系统，该系统具有涡旋畴壁的几何形状，在涡旋中心附近出现强的自旋手征。假设传导电子的费米能与绝热近似不再有效的交换耦合能相当。我们的结果表明，霍尔效应的电压降和自旋电流出现在横向。指出了这种霍尔效应与自旋轨道相互作用系统中常规自旋霍尔效应的相似性。
2006-07-06 cond-mat.mes-hall
Local ferromagnetic resonance measurements of mesoscopically patterned ferromagnets using deterministically placed nanodiamonds
金刚石中的氮空位中心最近被认为是邻位铁磁材料磁化动力学的有效传感器。我们展示了含氮空位纳米金刚石的亚100 nm的位置精度，并使用这些作为本地传感器，探测光学检测到的铁磁共振在介观图案化坡莫合金岛。这些测量揭示了这些结构上不同位置处的铁磁共振信号的变化，这些结构在图案化特征的边缘和主体中具有不同的行为。这些测试测量建立了一个容易实现的方法，在中尺度铁磁体的自旋动力学的空间有针对性的测量。原则上，该方法也可以扩展到纳米级铁磁体的局部研究，例如单个磁性纳米线和纳米颗粒。
2022-01-26 cond-mat.mes-hall
Mesoscopic mechanism of exchange interaction in magnetic multilayers
讨论了铁磁-正常金属-铁磁多层膜中交换相互作用的介观机制。我们表明，在金属的厚度大于电子的平均自由程的情况下，在铁磁体的磁化的相对取向是垂直的。铁磁体间的交换能随金属厚度的增加呈幂律衰减。
1999-09-06 cond-mat.mes-hall
Quantum Transport in Disorderd Mesoscopic Ferromagnetic Films
用计算机模拟方法研究了杂质和畴壁散射对无序介观磁性薄膜电导率的影响。结果表明，由于畴壁的电阻率降低，这是一致的解释，在畴壁引起的退相。
1999-02-25 cond-mat.mes-hall
Domain walls and the conductivity of mesoscopic ferromagnets
介观铁磁体导电性中的量子干涉现象被考虑，特别是关于通过空间变化的磁化区域传播的电子获得的几何相位的影响（由于，例如，到磁畴壁）。讨论了弱局域化和电子-电子相互作用对电导率和普适电导涨落的量子修正。实验提出了多连接的几何形状，应该揭示电导振荡的磁化的轮廓的变化。
1998-01-13 cond-mat.mes-hall
Mesoscopic Ferromagnet/Superconductor Junctions and the Proximity Effect
我们测量了亚微米铁磁体（Ni）与介观超导体（Al）接触时的电输运。在测量的几何形状中，界面和铁磁体是分开测量的。铁磁体本身没有表现出明显的超导邻近效应，但铁磁体/超导体界面表现出很强的温度，场和电流偏置依赖性。这些效应取决于铁磁体在界面附近产生的局部磁场分布。我们发现，温度依赖性可能适合于一个修改后的版本的Blonder-Tinkham-Klapwijk理论的正常超导体输运。
2000-07-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Mesoscopic bound on anisotropy in itinerant ferromagnets
我们计算了单畴铁磁粒子的各向异性能，其中各向异性的唯一来源是非磁性杂质的存在。我们发现，这种各向异性的形式相结合的易轴和易平面各向异性，随机取向的轴。典型地，各向异性能为$N^{1/2} \hbar/tau_{so}$级，其中$N$是铁磁颗粒中的电子数，而$τ_{so}$是自旋轨道时间。
2004-12-17 cond-mat.mes-hall
Mesoscopic anisotropic magnetoconductance fluctuations in ferromagnets
铁磁粒子的电导取决于磁化相对于电流方向的相对取向。这种现象被称为“各向异性磁阻”。量子干涉导致电导对磁化方向的额外的随机依赖性。这些“各向异性磁阻波动”是由自旋轨道散射引起的，自旋轨道散射将电子运动耦合到铁磁体中的交换场。我们报告的电导自相关函数的磁化方向的旋转角的依赖性的计算。
2005-12-13 cond-mat.mes-hall
Chirality Sensitive Domain Wall Motion in Spin-Orbit Coupled Ferromagnets
利用拉格朗日形式，我们解析求解了具有Rashba自旋轨道耦合的铁磁体中电流感生畴壁动力学的运动方程。在考虑非平衡传导电子自旋密度、吉尔伯特阻尼和Rashba相互作用参数的影响下，给出了畴壁速度的精确解。我们明确地表明，自旋轨道相互作用的影响可以定性地从非绝热自旋扭矩的作用不同的意义上说，前者是敏感的畴壁的手征，而后者不是：畴壁速度显示重入行为时，改变畴壁的手征。这可以用来在实验上区分自旋轨道和非绝热对壁面速度的贡献。可达到的畴壁速度的定量估计给出，实验相关的一组参数的系统的基础上。
2013-02-19 cond-mat.mes-hall
Mesoscopic effects in superconductor-ferromagnet-superconductor junctions
我们证明了在零温度下，通过超导体-铁磁金属-超导体结的超导电流不随结的厚度$L$呈指数衰减。在大的$L$上，它具有随机的样品特异性符号，该符号可以随着温度的变化而变化。在介观结的情况下，在基态中的序参量的相位是随机的样品特定量。在大面积结的情况下，基态相位差为$\pm π/2$。
2002-04-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Spin accumulation induced resistance in mesoscopic ferromagnet/ superconductor junctions
本文描述了介观铁磁-超导（F/S）系统中的自旋极化输运，其中输运是扩散的，界面是透明的。结果表明，与Andreev反射相关的自旋反转在F/S界面附近产生过量的自旋密度，这导致自旋接触电阻。给出了两端子和四端子几何结构的接触电阻表达式。在后者中，符号取决于铁磁电极的相对磁化强度。
1999-01-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Chirality driven anomalous Hall effect in weak coupling regime
基于$s$ - $d$模型，研究了由非平凡自旋组态（手征性）引起的反常霍尔效应.考虑到弱耦合的情况下，相互作用的微扰处理。包括正常杂质的散射。如果存在有限的均匀手征，则手征驱动局部霍尔电流并导致整体霍尔效应。这种贡献独立于传统的自旋轨道贡献，并表现出独特的低温行为。在介观自旋玻璃中，在低于自旋玻璃转变温度时，手性诱导的反常霍尔效应被预期。霍尔系数的测量将有助于从实验上确认手性有序性。
2002-04-04 cond-mat.mes-hall
Tunable Coupling, Topology, and Chirality by Antimagnons in Magnetic Multilayer
本研究提出2D-SSH4类SSH二维模型，通过反磁振子重构磁振子系统能带拓扑，实现可调自旋波耦合与手性，解释铁磁多层膜拓扑表面态起源，为拓扑磁振子器件提供设计框架。
2025-08-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Mesoscopic Helices of Polar Domains in a Quadruple Perovskite
The Rowland Institute at Harvard, Harvard University（哈佛大学罗兰研究所）；Michigan State University（密歇根州立大学）；University of Michigan Ann Arbor（密歇根大学安娜堡分校）；Rutgers University（罗格斯大学）
该研究通过原子分辨率成像在四重钙钛矿中发现极性畴自组织形成的介观螺旋有序结构，观测到左右手性，确立了铁电晶体中诱导螺旋织构与手性的新机制。
2025-10-01 cond-mat.mes-hall
Magnetoresistance of mesoscopic granular ferromagnets
我们已经进行了磁电阻（MR）测量的横向尺寸小于0.5 $μ$ m和包含少量的晶粒（下至约100）的颗粒铁磁体。与宏观样品相比，这些颗粒样品表现出异常大的饱和场和MR振幅。此外，随着晶粒间距离的减小，磁电阻曲线的演变与大样品有质的不同。我们讨论了这些结果，并建议他们反映了从渗流准单通道为主的运输过渡。
2005-01-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Chirality-selective topological magnon phase transition induced by interplay of anisotropic exchange interactions in honeycomb ferromagnet
University of Science and Technology of China（中国科学技术大学）；Nantong University（南通大学）
研究发现，通过Dzyaloshinsky-Moriya相互作用和伪偶极相互作用的复杂相互作用，在蜂窝铁磁体中诱导出手性选择性的拓扑磁子相变，伴随体隙关闭和重新打开，以及能带反转，为磁子热霍尔电导率的符号变化提供了新的操控方法。
2025-12-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Magnetization reversal driven by spin-injection : a mesoscopic spin-transfer effect
基于自旋注入机制，提出了自旋转移效应的介观描述。自旋注入的效果是局部修改，在铁磁配置空间，磁矩的密度。相应的梯度导致磁化的电流依赖性扩散过程。为了描述这种效应，在介观系统的热动力学理论的框架下重新考虑了铁磁单畴的磁化动力学。假设一个Onsager交叉系数，耦合的电流，它表明，自旋相关的电输运导致修正的Landau-Lifshitz-Gilbert方程的铁磁序参量与补充扩散条款。推导了自旋注入对铁磁体激活过程的影响，导出了有效势垒和临界电流的表达式。计算磁波动：对波动的校正类似于对激活的预测。这些预测是一致的自旋转移的测量中获得的激活制度和自旋注入下的铁磁共振。
2008-01-07 cond-mat.mes-hall
Intrinsic mixed Bloch-Néel character and chirality switch of skyrmions in asymmetric epitaxial trilayer
在铁磁和非磁性材料的交替原子层组成的系统中，手性磁化结构的稳定和操纵方面的最新进展有望在自旋电子学技术中实现创新。系统的低维度促进了自旋轨道驱动的界面效应，如反对称Dzyaloshinskiii-Moriya相互作用（Dzyaloshinskiii-Moriya interactions）和表面磁各向异性，其相对强度可以被调节以实现具有固定手性的稳定纳米尺寸的磁性物体。虽然在大多数情况下，这是通过工程复杂的多层堆叠，其中层间偶极场变得重要，我们在这里考虑一个简单的外延三层，其中的铁磁体，具有可变的厚度，嵌入在重金属和石墨烯之间。后者增强了系统的垂直磁各向异性，促进了Rashba型自旋，并且可以维持很长的自旋扩散长度。我们使用一个层分辨的微磁模型（LRM）来描述的磁化纹理和他们的手征。我们的结果表明，对于厚度大于3.6 nm的Co，具有逆时钟手征的本征混合布洛赫-内尔特征的skyrmion在整个（单个）Co层中稳定。值得注意的是，对于大于5.4 nm的厚度，skyrmion切换其手性，从逆时针到顺时针。
2019-12-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Mesoscopic interplay of superconductivity and ferromagnetism in ultra-small metallic grains
本文综述了电子-电子相互作用对超小混沌金属颗粒基态自旋和输运性质的影响。我们的研究是基于一个有效的哈密顿量相结合的超导BCS类项和铁磁斯通条款。这些术语分别起源于配对和自旋交换相关。这种描述在大的无量纲无量纲电导的极限下是有效的。我们提出的基态相图中的波动占主导地位的制度，其中单粒子的平均水平间距是可比的散装BCS配对间隙。这个相图包含一个机制，其中配对和自旋交换相关共存的基态波函数。我们讨论了库仑阻塞制度中几乎孤立的晶粒的隧穿电导的计算，并提出了可测量的签名的超导性和铁磁性之间的竞争在介观波动的电导。
2009-06-29 cond-mat.mes-hall
Macroscopic quantum coherence in mesoscopic ferromagnetic systems
本文研究了单畴铁磁磁体在沿硬各向异性轴方向外加磁场时的宏观量子振荡效应。用传统的瞬子方法导出的基态能级分裂随外场振荡，并在某些场值处被猝灭。还得到了激发态下的量子隧穿公式。拓扑相位的存在解释了这种振荡，相应的物理量表现出类似的干涉效应，这在某种程度上类似于Aharonov-Bohm效应中规范势引起的电子量子相位干涉和Yang-Mills场论中的$Θ$ -真空.
1999-03-10 cond-mat.mes-hall
Transport and triplet superconducting condensate in mesoscopic ferromagnet-superconductor structures
在Dirty极限下计算了超导体/铁磁体（S/F）介观结构的电导。首先，我们假设铁磁体表现出均匀的磁化强度，并考虑的情况下，到F线的冷凝物的渗透是可以忽略不计的情况下，其中的邻近效应被考虑在内。结果表明，当交换场足够大时，临界温度以下的电导$T_C$总是小于正常状态下的电导。最后，我们计算了具有局部磁化不均匀性的F/S结构的电导。我们证明了在F线中诱导了凝聚态的三重态分量，这导致了低于$T_C$的电导增加。
2002-02-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Lattice dynamics, phonon chirality and spin-phonon coupling in 2D itinerant ferromagnet Fe3GeTe2
Fe 3GeTe 2由于其二维巡游铁磁性、拓扑节线和近藤晶格行为而成为最吸引人的范德瓦尔斯晶体之一。然而，这种材料中的晶格动力学、声子的手性和自旋-声子耦合，这些为这些奇异现象奠定了基础，仍然没有被探索。在这里，我们报告的声子和自旋和晶格自由度之间的相互作用在几层Fe 3GeTe 2的第一次实验调查。我们的结果阐明了室温下的三个主要喇曼模：两个A1 g（Γ）和一个E2 g（Γ）声子。双简并E2 g（Γ）模式反转了入射光子的螺旋度，表明了伪角动量和手征性。通过分析声子能量和寿命随温度的变化，发现在居里温度以下声子能量和寿命与非简谐模型有很大的偏离，从而确定了Fe 3GeTe 2中的自旋-声子耦合.晶格振荡和自旋之间的这种相互作用显着增强了拉曼敏感性，使我们能够观察到两个额外的拉曼模式在低温温度范围内。此外，我们揭示了激光辐射诱导的Fe 3GeTe 2在环境条件下的降解和相应的拉曼指纹。我们的研究结果提供了第一个实验分析的声子在这种新型的二维巡游铁磁体和进一步的基础研究和应用开发的适用性。
2019-09-04 cond-mat.mes-hall
Field-induced p-wave Superconductivity in Mesoscopic Systems
利用Bogoliubov-de Gennes（BdG）方程，研究了半径为$R$的准二维系统中的超导态.结果表明，在相干长度为$R<R_\text{c}\simξ(0)$（T=0）的s波SC样品中不存在涡旋。我们预测，手征p波态表现出超导性的$R<R_\text{c}$只有在存在的涡旋与相反的手征。这种{ \it诱导} SC相位是配对序参量的非零手性的结果，并且意味着手性边缘电流的存在。我们的研究可能会被应用于敏锐地探测非常规超导体的配对对称性。
2012-07-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Quantum spin decoherence theory of magnetoresistance in mesoscopic ferromagnets 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）
本文提出介观铁磁体磁电阻的量子自旋退相干理论，揭示了磁子诱导自旋翻转等机制，预测MR的磁场和温度依赖性，并发现各向异性MR的余弦平方定律，为电探测量子退相干提供了新方法。
2026-01-01 cond-mat.mes-hall
Current-driven dynamics of chiral ferromagnetic domain walls
在大多数铁磁体中，磁化从一个域旋转到下一个域，没有优先旋向性。然而，破缺的反转对称性可以提升手征简并性，通过Dzyaloshinskiiii-Moriya相互作用（Dzyaloshinskiii-Moriya interaction）导致拓扑丰富的自旋纹理，如自旋螺旋和skyrmions。在这里，我们表明，在重金属和氧化物之间夹着的双金属铁磁体，双金属稳定手性畴壁（DW）的自旋纹理，使非常有效的电流驱动的运动。我们发现，自旋霍尔效应的自旋力矩驱动DW在相反的方向在Pt/CoFe/MgO和Ta/CoFe/MgO，这可以解释只有当DW假设一个Néel配置与左手手性。我们直接确认DW的手征性和刚性通过检查电流驱动的DW动力学与磁场施加垂直和平行于自旋螺旋。这项工作解决了有争议的实验结果的起源，并突出了一个新的途径，界面设计的自旋电子器件。
2013-02-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Mesoscopic Tunneling Magnetoresistance
我们研究了介观库仑阻塞机制下铁磁/正常金属/铁磁双隧道结中自旋相关的输运。一般的输运方程使我们能够计算电导的存在或不存在的自旋-轨道相互作用和任意取向的铅磁化。计算了定义在库仑阻塞电导峰处的隧穿磁电阻（TMR），给出了TMR的概率分布。我们表明，介观涨落可以导致TMR的最佳值。
2000-11-27 cond-mat.mes-hall
Chirality-induced magnon transport in AA-stacked bilayer honeycomb chiral magnets
在这封信中，我们研究了铁磁或反铁磁耦合的AA堆叠双层蜂窝手性磁体中的磁输运。对于这两种耦合，我们观察到手征诱导的差距，手征保护的边缘状态，磁振子霍尔和磁振子自旋能斯特效应的磁自旋激发。对于铁磁耦合层，热霍尔和自旋能斯特电导率不改变符号作为磁场或温度的函数类似于单层蜂窝铁磁绝缘体。相反，对于反铁磁耦合层，我们观察到的热霍尔和自旋能斯特电导率的符号变化的磁场被逆转。我们讨论了可能的实验访问蜂窝双层量子材料中，可以观察到这些效果。
2016-09-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Mesoscopic Current-In-Plane Giant Magneto-Resistance
我们开发了一个三维的半经典理论，概括的Valet-Fert模型，以占非共线系统的磁纹理，包括例如畴壁或磁涡旋。该理论允许横向于磁化的自旋在有限长度上穿透铁磁体内部，并适当地考虑了Sharvin电阻。对于铁磁-正常铁磁多层膜，电流注入在层平面（CIP），我们预测存在一个非零的介观CIP巨磁阻（GMR）在扩散水平。这种介观CIP-GMR，它增加了通常的弹道贡献，具有非单调的空间变化，并让人想起层中的电导量子化。此外，我们还研究了自旋阀纳米柱中的自旋转移矩。我们发现，当自由层内部的磁化方向不均匀时，自旋力矩的变化非常显著，简单的一维计算不再可靠。
2011-09-16 cond-mat.mes-hall
Generalized boundary conditions for the circuit theory of mesoscopic transport
介观输运的电路理论提供了一个统一的框架来描述自旋相关或超导相关的现象。我们将这一理论推广到普通金属、铁磁体和超导体的混合系统。我们的主要结果是通过两个一般各向同性的“节点”之间的任意接触的电流的表达式，这是适合于描述超导和铁磁元素在系统中的存在，以及磁活性界面/接触。在某些情况下（弱铁磁体和磁性隧道结），我们得出透明和简单的矩阵电流的结果。
2002-04-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Magnon-induced scalar spin chirality in Kagome and honeycomb ferromagnets
本研究针对共线基态自旋系统有限温下能否产生标量自旋手性的问题，理论证明热激发磁振子结合Dzyaloshinskii-Moriya相互作用可诱导SSC，其随DMI强度和温度升高而增大，量级可比非共面构型，为磁性手性物理提供新视角。
2025-01-14 cond-mat.mes-hall
The chiral Hall effect in canted ferromagnets and antiferromagnets
反常霍尔效应在我们理解许多磁现象中是不可缺少的。这涉及铁磁材料以及不同类别的反铁磁体，其中除了反常和晶体霍尔效应之外，非共面反铁磁体中的拓扑霍尔效应在过去几十年中一直是深入研究的主题。在这里，我们发现了一种新的风格的反常霍尔效应在倾斜自旋系统。利用先进的理论工具，我们证明了倾斜时，反常的霍尔效应获得的贡献是敏感的自旋之间的印记矢量手性的意义。我们探讨了相应的手征霍尔效应的起源和基本性质，并将其与系统的对称性紧密联系起来。我们的研究结果表明，手征霍尔效应和相应的手征磁光效应出现作为新的通用工具，在表征复杂的磁体的结构和手性的相互作用，以及在跟踪其手征动力学和波动。
2021-04-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Mesoscopic transport in electrostatically-defined spin-full channels in quantum Hall ferromagnets
在这项工作中，我们使用静电控制的量子霍尔铁磁跃迁在CdMnTe量子阱研究电子输运通过个别域壁（DWs）在特定位置诱导。这些DW是由于具有相反自旋极化的两个反向传播边缘态的杂交而形成的。通过DWs的传导被发现是对称的磁场方向反转下，这些DWs的螺旋性质一致。我们观察到长畴壁处于绝缘区，局域化长度为4 - 6~ $μ$ m.在较短的DW中，电阻在低温下饱和到非零值。研究了磁场中的介观电阻涨落。通过自旋轨道相互作用引起的带隙内杂质态输运的理论模型与实验数据符合得很好。螺旋形DW需要对称性来形成合成p波超导体。实现静电控制的一个单一的螺旋畴壁是一个里程碑的道路上，他们的可重构网络，并最终证明编织的非阿贝尔激发。
2017-05-08 cond-mat.mes-hall
Theory of spin polarization in mesoscopic spin-orbit coupling systems
建立了介观铁磁和自旋轨道相互作用（SOI）半导体系统的体自旋极化（BSP）和基于电流的自旋极化（CSP）的一般形式。在此基础上，揭示了BSP和CSP的基本性质及其相互关系。BSP描述了器件的内在自旋极化特性。CSP既取决于器件的本征参数，也取决于入射电流。对于非自旋极化且具有同相自旋相干性的入射电流，CSP等于BSP。给出了铁磁纳米线、Rashba纳米线和圆环等几种典型纳米器件模型的BSP和CSP的解析表达式。这些结果提供了BSP和CSP的基本物理行为及其相互关系。
2015-02-02 cond-mat.mes-hall
Topological Hall effect arising from the mesoscopic and microscopic non-coplanar magnetic structure in MnBi
拓扑霍尔效应是介观拓扑结构（如skyrmions）的一个重要特征，它是由非零标量自旋手征的Berry曲率引起的.然而，THE也可能来自晶格中的其他微观非共面自旋结构。因此，不可避免地需要确定THE的起源，以充分理解Skyrmion并找到新的宿主材料。在这里，我们研究的霍尔效应在散装和微米尺寸的层状样品的MnBi。样本量影响温度和磁场范围，在该范围内，THE是可检测的。虽然散装样品仅在易锥态下暴露于弱场时才表现出THE，但在薄薄片中，THE存在于很宽的温度范围内，并且发生在接近饱和的场处。我们的研究结果表明，在晶格中的非共面自旋结构和拓扑非平凡的skyrmion气泡负责的THE，并占主导地位的机制取决于样品的大小。因此，MnBi的磁相图是强烈的尺寸依赖性。我们的研究提供了一个由两种机制同时诱导的THE的例子，并在介观和微观磁结构之间建立了一座桥梁。
2020-11-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Dynamics of the collapse of a ferromagnetic skyrmion in a centrosymmetric lattice
本文用解析和数值方法研究了具有磁场的正方格子海森堡模型中铁磁skyrmion的尺寸和手征随时间的变化。晶格和磁场产生强烈的时间依赖性的Skyrmion手征。由于非线性，晶格本身也会产生强烈的内在阻尼，导致通过自旋波的发射导致Skyrmion坍缩。在没有磁场的情况下，大Skyrmion的坍缩是缓慢的，但当磁场打开时，Landau-Lifshitz阻尼的存在使坍缩变得指数地快。由于Skyrmion磁矩的量子化，坍缩Skyrmion发射的磁振子必须具有离散谱。
2022-03-10 cond-mat.mes-hall
Effects of Domain Wall on Electronic Transport Properties in Mesoscopic Wire of Metallic Ferromagnets
基于线性响应理论，研究了铁磁3 $d$过渡金属线中畴壁对电子输运性质的影响。我们考虑了传导电子和磁化强度之间的交换相互作用，同时考虑了杂质的散射。利用自旋空间中的局域规范变换导出了电子与壁的有效相互作用。这种相互作用的处理微扰的第二顺序。在经典（玻尔兹曼）输运理论的电导率的贡献原来是可以忽略不计的小块磁铁，由于一个大的厚度相比，费米波长的壁。然而，正如最近的实验所示，它在弹道纳米接触中可能很重要。我们还讨论了无序情况下的量子修正，其中电子间的量子相干性变得很重要。在这种弱局部化的情况下，壁可以通过引起失相而有助于电阻率的降低。在较低的温度下，这种效应增长并且可以超过经典贡献，特别是在直径为$L_{\perp}\lesssim \ell_ϕ$的线中，$\ell_ϕ$是非弹性扩散长度。讨论了壁面运动引起的量子原点电导的变化。
1999-04-06 cond-mat.mes-hall
Spin Current Generation as a Nonequilibrium Kondo Effect in a Spin-orbit Mesoscopic Interferometer
研究了具有Rashba自旋轨道耦合的单能级量子点的自旋相关输运的非平衡产生。我们考虑无磁场和铁磁导线的超导系统。理论上预测，在不使用磁场或材料的情况下，大的自旋相关电流是Rashba自旋轨道相互作用、近藤效应和非平衡效应的综合效应.这种现象被看作是一种新的非平衡相关效应，当相互作用或有限偏差不存在时，这种效应就会消失。我们用有限相互作用从玻色子方法说明了近藤物理是如何与这种突现自旋现象联系起来的。
2012-10-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Test of Bell's Inequality using the Spin Filter Effect in Ferromagnetic Semiconductor Micro-structures
本文提出了在介观系统中检验贝尔不等式的一个理论方案。我们证明了在介观半导体/铁磁半导体/半导体结的自旋过滤效应中可以检测到两个电子自旋的纠缠。利用量子散射理论计算了电流-电流关联函数，并与局域隐变量理论进行了比较。我们还讨论了不完美的自旋过滤器的影响，并推导出条件，看到违反贝尔不等式的实验。
2000-12-28 cond-mat.mes-hall quant-ph
Saturation of dephasing time in mesoscopic devices produced by a ferromagnetic state
本文考虑了海森堡铁磁体中巡游电子的交换模型，并假定铁磁体处于全极化状态。使用Holstein-Primakoff变换，我们能够获得玻色子-费米子哈密顿量，这是众所周知的光与物质之间的相互作用。该模型描述了二能级原子中的自发发射，这是当辐射场的模数越来越大时的适当退相干机制，真空作为一个水库。以同样的方式，我们可以看到自旋波的玻色子模与巡游电子之间的相互作用通过自旋翻转产生退相干，其速率与系统的大小成正比。通过这种方式，我们能够证明D。K. Ferry等人[Phys.Rev.Lett. { \bf 82}，4687（1999）]中所述的纳米线，以及D. Natelson等人[Phys. Rev. Lett. { \bf 86}，1821（2001）]，可以理解为巡游电子和处于完全极化状态的电子气的相互作用。
2003-10-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el hep-th
Magnetochiral Charge Pumping due to Charge Trapping and Skin Effect in Chirality-Induced Spin Selectivity
本文提出CISS磁电阻源于电荷俘获与非厄米趋肤效应导致的磁手性电荷泵浦，解释了其超越铁磁体自旋极化及手性分子违反倒易关系的原因，并预测了仅由磁场诱导的非对称MR。
2024-11-25 cond-mat.mes-hall
Mesoscopic Transport of Quantum Anomalous Hall Effect in Sub-Micron Size Regime
在具有铁磁性的二维拓扑绝缘体系统中，量子反常霍尔（QAH）效应已被证实。然而，亚微米QAH器件中介观输运的全面理解尚未建立。在这里，我们制作了通道宽度低至600 nm的小型QAH器件，其中QAH功能仍然保留。在窄QAH器件中，通过二维可压缩熔池之间的交替跳跃，形成了一个后向散射通道。大的电阻波动，观察到在狭窄的设备附近的矫顽场，这是与沿畴壁的交叉路径之间的集体干扰时，设备的几何形状小于相位相干长度$L_ϕ$。通过测量尺寸依赖的击穿电流，我们证实了手征边缘态被限制在费米波长量级的物理边界上。
2021-12-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Zeeman ratchets: pure spin current generation in mesoscopic conductors with non-uniform magnetic fields
我们认为，采用量子线实现的二维电子气（2DEG）作为自旋棘轮的可能性。我们表明，净自旋电流没有伴随的净电荷输运可以诱导在非线性制度的无偏外部驱动通过在量子线的两端的接触之间施加的交流电压。为了实现这一点，我们利用电子自旋的耦合到由在包含2DEG的半导体异质结构上图案化的铁磁条产生的不均匀磁场。使用递归格林函数技术，我们数值研究了两种不同的设置，由一个和两个铁磁条，分别。
2007-11-17 cond-mat.mes-hall
Spin injection from a normal metal into a mesoscopic superconductor
我们报告超导体混合结构中的非局域输运，铁磁以及正常金属隧道结连接到超导体。在存在状态密度的强塞曼分裂的情况下，电荷和自旋不平衡都被注入超导体。虽然以前的实验证明了自旋注入从铁磁电极，我们表明，自旋不平衡也创建正常的金属注入接触。使用铁磁和正常的金属探测器的组合，使我们能够直接区分电荷和自旋注入，并证明了一个完全分离的电荷和自旋不平衡。的自旋不平衡的弛豫长度是几个$μ$ m的顺序，并发现增加与磁场，但是独立的温度。我们进一步讨论了可能的弛豫机制的自旋弛豫长度的解释。
2012-12-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Electrical Switching of the Edge Current Chirality in Quantum Anomalous Hall Insulators
The Pennsylvania State University（宾夕法尼亚州立大学）
通过自旋轨道扭矩实现量子反常霍尔绝缘体边缘电流手性切换，揭示了磁化与拓扑态相互作用的新机制。
2022-05-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Mesoscopic superconducting memory based on bistable magnetic textures
随着处理大数据的能源需求不断增加，实现低功耗计算技术，如超导逻辑和存储器，已成为一个紧迫的问题。然而，开发快速和非易失性超导存储器元件仍然是一个挑战。超导体-铁磁体混合器件提供了一种有前途的解决方案，因为它们将自旋的超快速操纵与无耗散读出相结合。在这里，我们提出了一种新型的非易失性约瑟夫森结存储器，它利用了一个单一的介观铁磁体的双稳态磁织构。我们使用微磁学模拟来设计一个由Nb/Co双层结构的椭圆形平面结。椭圆可以被制备成均匀磁化的或在零外加磁场下的一对涡旋。这两种状态产生相当不同的临界电流，使元件的可靠电读出成为可能。我们描述了用于控制临界电流的机制，通过应用数值计算来量化铁磁体的局部杂散场，从而改变超导干涉图案。通过结合微磁学模型和双稳态自旋织构结，我们的方法为实现超导存储器应用提供了一条新的途径。
2022-06-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con physics.app-ph
Emergent Topology in Kagome Ferromagnets
研究二维kagome铁磁体中拓扑磁振子相，通过引入手性相互作用项，利用动量空间表示和线性自旋波理论，探讨DMI与拓扑轨道耦合的相互作用，揭示其对拓扑性质的影响，建立晶格几何、手性和磁振子拓扑的对应关系。
2026-07-10 cond-mat.mes-hall
Topological spin transport by Brownian diffusion of domain walls
我们提出热填充畴壁（DW）在易平面铁磁绝缘体作为两种金属之间的强大的自旋载流子。作为拓扑电荷的DW的手性通过自旋转移矩耦合到金属自旋累积，并导致DW在界面处的手性依赖的热成核速率。在具有特定（净）手性的过填充DW扩散并在另一界面处离开铁磁体之后，它们通过自旋泵浦重新发射自旋电流。拓扑荷守恒支持自旋输运随铁磁体长度增加而代数衰减;这类似于超流自旋输运的衰减行为，但与磁振子自旋输运的指数衰减形成对比。我们设想，类似的自旋运输与代数衰变可以实现在材料与异国情调的自旋相位利用拓扑特性和相关的守恒量的激发。
2015-12-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Spin Injection and Detection in a Mesoscopic Superconductor at Low Temperatures
我们从理论上研究了由隧道结连接到两个铁磁金属线的超导导线中的非平衡自旋输运，每个铁磁金属线都充当自旋极化电子流的注入器或检测器。我们提出了一组Boltzmann方程来确定该系统中的非平衡准粒子分布，并在小注入电流的情况下获得了非局域自旋信号的解析表达式。结果表明，用于检测的铁磁金属中的准粒子分布强烈影响自旋信号的大小。在低温下，由于从超导体隧穿产生的非平衡准粒子占主导地位的热激发，自旋信号变得与温度无关。这解释了Poli \textit{et al}在最近的实验中观察到的自旋信号随温度降低而收敛的现象。
2009-02-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Open quantum theory of magnetoresistance in mesoscopic magnetic materials
Beijing Institute of Technology（北京理工大学）；Hong Kong University of Science and Technology（香港科技大学）
本文提出了一种开放量子系统框架下的磁电阻理论，揭示了磁电阻由温度和磁场依赖的自旋退相干决定，并通过序参数解释了电阻机制。
2026-01-07 cond-mat.mes-hall
Detecting chirality in two-terminal electronic devices
自旋电子学的核心是电子电荷和自旋电流之间的相互转换，这可能来自手性诱导的自旋选择性（CISS）效应。CISS通常被研究为包含手性（分子）组分和铁磁体的双端（2T）电子器件中的磁阻（MR）。然而，缺乏对何时以及如何发生MR的基本了解。在这里，我们揭示了一个基本的机制，产生这样的MR的非线性响应。它需要能量依赖的传输和设备内的能量弛豫。MR的符号取决于手性、载流子类型和偏置方向。此外，我们揭示了如何CISS可以检测到在无磁2T设备的线性响应制度，无论是通过形成一个基于手性的自旋阀使用两个或更多的手性组件，或通过汉勒自旋旋进的设备与一个单一的手性组件。我们的研究结果为基于手性的自旋电子器件和技术提供了工作原理和设计指导。
2020-03-05 cond-mat.mes-hall
Macroscopic Quantum Dynamics of a Free Domain Wall in a Ferromagnet
利用{ \it离散时间}中的自旋相干态路径积分，研究了准一维铁磁体中自由畴壁的宏观量子动力学。利用{ \it定常作用近似}，以代表畴壁中心位置和手性的集体自由度为参数，定量地讨论了典型态之间的跃迁振幅.它表明，手征性可以松散地说是正则共轭的中心位置，后者移动的速度取决于前者。阐明了在什么条件下中心位置才能被视为有效的自由粒子位置，从而表现出波包扩散现象。然而，我们证明，在某些情况下，自旋的非线性特征导致这样一个戏剧性的现象，一个非扩散波包，以完全无效的自由粒子的类比。在讨论过程中，我们还指出了与连续时间形式主义相关的各种困难。
1999-10-05 cond-mat.mes-hall
Semiclassical theory of spin-polarized shot noise in mesoscopic diffusive conductors
我们研究了三端自旋阀系统中自旋极化电流的波动，该系统由通过隧道结连接到三个铁磁终端的扩散正常金属线组成。基于自旋相关的Boltzmann-Langevin方程，我们发展了电荷流和自旋流的半经典理论，以及电流涨落的关联。在三终端系统中，我们表明，电流波动的强烈影响的自旋翻转散射在正常的金属和终端的自旋极化，这可能会指向不同的方向。我们分析了散粒噪声和互相关对自旋翻转散射率的依赖关系，在整个范围内的自旋极化和不同的磁性配置。我们的结果表明，在多终端设备的噪声测量允许通过改变铁磁终端的极化来确定自旋翻转散射率。
2004-09-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech
Quantum toys for quantum computing: persistent currents controled by spin chirality
量子设备和计算机将需要不同架构配置的操作单元来实现其功能。这个单位应该是一个简单的“量子玩具”，容易处理叠加态。本文提出了一种新的在具有三个铁磁量子点的导电环中的量子力学通量态（或持续电流）单元。该态用持续电流的两个方向来标记，持续电流由量子点的自旋手征性驱动，并受自旋控制。证明了利用两个相连的环，只要控制其中一个环的一个自旋，就可以对输入流态进行幺正变换，而不能制备叠加态。该通量被证明是一个量子异或运算门，并可能在量子计算中有用。
2003-03-21 cond-mat.mes-hall
