The dynamics of a single spin embedded in a the tunnel junction between ferromagnetic contacts is strongly affected by the exchange coupling to the tunneling electrons. Moment reversal of the local spin induced by the bias voltage across the junction is shown to have a measurable effect on the tunneling current. Furthermore, the frequency of a harmonic bias voltage is picked up by the local spin dynamics and transferred back to the current generating a double frequency component.
Spin dynamics of $3d$ and $4d$ impurities embedded in prototypical topological insulators
拓扑绝缘体是具有导电表面态的绝缘体材料。它们的磁性掺杂打破了时间反演对称性，并产生了许多有趣的效应，如无耗散输运。尽管如此，它们的动力学性质仍然知之甚少。在这里，我们进行了系统的调查$3d$和$4d$单杂质嵌入两个原型拓扑绝缘体（Bi $_2$ Te $_3$和Bi $_2$ Se $_3$）的横向自旋激发。发现在拓扑绝缘体的体隙内的杂质诱导态对自旋激发谱具有剧烈的影响，导致非常高的寿命达到${microseconds}$。通过映射到一个广义的Landau-Lifshitz-Gilbert唯象模型，得到了自旋动力学的直观图像。从该映射过程中提取的第一个量是磁各向异性能，然后将其与由磁力定理提供的磁各向异性能进行比较。这揭示了后者遇到的一些困难，这可能会提供错误的结果，在费米能量的状态密度高的杂质。此外，吉尔伯特阻尼和章动张量。章动效应可导致高频区自旋激发共振的不可忽略的偏移。最后，我们研究了表面态对自旋动力学的影响，这可能会严重改变，由于杂质诱导状态的重新定位相比，散装情况。我们对这一系列磁性杂质的系统研究揭示了它们在拓扑绝缘体中的自旋动力学，并对现有和未来的实验研究产生了影响，例如，将这些杂质用于固态量子比特的可行性。
Interplay of quantum spin Hall effect and spontaneous time-reversal symmetry breaking in electron-hole bilayers II: Zero-field topological superconductivity
Electrical detection of magnetization reversal without auxiliary magnets
基于各向异性磁阻的第一代磁性随机存取存储器需要磁场来进行写入和读取。现代的全电读/写存储器使用非相对论自旋输运将存储磁性层与参考铁磁体连接。最近的研究集中在不需要参考铁磁体的相对论自旋力矩对磁矩的电操纵上。在这里，我们报告的观测对应的磁阻效应，在这样一个相对论系统，使我们能够电气检测的符号磁化没有辅助磁场或铁磁体。我们观察到的效果在一个几何形状中，其中的单轴（Ga，Mn）As外延层的磁化设置为平行或反平行的电流诱导的非平衡自旋极化的载流子。在我们的结构中，当电流密度为$10^6$ A cm $^{-2}$时，线性电流磁电阻达到0.2%.
Direct demonstration of time-reversal-symmetry-breaking spin injection from a compensated magnet
CIC nanoGUNE BRTA（nanoGUNE BRTA 研究中心）；University of the Basque Country (UPV/EHU)（巴斯克大学）；Institute of Physics, Czech Academy of Sciences（捷克科学院物理研究所）；Charles University（查理大学）；TUD University of Technology Dresden（德累斯顿工业大学）；Universidad del Norte（北方大学）；Johannes Gutenberg Universität Mainz（美因茨约翰内斯古腾堡大学）；UdelaR（乌拉圭共和国大学）；University of Jyvaskyla（耶瓦斯基莱大学）；Aix-Marseille Univ.（艾克斯-马赛大学）
Enabling Electrical Readout of Néel vector reversal in a van der Waals Antiferromagnet
Carnegie Mellon University（卡内基梅隆大学）；The University of Texas at Dallas（达拉斯大学）；Kansas State University（堪萨斯州立大学）；National Institute for Materials Science（国立材料研究所）
All-electrical detection of spin dynamics in magnetic antidot lattices by the inverse spin Hall effect
在亚微米尺度上对横向受限结构中自旋动力学的理解已经成为新型磁存储技术发展的一个重要方面。众多的铁磁共振测量，光学特性的克尔显微镜和布里渊光散射光谱和X射线研究进行了检测图案化的磁性antidot晶格的动态。在这里，我们调查奥斯特场驱动的自旋动力学在矩形Ni 80 Fe 20/Pt反点晶格与不同的晶格参数通过电气手段，并比较它们的微磁学模拟。当系统被驱动到谐振时，检测到样品长度上的直流电压，其在场反转时改变其符号，这与基于逆自旋霍尔效应的整流机制一致。此外，我们表明，电压输出的比例线性与所施加的微波驱动在调查范围内的功率。我们的研究结果对工程磁振子应用和器件的发展有直接的影响。
Nanomechanical Detection of Itinerant Electron Spin Flip
自旋是一种固有的量子性质，其特征在于角动量。自旋状态的变化相当于角动量或机械扭矩的变化。这种自旋感应力矩在从测量光子的角动量、金属的g因子和磁共振到磁性多层膜中的磁化反转的实验中被称为内在机制。引入到纳米线中的自旋极化电流产生与巡游电子自旋翻转相关的力矩。在这里，我们报告的直接测量这种机械扭矩和巡回电子自旋极化在一个集成的纳米扭转振荡器，这可能会产生新的信息巡回的d-带电子。10^{-22} N m/ \sqrt{Hz}的前所未有的扭矩灵敏度可以使自旋电子学、CP破坏力的精确测量、DNA的解扭和扭矩产生分子的应用成为可能。
