Theory of spin accumulation and spin transfer torque in a magnetic domain wall
通过求解扩散近似下的玻尔兹曼方程,研究了畴壁中的自旋积累和自旋转移矩。得到了自旋积累和自旋转移矩的解析表达式。自旋转移力矩的绝热分量和非绝热分量都随畴壁厚度振荡。我们表明,振荡起着主导作用的非绝热扭矩时,畴壁厚度小于自旋翻转长度,这是由费米速度和自旋翻转散射时间的乘积定义。
2009-06-24 cond-mat.mes-hall
A unified drift-diffusion theory for transverse spin currents in spin valves, domain walls and other textured magnets
横向于铁磁体磁化方向的自旋只在很短的距离内存在。我们开发了一个漂移扩散的方法,捕获系统中的横向自旋效应的主要特征与任意自旋纹理(涡,域壁)和推广的Valet-Fert理论。除了标准的特征长度(多数和多数电子的平均自由程,自旋扩散长度),该理论引入了两个长度尺度,横向自旋相干长度和(拉莫尔)自旋进动长度。我们展示了如何从从头计算中提取这些长度或用巨磁阻实验测量。在长(绝热)畴壁,我们提供了一个解析公式,表示所谓的“非绝热”(或类场)的扭矩在这些长度尺度。然而,这种“非绝热”扭矩不再是一个简单的材料参数,而是取决于实际的自旋织构:在薄(<10 nm)的畴壁中,我们观察到与绝热极限非常显著的偏差。
2012-06-20 cond-mat.mes-hall
Origin of adiabatic and non-adiabatic spin transfer torques in current-driven magnetic domain wall motion
给出了描述量子力学巡游自旋和半经典局域磁化的关联动力学的自洽理论。我们认为巡回自旋量子力学运营商,而本地的时刻被认为是经典的拉格朗日形式主义。通过适当地处理基函数(包括零模波函数)所跨越的涨落空间,我们构造了质心运动的集体坐标和垂直于畴壁平面的局域零模坐标的耦合运动方程。通过求解它们,我们证明了相关动力学是通过两个时间尺度的层次结构来理解的:当自旋转移力矩的非绝热部分出现时的玻尔兹曼弛豫时间,以及绝热部分出现时的吉尔伯特阻尼时间。
2009-11-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Spin-dependent pump current and noise in an adiabatic quantum pump based on domain walls in a magnetic nanowire
研究了双畴壁磁纳米线的泵浦电流和噪声特性。通过施加具有可控相位差的缓慢振荡磁场和电场来实现调制。泵浦机制类似于具有两个振荡门的量子点泵浦的情况。当费米能级与自旋分裂共振能级匹配时,泵浦电流、散粒噪声和热流都出现峰值。泵浦电流的峰值高度是DW之间自旋分裂准稳态寿命的指标。对于尖锐的DW,从振荡场的能量吸收导致在泵浦电流中可观察到的边带形成。泵浦噪声携带的信息之间的非平衡电子和准空穴振荡散射体创建的相关属性。泵散粒噪声和热流之间的比率用作准粒子相关性的指标。
2010-01-10 cond-mat.mes-hall
Scaling of the Rashba spin-orbit torque in magnetic domain walls
通过求解巡游电子的泡利-薛定谔方程,研究了磁畴壁中的自旋轨道矩。所考虑的Rashba相互作用来自铁磁体和重金属之间的界面处的反转对称性的破坏。在平衡状态下,Rashba自旋-轨道相互作用产生一个与Dzyaloshinskiii-Moriya相互作用相对应的力矩。当有电流流过时,短畴壁中的巡游电子所经受的自旋轨道力矩具有类场和类阻尼分量。然而,当畴壁宽度增加时,与非绝热自旋转移力矩对应的类阻尼分量在畴壁中心迅速减小。与非绝热自旋转移矩相反,在远离畴壁中心处,即使在绝热极限下,类阻尼自旋轨道矩也不会趋近于零。由于Rashba自旋轨道相互作用和畴壁内磁化强度的空间变化引起的上自旋和下自旋波函数的散射,产生了有限的类阻尼自旋轨道矩.
2019-07-21 cond-mat.mes-hall
Current-induced domain wall motion with adiabatic spin torque only in cylindrical nanowires
在修正的Landau-Lifshitz-Gilbert方程的框架下,考虑了绝热和非绝热自旋力矩(NAST)项,研究了磁性纳米线中电流驱动的畴壁(DW)传播.与通常认为NAST对DW运动是必不可少的观点相反[1,2],我们指出,对于圆柱形(单轴)纳米线中的电流驱动DW运动,仅绝热自旋力矩(AST)就足够了。除了从能量和角动量的角度讨论刚性DW运动,我们还提出了一个实验方案,通过结合场和电流驱动DW运动在一个扁平(双轴)线测量自旋电流极化。
2010-03-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Wide ferromagnetic domain walls can host both adiabatic reflectionless spin transport and finite nonadiabatic spin torque: A time-dependent quantum transport picture
电流驱动的非共线磁性织构(例如磁畴壁(DW))的自旋电子学中的关键概念是绝热性,即,电子自旋如何紧密地跟踪纹理的经典局部化磁矩(Lf)。当出现错误跟踪时,出现非绝热效应,其中突出的是非绝热自旋转移矩(STT),其中电子和Lnc之间交换自旋角动量,从而导致它们的动力学,并使DW运动没有任何电流阈值。非绝热STT背后的微观机制已经在理论上争论了近二十年,但一致的结论是,它们应该只在窄DW中有意义。然而,这与实验[O. Boulle { \em等人},物理修订版信函{ \bf 101},216601(2008); C. Burrowes { \em等},Nat. Phys. { \bf 6},17(2010)],观察到DW中的非绝热STT比光子学相关的$\sim 1$ nm尺度宽得多,并且对进一步增加DW宽度$w$很不敏感。在这里,我们采用含时量子输运的电子,以获得非绝热和绝热STT从精确的非平衡密度矩阵和它的最低阶的绝热密度矩阵定义通过假设Lvr是无限慢。这使我们能够证明,我们的微观,并没有任何简化的事先推导,如有效的静态DW,提取的非绝热STT:(i)不衰减,而是饱和在一个有限的值,随着$w$的增加,确保进入绝热极限,我们的特征在于,显示电子自旋不反映从静态DW在这个限制;和(ii)它既有面外分量(如在LLG方程中广泛使用的唯象表达式的情况),又有面内分量(其中前者随着$w$的增加而…
2021-12-27 cond-mat.mes-hall
Current-induced domain wall motion including thermal effects based on Landau-Lifshitz-Bloch equation
我们采用Landau-Lifshitz-Bloch(LLB)方程研究有限温度下电流诱导畴壁运动的微磁学数值模拟。我们扩展的LLB方程的自旋力矩项占自旋极化电流的影响,我们发现,速度强烈依赖于绝热和非绝热自旋力矩项之间的相互作用。作为温度的函数,我们发现非单调的行为,这可能是有用的,以确定实验上的自旋力矩项的相对强度。
2009-09-28 cond-mat.mes-hall
Numerical Computation of Spin-Transfer Torques for Antiferromagnetic Domain walls
基于紧束缚模型中的线性响应理论,我们数值计算了反铁磁畴壁的电流诱导自旋转移力矩。我们发现,与铁磁畴壁运动不同,绝热自旋力矩对反铁磁畴壁运动的贡献可以忽略不计,这与以前的理论是一致的。因此,非绝热自旋转移力矩是反铁磁畴壁运动的主要驱动力矩。此外,非绝热自旋转移扭矩的较窄的反铁磁畴壁的增加更迅速比铁磁畴壁,这是由于反铁磁畴壁的增强的自旋错误跟踪过程。
2020-01-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
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
Roles of adiabatic and nonadiabatic spin transfer torques on magnetic domain wall motion
电流在磁畴壁(DW)上施加转矩-所谓的自旋转移转矩(STT),导致DW运动。在低电流密度下,STT应该与铁磁纳米线中的无序竞争,但竞争的性质仍然知之甚少。通过实现DW速度相对于电流密度和磁场的二维等值线图,在这里,我们可视化明确不同的作用的两个STTs绝热和nonadiabatic的DW动力学的标度行为所产生的竞争。等高线图与广义标度理论的预测非常吻合,所有的实验数据都坍缩到一条曲线上。这一结果表明,绝热STT成为占主导地位的大电流密度,而非绝热STT-发挥相同的作用作为一个磁场-存在于低电流密度所需的新兴的磁性纳米器件实用。
2010-06-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Mesoscopic Fluctuations of Adiabatic Charge Pumping in Quantum Dots
研究了两个周期性变化的外扰动引起的零维介观样品(量子点)中的绝热电荷输运。传输电荷的大小和符号对点的结构和磁场都非常敏感。我们发现的关联函数表征随机值的泵浦电荷的任意强度的扰动。与以前的理论和实验结果相反,我们发现电荷对于磁场的反转不具有任何对称性。在强泵浦扰动下,电荷$<Q^2>$的方差与参数空间中的轮廓长度成正比。
1999-11-02 cond-mat.mes-hall
Role of domain wall fluctuations in non-Fermi liquid behavior of metamagnets
本文研究了三维变磁体在变磁体相变点附近的电阻率温度关系,当磁结构倾向于分裂成具有高磁化强度和低磁化强度的区域时。结果表明,在弱钉扎情况下,畴壁的自旋弛豫时间远大于体自旋涨落的弛豫时间。这打开了一个温度范围,其中电阻率温度依赖性由畴壁波动对导电电子的散射决定。我们表明,它导致电阻率的准线性低温依赖性。
2013-01-30 cond-mat.mes-hall
Work exchange, geometric magnetization and fluctuation-dissipation relations in a quantum dot under adiabatic magnetoelectric driving
研究了在双参数驱动下,具有库仑相互作用的量子点的电荷、自旋和能量随栅压和磁场变化的绝热动力学。量子点在温度$T=0$下耦合到单个储层,因此,净能量动力学是完全耗散的。然而,在存在多体相互作用的情况下,会发生其他有趣的机制,例如两种力之间的净交换功以及具有不同自旋方向的电荷的非平衡积累。后者具有几何性质。耗散以瞬时焦耳定律的形式发生,具有通用电阻$R_0=h/2e^2$。我们表明这个焦耳定律和瞬时波动耗散关系之间的关系。后者导致广义Korringa-Shiba关系,有效的费米液体制度。
2019-03-26 cond-mat.mes-hall
Thermal fluctuation field for current-induced domain wall motion
磁性纳米线中的电流诱导畴壁运动受热涨落的影响。为了解释这种效应,Landau-Lifshitz-Gilbert方程中包含了热涨落场,文献中经常利用涨落耗散定理来描述热涨落场的统计特性。然而,该定理不适用于有限电流下的系统,因为它不是平衡的。为了研究有限电流对热涨落的影响,我们采用了Feynman和Vernon提出的影响泛函理论,该理论被认为是分析耗散和热涨落影响的有效工具。为此,我们通过推广量子耗散的Caldeira-Leggett描述,构造了一个描述电流诱导畴壁运动的量子力学有效哈密顿量。我们发现,即使对于电流诱导的畴壁运动,统计特性的热噪声仍然是由波动耗散定理描述的,如果电流密度是足够低于本征临界电流密度,从而畴壁倾斜角是足够低于π/4。我们的结果和最近的结果之间的关系,这也解决了热涨落,进行了讨论。我们还发现有趣的吉尔伯特阻尼α和nonadiabaticy参数β的物理意义,而α表征的磁化动力学(畴壁运动在本文中)和热库(或环境)之间的耦合强度,β表征的自旋电流和热库之间的耦合强度。
2010-10-21 cond-mat.mes-hall
Non-Adiabatic Fluctuation in Measured Geometric Phase
我们研究了非绝热效应是如何引起二能级系统的“几何相位”中可观测到的涨落的,“几何相位”被定义为绝热极限下的实验可测量量。从该模型的Rabi精确解出发,对超导电路系统中相位涨落的实验发现[P.J.Leek,\textit{et al} .,Science \textbf{318},1889(2007)],这似乎被认为是常规的实验误差。
2009-04-01 cond-mat.mes-hall quant-ph
Spin motive forces and current fluctuations due to Brownian motion of domain walls
我们计算了由涨落畴壁产生的自旋动力在电流中的噪声功率谱。我们发现电流噪声的功率谱是有色的,并且依赖于Gilbert阻尼、自旋转移矩参数$β$、畴壁钉扎势和磁各向异性.我们还确定了由外部磁场驱动的磁畴壁的热辅助运动所引起的平均电流。我们的研究结果表明,测量噪声的功率谱的电流中存在的畴壁可能提供一种新的方法来表征系统中的电流-畴壁耦合。
2009-10-01 cond-mat.mes-hall
Giant current-driven domain wall mobility in (Ga,Mn)As
本文从理论上研究了(Ga,Mn)As中空穴电流驱动的畴壁动力学。我们发现,自旋轨道耦合导致显着的空穴反射在畴壁,即使在绝热极限时,壁厚远大于费米波长,导致自旋积累和载流自旋和畴壁磁化之间的错误跟踪。这增加了面外非绝热自旋转移力矩,从而使电流驱动的畴壁迁移率增加了三到四个数量级。计算的畴壁电流迁移率的趋势和幅度与实验结果一致。
2007-04-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Anomalous Joule law in the adiabatic dynamics of a normal-superconductor quantum dot
我们制定了一个一般的理论来研究与正常和超导水库在T=0时,接触的超导驱动的量子点的时间相关的电荷和能量输运。这种设置是量子RC电路的一般化,除了常规的正常电荷波动之外,还具有由于Andreev过程和诱导的配对波动引起的电容分量。能量耗散的动力学由四个通道的焦耳定律决定,平行于普适Büttiker电阻R_0=e^2/2 h每个通道。两个输运通道与通常的电荷波动的两个自旋分量相关联,而另外两个与电子和空穴由于配对波动相关联。后者导致焦耳定律的“反常”分量,并且由于电子和空穴的相反流动而发生净电流消失。
2018-03-27 cond-mat.mes-hall
Fluctuation-induced currents in suspended graphene nanoribbons: Adiabatic quantum pumping approach
本研究采用绝热量子泵浦方法,分析悬浮石墨烯纳米带中涨落诱导的电流,重点研究横向弯曲振动激发下的泵浦电流,为调控相关纳机电系统的电流提供工具,助力其在传感、泵浦及能量收集领域的应用。
2023-11-17 cond-mat.mes-hall
Magnetic domain wall motion in a nanowire: depinning and creep
磁纳米线中的畴壁运动的理论研究在该制度的畴壁驱动力是弱的,其对障碍的竞争是由热搅拌协助。两种类型的驱动力被认为是:磁场和电流。虽然场通过塞曼能量诱导畴壁运动,但电流通过产生自旋转移力矩诱导畴壁运动,其在该制度中的效果仍然存在争议。自旋转移矩具有两个相互正交的矢量分量,即绝热自旋转移矩和非绝热自旋转移矩。我们调查的两个组件上的畴壁脱钉率在一维系统和畴壁蠕变速度在二维系统中,低于沃克击穿阈值的单独的影响。除了来自该领域和/或非绝热自旋转移力矩的领先的顺序贡献,我们发现,绝热自旋转移力矩产生的修正,这可以是一个明确的分析实验结果的相关性。例如,它表明,在实验分析中忽略的修正可能会导致不正确的非绝热性参数的评估。分析了Rashba自旋轨道耦合对畴壁运动的影响。
2011-04-11 cond-mat.mes-hall
Theory of Domain Wall Dynamics under Current
综述了电流作用下畴壁动力学的微观理论。畴壁被视为刚性和平面。基于局域自旋与传导电子之间的$s$ - $d$交换相互作用,对规范场表示的非绝热性进行微扰处理,导出了自旋转移力矩和作用在壁面上的力.还研究了自旋弛豫效应。
2008-01-23 cond-mat.mes-hall
Spontaneous Magnetic Superdomain Wall Fluctuations in an Artificial Antiferromagnet
集体动力学通常在确定自然发生的材料和超材料的基态稳定性方面起着重要作用。利用软x射线光子相关谱研究了正方形人工自旋晶格中反铁磁有序超畴的温度动力学。我们观察到的AF起始温度以下的超畴壁运动的指数减慢,类似于典型的散装反铁磁体的行为。使用连续时间随机游走模型,我们表明,这些superdomain壁进行低温弹道和高温扩散运动。
2019-09-09 cond-mat.mes-hall
Ballistic and diffuse transport through a ferromagnetic domain wall
我们研究通过弹道和扩散的铁磁畴壁在一个两带斯通纳模型与旋转磁化方向的运输。对于弹道畴壁,由于畴壁散射的电导的变化是从绝热近似有效时,畴壁的长度远长于费米波长。在扩散系统中,电阻率的变化是使用图解技术计算的最低阶的畴壁散射,并考虑到自旋相关的散射寿命和屏蔽的畴壁电位。
1999-04-27 cond-mat.mes-hall
Spin Transfer Torque for Continuously Variable Magnetization
在自由电子Stoner模型下,对一维连续磁化系统的自旋电流和自旋转移矩进行了量子和半经典计算,得到了无限自旋螺旋的解析结果和真实畴壁轮廓的数值结果.绝热极限描述了传导电子自旋,其遵循交换场和由壁中的磁化梯度产生的有效的速度依赖场的总和。非绝热效应出现短畴壁,但其幅度呈指数下降的壁宽增加。我们的研究结果怀疑最近提出的非绝热贡献的自旋转移力矩由于自旋翻转散射的存在。
2006-01-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Current- and field-driven domain wall dynamics and chirality switching in a planar helimagnet
V.G. Baryakhtar Institute of Magnetism of the National Academy of Sciences of Ukraine(乌克兰国家科学院V.G.巴里亚赫塔尔磁学研究所)
研究电流和磁场对强易平面各向异性螺旋磁体手性动力学的影响,用连续统理论表明畴壁可由电流驱动,磁场中力矩绝热部分打破手性对称性,推导手性切换条件,数值模拟予以支持。
2026-07-28 cond-mat.mes-hall
Dynamics of a domain wall and spin-wave excitations driven by a mesoscopic current
数值研究了介观系统中自旋极化电流驱动下畴壁的动力学。充分考虑了传导电子态的自旋混合。当电子的费米能大于交换能($E_{\rm F}>J_{\rm sd}$)时,自旋进动在局域自旋中引起自旋波激发,这有助于畴壁的位移。由此产生的平均速度被发现是远远小于在绝热极限中获得的。对于$E_{\rm F}<J_{\rm sd}$,结果是一致的绝热近似,除了在临界电流以下的区域,发现一个剩余的畴壁速度。
2005-03-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Ideal quantum gas in expanding cavity: nature of non-adiabatic force
考虑了在膨胀腔中的量子气体,研究了气体产生的作用在腔壁上的非绝热力的性质。首先,利用含时正则变换将膨胀腔变换为非膨胀腔,定义了力算符。其次,应用微扰理论,当腔壁开始在时间原点移动时,我们发现非绝热力是壁速度的平方,从而不会打破时间反演对称性,与一般的信念相反。最后,利用无跃迁量子态的集合,我们精确地得到了非绝热力。精确结果证明了力算符定义和微扰论问题的正确性。解释了利用无跃迁量子态实现非绝热跃迁的神秘机制。研究是在硬壁和软壁约束的情况下进行的,约束长度随时间变化。
2011-05-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech
Impact of Current on Static and Kinetic Depinning Fields of Domain Wall in Ferromagnetic Nanostrip
本文通过解析和数值求解含自旋转移矩的Landau-Lifshitz-Gilbert方程,研究电流对铁磁纳米带中畴壁静态与动力学退钉扎场的影响,发现反向电流可降低并调节两个退钉扎场至相等。
2015-03-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Adiabatic and nonadiabatic spin torques induced by spin-triplet supercurrent
本文研究了具有超导邻近效应的磁体中自旋三重态超电流引起的自旋转移力矩。通过微扰的方法,我们发现自旋三重态关联实现了新类型的扭矩,这是类似于绝热和非绝热($β$)扭矩,没有外部自旋翻转散射。与传统的自旋转移力矩相比,磁畴壁操纵突出了显着的优势。畴壁的振荡运动不会发生一个小的吉尔伯特阻尼,和阈值电流密度,以驱动其运动成为零的情况下,由于非绝热扭矩控制的三重态相关的外在钉扎电位。
2017-09-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.other cond-mat.supr-con
Spin-Transfer Torque in Altermagnets with Magnetic Textures
本研究预测了具有磁织构的交变磁体中存在各向异性自旋转移力矩效应,通过推广Zhang-Li力矩并分析自旋劈裂绝热与非绝热力矩,发现该力矩能显著影响畴壁运动及skyrmion动力学,可作为区分交变磁性与普通反铁磁性的标志。
2025-04-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Quasi-adiabatic path integral approach for quantum systems under the influence of multiple non-commuting fluctuations
量子系统通常受到各种环境噪声源的影响。处理这些环境干扰与系统浴方法超出弱耦合,必须参考数值方法,例如,数值精确的准绝热路径积分方法。然而,这种方法不能处理经由不通勤的操作者耦合到系统的浴。我们扩展了准绝热路径积分的方法,通过确定时间离散的影响功能,这样的非交换波动,并相应地修改传播计划。我们通过确定一个量子二能级系统与两个独立的浴通过非对易算子耦合的时间演化来测试扩展的准绝热路径积分方法。我们表明,收敛的结果可以得到和协议的分析弱耦合的结果是在各自的限制。
2018-08-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech physics.chem-ph
Principle of Minimal Work Fluctuations
理解和操纵微尺度和纳米尺度系统中的工作波动具有根本性和实际意义。例如,在考虑Jarzynski等式$\langle e^{-βW} \rangle=e^{-βΔF}$时,$e^{-βW}$的波动的变化可以影响$e^{-βW}$的统计平均向理论值$e^{-βΔF}$收敛的速度,其中$W$是功,$β$是逆温度,并且$ΔF$是两个平衡态之间的自由能差。受我们以前研究的动机,旨在抑制工作波动,在这里,我们得到了最小的工作波动的原则。简而言之,在量子和经典绝热定理中处理的绝热过程产生$e^{-βW}$中的最小涨落。在量子域中,如果一个在热平衡下制备的系统在时间演化过程中与浴槽隔离,但服从工作协议,则在没有能级交叉的情况下,量子绝热过程(或达到与常规绝热过程相同的最终状态的辅助绝热过程)产生$e^{-βW}$的最小波动,其中$W$是由过程开始和结束时的两个能量测量定义的量子功。在经典工作协议可通过绝热过程实现的经典域中,则经典绝热过程也产生$e^{-βW}$中的最小涨落。基于Landau-Zener过程的数值实验证实了我们在量子域中的理论,而我们在经典域中的理论解释了我们以前关于经典工作波动抑制的数值结果[G.~嗯~肖和J。~ B.~ Gong,Phys. Rev. E { \bf 90},052132(2014)]。
2015-06-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech quant-ph
Geometric effects in non-equilibrium electron transfer statistics in adiabatically driven quantum junctions
研究了具有化学势和/或温度驱动的两金属接触的单电子轨道系统中的循环Pancharatnam-Berry(PB)效应和绝热非循环几何(ANG)效应,PB效应不影响密度矩阵的演化,但对电子转移的统计(涨落)有定量的影响.另一方面,ANG贡献影响穿过结的净通量。与PB不同,当两个参数被相同地驱动时,ANG贡献是非零的。封闭的解析表达式推导出的ANG贡献的通量,和PB的贡献的前两个领先的订单波动。波动可以通过操纵驱动的相对相位来修改。有趣的是,我们发现,泵浦电荷的波动不满足稳态波动定理存在的非零的几何贡献,但可以恢复为一个消失的几何贡献,即使在存在外部驱动。
2016-04-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech
Spin-transfer torques for domain walls in antiferromagnetically coupled ferrimagnets
反铁磁材料是下一代自旋电子学应用的杰出候选者,因为它们的超快自旋动力学使得实现比传统铁磁材料高几个数量级的速度器件成为可能。虽然自旋转移矩(STT)是电控制自旋的关键,成功地证明了在铁磁自旋电子学,STT在反铁磁体的实验理解仍然缺乏,尽管一些相关的理论研究2 -5。在这里,我们报告的实验结果STT对反铁磁耦合亚铁磁体畴壁(DW)运动的影响。我们发现,非绝热STT的行为就像一个交错的磁场,因此可以有效地驱动DW。此外,发现STT的非绝热性参数β明显大于Gilbert阻尼参数α,这不仅挑战了我们对基于铁磁体的非绝热STT的传统理解,而且导致了快速电流诱导的反铁磁DW运动.我们的研究将导致进一步积极探索STT的反铁磁自旋纹理的基础物理的自旋-电荷相互作用,以及有效的反铁磁器件的电控制。
2019-03-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Nonhermitian adiabatic perturbation theory of topological quantization of the average velocity of a magnetic skyrmion under thermal fluctuations
本文研究类棘轮极化电流驱动的磁性斯格明子二维运动,结合漂移方向分析与非厄米绝热微扰理论,证明低温绝热极限下平均速度可拓扑量子化为 Chern 数,并经自旋数值模拟验证。
2023-05-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.other
Domain wall motions in perpendicularly magnetized CoFe/Pd multilayer nanowire
利用反常霍尔效应测量方法研究了600 nm宽的Ta(5 nm)/Pd(5 nm)/[CoFe(0.4 nm)/Pd(1.2 nm)] $_{15}$ /Ta(5 nm)多层膜纳米线中电流诱导畴壁运动.结果表明,在低至1.44 $\times$ × 10 $^{11}$ A·m $^{-2}$的电流密度下,可以驱动DW的运动.从脱钉场对电流的依赖关系中定量地分离了被认为是DW运动有效场的奥斯特场($H_{Oe}$)和自旋转移矩场($H_{ST}$)的影响。结果表明,壁的运动基本上是由非绝热性与高的非绝热因子$β$高达0.4。
2014-05-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Non-adiabatic quantum pumping by a randomly moving quantum dot
我们研究了由经历随机横向运动的量子点表示的开放的一维量子系统中电荷随时间的涨落。在基本上非绝热设置中,我们研究了扩散和弹道(Levy)制度的障碍运动的电流以及净泵浦电荷经历随机波动的静态背景。我们表明,在大的时间限制,$t \to \infty$,波函数自然分离成贝里相位分量(导致在共同移动的框架中的波振幅的奇异部分)和非绝热校正(所产生的快速振荡,缓慢衰减的尾巴相同的振幅)。基于这种分离,我们报告两个关键结果:第一,无序平均波函数和电流是渐近主要由相同的Berry相位贡献,适用于绝热运动的情况下。第二,在一个短的过渡期后,泵浦的电荷表现出比绝热理论预测的增长快得多的波动。我们还推导出平均传播子(在共同移动的基础表示)的扩散和弹道类型的运动考虑的确切表达式。
2015-06-22 cond-mat.mes-hall nlin.CD
Fractal Conductance Fluctuations in a Soft Wall Stadium and a Sinai Billiard
电导波动已被研究在一个软墙体育场和西奈台球定义的高迁移率半导体异质结上的静电门。这些可重复的磁导波动被发现是分形确认最近的理论预测的经典混合(规则和混乱)系统中的量子签名。波动的分形特征提供了直接的证据,在规则和混沌运动之间的边界的层次相空间结构。
1997-12-19 chao-dyn cond-mat.mes-hall nlin.CD
Superconductivity from domain wall fluctuations in sliding ferroelectrics
研究二维范德华材料双层结构中的滑动铁电性,发现铁电畴壁涨落通过软层间剪切声子介导电子间强吸引作用,可能解释双层Td-MoTe2及莫尔双层中的超导现象。
2024-06-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Effect of nonadiabatic spin transfer torque on domain wall resonance frequency and mass
通过解析模型和微磁学模拟研究了半环形纳米线中磁畴壁的动力学行为。我们发现,阻尼正弦振荡的磁畴壁周围的平衡位置的小位移角下的外部磁场在没有电流。通过研究电流诱导的非绝热自旋转移矩对磁畴壁共振频率和质量的影响,发现当非绝热自旋转移矩与绝热贡献之比大于1时,共振频率和磁畴壁质量均发生红移.
2011-03-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Collective atomic correlations in absorptive optical bistability without adiabatic elimination: exemplifying nonclassicality from a linearized treatment of fluctuations
我们确定了吸收光学双稳中集体原子自由度的非相干谱、压缩特性和二阶关联函数。这是通过在正P表示中的线性化Fokker-Planck方程来实现的,由[H. J. Carmichael,Phys.Rev.A33,3262(1986)],其不采用绝热消除。我们重点关注弱和强腔内激发的机制,解决好腔和坏腔限制以及集体强耦合的限制。利用与系综耦合的辅助谐振腔对腔内场的绝热消除,通过形成集体发射通道来探测原子关联。我们比较了相应的表达式的前向散射光的实验结果,讨论了稳态半经典双稳态曲线的下分支和上分支之间的关键差异。我们的分析是在远离转折点的稳定状态下进行的,在那里可以自洽地获得解析表达式,表明与经典行为有明显的偏离。
2020-11-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech quant-ph