Nonlinear Electrical Spin Conversion in a Biased Ferromagnetic Tunnel Contact
自旋信息到电信号的转换是自旋电子学技术不可缺少的。铁磁隧道接触中的自旋-电荷转换使用线性(自旋)输运方程进行了很好的描述,只要没有施加偏压,如在非局部自旋检测。它示出在这里,在偏置的铁磁隧道接触,自旋检测是强非线性的。结果,自旋检测效率不等于隧道自旋极化。在硅基4端自旋输运器件中,即使Fe/MgO检测器接触上的小偏压(几十mV)也会将自旋检测效率提高到高达140%的值(自旋提取偏压),或者对于自旋注入偏压,将其降低到几乎为零,而附带地,充电电流保持高度自旋极化。计算结果表明,这种非线性源于隧道传输的能量色散和由此产生的隧道电流能量分布的不均匀性,为工程自旋转换提供了一条途径。考虑到非线性自旋检测也示出解释了众多的奇特和令人费解的自旋信号的结构与偏置检测器,包括两个和三个终端设备,并提供了一个统一的,一致的和定量的描述自旋信号的设备与偏置和无偏置检测器。
2018-10-26 cond-mat.mes-hall
Dephasing in a quantum dot due to coupling with a quantum point contact
我们考虑了耦合到量子点电容的量子点接触中的电荷涨落引起的量子点中单电子态的退相。偏置对失相速率的贡献取决于温度和偏置,其方式与零频率点接触中的散粒噪声相同,但不遵循|t| ^2(1- |t| ^2)抑制。
1997-02-18 cond-mat.mes-hall
Current Noise in Quantum Point Contacts
我们提出了量子点接触的电流噪声作为源漏偏置,栅极电压,和面内磁场的函数的测量。在零偏压下,约翰逊噪声提供了电子温度的测量。在有限偏压下,零场的散粒噪声表现出与电导中的0.7结构相关的不对称性。噪声中的不对称性在高场下平滑地演变为自旋分辨电子传输的对称特征。与密度依赖能级分裂的唯象模型的比较产生了定量的一致性。此外,特定于设备的贡献有限偏置噪声,特别是可见的电导高原(散粒噪声消失),同意定量偏置依赖电子加热的模型。
2007-04-30 cond-mat.mes-hall
Break-junction experiments on the zero-bias anomaly of non-magnetic and ferromagnetically ordered metals
我们研究了正常非磁性金属以及铁磁体在低温下的断裂结。半径为0.15 - 15 nm的点接触显示出零偏压异常,这可以归因于在接触处的单个Kondo杂质处的Kondo散射或单个导电通道的切换。由异常宽度推算的近藤温度在10 ~ 1000 K之间变化。这些结果与铁磁体的原子尺寸接触以及各种金属上的矛砧型接触的文献数据吻合得很好。
2011-09-17 cond-mat.mes-hall
A Current Induced Transition in atomic-sized contacts of metallic Alloys
我们测量了由贵过渡金属合金CuNi,AgPd和AuPt的浓度比为1:1的原子点接触的电导直方图。对于所有合金,这些直方图在低偏压(低于300 mV)类似于贵金属,而在高偏压(高于300 mV),他们类似于过渡金属。我们解释这种效果作为一个点接触与偏置电压的组合物的变化。我们讨论了可能的解释电迁移和差分扩散电流加热引起的。
2003-02-03 cond-mat.mes-hall
Spin-injection spectra of CoFe/GaAs contacts: dependence on Fe concentration, interface and annealing conditions
实验研究了Co_(70)Fe_(30)和Fe接触对体GaAs(001)外延层的自旋注入。使用非本地测量,自旋极化的差分电导被确定为施加在整个注入界面的偏置电压的函数。光谱揭示了界面相关的少数自旋峰在正向偏压和多数自旋峰在反向偏压,是非常相似的,但在能量上的移动,为Co 70 Fe 30和Fe接触。自旋注入效率的增加和光谱的偏移与CoFe和GaAs之间的界面处的Ga与As的比率相关。
2011-05-05 cond-mat.mes-hall
Bias current dependence of spin accumulation signals in a silicon channel detected by a Schottky tunnel contact
我们研究了铁磁-硅界面自旋积累的电学检测,这可以通过测量三端横向器件中的Hanle效应来验证。所使用的器件结构由半导体Si沟道和高质量肖特基隧道接触组成。在低电流偏置区,Hanle效应曲线仅在正向偏压条件下观察到。这可以认为正向偏置接触的电可检测性高于反向偏置接触的电可检测性。这是可能的证据检测自旋极化的电子中产生的Si通道。
2011-07-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Magnetically stable zero-bias anomaly in Andreev contact to the magnetic Weyl semimetal Co$_3$Sn$_2$S$_2$
受拓扑结构、超导性和磁性之间相互作用的启发,我们实验研究了Nb超导体与Weyl半金属Co $_3$ Sn $_2$ S $_2$之间的界面电荷输运.除了邻近感应超导能隙隙外,我们还观察到几个亚能隙特征,其中最有趣的是显著的亚能隙零偏置异常,对外部磁场绝对稳定,直到Nb的临界场。作为输运特性中出现零偏压异常的可能情形,我们考虑了与半金属Co $_3$ Sn $_2$ S $_2$界面上的邻近诱导零能Andreev束缚态,该束缚态受强自旋轨道耦合和大塞曼分裂的影响.
2020-02-10 cond-mat.mes-hall
Spin Torques in Point Contacts to Exchange-Biased Ferromagnetic Films
研究了反铁磁薄膜交换钉扎非磁性针尖与铁磁薄膜点接触时的磁滞磁阻效应。测量的电流驱动和场驱动的磁滞的分析同意最近提出的表面自旋阀的模型,其中在界面处的自旋取向可以是不同的,在大部分的膜。在低场的磁阻开关被观察到显着依赖于交换钉扎的方向,这允许识别这种转变作为内部自旋的反转钉扎铁磁膜。因此,在较高场的切换是由于在铁磁体的顶表面处的点接触芯中的自旋反转,并且当交换钉扎方向或磁场方向变化时不表现出任何净场偏移。表面自旋的切换场的这种幅度在接触与接触之间以及有时在扫描与扫描之间显著变化,这表明在非常高的电流密度下和/或由于点接触的特定微结构,表面磁化率可以改变。相反,在高电流下,没有观察到交换偏置对内部自旋的影响的变化,这可能是由于远离纳米尺寸的点接触芯的电流密度的快速下降。
2010-02-01 cond-mat.mes-hall
Bias and temperature dependence of the 0.7 conductance anomaly in Quantum Point Contacts
通过测量差分电导随源漏和栅偏压以及温度的变化,研究了强约束刻蚀GaAs/GaAlAs量子点接触中0.7(2e^2/h)的电导异常。我们详细调查如何,对于一个给定的栅极电压,差分电导取决于有限的偏置电压,并找到一个所谓的自选通效应,我们纠正。零偏压下的0.7异常在有限偏压下平滑地演变为0.85(2e^2/h)的电导平台。改变栅极电压,在1.0和0.85(2e^2/h)平台之间的转变对于确定的偏置电压发生,其定义了依赖于栅极电压的能量差$Δ$。将该能量差与从低偏压下0.7反常的实验观察到的激活行为中提取的激活温度T_a进行比较。我们发现Δ= k_BTa,这支持了电导反常是由于通过两个传导通道传输的观点,其中一个子带边缘Δ低于化学势的通道随着温度的升高而变得热密度降低。
2000-05-03 cond-mat.mes-hall
The distinctions between the electrical conductivities under non-contact and contact current excitation in spin-split two-dimensional conductors
结果表明,在二维自旋分裂电子系统中,电子-电子正常散射是非接触电流激发的电阻源。与接触电流注入相反,非接触电流激发会导致二维导体中的空间不均匀极化,从而导致新的电阻率机制。
2015-10-01 cond-mat.mes-hall
Anamolous conductance plateau in an asymmetrically biased InAs/InAlAs quantum point contact
在横向自旋-轨道耦合存在下,研究了In0.52Al0.48As/InAs量子点接触(QPC)在0.4(单位为2 e ~ 2/h)处的反常电导平台的出现和演化.异常平台,在通道中的自旋极化的签名,只出现在偏置不对称的中间范围(约3 V)。它是相当稳健的,在两个平面内栅极共用的扫描电压的最大范围内观察到。我们的电导测量结果表明表面粗糙度散射的QPC的侧壁的证据。我们发现,一个强大的垂直磁场导致磁约束在通道中,这降低了从侧壁散射的重要性,有利于近弹道输运通过QPC的发病。
2011-07-13 cond-mat.mes-hall
Activated Behavior of the 0.7 2(e^2)/h Conductance Anomaly in Quantum Point Contacts
实验研究了沟槽刻蚀GaAs量子点接触量子化电导中的0.7电导异常。在源漏偏压消失的情况下测量的异常的温度依赖性揭示了与先前报道的顶栅结构相同的激活行为。我们的主要结果是,零偏,高温0.7异常发现在活化测量和有限的偏差,低温0.9异常发现在输运光谱有相同的起源:密度相关的激发间隙。
1998-08-05 cond-mat.mes-hall
Optimized spin-injection efficiency and spin MOSFET operation based on low-barrier ferromagnet/insulator/n-Si tunnel contact
本文用晶格NEGF方法研究了不同FM/I/n-Si隧道接触中的自旋注入。我们发现,采用TiO $_2$和Ta $_{2}$ O $_{5}$等低势垒材料的隧道接触具有比传统势垒材料低得多的电阻,从而为提高垂直自旋MOSFET的自旋注入效率和MR比提供了更宽的可达到的最佳参数窗口。此外,我们还发现$_2$隧道接触的自旋不对称系数为负值,而Ta $_{2}$ O $_{5}$隧道接触的自旋不对称系数可以通过改变参数在正负之间进行调节.
2017-05-03 cond-mat.mes-hall
Realistic modelling of quantum point contacts subject to high magnetic fields and with current bias at out of linear response regime
研究了量子点接触附近的电子和电流密度分布。一个三维泊松方程求解自洽获得电子密度和电位分布的情况下,外部磁场的栅极和蚀刻定义的设备。我们观察到的表面电荷和它们的约束电位的明显效果,当考虑(深)蚀刻QPC。在外部磁场的存在下,我们研究了不可压缩带的形成及其对线性响应和非线性响应电流分布的影响。一个空间不对称的载流不可压缩的条带,诱导的大源漏电压,报告这种设备在非线性制度。
2008-03-25 cond-mat.mes-hall
Extracting current-induced spins: spin boundary conditions at narrow Hall contacts
我们考虑了在霍尔几何中利用Rashba-Dresselhaus自旋轨道相互作用(R2 DEG)提取二维电子气中由电流产生的自旋的可能性。为此,我们讨论了自旋-轨道耦合区和无自旋-轨道耦合的接触,即正常的二维电子气(2DEG)之间的自旋积累的边界条件。我们证明,在沿整个样品延伸的接触相反,自旋积累可以扩散到正常区域通过有限的接触和检测,例如铁磁体。对于阻抗匹配的窄接触,2DEG中的自旋累积等于R2 DEG体中的电流诱导的自旋累积,直到几何形状相关的数值因子。
2007-08-02 cond-mat.mes-hall
Conductance of single-atom platinum contacts: Voltage-dependence of the conductance histogram
单原子接触的电导对该接触原子与引线中的原子的耦合敏感。值得注意的是,对于过渡金属,这引起了观察到的电导值的相当大的范围。平均电导值和扩展可以从大量接触断开循环记录的电导直方图中的第一峰值获得。与单价金属不同,Pt的平均值强烈依赖于外加偏压和其他实验条件,范围约为2e^2/h的1 ~ 2.5倍。我们建议,不同的结果在一定程度上可以解释的包括氢的接触。另一方面,电导的偏压依赖性是由于在高偏压下使单原子Pt链不稳定的电子电流。
2003-08-19 cond-mat.mes-hall
Current noise in a irradiated point contact
提出了一种计算弹道量子点接触与经典场相互作用中电流和电流关联的新方法。该方法是基于散射态的概念,时间依赖的哈密顿忽略电子-电子相互作用。用这种方法计算了在弱随机场辐照下,点接触偏置电流噪声的频谱。对于小于温度T和偏置电压V的典型辐射频率ν,我们发现在宽度为\max(T,eV)的宽背景上有宽度为ν的窄峰。
1999-06-06 cond-mat.mes-hall
Finite bias charge detection in a quantum dot
我们提出了有限偏压测量量子点耦合电容量子点接触用作电荷检测器。在有限点偏置下的量子点接触中测得的信号表明了结构,该结构使我们能够确定在非封锁状态下点上的时间平均电荷,并估计点与引线的耦合。
2005-03-02 cond-mat.mes-hall
Spin filtering effect generated by the inter-subband spin-orbit coupling in the bilayer nanowire with the quantum point contact
从理论上研究了量子点接触双层纳米线中的自旋过滤效应。我们证明了基于横向子带间自旋轨道耦合的自旋过滤的新机制,这对于双层纳米线来说已经被报道是强的。自旋过滤效应被解释为Landau-Zener子带间跃迁的联合效应所造成的杂交状态与相反的自旋(由于横向Rashba SO相互作用)和量子点接触区中的载流子的限制。
2017-07-13 cond-mat.mes-hall
Detection of current-induced spins by ferromagnetic contacts
讨论了通过铁磁接触检测电流诱导自旋积累的方法。Onsager的关系禁止在双探针配置中,在时间反转对称系统中由电流激发的自旋可以通过切换铁磁检测器接触的磁化来检测。然而,电流感应自旋可以作为转矩转移到接触磁化,并影响多端子配置中的充电电流。我们证明了一般的概念,通过解决微观输运方程的扩散Rashba系统与磁接触。
2006-12-14 cond-mat.mes-hall
Suppression of Spin Dephasing in a Two-Dimensional Electron Gas with a Quantum Point Contact
自旋轨道耦合是二维和三维半导体系统中强自旋退相的来源。我们报道了通过引入量子点接触可以抑制二维电子气中的自旋退相。令人惊讶的是,这种抑制不仅限于接触附近,而是扩展到整个二维电子气。这有助于通过自旋轨道耦合对二维电子气中的自旋自由度进行电控制。
2010-04-09 cond-mat.mes-hall
Spontaneous spin polarization in quantum point contacts
我们利用空间自旋分离的磁聚焦技术来探测量子点接触的极化。点接触由p型GaAs/AlGaAs异质结构制成。当点接触的电导被调节到<2e^2/h时,在低密度区测量到有限极化。在具有明确定义的"0.7结构“的样品中,极化更强
2006-04-05 cond-mat.mes-hall
Magnetic Splitting of the Zero Bias Peak in a Quantum Point Contact with a Variable Aspect Ratio
我们报道了量子点接触(QPC)的微分电导中的零偏压峰,该峰在外部磁场中分裂。在显著低于$2e^2/h$开始的器件电导值范围内观察到峰值。观察到的分裂密切匹配的塞曼能量,并显示出对栅极电压的依赖性很小,这表明负责形成的峰值的机制涉及电子自旋。精确的塞曼能量数据的实验是从一个单独的图案化的单电子晶体管位于距离QPC很短的距离。QPC器件有四个栅极,其排列方式允许纵向电势的调谐,并且在含有2维电子气的GaAs/AlGaAs异质结构中制造。我们发现,峰值分裂和塞曼能量之间的协议是强大的QPC潜力的适度扭曲。我们还表明,导致形成的ZBP的机制是不同于传统的近藤效应中发现的量子点。
2011-08-19 cond-mat.mes-hall
Electron phase shift at the zero-bias anomaly of quantum point contacts
近藤效应是在极低温度下,电子云对局域自旋的多体屏蔽。它已被提出作为量子点接触中的零偏置异常的解释,其中相互作用驱动一个自发的电荷本地化。然而,这种异常的近藤起源仍在争论中,需要更多的实验证据。在这里,我们报告的第一个相位敏感测量的零偏置异常量子点接触使用扫描门显微镜创建一个电子干涉仪。我们观察到的干涉条纹的突然移位的半个周期的零偏置异常的偏置范围内,单粒子模型不能再现的行为。相反,我们将其与近藤系统的电子散射所经历的相移有关。因此,我们的实验为量子点接触中的多体效应提供了新的证据。
2016-03-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Effect of transport-induced charge inhomogeneity on point-contact Andreev reflection spectra at ferromagnet-superconductor interfaces
本文在改进的三维Blonder-Tinkham-Klapwijk模型框架内研究了铁磁-超导界面的输运性质。特别是,我们提出,电荷不均匀性形式通过两个独特的传输机制,即倏逝Andreev反射和倏逝准粒子传输。此外,我们考虑了电荷不均匀性对界面势垒的影响,并计算了电导作为偏压的函数。点接触Andreev反射(PCAR)光谱经常显示出凹陷结构,大的零偏压电导增强,和额外的零偏压电导峰。我们的研究结果表明,运输引起的电荷不均匀性可能是所有这些异常特征的PCAR光谱的来源。
2012-06-06 cond-mat.mes-hall
Anomalous spin-resolved point-contact transmission of holes due to cubic Rashba spin-orbit coupling
证明了在具有强自旋轨道相互作用的二维空穴气体量子点接触中,两个最低的一维自旋分裂子带的有限波矢交叉。这种现象为在磁聚焦实验中观察到的由点接触过滤的自旋极化的异常符号提供了一个优雅的解释。反交叉是由平行于沟道的磁场或横向于沟道的不对称势引入的。控制自旋分裂的大小提供了一种新的机制,用于反转自旋极化的符号。
2011-06-11 cond-mat.mes-hall
Spin fluctuation effect on the electron transport through a quantum point contact
本文已撤回的作者,由于不充分的公式方程。(105)和以下论点。
2008-02-17 cond-mat.mes-hall
Non-ballistic spin separator based on Y-shaped nanostructure with a quantum point contact
提出了一种基于量子点接触Y型纳米结构中自旋塞曼效应的自旋分离器的设计方案。我们的计算表明,适当地调节量子点接触势和外部磁场会导致电流的自旋分离:自旋相反的电子流过不同的输出支路。我们证明,这种效果是强大的对杂质的散射。所提出的设备也可以作为自旋检测器,其中-取决于电子自旋-电流流过其中一个输出分支。
2014-06-11 cond-mat.mes-hall
Spin current source based on a quantum point contact with local spin-orbit interaction
提出了一种基于量子点接触和局域自旋轨道相互作用的自旋极化电流源。我们表明,自旋轨道相互作用内的狭窄的行为就像一个自旋过滤器。讨论了电流的自旋极化随费米能级和量子点接触宽度的变化。
2013-11-13 cond-mat.mes-hall
Effect of scattering and contacts on current and electrostatics in carbon nanotubes
我们计算研究了碳纳米管的静电势分布和载流能力作为长度和直径的函数。我们的研究是基于自洽求解非平衡格林函数和泊松方程,包括电子-声子散射的影响。随着外加偏压的增加,电子输运从弹道到扩散的转变表现为纳米管中电势分布、微分电导和电场的定性变化。在低偏置弹道极限下,大部分施加的电压降发生在接触点附近。此外,管中心处的电场随直径成比例地增加。相反,在高偏压下,大部分施加的电压在纳米管上下降,并且管中心处的电场随着直径的增加而减小。我们发现,微分电导可以增加或减少作为一个结果的相互作用的纳米管的长度,直径和品质因数的接触偏压。从应用的角度来看,我们发现纳米管的载流能力随着直径的增加而增加。最后,我们调查的作用,内管在影响电流进行的最外层管的多壁纳米管。
2005-03-31 cond-mat.mes-hall
Spin-valve effects in point contacts to exchange biased Co40Fe40B20 films
本文研究了反铁磁Mn_(80)Ir_(20)交换偏置的不同厚度的非晶铁磁体(F)Co_(40)Fe_(40)B_(20)薄膜与正常金属(N)点接触的非线性电流-电压特性和磁电阻。观察到这种F-N接触电导的表面自旋阀效应。交换偏置的影响被发现是成反比的Co 40 Fe 40 B 20膜的厚度。我们在单交换钉扎铁磁薄膜上观察到的这种行为以及其他磁输运效应与传统三层自旋阀中发现的性质相似。
2014-08-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Effect of spin relaxation rate on the interfacial spin depolarization in ferromagnet/oxide/semiconductor contacts
通过对CoFe/MgO/半导体(SC)接触中的正向和反向Hanle效应的联合测量,揭示了自旋弛豫速率对局部磁场引起的界面自旋去极化(ISD)的影响.尽管类似的铁磁电极和界面粗糙度在CoFe/MgO/Si和CoFe/MgO/Ge接触,我们已经观察到明显不同的功能的ISD取决于主机SC。旋进和弛豫的自旋在不同的SC暴露于本地字段从或多或少相同的铁磁体引起一个显着不同的比例的反转汉勒信号正常的。在室温下,在CoFe/MgO/Si接触中观察到大的ISD,而在CoFe/MgO/Ge接触中观察到小的ISD。CoFe/MgO/Ge接触的ISD在低温下显著增加。这些结果可以归因于宿主SC中自旋弛豫的差异。ISD的模型计算,考虑自旋进动由于本地场和自旋弛豫在主机SC,解释了ISD的温度和偏压的依赖性一致。
2012-03-20 cond-mat.mes-hall
Novel Differential Conductance Oscillations in Asymmetric Quantum Point Contacts
在非对称量子点接触(QPC)中观察到并系统研究了小微分电导振荡随源漏偏压的变化。这些振荡在小的面内磁场($\sim~0.7~T$)或更高温度($\sim~800~mK$)下被显著抑制。定性地,它们的温度演化可以基于费米分布的涂抹来数值模拟,而零偏置附近的特征不能。单粒子的情况是不令人满意的占振荡,这表明它们可能是由电子和自旋相关效应。
2015-01-05 cond-mat.mes-hall
Spin field-effect transistor action via tunable polarization of the spin injection in a Co/MgO/graphene contact
我们制作了一个非本地自旋阀器件与Co-MgO注入器/检测器的石墨烯自旋通道隧道接触。在该器件中,注入器接触的自旋极化可以通过注入器电流偏置和栅极电压来调谐。自旋极化可以被关闭甚至反转。这种行为使得自旋晶体管能够通过使用场效应关闭自旋注入来关闭信号。我们提出了一个模型的基础上的石墨烯的态密度相对于钴的隧穿态密度的最小值,这可以解释所观察到的偏置和栅极依赖性的栅极相关的移位。
2018-09-24 cond-mat.mes-hall
Detection of spin polarized currents in quantum point contacts via transverse electron focusing
最近有人预言,当电子束在自旋轨道相互作用系统中通过量子点接触时,会发生极化。在这里,我们表明,一个简单的横向电子聚焦装置可以用来检测这样的极化电流。它利用自旋分裂横向电子聚焦峰的振幅不对称性来提取电子的自旋极化信息。另一方面,根据量子点接触几何形状,当使用聚焦装置来研究量子点接触中的多体效应时,包括这种单体效应可能是重要的。
2006-12-20 cond-mat.mes-hall
Enhancement mechanism of the electron g-factor in quantum point contacts
在量子点接触源漏偏置光谱测量的电子g因子是显着大于其值在二维电子气。这种增强,在许多研究中实验建立,是一个突出的难题。在目前的工作中,我们解释了这种增强的电子-电子相互作用的理论占的机制。我们表明,该效果主要依赖于在有限的偏置光谱的非平衡性质。
2016-04-11 cond-mat.mes-hall
Lateral spin injection and detection through electrodeposited Fe/GaAs contacts
实现自旋极化电子有效注入半导体的努力,是开发利用电子自旋自由度的电子器件的关键先决条件,迄今为止取得了有限的成功。在这里,我们报告的横向自旋注入和检测通过电沉积Fe/GaAs隧道接触的实验研究。我们证明了自旋注入效率两个数量级高于通过超高真空方法制造的最先进的接触,包括MgO或Al 2 O3隧道势垒。为了解释这种增强,我们建议,铁氧化物层,形成在Fe/GaAs界面电沉积过程中,是磁性的,作为隧道势垒与自旋相关的高度,提出量子自旋输运计算这样的系统。这一偶然发现大大提高了效率的自旋注入到GaAs通过电沉积接触介绍了一个有前途的新方向,为实际的半导体自旋电子器件的发展。
2012-12-02 cond-mat.mes-hall
Dephasing in Mach-Zehnder interferometer by an Ohmic contact
研究了基于量子霍尔边缘态的电子马赫-曾德尔干涉仪中的退相效应。我们发现,在填充因子$ν=1$,以及在欧姆接触的情况下,通过量子点接触(QPC),仅传输一个电子通道的MZ光电探测器,相位相干性可能不会被完全抑制。即,如果电压偏置$Δμ$和温度$T$与欧姆接触$E_C$的充电能量相比小,则自由费米子图像显现,并且可见度在其最大值处饱和。在大的偏置下,$Δμ\gg E_C$,可见性以幂律方式衰减。
2017-12-03 cond-mat.mes-hall
Spin Polarization at Semiconductor Point Contacts in Absence of Magnetic Field
半导体点接触可以是一个有用的工具,用于产生自旋-轨道(SO)相互作用的存在下的自旋极化电流。既不需要磁场也不需要磁性材料。通过数值研究,我们发现:(i)电导的量子化单位为2e^2/h,除非SO相互作用太强;(ii)电流在横向上是自旋极化的;(iii)在SO相互作用强度的实验值下,可以实现大于50%的自旋极化。自旋极化比是由不同自旋的子带之间的过渡在通过点接触的运输过程中的绝热性。
2005-07-23 cond-mat.mes-hall
Modeling the Oblique Spin Precession in Lateral Spin Valves for Accurate Determination of Spin Lifetime Anisotropy: Effect of Finite Contact Resistance and Channel Length
自旋寿命各向异性是研究石墨烯和二维异质结构材料自旋弛豫机制的重要物理量。本文推广了有限接触电阻横向自旋阀中自旋斜进动的扩散输运方程。这产生了一种确定自旋寿命各向异性比τ =τ $_{\perp}$ /τ $_{\parallel}$的方法,其是垂直于石墨烯表面和平行于石墨烯表面极化的自旋的寿命之间的比率。通过求解定态Bloch方程,我们证明了斜自旋进动信号的线形可以用六个无量纲参数来描述,并可以解析求解。我们表明,各向异性的自旋进动特性可以强烈抑制接触诱导的自旋弛豫起源于沟道材料和电极之间的电导失配。为了准确地提取自旋寿命各向异性比,我们开发了一个封闭的形式方程,包括有限的接触电阻的影响。此外,我们证明,在高接触电阻制度,准确地确定自旋寿命各向异性所需的最小通道长度足够低的外部磁场仅由通道材料的扩散系数,而不是自旋扩散长度。我们的工作提供了一个精确的模型,以提取自旋寿命各向异性比的斜自旋进动测量,并可以用来指导这种测量的设备设计。
2018-01-11 cond-mat.mes-hall
Conserved spin and orbital phase along carbon nanotubes connected with multiple ferromagnetic contacts
我们报告的自旋相关的碳纳米管为基础的多终端电路的输运测量。我们观察到一个门控自旋信号在非本地电压和异常电导自旋信号,这表明自旋和轨道相位可以保存沿碳纳米管与多个铁磁接触。这为自旋电子学设备在同一基础上利用这两种量子力学自由度铺平了道路。
2010-03-28 cond-mat.mes-hall
Current induced multi-mode propagating spin waves in a spin transfer torque nano-contact with strong perpendicular magnetic anisotropy
在自旋转移矩纳米接触中,电流诱导的自旋波激发被认为是在纳米尺度上产生交换主导自旋波的一种有前途的方法。已经表明,当这些系统在膜平面中被磁化时,由奥斯特场引起的纳米接触周围的场的空间对称性的破坏打开了自旋波模式共存的可能性,包括非线性自定位自旋波子弹和传播模式。通过微磁学模拟,我们证明了在自由层具有强垂直磁各向异性(PMA)的系统中,可以同时激发出两个具有不同频率和空间分布的自旋波传播模式。我们的研究结果表明,在PMA材料的面内磁化自旋转移纳米接触不主机的孤子自定域自旋波子弹,这是不同于以往的研究系统的面内磁各向异性。这一特点使他们感兴趣的纳米尺度磁振子波导和晶体,因为磁振子输运可以通过调整所施加的电流配置。
2017-08-19 cond-mat.mes-hall
Conductance of a quantum point contact in the presence of spin-orbit interaction
发展了一种计算介观结构中自旋相关电导的递推格林函数方法。利用这种方法,我们研究了在Rashba自旋轨道相互作用下量子点接触的自旋相关电子输运。我们观察到量子化电导中的一些振荡是由自旋-轨道相互作用引起的,并指出这种振荡可能源于与多次反射有关的自旋-轨道耦合。同时也指出介观实验中观察到的0.7电导结构并不是由自旋轨道相互作用引起的。
2002-08-27 cond-mat.mes-hall
Non-linear spin transport in a rectifying ferromagnet/semiconductor Schottky contact
电创建和检测自旋积累铁磁体/半导体肖特基接触,表现出高度非线性和整流电输运进行评估。如果半导体中的自旋积累很小,则自旋电压的表达式与线性输运的表达式相同。然而,如果自旋累积与控制非线性程度的特征能量标度相当,则自旋检测灵敏度和自旋电压显著降低。此外,非线性增强了自旋回流到铁磁体中及其对注入的自旋电流的有害影响,并且避免回流所需的接触电阻大于线性传输。它还表明,凭借的非线性,非磁性金属接触可以用来电学检测自旋积累在半导体。
2014-11-20 cond-mat.mes-hall
Sub-Wavelength Terahertz Spin-Flip Laser Based on a Magnetic Point-Contact Array
我们提出了一种新的设计的单模,真正的亚波长太赫兹盘激光器的基础上的纳米复合增益介质包括一个阵列的金属/铁磁点接触嵌入在一个薄的电介质层。由于从接触的铁磁侧注入的自旋极化电子的自旋翻转弛豫,在点接触中发生光的受激发射。接触中的超高电流密度和具有大折射率的电介质材料(在常规半导体介质中不能实现这两种条件)允许克服盘的最低阶模式的激光阈值,从而使得单模操作成为可能。
2011-02-14 cond-mat.mes-hall
Thermal spin injection and accumulation in CoFe/MgO tunnel contacts to n-type Si through Seebeck spin tunneling
本文报道了CoFe/MgO晶体与n型Si的Seebeck自旋隧穿(SST)隧道接触中的热自旋注入和积累。随着焦耳加热(激光加热)的Si(CoFe),热诱导的自旋积累检测通过Hanle效应的两个极性的温度梯度的隧道接触。热自旋信号的大小与加热功率成线性关系,并且当我们反转温度梯度时,其符号被反转,表明SST和热自旋积累的主要特征。我们观察到,对于Si(CoFe)加热,SST诱导的热自旋信号对应于Si中的多数(少数)自旋积累。通过对热自旋信号和电自旋信号的定量比较,指出通过SST的热自旋注入是有效注入自旋积累的可行途径
2013-08-28 cond-mat.mes-hall
Spin Texture in Quantum Point Contacts in the Presence of Lateral Spin Orbit Coupling
采用非平衡格林函数方法详细研究了在横向自旋-轨道耦合和电子-电子相互作用下,非对称偏置量子点接触(QPC)的弹道电导.各种电导异常预测低于第一个量子化的电导高原(G 0 = 2 e2/h),这是由于自发自旋极化在QPC的最西部分。观察到的电导异常的数量增加,增加纵横比(长度/宽度)的QPC收缩。这些异常是QPC狭窄部分中自旋织构的指纹。
2010-09-30 cond-mat.mes-hall
Suppression of contact-induced spin dephasing in graphene/MgO/Co spin-valve devices by successive oxygen treatments
通过对石墨烯非局域自旋阀器件的连续氧处理,我们实现了Co/MgO自旋注入和检测电极的接触电阻面积积($R_cA$)的逐渐增加以及相应差分dV-dI曲线中从线性到非线性特性的转变。通过这种接触的操纵,自旋信号的自旋寿命和幅度可以在相同的器件中显著增加七倍。这表明接触诱导的自旋退相是具有小$R_cA$值的石墨烯器件中自旋传输的瓶颈。随着$R_cA$值的增加,我们进一步观察到第二个电荷中性点(CNP)的出现在栅极相关的电阻测量。同时,我们观察到两个CNP之间的栅极电压分离的减少。自旋输运性质的强烈增强以及电荷输运的变化被解释为通过在氧处理过程中改善氧化物阻挡层来逐渐抑制Co/石墨烯相互作用。
2014-08-06 cond-mat.mes-hall
Signatures of spin-orbit coupling in scanning gate conductance images of electron flow from quantum point contacts
利用扫描栅显微镜(SGM)电导映射理论研究了自旋轨道耦合下量子点接触中的电子流。虽然在没有浮栅的自旋轨道耦合不显着改变电导,我们发现,角依赖性的SGM图像的电子流在电导高原的自旋轨道相互作用混合的轨道模式,进入量子点接触,基本上改变。在SGM图中获得的径向干涉条纹在电导步骤基本上被保留的自旋-轨道相互作用的反向散射的尖端保留电子自旋,虽然模式混合的影响是可见的。
2014-06-26 cond-mat.mes-hall
All-Electric Quantum Point Contact Spin Valve
本文已被作者撤回,因为在正文中无意中错误地添加了一些讨论部分。
2009-05-29 cond-mat.mes-hall
Confinement of spin-orbit induced Dirac states in quantum point contacts
本文半经典地求解了在Rashba自旋轨道相互作用和外加磁场作用下,在量子点接触中运动的粒子的量子传输问题。强的Rashba相互作用和平行磁场在收缩中心形成了涌现的狄拉克态,导致携带自旋电流的共振的出现,并在高磁场下束缚。这些状态可以通过外部电场和磁场的调制来原位控制,并且可以用于将通道变成在零偏置下操作的自旋泵。结果表明,这种效果是目前实验上可访问的$p$型量子点接触。
2015-05-11 cond-mat.mes-hall
Fork stamping of pristine carbon nanotubes onto ferromagnetic contacts for spin-valve devices
我们提出了一种制造方案,称为“叉冲压”优化干转移的单个原始碳纳米管(CNT)到铁磁接触电极制造的标准光刻。我们展示了详细的配方无残留的设备制造和原位电流退火悬浮CNT自旋阀设备与铁磁坡莫合金(Py)的接触,并报告初步的运输特性和磁阻实验在低温下。该方案可以直接用于实现更复杂的器件结构,包括多个栅极或超导接触。
2015-04-22 cond-mat.mes-hall
Electrical spin injection and accumulation in CoFe/MgO/Ge contacts at room temperature
我们首次报道了室温下CoFe/MgO/中等掺杂n-Ge接触中的全电自旋注入和探测,采用三端Hanle测量。在室温下观察到了约170 kΩ μm^2的相当大的自旋信号,使用单步隧穿模型的分析给出了Ge的自旋寿命约为120 ps,自旋扩散长度约为683 nm。所观察到的自旋信号显示出不对称的偏压和温度依赖性,这是强烈相关的隧穿过程的不对称性。
2011-08-16 cond-mat.mes-hall