Double-exciton component of the cyclotron spin-flip mode in a quantum Hall ferromagnet
本文研究了自旋极化量子霍尔系统在单位填充下的回旋自旋翻转激发。这种模式有一个双激子组件,这有助于CSFE的相关能量,但不能通过平均场方法找到。并将计算结果与已有的实验数据进行了比较。
2008-03-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Observation of collapse of pseudospin order in bilayer quantum Hall ferromagnets
在填充因子$ν$ =1时,具有有限隧穿的双层量子霍尔态的Hartree-Fock范例具有全赝自旋铁磁序,其中所有电子处于最低对称朗道能级。低能量自旋激发的非弹性光散射测量显示,在相对较大的隧穿间隙的范式主要偏离。结果表明,在$ν$ =1时,出现了一种新的关联量子霍尔态,其特征是赝自旋阶数降低.当赝自旋极化通过施加面内磁场而崩溃时,自旋激发中发生显著的异常。
2004-11-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Goldstone mode stochastization in quantum Hall ferromagnet
对二维GaAs/AlGaAs电子气的相干自旋动力学进行了实验和理论研究。在量子霍尔铁磁态的系统表现出自旋弛豫机制,这是由多粒子库仑相互作用。除了自旋激子随$δS\!=\!δS_z \!=\!-1$的自旋量子数变化外,量子霍尔铁磁体还支持将自旋量子数改变为$δS\!=\!0$和$δS_z\!=\!-1$的Goldstone自旋激子,这对应于整个电子系统相干自旋旋转到一定角度。戈德斯通自旋激子通过一种特定的弛豫机制衰变,这与任何其他集体自旋状态不同。
2015-10-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Quantum Hall Ferromagnetism in Graphene
石墨烯是一种二维碳材料,具有蜂窝状晶格和Dirac-like低能激发。当忽略塞曼和自旋轨道相互作用时,其朗道能级是四重简并的,解释了最近实验中看到的量子化霍尔电导率值之间的$4 e^2/h$分离。在本文中,我们推导出一个判据的相互作用驱动的量子霍尔效应附近的中间整数值的$e^2/h$由于在对称性破缺状态的电荷间隙。
2008-05-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Spin-flip excitations and Stoner ferromagnetism in a strongly correlated quantum Hall system
在强库仑相互作用条件下,当朗道能级混合是决定激发能的主要因素时,模拟和研究了填充因子nu=2的量子霍尔电子系统中的自旋翻转激发.的“一激子”的方法用于纯电子激发的问题,使我们能够描述从非极化/paramgnet状态的极化/铁磁体的一个斯通跃迁。理论结果与现有的实验数据进行了比较。
2020-07-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Spin-Pseudospin Coherence and CP$^{3}$ Skyrmions in Bilayer Quantum Hall Ferromagnets
我们分析了双层量子霍尔铁磁体,其基本对称群是SU(4)。当总电子密度足够低时,自旋-赝自旋相干自发地发展。准粒子是CP^3的Skyrmions。一个skyrmion在两个层上都引起电荷调制。在填充因子$ν=2/m$下,一个基元激发由一对Skyrmion组成,其电荷为$2e/m$。最近的实验数据,由于泽田等人[物理评论快报。{ \bf 80},4534(1998)]支持这一结论。
1999-04-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Experimental Confirmation of Quantum Hall Ferromagnetic State in an Organic Dirac Fermion System
实验证实了层状有机Dirac费米子系统α-(BEDT-TTF)_2I_3中存在量子霍尔铁磁态,其特征为螺旋边态,陈数ν=0。层间电阻在低温和高磁场下饱和。它不与饱和区域中的样品横截面积成比例,并且共振地依赖于磁场方向。这些结果强烈表明,螺旋边缘状态占主导地位的运输。这是首次在有机分子晶体中观察到拓扑相。
2019-09-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Intrinsic vs. extrinsic anomalous Hall effect in ferromagnets
本文提出了一个多带稀杂质铁磁金属系统反常霍尔效应的统一理论。在清洁极限下,AHE主要是由于外部倾斜散射造成的。当费米能级位于自旋-轨道相互作用分裂的带色散的反交叉附近时,从头计算的内禀AHE因其非微扰性质而共振增强,揭示了当弛豫速率与自旋-轨道相互作用能相当时发生的外到内的交叉。
2006-08-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Collective Edge Modes of a Quantum Hall Ferromagnet in Graphene
我们推导出一个有效的场论模型的一维集体模式与畴壁在量子霍尔铁磁态,实现在封闭的石墨烯系统在零填充。为此,我们考虑在塞曼场的扭结附近形成的量子自旋梯与相邻自旋极化二维环境的自旋涨落的耦合。它示出,特别是,这种耦合可能会引起各向异性的交换耦合的腿的梯子。此外,我们证明了铁磁自旋1/2阶梯,受到一个扭结磁场,可以映射到一个反铁磁自旋链在零磁场。
2012-07-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Ising Quantum Hall Ferromagnet in Magnetically Doped Quantum Wells
我们报告的观察伊辛量子霍尔铁磁体的居里温度$T_C$高达2 K的调制掺杂(镉,锰)碲异质结。在这个系统中,由于巨自旋分裂效应,场致朗道能级交叉发生。磁阻数据,收集在很宽的温度范围内,磁场,倾斜角,和电子密度,进行了讨论,同时考虑到库仑电子-电子相互作用和s $-$ d耦合到Mn自旋波动。在$T \to T_C$的电阻"尖峰“的临界行为证实了铁磁体被畴激发破坏的理论建议。
2002-12-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Ferromagnetic Fractional Quantum Hall States in a Valley-Degenerate Two-Dimensional Electron System
我们研究了一个二维电子系统,其中电子占据两个导带谷,具有各向异性的费米轮廓和应变可调的占领。我们观察到持续的量子霍尔态填充因子$ν= 1/3$和5/3,即使在零应变时,两个山谷是简并的。这让人联想到在同一系统中在零应变下在$ν= 1$处形成的量子霍尔铁磁体。在一个系统的各向异性谷的理论的情况下,我们比较了在$ν= 1/3$和5/3测量的能隙的单谷,双自旋系统的可用理论,并发现,间隙和它们的上升率与应变比预测的要小得多。
2010-01-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Spin Hall Effect in Collinear Ferromagnets from Spin-Group Symmetry
School of Physics and Wuhan National High Magnetic Field Center, Huazhong University of Science and Technology(华中科技大学物理学院与武汉国家强磁场中心)
研究共线铁磁体中自旋霍尔效应的微观起源,通过将自旋轨道耦合视为破坏自旋群对称性的微扰进行分析,识别出不同阶次的自旋霍尔效应机制,经第一性原理计算证实,为自旋电子学应用提供了理论基础。
2026-07-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Thermal and electrical quantum Hall effects in ferromagnet-topological insulator-ferromagnet junction
我们提出了一种测量铁磁-拓扑绝缘体-铁磁(FM-TI-FM)结量子霍尔系数的实验装置的理论描述。我们预测,在铁磁体的磁化方向的变化,可以改变感应霍尔电压和横向温度梯度从最大值,对应于量子化的霍尔系数,下降到他们的完全抑制为零。我们提供了详细的分析的热和电气霍尔电阻的功能,在铁磁体的磁化方向,在TI的自旋散射时间,FM引线和测量接触的几何位置。
2015-03-11 cond-mat.mes-hall
Anomalous Hall effect in ferromagnetic semiconductors
本文提出了铁磁(Mn,III)V半导体反常霍尔效应的理论。我们的理论涉及到一个均匀的铁磁体的异常霍尔电导的Berry相获得的准粒子波函数后,穿越封闭的路径上的自旋分裂费米表面的铁磁状态。它同样适用于任何巡回电子铁磁体。我们的理论和实验数据之间的定量协议在(In,Mn)As和(Ga,Mn)As系统表明,这种无序独立的贡献异常霍尔电导率占主导地位的稀磁半导体。
2001-10-22 cond-mat.mes-hall
Vortex description of quantum Hall ferromagnets
本文从不可压缩流体描述的角度研究了量子霍尔铁磁体的粒子态。指出了不可压缩流体的有效理论--Chern-Simons矩阵理论的相空间与涡理论的模空间是等价的。根据这一对应关系,我们将涡旋理论中的元激发确定为量子霍尔铁磁体中的粒子态,并由此提出在强耦合区不存在纯电子态,而存在复合粒子态.
2009-11-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el hep-th
Hall effect in ferromagnetic nanomagnets: magnetic field dependence as an evidence of inverse spin Hall effect contribution
我们测量磁场依赖的霍尔角在金属铁磁纳米磁体与稳定的本地磁矩的霍尔效应预测线性加上一个恒定的依赖于外部场起源于普通和异常的霍尔效应,分别采用的机制。我们建议,实验观察到的偏离这种依赖性是由逆自旋霍尔效应(ISHE)和发展的唯象理论,预测一个独特的非线性依赖的ISHE对外部磁场的贡献。理论和实验之间的完美协议支持的ISHE在铁磁金属的霍尔输运中的相当大的作用。
2020-05-14 cond-mat.mes-hall
Quantum Hall to Insulator Transition in the Bilayer Quantum Hall Ferromagnet
我们描述了双层量子霍尔铁磁体在填充分数$ν= 1$下的一个新相变。在静态无序(由周期势模型)的存在下,玻色子$S=1/2$自旋子可以经历超流-绝缘体转变,同时保持铁磁有序。莫特绝缘相有一个出射的U(1)光子,跃迁是在这个光子的希格斯相和库仑相之间。电荷和逆流电导率的物理后果,并在存在淬火无序的层间隧穿电导进行了讨论。
2008-08-27 cond-mat.mes-hall
Ferromagnetic-electrodes-induced Hall effect in topological Dirac semimetals
我们提出了一种非传统类型的霍尔效应在拓扑狄拉克半金属铁磁电极。拓扑狄拉克半金属本身具有时间反演对称性,而附加的铁磁电极打破了它,导致大的霍尔响应。这种诱导的霍尔效应是拓扑材料(例如拓扑狄拉克半金属或量子自旋霍尔绝缘体)中出现的螺旋表面/边缘状态的特征。我们计算的霍尔电导/电阻和霍尔角,通过使用晶格模型与四端几何。对于具有四个电极的拓扑狄拉克半金属,无论电流电极或电压电极是铁磁的,都发生感生霍尔效应。当电极中的自旋几乎完全极化时,霍尔角变得与量子霍尔态或理想磁性外尔半金属一样大。我们展示了诱导的霍尔效应对杂质的鲁棒性,并讨论了自旋注入和自旋衰减问题。该霍尔响应可用于检测两个铁磁电极的磁化是平行还是反平行。
2021-07-10 cond-mat.mes-hall
Disorder and the quantum Hall ferromagnet
量子霍尔铁磁体的显著特征是自旋畸变的电荷密度和拓扑电荷密度之间的一致性。除了与量子霍尔铁磁体的Skyrmionic激发相关的物理学财富之外,这种识别还允许自旋波与无序势的相当奇怪的耦合。由于拓扑密度的非线性形式,自旋波的波包具有相关的振荡偶极电荷分布。我们调查的方式,这种耦合修改量子霍尔铁磁体的磁化强度的电导率和温度依赖性。
1998-01-30 cond-mat.mes-hall
Skyrmion dynamics in quantum Hall ferromagnets
利用集体坐标方法,研究了量子霍尔铁磁体的非线性西格玛模型的经典解,得到了一个Skyrmion-Magnon有效哈密顿量.利用Feynman-Vernon泛函积分形式,我们得到了描述单个Skyrmion动力学的依赖于温度的输运系数。
1999-03-09 cond-mat.mes-hall
Topological insulator in junction with ferromagnets: quantum Hall effects
铁磁体-拓扑绝缘体-铁磁体(FM-TI-FM)结具有热、电量子霍尔效应。所产生的霍尔电压和横向温度梯度可以通过FM引线中的磁化方向来控制,这激发了FM-TI-FM结作为自旋电子器件中的电开关和热开关的使用。热和电霍尔系数计算的铁磁体和自旋弛豫时间在TI的磁化方向的函数。霍尔电压和横向温度梯度降低,但没有完全抑制,即使在很短的自旋弛豫时间。结果表明,对于对称结构的FM引线,霍尔系数与自旋弛豫时间无关。
2014-12-03 cond-mat.mes-hall
Metamorphosis of the Quantum Hall Ferromagnet at $ν= 2/5$
我们报告的戏剧性演变的量子霍尔铁磁体在分数量子霍尔制度在$ν= 2/5$填充。一个大的增强的特征时间尺度引起一个新的量子化霍尔态的动态过渡。所观察到的霍尔态被确定为零温度相位不同于自旋极化和自旋非极化的$ν= 2/5$分数量子霍尔态。它的特点是强烈的温度依赖性和令人费解的温度和时间之间的相关性。
2003-07-29 cond-mat.mes-hall
The Berry phase in ferromagnetic spin systems and anomalous Hall Effect
我们已经表明,在铁磁自旋系统的基础几何拓扑方面的研究引起了一个内在的Berry相。这种实空间Berry相是由于导电电子的自旋旋转而产生的,这可以表现为对反常霍尔效应的进一步贡献。
2007-01-18 cond-mat.mes-hall
Global phase diagram of bilayer quantum Hall ferromagnets
本文从微观上研究了双层量子霍尔赝铁磁体的层间距d与面内磁场$B_\parallel$的关系。除了前面分析的层间电荷平衡的公度态和非公度态外,我们还讨论了相应的层间电荷不平衡的“倾斜”QH态。我们预测一个大的异常,在倾斜过渡和形成的偶极条纹域的周期超过1微米的倾斜状态下的双层电容。
2001-10-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Quantized Anomalous Hall Effect in Two-Dimensional Ferromagnets - Quantum Hall Effect from Metal -
研究了无序对二维铁磁体反常霍尔效应的影响。AHE的拓扑性质导致来自金属的整数量子霍尔效应,即,除了少数带有Chern数的扩展态外,由局域化引起的$σ_{xy}$的量子化。对一个模型的大量数值研究表明,Pruisken的双参数标度理论即使在系统没有带隙、多带重叠和没有均匀磁场的情况下也成立。因此,量子化AHE的条件仅由霍尔电导率$σ_{xy}$给出,而没有量子校正,即,$|σ_{xy}| > e^2/(2h)$。
2003-01-24 cond-mat.mes-hall
Inverse Spin Hall Effect in Ferromagnetic Metal with Rashba Spin Orbit Coupling
本文报道了具有Rashba自旋轨道耦合(RSOC)的铁磁(FM)金属中的逆自旋霍尔效应(ISHE)的本征形式,该效应由正常的电荷电流驱动。与传统形式不同,ISHE可以在不需要从外部源注入自旋电流的情况下被诱导。我们的理论结果表明,霍尔电压产生时,FM力矩垂直于铁磁层。霍尔电压的极性在将FM力矩切换到相反方向时被反转,从而有望成为存储器或逻辑应用的有用的回读机制。
2012-02-29 cond-mat.mes-hall
Fast Incomplete Decoherence of Nuclear Spins in Quantum Hall Ferromagnet
提出了一种基于量子霍尔铁磁体中大量核自旋操纵的量子计算方案。研究发现,在填充因子为$ν=1$的QH铁磁基态中,伴随自旋波虚激发的真空量子涨落导致了核自旋的快速不完全退相干.计算机内存长度的基本上限由这种波动效应设定。
2000-12-22 cond-mat.mes-hall
Microscopic Theory of Skyrmions in Quantum Hall Ferromagnets
本文提出了单层量子霍尔铁磁体中Skyrmions的微观理论。这是一个独特的特点,该系统的数量密度和自旋密度纠缠的内在规定的W $%_{\infty}$代数。Skyrmion和反Skyrmion态分别被构造为空穴激发态和电子激发态的W $_{\infty }$旋转态。它们是自旋织构,伴随着密度调制,降低库仑能量。计算了它们的激发能随塞曼带隙的变化,并与实验结果进行了比较。
2005-09-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el hep-th
Spin Torque Ferromagnetic Resonance Induced by the Spin Hall Effect
我们证明了具有强自旋轨道散射的薄膜中的自旋霍尔效应可以激发相邻铁磁薄膜中的磁旋进。通过Pt/NiFe双层的交流电流的流动在Pt中产生振荡的横向自旋电流,并且由此产生的自旋角动量到NiFe的转移诱导铁磁共振(FMR)动力学。来自电流的奥斯特场也产生FMR信号,但具有不同的对称性。这两个信号的比率允许定量确定自旋电流和自旋霍尔角。
2010-11-11 cond-mat.mes-hall
Magnon Hall effect and anisotropic thermal transport in NiFe and YIG ferromagnets
Righi-Leduc效应是指霍尔效应的热模拟,其中电流被热流代替,电场被温度梯度代替。在这两种情况下,磁场都产生横向力,使载流子(电子、声子、磁振子)在垂直于电流的方向上偏离。在铁磁体中,磁化强度起磁场的作用,相应的效应称为反常霍尔效应。此外,由于各向异性的第二横向贡献,平面霍尔效应,被叠加到异常霍尔效应。我们报告的实验证据的热对应的铁磁体中的霍尔效应,即磁振子霍尔效应(或等效的异常Righi-Leduc效应)和平面Righi-Leduc效应,测量的铁磁体,无论是电导体(NiFe)或绝缘体(YIG)。研究表明,这些新的热动力学效应的普遍性质,有关的各向异性铁磁自由度的内在手性。
2014-12-11 cond-mat.mes-hall
Spin Hall Current and Spin-transfer Torque in Ferromagnetic Metal
基于线性响应理论,研究了铁磁金属中杂质自旋-轨道相互作用(SOI)时的自旋转移矩。除了通常的自旋转移力矩外,我们还得到了SOI中一阶自旋霍尔电流的新贡献$\sim {\bm j}_{\rm SH}^{\phantom{\dagger}} \cdot \nabla {\bm n}$,其中${\bm j}_{\rm SH}^{\phantom{\dagger}}$是由外电场驱动的自旋霍尔电流.这是铁磁体中自旋动力驱动的逆自旋霍尔效应的反应。
2009-05-28 cond-mat.mes-hall
Quantitative study of the spin Hall magnetoresistance in ferromagnetic insulator/normal metal hybrids
本文对铁磁绝缘体/铂和铁磁绝缘体/非铁磁金属/铂混合结构中的自旋霍尔磁电阻效应进行了实验研究和定量分析。对于铁磁绝缘体,我们使用钇铁石榴石、镍铁氧体或磁铁矿,而对于非铁磁体,我们使用铜或金。自旋霍尔磁电阻效应理论上归因于铂金属顶层的自旋霍尔效应和反自旋霍尔效应的共同作用。因此,它的特性应该取决于相邻铁磁体的磁化方向,并且即使在Pt和铁磁体之间插入额外的非铁磁金属层也会占上风。我们的实验数据证实了这些理论假设。利用自旋霍尔磁电阻理论对实验数据进行了分析,得到了铂的自旋霍尔角和自旋扩散长度。对于$4\times10^{14}\;\mathrm{Ω^{-1}m^{-2}}$的自旋混合电导,我们得到了我们的薄膜样品中Pt的$0.11\pm0.08$的自旋霍尔角和$(1.5\pm0.5)\;\mathrm{nm}$的自旋扩散长度。
2013-04-23 cond-mat.mes-hall
Critical Resistance of the Quantum Hall Ferromagnet in AlAs 2D Electrons
AlAs二维电子的磁跃迁引起量子霍尔效应中的电阻尖峰。这种尖峰很可能是由居里温度以下的磁畴壁处的载流子散射引起的。我们报道了尖峰宽度和振幅随温度变化的临界行为,由此我们推导出量子霍尔铁磁体的居里温度。我们的数据还表明,居里温度随载流子密度单调增加。
2003-09-24 cond-mat.mes-hall
Massive Spin Collective Mode in Quantum Hall Ferromagnet
结果表明,量子霍尔铁磁体中单个Skyrmion的集体自旋转动可以看作是整个自旋织构在外磁场中的进动,其有效转动惯量在零g因子极限下变为无穷大.这种低位自旋激发可以通过量子阱中的超精细相互作用显著地增强核自旋弛豫速率,所述超精细相互作用稍微远离等于1的填充因子。
2003-11-11 cond-mat.mes-hall
Numerical Studies of Quantum Hall Ferromagnetism in Two-Subband Systems
在最近的一个实验中,我们利用一组实验参数对两子带系统中的量子霍尔铁磁性进行了数值研究[X。C.张岛Martin和H. W. Jiang,Phys. Rev. \textbf{74},073301(2006)]。采用自洽局域密度近似的生长方向波函数和Hartree-Fock理论的赝自旋各向异性能,我们能够解释易轴和易平面量子霍尔铁磁性观察到的总填充因子$ν= 3$和$ν= 4$,分别。我们的研究提供了一些见解的各向异性能量,这高度依赖于生长方向的波函数的分布,决定了量子霍尔铁磁体的对称性。
2008-07-02 cond-mat.mes-hall
Magnetic Anisotropy in Quantum Hall Ferromagnets
我们发现量子霍尔铁磁体的磁各向异性能的符号是由静电能和交换能之间的竞争决定的。易轴铁磁体倾向于出现在状态具有相似空间分布的朗道能级交叉时。我们报告测量的整数QHE演化与磁场倾斜。在高倾角下观察到的$ν= 4$ QHE的重入行为归因于易轴各向异性。这种解释是支持的磁各向异性能量的详细计算。
1998-05-19 cond-mat.mes-hall
Spin Hall response at finite wave vector in ferromagnets
通过计算自旋密度对外加电场的线性响应,从理论上研究了铁磁导体中有限波矢下的自旋霍尔效应。自旋轨道相互作用的情况下,由于随机杂质和本地Rashba相互作用被认为是。结果表明,自旋霍尔效应对波矢$q\lesssim 2\kf$有较宽的响应,其中$\kf $是费米波矢。这一事实证实了自旋-电荷转换效应的局部性质。
2021-11-24 cond-mat.mes-hall
Improved Composite-Boson Theory of Quantum Hall Ferromagnets and Skyrmions without Sigma Models
我们提出了一个改进的量子霍尔铁磁体的复合玻色子理论,其中的场算符只描述了物理自由度代表偏离基态。在这个方案中,skyrmions似乎只是一般的激发局限在最低的朗道水平。我们计算了一个skyrmion的激发能。我们的理论估计解释了由于Schmeller等人的活化能数据。
1998-06-11 cond-mat.mes-hall
Controllable intrinsic DC spin/valley Hall conductivity in ferromagnetic silicene: Exploring a fully spin/valley polarized transport
本文研究了在垂直于硅烯片的电场作用下,掺杂铁磁硅烯的本征直流自旋和谷霍尔电导。通过计算它的能谱和波函数,并利用Kubo形式,我们得到了横向霍尔电导率的一般关系式,它可用于计算自旋霍尔电导率和谷霍尔电导率。在交换场的零极限下,我们的结果退化为以前的结果。进一步讨论了铁磁硅烯中自旋和谷极化电调谐输运,得到了观察到完全自旋或谷极化输运的必要条件。
2015-10-07 cond-mat.mes-hall
Coupled charge and valley excitations in graphene quantum Hall ferromagnets
石墨烯是一种二维碳材料,具有蜂窝晶格和Dirac型低能谱。在强磁场中,库仑作用对无序展宽起主导作用,量子霍尔铁磁态在整数填充下实现。将量子霍尔铁磁性推广到分数填充的无质量狄拉克费米子的情形,研究了与谷自由度耦合的基本电荷激发(所谓的谷skyrmions).利用密度矩阵重整化群(DMRG)方法,计算了激发能隙,并外推到热力学极限。这些结果提供了石墨烯中skyrmion激发的数值证据和判据。
2008-07-09 cond-mat.mes-hall
Anisotropy of the spin Hall effect in a Dirac ferromagnet
本文研究含铁磁交换耦合的Dirac哈密顿量系统,揭示铁磁有序改变带间跃迁选择定则并导致自旋霍尔电导的轴向各向异性及零磁化极限处的不连续性。
2023-08-04 cond-mat.mes-hall
Magnetoresistance generated from charge-spin conversion by anomalous Hall effect in metallic ferromagnetic/nonmagnetic bilayers
提出了金属铁磁/非磁双层膜中由异常霍尔效应引起的电荷-自旋转换产生的磁电阻效应的理论公式。通过求解自旋扩散方程,得到了非磁性和铁磁性的纵向和横向磁率的解析表达式。由铁磁体中的反常霍尔效应引起的电荷-自旋转换所产生的磁阻与铁磁体中自旋极化的平方成正比,并且具有固定的符号。我们还发现额外的磁阻在非磁性和铁磁性所产生的自旋霍尔和反常霍尔效应的混合。这种混合电阻的符号取决于非磁体中的自旋霍尔角和铁磁体的自旋极化。
2016-11-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
Anomalous Hall effect driven by dipolar spin waves in uniform ferromagnets
在铁磁体中,传导电子与偶极自旋波相互作用产生一种新型的反常霍尔效应。这种效应甚至存在于没有相对论自旋轨道耦合的均匀铁磁体中。霍尔电导率的主要贡献是成比例的手征自旋相关的动态自旋纹理和物理上理解的偶极磁振子的斜散射。
2015-09-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Magnons and skyrmions in fractional Hall ferromagnets
最近的实验已经建立了量子霍尔铁磁体在整数和分数填充因子下的磁化温度依赖性$M(T)$之间的定性差异。我们解释这种差异的集体磁振子和粒子-空穴激发的相对能量在这两种情况下。硬核模型系统的分析计算被用来证明,在分数的情况下,相互作用抑制在有限的温度下的磁化和粒子空穴激发,而不是长波长磁振子控制$M(T)$在低$T$。
1998-06-06 cond-mat.mes-hall
Spin Injection and Detection via the Anomalous Spin Hall Effect in a Ferromagnetic Metal
我们报道了一种新的自旋注入和检测机制,通过反常霍尔效应在铁磁金属。反常自旋霍尔效应(ASHE)是指铁磁体内部产生的横向自旋电流。我们利用ASHE及其相互作用,在非局域几何的磁性绝缘体中电注入和检测磁振子。我们的实验表明,坡莫合金可以有一个更高的自旋注入和探测效率的铂,由于ASHE。我们还证明了通过坡莫合金磁化方向的ASHE的可调谐性,从而为自旋电子学应用创造了新的可能性。
2017-08-05 cond-mat.mes-hall
Disorder and interactions in quantum Hall ferromagnets: effects of disorder in Skyrmion physics
本文用Hartree-Fock方法研究了$ν=1$附近量子霍尔铁磁体中无序和相互作用之间的竞争。我们发现,在$ν=1$的基态演化从一个准金属顺磁体的相互作用强度增加,部分自旋极化的铁磁安德森绝缘体,和一个完全自旋极化的铁磁带电荷间隙。远离$ν=1$,基态从传统的安德森绝缘体演变到传统的准粒子玻璃,最后演变到铁磁Skyrmion准粒子玻璃。这些不同的制度可以在低温传输和NMR实验中测量。我们提出了在不同的无序制度的NMR谱的计算。
2002-04-12 cond-mat.mes-hall
Solitary Waves of Planar Ferromagnets and the Breakdown of the Spin-Polarized Quantum Hall Effect
确定了平面铁磁体中均匀传播孤立波的一个分支。作为守恒动量的函数,确定了各向同性铁磁体的孤立波的能量色散和结构。随着动量的增加,它们的结构经历了从类似于自旋波液滴的形式到Skyrmion/anti-Skyrmion对的转变。这些孤立波的形成的不稳定性被证明提供了一个机制的电场诱导击穿的自旋极化量子霍尔效应。
1998-01-15 cond-mat.mes-hall
Intrinsic spin currents in ferromagnets
第一性原理计算表明,施加到铁磁体的电场产生垂直于电场流动的自旋电流。这些铁磁体中对称性的降低使得各种各样的自旋电流成为可能。然而,总的自旋电流近似是磁化无关的自旋霍尔电流和各向异性的自旋反常霍尔电流的总和。本征自旋电流不受失相的影响,使得它们的自旋极化与磁化不对准,这实现了与磁化无关的自旋霍尔效应。过渡金属铁磁体的自旋霍尔电导率和自旋反常霍尔电导率与重金属中发现的那些相当,为自旋电子器件中高效的自旋电流产生开辟了新的途径。
2019-01-24 cond-mat.mes-hall
Theory of Striped Hall Ferromagnets
利用Hartree-Fock近似研究了零塞曼能量极限下半满高朗道能级的自旋和电荷条纹态。结果表明,铁磁条纹霍尔态比反铁磁条纹态或电荷条纹态稳定。我们用单模近似计算了集体激发。
2003-08-31 cond-mat.mes-hall hep-th
Cusplike feature in Hall resistivity of a uniaxial ferromagnet in nonorthogonal Hall geometry
本文以单轴铁磁体SmMn$_2$Ge$_2$为研究对象,证明霍尔电阻率中的尖点状特征源于非正交测量几何下的反常霍尔效应,而非拓扑霍尔效应。
2025-07-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Current-Induced Instability of a Perpendicular Ferromagnet in Spin Hall Geometry
我们发展了两个铁磁体存在时自旋霍尔力矩的理论公式。虽然传统的自旋霍尔转矩的方向总是指向面内方向,但是本系统能够通过改变另一磁化的方向来操纵作用于一个磁化的转矩方向。基于自旋积累的扩散方程和朗道公式,导出了自旋霍尔力矩的解析表达式。本模型提供了一种利用自旋霍尔效应在零场确定性地切换垂直铁磁体的解决方案。
2016-06-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Quantum Anomalous Hall Effect in Flat Band Ferromagnet
提出了自旋轨道耦合二维缀饰晶格上平带铁磁体量子反常霍尔效应的理论。晶格上的自由电子具有无色散的平带,并且当每个晶格位置平均被一个电子占据时,基态高度简并,即,系统处于半填充状态。在位库仑相互作用可以消除简并,产生亚铁磁性,即铁磁和反铁磁长程序共存。另一方面,自旋轨道耦合使能带结构具有拓扑非平凡性,并在系统边界附近产生一对螺旋边态的量子自旋霍尔效应。基于哈伯德模型的严格结果,我们发现库仑相互作用可以提供一个有效的交错势,使量子自旋霍尔相变为量子反常霍尔相.
2012-02-26 cond-mat.mes-hall
Inverse Spin Hall effect in ferromagnetic nanomagnet. Dependencies on magnetic field, current and current polarity
铁磁纳米磁体中测得的霍尔角显示出对外部磁场的实质性非线性依赖性,这不能通过所采用的普通和异常(AHE)霍尔效应的机制来解释,这意味着对外部磁场的线性加常数依赖性。我们认为,有一个额外的非线性贡献的逆自旋霍尔效应(ISHE)。ISHE在铁磁体中的重要贡献得到了实验与ISHE唯象理论的完全一致的支持。我们观察到AHE和ISHE对电流的不同依赖性,表明它们不同的热依赖性。我们还观察到霍尔角的电流极性的依赖性,这是由于自旋霍尔效应。
2020-10-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Slow spin relaxation in a quantum Hall ferromagnet state
研究了自旋极化量子霍尔态中电子的自旋弛豫。长自旋弛豫时间,至少比以前的实验中测得的长一个数量级,观察和解释内的自旋激子弛豫形式主义。自旋弛豫时间不依赖于电子温度和自旋激子密度,而依赖于磁场,表明自旋弛豫机制是由自旋轨道耦合和光滑无规势介导的自旋激子湮灭。
2014-04-26 cond-mat.mes-hall