Domain wall dynamics driven by adiabatic spin transfer torques
在第一近似中，称为绝热过程，电流的自旋极化方向平行于畴壁中的局部磁化矢量。因此，在磁畴壁内的自旋电流的方向的空间变化的结果在磁化上的一个解析的自旋转移力矩。我们表明，由这个自旋力矩驱动的畴壁运动有许多独特的功能，不存在于传统的壁运动由磁场驱动。通过解析和数值求解Landau-Lifshitz-Gilbert方程以及磁性纳米线中的绝热自旋矩，我们发现畴壁在初始施加电流时具有最大速度，但随着畴壁在其运动过程中开始变形，速度减小到零。我们计算了纳米线的畴壁位移和畴壁变形，并得出结论：基于自旋电流在畴壁中绝热传播的自旋力矩不能维持畴壁运动。我们还引入了一个新的概念，畴壁电感来表征的能力的自旋扭矩感生的磁能存储在畴壁。在畴壁钉扎中心存在的情况下，我们构造了磁场和自旋电流共同作用下畴壁脱钉扎的相图。
2004-07-27 cond-mat.mtrl-sci math-ph math.MP
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
Microscopic derivation of Spin-transfer torques in ferromagnets
自旋转移矩（STT）提供了铁磁体中电流感生现象的关键机制。虽然人们普遍认为STT涉及绝热和非绝热贡献，但它们的基本物理和有效性范围是相当有争议的。通过微观计算传导电子自旋对时变和空间非均匀磁场背景的响应，我们统一地导出了绝热和非绝热STT。我们的结果证实了宏观理论[物理。\textbf{93}，~127204（2004）]，所有系数完全匹配。我们的推导还揭示了一个基准的有效性的结果，这是用来解释最近的三个测量的非绝热STT在相当不同的设置。
2013-07-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci quant-ph
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
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
Spin-Transfer Torque and Electron-Magnon Scattering
根据自旋矩模型，铁磁多层膜中电流驱动的磁动力学由垂直于层磁化方向的电子自旋转移决定。通过分离对磁动力学的最大贡献，我们证明了自旋力矩的主导作用是由于电子自旋平行于场。我们表明，这种效果可以等效地描述为受激电流驱动的自旋波激发，并讨论四个具体的量子力学方面的自旋转移，不描述的自旋力矩。
2004-10-20 cond-mat.mtrl-sci
Spin-Transfer Torque in Helical Spin-Density Waves
研究了电流驱动下螺旋自旋密度波的磁化动力学。给出了用第一性原理密度泛函理论计算实际系统自旋转移矩的表达式。这些表达式用于计算自旋转移力矩的Er和fcc Fe在两个不同的晶格体积的自旋螺旋。结果表明，计算的扭矩诱导的序参量相对于自旋螺旋轴的刚性旋转。扭矩被发现依赖于波矢量的自旋螺旋和自旋极化的费米表面状态。本文还讨论了由此产生的自旋螺旋的动力学。
2008-12-13 cond-mat.mtrl-sci
Spin Transfer Torque in Domain Wall Structures by Keldysh Green Functions
由于计算中的严重错误，本文已被作者撤回。
2009-08-24 cond-mat.mtrl-sci
Magnetocatalytic Adiabatic Spin Torque Orbital Transformations for Novel Chemical and Catalytic Reaction Dynamics: The Little Effect
本文介绍了与利特尔效应有关的理论和现象，即在强磁场和热环境下受限费米子的自旋诱导轨道动力学。这种小效应被认为是在细节的电子转移反应与氧化还原过程中的铜-银合金在去离子水和铁催化共价键重排与无定形碳转化为金刚石的轨道动力学。此外，基于高自旋、热诱导轨道动力学的小效应，预测并证明了74，000安培、403 V、强洛伦兹压缩和热应力的延长极端条件对该Cu-Ag- H2O系统的影响，导致磁组织反向β，电子捕获，质子捕获和中子捕获过程中的各种罕见的密核嬗变内的铜-银线圈。一般的实验验证和广泛的影响，这对化学的小影响表现在这两个理想的系统：一个离子的情况下和分子的情况下。利特尔效应与赫瓦尔效应形成对比，作为导致赫瓦尔效应运动学的动力学现象。证明了小效应与伍德沃德-霍夫曼规则的相容性。小效应提供了对远离平衡的系统中的秩序的更好理解。小效应的其他有趣的现象，如铁磁性，非常规磁性，超顺磁性，超导电性，和密核效应的影响的结论。
2006-08-02 cond-mat.mtrl-sci
Design scheme of new multifunctional Heusler compounds for spin-transfer torque applications
这篇论文被撤回了。
2011-05-11 cond-mat.mtrl-sci
Spin-transfer torque in magnetic tunnel junctions: Scattering theory
利用散射理论，在Stoner模型下，研究了磁隧道结中偏压相关的自旋转移矩。我们表明，在平面（Slonczewski型）扭矩消失，随后反转其方向时，偏置电压变得更大或更宽的障碍比材料和设备相关的临界值。我们能够重现的幅度和偏置依赖的测量面内和面外的扭矩使用现实的参数。的消失扭矩的条件总结由相图取决于所施加的偏压和势垒的宽度，这是解释在界面自旋极化和电子聚焦的障碍。自旋转移力矩的量子尺寸效应被预测为插入铁磁体和隧道势垒之间的正常金属层的厚度的函数。
2008-05-21 cond-mat.mtrl-sci
Voltage Dependence of Spin Transfer Torque in Magnetic Tunnel Junctions
本文采用紧束缚模型，在非平衡格林函数的框架下，对磁性隧道结中的自旋转移矩进行了理论研究。我们表明，作为施加电压的函数的自旋转移力矩的行为可以在很宽的范围内变化，这取决于包括磁性隧道结的铁磁电极和绝缘体的能带参数。的行为的平行和垂直分量的自旋力矩的地址。这种行为解释的自旋和充电电流的依赖性和在绝缘体和费米表面的铁磁电极，包括结的倏逝态之间的相互作用。讨论了零偏压下自旋转移矩垂直分量（类场分量）的来源，即通过铁磁电极间势垒的交换耦合。
2008-06-02 cond-mat.mtrl-sci
Magnetization dynamics driven by angle-dependent spin-orbit spin transfer torque
自旋-轨道自旋转移力矩允许通过面内电流有效地控制磁化。最近的实验发现，自旋-轨道力矩对磁化角具有很强的依赖性[Garello等人，Nature Nanotechnol. 8，587（2013）; Qiu等人，Sci. 4，4491（2014）]。我们从理论上研究了由角度相关的自旋轨道力矩引起的垂直磁化层中的磁化翻转和畴壁运动。我们得到了开关电流和畴壁速度的解析表达式，与数值结果一致。基于这些表达式，我们发现自旋-轨道矩随磁化极角的增加对反转和畴壁运动都是有利的。我们的结果将作为指导设计和解释开关和畴壁实验的基础上自旋轨道扭矩。
2015-08-18 cond-mat.mtrl-sci
Electric breakdown in ultra-thin MgO tunnel barrier junctions for spin-transfer torque switching
制备了用于自旋转移矩开关的磁性隧道结，研究了其介电击穿特性。击穿通常发生在比开关电压高不了多少的电压下，这是实现自旋转移矩磁性随机存取存储器的瓶颈。完整和破碎的隧道结的特点是通过传输测量，然后准备通过聚焦离子束的透射电子显微镜和能量色散X射线光谱。与我们以前的模型的电击穿较厚的MgO隧道势垒的比较，揭示了显着的差异所产生的高电流密度。
2009-07-21 cond-mat.mtrl-sci
Effect of spin transfer torque on the magnetic domain wall ferromagnetic resonance frequency in the nanowires
研究了铁磁纳米线中畴壁铁磁共振频率对自旋转移矩的影响。通过采用微磁学模拟与自旋转移矩，我们发现，畴壁共振频率随自旋极化电流密度的增加而降低，当没有在畴本身的共振频率的变化。令人惊讶的是，共振频率的变化是显着的（> 1.6 GHz）与自旋转移力矩，即使畴壁被钉扎。由于所提出的畴壁铁磁共振研究已被执行的钉扎畴壁，外来缺陷的贡献被排除在外。这是本研究的强大优势，因为在成像或输运测量中不可避免地存在非本征钉扎位点的影响。
2010-09-19 cond-mat.mtrl-sci
Dynamical Coupling Between Ferromagnets Due to Spin Transfer Torque
我们使用的解析计算和数值模拟相结合，以证明电流流过磁性双层诱导层之间的动力学耦合。耦合起源于自旋转移力矩施加在层上的依赖于它们的磁矩的相对取向。我们证明，这种耦合修改的行为，这两个层，显着影响的电流感应动力学制度的稳定性和电流感应磁反转的效率。
2008-02-12 cond-mat.mtrl-sci
Thermally assisted magnetization reversal in the presence of a spin-transfer torque
我们提出了一个广义随机Landau-Lifshitz方程和相应的Fokker-Planck方程，用于描述自旋转移矩存在时的磁化动力学。由于自旋转移矩可以将磁能泵入磁系统，因此磁系统的平衡温度是不确定的。我们引入了一个有效的温度的基础上固定的解决方案的福克-普朗克方程。在高能垒极限下，导出了热扰动定律。我们发现，Néel-Brown弛豫公式仍然有效，只要我们用一个有效的温度是线性依赖于自旋力矩。我们对随机Landau-Lifshitz方程进行了数值积分来支持我们的理论。我们的结果与现有的实验数据一致。
2004-06-22 cond-mat.mtrl-sci
Magnetization dynamics with a spin-transfer torque
采用微磁学模拟方法研究了横向尺寸为64 $\times$ 64 nm $^2$的自旋阀柱在自旋转移矩作用下的磁化反转和动力学行为.自旋力矩既具有磁阻尼（或反阻尼）的特性，又具有有效磁场的特性。对于稳态电流，M-I和M-H磁滞回线都表现出独特的特征，包括多次跳跃、不寻常的平台和岁差状态。这些状态源于吉尔伯特阻尼引起的能量耗散与自旋电流提供的自旋力矩引起的能量积累之间的竞争。即使对于稳态电流，磁能也作为时间的函数振荡。对于脉冲电流，实现电流驱动的磁化反转的自旋扭矩的最小宽度和幅度的定量确定。自旋力矩也显示出非常有趣的热激活，这是从根本上不同于普通的阻尼效应。
2003-02-17 cond-mat.mtrl-sci
Shaped angular dependence of the spin transfer torque and microwave generation without magnetic field
在微波频率范围内产生振荡是利用自旋转移现象的自旋电子学器件所期望的最重要的应用之一。我们报告运输和微波功率测量专门设计的纳米柱的非标准的角度依赖性的自旋转移力矩（波动变化）的理论模型预测。我们观察到一种新型的电流诱导动力学，其特征是在没有任何外加场的情况下发生大角度旋进，因为这也是通过模拟预测的，具有扭矩的波动角度依赖性。这种类型的非标准纳米柱可以代表用于实现自旋转移振荡器的有趣方式，因为它们能够在不施加磁场的情况下生成微波振荡。我们还强调我们的结果的理论意义上的角度依赖的扭矩。
2007-04-03 cond-mat.mtrl-sci
Detrimental Effect of Interfacial Dzyaloshinskii-Moriya Interaction on Perpendicular Spin-Transfer-Torque Magnetic Random Access Memory
铁磁体/重金属双层膜中的界面Dzyaloshinskiii-Moriya相互作用最近引起了相当大的兴趣，因为它提供了对畴壁的有效控制和磁skyrmion的稳定。然而，其对垂直自旋转移矩存储器性能的影响尚未被探索。我们表明，基于数值研究，界面Dzyaloshinskiii-Moriya相互作用降低了热能势垒，同时增加了开关电流。由于高的热能势垒以及低的开关电流是必需的自旋扭矩存储器的商业化，我们的研究结果表明，界面Dzyaloshinskiii-Moriya相互作用应尽量减少自旋扭矩存储器的应用。
2015-11-23 cond-mat.mtrl-sci
Micromagnetic Simulations for Spin Transfer Torque in Magnetic Multilayers
利用微磁学模拟方法研究了磁性多层膜结构中的自旋转移矩。除了Landau-Lifshitz-Gilbert（LLG）微磁模拟器外，我们还实现了磁性多层结构的STT贡献。不仅考虑了Sloncewski STT项，还考虑了零阶、一阶和二阶类场项，并讨论了电流对奥斯特场的影响。我们确定的交换偏置合成亚铁磁参考层的自由层的开关电流密度的各种情况下。
2012-01-23 cond-mat.mtrl-sci
Towards wafer scale inductive characterization of spin transfer torque critical current density of magnetic tunnel junction stacks
我们探讨了晶片级电感探测的临界电流密度$j^{c0}$自旋转移扭矩开关的CoFeB/MgO/CoFeB磁性隧道结与不同的MgO厚度的前景。从感应测量中导出了静磁参数和有效阻尼，并根据自旋转移矩方程计算了$j^{c0}$。电感值比较以及从电流感应开关测量个别纳米柱的值。使用晶片级感应探针头可以在将来实现基于晶片探针台的$j^{c0}$计量。
2014-11-18 cond-mat.mtrl-sci
Spin-transfer torques in anti-ferromagnetic metals from first principles
尽管不存在宏观磁矩，反铁磁体在原子尺度上是自旋极化的。通过导电反铁磁体的电流也被极化，当序参量被纹理化时，例如在反铁磁非共线自旋阀和畴壁中，导致自旋转移力矩。本文报道了反铁磁体系电子输运性质的第一性原理研究。作用在磁矩上的电流感应自旋力矩与传统铁磁材料中的自旋力矩相当，从而产生可测量的角电阻和电流感应磁化动力学。与铁磁体相反，反铁磁体中的自旋力矩是非常非局域的。作用在远离反铁磁畴壁中心处的转矩应有助于电流诱导的畴壁运动。
2008-06-04 cond-mat.mtrl-sci
Spin-transfer-torque through antiferromagnetic IrMn
自旋转移矩是电子自旋与局域磁矩之间的角动量转移，是现代自旋电子器件中控制铁磁材料的一种重要机制。然而，在反铁磁体中，同样的效应却很少受到关注。为了研究反铁磁体中自旋电流与磁矩的相互作用，我们在Pt的自旋霍尔效应下对Co_（20）Fe_（60）B_（20）4 nm/Ir_（25）Mn_（75）tIrMn nm/Pt 4 nm多层膜进行了自旋矩铁磁共振测量. Co20 Fe 60 B20中的有效磁阻尼由从Pt层经由IrMn层注入的自旋电流来修改。结果表明，自旋电流与IrMn的磁矩相互作用，通过IrMn对Co20 Fe 60 B20的磁矩施加反阻尼力矩。还发现，在IrMn/Pt界面的交换偏置的减少降低了施加在Co20 Fe 60 B20层上的抗阻尼扭矩，这表明自旋扭矩的传输变得不那么有效，因为界面交换耦合退化。我们的工作推断，磁矩在IrMn可以操纵的自旋扭矩类似的铁磁层。
2015-02-19 cond-mat.mtrl-sci
Basic considerations for magnetization dynamics in the combined presence of spin-transfer torques and thermal fluctuations
本文回顾了Gilbert磁化动力学的基本理论特征的单畴磁性薄膜在Slonczewski自旋转移力矩的存在下，考虑和不考虑热涨落。而不是显示详细的数值计算的结果，这里的讨论仅限于基本的分析结果和结论，这些结果和结论大多可以从简单的运动方程的形式，以及基于经典的稳定性分析和波动耗散定理的基本考虑。目前的工作描述了如何有趣的功能自旋转移可能被视为产生自非平衡热力学，是一个直接后果的非互易性质的自旋转移扭矩。本文讨论了相当普遍的结果自旋扭矩引起的不稳定性，没有热波动，以及热激活的磁化反转的情况下，在单轴器件中的组合存在的外部磁场，热波动，和自旋转移扭矩。结果将进行讨论，并简要地比较和对比与以前的工作。
2004-06-21 cond-mat.mtrl-sci
Dependence of the Switching Current Density on the Junction Sizes in Spin Transfer Torque
利用微磁学模拟研究了自旋转移矩纳米柱结构中开关电流密度与结尺寸的关系。虽然宏观自旋模型预测开关电流密度对结尺寸的依赖性很弱，但我们发现开关电流密度是结尺寸的敏感函数。这一现象可以用开关过程中复杂的自旋组态和动力学来解释。详细的自旋组态和动力学由自旋波激发和有限波矢决定，这与交换耦合能和结的形状有关。
2012-11-16 cond-mat.mtrl-sci
Critical current under an optimal time-dependent polarization direction for Stoner particles in spin-transfer torque induced fast magnetization reversal
研究了自旋极化电流引起的自旋转移力矩对单轴Stoner粒子快速磁化反转的影响。结果发现，具有适当设计的时间相关的极化方向的电流可以显着降低所需的临界电流密度反转磁化。在电流大小和极化程度不随时间变化的条件下，得到了最佳极化方向随时间变化的形状，使得磁化反转最快。
2006-08-25 cond-mat.mtrl-sci
Boltzmann Test of Slonczewski's Theory of Spin Transfer Torque
我们使用一个矩阵玻尔兹曼方程形式主义来测试的准确性Slonczewski的理论的自旋转移扭矩在薄膜异质结构中的非磁性间隔层分离两个非共线的铁磁层连接到非磁性的引线。当适用时，作为两个铁磁体之间的角度的函数的扭矩的模型预测与从玻尔兹曼方程计算的扭矩非常一致。我们专注于非对称结构（其中的两个铁磁体和两个引线是不相同的），其中的协议涉及到一个新的解析公式，由我们使用Slonczewski的理论推导出的扭矩。在几乎所有的情况下，我们可以直接从多层膜的几何和输运性质预测模型参数的正确值。对于一些不对称的几何形状，我们预测一个新的模式的稳定进动，不会发生对称的情况下研究Slonczewski。
2004-07-21 cond-mat.mtrl-sci
Nanofabrication of spin-transfer torque devices by a PMMA mask one step process: GMR versus single layer devices
提出了一种用光刻工艺一步制备低电阻率磁性自旋力矩器件的方法。柱装置的质量被证明为一个标准的磁性双层装置。对于单层器件，我们发现滞后开关和更复杂的动态激发模式在更高的领域。一个简单的模型来解释电阻尖峰。
2006-10-10 cond-mat.mtrl-sci
Spin transfer torque oscillator based on asymmetric magnetic tunnel junctions
研究了基于CoFeB/MgO/CoFeB非对称磁性隧道结的自旋转移矩振荡器。我们观察到微波旋进结的自由磁化层的厚度不同。利用MTJ中自由层和参考层之间的铁磁层间交换耦合和薄CoFeB电极中的垂直界面各向异性，我们证明了纳米尺度的器件可以在不施加外部磁场的情况下产生高频信号。在1.5 GHz时，振荡幅度超过10 nV/Hz ^[0.5]。
2011-10-03 cond-mat.mtrl-sci
Anatomy of Spin-Transfer Torque
自旋转移力矩发生在磁性异质结构中，因为从非磁体流入铁磁体的自旋电流的横向分量在界面处被吸收。我们证明了这一事实明确使用自由电子模型和第一原理电子结构计算的真实材料界面。三个不同的过程有助于吸收：（1）自旋相关的反射和透射;（2）反射和透射自旋的旋转;（3）铁磁体中自旋的空间进动。当对所有费米表面电子求和时，这些过程将透射和反射自旋电流的横向分量减少到几乎为零。因此，在很好的近似下，磁化上的转矩与进入的自旋电流的横向部分成比例。
2002-02-22 cond-mat.mtrl-sci
Experimental observation of the optical spin transfer torque
自旋转移力矩是其中进入铁磁体的自旋极化电流的角动量被转移到磁化的现象。该效应开辟了磁性纳米结构中电驱动磁化动力学的新研究领域，对新一代存储器件和可调谐振荡器的发展具有重要作用。激光脉冲对磁系统的光激发是一个独立的研究领域，其目的是探索短时间尺度下的磁化动力学，并实现超快自旋电子器件。我们报道了光学自旋转移力矩的实验观察，这是几年前在自旋电子学研究的这两个领域之间建立桥梁的理论预测。在泵浦-探测光学实验中，我们测量了（Ga，Mn）As铁磁半导体在圆偏振激光脉冲激发下的相干自旋进动。在泵浦脉冲期间，由吸收的光产生的光载流子的自旋角动量被转移到铁磁体的集体磁化。我们解释所观察到的光学自旋转移力矩和磁化进动，它触发的定量微观水平。将自旋转移物理引入光学引入了与先前报道的磁体的热和非热激光激发完全不同的机制。将光学引入自旋转移力矩领域，使探索和利用这些现象的时间尺度减少了几个数量级。
2012-01-06 cond-mat.mtrl-sci
Spin Transfer Torque in Fully Insulating Magnetic Tunnel Junctions
本文从理论上研究了由磁绝缘电极构成的磁隧道结中电压驱动的自旋转移矩。与包括过渡金属铁磁体的常规磁性隧道结相比，自旋转移力矩呈现非常规的偏置依赖性，这与自旋依赖的Fowler-Nordheim隧穿过程的存在有关。特别地，我们发现（i）面外转矩通常主导面内转矩，（ii）面外转矩和面内转矩在低偏压下分别是对称的和不对称的，以及（iii）在大偏压下这两个转矩都显示出显著的增强。材料的考虑进行了讨论，我们表明，由于预期在磁性绝缘体中的低阻尼参数的自旋转移力矩可以在这样的系统中实验观察到。
2012-06-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
First principles study on the spin transfer torques
发展了一种有效的第一性原理方法来计算非共线磁化层状体系中的自旋转移矩。通过匹配散射区的波函数与引线中的布洛赫态，确定了完整的散射波函数。借助于散射波函数得到了自旋转移力矩。我们应用我们的方法对铁磁自旋阀，发现材料（Co，Ni和Ni_（80）Fe_（20））的自旋转移力矩的依赖性可以很好地理解的费米面。Ni具有比Co长得多的自旋注入穿透长度。结果表明，在某些体系中，界面无序可以提高自旋转移力矩。
2008-01-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
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
Spin Transfer Torque with Spin Diffusion in Magnetic Tunnel Junctions
从理论上研究了自旋扩散存在下磁性隧道结中的自旋输运。结合穿过势垒的弹道隧穿和电极中的扩散输运，我们求解了金属层中的自旋动力学方程。我们发现，自旋扩散混合的横向自旋电流分量和显着修改的有效自旋转移力矩的偏置依赖性。这导致面外扭矩的显著线性偏置依赖性，以及两个自旋扭矩分量的非常规厚度依赖性。
2012-07-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Angular momentum transfer torques in spin valves with perpendicular magnetization
自旋阀结合垂直磁化材料是有前途的结构，用于存储元件和高频发生器。本文报道了用第一性原理电路理论计算的具有垂直平衡磁化的自旋阀中自旋转移矩的角度依赖性，并与W.H. Rippard c.s. [Phys. Rev. B 81，014426（2010）]在CoFe |Cu| CoNi系统上进行。此外，我们预测当铜间隔层被钌层取代时，会出现非单调（“波浪”）的自旋转移矩。
2011-09-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Alternating Current-induced Interfacial Spin-transfer Torque
我们研究了平行于磁界面的交流作用下的界面自旋转移力矩和$β$项力矩。我们发现当交流频率接近交换分裂能时，两个力矩都共振增强。我们表明，这种共振使我们能够直接估计的界面交换相互作用强度从畴壁运动。我们还发现，$β$ -长期包括一个非常规的贡献，这是成比例的时间导数的电流和存在，即使在没有任何自旋弛豫过程。
2019-10-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Ab initio studies of the spin-transfer torque in tunnel junctions
我们计算了Fe/MgO/Fe隧道结中的自旋转移矩，并与全金属结的结果进行了比较。我们表明，自旋转移力矩是在铁磁层的界面在更大程度上比在全金属结。这一结果起源于铁的半金属行为的$Δ_1$状态在布里渊区中心;与全金属结构，退相不起重要作用。我们进一步表明，它是可能的，以得到一个分量的扭矩是平面的磁化，这是线性的偏置。然而，观察这样的扭矩需要高度理想的样品。在具有典型界面粗糙度的样品中，扭矩与全金属多层膜中的扭矩相似，尽管原因不同。
2007-11-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Voltage Asymmetry of Spin-Transfer Torques
我们提出了一个基于非平衡格林函数的自旋力矩转移（STT）器件模型，该模型使用一组三个可调参数，在一定的偏置电压范围内与实验测量的（1）微分电阻，（2）磁阻（MR），（3）面内力矩和（4）面外力矩定量一致。我们相信这是第一个理论模型，能够涵盖这种不同的实验范围，我们的模型的一个关键方面是包括多个横模。我们还提供了一个简单的解释的非对称偏置依赖的面内扭矩，基于极化的两个接触的能量范围内的运输。
2009-10-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Critical current density for spin transfer torque switching with composite free layer structure
研究了磁性隧道结复合自由层的临界电流密度。CFL由两个交换耦合的铁磁层组成，其中耦合是平行或反平行的。通过自旋波激发模型得到了CFL在自旋转移力矩作用下的不稳定条件，该不稳定条件与临界电流密度有关，并由宏观自旋Landau-Lifshitz-Gilbert方程得到了证实。耦合的两个相同的层的临界电流密度进行了研究与不同的耦合强度，和自旋转移矩效率。
2009-09-15 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
Spin-transfer torque in ferromagnetic bilayers generated by anomalous Hall effect and anisotropic magnetoresistance
本文提出了一个从纵向磁阻测量确定铁磁双层膜中自旋-轨道相互作用激发的自旋转移矩效率的实验方案。在适当的边界条件下求解扩散自旋输运理论，给出了纵向电荷电流密度的解析公式。纵向充电电流具有与自旋转移力矩效率的平方成比例的项，并且还取决于膜厚度与铁磁体的自旋扩散长度的比率。从作为厚度的函数的纵向电阻率的测量中提取该贡献可以给出自旋转移扭矩效率。
2016-10-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Spin-transfer and spin-orbit torques in the Landau-Lifshitz-Gilbert equation
自旋转移和自旋-轨道力矩的动态模拟对于包括磁性随机存取存储器、自旋力矩纳米振荡器和反铁磁体的电开关在内的广泛的自旋电子器件越来越重要。在这里，我们提出了一个计算效率高的方法，用于实现自旋转移和自旋轨道转矩内的Landau-Lifshitz-Gilbert方程中使用的微磁和原子模拟。我们将不同种类转矩的不同术语合并和简化为一个物理作用和物理起源，清楚地表明了自旋转矩的共同作用，同时分离了它们不同的物理起源。我们的形式主义引入的自旋力矩作为一个有效的磁场，大大简化了数值实现和帮助解释的结果。有效自旋力矩场的强度统一了自旋力矩的作用，并将实验效应的细节（如界面电阻和自旋霍尔角）纳入数值模拟之间的简单可转移数中。我们提出了一系列的数值测试证明广义自旋扭矩的自旋电子器件的范围内的力学。这种修改后的方法来模拟自旋扭矩效应的数值模拟，使更快的模拟和更直接的方式解释的结果，因此，它也适合用于直接比较与实验测量或在建模工具，以实验值作为输入。
2022-10-27 cond-mat.mtrl-sci physics.comp-ph
Spin wave excitation in magnetic insulators by spin-transfer torque
研究了电流诱导自旋转移矩对磁性绝缘体中自旋波的激发。我们预测优先激发表面自旋波诱导的易轴表面各向异性与临界电流成反比的穿透深度和表面各向异性。表面模式大大降低了临界电流，提高了电流感生磁化动力学的激发功率。
2012-01-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Spin pumping and spin-transfer torques in antiferromagnets
自旋抽运和自旋转移矩是铁磁材料中两种相互作用的现象。然而，从反铁磁体的泵送及其与电流感应扭矩的关系还没有被探索。通过计算电子如何从正常的金属-反铁磁界面散射，我们推导出泵浦自旋和交错自旋电流的交错场，磁化强度，和它们的变化率。对于补偿和未补偿的接口，自旋泵是一个类似的幅度，在铁磁体的驱动微波的偏振控制的方向。通过Onsager互易关系将泵送电流连接到电流感应扭矩。
2014-08-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Angular dependence of spin-orbit spin transfer torques
在铁磁体/重金属双层膜中，面内电流会产生自旋-轨道自旋转移矩，该转移矩通常被分解为类场矩和类阻尼矩。对于具有Rashba自旋轨道耦合的二维自由电子和紧束缚模型，当Rashba自旋轨道耦合变得与交换相互作用相当时，类场力矩获得对磁化方向的非平凡依赖性。这种非平凡的角度依赖性的类场转矩有关的费米面失真，由Rashba自旋轨道耦合的交换相互作用的比率。另一方面，当Rashba自旋-轨道耦合与交换相互作用相当或更强时，类阻尼力矩获得非平凡的角度依赖性。这与费米面畸变和费米海贡献的综合作用有关。角度依赖性与实验观察一致，并且对于理解由自旋-轨道自旋转移力矩引起的磁化动力学是重要的
2014-09-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Network analyzer measurements of spin transfer torques in magnetic tunnel junctions
我们展示了一个简单的网络分析仪技术，使定量测量的偏置依赖的自旋扭矩在磁性隧道结。我们施加一个微波电流施加一个振荡自旋扭矩附近的铁磁共振频率的隧道结的自由层。这就产生了一个振荡电阻，与外加的直流电一起产生微波信号，我们用网络分析仪测量。对共振响应的分析得出了非零偏置下自旋扭矩的强度和方向。我们比较测量的自旋力矩矢量的时域自旋力矩铁磁共振。
2012-07-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Thermal Spin-Transfer Torques in Magnetoelectronic Devices
我们预测，铁磁体的磁化方向可以被自旋转移力矩逆转伴随自旋极化热电热流。我们说明的概念，通过应用有限元理论的热电输运无序磁电子电路和设备的金属自旋阀。当热化不完全时，在正常金属间隔物中发现自旋热累积矢量，即，多数和少数自旋的温度方向不平衡。
2007-07-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Spin transfer torque enhancement in dual spin valve in the ballistic regime
研究了全金属双自旋阀在弹道区的自旋转移力矩，在双自旋阀中，两个反方向排列的钉扎铁磁层位于自由铁磁层的两侧，中间夹有两个薄的钉扎间隔层.有人认为，类似的扩散制度的结果，自旋转移扭矩显着增强相比，在传统的自旋阀，虽然没有自旋积累存在于磁-磁界面。在Slonczewski方法的基础上，得到了自由磁层上力矩的解析表达式，为双自旋阀中自旋动力学的微磁学模拟提供了理论模型.根据自由层的取向和电子的极化程度，自旋转移矩增强可达数十倍。对自由层的透射和反射概率不为零或不为一的一般情况也进行了数值计算。
2010-09-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Ultrafast Switching of Antiferromagnets via Spin-transfer Torque
皮秒开关的交错反铁磁秩序被证明是可实现的，通过自旋转移扭矩从一个短的电流脉冲。亚晶格磁化的耦合动力学映射到一个经典的钟摆受到重力和驱动脉冲，开关发生，如果钟摆获得足够的动能在脉冲克服最大的有效重力势。通过开关角和磁损耗对电流脉冲宽度和强度的依赖关系，探讨了最佳开关方案。这里讨论的物理提供了一个通用的路线走向多功能太赫兹应用程序通过反铁磁材料中的自旋转移力矩。
2015-02-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Time-resolved detection of spin-transfer-driven ferromagnetic resonance and spin torque measurement in magnetic tunnel junctions
近几年来，一些实验技术被引入磁性隧道结（MTJ）中，试图测量自旋转移力矩。自旋力矩对偏置的依赖性对于理解磁性器件中的基本自旋物理和应用是重要的。然而，以前的技术只提供了间接的测量扭矩和他们的结果，迄今为止的偏置依赖性是定性和定量不一致的。在这里，我们表明，自旋扭矩的MTJ可以直接测量使用时域技术来检测响应于振荡自旋扭矩的共振磁进动。该技术是准确的高偏置制度相关的应用程序，因为它直接检测小角度线性响应的磁动力学所造成的自旋扭矩，它是相对免疫影响竞争技术的文物。在高偏压下，我们发现自旋力矩矢量显着不同于通常假设的简单的最低阶泰勒级数近似。
2010-10-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Surface spin-transfer torque and spin-injection effective field in ferromagnetic junctions: Unified theory
本文从理论上考虑了自旋阀型铁磁金属结中垂直于界面流动的电流。首次研究了一种有效的方法来计算两种电流效应的同时作用，即非平衡纵向自旋注入和横向自旋转移表面力矩。推导并求解了涨落的色散关系。对于足够厚的自由层，解决了由于不稳定而产生的稳态非线性问题。
2005-07-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
All-magnonic spin-transfer torque and domain wall propagation
研究了磁性纳米线中自旋波通过横向磁畴壁的输运。结果表明，自旋波通过DW时没有反射。磁振子，自旋波的量子，在DW的两侧携带相反的自旋。结果，存在从传播的磁振子到DW的自旋角动量转移。该磁振子自旋转移力矩可以有效地驱动DW在与自旋波的方向相反的方向上传播。
2011-10-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
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
