Large Tunneling Anisotropic Magnetoresistance mediated by Surface States
利用扫描隧道显微镜研究了低温下hcp Co厚膜的隧穿各向异性磁电阻效应。在约-350 mV处,发现高达30%的强TAMR,具有特征电压依赖性和符号反转。借助\textit{ab initio}计算,TAMR可以追溯到自旋极化的占据表面态,该占据表面态经历强的自旋-轨道相互作用,导致磁化方向依赖于与体态的杂化。
2018-01-06 cond-mat.mes-hall
Iterative path-integral summations for the tunneling magnetoresistance in interacting quantum-dot spin valves
我们报告的重要性,共振隧穿过程的量子输运通过相互作用的量子点自旋阀。为了在隧道磁电阻(TMR)的计算中考虑库仑相互作用,我们对最近发展起来的计算自旋相关隧道效应的路径积分迭代求和(ISPI)方法进行了重新表述和推广. ISPI计划使我们能够调查弱到中等库仑相互作用在很宽的范围内的栅极和偏置电压和温度下,在微扰处理隧道严重失败。
2019-06-03 cond-mat.mes-hall
Tunneling Anisotropic Magnetoresistance: A spin-valve like tunnel magnetoresistance using a single magnetic layer
我们介绍了一类新的自旋电子学器件,其中自旋阀的效果,从强自旋轨道耦合在一个单一的铁磁层,而不是从注入和检测的自旋极化电流由两个耦合的铁磁体。在正常金属/绝缘体/铁磁半导体隧穿器件中观察到的效果。这种行为是由(Ga,Mn)As中的各向异性态密度相对于磁化方向的相互作用以及该材料中的两步磁化反转过程引起的。
2004-07-28 cond-mat.mes-hall
Spin-orbit induced anisotropy in the tunneling magnetoresistance of magnetic tunnel junctions
研究了自旋轨道相互作用对磁性隧道结隧穿磁电阻的影响。建立了一个模型,在该模型中,实验观察到的各向异性隧穿磁电阻(TAMR)的二重对称性源于Dresselhaus和Bychkov-Rashba自旋轨道耦合之间的干涉.偏压引起的Bychkov-Rashba自旋轨道耦合强度的变化可以导致TAMR的反转。理论计算与在外延Fe/GaAs/Au隧道结中观察到的TAMR符合得很好。
2007-05-20 cond-mat.mes-hall
Jump of tunneling magnetoresistance in magnetic nanocontacts with mismatched cross section
我们研究了磁隧道纳米结的横向尺寸对磁电阻大小的影响。在建模过程中,右接触的大小是固定的,而左接触的大小逐渐变化,直到它们重合。我们发现,在隧道磁电阻(TMR)的急剧下降与失配的截面的纳米接触。这可以用电子密度空间分布的特殊性来解释,多数和少数自旋态的电子密度空间分布是不同的。在设计基于TMR的纳米器件时必须考虑到所发现的效应。
2020-12-23 cond-mat.mes-hall
Effect of Interlayer Spin-Flip Tunneling for Interlayer Magnetoresistance in Multilayer Massless Dirac Fermion Systems
本文研究了α-(BEDT-TTF)_2I_3中层间自旋翻转隧穿对磁场作用下层间磁电阻的影响。与层间库仑相互作用相关的自旋翻转关联的平均场使层间自旋翻转隧穿成为可能。在非垂直层间自旋翻转隧穿的假设下,利用Kubo公式计算了层间磁电阻。层间磁电阻由正向负转变的交叉磁场被塞曼能量移动,与实验符合得很好。
2015-02-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Effect of Quantum Tunneling on Spin Hall Magnetoresistance
我们提出了一种形式主义,同时结合了量子隧穿和自旋扩散的影响自旋霍尔磁电阻在正常的金属/铁磁绝缘体双层(如Pt/YIG)和正常的金属/铁磁金属双层(如Pt/Co),其中磁化的角度影响正常金属的磁电阻。在正常金属侧中,已知自旋扩散影响由自旋霍尔效应引起的自旋累积的景观以及随后的磁阻,而在铁磁体侧,量子隧穿效应对界面自旋电流是有害的,这也影响自旋累积。通用的材料特性,如自旋扩散长度,层厚度,界面耦合,绝缘间隙的影响可以量化在一个统一的方式,并建议实验,揭示的量子特征的磁阻。
2016-07-12 cond-mat.mes-hall
The Effects of Resonant Tunneling on Magnetoresistance through a Q uantum Dot
从理论上研究了双结系统中共振隧穿效应对磁电阻效应的影响。我们发现,在磁场的变化下,随着分立能级的变化,共振峰电流的MR比比单结的MR比减小,而谷电流的MR比增大。我们还发现,峰值电流谷值电流(PV)的比例下降时,结电导增加。
1998-06-26 cond-mat.mes-hall
Theory of huge tunneling magnetoresistance in graphene
我们从理论上研究了由两个平行铁磁体调制的石墨烯单层中的自旋无关隧穿磁电阻效应。对于平行磁化结构,在透射谱中可以观察到克莱因隧穿,但在特定的斜入射角。对于反平行磁化结构,传输可以被铁磁体提供的磁电势垒阻挡。这种传输差异导致巨大的磁阻比,并且可以通过包含电势垒来调谐。
2008-05-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Influence of the magnetic material on tunneling magnetoresistance and spin-transfer torque in tunnel junctions: Ab initio studies
用从头算方法研究了FeCo/MgO/FeCo隧道结的隧穿磁电阻和自旋转移矩随Co掺杂浓度和偏压的变化关系。我们发现,隧道磁电阻随Co浓度与以前的计算相矛盾,但与最近的实验一致。这种依赖性从合金的体性能解释。通过使用合金中的无序的现实描述,我们可以表明,即使是少量的无序导致隧道磁阻急剧下降。这为计算值和测量值之间的差异提供了定量解释。的自旋转移力矩示出了一个线性的电压依赖性的面内组件和二次的面外组件的所有浓度在小的偏置电压。特别地,面内扭矩的线性斜率与浓度无关。对于高偏置电压的面内扭矩显示出很强的非线性偏离的线性斜率高钴浓度。这是解释从相同的效果,其中管理隧道磁阻。
2013-06-27 cond-mat.mes-hall
Tunneling Magnetoresistance in Junctions Composed of Ferromagnets and Time-Reversal Invariant Topological Superconductors
两个铁磁体之间的磁阻效应是自旋电子学中的一个重要问题。在这项工作中,我们表明,隧道磁电阻也可以出现在结组成的铁磁体和时间反转不变的拓扑超导体没有自旋旋转对称性。这里的物理起源是,当来自铁磁体的注入电子的自旋极化方向位于Majorana零模的自旋极化方向的同一平面内时,电子将经历完全自旋相等的Andreev反射,而具有其他自旋极化方向的注入电子将部分Andreev反射和部分垂直反射,因此具有较低的电导,因此,出现磁阻效应。与传统的磁性隧道结相比,本文所研究的磁性隧道结的一个前所未有的优点是,即使铁磁体的磁化强度很弱,绝缘隧穿势垒没有特征,也可以获得任意高的隧穿磁电阻。我们的研究结果提供了一个新的迷人的机制,以获得高隧道磁电阻。
2016-02-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Tunneling Anisotropic Magnetoresistance in Ferroelectric Tunnel Junctions
利用一个简单的量子力学模型,研究了具有铁磁电极和铁电势垒层的铁电隧道结中的隧穿各向异性磁电阻(TAMR)效应,这种自发极化引起Rashba和Dresselhaus自旋轨道耦合(SOC).对于模型的实际参数,我们预测可通过实验测量的TAMR相当大。对于具有不同功函数的非对称FTJ,内建电场影响SOC参数,导致TAMR依赖于铁电极化方向。极化转换引起的SOC变化影响隧道电导,揭示了隧道电阻的新机制。这些结果证明了FTJ的新功能,可以通过实验探索并用于电子设备。
2019-05-31 cond-mat.mes-hall
Anomalous Tunneling Magnetoresistance Oscillation and Electrically Tunable Tunneling Anisotropic Magnetoresistance in Few-layer CrPS4
该研究在少层 CrPS4 磁性隧道结中发现异常 TMR 振荡,并实现偏置与栅压可调的 TAMR,结合第一性原理计算揭示其机制。
2024-10-24 cond-mat.mes-hall
Mesoscopic Tunneling Magnetoresistance
我们研究了介观库仑阻塞机制下铁磁/正常金属/铁磁双隧道结中自旋相关的输运。一般的输运方程使我们能够计算电导的存在或不存在的自旋-轨道相互作用和任意取向的铅磁化。计算了定义在库仑阻塞电导峰处的隧穿磁电阻(TMR),给出了TMR的概率分布。我们表明,介观涨落可以导致TMR的最佳值。
2000-11-27 cond-mat.mes-hall
Large tunneling anisotropic magnetoresistance in (Ga,Mn)As nanoconstrictions
我们报道了在具有横向纳米收缩的薄(Ga,Mn)As外延层中的大的隧穿各向异性磁电阻(TAMR)。观察结果确定了这种效应的一般性质,它起源于铁磁体中的自旋轨道耦合,并不特定于特定的隧道器件设计。横向几何形状允许我们直接链接正常各向异性磁阻(AMR)和TAMR。这表明在室温下显示出相当AMR的其他材料(例如过渡金属合金)中可以观察到TAMR。
2004-09-08 cond-mat.mes-hall
Gigantic tunneling magnetoresistance in magnetic Weyl semimetal tunnel junctions
研究了由外尔半金属接触构成的磁性隧道结的隧穿磁电阻效应。我们发现,手征磁化锁定导致一个巨大的隧穿磁电阻比,效果不依赖于自旋过滤的隧道势垒。我们的研究结果表明,在反平行配置的电导是更敏感的磁化波动比在MTJ与正常铁磁体,并预测TMR高达10^4%时,实际的磁化波动占。此外,我们表明,费米弧状态引起的电导的非单调依赖于两个接触的磁化之间的错位角。
2021-03-17 cond-mat.mes-hall
Tunneling anisotropic magnetoresistance in single-molecule magnet junctions
我们从理论上研究了通过单分子磁体(SMM)结与铁磁和正常金属的顺序制度的领导。由速率方程得到的电流产生隧穿各向异性磁电阻(TAMR),其大小随铁磁引线的磁化方向与SMM的易磁化轴之间的夹角而变化。TAMR的角度依赖性可以作为实验确定SMM易轴的探针。此外,我们还发现TAMR的大小和符号都可以通过偏压来调节,这表明TAMR是一种很有前途的自旋电子学分子器件。
2012-05-30 cond-mat.mes-hall
High magnetoresistance at room temperature in p-i-n graphene nanoribbons due to band-to-band tunneling effects
利用p-i-n扶手椅-石墨烯-纳米晶(GNR)异质结在室温下获得了很大的磁电阻效应。主要优点是由于接触中存在带隙而实际上消除了热流。由于带间隧穿效应,B= 0 T时的电流大大降低,而B> 0 T时的电流相对较大,导致即使在室温下也具有高的磁阻比。此外,我们探讨的边缘粗糙度,长度和宽度的GNR通道上的器件性能的影响。边缘粗糙度和沟道长度的增加提高了磁阻比,而沟道宽度的增加可以降低工作偏压。
2011-07-26 cond-mat.mes-hall
Resistive Switching and Voltage Induced Modulation of Tunneling Magnetoresistance in Nanosized Perpendicular Organic Spin Valves
制备了纳米尺度的多功能垂直有机自旋阀。基于La $_{0.7}$ Sr $_{0.3}$ MnO $_3$ /Alq $_3$ /Co三层的器件显示高达4-5个数量级的电阻转换和高达~ 70%的磁阻,当施加电压脉冲时,后者甚至改变符号。这种现象的组合通常在多铁性隧道结中观察到,其中它归因于铁磁体和铁电材料之间的磁电耦合。模拟表明,这里的开关起源于La $_{0.7}$ Sr $_{0.3}$ MnO $_3$表面的改性。这种改性影响了载流子的隧穿,从而影响了在有机层中的针孔处发生的电阻和隧穿磁阻。
2016-10-26 cond-mat.mes-hall
Tunneling anisotropic magnetoresistance in Fe/GaAs/Au junctions: orbital effects
我们报道了外延生长的Fe/GaAs/Au隧道结的实验结果,证明了隧道各向异性磁电阻(TAMR)效应可以通过磁场来控制。理论模拟表明,磁场的轨道效应和GaAs势垒中的Dresselhaus自旋轨道耦合的相互作用导致了具有单轴对称性的TAMR效应的独立贡献,而Bychkov-Rashba自旋轨道耦合不起作用。这种效应对于具有体反转不对称性的势垒是固有的。
2009-04-20 cond-mat.mes-hall
Quantum theory of tunneling magnetoresistance in GaMnAs/GaAs/GaMnAs heterostructures
利用包含自旋分裂效应的稀磁半导体量子理论,研究了GaMnAs/GaAs/GaMnAs异质结的隧穿磁电阻(TMR)与势垒厚度、温度和外加电压的关系.当一个GaAs单层($\approx$ 0.565 nm)用作隧道势垒时,在零温度下获得了大于65%的TMR比。随着势垒厚度和外加电压的增加,TMR比迅速减小,但在高电压和低厚度下,TMR先增大后减小。我们的模型计算很好地解释了最近的实验观测的主要特点。
2006-07-31 cond-mat.mes-hall
Resonant Tunneling Anisotropic Magnetoresistance Induced by Magnetic Proximity
我们揭示了Rashba自旋轨道耦合和邻近诱导磁化之间的相互作用,在二维电子气中导致特殊的输运性质和大的各向异性的磁阻。虽然相关的隧穿各向异性磁阻(TAMR)之前已经被广泛研究,我们预测的效果与不同的起源所产生的共振条件的演变与磁化的面内旋转,并具有更大的幅度。隧穿中的共振来自散射态的自旋-宇称-时间对称性。然而,这种对称性通常不存在于系统本身,并且仅在某些参数值下出现。在邻近的三维拓扑绝缘体(TI)的拓扑表面态中没有共振行为,TAMR测量可以很容易地将它们与许多TI固有的经常被误解的平凡的Rashba样态区分开来。
2020-08-24 cond-mat.mes-hall
Tunneling anisotropic magnetoresistance and spin-orbit coupling in Fe/GaAs/Au tunnel junctions
本文报道了在外延金属半导体系统Fe/GaAs/Au中观察到的隧穿各向异性磁电阻效应。所观察到的电阻的两重各向异性可以通过反转偏置电压来切换,这表明该效应源于界面处的自旋-轨道耦合的干涉。相应的模型计算再现实验结果非常好。
2006-11-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
1500-fold Tunneling Anisotropic Magnetoresistance in a (Ga,Mn)As stack
报道了在外延生长的(Ga,Mn)As/GaAs/(Ga,Mn)As结构中发现的超巨隧穿各向异性磁电阻效应。这种效应产生于铁磁半导体的电子结构对磁化方向的强烈依赖,而不是接触的平行或反平行排列。这种效应的关键新颖自旋电子学特征是:(i)正常和反向自旋阀状信号;(ii)垂直于界面的磁场的大的非滞后磁阻;(iii)极值电阻的磁化取向通常不与磁易轴和磁难轴对齐。(iv)在低偏压和温度下,效应会大幅放大。
2004-08-25 cond-mat.mes-hall
Spin-polarized tunneling through randomly transparent magnetic junctions: Reentrant magnetoresistance approaching the Julliere limit
在Glauber-Eikonal近似范围内研究了具有长程势垒无序的平面磁性隧道结中的电子电导,通过Holtsmark-Markov方法实现了精确的无序系综平均。这使我们能够解决一个迄今未开发的制度的隧道磁阻效应的特征在于从动量守恒的交叉随机隧穿作为缺陷浓度的函数。我们证明,这样的交叉结果在重入磁阻:它通过一个明显的最小值之前达到无序和几何独立的Julliere值在高缺陷浓度。
2008-04-28 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall
Tunneling magnetoresistance of Fe/ZnSe (001) single- and double-barrier junctions as a function of interface structure
在这篇文章中,我们计算了自旋相关的弹道和相干输运通过外延Fe/ZnSe(001)简单和双磁隧道结与两种不同的界面终端:Zn终止和Se终止。的结的电子结构是由第二近邻{ \it spd}紧束缚哈密顿参数化为{ \it从头计算能带结构,而电导和隧道磁阻计算内Landauer的形式主义。计算是在零偏置电压下进行的,并且是能量的函数。我们显示和讨论的界面结构上的自旋相关的运输通过简单和双隧道结的影响。
2008-10-02 cond-mat.mes-hall
Oscillatory dependence of tunneling magnetoresistance on barrier thickness in magnetic tunnel junctions
本文理论上研究了磁性隧道结中隧道磁电阻对势垒厚度的依赖关系,推导并验证了解析公式,发现TMR随势垒厚度的振荡源于类似经典双缝光学干涉的效应而非量子限制。
2024-08-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Impurity-assisted tunneling magnetoresistance under weak magnetic field
将自旋注入到半导体中对于将自旋功能集成到传统电子学中是必不可少的。绝缘层通常插入铁磁金属和半导体之间,以获得有效的自旋注入,因此区分隧道势垒中的电自旋注入和杂质驱动效应的特征至关重要。在这里,我们展示了一个杂质辅助隧道磁电阻效应在非磁性绝缘体的隧道势垒和铁磁绝缘体的隧道势垒。在这两种情况下,该效果反映了通过外部磁场的杂质沟道的隧穿电流的开/关切换。报道的效果,这是普遍的任何杂质辅助隧穿过程,最终澄清了广泛使用的技术,采用相同的铁磁电极注入和检测自旋积累的争议。
2014-09-08 cond-mat.mes-hall
Disentangle magnon magnetoresistance from anisotropic and spin Hall magnetoresistance in NiFe/Pt bilayers
采用惠斯通电桥方法,系统地研究了NiFe/Pt双层膜在变温外场下的非线性磁电阻效应。我们成功地解开了磁振子磁电阻从其他类型的磁电阻的基础上不同的温度和磁场的依赖性。自旋霍尔/各向异性和磁振子磁电阻都包含sine phi和sine 3 phi分量,其中phi是电流和磁化强度之间的角度,但它们表现出不同的场和温度依赖性。在特定的磁场下,不同类型的磁阻之间的竞争导致正弦3 φ分量的符号反转,这是以前没有报道过的。所建立的唯象模型能够解释不同层厚的NiFe/Pt和NiFe/Ta样品的实验结果。我们的研究结果表明,不同类型的磁电阻特性的电荷自旋相互转换过程中的磁性异质结构时,解开的重要性。
2019-08-30 cond-mat.mes-hall
Quantum oscillation of magnetoresistance in tunneling junctions with a nonmagnetic spacer
从理论上研究了隧道磁电阻(TMR)随间隔层厚度变化的量子振荡。这种振荡最近被观察到在隧道结与金属间隔在势垒电极界面。结果表明,动量选择由于绝缘势垒和传导通过量子阱状态的间隔,介导的扩散散射引起的障碍,是必要的功能,以解释所观察到的周期的TMR比的振荡和其渐近值厚隔离。
2002-05-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Giant anisotropic magnetoresistance and planar Hall effect in the Dirac semimetal Cd3As2
各向异性磁电阻是指材料的电阻随电流和外磁场相互方向的变化趋势。在这里,我们报告的实验观察狄拉克半金属Cd 3 As 2的巨各向异性磁电阻及其横向版本,称为平面霍尔效应。相对各向异性磁电阻为负,在2K和10 T下可达-68%。在这种各向同性和双折射材料中的高各向异性和负号归因于沿磁场的场依赖电流,其可以由能带结构的Berry曲率引起。这一观测不仅揭示了外尔和狄拉克半金属中的异常物理现象,而且发现了外尔和狄拉克费米子除了负磁阻之外的其他输运特征。
2018-05-17 cond-mat.mes-hall
Temperature and thickness dependence of tunneling anisotropic magnetoresistance in exchange-biased Py/IrMn/MgO/Ta stacks
为了研究隧道各向异性磁电阻(TAMR)器件中的交换耦合强度,我们研究了一系列具有不同铁磁/反铁磁厚度比(tFM/tAFM)的Ni 0:8 Fe 0:2/Ir 0:2 Mn 0:8双层薄膜样品的厚度和温度依赖性.特定值的tFM/tAFM导致四个不同的情况下,特定的电响应适度磁场。所测量的TAMR信号对施加电压的特性依赖性允许我们确认其持久性高达室温,尽管由热磁噪声的重叠贡献。
2016-07-31 cond-mat.mes-hall
Molecular Anisotropic Magnetoresistance
使用密度泛函理论计算,我们证明了各向异性磁电阻(AMR)的效果可以增强的数量级相对于传统的大块铁磁体在结中包含夹在铁磁引线之间的分子。我们研究了$3d$过渡金属丝接触的金属-苯配合物中的弹道输运。我们发现,巨大的AMR可以产生的自旋-轨道耦合效应的铅,大大提高了轨道对称过滤性能的分子。我们进一步讨论了如何通过适当选择材料及其电子性质来调节这种分子各向异性磁电阻(MAMR)。
2015-10-22 cond-mat.mes-hall
Anisotropic magnetoresistance in topological insulator Bi1.5Sb0.5Te1.8Se1.2/CoFe heterostructures
拓扑绝缘体由绝缘体态和时间反转对称保护的二维表面态组成。表面态的特征之一是电子动量和自旋取向之间的锁定。本文报道了拓扑绝缘体Bi 1.5Sb 0.5Te 1.8Se 1.2/CoFe异质结构中一种新的面内各向异性磁电阻效应。为了解释这种新的效应,我们提出Bi1.5Sb0.5Te1.8Se1.2/CoFe异质结构由于自旋动量锁定而形成自旋阀或巨磁电阻器件。这种新型的面内各向异性磁电阻效应可以解释为Bi1.5Sb0.5Te1.8Se1.2/CoFe异质结构的巨磁电阻效应。
2012-12-20 cond-mat.mes-hall
Influence of Roughness and Disorder on Tunneling Magnetoresistance
基于无参数电子结构计算,系统地定量研究了界面粗糙度和无序度对FeCo $|$真空$|$ FeCo磁性隧道结磁电阻的影响.表面粗糙度被发现有一个非常强大的自旋极化输运的影响,而在铅(铅组成的替代合金)的无序是较弱的,但仍然足以抑制巨大的隧道磁电阻(TMR)预测理想系统。
2006-05-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Surface Acoustic Wave induced modulation of tunneling magnetoresistance in magnetic tunnel junctions
我们表明,一个表面声波(SAW)施加在磁性隧道结(MTJ)的终端减少(时间平均)的MTJ的平行和反平行电阻,后者减少得多比前者。这导致隧穿磁电阻(TMR)比的降低。然而,MTJ的自由层和固定层的磁化率没有受到显著影响,这表明SAW在所使用的功率水平下不会通过逆磁致伸缩(Villari)效应在磁性层中引起大角度磁化旋转。这项研究揭示了在周期性的压缩和拉伸应变下的MTJ的动力学行为。
2021-03-29 cond-mat.mes-hall
Crossover from Kondo assisted suppression to co-tunneling enhancement of tunneling magnetoresistance via ferromagnetic nanodots in MgO tunnel barriers
最近,它已被证明,磁性隧道结薄氧化镁隧道势垒表现出非常高的隧道磁阻(TMR)值在室温下1,2。然而,通过MgO势垒的自旋相关隧穿物理才刚刚开始解开。使用平面磁性隧道结,其中超薄层的磁性金属沉积在中间的MgO隧道势垒在这里,我们证明了TMR强烈修改时,这些层是不连续的,由小煎饼形状的纳米点。在低温下,在库仑阻塞机制中,对于小于~1 nm厚的层,结的电导在低偏压下增加,与近藤辅助隧穿一致。在同一制度中,我们观察到对德涅斯特河沿岸摩尔多瓦共和国的抑制。对于稍厚的层和相应较大的纳米点,TMR在低偏压下增强,与共隧穿一致。
2007-12-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Giant and tunneling magnetoresistance effects from anisotropic and valley-dependent spin-momentum interactions in antiferromagnets
巨磁电阻或隧穿磁电阻是用于在商业自旋电子器件中读取信息的物理现象。这些效应依赖于在多层结构中的参考和感测铁磁电极之间通过的保守自旋电流。最近,我们提出,这些基本的自旋电子效应可以实现在共线反铁磁体交错自旋动量交换相互作用,产生保守的自旋电流的情况下,净平衡磁化。在这里,我们通过提出反铁磁巨效应和隧道磁电阻效应的原型模型机制来详细阐述这一提议。这些模型分别基于非相对论交错自旋-动量相互作用的各向异性和谷依赖形式。使用第一性原理计算,我们将这些模型机制,真正的反铁磁材料和预测的效果的$\sim$ 100\%的规模。我们指出,除了GMR/TMR检测,我们的模型直接意味着自旋转移矩激发的反铁磁体的可能性。
2021-03-23 cond-mat.mes-hall
Anisotropic positive magnetoresistance of a nonplanar 2D electron gas in a parallel magnetic field
研究了具有AlAs/GaAs超晶格势垒的窄GaAs量子阱中二维电子气的输运性质。结果表明,在平行磁场中选择性杂质半导体结构中观察到的各向异性正磁阻效应是由二维电子气的空间调制引起的。
2005-02-22 cond-mat.mes-hall
Pinhole and tunneling conduction channels superimposed in magnetic tunnel junction: results and inferences
在氧化锰基隧穿器件中,研究了弹道沟道对磁隧道结隧穿导电沟道的影响。在具有针孔纳米接触的磁性隧道结中,在很宽的温度范围内观察到磁阻反转。隧道磁电阻在较高的偏压和温度下发生符号变化。这一现象归因于平行导电通道的形成,该平行导电通道由穿过针孔接触的自旋守恒弹道输运和穿过绝缘间隔层的自旋极化隧穿组成,其中针孔接触的透射概率接近于1,而绝缘间隔层的透射率较弱。这些结果似乎解决了关于铁磁纳米接触中的弹道磁阻的争议,并确立了弹道磁阻确实存在,即使先前的结果归因于磁致伸缩和静磁力相关的伪影。
2006-03-31 cond-mat.mes-hall
Inverse Tunneling Magnetoresistance in nanoscale Magnetic Tunnel Junctions
本文报道了窄沟道中自旋极化输运的反TMR效应的理论研究。在弱隧穿极限下,我们发现了通常的正TMR。当传输概率变大接近于一时,TMR改变其符号。我们的结果可能与针孔或量子点接触的磁性隧道结有关。
2005-05-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Crossover from Positive to Negative Interlayer Magnetoresistance in Multilayer Massless Dirac Fermion System with Non-Vertical Interlayer Tunneling
本文对层状狄拉克费米子系统的层间磁电阻效应进行了理论描述,并将其应用于有机导体α-(BEDT-TTF)_2I_3在压力下的磁电阻效应。假设非垂直层间隧穿并考虑较高的朗道能级效应,我们用Kubo公式计算了层间电导率,提出了实验观察到的负层间磁阻交叉的物理图像,其中狄拉克费米子零能朗道能级起着核心作用,正的层间磁阻,这是朗道能级混合效应对非垂直层间跳跃的结果。交叉磁场取决于朗道能级加宽因子,并可用于确定狄拉克费米子朗道能级能谱。
2010-04-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Electric-field control of tunneling magnetoresistance effect in a Ni/InAs/Ni quantum-dot spin valve
本文研究了半导体量子点自旋阀器件中隧道磁电阻效应的电场控制。利用铁磁镍纳米间隙电极,我们观察到了小偏压下的库仑阻塞振荡。在库仑阻塞峰附近,TMR效应被显著调制,甚至其符号通过改变栅极电压而切换,其中TMR值的符号在谐振条件下改变。
2007-08-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Parity Effect and Tunnel Magnetoresistance of Ferromagnet / Superconductor / Ferromagnet Single-Electron Tunneling Transistors
本文从理论上研究了铁磁/超导/铁磁单电子隧穿晶体管的隧穿磁电阻(TMR)特性,特别考虑了宇称效应。结果表明,在平台区,即使在有限的偏置电压下,岛中也没有自旋积累。然而,注入的自旋的信息由过量电子携带,因此存在TMR。过量电子的自旋弛豫速率可以从TMR估计。我们还表明,TMR的增加而减小的超导岛的尺寸。
2002-05-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Gate control of the tunneling magnetoresistance in double-barrier junctions
以Fe/ZnSe/Fe/ZnSe/Fe(001)双磁隧道结为例,计算了双磁隧道结的电导和隧道磁电阻。计算作为施加到中间Fe层片的栅极电压的函数进行。我们发现,施加的栅极电压之间的铁板强烈影响结的TMR由于调谐或调谐介导的量子阱态的电导共振。栅极电压允许以比通过改变中间Fe板的厚度更可控的方式显著增强TMR。这种效应可能是有用的,在未来的自旋电子器件的设计的基础上的TMR效应,需要大的和可控的TMR值。
2008-09-08 cond-mat.mes-hall
Experimental observation of an enhanced anisotropic magnetoresistance in non-local configuration
我们比较非本地的磁电阻测量在多终端镍纳米结构与相应的本地实验。在这两种配置中,测量的电压显示的各向异性磁阻(AMR)的特性。然而,非本地AMR信号的幅度比其本地对应物大一个数量级。此外,非局部AMR随着非局部性程度的增加而增加,即,在主电流流动区域和电压测量区域之间分离。所有的实验观察可以一致地建模在非各向同性导体中的电流传播。我们的研究结果表明,电流扩展可以显着增强非本地实验中的磁阻信号。
2011-08-10 cond-mat.mes-hall
Bias dependent inversion of tunneling magnetoresistance in Fe/GaAs/Fe tunnel junctions
我们研究了Fe/GaAs/Fe隧道结中自旋相关的输运。研究了不同类型Fe/GaAs界面的隧穿磁电阻效应。对于氢等离子体清洗的界面,TMR效应增加,在室温下可观察到。如果涉及外延Fe/GaAs(001)界面,则隧道结表现出TMR效应的偏压依赖性反转。这是Fe/GaAs界面能带结构效应的第一个实验特征,与自旋注入实验有关。
2006-07-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Monotonic growth of interlayer magnetoresistance in strong magnetic field in very anisotropic layered metals
结果表明,在垂直于导电层的强磁场中,层间电子电导率的单调部分强烈降低。我们只考虑相干层间隧穿,所得结果与标准理论严重矛盾。这种效应出现在非常各向异性的层状准二维金属,当层间转移积分小于朗道能级分离。
2011-04-27 cond-mat.mes-hall
Negative tunneling magnetoresistance by canted magnetization in MgO/NiO tunnel barriers
通过测量隧道磁电阻和X射线磁圆二色性(XMCD),研究了在磁性隧道结中MgO势垒和铁磁电极之间插入超薄NiO层对隧道磁电阻的影响。磁电阻对偏置电压表现出很高的不对称性,在2.8K时出现负值-16%。我们将此归因于通过XMCD观察到的NiO层中的非共线自旋结构的形成。由于交换作用,界面Ni原子的磁矩相对于易磁化轴发生倾斜,且倾斜角随NiO厚度的增加而减小。非共线自旋密度泛函理论进一步支持了实验观测。
2011-03-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Nonvanishing anisotropic magnetoresistance in Rashba two-dimensional electron systems with nonmagnetic disorders
研究了具有Rashba自旋轨道耦合和无序碰撞的自旋极化二维电子气中的各向异性磁电阻效应。我们发现AMR的存在,所产生的面内磁化,自旋轨道耦合,和非线性远程无序散射的综合作用。此外,数值计算表明,远程无序的平滑性可以强烈地影响AMR,这种AMR是敏感的电子密度。对于自旋轨道分裂较强的低密度系统,得到了较大的AMR($\approx24%$)。
2009-11-04 cond-mat.mes-hall
The Origin of Tunneling Anisotropic Magnetoresistance in Break Junctions
第一性原理计算的电子隧穿输运在Ni和Co断裂结揭示了强烈的依赖于磁化方向的电导,被称为隧道各向异性磁阻(TAMR)的效果。这一现象的起源源于共振态局部化在电极附近的结中断。由于自旋轨道耦合,这些状态的能量和加宽受到磁化方向的强烈影响,导致TAMR对几mV范围内的偏置电压敏感。我们的研究结果与最近的实验数据相似,并表明由共振态驱动的TAMR是磁断开接触和其他实验几何形状的典型现象,其中磁尖端用于探测电子输运。
2007-06-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Tunneling magnetoresistance in devices based on epitaxial NiMnSb with uniaxial anisotropy
我们证明隧道磁阻(TMR)结的基础上的三层系统,包括外延NiMnSb,氧化铝和CoFe三层。在室温下,该结的隧穿磁电阻Δ R/R为8.7%,在4.2K时增加到14.7%。这些层显示出清晰的分离开关和小的铁磁耦合。NiMnSb层中的单轴面内各向异性导致取决于施加磁场的方向的不同的切换特性,该效应可用于传感器应用。
2005-09-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Impact of current paths on measurement of tunneling magnetoresistance and spin torque critical current densities in GaMnAs-based magnetic tunnel junctions
GaMnAs基磁性隧道结(MTJ)器件在低温下具有面内和面间磁输运特性。沿面输运揭示了典型的隧穿磁输运(TMR)信号。有趣的是,在面内传输信号中观察到类似的TMR签名。这里,MTJ通过顶部接触的低欧姆分流导致显著的横向到平面电流路径。这种效应允许基于简化的面内测量来确定MTJ的TMR比。然而,相同的效果可能导致从MTJ柱结构上的纵向到平面磁输运实验中不准确地确定电阻面积乘积和自旋扭矩临界电流密度。
2012-09-24 cond-mat.mes-hall
Anisotropic magnetoresistance contribution to measured domain wall resistances of in-plane magnetised (Ga,Mn)As
我们证明了一个重要的各向异性磁电阻的存在下,最近测得的畴壁电阻在薄膜(Ga,Mn)的面内磁各向异性。简单的畴壁方向的分析结果补充的数值计算结果更一般的情况下,表明以前忽略的贡献可以在很大程度上解释所观察到的负电阻。
2006-11-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci