Gate-tunable magnetism of C adatoms on graphene
我们已经进行了密度泛函理论计算的石墨烯装饰与碳吸附原子，结合在一个C-C键的桥位。早期的研究表明，吸附的C原子具有磁矩，并提出了具有高居里温度的铁磁性的可能性。在这里，我们建议使用栅极电压微调磁矩从零到1 $μ_B$，同时改变从反铁磁性到铁磁性和反铁磁性的磁耦合。这些结果在Stoner和RKKY模型中得到合理化。当使用SCAN元GGA校正时，零栅极电压的磁矩减小，并且在铁磁区域中的Stoner带铁磁性略微减弱。
2019-01-09 cond-mat.mes-hall
Interplay between the mesoscopic Stoner and Kondo effects in quantum dots
我们考虑量子点中的电子与自旋$\half$ Kondo杂质的反铁磁相互作用。电子之间也以无量纲耦合$\tilde{J}$铁磁相互作用，其中$\tilde{J}=1$表示体斯通跃迁。我们发现，作为$\tilde{J}$方法1有一个政权与增强近藤相关，其次是一个近藤效应被破坏和杂质的自旋极化相反的点电子。最引人注目的签名的第一个，斯通纳增强近藤政权，是塞曼场增加近藤规模，与非相互作用的点电子的情况下。实验的影响进行了讨论。
2004-09-02 cond-mat.mes-hall
Interplay of electron-magnon scattering and spin-orbit induced electronic spin-flip scattering in a two-band Stoner model
RPTU University of Kaiserslautern-Landau（凯泽斯劳滕-兰道理工大学）；University of Rwanda（卢旺达大学）
研究双带 Stoner 模型中电子-磁子散射与自旋轨道诱导电子自旋翻转散射的相互作用，揭示其在铁磁体超快去磁中的非平衡微观机制。
2026-03-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Local electrical characterization of resonant magnetization motion in a single ferromagnetic sub-micrometer particle in lateral geometry
在这篇文章中，在一个单一的亚微米和多终端的铁磁结构的横向几何结构的磁化运动的详细表征是在GHz的制度，使用直接直流表征技术。我们证明了Stoner-Wohlfarth模型对大长径比磁性纳米结构的适用性。应用该模型的实验数据，我们能够提取相关的磁化运动参数，并显示高频感应电流和局部磁化之间的相关性。此外，直流电压产生的结构在谐振，与外部磁场下的形状各向异性轴的角度，是由该模型解释。
2010-12-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Realization of room-temperature ferromagnetic semiconducting state in graphene monolayer
室温铁磁半导体在非易失性数字电路中具有重要的应用价值，它可以提供一个理想的系统，使我们可以同时利用电子的电荷和自旋。然而，寻找室温铁磁半导体至今仍只是一个诱人的想法，从未在实践中实现。在这里，我们证明了石墨烯单层，与下面的Ni（111）衬底杂交，是室温铁磁半导体，已经持续了几十年的研究。我们的自旋极化扫描隧道显微镜（STM）的实验，辅以第一性原理计算，明确表明，石墨烯和镍衬底之间的相互作用产生了一个大的间隙在石墨烯，同时导致相对移动之间的多数和少数自旋带。因此，Ni衬底上的石墨烯片即使在室温下也表现出具有几十meV能量的自旋极化带隙。这一结果使室温铁磁半导体的科学和应用成为可能，并为基于石墨烯的新型信息技术带来了希望。
2017-11-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Strain engineering of ferromagnetic-graphene-ferroelectric nanostructures
我们计算了几乎未开发的纳米结构“高温铁磁绝缘体/石墨烯/铁电膜”中的自旋极化电导，特别注意应变多轴铁电膜中电极化的强度旋转的影响。极化矢量的旋转和大小由失配应变控制。我们提出了一个唯象模型，该模型考虑了由于铁磁绝缘体的接近而导致的狄拉克点的偏移，并使用Landauer公式来计算石墨烯通道的电导率。我们推导出的解析表达式表明，应变相关的铁电极化对石墨烯中二维载流子浓度和费米能级具有自洽的控制作用。我们证明了现实的机会，以控制石墨烯的自旋极化电导的失配应变（“应变工程”）在室温和更高的温度下的纳米结构CoFeO 4/石墨烯/PZT和Y3 Fe 5 O 12/石墨烯/PZT。所获得的结果为铁磁/石墨烯/铁电纳米结构作为非挥发性自旋过滤器和自旋阀的应用开辟了可能性。
2020-04-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Weak de-localization in graphene on a ferromagnetic insulating film
据预测，石墨烯在置于铁磁薄膜上时，会通过邻近效应产生磁矩，这一前景可能会在自旋电子学和磁性数据记录领域开辟令人兴奋的可能性。在这项工作中，我们详细研究了石墨烯的磁阻和下面的铁磁绝缘膜的磁化之间的相互作用。观察到这两个幅度之间的明确的相关性，但我们发现，通过仔细建模的磁化强度和弱本地化测量，这种对应关系可以解释所产生的铁磁绝缘体的磁杂散场的影响。我们的研究结果强调了在磁性和二维材料之间的界面所产生的复杂性。
2016-07-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Stoner-type theory of Magnetism in Silicon MOSFETs
我们考虑准二维气体的电子在一个典型的硅MOSFET，假设电子之间的排斥接触相互作用。磁化强度和磁化率内的平均场的方法进行评估。有限厚度的反型层的结果在相互作用引起的电子波函数的变化，没有发现在纯粹的二维和三维（散装）的情况下。考虑到这种自洽的变化，导致增加的磁化率，并最终在高密度金属制度的铁磁过渡深。我们进一步发现，在顺磁状态下，磁化强度随着面内磁场的增加而呈亚线性增加。在低载流子密度的相反限制中，长程相互作用的影响变得重要，并且可以通过带宽重正化从现象学上包括在内。我们的处理，然后表明，随着密度的降低，金属-绝缘体转变之前的铁磁不稳定性。结果进行了讨论，在现有的实验数据的背景下，我们的平均场计划的有效性和参数。
2017-04-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Opposite Changes in Gap Width of Opposite Spin States Induced by Rashba Effect in Anti-ferromagnetic Graphene on Ni(111)
石墨烯在自旋电子学中是一种很有前途的候选材料。本文采用密度泛函理论方法计算了Ni（111）上石墨烯的能带结构和磁性。我们的结果表明，一旦石墨烯中存在反铁磁有序，在10^9 V/m量级的外部电场下，费米面附近的相反自旋态可以产生数十meV的带隙宽度差。
2012-11-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Origin of Contact Resistance at Ferromagnetic Metal-Graphene Interfaces
边缘接触几何形状被认为在大多数非铁磁金属-石墨烯界面中产生超低接触电阻，这是由于它们的大的金属-石墨烯耦合强度。在这里，我们使用单层和少层石墨烯来检查边缘与表面接触的铁磁金属-石墨烯界面（即镍-和钴-石墨烯界面）的接触电阻。理论和实验之间获得了良好的定性一致。特别是，在理论和实验中，我们观察到边缘接触的铁磁金属-石墨烯界面的接触电阻远低于表面接触的，对于所有研究的器件，特别是对于单层石墨烯系统。我们表明，这种电阻的差异不是由于金属-石墨烯耦合强度的差异，我们使用哈密顿矩阵元素进行量化。相反，表面接触中更大的接触电阻是由界面处的自旋过滤引起的，这与边缘接触的情况相反，其中两个自旋都被传输。居里温度TC以外的温度依赖性电阻测量表明，自旋自由度确实是重要的实验测量的接触电阻。这些结果表明，有可能通过改变TC附近的温度来引起接触电阻的大的变化，从而为基于自旋的温控开关铺平了道路。
2017-06-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Graphene on ferromagnetic surfaces and its functionalization with water and ammonia
本文采用角分辨光电子能谱学（ARPES）、X射线吸收光谱（XAS）和密度泛函理论（DFT）研究了水和氨在石墨烯/Ni（111）上的吸附。我们在石墨烯/Ni（111）上的研究结果揭示了界面态的存在，这源于石墨烯π和自旋极化的Ni 3d价带态的强杂化. H_2O（NH_3）/石墨烯/Ni（111）体系的ARPES和XAS数据给出了Ni（111）表面吸附分子与石墨烯之间相互作用的信息。所提出的实验数据进行比较的DFT方法的框架中获得的结果。
2011-01-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Theoretical studies of spin-dependent electronic transport in ferromagnetically contacted graphene flakes
基于紧束缚模型和递归格林函数技术，研究了微小石墨烯片（片）中自旋相关的弹道输运。主要的兴趣集中在：电导率，巨磁电阻（GMR）和散粒噪声。结果表明，当石墨烯片夹在两个铁磁电极之间时，所得的GMR系数可能是相当显着的。这种说法适用于锯齿形和扶手椅手性，以及不同的纵横比（宽度/长度）。值得注意的是，在绝对值上，扶手椅边缘石墨烯薄片的GMR系统地大于对应于扶手椅边缘石墨烯薄片的GMR。这一发现是由于不同程度的导电通道混合的两个手性的问题。它还表明，对于大的纵横比薄片，三维端部接触的引线，非常像侵入性接触，导致电导率和Fano因子的非通用行为。
2009-08-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Transition between canted antiferromagnetic and spin-polarized ferromagnetic quantum Hall states in graphene on a ferrimagnetic insulator
在石墨烯的量子霍尔机制中，在零朗道能级处的反铁磁态和自旋极化铁磁态竞争，导致取决于所施加的磁场的方向和大小的倾斜反铁磁态。在这里，我们调查这种过渡在2.7 K的石墨烯霍尔棒，接近耦合到亚铁磁绝缘体Y $_{3}$ Fe $_{5}$ O $_{12}$。从非局域输运测量，我们证明了在石墨烯中的诱导磁交换场，这降低了所需的磁场调制的磁性状态在石墨烯。这些结果表明，石墨烯中的磁邻近效应是二维材料开发的重要组成部分，其中期望物质的有序状态可以用相对小的施加磁场（> 6 T）来调节。
2020-06-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Graphene spintronics: the role of ferromagnetic electrodes
本文报道了石墨烯-铁磁体（FM）界面在有限偏压下自旋输运的第一性原理研究，其中FM=Co（111），Ni（111）. Co和Ni电极的使用实现了分别达到80%和60%的自旋效率。这种大的自旋过滤是由石墨烯和FM之间的材料特定相互作用引起的，其破坏了石墨烯带的线性色散关系，并导致在K点处大约0.4-0.5 eV的自旋相关能隙的打开。少数自旋带隙的能量高于位于费米能级附近的多数自旋带隙，这是导致大的少数自旋主导电流的特征。
2010-09-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Comparative Studies on Giant Magnetoresistance in Carbon Nanotubes and Graphene Nanoribbons with Ferromagnetic Contacts
这篇文章报道了碳纳米管（CNT）和石墨烯纳米带的巨磁电阻（GMR）的比较研究相似的纵横比（即周长/长度和宽度/长度比，分别为前者和后者）。这个问题是解决在零温度下的弹道输运制度，通过紧束缚模型内的格林函数技术和所谓的宽带近似的电极。石墨烯的巨磁电阻效应与碳纳米管的巨磁电阻效应相当，它强烈地依赖于手性，而仅轻微地依赖于纵横比。事实证明，石墨烯，类似于碳纳米管，可能是自旋电子应用的一种非常有趣的材料。
2008-05-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Controllable spin transport in ferromagnetic graphene junctions
我们研究自旋输运在正常/铁磁/正常石墨烯结的栅电极连接到铁磁石墨烯。我们发现，由于铁磁石墨烯的交换场，通过结的自旋电流相对于铁磁石墨烯中的化学势具有振荡行为，这可以通过栅极电压来调谐。特别地，我们得到了一个可控的自旋电流反转的栅极电压。我们预测的高可控性的自旋输运在铁磁石墨烯结可能有助于自旋电子学的发展。
2008-01-14 cond-mat.mes-hall
Interaction of a graphene sheet with a ferromagnetic metal plate
纳米级表面力，如Casimir和范德华力，可以对制造，处理和组装过程以及微和纳米器件的性能产生重大影响。本文研究和计算了真空中石墨烯片与铁磁金属基底之间的Casimir力。石墨烯的反射系数依赖于石墨烯电导率，并且石墨烯的电导率由Kubo形式描述。金属的磁性对Casimir相互作用有影响。磁效应在低温或高化学势时起重要作用。数值结果还表明，金属板的厚度对Casimir力的影响很小。本研究对Casimir力的研究和发现将为微纳器件的设计和制造提供有用的信息和有效的解决方案，特别是在微纳加工、制造、操作、组装和计量等领域。
2012-09-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Collective excitations in chiral Stoner magnets
本文指出石墨烯双层和三层中的自旋与谷极化金属相支持无背散射的手性边缘自旋波传播，该模式源于Berry曲率与自旋织构几何相位的相互作用，其传播方向随谷极化反转，为同位旋极化Dirac能带提供了可测试标志。
2023-05-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Effect of the attachment of ferromagnetic contacts on the conductivity and giant magnetoresistance of graphene nanoribbons
特别是碳基纳米结构和石墨烯，作为纳米电子学和自旋电子学的新材料引起了人们的极大兴趣。在这种情况下，最重要的问题之一是外部电极对石墨烯纳米带（GNR）的电子性质的影响。目前的理论方法是基于紧束缚模型和修改的格林函数的递归过程。结果表明，在弹道输运范围内，就电导率而言，所谓的端部接触几何形状（具有最小GNR/电极界面面积）通常比其侧面接触对应物（具有较大的覆盖面积）更有利于实际应用。然而，关于巨磁阻系数，情况正好相反，因为自旋分裂效应在较低导电侧接触设置中更显著。
2012-03-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Quantum transport in ferromagnetic graphene: Role of Berry curvature
铁磁石墨烯中的磁效应基本上取决于在石墨烯上沉积绝缘层时诱导铁磁的交换相互作用原理。在这里，我们处理的铁磁石墨烯的交换耦合强度的非均匀性的后果。我们讨论了交换矢量场的坐标和动量的不均匀性如何在铁磁石墨烯的电导率分析中提供有趣的结果。我们的分析是基于量子输运的Kubo形式。
2016-02-05 cond-mat.mes-hall
Ferromagnetic spin correlations in a few-fermion system
本文研究了准一维陷阱中少数费米子的自旋关联。精确的对角化计算表明，两个物种之间的排斥作用驱动铁磁相关。原子的弹射几率为自旋关联提供了一个实验探针。当超过五个原子被捕获时，系统接近巡回斯通纳极限。当少于7个原子被捕获时，通过能级的离散化抑制了Feshbach分子的损失。
2013-06-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Divacancy-induced Ferromagnetism in Graphene Nanoribbons
锯齿形石墨烯纳米带具有自旋极化的边缘，在基态反铁磁耦合，总自旋为零。通常，通过在两个亚晶格之间产生不平衡，这些带被制成铁磁性的。在这里，我们表明，由于一边附近存在重构的双空位，锯齿形带可以是铁磁性的。尽管双空位是通过从相对的子晶格中去除两个原子而产生的，但在重构为5-8-5缺陷之前被平衡，这种效应仍然发生。我们证明了在缺陷局域带和边缘带之间存在强相互作用，它们从费米能级混合和分裂。这种分裂是不对称的，产生净边缘自旋极化。因此，靠近纳米带边缘的重构双空位的形成可以是使它们部分铁磁性的实用方法。
2015-03-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
The ferromagnetic order in graphene
在Mermin-Wagner定理的背景下，讨论了单个石墨烯片中自发磁化的条件。严格证明了在任何非零温度下，只要保持其固有的对称性，石墨烯单层都是可折叠的。任何打破赝自旋守恒定律的电子涨落都可能是石墨烯结构内部铁磁有序存在的原因。
2012-11-07 cond-mat.mes-hall
Spin polarization and magnetoresistance through a ferromagnetic barrier in bilayer graphene
我们研究了自旋相关的输运通过磁性双层石墨烯纳米结配置为二维正常/铁磁/正常结构，其中栅极电压施加在铁磁石墨烯层上。在四带哈密顿量的基础上，利用Landauer Butikker公式计算了零温下的电导。对于双层石墨烯铁磁层的平行结构，其能带结构为金属能带结构，自旋极化在共振态附近达到最大值;而对于反平行结构，纳米结表现为半导体结构，不存在自旋过滤。因此，通过改变铁磁石墨烯的结构，特别是在带隙周围，可以实现巨大的磁阻。
2012-11-12 cond-mat.mes-hall
Stochastic dynamics of magnetization in a ferromagnetic nanoparticle out of equilibrium
我们考虑一个小的金属粒子（量子点）的铁磁性作为斯通纳不稳定性的结果出现。当粒子连接到电极时，粒子和电极之间的电子交换导致粒子磁化方向的温度和偏压驱动的布朗运动。在一定的条件下，这种布朗运动可以用随机Landau-Lifshitz-Gilbert方程来描述。作为其应用的一个例子，我们计算的频率依赖的磁化率的粒子在一个恒定的外部磁场，这是相关的铁磁共振测量。
2008-09-16 cond-mat.mes-hall
Multilayer graphenes as a platform for interaction-driven physics and topological superconductivity
受最近在双层和三层石墨烯中发现的超导电性的启发，我们从理论上研究了多层石墨烯堆叠中的超导电性和其他相互作用驱动的相。为此，我们研究了在横向电场存在下，在单粒子能带结构水平上，最多四层的多层石墨烯的态密度。在所考虑的结构中，具有菱面体（ABCA）堆叠的四层石墨烯达到最高的态密度。我们通过调节载流子密度和横向电场来研究ABCA石墨烯中可能出现的相。对于一个广泛的区域的调谐参数，强库仑排斥的存在下，导致一个自发的自旋和谷对称性破缺通过斯通跃迁。利用一个模型，结合自发自旋和谷极化，我们探讨了由排斥库仑相互作用驱动的Kohn-Luttinger机制的超导性。我们发现，最强的超导不稳定性是在$p-$波通道，并发生在附近的Stoner转变的开始。有趣的是，我们发现了一系列的密度和横向电场，超导性发展出一个强烈的波纹，单连接的费米表面在每个山谷，导致拓扑非平凡的手征$p+ip$超导状态与偶数的共同传播的手征马约拉纳边缘模式。我们的工作建立ABCA堆叠的四层石墨烯作为一个有前途的平台，观察强关联物理和拓扑超导性。
2022-11-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
The influence of intergranular interaction on the magnetization of the ensemble of oriented Stoner-Wohlfarth nanoparticles
我们考虑了取向Stoner-Wohlfarth纳米粒子系综中粒子间相互作用对磁化反转的影响。要做到这一点，我们解决了一个动力学方程的整体系综磁化弛豫到其平衡值在一些有效的平均场。后场由外磁场和与上述磁化瞬时值成正比的相互作用平均场组成。我们表明，粒子间的相互作用影响的温度依赖性的矫顽场。这种影响本身表现为在$T>T_{b}$（$T_{b}$是所谓的阻断温度）下的显著的热变性。上述相互作用还可以导致在$T>T_{b}$处形成具有粒子磁矩的相关方向的“超铁磁”状态。如果总磁化强度有一个沿每个粒子的易磁化轴方向的分量，则这种状态具有双磁性。我们已经证明，在“超铁磁”状态的矫顽场不依赖于测量时间。该时间影响$T_{b}$和在$T<T_{b}$的矫顽场的温度依赖性。我们证实了我们的理论结果通过测量纳米颗粒膜（CoFeB）$_{x}$ -（SiO $_{2}$）$_{1-x}$与铁磁颗粒的浓度接近，但低于逾渗阈值。
2008-12-01 cond-mat.mes-hall
Effect of Uniaxial Strain on Ferromagnetic Instability and Formation of Localized Magnetic States on Adatoms in Graphene
研究了单轴应变对石墨烯中狄拉克费米子间长程库仑相互作用引起的铁磁不稳定性的影响。在未变形的石墨烯的情况下，铁磁交换不稳定性发生在Hartree-Fock近似内足够强的强相互作用处。在这项工作中，我们表明，使用相同的理论框架，但与额外的单轴应变，过渡可以发生弱得多的相互作用，在悬浮石墨烯的范围内。我们还研究了应变对石墨烯中吸附原子局域磁态形成的影响。我们系统地分析了石墨烯中狄拉克费米子的各向异性（应变诱导）性质、杂质处的现场Hubbard相互作用以及石墨烯与杂质电子之间的杂化之间的相互作用。利用平均场自洽方法计算了定域轨道中电子的极化.我们得到了包含非磁性区和磁性区的完整相图，这些结果在碳基自旋电子学领域具有应用前景。
2013-01-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
From Stoner to Local Moment Magnetism in Atomically Thin Cr2Te3
本研究结合多种光谱、显微表征与第一性原理计算，揭示原子级薄 Cr2Te3 随厚度降低发生 Stoner 型向 Heisenberg 型铁磁转变，并阐明单层居里温度受抑制的电子结构起源。
2023-09-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Electrically-tunable ultra-flat bands and $π$-electron magnetism in graphene nanoribbons
该研究预测一维锯齿形石墨烯纳米带在横向电场下可产生可逆的超平能带，并在电荷掺杂时引发边缘局部磁矩，为诱导强关联电子相提供了新途径。
2024-12-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Low density ferromagnetism in biased bilayer graphene
我们计算了有偏压的石墨烯双层的相图。铁磁相的存在进行了讨论，相对于载流子密度和温度。我们发现铁磁转变是一阶的，相对于通常的Stoner准则，降低了$U$的值。我们表明，在铁磁相的两个平面具有不相等的磁化强度和电子密度是空穴一样的一个平面和电子一样的其他。
2008-05-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Effects of biaxial strain on the impurity-induced magnetism in P-doped graphene and N-doped silicene: A first principles study
采用自旋极化密度泛函方法，采用超原胞方法研究了双轴应变对P掺杂石墨烯（P-graphene）和N掺杂硅烯（N-silicene）杂质感生磁性的影响.对三种不同的超晶胞尺寸$4\times 4$、$5\times 5$和$6\times 6$进行计算，以分别模拟三种不同的掺杂剂浓度3.1%、2.0%和1.4%。对于这两个系统，计算的磁矩是1.0 $μ_B$每个杂质原子的三个研究浓度。从电子结构和总能量作为磁化强度的函数的分析，我们表明，描述窄杂质带的电子不稳定性的Stoner型模型解释了P-石墨烯和N-硅烯中$sp$磁性的起源。在双轴应变下，杂质带色散增加，磁矩逐渐减小，在中等应变值下，磁化强度随之崩溃。因此，我们发现，双轴应变诱导磁量子相变在P-石墨烯和N-硅烯。
2020-02-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Electronic transport through a graphene-based ferromagnetic/normal/ferromagnetic junction
利用Landauer-Büttiker公式和非平衡格林函数技术研究了石墨烯基铁磁/正常/铁磁结中的电子输运.结果表明，对于锯齿形边缘的情况，对于平行结构，电导总是大于$e^{2}/h$，而对于反平行结构，由于带选择规则，电导变为零。因此，当费米能位于狄拉克点附近时，磁电阻（MR）的值为100%。此外，选择较窄的石墨烯带可以获得较宽的100%MR平台，并且中心石墨烯区域的长度变化不影响100%MR平台。尽管无序会降低MR平台，但即使在大无序强度的情况下，平台值仍可以保持约50%。此外，当左右引线的磁化具有相对角度时，电导作为角度的余弦函数而变化。更重要的是，对于扶手椅边缘的情况下，MR通常是小的。因此，使用锯齿形边缘石墨烯带更有利于制备石墨烯基自旋阀器件。
2010-02-19 cond-mat.mes-hall
Spin filter and spin valve in ferromagnetic graphene
我们提出并证明了一个氧化铕诱导和顶栅石墨烯铁磁结可以同时作为一个自旋过滤器以及自旋阀。我们将这样一个显著的结果归因于铁磁石墨烯中半金属带和共同的能隙的共存。我们发现，自旋过滤器和自旋阀可以有效地控制的背栅电压，它们的生存实际的金属接触和有限的温度。具体地，可以利用具有类似于石墨烯的功函数的接触来达到更大的单自旋电流和通态电流，并且自旋过滤器可以在比自旋阀更高的温度下操作。
2015-06-06 cond-mat.mes-hall
Spin transport in proximity induced ferromagnetic graphene
靠近石墨烯的磁门可以诱导铁磁关联。我们研究了这种诱导磁化强度依赖的塞曼分裂对石墨烯输运性质的影响。我们估计，通过使用沉积在石墨烯顶部的磁性绝缘体栅极（例如，EuO栅极），可以实现Δ~ 5 meV量级的诱导自旋分裂。我们证明，这种分裂在邻近诱导的铁磁石墨烯可以直接从线性响应电导中的隧穿共振确定，因为顶栅也在石墨烯层中产生可调势垒。我们展示了如何也可以独立地确定这种分裂的磁阻测量自旋阀的几何形状。由于狄拉克点附近电流的自旋极化随势垒的长度而增加，因此需要长的磁门来通过实验确定Δ。
2008-03-07 cond-mat.mes-hall
Relativistic ferromagnetic magnon at the zigzag edge of graphene
我们研究了石墨烯锯齿形边缘附近的自旋波激发。有趣的是，由于开边界的存在，我们得到了相对论性铁磁磁振子的单支。注意，反铁磁体中的磁振子成对出现，而铁磁体中的单支磁振子没有相对论色散。因此，石墨烯之字形边缘附近的磁振子是两者的混合物，表明其固有特性是必须嵌入更高维体系统中的边界激发。
2009-01-28 cond-mat.mes-hall
Exchange bias effect in cylindrical nanowires with ferromagnetic core and polycrystalline antiferromagnetic shell
我们模型的交换偏置效应在薄的圆柱形纳米线组成的铁磁核和反铁磁壳实现经典的自旋哈密顿和蒙特卡罗模拟。我们系统地解决壳的多晶性的等温磁滞回线的特征字段（bavity，交换偏置）和它们的角度依赖于所施加的/冷却场的方向上的效果。我们所观察到的趋势修改的基本磁化反转机制。我们拟合我们的模拟结果，以扩展的Stoner-Wohlfarth模型与有效的离轴单向各向异性，并表明壳多晶性可以导致最大的交换偏置效应在离轴方向。我们的结果是在定性协议与最近的实验研究的Co/CoO纳米线。
2018-05-10 cond-mat.mes-hall
A stable path to ferromagnetic hydrogenated graphene growth
在本文中，我们提出了一种实用的方法来稳定半氢化石墨烯（graphone）。我们发现，由六方氮化硼（h-BN）衬底上的石墨烯诱导的偶极矩稳定的氢原子的石墨烯层的一个子晶格上，并抑制吸附的氢原子的迁移。基于第一性原理自旋极化态密度（DOS）计算，我们发现在不同的石墨烯-h-BN异质结构中得到的半氢化石墨烯（graphone）呈现半金属态。我们建议使用这种新的奇异材料的自旋阀和其他自旋电子器件和应用。
2014-06-11 cond-mat.mes-hall
Spintronic devices from bilayer graphene in contact to ferromagnetic insulators
石墨烯基材料由于其潜在的大自旋相干长度而显示出自旋电子学应用的前景。另一方面，由于它们的小的内在自旋-轨道相互作用，需要外部磁源来执行自旋操纵。由于石墨烯的平坦性质，与铁磁绝缘体（FI）表面的邻近相互作用似乎是将磁性引入石墨烯的自然方式。利用双层石墨烯与FI耦合的独特的电子性质，我们表明，在实验可行性的参数范围内，可以设计出非常有效的门可调自旋旋转器和自旋过滤器。我们还分析了自旋场效应晶体管中两个自旋电子构建块的组成。
2011-11-21 cond-mat.mes-hall
Gate-Tunable Spin Transport and Giant Electroresistance in Ferromagnetic Graphene Vertical Heterostructures
我们研究自旋输运通过铁磁石墨烯垂直异质结构，其中夹层隧穿层是正常或铁电绝缘体。我们表明，自旋极化的隧穿电流是电子控制通过栅极电压。我们还证明了当铁磁石墨烯片的自旋组态相反时，狄拉克费米子的隧穿电流可以被禁止。因此，巨电阻可以通过使用本研究中提出的异质结构来开发。研究了温度对自旋输运和巨电阻比的影响。我们的研究发现了通过栅电极和偏置电极施加电场来控制垂直异质结中自旋输运性质的前景。
2015-10-27 cond-mat.mes-hall
Quantum Oscillations of Gilbert Damping in Ferromagnetic/Graphene Bilayer Systems
我们研究了铁磁绝缘体上放置石墨烯的自旋动力学。我们发现，吉尔伯特阻尼增强的邻近交换耦合在接口。吉尔伯特阻尼常数的调制与石墨烯的自旋向上和自旋向下状态密度的乘积成比例。因此，强磁场中的吉尔伯特阻尼常数作为源自石墨烯的朗道能级结构的外部磁场的函数振荡。我们发现，振荡周期的测量使得交换耦合常数的强度能够被确定。结果表明，在理论上，铁磁共振测量可以用来检测自旋分辨的电子结构的相邻材料，这是至关重要的未来自旋器件的评估。
2020-04-15 cond-mat.mes-hall
Anomalous magnetic transport in ferromagnetic graphene junctions
我们研究了铁磁/正常/铁磁石墨烯结中的磁输运，其中栅电极连接到正常段。它示出的电荷电导可以是最大的反平行配置的磁化。此外，我们证明了自旋转移矩的大小和符号都可以通过正常段的栅电压来控制。以这种方式，本系统构成自旋转移矩晶体管。这些反常现象归因于交换场和石墨烯的狄拉克色散的综合作用。我们的预测开辟了移动畴壁的可能性平行或反平行的电流在一个可控的方式通过一个本地的栅极电压。
2011-01-27 cond-mat.mes-hall
Ferromagnetic phase in graphene-based planar heterostructures induced by charged impurity
研究了在类似石墨烯的平面电子-正电子系统中，掺杂带电荷杂质$Z$的异质结构中，轴向电流和相应的类偶极磁场的自发自洽产生.结果表明，这种效应发生在$Z \geq Z^{\ast}$与$Z^{\ast}$是一个特殊的模拟居里点的铁磁。详细研究了感生铁磁态的性质。它还表明，这种方式的磁偶极子的产生导致系统的总Casimir（真空）能量的显着降低，这反过来又提供了它的“居里点”以上的自发产生$Z \geq Z^{\ast}$。
2019-12-03 cond-mat.mes-hall
Spin superconductor in ferromagnetic graphene
我们展示了铁磁石墨烯中的自旋超导体（SSC）作为电荷超导体的对应物，其中自旋极化的电子-空穴对扮演具有中性电荷的自旋$2 (\hbar/2)$“库珀对”的角色。我们提出了一个BCS型理论的SSC。利用超自旋电流密度的“伦敦型方程”，我们证明了在空间变化的电场作用下存在电的“迈斯纳效应”.我们进一步研究了SSC/正常导体/SSC结并预测了自旋电流约瑟夫森效应。
2011-07-27 cond-mat.mes-hall
Exchange coupling between two ferromagnetic electrodes separated by a graphene nanoribbon
基于自能方法和总能量计算，研究了由金属石墨烯纳米带（GNRs）分隔的两个半无限铁磁条（FM电极）之间的间接交换耦合.为了形成FM/GNR/FM结，有限长度的石墨区域沿着宽度为$N$的石墨之字形或扶手椅界面耦合到FM电极。数值结果表明，由铁磁耦合和反铁磁耦合中电子总能量之差得到的交换耦合强度具有振荡特性，并依赖于费米能级和中心区长度.
2008-11-06 cond-mat.mes-hall
Graphene on a ferromagnetic substrate: instability of the electronic liquid
我们先前展示了[JETP Letters，{ \bf 114}，763（2021）]，放置在铁磁衬底上的石墨烯样品展示了协同磁电子不稳定性。这种不稳定性导致电子光谱中的间隙和石墨烯-衬底界面附近的磁化的倾斜变形。在本文中，我们证明了石墨烯中电子之间的相互作用强烈增强了不稳定性。我们的估计表明，即使存在适度的相互作用，不稳定性也可以足够明显地在现实环境中通过实验检测到。
2022-04-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Anomalous, spin, and valley Hall effects in graphene deposited on ferromagnetic substrates
基于格林函数理论和线性响应理论，对石墨烯基杂化结构中的自旋、反常和谷霍尔效应进行了理论研究。详细考虑了两种不同类型的混合系统：（i）石墨烯/氮化硼/钴（镍），和（ii）石墨烯/YIG。主要的兴趣集中在邻近诱导的石墨烯和磁性衬底之间的交换相互作用和邻近增强的自旋轨道耦合。邻近效应被证明有显着的影响，石墨烯的电子和自旋输运性质。为了找到自旋，反常和谷霍尔电导率，我们采用某些有效的哈密顿最近已提出的混合系统下的考虑。当费米能级位于电子能谱的能隙内时，反常和谷霍尔电导率都具有普适值。
2017-05-09 cond-mat.mes-hall
Edge proximity-induced magnetoresistance and spin polarization in ferromagnetic gated bilayer graphene nanoribbon
利用Landauer方法研究了具有锯齿形边缘的Normal/Ferromagnetic/Normal双层石墨烯纳米管结的自旋相关相干输运.在更现实的设置中，交换场由沉积在带边缘上的两个铁磁绝缘体条引起，而垂直的电场由顶部门控电极施加。结果表明，对于反平行结构，带隙打开，导致半导体行为，而对于平行结构，能带结构没有带隙。因此，通过改变感应磁化的排列可以实现巨磁阻。在平行配置上施加垂直电场，导致自旋场效应晶体管，其中在狄拉克点周围发生完全自旋极化。为了将我们的结果与单层石墨烯的结果进行比较，我们证明了反射对称性以及宇称守恒在具有锯齿形边缘的双层石墨烯纳米带中失败。
2014-01-09 cond-mat.mes-hall
Charge and spin Hall effect in spin chiral ferromagnetic graphene
我们预测了一种特定类型的电荷霍尔效应在未掺杂的铁磁石墨烯，所产生的自旋霍尔机制在没有外部磁场。其基本特征是这种磁性材料中自旋子带的所谓自旋手性构型，其中具有相反自旋方向的载流子具有不同类型的类电子或类空穴。在电子自旋-轨道动力学的半经典理论中，我们得到了一个纵向电场可以产生一个纯电荷的自旋-轨道横向电流，而自旋和谷没有极化。
2013-09-12 cond-mat.mes-hall
Spin Order in Paired Quantum Hall States
在小塞曼能量的限制下，我们考虑了填充分数为偶数的量子霍尔态，特别是$ν=5/2$。假设一个成对的量子霍尔态的形式，我们研究自旋有序和它的相互作用与配对。我们给出的数值证据表明，在$ν= 5/2$的不可压缩的基态将表现出自发铁磁性。成对霍尔态自旋自由度的Ginzburg-Landau理论是一个微扰CP $^2$模型。我们用BCS-Stoner平均场论计算了共存序参量下的Ginzburg-Landau理论中的系数，并证明了即使斥力小于Stoner不稳定性所需的值，铁磁涨落也能诱导出部分或完全极化的超导态.
2007-10-10 cond-mat.mes-hall
Swapping exchange and spin-orbit induced correlated phases in proximitized Bernal bilayer graphene
研究近邻化Bernal双层石墨烯异质结构，通过电调层极化互换交换与自旋轨道耦合，在单一器件中实现Stoner和谷间相干等关联相的全面探索。
2025-06-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Effect of non-uniform exchange field in ferromagnetic graphene
本文研究了非均匀交换场对铁磁石墨烯自旋手征结构中自旋输运问题的影响。借助于自旋轨道耦合（SOC）项和非均匀交换耦合项，我们成功地用Kubo公式方法表达了霍尔电导率与交换场和SOC参数的关系。然而，对于一个特定的配置的交换参数，我们已经评估了系统的Berry曲率。我们还关注了铁磁石墨烯的SU（2）规范理论的研究。本文还简要讨论了自旋手征磁性石墨烯中反阻尼自旋轨道矩的产生。
2015-02-16 cond-mat.mes-hall quant-ph
An Exact Solution for Spin and Charge Correlations in Quantum Dots: The Effect of Level Fluctuations and Zeeman Splitting
在量子点的泛哈密顿描述中包含电荷和自旋交换相互作用是具有挑战性的，因为它导致非阿贝尔作用。在这里，我们提出了一个精确的分析解决方案的probem，特别是在附近的Stoner不稳定性。我们计算了隧穿态密度和自旋极化率。我们证明，附近的斯通纳不稳定性的自旋磁化率遵循居里定律的有效自旋。由于单粒子能级的统计涨落，后者在热力学上依赖于温度。在Stoner不稳定性附近，即使在高于交换能的温度下，隧穿态密度也表现出非单调的行为。这是由于增强的自旋相关性。我们的结果可以在由近铁磁材料制成的量子点中进行测试。
2012-01-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Hybrid superlattices of graphene and hexagonal boron nitride: A ferromagnetic semiconductor at room temperature
碳（C）掺杂的六方氮化硼（hBN）在室温下具有铁磁性。还报道了在hBN中被C取代形成石墨烯岛。本文从第一性原理和平均场哈伯德模型出发，对hBN中石墨烯岛的铁磁性进行了机理上的理解。我们发现一个一般的属性，在二分晶格中的子晶格不同的现场能量，如在hBN，本地磁矩之间的顺序可以是实质性的，主要是反铁磁（AFM），如果它们被嵌入在相同的子晶格，除非由莫特像子晶格间的自旋分离，由于强本地化为主。主要的AFM顺序是植根于自旋分辨的空间分离的孤对氮（N）和背转移的电子在硼（B）由于库仑排斥，因此基本上意味着一个超交换路径。随后，我们提出了一类亚铁磁有序的互穿超晶格的磁性石墨烯岛在hBN中，它可以被选择为铁磁半导体或半金属，并保持在室温下的净非零磁矩。
2019-02-27 cond-mat.mes-hall
