We theoretically study the effect of exchange interaction on the non-equilibrium spin waves in disordered paramagnetic metals under the spin injection condition. We show that the gapless spectrum of spin waves, describing the spin precession in the absence of the applied magnetic field, changes sign to negative on the paramagnetic side near the ferromagnet - paramagnet phase transition. The damping of spin waves is small in the limit when electron-electron exchange energy is larger than the inverse electron mean free time, while in the opposite limit the propagation of spin waves is strongly suppressed. We discuss the amplification of the electromagnetic field by the non-equilibrium spin waves.
Voltage Dependent Symmetry Breaking Effects in the Spin Excitation Spectrum of Spin-$\frac{1}{2}$ Paramagnetic Molecular Junctions Driven Out of Equilibrium
在目前的工作中,我们考虑的自旋1/2顺磁性二聚体嵌入在磁性隧道结驱动的平衡,通过施加的电压和施加的温度梯度,在存在的外部磁偏置,这可以打开/关闭。在这里,我们推导出的自旋激发光谱的两个自旋1/2系统的分析和显示,需要一个外部的磁场,以解除三重态的简并,无论是两个自旋单位经历的磁场在相同的方向或在相反的交错方向。我们表明,在没有一个磁场的情况下,施加的偏置电压,从磁引线的磁化转移到嵌入在分子中的自旋单元,从而打破了对称性和解除三重态简并在没有外部磁化。在此基础上,我们提出了两种磁驱动方案,分别命名为PMD(Parallel Magnetic Driving)和AMD(Anti-Parallel Magnetic Driving)。我们认为,对称性破缺,然后需要项目的自旋二聚体的配置到量子输运测量,因此提出了不同的计划来检测自旋三重态和自旋单重态的非简并非对称配置的自旋二聚体使用微分电导测量,并比较我们的结果与文献中报道的。
自旋霍尔磁阻(SMR)是指金属膜中的电阻变化,其反映了附着到膜的磁体的磁化方向。这种现象的机制是导电电子自旋和界面磁化之间的自旋交换。SMR已被用于读出写入小磁体中的信息并检测磁化动力学,但它仅限于磁体;磁有序相或磁相变的不稳定性被认为是必不可少的。在这里,我们报告的观察SMR的顺磁绝缘体Gd $_{3}$ Ga $_{5}$ O $_{12}$(GGG)没有自发磁化结合Pt膜。顺磁SMR可以归因于自旋转移力矩作用于GGG中的局域自旋。我们确定的自旋扭矩和自旋翻转散射在Pt/GGG接口的效率,并证明这些数量可以调整与外部磁场。结果阐明了金属/顺磁性绝缘体界面的自旋输运机制,为顺磁性体系中自旋态的自旋电子操控提供了新的视角。
本文从理论上研究了正常金属(NM)/顺磁绝缘体(PI)双层膜系统中的自旋塞贝克效应(SSE)。通过线性响应方法,我们计算了PI到NM的热自旋抽运和NM到PI的自旋回流,其中考虑了NM中的传导电子自旋和PI中的局域自旋之间的界面交换耦合引起的自旋翻转散射.我们发现在NM和PI中自旋的有效温度不同的情况下,在界面处出现有限的自旋流,其强度随着局域自旋$S$密度的增加而增加.我们的模型很好地再现了磁场诱导的顺磁SSE在Pt/Gd $_3$ Ga $_5$ O $_{12}$实验观察时,塞曼能量是可比的热能,这可以解释为抑制界面自旋翻转散射。本研究结果提供了一个洞察顺磁性SSEs和热致自旋电流产生的磁性材料的机制。
Isothermal reentrant effect in a mesoscopic cylindrical structure of a superconductor coated with a normal metal layer
本文从理论上研究了介观圆柱形正常金属(N)-超导体(S)结构中的相干现象。对这种结构的磁矩(持续电流)进行了数值计算和(近似)解析计算。它表明,在N层中的自由能最小值对应的电流总是抗磁性的。随着磁场的增加,磁矩(电流)在捕获的磁通量的某些值处表现出跳跃,并且NS结构改变为具有较小的抗磁矩绝对值的状态。当持续电流无法屏蔽外部磁场时,会发生这种情况。系统的磁矩逐步增大,进入新的稳定状态。磁场穿透到N层的更大体积中。该态具有较小的抗磁矩绝对值。实验上,这被解释为系统中存在顺磁添加(顺磁重入效应)。所获得的结果与P. Visani等人进行的实验定性一致[Phys. Rev. Lett. 65,1514(1990)]。