Conserved spin and orbital phase along carbon nanotubes connected with multiple ferromagnetic contacts
我们报告的自旋相关的碳纳米管为基础的多终端电路的输运测量。我们观察到一个门控自旋信号在非本地电压和异常电导自旋信号，这表明自旋和轨道相位可以保存沿碳纳米管与多个铁磁接触。这为自旋电子学设备在同一基础上利用这两种量子力学自由度铺平了道路。
2010-03-28 cond-mat.mes-hall
About the two spin-channel model for ferromagnetic excitations and spin-dependent heat transfer equations
将双自旋通道模型推广到铁磁激发在电导体和绝缘体中的输运。这两个通道是通过将铁磁自由度减少到一个双值变量，即有效自旋的一半来定义的。在通过球体$Σ_x$定义局部磁配置空间，并在两个半球$Σ_x^{\uparrow}$和$Σ_x^{\downarrow}$上积分相关物理量之后，执行还原。然后将配置空间扩展到非均匀磁化激励的$x$方向。推导了磁矩和磁能的输运方程，包括从一个通道到另一个通道的弛豫。推导了铁磁体的热输运方程。
2012-11-13 cond-mat.mes-hall
Microscopic theory of spin-torque ferromagnetic resonance in nonmagnetic-metal/ferromagnetic-metal heterostructures
Advanced Science Research Center, Japan Atomic Energy Agency（日本原子力机构先进科学研究中心）；Institute for Solid State Physics, University of Tokyo（东京大学固体离子体研究所）
本文提出微观理论，推导界面交换耦合，计算ST-FMR谱，揭示其反映相邻电子系统的自旋响应，建立统一框架。
2026-09-17 cond-mat.mes-hall
Theory of spin effect on Coulomb blockade of single-electron tunneling in ferromagnetic system
在非相干序贯隧穿极限下，对铁磁双结中自旋相关的单电子隧穿进行了理论研究。该结由一个小的具有离散能级的铁磁金属颗粒组成，该颗粒连接到两个铁磁电极。我们已经开发了一个新的理论模型，考虑到电荷以及自旋自由度。该模型使我们能够研究新的现象，如自旋积累和自旋波动。
1999-08-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Fluctuation theorem for spin transport at insulating ferromagnetic junctions
从量子涨落理论出发，导出了正常金属和铁磁绝缘体磁性结中非平衡自旋输运的一般关系式。它们包括扩展的Onsager关系之间的自旋电导和自旋电流噪声，保持由外部电流驱动的非平衡态。这些关系，是有效的自旋霍尔磁阻的一般设置，提供了一个全面的观点，了解单向自旋霍尔磁阻绝缘铁磁结。
2021-08-26 cond-mat.mes-hall
Spin textures and spin-wave excitations in doped Dirac-Weyl semimetals
我们研究了三维狄拉克半金属中局域自旋的相关性和磁性织构。通过对费米子自由度积分，建立了磁矩的有效场论。自旋关联显示出很强的各向异性，起源于狄拉克电子的自旋动量锁定，除了传统的海森堡类铁磁关联。各向异性自旋相关允许拓扑非平凡的磁激发纹理，如瞬态刺猬状态，以及铁磁基态。铁磁外尔半金属中的自旋波色散也变得各向异性，垂直于磁化方向的色散较小。
2015-11-26 cond-mat.mes-hall
Method of Collective Degrees of Freedom in Spin Coherent State Path Integral
我们提出了一个详细的场论描述的集体自由度（CDF），这是相关的研究宏观量子动力学的准一维铁磁畴壁。我们在适当的离散时间形式中应用自旋相干态路径积分（SCSPI）（a）来提取相关的CDF，即畴壁的中心位置和手征性，它们源于所讨论的系统的平移和旋转不变性，和（b）借助于{ \it Faddeev-Popov技术}消除环境零模，从而得出CDF的有效作用。由此产生的有效作用是这样的，即中心位置和手征性都可以用玻色子相干态路径积分来形式化描述。然而，这只是形式上的;与后者有微妙的偏离。
2001-05-18 cond-mat.mes-hall
Spontaneous spin bifurcations and ferromagnetic phase transitions in a spinor exciton-polariton condensate
我们观察到在空间囚禁的激子-极化激元凝聚体中出现了自发的宇称破缺分岔，分岔到铁磁态。在非共振激发下的临界分岔密度，整个凝聚体自发磁化，并随机采用两个椭圆偏振（高达95%的圆偏振）状态与相反的旋向的极化。磁化的凝聚物在5 K下保持稳定数秒，但在更高的温度下，它可以从一个磁性方向翻转到另一个。我们光学地址这些国家和证明磁状态的反转共振注入100倍弱脉冲相反的自旋。理论上，这些现象可以很好地描述为不同的线极化损耗率引起的自旋自由度的自发对称性破缺。
2015-07-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.other
Direct observation of magnetic monopole freedom in two-dimensional artificial spin ice
作为外部磁场的函数的磁不成对被呈现为在二维人工自旋冰系统中出现的准粒子自由度的指纹。这种自由度，例如在磁性中的进一步应用所需的，仅可能是由于基态简并性，这导致矩形几何形状中的弦能量的降低，其被设计为允许纳米磁体之间的最高等距。我们通过模拟表明，在不同的矩形人工自旋冰的自旋关联演变从反铁磁有序磁结构的铁磁之一，通过一个冰制度，观察到与库仑相的夹点。通过测量的磁力显微镜，我们观察到磁性磁单极的创建，运输和湮灭在这样的系统中的自由单极创建和运输的整个样品没有附加字符串，如通常观察到在传统的人工自旋冰系统。
2022-07-13 cond-mat.mes-hall physics.app-ph
Giant dynamical electron-magnon coupling in metal-metal-ferromagnetic insulator heterostructure
磁振子介导的自旋在铁磁金属（NM）和铁磁绝缘体（FI）界面上的输运主要依赖于电子-磁振子耦合。我们提出了一种新的路线，以增强电子-磁振子耦合动态从输运的观点。本文利用非平衡格林函数建立了磁振子介导自旋流的理论形式。在输运的语言中，NM/FI界面处的有效电子-磁振子耦合由FI铅的自能决定，由于电子-磁振子转换的非线性过程，FI铅的自能与NM/FI界面处的态密度（DOS）成正比。通过改变界面态密度，二维和三维NM/FI系统的自旋电导可以提高近三个数量级，为操纵动态电子-磁振子耦合提供了一个新的平台。
2021-12-21 cond-mat.mes-hall
Bilinear magnon--exciton coupling in biased ferromagnetic electron--hole bilayers
Institute of Physics, Johannes Gutenberg University Mainz（美因茨约翰内斯·古腾堡大学物理研究所）
本文提出偏置铁磁电子-空穴双层实现磁振子与激子共振耦合，证明线性杂化及玻色-爱因斯坦凝聚，并揭示密度-密度相互作用修正及集体模式杂化，提供激子凝聚检测新途径。
2026-09-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Perspectives on spin hydrodynamics in ferromagnetic materials
自旋流体动力学领域旨在从流体的角度描述磁化动力学。对于铁磁材料，Landau-Lifshitz方程和一组色散流体动力学方程之间存在精确映射。这种类比为探索新的磁化动力学和磁化状态提供了充足的机会，这些磁化动力学和磁化状态可以导致完全依赖磁性材料的应用，例如长距离信息传输。本文概述了自旋流体力学的理论基础及其在自旋输运背景下的物理解释。我们讨论了自旋流体力学的其他应用，以及我们对挑战和未来研究方向的看法。
2019-09-12 cond-mat.mes-hall nlin.PS
Thermal, electric and spin transport in superconductor/ferromagnetic-insulator structures
铁磁绝缘体（FI）附着在传统的超导体（S）上，大大改变了后者的性质。具体地说，在FI/S界面处的交换场导致超导态密度的分裂。如果S是一个超导薄膜，薄于超导相干长度，状态密度的修改发生在整个样品。S/FI结构中交换分裂和超导关联的共存导致了引人注目的输运现象，这些现象在热电、超导自旋电子学和辐射传感器中具有重要的应用。在这里，我们回顾了最新的进展，了解FI/S结构的输运性质，提出了一个完整的理论框架的基础上准经典动力学方程。我们讨论了非平衡条件下电子自由度，电荷，自旋和能量之间的耦合及其在热电和自旋相关输运中的表现。
2019-02-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
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
Spin-selectable, region-tunable negative differential resistance in graphene double ferromagnetic barriers
我们提出了一种石墨烯器件，可以产生自旋相关的负微分电阻（NDR）。该器件由一个足够宽和短的石墨烯和两个沉积在其上的EuO栅条组成，避免了以往方案中需要的石墨烯边缘剪裁。更重要的是，我们发现在自旋相关的NDR的自旋选择性和区域可调性的明确意义：通过改变器件的顶栅，仅自旋向上，自旋向下，或两个自旋（顺序发生）的NDR可以分别实现;同时，在每种情况下的NDR区域的中心位置可以在很宽的偏置电压范围内单调调谐。这些显着的功能是由于在设备中的自旋相关的共振能级的栅极可控性，因此它们的费米能量和狄拉克点的源电极，分别偏离。它们为传统的基于NDR的器件增加了自旋和偏置自由度，为设计全新的NDR电路铺平了道路。
2017-12-11 cond-mat.mes-hall
Current-driven motion of magnetic topological defects in ferromagnetic superconductors
针对铁磁超导体中磁性与超导电性共存的体系，通过流体动力学分析电荷超流对畴壁、merons等磁性拓扑缺陷的驱动作用，揭示了演生电磁场的描述作用及非奇异相滑移现象，阐明了自旋与电荷自由度的耦合动力学。
2023-05-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Mean-field magnetization relaxation in conducting ferromagnets
集体铁磁运动在导电介质中被阻尼的磁矩和能量的转移到巡回载体。我们提出了一个计算相应的磁化弛豫作为一个线性响应问题的载流子动力学在铁磁体的有效交换场。在几乎没有内在自旋-轨道相互作用的电子系统中，均匀磁化运动可以通过进入自旋动力学的旋转参考系来形式上消除。在这种情况下的铁磁阻尼线性增长与自旋翻转率时，后者是小于交换场和成反比的自旋翻转率在相反的限制。这两种机制分别类似于“自旋泵”和“呼吸费米面”阻尼机制。在稀磁半导体中，由于价带中强的自旋-轨道相互作用，空穴介导的磁化强度可以有效地弛豫到巡游载流子自由度。
2004-07-02 cond-mat.mes-hall
Electromagnetic absorption and Kerr effect in quantum Hall ferromagnetic states of bilayer graphene
在量子化磁场中，当垂直于双层石墨烯的电场强度增加时，双层石墨烯的朗道能级$N=0$中的手征二维电子气在整数填充因子$ν\in \left[ -3,3\right] $下发生一系列相变.在填充因子$ν=3,$下，电子气可以用一个简单的两能级系统来描述，其中层和自旋自由度被冻结。然后气体表现为轨道量子霍尔铁磁体。库仑诱导的Dzyaloshinskiii-Moriya项的轨道赝自旋哈密顿量是负责一系列的转变，首先到维格纳晶体状态，然后到螺旋状态的电场的增加。这两种状态都具有非平凡的轨道赝自旋织构。在这项工作中，我们研究了如何在$ν=3$的相图被修改的电场施加在平面的层，然后推导出几个实验签名的均匀和非均匀的状态在相图。除了输运能隙外，我们还研究了对称性破缺态中轨道赝自旋波模激发引起的电磁吸收和克尔旋转。
2015-07-08 cond-mat.mes-hall
Spin Response Properties in Electronically Robust Ferromagnetic Strained CrSiSe$_3$ Monolayer under External Electric Fields
Universitas Indonesia（印度尼西亚大学）；National Research and Innovation Agency (BRIN)（国家研究与创新署）；Telkom University（Telkom大学）
研究通过第一性原理计算探讨了外部电场下应变工程化的铁磁CrSiSe3单层的电子、拓扑、磁声学和磁光特性，发现其电荷部分在0.3V/Å电场下具有极强的稳健性，而自旋自由度则表现出高度可调性，电场调控自旋 Berry 式曲率并增强自旋霍尔电导，同时外部电场调节集体磁声子激发，从而建立了一种稳定的自旋电子器件平台。
2026-06-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Enhancement of perpendicular magnetic anisotropy and Dzyaloshinskii-Moriya interaction in thin ferromagnetic films by atomic-scale modulation of interfaces
为了稳定非平凡的自旋纹理，例如，由于重金属磁性薄膜中的Skyrmions或手性畴壁，堆叠的重金属层的强自旋轨道耦合（SOC）必须引起额外的自由度，例如界面Dzyaloshinskiii-Moriya相互作用（IDMI）。然而，先进的方法，同时控制IDMI和垂直磁各向异性（PMA）需要未来的自旋轨道电子器件的实现。在这里，我们显示了原子尺度的表面调制的磁性能和IDMI的影响，在由5d重金属/铁磁体/4d（5d）重金属或氧化物界面，如Pt/CoFeSiB/Ru，Pt/CoFeSiB/Ta，和Pt/CoFeSiB/MgO组成的超导薄膜。最大IDMI值对应于铁磁层的底部和顶部界面的相关粗糙度。所提出的方法显着提高PMA和IDMI通过在原子尺度上的界面粗糙度工程提供了一个强大的工具，其功能的精确和可靠的可控性的自旋轨道电子器件的发展。
2020-05-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Microscopic Theory of Magnon-Drag Thermoelectric Transport in Ferromagnetic Metals
本文从理论上研究了铁磁金属中的磁振子拖曳Peltier效应和Seebeck效应。一个磁振子热流描述微扰从微观角度来看，相对于电子-磁振子相互作用和电场。然后，获得作为磁振子热电流与电荷电流之间的比率的磁振子阻力珀耳帖系数$Π_\MAG$。结果表明，在低温下$T$，极化率系数$C_\MAG$与电导率的自旋极化率$P$成正比，而对于$C_\MAG>0$，极化率系数$P<0$与$C_\MAG<0$的极化率$P>0$成正比.从磁振子拖曳Peltier效应的实验结果，我们估计的电子-磁振子相互作用的强度约为0.3 eV的$\cdotÅ^{3/2}$坡莫合金。
2012-10-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.other
Recent Progress in III-V based ferromagnetic semiconductors: Band structure, Fermi level, and tunneling transport
基于自旋的电子学或自旋电子学是一个新兴的领域，我们试图利用自旋自由度以及材料和器件中的电荷输运。虽然基于金属的自旋器件，如磁场传感器和使用巨磁阻和隧穿磁阻的磁阻随机存取存储器，已经投入实际使用，但基于磁阻的自旋电子学具有更大的扩展潜力，因为它与现有的半导体技术具有良好的兼容性。迄今为止，已经提出并探索了许多具有实用功能的基于自旋电子学的自旋电子器件。为了实现这些器件和功能，我们肯定需要同时具有半导体和铁磁体特性的合适材料。铁磁半导体（FMS）是含有磁性原子如Mn和Fe的合金半导体，是用于该目的的最有前途的一类材料，因此在过去二十年中得到了深入研究。在这里，我们回顾了最典型的III-V基FMS，p型（GaMn）As，及其异质结的研究的最新进展，重点是隧穿输运，费米能级和能带结构。此外，我们涵盖了一个新的n型FMS，（InFe）As，它显示出电子感生铁磁性的性质。这些具有锌-钒晶体结构的FMS材料显示出与良好开发的III-V异质结构和器件的优异兼容性。
2013-11-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Coupling magneto-elastic Lagrangians to spin transfer torque sources
耦合磁和弹性自由度的后果，自旋和变形进行的点状物体受到当地的相互作用，进行了研究，理论和详细的数值模拟。从约束拉格朗日方程，我们得到一致的运动方程的耦合动力学变量。为了探测这样一个系统的动力学，我们考虑外部扰动，如自旋转移力矩的磁性部分，和均匀的应力的弹性部分，与它们相应的阻尼。这种方法被应用到反铁磁系统中的超快开关过程的研究，这是最近引起注意的候选人的反铁磁自旋电子器件。然后，我们的策略在简单但有指导意义的情况下进行检查。我们进行了数值实验研究，特别是，如何磁致伸缩耦合和外部应力影响的性质的开关过程中的原型反铁磁材料。
2018-06-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci hep-lat
