Enhanced spin accumulation at room temperature in graphene spin valves with amorphous carbon interfacial layers
我们证明了一个大的增强的自旋积累在单层石墨烯以下的电子束诱导沉积的无定形碳层在铁磁体-石墨烯界面。当石墨烯沉积在聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）上并暴露于足够的电子束剂量以交联PMMA时，增强是10^4倍，而当石墨烯直接沉积在SiO2上并暴露于相同剂量时，增强是10^3倍。我们将这种差异归因于在前一种情况下更有效的碳沉积，这是由于PMMA释放的含碳化合物的存在增加。无定形碳界面可以维持非常大的电流密度而不退化，这导致在室温下超过500微电子伏的非常大的自旋积累。
2015-06-15 cond-mat.mes-hall
Spin injection and spin accumulation in all-metal mesoscopic spin valves
研究了具有透明界面的横向铁磁金属-铁磁金属-铁磁金属（F/N/F）自旋阀器件中的电注入和自旋积累探测。不同的铁磁金属，坡莫合金（Py），钴（Co）和镍（Ni），被用作电子自旋注入器和检测器。铝（Al）和铜（Cu）都被用作金属氧化物。我们的多终端的几何形状，使我们能够实验分离的自旋阀效应从其他磁阻信号，如异常磁阻（AMR）和霍尔效应。我们发现，AMR贡献的铁磁接触可以支配的自旋阀效应的幅度，使得它不可能观察到的自旋阀效应在一个“传统的”测量几何。在“非本地”自旋阀测量中，我们能够完全隔离自旋阀信号，并在T=4.2 K以及在室温（RT）下观察到清晰的自旋积累信号。对于铝，我们得到的自旋弛豫长度（lambda_{sf}）为1.2 μ m和600 nm，在T=4.2 K和RT分别，而对于铜，我们得到1.0 μ m和350 nm。将Al和Cu中的自旋弛豫时间tau_{sf}与巨磁电阻（GMR）、传导电子自旋共振（CESR）、反弱局域化和超导隧穿实验的理论和结果进行了比较。Py电极产生的自旋阀信号（在RT [T=4.2 K]时α_F λ_F=0.5 [1.2] nm）大于Co电极产生的自旋阀信号（在RT [T = 4.2 K]时α_F λ_F=0.3 [0.7] nm），而Ni电极产生的自旋阀信号（在RT和T=4.2 K时α_F λ_F<0.3 nm）则没有观察到。这些值进行了比较，从GMR实…
2002-07-26 cond-mat.mes-hall
Control of spin injection by direct current in lateral spin valves
用直流注入电流研究了具有透明界面的金属横向自旋阀中的自旋注入和积累。不像交流-的技术，这允许调查的方向和注入电流的大小的影响。我们发现，通过改变注入电流的方向，自旋积累是反向的，而其大小并不改变。因此，两个电流方向的注入机制是完全对称的，导致两种自旋类型的自旋注入效率相同。这一结果是占自旋相关的扩散模型。当注入高电流密度时（对于1- 2 $\times10^{7}$ A cm $^{-2}$，$\sim$为80- 105 K），焦耳加热显著增加自旋阀中的局部温度，强烈影响自旋积累。
2009-03-07 cond-mat.mes-hall
Spin relaxation in a nanowire organic spin valve: Observation of extremely long spin relaxation times
我们报告自旋阀行为的有机纳米线组成的三层-钴，Alq 3和镍-所有标称直径为50 nm。基于这些数据，我们得出结论，在Alq 3的主导自旋弛豫机制是Elliott-Yafet模式。尽管动量弛豫时间很短，自旋弛豫时间被发现是非常长的-至少几毫秒-和相对温度无关高达100 K。据我们所知，这是第一次展示有机纳米自旋阀，以及第一次确定有机物中的主要自旋弛豫机制。异常长的自旋弛豫时间使这些材料成为自旋电子学某些领域的理想平台。
2006-05-29 cond-mat.mes-hall
Nonmonotonic bias dependence of local spin accumulation signals in ferromagnet/semiconductor lateral spin-valve devices
在铁磁/半导体横向自旋阀器件中，我们发现了局域双端自旋积累信号的异常行为。相对于施加在两个FM/SC肖特基隧道接触之间的偏置电压，局部自旋累积信号可以显示出非单调变化，包括符号反转。通过考虑FM/SC界面的自旋极化随偏置电压的增加而迅速降低，可以定性地理解部分非单调特性。除了FM/SC界面自旋极化的符号反转之外，还讨论了SC层中的自旋漂移效应和偏置FM/SC接触处的非线性电自旋转换的影响。
2019-08-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Effect of ferromagnetic contacts on spin accumulation in an all-metallic lateral spin-valve system: Semiclassical spin drift-diffusion equations
研究了在共线磁化结构下，铁磁接触对横向自旋阀系统中自旋积累的影响。当在全金属横向自旋阀系统中引入额外的FM电极时，我们发现，根据额外的FM电极的位置以及在自旋扩散长度上定义的接触电阻和体电阻的相对大小，可以部分地抑制或非常微弱地影响跨阻。非局域自旋信号，如非局域电压降和泄漏自旋电流是独立的附加FM电极的磁化方向。即使当额外的接触是双稳态的，非局部自旋信号可以改变自旋电流泄漏到双稳态电极。
2008-10-31 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Charge and spin transport in spin valves with anisotropic spin relaxation
研究了自旋轨道分裂对由大量子点和两个铁磁接触的二维电子气组成的自旋阀中电子输运的影响。在结构反转不对称（SIA）和体反转不对称（BIA）的存在下，自旋弛豫时间的巨大各向异性已被预测。我们展示了这种各向异性如何影响电子输运性质，如角磁阻和自旋转移矩。与直觉相反，各向异性自旋弛豫过程有时会增强自旋积累。
2006-10-27 cond-mat.mes-hall
Angle resolved relaxation of spin currents by antiferromagnets in spin valves
我们观察并分析了自旋阀中反铁磁体对纯自旋电流的可调弛豫。这是通过仔细控制共振激发的铁磁层泵浦自旋电流和反铁磁层的Néel矢量之间的角度来实现的。观察到的效果作为一个角度依赖的自旋泵的铁磁共振线宽的贡献。自旋混合电导之间的相互作用，往往被忽视，纵向自旋电导被发现是我们的观察，这是在最近的预测相关的铁磁自旋阀。
2019-06-13 cond-mat.mes-hall
Spin Relaxation in Weak Localization Regime in Multilayer Graphene Spin Valves
采用非局域磁电阻（NLMR）测量方法，研究了多层石墨烯（MLG）自旋阀器件中自旋弛豫时间的温度依赖性。从低于70 K的磁阻（MR）测量中观察到弱局域化（WL），表明载流子的相干传输。在相同的温度范围内，我们观察到的自旋弛豫时间和自旋扩散长度的大的增加，即使扩散常数Ds被抑制的WL。这表明，在相干电荷输运机制中，当电荷经历量子干涉效应时，MLG中的自旋弛豫时间可以显著延长。
2013-03-08 cond-mat.mes-hall
Tunable magnetization relaxation in spin valves
在自旋值中，自由层的阻尼参数由整个磁配置非局部地确定。在包括嵌入在两个钉扎层之间的自由层的双自旋阀结构中，自旋泵浦机制与角动量守恒相结合，使得类张量阻尼参数可通过改变界面和扩散性质来调节。基于Landau-Lifshitz-Gilbert现象学的宏自旋模型的模拟与张量阻尼和自由层磁化的弛豫时间被发现在很大程度上依赖于，而通过源漏磁化的磁性配置可调。
2011-11-04 cond-mat.mes-hall
Theory of Angular Magnetoresistance in CPP spin valves
CPP自旋阀的电阻是两个铁磁体的磁化之间的角度$θ$的连续函数。本文利用非共线磁电子学的电路理论，考虑铁磁层中自旋积累的影响，计算了CPP自旋阀的角磁阻。
2001-07-12 cond-mat.mes-hall
Spin relaxation through Kondo scattering in Cu/Py lateral spin valves
自旋扩散长度的温度依赖性通常反映了负责自旋弛豫的散射机制。在非磁性金属中，可以合理地预期Elliot-Yafet机制发挥作用，因此自旋扩散长度的温度依赖性可能与电阻率成反比。在横向自旋阀测量中，已经发现在低温下自旋扩散长度意外地减小。通过测量用不同纯度的Cu制作的横向Py/Cu/Py自旋阀的输运性质，我们提取了一个自旋扩散长度，该长度仅在存在近藤效应的情况下在30 K以下显示这种抑制。我们计算了自旋弛豫速率，并分离出磁性杂质的贡献。我们发现磁性杂质的自旋翻转概率为34%。我们的半定量分析证明了近藤散射在自旋弛豫中的主导作用，即使在1 p. p.m.量级的低浓度下，并因此解释了我们和其他人观察到的自旋扩散长度的减小。
2015-12-10 cond-mat.mes-hall
Nonlinear magnetotransport in dual spin valves
双自旋阀磁电阻效应的最新实验测量[A. Aziz等人，物理修订信函103，237203（2009）]揭示了一些在其他系统中没有观察到的输运的非线性特征。我们提出了一个描述双自旋阀中电流相关电阻（和巨磁电阻）的唯象模型。该模型是基于一个修改后的Valet-Fert方法，并考虑到体/界面电阻和体/界面自旋不对称参数的中心磁性层上的自旋积累的依赖性，因此对充电电流。这种非线性模型解释了最近的实验观察。
2010-05-22 cond-mat.mes-hall
Non-collinear single-electron spin-valve transistors
我们研究了通过一个小的金属簇连接到两个铁磁引线（单电子自旋阀晶体管）的“正统模型”的库仑阻塞的相互作用对运输的影响。岛和铁磁引线上的自旋积累之间的非局部交换被示出为影响的传输特性，如电流和自旋转移扭矩作为磁配置，栅极电压和施加的磁场的函数。
2005-04-06 cond-mat.mes-hall
The Nuclear Spin Environment in Lateral GaAs Spin Valves
固体中的自旋自由度提供了超越基于电荷的电子学的机会，并且被积极地研究用于自旋电子学和量子计算。然而，这些自旋与其原生环境的相互作用可能会产生不利的影响，如自旋弛豫和退相干。在这里，我们使用一个全电，横向GaAs自旋阀来操纵和调查固有的核自旋系统。Hanle卫星用于确定以前未探索的温度范围内的核自旋弛豫速率，该温度范围低至100 mK，T1时间长达3小时。尽管金属的电阻率的温度依赖性，所观察到的弛豫速率显示出次线性的温度依赖性。这与在金属中观察到的Korringa弛豫机制形成对比，但与离金属-绝缘体过渡不远的无序相互作用导体中的超精细介导弛豫并不矛盾。我们讨论了可能的弛豫机制，并进一步研究核自旋极化的不均匀性。
2011-10-01 cond-mat.mes-hall
Spin heat accumulation and spin-dependent temperatures in nanopillar spin valves
自从发现巨磁电阻效应以来，利用电子的固有角动量开辟了新的自旋基器件概念。自旋相关电导率的自旋向上和自旋向下电子的双通道模型很好地描述了这种器件中的自旋和电荷输运。在研究热与自旋输运之间的相互作用或自旋热电子学时，直到最近才假设两种自旋物质总是处于相同的温度。在这里，我们报告的观察不同的温度为自旋上（T_ \uparrow）和自旋下（T_ \downarrow）电子在纳米柱自旋阀受到热流。自旋热积累（T_s = T_ \uparrow -T_PDMATHABMN）的弱弛豫，特别是在室温下，对于我们的器件中探测它是必不可少的。使用3D有限元建模的自旋热积累（SHA）的值为120 mK和350 mK，分别在室温和77 K，这是10%的顺序的总温度偏差的支柱提取。这种技术独特地允许在低能量和高温下研究非弹性自旋散射，这是不可能的光谱方法。
2013-01-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Response of a spin valve to a spin battery
本研究发现合适对称条件下的自旋阀对自旋电池有通断响应，可作为理想自旋晶体管，能通过纯自旋流或纯自旋积累产生无限大磁电阻，并讨论了相关磁性结构。
2024-10-07 cond-mat.mes-hall
Decay of spin polarized hot carrier current in a quasi one-dimensional spin valve structure
本文研究了自旋阀结构中自旋极化热载流子电流的空间衰减，该结构由半金属铁磁接触和半导体量子线组成。由于Rashba自旋轨道相互作用引起的半导体中的D 'yakonov-Perel'自旋弛豫，电流衰减。相关的弛豫长度被发现随着晶格温度的增加而减少（在30-77 K的范围内），并表现出非单调依赖于驱动电流的电场。的弛豫长度是几十微米，这是至少一个数量级大于已在可比的温度，Rashba相互作用强度和电场的二维结构的理论计算。这种改进是一维载流子限制的结果，其不一定抑制载流子散射，但仍然抑制D 'yakonov-Perel'自旋弛豫。
2003-10-10 cond-mat.mes-hall
Enhancement of spin relaxation time in hydrogenated graphene spin valve devices
石墨烯中的氢吸附物很有趣，因为它们不仅是强库仑散射体，而且还诱导碳网络的轨道杂化从sp^2变为sp^3。这种变化增加了自旋-轨道耦合，预计将在很大程度上改变自旋弛豫。在这项工作中，我们报告的变化，由于等离子体氢化的石墨烯的自旋输运性质。我们观察到一个高达三倍的增加后，适度的氢暴露的自旋弛豫时间τ_S。τ_S的增加伴随着电荷和自旋扩散系数的减小，导致自旋弛豫长度λ_S的微小变化。在高载流子密度下，我们获得了7微米的λ_S，这允许在11微米的距离上进行自旋检测。氢化后的τ_S值高达2.7纳秒，在室温下测量。
2012-09-11 cond-mat.mes-hall
Infinite magneto-resistance and bipolar effect in spin valves driven by spin batteries
本文提出满足特定对称性条件的自旋阀在自旋电池驱动下可产生无限磁阻效应（IMR）并关联Johnson晶体管双极效应，突破传统GMR限制。
2024-11-15 cond-mat.mes-hall
Estimation of spin relaxation lengths in spin valves of In and In2O3 nanostructures
我们报道了横向铁磁-非磁-铁磁自旋阀器件中自旋极化电流的电注入和检测，铁磁是钴，非磁是铟（In）或氧化铟（In 2 O3）纳米结构。通过在光刻预图案化结构上沉积纯In来生长In纳米结构。通过氧化In纳米结构得到In 2 O3纳米结构。自旋阀器件是通过两步电子束光刻在纳米结构上沉积微磁体来制造的。在10 K下测量的两种类型的自旋阀器件中观察到明显的自旋开关行为。根据测量的自旋信号，估算出In和In 2 O3纳米结构的自旋弛豫长度（λN）分别为449.6nm和788.6nm。
2016-09-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Theory of transport through noncollinear single-electron spin-valve transistors
本文研究了非共线单电子自旋阀晶体管中的电子输运。它由一个小的金属岛弱耦合到两个非共线磁化方向的铁磁引线。电流受库仑充电和自旋积累的影响。此外，库仑相互作用和隧道耦合到自旋极化的引线的相互作用产生多体交换场，其中累积的岛自旋进动。我们分析了这种交换场在线性和非线性传输制度的影响。特别地，我们发现交换场可以引起岛的自旋取向对栅极电压的高灵敏度。
2011-12-12 cond-mat.mes-hall
Contact Induced Spin Relaxation in Graphene Spin Valves with Al2O3 and MgO Tunnel Barriers
我们通过系统地比较自旋吸收，其他接触诱导效应（例如边缘场等），以及具有MgO阻挡层、Al2O3阻挡层和透明接触的石墨烯自旋阀的体自旋弛豫。我们得到的有效自旋寿命拟合Hanle自旋进动数据与两个模型，包括或不包括自旋吸收的影响。结果表明，额外的接触引起的自旋弛豫以外的自旋吸收占主导地位的接触效果。对于隧穿接触，我们发现合理的协议之间的两个模型的中位数差异约20%的MgO和10%的Al2O3。
2015-12-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Zero-bias anomaly in cotunneling transport through quantum-dot spin valves
我们预测了一个新的零偏置异常的微分电导通过一个量子点耦合到两个铁磁导线与反平行磁化。这种异常在起源和性质上不同于通过量子点传输的其他异常，例如近藤效应。它发生在库仑阻塞谷中，带有一个未成对的点电子，它是单势垒和双势垒共隧穿过程相互作用的结果，以及它们对点中自旋积累的影响。当施加磁场时，异常变得显著改变。
2005-07-22 cond-mat.mes-hall
Spin injection and detection up to room temperature in Heusler~alloy/$n$-GaAs spin valves
在20 - 300 K温度范围内测量了Co $_2$ FeSi/ $n$ -GaAs横向非局域自旋阀的自旋注入效率和自旋寿命。我们观察到大（$\sim$ 40 $μ$ V）自旋阀信号在室温和注入器电流$10^3~$ A/cm $^2$，促进制造自旋阀分离小于1 $μ$ m自旋扩散长度和应用正向偏压的检测器接触。自旋输运参数的测量通过比较自旋阀信号的注入器-检测器接触分离依赖性与自旋漂移和扩散的数值模型。在最低温度下自旋注入效率的明显抑制反映了在大自旋积累的情况下普通漂移扩散模型的崩溃。在整个温度范围内，D 'yakonov-Perel自旋寿命的理论计算值与$n$ -GaAs自旋寿命的实测值吻合得很好。
2016-10-12 cond-mat.mes-hall
Diode effect in the lateral spin valve
我们提出了一个可能的实验装置，非互易电子输运在横向自旋阀由于非共面分布的磁矩（和场）的系统。一些金属（Al，Cu）和半导体（GaAs，InSb等）由于大的自旋翻转长度（0.3- 2.0 $μm$），证明了即使在室温下也会有自旋积累。在基于这种材料和两个平行磁电极的横向自旋阀中观察到了Hanle旋进。我们提供的理论估计表明，在配置与非平行磁电极的非互易效应是相同的顺序的值的效果，由于汉勒进动。这使得有可能观察到非可逆的电子输运，作为它们在所提出的系统中自旋1/2代数的非对易性的表现。非共面磁系统的这种性质在非共面型自旋电子器件中具有潜在的应用价值。
2019-07-04 cond-mat.mes-hall
The Magneto-coulomb effect in spin valve devices
讨论了磁库仑效应对自旋阀器件磁电导的影响。我们表明，MCE可以诱导几个百分点或更多的磁导率，依赖于库仑阻塞的强度。此外，MCE诱导的磁导作为栅极电压的函数改变符号。我们强调的重要性，分离电导的变化引起的MCE从那些由于自旋阀器件中的自旋积累。
2006-04-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.other
Electron-electron interaction induced spin thermalization in quasi-low-dimensional spin valves
我们研究了自旋热化，即，小自旋阀中电子-电子散射引起的自旋间能量弛豫。当自旋阀间隔物的一个或两个尺寸小于热相干长度时，直接自旋能量交换速率发散并且需要通过样品尺寸来正则化。在这里，我们考虑两个模型系统：长准一维线和薄准二维片。
2010-04-21 cond-mat.mes-hall
Nanosecond spin relaxation times in single layer graphene spin valves with hexagonal boron nitride tunnel barriers
我们提出了一个实验研究的自旋输运在单层石墨烯使用六方氮化硼（h-BN）的原子片作为自旋注入的隧道势垒。虽然h-BN有望有利于自旋注入，但以前的实验研究无法在纳秒范围内实现自旋弛豫时间，这表明接触可能存在潜在问题。在这里，我们研究了具有h-BN势垒的石墨烯自旋阀中的自旋弛豫，并观察到超过纳秒的室温自旋寿命，这提供了实验证实，h-BN确实是用于自旋注入石墨烯的良好势垒材料。通过对不同厚度的h-BN进行测量，我们表明，对于在石墨烯中实现高非局域自旋信号和更长的自旋弛豫时间，少层h-BN是比单层更好的选择。
2016-08-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Surface spin flip probability of mesoscopic Ag wires
通过对坡莫合金/Ag横向自旋阀的非局域自旋阀和Hanle效应测量，研究了扩散输运机制下介观Ag丝的自旋弛豫。动量和自旋弛豫时间之间的比率在低温下不是恒定的。这可以用Elliott-Yafet自旋弛豫机制来解释，即考虑动量表面弛豫时间与温度有关。我们提出了一个模型，分别确定自旋翻转概率的声子，杂质和表面散射，发现自旋翻转概率是最高的表面散射。
2010-02-17 cond-mat.mes-hall
Spin diffusion length of Permalloy using spin absorption in lateral spin valves
我们采用自旋吸收技术在横向自旋阀提取的自旋扩散长度坡莫合金（Py）作为温度和电阻率的函数。观察到自旋扩散长度与Py的电导率的线性关系，证明Elliott-Yafet是坡莫合金中占主导地位的自旋弛豫机制。用文献中发现的其他数据完成数据集，我们获得了$λ_{Py}= (0.91\pm 0.04) (fΩm^2)/ρ_{Py}$。
2019-04-03 cond-mat.mes-hall
Spin relaxation mechanism in Silver nanowires covered with MgO protection layer
利用坡莫合金/银横向自旋阀的非局域自旋阀测量方法研究了具有MgO表面保护层的银纳米线的自旋翻转机制。介导的表面散射的自旋翻转事件有效地抑制了MgO盖层。自旋弛豫过程在Elliott-Yafet机制的框架下得到了很好的描述，从而精确地确定了纳米线中声子或杂质介导的动量散射的自旋-filp散射几率.温度依赖的自旋-晶格弛豫遵循布洛赫-格吕奈森理论，并落在一价金属的通用曲线上，如从体材料的传导电子自旋共振数据确定的莫诺和伯纽标度中。
2012-01-30 cond-mat.mes-hall
Shot Noise Induced by Nonequilibrium Spin Accumulation
当电流通过势垒时，电子在势垒处的分配过程产生散粒噪声，反映了电荷的离散性质。本文报道了在全半导体横向自旋阀器件中观察到的与非平衡自旋积累引起的自旋电流有关的过量散粒噪声。我们发现这种多余的散粒噪声与自旋流成正比。此外，我们还通过测量电流噪声定量地确定了自旋注入诱导的电子温度。我们的实验表明，自旋积累驱动的散粒噪声提供了一种新的手段，研究非平衡自旋输运。
2015-01-25 cond-mat.mes-hall
Magneto shot noise in noncollinear diffusive spin-valves
本文发展了一种半经典Boltzmann-Langevin理论，研究了由隧道接触连接到非共线磁化的铁磁库的扩散正常金属自旋阀中的自旋极化散粒噪声。通过考虑正常金属中自旋反转过程和自旋积累矢量的进动，得到了涨落自旋电荷分布和电流密度矩阵关联的基本方程.将该理论应用于双端FNF结构，我们发现，对于自旋反转强度小且极化程度大的端部，散粒噪声散粒噪声随磁化矢量夹角的变化呈现非单调变化。虽然散粒噪声几乎与平行配置的正常结构值不变，并且增加到远高于反平行配置的正常值，但是它在中间角度处基本上受到抑制，这取决于N金属和隧道接触的电导的比率。我们还证明了显着的效果的极化和自旋翻转散射的散粒噪声，揭示了弛豫和旋进之间的相互作用，在N金属的自旋积累矢量。
2006-04-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech
Spin transport enhancement by controlling the Ag growth in lateral spin valves
利用横向自旋阀结构研究了生长条件对银自旋输运性质的影响。通过改变Ag的沉积条件从多晶到外延生长，我们已经观察到自旋扩散长度的相当大的增强，从$λ_{Ag}$ = 449 $\pm$ 30到823 $\pm$ 59 nm。研究表明，减小晶界对自旋弛豫机制的贡献是提高金属纳米结构自旋扩散长度的有效途径。
2014-10-15 cond-mat.mes-hall
Transport through quantum-dot spin valves containing magnetic impurities
我们研究了在隧道势垒或量子点上存在局域自旋的情况下，通过耦合到非共线磁化铁磁体的单能级量子点的输运。对于嵌入在隧道势垒中的自旋，我们发现电流诱导的自旋开关，通过势垒的自旋依赖性隧穿和点上的自旋积累导致电流中的特征信号之间的相互作用。此外，我们发现巨大的Fano因素，由于随机电报噪声。对于非共线的几何形状，取决于杂质自旋状态的交换场导致在输运性质的特征指纹。在量子点上的自旋的情况下，我们发现，频率相关的Fano因子可以用来研究的非平凡动力学的点上的自旋之间的相互作用和耦合到外部和交换磁场之间的相互作用。
2010-12-23 cond-mat.mes-hall
Effect of anisotropic spin absorption on the Hanle effect in lateral spin valves
我们成功地描述了自旋流的动力学性质，包括横向自旋阀中纵向和横向自旋的不同自旋吸收机制，这使得能够阐明非磁体中的内在自旋输运和弛豫机制。推导的自旋寿命被发现独立的接触类型。从Hanle测量数据中的傅里叶变换提取的自旋电流的渡越时间分布，自旋电流的速度在银与Py/Ag欧姆接触原来比从广泛使用的模型预期的要快得多。
2013-12-29 cond-mat.mes-hall
Towards wafer scale fabrication of graphene based spin valve devices
我们演示了在铜基化学气相沉积（Cu-CVD）合成的晶片级单层（SLG）和双层石墨烯（BLG）中图案化的自旋阀阵列中的自旋的注入、传输和检测。我们观察到的自旋弛豫时间与剥离的石墨烯样品的报告相当，表明CVD特定的结构差异，如纳米波纹和晶界不限制本样品中的自旋输运。我们的观察使Cu-CVD石墨烯成为大规模自旋电子应用的有前途的材料选择。
2011-04-25 cond-mat.mes-hall
Nonequilibrium dynamics in a spin valve with noncollinear magnetization
利用量子-经典混合运动方程方法研究了偏压下自旋阀中的自旋动力学和自旋转移矩。我们发现，局域化的经典磁矩和传导电子之间的相互作用诱导了一个复杂的有效的交换耦合的磁性层之间。这导致即使在平衡状态下，层各向异性轴的磁化强度也会降低。引入一个有限的偏置电压触发自旋电流和相关的自旋转移扭矩，进一步倾斜的磁化和管理自旋动力学的弛豫过程。分析不同的情况下所施加的偏置电压，我们表明，对称和不对称的电压降可以导致弛豫时间的自旋动力学不同的几个数量级在可比的电荷电流。在这两种情况下，我们观察到的共振功能，在那里的松弛被提升时，化学势的铅匹配的自旋阀电子的状态密度的最大值。
2022-11-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.other
Computational study of microwave oscillations in absence of external field in nonstandard spin valves in the diffusive transport limit
当自旋阀由具有不同自旋对称性的磁性膜组成时，在自旋隔离物中可能建立异常（逆）自旋积累。这导致了自旋转移力矩对磁化之间的角度的波动依赖性，正如自旋相关扩散输运模型所预测的那样，并且也得到了实验证实。利用这些预测，我们已经数值研究了在Co（8 nm）/Cu（10 nm）/Py（8 nm）纳米柱中存在这样的波矩的磁化动力学，考虑扩展和蚀刻的Co层的几何形状。在这两种情况下，我们指定的条件出现在没有外部磁场和忽略热波动的面外进动。我们证明了波浪状扭矩角依赖性的假设是完全符合实验观察。我们还表明，实验报道的一些功能，如频率与电流行为的非线性斜率，超出了宏观自旋近似的适用范围，只能通过全微磁分析来解释。
2009-07-20 cond-mat.mes-hall
Comparison between thermal and current driven spin-transfer torque in nanopillar metallic spin valves
我们研究了纳米柱金属自旋阀中的热自旋转移矩（TSTT）和自旋相关的塞贝克效应（SDSE）之间的关系，该效应在金属铁磁体上施加温度梯度时产生自旋电流。将其角度依赖性（aSDSE）与同一器件上的角度相关磁阻（aMR）测量进行比较，我们能够验证在我们的器件中建立了小的自旋热积累。从SDSE测量和在我们的自旋阀器件中观察到的0.8 mA的电流驱动STT开关电流，估计需要230 K的温差来产生等量的TSTT。专门针对研究TSTT的实验显示了由磁性层的整体加热主导的响应。将其与电流驱动的STT实验进行比较，我们估计只有约10%的响应是由于TSTT。这使我们得出结论，TSTT主导的开关需要直接耦合到一个完美的散热器，以尽量减少整体加热的影响。然而，当进一步研究和优化时，加热、STT和TSTT的组合效应可以证明对诱导磁化切换有用。
2014-07-08 cond-mat.mes-hall
Local magnetoresistance in Fe/MgO/Si lateral spin valve at room temperature
本文报道了二端结构的室温局域磁电阻效应。通过采用1.6 nm厚的MgO隧道势垒，增加了自旋注入效率，导致大的非局域磁电阻。在室温下的非本地磁阻的大小估计为0.0057欧姆。结果，即使在室温下，在局部磁阻测量中也观察到清晰的矩形信号。我们也借由分别测量每个接点的自旋累积电压来探讨局部磁电阻的起源。
2014-01-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Spin Relaxation in Graphene with self-assembled Cobalt Porphyrin Molecules
在石墨烯自旋电子学中，局域磁矩与电子自旋的相互作用为探索潜在的自旋弛豫机制铺平了新的道路。石墨烯上的有机钴卟啉（CoPP）分子的自组装层通过卟啉结合的钴原子的磁矩为此类研究提供了所需的平台。在这项工作中，石墨烯自旋阀器件的自旋输运性质的研究功能化与这样的CoPP分子作为温度的函数，通过非本地自旋阀和Hanle自旋进动测量报告。对于功能化（分子）器件，我们观察到自旋弛豫时间（τs）的略微减小，这可能是在分子磁矩存在下石墨烯中电子自旋的增强的自旋翻转散射的指示。对于低质量样品（低迁移率），分子层的影响被掩盖，这可能是由于Elliot-Yafet（EY）型自旋弛豫机制的主导作用。
2015-06-18 cond-mat.mes-hall
Laser-Induced Current Transients in Ultrafast All-Optical Switching of Metallic Spin Valves
University of Lancashire（兰开夏大学）；Seagate Technology（希捷科技）
研究通过原子级自旋动力学揭示了激光诱导电流瞬态在金属磁阻阀全光开关中的作用机制，发现非平衡热电子和自旋极化电流主导开关过程，并在高能量下产生多域结构。
2026-02-20 cond-mat.mes-hall
Anisotropic and controllable Gilbert-Bloch dissipation in spin valves
自旋阀形成了从磁阻读取头到自旋转移力矩振荡器的广泛的自旋电子学概念和器件中的关键构建块。我们阐明了在自由层中的磁阻尼的角度的依赖关系，其平衡磁化与固定层。自旋泵介导的阻尼是各向异性和张量，吉尔伯特和布洛赫类条款。我们的研究揭示了一种机制，通过固定层磁化方向，特别是当磁铁是电绝缘的自由层阻尼在原位从可忽略不计到一个大的值。此外，我们预计布洛赫的贡献，出现在非磁性间隔的纵向自旋积累在自旋阀的其他现象中发挥了重要作用。
2019-04-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Spin Accumulation and Spin Relaxation in a Large Open Quantum Dot
我们报道了在微米尺度的开放量子点中自旋向上和自旋向下的电子之间的不平衡的电子控制和测量。自旋注入和检测是通过量子点接触实现的，量子点接触被调谐为具有自旋选择性传输，每个点有四个接触，用于实现非局域自旋阀电路。这为自旋电子效应的研究提供了一个有趣的系统，因为与储层的接触可以被高精度地控制和表征。我们展示了如何可以用来提取在一个单一的测量点内的电子自旋的弛豫时间~ 300 ps和自旋极化的接触P ~ 0.8的程度。
2008-08-22 cond-mat.mes-hall
Control of spin current by a magnetic YIG substrate in NiFe/Al nonlocal spin valves
研究了磁性绝缘体（钇铁石榴石- YIG）衬底对Ni $_{80}$ Fe $_{20}$ /Al非局域自旋阀（NLSV）器件自旋输运性质的影响。YIG衬底上的NLSV信号比非磁性SiO $_2$衬底上的NLSV信号低约2至3倍，表明自旋电流的显著部分在Al/YIG界面处被吸收。通过测量不同注入-探测距离下的NLSV信号，并采用考虑Al/YIG界面自旋电流吸收的三维自旋输运模型，我们得到了有效的自旋混合电导$G_{\uparrow\downarrow}\simeq 5 - 8\times 10^{13}~Ω^{-1}$ m $^{-2}$。我们还观察到一个小的，但清晰的调制的NLSV信号旋转时，相对于固定的自旋极化的自旋积累在Al的YIG磁化方向。自旋弛豫由于热磁振子或粗糙的YIG表面可能是负责观察到的小调制的NLSV信号。
2015-03-20 cond-mat.mes-hall
Spin transport in self assembled all-metal nanowire spin valves: A study of the pure Elliott-Yafet mechanism
我们报道了全金属纳米线自旋阀结构中自旋输运的实验研究。纳米线的直径为50 nm，由三层组成-钴，铜和镍。根据实验结果，我们认为顺磁体铜中的主要自旋相关机制是与频繁的界面粗糙散射相关联的Elliott-Yafet模。这种模式是压倒性的优势超过所有其他模式，使我们能够研究纯艾略特-Yafet模式在隔离。我们推断，在我们的纳米线中，与这种机制相关的有效自旋弛豫长度约为16 nm，并且在1 - 100 K范围内与温度相当无关。相应的自旋弛豫时间约为100飞秒。我们还发现，自旋弛豫长度或时间是相当独立的电场驱动的电流在0.75 - 7.5 kV/cm的范围内。
2005-11-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Absence of hyperfine effects in $^{13}$C-graphene spin valve devices
与$^{12}$ C相反，碳同位素$^{13}$ C具有核磁矩并且可以在石墨烯中诱导电子自旋退相。由于天然碳同素异形体中$^{13}$ C的丰度较低（$\sim$ 1%），该效应通常被忽略。化学气相沉积（CVD）允许仅从$^{13}$ C前体人工合成石墨烯，潜在地放大核磁矩的影响。在这项工作中，我们研究了纯$^{13}$ C-石墨烯中的超精细相互作用对其自旋输运性质的影响。使用Hanle进动测量，我们确定自旋弛豫时间，并观察到$τ_{s}$随着掺杂的微弱增加和$τ_{s}$随着温度的微弱变化，如在天然石墨烯中。为了比较，我们研究了纯$^{12}$ C-石墨烯中的自旋输运，也是通过CVD合成的，并且观察到类似的自旋弛豫性质。由于超精细效应的签名可以在倾斜自旋阀和Hanle配置中更好地解决，我们使用有限元建模来模拟典型石墨烯性质的超精细磁场存在下的倾斜信号。与GaAs的情况不同，与$^{13}$ C核的超精细相互作用对电子自旋输运的影响非常微弱，即使对于完全极化的核系统也是如此。此外，在测量的倾斜自旋阀和汉勒效应没有超精细功能可以解决。实验证实了石墨烯中超精细相互作用的弱特征和$^{13}$ C原子在自旋退相过程中的作用可以忽略不计。
2014-04-25 cond-mat.mes-hall
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
Alternating Spintronics: Capacitive Behavior of Spin Valves and Resonator Applications
Fudan University（复旦大学）；Shanghai Research Center for Quantum Sciences（上海量子科学研究中心）；Hefei National Laboratory（合肥国家实验室）
本研究通过时间依赖自旋扩散模型揭示了自旋阀在交变电流下的电容特性，为高频自旋电子器件开发提供了新思路。
2025-06-27 cond-mat.mes-hall physics.app-ph
Electrical Detection of Spin Precession in Single Layer Graphene Spin Valves with Transparent Contacts
利用非局域自旋阀方法研究了室温下单层石墨烯中的自旋积累和自旋进动。研究了非局域磁电阻对电极间距的依赖关系，结果表明自旋扩散长度约为1.6微米，自旋注入/探测效率为0.013。电检测的自旋进动证实，非本地信号来源于自旋注入和运输。Hanle自旋进动数据的拟合产生~84 ps的自旋弛豫时间和~1.5微米的自旋扩散长度，这与通过间距依赖性获得的值一致。
2009-05-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Detecting and Switching Magnetization of Stoner Nanograin in Non-local Spin Valve
从理论上研究了非局域自旋阀（NLSV）器件中超小Stoner纳米颗粒的磁化检测和开关。借助于速率方程，可以在相同的基础上对读出磁化的NLSV信号和开关过程进行统一描述。该设置可以被视为通过顺序隧穿将晶粒连接到两个非磁性引线。在一个引线中，由于NLSV中的自旋注入，自旋向上和自旋向下电子的化学势被分裂。这种分裂（或自旋偏置）对NLSV信号和磁化切换的临界条件至关重要。通过使用标准的自旋扩散方程和参数从最近的NLSV设备，自旋偏置的幅度估计，并发现足够大的驱动磁化切换的钴纳米颗粒在早期的实验中报道。由此提出了在连续隧穿机制中NLSV信号的微观解释，其显示了由于晶粒的超小尺寸而产生的性质。在反转点处的动力学表明，由于用于读出NLSV信号的浮置引线中的电子积累，在反转期间可能存在自旋极化电流而不是预期的纯自旋电流。
2009-09-03 cond-mat.mes-hall
Modeling the Oblique Spin Precession in Lateral Spin Valves for Accurate Determination of Spin Lifetime Anisotropy: Effect of Finite Contact Resistance and Channel Length
自旋寿命各向异性是研究石墨烯和二维异质结构材料自旋弛豫机制的重要物理量。本文推广了有限接触电阻横向自旋阀中自旋斜进动的扩散输运方程。这产生了一种确定自旋寿命各向异性比τ =τ $_{\perp}$ /τ $_{\parallel}$的方法，其是垂直于石墨烯表面和平行于石墨烯表面极化的自旋的寿命之间的比率。通过求解定态Bloch方程，我们证明了斜自旋进动信号的线形可以用六个无量纲参数来描述，并可以解析求解。我们表明，各向异性的自旋进动特性可以强烈抑制接触诱导的自旋弛豫起源于沟道材料和电极之间的电导失配。为了准确地提取自旋寿命各向异性比，我们开发了一个封闭的形式方程，包括有限的接触电阻的影响。此外，我们证明，在高接触电阻制度，准确地确定自旋寿命各向异性所需的最小通道长度足够低的外部磁场仅由通道材料的扩散系数，而不是自旋扩散长度。我们的工作提供了一个精确的模型，以提取自旋寿命各向异性比的斜自旋进动测量，并可以用来指导这种测量的设备设计。
2018-01-11 cond-mat.mes-hall
