Giant fluctuations of local magnetoresistance of organic spin valves and non-hermitian 1D Anderson model
受最近的实验的启发，其中隧道磁阻（TMR）的自旋阀的本地测量，我们从理论上研究沿磁化电极表面的TMR的分布。我们表明，即使在没有界面效应（如杂交由于供体和受体分子），这种分布是非常广泛的，负TMR的区域的一部分是可观的，即使平均TMR是积极的。局部符号反转的起源是在源极和漏极之间的载流子的非相干输运过程中随后的自旋旋转幅度的量子干涉。我们发现当地TMR的分布，正是通过绘制正式的相似性演化的旋量的时间和沿一维链的安德森模型中的反射系数。数值模拟结果证实了所得到的结果。
2013-11-05 cond-mat.mes-hall
A Double Quantum Dot Spin Valve
自旋电子学中最基本和长期的目标是电调谐高效的自旋注入器和检测器，优选地与纳米级电子器件兼容。在这里，我们证明了所有这些点使用半导体量子点（QD），单独自旋极化的铁磁分裂栅（FSG）。作为原理的证明，我们制造了一个双量子点自旋阀组成的两个弱耦合的半导体量子点在InAs纳米线（NW），每个独立的FSG，可以被磁化平行或反平行。在零外磁场下的隧穿磁电阻（TMR）实验中，我们发现两种反平行结构的自旋阀电导大大降低，量子点极化为$\sim 27\%$ .通过小的外部场和优化的栅极电压可以显著改善TMR，这导致在$+80\%$和$-90\%$之间的连续电可调谐的TMR。一个简单的模型定量再现了我们的所有研究结果，表明门可调量子点极化的$\pm 80\%$。这种通用的自旋极化量子点适用于各种应用，例如在各种纳米电子学实验中的自旋投影和相关实验。
2019-12-04 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
Tunnel magnetoresistance in organic spin valves in the regime of multi-step tunneling
本文分析了自旋阀模型，其中磁化电极之间的电子输运是由于多步隧穿。受最近有机自旋阀实验的启发，我们假设在输运过程中的自旋记忆损失是由于随机超精细场作用于电子，而它等待下一个隧穿步骤。令人惊讶的是，我们确定的三步配置的网站，隧道磁阻（TMR）是负的，这表明电极的反平行磁化的电阻小于平行磁化。我们分析了这些配置的相位体积相对于现场超精细领域的幅度和相对取向。TMR的符号反转效应完全是由于自旋翻转振幅在每个位置上的干扰，它不会出现在普遍接受的自旋输运概率描述中。多步非弹性隧穿的另一个特征是电子在最近的邻居之间弹跳，同时等待“硬”跳跃。我们证明，这种反弹，是绝对无关紧要的电流传导，可以强烈影响自旋记忆损失。这种效应也是干扰源。
2013-08-17 cond-mat.mes-hall
In-Plane Magnon Valve Effect in Magnetic Insulator/Heavy Metal/ Magnetic Insulator Device
提出MI/HM/MI三明治结构的面内磁振子阀，利用磁邻近效应实现纵向电导随磁化方向变化，MVR可达100%，并展示其作为磁敏传感器的潜力。
2023-12-29 cond-mat.mes-hall physics.app-ph
Electronic statistics-on-demand: bunching, anti-bunching, positive and negative correlations in a molecular spin-valve
量子传输的一个长期目标是使用噪声而不是平均电流来进行信息处理。然而，实现这一点需要按需控制电流中的量子波动。在本文中，我们从理论上证明，通过分子自旋阀的运输提供了许多不同的统计电子隧穿事件。简单地通过改变高度可调的参数，例如电极自旋极化、磁化角和电压，人们能够在泊松行为、电子隧穿的聚束和反聚束以及正和负时间相关性之间切换。该分子自旋阀是由一个单一的自旋简并分子轨道与本地电子排斥耦合到两个铁磁铅允许的磁化方向相对于彼此旋转。电子输运通过Born-Markov主方程描述和波动与高阶等待时间分布进行了研究。对于高度磁化的平行排列的电极，我们发现，强正的时间相关性出现在第二个传输通道部分开放的电压范围内。这些是由自旋诱导的电子聚束引起的，这并不单独表现在稳态电流中。
2021-04-24 cond-mat.mes-hall
Sub-nanosecond switching in a cryogenic spin-torque spin-valve memory element with a dilute permalloy free layer
我们提出了一个研究的自旋阀纳米柱的脉冲电流开关特性的平面磁化稀坡莫合金和未稀释的坡莫合金自由层在弹道制度在低温下。稀坡莫合金自由层器件的开关速度快得多：坡莫合金自由（Ni 0.83Fe 0.17）层器件的特征开关时间为1.18 ns，而稀坡莫合金（[Ni 0.83Fe 0.17] 0.6Cu 0.4）自由层器件的特征开关时间为0.475 ns。弹道宏观自旋模型可以捕获数据趋势，其中相对于坡莫合金器件，稀坡莫合金自由层具有减小的自旋扭矩不对称参数、减小的自旋极化和增加的吉尔伯特阻尼。我们的研究表明，减少自由层的磁化增加了开关速度，同时大大降低了开关能量，并显示了一个有前途的路线，甚至更低的功率磁存储器件与超导电子兼容。
2019-05-30 cond-mat.mes-hall physics.app-ph
A two-terminal spin valve device controlled by spin-orbit torques with enhanced giant magnetoresistance
我们报告的电流诱导自旋轨道转矩和巨磁阻在一个单一的设备，以实现全电写入和读出的磁化相结合。该器件由垂直磁化的TbCo和Co层组成，由Pt或Cu间隔物隔开。通过这样的层的电流注入施加自旋轨道转矩和切换的Co层的磁化，而TbCo磁化保持固定。随后的电流注入较低的幅度感测的Co和TbCo层的磁化的相对取向，这导致在两个不同的电阻水平的平行和反平行对齐由于电流在平面内的巨磁阻效应。我们进一步表明，包括一个单一的TbCo/间隔层/Co三层的器件的巨磁电阻可以提高从0.02%到6%，通过使用铜间隔层代替Pt。这种类型的设备提供了一个替代路线的两端自旋电子存储器，可以与适度的努力制造。
2021-08-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Coherent spin-transfer precession switching in orthogonal spin-torque devices
我们目前的实验结果和宏观自旋模拟的正交自旋转移器件的开关特性，将平面外磁化极化层和平面内磁化自旋阀器件在低温下。在$T=4$ K，我们证明：高速确定性开关在短脉冲长度-下降到100 ps -与足够的测量统计数据，以建立一个切换错误率的$10^{-5}$ ;相干进动开关在较长的时间;和合奏退相干效应在更长的时间。有限温度宏自旋模型捕获的进动开关以及，但未能完全再现所有的退相干和开关错误的行为。
2017-11-28 cond-mat.mes-hall
Enhanced controllable triplet proximity effect in superconducting spin-orbit coupled spin valves with modified superconductor/ferromagnet interfaces
本研究通过在Nb/Pt/Co/Pt超导自旋阀的Co/Pt界面插入Cu或Au层，显著增强了自旋轨道耦合诱导的可控三重态邻近效应，为超自旋电子学器件开发提供了界面工程途径。
2024-04-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Comparison of stable spin textures in in-plane vs. out-of-plane magnetized exchange-biased multilayers
本文对比了面内与面外磁化交换偏置系统中两类稳定自旋织构的形成、结构与稳定性起源，明确了其异同与各自的物理机制。
2024-02-12 cond-mat.mes-hall
Homodyne-detected ferromagnetic resonance of in-plane magnetized nano-contacts: composite spin wave resonances and their excitation mechanism
这项工作提供了一个详细的调查测量的平面内场扫描的零差检测铁磁共振（FMR）光谱的扩展的Co/Cu/NiFe伪自旋阀堆栈使用纳米接触（NC）的几何形状。磁动力学产生的脉冲调制的微波电流和由此产生的整流直流混频电压，出现在整个NC在谐振，检测使用锁定放大器。最值得注意的是，我们发现，所测得的光谱的NiFe层是复合的性质和高度不对称的，与宽带激发的多个模式。此外，数据必须与两个洛伦兹函数拟合，以提取NiFe的吉尔伯特阻尼的合理值。借助于微磁模拟，我们得出结论：（i）对于面内场，在NC附近的rf奥斯特场在产生观察到的光谱中起主导作用，（ii）除了FMR模式，还产生交换主导的自旋波，和（iii）NC直径设置交换主导的自旋波的平均波矢量，与色散关系很好地吻合。
2016-04-05 cond-mat.mes-hall
Proximity Induced Vortices and Long-Range Triplet Supercurrents in Ferromagnetic Josephson Junctions and Spin Valves
利用Keldysh方法研究了几种扩散铁磁体/超导体结构中的超电流输运。我们分离出偶数和奇数频率分量，并确定相对贡献的单重态和三重态通道。我们首先考虑由均匀SFFS结构和三层SFFFS结构组成的一维约瑟夫森结构。我们的研究结果表明，SC垂直于FF界面流动，将锥形纹理产生的最有效的方式来观察的签名的远程SC。我们还考虑了三种不同类型的有限大小的二维结构进行施加磁场：一个统一的SFS结，和两个SFFS配置与不同的FF双层安排。在一种情况下，FF界面与SF界面平行，而在另一种情况下，FF结垂直于SF界面取向。对于均匀的SFS结，我们解析推导出的磁场感应SC和对电位，提供洞察的临界SC和邻近涡的变化。我们广泛的计算表明，诱导的长程SC可以深入渗透到均匀的FF双层时，单线态SC平行于FF界面流动，这是在形成鲜明对比的配置，SC垂直于FF界面流动。我们查明的起源诱导的三重态和单重态的相关性，通过分解的总SC的空间配置文件。我们发现，当F带的厚度不相等时，与平行于FF界面流动的SC相关联的长程SC的穿透更加明显。最后，我们表明，相应的实验可访问SFFN自旋阀提供了一个有效的平台，预测的长程效应可以有效地产生和探测。
2015-03-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Transport theory for femtosecond laser-induced spin-transfer torques
飞秒激光脉冲泵浦下磁性层的超快退磁伴随着超热电子的非热自旋极化电流。本文从理论上研究了非共线磁化自旋阀中的自旋电流。为此，我们引入了一个扩展的超扩散自旋输运模型，使处理非共线磁配置，并将其应用到垂直自旋阀的几何形状。我们展示了如何自旋转移扭矩出现由于这种机制，并计算其作用的磁化强度，以及后者如何取决于层的厚度和其他输运参数。我们证明了面外磁化自旋电流极化器存在一定的最佳厚度，使得作用在第二磁性层上的转矩最大。此外，我们研究了磁化动力学的超扩散自旋转移力矩由于热电子流采用Landau-Lifshitz-Gilbert方程。因此，我们表明，飞秒激光脉冲施加到一个磁性层可以激发在第二个磁性层的磁化小角度进动。我们比较我们的计算与最近的实验结果。
2018-02-23 cond-mat.mes-hall
Emergent Gauge Flux and Spin Ordering in Magnetized Triangular Spin Liquids: Applications to Hofstadter-Hubbard Model
International Center for Quantum Materials, School of Physics, Peking University（北京大学物理学院量子材料中心）；Beijing Key Laboratory of Quantum Devices, Peking University（北京大学北京量子器件重点实验室）；Collaborative Innovation Center of Quantum Matter（量子物质协同创新中心）
研究三角自旋液体中磁响应与规范磁通生成，通过J1-J2-Jχ模型揭示磁场效应竞争，应用于霍夫特纳- Hubbard模型和三角晶格反铁磁体。
2026-09-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Dynamics of thin-film spin-flip transistors with perpendicular source-drain magnetizations
“自旋翻转晶体管”是一种横向自旋阀，由铁磁源极漏极接触到一个薄膜正常金属岛组成，顶部有一个电浮置铁磁基极接触。利用磁电子电路理论和宏自旋Landau-Lifshitz-Gilbert方程，分析了源漏接触垂直于器件平面磁化的自旋翻转晶体管的\emph{dc}电流驱动磁化动力学.考虑了自旋翻转散射和自旋抽运效应。我们发现一个稳定状态旋转的基础磁化在GHz的频率是可调的源漏偏置。我们讨论了横向结构的优势，高频发电和驱动的纳米机械系统最近提出的纳米柱结构。
2006-01-27 cond-mat.mes-hall
