Microscopic theory of non local pair correlations in metallic F/S/F trilayers
我们考虑了具有金属或绝缘铁磁体的F/S/F三层膜的微观理论。金属铁磁体的三层膜是由两个铁磁体之间的非局域对关联的形成所控制的，而绝缘铁磁体则不存在这种关联。绝缘模型和铁磁模型之间的区别可以从最低阶图中理解。金属铁磁体受非局域对关联控制，铁磁电极具有平行自旋取向时，超导能隙较大。绝缘铁磁体由对断裂控制，如果铁磁电极具有平行的自旋取向，则超导能隙较小。同样的行为被发现在微观相变量中的无序的存在下，也在铁磁体的部分自旋极化的存在下。金属和绝缘三层膜的不同行为可以在实验中探索。
2001-11-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Microscopic theory of magnon-drag electron flow in ferromagnetic metals
施加在铁磁金属上的温度梯度不仅引起电子和磁振子的独立流动，而且由于它们的相互作用而引起拖曳电流。在本文中，我们提出了一个微观研究的电子流所引起的阻力，由于磁振子。分析基于$s$ - $d$模型，该模型描述了通过$s$ - $d$交换相互作用耦合的传导电子和磁振子。在电子子系统中引入磁性杂质作为自旋弛豫的来源。所获得的磁振子拖曳电子流与磁振子的熵和$α- β$（更准确地说，与$1 - β/α$）成比例，其中$α$是吉尔伯特阻尼常数，$β$是耗散自旋转移矩参数。这一结果与以前基于磁振子自旋动力的唯象结果几乎一致，并且由自旋转移和动量转移贡献组成，但前者稍有不同。用非平衡磁振子产生的非平衡自旋化学势解释了这一结果。
2018-12-03 cond-mat.mes-hall
Microscopic theory of equilibrium properties of F/S/F trilayers with weak ferromagnets
本文的目的是解释平行排列的弱铁磁体/超导体/铁磁体（F/S/F）三层（相当于F/S双层）自洽超导能隙的非单调温度依赖性。我们表明，这是由于Andreev束缚态的竞争与形成一个minigap。使用递归算法，我们详细讨论了各种参数的作用（超导体和铁磁体的厚度，铁磁体的相对自旋取向，交换场，温度，无序，界面的相互作用）。
2004-01-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Microscopic Calculation of Spin Torques in Disordered Ferromagnets
传导电子对磁化动力学的影响，表示为自旋扭矩，微观计算在一阶空间梯度和磁化的时间导数。特别注意的是所谓的$β$ -长期和吉尔伯特阻尼，$α$，在电子的自旋弛豫过程中，这是由淬灭的磁性（和自旋轨道）杂质建模的存在。所得到的结果，如$α\ne β$持有本地以及巡回铁磁性。
2006-05-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Microscopic Theory of Skyrmions in Quantum Hall Ferromagnets
本文提出了单层量子霍尔铁磁体中Skyrmions的微观理论。这是一个独特的特点，该系统的数量密度和自旋密度纠缠的内在规定的W $%_{\infty}$代数。Skyrmion和反Skyrmion态分别被构造为空穴激发态和电子激发态的W $_{\infty }$旋转态。它们是自旋织构，伴随着密度调制，降低库仑能量。计算了它们的激发能随塞曼带隙的变化，并与实验结果进行了比较。
2005-09-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el hep-th
Skyrmions and Quantum Hall Ferromagnets in Improved Composite-Boson Theory
提出了一种改进的量子霍尔铁磁体复合玻色子理论。它与微观波函数理论密切相关。其特征在于，场算符仅仅描述了代表偏离基态的物理自由度。它为分析\LLLd中的激发态提供了一个强有力的工具。激发包括Goldstone模和非局域拓扑孤子。孤子是分别带有U（1）和SU（2）拓扑荷的涡旋和Skyrmion。它们的经典组态是由它们的微观波函数导出的。计算了单个Skyrmion的激活能，很好地解释了实验数据。
1999-01-22 cond-mat.mes-hall
Microscopic theory for a ferromagnetic-nanowire/superconductor heterostructure: Transport, fluctuations and topological superconductivity
受Wang等人[Nature Physics 6，389（2010）]最近实验的启发，他们观察到铁磁钴纳米线邻近耦合到超导电极的非常不寻常的输运行为，我们研究了这种介观混合结构中的邻近效应和温度依赖性输运。我们假设，在隧道势垒的不对称性引起的Rashba自旋轨道耦合的障碍，使感生的p波超导铁磁体的存在。我们首先发展了Andreev散射在自旋轨道耦合界面的微观理论，推导出一组自洽的边界条件，并找到一个表达式的p波minigap的微观参数的接触。其次，我们研究了超导转变附近电阻的温度依赖性，发现它通常具有涨落诱导峰。电阻的上升与单粒子态密度的抑制有关，这是由于形成了涨落对，其隧穿被抑制。最后，我们讨论了这一点和相关的设置，涉及铁磁纳米线的上下文中的一维拓扑超导体。有人认为，要实现不成对端马约拉纳模式，不一定需要一个半金属态，但部分自旋极化可能就足够了。最后，我们提出了另一类相关的材料系统-铁磁半导体线耦合到铁磁超导体-直接实现Kitaev-Majorana模型应该特别简单。
2012-02-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Microscopic derivation of Spin-transfer torques in ferromagnets
自旋转移矩（STT）提供了铁磁体中电流感生现象的关键机制。虽然人们普遍认为STT涉及绝热和非绝热贡献，但它们的基本物理和有效性范围是相当有争议的。通过微观计算传导电子自旋对时变和空间非均匀磁场背景的响应，我们统一地导出了绝热和非绝热STT。我们的结果证实了宏观理论[物理。\textbf{93}，~127204（2004）]，所有系数完全匹配。我们的推导还揭示了一个基准的有效性的结果，这是用来解释最近的三个测量的非绝热STT在相当不同的设置。
2013-07-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci quant-ph
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
Microscopic Calculation of Spin Torques in Textured Antiferromagnets
对金属反铁磁体中的自旋转移矩和阻尼矩进行了微观计算。研究发现，由于AF输运特性，STT的符号与铁磁体中的符号相反，并且在AF间隙边缘附近，电流-STT转换因子增强。Néel矢量的耗散力矩参数$β_n$和阻尼参数$α_n$由电子的自旋弛豫引起。使用集体坐标证明了AF畴壁运动的物理后果，并指出了与铁磁情况的一些相似之处，如固有钉扎和$α_n = β_n$的特性。本文讨论了近角动量补偿温度的亚铁磁GdFeCo实验。
2021-03-13 cond-mat.mes-hall
Microscopic derivation of magnon spin current in a topological insulator/ferromagnet heterostructure
研究了拓扑绝缘体/铁磁体异质结构中的自旋-电转换效应。在自旋动量锁定的表面状态下，电流产生非平衡自旋累积，这导致作用于铁磁体的自旋轨道转矩。当铁磁体中的自旋完全平行于累积的自旋时，这个自旋-轨道力矩为零。然而，在自旋激发的存在下，磁振子和电子之间的耦合使我们能够获得非零扭矩。在本文中，我们考虑一个三维磁振子气体与二维无质量狄拉克电子系统在界面处耦合的异质结构模型。我们计算了由一个电场，这可以被解释为一个磁振子自旋电流，直到最低阶的电子-磁振子相互作用引起的扭矩。我们推导出的表达式为高，低的温度和估计的数量级的诱导自旋电流的现实材料在室温下。
2017-04-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Theory of spin-coherent transport through a defect spin state in a metal/ferromagnet tunnel junction during ferromagnetic resonance
我们描述了在偏置下，当铁磁接触的磁化在铁磁共振过程中进动时，在铁磁体和非磁性材料的界面处的缺陷自旋之间的相干相互作用。磁体通过优先允许平行自旋来过滤载流子，这导致缺陷上的动态自旋累积。作用在缺陷自旋位置上的局部有效场修改缺陷自旋的进动，这也修改通过缺陷的电荷电流。这种新形式的电流检测自旋共振揭示了缺陷的局部环境，从而可以产生缺陷的身份。
2018-01-04 cond-mat.mes-hall
Microscopic origin of level attraction for a coupled magnon-photon system in a microwave cavity
本文讨论了微波腔中铁磁体的磁振子-光子杂化系统中能级吸引的各种微观机制。讨论是基于连续介质的电磁理论，其中的铁磁体的内部磁化动力学的影响使用动态响应函数来描述。这种方法与耦合光子-磁振子动力学的量子化多振子模型是一致的。我们证明，提供模式之间的吸引力的相互作用，有效的响应函数应该是抗磁性的。磁光耦合被认为是有效的抗磁响应的一种机制，这是成比例的光子数。还强调了基于Aharonov-Casher效应的双重机制，而不是依赖于磁振子数。
2019-09-16 cond-mat.mes-hall
Spin Current and Current-Induced Spin Transfer Torque in Ferromagnet-Quantum Dot-Ferromagnet Coupled Systems
基于Keldysh的非平衡格林函数方法，研究了铁磁-量子点-铁磁耦合系统中自旋相关的输运性质.结果表明，自旋电流具有与电性电流完全不同的特性，通过改变两个磁化强度的相对取向，自旋电流的大小甚至可以改变其符号。发现当量子点在共振位置处的分立能级与偏置电压相匹配时，电流诱导自旋转移矩（CISTT）会大大增强。还讨论了CISTT、电流和自旋电流之间的关系。
2006-03-09 cond-mat.mes-hall
Spin-Flip Scattering Effect on the Current-Induced Spin Torque in Ferromagnet-Insulator-Ferromagnet Tunnel Junctions
我们研究了铁磁-绝缘层-铁磁隧道结中考虑自旋翻转散射的电流感生自旋转移矩。结果表明，自旋翻转散射可以诱导出额外的自旋力矩，使自旋力矩的最大值增大，并且与忽略自旋翻转散射的情况相比产生了角位移.研究了左右铁磁体分子场对自旋矩的影响。发现$τ^{Rx}/I_{e}$（$τ^{Rx}$是作用在右铁磁体上的自旋转移矩，$I_{e}$是隧穿电流）随分子场的变化而变化。在两个特定的角度，$τ^{Rx}/I_{e}$是独立的右铁磁体的分子场，导致在$τ^{Rx}/I_{e}$曲线上的两个交叉点对不同的分子场的相关取向。
2003-03-12 cond-mat.mes-hall
Electrical detection of spin pumping due to the precessing magnetization of a single ferromagnet
我们报告直接电检测自旋泵，使用横向正常金属/铁磁体/正常金属设备，其中单个铁磁体在铁磁共振泵自旋极化电子进入正常金属，导致自旋积累。由于铁磁体的自旋相关电导率，导致自旋电流回流到铁磁体中产生直流电压。通过比较不同的接触材料（Al和/或Pt），我们发现，与理论一致，正常金属的自旋相关的属性决定的直流电压的大小。
2006-09-05 cond-mat.mes-hall
Quantum Spin Tomography in Ferromagnet-Normal Conductors
我们提出了一个完整的重建非局域自旋相关的铁磁正常导体的理论。这种量子自旋层析成像是基于互相关测量的电流进入铁磁终端与可控的磁化方向。对于正常的注入器，非局域自旋关联是普遍的和强的。自旋翻转散射和铁磁注入器，通过增加注入器极化的相关性被抑制。
2010-02-12 cond-mat.mes-hall
Quantum Oscillations of Tunnel Magnetoresistance Induced by Spin-Wave Excitations in Ferromagnet-Ferromagnet-Ferromagnet Double Barrier Tunnel Junctions
利用Keldysh非平衡格林函数方法，研究了铁磁-铁磁-铁磁双势垒隧道结中，当两侧铁磁体的磁化方向与中间铁磁体的磁化方向反平行时，自旋波激发引起的隧道电导和磁阻量子振荡的可能性.研究发现，由于中间铁磁体中自旋积累引起的自旋密度和传导电子之间的s-d交换作用，微分电导和TMR确实随偏压的增加而振荡，这与最近在实验中观察到的现象相一致.讨论了磁振子模、电子能级以及中心铁磁体中的分子场对系统振荡输运性质的影响。
2008-01-22 cond-mat.mes-hall
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
Spin-Dependent Coulomb Blockade in Ferromagnet/Normal-Metal/Ferromagnet Double Tunnel Junctions
我们从理论上研究了铁磁/正常金属/铁磁双隧道结中自旋相关的输运，特别是在库仑阻塞区的共隧穿。当铁磁电极中的磁化方向反平行时，共隧穿引起的自旋积累挤压了库仑阻塞区。在压缩库仑阻塞区之外，我们提出了一个新的反常区，其中一个自旋带中的顺序隧穿被库仑阻塞抑制，而另一个自旋带中的顺序隧穿不被抑制。在该区域中，隧道磁阻作为偏置电压的函数振荡。计算了隧道磁电阻和自旋积累量的温度依赖性。
1998-09-03 cond-mat.mes-hall
Electrical detection of spin pumping: dc voltage generated by ferromagnetic resonance at ferromagnet/nonmagnet contact
我们描述了在金属纳米结构中的自旋泵的电检测。在自旋泵效应中，旋进的铁磁体附着在正常金属上，充当自旋极化电流的泵，引起自旋积累。由此产生的自旋积累感应到铁磁体的自旋电流的回流，并产生直流电压，由于自旋依赖的铁磁体的电导率。这种电压的大小与正常金属的自旋弛豫性质成比例。通过使用铂作为接触材料，我们观察到，与理论一致，与使用铝的情况相比，电压显著降低。此外，整流之间的循环射频电流和铁磁体的磁化进动的影响进行了检查。最重要的是，我们表明，使用改进的布局设备的几何形状，这些影响可以最小化。
2008-09-23 cond-mat.mes-hall
Coherent spin valve phenomena and electrical spin injection in ferromagnetic/semiconductor/ferromagnetic junctions
在弹道输运的Landauer框架下，对铁磁/半导体/铁磁结中的相干量子输运进行了理论研究.我们表明，量子相干性可以有意想不到的影响自旋注入和一些直观的自旋电子学的概念，建立在半经典物理不再适用：量子自旋阀（QSV）的效果发生，即使在没有净自旋极化电流流过的设备，不像在经典制度。相反的效应也会出现，即对于非零自旋电流，自旋阀信号为零。我们介绍了新的标准，用于分析量子和经典自旋输运现象和它们之间的关系。系统地研究了界面自旋相关电子传输、界面肖特基势垒、Rashba自旋轨道耦合和温度对QSV行为的影响。虽然QSV的签名被发现是敏感的温度，有趣的是，它的逆不是。我们认为，QSV现象可以有重要的意义，在量子自旋电子学实验与自旋阀几何形状的自旋注入的解释。
2002-10-18 cond-mat.mes-hall
Spin-transfer in diffusive ferromagnet-normal metal systems with spin-flip scattering
利用扩散方程计算了无序铁磁体（F）-正常金属（N）系统的自旋转移。对于F1-N2-F2和N1-F1-N2-F2-N3自旋阀，解析地得到了正常金属和铁磁部分自旋翻转过程的影响。中心金属N2中的自旋反转减少了自旋转移，而外部正常金属N1和N3中的自旋反转可以通过有效地增强器件的自旋极化来增加自旋转移。
2002-07-18 cond-mat.mes-hall
Resonance spin transfer torque in ferromagnetic/normal/ferromagnetic spin-valve structure of topological insulators
本文从理论上研究了由拓扑绝缘体（TI）构成的铁磁/普通金属/铁磁（FM/NM/FM）型自旋阀混合结构中的自旋电流和自旋转移矩的产生。我们证明了自旋转移矩的渗透到右铁磁层，并表明，与石墨烯自旋阀结，在TI的自旋转移矩是非常敏感的NM区域的化学势。作为重要的结果，通过改变NM间隔物的化学势和磁化方向，可以控制STT的所有组件。有趣的是，共振自旋电流和共振自旋转移力矩出现的能量从共振方程确定。通过增加NM间隔物的化学势，STT的幅度减小，而在$μ_N$的大化学势下，存在其中自旋电流和自旋转移矩都变为零的化学势区间。这些发现可能会为基于TI的自旋转移矩磁性随机存取存储器（STT-MRAM）器件的应用开辟新的前景。
2018-08-25 cond-mat.mes-hall
Spin blockade at semiconductor/ferromagnet junctions
本文从理论上研究了自旋极化电子在半导体/铁磁结中的提取。多数自旋电子从半导体流出进入铁磁体，在结附近的半导体区域中留下少数自旋电子云，在半导体/铁磁体界面处形成局部自旋偶极配置。这种少数自旋云可以限制通过结的多数自旋电流，从而在临界电流下产生明显的自旋阻塞。我们计算的临界自旋封锁电流在平面和圆柱形的几何形状，并讨论可能的实验测试我们的预测。
2007-03-19 cond-mat.mes-hall
Spin-transport in multi-terminal normal metal - ferromagnet systems with non-collinear magnetizations
本文发展了一种考虑非共线自旋积累的正常金属-铁磁混合电子电路中的自旋输运理论。通过电阻元件的自旋输运由4个电导参数描述。这些电导的微观表达式中导出的散射矩阵和明确计算简单的模型。将电路理论应用于附着在铁磁储层上的二端和三端器件。
2001-05-22 cond-mat.mes-hall
Intrinsic spin currents in ferromagnets
第一性原理计算表明，施加到铁磁体的电场产生垂直于电场流动的自旋电流。这些铁磁体中对称性的降低使得各种各样的自旋电流成为可能。然而，总的自旋电流近似是磁化无关的自旋霍尔电流和各向异性的自旋反常霍尔电流的总和。本征自旋电流不受失相的影响，使得它们的自旋极化与磁化不对准，这实现了与磁化无关的自旋霍尔效应。过渡金属铁磁体的自旋霍尔电导率和自旋反常霍尔电导率与重金属中发现的那些相当，为自旋电子器件中高效的自旋电流产生开辟了新的途径。
2019-01-24 cond-mat.mes-hall
Current and Spin-Torque in Double Tunnel Barrier Ferromagnet - Superconductor - Ferromagnet Systems
计算了对称双隧道势垒铁磁-超导-铁磁（F-S-F）系统中的电流和自旋矩。当自旋翻转弛豫时间大于输运停留时间时，超导体上的自旋积累决定了输运性质。在弹性输运区，证明了F-S-F系统的电流（自旋矩）的相对变化等于F-N-F系统的电流（自旋矩）的相对变化，改变两个铁磁体的相对磁化方向。这与非弹性输运区的结果不同，在非弹性输运区中，自旋积累抑制了超导能隙并显著改变了磁阻[S.高桥，H. Imamura和S. Maekawa，Phys. Rev. Lett. 82，3911（1999）]。实验相关的弹性和非弹性的运输制度，分别，以及在运输性能的变化的原因进行了讨论。
2002-08-14 cond-mat.mes-hall
Spin diffusion and magnetoresistance in ferromagnet/topological-insulator junctions
研究了金属-铁磁体/拓扑绝缘体结中的自旋和电荷扩散。耦合扩散方程推导微扰相对于层间隧道的强度。我们计算自旋积累的铁磁体和结磁阻与沿界面的电流偏置。
2013-12-14 cond-mat.mes-hall
Spin superfluidity and long-range transport in thin-film ferromagnets
在铁磁体中，磁振子可以凝聚成单个量子态。类似于超导体，这种量子态可以支持无耗散的传输。最近的工作表明，通过薄膜铁磁体的纵向自旋输运是自旋超流性的一个例子。虽然有趣，这诱人的图片忽略了长程偶极相互作用，我们证明，这种相互作用显着影响自旋输运。在单膜铁磁体中，“自旋超流性”只存在于比交换长度稍大的长度尺度（钇铁石榴石中为几百纳米）。在更长的距离上，偶极相互作用破坏了自旋超流性。尽管如此，我们预测重新出现的自旋超流在三层铁磁-正常金属-铁磁薄膜的$\sim 1\, μ$ m的大小。这样的系统也表现出其他类型的远程自旋输运样品几微米的大小。
2015-06-19 cond-mat.mes-hall
Long-Range Phonon Spin Transport in Ferromagnet-Nonmagnetic Insulator Heterostructures
研究了绝缘铁磁-非磁-铁磁异质结构中声子自旋输运。我们表明，自旋和声子之间的磁弹性相互作用导致非局域自旋转移磁铁之间。这种转移是由本地声子自旋电流介导的，并伴随着声子自旋积累。自旋电导依赖于非平凡的系统大小，并衰减超过毫米长度尺度的实际材料参数，远远超过磁振子自旋电流的衰减长度。
2020-03-18 cond-mat.mes-hall
Dynamical spin injection at a quasi-one-dimensional ferromagnet-graphene interface
我们研究了从三维铁磁体到二维单层石墨烯的动态自旋注入。对埋在共面波导中心线下方的铁磁体/石墨烯条带的比较铁磁共振（FMR）研究表明，当石墨烯层远离铁磁体条带横向突出时，FMR线宽展宽最大，这表明自旋电流被注入石墨烯区域远离正被激发的铁磁体下方的区域。我们的研究结果证实，所观察到的阻尼确实是动态自旋注入的签名，其中纯自旋电流从铁磁体的旋进磁化被泵入单层石墨烯。观察到的自旋泵浦效率很难与根据标准自旋泵浦理论和石墨烯的特性所预期的自旋回流相一致，并且构成了二维结构中自旋泵浦的谜团。
2015-01-23 cond-mat.mes-hall
Theory of the spin-torque-driven ferromagnetic resonance in a ferromagnet/normal-metal/ferromagnet structure
我们提出了一个理论分析的电流驱动的铁磁共振在铁磁/正常金属/铁磁三层。这种驱动铁磁共振的方法最近由Tulapurkar等人[Nature 438，339（2005）]和Sankey等人[Phys.Rev.Lett.2005]实验实现。96，227601（2006）]。旋进磁化对用于驱动铁磁共振的交流电进行整流，并导致产生直流电压。我们的分析表明，产生直流电压的第二种机制，由旋进磁化发射的自旋电流的整流，对实验中使用的薄铁磁膜的直流电压具有近似相等的大小的贡献。
2006-11-20 cond-mat.mes-hall
Heat-driven spin transport in a ferromagnetic metal
当非磁性重金属附着在铁磁体上时，垂直流动的热驱动自旋电流被转换为横向电压，这被称为纵向自旋塞贝克效应（SSE）。如果铁磁体是金属，则该电压还伴随有来自两个其它源的电压，即铁磁体和邻近感应铁磁边界层中的反常能斯特效应。通过正确识别和仔细分离这些不同的影响，我们发现，在这个纯自旋电流电路中，由重金属吸引的额外自旋电流通过铁磁金属本身产生另一个重要的电压，这应该存在于所有相关的实验中。
2014-12-03 cond-mat.mes-hall
Dynamic detection of electron spin accumulation in ferromagnet-semiconductor devices by ferromagnetic resonance
铁磁半导体器件中自旋累积的一个显著特征是半导体在磁场中的非平衡自旋布居的进动。这是检测技术的基础，如汉勒效应，但随着半导体中自旋寿命的降低，这些方法变得不那么有效。由于这个原因，没有电汉勒测量已被证明在GaAs在室温下。我们在这里表明，通过迫使铁磁体（自旋注入器和检测器）的磁化在铁磁共振频率进动，电产生的自旋积累可以检测到从30至300 K。在低温下，半导体中自旋积累的明显拉莫尔旋进可以通过斜场铁磁共振检测到。我们验证了这种新的自旋检测技术的有效性，通过比较注入偏置和温度依赖性的测量自旋信号使用传统的方法得到的结果。我们进一步表明，这种新方法可以测量短自旋寿命（< 100 psec），这是使用传统Hanle技术在半导体中无法实现的。
2015-08-09 cond-mat.mes-hall
Spin Torque Ferromagnetic Resonance Induced by the Spin Hall Effect
我们证明了具有强自旋轨道散射的薄膜中的自旋霍尔效应可以激发相邻铁磁薄膜中的磁旋进。通过Pt/NiFe双层的交流电流的流动在Pt中产生振荡的横向自旋电流，并且由此产生的自旋角动量到NiFe的转移诱导铁磁共振（FMR）动力学。来自电流的奥斯特场也产生FMR信号，但具有不同的对称性。这两个信号的比率允许定量确定自旋电流和自旋霍尔角。
2010-11-11 cond-mat.mes-hall
Magnetoresistance originated from charge-spin conversion in ferromagnet
从理论上研究了由反常霍尔效应引起的铁磁/铁磁/铁磁三层膜中的横向磁电阻效应。通过求解体材料中的自旋扩散方程，利用铁磁/铁磁界面处自旋相关的Landauer公式，得到了横向电阻率的解析表达式。由反常霍尔效应引起的电荷-自旋转换以与自旋反常霍尔角的平方成比例的方式对磁阻作出贡献。磁阻的角度依赖性与平面霍尔效应的角度依赖性基本相同，但具有取决于两个铁磁体中磁化的相对角度的附加项。
2018-01-05 cond-mat.mes-hall
Spin Hall Current and Spin-transfer Torque in Ferromagnetic Metal
基于线性响应理论，研究了铁磁金属中杂质自旋-轨道相互作用（SOI）时的自旋转移矩。除了通常的自旋转移力矩外，我们还得到了SOI中一阶自旋霍尔电流的新贡献$\sim {\bm j}_{\rm SH}^{\phantom{\dagger}} \cdot \nabla {\bm n}$，其中${\bm j}_{\rm SH}^{\phantom{\dagger}}$是由外电场驱动的自旋霍尔电流.这是铁磁体中自旋动力驱动的逆自旋霍尔效应的反应。
2009-05-28 cond-mat.mes-hall
Self-induced spin-orbit torques in metallic ferromagnets
本文提出了自旋弛豫边界金属铁磁体中自旋轨道力矩的唯象理论。该模型是植根于耦合扩散的电荷和自旋在大块的铁磁体，在那里我们占异常霍尔效应以及各向异性磁阻在相应的本构关系的电荷和自旋部门。扩散方程的补充与适当的边界条件，反映环境的自旋下沉能力。在反型非对称异质结构中，未补偿的自旋积累对序参量施加耗散力矩，导致铁磁共振中的电流依赖性线宽具有特征角度依赖性。我们将我们的模型与最近的自旋扭矩铁磁共振测量进行比较，说明即使在简单的磁性结构中也可以产生丰富的自感自旋扭矩现象。
2021-06-04 cond-mat.mes-hall
Can the interface between a non-ideal ferromagnet and a semiconductor quantum wire acts as an ideal spin filter?
研究了在Rashba自旋轨道耦合和沿量子线轴向的轴向磁场作用下，非理想铁磁体（自旋极化率小于100%）和半导体（顺磁）量子线之间界面的自旋注入问题.磁场是由沿导线轴磁化的铁磁体引起的。在低温和某些注入能量，界面可以作为一个理想的自旋过滤器，允许注入只从铁磁体的大多数自旋带。因此，即使铁磁体本身小于100%自旋极化，也可以发生100%自旋过滤。在磁场的临界值以下，有两个注入能量，理想的（100%）自旋过滤是可能的;在这个临界场以上，只有一个这样的注入能量。
2005-03-04 cond-mat.mes-hall
Gate-controlled spin polarized current in ferromagnetic single electron transistors
我们通过使用涉及自旋和电荷自由度的二维状态空间应用主方程计算，从理论上研究了铁磁/正常金属/铁磁单电子晶体管中的自旋相关输运。当铁磁引线的磁化方向反平行排列时，自旋在岛中积累，并且两个自旋的化学势差被建立。这种化学势的变化作为岛中的电荷偏移，并改变自旋电流的栅极依赖性。利用这种效应，可以通过调节栅极电压来控制电流的极化直到铅的极化。
2001-09-21 cond-mat.mes-hall
Inelastic scattering in ferromagnetic and antiferromagnetic metal spintronics
利用铁磁电压探针模型研究了非弹性散射对铁磁和反铁磁金属自旋阀巨磁电阻和电流感生力矩的影响。该模型是基于传输理论的格林函数公式，并表示自旋相关和自旋无关的非弹性散射体的内部电压探针，被约束为分别携带无电荷电流和无自旋或电荷电流。我们发现铁磁金属自旋阀结构中的巨磁电阻和自旋转移力矩在任意强的自旋无关非弹性散射中幸存下来，而最近预测的反铁磁金属自旋阀中的类似现象被部分抑制。我们使用玩具模型的数值计算来估计反铁磁金属自旋阀的室温操作的间隔层厚度的要求。
2006-10-16 cond-mat.mes-hall
Microscopic Origin of Spin-Orbit Torque in Ferromagnetic Heterostructures: A First Principles Approach
我们提出了一个基于{ \it ab initio}的理论框架，阐明了正常金属（NM）/铁磁体（FM）异质结构中自旋轨道矩（SOT）的起源. SOT被分解为两个贡献，即{ \it spin-Hall}和{ \it spin-orbital}分量。我们发现{ \it（i）}类场SOT主要由自旋轨道分量决定，{ \it（ii）}两个分量对类阻尼力矩的贡献在厚Pt膜的极限范围内大小相当.自旋-轨道分量对DL-SOT的贡献仅存在于具有强SOC耦合强度的NM中。我们证明了FL-SOT可以用非平衡自旋分辨轨道矩积累来表示。计算结果表明，Pt/Co双层膜中氧诱导FL-SOT的符号反转是由于界面NM原子上多数自旋轨道矩积累的显著减少.
2020-02-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci quant-ph
Spin injection and magnetoresistance in ferromagnet/superconductor/ferromagnet tunnel junctions
本文从理论上研究了铁磁/超导/铁磁双势垒隧道结中的自旋相关输运。自旋极化隧穿电流导致超导体中的自旋不平衡。由此产生的非平衡自旋密度抑制的超导电性与隧道电流的增加。我们重点研究了双隧道结中的非对称性对自旋注入的影响，其中隧道结的势垒高度和铁磁体的自旋极化不同，并讨论了非对称结中超导性是如何被抑制的。我们的研究结果解释了最近的实验结果的临界电流抑制高$T_c$ SC的自旋注入。
1999-10-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Resistance switch in ferromagnet/spin glass/ferromagnet spin valves
在MnBi_2 Te_4单层范德华层中得到了类自旋阀铁磁/自旋玻璃（SG）/铁磁结构，其中类SG层中各个自旋态的开关表现为电阻开关行为。通过对SG层中Bi掺杂的精细控制，可以有效地调节SG的特征温度。建立了掺杂和温度依赖的相图。我们展示了远程操纵和检测的个别Mn层自旋的状态隧穿电子有利于电子-声子，自旋-声子，自旋转移力矩和自旋翻转之间的相互作用热电子，晶格和本地自旋，其中自旋阀层甚至被埋在下面的两个五层Bi 2 Te 3。将SG态集成到自旋阀中，通过在二维材料中集成不同的自由度，打开了实现原子尺度自旋电子学的机会。
2025-10-31 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Spin Anisotropy and Quantum Hall Effect in the Kagome Lattice - Chiral Spin State based on a Ferromagnet-
对二维Kagome晶格上具有自旋各向异性的铁磁体进行了理论研究。这是平带铁磁体的典型例子。在没有外加磁场的情况下，由于自旋倾斜而产生的Berry相打开了带隙，实现了量子化的霍尔电导σ_{xy}= \pm e^2/h.这是基于铁磁性的最现实的手征自旋态。我们还讨论了我们的结果对烧绿石铁磁体R_2Mo_2O_7（R = Nd，Sm，Gd）中观察到的反常霍尔效应的意义。
1999-12-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Microscopic origins and stability of the ferromagnetism in Co$_3$Sn$_2$S$_2$
基于密度泛函理论，我们研究了Weyl半金属Co $_3$ Sn $_2$ S $_2$的铁磁性起源.我们认为Co $_3$ Sn $_2$ S $_2$的磁性具有双重性质，具有一定的巡回性和局部性。一方面，磁性是软的，其中局部磁矩强烈地依赖于温度和由这些磁矩在可果美晶格的不同Co位置处形成的角度，如对于巡回磁体所预期的。另一方面，局部自旋的图像仍然足以描述铁磁（FM）秩序相对于横向自旋涨落的局部稳定性。对于后者的目的，我们采用两种方法，这提供了相当不同的图片原子间的交换相互作用：经常磁力定理和一个正式的精确理论的基础上计算的逆响应函数。精确理论预测Co $_3$ Sn $_2$ S $_2$是一种三维铁磁体，在相邻的可归平面中次近邻之间具有最强的相互作用。配体状态被发现发挥了非常重要的作用，另外稳定FM秩序。当局部矩减小时，面间相互作用急剧减小，首先导致FM阶变为准二维，然后使其相对于垂直于kagome平面传播的自旋螺旋阶不稳定。后者的不稳定性部分是由费米面的状态贡献的，并且可能与Co $_3$ Sn $_2$ S $_2$在居里温度附近的磁性行为有关。讨论了Co $_3$ Sn $_2$ S $_2$的半金属铁磁性的特点。
2021-11-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Spin-Wave Relaxation in a Quantum Hall Ferromagnet
我们研究了量子霍尔铁磁体系中的自旋波弛豫。自旋轨道耦合被认为是决定自旋不守恒的一个因素，而外部无规势是导致自旋翻转过程不可逆的能量耗散的原因。我们比较了这种弛豫机制与其他弛豫通道存在于量子霍尔铁磁体。
2008-12-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Microscopic Origin of Interfacial Dzyaloshinskii-Moriya Interaction
在铁磁和重金属之间的界面处的手征自旋织构，例如Neel型畴壁和Skyrmion，由于其在未来纳米磁性器件中的巨大潜力而被深入研究。Dyzaloshinskiii-Moriya相互作用（Dyzaloshinskiii-Moriya interaction）是形成这种手征自旋织构的基本现象。尽管最近的理论进展，旨在了解微观起源的量子力学，实验研究解开的物理学仍然是必要的。在这里，我们实验证明的密切相关性的轨道磁矩的各向异性和磁偶极矩的铁磁金属的磁共振。密度泛函理论和紧束缚模型计算表明，这种关联是由于轨道上电子的不对称占据引起的。
2017-04-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Determination of Penetration Depth of Transverse Spin Current in Ferromagnetic Metals by Spin Pumping
从理论和实验两方面研究了双金属/铁磁金属多层膜中的自旋抽运。我们表明，铁磁共振（FMR）谱的线宽依赖于铁磁金属层的厚度，这必须不与振荡磁场共振。我们还表明，横向自旋电流在铁磁金属中的穿透深度可以通过分析它们的FMR谱的线宽来确定。在NiFe、CoFe和CoFeB中获得的穿透深度分别为3.7 [nm]、2.5 [nm]和12.0 [nm]。
2008-03-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.other
Quantum Spin Fluctuations as a Source of Long-Range Proximity Effects in Diffusive Ferromagnet-Superconductor Structures
我们发现，量子自旋涨落在非均匀铁磁体显着影响的Andreev反射的铁磁体和超导体界面上的电子和空穴。结果，出现了强的长程邻近效应，与电子-空穴自旋三重态相关，并在非磁性材料的典型长度尺度上持续存在，但对铁磁体来说非常大。
2000-12-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Perpendicularly Polarized Spin Hall Effects Induced by Spin-Dependent Scattering in Ferromagnetic Metals
铁磁体中的自旋电流提供了不同的功能。我们研究了铁磁金属中磁性杂质散射的非本征自旋霍尔效应。我们表明，自旋相关的散射可以提供一个高的自旋电流极化垂直于磁化方向，是一个主导的机制，在中等电导率制度。我们发现自旋守恒通道和自旋翻转通道的叠加导致了自旋流的产生。这些发现表明，优化合金成分是控制自旋霍尔效应的有效策略。
2022-07-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Anisotropic spin-current spectroscopy of ferromagnetic superconducting gap symmetries
本文提出通过铁磁共振驱动的隧穿自旋流探测铁磁超导体的自旋磁化率，从而识别自旋三重态Cooper配对的对称性，为自旋器件开发提供新思路。
2023-05-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Nonlocal Spin Transport in Lateral Spin Valves with Multiple Ferromagnetic Electrodes
研究了多铁磁电极横向自旋阀中的非局域自旋输运。当两个电流注入电极和两个自旋电流检测电极都是铁磁电极时，可能的非局域自旋信号态的数量最多为四个。实际上，该数量根据探针间距离和自旋电阻的相对大小而减少。我们的理论结果与最近的自旋注入到Al岛，碳纳米管和石墨烯的实验是一致的。
2008-11-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
