Spin colossal magnetoresistance in an antiferromagnetic insulator
巨磁阻（CMR）是指在金属-绝缘体转变附近由磁场引起的电导率的大变化，并且几十年来激发了广泛的研究\cite{Ramirez1997, Tokura2006}。在这里，我们证明了一个类似的自旋效应附近的内尔温度$T_{\rm{N}}$ =296 K的反铁磁绝缘体\CrO。使用钇铁石榴石\YIG / \CrO /Pt三层膜，我们从YIG向\CrO层注入自旋电流，并通过逆自旋霍尔效应收集在重金属Pt中传输的信号。我们观察到在Néel温度的14 K内，透射自旋电流的变化为两个数量级。在等温条件下，这种自旋导电和非导电状态之间的转变也可以通过磁场来调制。这种效应，我们称之为自旋巨磁阻（SCMR），有可能简化基本自旋电子学组件的设计，例如，实现自旋电流开关或基于自旋电流的存储器。
2018-04-12 cond-mat.mtrl-sci
Oscillatory tunneling magnetoresistance in magnetic tunnel junctions with inserted nonmagnetic layer
从理论上研究了在隧道势垒层和铁磁层之间插入一个磁性阻挡层的磁性隧道结的振荡隧穿磁电阻（TMR）随隔离层厚度的变化。用费米能级上单个界面的透射和反射振幅以及极值波矢来表示TMR的解析形式。在推导过程中考虑了具有多个能带的电子结构，所提出的解析表达式可直接应用于实际结。基于我们的模型，TMR依赖于间隔层厚度的特点进行了讨论，包括振荡周期的选择规则。数值计算进行了几种情况下，我们表明，我们的模型是在很好的协议与精确的结果。
2012-10-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Current induced anisotropic magnetoresistance in topological insulator films
拓扑绝缘体在本体中是绝缘的，但具有由时间反转对称性保护的自旋动量锁定的金属表面状态。这些表面态的存在已被角分辨光电子能谱（ARPES）和扫描隧道显微镜（STM）证实。通过输运测量检测这些表面状态，这可能在第一次似乎是最直接的途径，被证明比预期的更具挑战性。在这里，我们报告了一个详细的电子输运研究高品质的Bi 2 Se 3拓扑绝缘体薄膜。在面内磁场、沿偏置电流方向和垂直于偏置电流方向上的测量结果显示了相反的磁阻效应。我们认为，这种对比的行为是有关的自旋和电流方向的锁定提供证据的螺旋自旋结构的拓扑表面状态。
2011-08-06 cond-mat.mtrl-sci
Oscillatory dependence of tunneling magnetoresistance on barrier thickness in magnetic tunnel junctions
本文理论上研究了磁性隧道结中隧道磁电阻对势垒厚度的依赖关系，推导并验证了解析公式，发现TMR随势垒厚度的振荡源于类似经典双缝光学干涉的效应而非量子限制。
2024-08-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Giant unidirectional magnetoresistance in topological insulator -- ferromagnetic semiconductor heterostructures
单向磁电阻（UMR）是铁磁/非磁双层膜中最复杂的自旋相关输运现象之一，它涉及到自旋霍尔效应（SHE）或Rashba-Edelstein效应（REE）引起的自旋注入和积累，以及铁磁界面或体内的自旋相关散射和磁振子散射。虽然近年来已经广泛地研究了金属双层中的UMR，但是其幅度小至10 $^-$ $^5$，这对于实际应用来说太小了。在这里，我们证明了一个巨大的UMR效应在异质结构的BiSb拓扑绝缘体- GaMnAs铁磁半导体。我们得到了一个大的UMR比为1.1%，并发现这个巨大的UMR是由巨磁电阻（GMR）的自旋相关散射，但由磁振子发射/吸收和强自旋无序散射的GaMnAs层。我们的研究结果为UMR的复杂物理学提供了新的见解，以及提高其在器件应用中的重要性的策略。
2019-11-01 cond-mat.mtrl-sci
Anisotropic magnetoresistance involves metal-insulator transition in single crystal La0.77Ca0.23MnO3
由于某些原因，这篇论文被撤回了
2008-04-03 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Large Linear Magnetoresistance and Shubnikov-de Hass Oscillations in Single Crystals of YPdBi Heusler Topological Insulators
报道了在YPdBi Heusler拓扑绝缘体单晶中观察到的大线性磁电阻（MR）和Shubnikov-de Hass（SdH）量子振荡。由于成功地获得了高质量的YPdBi单晶，在7 T的中等磁场下，观察到在5 K时高达350%和在300 K时超过120%的大的非饱和线性MR。除了大的场线性MR之外，样品在低温下还表现出明显的SdH量子振荡。的SdH数据的分析表明，高迁移率的体电子载流子占主导地位的磁输运，并负责在YPdBi晶体中观察到的大线性MR。这些结果表明，Heusler基拓扑绝缘体在研究新型量子输运性质和开发潜在应用方面具有优越性。
2013-07-11 cond-mat.mtrl-sci
Large linear magnetoresistance and weak anti-localization in Y(Lu)PtBi topological insulators
拓扑绝缘体是一类具有体绝缘和表面导电特性的新型Dirac材料。它们基本上以其独特的表面电子特性而闻名。本文报道了我们研制的高质量单晶Y（Lu）PtBi Heusler拓扑绝缘体的磁输运性质，它属于一组Tc = 0：8 K的非中心对称超导体。这两种化合物都表现出半金属行为，在2 K时，YPtBi和LuPtBi的载流子分别为6 x 1018 cm^-3和8 x 1019 cm^-3。在倾斜磁场中的磁导率测量表明，载流子通过量子干涉传输。这提供了在50 K以下弱反定域的直接证据，给出了表面输运的强签名。最重要的是，这些化合物在60 T的磁场中在10 K下显示出约2000%的非常高的不饱和线性磁阻。
2015-02-03 cond-mat.mtrl-sci
Surface-induced linear magnetoresistance in antiferromagnetic topological insulator MnBi2Te4
通过对反铁磁拓扑绝缘体MnBi 2 Te 4（MBT）厚膜的磁输运研究，发现在高达260 K的垂直高磁场和温度下，具有二维正线性磁电阻（LMR）特性.非线性霍尔效应进一步揭示了MBT中除了体态外还存在高迁移率的表面态。我们归因于2D LMR的MBT的高迁移率的表面状态，从而揭示了在厚的MBT膜的表面状态的传输签名。在MBT的Neel温度附近，LMR也受到抑制，这可能表明MBT的顺磁-反铁磁相变导致了表面态的能隙开放。此外，无序和量子LMR模型在解释观测到的LMR时的失败表明必须引用新的物理来理解这一现象。
2020-09-22 cond-mat.mtrl-sci
Giant magnetoresistance in electrodeposited Co-Cu/Cu multilayers: origin of absence of oscillatory behaviour
的磁电阻的演变进行了详细的研究与铜层厚度范围从0.5 nm到4.5 nm的电沉积的Co/Cu多层膜。对于薄的铜层（高达1.5 nm），各向异性磁阻（AMR），而较厚的铜层的多层膜表现出明确的巨磁阻（GMR）的行为。GMR幅度增加到约3.5至4 nm的Cu层厚度，然后略有下降。根据磁性测量，所有样品表现出铁磁（FM）行为。AMR和GMR型多层膜的相对剩磁约为0.75。这清楚地表明，即使在GMR效应发生的1.5nm以上，相邻磁性层之间也不存在反铁磁（AF）耦合。在低间隔物厚度下的AMR行为表明存在强FM耦合（由于例如，间隔物中的针孔和/或层厚度非常小的Cu层区域）。随着间隔物厚度的增加，针孔密度减小和/或层厚度均匀性提高，这两者都导致FM耦合的减弱。多层结构质量的这种改进导致磁性层的更好分离，并且较弱的耦合（或完全没有层间耦合）使得相邻层的磁化取向更加随机，所有这些都导致GMR的增加。矫顽场和零场电阻率测量，以及结构研究的结果，早些时候报告的相同的多层提供独立的证据，在这里建立的微观结构特征。先前报道的这种Co/Cu多层膜在Cu层厚度约1 nm时的大GMR可以归因于相当大的超顺磁性（SPM）部分的存在，而不是由于强AF耦合。
2016-11-08 cond-mat.mtrl-sci
Double metal-insulator transitions and magnetoresistance:An intrinsic feature of Ru substituted La(0.67)Ca(0.33)MnO(3)
本文研究了非本征因素对La（0.67）Ca（0.33）Mn（1-x）Ru（x）O（3）（x < 0.10）的电输运和磁输运的影响。这些结果不仅排除了非本征因素的影响，而且证实了Ru取代的La（0.67）Ca（0.33）MnO（3）及其体系的MR金属跃迁都是本征的。这些结果证实了我们的假设，Ru取代系统经历了磁相分离涉及两个铁磁金属相共存的基态。
2005-12-20 cond-mat.mtrl-sci
Possible origin of extremely large magnetoresistance in the topological insulator CaBi2 single crystal
Beijing National Laboratory for Condensed Matter Physics, Institute of Physics, Chinese Academy of Sciences（中国科学院物理研究所凝聚态物理国家实验室）；University of Chinese Academy of Sciences（中国科学院大学）；School of Physical Sciences, University of Chinese Academy of Sciences（中国科学院大学物理科学学院）；Songshan Lake Materials Laboratory（松山湖材料实验室）
研究揭示了拓扑绝缘体CaBi₂单晶在低温下极大地磁电阻率的可能起源，通过Kohler标度定律和Hall效应测量解释了其机制。
2022-08-31 cond-mat.mtrl-sci
Observation of the unidirectional magnetoresistance in antiferromagnetic insulator Fe2O3/Pt bilayers
本研究在反铁磁绝缘体Fe₂O₃/Pt双层结构中观测到负值单向磁阻（UMR），揭示其与界面Rashba耦合的关联及与USMR的竞争关系，拓展了反铁磁自旋电子器件的应用方向。
2023-04-29 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Persistent large anisotropic magnetoresistance and insulator to metal transition in spin-orbit coupled antiferromagnets Sr2(Ir1-xGax)O4
反铁磁自旋电子学（AFM）以其对磁场的刚性、无杂散场和超快自旋动力学等特性，为基础研究和器件技术开辟了新的前景。原子力显微镜金属和绝缘体之间的性能差距是阻碍原子力显微镜自旋电子学充分发挥潜力的紧迫挑战之一。在这里，我们证明了绝缘体-金属转变和持续大的各向异性磁阻（AMR）在单晶Sr 2（Ir 1-xGax）O 4（0<x<0.09），主机相同的基面AFM晶格具有强自旋轨道耦合。未掺杂的Sr 2 IrO 4在50 K时表现出绝缘输运特性，AMR高达16.8%。Ga替代Ir允许电阻率逐渐降低，并且在x高于0.05的掺杂样品中识别出明显的绝缘体到金属的转变，而AMR仍然可以具有~ 1%，与迄今为止报道的AFM金属中的AMR相比相当大。我们的实验表明，所有的样品具有类似的四重AMR对称性，这可以很好地理解在磁晶各向异性的情况下。这表明，自旋轨道耦合的反铁磁体Sr 2（Ir 1-xGax）O 4是有前途的候选材料的AFM自旋电子学，提供了一个难得的机会，整合优越的AFM金属和绝缘体的自旋电子功能。
2021-10-25 cond-mat.mtrl-sci
Anisotropic strains, metal-insulator transition, and magnetoresistance of La$_{0.7}$Ca$_{0.3}$MnO$_{3}$ films
用脉冲激光沉积法或激光分子束外延法在不同衬底上外延生长了钙钛矿锰氧化物La $_{0.7}$ Ca $_{0.3}$ MnO $_{3}$薄膜。衬底改变了薄膜的体积和晶胞的对称性。结果表明，单胞的对称性和体积对金属-绝缘体转变温度和磁电阻的大小有很大的影响。
2001-10-16 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Magnetoresistance anomaly during the electrical triggering of a metal-insulator transition
本文研究铁磁氧化物LSMO在电触发金属-绝缘体转变时的磁输运异常，发现阈值电压处各向异性和庞磁电阻出现幅度增大与符号翻转，并揭示其源于切换诱导相分离态与本征磁电阻的耦合，证明可通过电驱动非平衡阻变态调控磁输运现象。
2023-09-06 cond-mat.mtrl-sci
Magnetoresistance evidence on surface state and field-dependent bulk gap in Kondo insulator SmB6
近藤绝缘体SmB 6的低温电阻饱和现象是凝聚态物理的一个长期难题，最近有人提出这一现象源于拓扑表面态。在这里，我们系统地研究了SmB6的磁阻在低温下高达55特斯拉。温度和角度相关的磁阻显示出类似的交叉行为低于5 K。不同晶面上的角相关磁电阻证实了二维表面态是5K以下磁电阻交叉的起源。基于由表面态和体态组成的双通道模型，从不同磁场下的温度相关电阻中提取了临界磁场为196 T的体带隙的场依赖性.我们的结果给出了一个一致的图片，以了解在SmB6的低温输运行为，符合拓扑近藤绝缘体的情况。
2015-03-27 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Metal-insulator transition and giant anisotropic magnetoresistance in ultra thin (Ga,Mn)As
MBE生长的，5 nm厚的退火Ga 0.95 Mn 0.05 As薄膜，Tc~ 90 K，表现出从金属到绝缘状态的转变低于To~ 10 K，其中薄层电阻Rsh~h/e2和纵向Rxx和横向Rxy分量变得相当。在金属-绝缘体转变下，我们发现巨各向异性磁阻（GAMR），它取决于磁化方向对晶轴的取向，并且在T=1.7K，H//[110]晶向和平行于电流的Rxx处表现为接近50%的正磁阻，而H//方向的磁阻较小且为负。我们将GAMR与各向异性自旋-轨道相互作用联系起来，从而形成沿非等效易轴具有不同局域化的高电阻态和低电阻态。
2008-06-16 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Unusual magnetoresistance in a topological insulator with a single ferromagnetic barrier
在三维拓扑绝缘体中，通过薄铁磁势垒的隧穿表面电流对势垒的磁化方向具有非常大的响应。与对两个磁性层的相对对准敏感的常规磁阻器件相比，当单层的磁化旋转90度时，通过单层实现传输电流的急剧变化。数值估计预测，在室温下，巨磁电阻高达800%，势垒中的近交换相互作用为40 meV。当与磁化方向的电控制相结合时，这种现象可以用于增强门控功能，对于低功率应用具有潜在的急剧接通/关断。
2011-04-19 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Single atom anisotropic magnetoresistance on a topological insulator surface
我们证明了拓扑绝缘体表面上的单原子各向异性磁电阻效应，产生于螺旋自旋动量锁定表面电子结构和磁性吸附原子态的杂化之间的相互作用。我们的第一性原理量子输运计算的基础上的Bi $_2$硒$_3$ Mn阐明了潜在的机制。我们补充我们的研究结果与一个二维模型有效的单吸附原子和磁性集群，这导致了一个拟议的设备设置实验实现。我们的结果解释了拓扑绝缘体表面磁性吸附原子的散射实验，揭示了磁性杂质周围真实的空间自旋织构.
2015-03-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Spin-dependent scattering induced negative magnetoresistance in topological insulator Bi2Te3 nanowires
新材料中的负磁电阻效应的研究是近年来自旋电子学研究的前沿。在这里，我们报告的Bi 2 Te 3拓扑绝缘体（TI）纳米线在超低温（20 mK）的温度相关的负磁阻的实验观察。在纵向磁场作用下，随着温度的升高，样品的磁阻由负变正。我们观察到一个很大的负磁电阻，在8 T时达到-22%。负磁阻和正磁阻之间的相互作用可以理解为失相和自旋轨道散射时间尺度之间的竞争。基于密度泛函理论框架下的第一性原理计算，我们证明了用于制备纳米线的Ga+离子铣削过程中的无序（替代）在Bi 2 Te 3晶体中诱导了局域磁矩，从而导致表面和体电子的自旋相关散射。这些实验结果表明，在纳米自旋电子学应用的基础上的纵向磁电阻在TI的显着进步。我们的实验结果表明，大的负纵向磁电阻在三维TI的进一步表明，轴向异常是一个普遍的现象，在一般的三维金属。
2019-05-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Magnetic field-dependent resistance crossover and logarithmic to non-saturating magnetoresistance in topological insulator Bi$_2$Te$_3$
我们报告了在230 K温度下，在垂直于表面施加外部磁场的情况下，单晶3D拓扑绝缘体Bi 2 Te 3中出现了类似金属-绝缘体的转变。这种转变在较大的磁场强度下变得更加突出，剩余电阻值随磁场线性增加。在低温下，磁电阻的磁场依赖性表现出从对数到线性行为的转变，并且该转变的起始磁场值随着温度的升高而减小。对数磁电阻表明表面狄拉克电子的弱反局域化，而高温行为源于本征杂质的体载流子。在更高的温度超过~230 K，一个完全经典的洛伦兹模型类型的二次行为的磁阻观察。我们还表明，实验观察到的异常在~ 230 K的磁输运性质不起源于任何堆垛层错的Bi 2 Te 3。
2020-06-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Large Magnetoresistance in Topological Insulator Candidate TaSe3
通过高场（38 T）测量，在拓扑绝缘体候选材料TaSe 3中观察到了约1000%的不饱和磁电阻（XMR）。两个振荡模式，与一个空穴口袋和两个电子口袋中的散装，分别检测到从我们的Shubnikov-de Hass（SdH）测量，符合我们的第一性原理计算。通过详细的霍尔测量，我们的两带模型分析显示在T< 20 K时n_h/n_e接近0.9，这表明载流子补偿解释了TaSe 3中的XMR。
2020-09-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Large Unidirectional Magnetoresistance in a Magnetic Topological Insulator
本文报道了在磁性/半导体拓扑绝缘体（TI）异质结构Cr $_x$（Bi $_{1-y}$ Sb $_y$）$_{2-x}$ Te $_3$ /（Bi $_{1-y}$ Sb $_y$）$_2$ Te $_3$中的电流方向相关或单向磁电阻（UMR），它比其它已报道的系统大几个数量级。从磁场和温度的依赖关系，UMR被确定为起源于电子的磁振子的非对称散射。特别是，UMR的大幅度是自旋动量锁定和小费米波数在TI表面的结果。事实上，UMR在狄拉克点附近最大，费米波数最小。
2016-09-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Topological Aspect and Quantum Magnetoresistance of $β$-Ag$_2$Te
为了解释在银硫族化合物中观察到的不寻常的非饱和线性磁电阻，基于无带隙线性能谱的假设，提出了量子方案。本文通过第一性原理计算表明，具有扭曲反萤石结构的$β$ $_2$ Te实际上是一种具有无带隙Dirac型表面态的拓扑绝缘体.这种新的二元拓扑绝缘体的特征是高度各向异性的狄拉克锥，与已知的例子，如Bi $_2$ Te $_3$和Bi $_2$ Se $_3$相反。费米速度通过旋转晶轴而改变一个数量级。
2011-08-08 cond-mat.mtrl-sci
Insulator-to-Metal Transition and Isotropic Gigantic Magnetoresistance in Layered Magnetic Semiconductors
本研究提出一种通过磁场实现电子传导极强调制的策略，发现层状反铁磁半导体GdPS支持场驱动的绝缘体-金属转变，并表现出对磁场取向不敏感的各向同性巨负磁阻，为超快高效自旋电子器件提供了新材料体系。
2024-07-03 cond-mat.mtrl-sci
Spin Hall magnetoresistance in antiferromagnetic insulators
反铁磁材料承诺改善自旋电子应用的性能，因为它们对外部磁场扰动是鲁棒的，并且与铁磁体相比允许更快的磁化动力学。然而，由于缺乏宏观磁化，直接观察反铁磁状态是具有挑战性的。在这里，我们表明，自旋霍尔磁阻（SMR）是一个通用的工具，通过简单的电输运实验，通过调查易平面反铁磁绝缘体$α$ -Fe 2 O3（赤铁矿）和NiO双层异质结构与Pt重金属顶部电极的反铁磁自旋结构的探测。当在三个正交平面上旋转外部磁场时，我们记录了Pt的纵向和横向电阻率，并观察到与SMR效应一致的特征电阻率调制。我们分析了它们的振幅和相位，并将数据与来自原型共线亚铁磁性Y3 Fe 5 O 12/Pt双层的结果进行比较。所观察到的磁场的依赖性解释在一个全面的模型，基于两个磁子晶格，并考虑到磁场引起的修改的域结构。我们的结果表明，SMR使我们能够理解的自旋配置和研究磁弹性效应在反铁磁多畴材料。此外，在$α$ -Fe_2 O_3/Pt双层膜中，我们发现$2.5 \times 10^{-3}$的SMR幅度出乎意料地大，是原型Y_3Fe_5 O_（12）/Pt双层膜的两倍，使得该系统对于室温反铁磁自旋电子学应用特别感兴趣。
2020-06-23 cond-mat.mtrl-sci
Bilinear magnetoresistance in HgTe topological insulator: opposite signs at opposite interfaces demonstrated by gate control
出现在拓扑绝缘体（TI）和Rashba界面的自旋-轨道效应目前正在彻底改变我们如何操纵自旋，并导致了几个新发现的效应，从自旋-电荷相互转换和自旋-轨道扭矩到新的磁阻现象。特别是，一个令人困惑的磁阻已被证明，双线性的电场和磁场。在这里，我们报告的双线性磁阻（BMR）的应变碲化汞，一个原型TI的观察。我们表明，这BMR的幅度和符号可以通过控制，与一个电动门，相对表面的相对贡献的相对比例进行调谐。在1 T的磁场下，磁阻为1 \%的量级，并且具有比先前测量的TI更大的品质因数。我们提出了一个理论模型，给出了我们的实验数据的定量说明。这种现象，独特的TI，提供了新的机会来调整他们的电响应自旋电子学。
2023-02-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Effect of rotation of the polarization of linearly polarized microwaves on the radiation-induced magnetoresistance oscillations
通过将线偏振微波的偏振态相对于GaAs/AlGaAs霍尔栅电子器件的长轴旋转θ角来研究光-物质耦合。在低微波功率P下，实验表明，在振荡极值处，对角电阻R_{xx}与θ的关系呈强正弦变化，表明微波辐射诱导的磁阻振荡具有线性极化灵敏度。令人惊讶的是，光激发下最大振荡R_{xx}响应的相移θ_{0}似乎取决于辐射频率f、所讨论的极值和磁场方向或sgn（B）。
2012-09-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Giant oscillatory tunnel magnetoresistance in CoFe/MgO/CoFe(001) junctions
在磁性隧道结（MTJ）中观察到的隧道磁阻（TMR）效应通常用于许多自旋电子学应用中，因为该效应可以在宽范围的器件电阻内容易地从局部磁状态转换为电信号。在这项研究中，我们证明了TMR率高达631%，在室温（RT），这是两个或更多的倍，比目前使用的磁阻随机存取存储器（MRAM）设备，使用CoFe/MgO/CoFe（001）外延MTJ。在10 K时，TMR比增加到1143%，这对应于0.923的有效隧穿自旋极化。所观察到的大的TMR比导致微调的MTJ的原子尺度结构，如晶体取向和MgO界面氧化，其中著名的Delta 1相干隧穿机制的巨大TMR效应预计将是显着的。然而，标准相干隧穿理论未涵盖的行为出乎意料地显现出来;即，(i)在厚MgO势垒区的TMR饱和和（ii）增强的TMR振荡与0.32 nm的MgO厚度的周期。特别是，TMR振荡行为占主导地位的运输在很宽的范围内的MgO厚度的峰谷差的TMR振荡超过140%，在RT，归因于大的振荡组件的外观在电阻面积积（RA）。此外，我们发现，即使在+-1 V偏置电压应用下，TMR比和RA的振荡行为仍然存在，这表明振荡的鲁棒性。我们对巨大的RT-TMR比的演示将是建立自旋电子体系结构（如大容量MRAM和自旋电子人工神经网络）的重要一步。更重要的是，目前的观察结果可以触发我们重新审视晶体MTJ中真正的TMR机制。
2022-02-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Proximity magnetoresistance in graphene induced by magnetic insulators
我们证明了在石墨烯自旋阀中存在巨邻近磁电阻（PMR）效应，其中自旋极化由附近的磁性绝缘体引起。对钇铁石榴石（YIG）、钴铁氧体（CFO）和两种铕硫属化物EuO和EuS进行了PMR计算。我们发现一个显着的PMR（高达100%）的值定义为石墨烯电导相对于平行和反平行排列的两个邻近诱导的磁性区域内的石墨烯的相对变化。也就是说，对于高居里温度（Tc）的CFO和YIG绝缘体，这是特别重要的应用，我们在室温下分别获得22%和77%。对于低Tc硫族化物，EuO和EuS，PMR在两种情况下都是100%。此外，PMR相对于系统尺寸和边缘类型终止是鲁棒的。我们的研究结果表明，这是可能的，诱导自旋极化电流在石墨烯没有直接注入通过磁性材料。
2019-06-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Magnetic-proximity-induced magnetoresistance on topological insulators
本文从理论上研究了三维拓扑绝缘体（3D TI）表面覆盖铁磁绝缘体（FI）的二维无质量Dirac电子的磁电阻效应。我们计算的电荷和自旋输运Kubo和玻尔兹曼理论，考虑到梯形顶点校正和散射由于正常和磁无序。的诱导交换分裂被发现产生的导电性，这取决于磁化方向，但它的形式是非常不同的各向异性和自旋霍尔MR。在平面内MR消失相同的非磁性无序，而面外磁化引起一个大的MR比。另一方面，我们确实发现了平面内MR和平面霍尔效应，在存在与FI磁化对准的磁无序的情况下。我们的结果可能有助于理解最近的运输测量TI| FI系统。
2017-03-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Probing the Topological Surface States through Magnetoresistance and Ultrafast Charge Carrier Dynamics in (Bi/Sb)2Te3
具有拓扑保护表面态的拓扑绝缘体是一种很有前途的量子材料。本文通过对单晶拓扑绝缘体Bi_2Te_3和Sb_2Te_3的低温物理参数测量，研究了单晶拓扑绝缘体微片在5 K温度下的载流子动力学，研究了与这些表面态相关的各种光学跃迁。在5 K和100 K的温度下，在1 Tesla的磁场范围内，对磁电阻进行了实验研究。弱反定域化效应的出现预示了体系中存在拓扑保护的表面态。此外，超快飞秒瞬态反射光谱在不同的温度下进行，从室温（300 K）到5 K的低温变化，以找到低温下的TSS相关跃迁。
2021-06-22 cond-mat.mtrl-sci
Frequency-dependent Phonon-mediated Unidirectional Magnetoresistance in a Metal on an Insulator with Highly Nonequilibrium Magnons
本研究针对重金属/磁性绝缘体双层结构，提出考虑自旋珀尔帖效应、电子-声子散射及磁振子局域非平衡的解析模型，解释了单向磁阻与自旋塞贝克效应的频率依赖性，揭示了热穿透深度与磁振子自旋扩散长度的关联机制。
2022-08-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Effect of interface quality on spin Hall magnetoresistance in Pt/MgFe$_{2}$O$_{4}$ bilayers
本研究通过Pt/MgFe2O4双层结构发现，沉积前退火MFO表面可提升界面质量从而获得大自旋霍尔磁电阻，氧压力不影响SMR但影响磁性，为低功耗器件开发提供线索。
2023-12-31 cond-mat.mtrl-sci
Field-induced metal-to-insulator transition and colossal anisotropic magnetoresistance in a nearly Dirac material EuMnSb$_2$
如何利用电荷自由度和自旋自由度之间的耦合来实现可应用的功能仍然是自旋电子学领域的一个挑战。例如，利用各向异性磁阻（AMR）效应来读出由各种磁性结构存储的信息，其通常源自原子自旋轨道耦合（SOC）。然而，由于AMR值太小，使得AMR在反铁磁自旋电子学中的应用受到了限制。在这里，我们发现了一个巨大的AMR效应在近狄拉克材料EuMnSb $_2$与反铁磁顺序的Eu $^{2+}$时刻的场诱导金属到绝缘体的转变（MIT）。巨大的AMR达到前所未有的值1.84 $\times$ 10 $^6$ %在2 K，这是四个数量级大于以前报道的值在反铁磁体。基于密度泛函理论的计算结果表明，在Y点附近存在一个强烈依赖于SOC的Dirac-like能带结构，该能带结构主导了样品的整体输运性质，并且电子型载流子占主导地位.此外，还发现费米能级附近的间接带隙依赖于Eu $^{2+}$磁矩的磁结构，从而导致场致MIT，并对巨AMR效应起关键作用.最后，我们的工作表明，类似于EuMnSb $_2$的反铁磁拓扑材料，其中Dirac类费米子强烈调制的SOC和反铁磁性，将是一个肥沃的土壤，探索可应用的AMR效应。
2021-04-19 cond-mat.mtrl-sci
Oscillatory crossover from two dimensional to three dimensional topological insulators
我们研究了当层厚减小时，从三维拓扑绝缘体$Bi_2Te_3$和$Bi_2Se_3$到具有量子自旋霍尔效应的二维拓扑绝缘体的交叉机制。使用分析模型和第一性原理计算，我们发现，交叉发生在振荡的方式作为层厚度的函数，拓扑平凡和非平凡的二维行为之间交替。
2009-09-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Large linear magnetoresistance and evidence of degeneracy lifting of valence bands in rhombohedral phase of topological crystalline insulator SnTe
我们报告了一个全面的磁输运研究单晶p型拓扑晶体绝缘体（TCI）的SnTe，跨越的菱形（R3 m）的转变，发生作为温度的函数。良好表征的SnTe晶体的电阻率显示了在T $_s$ $\sim$ 64，K下的正六面体到菱形结构转变和在77，K下的$\sim$ 1.8 $\times$ 10 $^{20}$的载流子密度的证据。在垂直于（100）面的磁场作用下，SnTe表现出很大的非饱和线性磁电阻（LMR），在5 K和8 T下达到42%. LMR被发现有一个直接依赖于流动性和详细的分析表明，它遵循经典的Parish-Littlewood模型的宏观不均匀性所产生的碲间隙原子的电导率波动。我们还观察到SdH振荡在菱面体（R3 m）相的Berry相的$π$和显着较低的载流子密度$\sim$ 5.32 $\times$ 10 $^{11}$ cm $^{-2}$在2 K，这提供了直接的证据，保护拓扑表面状态（R3 m）相。霍尔电导率在结构转变过程中表现出从单带到双带的转变，从而为立方对称性破缺点以下体价带的简并提升提供了实验证据，这与最近的能带结构计算结果是一致的。整体结果表明，磁输运研究可以清楚地探测SnTe的表面和体积敏感特性，也可以跟踪在费米能级的简并带的带分裂跨越的π-菱面体（R3 m）转变。
2021-08-18 cond-mat.mtrl-sci
Anomalous magnetoresistance effect in nanoengineered material
在体材料或人工设计的材料中，磁阻对外部可调参数（例如磁场或化学成分）的周期性响应已被开发用于技术应用以及推进我们对固态物理的许多新颖效应的理解。一些值得注意的例子是层状材料中的巨磁电阻效应、半导体异质结构中的量子霍尔效应和无序金属中电子波函数的相位相干性。近年来，在纳米尺度上设计材料的能力在探索新现象方面发挥了关键作用。使用一个系统，涉及周期性的Co点阵列与周围的多晶铜膜直接接触，我们报告的观察巨热滞和异常振荡的磁阻行为。振荡磁电阻的不寻常之处在于它在100 K < T < 200 K的中温范围内只沿一个场扫描方向观测。减小Cu膜的厚度减弱了磁阻振荡。这些特性表明了一种新的现象，可以用于未来的技术应用。
2012-09-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Spintronics, from giant magnetoresistance to magnetic skyrmions and topological insulators
自旋电子学是当今凝聚态物理学的一个重要研究领域，它沿着凝聚态物理学的许多新方向发展。我们试图简单地介绍自旋电子学中涉及的物理现象--没有方程，但有许多示意图。我们还描述了自旋电子学的应用，今天的那些和那些预计将对信息和通信技术的未来发展产生重要影响。
2019-11-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Giant Positive Magnetoresistance and field-induced metal insulator transition in Cr2NiGa
本文报道了新合成的Heusler化合物Cr_2NiGa的磁输运性质。Cr_2NiGa具有无序立方B_2结构，空间群为Pm-3 m。样品被发现是顺磁性下降到2 K与金属字符。在施加磁场时，观察到电阻率的显著大的增加，其对应于在最低温度下在150 kOe的场下高达112%的磁阻。最值得注意的是，样品显示出负温度系数的电阻率低于约50 K下的应用领域大于或等于80 kOe，标志着场诱导金属“绝缘”的转变。所观察到的磁阻遵循科勒规则低于20 K，表明在金属中的电子输运的半经典模型的有效性与一个单一的弛豫时间。电子输运的多带模型，最初提出的半金属，被认为是适当的描述样品的磁输运行为。
2016-10-21 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Resistivity plateau and extremely large magnetoresistance in NbAs2 and TaAs2
在拓扑绝缘体（TI）中，金属表面电导使绝缘体电阻随着温度的降低而饱和，导致低温下的电阻率平台，其作为源自受时间反转对称性（TRS）保护的金属表面模式的输运特征。在Bi_2Te_2Se、SmB_6等材料中已经发现了这种特性。最近，在金属化合物LaSb中也观察到了类似的行为，并伴随着极大的磁电阻（XMR）。低温下的Shubnikov-de Hass（SdH）振荡进一步证实了磁场作用下平台区的金属行为。LaSb[1]被认为是一种可能的拓扑半金属，但目前还不存在负磁阻效应。本文生长了具有反转对称性的高质量NbAs_2/TaAs_2单晶，并系统地研究了其在磁场下的电阻率。它们在零磁场下都表现出金属行为，当施加非零磁场时发生金属-绝缘体转变，导致XMR（NbAs 2为1.0*105%，TaAs 2为7.3*105%，2.5 K和14 T）。随着温度的降低，NbAs 2和TaAs 2的电阻率在类绝缘体区后出现一个平台，并观察到SdH振荡。
2016-01-17 cond-mat.mtrl-sci
Giant magnetoresistance, three-dimensional Fermi surface and origin of resistivity plateau in YSb semimetal
非常强的磁阻和由于绝缘体而阻碍低温发散的电阻率平台是拓扑绝缘体的标志，并且也存在于拓扑半金属中，其中当时间反演对称性（保护拓扑绝缘体中的表面态）被破坏时，平台由磁场诱导。在一个简单的岩盐结构的LaSb中也观察到了类似的特征，从而提出了该化合物中可能存在的二维非平凡拓扑结构。我们发现它的姐妹化合物YSb也具有超过100%的巨磁电阻和低温电阻率平台的特点。因此，我们进行了深入的分析，YSb费米面的能带计算，磁阻，和Shubnikov-de Haas效应的测量，它揭示了只有三维费米面。Kohler标度适用于磁阻数据帐户非常好的低温上升的行为。场角相关的磁电阻显示出3D标度产生的有效质量各向异性与电子结构和量子振荡分析完全一致，从而为磁输运的3D-Fermi表面场景提供了进一步的支持，而无需调用拓扑非平凡的2D状态。我们讨论的数据意味着类似的场致性质的LaSb也可以很好地理解的框架内的三维多带模型。
2016-12-23 cond-mat.mtrl-sci
Giant Magnetoresistance Effect in the Metal-Insulator Transition of Pyrochlore Oxide Nd2Ir2O7
研究了烧绿石氧化物Nd_2 Ir_2 O_7的磁电阻（MR）效应，其在T_MI =33 K时表现出金属-绝缘体转变。在高于T_MI的金属态下观察到较小的正MR效应，而在低于T_MI的绝缘态下观察到较大的负MR效应。在1 K和9 T的磁场下，磁电阻效应超过3000%。其结果是，我们证实了在高达56 T的电场中从绝缘状态到具有小带隙或部分带隙的状态的交叉。此外，从Eu_2 Ir_2 O_7（T_MI = 120 K）和Gd $_2$ Ir $_2$ O $_7$（T_MI = 127 K）的磁共振效应中，我们发现烧绿石铱酸盐Ln_2 Ir_2 O_7的大的负磁共振效应依赖于镧系元素Ln^{3+}离子的磁性。d-f相互作用在绝缘态的大的负MR效应中起着重要的作用。
2013-01-17 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Critical point for the strong field magnetoresistance of a normal conductor/perfect insulator/perfect conductor composite with a random columnar microstructure
最近开发的自洽有效介质近似，与柱状微结构的复合材料，适用于这样的三个组成部分的各向同性正常导体，完美的绝缘体，和完美的导体，其中一个强磁场{ \bf B}是存在于垂直于柱状轴的平面的混合物。当绝缘和完美的导电成分不渗透在该平面中，微结构诱导的平面内磁阻被发现饱和为大{ \bf B}，如果完美的导体$p_S$的体积分数是大于完美的绝缘体$p_I$。相比之下，如果是$p_S<p_I$，则磁阻保持为${\bf B}^2$而不会饱和。当$p_S=p_I$为临界点时发生的宏观响应中的这种突变，具有作为这些点的特征的相关临界指数和标度行为。讨论了宏观响应奇异性的物理原因。这种现象显然涉及一种新型的逾渗过程。
2000-06-23 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci cond-mat.stat-mech
Observation of spin-orbit magnetoresistance in metallic thin films on magnetic insulators
由Rashba自旋轨道相互作用引起的磁阻效应被预测，但尚未观察到，在由正常金属和铁磁绝缘体组成的双层膜。在这里，我们提出了一个实验观察这种新型的自旋-轨道磁电阻（SOMR）效应的双层结构Cu[Pt]/Y3 Fe 5 O 12（YIG），其中Cu/YIG界面装饰有纳米尺寸的Pt岛。这种新的MR显然不是由体自旋-轨道相互作用引起的，因为Cu中的自旋-轨道相互作用可以忽略，Pt岛的不连续性。当Pt岛不存在或远离Cu/YIG界面时，SOMR消失，因此我们可以明确地将其归因于Pt装饰增强的界面处的Rashba自旋轨道相互作用。数值模拟结果与SOMR实验结果在磁场的角度依赖性和Cu厚度依赖性方面一致。我们的研究结果表明，实现自旋操纵的接口工程。
2017-12-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Isothermal anisotropic magnetoresistance in antiferromagnetic metallic IrMn
反铁磁自旋电子学是一个新兴的领域，反铁磁可以提高铁磁体的功能，具有更高的响应时间，并具有对外部磁场屏蔽信息。此外，还存在大量奈耳温度高于室温的反铁磁半导体和金属。在目前的手稿中，我们坚持在追求的极限有多大的各向异性磁阻可以在反铁磁材料具有非常大的自旋轨道耦合。我们选择IrMn作为一级矩（Mn）和自旋轨道（Ir）组合的一个很好的例子。对反铁磁金属（IrMn）/铁磁绝缘体薄膜双层膜进行了等温磁输运测量。在两层之间具有磁耦合的金属/绝缘体结构允许仅在反铁磁层中测量输运性质的调制。已发现各向异性磁阻高达0.15%，这是远远大于裸IrMn层。有趣的是，它已被观察到，各向异性的磁阻强烈的影响，由场冷却条件，信号的依赖性，在磁有序温度下的域的形成所发现的响应。
2016-07-27 cond-mat.mtrl-sci
Gate-tunable magnetoresistance in six-septuple-layer MnBi$_2$Te$_4$
最近发现的反铁磁拓扑绝缘体MnBi $_2$ Te $_4$具有多种奇异的拓扑量子相，如轴子绝缘体和陈氏绝缘体态。在这里，我们报告系统的栅极电压依赖于磁输运的研究在六个七层MnBi $_2$ Te $_4$。在p型载流子区，当MnBi $_2$ Te $_4$在铁磁态被面外磁场极化时，我们观察到正的线性磁阻。而在n型区，观察到明显的负磁电阻行为。在这两个制度的磁阻是非常强大的对温度，甚至高达内尔温度。在反铁磁状态下，当施加栅极电压时，磁电阻的行为表现出从负到正的转变。实验相图中不同磁阻行为之间的边界可以通过表示自旋翻转转变过程的与栅电压无关的磁场来明确表征。丰富的输运现象显示了MnBi $_2$ Te $_4$中拓扑结构、磁性和维数之间复杂的相互作用。
2021-10-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Spin-Hall magnetoresistance in a low-dimensional magnetic insulator
我们在铁磁绝缘体上沉积的Pt超薄膜中观察到了一种不寻常的自旋霍尔磁电阻（SMR）行为，该薄膜是一种居里温度Tc= 85 K的拉伸应变LaCoO 3（LCO）薄膜。SMR显示出强的磁场依赖性低于Tc，SMR幅度继续增加（线性）与增加的领域远远超过饱和值的铁磁体。SMR幅度随着温度的升高而逐渐减小，甚至在Tc以上仍然可以测量。此外，没有滞后观察到的SMR的场依赖性。这些结果表明，在LCO表面形成了一个新的低维磁性体系，Pt/LCO界面与LCO薄膜的其余部分磁性分离。为了解释这个实验，我们重新推导了SMR修正，并将自旋混合电导与描述界面磁性的微观量联系起来。我们的结果可以作为一种技术来探测磁性绝缘体表面的量子磁性。
2019-05-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Anomalous magnetoresistance in an antiferromagnetic Kagome semimetal heterostructures
State Key Laboratory of Semiconductor Physics and Chip Technologies, Institute of Semiconductors, Chinese Academy of Sciences（中国科学院半导体研究所半导体物理与芯片技术国家重点实验室）；Center of Materials Science and Optoelectronics Engineering, University of Chinese Academy of Sciences（中国科学院大学材料科学与光电工程技术中心）；Anhui Province Key Laboratory of Condensed Matter Physics at Extreme Conditions, High Magnetic Field Laboratory, Chinese Academy of Sciences（中国科学院合肥物质科学研究院强磁场科学中心安徽省极端条件凝聚态物理重点实验室）；Key Laboratory of Electromagnetic Processing of Materials Ministry of Education, Northeastern University（东北大学教育部电磁冶金材料加工重点实验室）；Songshan Lake Materials Laboratory（松山湖材料实验室）
研究通过引入Pt覆盖层的界面Dzyaloshinskii-Moriya相互作用，在FeSn薄膜中实现可调自旋纹理，观察到低磁场下的非传统阻尼振荡磁电阻行为，揭示了拓扑自旋纹理与磁电输运性质的关联。
2025-07-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
One Analytical Approach of Rashba-Edelstein Magnetoresistance in 2D Materials
针对绝缘铁磁体与二维材料异质结构，提出解析研究 REMR 的方法，可高效分析正、逆 Rashba-Edelstein 效应。
2022-10-08 cond-mat.mtrl-sci
Observation of pseudo two dimensional electron transport in the rock salt type topological semimetal LaBi
拓扑绝缘体的特征在于体中的反向能带结构和表面上的金属表面态。在具有带反转的半金属LaBi中，我们观察到磁电阻的类表面态行为，该半金属具有与拓扑绝缘体等价的带反转。负责这种伪二维输运的电子，然而，起源于体态，而不是拓扑表面状态，这是见证的角度依赖的量子振荡的磁阻和从头计算。因此，磁阻表现出大幅度的强各向异性（~ 10^5%）。
2016-04-12 cond-mat.mtrl-sci
Semimetal-semiconductor transition and giant linear magnetoresistances in three-dimensional Dirac semimetal Bi0.96Sb0.04 single crystals
三维（3D）狄拉克半金属是一种新型的量子材料，可以看作是石墨烯的3D类似物。三维狄拉克半金属中许多有趣的电子性质已经被提出并实现，这表明它们在下一代量子器件中具有潜在的应用前景。铋锑化合物Bi 1-xSbx可以通过x ~ 4%的量子临界点从拓扑绝缘体转变为能带绝缘体，在该临界点处出现了3D狄拉克费米子。在这里，我们报告在这样的量子临界点的Bi 1-xSbx的磁输运研究。在Bi_（0.96）Sb_（0.04）单晶中观察到一种不寻常的磁场诱导半金属-半导体相变。在8 T的磁场中，Bi 0.96 Sb 0.04单晶在低温（5 K）下表现出高达6000%的巨磁阻效应，在室温（300 K）下表现出高达300%的巨磁阻效应。当温度低于200 K时，所观察到的磁阻在接近零场时保持线性。我们的实验结果不仅对三维狄拉克半金属的基础物理很有意义，而且对三维狄拉克半金属在磁电子器件中的潜在应用也很有意义。
2015-09-08 cond-mat.mtrl-sci
Magnetoresistance from broken spin helicity
某些材料和多层具有依赖于磁场的电阻（称为磁阻）的倾向，已经发现了商业应用，例如巨磁阻硬盘读取头。但磁阻也可以是物质中电子和磁性相互作用的有力探测器。例如，磁阻可以用来分析多带电导率、传导不均匀性、局部磁矩和（分数）朗道能级结构。对于具有强自旋轨道相互作用的材料，磁电阻可以用作弱反定域或非平凡Berry相的探针，例如在拓扑绝缘体表面态中。对于三维拓扑绝缘体，大的线性磁阻通常被用作潜在的非平凡拓扑结构的指示，尽管这种效应的起源尚未确定。在这里，我们观察到一个大的磁电阻在导电体状态的Bi $_2$ Te $_3$。我们发现，这种类型的大的磁阻是由于螺旋自旋动量锁定（即自旋旋转与动量方向）和单向自旋排列之间的竞争，通过施加磁场。翘曲效应被发现提供（准）线性依赖于磁场。我们提供了一个定量模型的螺旋度破缺诱导的磁阻，可以应用到广泛的材料，表面或界面弱到强的自旋轨道相互作用，如当代氧化物界面，散装Rashba系统，和拓扑绝缘体表面状态。
2014-12-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
