Electric field controlled magnetic exchange bias and magnetic state switching at room temperature in Ga doped α-Fe2O3 oxide
我们研制了一种基于Ga掺杂菱方相α-Fe_2 O_3的新型磁电材料。该材料在室温下是倾斜的铁磁体，并显示磁电性能。电场控制磁态的实验结果为Ga掺杂α-Fe_2 O_3体系的室温磁电耦合提供了直接证据。有趣的是，（未掺杂）α-Fe_2 O_3体系没有表现出任何电场控制的磁交换偏置位移，但Ga掺杂的α-Fe_2 O_3体系表现出极高的电场诱导的磁交换偏置位移，其值高达1120 Oe（正）。另一方面，我们首次报道了电场控制下α-Fe_2 O_3和Ga掺杂α-Fe_2 O_3体系的磁态翻转。在磁场弛豫实验中，磁态的切换对ON和OFF模式以及外加电压极性的变化非常敏感。正电场下磁态向上能级和负电场下磁态向下能级的转换表明Ga掺杂赤铁矿体系中存在电序和磁序耦合。这种材料在今天对于下一代磁传感器、开关、非易失性存储器和自旋电子器件中的多功能应用的需求日益增加。
2017-07-13 cond-mat.mtrl-sci
Ultra-low-power orbital-controlled magnetization switching using a ferromagnetic oxide interface
基于自旋的电子学的主要挑战是降低铁磁体的磁化切换的功耗，这是通过注入大的自旋极化电流来实现的。另一种方法是通过电场控制铁磁体的磁各向异性（MA）。然而，电压感应MA太弱，在没有辅助磁场的情况下无法确定性地切换磁化，并且实现该目标的策略仍然难以捉摸。在这里，我们展示了一个新的计划轨道控制的磁化翻转（OCMS）：一个急剧的变化，在MA诱导费米能级之间移动具有不同的轨道对称性的能带。使用铁磁氧化物界面，我们证明了OCMS可以用来实现确定性的和无磁场的90度磁化翻转，只需施加一个非常小的电场0.05 V/nm和一个可忽略不计的小电流密度10^-2 A/cm^2。我们的研究结果突出了带工程在铁磁材料中用于有效磁化控制的巨大潜力。
2019-04-24 cond-mat.mtrl-sci
Electroforming Free Controlled Bipolar Resistive Switching in Al/CoFe2O4/FTO device with Self-Compliance Effect
利用Al（铝）/CoFe 2 O 4/FTO（掺氟氧化锡）器件在纳米结构CoFe 2 O 4薄膜中观察到可控双极阻变（BRS）。所制造的器件示出了无电铸的均匀BRS，其具有两个清楚区分的且稳定的电阻状态，而没有任何顺从电流（CC）的施加，其中高电阻状态（HRS）和低电阻状态（LRS）的电阻比> 102。小的开关电压（< 1伏）和两种电阻状态下的较低电流证实了低功耗器件的制造。在LRS中，导电机制被发现是欧姆性质，而高电阻状态（HRS/OFF状态）是由空间电荷限制的导电机制，这表明存在的界面层与不完善的微观结构附近的顶部Al/CFO界面。该器件表现出非易失性行为，具有良好的耐久性能、可接受的电阻比、由于稳定的、较少随机的细丝形成/断裂而导致的均匀的电阻切换以及通过选择不同的停止电压对电阻切换性能的控制，这使得该器件适合于其在未来的非易失性电阻随机存取存储器（ReRAM）中的应用。
2018-02-10 cond-mat.mtrl-sci
Substituent-Controlled Reversible Switching of Charge-Injection-Barrier Heights at Metal/Organic-Semiconductor Contacts Modified with Disordered Molecular Monolayers
研究了以苯乙撑衍生物为无序单分子层修饰的有机半导体电极界面电荷注入势垒的电刺激开关。开关行为是由DM分子的结构变化引起的，并且表现为DM修饰的Au电极/红荧烯/DM修饰的Au电极二极管的极性的可逆反转。发现开关方向主要由硫醇键合基团的推回效应决定，而末端基团调制开关强度。具有1，2-苯二硫醇DM的器件在3 V、5 V和7 V的开关电压下分别表现出20、100和1000的最高开关比。通过模型计算，估计由于施加7V而引起的苯乙撑DMs的倾斜角的变化小于23.6度。这项研究提供了一个理解，获得高度稳定的有机电子器件，特别是与分子修饰层的操作。
2016-08-03 cond-mat.mtrl-sci
Controlled inter-state switching between quantized conductance states in resistive devices for multilevel memory
量子化电导（QC）的详细了解，它们与电阻开关现象和量子化状态的受控操纵的相关性是实现原子级多级存储器元件的关键。在这里，我们展示了高度稳定和可重复的量子化电导状态（QC状态）在铝/氧化铌/铂电阻开关器件。通过施加停止电压和电流顺应性的限制条件，已经证明了多级量化状态存储器所需的对QC状态的三个级别的控制，例如，接通到不同的量化状态，从量化状态断开，以及在一个QC状态到另一个QC状态之间的受控状态间切换。定义良好的多个QC状态以及用于在各种状态之间切换的工作原理显示了实现多级存储器设备的希望。
2019-03-26 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Magnetic transition and spin-polarized two-dimensional electron gas controlled by polarization switching in strained CaMnO$_3$/BaTiO$_3$ slabs
通过第一性原理计算，研究应变CaMnO$_3$/BaTiO$_3$异质结中极化开关驱动的磁转变（G型到A型）及界面金属性，发现电子气自旋极化而空穴气非极化。
2024-02-19 cond-mat.mtrl-sci
Electric field-controlled reversible order-disorder switching of a metal tip surface
虽然已经确定升高的温度可以引起金属表面的表面粗糙化，但是还没有详细研究环境温度下高电场对原子结构的影响。在这里，我们展示了原子分辨率使用原位透射电子显微镜如何强烈的电场诱导可逆的金表面在室温下的完美的结晶和无序相之间的切换。从头算分子动力学模拟揭示了结构变化背后的机制可以归因于在高电场中形成表面缺陷的能量消耗消失。我们的研究结果表明，表面过程可以直接控制在原子尺度上由外部施加的电场，这促进了有效的去耦的最上层的表面层从底层的散装。这为纳米光子学和场效应晶体管技术中的有源纳米器件的开发以及材料表征和尚未探索的动态控制低维物质相的基础研究开辟了机会。
2018-05-07 cond-mat.mtrl-sci
Resistive switching in HfO2-x/La0.67Sr0.33MnO3 heterostructure: An intriguing case of low H-field susceptibility of an E-field controlled active interface
高性能非易失性电阻式随机存取存储器（ReRAM）及其小激励控制对于新兴物联网（IOT）领域的高速计算和大数据处理具有极大的兴趣。本文研究了生长控制HfO 2/La0.67Sr0.33MnO3异质结构的阻变特性及其在低磁场下的可调谐性。结果表明，由于富斜方晶系相结构和电荷（脱）陷型肖特基导电，缺氧HfO 2薄膜具有高开/关比、稳定的保持力和良好的耐久性.最重要的是，我们已经证明，RS可以通过非常低的外部施加的磁场（0-30 mT）进行调谐。值得注意的是，施加30 mT的磁场导致RS完全淬火并冻结在高电阻状态（HRS），即使在去除磁场之后也是如此。然而，可以通过施加比初始切换的偏置电压更高的偏置电压来恢复猝灭状态。这被认为是HfO 2-x/LSMO界面两侧的电子和离子活性性质的结果，以及其对电场和低磁场效应的敏感性。这一结果可以为接口工程高性能氧电子ReRAM器件的新设计铺平道路。
2021-11-03 cond-mat.mtrl-sci
Electric-field Controlled Magnetization Switching in Co/Pt thin-Film Ferromagnets
研究了具有垂直磁各向异性的铁磁Co/Pt薄膜在室温下的动态可逆压控磁化反转。在15 nm的相对厚的膜中观察到系统的磁性质的变化。通过在金属薄膜和非水锂LiClO 4电解质之间形成电化学双层来诱导表面电荷以操纵磁性。通过施加外部电场而发生的磁性变化。随着负电压的增加，磁化率和切换磁场减小，从而激活磁化切换。设想的结果，导致更快和超低功率的磁化切换相比，自旋转移力矩（STT）开关自旋电子器件。
2015-11-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Robust isothermal electric switching of interface magnetization: A route to voltage-controlled spintronics
利用磁测量和自旋分辨光电子能谱测量观察到反铁磁氧化铬（0001）表面的粗糙度不敏感和电可控磁化，并解释了表面终止和磁有序的相互作用。此外，该表面放置在铁磁Co/Pd多层膜附近。在氧化铬和Co/Pd之间的界面上的交换耦合在Co/Pd膜中引起电可控的交换偏置，这使得Co/Pd膜的全局磁滞回线沿着磁场轴在负值和正值之间可逆等温（在室温下）移位。这些结果揭示了潜在的磁电氧化铬自旋电子应用需要非易失性电控制的磁化。
2010-04-21 cond-mat.mtrl-sci
Nanomagnetic toggle switching of vortex cores on the picosecond time scale
我们提出了一个超快的路线，控制，切换开关的磁涡核与超短单极磁场脉冲。开关过程被发现是在很大程度上是不敏感的外部参数，如样品的大小和形状，它是比任何场驱动的磁化反转过程中以前已知的微磁理论。微磁学模拟表明，涡核反转介导的一个快速序列的涡旋-反涡对创建和湮灭子过程。需要场脉冲强度和持续时间的特定组合来获得受控的涡核反转。此反转机制的操作范围总结在200 nm坡莫合金盘的切换图中。
2007-02-02 cond-mat.mtrl-sci
Room-temperature Magnetic Thermal Switching by Suppressing Phonon-Magnon Scattering
University of California, Santa Barbara（加州大学圣塔芭芭拉分校）；University of Notre Dame（圣母大学）
研究通过抑制声子-磁子散射，在室温下实现 gadolinium 的热导率调控，揭示了铁磁材料中磁子散射对热导率的关键作用，为磁控热开关材料提供新思路。
2024-01-11 cond-mat.mtrl-sci
Polarization-controlled volatile ferroelectric and capacitive switching in Sn$_2$P$_2$S$_6$
在硬件层面支持神经形态计算的智能电子电路需要具有忆阻、忆容和神经形态类功能特性的材料;简而言之，电子响应必须取决于电压历史，从而实现学习算法。在这里，我们证明了挥发性铁电开关的Sn $_2$ P $_2$ S $_6$在室温下，并看到初始极化方向强烈地决定了极化开关的属性。特别地，极化切换滞后强烈地由原始极化状态压印，将非线性区域向零偏置移位。作为一个必然结果，极化切换也实现了有效的电容切换，接近受欢迎的忆电容机制。Landau-Ginzburg-Devonshire模拟表明，极化可以控制磁滞回线的形状的一种机制是存在带电畴壁装饰的复极化核的外围。这些墙反对的增长的开关域，有利于回开关，从而创造了一个可控的挥发性铁电开关的情况。虽然测量是用单晶进行的，但可以通过定制样品厚度、畴壁迁移率和电场来调谐预期的易失性极化切换，从而为智能电子电路的非线性介电特性铺平道路。
2022-08-26 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Bipolar electric field switching of perpendicular magnetic tunnel junctions through voltage controlled exchange coupling
利用双极电场开关的垂直磁性隧道结（p-MTJ）在节能存储器和逻辑器件中具有广泛的应用。电压控制的磁各向异性通过电场效应线性地降低铁磁层的能垒，并且仅以单极行为有效地切换p-MTJ。在这里，我们展示了一个双极电场效应开关的100纳米的p-MTJ与合成的反铁磁自由层通过电压控制的交换耦合（VCEC）。开关电流密度约为1.1x10^5 A/cm^2，比最好的自旋转移力矩器件低一个数量级。理论结果表明，电场诱导合成反铁磁自由层发生铁磁-反铁磁交换耦合相变，产生类场层间交换耦合力矩，导致p-MTJ的双向磁化翻转.初步的基准测试模拟估计，VCEC耗散的数量级较低的写入能量相比，在15纳米技术节点的自旋转移扭矩。这些结果可以消除自旋存储器件在嵌入式应用之外发展的主要障碍。
2021-09-06 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Switching of controlling mechanisms during the rapid solidification of a melt pool in additive manufacturing
基于熔融的金属增材制造（AM）是一种突破性技术，可用于制造具有前所未有的优异性能组合的近净形状的金属部件。然而，AM处理和所得的微观结构之间的相互关系仍然没有很好地理解。这对控制AM过程中微观结构的发展以实现所需的性能提出了巨大的挑战。在这里，我们研究了一个单一的熔池的微观结构的发展，AM制造的金属部件的积木，使用相场模型专门开发的AM快速凝固。结果发现，在快速凝固过程中的熔池，固-液界面最初由溶质扩散控制，然后由热扩散控制的阶段，过冷度大于冻结范围。这种控制机制的切换导致界面速度，溶质浓度和温度的突然变化，这完美地解释了在AM中观察到的各种异质微结构的形成。通过操纵加工条件，可以控制控制机制的切换以形成精细的微观结构或层状结构，从而改善机械性能和抗开裂性。
2022-08-02 cond-mat.mtrl-sci
Error-controlled switching between discrete and continuum dislocations in a unified defect framework
Indian Institute of Technology Kanpur（坎普尔印度理工学院）
该研究提出统一缺陷框架，通过分配器实现离散与连续位错的误差可控切换，大幅降低模拟成本且精度达标，为富含缺陷的微结构模拟提供有效自适应方案。
2026-10-15 cond-mat.mtrl-sci
Mechanical Controlled Thermal Switch and Hysteresis with Domain Boundary Engineered Phonon Transport
声子学中的热流控制由于其在能量传递、转换和利用方面的广泛应用而受到广泛关注。在这里，我们证明，通过施加外部应力或应变，我们可以通过改变孪晶边界的密度，这反过来又提供了有趣的机械控制的热开关和滞后操作，有效地调整热导率。垂直于输运方向的孪晶界强烈地散射声子。因此，热流与孪晶边界的密度成反比，因此允许机械地切换热导率的极好方式，甚至导致作为热存储器的有趣的滞后行为。我们的研究提供了一种新的机制，耦合材料的热和机械性能作为“域边界工程”的问题，并可以在灵活的热控制和热能收获有实质性的影响。
2013-10-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Pressure controlled trimerization for switching of anomalous Hall effect in triangular antiferromagnet Mn$_3$Sn
本文对三角形反铁磁（AFM）化合物Mn $_3$ Sn中的压力诱导反常霍尔效应（AHE）开关进行了详细的理论和实验研究。我们的理论模型表明，压力驱动显着分裂的面内Mn键长$i.e.$一个有效的三聚，这反过来又稳定了螺旋AFM基态通过修改在系统中的面间交换参数。我们的实验表明，在Mn $_3$ Sn的AHE从5 $μΩ$厘米在环境压力下减少到零，在施加的压力约为1.5 GPa。此外，我们的压力相关的磁化研究表明，常规的三角形AFM基态Mn $_3$ Sn系统地转变成螺旋AFM相的对称性不支持实现有限的AHE所需的非零Berry曲率。压力相关的X射线衍射（XRD）研究排除了观察到的现象中的任何结构相变的作用。此外，在环境压力下的温度依赖性的面内晶格参数被发现偏离单调行为时，系统进入螺旋AFM相，从而，支持所提出的三聚在控制AHE的影响。我们相信，本研究作出了重要贡献，了解不同的磁基态的稳定机制，在锰$_3$锡和相关材料的潜在应用有关的AHE开关。
2020-11-20 cond-mat.mtrl-sci
Knudsen-Controlled Switching of Thermal Conductivity Response by Targeted Phonon Excitation
Bauman Moscow State Technical University（莫斯科国立鲍曼技术大学）；National University of Defense Technology（国防科技大学）；Huazhong University of Science and Technology（华中科技大学）
该研究提出了一种通过靶向声子激发实现努森数控制热导率响应切换的通用物理框架，揭示了块体与纳米薄膜体系中热导率响应的差异及规律。
2026-08-03 cond-mat.mtrl-sci
Bias voltage controlled magnetization switch in ferromagnetic semiconductor resonant tunneling diodes
我们预测，居里温度的铁磁共振隧穿二极管会突然下降，约2倍，当下游的化学势低于量子阱共振能量。这个属性如下从基本量子输运理论的概念结合了平均场描述的稀磁半导体铁磁性。我们说明了这种效果，通过求解耦合非平衡格林函数，磁平均场，和静电泊松方程自洽预测的偏置电压和温度依赖的模型系统的磁化强度。
2004-10-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Molecular switch controlled by pulsed bias voltages
在最近的实验中观察到，BPDN-DT（联吡啶-二硝基-低聚亚苯基-亚乙炔基-二硫醇）的电流-电压特性（IV）可以通过在偏置电压V_bias中施加脉冲以非常受控的方式在“开”和“关”迹线之间切换。我们计算了极化子的形成能，以检验一个经常持有的信念，即极化子的形成可以解释所观察到的双稳态。我们的结果与这种机制不一致。相反，我们提出了一个构象重定向。该分子携带与V_bias耦合的固有偶极矩。斜变V_bias在偶极上施加力，该力可以将分子从基态（“关”）重新定向（“旋转”）到亚稳态构型（“开”）并返回。通过详细的电子结构计算，我们确定了一个特定的路径，通过分子的构象相空间的旋转。我们表明，这条路径具有足够高的障碍，以抑制热不稳定性，但仍然可以切换的结稳定的电压范围内的分子。理论IV定性地再现了关键的实验观察。我们提出，如何电导切换的替代机制可以实验验证。
2009-06-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Hybrid MBE Route to Adsorption-Controlled Growth of BaTiO3 Membranes with Robust Polarization Switching
本文利用混合 MBE 在二元氧化物牺牲层上吸附控制生长外延 BaTiO3，并通过水滴剥离获得毫米级独立铁电薄膜，验证了其高介电常数与稳健极化翻转。
2025-10-04 cond-mat.mtrl-sci
Numerical analysis of voltage-controlled magnetization switching operation in magnetic-topological-insulator-based devices
本研究通过微磁模拟分析磁性拓扑绝缘体器件中电压控制磁化翻转的写入错误率，发现其对延迟和噪声鲁棒，室温下可实现低至10^-4的WER，且增大SOT可提升热稳定性，为超低功耗自旋电子器件提供新视角。
2023-09-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Gate-tunable Exchange Bias and Voltage-controlled Magnetization Switching in a van der Waals Ferromagnet
本文在垂直磁化的全范德华FGT/O-FGT/hBN异质结构中实现了交换偏置效应的双向电压调控，观测到高EB幅值与阻塞温度，还展示了栅极电压控制的磁化翻转，为先进自旋电子器件提供了新途径。
2024-11-27 cond-mat.mtrl-sci
Gate controlled large resistance switching driven by charge density wave in 1T-TaS2/2H-MoS2 heterojunction
1 T-TaS 2是一种层状材料，其表现出电荷密度波（CDW）诱导的不同电阻率相，并且在感兴趣的器件应用中吸引了很多关注。然而，这样的电阻率切换效应通常是弱的，并且不能由外部栅极电压调制-限制了它们的广泛使用。使用背栅1 T-TaS 2/2 H-MoS 2异质结，在这里，我们表明，由于不同的相变，通常在TaS 2的电阻率切换伴随着一个令人惊讶的强调制的肖特基势垒高度（SBH）在TaS 2/MoS 2界面-提供了一个额外的旋钮，以控制由外部栅极电压的相变驱动的电阻率切换的程度。特别地，由于TaS 2中Mott能隙的塌陷，相称（C）到三斜（T）的相变导致SBH的增加。SBH的变化使我们能够估计电气莫特间隙开放的~71 +/- 7毫电子伏的C相的TaS 2。另一方面，近公度（NC）到不公度（IC）的相变导致SBH的抑制，并且异质结显示出高达17.3的栅控电阻率切换，这比独立的TaS 2高约14.5倍。这一发现标志着向前迈出了重要的一步，显示了一个有前途的途径，外部控制以及放大CDW诱导电阻率开关。这将促进利用这些相变的器件应用，例如超宽带光电探测、负微分电导、快速振荡器和神经形态电路中的阈值切换。
2019-01-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Switching of an antiferromagnet controlled by spin canting in a laser-induced hidden phase
Ioffe Institute（约费研究所）；Scientific-Practical Materials Research Centre, NAS of Belarus（白俄罗斯国家科学院科学实践材料研究中心）；Laboratory ”Magnetic Metamaterials”, Saratov State University（萨马拉国立大学磁超材料实验室）
研究通过激光诱导隐藏相中的自旋偏转控制反铁磁体的90度自旋切换，揭示了自旋偏转和加热共同调控最终自旋配置的机制。
2025-12-16 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Microscopic Origin of Polarization-Controlled Magnetization Switching in FePt/BaTiO$_3$
Quaid-i-Azam University（奎德-e-阿扎姆大学）；University of Ulsan（蔚山大学）；Van Lang University（文朗大学）；Incheon National University（仁川国立大学）
研究揭示FePt/BaTiO$_3$中极化控制磁化翻转的微观机制，通过轨道重构调控磁各向异性与磁弹性能量的竞争，为超低功耗磁存储器设计提供新路径。
2026-02-04 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
Temperature-controlled interlayer exchange coupling in strong/weak ferromagnetic multilayers: a thermo-magnetic Curie-switch
我们研究了一种新型的层间交换耦合的基础上驱动强/弱/强铁磁三层通过居里点的弱铁磁间隔，与强铁磁外层之间的交换耦合，可以切换，开和关，或通过控制材料的温度连续变化的幅度。我们使用不同成分的Ni-Cu合金作为间隔层材料，从第一性原理出发，模拟了邻近感生磁性和通过间隔层的层间交换耦合效应，不仅考虑了热自旋无序，而且考虑了Ni原子磁矩对非磁性Cu最近邻浓度的依赖性。我们提出并证明了一个梯度组成的间隔，具有较低的镍浓度的接口，大大提高了有效交换的均匀性和显着改善的热磁开关的结构。所报道的磁性多层材料可以形成各种新型磁性器件的基础，例如传感器、振荡器和基于器件中的热磁居里开关的存储元件。
2012-08-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Electrically controlled nonvolatile switching of single-atom magnetism in a Dy@C84 single-molecule transistor
本研究在Dy@C84单分子晶体管中实现电控单原子磁性非易失性切换，磁矩从3.8 μB变为5.1 μB，磁阻从600%增至1100%，为高温高稳定单原子磁存储提供新途径。
2024-03-17 cond-mat.mtrl-sci physics.atm-clus
Externally controlled and switchable 2D electron gas at the Rashba interface between ferroelectrics and heavy $d$ metals
在非中心对称材料和界面中，强的自旋-轨道耦合导致了一些显著的物理现象，如非平凡的自旋织构，它可能表现为Rashba、Dresselhaus和其他复杂的组态。这为非易失性自旋电子器件的研究提供了一个有希望的基础。本文从第一性原理出发，模拟了生长在铁电体PbTiO $_3$（001）上的双金属铂钯层中的二维电子气。后者原则上允许通过极化反转来切换和控制自旋-电荷转换。我们展示了如何能带结构和Rashba分裂不同的Pt和Pd的覆盖层，以及这些电子功能的变化与增加的覆盖层厚度和极化反转后。此外，对于这两种覆盖层，我们模拟了它们的电流-电压（$I-V$）特性，其电阻在极化反转时在20%和几百%之间变化。研究结果可直接用于Rashba-Edelstein效应的建模。
2021-11-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Interference effects in phtalocyanine controlled by H-H tautomerization: a potential two-terminal unimolecular electronic switch
本文研究了酞菁（H2 Pc）的两种氢互变异构体构型与枯烯和金引线的电输运性质。氢的互变异构作用通过改变具有相同对称性的分子轨道靠近费米能级的性质来影响H2 Pc的电子态。HOMO和HOMO-1之间的近简并性导致明显的干涉效应，导致两种互变异构体构型的电流发生很大变化，特别是在低偏压状态下。两种类型的平面结被认为是：cumulene-H2 Pc-cumulene和金-H2 Pc-金。这两种状态下的分子电导都有显著的差异。此外，与金引线的结显示出明显的负微分电阻（NDR）在高偏置电压，以及弱的NDR在中间偏置。
2011-09-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Anisotropic Current-Controlled Magnetization Reversal in the Ferromagnetic Semiconductor (Ga,Mn)As
研究了电流对铁磁半导体（Ga，Mn）As霍尔栅器件中自旋轨道耦合磁化翻转的控制。电流控制的磁化切换的效率被发现是敏感的电流相对于晶轴的取向。自旋-轨道有效磁场对电流方向和大小的依赖性由磁化转换角的变化确定。我们发现，应变引起的有效磁场是我们的GaMnAs器件中Rashba引起的磁场的三倍。
2013-03-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Repulsion-attraction switching of nematic colloids formed by liquid crystal dispersions of polygonal prisms
胶体粒子的自组装由于弹性相互作用在液晶液晶中的承诺可调复合材料，并可以通过利用表面功能化，几何形状和拓扑结构来引导，虽然这些控制自组装的手段仍然有限。在这里，我们实现了低对称性的非手性和手性弹性胶体的双液晶使用胶体多边形凹凸棱镜。我们发现，控制钉扎的向错在棱镜的边缘改变了对称性的导演扭曲的棱镜和他们的方向相对于远场导演。棱镜边缘的向错的受控局部化显著地影响分散在液晶中的棱镜的扩散性质的各向异性，并且允许修改它们的自组装。我们发现，多边形棱镜之间的弹性相互作用可以切换之间的排斥和吸引只是通过控制重新钉扎的向错在不同的边缘，使用激光镊子。我们的研究结果表明，分散在液晶液晶中的胶体颗粒之间的弹性相互作用是敏感的拓扑等价的，但几何丰富的控制配置的颗粒诱导的缺陷。
2017-12-28 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Scalability of Voltage-Controlled Filamentary and Nanometallic Resistance Memories
为了实现具有实际应用价值的纳米级电阻随机存取存储器（RRAM），人们在器件和材料工程方面做了大量的工作，但是仍然缺乏一个合理的物理基础来设计跨越多种长度尺度的可扩展器件。特别地，对于电阻变化限于经历集中的热、电流和场的局部纳米级细丝的RRAM器件，临界切换标准不清楚。在这里，我们展示了电压控制电阻开关的宏观和纳米器件在两个非磁性RRAM和纳米RRAM，后者开关均匀，不需要形成。因此，使用恒定电流密度作为顺应性，我们已经实现了用于非导电RRAM的低电阻状态以及用于纳米导电RRAM的低电阻状态和高电阻状态两者的面积可缩放性。这一发现将有助于在纳米级设计面积可扩展的RRAM。
2017-04-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Ferroelectrically Controlled Chirality Switching of Weyl Quasiparticles
针对外尔准粒子手性难以可逆调控的难题，本研究提出铁电极化耦合外尔点手性反转的机制，结合对称性分析与第一性原理计算筛选出可行材料，为拓扑声子的电学调控提供了新路径。
2025-11-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Piezo Voltage Controlled Planar Hall Effect Devices
铁磁体中磁化翻转的电控制对于未来的自旋电子学应用是高度期望的。在这里，我们报告的混合压电（PZT）/铁磁（Co2 FeAl）设备中的铁磁层中的平面霍尔电压仅由压电电压调谐。平面霍尔电压的变化与压电电压下平面内90 °的磁化翻转有关。在无外加磁场的情况下，基于压控Co2 FeAl平面霍尔效应器件，实现了室温磁性非门和或非门。我们的演示可能会导致使用铁磁材料实现信息存储和处理。
2016-07-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Room-Temperature Anisotropic Plasma Mirror and Polarization-Controlled Optical Switch Based on Type-II Weyl Semimetal WP2
电子结构中的各向异性可能会引发有趣的各向异性光学响应，这在包括超导体、半导体甚至拓扑Weyl半金属在内的各种系统中得到了很好的证明。同时，在金属光学中，当光子频率高于等离子体频率ω p时，金属反射率从1下降到0，表现为等离子体镜。然而，各向异性等离子体镜的探索和相应的应用仍然难以捉摸，特别是在室温下。在这里，我们发现了一个明显的各向异性等离子体反射边缘的第二类外尔半金属WP 2，与各向异性比ω p高达1.5。这种各向异性等离子体镜行为及其对温度的鲁棒性保证了在宽温度范围内的光学器件应用。例如，偏振分辨等离子体反射边缘的高灵敏度使得WP 2成为固有的偏振检测器。我们进一步实现了室温下基于WP 2的光开关，通过简单地调节光的偏振态来有效地控制。这些发现扩展了金属光学作为一门学科的前沿，并有望设计出结合拓扑和光学特征的多功能器件。
2021-08-10 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph physics.optics
Metal-insulator transition upon heating and negative-differential-resistive-switching induced by self-heating in BaCo0.9Ni0.1S1.8
层状化合物BaCo_（1-x）Ni_xS_（2-y）（0.05<x<0.2和0.05<y<0.2）在200 K附近表现出从低T单斜顺磁金属到高T四斜反铁磁绝缘体的一级结构和电子相变，具有巨大的磁滞回线（~ 40 K）和体积变化（~0.01）。在这里，我们报告不寻常的电压控制的电阻开关，然后由电流控制的电阻开关引起的自加热多晶BaCo 1-xNixS 2-y（标称x=0.1和y=0.2）。这是由于加热时金属到绝缘体的陡峭转变，随后是高于转变的电阻率的活化行为。焦耳加热在开关中的主要作用是由在与直流测量相关的电场范围内，在脉冲测量中获得的作为电压I（V）的函数的电流中不存在非线性来支持的。用一个简单的自加热模型解释了开关阈值附近的压控负微分电阻。从样品电阻作为温度R（T）的函数来建模I（V）的主要困难是R（T）的逐渐增加，以及在较小程度上由通过加热或自加热循环通过转变引起的损坏引起的转变处的电阻跳变的减少。这是通过系统地跟踪多个循环的R（T）和使用最接近自热循环的加热循环中的R（T）数据来处理的。
2014-04-10 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Theoretically predicted picosecond optical switching of spin chirality in multiferroics
我们从理论上证明了用精确的自旋哈密顿量描述多铁性锰钙钛矿材料，应用太赫兹频率的皮秒光脉冲可以通过强烈激发电磁振子来切换自旋手征性。在ab/bc平面上有顺时针和逆时针自旋螺旋四种不同的自旋手征态，通过调节脉冲的强度、形状和长度，可以任意控制这些态之间的切换.还讨论了开关过程中的动态斑图形成。
2010-10-28 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Current Controlled Magnetization Switching in Cylindrical Nanowires for High-Density 3D Memory Applications
利用三维纳米线系统的下一代存储器器件需要可靠地控制畴壁运动。在这封信中，畴壁的圆柱形纳米线组成的钴和镍的交替段进行了研究。作为畴壁钉扎位点的材料界面与电流脉冲结合使用，以控制畴壁的位置，该位置使用磁阻测量来监测。磁力显微镜结果进一步证实了电流辅助畴壁脱钉的发生。因此，通过顺序地钉扎和脱钉连续界面之间的畴壁，数据位沿着纳米线移位，这是跑道型存储器器件所必需的要求。我们表明，施加的电流脉冲的方向，幅度和持续时间确定跨钉扎站点的畴壁的传播。这些结果表明，多位圆柱形纳米线设备，利用电流辅助数据处理。在这些纳米线中顺序钉扎和脱钉的前景允许位密度增加几个Tbs，这取决于这些纳米线内的段的数量。
2018-04-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
A strain-controlled magnetostrictive pseudo spin valve
通过逆磁致伸缩效应实现磁场控制是提高基于巨磁电阻效应的高能效存储和传感器件性能的有效途径。本文报道了在铁电PMN-PT衬底上生长的Co $/$ Cu $/$ Py赝自旋阀的横向电场驱动的应变介导磁性能调制。结果表明，随着电场的增加，赝自旋阀的巨磁电阻率逐渐减小，这是由于应变诱导磁弹性各向异性的贡献导致Co层的磁化强度偏离了初始方向.此外，我们表明，应变诱导的磁各向异性有效地转移磁致伸缩Co层的开关场，同时保持开关场的近零磁致伸缩Py层不受影响，由于其可忽略的磁致伸缩常数。我们认为，磁致伸缩优化的磁性薄膜在适当的工程多层结构可以提供一条路径，以提高自旋电子器件中的选择性磁开关。
2023-02-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
