Resonant driving of magnetization precession in a ferromagnetic layer by coherent monochromatic phonons
我们实现了嵌入到声子法布里-珀罗谐振器中的铁磁薄层中的单色声子对磁化进动的共振驱动。飞秒激光脉冲在10-40 GHz频率范围内激发结构的共振声子模式。通过施加一个外部磁场,我们调谐的进动频率相对于在腔中的声子的频率,并观察到的磁化进动的振幅的巨大增加时,自由磁化进动和声子在腔中的本地化的频率是相等的。
2015-05-07 cond-mat.mes-hall
Collective magnetization dynamics in ferromagnetic (Ga,Mn)As mediated by photo-excited carriers
利用时间分辨磁光测量方法研究了铁磁(Ga,Mn)As薄膜的光激发磁化动力学。当光激发能接近(Ga,Mn)As的带边时,在没有外场的情况下,线偏振光脉冲触发的磁化旋进表现出对光子频率的强烈依赖性。这可以理解为通过激光加热样品和通过空穴诱导的非热路径的磁各向异性调制。我们的研究结果提供了一种方法,用于识别激光触发的磁化动力学从热机制到非热机制的转变,这一结果对于通过非热路径在铁磁材料中进行超快光学自旋操纵具有重要意义。
2015-01-09 cond-mat.mes-hall
Optimal control of magnetization dynamics in ferromagnetic heterostructures by spin--polarized currents
研究了自旋极化电流通过自旋转移矩对铁磁-正常金属多层膜系统磁化强度的开关过程。我们使用自旋漂移扩散方程(SDDE)和Landau-Lifshitz-Gilbert方程(LLGE)来捕获异质结构的自旋密度和磁化强度的耦合动力学。推导出一个完全解析解的静态SDDE,我们得到一个准确的,强大的,快速的自洽模型的自旋分布和自旋转移力矩内一般铁磁/正常金属异质结构。利用最优控制理论,我们探讨了七层系统中分析器磁化的切换和反向切换过程。从高斯开始,我们确定了一个统一的电流脉冲轮廓,在指定的开关时间内完成这两个过程。
2010-10-06 cond-mat.mes-hall
Magnetization reversal of thin ferromagnetic elements with surface anisotropy
采用数值模拟的方法研究了不同形状和尺寸的表面各向异性薄膜铁磁元件的磁化反转过程。得到了垂直和面内磁滞回线对单元厚度和表面各向异性常数的依赖关系。对于足够大的值的表面各向异性常数的磁化反转的薄膜元件示出发生由于成核的屈曲模式。对于细长矩形单元,屈曲模式的形核场与表面各向异性常数的绝对值成正比,与单元厚度成反比。
2017-08-05 cond-mat.mes-hall
Magnetization relaxation in (Ga,Mn)As ferromagnetic semiconductors
本文描述了铁磁半导体(Ga,Mn)As合金中由于p-d动力学交换耦合与巡游自旋子系统的Mn局域磁矩磁化弛豫的理论。理论上的吉尔伯特阻尼系数暗示了这种机制作为一个函数的Mn矩密度,空穴浓度,和准粒子寿命计算。与实验铁磁共振数据的比较表明,在退火强金属样品,p-d耦合有助于显着的阻尼率的磁化进动在低温下。通过结合理论吉尔伯特系数的值的磁各向异性能量,我们估计,在全半导体三层器件的自旋转移磁化翻转的典型的临界电流可以低至$\sim 10^{5} {\rm A cm}^{-2}$。
2003-11-19 cond-mat.mes-hall
Coherent magnetization precession in ferromagnetic (Ga,Mn)As induced by picosecond acoustic pulses
我们表明,一个薄的铁磁(Ga,Mn)As层的磁化强度可以调制的皮秒声脉冲。在这种方法中,皮秒应变脉冲注入到结构中引起磁化矢量M的倾斜,随后是M围绕其平衡取向的进动。这种效应可以用脉冲引起的磁晶各向异性的变化来理解。一个模型,其中只有一个各向异性常数的应变脉冲的影响提供了一个很好的描述所观察到的时间依赖性的响应。
2010-06-21 cond-mat.mes-hall
Nonlocal magnetization dynamics in ferromagnetic heterostructures
两个互补的效果修改GHz的纳米级异质结构的铁磁和正常的材料相对于那些孤立的磁性成分的磁化动力学:一方面,一个时间依赖的铁磁磁化泵的自旋角动量流到相邻的材料,另一方面,自旋角动量之间的铁磁体通过施加的偏置转移,导致相互转矩的磁化。这些现象显然是非局域的:它们受整个自旋相干区的控制,而自旋相干区的大小受自旋翻转弛豫过程的限制。本文综述了从第一性原理出发理解铁磁异质结构中磁化动力学的最新进展,重点讨论了自旋抽运在层状结构中的作用。该理论的主体是半经典的,并基于平均场斯通纳或自旋密度-功能图片,但量子尺寸效应和电子-电子相关性的作用也进行了讨论。越来越多的实验支持理论预测。形式主义应该是有用的,以了解物理和工程的特点,如磁性随机存取存储器元件的小型设备。
2006-09-29 cond-mat.mes-hall
Stochastic dynamics of magnetization in a ferromagnetic nanoparticle out of equilibrium
我们考虑一个小的金属粒子(量子点)的铁磁性作为斯通纳不稳定性的结果出现。当粒子连接到电极时,粒子和电极之间的电子交换导致粒子磁化方向的温度和偏压驱动的布朗运动。在一定的条件下,这种布朗运动可以用随机Landau-Lifshitz-Gilbert方程来描述。作为其应用的一个例子,我们计算的频率依赖的磁化率的粒子在一个恒定的外部磁场,这是相关的铁磁共振测量。
2008-09-16 cond-mat.mes-hall
Controlled Electrode Magnetization Alignment in Planar Elliptical Ferromagnetic Break Junction Devices
控制磁性元件的磁化反转过程对于利用磁阻效应的广泛应用是重要的,但是对于需要能够接触单个分子或量子点的相邻薄膜结构的器件是难以实现的。我们报告的制造和测量的铁磁断裂结设备与平面,椭圆形的领导,以解决控制相邻电极之间的相对磁化对齐的特殊挑战。低温传输测量,有限元微磁模拟的支持下,被用来表征在一个范围内的电导水平的磁阻响应。我们证明,平行于椭圆的难磁化轴施加的面内外部场可以用于可控地切换的源极和漏极的磁化之间的单畴状的平行和反平行的配置的设备在隧穿制度。
2016-10-27 cond-mat.mes-hall
Quantum Tunneling of Magnetization in Single Molecular Magnets Coupled to Ferromagnetic Reservoirs
从理论上研究了自旋极化库在单分子磁体(SMM)磁化强度量子隧穿和弛豫过程中的作用。SMM交换耦合到储层,并且还经受随时间变化的磁场,这使得能够实现磁化的量子隧穿(QTM)。自旋弛豫时间由费米黄金法则计算。交换相互作用与隧道电子示出影响由于QTM的自旋反转。此外,它示出的开关是与一定的电荷之间的引线的转移。
2007-05-08 cond-mat.mes-hall
Switching of Co magnetization driven by antiferromagnetic-ferromagnetic phase transition of FeRh alloy in Co/FeRh bilayers
研究表明,在W(110)衬底上生长的Co/FeRh外延双层膜中,当FeRh层经历温度驱动的反铁磁-铁磁(AFM-FM)相变时,Co自旋在两个正交的面内方向之间可逆地切换. Co磁化的切换的特征在于由于在FeRh中AFM-FM转变的温度滞后的滞后行为。在AFM-FM过程中,Co的自旋重取向是由界面交换耦合到FeRh系统的演化驱动的。我们的研究结果提供了一种纯粹通过局部温度变化写入信息的新方法。
2017-09-28 cond-mat.mes-hall
Kondo effect in quantum dots coupled to ferromagnetic leads with noncollinear magnetizations: effects due to electron-phonon coupling
利用非平衡格林函数方法,对强耦合于非共线磁矩铁磁电极的量子点中的自旋极化输运进行了理论分析.点中的电子被假定为耦合到声子浴。详细研究了电子-声子耦合对隧穿电流、线性和非线性电导以及隧穿磁电阻的影响。分析了近藤主峰和声子伴峰随铅的磁矩夹角的变化。
2008-03-14 cond-mat.mes-hall
Observation of vortex-nucleated magnetization reversal in individual ferromagnetic nanotubes
在铁磁纳米管(FNT)的均匀轴向磁化的逆转已被预测成核和传播通过涡旋域形成在端部。在动态悬臂梁磁强计测量的个别FNT,我们确定这些涡流的入口作为一个功能的应用磁场,并表明它们标志着成核的磁化反转。我们发现FNT的入射场敏感地依赖于FNT端面与外加场之间的夹角。微磁模拟证实了实验结果,并强调了在确定的逆转过程中的两端的重要性。通过我们的研究结果能够控制端部涡流的形成,这对于生产具有定制反转特性的FNTs是有希望的。
2017-11-14 cond-mat.mes-hall
Magnetization Characteristic of Ferromagnetic Thin Strip by Measuring Anisotropic Magnetoresistance and Ferromagnetic Resonance
通过测量坡莫合金薄带在面内和离面组态下的各向异性磁阻和铁磁共振,研究了薄带的磁化特性。结果表明,通过改变一定方向的外磁场的强度,磁化矢量既可以在膜面内旋转,也可以在膜面外旋转。磁化特性可以通过考虑退磁和磁各向异性来解释。该方法可用于计算退磁因子、饱和磁矩和磁各向异性。
2013-10-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Narrow autoresonant magnetization structures in finite length ferromagnetic nanoparticles
在Landau-Lifshitz-Gilbert模型下,提出并分析了有限长易轴铁磁纳米颗粒中大振幅均匀旋进磁化结构的自谐振激励和控制方法.这些结构通过使用空间上均匀的、振荡的、啁啾频率的磁场来激励,而局部化通过边界条件来施加。激励要求驱动振荡的幅度超过阈值。讨论了耗散效应对阈值的影响。自谐振驱动有效地补偿了耗散的影响,但降低了激励结构的最大振幅。完全非线性本地化的自共振解决方案中示出的模拟和描述通过一个模拟的准粒子在一个有效的潜力。这些溶液的旋进频率连续锁定在驱动器的旋进频率上,而当纳米颗粒的长度和激发溶液的振幅增加时,空间磁化强度分布接近孤立子极限。
2019-09-09 cond-mat.mes-hall
Optical spin transfer in ferromagnetic semiconductors
圆偏振激光脉冲,激发电子空穴对跨带隙的(III,Mn)V铁磁半导体可用于操纵和研究集体磁化动力学。a(III,V)半导体中光生载流子的初始自旋取向由激光的偏振态决定。我们表明,光生载流子自旋可以不可逆地转移到集体磁化,其动力学可以灵活地控制适当选择的激光脉冲。作为例子,我们证明了全光铁磁共振和光学磁化重定向的可行性。
2004-05-04 cond-mat.mes-hall
Theory of the dipole-exchange spin wave spectrum in ferromagnetic films with in-plane magnetization revisited
Kalinikos和Slavin在1986年计算了具有面内磁化的磁性薄膜的自旋波谱,我们对这种被广泛接受的自旋波谱进行了改进。正如Kreisel等人(2009年)所指出的那样,该理论中对角近似的自旋波谱对于相对较厚的膜变得不准确。而不是解决一个integodifferential方程,它遵循从静磁格林函数,所做的Kalinikos和斯莱文,我们施加的交换和静磁边界条件的散装自旋波解决方案。这个边界问题有一个精确的解析解,这是定量地不同于常用的磁性薄膜的对角理论。
2021-10-01 cond-mat.mes-hall
Anisotropic magnetization relaxation in ferromagnetic multilayers with variable interlayer exchange coupling
研究了F $_1$ /f/F $_2$ /AF多层膜的铁磁共振线宽及其各向异性,其中间隔层f的居里点低于强铁磁层F $_1$和F $_2$.层间交换耦合在磁化弛豫中的作用是通过改变间隔层的厚度实验确定的。结果表明,较强的层间耦合,通过较薄的间隔增强了外铁磁层之间的微波能量交换,与F $_2$交换拖动F $_1$中的共振进动的磁化。还观察到较弱的镜像效应:F $_1$的磁化可以被F $_2$中的进动交换拖曳,这导致反阻尼和更窄的FMR线宽。一个理论被开发来模拟测量的数据,它允许分离系统中的磁弛豫的各种贡献。对层间耦合常数、铁磁共振线宽的面内各向异性、磁各向异性场的色散等关键物理参数进行了定量分析。这些结果将有助于设计基于热辅助开关的高速磁性纳米器件。
2016-04-18 cond-mat.mes-hall
Magnetoresistance of single-domain ferromagnetic particles
我们已经进行了单域,亚微米椭圆形镍粒子的磁阻测量,在液氦温度下使用四探针几何形状的双探针。在最小的颗粒中,磁阻显示出与各个畴的切换相关的急剧跳跃。利用各向异性磁阻模型,我们可以重建磁滞回线的归一化磁化。零外加磁场中的剩余磁化强度通常比饱和磁化强度小15%。磁化的这种弛豫可能是由于颗粒中的表面效应或晶粒结构。
2001-05-07 cond-mat.mes-hall
Acoustic ferromagnetic resonance and spin pumping induced by surface acoustic waves
磁性薄膜的电压感生磁化动力学是研究各向异性场、交换耦合、磁化阻尼和自旋泵机制的重要工具。一种特别成熟的技术是由GHz范围内的微波光子和磁化本征模耦合产生的铁磁共振(FMR)。本文综述了声表面波与薄膜磁化耦合的声铁磁共振技术的基本概念。有趣的是,除了微波激发的FMR技术的好处,SAW和磁化之间的耦合也提供了肥沃的土壤,研究磁振子声子和自旋旋转耦合。我们描述了面内磁场角度依赖的a-FMR通过测量的吸收/传输的SAW和SAW的存在下的晶格的旋转运动的衰减,并显示随之产生的自旋电流由声自旋泵。
2020-01-27 cond-mat.mes-hall
Uniform magnetization dynamics of a submicron ferromagnetic coin driven by the spin-orbit coupled spin torque
提出了一种在电场脉冲驱动下具有Rashba自旋轨道相互作用(SOI)的铁磁体/杂质半导体混合结构的磁化动力学模型。由于SOI的存在,由外加场激发的电流是自旋极化的,因此它通过s-d交换耦合在铁磁层中引起磁化旋转。磁化动力学依赖于电脉冲的形状和幅度进行了分析的参数的现实值。我们发现,它是类似的阻尼非线性振荡器的动力学与时间相关的频率成正比的平方根所施加的电场。研究了椭圆形磁性元件的磁化翻转特性随外加磁场大小和方向的变化规律。
2017-06-21 cond-mat.mes-hall
Induced magnetization and power loss for a periodically driven system of ferromagnetic nanoparticles with randomly oriented easy axes
我们研究了椭圆极化磁场对非相互作用的单畴铁磁纳米颗粒系统的影响,其特征在于易轴方向的均匀分布。我们的主要目标是确定该系统的平均磁化强度和其中的功率损耗。为了解析计算这些量,我们建立了Landau-Lifshitz-Gilbert(LLG)方程的一般微扰理论,并找到了其稳态解。小磁场振幅。在此基础上,我们推导出平均磁化强度和功率损耗的二阶表达式,研究它们对磁场频率的依赖关系,并分析了LLG方程的非线性性质所导致的次谐波共振的作用。对于任意振幅,这些量的频率依赖性从该方程的数值解获得。不同制度的规则和混沌动力学的磁化,这可以通过改变磁场频率在纳米粒子中诱导之间的过渡的影响,详细检查。
2016-06-22 cond-mat.mes-hall
Single shot ultrafast all optical magnetization switching of ferromagnetic Co/Pt multilayers
在最近的一些实验中,已经表明飞秒激光脉冲可以在皮秒时间尺度上控制磁化,这与传统的磁化动力学相比至少快一个数量级。在这些演示中,一种材料系统(GdFeCo铁磁膜)是特别有趣的,因为确定性的切换开关的磁顺序已经实现,而不需要任何对称性破缺磁场。这种现象通常被称为全光开关(AOS)。然而,到目前为止,GdFeCo仍然是唯一的材料系统,这种确定性开关已被观察到。当扩展到在许多技术应用中更感兴趣的铁磁系统时,只能实现部分效果,这反过来又需要重复的激光脉冲来实现完全切换。然而,这种重复的脉冲不仅消耗能量,而且还否定了AOS的速度优势。基于这一问题,我们发展了一种实现单次、皮秒量级、全光开关的铁磁材料的通用方法。我们证明,在交换耦合层的Co/Pt和GdFeCo,Single Shot,切换的铁磁Co/Pt层的飞秒激光脉冲照射后7皮秒内实现。我们相信,这种方法将大大扩展超快磁开关的材料和应用范围。
2017-07-30 cond-mat.mes-hall
Cotunneling through a quantum dot coupled to ferromagnetic leads with noncollinear magnetizations
利用二阶微扰理论,在共隧穿机制下,对量子点中自旋相关的电子输运进行了理论分析。该系统由具有任意库仑关联参数$U$的杂质Anderson哈密顿量描述。它被假定为点能级本质上是自旋分裂由于一个有效的分子场施加的磁性基板。该点耦合到两个铁磁引线,其磁矩不共线。电流的角度依赖性,隧道磁电阻,微分电导和讨论。同时还讨论了共隧穿带隙随磁矩夹角和点能级分裂的演化。
2005-05-18 cond-mat.mes-hall
A Micromagnetic Study of Magnetization Reversal in Ferromagnetic Nanorings
我们目前的微磁模拟薄铁磁环进行磁化反转的结果。这种几何形状是微磁学中少数几个在一维模型中解析发现过渡态的例子之一。根据这个模型,在低场和大环尺寸,积极的首选过渡态是一个本地化的磁化波动(瞬子鞍)。在高场和小环尺寸下,优选的鞍状态是均匀旋转的磁化(恒定鞍)。在本文的第一部分中,我们使用数值微磁模拟来测试这些预测的一维分析模型更现实的情况下,包括各种环半径,环形宽度和磁场。预测的磁化反转的激活能被发现与数值结果是密切一致的,即使是一个大的环形宽度的1D近似预计将打破环。我们发现,这种近似打破了只有当环的环形宽度超过其半径。在第二部分中,我们提出了新的亚稳态发现的大半径限制,并讨论他们如何提供一个更完整的理解磁性纳米环的能量景观。
2008-12-22 cond-mat.mes-hall
Current-excited magnetization dynamics in narrow ferromagnetic wires
我们调查的电流激励的磁化动力学在一个狭窄的铁磁坡莫合金线通过洛伦兹显微镜,连同同时传输测量的结果。详细的结构演变的磁化强度作为所施加的电流密度的函数。在居里温度以下,随着电流密度的增加,发现了局部结构变形、双向位移和磁化反转。我们讨论了可能的机制所观察到的电流激发磁化动力学的功能。
2006-06-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Voltage generation by ferromagnetic resonance
铁磁体可以共振地吸收射频辐射,以维持围绕内部或施加的磁场的磁化的稳定进动。我们表明,在这些铁磁共振(FMR)的条件下,直流电压产生在正常的金属电接触的铁磁体自旋翻转散射。该机制允许磁化dyspot的容易的电检测。
2006-08-01 cond-mat.mes-hall
Spin-Noise and Damping in Individual Metallic Ferromagnetic Nanoparticles
我们介绍了一个高度敏感和相对简单的技术来观察单个镍纳米粒子的磁化运动,在毫开尔文温度下的电子隧穿电荷传感的基础上。通过纳米粒子的顺序电子隧穿驱动非平衡磁化动力学,这引起了我们实时测量的有效电荷噪声。在自由自旋扩散区,电子和磁化强度处于细致平衡状态,我们观察到磁阻尼时间随磁场的变化呈现出一个峰值,其最长阻尼时间为$\simeq 10$ ~ ms。
2017-11-14 cond-mat.mes-hall
Incoherent magnetization dynamics in strain mediated switching of magnetostrictive nanomagnets
对不同尺寸的磁致伸缩纳米磁体在应力作用下的磁化强度变化进行了微磁学研究。退磁,交换和应力各向异性能量之间的相互作用被用来解释丰富的物理尺寸依赖的磁化强度动态调制应力各向异性在平面纳米磁体诱导。这些研究对纳米磁体中应变介导的超低能磁化变化及其在节能纳米磁计算系统中的应用具有重要意义。
2015-11-14 cond-mat.mes-hall
Thermal noise effects on the magnetization switching of a ferromagnetic anomalous Josephson junction
讨论了热噪声对具有自旋轨道耦合和面外磁化的横向铁磁约瑟夫森结磁响应的影响。铁磁层中的磁矩的方向可以通过使用受控电流脉冲来反转。这种现象是由于耦合流动的充电电流和铁磁体的磁化的磁电效应。我们研究了磁化反转效应与铁磁体的内禀参数,如吉尔伯特阻尼和自旋轨道耦合强度的关系。我们估计的磁化反转时间,并找到快速开关的参数的最佳值。以提高工作温度为目的,我们研究了热涨落对平均稳态磁化强度的影响,并找到了使系统对噪声更具鲁棒性的条件。
2020-10-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
On-chip detection of ferromagnetic resonance of a single submicron permalloy strip
我们测量了一个单一的亚微米铁磁条的铁磁共振,嵌入在片上微波传输线设备。所使用的方法是基于检测由于磁化动力学引起的振荡磁通量,具有感应拾取回路。谐振频率对外加静磁场的依赖性与Kittel公式非常吻合,表明均匀磁化进动模式被驱动。
2006-07-03 cond-mat.mes-hall
Ferromagnetic Josephson junction with precessing magnetization
用准经典超导理论计算了旋进磁化的扩散超导体/铁磁体/超导体结中的约瑟夫森电流。当结被相位偏置时,稳定电流(没有交流)尽管存在非平衡条件,但流体(流体)可以流过它。一个大的临界电流的预测,由于动态诱导的长程三重态邻近效应。这种效应可以在接近铁磁共振的传统混合器件中观察到。
2008-04-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Magnetic states and ferromagnetic resonance in geometrically frustrated arrays of multilayer ferromagnetic nanoparticles ordered on triangular lattices
我们提出了一个理论研究的静磁相互作用效应的几何阻挫阵列的各向异性多层铁磁纳米粒子排列在不同的空间配置系统与三角对称。我们表明,层间静磁相互作用显着扩大的机会,创造磁阻挫系统。讨论了静磁相互作用在磁化反转过程中的作用以及控制这类系统铁磁共振谱的可能性。
2014-02-04 cond-mat.mes-hall
Magnetic microscopy and simulation of strain-mediated control of magnetization in Ni/PMN-PT nanostructures
应变介导的薄膜多铁性材料包括压电/铁磁异质结构,使得能够以比其他方法高得多的效率对磁化进行电操纵;然而,由这些材料制造的纳米结构的研究受到限制。在这里,我们表征铁磁镍纳米结构的铁电PMN-PT基板上生长的扫描电子显微镜与极化分析(SEMPA)和微磁学模拟。Ni纳米结构的磁化强度可以通过样品几何形状和施加的电场的组合来控制,所述电场使铁电衬底应变并通过磁致弹性耦合改变磁化强度。我们评估两种类型的模拟铁磁纳米结构的应变铁电基板:传统的微磁模拟,包括一个简单的单轴应变,耦合微磁弹性动力学模拟。这两个模拟定性地捕捉所施加的应变产生的磁化变化的响应,与耦合的解决方案提供更准确的表示。
2016-10-03 cond-mat.mes-hall
Imaging magnetic vortex configurations in ferromagnetic nanotubes
我们的图像的剩余磁化配置的CoFeB和坡莫合金纳米管(NTs),使用X射线磁性圆二色性光电子显微镜。这些图像提供了通量封闭配置的直接证据,包括全球涡旋状态,其中磁化点周向围绕NT轴。此外,微磁学模拟预测和测量证实,涡旋状态可以通过减少NT纵横比编程为平衡剩余磁化配置。
2017-01-06 cond-mat.mes-hall
Novel Majorana mode and magnetoresistance in ferromagnetic superconducting topological insulator
在拓扑绝缘体的潜在应用中,我们从理论上研究了邻近感生铁磁性和超导性共存对三维拓扑绝缘体表面态的影响,其中铁磁序的磁化对超导电子空穴激发有显著影响.研究发现,作为TI F/S结构的一个已被证实的特征,Majorana模能量沿界面敏感地依赖于FS区磁化强度$m_{zfs}$的大小,垂直入射时其斜率较陡且无变化。由于超导能隙由因子$η(m_{zfs})$重整化,因此Andreev反射或多或少地被抑制,并且特别地,所产生的子能隙隧穿电导对FS和F区域中的磁化强度的大小更敏感。此外,在N/F/FS结中,由于磁化强度$m_{zf}$和$m_{zfs}$的反平行结构,产生了一种有趣的现象,这种现象可以通过调节FS区的磁化强度来控制和减小.
2017-01-28 cond-mat.mes-hall
Local electrical characterization of resonant magnetization motion in a single ferromagnetic sub-micrometer particle in lateral geometry
在这篇文章中,在一个单一的亚微米和多终端的铁磁结构的横向几何结构的磁化运动的详细表征是在GHz的制度,使用直接直流表征技术。我们证明了Stoner-Wohlfarth模型对大长径比磁性纳米结构的适用性。应用该模型的实验数据,我们能够提取相关的磁化运动参数,并显示高频感应电流和局部磁化之间的相关性。此外,直流电压产生的结构在谐振,与外部磁场下的形状各向异性轴的角度,是由该模型解释。
2010-12-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Spin-orbit torque switching of perpendicular magnetization in ferromagnetic trilayers
在铁磁三层中,自旋-轨道诱导的自旋电流可以具有自旋极化,其方向偏离自旋霍尔效应的方向。最近,铁磁三层膜中的磁化翻转被提出并被实验证实。在这项工作中,我们从理论上和数值上研究了铁磁三层中垂直磁化翻转所需的翻转电流。我们证实,倾斜的自旋极化,使场自由确定性开关在较低的电流比传统的自旋轨道扭矩或自旋转移扭矩开关,提供了一种可能性,高密度和低功率的自旋轨道扭矩设备。此外,我们提供了一个任意的自旋极化方向的开关电流的解析表达式,这将是有用的设计自旋-轨道扭矩设备和解释自旋-轨道扭矩开关实验。
2020-02-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Kondo effect in quantum dots coupled to ferromagnetic leads with noncollinear magnetizations
利用非平衡格林函数方法计算了近藤机制下量子点中自旋相关的电子输运。该点由安德森哈密顿量描述,并且对称或非对称地耦合到铁磁引线,其磁矩是非共线的。结果表明,微分电导中零偏Kondo反常的分裂随磁化方向夹角的增大而单调减小,对于反平行组态,对称情况下零偏Kondo反常的分裂消失,而非对称情况下零偏Kondo反常的分裂有限.
2005-11-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.other
Magnetization Reversal by Tuning Rashba Spin-Orbit Interaction and Josephson Phase in a Ferromagnetic Josephson Junction
本文从理论上研究了s波超导体/正常金属/铁磁金属/s波超导体(S/N/F/S)约瑟夫森结中邻近效应引起的含有Rashba自旋轨道相互作用(RSOI)的正常金属内部的磁化强度.通过求解考虑RSOI的线性化Usadel方程,我们发现通过调节RSOI可以使N中邻近效应引起的磁化方向反转,并且我们还发现通过改变超导相位差可以使N中的磁化方向反转,即,约瑟夫森相。从这些结果,它是预期的磁化强度的依赖关系的RSOI和约瑟夫森相位可以应用到超导自旋电子学。
2018-06-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Magnetization dynamics and Majorana fermions in ferromagnetic Josephson junctions along the quantum spin Hall edge
我们研究了量子自旋霍尔绝缘体边缘铁磁序和超导序之间的相互作用。利用互补的解析和自洽的数值方法,我们研究了铁磁约瑟夫森结,并展示了磁性和超导U(1)相之间的直接耦合是如何引起几个不寻常的现象的,这些现象将本系统与它的非拓扑等价系统区分开来。特别是,我们演示了如何异常的电流相位关系触发超导感应磁化动力学,也研究了出现在结中的马约拉纳费米子的空间定位。
2011-06-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
"Topological" Hall effect in the ferromagnetic microparticles with noncoplanar magnetization distribution
提出了“拓扑”霍尔效应(THE)的唯象理论。该理论可用于对任意磁化强度分布介质中的THE进行定性分析。本文考虑了具有“涡旋”磁化的圆柱形粒子。与反常的霍尔效应相比,这种磁滞回线有着本质的不同。对“涡旋”粒子的星等进行了估算。对于直径为100 nm的Co粒子,当外加磁场小于200 Oe时,THE超过正常和反常霍尔效应。
2009-07-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Influence of interlayer exchange coupling on ultrafast laser-induced magnetization reversal in ferromagnetic spin valves
本研究通过改变Cu间隔层厚度,发现2.32 nm为关键阈值,高于此阈值单脉冲可稳定反转磁化,低于则需连续照射,揭示了层间交换耦合对超快磁化反转的影响。
2024-01-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Layer-selective detection of magnetization directions from two layers of antiferromagnetically-coupled magnetizations by ferromagnetic resonance using a spin-torque oscillator
我们使用微磁模拟演示层选择性检测磁化方向的磁点具有两个记录层,通过使用自旋扭矩振荡器(STO)作为读取设备。这种方法是基于铁磁共振(FMR)激励的记录层磁化的微波场从STO。FMR激励影响STO的振荡,STO用于感测记录层中的磁化状态。记录层被设计为具有不同的FMR频率,使得通过调谐STO的振荡频率来选择性地诱导FMR激发。由于所有磁性层通过偶极场相互作用,因此可能发生不必要的层间干扰,这通过设计层的磁性来抑制。我们移动STO的磁点,它模拟了一个读取头在记录介质上移动,并显示在STO振荡的变化发生在一纳秒的时间尺度。
2019-10-01 cond-mat.mes-hall physics.app-ph
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
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
Magnetization control by angular momentum transfer from surface acoustic wave to ferromagnetic spin moments
电子自旋与其他类型角动量之间的角动量相互转换有助于开发新的自旋电子学功能。从光子的角动量和机械转动到铁磁自旋矩的转换已经得到了很好的研究。虽然最近的研究从理论上提出了原子的圆振动可以作为声子的角动量,但将其转换为自旋矩的直接实验证明还有待于进行。在Ni/LiNbO $_3$混合器件中,我们证明了声表面波的声子角动量可以通过声子-电子的角动量转换来控制铁磁Ni薄膜的磁化强度.这一结果清楚地表明,声子角动量是有用的,进一步fictionalize自旋电子器件。
2020-07-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Current driven magnetization dynamics in ferromagnetic nanowires with Dzyaloshinskii-Moriya interaction
本文研究了具有Dzyaloshinskiii-Moriya相互作用(Dzyaloshinskii-Moriya)的细长铁磁线中的电流感生磁化动力学。我们发现一个螺旋畴壁配置的磁化强度,并获得一个解析表达式的畴壁的宽度作为相互作用强度的函数。我们的研究结果表明,超过一定值的diela畴壁配置不能存在于线。低于此值,我们确定了小电流的畴壁动力学,并计算了畴壁沿导线的漂移速度。我们发现,抑制的最小值的电流所需的移动域壁。根据它的符号,磁电阻增加或减少畴壁漂移速度。
2009-12-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Magnetization Dissipation in the Ferromagnetic Semiconductor (Ga,Mn)As
基于磁化弛豫的散射理论计算了(Ga,Mn)As的Gilbert阻尼。无序散射包括非微扰。在干净的限制,自旋泵从本地化的d-电子的巡回孔占主导地位的弛豫过程。在扩散状态下,呼吸费米表面效应被带间散射的效应平衡,这导致吉尔伯特阻尼常数在0.005左右饱和。在小样本中,系统形状引起吉尔伯特阻尼的大的各向异性。
2011-11-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Orbital magnetization and its effects in spin-chiral ferromagnetic kagome lattice in the general spin-coupling region
本文从理论上研究了自旋各向异性包含在广义Hund耦合区中的二维Kagomé晶格的轨道磁化及其效应。结果表明,Hund耦合的强度以及自旋手征对轨道磁化强度$\mathcal{M}$有贡献。在改变这两个参数时,发现$\mathcal{M}$的两个部分,即,传统部分$\mathbf{M}_{c}$和贝里相位校正部分$\mathbf{M}_Ω$彼此相对。计算了反常能斯特电导率,得到了峰谷结构随电子费米能的变化关系。
2008-01-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Magnetization induced shape transformations in flexible ferromagnetic rings
柔性铁磁环是自旋链磁体,其中磁子系统和机械子系统耦合。通过切向取向的各向异性轴实现耦合。通过控制其磁化来操作纳米磁体的机械的可能性是纳米机器人应用的重要问题。提出了一种各向异性弯曲海森堡铁磁线的极小模型。一个平衡相图的闭环几何构造:(i)一个涡旋状态与消失的总磁矩是典型的相对较大的系统,在这种情况下,导线的形式是一个规则的圆。(ii)在足够小的系统中实现了具有平面磁化分布的拓扑平凡洋葱态,磁环发生椭圆形变。通过改变几何参数和弹性参数,在涡旋态和洋葱态之间发生相变。详细的分析描述的相图是很好地证实了数值模拟。
2018-09-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Broadband spectroscopy of thermodynamic magnetization fluctuations through a ferromagnetic spin-reorientation transition
我们使用扫描光学磁强计研究宽带频谱的自发磁化波动,或“磁化噪声”,在一个原型的铁磁薄膜,可以顺利地通过自旋重取向转变(SRT)调谐。SRT是通过梯度Ar $^+$辐照,从垂直于面内方向横向改变跨Pt/Co/Pt三层的磁各向异性来实现的。在表现出垂直各向异性的区域中,磁化噪声的功率谱$S(ν)$在从1~kHz到1~MHz的频率$ν$上表现出非常稳健的$ν^{-3/2}$幂律。然而,当穿过SRT区域时,$S(ν)$谱发展出逐渐增加的临界频率$ν_0$,低于该临界频率时,噪声功率在谱上是平坦的,这表明磁化波动的低频截止不断发展。的磁化噪声强烈依赖于所施加的平面内和平面外的磁场,揭示了局部各向异性,也是一个场诱导出现的波动,否则稳定的铁磁薄膜。最后,我们证明了高阶的干扰子可以从噪声中计算出来。这些结果突出了宽带光谱的热力学波动作为一个强大的工具来表征热能和磁能尺度之间的相互作用,并作为一种手段,表征铁磁体的相变。
2018-03-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Phases of rotating baryonic matter: non-Abelian chiral soliton lattices, antiferro-isospin chains, and ferri/ferromagnetic magnetization
作为有限密度旋转重子物质基态的手征孤子晶格(CSL),由于π凝聚的存在,在大参数区域内对两种味态都不稳定,导致两种类型的非阿贝尔(NA)CSL相(二聚相和退凝相).我们确定了二聚物相与其他相相遇的相图和QCD真空在三个三临界点。NA-CSL的临界角速度低于$η$ -CSL。每个NA孤子携带一个同位旋,并形成一个反铁-同位旋链,导致无隙同位旋子。与磁场的异常耦合为NA-CSL($η$ -CSL)提供亚铁磁(铁磁)磁化。
2021-12-02 cond-mat.mes-hall hep-ph
Magnetization reversal and two level fluctuations by spin-injection in a ferromagnetic metallic layer
在单接触铁磁纳米结构中进行了高电流注入下的慢磁弛豫和两能级涨落测量。样品的磁位形用两个均匀磁化的亚稳态来描述。由于自旋转移从电流到磁性层的电流依赖的有效能垒的测量。用6 $μ$ m长和60 nm直径的Ni纳米线和直径约40 nm的Co(10 nm)/Cu(10 nm)/Co(30 nm)纳米柱获得的结果之间的比较细化了该效应的表征。结果表明,所有观察到的功能不能减少到一个电流相关的有效场的行动。相反,所有测量都可以用有效温度来描述,这取决于电流的幅度和方向。该系统类似于一个不稳定的开放系统。电流感生磁化反转的效果被解释为铁磁层的两个界面之间的自旋注入的平衡。
2003-06-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech