Nanosecond True Random Number Generation with Superparamagnetic Tunnel Junctions -- Identification of Joule Heating and Spin-Transfer-Torque effects
本文研究了在直径为50 nm的面内磁化磁性隧道结(MTJ)中的纳秒超顺磁开关。由于小的面内单轴各向异性,小于10 ns的停留时间和自相关时间下降到5 ns的圆形超顺磁性隧道结(SMTJ)的测量。SMTJ表现出磁自由层的概率切换,这可以用于生成真随机数。随机比特流的质量,由我们的SMTJ产生的,与一个统计测试套件(NIST STS,SP 800-22)进行评估,并显示真正的随机性后,三个随机SMTJ比特流的XOR操作。提出了一种用于快速和节能的随机数生成的低封装CMOS电路。我们证明了1或0的概率可以通过自旋转移矩(STT)来调节,而平均比特产生速率主要受电流密度通过焦耳加热的影响。虽然这两种效应总是存在于MTJ中,但焦耳热通常被忽略。然而,在电阻面积(RA)积为15 $Ωμ$ m $^2$且电流密度为1 MA/cm $^2$量级的情况下,隧穿位点处的温度升高导致开关速率的显著增加。由于焦耳加热和STT的规模与电流密度不同,器件设计可以根据我们的研究结果进行优化。
2023-01-13 cond-mat.mes-hall
Joule heating induced negative differential resistance in free standing metallic carbon nanotubes
采用半经典Boltzmann输运方程和热耗散方程研究了金属碳纳米管(m-NTs)在不同实验条件下的$IV$特性.我们的模型预测,形状的m-NT特性基本上是由散热机制控制。特别是,我们发现,在独立的纳米管的负微分电阻的发病与不良的散热不像在衬底支撑的纳米管强输运非线性的起源。
2006-03-30 cond-mat.mes-hall
Interaction of Magnetization and Heat Dynamics for Pulsed Domain Wall Movement with Joule Heating
脉冲畴壁运动在这里研究在SiO2上的Ni 80 Fe 20纳米线,使用一个完全集成的静电,热电,和微磁学求解器的基础上的朗道-Lifshitz-布洛赫方程,包括焦耳加热,各向异性磁阻,和奥斯特场的贡献。在施加脉冲期间,磁畴壁的各向异性磁阻产生动态热梯度,其使电流驱动速度增加高达15%。使用依赖于温度的电导率之间的恒定电压脉冲和恒定电流脉冲畴壁运动的显着差异被发现:恒定电压脉冲被证明是更有效地在位移畴壁,同时最大限度地减少温度的增加,与总畴壁位移实现了在一个固定的脉冲持续时间具有相对于驱动脉冲强度的最大值。
2016-09-27 cond-mat.mes-hall
Influence of Joule heating on current-induced domain wall depinning
从理论上研究了在静磁场和短电流脉冲注入下,${\rm SiO_2/Si}$衬底上坡莫合金纳米带中缺口处的畴壁脱钉。焦耳加热电流诱导畴壁脱钉的影响进行了探索自洽耦合的磁化动力学在整个系统的热传输的铁磁条。我们的研究结果表明,焦耳加热在这些过程中起着显着的作用,导致在临界脱钉场的减少和/或在通常注入的电流脉冲的铁磁秩序的临时破坏。在协议与实验观察,类似的钉扎-脱钉相图可以推导出两个电流极性时,考虑到焦耳加热。这些观测结果与自旋转移力矩的唯一贡献不相容,它们提供了对这些过程背后的物理学更深入的理解,并建立了自旋转移力矩的真实范围。它们也是相关的技术应用的基础上,电流感应畴壁运动沿软带。
2016-07-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
SANTA: Self-Aligned Nanotrench Ablation via Joule Heating for Probing Sub-20 nm Devices
在纳米尺度上操纵材料是具有挑战性的,特别是如果需要与纳米级电极对准的话。在这里,我们描述了一个光刻免费,自对准纳米沟槽烧蚀(SANTA)技术,在聚合物,如聚(甲基)甲基丙烯酸酯(PMMA)创建纳米级的沟槽。纳米沟槽通过简单的焦耳加热过程与碳纳米管(CNT)和石墨烯带电极自对准。使用模拟和实验,我们研究如何焦耳功率,环境温度,PMMA的厚度,和基板的属性可以提高这种技术的空间分辨率。我们首次通过降低环境温度和减小PMMA厚度来实现子20 nm纳米沟槽。我们还展示了一个功能纳米电阻存储器(RRAM)位自对准的CNT控制设备,通过桑塔的方法实现。这种技术提供了一种优雅和廉价的方法来探测纳米级器件使用自对准电极,而不使用传统的对准或光刻步骤。
2016-06-16 cond-mat.mes-hall
In-situ reduction by Joule heating and measurement of electrical conductivity of graphene oxide in a transmission electron microscope
使用原位透射电子显微镜(TEM)通过焦耳加热还原氧化石墨烯(GO)。该方法允许同时研究的GO导电性的电气测量和其组成和结构特性,在整个还原过程中,通过TEM,电子衍射和电子能量损失谱。在低施加电流下观察到的GO性质的小变化归因于扩散过程的促进。实际的还原过程从施加的功率密度约2 × 1014 Wm-3开始,并以高度均匀和局部化的方式发生。电导率增加超过4个数量级,达到3 103 Sm-1的值,最终O含量小于1%。我们讨论了热退火和焦耳加热还原之间的差异。
2021-04-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.other
Current-Controlled Negative Differential Resistance due to Joule Heating in TiO2
我们表明,焦耳加热导致电流控制的负微分电阻(CC-NDR)在TiO 2的电压-电流V(I)特性的分析模型的基础上极化输运欧姆定律和牛顿定律的冷却,并拟合该模型的实验数据。这种阈值切换是在TiO 2和其他基于过渡金属氧化物的忆阻器的电铸期间观察到的“软击穿”,以及单极忆阻器从其高电阻状态到其低电阻状态的“开启”或“设置”切换的前体。V(I)曲线的形状是极化电子传导性质的敏感指标。
2011-08-15 cond-mat.mes-hall quant-ph
The heat equation for nanoconstrictions in 2D materials with Joule self-heating
我们考虑的热方程的单层二维材料中存在的热流进入基板和焦耳加热由于电流。我们比较的设备,包括纳米线的恒定宽度和领结(或楔形)收缩的宽度不同,我们推导出近似的一维热方程,领结收缩所描述的修改后的贝塞尔方程的零阶。我们比较了稳态近似方程的解析解与二维方程的有限元解的数值结果。使用这些解决方案,我们描述的热导率,热边界电阻与基板和设备的几何形状的作用。在固定电势差下的器件中的温度将随着宽度收缩而保持有限,但是对于固定电流将发散,与纳米线中的平方反比依赖性相比,蝴蝶结的宽度在几何上发散。
2021-09-10 cond-mat.mes-hall
The role of Joule heating in the formation of nanogaps by electromigration
我们研究了由于电迁移而在金线中形成的纳米间隙。我们表明,破碎过程不会开始,直到局部温度通常为400 K达到焦耳加热。该值与样品环境的温度(4.2-295 K)无关。此外,我们证明了可以通过最小化系统的总串联电阻来控制系统的破断动力学。以这种方式,刚好在分解之前的局部温度上升被限制并且熔化效应被防止。因此,容易制造间隙<2nm的电极,而不需要主动反馈。对于优化的样品,我们观察到量子化的电导步骤之前的间隙形成。
2006-07-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Non-Ohmic behavior in (Bi$_{1-x}$Sb$_x$)$_2$Te$_3$ by Joule heating
本研究揭示 (Bi$_{1-x}$Sb$_x$)$_2$Te$_3$ 的非欧姆微分电阻源于焦耳热提升电子温度并抑制量子修正,且偏压依赖可映射为温度依赖。
2025-05-16 cond-mat.mes-hall
Joule heating and electronic Gurzhi effect in hydrodynamic differential transport in an electron liquid
State Key Laboratory of Semiconductor Physics and Chip Technologies, Institute of Semiconductors, Chinese Academy of Science(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);College of Material Science and Opto-Electronic Technology, University of Chinese Academy of Sciences(中国科学院大学物质科学与光电技术学院);Beijing National Laboratory for Condensed Matter Physics, Institute of Physics, Chinese Academy of Sciences(中国科学院物理研究所北京凝聚态物理国家研究中心);Center for Quantum Matters, School of Physics, Zhejiang University(浙江大学物理学院量子物质中心);CAS Center for Excellence in Topological Quantum Computation, University of Chinese Academy of Sciences(中国科学院大学拓扑量子计算卓越创新中心)
通过微分电阻研究,发现零磁场下U-turn交流电流环路驱动的非线性输运呈现洛伦兹线型,直流偏置加深输运谷,归因于焦耳热对电子温度的影响,且粘滞电阻率与T^{-2}成正比,与直流电流诱导的电子Gurzhi效应一致。
2026-03-22 cond-mat.mes-hall
The origin of hysteresis in resistive switching in magnetite is Joule heating
在许多过渡金属氧化物中,观察到电阻经历由大偏压引起的剧烈变化。在磁铁矿中,Fe $_3$ O $_4$,低于Verwey温度,最近发现一个电场驱动的过渡到一个较低的电阻状态,具有滞后的电流-电压响应。本文报道了外延磁铁矿薄膜的脉冲电导测量结果。我们发现,虽然高到低电阻的转变是由电场驱动的,在$I-V$曲线中观察到的滞后的结果从焦耳加热在低电阻状态。磁滞回线的形状取决于脉冲参数,并减少到一个无电流的“跳跃”提供的热弛豫是快速的电压脉冲之间的时间相比。提出了一个简单的弛豫时间热模型,捕捉的滞后机制的要点。
2009-05-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Role of Joule Heating on Current Saturation and Transient Behavior of Graphene Transistors
我们使用模拟来研究SiO2/Si上的亚微米石墨烯晶体管中的电流饱和。我们发现自加热是电流饱和(较低的输出电导)的部分原因,但降低电流密度>1 mA/um高达15%。如果支撑绝缘体变薄,或者在较短的沟道器件中,通过接触处的部分散热,可以减少热效应。这种器件的瞬态行为具有约30-300 ns的热时间常数,主要由支撑绝缘体的厚度和器件覆盖层的厚度决定(在SOI晶体管中也预期的行为)。这些结果为石墨烯晶体管的高场和瞬态行为提供了重要的物理见解。
2012-12-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Joule Heating and Current-Induced Instabilities in Magnetic Nanocontacts
我们考虑了电子强非弹性散射极限下通过磁点接触的电流。在此极限下,接触区域的局部焦耳加热在确定点接触的传输特性方面起决定性作用。我们表明,如果一个恒定的偏置电压超过一个临界值,系统的稳态是不稳定的,周期性的,非谐波振荡的时间都通过接触和接触区域的局部温度的电流自发发展。我们的估计表明,观察这种振荡的特征频率在$10^8 ÷10^9$ Hz范围内的必要的实验条件可以很容易地满足。我们还显示了一种可能性,操纵后的磁化方向的磁性颗粒通过点接触耦合到一个散装铁磁通过激励上述热电振荡。
2006-09-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Joule heating in spin Hall geometry
利用自旋相关的输运方程和热力学推导了自旋流存在时熵产生率的理论公式。无论自旋电流的来源如何,例如,电场、温度梯度或霍尔效应,该理论都是适用的。它再现的结果在以前的工作中的耗散公式时,弛豫时间近似适用于自旋弛豫率。利用所发展的理论,我们发现自旋霍尔几何中的耗散有正比于自旋霍尔角的平方的贡献。
2016-06-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.stat-mech
High-speed metamagnetic resistive switching of FeRh through Joule heating
针对FeRh变磁有序转变在高性能计算器件中的应用潜力,本研究通过焦耳热实现其电控制,结合有限元模拟揭示热力学机制,测得电流达60 mA时转变温度降150 K,还展示了高速类忆阻器行为及优异性能参数。
2022-08-03 cond-mat.mes-hall
Mechanism of the Resistivity Switching Induced by the Joule Heating in Crystalline NbO$_2$
近年来,NbO $_2$的忆阻电输运特性因其在神经元形态计算中的应用前景而受到广泛关注。争论的中心是金属-绝缘体转变(MIT)是源于结构畸变(Peierls)还是电子相关(Mott)。通过实验和第一性原理计算的输入,我们开发了一个植根于由$2^{nd}$阶Peierls不稳定性驱动的MIT场景的热力学模型。我们发现,由于Nb-Nb二聚体的逐渐减弱,电导率的温度依赖性可以通过带隙随温度的变化精确拟合。因此,电阻率开关可以理解为二聚体自由金属域引起的局部焦耳加热。在求解热方程时,我们发现,如果施加的电压超过一个阈值,不能达到稳定状态,导致在高电压和高电流状态下观察到的混沌行为。利用Ginzburg-Landau理论和焦耳热方程,可以模拟和直接验证偏压下金属畴的演化。
2022-10-19 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Joule heating and the thermal conductivity of a two-dimensional electron gas at cryogenic temperatures studied by modified 3$ω$ method
在施加交流电流$I = \sqrt{2} I_0 \sin(ωt)$的二维电子气(2DEG)的电阻的标准交流锁定测量期间,由于焦耳加热$\propto I^2$,电子温度$T_e$以角频率$2 ω$振荡。我们已经证明,在低温下,利用交流电流$I$产生的电压降的三次谐波(3 $ω$)分量,并采用舒布尼科夫-德哈斯振荡的幅度作为$T_e$的度量,可以推导出振荡周期中的最高($T_\mathrm{H}$)和最低($T_\mathrm{L}$)温度。由此获得的温度$T_\mathrm{H}$和$T_\mathrm{L}$允许我们通过改进的3 $ω$方法粗略地评估2DEG的热导率$κ_{xx}$,在该方法中,最初为块体材料设计的方法被修改以适用于嵌入半导体晶片中的2DEG。由此推导出的$κ_{xx}$符合Wiedemann-Franz定律。该方法提供了一种方便的方法来访问$κ_{xx}$只使用一个标准的霍尔杆器件和简单的实验装置的电阻测量。
2022-09-13 cond-mat.mes-hall
Joule heating effects in high transparency Josephson junctions
本文从理论和实验两方面研究了由超导引线向正常态跃迁引起的高透明约瑟夫森结的电流-电压特性。这些特征的出现是由于Andreev过电流的抑制。我们表明,通过跟踪的电压的依赖性,在过渡发生时,浴温度和通过分析抑制的过电流的偏置电压可以恢复的温度依赖性的热流出结。我们通过制作两个高度透明的超导体-石墨烯-超导体(SGS)约瑟夫森结来验证理论预测,其中悬浮和非悬浮石墨烯作为Al引线之间的非超导部分。应用上述技术,我们证明了当$\propto T_{\rm bath}^{3.1}$接近超导临界温度时,悬浮结的冷却功率依赖于熔池温度。
2021-10-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Heat dissipation mechanisms in hybrid superconductor-semiconductor devices revealed by Joule spectroscopy
本文利用焦耳谱学方法研究InAs-Al纳米线混合器件中的热耗散,发现超导岛因电子-声子耦合效率低而极易受热,50-150 pW功率即可完全抑制其超导性,并揭示了微波加热与直流加热的相似性。
2023-11-22 cond-mat.mes-hall
Joule heating of dilute 2D holes in a GaAs quantum well
我们测量了30 nm GaAs量子阱中形成的二维空穴气(2DHG)的焦耳热。空穴密度在(4.6-18.9)* 10^9 cm ^-2范围内,并表现出明显的金属-绝缘体转变(MIT),临界密度为6*10^9 cm^-2。在零加热功率密度P的极限下,GaAs晶格温度与He-3熔化曲线测温法测得的稀释制冷机的6 mK基温相差2 mK。在整个加热功率密度范围内(1 ~ 10^6 fW/cm ^2),晶格的温升与空穴气的温升相比可以忽略不计。我们认为,空穴散射率只是一个函数的空穴温度,与晶格或杂质的温度在低于150 mK的相关温度范围内的依赖性很小。因此,我们测量了在可忽略的加热功率密度(P<5 fW/cm ^2)下的空穴电阻率,作为在6至150 mK范围内测量的晶格温度的函数。然后,我们使用在冷晶格中测量的空穴电阻率来估计作为P的函数的2D空穴气体的温度。在低空穴密度绝缘阶段,将空穴气体加热到温度T的加热功率密度P(T)对于T<30 mK表现出P ~ T^2的依赖性,对于更高的温度逐渐变化到P ~ T^4。在MIT的金属侧,P与T^5或T^6成比例,其大小大约是将绝缘相加热到相同温度所需的功率密度的四分之一。我们的测量是在两个可用的定量理论预测的空穴能量损失率作为温度的函数的一个因素。
2002-03-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Spin-Wave versus Joule Heating in Spin-Hall-Effect/Spin-Transfer-Torque Driven Cr/Heusler/Pt Waveguides
我们提出了一个时间分辨的研究直流电流驱动的磁化动力学的微结构Cr/Heusler/Pt波导的布里渊光散射。通过自旋转移矩效应的有效自旋波阻尼的减少导致磁振子密度的强烈增加。这伴随着自旋波频率的降低。通过评估这些影响的时间尺度,可以确定这种频率偏移的起源。然而,最近,我们发现,实验装置部分影响自旋波强度的衰减后,电流脉冲被切断。因此,需要对所呈现的效果进行进一步调查,以便进行更详细的分析。出于这个原因,我们需要在这一点上撤回手稿,并可能在稍后发布更新版本。
2017-09-04 cond-mat.mes-hall
Electrically driven spin torque and dynamical Dzyaloshinskii-Moriya interaction in magnetic bilayer systems
用电的方法有效地控制磁性是当前自旋电子学研究的一个中心问题,这为设计集成自旋电子器件提供了机会。然而,最近的研究方法大多是基于电流注入,它们不可避免地伴随着相当大的能量损失,通过焦耳加热。在这里,我们从理论上提出了一种方法来施加自旋力矩到磁性双层系统的应用电压通过利用Rashba自旋轨道相互作用。转矩类似于众所周知的电流感应转矩,提供类似的磁性可控性,但没有焦耳加热能量损失。扭矩也被证明是作为一个界面Dzyaloshinskiii-Moriya相互作用,使我们能够激活和创造非共线磁性像skyrmions通过电压的应用。我们的建议提供了一个有效的技术来操纵自旋电子器件的磁化没有焦耳加热能量损失。
2019-07-02 cond-mat.mes-hall
Joule spectroscopy of hybrid superconductor-semiconductor nanodevices
本文提出利用焦耳加热引起的超导-正常态转变作为光谱学工具,在单次测量中表征全壳层Al-InAs纳米线结,揭示引线相干长度差异、壳层不均匀覆盖及逆邻近效应,为混合器件提供独特指纹并强调加热效应的重要性。
2022-10-02 cond-mat.mes-hall
Joule heating in nanowires
我们研究了焦耳加热从电流流经铁磁纳米线的纳米线的温度和纳米线生长的衬底上的温度的影响。空间电流密度分布,相关的热产生,和热的扩散内的纳米线和衬底进行了模拟。我们研究了几种不同的纳米线和收缩几何形状以及不同的基板:(薄)氮化硅膜,(厚)硅晶片,和(厚)金刚石晶片。计算作为时间函数的空间分辨的温度增加。对于有效的三维基板(其中基板厚度大大超过纳米线长度),我们确定通过基板的热传播的三个不同的制度:制度(i),其中纳米线温度增加近似几何作为时间的函数。在这种情况下,纳米线温度由You等人[APL 89,222513(2006)]很好地分析描述。我们提供了时间t_c的解析表达式,它标志着You模型的适用性上限。在t_c之后,热流进入状态(ii),其中纳米线温度保持恒定,而半球形热锋将热量从线带走并进入衬底。当热前沿到达衬底的边界时,进入状态(iii),其中纳米线和衬底温度开始快速增加。对于有效的二维衬底(其中纳米线长度大大超过衬底厚度),只有一种情况,其中在热前沿到达衬底边界之前,温度随时间大幅增加。我们提供了一个分析表达式,有效的所有脉冲持续时间,允许一个精确地计算薄基板上的纳米线的温度增加。
2011-08-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Thermal contribution to current-driven antiferromagnetic-order switching
本研究针对电流驱动反铁磁有序翻转中焦耳热的贡献问题,提出量化方法与解析模型,明确Mn3Sn八极矩翻转的临界温度与阈值电流规律,为反铁磁自旋电子器件设计及热效应评估提供指导。
2024-05-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Relation between Johnson Noise and heating power in a two-terminal conductor
本文研究二维双端电导体的约翰逊噪声,其中电子系统服从Wiedemann-Franz定律。我们推导出两个简单和通用的约翰逊噪声温度和热通量之间的关系到电子系统。首先,我们考虑的情况下,电子系统是由焦耳加热从直流电流加热,我们表明,有一个普遍的比例系数之间的焦耳功率和约翰逊噪声温度的增加。其次,我们考虑的情况下,热流入的样品从外部来源,我们推导出一个简单的关系的约翰逊噪声温度和热通量的样品的边界。
2021-10-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Direct observation of nanometer-scale Joule and Peltier effects in phase change memory devices
我们通过扫描焦耳膨胀显微镜(SJEM)以~50 nm的空间分辨率和0.2 K的温度分辨率测量了相变存储器(PCM)器件的功耗。在Ge 2Sb 2 Te 5(GST)的温度上升是由焦耳加热为主,但在GST-TiW接触,它是一个组合的珀耳帖和电流拥挤效应。将SJEM和电气特性与PCM器件的模拟进行比较,发现25 nm厚的面心立方结晶GST薄膜的热电势约为350 uV/K,接触电阻约为2.0 x 10^-8 Ohm-m2。这种纳米级焦耳,珀耳帖和电流拥挤效应的知识是未来PCM技术的节能设计必不可少的。
2013-05-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Magnetic noise induced by dc current in a micron-size magnetic wire
研究了直流电流流过微米级铁磁导线时产生的磁噪声谱。我们观察到了具有共振频率的噪声谱。在平面磁场作用下,基于随机模型的解析计算很好地解释了谐振频率和振幅随磁场的变化规律。噪声谱是由于电阻振荡反映了均匀磁化进动,这是由于直流电流的焦耳加热产生的。
2011-08-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
Heat dissipation and its relation to thermopower in single-molecule junctions
受最近实验的启发[Lee et al.Nature 498,209(2013)],我们在此提出了载流单分子结中焦耳加热的详细理论分析。通过结合量子输运的Landauer方法与从头计算,我们展示了如何加热的分子结的电极是由它的电子结构。特别是,我们表明,在一般情况下,热量是不相等的结的两个电极中耗散,它取决于偏置极性(或等效的电流方向)。这些加热不对称性与结的热电势密切相关,因为这两个量都由非常相似的原理控制。我们通过分析基于具有不同锚定基团的苯衍生物的单分子结来说明这些想法。热耗散和热功率之间的密切关系提供了探索基本现象的一般策略,如珀尔帖效应或量子干涉效应对分子传输结焦耳加热的影响。
2013-07-31 cond-mat.mes-hall
Quasilocal transport in the integer quantised Hall effect: adiabatic separation, local Ohm's law, and Joule heating of the incompressible strips
Vocational School, Atlas University(阿特拉斯大学职业学院)
本文通过分离快速回旋运动与慢速引导中心景观,建立准局域欧姆模型,揭示非压缩条带吸引电流并产生焦耳热,且热效应受损失定律限制。
2026-09-15 cond-mat.mes-hall
Self heating and nonlinear current-voltage characteristics in bilayer graphene
我们通过实验和数值模拟证明,在有限的偏压下,扩散双层石墨烯(BLG)的低温电流-电压特性表现出很强的超线性。超线性弱依赖于掺杂和石墨烯样品的长度。这种效应可以理解为焦耳加热的结果。它在BLG中比在单层石墨烯(MLG)中更强,因为BLG的电导率由于在狄拉克点处的更高的电子态密度而对温度更敏感。
2011-02-03 cond-mat.mes-hall
Dissipation due to pure spin-current generated by spin pumping
基于自旋相关的输运理论和热力学,我们发展了一个在自旋电流存在下焦耳加热的广义理论。除了传统的由电流和电化学势组成的焦耳加热外,自旋电流和自旋积累还产生了额外的耗散,这是因为体块和铁磁/铁磁界面内自旋相关的散射导致了熵的变化。该理论被应用于研究由于自旋泵产生的纯自旋电流穿过铁磁/双金属/铁磁多层膜的耗散。由于自旋抽运是自旋角动量和能量从铁磁体向界面附近的传导电子的转移,因此耗散产生于界面。结果表明,耗散与自旋抽运对吉尔伯特阻尼常数的增加成正比。
2014-12-01 cond-mat.mes-hall
Optical detection of spin orbit torque and current induced heating
利用磁光克尔效应研究了重金属/铁磁金属双层膜中的自旋轨道矩。提出了一种双调制技术,用于分离自旋轨道力矩和焦耳热信号。在~ 1 × 10 $^{10}$ A/m $^2$的电流密度下,我们观察到光学信号与电流密度成线性和二次方比例,两者的幅度相似。使用这种技术估计的自旋轨道扭矩是一致的,使用自旋输运测量评估。我们发现,在薄膜的折射率随温度的变化是热诱导信号的主要来源。
2018-11-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Electron heating in metallic resistors at sub-Kelvin temperature
在焦耳加热的存在下,放置在亚开尔文温度下的金属电阻器中的电子温度可以显著超过声子温度。电子冷却主要通过两个过程进行:电子扩散到连接线和电子-声子耦合。本文的目的是提出一个一般的解决方案的问题,在一种形式,可以很容易地在实际情况中使用。作为一个应用程序,我们计算两个量,取决于电子温度分布:第二和第三累积量的电流噪声在零频率,作为跨电阻的电压的函数。我们还考虑时间相关的加热,一个相关的实验中,电流脉冲使用的问题,例如在时间分辨量热实验。
2007-09-06 cond-mat.mes-hall