Steady state current fluctuations and dynamical control in a nonequilibrium single-site Bose-Hubbard system
本文研究了耦合到两个热浴的单格点玻色-哈伯德模型中的非平衡能量传递。通过引入量子动力学方程和全计数统计，我们研究了稳态能流和噪声功率。分析了非线性Bose-Hubbard相互作用对传输行为的影响，揭示了传输行为的非单调性。特别地，在强在位排斥极限下，结果与非平衡自旋玻色子模型一致。我们还推广了量子动力学方程，研究了几何相位诱导的能量泵。一个有趣的反转行为是通过提高玻色-哈伯德排斥强度解开。
2017-11-01 cond-mat.mes-hall quant-ph
Spin-Orbit Scattering and Time-Reversal Symmetry: Detection of a Spin by Tunneling
本文研究了利用非平衡输运过程探测磁场中自旋进动的可能性。我们发现，时间反演对称性的问题施加了很强的约束。假设隧穿直接发生在两个不同化学势的系统之间，而不是依次通过中间化学势的第三个系统。然后，除非磁场非常强或使用自旋极化电子，否则电流中的周期性信号是由两个不同的进动频率拍在一起产生的，因此在这种情况下，观察拉莫尔频率附近的信号需要具有$g$因子接近于零的一些簇。
2004-01-09 cond-mat.mes-hall
Response theory: a trajectory-based approach
我们收集了最近的结果，推导出有用的响应关系，也为非平衡系统。该方法是基于动力学合奏，由轨迹空间上的行动。时间反演下的（反）对称性将响应中的两个互补贡献分开，一个是熵，另一个是狂热。在未扰动参考过程的时间反演不变性下，响应中仅存在熵项，从而给出平衡状态下的标准波动-耗散关系。对于非平衡参考系综，狂热项的贡献至关重要，是负责新的现象。我们讨论了Sutherland-Einstein关系的修正，负微分迁移率的出现和响应的饱和。我们还指出如何爱因斯坦之间的关系噪声和摩擦得到违反探头耦合到一个非平衡环境。最后，我们对量子现象的情况进行了一些讨论，但大部分内容都是关于经典介观（开放）系统的。许多简单的例子的选择是试图使笔记教学，介绍一个重要的研究领域，在非平衡统计力学。
2020-08-31 cond-mat.mes-hall cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Magnetization dynamics and reversal of two-dimensional magnets
基于经典Landau-Lifshitz-Gilbert（LLG）方程的微磁学模拟长期以来一直是建模三维（3D）磁体的磁化动力学和反转的有力方法。对于二维（2D）磁体，由于固有的强自旋涨落，即使在低温下，磁化反转也总是伴随着磁化崩溃。我们提出了一个微磁理论，明确考虑到快速退磁和磁化反转过程中的2D磁体的再磁化动力学。我们将该理论应用于单畴磁体，以说明2D和3D磁体的磁化轨迹和反转时间的根本差异。
2022-09-09 cond-mat.mes-hall
Magnetization reversal in Kagome artificial spin ice studied by first-order reversal curves
基于磁光克尔效应和磁电阻测量，采用一阶反转曲线（FORC）技术研究了可果美人工自旋冰的磁化反转。磁化反转表现出明显的六重对称性与外部磁场的方向。当磁场平行于纳米棒的一个分支时，畴的成核/扩展和湮灭过程敏感地依赖于磁场循环历史和施加的最大磁场。当磁场几乎垂直于其中一个分支时，FORC测量揭示了在磁化反转过程中狄拉克弦和正交分支之间的磁相互作用。我们的研究结果表明，FORC方法提供了一个全面的框架，了解自旋受挫系统的磁化反转过程中的磁相互作用。
2017-09-17 cond-mat.mes-hall
Optimal conditions for magnetization reversal of nanocluster assemblies with random properties
利用计算机模拟研究了具有随机分布性质的磁性纳米团簇系统的磁化动力学。主要的注意力是支付从一个强烈的非平衡态的平均集群磁化方向相反的外部磁场的相干磁化反转的可能性。磁性纳米团簇具有很强的磁各向异性和偶极相互作用。也不可能产生许多具有相同性质的纳米团簇。因此，任何现实的纳米团簇系统都是由具有随机变化的各向异性、有效自旋和偶极相互作用的团簇组成的。尽管这种随机性，它是可能的，找到的条件时，集团自旋相干移动，并显示快速磁化反转由于谐振器的反馈作用。通过分析不同团簇参数的影响，我们找到了它们的最佳值提供快速磁化反转。
2013-01-24 cond-mat.mes-hall
Supercurrent-induced temperature gradient across a nonequilibrium SNS Josephson junction
利用隧道能谱测量了超导体-正常金属-超导体（SNS）约瑟夫森结正常区的局域电子能量分布函数。在同时存在超电流和注入准粒子电流的情况下，分布函数在很低的能量下表现出尖锐的特征。该特征在能量上是奇的，并且在超流或准粒子流方向反转的情况下是奇的。该特征表示跨SNS约瑟夫森结的有效温度梯度，其可由超电流控制。
2006-04-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Mechanism of parametric pumping of magnetization precession in a nanomagnet. Parametric mechanism of current-induced magnetization reversal
提出了一种基于参量共振的电流感生磁化反转机制。磁化反转的源是垂直于铁磁纳米磁体的磁各向异性的易磁化轴施加的电流感应磁场。在FeCoB纳米磁体中测量的电流感应磁场在65 mA/μ m 2的电流密度下为60高斯。两种机制的磁化反转的描述和计算。第一种机制是通过RF电流的反转，该RF电流以接近纳米磁体的进动频率的频率调制。第二种机制是通过DC电流的反转，其中磁阻和感应磁场的电流依赖性产生正反馈回路，其将随机微小的热波动放大成导致磁化反转的大磁化进动。将所提出的机制与传统的磁化反转机制如自旋力矩和自旋轨道力矩相结合，可以提高磁性随机存取存储器的性能。
2021-04-27 cond-mat.mes-hall
Fingerprints of the Magnetic Polaron in Nonequilibrium Electron Transport through a Quantum Wire Coupled to a Ferromagnetic Spin Chain
研究了通过局域交换耦合到铁磁自旋链的介观金属丝的非平衡量子输运。使用Keldysh形式主义的自洽玻恩近似，我们确定的电子和磁振子的杂交形成的磁极化子状态的指纹。由于它的低退相干率，我们发现相干传输信号。弹性和非弹性峰值的微分电导讨论作为外部磁场的函数，极化的导线和电子的水平间距的导线。
2006-07-17 cond-mat.mes-hall
Fast magnetization reversal of nanoclusters in resonator
提出了一种实现纳米团簇超快磁化反转的有效方法。该方法基于将纳米团簇耦合到谐振电路。这种耦合导致作用于团簇的磁反馈场的出现，这大大缩短了磁化反转时间。分析了谐振器特性、纳米团簇参数和外场对磁化动力学和反转时间的影响。磁化反转时间可以比自然弛豫时间短许多数量级。反转研究的情况下，一个单一的纳米团簇，以及为系统的许多纳米团簇相互作用，通过偶极力。
2012-02-27 cond-mat.mes-hall
Quasi ballistic magnetization reversal
我们证明了一个准弹道切换的磁化在微观mag-neto电阻存储单元。利用时间分辨的磁输运方法，我们跟踪了自旋阀单元自由层磁化在横向磁场脉冲作用下的大角度进动。在180度旋进旋转之后停止场脉冲导致磁化反转，反转时间短至165 ps。这种开关模式代表了场致磁化反转的基本超快极限。
2002-07-31 cond-mat.mes-hall
Generation of coherent radiation by magnetization reversal in graphene
局部磁矩可以通过引入不同的缺陷在石墨烯中产生。分析了利用珀塞尔效应调节石墨烯磁化强度的可能性。研究了系统参数在磁化反转过程中的作用。这种反转的特性可以在很宽的范围内变化，这可以用于自旋电子学中的各种应用。结果表明，快速磁化反转产生相干辐射。
2016-01-04 cond-mat.mes-hall
Subnanosecond magnetization reversal of magnetic nanoparticle driven by chirp microwave field pulse
研究了线性下啁啾微波磁场脉冲驱动下单畴磁性纳米粒子的磁化反转。基于Landau-Lifshitz-Gilbert方程的数值模拟结果表明，单独的下啁啾脉冲能够引起亚纳秒级的磁化反转。在一定的初始频率和啁啾率范围内，所需的场幅值远小于定频微波场。快速反转是因为下啁啾微波场在磁性粒子穿过能垒之前和之后分别充当能量源和能量汇。将自旋极化电流附加地施加到系统进一步减小了微波场幅度。我们的研究结果为实现低成本和快速的磁化反转提供了一种新的途径。
2018-03-14 cond-mat.mes-hall
Direction reversal of non-Hermitian skin effect via coherent coupling
非平衡系统中的绝对负迁移率（ANM）描述了粒子向外力相反方向传播的可能性。在这项工作中，我们发现了一个类似于ANM的现象，关于本征态本地化和粒子输运在非厄米特集肤效应（NHSE）的影响下，在非厄米特系统。两个非厄米特链之间的相干耦合分别拥有相同的首选方向的NHSE示出，导致方向反转的NHSE的所有本征模。这一概念进一步研究的时间演化动力学使用的非厄米量子行走平台在目前的实验范围内。我们的研究结果进行了定性和定量的解释。NHSE可能的方向反转可能会导致有趣的应用。
2022-03-14 cond-mat.mes-hall quant-ph
Magnetization reversal condition for a nanomagnet within a rotating magnetic field
从Landau-Lifshitz-Gilbert方程出发，研究了微波旋转磁场作用下纳米磁体的磁化反转条件。在旋转坐标系中，微波产生指向相反方向的直流磁场，其在能量上稳定了反转状态。我们发现，微波同时产生一个扭矩防止逆转。它指出，该扭矩导致在反转字段中的频率的跳跃。我们推导出的方程，确定在低和高频率区域的能量平衡方程的反转字段。通过与Landau-Lifshitz-Gilbert方程数值模拟结果的比较，验证了公式的正确性.
2014-07-26 cond-mat.mes-hall
Numerically Exact Long Time Magnetization Dynamics at the Nonequilibrium Kondo Crossover of the Anderson Impurity Model
我们研究的动态和稳态自旋响应的非平衡安德森模型的磁场，偏置电压和温度使用的数值精确的方法相结合的粗线量子Monte Carlo技术与记忆函数形式主义。我们得到收敛的结果在一系列以前无法访问的制度，特别是交叉到近藤域。我们提供了详细的预测新的非平衡现象，包括非单调的温度依赖性的高偏置电压和振荡淬火动力学在高磁场的可观的。
2012-12-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Unifying quantum heat transfer in a nonequilibrium spin-boson model with full counting statistics
为了研究驱动非平衡自旋玻色子模型中量子热传递的全计数统计，我们建立了一个带有辅助计数场的广义非平衡极化子变换Redfield方程.这使我们能够研究从弱到强的量子位浴耦合的影响。在没有外部调制的情况下，我们观察到稳态热通量和噪声功率在中等耦合状态下的最大值，低于此值，我们发现这两个输运量被有限量子比特能量偏置增强。在外加调制的情况下，几何相位感应热通量在零量子比特能量偏置（无偏置）下随着量子比特-浴槽耦合的增加而单调减小。而在有限量子比特能量偏置（有偏置）下，几何相位诱导热流在强耦合区表现出有趣的反转行为。我们的结果统一了弱和强量子位浴耦合区域中看似矛盾的结果，并对非平衡热传递的量子涨落进行了详细的剖析。
2017-02-18 cond-mat.mes-hall quant-ph
Thermally-Activated Magnetic Reversal Induced by a Spin-Polarized Current
我们测量了由自旋极化电流驱动的纳米磁体中的磁反转的统计特性。类似于由磁场引起的反转，自旋转移驱动的反转在室温附近表现出越过有效势垒的热激活逃逸性质。然而，自旋转移效应产生的性质不同于所施加的磁场。我们讨论了有效电流与场的相图。如果电流和磁场被调整，使它们的作用彼此相反，磁体可以被驱动为超顺磁性。
2002-03-23 cond-mat.mes-hall
Magnetization reversal of dipolar coupled nanomagnets studied by two-dimensional electron gas based micro-Hall magnetometry
我们在这里报告的结果二维电子气为基础的微霍尔磁强计测量和微磁模拟的偶极耦合纳米磁体的Ni80Fe20安排在一个双环状的几何形状。我们观察到，虽然磁力显微镜图像表现出单畴一样的纳米结构的磁性状态，其反转过程可能会经历复杂的行为。这种反转行为的细节被观察到的具体功能，在微霍尔磁力数据比较以及与微磁模拟数据。
2019-12-31 cond-mat.mes-hall
Huge nonequilibrium magnetoresistance in hybrid superconducting spin valves
提出了一种铁磁-超导混合自旋阀。它的运作依赖于超导体中的非平衡输运和邻近诱导的交换耦合之间的相互作用。在适当的偏置电压下，合适的铁磁-超导体组合可以获得高达10^6%的巨大隧道磁电阻值。该结构的可控自旋过滤器性质与其固有的简单性相结合，使这种设置有吸引力的低温自旋电子应用，降低功耗是一个额外的要求。
2006-03-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Field-tunable stochasticity in the magnetization reversal of a cylindrical nanomagnet
利用时间分辨磁电阻测量技术研究了孤立圆柱形纳米磁体的磁化反转特性。我们发现，反转模式是高度随机的，发生在多模式或单步切换。有趣的是，随机性被发现依赖于驱动磁场的纳米线的长轴，其中主要是多模切换让位于单步切换行为的字段方向是从平行旋转到横向相对于纳米线轴的对齐。
2010-11-05 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
Euler equation of the optimal trajectory for the fastest magnetization reversal of nano-magnetic structures
基于任意Stoner粒子在外磁场和自旋极化电流作用下的修正Landau-Lifshitz-Gilbert方程，得到了最优反转轨迹的微分方程，在所有可能的反转路径中，沿该轨迹的磁化反转是最快的.我们表明，这是一个Euler-Lagrange问题的约束。最佳轨迹的欧拉方程在设计磁化反转中的磁场脉冲和/或极化电流脉冲中是有用的，这有两个原因。1)对于以其磁各向异性能量为特征的给定磁性纳米结构，至少在数值上获得欧拉方程的解是直接的。2)在获得给定磁性纳米结构的最佳反向轨迹后，寻找合适的场/电流脉冲是一个代数问题，而不是原来的非线性微分方程。
2007-12-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Anisotropy of Magnetization Reversal and Magnetoresistance in Square Arrays of Permalloy Nano-Rings
利用MOKE、局部成像、数值模拟和输运技术研究了正方形互连的圆形坡莫合金纳米环阵列的磁化反转机制和磁化方向的影响。
2006-04-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Robust nonequilibrium edge currents with and without band topology
我们研究二维玻色子和费米子晶格系统的非平衡条件下，相应的两个热浴施加的急剧的温度梯度。特别是，我们考虑一个格子模型与破缺的时间反演对称性，表现出拓扑平凡和非平凡的阶段。使用非微扰格林函数方法，我们描述了在不同的参数制度的非平衡电流分布。对于玻色子和费米子系统，我们发现手性边缘电流是强大的，对耦合到水库和缺陷的存在下，在边界上或在散装。这种鲁棒性不仅起源于拓扑效应在零温度下，但值得注意的是，也持续作为耗散对称性的制度，带拓扑结构不起作用。边缘电流的手征性意味着能量在没有任何外部功输入的情况下局部地逆着温度梯度流动。在费米子的情况下，也有一个政权与拓扑保护的边界电流，但不循环周围的所有系统的边缘。
2022-04-14 cond-mat.mes-hall quant-ph
Reversal of magnetization of a single-domain magnetic particle by the ac field of time-dependent frequency
我们报告的数值和分析研究的反转的磁矩的单畴磁性粒子的圆极化交流场的时间依赖性的频率。对于时间线性频率扫描，计算出的相图说明了反转对频率扫描速率v，交流场的振幅h，磁各向异性场d和阻尼参数α的依赖性。它示出，最有效的磁化反转需要一个非线性的时间依赖性的频率，ω（t），其中一个精确的解析公式推导出与帐户的阻尼。反转的必要条件是h > alpha d。提出了一种小尺度磁化反转的实现方法，其中纳米磁体被电磁耦合到由电压控制的两个弱超导链路。考虑到磁体对超导链路的反作用，对系统的动力学进行了分析。
2012-10-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.other
Nonequilibrium Spin Magnetization Quantum Transport Equations: Spin and Charge Coupling
将经典的自旋磁化输运Bloch方程推广到完全含时、高度非线性的非平衡自旋磁化量子分布函数输运（SMQDFT）方程.相关变量是旋量关联函数，其分离成在SMQDFT方程中变得高度耦合的电荷和自旋磁化分布。主导项由磁场中具有自旋轨道耦合的玻尔兹曼动力学方程以及对转矩有贡献的自旋相关散射项组成。这些在经典的弛豫退相图中没有类似的，但本质上是量子多体效应。这些应该包含Elliot-Yafet和Dyakonov-Perel散射的时空相关相空间动力学。由此产生的SMQDFT方程应作为计算自旋电子和纳米磁器件应用的理论基础，在超快开关速度/低功耗性能和可靠性分析。
2012-07-27 cond-mat.mes-hall quant-ph
Current-induced magnetization reversal in SrRuO3
我们注入电流脉冲到均匀磁化图案的薄膜的巡回铁磁体SrRuO3，同时监测的有效温度的图案在电流注入。我们逐渐增加脉冲的幅度，直到发生磁化反转。我们观察到的电流高于温度依赖的阈值引起的磁化反转，并表明这种效果是不是简单地由于样品加热或奥斯特场。我们讨论了电流引起的自旋波不稳定性的情况下的适用性。
2012-08-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Manipulating nonequilibrium magnetism through superconductors
研究了超导-正常-超导混合系统中正常介观导体磁化强度的静电控制。这种效应是由于超导体在面内静态磁场作用下，准粒子态密度的塞曼分裂与正常区的非平衡态相互作用的结果。未预料到的自旋相关效应，如磁化抑制，抗磁响应的磁化率以及自旋极化电流的产生是最显着的功能。散射事件的影响进行评估，让我们表明，这种效果是与现实的材料性能和制造技术兼容。
2005-03-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
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
Crossover between two different magnetization reversal modes in arrays of iron oxide nanotubes
从理论上研究了原子层沉积法生长的外径为50 nm的氧化铁纳米管有序阵列中的磁化反转与管壁厚度$d_{w}$的关系。在细管（$d_{w}<13$ nm）中，通过涡旋畴边界的传播来实现磁化反转，而在厚壁管（$d_{w}>13$ nm）中，通过横向畴边界的传播来驱动反转。管之间的静磁相互作用是导致阵列中的矫顽场减小的原因。我们的计算结果与最近报道的实验结果一致。我们预测，在考虑的长度尺度上，涡旋和横向磁化反转模式之间的交叉是一种普遍现象。
2011-06-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Pseudo-magnetic catalysis of the time-reversal symmetry breaking in graphene
有限通量的（时间反演对称的）伪磁场，这代表了石墨烯片的效果，例如，被证明是一个催化剂的狄拉克费米子的时间反演对称性的自发破缺在两个维度。这种效果的石墨烯可能的实验后果进行了讨论。
2008-11-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el hep-th
Angular dependence of magnetization reversal in epitaxial chromium telluride thin films with perpendicular magnetic anisotropy
研究了分子束外延碲化铬薄膜的磁各向异性和磁化反转机制。我们报告存在强的垂直各向异性在这些薄膜，随着一个相对较强的二阶各向异性的贡献。从磁阻测量观察到的开关场的角度变化的定量解释使用一维缺陷模型。该模型揭示了成核和钉扎在磁化反转的相对作用，取决于所施加的磁场方向。微磁模拟进行可视化的域结构和开关过程。
2017-05-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Nonequilibrium Green's function approach to multi-band Cooper-pair transport: linear magnetoresistance effect due to nonunitary superconductivity
多体输运已经成为理解具有多带电子结构的量子材料中的相互作用效应的有效工具。本文提出了多带正常和超导材料间库珀对输运的两粒子传输系数公式。该方法采用了紧束缚非平衡格林函数技术，允许直接计算的两粒子电流，而不调用Andreev反射的范例。作为理论的应用，我们证明了具有感生非幺正序参量的超导体的低场线性磁电阻效应。这些结果揭示了一个未探索的路线，检测非常规的非幺正超导量子材料的当前理论和实验的兴趣。
2023-02-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
