Giant Magnetoelectric Effect via Strain-Induced Spin-Reorientation Transitions in Ferromagnetic Films
理论分析表明，在铁磁/铁电外延系统中，通过在衬底上施加电场引起的磁化旋转，可以获得超过10 ^-6 s/m的巨磁电磁化率。预测的磁电异常的结果从应变驱动的自旋重取向转变的铁磁薄膜，发生在实验上可访问的失配应变CoFe2O4和Ni膜。
2008-04-29 cond-mat.mtrl-sci
Electrical Spin Injection in a Ferromagnetic / Tunnel Barrier/ Semiconductor Heterostructure
我们证明了实验的电弹道电子自旋注入从铁磁金属/隧道势垒接触到半导体III-V族异质结构。我们引入倾斜汉勒效应技术来可靠地光学测量注入的自旋极化程度。在CoFe /Al_2 O_3/ GaAs /（Al，Ga）As异质结中，我们在80 K下观察到超过8%的注入自旋极化。
2001-10-11 cond-mat.mtrl-sci
Spin Seebeck effect in the layered ferromagnetic insulators CrSiTe$_3$ and CrGeTe$_3$
在自旋电流穿过铁磁Cr层的测量结构中，研究了Pt膜覆盖的CrSiTe $_3$和CrGeTe $_3$中的纵向自旋塞贝克效应（LSSE）.在铁磁相中清楚地观察到LSSE响应，并且与标准LSSE磁体Y $_3$ Fe $_5$ O $_{12}$相反，在CrSiTe $_3$ /Pt和CrGeTe $_3$ /Pt样品中均保持在临界温度以上。借助数值计算，我们将在顺磁制度中观察到的LSSE信号归因于由短程铁磁相关和强塞曼效应增强的面内顺磁矩的交换主导层间传输。
2019-08-16 cond-mat.mtrl-sci
Ferromagnetic resonance and spin Hall magnetoresistance of Tm3Fe5O12 films
本文针对自旋电子学应用中垂直磁各向异性铁磁绝缘薄膜的需求，通过铁磁共振研究不同厚度TmIG薄膜的磁参数，建立其与厚度的关系，并从异质结构磁电阻测量中获得自旋相关参数，为相关器件设计提供支撑。
2025-02-19 cond-mat.mtrl-sci
Effect of spin transfer torque on the magnetic domain wall ferromagnetic resonance frequency in the nanowires
研究了铁磁纳米线中畴壁铁磁共振频率对自旋转移矩的影响。通过采用微磁学模拟与自旋转移矩，我们发现，畴壁共振频率随自旋极化电流密度的增加而降低，当没有在畴本身的共振频率的变化。令人惊讶的是，共振频率的变化是显着的（> 1.6 GHz）与自旋转移力矩，即使畴壁被钉扎。由于所提出的畴壁铁磁共振研究已被执行的钉扎畴壁，外来缺陷的贡献被排除在外。这是本研究的强大优势，因为在成像或输运测量中不可避免地存在非本征钉扎位点的影响。
2010-09-19 cond-mat.mtrl-sci
Ferromagnetic Semiconductors and Spintronic Devices
该研究聚焦铁磁半导体在自旋电子器件中的核心作用，探究其独特性质、自旋调控进展及在下一代半导体技术中的集成潜力。
2024-01-31 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Nonlocal Spin Transport in Lateral Spin Valves with Multiple Ferromagnetic Electrodes
研究了多铁磁电极横向自旋阀中的非局域自旋输运。当两个电流注入电极和两个自旋电流检测电极都是铁磁电极时，可能的非局域自旋信号态的数量最多为四个。实际上，该数量根据探针间距离和自旋电阻的相对大小而减少。我们的理论结果与最近的自旋注入到Al岛，碳纳米管和石墨烯的实验是一致的。
2008-11-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Rashba spin torque in an ultrathin ferromagnetic metal layer
在缺乏反转对称性的二维铁磁金属层中，巡游电子介导Rashba自旋轨道相互作用和铁磁序参量之间的相互作用，导致施加在磁化上的Rashba自旋力矩。利用Keldysh方法，在同时考虑磁性和自旋轨道耦合的情况下，我们导出了一个自旋扩散方程，该方程提供了对扩散自旋动力学的相干描述。讨论了在大自旋轨道耦合和弱自旋轨道耦合条件下自旋矩的特性及其对磁化动力学的影响。
2011-11-23 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.stat-mech
Absorption of Transverse Spin Current in Ferromagnetic NiCu: Dominance of Bulk Dephasing over Spin-Flip Scattering
在铁磁金属中，横向自旋电流被认为是通过退相吸收的，即，自旋在强交换场附近旋进的相消干涉。然而，由于在典型的铁磁薄膜中$\approx$ 1 nm的超短相干长度，很难区分体中的退相和界面处的自旋翻转散射。在这里，要评估哪种机制占主导地位，我们研究横向自旋电流吸收铁磁NiCu合金薄膜减少交换领域。我们观察到的相干长度随居里温度的降低而增加，因为较弱的退相在膜体减慢自旋吸收。此外，Cu2 + Cu杂质不会降低来自所吸收的自旋电流的自旋转移力矩的效率。我们的研究结果证实，横向自旋电流主要是通过纳米厚的铁磁金属内的退相吸收，即使具有高杂质含量。
2022-08-15 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
Spin Gain Transistor in Ferromagnetic Semiconductors: the Semiconductor Bloch Equations Approach
提出了自旋增益晶体管的工作原理和方案：大的未磁化电流产生足够的铁磁转变的密度;小的磁化电流引发自发磁化;大的磁化电流被提取。因此，预计自旋增益将超过1000。用半导体布洛赫方程描述了库仑交换作用下自旋的集体动力学。
2003-12-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Perpendicularly Polarized Spin Hall Effects Induced by Spin-Dependent Scattering in Ferromagnetic Metals
铁磁体中的自旋电流提供了不同的功能。我们研究了铁磁金属中磁性杂质散射的非本征自旋霍尔效应。我们表明，自旋相关的散射可以提供一个高的自旋电流极化垂直于磁化方向，是一个主导的机制，在中等电导率制度。我们发现自旋守恒通道和自旋翻转通道的叠加导致了自旋流的产生。这些发现表明，优化合金成分是控制自旋霍尔效应的有效策略。
2022-07-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Surface spin-transfer torque and spin-injection effective field in ferromagnetic junctions: Unified theory
本文从理论上考虑了自旋阀型铁磁金属结中垂直于界面流动的电流。首次研究了一种有效的方法来计算两种电流效应的同时作用，即非平衡纵向自旋注入和横向自旋转移表面力矩。推导并求解了涨落的色散关系。对于足够厚的自由层，解决了由于不稳定而产生的稳态非线性问题。
2005-07-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Controlling the Local Spin-Polarization at the Organic-Ferromagnetic Interface
通过从头计算和自旋极化扫描隧道显微镜实验，我们展示了如何通过创建一个复杂的能量依赖的磁性结构来操纵铁磁表面的局部自旋极化。我们通过将含有pi（pz）电子的有机分子吸附到铁磁表面上来证明这种新颖的效应，其中平面外pz原子类型轨道与金属d态的杂交导致自旋极化的反转由于pz-d齐纳交换型机制，有机位点。作为一个关键的结果，我们证明，它是可能的选择性地注入自旋向上和自旋向下的电子从同一铁磁表面，可以利用在未来的自旋电子器件的效果。
2010-05-28 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
Spin dynamics in point contacts to single ferromagnetic films
激发磁振子或自旋波驱动的名义上非极化的传输电流在正常和铁磁金属的点接触探测通过用微波照射的接触。观察到两个特征的动态效应：在点接触电导的自旋波非线性的非共振微波电流的整流，和由微波场的纳米接触芯的自旋波模式的共振刺激。这些观测结果提供了一个直接的证据，所观察到的磁导效应是由于GHz的自旋动力学在铁磁界面驱动的自旋转移力矩效应的运输电流。
2008-06-24 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
Unambiguous separation of the inverse spin Hall and anomalous Nernst Effects within a ferromagnetic metal using the spin Seebeck effect
用铁磁金属Co $_{0.2}$ Fe $_{0.6}$ B $_{0.2}$（CoFeB）作为自旋探测器，测量了铁磁绝缘体Fe $_3$ O $_4$上的纵向自旋塞贝克效应.通过在两种材料（Ti）之间使用非磁性间隔物材料，可以使两种铁磁材料去耦，并直接观察从Fe $_3$ O $_4$到CoFeB的纯自旋流。结果表明，在单一铁磁金属中，逆自旋霍尔效应（ISHE）和反常能斯特效应（ANE）可以同时发生，但极性相反。利用这一点以及两个磁体之间矫顽场的巨大差异，可以明确地将自旋塞贝克效应的贡献与ANE分开，并观察每种效应对总响应的贡献程度。这些实验最终表明，ISHE和ANE在CoFeB是不同的起源独立的现象，可以共存于同一种材料中，对热梯度有相反的反应。
2014-07-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Magnetic fingerprint in a ferromagnetic wire: Spin torque diode effect and induction of the DC voltage spectrum inherent in the wire under application for RF current
研究了单层铁磁导线上的磁畴壁对恒定波射频电流的整流效应。直流（DC）电压由自旋扭矩二极管效应产生，自旋扭矩二极管效应是由于由自旋极化RF电流诱导的共振自旋波激发引起的磁阻振荡的结果。DC电压谱强烈地依赖于DW中的内部自旋结构，其对应于铁磁线中的自旋结构的磁指纹。
2007-06-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Ultrafast Probes of Nonequilibrium Hole Spin Relaxation in Ferromagnetic Semiconductor GaMnAs
我们直接测量铁磁GaMnAs通过时间和极化分辨光谱的空穴自旋寿命。低于居里温度Tc，超快的光激发与线性偏振光显示，通过动态极化的空穴通过p-d交换散射与铁磁有序Mn自旋的非平衡空穴自旋人口，我们表征其弛豫动力学。观察到的弛豫由明显的三步恢复组成：（i）飞秒（fs）空穴自旋弛豫~ 160 -200 fs，（ii）皮秒（ps）空穴能量弛豫~ 1-2 ps，以及（iii）相干阻尼Mn自旋进动，周期约为250 ps。空穴自旋分量的瞬态振幅随着温度的升高而减小，直接遵循铁磁顺序，而空穴能量振幅显示出可忽略的温度变化，与我们的解释一致。因此，我们的研究结果建立了铁磁半导体中的空穴自旋寿命，并展示了一种新的光谱方法，用于研究相关性和磁序存在下的非平衡空穴自旋。
2014-11-25 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Spin-dependent tunneling and Coulomb blockade in ferromagnetic nanoparticles
本文综述了含铁磁纳米粒子系统中自旋相关隧穿现象的研究。我们讨论了组装纳米粒子的制备方法以及自旋相关输运性质的机制和结果。这篇综述的重点是特征自旋相关的隧穿现象，如增强隧道磁电阻（TMR），由于在库仑阻塞制度和隧道磁电阻的符号变化，由于在纳米粒子的自旋积累。
2007-09-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Spin filtering through ferromagnetic BiMnO3 tunnel barriers
我们报告的实验自旋过滤通过超薄单晶层的绝缘和铁磁氧化物BiMnO 3（BMO）。用半金属氧化物La_（2/3）Sr_（1/3）MnO_3（LSMO）作为对电极，研究了电子从金电极隧穿通过BMO的自旋极化。在3 K时，我们发现隧道电阻随BMO和LSMO的磁化方向是平行还是相反而变化50%。这种效应对应于高达22%的自旋过滤效率。因此，我们的研究结果表明，复杂的铁磁绝缘氧化物的自旋过滤和注入的潜力。
2005-04-26 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Ferromagnetic and random spin ordering in diluted magnetic semiconductors
在稀磁半导体系统中，磁性杂质之间的交换相互作用有两个独立的分量：直接反铁磁相互作用和由载流子介导的铁磁相互作用。取决于系统参数，系统的基态可以是铁磁有序的或随机有序的。在本文中，我们使用逾渗理论找到铁磁转变温度和分离铁磁相和价键玻璃相的量子临界点的位置。
2004-07-08 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci
Spin Torques in Ferromagnetic/Normal Metal Structures
最近的自旋电流诱导磁化反转的理论制定的自旋混合电导$G^{mix}$。我们评估$G^{mix}$从第一性原理的磁性和非磁性材料之间的一些（无序）的接口。在多端器件中，隧道结或铁磁绝缘体的一侧的磁化方向可以理想地以可忽略的电荷电流耗散来切换。
2001-07-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Spin relaxation near a ferromagnetic transition
我们研究了稀磁半导体在铁磁转变附近的自旋弛豫，在那里自旋涨落变得很强。从本地化杂质的自旋波动的巡回载体的散射率的增强导致在主导的自旋弛豫机制从Dyakonov-Perel自旋翻转散射的变化。在铁磁侧的过渡，我们表明，由于存在两个磁性组件-巡回载体和磁性杂质-具有不同的旋磁比，总磁化的弛豫速率可以是完全不同的自旋弛豫速率。在平衡磁化的扰动之后，自旋最初在两个分量之间重新分布以恢复平衡磁化。只有在更长的时间尺度上，由自旋-轨道相互作用控制，总自旋本身才松弛到它的平衡态。
2015-09-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Perspectives of Electrically generated spin currents in ferromagnetic materials
自旋-轨道耦合使得电荷电流能够产生自旋电流，反之亦然，这在非易失性磁存储器、微型微波振荡器、热电转换器和太赫兹器件中有应用。在过去的二十年里，大量的研究集中在不同类型的超导材料中的电自旋电流产生。然而，在铁磁材料中产生电自旋电流只是最近才被积极研究。由于额外的对称性破缺的磁化，铁磁材料产生的自旋电流与不同的取向的自旋方向从那些观察到的磁性材料。研究集中在铁磁体，自旋轨道耦合在运输中发挥重要作用，开辟了新的可能性，产生和检测自旋电流。我们总结了这一主题的最新进展，并讨论了这个新兴领域尚未回答的问题。
2019-06-27 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
Eigenmodes of twisted spin-waves in a thick ferromagnetic nanodisk
磁涡旋是拓扑非平凡的，通常存在于铁磁纳米盘中。到目前为止，三类自旋波本征模，在铁磁纳米盘中已经识别出了旋向、方位角和径向模式。在这里，使用微磁学模拟和分析计算，我们揭示了扭曲的自旋波模式在厚坡莫合金（Ni0.8Fe0.2）纳米盘。扭曲的自旋波携带拓扑电荷，其符号取决于纳米盘中磁涡旋的核心极性。通过在样品的一端施加旋转磁场，我们观察到连续产生的扭曲的自旋波，具有特征的螺旋相前和携带拓扑电荷l = 1，-1，2和-2。用解析方法导出了扭转自旋波的色散关系，其结果与微磁学数值计算符合得很好。
2022-01-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Universal angular magnetoresistance and spin torque in ferromagnetic/normal metal hybrids
铁磁/正常金属（F/N）异质结构的电阻取决于结的性质，所述结可以是隧道势垒、点接触或金属间界面。对于所有的结类型，无序的F/N/F垂直自旋阀的电阻作为磁化矢量之间的角度的函数被示出服从一个简单的普遍规律。自旋电流感生的磁化力矩可以通过这些自旋阀的角磁阻来测量。所得结果可推广到任意磁电子电路。
2002-05-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Excitation of magnetostatic spin waves in ferromagnetic films
在静磁近似下考虑了非线性自旋动力学的力矩方程。在此框架下，推导了在均匀但任意取向的静态磁化强度和任意各向异性条件下，两天线间铁磁薄膜中线性静磁波传播子和天线互阻抗的精确表达式。结果也意味着对波浪谱的完整描述。
2004-05-27 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
Current-driven spin injection from a probe to a ferromagnetic film
计算了电流驱动自旋注入铁磁薄膜时电子自旋极化的分布。结果表明，电流密度和探针材料的自旋极化度是决定自旋极化度与平衡值之差的主要参数，而探针直径与自旋扩散长度的关系在一定程度上对结果的影响很小.一种可能性示出达到逆人口的自旋子带在距离探针边界可比的自旋扩散长度。
2009-12-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Micro-Structured Ferromagnetic Tubes for Spin Wave Excitation
为了增强后向体静磁自旋波的激发，在铁磁CoTaZr自旋波导的端部放置微米尺度的铁磁管。这些管在共面波导的信号线周围产生闭合的磁路，并且同时与自旋波导磁邻接。这导致自旋波振幅增加10倍。然而，管的几何形状使自旋波导附近的磁场失真，并且需要相对高的偏置磁场来建立良好限定的自旋波。只有最低的（均匀的）自旋波模式被激发。
2010-09-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
Spin Wave Scattering in Ferromagnetic Cross
测量了直角铁磁十字中的自旋波散射。形状各向异性定义了零偏置磁场下的磁化基态。自旋波在铁磁十字中心的散射强烈地依赖于偏置磁场的幅度和角度。微磁学模拟表明，低的面内偏置磁场旋转的磁化的十字中心，而臂保持轴向磁化由于形状各向异性。讨论了偏置磁场对自旋波散射的影响，并探讨了基于这种结构的自旋波开关。
2012-11-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
