Spin-Valve-Like Magnetoresistance and Anomalous Hall Effect in Magnetic Weyl Metal Mn$_2$PdSn
本研究报道了反Heusler结构铁磁性Weyl金属Mn$_2$PdSn在室温下表现出自旋阀类磁电阻和反常霍尔效应，其源于拓扑非平凡能带与磁性的相互作用，为磁性Weyl金属的应用提供了平台。
2024-04-18 cond-mat.mtrl-sci
Non-collinear Spin Valve Effect in Ferromagnetic Semiconductor Trilayers
本文报道了（Ga，Mn）As/p-GaAs/（Ga，Mn）As三层器件中自旋阀效应的观察结果。在平面几何中的电流进行的磁阻测量揭示正磁阻峰时，两个铁磁层被磁化彼此正交。对不同的生长后退火条件和间隔层厚度进行的测量表明，正磁阻峰起源于非共线的自旋阀效应，由于自旋相关的散射，被认为主要发生在界面处。
2007-05-21 cond-mat.mtrl-sci
Exchange coupling and magnetoresistance in CoFe/NiCu/CoFe spin-valves near the Curie point of the spacer
研究了两个强铁磁层之间通过弱铁磁Ni-Cu隔离层交换耦合的热控制及其相关的磁电阻效应。具有稍高于室温的居里点的间隔物可以通过改变外部温度或使用焦耳加热在其顺磁和铁磁状态之间循环。结果表明，巨磁电阻消失是由于在~ 30%Ni浓度以上的间隔中的平均自由程的强烈减少-在铁磁性开始之前。最后，提出并证明了一种装置，它结合了热控制的交换耦合和大磁阻分离的开关和读出元件。
2010-01-30 cond-mat.mtrl-sci
Tunneling anisotropic magnetoresistance of NiFe/IrMn/MgO/Pt stack: An antiferromagnet based spin-valve
自旋阀是一种利用载流子的电荷和自旋来实现高阻态和低阻态的微电子器件。在现代硬盘驱动器读头和磁性随机存取存储器中使用的自旋阀结构包括两个铁磁（FM）电极，其相对磁化取向可以在平行和反平行配置之间切换，从而产生期望的巨磁阻效应或隧穿磁阻效应。在本文中，我们证明了>100$%的自旋阀的信号在NiFe/IrMn/MgO/Pt堆叠与反铁磁体（AFM）的一侧和非磁性金属的隧道势垒的另一侧。<50 mT的外磁场使NiFe的FM磁矩发生反转，NiFe对IrMn的交换弹簧效应引起了IrMn的AFM磁矩的旋转，这一点可以通过测量的隧道各向异性磁电阻（TAMR）来检测。我们的工作表明，自旋电子元件的传输特性是由原子力显微镜。它表明，低磁场的敏感性可以结合使用单个磁性电极的大，自旋轨道耦合诱导的磁输运各向异性。AFM-TAMR提供了通过电子输运测量来研究AFM膜的磁特性的手段。
2010-11-14 cond-mat.mtrl-sci
Reversal mode instability and magnetoresistance in perpendicular (Co/Pd)/Cu/(Co/Ni) pseudo-spin-valves
在垂直排列的（Co/Pd）4/Co/Cu/（Co/Ni）4/Co赝自旋阀中，我们观察到了与温度相关的磁化反转模式，这与自旋输运性质有关.在300 K时，垂直相关畴发生磁化反转。低于200 K的磁滞回线变得分叉，由于横向相关的反转的个别堆栈。磁位形的改变也导致更高的自旋无序和巨磁电阻效应的显著增加。一阶反转曲线测量表明，耦合状态可以通过场循环重新建立，并允许直接确定作为温度的函数的层间耦合强度。
2013-07-02 cond-mat.mtrl-sci
A room-temperature polymeric spin-valve
我们报告巨磁阻高达150%，在低偏置电流和低温以及室温下的磁阻在聚合物自旋阀具有结构LSMO/共轭聚合物/Co。共轭聚合物，区域无规和regioregular P3 HT被用作间隔材料。我们观察到不同器件的非对称偏置电压依赖性以及在MR与磁场的关系图中的另外的迄今未见的峰值，其中低偏置电流测量值我们归因于由于间隔物材料中的缺陷中的自旋捕获而引起的局部磁矩。此外，不同的间隔物厚度导致磁阻在一定的温度范围内的变化。
2005-08-22 cond-mat.mtrl-sci
Atomic Origin of Spin-Valve Magnetoresistance at the SrRuO3 Grain Boundary
缺陷普遍存在于晶体材料中，并且通常表现出与体基质非常不同的性质，因此，它们的存在会对器件的性能产生显著影响。虽然人们普遍认为缺陷的性质是由其独特的原子环境决定的，但由于缺陷的复杂性和表征的困难，对大多数氧化物来说，这种关系的精确知识还远不清楚。在这里，我们制作了一个36.8° SrRuO 3晶界的输运测量显示自旋阀磁电阻。我们确定其原子排列，包括氧，使用扫描透射电子显微镜和光谱。基于所获得的原子结构，密度泛函理论的计算表明，自旋阀磁阻是因为显着减少磁矩在边界处。通过缺陷控制在纳米尺度上操纵磁特性的能力允许新的策略来设计具有低维磁序的磁/电子器件。
2019-11-11 cond-mat.mtrl-sci
Vertical organic spin valves in perpendicular magnetic fields
我们报道了垂直有机自旋阀的磁电阻测量结果，磁场取向垂直的叠层。在仔细制备磁性电极的平行或反平行面内磁化状态以观察汉勒进动的痕迹之后进行磁阻测量。由于有机半导体中的低迁移率，自旋极化载流子的渡越时间应允许自旋在垂直场中的进动，这在统计平均中将淬灭磁阻。然而，在所有实验中，我们都没有观察到在扫描垂直场时电阻的任何变化，直到电极的磁化开始重新定向的点。这种汉勒型效应的缺乏表明，磁电阻不是基于自旋极化电子注入到有机半导体中，而是基于通过叠加有隧穿各向异性磁电阻的针孔的隧穿。
2013-04-24 cond-mat.mtrl-sci
Active control of magnetoresistance of organic spin valves using ferroelectricity
有机自旋电子器件由于其载流子的长自旋寿命、低成本、灵活性和化学多样性而备受关注。在以前的研究中，有机自旋阀的电阻的控制通常是通过两个铁磁电极的磁化方向的对齐来实现的，从而产生磁阻。1在这里，我们采用了一种新的旋钮，通过在铁磁电极和有机间隔物之间添加薄的铁电界面层来调节有机自旋阀的电阻。我们发现，电阻不仅可以控制的两个铁磁电极的自旋对齐，但也由界面铁电层的电极化的强度：MR的自旋阀强烈地依赖于偏置电压的历史，这是与铁电层的极化; MR甚至改变符号时，铁电层的电极化的强度是反向的。这种新的可调谐性可以理解为铁电层的电偶极矩引起的铁磁电极和有机间隔物之间的相对能级对准的变化。这些发现使得能够使用电场和磁场来主动控制电阻，从而为多状态有机自旋阀开辟了可能性，并阐明了有机自旋阀中的自旋输运机制。
2014-02-10 cond-mat.mtrl-sci
Local spin valve effect in lateral (Ga,Mn)As/GaAs spin Esaki diode devices
我们报告的局部自旋阀效应观察明确的横向全半导体全电自旋注入器件，采用p+-（Ga，Mn）As/n+-GaAs江崎二极管结构的自旋对准接触。我们讨论了所观察到的局部自旋阀信号之间的相互作用的结果自旋输运相关的贡献和隧穿各向异性磁电阻的磁性接触。自旋相关的磁阻变化的幅度等于30欧姆，这是所测量的非本地信号的幅度的两倍。
2010-11-10 cond-mat.mtrl-sci
Current-perpendicular-to-plane giant magnetoresistance of a spin valve using Co2MnSi Heusler alloy electrodes
本文报道了以Co_2MnSi（CMS）Heusler合金铁磁电极为电极的自旋阀的电流垂直于平面巨磁电阻效应。在MgO（001）单晶衬底上沉积Cr/Ag/Cr/CMS/Cu/CMS/Fe 25 Co 75/Ir 28 Mn 72/Ru的多层堆叠。底部CMS层外延生长在Cr/Ag/Cr缓冲层上，并在673 K退火后有序化为L21结构。发现上CMS层在Cu间隔层上外延生长，尽管Cu和CMS之间存在大的晶格失配。在室温和6 K下，CPP-GMR的最高MR比分别为8.6%和30.7%。外延CMS层的高自旋极化是高MR比的最可能的起源。
2008-11-20 cond-mat.mtrl-sci
Tunneling anisotropic magnetoresistance in organic spin valves
本文报道了在一个只有一个铁磁电极的有机自旋阀结构中观察到的隧穿各向异性磁电阻效应。该器件是基于一种新的高迁移率的基于二萘嵌苯二酰亚胺的n型有机半导体。该效应源于来自LSMO接触的隧穿注入，因此即使对于太厚而不能支持隧穿穿过层的假设的有机层也可能发生。磁电阻测量显示出清晰的自旋阀信号，具有由外延磁电极的磁晶各向异性引起的典型的两步开关模式。
2011-04-20 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Resonant Spin-Dependent Tunneling in Spin-Valve Junctions in the Presence of Paramagnetic Impurities
本文研究了在势垒内存在磁性杂质的F/O/F磁性结（F是铁磁层，O是氧化物隔离层）的隧道磁电阻（TMR）。假设杂质自旋与相邻磁电极体磁化强度之间以及杂质自旋与隧穿电子自旋之间存在磁耦合，则隧穿电子与自旋S = 1的顺磁杂质形成的系统的共振能级为六重态.因此，共振隧穿依赖于隧穿电子自旋的方向。在低温和零偏置电压下，所考虑的系统的TMR可能大于相同结构的无顺磁杂质的TMR。据计算，温度的增加导致的TMR振幅的减少，由于自旋翻转过程的激发，导致自旋上下通道的混合。它还表明，在势垒内的杂质的位置的不对称性可以导致杂质辅助电流的$I(V)$特性的不对称性和负责这种效果的起源建立两种机制。第一个是由于在低电压下自旋翻转过程的激发，第二个是由于在高电压下绝缘体层内部的谐振能级的移位而产生的。
2000-04-13 cond-mat.mtrl-sci
Exceeding 400% tunnel magnetoresistance at room temperature in epitaxial Fe/MgO/Fe(001) spin-valve-type magnetic tunnel junctions
通过调整各层的生长条件，结合溅射沉积Fe层，电子束蒸发MgO势垒和势垒界面调整，在外延Fe/MgO/Fe（001）交换偏置自旋阀磁性隧道结（MTJ）中展示了室温（RT）下417%和3 K下914%的巨隧道磁电阻（TMR）比。当这些层生长在高度（001）取向的Cr缓冲层上时，观察到作为MgO厚度的函数的具有约80%的大的峰谷差的清楚的TMR振荡。在|V| = 0.2~0.5 V时，在dI/dV（平行结构）中观察到了对称微分电导（dI/dV）谱。在3 K时，在dI/dV（平行结构）中出现了具有两个凹陷的精细结构，反映了Fe/MgO/Fe的高度相干隧穿。我们还观察到一个496%的TMR比在RT由2.24 nm厚的CoFe插入在底部的Fe/MgO界面。
2020-11-17 cond-mat.mtrl-sci
MagnetoResistance of graphene-based spin valves
研究了利用石墨烯作为非磁性材料连接铁磁引线的自旋阀器件的磁电阻效应。作为一个初步的步骤，我们首先研究的导电性的石墨烯条连接到金属接触的各种铅参数，并证明，所得的导电性是相当不敏感的。然后计算了自旋阀器件在平行和反平行自旋极化配置下的电导率，发现电导率仅微弱地依赖于引线的相对自旋取向，因此系统的磁电阻$MR$很小. $MR$的小是石墨烯导电性与引线的电子细节几乎无关的结果。我们的研究结果表明，尽管石墨烯具有使其对自旋电子器件具有吸引力的特性，但基于石墨烯的自旋阀的性能可能很差。
2007-10-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Large room-temperature magnetoresistance in lateral organic spin valves fabricated by in-situ shadow evaporation
我们报告的成功制造的横向有机自旋阀的通道长度在子$100\,nm$制度。制造工艺基于在超高真空条件下的原位阴影蒸发，因此在铁磁金属电极和有机半导体之间产生清洁且无氧的界面。自旋阀器件由镍和钴-铁电极以及高迁移率\emph{n}型有机半导体$N,N'$ -双（七氟丁基）- $3,4:9,10$ -二萘嵌苯二酰亚胺组成。我们的研究包括横向自旋阀器件的制造工艺和材料的适用性以及室温下的磁输运测量的基础研究。最好的器件表现出高达$50\,%$的磁阻，这是迄今为止报道的室温下的最大值。
2013-04-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Local magnetoresistance in Fe/MgO/Si lateral spin valve at room temperature
本文报道了二端结构的室温局域磁电阻效应。通过采用1.6 nm厚的MgO隧道势垒，增加了自旋注入效率，导致大的非局域磁电阻。在室温下的非本地磁阻的大小估计为0.0057欧姆。结果，即使在室温下，在局部磁阻测量中也观察到清晰的矩形信号。我们也借由分别测量每个接点的自旋累积电压来探讨局部磁电阻的起源。
2014-01-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Electric-field control of tunneling magnetoresistance effect in a Ni/InAs/Ni quantum-dot spin valve
本文研究了半导体量子点自旋阀器件中隧道磁电阻效应的电场控制。利用铁磁镍纳米间隙电极，我们观察到了小偏压下的库仑阻塞振荡。在库仑阻塞峰附近，TMR效应被显著调制，甚至其符号通过改变栅极电压而切换，其中TMR值的符号在谐振条件下改变。
2007-08-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Over 1% magnetoresistance ratio at room temperature in non-degenerate silicon-based lateral spin valves
为了提高n型非简并Si基横向自旋阀（Si-LSV）的磁电阻（MR）比，我们通过改变Si层的掺杂分布，并在Si沟道中引入更大的局部应变来提高MR比.通过这些改进，在Si-LSV中实现了1.4%的最高MR比，其中通过减少铁磁接触的电阻-面积积和增强Si沟道中的动量弛豫时间发挥了重要作用。
2020-08-31 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
Nanosized Vertical Organic Spin-Valves
垂直有机自旋阀器件的制造工艺已经开发出来，它提供了实现小于500 × 500 nm^2的有源器件面积的可能性，并且在有源层的材料选择方面是灵活的。所得到的设备的表征示出了有时超过100%的大的磁阻，然而从设备到设备具有同样大的变化。与大面积自旋阀的比较表明，无论是大的和小的设备的磁电阻最有可能来源于隧道通过针孔和隧道磁电阻。
2015-02-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Training and recovery behaviours of exchange bias in FeNi/Cu/Co/FeMn spin valves at high field sweep rates
用磁电阻曲线研究了FeNi/Cu/Co/FeMn自旋阀中交换偏置的训练和恢复。结果表明，交换场的训练和恢复分别与训练周期和恢复时间的对数成正比。这些行为的解释内的模型的基础上热激活。在磁场扫描速率为1000、2000和4000 Oe/s时，反铁磁自旋的弛豫时间分别为61.4、27.6和11.5（单位：$ms$），比常规磁强计测量的长弛豫时间（~10^2 s）短得多。
2012-01-01 cond-mat.mtrl-sci
An ordered stack of spin valves in a layered magnetoresistive perovskite
层状化合物La_（2 - 2）Sr_（1 + 2）Mn_（2 O_7）（x=0.3）是由双层金属MnO_2片组成，中间用绝缘材料隔开。该化合物在远低于三维磁有序温度TC=90 K的温度下表现出显着的各向异性磁电阻，除了TC周围的庞磁电阻。我们目前的中子衍射数据表明，这种材料的磁性结构的开关从反铁磁堆叠（铁磁有序）片在零场铁磁堆叠在1.5特斯拉的字段。这些数据是第一次收集到的任何锰氧化物作为一个功能的应用领域，正是因为磁电阻数据本身的收集。他们提供了一个自然的解释，低场磁电阻在有序相的自旋极化的磁性层之间的隧道效应，并建议该材料是一个散装堆栈的自旋阀设备。
1998-10-28 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Coupling and induced depinning of magnetic domain walls in adjacent spin valve nanotracks
相邻纳米轨道中的磁畴壁（DW）之间的静磁相互作用已被示出产生强的DW间耦合和相互钉扎。在本文中，我们已经使用相邻的自旋阀纳米轨道的电气测量，以遵循相互作用的DW的位置。我们发现，DWs之间的静磁相互作用的原因，不仅相互钉扎，到现在为止观察到的，但一个旅行DW也可以诱导DWs在附近的轨道脱钉。这些效应可能对一些提出的高密度磁性器件（例如，跑道存储器、DW逻辑电路或基于DW的MRAM）具有重大意义。
2013-03-18 cond-mat.mtrl-sci
Large magnetoresistance and spin-dependent output voltage in a lateral MnGa/GaAs/MnGa spin-valve device
我们研究了具有600 nm长的GaAs沟道和垂直磁化的铁磁MnGa电极的横向自旋阀器件的自旋相关输运性质。其电流-电压特性在低于50 K时表现出非线性行为，表明在低温下通过MnGa/GaAs肖特基势垒的隧道输运占主导地位。我们观察到明确的磁阻（MR）比高达12%，在4 K时，施加一个磁场垂直于膜平面。此外，获得了33 mV的大自旋相关输出电压。这些值是迄今为止报道的横向铁磁金属/半导体/铁磁金属自旋阀器件中最高的。
2019-11-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci quant-ph
Engineered spin-valve type magnetoresistance in Fe$_3$O$_4$-CoFe$_2$O$_4$ core-shell nanoparticles
自然发生的自旋阀型磁阻（SVMR），最近观察到Sr 2FeMoO 6样品，表明去耦的最大电阻从样品的介电常数的可能性。在这里，我们提出的证据表明，SVMR可以在专门设计和制造的核-壳纳米粒子系统，实现在这里的软磁Fe 3 O 4作为核心和硬磁绝缘体CoFe 2 O 4作为外壳材料。我们表明，这提供了一个磁可切换的隧道势垒，控制系统的磁阻，而不是磁性颗粒材料，Fe 3 O 4的磁性，从而建立工程SVMR结构的可行性。
2013-10-05 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Resonant magnetoresistance in organic spin-valves
从理论上研究了表面态对镍基有机自旋阀磁电阻效应的影响。特别是，我们进行{ \it ab initio}电子输运计算的苯硫醇分子化学连接到Ni [001]表面，并通过Te接触到另一个Ni [001]表面，或终止于硫醇基团和探测的Ni STM尖端。在S-和Te-键合的分子的情况下，我们发现作为偏置的函数的自旋电流的大的不对称性，虽然$I$ - $V$是相当对称的。这导致磁电阻对偏置的平滑但非单调依赖性。与此相反，在STM型几何形状的情况下，我们证明了自旋电流和磁阻可以显着改变与偏置。这是衬底的自旋极化表面状态和尖端的$d$壳带边之间的共振的结果。
2006-10-31 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Current-in-plane spin-valve magnetoresistance in ferromagnetic semiconductor (Ga,Fe)Sb heterostructures with high Curie temperature
我们在（Ga，Fe）Sb / InAs（厚度$t_\mathrm{InAs}$ nm）/（Ga，Fe）Sb三层异质结构中，利用面内电流（CIP）组态，研究了自旋阀磁电阻效应，其中（Ga，Fe）Sb是具有高居里温度（$T_\mathrm{C}$）的铁磁半导体（FMS）.在$t_\mathrm{InAs}$ = 3 nm的样品中，在3.7 K下清晰地观察到具有开放小回路的MR曲线，其起源于（Ga，Fe）Sb层的平行-反平行磁化翻转和（Ga，Fe）Sb / InAs界面处的自旋相关散射。由于界面散射的增强，随着$t_\mathrm{InAs}$的减小（从9 nm到3 nm），MR比增加（从0.03%到1.6%）。这是铁掺杂FMS异质结构中自旋阀效应的首次演示，为这些高$T_\mathrm{C}$ FMS的器件应用铺平了道路。
2020-05-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Impact of in-plane currents on magnetoresistance properties of an exchange-biased spin-valve with insulating antiferromagnetic layer
研究了面内交变电流对CoFe/NiCoO/CoFe/Cu/CoFe自旋阀的交换偏置、电阻和磁阻的影响。随着电流的增加，电阻增加，而最大磁阻比减小。值得注意的是，钉扎层的反转在两个场扫描方向上都被系统地抑制。由于NiCoO氧化物是良好的绝缘体，预期交流电流仅在CoFe/Cu/CoFe顶层中流动，因此排除了作用于反铁磁层中自旋的任何自旋转移力矩的存在。相反，我们的测量显示了电流引起的焦耳加热的影响的明确证据。此外，从温度相关的测量结果非常相似的电流依赖性，表明焦耳加热的效果在电流平面自旋阀配置中起着重要作用。结果还表明，铁磁层之间的自旋转移力矩可能仍然存在，并在足够高的电流与交换偏置竞争。
2008-01-09 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
Magnetic Field-Free Giant Magnetoresistance in a Proximity- and Gate-Induced Graphene Spin Valve
由于其二维性质，石墨烯中的邻近效应和电场效应可以诱导铁磁性和电荷掺杂。利用这些功能，我们提出了一个电气工程自旋阀结合两个磁绝缘体（使用EuO，EuS，或YIG）和三个涂层门。两个顶栅用于消除这些磁体中的重电子掺杂，一个背栅用于利用正常或半金属铁磁体。我们证明，当第二顶栅被调谐到利用绝缘或自旋绝缘态时，EuO和YIG可以在高温下获得巨大的巨磁电阻（GMR）（几倍于68 K和100 K时的$10^5\%$）。这些结果意味着一个杰出的巨磁电阻，是磁性可调，垂直配置（铁磁性与绝缘），和磁场自由。我们的工作可能提供一个可行的路径，一个诱人的磁场自由自旋电子学。
2017-05-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Quantum effects in atomically perfect specular spin valve structures
本文提出了一个简单的紧束缚理论模型，研究了镜面反射条件下高相干自旋阀结构中自旋相关的电流面内输运。使用量子力学相干和空间量子化的费米态在所考虑的多层系统中，部分玻尔兹曼动力学方程的系统是建立相关的子带产生的表达式的电导在平行或反平行自旋阀状态，从而为磁电导。结果表明，镜面反射有利于磁电阻达到其理论最大值，这种结构接近100%。这个结果实际上是独立的模型参数，特别是它甚至不需要多数和少数载流子的寿命是不同的（必要的准经典制度）。在所考虑的限制的主要MR效应是由于相干量子态的转换，在FM层中的磁化的相对旋转引起的。基于特定的玻尔兹曼方程与帐户的自旋相关的镜面反射在界面上的数值计算也进行了一个典型的材料参数的选择。
2007-11-27 cond-mat.mtrl-sci
Correlation between microstructure and magnetotransport in organic semiconductor spin valve structures
我们研究了有机-无机杂化多层膜结中的磁输运。在这些器件中，有机半导体（OSC）Alq $_3$（三（8-羟基喹啉）铝）在铁磁（FM）Co和Fe层之间形成间隔层。Alq $_3$层的厚度为50-150 nm。在4.2 K下，在垂直于平面几何形状的电流中观察到正磁阻（MR），并且这些效应持续到室温。用X射线反射仪、俄歇电子能谱仪和极化中子反射仪（PNR）研究了器件的微观结构。该膜显示出在Alq $_3$和周围FM层之间的界面处具有适度平均化学粗糙度（3-5 nm）的良好限定的层。反射测量表明，较大的MR效应与较小的FM/Alq $_3$界面宽度（化学和磁性）和在Alq $_3$ /Fe界面的磁死层。PNR数据还表明，Co层，这是沉积在顶部的Alq $_3$，采用多畴的磁性结构在低场和一个完美的反平行状态没有得到。所观察到的MR的起源进行了讨论，并归因于自旋相干传输。在80 K下，Alq $_3$中自旋扩散长度的下限估计为$43 \pm 5$ nm。然而，微观结构和磁输运之间的微妙的相关性表明在这些系统中的界面效应的重要性。
2008-12-18 cond-mat.mtrl-sci
Rectification of radio frequency current in giant magnetoresistance spin valve
报道了一种在交换偏置自旋阀巨磁电阻（GMR）带中实现的高效自旋二极管效应。在这样的多层结构中，沿着垂直方向的电流分布的对称性被破坏，结果，出现作用在磁性自由层上的未补偿的奥斯特场。这个场又是磁化进动的驱动力。由于GMR效应，条带的电阻跟随磁化动力学振荡。这导致所施加的射频电流的整流并感应出直流电压$V_{DC}$。我们提出了一个理论描述这种现象，并计算自旋二极管的信号，$V_{DC}$，作为一个函数的频率，外部磁场，并在外部磁场施加的角度。理论预测和实验数据之间取得了令人满意的定量一致。最后，我们表明，自旋二极管的信号在GMR器件是显着强于各向异性的磁电阻坡莫合金为基础的设备。
2014-10-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Magnetotransport through graphene spin valves
我们提出了一个理论研究自旋相关的输运通过自旋阀由石墨烯夹在两个磁性的铅与任意取向的铅磁化之间。不施加栅极电压。利用Keldysh的非平衡格林函数方法，我们表明，在没有外部磁场，电流-电压曲线是非线性的。在零偏置附近，微分电导与偏置电压的关系具有较强的下降。隧道磁电阻（TMR）中的零偏异常强烈地受到引线自旋极化的影响。根据偏置电压的值，TMR表现出从绝缘型到金属型的行为。在静态外部磁场的存在下，微分电导和TMR作为偏置电压和磁场的强度的函数显示由于朗道能级交叉的周期性振荡。我们还考察了温度和极化度对微分电导和TMR的影响。
2009-01-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Current induced magnetization dynamics in current perpendicular to the plane spin valves
我们在垂直于平面巨磁电阻自旋阀的电流噪声谱中观察到自旋动量转移引起的磁化动力学。仅对于其中自旋转移作用以使自由层磁化重定向远离由净磁场设定的方向的电流方向和磁性配置的那些组合，动态是可观察的。详细的测量作为磁配置的函数揭示了噪声谱的演变，从一个频谱与一个定义明确的噪声峰值时，自由层大致共线的钉扎层的频谱占主导地位的1/f噪声时，自由层是在一个正交配置。最后，相应的电阻噪声的幅度随着电流的增加而迅速增加，直到它在平行和反平行状态之间的磁阻的相当大的一部分的值处饱和。
2004-03-30 cond-mat.mtrl-sci
Magnetic domain wall propagation in a submicron spin-valve stripe: influence of the pinned layer
利用巨磁电阻效应研究了亚微米铁磁自旋阀条中畴壁的传播。条纹中的凹口有效地捕获阻止畴传播的注入壁。作者表明，磁场的墙壁是depinned显示随机性质。此外，头对头和尾对尾畴壁的去钉扎统计显著不同。这是由于自旋阀的钉扎层在凹口附近产生的偶极场。
2008-01-07 cond-mat.mtrl-sci
Spin valve effect by ballistic transport in ferromagnetic metal (MnAs) / semiconductor (GaAs) hybrid heterostructures
我们通过弹道输运证明了全外延MnAs铁磁金属/ GaAs半导体/ GaAs：MnAs颗粒混合异质结构中的自旋阀效应。GaAs：MnAs材料在GaAs基质中含有铁磁MnAs纳米颗粒，并充当自旋注入器和自旋检测器。虽然GaAs/MnAs界面的势垒高度被发现是非常小的，观察到相对较大的磁阻。这一结果表明，通过使用弹道输运，我们可以实现大的自旋阀效应，而无需在铁磁金属/半导体界面插入高隧道势垒。
2007-08-13 cond-mat.mtrl-sci
Magneto-optical properties of the quantum dot - impurity center systems synthesized in a transparent dielectric matrix
在考虑量子点尺寸色散的情况下，研究了在透明介质中合成的含杂质中心（IC或D（-）-center）复合物的量子点（QD）的磁光吸收.在有效质量方法的框架下，计算了纵向和横向偏振态的轻杂质磁光吸收系数随外量子化磁场方向的解析表达式。
2003-08-30 cond-mat.mtrl-sci
Phase diagram of magnetic domain walls in spin valve nano-stripes
我们数值研究了Co/Cu/Py自旋阀纳米带（Py：坡莫合金）中畴壁的横向与涡旋相图，其中Co层主要是单畴，而Py层是畴壁的宿主。横向壁的稳定性的范围被移向更大的厚度相比，单一的Py层，由于两个层之间的静磁屏蔽效应。导出了一个近似的解析标度律，它忠实地再现了相图。
2012-04-02 cond-mat.mtrl-sci
Perfect spin-fillter and spin-valve in carbon atomic chains
我们报告了单原子碳链桥接两个锯齿形石墨烯纳米管电极的自旋相关输运的从头计算。我们的计算表明，耦合到石墨烯电极的碳原子链是完美的自旋过滤器，几乎100%的自旋极化。此外，碳原子链作为理想的自旋阀，还表现出了高达1000000%的偏置相关磁电阻效应。这两个自旋相关的性质与碳链的长度无关。我们的报告，自旋过滤器和自旋阀同时保存在一个单一的设备，开辟了一个新的途径，全碳复合自旋电子学的应用。
2009-11-01 cond-mat.mtrl-sci
Giant Tunneling Electroresistance Effect Driven by an Electrically Controlled Spin Valve at a Complex Oxide Interface
利用铁电势垒与磁性La_（1-x）Sr_xMnO_3电极界面的磁电效应，在铁电隧道结中可以实现巨隧穿电阻效应。使用第一性原理密度泛函理论，我们证明了一些磁性单层的La 1-xSrxMnO 3的界面附近的行为，在响应铁电极化反转，作为一个原子尺度的自旋阀通过过滤自旋相关的电流。这种效应产生电导的一个数量级以上的变化，因此构成了巨大的阻变效应。
2011-04-01 cond-mat.mtrl-sci
A two-terminal spin valve device controlled by spin-orbit torques with enhanced giant magnetoresistance
我们报告的电流诱导自旋轨道转矩和巨磁阻在一个单一的设备，以实现全电写入和读出的磁化相结合。该器件由垂直磁化的TbCo和Co层组成，由Pt或Cu间隔物隔开。通过这样的层的电流注入施加自旋轨道转矩和切换的Co层的磁化，而TbCo磁化保持固定。随后的电流注入较低的幅度感测的Co和TbCo层的磁化的相对取向，这导致在两个不同的电阻水平的平行和反平行对齐由于电流在平面内的巨磁阻效应。我们进一步表明，包括一个单一的TbCo/间隔层/Co三层的器件的巨磁电阻可以提高从0.02%到6%，通过使用铜间隔层代替Pt。这种类型的设备提供了一个替代路线的两端自旋电子存储器，可以与适度的努力制造。
2021-08-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Spin Valve Effect in Self-exchange Biased Ferromagnetic Metal/Semiconductor Bilayers
我们报告的混合铁磁金属/半导体异质结构组成的MnAs/（Ga，Mn）As双层膜的磁化和磁阻测量。我们的测量结果表明，（金属）MnAs和（半导体）（Ga，Mn）As层是交换耦合的，导致磁性较软的（Ga，Mn）As层的交换偏置随层厚而减弱。在电流垂直于平面的几何结构中的磁电阻测量显示在这些自交换偏置双层膜中的自旋阀效应。在MnAs/p-GaAs/（Ga，Mn）As三层中的类似测量表明交换耦合随着层之间的空间分离而减小。
2007-08-15 cond-mat.mtrl-sci
Electrical transport properties of bulk Ni$_{c}$Fe$_{1-c}$ alloys and related spin-valve systems
在Kubo-Greenwood形式主义，我们使用完全相对论，自旋极化，屏蔽Korringa-Kohn-Rostoker方法与层状系统的相干势近似一起计算坡莫合金系列Ni $_{c}$ Fe $_{1-c}$的电阻率。我们能够再现整个系列的电阻率的变化，特别是在结构相变从bcc到fcc附近的不连续行为。电阻率的绝对值在实验数据的两倍之内。此外，巨磁电阻的一系列坡莫合金为基础的自旋阀结构的估计，我们能够再现的趋势和原型自旋阀结构上观察到的值。
2000-07-31 cond-mat.mtrl-sci
Origin of the unconventional magnetoresistance in Sr2FeMoO6
在Sr2FeMoO6中的不寻常的磁阻（MR）行为，最近被称为自旋阀型MR（SVMR），提出了一些迄今为止很少了解的异常。在本研究中，通过使用对磁化强度的斜率而不是幅度敏感的交流磁化率测量，规避了探测这种现象的起源的困难，所产生的磁性只有一小部分的铁磁体的体积分数。本研究解开了自旋玻璃（SG）的表面层周围的每个软磁（FM）颗粒的Sr2FeMoO6。还观察到，两者之间存在非常强的交换耦合，产生“交换偏置”效应，从而产生“阀”，负责不寻常的MR效应。
2011-07-01 cond-mat.mtrl-sci
Half-metallic magnetism and the search for better spin valves
我们使用先前提出的隧道磁电阻的温度依赖性的理论来阐明正在进行的努力，以优化自旋阀。首先，我们表明，在有限的温度下的自旋阀性能是有限的隧道结的相对两侧的磁化方向的不相关的热波动的机制是在最近的研究与MgO势垒的高品质隧道结的温度相关的磁阻很好的协议。利用这一见解，我们提出了一个简单的公式，它捕获的优势，自旋阀优化使用的材料具有高自旋极化的费米能级隧穿电子，并使用高铁磁转变温度的材料。我们的结论是，半金属铁磁体可以产生更好的自旋值性能比目前的元素过渡金属铁磁体/MgO系统，只有当它们的铁磁转变温度超过$\sim 950~\mathrm{K}$。
2014-07-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Spin-valve effects in point contacts to exchange biased Co40Fe40B20 films
本文研究了反铁磁Mn_（80）Ir_（20）交换偏置的不同厚度的非晶铁磁体（F）Co_（40）Fe_（40）B_（20）薄膜与正常金属（N）点接触的非线性电流-电压特性和磁电阻。观察到这种F-N接触电导的表面自旋阀效应。交换偏置的影响被发现是成反比的Co 40 Fe 40 B 20膜的厚度。我们在单交换钉扎铁磁薄膜上观察到的这种行为以及其他磁输运效应与传统三层自旋阀中发现的性质相似。
2014-08-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Observation of Devil's Staircase in the Novel Spin Valve System SrCo$_6$O$_{11}$
利用共振软X射线散射作为温度和磁场的函数，我们揭示了大量的几乎简并磁序SrCo 6 O 11。这种受抑材料中的类伊辛自旋实际上展示了所谓的磁性魔鬼楼梯。它演示了如何一个磁场诱导不同的微观自旋配置之间的转变，这是负责的SrCo 6 O 11的磁阻。因此，这种材料构成了一个独特的磁魔鬼的楼梯和自旋阀效应的组合，产生一种新型的磁阻系统。
2014-12-26 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Supramolecular Spin Valves
磁性分子作为自旋电子器件设计的构建模块具有很高的潜力。此外，分子材料的使用为控制使用自下而上（例如超分子）处理技术开辟了道路，该技术将大规模并行自制造与常规自上而下纳米结构化技术相结合。基于巨磁电阻（GMR）、隧道磁电阻（TMR）和自旋阀效应的固态自旋电子器件的发展使磁存储应用领域发生了革命性的变化。最近，有机半导体被插入到纳米尺寸的隧道结中，允许增强自旋反转，在耦合到磁性电极的单个非磁性分子中观察到巨磁阻行为，并且提出了在混合器件中使用单分子磁体（SMM）的量子隧穿性质。在此，我们提出了一个原始的设备中，一个非磁性的分子量子点，由单壁碳纳米管（SWCNT）与非磁性电极接触，通过超分子相互作用横向耦合到TbPc 2-SMM（Pc =酞菁），这提供了一个本地化的磁矩。通过扫描的磁场的单壁碳纳米管的电导调制，表现出的磁电阻比之间的全极化和非极化SMM低于1 K的高达300%。因此，我们证明了一个超分子自旋阀的功能，没有磁引线。我们的研究结果开辟了电路集成和实现新器件功能的前景。
2013-04-24 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
Inelastic transport in molecular spin valves
我们提出了一个非弹性散射的各种纳米器件，即H $_2$分子夹在Pt触点之间的传输特性的影响的研究，和一个自旋阀由一个有机分子连接到模型半金属铁磁电流/电压探针。在这两种情况下，我们使用紧束缚的Su-Schrieffer-Heeger哈密顿量和非弹性效应处理的多通道方法，包括泡利不相容原理。在H $_2$分子的情况下，我们发现，非弹性背散射是负责下降的差分电导在偏置大于激发能的较低的分子声子模式。在自旋阀的情况下，我们研究了不同的自旋电流和磁阻作为费米能级相对于自旋极化带边的位置的函数。一般来说，非弹性散射降低了电流的自旋极化，从而降低了磁阻。
2005-11-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
FeRhCrSi: A new spin semimetal with room temperature spin-valve behavior
自旋半金属是最近发现的一类新的自旋电子材料，其在一个自旋通道中表现出带隙，而在另一个自旋通道中表现出半金属特征，从而允许可调谐的自旋输运。在这里，我们提出的自旋半金属行为的实验验证FeRhCrSi，四元Heusler合金的饱和力矩2 $μ_B$和居里温度$>$ 400 K。它以L2 $_1$结构结晶，在Fe和Rh之间具有50 $\%$反位无序。在300 K以下，它表现出弱的温度依赖性的电阻率与负温度系数，表明正常的半金属或自旋半金属行为。反常的磁电阻数据揭示了占主导地位的贡献，从不对称的部分，一个明确的签名的自旋阀的性质，这是保留，即使在室温下。\textcolor{black}{The asymmetric part of magneto-resistance shows an unusual increase with increasing temperature.}霍尔测量证实了起源于本征Berry曲率的电导率的异常性质，空穴是大多数载流子。从头算模拟证实了一个独特的长程亚铁磁有序的基态，解释了背后的意外低饱和时刻的起源。亚铁磁无序结构证实了实验观察到的FeRhCrSi的自旋半金属特征。
2023-01-26 cond-mat.mtrl-sci
Spin valve effect in two-dimensional VSe$_2$ system
钒基二硫属化物（VSe $_2$）是一种二维材料，其中磁性钒原子以六方晶格排列并在平面内铁磁耦合。然而，相邻的原子平面是反铁磁耦合的。这为自旋电子学和数据存储与处理技术的应用提供了新的和有趣的机会。当两个原子平面的磁矩被外部磁场驱动成平行排列时，可以实现自旋阀磁阻。与从反平行到平行配置的过渡相关联的电阻变化定性地类似于在人工层状金属磁性结构中观察到的电阻变化。通过密度泛函理论计算得到了VSe $_2$的详细电子结构。然后，弹道自旋阀磁阻内的Landauer形式主义确定。此外，我们还分析了热性能和热电性能。考虑VSe $_2$的两个相位，表示为H和T。
2022-01-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Effect of substrate temperature on the spin transport property in C60-based spin valve devices
本文报道了衬底温度对La_（0.67）Sr_（0.33）MnO_3（LSMO）/C_（60）/Co三明治结构的C_（60）自旋阀（SV）器件磁电阻（MR）的影响。在不同衬底温度下沉积的C60中间层导致四种类型的器件。我们观察到所有类型的设备表现出单调增加的MR比与衬底温度。更有趣的是，在较高衬底温度下制造的器件中获得了特别大的MR（28.5%），而对于其他类型的器件，MR幅度仅为百分之几。基于I-V测量以及SEM和AFM的特性，我们得到了较高的衬底温度会在有机薄膜中产生许多凹坑和空洞，这些凹坑会增加自旋极化载流子从一个铁磁电极到另一个铁磁电极的隧穿几率。
2013-06-03 cond-mat.mtrl-sci
