Spin-dependent thermoelectric phenomena in a quantum dot attached to ferromagnetic and superconducting electrodes
研究了单能级量子点和超导导线混合系统的输运和热电性质。另一种铅一般为正常金属铁磁体。在后一种情况下，单粒子输运是自旋极化的。我们的主要兴趣是在库珀对和单粒子隧穿的Andreev隧道的相互作用。后者是负责相对较大的热功率和品质因数，由于发散的密度单粒子状态的超导能隙边缘。铁磁和超导引线系统也可以揭示自旋热电现象。在BCS理论中考虑了有限的超导能隙，在Hartree-Fock近似下，利用非平衡格林函数技术计算了点内库仑相互作用下的热电系数。
2017-05-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Molecule-assisted ferromagnetic atomic chain formation
一维系统强烈地增强了电子输运的量子特性。这样的系统可以在5d过渡金属Au、Pt和Ir中以块状铅之间的悬浮单原子链的形式实现。铁磁铅之间的原子链将在自旋相关输运和自旋电子学的背景下开辟许多前景，但证据表明，对于纯金属，只有上述三种5d金属容易形成链。有人认为，由铁磁金属组成的原子链的稳定性受到产生局部矩的相同交换相互作用的影响。在这里，我们证明了磁性原子链可以诱导形成在轻分子的影响下，在断裂结。在3d铁磁过渡金属Fe和Ni中发现了氘辅助的链状结构。在低温氘气气氛中拉伸铁磁原子接触时，可形成长达八个原子的链长。从微分电导谱的振动态的D $_2$可以被识别，确认氘的存在下，在原子链。
2014-11-06 cond-mat.mes-hall
Giant magnetothermopower of magnon-assisted transport in ferromagnetic tunnel junctions
我们提出了一个理论描述的热电势由于磁振子辅助隧穿介观隧道结之间的两个铁磁金属。热电势是在两个磁振子浴之间的热平衡过程中产生的，由电子介导。对于具有反平行极化的两个铁磁体之间的结，磁振子辅助隧穿产生热电势$S_{AP}$的能力取决于多数带和少数带费米表面的尺寸$Π_{\uparrow, \downarrow}$之间的差异，并且与温度相关因子$(k_{B}T/ω_{D})^{3/2}$成比例，其中$ω_{D}$是磁振子德拜能量。后一个因子反映了由于温度$T$（布洛赫$T^{3/2}$定律）下的热磁振子引起的储层的净磁化的分数变化。相反，磁振子辅助隧穿对具有平行极化的结的热电势$S_P$的贡献可以忽略不计。由于铁磁层的相对极化可以通过外部磁场来操纵，因此大的差异$ΔS = S_{AP} - S_P \approx S_{AP} \sim - (k_B/e) f (Π_{\uparrow},Π_{\downarrow}) (k_BT/ω_{D})^{3/2}$导致磁热效应。这种磁热效应在两个半金属铁磁体$ΔS \sim - k_B/e$之间的结的极端情况下变得巨大。
2002-09-23 cond-mat.mes-hall
Spin-polarized transport in quadruple quantum dots attached to ferromagnetic leads
该研究分析连接铁磁引线的2×2四重量子点在线性响应区的自旋分辨输运，通过调节点内库仑作用识别Nagaoka铁磁序，并以电流自旋极化变号作为其标志。
2024-10-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.other
Impurity-assisted tunneling magnetoresistance under weak magnetic field
将自旋注入到半导体中对于将自旋功能集成到传统电子学中是必不可少的。绝缘层通常插入铁磁金属和半导体之间，以获得有效的自旋注入，因此区分隧道势垒中的电自旋注入和杂质驱动效应的特征至关重要。在这里，我们展示了一个杂质辅助隧道磁电阻效应在非磁性绝缘体的隧道势垒和铁磁绝缘体的隧道势垒。在这两种情况下，该效果反映了通过外部磁场的杂质沟道的隧穿电流的开/关切换。报道的效果，这是普遍的任何杂质辅助隧穿过程，最终澄清了广泛使用的技术，采用相同的铁磁电极注入和检测自旋积累的争议。
2014-09-08 cond-mat.mes-hall
Temperature gradient assisted magnetodynamics in a ferromagnetic nanowire
研究了在局部磁化强度与温度梯度耦合的情况下，铁磁体中低能激发的动力学。由于温度和磁化强度变化的时间尺度不同，有人认为，只有温度场的空间变化部分和磁化强度之间的耦合是相关的。利用变分原理，得到了受局部温度分布影响很大的磁系统演化方程。该系统提供阻尼自旋波激发，其中阻尼的强度由磁热耦合决定。将该模型应用于纳米线，结果表明，边界条件以及初始温度分布的能谱显着影响。特别是，温度和磁化强度之间的耦合预计将是几个订单更强的开放的隔离线。
2011-12-23 cond-mat.mes-hall
Controllable spin transport in ferromagnetic graphene junctions
我们研究自旋输运在正常/铁磁/正常石墨烯结的栅电极连接到铁磁石墨烯。我们发现，由于铁磁石墨烯的交换场，通过结的自旋电流相对于铁磁石墨烯中的化学势具有振荡行为，这可以通过栅极电压来调谐。特别地，我们得到了一个可控的自旋电流反转的栅极电压。我们预测的高可控性的自旋输运在铁磁石墨烯结可能有助于自旋电子学的发展。
2008-01-14 cond-mat.mes-hall
Domain-wall-assisted giant magnetoimpedance of thin-wall ferromagnetic nanotubes
利用微磁学模拟方法研究了周向排列的薄壁纳米管在sub-GHz和GHz频段的磁阻抗效应。我们认为空的铁磁管，以及充满非磁性导体的圆形横截面（纳米线覆盖）集中在低场制度MI（低于低频铁磁共振的特征场）的管。在此场区，磁绝缘的有效机制与垂直于管轴的畴壁位置的振荡有关。两种机制的驱动DW运动的交流电流被考虑在内，通过奥斯特场和通过自旋转移力矩的驱动。对直径为300 nm的Co纳米管进行了模拟。可分辨的低场MI超过100%，而基于DW的巨MI的高灵敏度的场区域具有数十kA/m的宽度。后者是广泛可调的，通过改变驱动交流电流的密度，它的频率，和纳米管的长度。特别感兴趣的是DW的共振运动，由于与纳米管端的条件进行了讨论的相互作用。
2018-09-01 cond-mat.mes-hall
Controllable Synthesis of Submillimeter Ultrathin 2D Ferromagnetic Cr5Te8 Nanosheets by GaTe-Assisted CVD
本文提出GaTe辅助CVD方法，通过优化生长温度和源-衬底距离可控合成亚毫米级超薄二维铁磁Cr5Te8纳米片，并揭示其面外铁磁性及172 K居里温度。
2024-10-21 cond-mat.mes-hall
A microscopic formulation of dynamical spin injection in ferromagnetic-nonmagnetic heterostructures
我们发展了一个动态自旋注入异质结的微观公式，该异质结包括与铁磁体接触的非晶态金属。自旋泵电流表示在格林函数的金属附着在铁磁体的旋进磁化感应。该制剂允许包括自旋轨道耦合和无序。格林函数的表达中涉及的电流表示在实空间晶格坐标，因此可以有效地使用递归方法计算。
2017-07-17 cond-mat.mes-hall
Positive cross-correlations induced by ferromagnetic contacts
由于载流子的费米性质，流过附接到导体的两个不同触点的电流之间的相关性呈现负号。在一定条件下，正互相关的可能性已经在混合正常/超导体结构中得到了证明。在本文中，我们表明，可以诱导正的互相关，如果不是已经存在，在这样的结构中，通过采用铁磁导线与磁化相互反平行对齐。我们考虑三端混合结构，并计算有限温度下电流波动与偏置电压的均方相关性。
2002-02-22 cond-mat.mes-hall
Transport across a carbon nanotube quantum dot contacted with ferromagnetic leads: experiment and non-perturbative modeling
我们测量了单壁碳纳米管在库仑阻塞机制下与铁磁接触的隧穿磁电阻。强烈的变化的TMR与栅极电压在一个范围内的四个电导共振，包括一个奇特的双谷签名，观察。的数据进行了比较，在“穿着二阶”（DSO）框架的计算。在这种非微扰理论中，电导峰的位置和线宽的影响，结合碳纳米管量子点和铁磁引线的性质的电荷波动。该理论能够定性地重现实验数据。
2015-05-18 cond-mat.mes-hall
Heat-driven spin transport in a ferromagnetic metal
当非磁性重金属附着在铁磁体上时，垂直流动的热驱动自旋电流被转换为横向电压，这被称为纵向自旋塞贝克效应（SSE）。如果铁磁体是金属，则该电压还伴随有来自两个其它源的电压，即铁磁体和邻近感应铁磁边界层中的反常能斯特效应。通过正确识别和仔细分离这些不同的影响，我们发现，在这个纯自旋电流电路中，由重金属吸引的额外自旋电流通过铁磁金属本身产生另一个重要的电压，这应该存在于所有相关的实验中。
2014-12-03 cond-mat.mes-hall
Anomalous magnetic transport in ferromagnetic graphene junctions
我们研究了铁磁/正常/铁磁石墨烯结中的磁输运，其中栅电极连接到正常段。它示出的电荷电导可以是最大的反平行配置的磁化。此外，我们证明了自旋转移矩的大小和符号都可以通过正常段的栅电压来控制。以这种方式，本系统构成自旋转移矩晶体管。这些反常现象归因于交换场和石墨烯的狄拉克色散的综合作用。我们的预测开辟了移动畴壁的可能性平行或反平行的电流在一个可控的方式通过一个本地的栅极电压。
2011-01-27 cond-mat.mes-hall
Crossover from Kondo assisted suppression to co-tunneling enhancement of tunneling magnetoresistance via ferromagnetic nanodots in MgO tunnel barriers
最近，它已被证明，磁性隧道结薄氧化镁隧道势垒表现出非常高的隧道磁阻（TMR）值在室温下1，2。然而，通过MgO势垒的自旋相关隧穿物理才刚刚开始解开。使用平面磁性隧道结，其中超薄层的磁性金属沉积在中间的MgO隧道势垒在这里，我们证明了TMR强烈修改时，这些层是不连续的，由小煎饼形状的纳米点。在低温下，在库仑阻塞机制中，对于小于~1 nm厚的层，结的电导在低偏压下增加，与近藤辅助隧穿一致。在同一制度中，我们观察到对德涅斯特河沿岸摩尔多瓦共和国的抑制。对于稍厚的层和相应较大的纳米点，TMR在低偏压下增强，与共隧穿一致。
2007-12-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Anisotropy-assisted magnon condensation in ferromagnetic thin films
本研究通过理论分析与微磁模拟，证明添加易轴磁各向异性可辅助YIG薄膜中磁振子凝聚，并可能解释Bi掺杂实验，为量子自旋电子学中电流驱动磁振子凝聚开辟新途径。
2024-02-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Ferromagnetic resonance assisted optomechanical magnetometer
光学机械腔中机械和光学相互作用的共振增强使其能够用作极其灵敏的位移和力检测器。在这项工作中，我们展示了一个混合磁力计，利用自旋波在铁磁绝缘体的共振激发和沉积在顶部的玻璃微球的呼吸机械模式的共振激发之间的耦合。这种相互作用由铁磁材料中的磁致伸缩和随之而来的微球的机械驱动来介导。因此，磁力计响应依赖于铁磁共振和球体的机械模式之间的频谱重叠，导致当重叠最大化时，在206 MHz处的峰值灵敏度优于900 pT Hz $^{-1/2}$。通过外部调谐的铁磁共振频率与静态磁场，我们证明在几nT Hz $^{-1/2}$高达GHz范围内的共振灵敏度值。我们的研究结果表明，我们的混合系统可以用来建立高速传感器的振荡磁场。
2020-09-03 cond-mat.mes-hall physics.app-ph physics.optics
The magnonic limit of domain wall propagation in ferromagnetic nanotubes
我们报道了场驱动的铁磁纳米管中涡旋状畴壁的研究。这种特殊的几何形状产生了静态壁配置的特殊特征，这显著地影响其动态。不像畴壁在平坦的条带中，畴壁传播的左右对称性被打破。此外，畴壁速度不受Walker击穿的限制。在足够大的磁场下，畴壁速度达到自旋波的速度（约1000 m/s），并且此后与自旋波的直接发射相关联。运动的畴壁保持其主要结构，但具有特征性的自旋波尾。这种拓扑孤子的空间分布由自旋波色散决定。
2010-09-28 cond-mat.mes-hall
Cross-correlations in a quantum dot Cooper pair splitter with ferromagnetic leads
我们研究了Andreev输运通过一个量子点连接到两个外部铁磁引线和一个超导电极。在连续隧穿机制下，利用实时图形技术研究了系统的输运性质。为了区分对Andreev电流的各种贡献，我们计算电流互相关，即流过具有正常引线的两个结的电流之间的相关性。我们分析了当前的互相关依赖于所考虑的模型的各种参数，无论是在线性和非线性传输制度。分析了电流互相关增强、抑制或符号改变的过程和机理。有趣的是，我们的结果表明，对于特定的输运制度分裂的库珀对的结果在两个不相关的电子。然而，利用铁磁导线代替非磁性电极可能导致正电流互相关。
2018-07-23 cond-mat.mes-hall
Proximity effect-assisted absorption of spin currents in superconductors
从理论上研究了铁磁接触动力学向超导体注入纯自旋电流的问题。考虑到界面处的序参量的抑制（逆邻近效应）和自旋翻转散射的能量依赖性，我们确定了与温度相关的铁磁共振线宽展宽。我们的结果与最近的实验在铌|坡莫合金双层膜[C. Bell等人，arXiv：cond-mat/0702461]。
2007-12-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Tunable Kondo effect in double quantum dots coupled to ferromagnetic contacts
研究了串联双量子点接触中自旋极化引起的效应。极化产生有效磁场并抑制每个点中的近藤效应。超交换相互作用（$J_{\mathrm{AFM}}$）通过调节点间隧穿速率$t$，可以用来补偿有效场，并在接触极化取向时恢复近藤共振。因此，自旋电导的方向可以单独使用静电门来控制甚至反转。此外，我们研究了相关的双杂质Kondo模型，并表明铁磁交换耦合（$J_{\mathrm{FM}}$）导致一个有效的自旋1交换各向异性Kondo模型，表现出量子相变的存在下，部分极化接触。
2011-10-27 cond-mat.mes-hall
A microwave field-driven transistor-like skyrmionic device with the microwave current-assisted skyrmion creation
磁性Skyrmion是纳米尺度上具有拓扑保护的畴壁结构，可以作为高级自旋电子器件的基本构件。在这里，我们提出了一个微波场驱动的skyrmion器件与晶体管的功能，在电压门控铁磁纳米轨道的skyrmion的运动进行了研究，通过微磁学模拟。结果表明，微波场可以通过激发自旋波来驱动Skyrmion的运动，并且Skyrmion的运动可以由门电压控制。我们还研究了微波电流辅助的skyrmion的创建，以方便操作的晶体管的skyrmionic设备上的源端。结果表明，适当频率的微波电流可以降低从铁磁背景中产生Skyrmion所需的阈值电流密度。所提出的类似晶体管的skyrmion器件在微波场和电流下工作，对于构建未来的基于skyrmion的电路可能很有用。
2017-10-03 cond-mat.mes-hall
Ferromagnetic-electrodes-induced Hall effect in topological Dirac semimetals
我们提出了一种非传统类型的霍尔效应在拓扑狄拉克半金属铁磁电极。拓扑狄拉克半金属本身具有时间反演对称性，而附加的铁磁电极打破了它，导致大的霍尔响应。这种诱导的霍尔效应是拓扑材料（例如拓扑狄拉克半金属或量子自旋霍尔绝缘体）中出现的螺旋表面/边缘状态的特征。我们计算的霍尔电导/电阻和霍尔角，通过使用晶格模型与四端几何。对于具有四个电极的拓扑狄拉克半金属，无论电流电极或电压电极是铁磁的，都发生感生霍尔效应。当电极中的自旋几乎完全极化时，霍尔角变得与量子霍尔态或理想磁性外尔半金属一样大。我们展示了诱导的霍尔效应对杂质的鲁棒性，并讨论了自旋注入和自旋衰减问题。该霍尔响应可用于检测两个铁磁电极的磁化是平行还是反平行。
2021-07-10 cond-mat.mes-hall
Spin-Currents and Spin-Pumping Forces for Spintronics
在介观非平衡态热力学理论的框架下，提出了自旋电子学自旋泵概念的一般定义，即与自旋自由度共轭的广义力。结果表明，在最简单的自旋电子学系统（铁磁/非铁磁金属界面）中，至少可以定义三种不同的自旋抽运力和相应的自旋电流。此外，广义力相关的铁磁集体变量也被引入在一个平等的立足点，以描述的自旋的传导电子（顺磁自旋附着在$s$带电子）和铁磁序参量的共存。这两种磁自由度之间的动力学耦合，并解释了自旋转移效应。
2010-12-09 cond-mat.mes-hall
Resonance spin transfer torque in ferromagnetic/normal/ferromagnetic spin-valve structure of topological insulators
本文从理论上研究了由拓扑绝缘体（TI）构成的铁磁/普通金属/铁磁（FM/NM/FM）型自旋阀混合结构中的自旋电流和自旋转移矩的产生。我们证明了自旋转移矩的渗透到右铁磁层，并表明，与石墨烯自旋阀结，在TI的自旋转移矩是非常敏感的NM区域的化学势。作为重要的结果，通过改变NM间隔物的化学势和磁化方向，可以控制STT的所有组件。有趣的是，共振自旋电流和共振自旋转移力矩出现的能量从共振方程确定。通过增加NM间隔物的化学势，STT的幅度减小，而在$μ_N$的大化学势下，存在其中自旋电流和自旋转移矩都变为零的化学势区间。这些发现可能会为基于TI的自旋转移矩磁性随机存取存储器（STT-MRAM）器件的应用开辟新的前景。
2018-08-25 cond-mat.mes-hall
Magnon-assisted tunnelling in van der Waals heterostructures based on CrBr3
现在可用的不断增长的二维（2D）材料家族可用于组装具有广泛特性的范德华异质结构。特别感兴趣的是隧穿异质结构，它已被用来研究在隧穿势垒和发射极和集电极接触的电子状态。近年来，人们对二维铁磁体进行了理论和实验研究。在这里，我们研究电子隧穿通过薄（2-6层）铁磁CrBr 3势垒。对于具有非磁性势垒的器件，动量守恒可以通过声子辅助隧穿或通过局域态隧穿来放松。在我们的铁磁势垒的情况下，占主导地位的隧穿机制是在低温下发射磁振子或在居里温度以上的局部磁激发上散射电子。磁振子发射的隧道效应提供了将自旋注入集电极的可能性。
2018-05-12 cond-mat.mes-hall
Spin-transport in multi-terminal normal metal - ferromagnet systems with non-collinear magnetizations
本文发展了一种考虑非共线自旋积累的正常金属-铁磁混合电子电路中的自旋输运理论。通过电阻元件的自旋输运由4个电导参数描述。这些电导的微观表达式中导出的散射矩阵和明确计算简单的模型。将电路理论应用于附着在铁磁储层上的二端和三端器件。
2001-05-22 cond-mat.mes-hall
Inelatic cotunneling current and shot noise of an interacting quantum dot with ferromagnetic correlations
我们利用量子朗之万方程方法研究了弱耦合极限下强库仑阻塞量子点与两个铁磁导线之间的非弹性共隧穿。我们首先开发一个布洛赫型方程微观描述的cotunneling诱导的自旋弛豫动力学，然后制定明确的解析表达式的局部磁化强度，电流，及其波动。在此基础上，我们预测了一个新的零偏压异常的微分电导在没有磁场的反平行配置，和不对称峰分裂在磁场。同时，对于同一个大极化的系统，我们发现在低的正偏置电压区存在负的零频微分散粒噪声。所有这些效应都归因于由于潜在的自旋翻转共隧穿引起的快速自旋反转。
2006-11-23 cond-mat.mes-hall
Adiabatic charge and spin pumping through quantum dots with ferromagnetic leads
我们研究了电子通过附着在铁磁引线上的量子点的绝热泵浦。据此，我们利用一个实时的图解技术，在绝热极限，考虑到强库仑相互作用的点。我们分析了从铁磁体中抽运的电子的自旋极化程度，通过点到自旋阀结构的相对引线的磁化方向（F-dot-F）以及抽运电荷的依赖性。对于前一种情况，我们发现，取决于相对耦合强度的铅，自旋和电荷可以，平均而言，在相反的方向泵浦。对于后者的情况下，我们发现的角度依赖的泵浦电荷，变得越来越多的非谐大自旋极化的铅。
2009-05-13 cond-mat.mes-hall
Minimization of the Switching Time of a Synthetic Free Layer in Thermally Assisted Spin Torque Switching
我们从理论上研究了合成自由层的热辅助自旋力矩翻转，并证明了当满足条件H_J= |H_s| /（2 α）时，翻转时间最小，其中H_J，H_s和α是两个铁磁层的耦合场，自旋力矩的幅度和Gilbert阻尼常数.我们还表明，合成自由层的耦合场可以从自旋扭矩二极管效应的共振频率来确定。
2011-09-16 cond-mat.mes-hall
Electrical tuning of spin current in a boron nitride nanotube quantum dot
通过施加电场来控制自旋电流和磁交换耦合，同时在耦合到铁磁电极的纳米结构中实现高自旋注入效率一直是纳米自旋电子学的突出挑战。人们正在不懈地寻找具有可调自旋相关性质的新的低维材料来解决这些挑战。在此，我们预测，从第一性原理，横向电场诱导开关的交换耦合和隧道磁电阻的符号在氮化硼纳米管量子点连接到铁磁镍接触。
2014-03-21 cond-mat.mes-hall
Semi-Quantized Spin Pumping and Spin-Orbit Torques in Topological Dirac Semimetals
研究了具有旋进磁化的铁磁绝缘体与拓扑狄拉克半金属之间的自旋和电荷输运现象随时间的发展过程。与常规金属相比，拓扑狄拉克半金属在自旋电流作用下表现出很强的逆自旋霍尔效应。结果表明，感应电荷电流是半量子化的，即，当系统处于拓扑Dirac半金属相时，它只与两个Dirac点在动量空间中的距离有关，而与无序强度几乎无关。作为逆效应，我们证明了施加在拓扑狄拉克半金属上的电场通过交换作用和半量子化自旋霍尔效应对铁磁绝缘体中的局域磁化强度施加自旋矩.我们的研究表明，拓扑狄拉克半金属提供了一个耗散较少的平台，自旋电荷转换和自旋开关。
2019-11-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Interference Effects on Kondo-Assisted Transport through Double Quantum Dots
我们系统地研究了电子输运通过双量子点，特别强调通过多个路径的电子传播引起的干扰。利用从玻色子平均场近似，计算了零温下近藤区的电导、局域态密度和透射几率。阐明了当系统在串联、平行和T形双点之间连续变化时，近藤辅助输运性质的变化。所得到的结果的电导解释的近藤共振干涉效应的影响。我们还讨论了由于自旋极化的铁磁铅的影响。
2005-08-02 cond-mat.mes-hall
The SU(4) Kondo effect in double quantum dots with ferromagnetic leads
我们研究了自旋分辨的输运性质，如线性电导和隧道磁阻，双量子点设备连接到铁磁引线和寻找SU（4）对称性的签名在近藤制度。结果表明，输运行为在很大程度上依赖于器件的磁结构，当引线的磁结构从反平行变为平行时，自旋SU（2）效应以及轨道和自旋SU（4）近藤效应一般都被抑制.此外，铅的有限自旋极化提升了自旋简并度，并将系统从SU（4）驱动到轨道-SU（2）Kondo态。我们详细分析了交叉，并表明，近藤温度之间的两个固定点有一个非单调的依赖于程度的自旋极化的铅。在所使用的方法方面，我们通过使用分析和数值重整化群方法相结合的特点运输。
2017-09-23 cond-mat.mes-hall
Nonmonotonic inelastic tunneling spectra due to surface spin excitations in ferromagnetic junctions
本文讨论了铁磁结中伴随表面自旋激发（磁振子）的非弹性自旋翻转隧穿。非弹性隧穿电流是成比例的磁振子的状态，这是能量无关的表面波，因此，不能占所观察到的非弹性隧穿谱的偏压依赖性。本文指出，电子-磁振子相互作用的隧穿矩阵元可以引起隧穿谱的偏压依赖性。这些矩阵元素来自库仑交换相互作用，使用巡游电子模型的磁振子辅助隧道。非弹性隧穿谱的结果，基于非平衡格林函数计算，提出了平行和反平行磁化的铁磁导线。
2011-08-23 cond-mat.mes-hall
Majorana-assisted nonlocal electron transport through a floating topological superconductor
一维拓扑超导体中由一对Majorana束缚态所跨越的费米子模的非定域性质激发了许多旨在证明输运中这一性质的提议。特别地，从附接到左束缚态的引线到附接到右束缚态的引线通过模式的传输将导致电流互相关。然而，对于接地超导体上的理想零模，互相关完全被抑制，有利于纯粹的局部Andreev反射。为了获得一个非零的互相关，以前的研究需要存在一个额外的全球充电能量。在测试马约拉纳模的固有非定域性时，以全局充电能的形式将非定域项添加到哈密顿量中似乎在概念上是麻烦的。在这里，我们表明，一个浮动的超导体允许观察非局部电流的相关性在没有充电能量。我们发现，非相互作用和库仑阻塞制度有相同的峰值电导$e^2/h$，但不同的散粒噪声功率;而散粒噪声是次泊松在库仑阻塞制度在大的偏压限制，泊松散粒噪声一般得到在非相互作用的情况下。
2015-06-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Exchange-dominated Standing Spin Wave Excitations under microwave irradiation in Ni80Fe20 Thin Films
利用零差探测技术研究了两种不同的面内磁化坡莫合金薄膜的铁磁共振和自旋驻波激发的微波辅助直流电压。铁磁共振谱的线形以及铁磁共振和自旋驻波的色散曲线与前人的研究一致，而对这两种激发的直流电压谱的进一步研究表明：1.与铁磁共振信号不同，自旋驻波激励的反对称线形不依赖于辅助微波的电磁相对相位;它们的直流电压谱的线宽是不同的。应用Landau-Lifshitz-Gilbert方程，从交换作用的角度讨论了自旋驻波的复杂自旋动力学。
2013-10-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Electrical detection of spin pumping: dc voltage generated by ferromagnetic resonance at ferromagnet/nonmagnet contact
我们描述了在金属纳米结构中的自旋泵的电检测。在自旋泵效应中，旋进的铁磁体附着在正常金属上，充当自旋极化电流的泵，引起自旋积累。由此产生的自旋积累感应到铁磁体的自旋电流的回流，并产生直流电压，由于自旋依赖的铁磁体的电导率。这种电压的大小与正常金属的自旋弛豫性质成比例。通过使用铂作为接触材料，我们观察到，与理论一致，与使用铝的情况相比，电压显著降低。此外，整流之间的循环射频电流和铁磁体的磁化进动的影响进行了检查。最重要的是，我们表明，使用改进的布局设备的几何形状，这些影响可以最小化。
2008-09-23 cond-mat.mes-hall
Co- and contra-directional vertical coupling between ferromagnetic layers with grating for short-wavelength spin wave generation
产生短自旋波的可能性是当前磁子学领域的一个热点。我们提出了一种有效的和技术上负担得起的方式转换的长自旋波，这可能是由传统的微波天线，短，亚微米波。它是通过光栅辅助共振动态偶极相互作用之间的两个铁磁层分开一定的距离。我们分析的最佳转换的标准，给出了一个半解析的耦合系数的方法。我们通过数值计算表明，有效的能量传递层之间，这可能是同向或反方向的类型。这样的系统既可以作为短自旋波发生器，也可以作为频率滤波器，从而推动了磁振子的可能应用。
2017-10-25 cond-mat.mes-hall
Spin Waves in Ferromagnetic Insulators Coupled via a Normal Metal
本文研究了铁磁绝缘体-正常金属-铁磁绝缘体系统中自旋波的色散和耗散。由于自旋抽运和自旋转移引起的长程动力学耦合导致两个薄膜铁磁体的集体磁激发。此外，动态偶极场对层间耦合也有贡献。通过求解大自旋激发的Landau-Lifshitz-Gilbert-Slonczewski方程和交换偶极体积以及表面自旋波，我们计算了动态耦合对各种模式的共振频率和线宽的影响。长波长模式可以声耦合或光耦合。在正常金属中不存在自旋记忆损失的情况下，声学模式的自旋泵激诱导的吉尔伯特阻尼增强消失，而光学模式获得了显着的吉尔伯特阻尼增强，与连接到完美自旋阱的系统的增强相当。短波长自旋波的动态耦合减少，没有同步。对于中间波长，偶极场可以增加耦合，使得两个铁磁绝缘体中的模式可以耦合，尽管可能存在小的频率不对称性。由易轴表面各向异性引起的表面波表现出更大的吉尔伯特阻尼增强。这些模式也可以声学或光学耦合，但它们不受厚度不对称性的影响。
2014-07-02 cond-mat.mes-hall
Spin and valley transports in junctions of Dirac fermions
我们研究了硅烯和拓扑晶体绝缘体组成的结中的自旋和谷输运。我们考虑正常/磁性/正常狄拉克金属结的栅电极连接到磁性区域。在正常/反铁磁/正常硅烯结中，我们表明，通过这个结的电流是谷和自旋极化由于谷和自旋自由度之间的耦合，和谷和自旋极化可以通过局部应用的栅极电压进行调谐。特别地，我们发现了一个充分的谷和自旋极化电流通过施加电场。在正常/铁磁/正常拓扑晶体绝缘体结与铁磁段中的应变引起的，我们研究谷分辨电导和澄清谷极化源于应变和交换场出现在这个结。研究发现，通过改变铁磁区的磁化方向和电势，可以控制四个谷自由度中占主导地位的谷贡献。我们还审查正常/铁磁/正常石墨烯结中的自旋输运，以及正常/铁磁/正常硅烯结中的自旋和谷输运进行比较。
2014-06-04 cond-mat.mes-hall
Thermally assisted spin transfer torque switching in synthetic free layers
从理论上研究了铁磁耦合合成自由层中热辅助自旋转移矩翻转的磁化反转率。通过求解Fokker-Planck方程，得到了弱耦合和强耦合极限下开关几率的解析表达式。我们发现热稳定性与Delta_{0}（1-I/ I_{c}）^{2}成正比，而不是Koch等人[Phys. Rev. Lett. 92，088302（2004）]，其中I和I_{c}是在绝对零度温度下自旋转移扭矩切换的电流和临界电流。（1-I/ I_{c}）指数的差异导致对热稳定性Delta_{0}的显著低估。我们还发现，快速开关是通过选择适当的方向的应用领域。
2011-02-24 cond-mat.mes-hall
Ab initio simulation of the structure and transport properties of zirconium and ferromagnetic cobalt contacts on the two-dimensional semiconductor WS_2
用密度泛函理论计算了单层WS_2在Zr和Co接触上的原子和电子结构。这两种金属都形成了稳定的界面，作为n型载流子注入WS_2导带的接触，Zr和Co的肖特基势垒分别为0.45eV和0.62eV。借助量子输运计算，我们研究了悬挂在两个Zr接触之间的独立WS_2片的导电性质。结果表明，这种器件的行为类似于具有陡峭I-V特性的二极管。自旋极化运输计算这样的设备与浮栅钴电极添加。取决于Co栅极的几何形状和WS_2中载流子的能量，自旋多数电子和少数电子的传输可以相差高达一个数量级。因此，纳米级器件的陡峭I-V特性使得可以实现自旋滤波器。
2018-10-18 cond-mat.mes-hall
Magnon-assisted transport and thermopower in ferromagnet-normal metal tunnel junctions
我们发展了一个磁振子辅助输运在铁磁金属和正常（非磁性）金属之间的介观隧道结的理论模型。对偏置电压的电流响应由弹性过程而不是磁振子辅助过程的贡献主导，并且由函数$P (Π_{\uparrow (\downarrow)},Π_{N})$、$0 \leq P \leq 1$参数化的电流的自旋极化程度取决于铁磁体中的多数$Π_{\uparrow}$和少数$Π_{\downarrow}$带费米表面以及正常金属$Π_{N}$的费米表面的相对尺寸。另一方面，磁振子辅助隧穿给出了占主导地位的贡献，电流响应的温差跨越结。所得到的热电势是大的，$S \sim - (k_B/e) (k_BT/ω_{D})^{3/2} P (Π_{\uparrow (\downarrow)},Π_{N})$，其中温度依赖因子$(k_{B}T/ω_{D})^{3/2}$反映了由于温度$T$下的热磁振子而导致的铁磁体的净磁化强度的分数变化（布洛赫$T^{3/2}$定律），并且$ω_{D}$是磁振子德拜能量。
2003-02-24 cond-mat.mes-hall
Acoustic Wave Induced FMR Assisted Spin-Torque Switching of Perpendicular MTJs with Anisotropy Variation
我们已经研究了表面声波（SAW）诱导的铁磁共振（FMR）辅助自旋转移力矩（STT）开关的垂直MTJ（p-MTJ）的非均匀性使用微磁模拟，包括热噪声的影响。在适当的频率激励下，声表面波能在磁致伸缩材料中诱发铁磁共振，使磁化强度沿垂直于磁致伸缩材料方向的大偏转圆锥进动。随着通过横向各向异性变化以及室温热噪声的不均匀性的并入，在不同增益下的磁化旋进可以是显著不相干的。有趣的是，不同晶粒中的进动被发现是同相的，即使进动幅度（从垂直方向的偏转角）在不同各向异性的晶粒之间变化。然而，高平均偏转角可以通过显著降低STT电流来补充STT切换;即使施加的应力引起的各向异性变化远低于总各向异性势垒。这项工作表明，SAW辅助开关可以提高能量效率，同时可扩展到非常小的尺寸，这对STT-RAM具有重要的技术意义，并阐明了这种范例在具有热噪声和材料不均匀性的现实场景中的潜在鲁棒性的物理机制
2020-03-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Domain-wall depinning assisted by pure spin currents
我们研究了基于两个铁磁坡莫合金元件的非局域自旋阀结构中纯扩散自旋电流对畴壁的脱钉效应。注入的自旋电流被具有畴壁的第二坡莫合金结构吸收，并且从壁脱钉场对自旋电流密度的依赖性，我们发现效率为6*10^{-14}T/（A/m^2），这比传统的电流诱导畴壁运动大一个数量级以上。从理论上讲，我们重现这种高效率，这是由于所吸收的自旋电流，导致有效的脱钉所施加的表面扭矩。
2010-08-16 cond-mat.mes-hall
Splitting efficiency and interference effects in a Cooper pair splitter based on a triple quantum dot with ferromagnetic contacts
理论上研究了基于三重量子点的库珀对分裂器的自旋分辨亚能隙输运性质。使用Keldysh格林函数的形式主义，我们分析的Andreev电导，库珀对分裂效率，和隧道磁阻的栅极和偏置电压施加到系统上的依赖。我们表明，该系统的输运性质的强烈影响自旋依赖性的隧道过程和量子干涉不同的本地和非本地Andreev反射。我们还研究了边量子点之间的有限跳跃对Andreev电流的影响。这允许识别用于增强器件的库珀对分裂效率的最佳条件。我们发现，分裂效率表现出非单调依赖于自旋极化的程度的铅和点之间的跳跃的大小和类型。当侧量子点的能量被调谐到相应的Andreev束缚态的能量时，在非线性响应机制中预测了几乎完美的分裂效率。此外，我们分析了隧道磁电阻（TMR）的特点，为广泛的栅极和偏置电压，以及为不同的模型参数，找到相应的符号变化的TMR在某些运输制度。导致这些影响的机制进行了深入的讨论。
2018-05-28 cond-mat.mes-hall
Environment assisted and environment hampered efficiency at maximum power in a molecular photo cell
分子光电池，即，单分子供体-受体复合物除了在技术上重要之外，还是在强非平衡下操作的多体系统的典型例子。采用开放量子系统方法，通过求解Lindblad主方程，研究了两个外引线连接的光电池的量子输运和光伏能量转换效率.对应于分子（通过电子-声子相互作用）和环境（通过退相）的振动自由度的相互作用显示出其在最大功率下的效率的特征。我们发现振动辅助电子输运在介质中强电子-声子耦合制度时，系统不遭受退相。暴露于失相阻碍了在特定范围的失相速率中的这种振动辅助的电子输运。
2020-03-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.other cond-mat.stat-mech
Spin-polarized Andreev transport influenced by Coulomb repulsion through two quantum dot system
从理论上研究了双量子点系统中自旋极化输运的性质。分析的主要目的是描述电极的铁磁性对Andreev隧穿的影响。一般来说，直接和交叉Andreev隧穿过程被认为是。另一个目标是详细分析库仑相互作用的作用及其对Andreev隧穿过程的影响。
2014-09-14 cond-mat.mes-hall
Spin-dependent thermoelectric effects in a strongly correlated double quantum dot
我们研究了自旋相关的热电输运通过一个系统的两个耦合的量子点连接到水库的自旋极化电子。一般来说，我们专注于强相关的运输制度。为此，采用有限$U$的从玻色子方法。我们的主要目标是表明，除了复杂的低温物理，这样一个基本的多级系统提供了一种可能性，以检查各种量子干涉效应，特别强调这种现象对热电输运的影响。除了干扰效应对自旋简并电荷输运的影响外，我们还展示了由铁磁引线引起的自旋相关输运也可以被修改。最后，我们还考虑了自旋弛豫时间相对较长的情况，这导致了所谓的自旋热电效应。
2017-02-16 cond-mat.mes-hall
Conductance modulation by spin precession in non-collinear ferromagnet-normal metal-ferromagnet systems
我们研究了铁磁体-正常金属-铁磁体（F-N-F）系统中的扩散输运，系统中的铁磁库具有任意但固定的磁化方向，而正常金属上施加的磁场具有固定的取向.对于非共线的配置，复杂的混合电导描述了非共线的铁磁水库的磁化自旋的运输。当混合电导的虚部不为零时，在存在磁场的情况下系统的总电导可以关于时间反演不对称。对于不同的磁位形，总电导随磁场强度呈非单调变化。电导的这种调制是由于正常金属中自旋积累的进动。平行和反平行配置的电导之间的差可以是正的或负的，作为所施加的磁场的函数。这种效果应该是最好的观察到的铝单晶连接到铁磁电极的隧道结或金属接触。
2000-06-13 cond-mat.mes-hall
Spin-polarized Shapiro steps and spin-precession-assisted multiple Andreev reflection
我们研究了电压偏置超导点接触耦合到纳米磁体的电荷和自旋输运。假设纳米磁体的磁化由于铁磁共振而以拉莫尔频率$ω_L$进动。交流约瑟夫森电流和磁化动力学之间的相互作用导致自旋极化夏皮罗步骤在电压$|V|=\hbar ω_L/2en$为$n=1,2,...$和次谐波步骤与$n>1$是一个多Andreev反射（MAR）的结果。此外，自旋进动辅助MAR产生准粒子散射振幅，由于干扰，导致直流电荷和自旋电流的电流-电压特性与次谐波间隙结构显示的奇偶效应。
2013-02-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Magnon versus electron mediated spin-transfer torque exerted by spin currents across antiferromagnetic insulator to switch magnetization of adjacent ferromagnetic metal
最近的实验[Y。Wang等人，Science 366，1125（2019）]关于磁振子介导的自旋转移矩（MSTT）的解释是，通过在反铁磁绝缘体（AFI）的一个表面上施加非平衡电子自旋密度，因此，它们在AFI上的传播剥夺了传导电子，最终导致铁磁金属（FM）的磁化反转，附着于AFI的相对表面。我们采用最近发展的时间相关的非平衡格林函数结合Landau-Lifshitz-Gilbert方程（TDNEF +LLG）形式主义来演化传导电子的量子力学，而它们通过自洽反作用与经典的原子自旋动力学描述的局域磁矩相互作用求解LLG方程组。在注入方波电流脉冲作为初始条件时，FM偏振器/AFI/FM分析器结的TDNEGF+LLG模拟表明，在FM分析器内的局部磁矩反转在需要更大的脉冲高度和更长的持续时间的意义上是效率较低的，比传统的电子介导的STT（ESTT）驱动标准FM偏振器/正常金属/FM分析器自旋阀中的磁化切换。由于由AFI的自旋泵浦产生的电子和由AFI的直接传输产生的磁振子，自旋电流被注入FM分析器，其局部磁矩将经历MSTT和ESTT的组合。然而，通过人为地关闭ESTT，我们证明了MSTT起着主导作用，因此，其理解为没有电子部件的全磁振子驱动磁化开关器件铺平了道路。
2020-12-14 cond-mat.mes-hall
Energy efficient and fast reversal of a fixed skyrmions with spin current assisted by voltage controlled magnetic anisotropy
最近的工作[1，2]表明，具有自旋转移矩（STT）的铁磁反转在存在磁致伸缩的情况下需要比切换相同尺寸和垂直磁各向异性（PMA）的典型铁磁体更多的电流。然而，benefit促进稳定的skyrmion和我们报告说，当垂直各向异性调制（减少）的skyrmion和铁磁体，它需要更小的电流来扭转固定的skyrmion比扭转铁磁体在同一时间，或skyrmion扭转速度比铁磁体在类似的电流水平。我们表明，严格的微磁模拟和能量画像的skyrmion切换进行沿不同的路径在非常低的PMA，这导致在所需的自旋电流或反转所需的时间显着减少。这可以具有存储器应用的潜力，其中标准STT-RAM的相对简单的修改以包括与软磁层相邻的重金属并且具有隧道势垒的适当设计可以导致基于固定skyrmions的反转的能量高效和快速磁存储器器件。
2017-06-19 cond-mat.mes-hall
