Nonreciprocal Dispersion of Spin Waves in Ferromagnetic Thin Films Covered with a Finite-Conductivity Metal
研究了均匀铁磁薄膜的单面金属化对其自旋波色散关系的影响。由于铁磁膜上金属覆盖层的有限导电性，自旋波色散关系可能仅在有限的波矢范围内是非互易的。我们提供了一个近似的解析解的自旋波频率，讨论其有效性，并与数值结果进行比较。通过改变铁磁薄膜、金属覆盖层的参数和外加磁场的大小，系统地分析了色散。从这个分析得出的结论，使我们能够定义一个结构的基础上，30 nm厚的CoFeB薄膜与实验上可访问的非互易色散关系在一个相对较宽的波矢范围。
2014-01-29 cond-mat.mes-hall
Independent magnetization behavior of a ferromagnetic metal/semiconductor hybrid system
我们报告发现的效果，其中两个铁磁材料，一个半导体（（Ga，Mn）As）和一种金属（坡莫合金），可以直接沉积在彼此上，仍然独立地切换其磁化。我们使用这种独立的磁化行为来创建依赖于各个层的磁化方向的各种电阻状态。在零磁场下，两层器件可以达到多达四个非易失性电阻状态。
2008-12-02 cond-mat.mes-hall
Spin absorption at ferromagnetic-metal/platinum-oxide interface
通过测量电流感生铁磁共振，研究了自旋电流在铁磁金属/铂氧化物界面的吸收。自旋吸收由异质结构的磁阻尼来表征。我们表明，磁阻尼的Ni $_{81}$ Fe $_{19}$膜的明显增强，通过附加Pt氧化物上的Ni $_{81}$ Fe $_{19}$膜。通过在Ni $_{81}$ Fe $_{19}$和Pt氧化物层之间插入一层Cu层，阻尼增强消失。这些结果证明了Ni $_{81}$ Fe $_{19}$和Pt氧化物之间的直接接触对诱导相当大的界面自旋轨道耦合的重要作用。此外，Ni $_{81}$ Fe $_{19}$ /Pt-氧化物界面的自旋吸收参数与深入研究的具有强自旋-轨道耦合的异质结构（例如氧化物界面、拓扑绝缘体、具有Rashba自旋-轨道耦合的金属结）的自旋吸收参数相当。这一结果说明了强自旋轨道耦合在铁磁金属/铂氧化物界面，提供了一个重要的信息，定量了解自旋吸收和自旋电荷转换在铁磁金属/金属氧化物界面。
2018-07-31 cond-mat.mes-hall
Penetration Depth of Transverse Spin Current in Ferromagnetic Metals
研究了Cu/CoFeB/Cu/Co/Cu合金的铁磁共振谱线宽度。利用自旋抽运理论分析了铁磁共振谱，确定了横向自旋电流在Co层中的穿透深度。Co的穿透深度为1.7nm。
2008-06-20 cond-mat.mes-hall
Microwave-induced spin currents in ferromagnetic-insulator|normal-metal bilayer system
利用微波技术同时研究了YIG中的自旋抽运和自旋塞贝克效应过程|Pt双层体系。实验结果表明，对于这两个过程，自旋电流的流动方向相反。纵向自旋Seebeck效应的时间动力学表明，该效应依赖于铁磁绝缘体中热梯度中的体热磁振子的扩散|正常金属系统
2014-07-22 cond-mat.mes-hall
Giant dynamical electron-magnon coupling in metal-metal-ferromagnetic insulator heterostructure
磁振子介导的自旋在铁磁金属（NM）和铁磁绝缘体（FI）界面上的输运主要依赖于电子-磁振子耦合。我们提出了一种新的路线，以增强电子-磁振子耦合动态从输运的观点。本文利用非平衡格林函数建立了磁振子介导自旋流的理论形式。在输运的语言中，NM/FI界面处的有效电子-磁振子耦合由FI铅的自能决定，由于电子-磁振子转换的非线性过程，FI铅的自能与NM/FI界面处的态密度（DOS）成正比。通过改变界面态密度，二维和三维NM/FI系统的自旋电导可以提高近三个数量级，为操纵动态电子-磁振子耦合提供了一个新的平台。
2021-12-21 cond-mat.mes-hall
Theory of the spin-torque-driven ferromagnetic resonance in a ferromagnet/normal-metal/ferromagnet structure
我们提出了一个理论分析的电流驱动的铁磁共振在铁磁/正常金属/铁磁三层。这种驱动铁磁共振的方法最近由Tulapurkar等人[Nature 438，339（2005）]和Sankey等人[Phys.Rev.Lett.2005]实验实现。96，227601（2006）]。旋进磁化对用于驱动铁磁共振的交流电进行整流，并导致产生直流电压。我们的分析表明，产生直流电压的第二种机制，由旋进磁化发射的自旋电流的整流，对实验中使用的薄铁磁膜的直流电压具有近似相等的大小的贡献。
2006-11-20 cond-mat.mes-hall
Inverse Spin Hall Effect in Ferromagnetic Metal with Rashba Spin Orbit Coupling
本文报道了具有Rashba自旋轨道耦合（RSOC）的铁磁（FM）金属中的逆自旋霍尔效应（ISHE）的本征形式，该效应由正常的电荷电流驱动。与传统形式不同，ISHE可以在不需要从外部源注入自旋电流的情况下被诱导。我们的理论结果表明，霍尔电压产生时，FM力矩垂直于铁磁层。霍尔电压的极性在将FM力矩切换到相反方向时被反转，从而有望成为存储器或逻辑应用的有用的回读机制。
2012-02-29 cond-mat.mes-hall
Monopoles in ferromagnetic metals
本文的目的是介绍磁单极子，并对铁磁金属中两种特殊的磁单极子，刺猬磁单极子和自旋阻尼磁单极子进行理论推导。自旋阻尼单极子可以在简单的系统中产生，例如铁磁体和具有强自旋-轨道相互作用的重元素（例如Pt）的结。这种磁共振在电子学与磁性的耦合中是必不可少的，因此有望在自旋电子学中发挥重要作用。
2012-03-13 cond-mat.mes-hall
Spontaneous Spin Polarized Currents in Superconductor-Ferromagnetic Metal Heterostructures
我们研究了半无限大超导体上薄铁磁金属层的一个简单的微观模型。我们发现，对于某些值的交换分裂，在铁磁侧，这种结构的基态功能自发诱导自旋极化电流。利用平均场论，这是自洽的对振幅$χ$，自旋极化$\vec{m}$和自发电流$\vec{j}_s$，我们表明，不仅有Andreev束缚态的铁磁体，但当它们的能量$E_n$接近零，他们支持平行于铁磁超导界面的自发电流。此外，我们证明了这些电流的自旋极化敏感地依赖于带填充。
2002-03-08 cond-mat.mes-hall
Calculation of magnon drag force induced by an electric current in ferromagnetic metals
通过对磁振子发射、吸收和电子散射所产生的磁振子力的微观计算，从理论上研究了铁磁金属中外加电场引起的磁振子拖曳效应.结果表明，磁振子散射的贡献占主导地位的发射/吸收一个在一个宽的温度范围内，在良好的金属与长的弹性寿命$\taue$，因为后者有一个相对的抑制因子$(\Deltasd\taue)^{-2}$由于电子自旋翻转的磁振子，其中$\Deltasd$是$sd$交换相互作用能。自旋转移效率进行了讨论，包括磁振子阻力效应。
2022-08-01 cond-mat.mes-hall
Spin-orbit driven ferromagnetic resonance: A nanoscale magnetic characterisation technique
我们展示了一个可扩展的新的铁磁共振（FMR）技术的基础上的自旋轨道相互作用。交变电流驱动由稀磁半导体（Ga，Mn）As和（Ga，Mn）（As，P）图案化的均匀铁磁结构中的FMR。这允许直接测量单个纳米棒的磁各向异性系数和阻尼参数。通过分析的铁磁共振线型，我们进行矢量磁强计的电流感应驱动场，观察贡献与对称性的Dresselhaus和Rashba自旋轨道相互作用。
2010-12-10 cond-mat.mes-hall
Thickness dependence study of current-driven ferromagnetic resonance in Y3Fe5O12/heavy metal bilayers
我们利用铁磁共振技术研究了YIG/重金属双层膜中的电流感应力矩。通过向重金属中施加微波电流并测量由自旋整流和自旋泵浦产生的纵向直流电压，测量了厚度从14.8 nm到80 nm变化的YIG样品，顶部具有Pt或Ta薄膜。从对称性分析的FMR线型和YIG厚度的依赖关系，我们推断，奥斯特场占主导地位的自旋转移力矩驱动磁化动力学。
2016-12-19 cond-mat.mes-hall
Separation of inverse spin Hall effect and anomalous Nernst effect in ferromagnetic metals
铁磁金属（FM）中的逆自旋霍尔效应（ISHE）也可用于检测铁磁绝缘体YIG中纵向自旋塞贝克效应产生的自旋电流。然而，FM本身的反常能斯特效应（ANE）总是混入热电压中。在这项工作中，交换偏置结构（NiFe/IrMn）被用来分离这两种效应。交换偏置结构为NiFe提供了一个位移场，使M-H环中NiFe的磁化强度与YIG的磁化强度分离。结果，与YIG的磁化有关的ISHE和与NiFe的磁化有关的ANE也可以分离。通过与Pt的比较，得到NiFe的相对自旋Hall角为0.87，这是由3d轨道部分填充和铁磁有序引起的。这项工作提出了一个实用的方法，使用ISHE在铁磁金属对未来的自旋电子学应用。
2017-01-19 cond-mat.mes-hall
Anomalous Hall effect in granular ferromagnetic metals and effects of weak localization
本文从理论上研究了金属态铁磁颗粒系统中的反常霍尔效应。利用最近发展起来的颗粒金属中常规霍尔效应的形式，我们计算了斜散射和侧跳机制下的剩余反常霍尔电导率$σ_{xy}$和电阻率$ρ_{xy}$以及对它们的弱局域化修正。我们发现，不像均匀无序金属，$ρ_{xy}$和纵向电阻率$ρ_{xx}$之间的标度关系不成立。弱的本地化修正，然而，被发现是一致的均匀金属。根据所得到的结果，我们讨论了多晶铁膜中反常霍尔效应的最新实验数据。
2009-07-27 cond-mat.mes-hall
Spin and Orbital Splitting in Ferromagnetic Contacted Single Wall Carbon Nanotube Devices
在铁磁接触单壁半导体碳纳米管器件中观察到了库仑阻塞现象。在4K时，当只存在塞曼分裂时，没有观察到明显的库仑峰位移。结合其他效应，铁磁引线防止轨道自旋态分裂的磁场高达2特斯拉在4K。随着磁场的进一步增加，观察到正或负的库仑峰位移斜率，这与顺时针和反时针轨道态分裂有关。观察到电导的强烈抑制/增强与磁场诱导的轨道态分裂/会聚有关。
2013-03-07 cond-mat.mes-hall
Temperature dependence of spin polarization in ferromagnetic metals using lateral spin valves
通过优化界面质量和铜的纯度，获得了具有透明接触的钴/铜和坡莫合金/铜横向自旋阀的性能的高再现性。这使我们能够全面研究两种铁磁材料的自旋注入特性，以及铜的自旋输运特性，这些特性不受所使用的铁磁材料的影响，从而导致长的自旋扩散长度。得到了坡莫合金和钴的自旋极化随温度的变化关系。使用铁磁金属的标准双通道模型分析坡莫合金的自旋极化和电导率的温度依赖性表明，侧向自旋阀实验获得的自旋极化值需要~2的校正因子。
2013-12-04 cond-mat.mes-hall
Spin Hall Current and Spin-transfer Torque in Ferromagnetic Metal
基于线性响应理论，研究了铁磁金属中杂质自旋-轨道相互作用（SOI）时的自旋转移矩。除了通常的自旋转移力矩外，我们还得到了SOI中一阶自旋霍尔电流的新贡献$\sim {\bm j}_{\rm SH}^{\phantom{\dagger}} \cdot \nabla {\bm n}$，其中${\bm j}_{\rm SH}^{\phantom{\dagger}}$是由外电场驱动的自旋霍尔电流.这是铁磁体中自旋动力驱动的逆自旋霍尔效应的反应。
2009-05-28 cond-mat.mes-hall
Eddy current effects in the magnetization dynamics of ferromagnetic metal nanoparticles
基于Landau-Lifshitz-Gilbert（LLG）方程组和麦克斯韦方程组的耦合系统，建立了描述铁磁金属纳米颗粒磁化动力学的解析模型.通过在准静态近似下求解麦克斯韦方程组，并求出涡流的磁场，我们推导出了完全考虑电导率影响的闭合磁化LLG方程。我们分析了金属和介电纳米粒子的LLG方程之间的差异，并表明这些效应会强烈影响磁化动力学。作为一个例子说明涡流的重要性，考虑的现象，旋进切换的磁化。
2014-07-28 cond-mat.mes-hall
Resistivity due to a Domain Wall in Ferromagnetic Metal
基于线性响应理论，计算了铁磁金属丝中畴壁电阻率。传导电子与壁面的相互作用用电子自旋空间中的局域规范变换引入的经典规范场表示。结果表明，墙有助于电子的退相干，这种量子校正可以支配玻尔兹曼电阻率，导致电阻率的降低成核的墙。由于壁的运动电导波动也进行了研究。结果与最近的实验进行了比较。
1996-12-07 cond-mat.mes-hall
Interface Metallic States between a Topological Insulator and a Ferromagnetic Insulator
采用三维两带模型研究了拓扑绝缘体与铁磁绝缘体界面的电子结构。在通常的铁磁绝缘体中，交换势远大于拓扑绝缘体的体隙尺寸，并且电子结构相对于费米能级是不对称的。在这种情况下，我们发现在垂直于结面的磁矩方向上会出现一些不寻常的金属态，这是Dirac点附近的二维有效模型所不能描述的.当磁矩在平行于平面的方向上时，狄拉克锥的数目变为偶数。紧束缚晶格上的数值模拟结果证实了解析计算的结论。
2012-04-25 cond-mat.mes-hall
Enhanced Inverse Spin-Hall Effect in Ultrathin Ferromagnetic/Normal Metal Bilayers
我们测量电检测铁磁共振图案化的超薄Co/Pt双层微器件。自旋泵和整流电压的观察和区分通过它们的角度依赖性。当钴厚度减小到2nm以下时，自旋泵浦电压显示出意想不到的增加。这种增强允许更有效地转换的自旋电荷电流和激励的理论建模的依赖表面粗糙度的杂质散射。
2012-10-18 cond-mat.mes-hall
Anisotropic magnetoresistance in ferromagnetic atomic-sized metal contacts
最近的实验表明，在铁磁原子大小的接触，各向异性磁阻（AMR）大大增强，并具有不对称的角度依赖性相比，大块样品。这些影响的起源仍在争论中。在这项工作中，我们提出了一个理论分析的AMR原子接触的三维铁磁材料。我们的研究结果强烈表明，异常AMR源于减少对称性的原子接触几何形状。我们还提出了计算支持的想法，在一些实验中的显着的电压和温度的依赖性可以归因于附近的收缩杂质。
2008-11-27 cond-mat.mes-hall
Spin Injection and Detection via the Anomalous Spin Hall Effect in a Ferromagnetic Metal
我们报道了一种新的自旋注入和检测机制，通过反常霍尔效应在铁磁金属。反常自旋霍尔效应（ASHE）是指铁磁体内部产生的横向自旋电流。我们利用ASHE及其相互作用，在非局域几何的磁性绝缘体中电注入和检测磁振子。我们的实验表明，坡莫合金可以有一个更高的自旋注入和探测效率的铂，由于ASHE。我们还证明了通过坡莫合金磁化方向的ASHE的可调谐性，从而为自旋电子学应用创造了新的可能性。
2017-08-05 cond-mat.mes-hall
Spin-orbit field switching of magnetization in ferromagnetic films with perpendicular anisotropy
作为传统磁场的替代方案，本文提出了一种基于空间反转非对称平面内巡游电子通过s-d交换相互作用所经历的Rashba场的有效自旋轨道场来控制磁化强度的方法.在具有垂直磁晶各向异性的铁磁薄膜中，利用电流感生的自旋轨道场，在面内施加很小的磁场即可实现磁化翻转。由短至10 ps的电流脉冲诱导的自旋轨道场可以有效地引发超快磁化翻转，具有实验上可实现的电流密度。整个开关过程在100 ps左右完成。
2012-06-07 cond-mat.mes-hall
Quantum Anomalous Hall Effect in Three-dimensional Topological Insulator/Thin-film Ferromagnetic Metal Bilayer Structure
我们从理论上证明了三维拓扑绝缘体（TI）/薄膜铁磁金属（FMM）双层结构是一种具有宽禁带的量子反常霍尔（QAH）绝缘体.通过对本征态的能带结构和权重分布的研究，我们证明了在3DTI上附加金属薄膜可以使原Dirac点附近的能带杂化，从而使拓扑非平凡态转移到金属层中.通过在薄膜层中引入磁交换相互作用，我们计算了双层结构的反常霍尔电导率和磁各向异性，表明比通常的材料，如3DTI和3DTI/铁磁绝缘体异质结构的磁掺杂薄膜，更宽的间隙实现QAH效应的出现。结果表明，3DTI/薄膜FMM双层结构即使在室温下也能实现QAH效应，这将为其他奇异拓扑量子现象的实验实现铺平道路.
2021-04-09 cond-mat.mes-hall
Theory of spin-coherent transport through a defect spin state in a metal/ferromagnet tunnel junction during ferromagnetic resonance
我们描述了在偏置下，当铁磁接触的磁化在铁磁共振过程中进动时，在铁磁体和非磁性材料的界面处的缺陷自旋之间的相干相互作用。磁体通过优先允许平行自旋来过滤载流子，这导致缺陷上的动态自旋累积。作用在缺陷自旋位置上的局部有效场修改缺陷自旋的进动，这也修改通过缺陷的电荷电流。这种新形式的电流检测自旋共振揭示了缺陷的局部环境，从而可以产生缺陷的身份。
2018-01-04 cond-mat.mes-hall
Break-junction experiments on the zero-bias anomaly of non-magnetic and ferromagnetically ordered metals
我们研究了正常非磁性金属以及铁磁体在低温下的断裂结。半径为0.15 - 15 nm的点接触显示出零偏压异常，这可以归因于在接触处的单个Kondo杂质处的Kondo散射或单个导电通道的切换。由异常宽度推算的近藤温度在10 ~ 1000 K之间变化。这些结果与铁磁体的原子尺寸接触以及各种金属上的矛砧型接触的文献数据吻合得很好。
2011-09-17 cond-mat.mes-hall
Determination of Penetration Depth of Transverse Spin Current in Ferromagnetic Metals by Spin Pumping
从理论和实验两方面研究了双金属/铁磁金属多层膜中的自旋抽运。我们表明，铁磁共振（FMR）谱的线宽依赖于铁磁金属层的厚度，这必须不与振荡磁场共振。我们还表明，横向自旋电流在铁磁金属中的穿透深度可以通过分析它们的FMR谱的线宽来确定。在NiFe、CoFe和CoFeB中获得的穿透深度分别为3.7 [nm]、2.5 [nm]和12.0 [nm]。
2008-03-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.other
Influence of Demagnetization Effect on Giant Magneto Impedance of soft Ferromagnetic Metal
偏置磁场作用下软磁金属铁磁态电磁阻抗的大变化与电磁场屏蔽的变化有关。屏蔽取决于金属的磁导率。除了依赖于金属的固有性质外，磁导率还取决于样品的尺寸。结果表明，在相同的偏置磁场下，Fe 40 Ni 40 B 20非晶薄带的MI随样品长度的增加而减小，而随样品长度的增加而减小。当样品的内禀磁性和偏置磁场相同时，退磁因子随样品长度的减小而增大，MI效应的减小与退磁磁场有关。
2009-06-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Role of magnetic scattering in 0-pi transitions in a superconductor/ferromagnetic metal/superconductor junction
利用隧穿哈密顿方法研究了磁散射对超导体/铁磁金属/超导体（SFS）结中约瑟夫森临界电流Ic的影响.在四阶微扰理论中给出了关于隧穿矩阵元的Ic的解析公式。的IC表现出阻尼振荡依赖于铁磁金属的厚度，d，并显示0-和π-状态与d之间的过渡。当超导转变温度与铁磁居里温度相当时，由于磁散射的作用，温度T的升高使振荡周期发生明显变化，从而引起0-π跃迁。磁散射提供了SFS结中丰富的约瑟夫森效应。我们的结果提出了一个合适的条件，超导体和铁磁金属控制的0-和π-状态。
2007-04-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Exchange bias of a ferromagnetic semiconductor by a ferromagnetic metal
我们证明了一个交换偏置（Ga，Mn）作为诱导的反铁磁耦合到一个薄的覆盖层的Fe。观察到的偏置场高达240 Oe。使用特定元素的X射线磁性圆二色性测量，我们区分强交换耦合（Ga，Mn）As界面层除了偏置的（Ga，Mn）As膜的大部分。界面层在室温下保持极化。
2010-01-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Easy-axis ferromagnetic chain on a metallic surface
本文研究了在清洁金属表面上由S=1/2磁性杂质构成的易轴铁磁链的相和激发谱。作为一个功能的（近藤）耦合到金属表面和在低温下，自旋链表现出量子相变从伊辛铁磁相与长程序的顺磁相的量子涨落破坏磁秩序。在顺磁相，该系统由近藤单线链组成，其中杂质完全被金属主体屏蔽。在铁磁相，以上的伊辛间隙的激发阻尼磁振子，与有限的寿命产生由于耦合到衬底。我们讨论了我们的结果的自旋极化电子能量损失谱（SPEELS）的实验结果，我们最后分析了可能的扩展到自旋链与S>1/2。
2012-10-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Asymmetry of modal profiles of dipole-exchange spin waves in thin high-magnetic moment metallic ferromagnetic films
本文从理论上研究了垂直于外加磁场的面内磁化铁磁薄膜中传播的偶极交换自旋波的模式轮廓的不对称性。发现在典型厚度为10-60 nm的大磁矩铁磁金属薄膜中，谱的基模定域在与无交换Damon-Eshbach表面波定域表面相反的表面上。波的这种异常定位不影响微带和共面换能器的自旋波激发的非互易性，但可以在其他类型的实验中检测到。
2012-09-19 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
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-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 Dynamics and Multiple Reflections in Ferromagnetic Film in Contact with Normal Metal Layers
利用Tserkovnyak等人的自旋泵浦理论研究了嵌入在正常金属层之间的金属铁磁膜的自旋动力学。88，117601（2002）]。这种结构的散射矩阵是使用自旋相关的量子阱在铁磁区的潜力。由于在井中的多次反射，多余的吉尔伯特阻尼和旋磁比表现出量子振荡的铁磁膜的厚度的函数。振荡的波长由量子阱的深度给出。对于嵌入金层之间的铁膜，吉尔伯特阻尼的振荡幅度与Urban等人[Phys.Rev.Lett. 87，217204（2001）]。结果与Mills的线性响应理论[Phys.Rev.B68，0144419（2003）]进行了比较。
2004-05-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Band structure and spin texture of Bi$_2$Se$_3$/3d ferromagnetic metal interface
三维拓扑绝缘体（TI）中的自旋螺旋表面态，如Bi 2 Se 3，被预测在将电荷电流转换为自旋极化方面具有优越的效率。这种性质被认为是负责在铁磁金属/TI结构中观察到的巨大的自旋轨道扭矩。在这项工作中，使用第一性原理和模型紧束缚计算，我们研究了拓扑绝缘体Bi 2 Se 3和3d-我们发现，拓扑绝缘体和铁磁金属的功函数的差异使拓扑表面态向下移动约0.5 eV，低于费米能，其中这些表面态与金属的杂化带破坏了它们的螺旋自旋结构。Bi 2Se 3和Ni（Co）的能带对准将费米能远置于体Bi 2Se 3的导带中，其中载流子的自旋与金属中的磁化对准。我们的研究结果表明，拓扑表面状态是不可能负责在这些系统中观察到的巨大的自旋-轨道力矩效应的实验。
2016-06-02 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
Relation between spin Hall effect and anomalous Hall effect in 3$d$ ferromagnetic metals
本文研究了三种$d$铁磁金属（Fe、Co、坡莫合金（Ni、$_{81}$、Fe、$_{19}$ ; Py）和Ni）在不同的磁电阻率和温度下的自旋霍尔效应（SHE）和反常霍尔效应（AHE）机制。在声子散射可以忽略的低温下，Py中SHE和AHE的斜散射系数与其自旋极化有关。然而，这种简单的关系在更高温度下对Py以及在任何温度下对其他铁磁金属都不成立。我们发现，在一般情况下，SHE和AHE之间的关系更为复杂，与SHE的温度依赖性比AHE强得多。
2019-01-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
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
Dephasing Effects by Ferromagnetic Boundary on Resistivity in Disordered Metallic Layer
从理论上研究了低温下两层铁磁层夹置无序金属层的电阻率。结果表明，作用在界面处的磁场不影响经典玻尔兹曼电阻率，但在存在自旋轨道相互作用的情况下，会引起电子之间的退相，抑制由于自旋轨道相互作用而引起的反定域化.在两层的磁化平行的情况下，失相变得更强，有助于在低温下接近开关场的正磁阻。
1999-02-18 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall
Spin Injection from Ferromagnetic Metals into Gallium Nitride
利用扫描隧道显微镜（STM）研究了铁磁金属（Fe和Co）的自旋极化电子向氮化镓（GaN）的注入。来自STM尖端的电子被注入半导体。观察到发射光的净圆偏振，其在尖端的磁化反转时改变符号。极化被发现是在定性协议与预期的考虑的基础上分裂的价带由于自旋轨道耦合和对应于纤锌矿结构的晶体场分裂，和自旋极化的大小从铁磁金属。我们发现自旋注入效率的下限为25%，对应于10%的半导体中的净自旋极化。这是在室温下测量空气中半导体自旋注入的最大报告值。
2000-10-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Spin-orbit coupled transport and spin torque in a ferromagnetic heterostructure
铁磁异质结构提供了一个理想的平台，探索的性质所产生的相互作用的Rashba型自旋-轨道耦合和铁磁交换相互作用之间的巡回电子介导的自旋-轨道扭矩。对于这样一个原型系统，我们发展了一组耦合扩散方程来描述扩散自旋动力学和自旋轨道力矩。我们表征的自旋扭矩和它的两个突出的-面外和面内-组件之间的Rashba耦合和铁磁交换的相对强度范围很广。从我们简单的Rashba模型中出现的自旋力矩的对称性和角度依赖性与实验一致。自旋扩散方程可以推广到包含自旋泵和磁阻尼等动力学效应。
2014-02-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech
Theory of unidirectional spin Hall magnetoresistance in heavy-metal/ferromagnetic-metal bilayers
最近的实验揭示了由重金属（HM）和铁磁金属（FM）组成的金属双层膜的磁阻的非线性特征。当反转所施加的面内电流或磁化方向时，观察到双层的长阻的微小变化。我们将这种非线性输运行为归因于FM层中的电子迁移率的自旋极化依赖性，该FM层与由源自HM层的大部分的自旋霍尔电流在该层中诱导的自旋累积一致地起作用。基于一个简单的漂移扩散模型，导出了非线性磁电阻的显式表达式，表明非线性磁电阻出现在自旋霍尔角（SHA）的一阶，并且当电流反向时，非线性磁电阻的符号发生变化，与实验结果一致.我们还讨论了控制非线性磁电阻的符号和提高效应大小的可能途径。
2016-10-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Current-in-plane magnetoresistance in chiral-molecule/ferromagnetic metal bilayer due to thermally induced spin polarization
本文报道了室温下手性分子/铁磁金属双层膜的手性-感应电流-面内磁电阻效应。先前报道的手性诱导电流垂直于平面磁电阻（CPP-MR）源于手性诱导自旋选择性（CISS）效应，该效应需要电荷电流通过分子。相比之下，在本研究中观察到的CIP-MR不需要通过分子的偏置电荷电流。CIP-MR的温度依赖性表明手性分子中的热诱导自旋极化是观察到的MR的关键。
2021-12-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Theory of the spin Hall effect, and its inverse, in a ferromagnetic metal near the Curie temperature
基于集体自旋涨落的斜散射，我们给出了铁磁金属中的逆自旋霍尔效应（ISHE）理论。这扩展了近藤的反常霍尔效应（AHE）理论，使之包括了短程自旋-自旋关联。在居里温度TC附近，我们发现了ISHE和四自旋关联之间的关系。这种四自旋关联对与三自旋关联相关的AHE没有贡献。因此，我们的理论显示了AHE和ISHE之间的本质区别，提供了一个必要的补充近藤的经典理论的AHE在金属。我们注意到基于杂质散射的斜散射机制的关系。我们的理论可以与Wei等人最近的实验结果进行比较。3，1058（2012）]中所描述的。
2012-12-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Tailoring the ferromagnetic surface potential landscape by a templating two-dimensional metal-organic porous network
该研究在Au(111)上的超薄Co膜表面构建大规模Co-T4PT多孔网络，并以其周期性纳米空腔重塑铁磁表面势垒、引导C60沉积。
2023-07-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Observation of pure inverse spin Hall effect in ferromagnetic metals by FM/AFM exchange bias structures
报道了钇铁石榴石（YIG）中自旋塞贝克效应（SSE）产生的自旋电流可以被铁磁金属（NiFe）探测到。通过使用FM/AFM交换偏置结构（NiFe/IrMn），NiFe的逆自旋霍尔效应（ISHE）和平面能斯特效应（PNE）可以明确地分离，允许我们观察到纯ISHE信号。在消除了NiFe中的面内温度梯度之后，我们甚至可以观察到纯ISHE信号，而没有来自NiFe本身的PNE。值得注意的是，获得了与Pt相当的NiFe的大自旋霍尔角（0.098）。本工作提供了一种FM/AFM交换偏置结构，通过电荷信号检测自旋电流，并强调了铁磁金属中的ISHE可以用于自旋电子学的研究和应用。
2015-07-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Origin of Contact Resistance at Ferromagnetic Metal-Graphene Interfaces
边缘接触几何形状被认为在大多数非铁磁金属-石墨烯界面中产生超低接触电阻，这是由于它们的大的金属-石墨烯耦合强度。在这里，我们使用单层和少层石墨烯来检查边缘与表面接触的铁磁金属-石墨烯界面（即镍-和钴-石墨烯界面）的接触电阻。理论和实验之间获得了良好的定性一致。特别是，在理论和实验中，我们观察到边缘接触的铁磁金属-石墨烯界面的接触电阻远低于表面接触的，对于所有研究的器件，特别是对于单层石墨烯系统。我们表明，这种电阻的差异不是由于金属-石墨烯耦合强度的差异，我们使用哈密顿矩阵元素进行量化。相反，表面接触中更大的接触电阻是由界面处的自旋过滤引起的，这与边缘接触的情况相反，其中两个自旋都被传输。居里温度TC以外的温度依赖性电阻测量表明，自旋自由度确实是重要的实验测量的接触电阻。这些结果表明，有可能通过改变TC附近的温度来引起接触电阻的大的变化，从而为基于自旋的温控开关铺平了道路。
2017-06-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Theoretical study of magnetism induced by proximity effect in a ferromagnetic Josephson junction with a normal metal
从理论上研究了铁磁约瑟夫森结的邻近效应在正常金属中引起的磁性，这种结是由两个$s$波超导体通过铁磁金属/正常金属/铁磁金属结（${S}/{F}/{N}/{F}/{S}$结）分隔而成的.我们通过求解Eilenberger方程计算了$N$的磁化强度。我们证明了当${N}$中的自旋三重态偶频奇宇称Cooper对和自旋单重态奇宇称Cooper对的反常格林函数的乘积具有有限值时，磁化在${N}$中产生。感应磁化强度$M(d,θ)$可以分解为两部分，$M(d,θ)=M^{\rm I}(d)+M^{\rm II}(d,θ)$，其中$d$是$N$的厚度，$θ$是两个${S}$之间的超导相位差。因此，$M(d,θ)$的$θ$依赖性允许我们通过改变$θ$来控制磁化的幅度。$M(d,θ)$随$θ$的变化确实是由邻近效应引起的磁化的良好证据，因为某些磁化测量方法拾取了${S}/{F}/{N}/{F}/{S}$结中的总磁化。
2017-07-31 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Basic obstacle for electrical spin-injection from a ferromagnetic metal into a diffusive semiconductor
本文计算了两个铁磁金属接触的二维电子气中电流的自旋极化效应。在纯扩散状态下，电流可能确实是自旋极化的。然而，对于典型的器件几何形状，电流的自旋极化程度仅限于小于0.1%。接触的平行和反平行磁化的器件电阻的变化最多为二次方，因此将难以检测。
2000-07-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Micromagnetic theory of spin relaxation and ferromagnetic resonance in multilayered metallic films
本文从修正的Landau-Lifshitz微磁动力学方程出发，将阻尼力矩看作是旋进磁化矢量与引入的内、外磁各向异性应力张量之间的耦合作用，研究了叠层微电子器件中金属薄膜的自旋弛豫。特别注意的是给出的指数弛豫时间和铁磁共振线宽的解析形式推导出的磁化能量损失方程和伽柏不确定性之间的关系在谐振形线的半峰全宽和共振激发寿命。发展理论的潜力进行了简要讨论，在最近的测量的背景下。
2012-10-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
