Non-monotonic angular magnetoresistance in asymmetric spin valves
铁磁体/正常金属/铁磁体垂直自旋阀的电阻取决于磁化方向之间的相对角度。与普通的智慧相反,发现这种角磁阻不一定是角的单调函数。研究了有限角度下整体阻力极小值的参数依赖性,并给出了实验观测的条件。
2003-09-11 cond-mat.mes-hall
Reducing the critical switching current in nanoscale spin valves
纳米自旋阀中的电流诱导磁化反转是磁存储器件中磁场开关的潜在替代方案。我们表明,临界开关电流可以减少一个数量级的战略分布在自旋阀的磁活性区域的电阻。此外,我们模拟了完整的开关曲线,并预测了一个新的岁差状态。
2004-06-30 cond-mat.mes-hall
Dipolar coupling between nanopillar spin valves and magnetic quantum cellular automata arrays
我们实验证明了纳米柱赝自旋阀结构和偶极耦合坡莫合金纳米磁体的线性阵列之间的静磁耦合。使用磁力显微镜,我们研究了自旋阀和阵列的第一个元素之间的相互作用,并提出证据表明,纳米磁体与自旋阀的硬层耦合的两个自旋阀具有明显不同的组合物。我们的研究包括线性阵列内的反铁磁顺序的统计分析,并提供了深入了解这些阵列可以显示的行为范围。这些结果直接关系到磁量子元胞自动机(MQCA)逻辑器件的设计,表明多层器件可以耦合到简单的纳米磁体。重新设计磁阻器件的硬层将使它们作为电子输入操作,这将允许在复杂的电子电路中集成MQCA网络。
2013-01-11 cond-mat.mes-hall
Current-induced dynamics in non-collinear dual spin-valves
从理论上研究了自旋阀纳米柱中自由磁性层位于两层固定磁矩的磁性薄膜之间时的自旋转移矩和电流诱导自旋动力学。计算了自旋扩散输运极限下的自旋转移矩随磁位形的变化。结果表明,最外层磁性层的非共线磁结构对中心自由层的自旋力矩和自旋动力学有很大的影响。利用宏观自旋模拟,我们对由不同磁性层组成的自旋阀中的自由层自旋动力学作了一些预测。我们还提出了一个非共线磁位形下的临界电流公式,它表明临界电流的大小可以比典型的单自旋阀小几倍。
2009-09-25 cond-mat.mes-hall
Current-pulse-induced magnetic switching in standard and nonstandard spin-valves
在宏观自旋模型下,对对称和非对称自旋阀中电流脉冲引起的磁化翻转进行了理论研究。开关过程和相应的开关参数显着依赖于脉冲的持续时间,也对由于自旋转移和外部磁场的扭矩的相互作用。这种相互作用导致了相应相图中的特殊特征。在标准自旋阀中,自旋转移力矩稳定了其中一种磁性配置(平行或反平行)并使相反的磁性配置不稳定,这些特征不同于非标准(非对称)自旋阀中的特征,其中两种共线配置对于一个电流方向是稳定的,而对于相反的方向是不稳定的。在此之后,我们提出了一个计划的超快电流诱导开关的非标准自旋阀,基于一个序列的两个电流脉冲。
2009-03-10 cond-mat.mes-hall
Spin injection and spin accumulation in permalloy-copper mesoscopic spin valves
研究了横向自旋阀器件中自旋电流的电注入和探测,采用坡莫合金(Py)作为铁磁注入和探测电极,铜(Cu)作为非磁性金属。我们的多终端的几何形状允许我们在实验上区分不同的磁阻信号,1)自旋阀效应,2)异常磁阻(AMR)效应和3)霍尔效应。我们发现,AMR贡献的Py接触可以远远大于自旋阀效应的幅度,使得它不可能观察到的自旋阀效应在一个“传统”的测量几何。然而,这些“接触”磁阻信号可用于监测磁化反转过程,使得可以确定自旋阀器件的Py接触的磁切换场。在“非局部”自旋阀测量中,我们能够完全隔离自旋阀信号,并在T=4.2 K和室温下观察到清晰的自旋累积信号。在T= 4.2K和室温下,我们分别得到了1 μ m和350 nm的自旋扩散长度。
2001-11-06 cond-mat.mes-hall
Correlating spin transport and electrode magnetization in a graphene spin valve: simultaneous magnetic microscopy and non-local measurements
使用同时磁力显微镜(MFM)和运输测量的石墨烯自旋阀,我们相关的非本地自旋信号与设备电极的磁化强度。成像的磁化状态证实了一维自旋输运模型内的每个电极的影响,并提供证据连接畴壁钉扎的传输信号中的附加功能。
2015-07-17 cond-mat.mes-hall
Anomalous-Nernst and anisotropic magnetoresistive heating in a lateral spin valve
利用全电锁定测量方法测量了横向多端坡莫合金/铜自旋阀中的能斯特效应和各向异性磁电阻加热。为了解释结果,开发了一个三维热电有限元模型。使用这个模型,我们提取的热分布,我们使用它来确定坡莫合金的反常能斯特系数Rn=0.13,也确定了最大角度θ =8度的磁化之前的开关过程中,当施加一个相反的非共线10 $^{\circ}$磁场。
2011-03-16 cond-mat.mes-hall
Current-induced Pinwheel Oscillations in Perpendicular Magnetic Anisotropy Spin Valve Nanopillars
纳米柱自旋阀器件通常由两个铁磁层组成:参考层和自由层,其磁取向可以通过外部磁场和通过引入自旋极化电流来改变。在这里,我们报告的连续重复开关行为的参考和自由层的垂直自旋阀的Co/Pd和Co/Ni多层膜,产生足够大的直流电流。这两个层的周期性切换产生MHz范围内的振荡信号,但仅观察到施加电流的一个符号。观察到的行为与微磁模拟非常一致。
2016-04-11 cond-mat.mes-hall
Infinite magneto-resistance and bipolar effect in spin valves driven by spin batteries
本文提出满足特定对称性条件的自旋阀在自旋电池驱动下可产生无限磁阻效应(IMR)并关联Johnson晶体管双极效应,突破传统GMR限制。
2024-11-15 cond-mat.mes-hall
Super-magnetoresistance effect in triplet spin valves
我们研究了在两个非共线磁化的铁磁区之间插入一个三重态超导间隔层所得到的三重态自旋阀。我们证明了三重态自旋阀的磁阻依赖于d-矢量的相对取向,表征超导态,和铁磁层的磁化方向。对于具有长超导体特征的器件,达到了库珀对自旋电子学机制,从而可以观察到仅由库珀对维持的极化电流的性质。在这种状态下,超磁阻效应出现,并且超导间隔物的序参量的手征对称性容易被识别。我们的研究结果打开了新的视角,在设计设备的基础上的合作性质的铁磁和三重态相关的自旋电子学框架。
2013-03-02 cond-mat.mes-hall
Tunneling Anisotropic Magnetoresistance: A spin-valve like tunnel magnetoresistance using a single magnetic layer
我们介绍了一类新的自旋电子学器件,其中自旋阀的效果,从强自旋轨道耦合在一个单一的铁磁层,而不是从注入和检测的自旋极化电流由两个耦合的铁磁体。在正常金属/绝缘体/铁磁半导体隧穿器件中观察到的效果。这种行为是由(Ga,Mn)As中的各向异性态密度相对于磁化方向的相互作用以及该材料中的两步磁化反转过程引起的。
2004-07-28 cond-mat.mes-hall
Non-Abelian Gauge Theory for Magnons in Topologically Textured Frustrated Magnets
本文为阻挫磁体中的磁振子建立非阿贝尔规范场理论,揭示拓扑纹理诱导非阿贝尔电磁场及拓扑霍尔输运,适用于SO(3)序参量描述的磁性材料。
2024-07-20 cond-mat.mes-hall
Tunable magnetization relaxation in spin valves
在自旋值中,自由层的阻尼参数由整个磁配置非局部地确定。在包括嵌入在两个钉扎层之间的自由层的双自旋阀结构中,自旋泵浦机制与角动量守恒相结合,使得类张量阻尼参数可通过改变界面和扩散性质来调节。基于Landau-Lifshitz-Gilbert现象学的宏自旋模型的模拟与张量阻尼和自由层磁化的弛豫时间被发现在很大程度上依赖于,而通过源漏磁化的磁性配置可调。
2011-11-04 cond-mat.mes-hall
Dynamic stiffness of spin valves
铁磁体/正常金属/铁磁体自旋阀和孤立铁磁体的磁序参量的动力学可能非常不同。我们研究了铁磁体之间的非平衡自旋电流交换在磁化旋进和翻转中的作用。我们发现一个(低温)临界电流偏置的相干电流诱导的磁化激发自旋阀,统一和推广以前的想法Slonczewski和Berger。在没有外加偏压的情况下,自旋转移的效应可以表示为与磁组态有关的吉尔伯特阻尼。
2003-05-02 cond-mat.mes-hall
Spin transfer torques in nonlocal lateral spin valve
本文对具有非共线磁位形的非局域横向自旋阀中的自旋和电子输运进行了理论研究。非局部磁阻,定义为在注入电流的检测引线上的电压差,推导出解析。计算了探测引线上的自旋转移力矩。结果表明,平行和反平行磁结构的自旋转移矩是对称的,这与传统的三明治自旋阀不同。
2008-06-16 cond-mat.mes-hall
From spin-polarized interfaces to giant magnetoresistance in organic spin valves
从第一性原理出发,计算了自旋极化电子在分子双层自旋阀中的输运,建立了金属-分子界面的磁电阻效应与自旋相关相互作用之间的联系.铁的磁电阻|双层-C70| Fe自旋阀在线性响应区达到70%的高值,但它作为外加偏压的函数急剧下降。电流极化在线性响应中具有80%的值,并且也作为偏置的函数而减小。这两种趋势都可以用显著的自旋相关Fe来模拟。|C70界面态接近费米能级,展现了自旋界面科学控制和优化自旋电流的潜力。
2014-02-26 cond-mat.mes-hall
Magnetization damping in noncollinear spin valves with antiferromagnetic interlayer couplings
我们研究了最简单的合成反铁磁体中的磁阻尼,即反铁磁交换耦合自旋阀,其中施加的磁场将磁位形调谐为非共线。基于自旋扩散理论和铁磁体上的量子力学边界条件,我们给出了非共线织构中自旋流的动态交换|正常的金属界面,并推导出耦合的静态层间非局域和动态交换相互作用的Landau-Lifshitz-Gilbert方程。我们预测的非共线诱导的额外阻尼,可以灵敏地调制所施加的磁场。理论结果与已发表的实验结果相比,毫不逊色。
2015-04-23 cond-mat.mes-hall
Bias dependence of magnetic exchange interactions: application to interlayer exchange coupling in spin valves
我们研究了偏置电压如何改变磁交换相互作用。我们推导出一个一般的表达式磁交换相互作用的系统耦合到水库下的偏置电位,并将其应用到自旋阀。我们发现,对于金属系统,层间交换耦合表现出弱的,振荡依赖于偏置电位。对于隧穿系统,我们发现偏置电位的二次依赖,并推导出一个玩具模型的这种偏置依赖的近似表达式。给出了层间交换耦合是偏置势的二次函数的一般条件。
2008-09-25 cond-mat.mes-hall
Penetration of a magnetic wall into thin ferromagnetic electrodes of a nano-contact spin valve
我们从理论上分析了纳米接触自旋阀中的磁壁,特别关注磁壁对薄铁磁电极的穿透。我们发现,与布洛赫壁相比,尼尔壁的穿透被退磁能的增加所抑制。我们找到了最佳的纳米接触半径和高度的条件,以最大化磁壁的电流感应振荡的功率。我们还发现,布洛赫壁的热稳定性增加时,纳米接触的半径增加或高度减少。
2013-02-06 cond-mat.mes-hall
Spin-Transfer-Torque Driven Magneto-Logic Gates Using Nano Spin-Valve Pillars
我们提出模型磁逻辑NOR和NAND门使用自旋阀柱,其中的逻辑操作是由自旋极化电流,也形成了逻辑输入。同时存在恒定的控制磁场有利于操作。相同的自旋阀组件也可以用作磁存储单元。我们确定的区域中的参数空间的系统中的逻辑操作可以有效地执行。所提出的门保持了磁性随机存取存储器(MRAM)的非易失性。我们通过数值模拟其动力学,由适当的朗道-Lifshitz-吉尔伯特方程与自旋转移力矩项,验证门的功能。逻辑状态的翻转时间估计在纳秒之内。
2014-01-03 cond-mat.mes-hall
Controllable Spin-Transfer Torque on an Antiferromagnet in a Dual Spin-Valve
我们考虑了双自旋阀结构中反铁磁体上的电流诱导自旋转移矩。它表明,一个净磁化可以诱导在原子力显微镜通过部分或完全对齐的子晶格磁化通过电流诱导的自旋转移力矩。当电流密度低于10 $^6$ A/cm $^2$时,会出现这种效应。AFM中的感应磁化的方向被示出为有效地控制通过自旋阀设置的磁配置,与反平行配置产生最大的自旋转移扭矩。有趣的是,磁化切换时间尺度$τ_\text{switch}$本身具有很强的,非单调依赖于自旋阀配置。这些结果可能指向新的方法,将原子力显微镜在自旋电子器件,以获得新类型的功能。
2011-08-23 cond-mat.mes-hall
Iterative path-integral summations for the tunneling magnetoresistance in interacting quantum-dot spin valves
我们报告的重要性,共振隧穿过程的量子输运通过相互作用的量子点自旋阀。为了在隧道磁电阻(TMR)的计算中考虑库仑相互作用,我们对最近发展起来的计算自旋相关隧道效应的路径积分迭代求和(ISPI)方法进行了重新表述和推广. ISPI计划使我们能够调查弱到中等库仑相互作用在很宽的范围内的栅极和偏置电压和温度下,在微扰处理隧道严重失败。
2019-06-03 cond-mat.mes-hall
Perpendicular spin valves with ultra-thin ferromagnetic layers
我们解决两个有限尺寸效应在垂直输运通过磁性多层膜。当自旋阀中的磁性层厚度变得与自旋翻转扩散长度相当或小于自旋翻转扩散长度时,结构不对称性影响输运性质。厚度接近磁相干长度的磁性层对于垂直于磁化方向极化的自旋电流变得透明。我们使用广义磁电子电路理论来研究这两种效应对角磁阻和自旋转移矩的影响。我们分析了最近的aMR实验,以确定自旋翻转扩散长度的铁磁体以及界面自旋混合电导,并提出了一种方法来测量铁磁相干长度。
2007-02-15 cond-mat.mes-hall
Response of a spin valve to a spin battery
本研究发现合适对称条件下的自旋阀对自旋电池有通断响应,可作为理想自旋晶体管,能通过纯自旋流或纯自旋积累产生无限大磁电阻,并讨论了相关磁性结构。
2024-10-07 cond-mat.mes-hall
Switching of a Quantum Dot Spin Valve by Single Molecule Magnets
我们从理论上探讨了自旋输运的纳米结构组成的金量子点桥接电极和两个Mn 12-Ph单分子磁铁(SMM)的硫醇键合的点,但不直接接触的电极。我们发现,通过施加磁场使任一SMM的磁矩反转导致点的电阻的大的变化,即,强自旋阀效应。我们表明,这种现象产生于一个新的物理原理:自旋相关的分子轨道,延伸到点和两个SMM急剧变化时,任何SMM的磁矩是逆转的,导致通过这些轨道的传导的大的变化。相同的物理学也可能是最近由Urdampilleta、Klyatskaya、Cleuziou、Ruben和Wernsdorfer [Nature Mater. 10,502506(2011)]
2013-03-08 cond-mat.mes-hall
Spin-valve effect for spin-polarized surface states in topological semimetals
本文实验研究α-GeTe拓扑半金属与镍膜结的磁电阻,发现室温下平行磁场中自旋阀效应,并将其归因于拓扑表面态自旋织构与铁磁电极间的自旋相关散射,为室温自旋-电荷转换提供途径。
2025-05-07 cond-mat.mes-hall
Current-induced magnetization reversal in pseudo spin valves in current-in-plane configuration
我们证明了电流诱导的完全磁化反转的自由层在横向纳米线图案从金属伪自旋阀堆栈。通过两个磁性层的横向杂散场与偶极耦合一起由奥斯特场引起反转。从平行状态开始,奥斯特场使两个磁性层的磁化矢量沿相反方向旋转,远离导线轴,使得偶极耦合变得足够强以稳定反平行配置。正如模拟和实验所示,这种耦合仅在窄范围的层厚度和合适的导线几何形状下实现。反转过程被证明,以及为直线的L形线与不均匀的磁化,其中畴壁之前和之后的开关过程中存在的线段。
2015-02-23 cond-mat.mes-hall
Resistance noise in spin valves
自旋阀中磁化强度的波动会引起电阻噪声,而电阻噪声在很大程度上取决于磁结构。由于施加的外部场和通过正常的金属间隔物的动态交换相互作用,反平行配置的电噪声水平可以超过平行的一个数量级,与最近的实验结果一致。
2006-06-06 cond-mat.mes-hall
Nanoconstriction Microscopy of the Giant Magnetoresistance in Cobalt/Copper Spin Valves
我们利用纳米尺度的点接触来研究Co/Cu自旋阀中少数Co畴的巨磁电阻效应。测得的数据显示出强烈的设备到设备的GMR曲线,我们归因于没有平均在许多领域的差异。GMR比随偏置电流的增加而减小。对于一个特定的器件,这伴随着两个不同的GMR平台的发展,平台水平取决于偏置极性和磁场的扫描方向。我们将所观察到的行为归因于电流引起的磁化强度的变化,包括由于磁振子的非相干发射和自场效应引起的自旋转移。
1999-11-09 cond-mat.mes-hall
Dissipative dynamics of magnetic solitons in metals
自旋织构金属中的孤子动力学产生电流,电流通过自旋力矩产生反作用。我们修改的Landau-Lifshitz-Gilbert方程和相应的孤子运动方程,包括这样的高阶纹理效应。我们还发现了一个准静态方程的诱导电化学势,这需要解决的自洽,在不可压缩的限制。作为一个例子,我们考虑了点接触自旋阀中涡旋的轨道运动,并讨论了轨道半径,频率和耗散功率的修改。
2010-02-14 cond-mat.mes-hall
Current-induced torques in textured Rashba ferromagnets
在具有小自旋-轨道耦合的系统中,磁化上的电流感应扭矩需要非均匀的磁化纹理。对于大的自旋-轨道耦合,即使在磁化方向上没有梯度,也存在这样的转矩。在这里,我们考虑在铁磁金属与Rashba自旋轨道耦合和非均匀磁化的电流感应扭矩。我们首先从现象学上构造了系统对称性所允许的所有转矩,在磁化方向梯度和电场中为一阶。其次,我们使用玻尔兹曼方法来计算自旋轨道耦合中出现的二阶自旋力矩。我们将我们的结果应用到电流驱动的畴壁,并发现畴壁的流动性受到强烈影响的扭矩,导致从自旋轨道耦合和磁化织构的不均匀性之间的相互作用。
2012-05-03 cond-mat.mes-hall
Competition between Thickness and Electrical Conditioning Influence in Enhancing Giant Magnetoresistance Ratio for NiCoFe/Alq3/NiCoFe Spin Valve
间隔层厚度和电调节对增强巨磁电阻效应有各自的影响。实验结果表明,在一定条件下,一个因素可以取代另一个因素.本文讨论了这两个因素竞争的经验模型。通过与实验结果的比较,验证了模型的正确性.提出了一种配方,以扩展现有的一个,现在容纳间隔厚度和电气调节的一种形式。
2011-10-10 cond-mat.mes-hall
Resistive Switching and Voltage Induced Modulation of Tunneling Magnetoresistance in Nanosized Perpendicular Organic Spin Valves
制备了纳米尺度的多功能垂直有机自旋阀。基于La $_{0.7}$ Sr $_{0.3}$ MnO $_3$ /Alq $_3$ /Co三层的器件显示高达4-5个数量级的电阻转换和高达~ 70%的磁阻,当施加电压脉冲时,后者甚至改变符号。这种现象的组合通常在多铁性隧道结中观察到,其中它归因于铁磁体和铁电材料之间的磁电耦合。模拟表明,这里的开关起源于La $_{0.7}$ Sr $_{0.3}$ MnO $_3$表面的改性。这种改性影响了载流子的隧穿,从而影响了在有机层中的针孔处发生的电阻和隧穿磁阻。
2016-10-26 cond-mat.mes-hall
Optically driven spin pumping mediating collective magnetization dynamics in a spin valve structure
我们证明了自旋泵,即通过旋进磁化产生纯自旋电流,而不应用通常用于自旋泵实验的微波辐射。我们使用飞秒激光脉冲,同时推出的两个铁磁层的Galfenol为基础的自旋阀的磁化进动和监测的时间演变的磁化。由进动产生的自旋电流导致两个层的动态耦合。这种耦合具有耗散特性,并且当两个层中的进动频率处于共振时特别有效,其中形成具有强烈不同衰减率的耦合模式。
2018-05-19 cond-mat.mes-hall
Feedback control of noise in spin valves by the spin-transfer torque
磁读取头和随机存取存储器元件的封装使得它们容易受到热波动的影响。我们演示了如何电流诱导的自旋转移力矩可以用来抑制热波动的影响。这增强了垂直磁自旋阀的保真度。最简单的实现是直流电流来稳定自由磁性层。通过简单的控制方案可以在不损失保真度的情况下显著降低功率,其中稳定电流引起的自旋转移力矩由瞬时电阻控制。
2010-10-24 cond-mat.mes-hall
Theoretical study of spin-dependent transport in WSe$_2$-based vertical spin valves
Nankai University(南开大学);The University of Osaka(大阪大学);Beihang University(北京航空航天大学)
本文通过有效哈密顿量和Landauer公式,研究WSe₂基垂直自旋阀中自旋依赖输运,揭示了WSe₂厚度对磁电阻的影响及门电压和交换场的作用,发现Fabry-Pérot干涉对磁电阻的贡献可增强或诱导负磁电阻。
2026-04-04 cond-mat.mes-hall
Spin-transfer assisted thermally activated switching distributions in perpendicularly magnetized spin valve nanopillars
本文研究了室温下垂直磁化Co/Ni多层自旋阀纳米柱中自旋转移辅助磁化反转的开关场分布。对具有50 nm × 300 nm椭圆截面的自旋阀纳米柱的Co/Ni自由层的开关场测量作为电流的函数进行。的有效性的模型,假设一个自旋电流依赖于热激活反转的有效势垒的测试通过测量下施加直流开关场分布。我们发现,开关场分布偏离显着的双指数形状预测的有效势垒模型,开始在所施加的电流低至一半的零场临界电流。从低于此阈值的电流的开关场分布中提取的势垒高度是电流的单调函数。然而,热致开关模型打破了超过临界阈值的电流。
2013-12-06 cond-mat.mes-hall
Spin inversion in graphene spin valves by gate-tunable magnetic proximity effect at one-dimensional contacts
石墨烯由于其高迁移率和长自旋扩散长度而具有显著的自旋电子学机会,特别是当封装在六方氮化硼(h-BN)中时。在这里,我们第一次展示了这种封装的石墨烯自旋阀与一维(1D)铁磁边缘接触门可调自旋输运。静电背栅调谐石墨烯的费米能级以探测1D铁磁接触的自旋极化态密度(DOS)的不同能级,其通过在石墨烯中诱导铁磁性的磁邻近效应(MPE)相互作用。与传统的自旋阀相比,在高电阻和低电阻配置之间的切换需要通过施加的磁场或高密度自旋极化电流进行磁化反转,我们提供了一种具有石墨烯中的栅极控制自旋反转的替代路径。所得到的可调MPE采用一个简单的铁磁金属自旋电子器件的承诺,并实现奇异的拓扑状态,从量子自旋霍尔和量子反常霍尔效应,马约拉纳费米子和skyrmions。
2018-02-21 cond-mat.mes-hall
Tunnel magnetoresistance in organic spin valves in the regime of multi-step tunneling
本文分析了自旋阀模型,其中磁化电极之间的电子输运是由于多步隧穿。受最近有机自旋阀实验的启发,我们假设在输运过程中的自旋记忆损失是由于随机超精细场作用于电子,而它等待下一个隧穿步骤。令人惊讶的是,我们确定的三步配置的网站,隧道磁阻(TMR)是负的,这表明电极的反平行磁化的电阻小于平行磁化。我们分析了这些配置的相位体积相对于现场超精细领域的幅度和相对取向。TMR的符号反转效应完全是由于自旋翻转振幅在每个位置上的干扰,它不会出现在普遍接受的自旋输运概率描述中。多步非弹性隧穿的另一个特征是电子在最近的邻居之间弹跳,同时等待“硬”跳跃。我们证明,这种反弹,是绝对无关紧要的电流传导,可以强烈影响自旋记忆损失。这种效应也是干扰源。
2013-08-17 cond-mat.mes-hall
Diode effect in the lateral spin valve
我们提出了一个可能的实验装置,非互易电子输运在横向自旋阀由于非共面分布的磁矩(和场)的系统。一些金属(Al,Cu)和半导体(GaAs,InSb等)由于大的自旋翻转长度(0.3- 2.0 $μm$),证明了即使在室温下也会有自旋积累。在基于这种材料和两个平行磁电极的横向自旋阀中观察到了Hanle旋进。我们提供的理论估计表明,在配置与非平行磁电极的非互易效应是相同的顺序的值的效果,由于汉勒进动。这使得有可能观察到非可逆的电子输运,作为它们在所提出的系统中自旋1/2代数的非对易性的表现。非共面磁系统的这种性质在非共面型自旋电子器件中具有潜在的应用价值。
2019-07-04 cond-mat.mes-hall
Asymmetric switching behavior in perpendicularly magnetized spin-valve nanopillars due to the polarizer dipole field
我们报道了垂直磁化自旋阀纳米柱的自由层开关场分布。虽然分布是一致的热活化模型,它们显示出强烈的不对称性之间的平行反平行和反向过渡,与平行反平行过渡的能量势垒高出50%以上。来自偏振器的不均匀偶极场被证明是这种对称性破缺的起源。有趣的是,对称性恢复与光刻定义的凹口对从柱横截面的中点沿椭圆长轴删除的设备。这些结果对垂直磁化MRAM位单元的热稳定性具有重要意义。
2011-11-05 cond-mat.mes-hall
Textured heterogeneity in square artificial spin ice
我们报告的证据自发形成的异质网络的超畴在二维正方形人工自旋冰纳米结构在外部施加的磁场。磁不均匀性是局部无序的,但在较长的长度尺度上具有锯齿形纹理。共振相干软X射线散射离开这样的纹理引起布拉格峰中的独特的内部结构。我们的结果表明,宏观磁织构是由狄拉克弦的微观结构导出的。
2017-11-01 cond-mat.mes-hall
Non-collinear single-electron spin-valve transistors
我们研究了通过一个小的金属簇连接到两个铁磁引线(单电子自旋阀晶体管)的“正统模型”的库仑阻塞的相互作用对运输的影响。岛和铁磁引线上的自旋积累之间的非局部交换被示出为影响的传输特性,如电流和自旋转移扭矩作为磁配置,栅极电压和施加的磁场的函数。
2005-04-06 cond-mat.mes-hall
Confined dissipative droplet solitons in spin-valve nanowires with perpendicular magnetic anisotropy
磁耗散液滴是在具有垂直磁各向异性的纳米接触自旋阀中激发的局域化的强非线性动力学模式。这些模式在磁存储和计算的纳米结构中找到了潜在的应用,但耗散液滴的研究迄今为止仅限于扩展的薄膜。在这里,数值分析和渐近分析被用来证明在受限结构中的新孤子的存在和性质。随着纳米线的宽度随着其中心处的固定尺寸的纳米接触而减小,所观察到的模式经历从完全局部化的二维液滴到二维液滴边缘模式的转变,然后是脉动的一维液滴。这些孤子被解释为经典的,保守的孤子的耗散版本,允许的模式和分岔机制的分析描述。所提出的结果开辟了新的可能性,低维孤子的研究和纳米结构中的液滴应用。
2013-08-22 cond-mat.mes-hall
Switching probability of all-perpendicular spin valve nanopillars
在全垂直自旋阀纳米柱中,自由层磁化的概率密度与方位角无关,并且其演化方程与一般的非轴对称几何形状相比大大简化。扩展的时间相关的概率密度勒让德多项式,使解析积分的演化方程,并产生一个紧凑的表达式,实际相关的开关概率。当自由层表现为单畴磁性粒子时,这种方法是有效的,并且它可以很容易地应用于拟合实验数据。
2017-08-04 cond-mat.mes-hall
Magnetoresistance in multilayer fullerene spin valves: a first-principles study
碳基分子半导体由于自旋轨道耦合小,自旋寿命长,因此被探索用于自旋电子学。我们计算的电子输运从第一原理通过自旋阀包括双层和三层的富勒烯分子C60和C70,夹在两个铁电极之间。电流的自旋极化和磁电阻敏感地依赖于分子与金属表面之间界面的相互作用。它们受分子层厚度的影响要小得多。C70薄膜在小偏压下具有高的电流极化(CP > 90%)和磁电阻(MR > 100%)。相反,在小偏压下的电流极化和磁阻对于C60层是非常小的。利用广义Julli`ere模型,我们可以追踪C60和C70层之间的自旋相关输运的差异,分子-金属界面态之间的差异。这些状态也允许一个解释作为所施加的偏置电压的函数的电流极化和磁阻。
2014-10-27 cond-mat.mes-hall
Exchange effects on electron transport through single-electron spin-valve transistors
我们研究了单电子自旋阀晶体管在铁磁引线和中心正常金属岛之间存在非局域交换时的电子输运。库仑相互作用用库仑阻塞的正统模型来描述,并且我们允许非共线的引线磁化方向。两个不同的交换机制,已在文献中讨论的是可比的强度,并考虑到平等的基础上。我们提出的线性电导作为门电压和磁配置的函数的结果,并讨论了系统的响应施加磁场。
2006-08-09 cond-mat.mes-hall
Permalloy-based carbon nanotube spin-valve
在这封信中,我们证明了坡莫合金(Py),一种广泛使用的Ni/Fe合金,形成接触碳纳米管(CNT),满足要求的注入和检测自旋极化电流在碳基自旋电子器件。我们建立的材料质量和磁化特性的Py条的形状合适的电接触,并找到一个尖锐的磁化切换可调的几何形状在一个单一的条在低温下的各向异性磁阻(AMR)。此外,我们表明,Py接触强烈耦合到CNT,相当于Pd接触,从而在低温下形成CNT量子点。这些结果形成了基于Py的CNT自旋阀在隧穿磁阻中表现出非常尖锐的电阻切换的基础,其直接对应于AMR实验中观察到的各个接触中的磁化反转。
2010-09-10 cond-mat.mes-hall
Giant fluctuations of local magnetoresistance of organic spin valves and non-hermitian 1D Anderson model
受最近的实验的启发,其中隧道磁阻(TMR)的自旋阀的本地测量,我们从理论上研究沿磁化电极表面的TMR的分布。我们表明,即使在没有界面效应(如杂交由于供体和受体分子),这种分布是非常广泛的,负TMR的区域的一部分是可观的,即使平均TMR是积极的。局部符号反转的起源是在源极和漏极之间的载流子的非相干输运过程中随后的自旋旋转幅度的量子干涉。我们发现当地TMR的分布,正是通过绘制正式的相似性演化的旋量的时间和沿一维链的安德森模型中的反射系数。数值模拟结果证实了所得到的结果。
2013-11-05 cond-mat.mes-hall
Tunnel magnetoresistance of a supramolecular spin valve
我们从理论上研究了一个超分子自旋阀的输运性质,该自旋阀由一个碳纳米管和两个磁性分子组成,弱耦合到金属接触。重点分析了外加磁场对体系输运性质的影响。外加磁场使分子自旋取向。结果表明,所考虑的分子结的磁阻特性,这是与改变分子的状态从超顺磁性的铁磁性的,强烈地依赖于所施加的偏置电压和纳米管的轨道能级的位置,这可以通过调整栅极电压。一个很强的依赖于运输制度的情况下,也发现通过系统的电流的自旋极化。导致这些影响的机制解释通过调用适当的分子状态负责运输。分析是借助实时图解技术的第二阶膨胀相对于隧穿过程。
2019-03-18 cond-mat.mes-hall
Current-induced magnetization changes in a spin valve due to incoherent emission of non-equilibrium magnons
我们描述了铁磁/正常金属/铁磁自旋阀点接触中的自旋转移。通过电子的非相干磁振子发射机制,自旋从自旋极化器件电流转移到自由层的磁化。我们的方法是基于速率方程的磁振子占领,使用费米的黄金法则的磁振子发射和吸收和非平衡电子分布的偏置自旋阀。磁振子发射降低了自由层的磁化强度。对于反平行排列的磁化层和在临界偏压的磁振子雪崩发生,其特征在于由发散的有效磁振子温度。这种临界行为会导致磁化反转,从而抑制磁振子发射。然而,磁振子-磁振子散射可以导致磁振子浓度在大但有限的值处饱和。进一步的行为取决于系统的参数。特别是,磁振子浓度的逐渐演变,随后的磁化反转是可能的。另一种情况对应于磁振子浓度的阶梯状增加,然后缓慢下降。在后一种情况下,由于电子-磁振子散射的贡献,预计微分电阻会出现尖峰。所得结果与现有的实验数据和理论方法的比较。
2004-12-14 cond-mat.mes-hall
An observation of spin-valve effects in a semiconductor field effect transistor: a novel spintronic device
我们提出了第一个自旋电子半导体场效应晶体管。该器件的注入极和集电极接触由具有不同矫顽场的磁性坡莫合金薄膜制成,使得它们可以在不同的外加磁场中彼此平行或反平行磁化。导电介质是在AlSb/InAs量子阱中形成的二维电子气(2DEG)。从这个设备的数据表明,它的电阻是由两种不同类型的自旋阀效应控制:第一个发生在铁磁-2DEG接口;和第二发生在接触之间的直接传播。
1999-02-03 cond-mat.mes-hall
Current-induced macrospin vs spin-wave excitations in spin valves
从理论上研究了自旋阀中电流感生磁激发的模式依赖性。横向自旋电流以及吉尔伯特阻尼常数施加在磁化上的扭矩被发现强烈依赖于激发(自旋波)的波长。给出了激发选定自旋波的临界电流的解析表达式。宏观自旋(零波长)与有限波长的不稳定性的发病取决于设备的参数和电流方向,与最近的实验结果一致。
2005-09-09 cond-mat.mes-hall