Estimation of the spin polarization for Heusler-compound thin films by means of nonlocal spin-valve measurements: Comparison of Co$_{2}$FeSi and Fe$_{3}$Si
我们研究了室温下纯自旋电流的产生和检测使用横向自旋阀器件与Heusler复合电极，Co $_{2}$ FeSi（CFS）或Fe $_{3}$ Si（FS）。非局域自旋阀（NLSV）信号的大小受到电阻率色散的严重影响，这在低温生长的具有有序结构的Heusler化合物中是特别常见的。从一维自旋扩散模型的基础上的分析，我们发现，自旋极化随电阻率的降低，这取决于结构的有序性，CFS和FS电极单调增加，并验证CFS具有相对较大的自旋极化相比，FS。
2012-01-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Effect of ferromagnetic contacts on spin accumulation in an all-metallic lateral spin-valve system: Semiclassical spin drift-diffusion equations
研究了在共线磁化结构下，铁磁接触对横向自旋阀系统中自旋积累的影响。当在全金属横向自旋阀系统中引入额外的FM电极时，我们发现，根据额外的FM电极的位置以及在自旋扩散长度上定义的接触电阻和体电阻的相对大小，可以部分地抑制或非常微弱地影响跨阻。非局域自旋信号，如非局域电压降和泄漏自旋电流是独立的附加FM电极的磁化方向。即使当额外的接触是双稳态的，非局部自旋信号可以改变自旋电流泄漏到双稳态电极。
2008-10-31 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Spin absorption by in situ deposited nanoscale magnets on graphene spin valves
石墨烯非局域自旋阀中自旋输运的原位测量用于量化由小（250 nm $\times$ 750 nm）金属岛吸收的自旋电流。该实验允许在不破坏真空的情况下连续沉积Fe或Cu，使得岛的厚度是唯一变化的参数。此外，通过使用单独的接触注入和检测测量岛的效果，我们隔离的自旋吸收的效果从任何变化的自旋注入和检测机制。从厚度依赖性推断，由Fe吸收的有效自旋电流$j_e = \frac{2e}{\hbar} j_s$与$10^8$ A/m $^2$一样大。$j_e$的最大值受到石墨烯/Fe界面的电阻-面积积的限制，其小至3 $Ωμ$ m $^2$。由相同厚度的Cu吸收的自旋电流小于Fe，正如预期的那样，考虑到Cu与Fe相比更长的自旋扩散长度和更大的自旋电阻。这些结果允许使用基于石墨烯的非局部自旋阀实现纳米磁体的自旋转移矩切换的前景的定量评估。
2018-04-06 cond-mat.mes-hall
Giant enhancement of spin accumulation and long-distance spin precession in metallic lateral spin valves
横向自旋阀中的非定域自旋注入有望成为产生纯自旋电流的有效方法。然而，决定流入附加铁磁线的自旋电流大小的自旋阀电压通常为1 μV的量级。在这里，我们表明，具有低电阻的NiFe/MgO/Ag结的横向自旋阀能够在高施加电流密度下实现有效的自旋注入，这导致自旋阀电压增加了百倍。Hanle效应测量表明，在6 μm长的Ag丝上存在长距离的2 π自旋集体旋进.这些结果表明，路线更快和可操纵的自旋输运的纯自旋电流为基础的存储器，逻辑和传感设备的发展。
2011-05-09 cond-mat.mes-hall
Spin injection and detection up to room temperature in Heusler~alloy/$n$-GaAs spin valves
在20 - 300 K温度范围内测量了Co $_2$ FeSi/ $n$ -GaAs横向非局域自旋阀的自旋注入效率和自旋寿命。我们观察到大（$\sim$ 40 $μ$ V）自旋阀信号在室温和注入器电流$10^3~$ A/cm $^2$，促进制造自旋阀分离小于1 $μ$ m自旋扩散长度和应用正向偏压的检测器接触。自旋输运参数的测量通过比较自旋阀信号的注入器-检测器接触分离依赖性与自旋漂移和扩散的数值模型。在最低温度下自旋注入效率的明显抑制反映了在大自旋积累的情况下普通漂移扩散模型的崩溃。在整个温度范围内，D 'yakonov-Perel自旋寿命的理论计算值与$n$ -GaAs自旋寿命的实测值吻合得很好。
2016-10-12 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
Pure spin current transport in a SiGe alloy
利用四端非局域磁电阻测量方法，研究了Si $_{\rm 0.1}$ Ge $_{\rm 0.9}$横向自旋阀器件中的纯自旋电流输运特性（$n \sim$ 5.0 $\times$ 10 $^{18}$ cm $^{-3}$）.明确的非本地自旋阀信号和汉勒效应曲线，表明产生，操纵，和检测纯自旋电流，观察。Si $_{\rm 0.1}$ Ge $_{\rm 0.9}$层在低温下的自旋扩散长度和自旋寿命被可靠地估计为分别为$\sim$ 0.5 $μ$ m和$\sim$ 0.2 ns。这项研究表明，探索物理和发展自旋电子学应用的可能性，使用SiGe合金。
2018-04-25 cond-mat.mes-hall
Nonlocal Spin Dynamics in the Crossover from Diffusive to Ballistic Transport
改进的制造技术使得超净石墨烯器件中的弹道输运和前所未有的自旋操纵成为可能。石墨烯中的自旋输运通常在非局域自旋阀中进行探测，并使用自旋扩散理论进行分析，但当电荷输运变成弹道或自旋扩散长度异常长时，该理论不一定适用。在这里，我们通过对石墨烯非局域自旋阀进行量子模拟来研究这些机制。我们发现，传统的自旋扩散理论未能捕捉到弹道制度的交叉，以及长的自旋扩散长度的限制。我们表明，后者可以描述目前的理论框架的扩展。最后，通过覆盖整个自旋动力学范围，我们的研究开辟了一个新的视角来预测和审查石墨烯和其他二维材料基超净器件中的自旋输运。
2020-05-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Room-temperature spin transport in n-Ge probed by four-terminal nonlocal measurements
我们演示了在室温下使用四端非局域自旋阀和Hanle效应测量在具有Heusler合金肖特基隧道接触的横向自旋阀（LSV）器件中的$n$型Ge（$n$-Ge）中的电自旋注入和检测。所用Ge层（$n \sim$ 1 $\times$ 10 $^{19}$ cm $^{-3}$）在296 K下的自旋扩散长度（$λ$ $_{\rm Ge}$）估计为$\sim$ 0.44 $\pm$ 0.02 $μ$ m。对于具有相对低的电阻-面积积（$RA$）值（$\le$ 1 k $Ω$ $μ$ m $^{2}$）的LSV，可以在低偏置电压范围（$\le$ 0.7 V）下可再现地观察到室温自旋信号。这意味着这里使用的肖特基隧道接触比铁磁体/MgO隧道接触（$RA \ge$ 100 k $Ω$ $μ$ m $^{2}$）更适合于开发Ge自旋电子应用。
2017-08-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Surface spin flip probability of mesoscopic Ag wires
通过对坡莫合金/Ag横向自旋阀的非局域自旋阀和Hanle效应测量，研究了扩散输运机制下介观Ag丝的自旋弛豫。动量和自旋弛豫时间之间的比率在低温下不是恒定的。这可以用Elliott-Yafet自旋弛豫机制来解释，即考虑动量表面弛豫时间与温度有关。我们提出了一个模型，分别确定自旋翻转概率的声子，杂质和表面散射，发现自旋翻转概率是最高的表面散射。
2010-02-17 cond-mat.mes-hall
A Numerical Model of Crossed Andreev Reflection and Charge Imbalance
我们提出了一个横向自旋阀结构的局部和非局部输运性质的数值模型，该结构由两个磁电极与第三个垂直的超导电极接触组成。通过考虑一个单一的电子入射在本地F/S接口的传输路径-在交叉或本地Andreev反射，弹性共隧穿或准粒子传输的概率方面-我们表明，这导致非本地电荷不平衡。我们比较这个模型与实验数据从铝坡莫合金（Al/Py）横向自旋阀几何器件，并证明了这种简单的方法在复制实验行为的有效性。
2012-07-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Indication of intrinsic spin Hall effect in 4d and 5d transition metals
我们研究了4 $d$和5 $d$过渡金属Nb，Ta，Mo，Pd和Pt的自旋霍尔效应，通过在横向自旋阀结构中引入自旋吸收方法，其中大的自旋电流优选地弛豫到过渡金属中，表现出强的自旋-轨道相互作用。因此，非局域自旋阀测量使我们能够评估其自旋霍尔电导率。自旋霍尔电导率的符号根据$d$电子的数量而系统地变化。这一趋势与最近基于内禀自旋霍尔效应的理论计算相一致。
2011-05-06 cond-mat.mes-hall
Temperature dependent asymmetry of the nonlocal spin-injection resistance: evidence for spin non-conserving interface scattering
我们报道了介观Co-Al_2 O_3-Cu自旋阀的非局域自旋注入和探测实验。我们已经观察到的磁注入器和检测器的平行和反平行配置之间的非局部电阻的温度依赖的不对称性。这强烈支持存在的非平衡电阻，这取决于检测器的磁化和非平衡磁化的相对取向在正常的金属提供证据，增加界面自旋散射与温度。
2005-04-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Resonance Measurement of Nonlocal Spin Torque in a Three-Terminal Magnetic Device
在非局域自旋阀内产生的纯自旋电流可以对纳米磁体施加自旋转移力矩。这种非局部转矩使得磁存储器件的新设计方案成为可能，该磁存储器件不需要在可能遭受电击穿的隧道势垒上施加大电压。在这里，我们报告了一个定量测量的非本地自旋扭矩使用自旋扭矩驱动的铁磁共振。我们的测量结果与自旋输运的有效电路模型的预测吻合得很好。基于这个模型，我们提出了优化非局部扭矩强度的策略。
2012-07-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Spin relaxation mechanism in Silver nanowires covered with MgO protection layer
利用坡莫合金/银横向自旋阀的非局域自旋阀测量方法研究了具有MgO表面保护层的银纳米线的自旋翻转机制。介导的表面散射的自旋翻转事件有效地抑制了MgO盖层。自旋弛豫过程在Elliott-Yafet机制的框架下得到了很好的描述，从而精确地确定了纳米线中声子或杂质介导的动量散射的自旋-filp散射几率.温度依赖的自旋-晶格弛豫遵循布洛赫-格吕奈森理论，并落在一价金属的通用曲线上，如从体材料的传导电子自旋共振数据确定的莫诺和伯纽标度中。
2012-01-30 cond-mat.mes-hall
Impact of tunnel barrier strength on magnetoresistance in carbon nanotubes
我们研究磁电阻自旋阀涉及钴接触碳纳米管。温度和偏置电压的依赖性清楚地表明隧道磁阻的起源。我们发现，这种效果是显着影响的隧道势垒强度，这似乎是以前在类似的结构中检测到的设备之间的变化的原因之一。通过散射矩阵的方法建模的数据，我们发现一个非平凡的依赖势垒强度的磁阻。此外，在非局域Hanle测量中观察到的自旋进动的分析产生$τ_s = 1.1\,$ ns的自旋寿命，该值与基于硅或石墨烯的自旋阀器件中发现的值相当。
2016-04-20 cond-mat.mes-hall
Influence of anisotropic magnetoresistance on nonlocal signals in Si-based multi-terminal devices with Fe electrodes
研究了铁磁电极硅基多端器件中各向异性磁电阻效应对非局域信号的影响。铁电极的AMR被发现有显着的影响时，非本地信号的面内器件结构没有优化。此外，由于Si沟道中深度方向上的电势分布，发现通过自旋扩散实现纯自旋电流实际上是不可能的。虽然没有检测到表明自旋阀效应的明显信号，但我们主要介绍了结构对电势分布的影响，这对于自旋相关输运的分析是必不可少的。
2011-10-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Valley- and spin-switch effects in molybdenum disulfide superconducting spin valve
提出了一种空穴掺杂二硫化钼（MoS $_2$）超导自旋阀（F/S/F）混合结构，在铁磁（F）区具有一定的化学势范围，所有入射波的Andreev反射过程都被抑制，而右F区的交叉电导主要取决于两个F区的磁化结构.使用散射形式主义，我们发现，运输是介导的纯粹的弹性电子共隧穿（CT）过程中的一个平行的配置和改变的纯交叉Andreev反射（CAR）过程中的低能量制度，没有固定的一个独特的参数，通过反转的磁化方向在正确的F区域。这表明完美的弹性CT和完美的CAR过程之间的谷和自旋开关效应，并使非局部电荷电流是完全谷和自旋极化的右F区域内的极化的类型可以改变通过反转的磁化方向在右F区域。我们进一步证明了强自旋-轨道相互作用$λ$的存在和一个额外的拓扑项（$β$）的哈密顿量的MoS $_2$的CT和CAR过程的电荷电导的增强，并使它们存在于长的超导区域的长度。此外，我们还发现，在低温下，高掺杂超导区长度较短的结构的热导率与温度呈线性关系，而在高温下，热导率呈指数增长。特别地，我们证明了F区的热导率与交换场强度（$h$）的关系在$h<λ$处显示出最大值，随着温度的升高，该值向更大的交换场移动。
2014-10-07 cond-mat.mes-hall
All-electrical spin injection and detection in the Co2FeSi/GaAs hybrid system in the local and non-local configuration
我们展示了在Co2 FeSi/GaAs混合系统中使用横向输运结构的自旋极化电子的电注入和检测。自旋阀签名和特征Hanle曲线观察到在非本地和本地配置。局域自旋阀信号的相对大的幅度和高的信噪比归因于在良好有序的L21相的Co2 FeSi的费米能级处的大的自旋极化。
2013-04-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Single-Shot Magnetization Reversal in Ferromagnetic Spin Valves Enabled via Heat Control
本研究通过对比激光与热电子激发，利用楔形铜层调控能量传输，实现了铁磁自旋阀自由层的单次磁化反转，并揭示完全退磁是关键因素。
2025-08-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Detection of the interfacial exchange field at a ferromagnetic insulator-nonmagnetic metal interface with pure spin currents
在铁磁金属（NM）和铁磁绝缘体（FI）之间的界面处，自旋电流可以与磁化相互作用，导致自旋电流的调制。在这些FI-NM界面的界面交换场可以通过将该界面放置成与横向自旋阀（LSV）器件的自旋输运通道接触并观察额外的自旋弛豫过程来探测。研究了铁磁绝缘体EuS（EuS-LSV）和钇铁石榴石YPDMATHABMM Fe $_5$ O $_{12}$（YIG-LSV）附近的Cu自旋输运通道的横向自旋阀器件中的界面交换场.将自旋信号与在具有MgO或AlO $_x$覆盖的单晶硅/SiO $_2$衬底上制造的参考横向自旋阀器件进行比较。EuS-LSV和YIG-LSV中的非局域自旋阀信号分别低约4倍和6倍。自旋信号的抑制归因于由于界面自旋轨道场而在Cu-EuS（或Cu-YIG）界面处增强的表面自旋翻转概率。除了自旋信号的抑制外，我们还发现在$T \sim$ 30 K处的自旋信号中广泛观察到的低温峰在与EuS或YIG接触的情况下向更高的温度移动。不同注入器-检测器距离的自旋信号的温度依赖性揭示了在这些界面处的波动交换场导致额外的自旋退相干，其除了常规的自旋弛豫源之外还限制了自旋弛豫时间。结果表明，纯自旋电流随温度变化的测量方法可以用来探测铁磁绝缘体-铁磁金属界面的界面交换场。
2018-06-27 cond-mat.mes-hall
Nonlinear interaction of spin and charge currents in graphene
我们描述了电荷流和自旋电流之间的非线性相互作用，这是由电导率的能量依赖性引起的。这允许将双极接触用于测量和控制自旋信号。我们选择石墨烯作为模型系统来研究这些效应，并预测其在非局域自旋阀器件中的大小。石墨烯的双极行为被用来证明放大的自旋积累在pn结通过施加充电电流，通过接触。
2011-12-29 cond-mat.mes-hall
Room temperature nonlocal detection of charge-spin interconversion in a topological insulator
本研究利用石墨烯自旋阀范德华异质结，在室温下实现了拓扑绝缘体 Bi₁.₅Sb₀.₅Te₁.₇Se₁.₃ 中电荷-自旋转换及其逆效应的非局域探测，证实了效应的鲁棒性，为室温全电学自旋电子器件提供了可能。
2024-01-25 cond-mat.mes-hall
Investigations of Metal-Organic structures for applications in Organic Spin Valve devices
本研究全面分析了 Co、Co2FeAl 等铁磁电极与 C60 薄膜界面的结构与磁性特性，揭示了金属原子扩散导致的磁死层及磁各向异性机制，为提升有机自旋阀器件性能提供了重要依据。
2025-03-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Large enhancement in the generation efficiency of pure spin currents in Ge using Heusler-compound Co_2FeSi electrodes
我们研究了具有高度有序Co_2FeSi/n^+-Ge肖特基隧道接触的n-Ge基横向自旋阀器件中的非局域自旋输运。清晰的自旋阀信号和汉勒效应曲线表明，在低温下，表示产生，操纵，和检测纯自旋电流的n-Ge。得到的自旋产生效率约为0.12是约两个数量级大于与Fe/MgO隧道势垒接触的设备先前报道。考虑到自旋相关的行为与温度的演变，我们推断，它是必要的，同时证明高自旋产生效率和提高质量的传输通道，以实现Ge基自旋电子器件。
2013-11-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Spin phase detection by spin current in a chiral helimagnet
Osaka University（大阪大学）；Osaka Metropolitan University（大阪公立大学）；Toho University（东海大学）
通过自旋电流检测手性螺旋磁体中的自旋相，为纳米级自旋电子器件提供了新的内部自由度利用方法。
2025-05-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Spin-Texture Spin-valve with a van der Waals Magnet
Chalmers University of Technology（查尔姆斯理工大学）
该研究通过全电学方法在范德瓦尔铁磁体Fe5GeTe2中检测自旋纹理，实现多级自旋阀切换和Hanle自旋预cession信号的观测，为二维自旋电子电路提供直接访问自旋纹理的途径。
2025-12-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Electrical spin injection from ferromagnet into an InAs heterostructures through MgO tunnel barrier
我们研究了从Ni_（81）Fe_（19）到InAs量子阱中通过MgO隧穿势垒的电自旋注入，并将其应用于InAs基自旋场效应晶体管。在非局域和局域自旋阀装置中检测到注入的自旋极化电流，并分析了自旋扩散长度和自旋注入效率。在1.4K下，非局域条件下的自旋扩散长度为1.6 μm。Ni_（81）Fe_（19）/MgO/InAs样品的自旋极化率为6.9%，而热处理后样品的自旋极化率提高了8.9%。
2013-04-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Proximity Induced Vortices and Long-Range Triplet Supercurrents in Ferromagnetic Josephson Junctions and Spin Valves
利用Keldysh方法研究了几种扩散铁磁体/超导体结构中的超电流输运。我们分离出偶数和奇数频率分量，并确定相对贡献的单重态和三重态通道。我们首先考虑由均匀SFFS结构和三层SFFFS结构组成的一维约瑟夫森结构。我们的研究结果表明，SC垂直于FF界面流动，将锥形纹理产生的最有效的方式来观察的签名的远程SC。我们还考虑了三种不同类型的有限大小的二维结构进行施加磁场：一个统一的SFS结，和两个SFFS配置与不同的FF双层安排。在一种情况下，FF界面与SF界面平行，而在另一种情况下，FF结垂直于SF界面取向。对于均匀的SFS结，我们解析推导出的磁场感应SC和对电位，提供洞察的临界SC和邻近涡的变化。我们广泛的计算表明，诱导的长程SC可以深入渗透到均匀的FF双层时，单线态SC平行于FF界面流动，这是在形成鲜明对比的配置，SC垂直于FF界面流动。我们查明的起源诱导的三重态和单重态的相关性，通过分解的总SC的空间配置文件。我们发现，当F带的厚度不相等时，与平行于FF界面流动的SC相关联的长程SC的穿透更加明显。最后，我们表明，相应的实验可访问SFFN自旋阀提供了一个有效的平台，预测的长程效应可以有效地产生和探测。
2015-03-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Controlling spin relaxation in hexagonal BN-encapsulated graphene with a transverse electric field
我们实验研究了hBN封装单层石墨烯非局域自旋阀中的电子自旋输运。顶栅和底栅的使用允许我们独立地控制载流子密度和电场。在我们的设备中的自旋弛豫时间的范围高达2 ns的自旋弛豫长度超过12 $μ$ m，即使在室温下。我们得到了零垂直电场作用下，面外自旋与面内自旋的自旋弛豫时间之比为$τ_{\bot} / τ_{||} \approx$ 0.75。通过调节电场，该各向异性在0.7 V/nm下改变为$\approx$ 0.65，与电场可调的面内Rashba自旋轨道耦合一致。
2014-08-26 cond-mat.mes-hall
High-frequency magnon excitation due to femtosecond spin-transfer torques
飞秒激光脉冲可以引起超快退磁，同时产生热电子自旋流的爆发。在三层自旋阀由两个金属铁磁层由一个隔离层，热电子自旋电流激发的超短激光脉冲从第一铁磁层传播通过间隔到达第二磁性层。当两个磁性层的磁化非共线时，该自旋电流对第二铁磁体中的磁矩施加转矩。由于这一扭矩仅在亚ps时间尺度内起作用，它激发了相干高频磁振子，如最近在实验中所证明的。在这里，我们使用超扩散输运模型计算热电子自旋电流的时间形状，并通过原子自旋动力学模拟来模拟磁系统对所产生的超短自旋转移力矩脉冲的响应。我们的研究结果证实，作用的自旋电流脉冲是足够短的激发磁振子的频率超过1太赫兹，电流引起的自旋转移力矩的频率范围达不到。我们证明了在激光激发后的第一个皮秒期间形成的厚度相关的自旋驻波。此外，我们改变自旋转移矩的穿透深度，以揭示其对激发磁振子的影响。我们的模拟清楚地显示了具有短波长的磁振子已经对在1 nm范围内的穿透深度的抑制效果，证实了报告穿透深度低于$2\, {\rm nm}$的实验结果。
2019-10-21 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
Anisotropic Spin Relaxation Induced by Surface Spin-Orbit Effects
尽管自旋电流是一个类张量，其极化方向是一个关键变量，但人们普遍认为自旋电流在多晶金属中的输运是各向同性的，与极化方向无关。我们展示了令人惊讶的各向异性自旋弛豫介观多晶铜通道在非局部自旋阀。对于衬底平面中的方向，自旋弛豫长度对于平行于Cu沟道的自旋比对于垂直于Cu沟道的自旋长，在10 K下高达9%。铜通道表面的自旋轨道效应可以解释这种各向异性的自旋弛豫。这一发现表明新的自旋电流的可调谐性，不仅通过其极化方向，而且通过静电门控。
2017-09-21 cond-mat.mes-hall
Niobium's intrinsic coherence length and penetration depth revisited using low-energy muon spin spectroscopy and secondary-ion mass spectrometry
TRIUMF（特利昂夫实验室）；University of Victoria（维多利亚大学）；Virginia Polytechnic Institute and State University（弗吉尼亚理工大学）；Pacific Northwest National Laboratory（太平洋西北国家实验室）；Thomas Jefferson National Accelerator Facility（托马斯·杰斐逊国家加速器设施）；Paul Scherrer Institute（保罗谢尔研究所）
本研究利用低能muon自旋谱学和二次离子质谱测量铌的伦敦穿透深度和相干长度，发现其内禀参数表明清洁铌处于I型和II型超导体的边界。
2026-01-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Electrical spin injection into graphene from a topological insulator in a van der Waals heterostructure
全电（无磁性材料）自旋注入是自旋电子学的突出目标之一。拓扑绝缘体（TI）由于其强的自旋-轨道耦合，特别是自旋-动量锁定的拓扑表面态（TSS）支持螺旋自旋极化电流，被认为是一种很有前途的电控自旋源。许多TI材料，例如Bi基硫族化物也是分层的2D材料，并且可以被并入范德华（vdW）耦合异质结构中，从而打开了利用TI用于电自旋注入到其他2D材料中的可能性。在这里，我们证明了螺旋自旋极化电流注入石墨烯通过3D TI在Bi 2 Te 2Se（TI）和化学气相沉积（CVD）生长的石墨烯之间的机械堆叠的异质结构，使用自旋电位测量。当直流电流从TI流向石墨烯时，我们使用铁磁（FM）探针在TI和石墨烯中检测到显著的阶跃式电压变化（自旋信号）。自旋信号的符号可以通过反转直流偏置电流的方向来反转，并且自旋信号的相应幅度随着偏置电流线性增加，指示TI和石墨烯两者中的电流诱导的螺旋自旋极化。相比之下，当使用FM电极注入自旋时，石墨烯本身表现出通常的非局域自旋阀信号。我们讨论了可能的起源的螺旋自旋极化注入到我们的TI/石墨烯异质结构，可能包括TSS以及自旋轨道耦合Rashba状态的石墨烯。我们的研究结果表明，通过TI的自旋螺旋电流到石墨烯的电注入，并证明TI作为潜在的自旋源，为未来的自旋电子器件，其中自旋操纵实现电。
2016-07-09 cond-mat.mes-hall
