Controlling superconducting spin flow with spin-flip immunity using a single homogeneous ferromagnet
通过电子的自旋输运通常受到焦耳加热和由于自旋翻转散射而导致的短衰变长度的困扰。众所周知，当使用传统的超导接触时，可以产生无耗散的自旋电流，但这仅在使用复杂的磁不均匀多层膜时，或在极端情况下，如具有界面磁无序的半金属时，才被实验证明。此外，在自旋翻转散射的存在下，这种自旋超电流如何衰减也是未知的。在这里，我们提出了一种方法，用于产生一个自旋超电流，只用一个单一的均匀的磁性元件。值得注意的是，以这种方式产生的自旋超电流不会在空间上衰减，与仅在自旋弛豫长度内保持极化的正常自旋电流形成鲜明对比。我们还暴露了超导介导的扭矩的存在，即使没有磁不均匀性，表明自旋超电流极化的不同组件从根本上不同的超导相位差的变化。这建立了一种分别调节无耗散自旋和电荷流的机制，并证实了超导体在自旋电子学中的优势。
2016-03-17 cond-mat.mes-hall
Superfluid Spin Transport through Easy-Plane Ferromagnetic Insulators
从理论上研究了具有易面各向异性的铁磁绝缘体中自旋的无耗散输运。我们考虑一个开放的几何形状，自旋电流注入到铁磁体从一侧的非平衡自旋积累的金属水库，并喷射到另一个位于下游的金属水库。自旋输运通过该设备的研究使用磁电电路理论，朗道-Lifshitz-吉尔伯特现象学，和微观线性响应理论相结合。我们讨论如何自旋超流性可以探测使用磁介导的电子拖动实验。
2014-09-05 cond-mat.mes-hall
Dirac spin gapless semiconductors: Ideal platforms for massless and dissipationless spintronics and new (quantum) anomalous spin Hall effects
为了实现超快、超低功耗的自旋电子器件，新一代自旋电子学应是理想的无质量、无耗散的自旋电子学。我们证明了具有线性能量色散的无自旋能隙材料是能够实现这些无质量和无耗散态的独特材料。此外，我们提出了四种新类型的自旋霍尔效应，其中包括自旋积累的相同数量的电子和空穴具有相同或相反的自旋极化在样品边缘的霍尔效应测量，但与消失的霍尔电压。这些新的霍尔效应可以归类为（量子）反常自旋霍尔效应。本文介绍了线性色散和抛物色散的无自旋能隙半导体的无质量无耗散自旋电子学和新的自旋霍尔效应。在具有蜂窝或正方形晶格的简单氧化物的铁磁单层中，证明了Dirac型或抛物型自旋无隙半导体的新的可能候选者。
2016-07-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Spin supercurrent in superconductor/ferromagnet van-der-Waals heterostructures
本研究针对范德华超导体及S/F异质结构中的无耗散自旋输运问题，揭示Ising型自旋轨道耦合与塞曼场共同作用产生非幺正超导三重态关联以承载自旋流的机制，发现其整流效应及S/F结构中自旋流的栅压可控性。
2024-09-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Domain wall of a ferromagnet on a three-dimensional topological insulator
拓扑绝缘体（TI）具有许多普通绝缘体无法实现的现象和功能。它们大多数来自特殊的表面或边缘态。特别地，在没有外部磁场的情况下，在支持无耗散边缘电流的三维TI上的二维铁磁体中实现了量子化反常霍尔效应（QAHE）。在这里，我们从理论上证明了这种铁磁体的畴壁，它携带的边缘电流，是带电的，可以控制的外部电场。Neel壁和Bloch壁的手征性和相对稳定性取决于费米能的位置以及主体TI的磁矩和轨道之间的耦合形式。这些发现将为TI上的磁体用于自旋电子学应用铺平道路。
2015-09-02 cond-mat.mes-hall
Spontaneous persistent currents in magnetically ordered graphene ribbons
我们提出了一种新的无耗散持续电荷电流机制。二维拓扑绝缘体在它们的边缘保持无耗散的自旋电流，使得对于给定的自旋取向，净电荷电流流动，其被相反自旋的逆流精确地补偿。在这里，我们表明，铁磁秩序的边缘升级到持久的电荷电流的自旋电流，没有施加的领域。为此，我们研究了具有自旋轨道耦合的相互作用的石墨烯锯齿带。我们发现三个电子相位的磁性边缘，携带电流达到0.4nA，相当于金属环中的持续电流，在石墨烯中的小自旋轨道耦合。相之一是谷半金属。
2010-03-29 cond-mat.mes-hall
Dissipationless Quantum Spin Current at Room Temperature
虽然微观物理定律在时间箭头的逆转下是不变的，但大多数设备中的能量和信息传输是一个不可逆的过程。正是这种不可逆性导致了电子器件的内在耗散，限制了量子计算的可能性。我们从理论上预言，在室温下，电场可以在空穴杂质半导体如Si、Ge和GaAs中诱导出大量的无耗散量子自旋电流。基于量子霍尔效应的推广，预测的效果导致有效的自旋注入，而不需要金属铁磁体。这项工作中发现的原理可以使量子自旋电子器件具有集成的信息处理和存储单元，以低功耗运行并执行可逆量子计算。
2003-08-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Generation and detection of dissipationless spin current in MgO/Si bilayer
自旋电子学是电子学的一种类似物，其中电子的自旋而不是其电荷在功能上受到设备的控制。自旋电子学器件的两个最大的挑战是在没有铁磁或奇异/稀缺材料的情况下产生和检测自旋电流。在这项研究中，我们报告的两个问题的解决方案的自旋电流产生和检测在Si。利用非局域测量，我们在实验上证明了利用自旋霍尔效应产生螺旋无耗散自旋电流。与理论预测相反，我们观察到自旋霍尔效应在n-掺杂和p-掺杂硅。螺旋自旋电流的产生是由于Si的金刚石立方晶格的位反转不对称性和MgO/Si双层膜的结构反转不对称性。Si中的自旋-电荷转换由于弱的自旋-轨道耦合而不显著。为了有效地探测自旋电流，我们报道了在MgO（1 nm）/Si（2 μ m）（p掺杂和n掺杂）薄膜界面由于Rashba自旋轨道耦合引起的自旋-电荷转换。我们在>100 μ m的距离处检测到自旋电流，这比使用自旋注入技术测量的最长自旋扩散长度大一个数量级。Si中自旋电流的存在是由Si中自旋电流产生的自旋-轨道力矩引起的Co/Pd多层膜的矫顽力降低所证实的。
2018-02-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Magnetoelectric effects in superconductor/ferromagnet bilayers
我们证明了由超导层与相邻的自旋织构铁磁体组成的混合结构展示了源于传导电子自旋和超导电流之间耦合的各种平衡磁电效应。通过推导和求解考虑自旋过滤效应的广义Usadel方程，我们发现超导薄膜中的超导电流产生了与局域铁磁矩不共面的自旋极化。在这种结构中的逆磁电效应被证明是导致在整个磁拓扑缺陷，如畴壁和螺旋自旋织构的自发相位差。讨论了利用超导相位差获得无耗散自旋力矩和探测畴壁运动的可能性。
2019-06-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Spin Current and Current-Induced Spin Transfer Torque in Ferromagnet-Quantum Dot-Ferromagnet Coupled Systems
基于Keldysh的非平衡格林函数方法，研究了铁磁-量子点-铁磁耦合系统中自旋相关的输运性质.结果表明，自旋电流具有与电性电流完全不同的特性，通过改变两个磁化强度的相对取向，自旋电流的大小甚至可以改变其符号。发现当量子点在共振位置处的分立能级与偏置电压相匹配时，电流诱导自旋转移矩（CISTT）会大大增强。还讨论了CISTT、电流和自旋电流之间的关系。
2006-03-09 cond-mat.mes-hall
Spin torques and magnetic texture dynamics driven by the supercurrent in superconductor/ferromagnet structures
我们引入一般的形式来描述由相邻超导电极注入自旋织构铁磁体的超导电流所引起的自旋力矩。通过考虑铁磁体中等自旋超导关联的绝热极限，我们证明了超导电流既能产生类场自旋转移矩，又能产生自旋轨道矩。这些无耗散的自旋力矩表示通过电流引起的修正的有效场来自系统能量。一般的形式主义被应用到表明，超电流可以移动或移动的磁畴壁取决于它们的结构和系统中的自旋轨道相互作用的类型。这些结果可用于超导体/铁磁体/超导体约瑟夫森结及其它混合结构中磁织构动力学实验的预测和解释。
2018-08-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Quantum anomalous Hall effect with high Chern number in two dimensional ferromagnets Ti2TeSO
Beijing Normal University（北京师范大学）；Ningbo University（宁波大学）；Qufu Normal University（曲阜师范大学）
单层Ti2TeSO通过自旋轨道耦合诱导高Chern数绝缘体，实现双耗散less手性边缘态和量子霍尔电导平台，为多通道无耗散传输器件提供新途径。
2025-09-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Tunable high Chern-number quantum anomalous Hall effect through interlayer ferromagnetic coupling in two-dimensional ferromagnet NiSbO3
本研究预测单层NiSbO3具有陈数C=3的高陈数量子反常霍尔效应，其居里温度达291K，双层结构因层间铁磁耦合可实现C=6的可调陈数，为拓扑量子器件和自旋电子学提供候选材料。
2024-10-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Ferromagnetic resonance linewidth in coupled layers with easy-plane and perpendicular magnetic anisotropies
具有不同磁各向异性方向的磁性双层膜对于自旋电子学应用是有趣的，因为它们提供了设计倾斜剩余磁化状态的可能性。我们研究了两个层间交换耦合铁磁层的铁磁共振（FMR）线宽，第一个是具有垂直磁各向异性的CoNi多层膜，第二个是具有易面各向异性的CoFeB层。对于反铁磁层间交换耦合，升高FMR线宽下观察到的特征字段。这与在非耦合、铁磁耦合和单个铁磁层中发现的情况相反，其中FMR线宽随场单调增加。我们表明，在FMR线宽有一个显着增加的特征字段可以理解使用的层之间的海森堡型交换耦合的宏自旋模型。
2018-04-18 cond-mat.mes-hall
Kondo effect in quantum dots coupled to ferromagnetic leads with noncollinear magnetizations: effects due to electron-phonon coupling
利用非平衡格林函数方法，对强耦合于非共线磁矩铁磁电极的量子点中的自旋极化输运进行了理论分析.点中的电子被假定为耦合到声子浴。详细研究了电子-声子耦合对隧穿电流、线性和非线性电导以及隧穿磁电阻的影响。分析了近藤主峰和声子伴峰随铅的磁矩夹角的变化。
2008-03-14 cond-mat.mes-hall
Ferromagnetically coupled magnetic impurities in a quantum point contact
利用精确对角化方法研究了量子点接触中相互作用电子的基态和激发态。我们发现，当一个新的电导通道由于动量失配而打开时，在点接触中会出现强局域态。这些定域态形成磁性杂质态，其在化学势和激发能的有限范围内是稳定的。有趣的是，这些磁性杂质具有铁磁耦合，这揭示了实验观察到的量子点接触中令人困惑的近藤关联和自旋过滤共存。
2010-09-01 cond-mat.mes-hall
Fingerprints of the Magnetic Polaron in Nonequilibrium Electron Transport through a Quantum Wire Coupled to a Ferromagnetic Spin Chain
研究了通过局域交换耦合到铁磁自旋链的介观金属丝的非平衡量子输运。使用Keldysh形式主义的自洽玻恩近似，我们确定的电子和磁振子的杂交形成的磁极化子状态的指纹。由于它的低退相干率，我们发现相干传输信号。弹性和非弹性峰值的微分电导讨论作为外部磁场的函数，极化的导线和电子的水平间距的导线。
2006-07-17 cond-mat.mes-hall
Hanle Effect in Transport through Quantum Dots Coupled to Ferromagnetic Leads
我们提出了一系列耦合到一个或两个铁磁引线的量子点中自旋进动的输运实验。点自旋态是通过自旋注入产生的，并通过点的线性电导来分析，而施加的磁场会引起Hanle效应。这样的Hanle实验可以用来确定量子点中的自旋寿命，测量自旋注入到量子点中的效率，以及证明由库仑相互作用驱动的本征自旋进动的存在。
2005-04-19 cond-mat.mes-hall
Coupled charge and valley excitations in graphene quantum Hall ferromagnets
石墨烯是一种二维碳材料，具有蜂窝晶格和Dirac型低能谱。在强磁场中，库仑作用对无序展宽起主导作用，量子霍尔铁磁态在整数填充下实现。将量子霍尔铁磁性推广到分数填充的无质量狄拉克费米子的情形，研究了与谷自由度耦合的基本电荷激发（所谓的谷skyrmions）.利用密度矩阵重整化群（DMRG）方法，计算了激发能隙，并外推到热力学极限。这些结果提供了石墨烯中skyrmion激发的数值证据和判据。
2008-07-09 cond-mat.mes-hall
Formation of pure two-electron triplet states in weakly coupled quantum dots attached to ferromagnetic leads
弱耦合量子点在泡利自旋封锁制度被认为是相对于自旋相关的运输。通过连接一个半金属和一个非磁性的铅，泡利自旋封锁，如果形成一个纯三重态的自旋矩$S_z=1$或-1。此外，额外的自旋封锁制度出现，因为完全占领的国家与相反的自旋的半金属铅。
2006-10-06 cond-mat.mes-hall
Observation of High-Temperature Dissipationless Fractional Chern Insulator
本文在高质量扭转 MoTe₂ 双层器件中观测到 $-2/3$ 态的零纵向电阻无耗散 FCI，并通过磁场依赖的热激活能隙揭示自旋与电荷能隙竞争。
2025-03-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Spin Josephson effects in Exchange coupled Anti-ferromagnets
交换耦合反铁磁绝缘体（AFMI）的能量是Néel矢量场相对面内取向的周期函数。我们发现，这导致振荡的交换耦合AFMIs分离的薄金属屏障的相对磁化强度。这些振荡通过金属间隔物泵送自旋电流（$I_{S}$），该自旋电流与Néel矢量场的相对面内取向的变化率成比例。通过考虑自旋化学势（$V_{S}$）在界面处引起的自旋转移矩，我们预测了AFMI交换耦合异质结构的非欧姆$I_{S}$-$V_{S}$特性，这将导致跨自旋轨道耦合金属间隔层的非局域电压.
2016-05-30 cond-mat.mes-hall
Compensation of the Kondo effect in quantum dots coupled to ferromagnetic leads within equation of motion approach
提出了一种新的运动方程近似方法，研究了耦合到铁磁导线上的量子点的自旋极化输运。它有一些优势，在文献中广泛使用的标准EOM技术，特别是当我们感兴趣的自旋极化量。也就是说，它给出的点自旋极化的值更接近数值重整化群（NRG）中得到的值，比标准的EOM方法。在恢复近藤效应时，自旋极化消失，输运变为非极化，与NRG和实时图解计算结果一致。标准的EOM程序给出非零值的自旋极化，和运输仍然是自旋极化。这两种近似给出了相同的正确分裂的近藤峰由于在电极中的铁磁性。
2007-12-14 cond-mat.mes-hall
Cotunneling through a quantum dot coupled to ferromagnetic leads with noncollinear magnetizations
利用二阶微扰理论，在共隧穿机制下，对量子点中自旋相关的电子输运进行了理论分析。该系统由具有任意库仑关联参数$U$的杂质Anderson哈密顿量描述。它被假定为点能级本质上是自旋分裂由于一个有效的分子场施加的磁性基板。该点耦合到两个铁磁引线，其磁矩不共线。电流的角度依赖性，隧道磁电阻，微分电导和讨论。同时还讨论了共隧穿带隙随磁矩夹角和点能级分裂的演化。
2005-05-18 cond-mat.mes-hall
Current and Shot Noise in a Quantum Dot Coupled to Ferromagnetic Leads in the Large U Limit
利用Keldysh非平衡格林函数方法，研究了耦合到两个不同极化的铁磁导线上的单个相互作用量子点的电流谱和散粒噪声谱.引线的极化可以是平行和反平行排列。得到了电流和散粒噪声的一般公式，该公式适用于平行对准和反平行对准两种情况。结果表明，对于大极化值，平行排列情况下自旋向上和自旋向下的微分电导和散粒噪声是完全不同的。然而，微分电导和散粒噪声具有相似的性质，平行排列的情况下，在小的偏振值和反平行排列的情况下，在任何偏振值。
2002-10-16 cond-mat.mes-hall
Positive current noise cross-correlations in capacitively coupled double quantum dots with ferromagnetic leads
我们研究了通过两个相互作用的量子点耦合到四个独立的铁磁电极的隧穿电流的交叉相关（CC）。我们发现，当两个回路中的任何一个处于具有足够强极化强度的平行构型时，一个自旋相关的聚束隧穿事件，支配通过系统的传输与点间库仑相互作用，导致在动态通道封锁制度的零频率电流CC的符号反转，并在动态通道反封锁制度的正电流CC的增强，在顺磁铅的情况下的相应结果相反。
2009-08-12 cond-mat.mes-hall
Magnetic Excitations in Ferromagnetically Coupled Spin-1 Nanographenes
本文在Au(111)上合成了铁磁耦合的三角烯二聚体和三聚体，利用非弹性电子隧穿谱表征其低能磁激发，并用海森堡模型准确描述三角烯间铁磁交换作用，为设计复杂磁基态碳材料提供了新途径。
2024-06-30 cond-mat.mes-hall
Subnanosecond switching of local spin-exchange coupled to ferromagnets
嵌入在铁磁接触之间的隧道结中的单个自旋的动力学强烈地受到与隧穿电子的交换耦合的影响。利用自旋极化隧穿电流影响下自旋的含时运动方程，证明了由偏置电压脉冲引起的磁场允许局部自旋的亚纳秒级切换，并说明了自旋反转的可能性.此外，它示出的时间演化的拉莫尔频率尖锐的峰值附近的自旋翻转事件，它被认为是可以被用来作为一个指标的自旋翻转。
2008-05-16 cond-mat.mes-hall
Quantum Anomalous Hall Effect in a Perovskite and Inverse-Perovskite Sandwich Structure
基于第一性原理计算，我们提出了一种三明治结构，该结构由沿[001]方向生长的G-型反铁磁（AFM）莫特绝缘体LaCrO $_3$组成，其中一个原子层被反钙钛矿材料Sr $_3$ PbO取代.我们表明，该系统是在一个拓扑非平凡的阶段，其特征在于同时非零的电荷和自旋陈数，这可以支持一个自旋极化和耗散的边缘电流在有限的系统。由于这两种材料在体相中是稳定的，并且仅以小的晶格畸变彼此匹配，因此预计复合材料易于合成。
2015-12-17 cond-mat.mes-hall
Quantum Tunneling of Magnetization in Single Molecular Magnets Coupled to Ferromagnetic Reservoirs
从理论上研究了自旋极化库在单分子磁体（SMM）磁化强度量子隧穿和弛豫过程中的作用。SMM交换耦合到储层，并且还经受随时间变化的磁场，这使得能够实现磁化的量子隧穿（QTM）。自旋弛豫时间由费米黄金法则计算。交换相互作用与隧道电子示出影响由于QTM的自旋反转。此外，它示出的开关是与一定的电荷之间的引线的转移。
2007-05-08 cond-mat.mes-hall
Giant oscillations of the density of states and the conductance in a ferromagnetic conductor coupled to two superconductors
当电子自旋与铁磁体自发磁矩之间的相互作用产生的交换能$I_0$小于超导体能隙$Δ$时，预测了超导体-铁磁体-超导体结构的电子态密度和微分电导的巨大振荡。这种效应是由于当超导体相位差$ϕ$接近$π$的奇数倍时，能级$ε= I_0$的极大退化（$ε$是从费米能量测量的电子能量）。这种量子干涉效应甚至在长度远远超过“磁性长度”的长铁磁桥中也持续存在（弹道状态下的$\hbar v_{F}/I_{0}$和扩散状态下的$\sqrt{\hbar D/I_0}$; $D$是电子扩散常数）。预测的效果允许Andreev水平的铁磁体以及交换能，$I_0$的直接测量的直接光谱。
2005-03-28 cond-mat.mes-hall
Theory of spin pumping through an interacting quantum dot tunnel coupled to a ferromagnet with time-dependent magnetization
我们研究了两种从铁磁体通过相互作用的量子点到正常铅的自旋泵浦方案，这利用了随时间改变铁磁体磁化强度的可能性，无论是其幅度还是其方向。为了这个目的，我们扩展了一个图形的实时抽运技术的情况下，其中的铅的属性是时间依赖的。在第一种方案中，时间相关的磁化幅度与量子点的时间相关的能级位置相结合，以建立电荷和自旋电流。第二种方案使用铁磁体的磁化方向的均匀旋转来产生没有电荷电流的纯自旋电流。我们讨论了相互作用引起的交换场对泵浦特性的影响。
2013-05-15 cond-mat.mes-hall
Kondo effect in quantum dots coupled to ferromagnetic leads
研究了量子点与铁磁引线耦合时的近藤效应，并分析了其随引线自旋极化的变化特性。基于一个缩放的方法，我们预测，平行排列的磁化在铅的强耦合极限的近藤效应达到在一个有限的值的磁场。使用运动方程的技术，我们研究通过点的非线性运输。对于平行对准，即使在没有外部磁场的情况下，零偏置异常也可以被分裂。对于反平行自旋排列和对称耦合，峰仅在存在磁场的情况下分裂，但在振幅和位置上显示出特征不对称性。
2004-01-29 cond-mat.mes-hall
Field-Free Synthetic-Ferromagnet Spin Torque Oscillator
我们研究了自旋阀结构的磁化动力学与自由复合合成铁磁体（SyF），由两个铁磁层通过正常的金属间隔耦合。在没有外加磁场的情况下，通过外加电流可以将铁磁耦合的SyF激发到动力学进动态。我们解析地确定这些状态的稳定性，在空间中跨越的电流密度和SyF层间交换耦合。数值模拟证实了我们的分析结果。
2013-01-18 cond-mat.mes-hall
Effects of correlated hopping on thermoelectric response of a quantum dot strongly coupled to ferromagnetic leads
Institute of Spintronics and Quantum Information, Faculty of Physics and Astronomy, Adam Mickiewicz University（自旋电子学与量子信息研究所，物理与天文学学院，亚当·密茨凯维奇大学）
本研究探讨了相关 hopping 对量子点热电输运的影响，揭示了其在自旋依赖输运和热电效率中的作用。
2026-03-10 cond-mat.mes-hall
Ferromagnetic resonance of coupled shifted chains of nano-elements
我们研究了由两条铁纳米颗粒链通过偶极相互作用耦合而成的磁性二聚体的铁磁共振特性。后者被视为超越点偶极子近似考虑到有限的尺寸和任意形状的纳米元件。计算的谐振频率作为施加的磁场的振幅的函数和计算的谐振场作为施加的磁场的方向的函数，变化的两个链的平面和垂直于it.We突出的临界值的磁场，这标志着一个状态的转变，应该是重要的磁纪录介质。
2016-06-08 cond-mat.mes-hall
Residual Kondo effect in quantum dot coupled to half-metallic ferromagnets
研究了强点上关联下量子点与半金属铁磁电极耦合时的近藤效应。利用从玻色子表象中非平衡格林函数的运动方程技术，我们证明了反平行引线磁化时近藤效应并没有完全被抑制。在平行配置中，没有近藤效应，但存在与弹性共隧穿相关的效应，其进而导致与通常的近藤效应类似的局部（点上）态密度（LDOS）的行为。也就是说，LDOS在费米能级处显示出依赖于温度的共振，费米能级随偏置电压和磁场而分裂。此外，与非磁性或未完全极化的铁磁引线不同，只有少数自旋电子可以在态密度中形成这种共振。然而，这种共振不能直接观察到的运输测量，我们给出了一些线索，如何确定在这样的系统中的效果。
2006-06-21 cond-mat.mes-hall
Majorana fermions in ferromagnetic chains on the surface of bulk spin-orbit coupled $s$-wave superconductors
固态系统中的Majorana费米子（MF）激发具有非阿贝尔统计特性，这是拓扑量子计算所必需的。然而，以前实现MF的建议通常需要对参数进行微调。在这里，我们探索了一个平台，避免了微调的问题，即铁磁链沉积在表面的自旋轨道耦合$s$波超导体。我们发现，它一般支持零能量拓扑MF激发附近的两个末端的链与最小的微调。根据链中铁磁矩的强度，每个末端的MF数$n$可以是一个或两个，并且应该通过扫描隧道显微镜（STM）测量中高度为$2ne^2/h$的鲁棒零偏置峰（ZBP）来揭示，这将在链的末端（中间）显示强（弱）信号。近似的手征对称性，使一个整数拓扑不变的系统的作用进行了讨论。
2015-03-07 cond-mat.mes-hall
Transport through two-level quantum dots weakly coupled to ferromagnetic leads
利用实时图形技术，对二能级量子点在顺序隧穿机制下的自旋相关输运进行了理论分析。结果表明，电流，隧道磁电阻，和散粒噪声（Fano因子）强烈依赖于运输制度，量子点的电子结构及其耦合到外部引线提供了详细的信息。当点不对称地耦合到引线时，在某些偏置区域中可能发生负微分电导，这与超泊松散粒噪声相关联。在一个量子点耦合到一个半金属和一个半金属铅的情况下，人们发现特征泡利自旋阻塞效应。当点级以不同的耦合强度耦合到引线时，也可以抑制传输。讨论了外加磁场对输运性质的影响。
2007-02-14 cond-mat.mes-hall
Cotunneling through two-level quantum dots weakly coupled to ferromagnetic leads
在库仑阻塞条件下，研究了弱耦合铁磁引线的二能级量子点的自旋极化输运。假设点被双重占据，因此电流由于共隧穿通过点的单重态和三重态而流动。结果表明，输运特性强烈依赖于量子点的基态。如果基态是单线态，则微分电导（$G$）在低偏置电压下显示宽的最小值，而隧道磁阻（TMR）由Julliere值给出。如果三重态是系统的基态，则当引线反平行磁化时，零偏压下的微分电导有一个极大值。在TMR中，最大值伴随着最小值。因此，$G$和TMR的不同行为可以帮助确定点的基态以及单重态和三重态之间的能量差。
2006-10-27 cond-mat.mes-hall
Kondo effect in a quantum dot coupled to ferromagnetic leads: A numerical renormalization group analysis
利用数值重整化群方法研究了自旋极化铅对量子点近藤物理的影响。我们的研究表明，在一个明确的方式，近藤效应不一定被抑制的铅极化：虽然近藤效应是淬火的非对称安德森模型，它生存，即使在有限的极化的制度，电荷波动是可以忽略不计的。我们提出线性隧穿磁电阻作为这些行为的实验签名。我们还报告自旋翻转过程的影响。
2003-12-10 cond-mat.mes-hall
Asymmetry-induced effects in Kondo quantum dots coupled to ferromagnetic leads
我们研究了近藤机制下强耦合到铁磁引线的单能级量子点的自旋分辨输运，重点研究了接触和材料不对称相关的效应。利用数值重整化群方法，分析了相关谱函数、线性电导和隧道磁电阻随系统非对称性参数的变化关系。在器件的平行磁结构中，由于交换场的存在，近藤效应通常被抑制，而与系统的不对称性无关。另一方面，在反平行结构中，如果系统是对称的，则可以产生近藤效应。我们发现，即使是相对较弱的不对称性可能会导致抑制的近藤共振的反平行配置，从而引起非平凡的行为的隧道磁电阻。此外，我们还利用二阶微扰理论导出了系统两种磁位形下交换场的一般公式。
2013-01-18 cond-mat.mes-hall
Spin effects in electron tunnelling through a quantum dot coupled to non-collinearly polarized ferromagnetic leads
从理论上分析了耦合到非共线磁化的铁磁导线上的相互作用单能级量子点的自旋相关输运。基于Hartree-Fock近似下的运动方程，利用非平衡格林函数方法研究了量子点的输运性质和平均自旋.数值结果表明，量子点上的库仑关联和引线的强自旋极化显著增强了量子点平均自旋在外部电极产生的有效分子场附近的旋进.此外，他们还表明，自旋旋进可能会导致负微分电导之间的两个相关的阈值电压的电压范围内。发现了电流的非单调角变化和隧道磁阻的符号变化，并表明在非共线结构中，一个电极为半金属的非对称结中的类二极管行为显著减弱。
2005-01-06 cond-mat.mes-hall
Parity effect in ground state localization of antiferromagnetic chains coupled to a ferromagnet
我们利用自旋极化扫描隧道显微镜结合理论研究了Ni（110）表面反铁磁Mn纳米链的基态。虽然亚铁磁性线性三聚体实验显示预测的共线经典基态，没有观察到磁性对比的二聚体和四聚体的非共线结构的基础上从头算理论。这个惊人的观察可以解释为零点能量运动偶数链内的经典运动方程导致非经典基态。因此，取决于链长的奇偶性，系统显示出经典或量子行为。
2012-10-18 cond-mat.mes-hall
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
Photovoltaic Effect on Molecule Coupled Ferromagnetic Films of a Magnetic Tunnel Junction
经济的太阳能转换为电能可以通过发现全新的光伏机制以及用常用材料如铁（Fe）和镍（Ni）实现它的合适系统来促进。本文报道了由磁性隧道结（MTJ）和有机金属分子团簇（OMCs）组成的分子自旋电子学器件的光伏效应。具有暴露的侧边缘的预制MTJ在使其两个铁磁膜之间的OMC沟道能够桥接之后表现出以下现象：（i）交换耦合的急剧增加，（ii）3-6阶电流抑制和（iii）光伏效应。本文主要研究光伏效应。隔离铁磁薄膜的对照实验表明，OMCs既不影响磁性能，也不产生任何光伏效应;光伏效应只观察到作为磁性电极的铁磁薄膜在MTJ。本论文邀请进一步研究类似的光伏效应的其他组合的MTJ和有前途的磁性分子，如单分子磁体，有机金属簇和卟啉。这项研究可以导致大规模生产和经济的自旋光伏器件。
2019-08-24 cond-mat.mes-hall
Spin-resolved bunching and noise characteristics in double quantum dots coupled to ferromagnetic electrodes
研究了库仑阻塞双量子点与铁磁电极耦合系统中的自旋分辨噪声。电极中的点间耦合和自旋极化的调制引起有趣的动态自旋$\uparrow$（$\downarrow$ - $\downarrow$）阻断机制：由于上（下）自旋的动态阻断而使上（下）自旋聚束。与传统的动态自旋$\uparrow$ - $\downarrow$聚束（由下自旋的动态阻塞引起的上自旋聚束）相反，发现这种新的聚束行为与自旋相互关联密切相关，即，相反自旋电流之间的噪声波动。我们进一步证明了在弱点间耦合和低自旋极化的情况下，隧穿事件的动态自旋$\uparrow$ - $\uparrow$和$\uparrow$ - $\downarrow$聚束可能共存.
2013-03-16 cond-mat.mes-hall
Manipulating Single Spins in Quantum Dots Coupled to Ferromagnetic Leads
我们讨论的可能性，以产生，操纵和探测单级量子点耦合到铁磁铅单自旋。在点和引线之间流动的自旋极化电流导致非平衡自旋积累，即，量子点自旋的有限极化量子点的自旋极化的大小和方向都取决于引线的磁性以及它们与量子点的耦合。此外，它们可以通过外部施加的磁场或由于强相互作用的量子点态与自旋极化引线的隧道耦合而产生的固有存在的交换场来操纵。交换场可以通过栅极和偏置电压来调节，因此，这为操纵量子点自旋提供了方便的手柄。由于通过量子点自旋阀的传输敏感地取决于量子点自旋的状态，后者的所有动力学都反映在器件的传输特性中。
2005-12-20 cond-mat.mes-hall
Giant magnetoelectric effect in magnetic tunnel junctions coupled to an electromagnetic environment
我们研究了铁磁$\mid$绝缘层$\mid$铁磁和铁磁$\mid$绝缘层$\mid$正常金属超小型隧道结中的磁化动力学，以及在电磁环境中辅助隧穿过程时的相关电压降。我们表明，环境强烈影响所产生的电压，这成为一个高度非线性函数的进动锥角$θ$。我们发现，即使对于小的进动锥角$θ$，也可以达到与驱动频率$ω$相当的电压，与不存在环境的情况形成鲜明对比。这样的效果可能是有用的检测局部磁化旋进纹理铁磁体，或相反，通过磁化动力学探测环境。
2014-11-23 cond-mat.mes-hall
Quantum Anomalous Hall Effect in Magnetic Doped Topological Insulators and Ferromagnetic Spin-Gapless Semiconductors -- A Perspective Review
量子反常霍尔效应是电子学/自旋电子学输运应用中的无耗散手征边缘态的标志，可以在具有大自旋轨道耦合和强内禀磁化的材料中实现。在Halfman开创性的提议之后，已经提出了几种模型来控制/增强自旋轨道耦合和内禀磁交换相互作用。本文在简要介绍了无脊椎费米子的Halfton模型之后，重点讨论了以下三种基本的量子反常Hall模型：（i）磁掺杂拓扑绝缘体（Bi，Sb）2 Te 3薄膜的低能有效四带模型，（ii）磁性吸附原子的石墨烯的四带紧束缚模型，和（iii）具有蜂窝（kagome）晶格的铁磁自旋无隙半导体的两（三）带自旋紧束缚模型，其中基态是本征铁磁的。这些模型涵盖了二维Dirac材料中的无自旋、有自旋和自旋简并的Dirac点，其中各种质量项打开带隙并导致量子反常霍尔效应。重点讨论了铁磁交换作用驱动的拓扑相变及其与自旋轨道耦合的相互作用，讨论了对质量项性质的各种对称性约束以及这些模型的具体化。我们希望这项研究将有助于阐明量子反常霍尔材料的基本理论观点。
2020-12-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Valley Modulation and Single-Edge Transport of Magnons in Staggered Kagome Ferromagnets
由于磁振子的无电荷特性，它有望在无焦耳热的情况下实现无耗散输运，从而有望应用于节能器件。此外，kagome晶格作为许多磁振子铁磁体的堆叠层，在准粒子谱中也表现出谷结构，这可能为磁振子激发增加新的维度。在这里，我们研究谷磁振子和相关的谷调制在一个kagome晶格，交错交换相互作用和Dzyaloshinskiii-Moriya相互作用。交错交换相互作用破坏了空间反转对称性，导致在$\pm K$处的带隙简并谷和随后的谷磁振子霍尔效应。当进一步考虑Dzyaloshinskiii-Moriya相互作用时，谷简并度被提升。结果实现了净磁振子反常霍尔效应和拓扑相变。更有趣的是，通过调节谷分裂和激发频率，可以将可果美带中的热流集中在一个边缘，以实现单边缘输运。此外，对于kagmon晶格，边缘热流包括三角形精细结构内的局部循环贡献，以及平行于边缘流动的电流。这些发现充分发挥了自旋自由度和谷自由度的作用，丰富了高能效磁振子器件的研究范式。
2020-10-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Stable non-Fermi liquid phase of itinerant spin-orbit coupled ferromagnets
无带隙玻色子与费米面的直接耦合导致朗道准粒子的破坏和费米液体理论的崩溃。这种非费米液相出现在自旋-轨道耦合铁磁体中，由于旋转Goldstone模式和巡回电子之间的强耦合，具有自发破坏的连续对称性。这些系统为研究非费米液体物理提供了一个实验可及的背景。可能的例子包括低密度Rashba耦合电子气体，它具有自然的自发铁磁性倾向，或拓扑绝缘体表面状态与邻近诱导铁磁性。最重要的是，不像相关的情况下的费米表面的自发性的扭曲，非费米液体制度预计将被掩盖的超导圆顶，我们表明，非费米液相自旋轨道耦合铁磁体是稳定的。
2014-09-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Localised magnetic excitations of coupled impurities in a transverse Ising ferromagnet
用格林函数方法计算了半无限铁磁材料中两个相邻杂质的激发谱。在横向场中的伊辛模型的框架内，确定了格林函数的运动方程，并给出了杂质的交换耦合、位置和取向对局域自旋波模谱的影响的结果。
2004-11-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Coherent oscillation in a linear quantum system coupled to a thermal bath
我们考虑的时间发展的密度矩阵的系统耦合到一个热浴，在模型中，超越了标准的两级系统，通过添加的能量激发自由度，并通过一个更复杂的代数取代自旋代数的可能性。我们发现的条件下，增加耦合到浴以上的一定水平降低了熵产生的速率，其中的限制行为是一个无耗散的正弦振荡，可以解释为许多模式的非耦合系统的同步。
2000-08-31 cond-mat.mes-hall hep-ph quant-ph
