Resonant Magnetization Tunneling in Mn12 Acetate: The Absence of Inhomogeneous Hyperfine Broadening
我们提出了一个详细的研究结果的热辅助共振隧穿弛豫率的Mn12醋酸盐作为一个外部的，纵向磁场的函数，并发现，数据可以非常好地拟合洛伦兹函数。没有发现不均匀加宽的迹象，即使一些预期从锰核超精细相互作用。这种不一致性意味着隧道机制不能简单地用随机超精细场来描述。
1998-09-16 cond-mat.mes-hall
Observation of the distribution of molecular spin states by resonant quantum tunneling of the magnetization
低于360 mK，铁磁性分子团簇是在纯量子弛豫制度，我们表明，预测的平方根时间弛豫服从，使我们能够开发一种新的方法来观察样品中的分子自旋态分布的演变。我们测量了作用在分子上的磁能偏置H $的统计分布P（H_H）随外加场H的变化。Tunneling最初会导致分子的快速跃迁，从而在P（λ_H）中挖一个洞（在共振条件λ_H = 0附近）。对于小的初始磁化强度值，孔的宽度显示出固有的加宽，这可能是由于核自旋。
1999-01-26 cond-mat.mes-hall
Origin of the fast magnetization tunneling in the single-molecule magnet [Ni(hmp)(tBuEtOH)Cl]4
本文报道了[NixZn 1-x（hmp）（t-BuEtOH）Cl]4（x = 1和0.02）晶体的高频角度依赖EPR数据。x = 1的复合物在低温下表现为单分子磁体，表现出磁滞和异常快速的磁化隧穿。我们发现，这种行为是有关的4阶横向晶体场相互作用，这产生了显着的隧道分裂（~10 MHz）的基态的S = 4系统。四阶各向异性的大小和主导轴向项（D）可以与单个NiII位点处的单离子相互作用（Di和Ei）相关，如针对x = 0.02晶体所确定的。
2005-05-18 cond-mat.mes-hall
Polarization and orbital magnetization in Chern insulators: A microscopic perspective
本文从微观视角推导了陈绝缘体零温基态的极化与轨道磁化表达式，发现其轨道磁化与现代理论存在根本差异，并揭示了微观自由电流密度非零但宏观平均为零的特性。
2023-04-16 cond-mat.mes-hall
Gigantic tunneling magnetoresistance in magnetic Weyl semimetal tunnel junctions
研究了由外尔半金属接触构成的磁性隧道结的隧穿磁电阻效应。我们发现，手征磁化锁定导致一个巨大的隧穿磁电阻比，效果不依赖于自旋过滤的隧道势垒。我们的研究结果表明，在反平行配置的电导是更敏感的磁化波动比在MTJ与正常铁磁体，并预测TMR高达10^4%时，实际的磁化波动占。此外，我们表明，费米弧状态引起的电导的非单调依赖于两个接触的磁化之间的错位角。
2021-03-17 cond-mat.mes-hall
All-optical magnetization control in CrI$_3$ monolayers: a microscopic theory
本文结合第一性原理模拟、半导体Bloch方程和Landau-Lifshitz方程构建微观理论，阐明了利用铁磁单层CrI$_3$中亮激子与晶格磁化的相互作用，实现对样品宏观磁化进行可调的全光学共振控制。
2023-05-21 cond-mat.mes-hall
Tunable Spin Seebeck Diode with Magnonic Spin Tunneling Junction
本文从理论上研究了任意磁化方向的磁振子自旋隧道结中由自旋塞贝克效应引起的自旋波自旋电流。我们表明，MSTJ的功能作为一个\textit{tunable}自旋塞贝克二极管，其中隧道自旋电流可以打开和关闭，通过控制磁化方向的高效率。
2018-11-03 cond-mat.mes-hall
Direct measurement of the tunneling rate of the magnetization in Fe8 via 57Fe nuclear spin-lattice relaxation by strong collision
在0.05- 1.7 K温度范围内，在零外场和小扰动纵向场（$< 1$ T）下，对富集$^{57}$ Fe_8分子团簇的单晶和取向粉末进行了$^{57}$ Fe和$^1$ H弛豫测量。在实验结果的基础上，我们认为在零外场下，核自旋-晶格弛豫（$1/T_1$）机制是由强碰撞机制驱动的，其中$1/T_1$是分子纳米磁体低磁能态非相干隧穿几率的直接量度。直接从$1/T_1$导出的有效隧穿率与$T$和$H$的近似值与基于已知哈密顿量参数的理论估计一致。
2004-10-28 cond-mat.mes-hall
Quantum Tunneling of Magnetization in a Large Molecular Nanomagnet -- Approaching the Mesoscale
Mn 30分子团簇是迄今为止发现的最大的单分子磁体。磁化强度与磁场的测量表明，在低温下的矫顽磁场约为0.5 T。磁化强度衰减实验揭示了Arrhenius行为和0.2 K以下与温度无关的弛豫，诊断了磁化强度通过各向异性势垒的量子隧穿。量子挖孔方法用于建立共振量子隧穿。这些结果表明，体积为15 nm^3、尺寸接近中尺度的大分子纳米磁体仍然可以表现出微观尺度的量子物理学。
2003-06-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Electron-assisted magnetization tunneling in single spin systems
在过去的十年中，表面上单原子的磁激发已经被广泛地实验研究。最近，具有前所未有的磁稳定性的系统开始出现。在这里，我们提出了一个一般的理论研究稀土磁性原子暴露于晶体或配位场的各种对称性和交换散射与电子浴的稳定性。通过分析原子波函数的性质，我们表明，某些对称性和总角动量的组合是固有的稳定对第一次甚至更高阶的相互作用与电子。进一步研究了外加磁场对磁稳定性的影响。
2017-11-09 cond-mat.mes-hall
Quantum tunneling of magnetization in molecular spin
研究了在Redfield主方程下，分子自旋在弱相互作用中磁化强度的量子隧穿。通过设计一个只使用一般哈密顿量的多能级自旋系统的微观模型，并对激发态的二重态/单重态采用定态近似，导出了适用于整个温度域的磁化过程量子隧穿的关键运动方程.从这个方程中，我们发现，在一般情况下，需要三个隧道速率来准确地描述量子隧穿过程。更重要的是，量子隧穿在中温域的行为，存在着非相干和相干量子隧穿之间的过渡也是第一次解开。在低温、高温和/或低磁场下的极限情况也被计算出来，其中一些流行的著名结果被重现。最后但并非最不重要的是，提出了一个新的解释的量子隧穿磁化，我们揭示了这种弛豫过程与驱动阻尼谐振子之间的相似性。
2022-12-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Limitations of the Giant Spin Hamiltonian in Explaining Magnetization Tunneling in a Single-Molecule Magnet
基于S = 4的巨自旋近似（GSA），对Ni4单分子磁体的EPR研究得到了零场分裂（zfs）参数D、B40和B44。实验上的同构Ni掺杂的Zn 4晶体建立Ni（II）离子zfs参数。GSA中的4阶zfs参数是由海森堡相互作用Js1.s2和2阶单离子各向异性之间的相互作用引起的，从而导致更高的躺态混合到S = 4态中。因此，J直接影响在基态的zfs，使其能够通过EPR直接测定。
2006-06-09 cond-mat.mes-hall
Magnetization quantum tunneling at excited levels for a biaxial spin system in an arbitrarily directed magnetic field
理论上研究了双轴晶体对称的单畴铁磁纳米粒子在ZX平面内以任意角度置于外磁场中时，激发能级间磁化强度矢量的量子隧穿.的隧穿频率和衰减率的温度依赖性清楚地显示为每种情况下。
2000-05-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech
Breaking of Coulomb blockade by macrospin-assisted tunneling
具有旋进磁化的磁体将自旋电流泵送到相邻的引线中。作为这种自旋泵浦的特殊情况，进动宏观自旋（磁化）可以帮助电子隧穿。然而，在小的系统中，库仑阻塞效应会阻碍电子的传输。在这里，我们调查的竞争之间的宏自旋辅助隧道和库仑阻塞的最简单的系统，这两种效果满足，即，一个单一的隧道结之间的正常金属和金属铁磁体旋进磁化。结合费米黄金法则、磁化动力学和电荷效应，我们证明了巨自旋辅助隧穿可以软化甚至打破库仑阻塞。这些效应的细节--库仑阻塞的软化和打破--取决于宏观自旋动力学。例如，这允许通过系统的电流-电压特性来测量宏观自旋动力学。它还允许电控制自旋电流。从一般的角度来看，我们的研究结果提供了一个平台，自旋电子学和电子学之间的相互作用的介观尺度。我们期望我们的工作能为更复杂自旋电子系统中的库仑阻塞研究提供基础。
2021-01-07 cond-mat.mes-hall
Spin-parity dependent tunneling of magnetization in single-molecule magnets
单分子磁体有利于在介观水平上研究磁化的量子隧穿。自旋宇称效应是尚未被清楚观察到的基本预测之一。我们预言，如果磁系统的总自旋为半整数（Kramers简并度），量子隧穿在零横向场被抑制，但在整数自旋系统中是允许的。用朗道-齐纳方法测量了隧道劈裂随横向场的变化。通过比较整数和半整数自旋系统的隧穿分裂与横场的关系，建立了自旋宇称相关隧穿。
2001-09-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Spin dynamics of Mn12-acetate in the thermally-activated tunneling regime: ac-susceptibility and magnetization relaxation
在这项工作中，我们研究了Mn 12-醋酸分子的自旋动力学的热辅助隧穿制度。特别是，我们描述了系统中存在一个强大的横向磁场。类似于最近的实验，弛豫时间/速率被发现显示一系列的共振;他们的洛伦兹形状被发现源于隧道。从微观哈密顿量开始计算动态磁化率$χ(w)$，并且共振结构也在$χ(w)$中表现出来。类似于最近报道的另一种分子磁体，Fe 8，我们发现振荡的弛豫率作为横向磁场的函数时，该字段是沿着硬轴的分子。这种现象是由于几何或Berry相位的干涉。我们建议磁化率实验进行强横向磁场研究这些振荡和更好地解决尖锐的卫星峰的弛豫率。
2000-05-19 cond-mat.mes-hall
Quantum tunneling of magnetization in lanthanide single-molecule magnets, bis(phthalocyaninato)terbium and bis(phthalocyaninato)-dysprosium anions
在0.04 K下测量了[（Pc）2TbIII0.02YIII0.98]^TBA+和[（Pc）2DyIII0.02YIII0.98]^TBA+（Pc：酞菁，TBA：四丁基铵）单晶的磁化强度与磁场的关系. [（Pc）2TbIII]配合物是第一个镧系单分子磁体，具有清晰的阶梯状结构，这归因于电子和核自旋系统的纠缠态之间的共振量子隧穿。
2005-06-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Itinerant Nature of Atom-Magnetization Excitation by Tunneling Electrons
我们对Cu（111）表面上的单个Fe原子进行了单原子磁化曲线（SAMC）测量和非弹性扫描隧道谱（ISTS）。SAMCs显示出较宽的磁矩分布，平均值为$\unit[3.5]{μ_{\rm B}}$。ISTS揭示了具有$\unit[200]{fsec}$的寿命的磁化激发，其在施加$\unit[12]{T}$的磁场时减小两倍。实验观察到的定量解释的磁化激发到巡回电子系统的Stoner模式的衰减所示的新开发的理论建模。
2010-11-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Nuclear Spin Driven Quantum Tunneling of Magnetization in a New Lanthanide Single-Molecule Magnet: Bis(phthalocyaninato)holmium anion
首次测量了[（Pc）_2Ho]-TBA ~+（Pc：酞菁，TBA：四丁基铵）稀单晶在亚开尔文温度范围内的磁滞回线。观察到特征阶梯状结构，表明磁化量子隧穿（QTM）的发生，这是SMM的特征。在新的镧系SMM中的量子过程是由于电子和核自旋系统的纠缠态之间的共振量子隧穿，这是一个本质上不同于那些已知的过渡金属簇SMM的机制。在镧系复杂系统中也首次观察到了二体量子过程的证据。
2005-06-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Bias voltage controlled magnetization switch in ferromagnetic semiconductor resonant tunneling diodes
我们预测，居里温度的铁磁共振隧穿二极管会突然下降，约2倍，当下游的化学势低于量子阱共振能量。这个属性如下从基本量子输运理论的概念结合了平均场描述的稀磁半导体铁磁性。我们说明了这种效果，通过求解耦合非平衡格林函数，磁平均场，和静电泊松方程自洽预测的偏置电压和温度依赖的模型系统的磁化强度。
2004-10-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Unified framework of the microscopic Landau-Lifshitz-Gilbert equation and its application to Skyrmion dynamics
本文基于非平衡格林函数建立微观LLG方程的统一框架，涵盖多种极限情形，并应用于量子参数泵浦驱动的斯格明子动力学模拟。
2023-10-13 cond-mat.mes-hall
Magnetoelectric polarizability: A microscopic perspective
我们扩展了一个场论方法的电子电荷电流密度响应的晶体系统的调查任意施加的电磁场。该方法导致引入微观极化和磁化场，以及自由电荷和电流密度，其动力学描述的格点规范理论。这些量的空间平均值构成宏观电动力学的场。我们实现这一形式主义研究一类绝缘体的轨道电子响应施加均匀直流电和磁场在零温度。到一阶，在所施加的领域，自由电荷和电流密度消失，因此系统的响应的特点是由一阶修改的微观极化和磁化场。与微观极化（磁化）场的偶极矩相关联的是宏观极化（磁化），为此我们提取了各种响应张量。我们着重研究了轨道磁电极化率张量，并从“现代极化和磁化理论”中找到了公认的表达式。“由于我们的结果是基于微观场的空间平均值，因此我们可以从微观理论的角度确定对OMP张量的不同贡献，并且我们建立了可以扩展到有限频率的一般框架。
2020-07-23 cond-mat.mes-hall
Thermodynamics and Spin Tunneling Dynamics in Ferric Wheels with Excess Spin
我们从理论上研究了一类与铁轮、反铁磁环系统密切相关的磁环的热力学性质和自旋动力学，其中Fe（III）离子之一被掺杂离子取代以产生过量自旋。利用相干态自旋路径积分形式，我们导出了系统在磁场存在下的有效作用量。我们计算了磁化强度和隧道劈裂对磁场的函数依赖关系，并表明自旋哈密顿量的参数可以从磁化强度曲线中推断出来。我们研究了这些系统的自旋动力学，并表明量子隧道的尼尔矢量也导致隧道的总磁化。因此，自旋关联函数示出了Neel矢量隧穿的特征，并且电子自旋共振（ESR）技术或AC磁化率测量可以用于测量隧穿和退相干速率。我们比较我们的结果与精确对角化研究小环系统。我们的结果可以很容易地推广到广泛的一类纳米磁体，如铁蛋白。
2001-07-02 cond-mat.mes-hall
Influence of antisymmetric exchange interaction on quantum tunneling of magnetization in a dimeric molecular magnet Mn6
我们目前的单分子磁体Mn 6的磁化测量，揭示了各种隧道跃迁与巨自旋描述不一致。我们提出了一个二聚体模型的分子与两个耦合的自旋S=6，其中包括晶体场各向异性，对称海森堡交换相互作用，反对称Dzyaloshinskiii-Moriya交换相互作用。我们表明，这种简化的分子模型解释了实验观察到的隧道跃迁和自旋之间的反对称交换相互作用引起属于不同的自旋多重态之间的隧穿过程。
2008-10-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Spin Torque in Anisotropic Tunneling Junctions
从理论上研究了在界面自旋轨道相互作用（SOI）存在的情况下，磁性隧道结中的自旋输运。由于界面SOI的存在，即使在没有外部自旋极化器的情况下，也可以在SOI中产生二阶电流驱动的自旋矩。该扭矩具有两个分量，面内和垂直于旋转平面，其可以诱导电流驱动的{ \em磁化切换}从面内到面外配置或{ \em磁化旋进}，类似于自旋阀中的自旋转移扭矩。因此，似乎可以通过改变偏置电压或在界面处电修改SOI来控制磁化稳定状态和动态。
2011-10-16 cond-mat.mes-hall
Microscopic Theory of Current-Spin Interaction in Ferromagnets
基于微观模型计算，对导电铁磁体中磁化动力学与电流的相互作用进行了理论研究。首先，磁化动力学（自旋扭矩）的电流的影响进行了研究，特别注意的“耗散”扭矩所产生的自旋弛豫过程的传导电子。接下来，给出了“自旋动力”的分析，即，由于磁化动力学，这是对自旋扭矩的反应，自旋相关的“电压”的产生。最后，提出了一个统一的描述这些影响的尝试。
2009-12-09 cond-mat.mes-hall
Tunneling magnetoresistance in ensembles of ferromagnetic granules with exchange interaction and random easy axes of magnetic anisotropy
考虑颗粒间的交换作用，研究了具有随机易磁化轴磁各向异性的铁磁颗粒系综中的隧穿磁电阻。结果表明，由于交换相互作用的磁阻是有效地从磁化解耦，即最强的负磁阻可以观察到在磁场的磁化几乎饱和。在一定条件下，在一定的磁场下，磁电阻的符号可以反转，隧穿磁电阻可以变为正。我们的理论与测量的磁电阻在集成的Fe颗粒在SiCxNy矩阵。
2020-12-13 cond-mat.mes-hall
Tunneling Planar Hall Effect in Topological Insulators: Spin-Valves and Amplifiers
我们研究了三维拓扑绝缘体表面单个铁磁势垒的隧穿。在沿偏置方向的磁化分量的存在下，隧穿平面霍尔电导（TPHC），横向于所施加的偏压，开发。静电控制的障碍，使一个巨大的霍尔角，与TPHC超过纵向隧穿电导。通过改变面内磁化方向，可以改变纵向和横向微分电导的符号，而不会在拓扑表面状态中打开间隙。因此，拓扑绝缘体/铁磁结中的输运可以从简单的自旋阀急剧改变为放大器。
2016-10-14 cond-mat.mes-hall
Microscopic origin of molecule excitation via inelastic electron scattering in scanning tunneling microscope
扫描隧道显微镜诱导发光是近年来发展起来的一种测量单分子水平上分子性质的有力工具。快速的实验进展远远领先于理解观察到的现象的理论努力。这样的无能导致在定量分配的荧光光谱的结构和动力学的单个分子的观察到的特征的显着困难。本文致力于揭示扫描隧道显微镜中隧穿电子非弹性散射激发分子的微观起源。目前的理论解释了所观察到的大光子计数之间的不对称性的分子发光强度在正负偏压。
2020-03-16 cond-mat.mes-hall quant-ph
Indication for macroscopic quantum tunneling below 10 K in nanostructures of SrRuO3
研究了巡游铁磁体SrRuO 3（Tc~150 K）纳米结构的磁化反转。我们发现，到10 K的磁化反转是由热激活为主。从2 - 10 K，磁化反转变得与温度无关，提高了由宏观量子隧穿（MQT）主导的反转的可能性。一个10 K的交叉MQT是一致的，与非常大的各向异性场（~7 T）的SrRuO 3。
2012-11-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Spin filter effect at room temperature in GaN/GaMnN ferromagnetic resonant tunneling diode
研究了发射极和量子阱层均为铁磁GaMnN材料的共振隧穿二极管在无外加磁场作用下的自旋电流极化。为此，我们应用自洽的Wigner-Poisson方法，研究了铁磁层中平行和反平行磁化排列的自旋极化效应。计算结果表明，反平行磁化对自旋过滤器的工作更为有利，在低温下产生全自旋电流极化，在室温下产生35%的自旋电流极化.
2013-01-28 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
The current magnetization hypothesis as a microscopic theory of the Ørsted magnetic field induction
传导电流的导线将产生圆形磁场（奥斯特磁场），其可以使用麦克斯韦-安培方程来计算。对于具有宏观尺度的直径的导线，麦克斯韦-安培方程是一个既定的物理定律，可以再现一系列实验观察结果。这个方程的一个关键含义是，奥斯特磁场的感应只是电荷位移的结果。在[J. Mag. Mag. Mat. 504，166660（2020）]（将被称为当前磁化假设（CMH））。目前的工作建立计算，使用简化的线模型，CMH再现的麦克斯韦-安培方程的结果，一个正方形的截面的电线。我证明CMH可以解决观察到的感应磁场与纳米线中Maxwell-Ampere方程预测的感应磁场之间的明显矛盾，如[Phys. Rev. B 99，014436（2019）]中所报道的。CMH表明，这种矛盾的一个可能的原因是在导体中的非导电表面层的存在。
2021-09-17 cond-mat.mes-hall
Microscopic theory of single-electron tunneling through molecular-assembled metallic nanoparticles
我们提出了一个微观理论的单电子隧穿通过金属纳米粒子连接到电极通过分子桥。它结合了电子输运通过分子结的理论与纳米粒子上的充电动力学的描述。我们应用该理论研究单电子隧穿通过金纳米颗粒连接到金电极通过两个代表性的苯为基础的分子。我们使用基于第一性原理的非平衡格林函数理论计算了纳米颗粒和连接分子之间的电荷转移引起的纳米颗粒上的背景电荷、分子结的电容和电阻。我们证明了各种各样的传输特性，可以通过“工程”的金属分子相互作用。
2003-12-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Klein tunneling of Weyl magnons
与外尔半金属类似，在磁性材料中，磁振子带可以容纳外尔点，在其周围的玻色子激发被称为外尔磁振子。在这里，我们研究了外尔磁振子的克莱因隧穿，在此过程中，外尔磁振子隧道通过一个高势垒。具体地说，我们研究了准一维磁线中外尔磁振子所携带的磁化电流，在磁线的中间施加一个门磁场以产生一个势垒。传输概率的计算和Landauer-Büttiker形式主义是用来找到磁化电流。各种类型的外尔磁振子被认为是，包括各向同性，倾斜，和双外尔磁振子。与外尔半金属不同，外尔半金属中费米子统计占主导地位，并且由于法布里-珀罗共振，电流随栅极场振荡，这里玻色分布模糊了振荡。我们发现，外尔锥的倾斜使Klein隧穿产生的磁化电流减小，而对于双外尔磁振子，Klein隧穿在二次色散方向上不存在，而在线性色散方向上增强.我们的结果表明，由于不同的统计，磁振子的电流-电压特性的行为是相当不同的电子，虽然单粒子的属性，如传输概率，是相同的外尔玻色子和外尔费米子。
2019-09-09 cond-mat.mes-hall
Anisotropic tunneling magnetoresistance and tunneling anisotropic magnetoresistance: spin-orbit coupling in magnetic tunnel junctions
研究了自旋轨道相互作用对铁磁/半导体/正常金属隧道结隧穿磁电阻的影响。隧道各向异性磁电阻（TAMR）的解析表达式内推导出的近似中的磁电阻的磁化方向上的依赖性的铁磁体起源于Bychkov-Rashba和Dresselhaus自旋轨道耦合出现在结界面和隧道区之间的干扰。我们还研究了铁磁/半导体/铁磁隧道结的输运性质，表明在这种结构中，自旋轨道相互作用不仅导致TAMR效应，而且导致常规隧道磁电阻（TMR）的各向异性。由此产生的各向异性隧穿磁电阻（ATMR）依赖于铁磁体中的绝对磁化方向。在所提出的模型中，取决于铁磁体的磁化方向，Bychkov-Rashba和Dresselhaus自旋轨道耦合的相互作用在铁磁体/超导导体界面处产生透射和反射自旋速率之间的差异，这导致费米表面处的各向异性局域态密度以及TAMR和ATMR效应。本文给出了Fe/GaAs/Fe隧道结的模型计算。此外，基于相当普遍的对称性考虑，我们推导出的形式的磁阻依赖于在铁磁体的磁化的绝对取向。
2008-07-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
1500-fold Tunneling Anisotropic Magnetoresistance in a (Ga,Mn)As stack
报道了在外延生长的（Ga，Mn）As/GaAs/（Ga，Mn）As结构中发现的超巨隧穿各向异性磁电阻效应。这种效应产生于铁磁半导体的电子结构对磁化方向的强烈依赖，而不是接触的平行或反平行排列。这种效应的关键新颖自旋电子学特征是：（i）正常和反向自旋阀状信号;（ii）垂直于界面的磁场的大的非滞后磁阻;（iii）极值电阻的磁化取向通常不与磁易轴和磁难轴对齐。(iv)在低偏压和温度下，效应会大幅放大。
2004-08-25 cond-mat.mes-hall
Dynamical Monte Carlo investigation of spin reversals and nonequilibrium magnetization of single-molecule magnets
在本文中，我们结合热效应和Landau-Zener（LZ）量子隧穿效应在一个动态的Monte Carlo（DMC）框架，产生令人满意的磁化曲线的单分子磁体（SMM）系统。我们使用巨自旋近似的SMM自旋，并考虑定期晶格的SMM磁偶极相互作用（MDI）。我们计算自旋反转概率从热激活势垒跨越，直接LZ隧穿，和热辅助LZ隧穿在扫描磁场的存在下。我们做了系统的DMC模拟Mn $_{12}$系统与不同的温度和扫描速率。我们的模拟结果在低温磁化曲线中产生了明显的台阶结构，并且我们的结果表明，在3 K附近的高温下，热激活势垒跨越成为主导，而在中温下，热辅助隧穿起着重要的作用。这些与在易磁化轴和施加的磁场之间存在小的错位的情况下在良好的Mn $_{12}$样品（具有较少的无序）上的相应实验结果一致，因此我们的磁化曲线是令人满意的。此外，我们的DMC计算结果表明，在热效应的作用下，MDI对LZ隧穿过程有重要影响，但当温度接近3 K时，MDI和LZ隧穿在决定磁化曲线时都让位于热激活势垒跨越效应.这种DMC方法可以应用于其他SMM系统，并可用于研究SMM系统的其他性质。
2010-09-19 cond-mat.mes-hall physics.comp-ph
Resonant Tunneling Anisotropic Magnetoresistance Induced by Magnetic Proximity
我们揭示了Rashba自旋轨道耦合和邻近诱导磁化之间的相互作用，在二维电子气中导致特殊的输运性质和大的各向异性的磁阻。虽然相关的隧穿各向异性磁阻（TAMR）之前已经被广泛研究，我们预测的效果与不同的起源所产生的共振条件的演变与磁化的面内旋转，并具有更大的幅度。隧穿中的共振来自散射态的自旋-宇称-时间对称性。然而，这种对称性通常不存在于系统本身，并且仅在某些参数值下出现。在邻近的三维拓扑绝缘体（TI）的拓扑表面态中没有共振行为，TAMR测量可以很容易地将它们与许多TI固有的经常被误解的平凡的Rashba样态区分开来。
2020-08-24 cond-mat.mes-hall
Negative tunneling magnetoresistance by canted magnetization in MgO/NiO tunnel barriers
通过测量隧道磁电阻和X射线磁圆二色性（XMCD），研究了在磁性隧道结中MgO势垒和铁磁电极之间插入超薄NiO层对隧道磁电阻的影响。磁电阻对偏置电压表现出很高的不对称性，在2.8K时出现负值-16%。我们将此归因于通过XMCD观察到的NiO层中的非共线自旋结构的形成。由于交换作用，界面Ni原子的磁矩相对于易磁化轴发生倾斜，且倾斜角随NiO厚度的增加而减小。非共线自旋密度泛函理论进一步支持了实验观测。
2011-03-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Resonant Spin Tunneling in Randomly Oriented Nanospheres of Mn$_{12}$ Acetate
我们报告了随机取向的分子磁体纳米球中共振自旋隧穿的测量和理论分析。制备了$_{12}$醋酸锰非晶纳米球，并通过化学、红外、透射电镜、X射线和磁性等方法对其进行了表征。磁性测量揭示了尖锐的隧道峰的磁场导数的磁化强度，发生在典型的共振场值为锰$_{12}$醋酸盐。理论分析，解释这些意见。我们认为，共振自旋隧道的分子磁体可以建立在粉末样品中，而不需要一个单一的晶体和不对齐的分子的易磁化轴。这通过重新分析Mn $_{12}$乙酸盐的非取向微米尺寸晶体的粉末样品的旧数据来证实。我们的研究结果可以大大简化新合成的分子磁体中量子自旋隧穿候选者的选择。
2014-08-22 cond-mat.mes-hall
Spin-Noise and Damping in Individual Metallic Ferromagnetic Nanoparticles
我们介绍了一个高度敏感和相对简单的技术来观察单个镍纳米粒子的磁化运动，在毫开尔文温度下的电子隧穿电荷传感的基础上。通过纳米粒子的顺序电子隧穿驱动非平衡磁化动力学，这引起了我们实时测量的有效电荷噪声。在自由自旋扩散区，电子和磁化强度处于细致平衡状态，我们观察到磁阻尼时间随磁场的变化呈现出一个峰值，其最长阻尼时间为$\simeq 10$ ~ ms。
2017-11-14 cond-mat.mes-hall
Microscopic Theory for the Markovian Decay of Magnetization Fluctuations in Nanomagnets
我们提出了一个微观理论的声子驱动的衰减的磁化强度波动在一个广泛的类的纳米磁体，其中的主导能量是由各向同性交换和/或单轴各向异性。基于Zwanzig-Mori投影形式主义，该理论揭示了磁化涨落由一个单一的衰减率$ω_c$，我们进一步确定与相关的自能的零频率部分。从剩余的慢自由度的动态解耦归因于守恒定律和能谱的离散性，并解释了几十年来无所不在的单指数衰减的磁化强度，如实验所观察到的。一个物理上透明的解析表达式$ω_c$的推导，突出了三个具体的机制，迄今为止已知的纳米磁体的减速效果。
2007-10-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.other
Phonoemissive Spin Tunneling in Molecular Nanomagnets
提出了一种新的机制，如\Fe 8分子纳米磁体的磁化反转。在这个过程中，自旋从一个易磁化方向附近的最低态隧穿到相反易磁化方向附近的第一激发态，随后随着声子的发射而衰变到第二易磁化方向，或者它首先发射声子，然后隧穿到最终态。这种机制是可以想象的最简单的机制，它允许在存在纵向磁场的情况下磁化弛豫，该纵向磁场如此之大，以至于核自旋环境不能吸收能量守恒所需的能量。它被提出作为理解磁化重轴和Landau-Zener-Stückelberg实验的一种方式。计算了所需的费米黄金法则速率和自旋翻转速率，发现这些速率低了几个数量级。因此，在实验中磁弛豫的理解仍然是一个悬而未决的问题。
2011-10-15 cond-mat.mes-hall
Effect of magnetization on the tunneling anomaly in compressible quantum Hall states
已知电子隧穿到二维电子系统中在低偏压下表现出异常，其中隧穿电导由于多体相互作用效应而消失。最近的实验已经测量了半填充朗道能级的两个副本之间的这种异常，作为面内磁场的函数，他们认为增加自旋极化驱动更深的抑制隧穿。在这里，我们提出了一个理论的隧道异常的两个副本之间的部分自旋极化Halperin-Lee-Read状态，我们表明，传统的描述的隧道异常，基于库仑自能注入的电荷包，是不符合实验观察。我们建议，实验是在一个不同的制度，以前没有考虑，其中的电荷扩散行动是由复合费米子的可压缩性。
2018-06-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el quant-ph
Theory of huge tunneling magnetoresistance in graphene
我们从理论上研究了由两个平行铁磁体调制的石墨烯单层中的自旋无关隧穿磁电阻效应。对于平行磁化结构，在透射谱中可以观察到克莱因隧穿，但在特定的斜入射角。对于反平行磁化结构，传输可以被铁磁体提供的磁电势垒阻挡。这种传输差异导致巨大的磁阻比，并且可以通过包含电势垒来调谐。
2008-05-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Microscopic polarization and magnetization fields in extended systems
我们引入微观极化和磁化场在每个网站的扩展系统，以及自由电荷和电流密度场与电荷运动从网站到网站，通过采用晶格规范方法的基础上一组正交轨道与每个网站。这些微观领域的定义使用单粒子电子格林函数，并在任意频率的电磁场的激励下，其演化方程涉及的电场和磁场，而不是标量和矢量势。如果这些位置彼此相距很远，我们就恢复了孤立原子的极限。对于一个无限的晶体，我们选择的轨道是最大本地化的Wannier函数，并在长波长的限制，我们恢复预期的线性响应的绝缘体，包括零频率的横向电导率的拓扑非平凡绝缘体。对于拓扑平凡的绝缘体，我们恢复了预期的表达式的宏观极化和磁化的基态，并发现在任意频率的激励的线性响应是唯一的微观极化和磁化场。对于非常一般的光学响应计算的微观领域必须满足电荷守恒，即使在基础截断，并不遭受在零频率的假发散，可以困扰响应计算使用其他方法。
2019-06-20 cond-mat.mes-hall physics.optics
Theory of digital magneto resistance in ferromagnetic resonant tunneling diodes
我们提出了一个由两个串联的共振隧穿二极管组成的铁磁自旋电子系统。一个二极管是双金属的，而另一个包括铁磁发射极和量子阱。使用自洽相干输运模型，我们表明，铁磁二极管的电流-电压特性可以强烈调制通过改变发射极和量子阱中的磁化的相对取向，分别。通过相对磁化角的连续变化，总电阻呈现离散跳变，实现数字磁阻。发射极的费米能级和相对磁化取向之间的相互作用允许在低电压下将铁磁二极管的电流电压特性从欧姆调整到负微分电阻状态。
2006-12-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.other
Effects of uniaxial pressure on the quantum tunneling of magnetization in a high-symmetry Mn12 single-molecule magnet
单分子磁体的对称性决定了它们的自旋量子动力学，从而影响这些系统如何通过磁化的量子隧穿（QTM）松弛。通过降低系统的对称性，通过施加磁场或单轴压力，可以修改这些动力学。我们报告测量的高对称性[Mn 12 O 12（O2 CMe）16（MeOH）4]MeOH单分子磁体的结晶样品的磁化动力学作为施加的单轴压力的函数平行或垂直于样品的“易”磁化轴。在1.8和3.3 K之间的温度下，磁滞回线表现出特征的阶梯状功能，信号QTM的发生。在原位对样品施加单轴压力后，QTM阶跃的幅度和场位置都发生了变化。观察到的步骤的幅度增长作为一个函数的压力在两种安排的压力，而施加压力沿（垂直于）样品的易轴引起的共振隧穿场增加（减少）。这些观察结果进行了比较，其中系统的哈密顿参数改变的模拟。从这些比较中，我们确定，平行的压力引起的变化，二阶轴向各向异性参数以及四阶轴向或四阶横向参数，或两者兼而有之。此外，我们发现，垂直于易磁化轴施加的压力诱导的菱形各向异性E ~ D/2000每kbar，可以理解为来自分子的破坏性畸变。
2017-05-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.other
Decoupling environmental modes from tunneling electrons in a partially wet phase molecular mechanically controllable break junction
本文提出了在环境条件下的量子效应。苯二硫醇（BDT）分子或四氢呋喃（THF）分子用作从机械可控断裂结桥接金电极的阻挡分子。很长时间以来，人们都知道结的环境与传导耦合。利用微观流体层，实际上可以影响这种耦合。电极-分子-电极结构衬有THF流体的微观层，也称为部分湿相。这有效地将电极-分子-电极系统与该系统外部的环境模式解耦。对相干性和量子干涉的影响是例外的。
2021-09-21 cond-mat.mes-hall
Classical and quantum magnetization reversal studied in nanometer-sized particles and clusters
纳米尺寸的磁性颗粒已经产生了持续的兴趣，因为研究它们的性质已经被证明是科学和技术上非常具有挑战性的。本文综述了单畴粒子、团簇和分子团簇磁化反转的重要理论和实验结果。第1节简要回顾了常用的测量技术。其中，电输运测量、霍尔探针和微型SQUID技术似乎是最方便的低温测量技术。第2节讨论了零开尔文下单畴粒子的磁化反转机制。温度对磁化反转的影响在第3节中报告。最后，第4节表明，对于非常小的系统或非常低的温度，磁化可以通过量子隧穿反转。经典物理和量子物理之间的边界已经成为一个非常有吸引力的研究领域。本节讨论了详细的测量结果，这些测量结果表明，分子磁体提供了一个独特的机会来探索大而有限的自旋的量子动力学。然后，我们讨论了纳米粒子中的隧穿，并展示了如何在低温下给出它们的量子特性的明确证明。
2001-01-09 cond-mat.mes-hall
Resonant Tunneling in Truly Axial Symmetry Mn12 Single-Molecule Magnets: Sharp Crossover between Thermally Assisted and Pure Quantum Tunneling
自旋基态S = 10的真正轴对称Mn 12-tBuAc分子纳米磁体的磁化强度测量显示共振隧穿。该化合物具有与Mn 12-Ac相同的磁各向异性，但分子更好地分离，晶体具有更少的无序和更高的对称性。在几个温度下的磁滞回线测量揭示了一个很好的解决步骤精细结构，这是由于激发态的水平交叉。所有的阶跃位置都可以用一个简单的自旋哈密顿量来模拟。热辅助和纯量子隧穿之间的交叉可以用前所未有的细节来研究。
2005-08-19 cond-mat.mes-hall
Large Tunneling Anisotropic Magnetoresistance mediated by Surface States
利用扫描隧道显微镜研究了低温下hcp Co厚膜的隧穿各向异性磁电阻效应。在约-350 mV处，发现高达30%的强TAMR，具有特征电压依赖性和符号反转。借助\textit{ab initio}计算，TAMR可以追溯到自旋极化的占据表面态，该占据表面态经历强的自旋-轨道相互作用，导致磁化方向依赖于与体态的杂化。
2018-01-06 cond-mat.mes-hall
Antiferromagnetic coupling across silicon regulated by tunneling currents
我们报告的增强反铁磁耦合外延Fe/Si/Fe结构的电压驱动的自旋极化隧穿电流。使用弹道电子磁显微镜，我们建立了热电子集电极电流反映磁化取向和磁电流超过200%，在室温下。对应于平行排列的磁化的集电极电流的饱和磁场随着隧穿电流而上升，从而证明了反平行排列的稳定性和增加的反铁磁耦合。我们将反铁磁耦合的增强与隧穿电子介导的局域动态自旋力矩联系起来
2011-09-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
