Magnetoresistance of single-domain ferromagnetic particles
我们已经进行了单域,亚微米椭圆形镍粒子的磁阻测量,在液氦温度下使用四探针几何形状的双探针。在最小的颗粒中,磁阻显示出与各个畴的切换相关的急剧跳跃。利用各向异性磁阻模型,我们可以重建磁滞回线的归一化磁化。零外加磁场中的剩余磁化强度通常比饱和磁化强度小15%。磁化的这种弛豫可能是由于颗粒中的表面效应或晶粒结构。
2001-05-07 cond-mat.mes-hall
Spin polarization and magnetoresistance through a ferromagnetic barrier in bilayer graphene
我们研究了自旋相关的输运通过磁性双层石墨烯纳米结配置为二维正常/铁磁/正常结构,其中栅极电压施加在铁磁石墨烯层上。在四带哈密顿量的基础上,利用Landauer Butikker公式计算了零温下的电导。对于双层石墨烯铁磁层的平行结构,其能带结构为金属能带结构,自旋极化在共振态附近达到最大值;而对于反平行结构,纳米结表现为半导体结构,不存在自旋过滤。因此,通过改变铁磁石墨烯的结构,特别是在带隙周围,可以实现巨大的磁阻。
2012-11-12 cond-mat.mes-hall
Magnetoresistance of individual ferromagnetic GaAs/(Ga,Mn)As core-shell nanowires
我们调查,角度依赖,磁电阻(MR)的个人自组装的铁磁GaAs/(Ga,Mn)As核壳纳米线在低温下。MR迹线的形状和在运输中观察到的强各向异性可以归因于负磁阻效应和强单轴各向异性的相互作用,磁易磁化方向指向沿线轴。基于通常用于描述铁磁共振现象的有效磁场的概念,可以通过定量分析来很好地描述磁阻。我们调查的纳米线表现出单轴各向异性,这是约5倍以上的应变诱导的各向异性光刻制备的(Ga,Mn)As条纹。
2011-10-25 cond-mat.mes-hall
Negative differential conductance and magnetoresistance oscillations due to spin accumulation in ferromagnetic double-island devices
在顺序隧穿机制下,对磁性双岛器件中自旋相关的电子输运进行了理论研究。电流和隧道磁阻作为偏置电压和自旋弛豫时间的函数在岛进行了分析。结果表明,岛上的自旋积累和充电效应的相互作用导致微分电导和隧道磁阻的周期性修改。对于一个足够长的自旋弛豫时间,调制与隧道磁阻和微分电导的符号的周期性振荡。
2006-01-04 cond-mat.mes-hall
Anisotropic magnetoresistance and anisotropic tunneling magnetoresistance due to quantum interference in ferromagnetic metal break junctions
我们测量的低温电阻的坡莫合金断开结的接触尺寸和磁场角的函数,在施加的磁场足够大,饱和的磁化。对于纳米尺度的金属接触和隧穿器件,我们观察到大的电阻随角度的变化,高达25%的隧穿制度。磁阻的模式是敏感的几个mV的规模上的偏置的变化。我们解释的效果,由于量子干涉的电导波动的后果。
2006-06-30 cond-mat.mes-hall
Tunnel magnetoresistance of quantum dots coupled to ferromagnetic leads in the sequential and cotunneling regimes
我们研究了弱耦合量子点与共线磁化方向的铁磁导线之间的电子输运。隧道耦合强度的第一和第二阶的隧道贡献被考虑在内。我们分析了隧道磁阻(TMR)的线性和非线性响应的所有组合,在或关闭共振,与偶数或奇数的点电子数。不同的输运和自旋积累机制导致不同的TMR行为。
2005-07-15 cond-mat.mes-hall
Robust magnetotransport in disordered ferromagnetic kagome layers with quantum anomalous Hall effect
对无序铁磁可果美层的磁输运性质进行了数值研究。我们发现在可果美层状材料(如Fe $_3$ Sn $_2$,Co $_3$ Sn $_2$ S $_2$,和Mn $_3$ Sn)中可以实现大的畴壁磁电阻或负磁电阻,表现出量子反常霍尔效应.戈薇层表现出强烈的磁各向异性和大的磁阻取决于它们的磁织构。这些畴壁磁阻预计将是强大的,对无序和观察无关的畴壁厚度,在铁磁金属中的常规畴壁磁阻。
2019-10-15 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
Anomalous Hall-like transverse magnetoresistance in Au thin films on Y$_3$Fe$_5$O$_{12}$
铂与磁性绝缘体接触时的异常霍尔信号是常见的观测结果,可以用邻近磁化或自旋霍尔磁阻来解释。在这项工作中,纵向和横向的磁阻测量的纯金薄膜上的亚铁磁绝缘体Y $_3$ Fe $_5$ O $_{12}$(钇铁石榴石,YIG)。我们发现,无论是纵向和横向的磁阻有定量一致的缩放YIG/Au和YIG/Pt参考系时,应用自旋霍尔磁阻框架。由于磁邻近效应而引起的反常霍尔效应的贡献是不明显的。
2018-11-14 cond-mat.mes-hall
Very large magnetoresistance in lateral ferromagnetic (Ga,Mn)As wires with nanoconstrictions
我们已经制作了(Ga,Mn)As纳米结构,其中畴壁可以被钉扎由亚10 nm的收缩。通过形状各向异性的控制,我们可以将收缩区两侧的区域切换为平行或反平行磁化。所有样品都表现出正的磁电阻,与畴壁陷阱相一致。对于金属样品,我们发现高达8%的磁阻,这可以从自旋积累来理解。在样品中,由于在收缩耗尽,隧道势垒形成,我们观察到高达2000%的磁阻。
2003-08-19 cond-mat.mes-hall
Disentangle magnon magnetoresistance from anisotropic and spin Hall magnetoresistance in NiFe/Pt bilayers
采用惠斯通电桥方法,系统地研究了NiFe/Pt双层膜在变温外场下的非线性磁电阻效应。我们成功地解开了磁振子磁电阻从其他类型的磁电阻的基础上不同的温度和磁场的依赖性。自旋霍尔/各向异性和磁振子磁电阻都包含sine phi和sine 3 phi分量,其中phi是电流和磁化强度之间的角度,但它们表现出不同的场和温度依赖性。在特定的磁场下,不同类型的磁阻之间的竞争导致正弦3 φ分量的符号反转,这是以前没有报道过的。所建立的唯象模型能够解释不同层厚的NiFe/Pt和NiFe/Ta样品的实验结果。我们的研究结果表明,不同类型的磁电阻特性的电荷自旋相互转换过程中的磁性异质结构时,解开的重要性。
2019-08-30 cond-mat.mes-hall
Mean-free path effects in magnetoresistance of ferromagnetic nanocontacts
我们研究了平均自由程对铁磁纳米接触磁阻的影响。对于大多数参数的组合,磁阻随着接触横截面的增加而单调减小。然而,对于一定的参数选择的计算显示非单调的行为的区域中的接触的直径变得可比的平均自由程的电子的磁阻。我们将这种效应归因于纳米接触附近不同的传导机制:一个自旋投影的电子弹道,同时扩散其他。此外,在异质接触中的体平均自由路径的自旋不对称性的某些组合下,磁阻可以是几乎恒定的,或者甚至可以随着接触直径的增加而增长。因此,我们的计算提出了一种方法来寻找材料参数的组合,其中高磁阻不仅可以在纳米尺寸的接触,而且可以在更大的横截面的纳米接触,可以更容易地与当前的技术制造。材料参数接近于Mumetal-Ni异质接触的磁电阻的试算结果与实验数据符合得令人满意。
2008-02-11 cond-mat.mes-hall
Detecting domain wall trapping and motion at a constriction in narrow ferromagnetic wires using perpendicular-current giant magnetoresistance
提出了一种利用电流垂直面(CPP)巨磁电阻(MR)探测窄铁磁层中俘获畴壁的存在和运动的通用方法。由于CPP电流被限制在畴壁俘获区,所以CPP-MR对畴壁微小运动的响应增强。我们使用一个坡莫合金/铜/坡莫合金自旋阀的形状长,约500 nm宽的线与收缩(缺口)附近的中间,作为一个头对头域壁的捕获网站。两种不同的缺口形状进行了研究,主要是在4.2 K,但也在295 K。
2004-07-21 cond-mat.mes-hall
Spin-dependent Quantum Interference in Single-Wall Carbon Nanotubes with Ferromagnetic Contacts
本文报道了在单壁碳纳米管与高透明铁磁电极接触时自旋感生磁电阻效应的实验观察。在线性制度的自旋诱导的磁阻振荡与栅极电压在定量协议的计算的基础上的Landauer-Buttiker模型为独立的电子。与这种解释相一致,我们发现偏置引起的振荡的自旋诱导的磁电阻信号的尺度上的纳米管中的水平间距的证据。在较高的偏压下,自旋感生磁电阻消失,因为从铁磁电极注入的有效自旋极化急剧下降。
2006-06-18 cond-mat.mes-hall
Unidirectional spin Hall magnetoresistance in topological insulator/ferromagnetic layer heterostructures
拓扑绝缘体中的大自旋轨道耦合导致螺旋自旋织构的狄拉克表面态,这对拓扑自旋电子学是有吸引力的。这些状态在室温下对近端磁矩产生有效的自旋轨道转矩。然而,基于这种切换的存储器或逻辑自旋器件需要非最佳的三端子几何结构,其中两个端子用于写入电流,一个端子用于读取器件的状态。一个替代的两个终端设备的几何形状是现在可能的,利用最近发现的单向自旋霍尔磁电阻在重金属/铁磁双层和(在低温下)在磁性掺杂的拓扑绝缘体异质结构。我们报告的观察单向自旋霍尔磁电阻在技术相关的设备的几何结构,结合了传统的铁磁金属的拓扑绝缘体。我们的设备显示出的品质因数(磁阻每电流密度每总电阻),这是在全金属Ta/Co双层的最高报道值相媲美。
2017-01-23 cond-mat.mes-hall
Spin Hall Magnetoresistance in a Canted Ferrimagnet
我们研究了亚铁磁体/正常金属双层膜中的自旋霍尔磁电阻效应,比较了共线和倾斜磁相的响应。在共线磁相,其中的子晶格磁矩都沿同一轴排列,我们观察到传统的自旋霍尔磁阻。相反,在倾斜相位,磁阻改变符号。使用原子自旋模型计算的磁配置,我们表明,电输运的不同的磁相可以合理化考虑个别的亚晶格磁矩取向。这使得基于磁输运的非共线磁纹理的研究成为可能。
2016-05-24 cond-mat.mes-hall
Absence of weak antilocalization in ferromagnetic films
我们目前的磁电阻测量非晶镍和铁的双金属薄膜。在这些薄膜的居里温度下降到零,在小的厚度,使其有可能研究铁磁性的本地化的效果。我们发现,非铁磁薄膜的特点是正的磁电阻。这被解释为由于强烈的Bychkov-Rashba自旋轨道散射而导致的弱反局域化。当薄膜变成铁磁性时,磁阻改变符号并变为负值。我们分析了我们的数据,以确定弱本地化,弱反本地化和各向异性磁电阻的个人贡献,并得出结论,磁顺序抑制自旋轨道效应对本地化现象的影响与理论预测一致。
2010-08-03 cond-mat.mes-hall
Magnetoresistance originated from charge-spin conversion in ferromagnet
从理论上研究了由反常霍尔效应引起的铁磁/铁磁/铁磁三层膜中的横向磁电阻效应。通过求解体材料中的自旋扩散方程,利用铁磁/铁磁界面处自旋相关的Landauer公式,得到了横向电阻率的解析表达式。由反常霍尔效应引起的电荷-自旋转换以与自旋反常霍尔角的平方成比例的方式对磁阻作出贡献。磁阻的角度依赖性与平面霍尔效应的角度依赖性基本相同,但具有取决于两个铁磁体中磁化的相对角度的附加项。
2018-01-05 cond-mat.mes-hall
Spin anomalous-Hall unidirectional magnetoresistance
我们预测的自旋反常霍尔单向磁阻(AH-UMR)在导电双层铁磁层和一个非磁性层,这并不$\textit{not}$依赖于自旋霍尔效应在正常的金属层$-$形成鲜明对比的单向自旋霍尔磁阻$-$,但相反,产生于自旋反常霍尔效应在铁磁层。物理上,它是由自旋反常霍尔效应引起的电荷-自旋转换,与结构反转不对称性合谋在铁磁层中产生净非平衡自旋密度,当所施加的电流或磁化方向反转时,这反过来调制双层的电阻。分析了自旋AH-UMR效应对材料和几何参数的依赖性,并与其他非线性磁电阻效应进行了比较。特别是,我们表明,在磁性双层自旋异常霍尔和自旋霍尔效应是可比的,整体UMR可能会经历一个符号的变化时,任何一层的厚度是不同的,这表明一个计划来量化自旋霍尔或自旋异常霍尔角通过非线性传输测量。
2022-05-25 cond-mat.mes-hall
Magnetoresistance and transistor-like behavior of double quantum dots connected to ferromagnetic and superconductor leads
研究了双量子点系统中的电流和磁阻效应,其中一个量子点QDa耦合到两个铁磁电极(F1,F2),而第二个量子点QDb连接到超导体S.对于超导体间隙内的能量尺度,Andreev反射过程允许导电。由于两个铁磁引线的存在,非局部交叉Andreev反射是可能的。我们发现,通过调节施加在铁磁体上的外电势,可以改变磁电阻的符号。另外,可以通过施加到第二铁磁体(F2)的电势来控制第一铁磁体(F1)的电流。我们还包括在每个量子点的点内相互作用和栅极电压,并通过平均场近似分析它们的影响。相对于非相互作用的情况,相互作用降低了电流幅度,但是开关效应仍然是量子相干性的表现,在超导体相干长度的量级上。
2012-06-04 cond-mat.mes-hall
Temperature dependent spin transport properties of Platinum inferred from spin Hall magnetoresistance measurements
利用磁化方向相关的磁电阻测量方法,研究了钇铁石榴石/铂混合结构中自旋霍尔磁电阻(SMR)的温度依赖性。我们的实验表明,随着温度的降低,SMR幅度下降。利用SMR对正常金属自旋输运性质的敏感性,我们解释了我们的数据在铂的自旋霍尔角从室温下的0.11到10 K下的0.075的减少,而自旋扩散长度和自旋混合电导的亚铁磁绝缘体/正常金属界面保持几乎恒定。
2014-06-06 cond-mat.mes-hall
Effect of Quantum Tunneling on Spin Hall Magnetoresistance
我们提出了一种形式主义,同时结合了量子隧穿和自旋扩散的影响自旋霍尔磁电阻在正常的金属/铁磁绝缘体双层(如Pt/YIG)和正常的金属/铁磁金属双层(如Pt/Co),其中磁化的角度影响正常金属的磁电阻。在正常金属侧中,已知自旋扩散影响由自旋霍尔效应引起的自旋累积的景观以及随后的磁阻,而在铁磁体侧,量子隧穿效应对界面自旋电流是有害的,这也影响自旋累积。通用的材料特性,如自旋扩散长度,层厚度,界面耦合,绝缘间隙的影响可以量化在一个统一的方式,并建议实验,揭示的量子特征的磁阻。
2016-07-12 cond-mat.mes-hall
Spin-Hall magnetoresistance in quasi-two-dimensional antiferromagnetic insulator/metal bilayer systems
研究了反铁磁绝缘层/金属双层膜系统中自旋霍尔磁电阻的温度特性。我们使用量子蒙特卡罗模拟计算SMR信号的幅度,并研究SMR如何依赖于自旋的幅度,AFI层的厚度,以及交换相互作用的随机性。我们的结果为简单的量子自旋模型提供了一个有用的起点,了解磁性化合物的原子层上的SMR测量。
2022-09-27 cond-mat.mes-hall
Chiral anisotropic magnetoresistance of ferromagnetic helices
研究了电沉积法和激光印刷法制备的CoNi微螺旋铁磁薄膜的各向异性磁电阻效应。我们发现,三维绕组的几何形状决定了一个特征的角度和字段的AMR由于螺旋形状各向异性和外部磁场之间的竞争依赖。此外,我们发现,有一个额外的贡献AMR的比例所施加的电流,并依赖于螺旋手性。我们把这种贡献归因于电流引起的自磁场,它改变了相对于沿螺旋线流动的电流的磁化方向。我们的研究结果强调了三维弯曲几何形状的兴趣,以调整AMR和实现管状磁阻器件。
2019-04-24 cond-mat.mes-hall
Quantum Pumping and Quantized Magnetoresistance in a Hall Bar
我们展示了如何可以产生直流电流在霍尔酒吧不施加偏置电压。与该泵浦电流对应的霍尔电阻$R_H$被量化,就像通常的整数量子霍尔效应(IQHE)一样。然而,与IQHE相反,纵向电阻$R_{xx}$在平台上不消失,而是等于霍尔电阻。我们提出了一个实验的几何结构来测量泵浦电流和验证$R_H$和$R_{xx}$的预测行为。
2003-09-22 cond-mat.mes-hall
Investigation of Magnetic Proximity Effect inTa/YIG Bilayer Hall Bar Structure
在这项工作中,磁邻近效应的研究被扩展到Ta,这已被报道具有负的自旋霍尔角。在室温下进行了面内和面外施加磁场扫描的磁阻和霍尔测量。所观察到的MR比的大小(~10-5)及其磁化方向依赖性与Pt/YIG中所报道的类似,这两者都可以由自旋霍尔磁阻理论来解释。此外,在温度相关的测量中,在4 K下观察到磁阻极性的翻转,这可以通过低温下的磁邻近效应诱导的各向异性磁阻来解释。我们的研究结果表明,磁邻近效应和自旋霍尔磁电阻的贡献,最近观察到的非常规磁电阻效应。
2013-11-06 cond-mat.mes-hall
Giant anisotropic magnetoresistance and planar Hall effect in the Dirac semimetal Cd3As2
各向异性磁电阻是指材料的电阻随电流和外磁场相互方向的变化趋势。在这里,我们报告的实验观察狄拉克半金属Cd 3 As 2的巨各向异性磁电阻及其横向版本,称为平面霍尔效应。相对各向异性磁电阻为负,在2K和10 T下可达-68%。在这种各向同性和双折射材料中的高各向异性和负号归因于沿磁场的场依赖电流,其可以由能带结构的Berry曲率引起。这一观测不仅揭示了外尔和狄拉克半金属中的异常物理现象,而且发现了外尔和狄拉克费米子除了负磁阻之外的其他输运特征。
2018-05-17 cond-mat.mes-hall
Spin Hall magnetoresistance and spin Nernst magnetothermopower: role of the inverse spin galvanic effect
在铁磁体/正常金属双层膜中,自旋霍尔磁电阻和自旋能斯特磁热电势对界面边界条件的敏感性是至关重要的。一般来说,这种边界条件可以受到电流诱导的自旋极化的影响。为了量化后者的作用,我们考虑一个Rashba二维电子气与铁磁体连接到系统的一侧。这样一个系统的几何形状最大限度地提高了电流诱导的自旋极化对边界条件的影响,自旋霍尔磁阻被证明是获得一个非平凡的和不对称的依赖于铁磁体的磁化方向。
2017-08-10 cond-mat.mes-hall
Theory of spin Hall magnetoresistance
我们提出了一个理论的自旋霍尔磁电阻(SMR)的多层膜由绝缘铁磁体F,如钇铁石榴石(YIG),和正常的金属N与自旋轨道相互作用,如铂(Pt)。SMR是由自旋霍尔效应和反自旋霍尔效应的同时作用引起的,因此是一种非平衡邻近现象。我们计算了F $|$ N和F $|$ N $|$ F层状系统中的SMR,用自旋扩散理论在界面处用自旋混合电导的量子力学边界条件处理N。我们的结果解释了实验观察到的自旋霍尔磁电阻在N $|$ F双层膜。对于F $|$ N $|$ F自旋阀,当磁化共线时,我们预测了增强的SMR幅度。三层膜的SMR和自旋转移矩可以通过磁结构来控制。
2013-02-06 cond-mat.mes-hall
Resolution of spin Hall and anisotropic magnetoresistance in Pt/EuO$_{1-x}$
本文研究了Pt/ EuO_{1-x}薄膜双层膜在不同温度(T)下的面内和面外磁电阻(MR)随角度和磁场的变化。在双层膜中观察到氧空位的存在,表现为金属-绝缘体转变以及高T铁磁体-顺磁体转变(T_P)。各向异性磁电阻(AMR)可以在整个T范围内提取,甚至在T_P以上,表现出两个符号交叉。我们把它的T-演化归因于易磁化轴方向从高T面外方向旋转到低T面内方向。此外,考虑到薄膜的(111)织构和界面的MR贡献,我们确定了一个T窗口,其中自旋霍尔效应诱导的自旋霍尔磁阻(SMR)可以提取。
2020-01-15 cond-mat.mes-hall
Thickness dependence of spin Hall magnetoresistance in FeMn/Pt bilayers
我们研究了FeMn/Pt双层膜的自旋霍尔磁电阻,发现其比重金属和绝缘铁磁或反铁磁双层膜系统的自旋霍尔磁电阻大一个数量级,并且与NiFe/Pt双层膜的自旋霍尔磁电阻相当。自旋霍尔磁电阻随FeMn和Pt厚度的变化呈现非单调性。前者是由FeMn薄膜的净磁化强度随厚度的变化引起的,而后者主要是由Pt中的自旋积累和扩散引起的。通过对Pt厚度依赖性的分析,确定了Pt的自旋霍尔角、自旋扩散长度和自旋混合电导的实部分别为0.2、1.1 nm和$5.5 * 10^{14} Ω^{-1} m^{-2}$。结果证实了最近在该系统中观察到的自旋轨道矩效应。
2016-10-12 cond-mat.mes-hall
Edge proximity-induced magnetoresistance and spin polarization in ferromagnetic gated bilayer graphene nanoribbon
利用Landauer方法研究了具有锯齿形边缘的Normal/Ferromagnetic/Normal双层石墨烯纳米管结的自旋相关相干输运.在更现实的设置中,交换场由沉积在带边缘上的两个铁磁绝缘体条引起,而垂直的电场由顶部门控电极施加。结果表明,对于反平行结构,带隙打开,导致半导体行为,而对于平行结构,能带结构没有带隙。因此,通过改变感应磁化的排列可以实现巨磁阻。在平行配置上施加垂直电场,导致自旋场效应晶体管,其中在狄拉克点周围发生完全自旋极化。为了将我们的结果与单层石墨烯的结果进行比较,我们证明了反射对称性以及宇称守恒在具有锯齿形边缘的双层石墨烯纳米带中失败。
2014-01-09 cond-mat.mes-hall
Highly Tunable Spin-Orbit Torque and Anisotropic Magnetoresistance in a Topological Insulator Thin Film Attached to Ferromagnetic Layer
研究了拓扑绝缘体(TI)薄膜和磁性绝缘体混合结构中的自旋-电荷转换现象。我们发现一个各向异性的逆自旋电流效应(ISGE),产生一个高度可调的自旋轨道力矩(SOT)。在准弹道极限下,我们还预测了低掺杂时的巨各向异性磁电阻效应。这些效果,没有对应的厚TI,依赖于同时存在的表面状态和面内磁化之间的杂交。ISGE和AMR都表现出对磁化强度和费米能级位置的强烈依赖性,并且可以用于纳米级的自旋电子学和基于SOI的应用。
2020-11-06 cond-mat.mes-hall
Relation between unidirectional spin Hall magnetoresistance and spin current-driven magnon generation
我们进行电子测量的单向自旋霍尔磁电阻(USMR)在坡莫合金/铂双层,结合磁光布里渊光光谱的自旋电流驱动的磁振子人口。我们表明,电流依赖USMR密切遵循偶极磁振子密度,这两种依赖关系表现出相同的标度在80-400 K的大的温度范围内。这些发现表明自旋电流驱动的磁振子产生和USMR之间的密切关系,并表明后者可能是由偶极磁振子占主导地位。
2018-06-18 cond-mat.mes-hall
Magnetization Characteristic of Ferromagnetic Thin Strip by Measuring Anisotropic Magnetoresistance and Ferromagnetic Resonance
通过测量坡莫合金薄带在面内和离面组态下的各向异性磁阻和铁磁共振,研究了薄带的磁化特性。结果表明,通过改变一定方向的外磁场的强度,磁化矢量既可以在膜面内旋转,也可以在膜面外旋转。磁化特性可以通过考虑退磁和磁各向异性来解释。该方法可用于计算退磁因子、饱和磁矩和磁各向异性。
2013-10-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Observation of spin-orbit magnetoresistance in CoFeB/heavy metal/MgO with existence of both spin Hall effect and Edelstein effect
本文报道了铁磁金属/重金属/MgO体系中自旋轨道磁电阻效应的观测结果。我们测量了CoFeB/HM/MgO和CoFeB/HM(HM = Pt和Ta)薄膜的磁电阻随重金属(HM)厚度的变化。在CoFeB/HM/MgO薄膜中,除了常规的自旋霍尔磁电阻(SMR)峰外,在HM厚度为1 ~ 2 nm时,还出现了另一个磁电阻比峰,这是CoFeB/HM薄膜所没有的。我们推测,在我们的实验中观察到的SOMR起源于HM/MgO界面的自旋轨道耦合。我们给出了样品的边界条件,并基于自旋扩散方程计算了理论磁电阻。根据理论结果,我们可以解释我们观察到的两个峰分别来自自旋霍尔效应和Edelstein效应产生的自旋电流。
2020-05-22 cond-mat.mes-hall
Theory of Spin Hall Magnetoresistance from a Microscopic Perspective
本文提出了一种与磁性绝缘体接触的金属自旋霍尔磁电阻的理论。我们表示的自旋混合电导,这支配的现象学的效果,在界面的微观参数和自旋-自旋关联函数的表面上的磁性绝缘体的本地时刻。自旋混合电导的磁场和温度依赖性导致了由于界面处Hanle效应和自旋混合之间的相互作用而导致的电阻的丰富行为。我们的理论为理解重金属与不同种类的磁性绝缘体接触的实验提供了一个有用的工具,并预测了磁电阻的惊人行为。
2019-06-20 cond-mat.mes-hall
Helicity-protected domain-wall magnetoresistance in ferromagnetic Weyl semimetal
对无序铁磁Weyl半金属的磁输运性质进行了数值研究。我们在Weyl半金属的畴壁中发现了非常稳定和巨大的磁电阻效应。这种效应源于外尔费米子的螺旋度失配,是外尔半金属的一种特殊性质。虽然传统的磁电阻效应强烈抑制在畴壁的局部磁化强度逐渐变化,螺旋保护的磁电阻外尔半金属保持几乎$100\%$的磁电阻比为任何类型的厚畴壁,即使在存在的障碍。讨论了表面费米弧对磁电阻的贡献。
2018-06-22 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall
Giant magnetoresistance of multiwall carbon nanotubes: modeling the tube/ferromagnetic-electrode burying contact
报道了超小直径多壁碳纳米管的巨磁电阻效应。特别地,我们考虑了壁间相互作用和铅/纳米管耦合的影响。已经进行了比较研究,以表明在所有壁都很好地耦合到电极的情况下,可以出现所谓的逆GMR。负GMR的趋势取决于壁间相互作用和纳米管长度。然而,如果内部纳米管不与电极之一接触,则即使对于相对强的壁间相互作用,GMR也保持为正,而不管外部纳米管长度如何。这些结果进一步阐明了最近报道的实验数据,其中在一些多壁碳纳米管样品中发现了逆GMR。
2004-02-13 cond-mat.mes-hall
Nonlinear anomalous Hall effect and negative magnetoresistance in a system with random Rashba field
我们预测了两个自旋相关的输运现象,在二维电子系统中,这是由空间起伏的Rashba自旋轨道相互作用引起的。当电子气被磁化时,随机的Rashba相互作用导致反常的霍尔效应。这种系统的一个例子是基于窄隙磁致伸缩器的对称量子阱。我们发现,反常的霍尔电导率揭示了一个强烈的非线性依赖于磁化强度,在大自旋密度呈指数下降。我们还表明,电子散射从一个波动的Rashba场在一个二维的电子系统导致的负磁阻产生完全是由于自旋相关的影响。
2012-11-22 cond-mat.mes-hall
Signatures of Chiral Anomaly in the Magnetoresistance of a Quasi-3-Dimensional Electron Gas at the Interface of LaVO$_3$ and KTaO$_3$
在狄拉克半金属中,当电场和磁场(B|| E)彼此平行,表现出有趣的物理性质,例如负纵向磁阻、平面霍尔效应和各向异性磁阻。我们观察到一个弱的反定域与大的负纵向磁电阻和一个不寻常的霍尔电阻(B|| E)构型,在LaVO $_3$和KTaO $_3$的导电界面处。通过使用光致发光和时间相关单光子计数的光谱技术,在界面处的导电通道的深度估计为约30 nm。平面霍尔效应和各向异性磁电阻都表现出随E和B之间夹角变化的振荡行为。负纵向磁电阻、平面霍尔效应和各向异性磁电阻具有非常相似的温度依赖性,表明它们之间存在很强的相关性。
2021-11-03 cond-mat.mes-hall
Impact of the interface quality of Pt/YIG(111) hybrids on their spin Hall magnetoresistance
研究了Pt/$_3$(111)杂化材料的界面质量对其自旋霍尔磁电阻的影响。这是通过在Pt沉积之前将Y $_3$ Fe $_5$ O $_{12}$(111)单晶衬底暴露于不同的良好限定的表面处理来实现的。通过反射高能电子衍射和俄歇电子能谱监测\textit{in-situ}以及通过原子力显微镜和X射线衍射监测\textit{ex-situ}的Y $_3$ Fe $_5$ O $_{12}$(YIG)表面、Pt/YIG界面和Pt层的质量。为了确定不同的表面处理对自旋霍尔磁阻的影响,在室温下进行角度依赖性磁阻测量。最大的自旋霍尔磁电阻被发现在Pt/YIG制造的两步表面处理组成的“食人鱼”蚀刻过程,然后在$500^\circ$ C在纯氧气氛中退火步骤。我们的数据表明,小SMR在Pt/YIG没有任何表面处理的YIG衬底之前,Pt沉积是由相当大的碳团聚在Y $_3$ Fe $_5$ O $_{12}$表面。
2016-12-24 cond-mat.mes-hall
Photoenhanced spin/valley polarization and tunneling magnetoresistance in ferromagnetic-normal-ferromagnetic silicene junction
我们从理论上证明了一种简单的方法,通过在非共振区向第二铁磁区施加圆偏振光,可以显著增强铁磁-正铁磁(FNF)硅烯结中的自旋/谷极化和隧道磁阻(TMR).我们证明了在一定的光强范围内可以实现完全自旋极化电流。在光的存在下增加入射能量将诱导完美的自旋极化从正到负或反之亦然的转变,这取决于FNF结的磁性配置(平行或反平行)。另外,在圆偏振光作用下,谷偏振对电场非常敏感,即使交错电场远小于交换电场,也能获得理想的谷偏振。本文最重要的结果是:在正常区,圆偏振光诱导的理想自旋极化和100% TMR与势垒高度完全无关。此外,当光的偏振方向改变时,可以观察到TMR的符号反转。还报道了观察100%TMR的条件。我们的研究结果对FNF硅烯结的实际应用,特别是在自旋电子学中的应用有一定的参考价值。
2016-05-10 cond-mat.mes-hall
Spin Hall magnetoresistance at Pt/CoFe2O4 interfaces and texture effects
我们报道了在外延的(001)和(111)CoFe 2 O 4(CFO)亚铁磁绝缘膜上生长的薄Pt棒的磁阻测量结果。这些结果可以用最近发现的自旋霍尔磁电阻(SMR)来描述。SMR的大小取决于界面制备条件,当Pt/CFO样品在原位制备时,在单个过程中是最佳的。自旋混合界面的电导,关键参数的SMR和其他相关的自旋相关的现象,如自旋泵或自旋Seebeck效应,被发现是不同的结晶取向的CFO,突出的作用的组成和密度的磁性离子在自旋混合的界面。
2014-10-09 cond-mat.mes-hall
Dynamic spin-charge coupling: spin Hall magnetoresistance in non-magnetic conductors
考虑了非磁性导体中自旋电流和电荷电流之间的动态耦合。作为这种耦合的结果,自旋动力学直接反映在样品的电阻抗中,具有由自旋弛豫和自旋扩散定义的相关频率标度。这允许通过纯电测量来观察电子自旋共振。
2019-02-26 cond-mat.mes-hall
Magnon spin Hall magnetoresistance of a gapped quantum paramagnet
受最近实验工作的启发,我们考虑了正常金属和带隙量子顺磁体之间的自旋输运。我们模拟后者作为磁振子莫特绝缘相的易平面铁磁绝缘体。我们评估介导的铁磁体和相邻的正常金属之间的界面交换耦合的自旋电流。对于我们所考虑的强相互作用磁振子,这种自旋电流产生自旋霍尔磁阻,它强烈地依赖于磁场的大小,而不是它的方向。这封信可能会激发量子磁体相位的电检测,并将这些材料纳入自旋电子器件。
2019-09-26 cond-mat.mes-hall
Quantifying the spin mixing conductance of EuO/W heterostructures by spin Hall magnetoresistance experiments
自旋霍尔磁电阻(SMR)允许通过磁输运实验研究磁性有序绝缘体与正常金属的异质结构中的磁性织构。本文报道了在原位制备的具有磁性和化学定义良好的界面的铁磁EuO/W薄膜双层膜中观察到的SMR。我们利用角度依赖和场依赖的磁输运测量作为温度的函数的磁阻效应的特征。应用所建立的SMR模型,我们推导并量化了复自旋混合界面电导的实部和虚部。我们发现虚部比实部大一个数量级。两者都随着温度的升高而降低。这种减少与铁磁体中的热波动一致。
2021-03-03 cond-mat.mes-hall
Magnon Planar Hall Effect and Anisotropic Magnetoresistance in a Magnetic Insulator
对于平行于或垂直于磁有序导体或半导体中的磁化方向行进的电荷电流,电致伸缩性可以不同,导致众所周知的平面霍尔效应和各向异性磁阻。本文研究了磁绝缘体Y $_{3}$ Fe $_{5}$ O $_{12}$中磁振子的类似各向异性磁输运行为。电和热磁振子注入,和电检测方法在室温下使用的横向和纵向的几何结构,以测量磁振子平面霍尔效应和各向异性磁阻,分别。我们观察到,相对于平均磁振子电导率,即$|(σ_{\parallel}^{\textrm{m}}-σ_{\perp}^{\textrm{m}})/σ_{0}^{\textrm{m}}|$,平行和垂直于磁化方向的磁振子电流电导率之间的相对差异约为5%,大多数测量设备显示$σ_{\perp}^{\textrm{m}}>σ_{\parallel}^{\textrm{m}}$。
2016-12-25 cond-mat.mes-hall
Theory of spin-Hall magnetoresistance in the AC (terahertz) regime
在由具有自旋-轨道耦合的正常金属(N)和铁磁体(F)组成的双层中,自旋-霍尔效应、自旋转移矩和逆自旋-霍尔效应的组合对N的面内电导率给出小的校正,这被称为自旋-霍尔磁阻(SMR)。我们在这里提出了一个理论的SMR和相关的非对角电导率校正的频率高达太赫兹制度。我们表明,SMR信号具有明显的奇异性,在自旋波频率的F,这表明它作为一个潜在的工具,磁振子模式的全电子光谱。在较低的频率的SMR的幅度的系统性变化与发病的纵向磁振子的贡献,自旋输运通过F-N界面。
2021-07-14 cond-mat.mes-hall
Spin Hall magnetoresistance at the altermagnetic insulator/Pt interface
本研究在铂与绝缘反铁磁候选材料Ba₂CoGe₂O₇的界面观测到自旋霍尔磁电阻,发现其信号具有晶体取向各向异性,排除多种解释后提出该现象可由界面自旋电流通道各向异性理解。
2025-10-01 cond-mat.mes-hall
Hall field induced magnetoresistance oscillations of a two-dimensional electron system
建立了一个二维电子系统(2DES)在磁场中对直流电流的非线性响应模型。从任意强电场和磁场中薛定谔方程的精确解出发,将相对中心坐标和导引中心坐标分离,导出了一个类似Kubo的电流公式,作为对杂质散射的响应。自洽表达式确定直流电流方面的电场的纵向和霍尔分量。微分电阻率显示出强烈的霍尔场诱导振荡,在最近的实验中观察到的现象的主要特征。
2007-07-16 cond-mat.mes-hall
Topologically protected magnetoresistance by quantum anomalous Hall effect
本研究提出受拓扑陈数保护的反铁磁体系量子反常霍尔效应磁阻模型,通过电场与交换场调控实现QAHI/QSHI/QAHI结及两种自旋构型,得到对尺寸和无序鲁棒的电调控磁阻效应。
2025-09-04 cond-mat.mes-hall
Origins of the unidirectional spin Hall magnetoresistance in metallic bilayers
最近的研究表明,由于导电性、磁化强度和自旋霍尔或Rashba-Edelstein效应之间的相互作用,层状导体中出现了不对称电子输运。在这里,我们研究的单向磁电阻(UMR)所造成的电流诱导的自旋积累在Co/Pt和CoCr/Pt双层膜。我们确定了三个竞争机制支撑的电阻不对称性,即界面和体自旋相关的电子散射和电子磁振子散射。我们的测量提供了一个一致的描述的电流,磁场,和温度依赖性的UMR和显示,无论是积极的和消极的UMR可以通过调整界面和散装自旋相关的散射项相对于磁振子人口。
2018-06-13 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