Universal conductance fluctuations in epitaxial GaMnAs ferromagnets: structural and spin disorder
介观输运测量揭示了一个大的有效相位相干长度外延GaMnAs铁磁体,通常的3D金属铁磁体相反。单一纳米线的普遍电导波动进行了比较与定制的各向异性的外延层。在大的磁场中,量子干涉仅仅是由于结构无序引起的,并且对于量子干涉和退相干,证明了与空穴诱导铁磁性相关的不寻常行为。在小领域,相位相干性持续到零场,即使在存在的磁振子,和额外的自旋无序的量子干涉下观察域壁成核。
2006-09-17 cond-mat.mes-hall
Ferromagnetic barrier induced negative differential conductance on the surface of a topological insulator
从理论上研究了拓扑绝缘体表面铁磁势垒的负微分电导效应。由于铁磁势垒中费米面形状和位置的变化,输运过程可分为三类:完全输运、部分输运和阻塞输运机制。偏置电压可以引起输运过程从部分输运机制向阻断输运机制的转变,从而导致负微分电导的巨大效应。电流-电压特性曲线表明,在适当的结构参数下,在较宽的偏置电压范围内,电流的最小值可达零,并可获得较大的峰谷电流比。
2014-02-12 cond-mat.mes-hall
Gate voltage controlled electronic transport through a ferromagnet/normal/ferromagnet junction on the surface of a topological insulator
研究了拓扑绝缘体表面铁磁/正常/铁磁结的电子输运性质,正常段加栅压.结果表明,电导随正常段宽度和栅压的变化而振荡,随着正常段宽度的增加,电导的最大值逐渐减小,而电导的最小值趋于零。电导可以像自旋场效应晶体管一样通过调节栅极电压来控制。发现由于反常输运,磁电阻比可以很大,也可以为负值。此外,当在表面平面中存在磁化分量时,表明只有平行于结界面的分量对电导有影响。
2012-11-28 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
Universal conductance fluctuations in a MnBi$_2$Te$_4$ thin film
研究拓扑材料MnBi$_2$Te$_4$薄膜在不同磁相中的普适电导涨落,发现其磁特征随相变和扫描方向变化,指出该现象对磁畴壁运动敏感。
2023-08-02 cond-mat.mes-hall
Theoretical study of the conductance of ferromagnetic atomic-sized contacts
最近,通过铁磁材料制成的原子大小的接触的传输的不同的实验产生了矛盾的结果。特别是,有几个小组报告了半整数电导量子化的观察结果,这需要有完整的自旋极化和完美的传导通道。出于这些令人惊讶的结果,我们已经研究了理论上的电导的铁磁3D材料Fe,Co,和Ni使用一个现实的紧束缚模型的理想原子接触几何形状。我们的分析表明,在没有磁畴的情况下,这些过渡金属的d带在导电中起着关键作用。在接触状态下,这一事实对这三种材料具有以下重要影响:(i)存在部分开放的传导通道,因此不期望电导量子化,(ii)最后一个平台的电导通常高于G_0=2e^2/h,(iii)两种自旋物质都有助于输运,因此通常不存在完全的电流极化,以及(iv)电导和电流极化的值对接触几何形状和无序非常敏感。在隧穿机制中,我们发现可以实现强电流极化。
2006-08-04 cond-mat.mes-hall
Influence of image forces on the electron transport in ferroelectric tunnel junctions
研究了镜像力对铁电隧道结电导的影响。我们发现镜像力的影响是双重的:i)在非零偏压下,镜像力增强了对称隧道结中由于极化滞后引起的电阻效应; ii)镜像力产生了由于铁电势垒介电常数滞后引起的电阻效应。研究了铁电隧道结电导随温度的变化关系,发现镜像力导致电导随温度的强烈变化。
2017-04-06 cond-mat.mes-hall
A Circuit Model for Domain Walls in Ferromagnetic Nanowires: Application to Conductance and Spin Transfer Torques
提出了一个描述电子输运通过铁磁纳米线畴壁的电路模型。畴壁被视为一个相干的4端设备与传入和传出的通道的自旋向上和向下和自旋相关的散射在附近的壁建模使用经典电阻。我们推导出的电导的电路中的一般电导参数的畴壁。然后计算了弹道输运通过畴壁的情况下的电导参数,得到了一个简单的畴壁磁电阻公式,其结果与最近的实验结果一致。自旋极化电流施加在畴壁上的自旋转移力矩使用电路模型计算,并估计所产生的壁运动的速度。
2004-06-03 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
Superfluid spin transport through antiferromagnetic insulators
报道了在各向同性反铁磁绝缘体中实现和探测自旋超电流的理论方案。超流自旋输运是通过将反铁磁体插入两个金属储层之间并在一个储层中建立自旋累积来实现的,使得自旋偏置被施加在磁体上。我们考虑一类具有Neel基态的二分反铁磁体,温度远低于有序温度,其中自旋输运基本上由凝聚体介导。Landau-Lifshitz理论和磁路理论被用来直接将异质结构不同部分的自旋电流与表征反铁磁体的自旋混合电导联系起来|金属界面和反铁磁体阻尼参数,所有的量都可以从实验中获得。我们研究了反铁磁体中自旋角动量转移的效率|通过发展界面的微观散射理论和提取简单模型的自旋混合电导来研究金属界面。在该模型内,定量比较了反铁磁体的自旋混合电导|金属和铁磁体|制作金属界面。
2014-04-15 cond-mat.mes-hall
Near-perfect conduction through a ferrocene-based molecular wire
在这里,我们描述的设计,单分子输运测量,和理论建模的二茂铁基有机金属分子线,其偏压依赖的电导显示出一个明确的洛伦兹形式与幅度超过70%的电导量子G_0。我们将这一前所未有的单分子电导水平归因于长期预测的共轭有机体系的低分子共振和扩展轨道网络的表现。长度相似的全有机共轭苯乙炔基低聚物分子框架显示出低得多的电导。
2005-02-15 cond-mat.mes-hall
Finite-frequency spin conductance of a ferro-/ferrimagnetic-insulator|normal-metal interface
铁磁/亚铁磁绝缘体和正常金属之间的界面可以支持与磁化方向共线和垂直极化的自旋电流。垂直于磁化方向的角动量流(“横向”自旋电流)通过自旋扭矩和自旋泵送发生。角动量的流动与磁化(“纵向”自旋电流)共线需要激发磁振子。在这篇文章中,我们在两个方向上扩展了零频率弱耦合极限下的现有纵向自旋输运理论[Bender和Tserkovnyak,Phys. Rev. B 91,140402(R)(2015)]:我们非微扰地(但在低频极限下)和有限频率下(但在低界面透明度的极限下)计算纵向自旋电导。对于典型的自旋电子材料系统YIG|我们发现,非微扰效应导致的纵向自旋电导是ca。比微扰极限小40%,而有限频率修正仅在< 100 K的低温下相关,此时只有少数磁振子模被热占据。
2022-08-02 cond-mat.mes-hall
Andreev reflection and subgap conductance in monolayer $MoS_2$ ferromagnet/$s$ and $d$-wave superconductor junction
精确地得到了单层二硫化钼超导体的电子空穴激发态和相应的类狄拉克旋量的正确形式。从系统动力学的角度精确地研究了$MoS_2$基铁磁超导(F/S)结中的Andreev反射及其子带电导。由于价带中的自旋分裂能隙和非简并的$K$和$K'$谷,铁磁交换能$σh$可以导致属于不同谷的自旋上和自旋下载流子之间的Andreev过程的不同行为。化学势必须固定在一个确定的范围内,以便发生逆安德烈耶夫反射。给定的单粒子超导双旋能使我们能够明确地涉及电子-空穴转换下的各向异性超导能隙$Δ_S$,即,发生在$d$ -波对耦合中。这种差距的效果是准确地解释在界面上的电子入射角的Andreev过程的依赖性。
2015-12-05 cond-mat.mes-hall
Transport properties of spin superfluids: comparing easy-plane ferro- and antiferromagnets
本文基于一个经典的原子自旋模型,对自旋-超流输运进行了研究。易平面铁磁体以及反铁磁体被认为是,这使得这两种材料类的直接比较基于相同的模型假设。我们发现一个自旋超流输运,这是强大的对边界条件的变化,热波动,并通过吉尔伯特阻尼耗散建模。虽然反铁磁体的自旋积累较小,但铁磁体和反铁磁体的自旋超流输运范围是相同的。最后,我们计算和探讨的驱动频率,特别是临界频率,相位滑移发生和自旋积累打破的作用。
2019-11-28 cond-mat.mes-hall
Electron transport in a ferromagnetic/normal/ferromagnetic tunnel junction based on the surface of a topological insulator
我们从理论上研究了沉积在拓扑表面顶部的铁磁/正常/铁磁隧道结中的电子输运性质。平行(\textbf{P})配置的电导可以比反平行(\textbf{AP})配置的电导大得多。与\textbf{AP}结构相比,\textbf{P}结构存在相位偏移,且相位偏移可以通过栅电压来调节。我们发现,对于\textbf{P}组态,交换场对载流子电导的影响很小,但对于\textbf{AP}组态,交换场可以显著抑制载流子电导。这种可控的电子输运暗示了这种拓扑自旋阀中的反常磁电阻,这可能有助于自旋电子学的发展。此外,我们还发现了类Fabry-Perot电子干涉现象。
2013-05-02 cond-mat.mes-hall
Experimental Evidence of Non-Negligible Imaginary Part of Spin Mixing Conductance and Its Impact on Magnetization Dynamics in Heavy-Metal|Ferromagnet Bilayers
本文是关于重金属双层膜自旋混合电导虚部大小的实验验证。我们目前的结果的宽带铁磁共振研究的异质结构组成的Finemet薄膜覆盖的Pt和Ta楔层,目的是观察自旋泵效应和评估的实部和虚部的自旋混合电导。实验结果进行了分析,最近的微观理论,使我们能够估计的界面自旋轨道相互作用的值,并确认其重要作用的框架。特别是,我们表明,自旋混合电导的虚部不能被视为可以忽略不计,我们讨论了它对磁化动力学的影响。关于Finemet| Ta双层,比率$\mathrm{Re}[g_{eff}^{\uparrow\downarrow}]/\mathrm{Im}[g_{eff}^{\uparrow\downarrow}]=$ 0.38,即,在这种系统中,类场转矩超过类阻尼转矩。因此,相对于施加在Finemet中的磁化上的显著总扭矩,|钽系统在下一代磁性随机存储单元中的应用提供了诱人的前景。
2019-05-14 cond-mat.mes-hall
Giant universal conductance fluctuations in the antiferromagnetic topological insulator MnBi2Te4
Leibniz Institute for Solid State and Materials Research, IFW Dresden(德累斯顿IFW固体与材料研究所);TU Dresden(德累斯顿工业大学);Université Grenoble Alpes(格勒诺布尔阿尔卑斯大学);CNRS(法国国家科学研究中心);CEA(法国原子能和替代能源委员会);Technical University of Dortmund(多特蒙德工业大学);Research Center ”Future Energy Materials and Systems”(未来能源材料与系统研究中心);Laboratoire National des Champs Magnetiques Intenses LNCMI(强磁场国家实验室)
在抗铁磁拓扑绝缘体MnBi2Te4中,发现长相位相干长度和巨幅通用电导波动,揭示了二维拓扑表面态和退相干机制。
2025-12-25 cond-mat.mes-hall
Conductance oscillation due to the geometrical resonance in FNS double junctions
本文从理论上分析了铁磁金属/超导金属/超导体双结中的Andreev反射,特别考虑了超导金属层中的电子干涉效应。我们表明,由于几何谐振的电导振荡作为偏置电压的函数。我们发现,交换场,因此自旋极化的铁磁金属可以确定从电导振荡的周期,这是成比例的平方根的交换场。
2009-06-26 cond-mat.mes-hall
Magnetic polaron and antiferro-ferromagnetic transition in doped bilayer CrI$_3$
双层CrI $_3$中的栅感生磁开关为基于范德华异质结构的新型低功耗磁存储器的设计开辟了新的途径。建议的开关机制似乎完全由静电掺杂。在这里,我们解释,通过第一性原理计算,在掺杂双层CrI $_3$的铁磁转变。对于一个非常小的电子掺杂的情况下,我们的计算预测形成的磁极化子(“ferrons”,“波动”)的电子是自锁在铁磁液滴中的反铁磁绝缘矩阵。空穴的自陷是不可能的,至少在我们的近似范围内是这样。
2019-12-11 cond-mat.mes-hall
Ferromagnet with a noncollinear antiferromagnetic order and anomalous Hall effect
L.D. Landau Institute for Theoretical Physics(列夫·朗道理论物理研究所)
本文提出了一种具有非collinear反铁磁序的铁磁体模型,其通过非collinear反铁磁序产生异常霍尔效应,无需自旋轨道耦合。
2026-01-26 cond-mat.mes-hall
Domain wall heat conductance in ferromagnetic wires
本文对含有畴壁的电绝缘铁磁线中的热输运进行了理论研究。在连续微磁性的有效性制度中,畴壁对热导没有影响。然而,自旋波被发现被反射的畴壁宽度的几个晶格间距,这是与出现一个额外的自旋波束缚态。由此产生的畴壁热传导应该是显着的钇铁石榴石薄膜与明确定义的磁畴。
2012-05-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Sub-gap conductance in ferromagnetic-superconducting mesoscopic structures
我们研究了铁磁介观区域与铁磁电极和超导电极之间的亚带隙电导。在不存在交换场的情况下,两个隧道结电阻的比率$r= γ/ ε_T$确定子间隙电导的行为,该子间隙电导对于$r\gg 1$具有零偏置峰值,并且对于$r\ll 1$具有有限电压下的峰值。我们发现,包含的交换场导致$r\ll 1$峰分裂,而它的零偏置异常转移到有限的电压$r\gg 1$。
1998-11-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Effective spin-mixing conductance of topological-insulator/ferromagnet and heavy-metal/ferromagnet spin-orbit-coupled interfaces: A first-principles Floquet-nonequilibrium-Green-function approach
自旋混合电导(SMC)是决定自旋输运效率的关键参数。因此,需要了解其精确值,以便精确测量量化自旋电子学中的许多效应的参数,例如自旋-轨道转矩、自旋霍尔磁阻、自旋霍尔效应和自旋泵浦。然而,SMC的标准表达式,由散射理论提供的反射概率振幅,是不适用的强自旋轨道耦合(SOC)直接存在于界面处。这正是当代人们非常感兴趣的拓扑绝缘体/铁磁体和重金属/铁磁体界面的情况。我们介绍了一种方法,其中这些界面的第一性原理哈密顿量,从非共线密度泛函理论(ncDFT)计算,结合电荷守恒Floquet非平衡格林函数方法,{ \em直接}计算了双端异质结构Cu/X/Co/Cu或Y/Co/Cu-(其中X=Bi $_2$ Se $_3$,Y=Pt或W-)半无限左引线中的泵浦自旋电流$I^{S_z}$。由于微波驱动的Co层的稳定旋进磁化。这允许我们提取有效的SMC作为$I^{S_z}$对进动锥角$θ$依赖性中的前因子,只要它保持相同,即$I^{S_z} \propto \sin^2 θ$,如在SOC不存在的情况下。通过比较SOC在ncDFT计算中关闭与打开的计算,我们发现SOC始终降低泵浦自旋电流,因此,有效的SMC。
2019-12-24 cond-mat.mes-hall
Thermoelectric effects in a double quantum dot system weakly coupled to ferromagnetic leads
分析了弱耦合双量子点串联系统与铁磁导线的热电效应。通过Hubbard算子得到了电导、热导和热系数的形式表达式。结果表明,虽然热功率是独立的极化的引线,品质因数是由极化的增加减少。温度和点间隧穿对品质因数的影响也进行了研究,并观察到,点间隧穿强度的增加导致品质因数的降低。分析了温度对导热系数的影响。
2012-04-17 cond-mat.mes-hall
Effect of a Domain Wall on the Conductance Quantization in a Ferromagnetic Nanowire
利用一个特定的微扰理论,这是有效的薄DW的畴壁(DW)的弹道铁磁纳米线(FMNW)上的电导的效果进行了重新审视;薄通常是在目前感兴趣的FMNW电导测量的情况下。包括载流子自旋和本地自旋之间的Hund耦合的DW,FMNW的电导在一个非常薄的DW的存在下计算内的Landauer-Büttiker形式主义。结果表明,电导平台的修改显着,和开关的量化单位从$e^2/h$“约$2e^2/h$”是产生在FMNW通过引入薄DW。这很好地解释了最近对FMNW的观察。
2000-02-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Temperature behavior of graphene conductance induced by piezoelectric effect in ferroelectric substrate
铁电结构上的石墨烯可以是用于先进场效应晶体管、调制器和电换能器的有前途的候选物,最近,我们已经证明,铁电畴表面的交替压电位移可以导致石墨烯区域在台阶处的交替拉伸和分离,石墨烯通道的电导在室温下可以显著增加,这是因为拉伸段的电子散射到声学声子上,石墨烯电导控制的压电机制需要系统研究环境条件对其表现的影响.本文详细研究了在具有畴条纹的铁电衬底中,压电效应引起的石墨烯电导变化的温度行为,揭示了控制石墨烯电导的可能性(对于PZT铁电基板,最多可改变100次)在给定栅压和沟道长度的情况下,通过将环境温度从较低的值调节到临界温度,通过在给定的温度和沟道长度下将栅极电压从0调节到临界值,控制石墨烯电导变化高达一百倍。所获得的结果可以为石墨烯在宽温度范围内工作的压阻存储器中的铁电应用开辟道路。
2018-04-09 cond-mat.mes-hall physics.app-ph
Angular Conductance Resonances of Quantum Dots Non-Collinearly Coupled to Ferromagnetic Leads
研究了量子点与铁磁导线耦合的零偏压电导。在强耦合制度,它被发现,电导是一个非单调函数的磁化方向之间的角度在两个接触。这种行为是引线存在的影响,其引起量子点状态的角度相关自旋分裂,并且每当引线的磁化方向非共线时,在量子点状态之间发生自旋翻转跃迁,这增强了化学势处的电流密度。在弱耦合区,系统恢复到正常的自旋阀特性。
2005-04-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Graphene separation and stretching induced by piezoelectric effect of ferroelectric domains: impact on the conductance of graphene channel
铁电衬底上石墨烯的pn结已被广泛研究,但铁电畴壁(FDW)衬底的压电效应对石墨烯特性的影响尚未被考虑。由于压电效应,具有相反自发极化的铁电畴条根据施加到衬底上的电压的极性而伸长或收缩。我们表明,交替压电位移的铁电畴表面可以导致交替拉伸和分离的石墨烯区域之间的步骤伸长和收缩域。在FDW中由压电效应引起的石墨烯分离可以引起不寻常的效果。特别地,场效应晶体管中的石墨烯沟道的电导本质上增加,因为拉伸部分中的电子在声学声子上散射。同时,石墨烯电导由铁电自发极化决定,并且在FDW存在下变化很大。所揭示的石墨烯电导控制的压电机制对于下一代基于石墨烯的场效应晶体管、调制器、电换能器和压阻元件是有希望的。此外,我们的研究结果提出了基于压电效应的铁电衬底中的悬浮石墨烯制造方法,该方法不需要任何额外的工艺过程。
2017-09-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Memory effect in ferroelectric single electron transistor: violation of conductance periodicity in the gate voltage
大多数在岛上具有准连续准粒子谱的单电子器件的基本性质是它们的输运特性在栅电压下的周期性。即使相对于将铁电绝缘体放置在源极和漏极隧道结中,该性质也是稳健的。我们发现,将铁电体内部的栅极电容打破这种周期性。这种SET的电流-电压特性强烈地依赖于铁电极化,并且即使对于可以忽略的铁电滞后也显示出巨大的记忆效应,使得这种器件有希望用于记忆应用。
2014-10-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Conductance and current noise of a superconductor/ferromagnet quantum point contact
利用散射方法研究了超导/铁磁单沟道量子点接触(QPC)的电导和电流噪声随QPC偏压的变化关系。我们表明,自旋依赖性的界面相移(SDIPS)获得的电子散射后,由QPC可以强烈修改这些信号。对于弱透明的接触,SDIPS诱导的QPC的电导和微分Fano因子曲线中的子间隙共振。对于高分辨率,这些共振被平滑,但信号的形状对SDIPS仍然非常敏感。我们表明,噪声测量可以帮助获得更多的设备上的信息,例如,在SDIPS修改定性的差分Fano因子的QPC,但不是电导的情况下。
2008-02-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Impact of the domain structure in ferroelectric substrate on graphene conductance (authors' review)
综述了近年来铁电衬底电畴结构对石墨烯电导影响的理论研究。考虑到石墨烯自由表面上的吸附偶极子层和其界面上的局域态,对基于铁电体上石墨烯的场效应晶体管中的磁滞记忆效应进行了解析描述.分析了最近发展的铁电衬底上石墨烯通道中pn结导电性理论的各个方面,该通道由180度铁电畴结构产生,并考虑了从弹道到扩散的不同电流制度的情况。在这样的系统中的尺寸效应的影响和使用的结果,用于改善与石墨烯沟道的场效应晶体管的特性的可能性,非易失性铁电存储器单元与随机访问,传感器,以及用于小型化的各种设备的功能纳米电子进行了讨论。
2018-03-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Andreev Reflection in Narrow Ferromagnet/Superconductor Point Contacts
从理论上研究了窄铁磁/超导点接触的Andreev反射。我们表明,电导量子化取决于是否接触区域是超导或铁磁以及在铁磁体的交换场的强度。铁磁接触的Andreev反射比超导接触的Andreev反射更受抑制。我们还发现,如果没有界面散射,电导-电压曲线在零偏置电压有一个隆起。相反,当系统存在界面散射时,电导-电压曲线出现下降。
2001-07-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
A theoretical investigation of ferromagnetic tunnel junctions with 4-valued conductances
在考虑一种新的功能在铁磁隧道结铁磁(FM)/势垒/FM结,我们从理论上研究多值(或多电平)的细胞性质,这是在原则上实现的感测电导的四个状态记录的磁化配置的两个FM;即,(上,上),(上,下),(下,上),(下,下)。为了获得这样的4值电导,我们提出FM 1/自旋极化势垒/FM2结,其中FM 1和FM2是不同的铁磁体,并且势垒具有自旋依赖性。所提出的想法适用于具有局部自旋的势垒的情况。假设所有的本地化自旋钉扎平行于FM 1和FM2的磁化轴,4值电导的情况下,许多本地化的自旋明确获得。此外,一个理想的自旋极化势垒的目标进行了讨论。
2003-12-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cs.CE
A Theoretical Study on Spin-Dependent Transport of "Ferromagnet/Carbon Nanotube Encapsulating Magnetic Atoms/Ferromagnet" Junctions with 4-Valued Conductances
作为铁磁体(FM)/间隔物/FM结的一种新功能,我们从理论上研究了多值(或多电平)单元特性,其原理是通过感测两个FM的磁化配置记录的四个状态的电导来实现;(上,上),(上,下),(下,上),(下,下)。为了感测所有状态,需要对应于各个状态的4值电导。我们先前提出在FM 1/自旋极化间隔物(SPS)/FM 2结中获得4值电导,其中FM 1和FM 2具有不同的自旋极化,并且间隔物取决于自旋[J. Phys.:康登斯Matter 15,8797(2003)]。本文将理想的SPS看作是包裹磁性原子的单壁扶手椅型碳纳米管,根据其长度的不同,纳米管在费米能级上呈现共振态或非共振态。得到的四值电导的大小在共振和非共振纳米管之间具有相反的顺序,并且可以通过考虑纳米管的电子状态来理解这种性质。而且,(上,上)和(下,下)之间的磁阻比可以大于平行和反平行配置之间的常规磁阻比。
2004-07-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cs.CE
Enhanced negative nonlocal conductance in an interacting quantum dot connected to two ferromagnetic leads and one superconducting lead
本文利用有限$U$从玻色子平均场方法和非平衡格林函数方法研究了近藤体系中两个铁磁引线和一个超导引线连接的量子点的电子输运性质.在这个三端混合纳米器件中,我们将把注意力集中在Konod关联,超导邻近配对和铅的自旋极化的联合效应上。发现:超导邻近效应会抑制由弱化的近藤峰引起的线性局部电导(LLC),当其耦合$Γ_s$大于两正常引线的隧道耦合$Γ$时,近藤区的线性交叉电导(LCC)变为负值;对于反平行构型,增加自旋极化进一步抑制LLC但增强LCC,即导致较大的LCC负值,相反,对于平行结构,随着自旋极化的增加,LLC下降并大幅加宽,出现肩峰,最终分裂成四个峰,同时LCC相对较快地降低到正常电导。
2019-08-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Edge states and the integer quantum Hall conductance in spin-chiral ferromagnetic kagome lattice
研究了二维铁磁kagomé晶格中包含自旋各向异性的手征边缘态。该系统在$x$方向上是周期性的,但在$y$方向上具有两个边缘。导出了求解边缘态能量的Harper方程。我们发现在每个体能隙中存在两个边缘态,对应于复能Riemann面(RS)上Bloch函数的两个零点。由动量$k_{x}$参数化的边缘态能量环穿过RS的空穴。当费米能位于体能隙中时,量子化霍尔电导由空穴边缘态的缠绕数给出,读作$σ_{xy}^{\text{edge}}$ = $-\frac{e^{2}}{h}% $ sgn $(\sinϕ) $,其中$ϕ$是自旋手征参数(见正文)。这一结果与基于拓扑体理论的结果一致。
2007-11-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Transport through anisotropic magnetic molecules with partially ferromagnetic leads: Spin-charge conversion and negative differential conductance
本文从理论上研究了各向异性磁性分子与一个铁磁体和一个双磁体弱耦合时的非弹性输运。我们发现,电流被抑制在很宽的电压范围内,由于自旋封锁。在这个系统中,自旋阻塞与分子自旋的连续自旋翻转相关,并且取决于各向异性能垒。这导致在库仑阻塞和自旋阻塞状态之间出现偏置电压窗口,其中电流大,并且在低温下出现负微分电导。值得注意的是,负微分电导也存在接近室温。自旋阻塞行为伴随着超泊松散粒噪声,如在量子点中。最后,我们表明,在一定的参数范围内,通过分子的初始准备在一定的自旋状态和无限的时间之间传输的电荷非常强烈地依赖于初始自旋状态。因此,该分子可以充当自旋-电荷转换器,这种效应可能用作分子自旋电子学的读出机制。
2006-06-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Ultrafast and Energy-Efficient Quenching of Spin Order: Antiferromagnetism Beats Ferromagnetism
通过比较飞秒激光脉冲在同一种材料-金属镝-中诱导的铁磁和反铁磁动力学,我们发现两者的行为根本不同。反铁磁序是相当快,更有效地操纵比其铁磁对应的光激发。我们将反铁磁体中快速而高效的过程归因于自旋系统中原子间角动量的转移。我们的研究结果不仅揭示了这种角动量转移通道在反铁磁体和其他具有非平行自旋排列的磁性结构中是有效的,而且还指出了一条实现磁性器件节能自旋操纵的可能途径。
2017-11-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Effective spin-mixing conductance of heavy-metal-ferromagnet interfaces
重金属/铁磁体(HM/FM)界面的有效自旋混合电导(G_eff)是表征界面自旋输运效率的重要参数,准确测定G_eff是定量研究正、逆自旋霍尔效应的关键。Geff通常是由磁阻尼对FM厚度的反相关性确定的,假设自旋抽运是影响这种依赖性的主要机制,在这里我们报道,在许多面内磁化的纳米尺度厚度范围内的HM/FM原型系统中,这一假设严重失败。如果忽略这两个效应,将得到一个非物理的“巨大”的表观G_eff,从而大大低估了反/正自旋霍尔实验中的自旋霍尔比和自旋霍尔电导率。
2019-08-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Theory of charge transport in ferromagnetic semiconductor/s-wave superconductor junction
研究了铁磁半导体/绝缘体/s波超导体结中的隧穿电导,其中铁磁半导体中考虑了Rashba自旋轨道相互作用(RSOI)和交换场。我们发现,归一化电导在零电压有一个最大值作为RSOI高透明界面和有限的交换场的函数。这是因为Andreev反射概率在交换场的存在下表现出对RSOI的非单调依赖性。另一方面,对于中间透明界面,在零电压下的归一化电导在零交换场或小交换场下随着RSOI的增加具有凹入形状,但在大交换场下随着RSOI的增加而单调增加。
2009-06-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con