Magnetoresistance in multilayer fullerene spin valves: a first-principles study
碳基分子半导体由于自旋轨道耦合小，自旋寿命长，因此被探索用于自旋电子学。我们计算的电子输运从第一原理通过自旋阀包括双层和三层的富勒烯分子C60和C70，夹在两个铁电极之间。电流的自旋极化和磁电阻敏感地依赖于分子与金属表面之间界面的相互作用。它们受分子层厚度的影响要小得多。C70薄膜在小偏压下具有高的电流极化（CP > 90%）和磁电阻（MR > 100%）。相反，在小偏压下的电流极化和磁阻对于C60层是非常小的。利用广义Julli`ere模型，我们可以追踪C60和C70层之间的自旋相关输运的差异，分子-金属界面态之间的差异。这些状态也允许一个解释作为所施加的偏置电压的函数的电流极化和磁阻。
2014-10-27 cond-mat.mes-hall
Resistive Switching and Voltage Induced Modulation of Tunneling Magnetoresistance in Nanosized Perpendicular Organic Spin Valves
制备了纳米尺度的多功能垂直有机自旋阀。基于La $_{0.7}$ Sr $_{0.3}$ MnO $_3$ /Alq $_3$ /Co三层的器件显示高达4-5个数量级的电阻转换和高达~ 70%的磁阻，当施加电压脉冲时，后者甚至改变符号。这种现象的组合通常在多铁性隧道结中观察到，其中它归因于铁磁体和铁电材料之间的磁电耦合。模拟表明，这里的开关起源于La $_{0.7}$ Sr $_{0.3}$ MnO $_3$表面的改性。这种改性影响了载流子的隧穿，从而影响了在有机层中的针孔处发生的电阻和隧穿磁阻。
2016-10-26 cond-mat.mes-hall
Nanoconstriction Microscopy of the Giant Magnetoresistance in Cobalt/Copper Spin Valves
我们利用纳米尺度的点接触来研究Co/Cu自旋阀中少数Co畴的巨磁电阻效应。测得的数据显示出强烈的设备到设备的GMR曲线，我们归因于没有平均在许多领域的差异。GMR比随偏置电流的增加而减小。对于一个特定的器件，这伴随着两个不同的GMR平台的发展，平台水平取决于偏置极性和磁场的扫描方向。我们将所观察到的行为归因于电流引起的磁化强度的变化，包括由于磁振子的非相干发射和自场效应引起的自旋转移。
1999-11-09 cond-mat.mes-hall
Theoretical study of spin-dependent transport in WSe$_2$-based vertical spin valves
Nankai University（南开大学）；The University of Osaka（大阪大学）；Beihang University（北京航空航天大学）
本文通过有效哈密顿量和Landauer公式，研究WSe₂基垂直自旋阀中自旋依赖输运，揭示了WSe₂厚度对磁电阻的影响及门电压和交换场的作用，发现Fabry-Pérot干涉对磁电阻的贡献可增强或诱导负磁电阻。
2026-04-04 cond-mat.mes-hall
Spin relaxation in a nanowire organic spin valve: Observation of extremely long spin relaxation times
我们报告自旋阀行为的有机纳米线组成的三层-钴，Alq 3和镍-所有标称直径为50 nm。基于这些数据，我们得出结论，在Alq 3的主导自旋弛豫机制是Elliott-Yafet模式。尽管动量弛豫时间很短，自旋弛豫时间被发现是非常长的-至少几毫秒-和相对温度无关高达100 K。据我们所知，这是第一次展示有机纳米自旋阀，以及第一次确定有机物中的主要自旋弛豫机制。异常长的自旋弛豫时间使这些材料成为自旋电子学某些领域的理想平台。
2006-05-29 cond-mat.mes-hall
Tunnel magnetoresistance in organic spin valves in the regime of multi-step tunneling
本文分析了自旋阀模型，其中磁化电极之间的电子输运是由于多步隧穿。受最近有机自旋阀实验的启发，我们假设在输运过程中的自旋记忆损失是由于随机超精细场作用于电子，而它等待下一个隧穿步骤。令人惊讶的是，我们确定的三步配置的网站，隧道磁阻（TMR）是负的，这表明电极的反平行磁化的电阻小于平行磁化。我们分析了这些配置的相位体积相对于现场超精细领域的幅度和相对取向。TMR的符号反转效应完全是由于自旋翻转振幅在每个位置上的干扰，它不会出现在普遍接受的自旋输运概率描述中。多步非弹性隧穿的另一个特征是电子在最近的邻居之间弹跳，同时等待“硬”跳跃。我们证明，这种反弹，是绝对无关紧要的电流传导，可以强烈影响自旋记忆损失。这种效应也是干扰源。
2013-08-17 cond-mat.mes-hall
Nonlinear magnetotransport in dual spin valves
双自旋阀磁电阻效应的最新实验测量[A. Aziz等人，物理修订信函103，237203（2009）]揭示了一些在其他系统中没有观察到的输运的非线性特征。我们提出了一个描述双自旋阀中电流相关电阻（和巨磁电阻）的唯象模型。该模型是基于一个修改后的Valet-Fert方法，并考虑到体/界面电阻和体/界面自旋不对称参数的中心磁性层上的自旋积累的依赖性，因此对充电电流。这种非线性模型解释了最近的实验观察。
2010-05-22 cond-mat.mes-hall
Giant fluctuations of local magnetoresistance of organic spin valves and non-hermitian 1D Anderson model
受最近的实验的启发，其中隧道磁阻（TMR）的自旋阀的本地测量，我们从理论上研究沿磁化电极表面的TMR的分布。我们表明，即使在没有界面效应（如杂交由于供体和受体分子），这种分布是非常广泛的，负TMR的区域的一部分是可观的，即使平均TMR是积极的。局部符号反转的起源是在源极和漏极之间的载流子的非相干输运过程中随后的自旋旋转幅度的量子干涉。我们发现当地TMR的分布，正是通过绘制正式的相似性演化的旋量的时间和沿一维链的安德森模型中的反射系数。数值模拟结果证实了所得到的结果。
2013-11-05 cond-mat.mes-hall
Local magnetoresistance in Fe/MgO/Si lateral spin valve at room temperature
本文报道了二端结构的室温局域磁电阻效应。通过采用1.6 nm厚的MgO隧道势垒，增加了自旋注入效率，导致大的非局域磁电阻。在室温下的非本地磁阻的大小估计为0.0057欧姆。结果，即使在室温下，在局部磁阻测量中也观察到清晰的矩形信号。我们也借由分别测量每个接点的自旋累积电压来探讨局部磁电阻的起源。
2014-01-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Huge nonequilibrium magnetoresistance in hybrid superconducting spin valves
提出了一种铁磁-超导混合自旋阀。它的运作依赖于超导体中的非平衡输运和邻近诱导的交换耦合之间的相互作用。在适当的偏置电压下，合适的铁磁-超导体组合可以获得高达10^6%的巨大隧道磁电阻值。该结构的可控自旋过滤器性质与其固有的简单性相结合，使这种设置有吸引力的低温自旋电子应用，降低功耗是一个额外的要求。
2006-03-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Superconducting double spin valve with extraordinary large tunable magnetoresistance
提出了一种超导双自旋阀器件。它的操作利用了铁磁绝缘体的自旋过滤效应和超导诱导的非平衡输运之间的相互作用。根据非平衡的程度，超大隧道磁阻高达10^2...对于实际材料参数，可以获得10^6%，并且在适当的电压偏置和温度下，可以在几个数量级上调谐。进一步讨论了这种设置的低温应用的相关性。
2009-06-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Tunnel magnetoresistance of a supramolecular spin valve
我们从理论上研究了一个超分子自旋阀的输运性质，该自旋阀由一个碳纳米管和两个磁性分子组成，弱耦合到金属接触。重点分析了外加磁场对体系输运性质的影响。外加磁场使分子自旋取向。结果表明，所考虑的分子结的磁阻特性，这是与改变分子的状态从超顺磁性的铁磁性的，强烈地依赖于所施加的偏置电压和纳米管的轨道能级的位置，这可以通过调整栅极电压。一个很强的依赖于运输制度的情况下，也发现通过系统的电流的自旋极化。导致这些影响的机制解释通过调用适当的分子状态负责运输。分析是借助实时图解技术的第二阶膨胀相对于隧穿过程。
2019-03-18 cond-mat.mes-hall
MagnetoResistance of graphene-based spin valves
研究了利用石墨烯作为非磁性材料连接铁磁引线的自旋阀器件的磁电阻效应。作为一个初步的步骤，我们首先研究的导电性的石墨烯条连接到金属接触的各种铅参数，并证明，所得的导电性是相当不敏感的。然后计算了自旋阀器件在平行和反平行自旋极化配置下的电导率，发现电导率仅微弱地依赖于引线的相对自旋取向，因此系统的磁电阻$MR$很小. $MR$的小是石墨烯导电性与引线的电子细节几乎无关的结果。我们的研究结果表明，尽管石墨烯具有使其对自旋电子器件具有吸引力的特性，但基于石墨烯的自旋阀的性能可能很差。
2007-10-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Electric-field control of tunneling magnetoresistance effect in a Ni/InAs/Ni quantum-dot spin valve
本文研究了半导体量子点自旋阀器件中隧道磁电阻效应的电场控制。利用铁磁镍纳米间隙电极，我们观察到了小偏压下的库仑阻塞振荡。在库仑阻塞峰附近，TMR效应被显著调制，甚至其符号通过改变栅极电压而切换，其中TMR值的符号在谐振条件下改变。
2007-08-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Organic magnetoresistance from deep traps
我们预测，单占据载流子陷阱，产生的电应力或辐射在有机半导体，可以导致自旋封锁和大的室温磁电阻称为有机磁电阻。封锁发生，因为许多单占据陷阱只能成为双占据自旋单态配置。在运输过程中的自旋混合的磁场效应显着修改这种封锁的效果，并产生magnetoresists.We计算这些陷阱的有机磁电阻的定量效果从渗流理论，并发现一个戏剧性的非线性依赖的饱和磁电阻陷阱密度，导致值$\sim$ 20%，在理论的有效性范围内。
2014-07-23 cond-mat.mes-hall
Large room-temperature magnetoresistance in lateral organic spin valves fabricated by in-situ shadow evaporation
我们报告的成功制造的横向有机自旋阀的通道长度在子$100\,nm$制度。制造工艺基于在超高真空条件下的原位阴影蒸发，因此在铁磁金属电极和有机半导体之间产生清洁且无氧的界面。自旋阀器件由镍和钴-铁电极以及高迁移率\emph{n}型有机半导体$N,N'$ -双（七氟丁基）- $3,4:9,10$ -二萘嵌苯二酰亚胺组成。我们的研究包括横向自旋阀器件的制造工艺和材料的适用性以及室温下的磁输运测量的基础研究。最好的器件表现出高达$50\,%$的磁阻，这是迄今为止报道的室温下的最大值。
2013-04-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Nanosized Vertical Organic Spin-Valves
垂直有机自旋阀器件的制造工艺已经开发出来，它提供了实现小于500 × 500 nm^2的有源器件面积的可能性，并且在有源层的材料选择方面是灵活的。所得到的设备的表征示出了有时超过100%的大的磁阻，然而从设备到设备具有同样大的变化。与大面积自旋阀的比较表明，无论是大的和小的设备的磁电阻最有可能来源于隧道通过针孔和隧道磁电阻。
2015-02-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Resonant magnetoresistance in organic spin-valves
从理论上研究了表面态对镍基有机自旋阀磁电阻效应的影响。特别是，我们进行{ \it ab initio}电子输运计算的苯硫醇分子化学连接到Ni [001]表面，并通过Te接触到另一个Ni [001]表面，或终止于硫醇基团和探测的Ni STM尖端。在S-和Te-键合的分子的情况下，我们发现作为偏置的函数的自旋电流的大的不对称性，虽然$I$ - $V$是相当对称的。这导致磁电阻对偏置的平滑但非单调依赖性。与此相反，在STM型几何形状的情况下，我们证明了自旋电流和磁阻可以显着改变与偏置。这是衬底的自旋极化表面状态和尖端的$d$壳带边之间的共振的结果。
2006-10-31 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Room temperature giant magnetoresistance detection of spin hall nano-oscillator dynamics in synthetic antiferromagnetic Spin-Valve
本文提出合成反铁磁自旋阀异质结构，利用0.568%的巨磁阻比率实现室温自旋霍尔纳米振荡器动力学的高效检测，解决了传统器件功率受限问题，为神经形态计算和射频通信提供新方案。
2025-08-28 cond-mat.mes-hall
Spin Relaxation in Weak Localization Regime in Multilayer Graphene Spin Valves
采用非局域磁电阻（NLMR）测量方法，研究了多层石墨烯（MLG）自旋阀器件中自旋弛豫时间的温度依赖性。从低于70 K的磁阻（MR）测量中观察到弱局域化（WL），表明载流子的相干传输。在相同的温度范围内，我们观察到的自旋弛豫时间和自旋扩散长度的大的增加，即使扩散常数Ds被抑制的WL。这表明，在相干电荷输运机制中，当电荷经历量子干涉效应时，MLG中的自旋弛豫时间可以显著延长。
2013-03-08 cond-mat.mes-hall
Large magnetoresistance and spin-dependent output voltage in a lateral MnGa/GaAs/MnGa spin-valve device
我们研究了具有600 nm长的GaAs沟道和垂直磁化的铁磁MnGa电极的横向自旋阀器件的自旋相关输运性质。其电流-电压特性在低于50 K时表现出非线性行为，表明在低温下通过MnGa/GaAs肖特基势垒的隧道输运占主导地位。我们观察到明确的磁阻（MR）比高达12%，在4 K时，施加一个磁场垂直于膜平面。此外，获得了33 mV的大自旋相关输出电压。这些值是迄今为止报道的横向铁磁金属/半导体/铁磁金属自旋阀器件中最高的。
2019-11-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci quant-ph
Giant Magnetoresistance Effect in Organic Material and Its Potential for Magnetic Sensor
巨磁电阻（GMR）材料具有作为下一代磁场传感器件的巨大潜力，具有磁特性和高电势，可开发成各种应用，例如：磁场传感器测量、电流测量、线性和旋转位置传感器、数据存储、磁头记录和非易失性磁性随机存取存储器（MRAM）。如今，在OLED（有机发光二极管）中发现了基于允许有机磁电阻（OMAR）后获得的有机材料的新GMR材料。这种有机材料被用作具有自旋阀结构的GMR器件中的间隔层。传统上，金属和半导体被用作自旋阀中的间隔层。然而，一些因素，如自旋散射所造成的大原子的间隔材料和界面散射的铁磁与间隔，将限制自旋阀的效率。本文介绍了我们研制的一种基于有机材料的新型巨磁电阻材料。
2011-10-06 cond-mat.mes-hall
Current-in-plane spin-valve magnetoresistance in ferromagnetic semiconductor (Ga,Fe)Sb heterostructures with high Curie temperature
我们在（Ga，Fe）Sb / InAs（厚度$t_\mathrm{InAs}$ nm）/（Ga，Fe）Sb三层异质结构中，利用面内电流（CIP）组态，研究了自旋阀磁电阻效应，其中（Ga，Fe）Sb是具有高居里温度（$T_\mathrm{C}$）的铁磁半导体（FMS）.在$t_\mathrm{InAs}$ = 3 nm的样品中，在3.7 K下清晰地观察到具有开放小回路的MR曲线，其起源于（Ga，Fe）Sb层的平行-反平行磁化翻转和（Ga，Fe）Sb / InAs界面处的自旋相关散射。由于界面散射的增强，随着$t_\mathrm{InAs}$的减小（从9 nm到3 nm），MR比增加（从0.03%到1.6%）。这是铁掺杂FMS异质结构中自旋阀效应的首次演示，为这些高$T_\mathrm{C}$ FMS的器件应用铺平了道路。
2020-05-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
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
Rectification of radio frequency current in giant magnetoresistance spin valve
报道了一种在交换偏置自旋阀巨磁电阻（GMR）带中实现的高效自旋二极管效应。在这样的多层结构中，沿着垂直方向的电流分布的对称性被破坏，结果，出现作用在磁性自由层上的未补偿的奥斯特场。这个场又是磁化进动的驱动力。由于GMR效应，条带的电阻跟随磁化动力学振荡。这导致所施加的射频电流的整流并感应出直流电压$V_{DC}$。我们提出了一个理论描述这种现象，并计算自旋二极管的信号，$V_{DC}$，作为一个函数的频率，外部磁场，并在外部磁场施加的角度。理论预测和实验数据之间取得了令人满意的定量一致。最后，我们表明，自旋二极管的信号在GMR器件是显着强于各向异性的磁电阻坡莫合金为基础的设备。
2014-10-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Magnetic Field-Free Giant Magnetoresistance in a Proximity- and Gate-Induced Graphene Spin Valve
由于其二维性质，石墨烯中的邻近效应和电场效应可以诱导铁磁性和电荷掺杂。利用这些功能，我们提出了一个电气工程自旋阀结合两个磁绝缘体（使用EuO，EuS，或YIG）和三个涂层门。两个顶栅用于消除这些磁体中的重电子掺杂，一个背栅用于利用正常或半金属铁磁体。我们证明，当第二顶栅被调谐到利用绝缘或自旋绝缘态时，EuO和YIG可以在高温下获得巨大的巨磁电阻（GMR）（几倍于68 K和100 K时的$10^5\%$）。这些结果意味着一个杰出的巨磁电阻，是磁性可调，垂直配置（铁磁性与绝缘），和磁场自由。我们的工作可能提供一个可行的路径，一个诱人的磁场自由自旋电子学。
2017-05-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Spin-valve effect for spin-polarized surface states in topological semimetals
本文实验研究α-GeTe拓扑半金属与镍膜结的磁电阻，发现室温下平行磁场中自旋阀效应，并将其归因于拓扑表面态自旋织构与铁磁电极间的自旋相关散射，为室温自旋-电荷转换提供途径。
2025-05-07 cond-mat.mes-hall
Shot noise in a diffusive F-N-F spin valve
研究了由扩散导体和铁磁引线组成的自旋阀在巨磁电阻区工作时的电流涨落。结果表明，一个新的源的波动，由于自旋翻转散射增强强烈的散粒噪声到一个点的Fano因子接近全泊松值。
2003-04-30 cond-mat.mes-hall
Permalloy-based carbon nanotube spin-valve
在这封信中，我们证明了坡莫合金（Py），一种广泛使用的Ni/Fe合金，形成接触碳纳米管（CNT），满足要求的注入和检测自旋极化电流在碳基自旋电子器件。我们建立的材料质量和磁化特性的Py条的形状合适的电接触，并找到一个尖锐的磁化切换可调的几何形状在一个单一的条在低温下的各向异性磁阻（AMR）。此外，我们表明，Py接触强烈耦合到CNT，相当于Pd接触，从而在低温下形成CNT量子点。这些结果形成了基于Py的CNT自旋阀在隧穿磁阻中表现出非常尖锐的电阻切换的基础，其直接对应于AMR实验中观察到的各个接触中的磁化反转。
2010-09-10 cond-mat.mes-hall
A two-terminal spin valve device controlled by spin-orbit torques with enhanced giant magnetoresistance
我们报告的电流诱导自旋轨道转矩和巨磁阻在一个单一的设备，以实现全电写入和读出的磁化相结合。该器件由垂直磁化的TbCo和Co层组成，由Pt或Cu间隔物隔开。通过这样的层的电流注入施加自旋轨道转矩和切换的Co层的磁化，而TbCo磁化保持固定。随后的电流注入较低的幅度感测的Co和TbCo层的磁化的相对取向，这导致在两个不同的电阻水平的平行和反平行对齐由于电流在平面内的巨磁阻效应。我们进一步表明，包括一个单一的TbCo/间隔层/Co三层的器件的巨磁电阻可以提高从0.02%到6%，通过使用铜间隔层代替Pt。这种类型的设备提供了一个替代路线的两端自旋电子存储器，可以与适度的努力制造。
2021-08-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Spin transfer torques in nonlocal lateral spin valve
本文对具有非共线磁位形的非局域横向自旋阀中的自旋和电子输运进行了理论研究。非局部磁阻，定义为在注入电流的检测引线上的电压差，推导出解析。计算了探测引线上的自旋转移力矩。结果表明，平行和反平行磁结构的自旋转移矩是对称的，这与传统的三明治自旋阀不同。
2008-06-16 cond-mat.mes-hall
Magnetoresistance in organic spintronic devices: the role of nonlinear effects
本文推导了自旋极化载流子通过杂质能级在具有跳跃电导的有机半导体中注入和输运的动力学方程。该模型预测一个强烈的电压依赖性的磁阻，定义为电阻与平行和反平行电极磁化（自旋阀效应）之间的变化。磁阻的电压依赖性分成三个不同的制度。第一个制度匹配公知的无机自旋电子制度，对应于势垒控制的自旋注入或公知的电导率失配的情况。在中间电压下的第二制度对应于强烈抑制的磁阻。第三种机制在更高的电压下发展，并解释了一种新的范式。这是由电荷输运中的强非线性促进的，其强度由无量纲参数$eU/k_BT$表征。这种非线性，取决于设备的条件，可以导致显着增强或指数抑制的自旋阀效应在有机设备。我们相信，这些预测是有效的有机半导体以外的情况下，应考虑任何材料的特征是强烈的非线性电荷传输。
2015-02-05 cond-mat.mes-hall
Inelastic scattering in ferromagnetic and antiferromagnetic metal spintronics
利用铁磁电压探针模型研究了非弹性散射对铁磁和反铁磁金属自旋阀巨磁电阻和电流感生力矩的影响。该模型是基于传输理论的格林函数公式，并表示自旋相关和自旋无关的非弹性散射体的内部电压探针，被约束为分别携带无电荷电流和无自旋或电荷电流。我们发现铁磁金属自旋阀结构中的巨磁电阻和自旋转移力矩在任意强的自旋无关非弹性散射中幸存下来，而最近预测的反铁磁金属自旋阀中的类似现象被部分抑制。我们使用玩具模型的数值计算来估计反铁磁金属自旋阀的室温操作的间隔层厚度的要求。
2006-10-16 cond-mat.mes-hall
Gate-voltage response of a one-dimensional ballistic spin valve without spin-orbit interaction
我们发现，工程隧道势垒形成在一个一维的自旋阀的接口提供了一个可行的路径，以一个强大的栅极电压可调的磁阻效应。特别是，我们从理论上研究了碳纳米管（CNT）自旋阀的CNT接触界面对器件性能的影响。重点是强度和自旋选择性的隧道势垒，模拟为Dirac-Delta电位。散射矩阵方法被用来推导出的透射系数，产生隧道磁阻（TMR）。当入射电子的能量与势垒的势能相匹配时，在没有自旋轨道耦合的情况下，我们发现了一个强的非平凡的TMR栅电压响应。推导了TMR在各种极限情况下的解析表达式。这些是用来解释以前的实验结果，但也预测参数的设备优化的尺寸和可调性的TMR效应在弹道输运制度。
2017-02-16 cond-mat.mes-hall
Response of a spin valve to a spin battery
本研究发现合适对称条件下的自旋阀对自旋电池有通断响应，可作为理想自旋晶体管，能通过纯自旋流或纯自旋积累产生无限大磁电阻，并讨论了相关磁性结构。
2024-10-07 cond-mat.mes-hall
Proposal of an experimental scheme for determination of penetration depth of transverse spin current by a nonlocal spin valve
我们在理论上提出了一个实验来确定横向自旋流的穿透深度，实验中使用了一个具有三层铁磁（F）层的非局域自旋阀，其中F_1、F_2和F_3层分别作为自旋注入器、探测器和吸收器。通过测量自旋信号（磁阻）对F_3层厚度的依赖关系，可以估算出穿透深度。
2012-08-15 cond-mat.mes-hall
Universal angular magnetoresistance and spin torque in ferromagnetic/normal metal hybrids
铁磁/正常金属（F/N）异质结构的电阻取决于结的性质，所述结可以是隧道势垒、点接触或金属间界面。对于所有的结类型，无序的F/N/F垂直自旋阀的电阻作为磁化矢量之间的角度的函数被示出服从一个简单的普遍规律。自旋电流感生的磁化力矩可以通过这些自旋阀的角磁阻来测量。所得结果可推广到任意磁电子电路。
2002-05-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Charge and spin transport in spin valves with anisotropic spin relaxation
研究了自旋轨道分裂对由大量子点和两个铁磁接触的二维电子气组成的自旋阀中电子输运的影响。在结构反转不对称（SIA）和体反转不对称（BIA）的存在下，自旋弛豫时间的巨大各向异性已被预测。我们展示了这种各向异性如何影响电子输运性质，如角磁阻和自旋转移矩。与直觉相反，各向异性自旋弛豫过程有时会增强自旋积累。
2006-10-27 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
Unconventional Spin Valve Based on Normal Metal/Chiral Molecule/Altermagnet Junctions
International Center for Quantum Materials, School of Physics, Peking University（北京大学物理学院量子材料国际中心）；Hefei National Laboratory（合肥国家实验室）；Hunan Key Laboratory for Super-microstructure and Ultrafast Process, School of Physics, Central South University（中南大学物理学院超微结构与超快过程湖南省重点实验室）
研究基于正常金属/手性分子/交替磁体结构建自旋阀，利用非平衡格林函数方法和朗道尔 - 布蒂克尔公式，揭示了自旋阀电导和磁阻特性，为开发高效、可控且无杂散场的自旋电子器件奠定基础。
2026-07-14 cond-mat.mes-hall physics.chem-ph
Spin-thermo-electronic oscillator based on inverse giant magnetoresistance
研究了一种具有交换弹簧型自由层和逆磁阻效应的自旋热电子阀。该结构具有S形的电流-电压特性，并且当与谐振器电路内的常规电容器集成时可以表现出自发振荡。振荡的频率可以通过电路电容从基本上直流到GHz范围进行控制。
2011-01-27 cond-mat.mes-hall
Including fringe fields from a nearby ferromagnet in a percolation theory of organic magnetoresistance
随机超精细场是有机半导体低场磁电阻机制的基础。最近的实验表明，另一种类型的随机场--边缘场由于附近的铁磁体--也可以显着影响磁阻。这些边缘场的影响的理论分析是具有挑战性的，因为边缘场的幅度和它们的相关长度的数量级大于超精细耦合。我们扩展了最近的有机磁电阻理论计算的磁电阻与超精细和边缘领域。该理论描述了实验边缘场磁电阻的几个关键特征，包括磁电阻达到极值的外加场，来自边缘场的大磁电阻效应的外加场范围，以及效应的符号。
2013-03-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Fork stamping of pristine carbon nanotubes onto ferromagnetic contacts for spin-valve devices
我们提出了一种制造方案，称为“叉冲压”优化干转移的单个原始碳纳米管（CNT）到铁磁接触电极制造的标准光刻。我们展示了详细的配方无残留的设备制造和原位电流退火悬浮CNT自旋阀设备与铁磁坡莫合金（Py）的接触，并报告初步的运输特性和磁阻实验在低温下。该方案可以直接用于实现更复杂的器件结构，包括多个栅极或超导接触。
2015-04-22 cond-mat.mes-hall
Half-metallic magnetism and the search for better spin valves
我们使用先前提出的隧道磁电阻的温度依赖性的理论来阐明正在进行的努力，以优化自旋阀。首先，我们表明，在有限的温度下的自旋阀性能是有限的隧道结的相对两侧的磁化方向的不相关的热波动的机制是在最近的研究与MgO势垒的高品质隧道结的温度相关的磁阻很好的协议。利用这一见解，我们提出了一个简单的公式，它捕获的优势，自旋阀优化使用的材料具有高自旋极化的费米能级隧穿电子，并使用高铁磁转变温度的材料。我们的结论是，半金属铁磁体可以产生更好的自旋值性能比目前的元素过渡金属铁磁体/MgO系统，只有当它们的铁磁转变温度超过$\sim 950~\mathrm{K}$。
2014-07-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
The effects of spin-spin interactions on magnetoresistance in disordered organic semiconductors
本文将位置无序有机半导体的磁电阻理论扩展到极化子之间的交换耦合和偶极耦合。分析结果发现，当超精细，交换，偶极相互作用几乎没有时间操作之间的跳跃事件。我们发现了一个与以前的实验和数值模拟一致的磁场角度依赖的磁阻。此外，我们报告新的磁阻行为，严重依赖于偶极相互作用中的各向异性量。
2012-03-19 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall
Spin-transport characteristics in a Si-based spin metal-oxide-semiconductor field-effect transistor (spin MOSFET): Bias dependence of the spin polarization in Si and magnetoresistance in spin-valve signals
本研究针对硅基spin MOSFET的自旋输运特性，通过改进自旋输运模型，分析了偏置电压对自旋极化和磁阻的影响，获得了当前最高的自旋极化率与磁阻比，并指出了进一步提升磁阻的器件优化方向。
2025-09-05 cond-mat.mes-hall
Voltage-controlled inversion of tunnel magnetoresistance in epitaxial Nickel/Graphene/MgO/Cobalt junctions
我们报告的制造和表征的垂直自旋阀结构，使用厚的外延MgO势垒作为间隔层和石墨烯钝化的Ni膜作为底部铁磁电极。该设备显示出强大的和可扩展的隧道磁阻，在改变施加的偏置电压时具有几个符号的变化。这些发现可以用声子辅助的输运机制模型来解释，该模型依赖于混合石墨烯的能带结构和自旋态密度的特殊性|Ni界面。
2014-10-07 cond-mat.mes-hall
Inelastic transport in molecular spin valves
我们提出了一个非弹性散射的各种纳米器件，即H $_2$分子夹在Pt触点之间的传输特性的影响的研究，和一个自旋阀由一个有机分子连接到模型半金属铁磁电流/电压探针。在这两种情况下，我们使用紧束缚的Su-Schrieffer-Heeger哈密顿量和非弹性效应处理的多通道方法，包括泡利不相容原理。在H $_2$分子的情况下，我们发现，非弹性背散射是负责下降的差分电导在偏置大于激发能的较低的分子声子模式。在自旋阀的情况下，我们研究了不同的自旋电流和磁阻作为费米能级相对于自旋极化带边的位置的函数。一般来说，非弹性散射降低了电流的自旋极化，从而降低了磁阻。
2005-11-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Perpendicular spin valves with ultra-thin ferromagnetic layers
我们解决两个有限尺寸效应在垂直输运通过磁性多层膜。当自旋阀中的磁性层厚度变得与自旋翻转扩散长度相当或小于自旋翻转扩散长度时，结构不对称性影响输运性质。厚度接近磁相干长度的磁性层对于垂直于磁化方向极化的自旋电流变得透明。我们使用广义磁电子电路理论来研究这两种效应对角磁阻和自旋转移矩的影响。我们分析了最近的aMR实验，以确定自旋翻转扩散长度的铁磁体以及界面自旋混合电导，并提出了一种方法来测量铁磁相干长度。
2007-02-15 cond-mat.mes-hall
Electrically Controllable van der Waals Antiferromagnetic Spin Valve
我们提出了一个自旋阀，是基于范德华反铁磁性和完全电控。该设备是由两个反铁磁终端，允许垂直偏置控制和一个链接的中心散射电位区。当两个端子中的偏置取向从平行切换到反平行时，磁阻显著变化，因为这种切换引起系统不同部分中相同自旋投影的带的失配。从密度泛函计算中示出，由Cr $_2$ Ge $_2$ Te $_6$的两个原子层封装的双层石墨烯提供了实现反铁磁性的材料平台，其对于所需的垂直电场是鲁棒的。
2021-07-13 cond-mat.mes-hall
Robust spin-transfer torque and magnetoresistance in non-collinear antiferromagnetic junctions
铁磁自旋阀和隧道结是自旋电子学应用的关键，也是最基本的自旋电子学器件之一。受反铁磁体在自旋电子学中潜在的独特优势的启发，我们在这里从理论上研究了由非共线反铁磁体构建的结。我们展示了一个大的和强大的磁阻和自旋转移扭矩能够超快切换之间的平行和反平行状态的结。此外，我们表明，非共线的顺序导致自旋转移力矩，这是在几个关键方面不同的自旋转移力矩在铁磁结。
2021-09-03 cond-mat.mes-hall
Anisotropic magnetoresistance in topological insulator Bi1.5Sb0.5Te1.8Se1.2/CoFe heterostructures
拓扑绝缘体由绝缘体态和时间反转对称保护的二维表面态组成。表面态的特征之一是电子动量和自旋取向之间的锁定。本文报道了拓扑绝缘体Bi 1.5Sb 0.5Te 1.8Se 1.2/CoFe异质结构中一种新的面内各向异性磁电阻效应。为了解释这种新的效应，我们提出Bi1.5Sb0.5Te1.8Se1.2/CoFe异质结构由于自旋动量锁定而形成自旋阀或巨磁电阻器件。这种新型的面内各向异性磁电阻效应可以解释为Bi1.5Sb0.5Te1.8Se1.2/CoFe异质结构的巨磁电阻效应。
2012-12-20 cond-mat.mes-hall
Supramolecular Spin Valves
磁性分子作为自旋电子器件设计的构建模块具有很高的潜力。此外，分子材料的使用为控制使用自下而上（例如超分子）处理技术开辟了道路，该技术将大规模并行自制造与常规自上而下纳米结构化技术相结合。基于巨磁电阻（GMR）、隧道磁电阻（TMR）和自旋阀效应的固态自旋电子器件的发展使磁存储应用领域发生了革命性的变化。最近，有机半导体被插入到纳米尺寸的隧道结中，允许增强自旋反转，在耦合到磁性电极的单个非磁性分子中观察到巨磁阻行为，并且提出了在混合器件中使用单分子磁体（SMM）的量子隧穿性质。在此，我们提出了一个原始的设备中，一个非磁性的分子量子点，由单壁碳纳米管（SWCNT）与非磁性电极接触，通过超分子相互作用横向耦合到TbPc 2-SMM（Pc =酞菁），这提供了一个本地化的磁矩。通过扫描的磁场的单壁碳纳米管的电导调制，表现出的磁电阻比之间的全极化和非极化SMM低于1 K的高达300%。因此，我们证明了一个超分子自旋阀的功能，没有磁引线。我们的研究结果开辟了电路集成和实现新器件功能的前景。
2013-04-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Spin valve effect in two-dimensional VSe$_2$ system
钒基二硫属化物（VSe $_2$）是一种二维材料，其中磁性钒原子以六方晶格排列并在平面内铁磁耦合。然而，相邻的原子平面是反铁磁耦合的。这为自旋电子学和数据存储与处理技术的应用提供了新的和有趣的机会。当两个原子平面的磁矩被外部磁场驱动成平行排列时，可以实现自旋阀磁阻。与从反平行到平行配置的过渡相关联的电阻变化定性地类似于在人工层状金属磁性结构中观察到的电阻变化。通过密度泛函理论计算得到了VSe $_2$的详细电子结构。然后，弹道自旋阀磁阻内的Landauer形式主义确定。此外，我们还分析了热性能和热电性能。考虑VSe $_2$的两个相位，表示为H和T。
2022-01-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
