Theory of Angular Magnetoresistance in CPP spin valves
CPP自旋阀的电阻是两个铁磁体的磁化之间的角度$θ$的连续函数。本文利用非共线磁电子学的电路理论,考虑铁磁层中自旋积累的影响,计算了CPP自旋阀的角磁阻。
2001-07-12 cond-mat.mes-hall
Large Tunneling Anisotropic Magneto-Seebeck Effect in a CoPt|MgO|Pt Tunnel Junction
本文利用相干输运理论研究了CoPt |MgO| Pt隧道结中的隧穿各向异性磁塞贝克效应。为了比较,我们还研究了CoPt |MgO|中的隧穿磁塞贝克效应。我们发现,磁塞贝克比的CoPt |MgO| Pt超过CoPt |MgO| CoPt的小势垒厚度,在室温下达到175%。这一结果提供了一个鲜明的对比,磁阻,其行为相反的所有势垒厚度和设备之间的差异由一个数量级。在这里,磁阻是由改变隧道结的磁化结构所引起的传输差异引起的。磁塞贝克效应的结果,而不是在能量相关的传输的不对称性的变化。我们报告说,这种差异的起源允许CoPt |MgO| Pt具有很强的热磁输运各向异性。
2014-04-22 cond-mat.mes-hall
Domain wall magneto-Seebeck effect
在温度梯度下的磁性纳米系统中,电荷、自旋和热流之间的相互作用导致了自旋热电子学这一快速发展的领域中各种新颖的效应和有前途的应用。在这里,我们探讨了一个单独的磁畴壁的坡莫合金纳米线的磁热电性能。在沿着长导线轴的几开尔文每微米的顺序的热梯度,我们发现一个明确的磁Seebeck签名由于存在一个单一的域壁。观察到的畴壁磁Seebeck效应可以解释由坡莫合金的磁化相关的Seebeck系数结合畴壁的局部自旋配置。
2014-12-29 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
Non-monotonic angular magnetoresistance in asymmetric spin valves
铁磁体/正常金属/铁磁体垂直自旋阀的电阻取决于磁化方向之间的相对角度。与普通的智慧相反,发现这种角磁阻不一定是角的单调函数。研究了有限角度下整体阻力极小值的参数依赖性,并给出了实验观测的条件。
2003-09-11 cond-mat.mes-hall
Ab initio studies of the tunneling magneto-Seebeck effect: influence of magnetic material
我们发现磁性材料的组成对基于$MgO$的隧道结中的隧穿磁塞贝克效应的温度依赖性有很强的影响。我们使用\textit{ab initio}合金理论来考虑不同的$Fe_xCo_{1-x}$合金的铁磁层。即使是组成的微小变化也会导致隧穿磁塞贝克效应的幅度甚至符号的强烈变化。这可以解释最近的实验结果之间的差异。此外,将$MgO$的屏障厚度从六个单层改变为十个单层也会导致温度依赖性的重要变化。我们的研究结果强调,隧道磁塞贝克效应依赖非常关键,是非常敏感的材料参数,并表明进一步的实验和理论研究是必要的。
2013-03-25 cond-mat.mes-hall
Theory of magnon-mediated tunnel magneto-Seebeck effect
隧道磁塞贝克效应是指磁性隧道结的热电势与磁位形的关系。传统上,它被解释为隧道磁电阻的热电概括。在这里,我们研究了热驱动的电子输运在这些结与电子磁振子散射,使用随机朗道-Lifshitz现象和量子动力学理论。我们的发现挑战了广泛接受的单电子图像的隧道热电势在磁性结。
2017-07-03 cond-mat.mes-hall
Unusual angular dependence of tunneling magneto-Seebeck effect
我们发现一个不寻常的角度依赖性的隧道磁塞贝克效应(TMS)。电导通常表现出与两个铁磁引线的磁化之间的角度的余弦依赖。相反,TMS的角度依赖性强烈依赖于隧穿磁阻(TMR)比。对于小的TMR比,我们也得到一个余弦依赖,而对于非常大的TMR比的角度依赖性接近一个阶梯状函数。
2013-11-12 cond-mat.mes-hall
Infinite magneto-resistance and bipolar effect in spin valves driven by spin batteries
本文提出满足特定对称性条件的自旋阀在自旋电池驱动下可产生无限磁阻效应(IMR)并关联Johnson晶体管双极效应,突破传统GMR限制。
2024-11-15 cond-mat.mes-hall
Anisotropic magneto-thermal transport and Spin-Seebeck effect
基于应用于磁系统的Onsager互易关系,导出了绝缘或导电铁磁体中热输运的角度依赖性。它示出的温度梯度的角度依赖性采取相同的形式作为各向异性的磁阻,包括异常和平面霍尔贡献。在与铁磁体热接触的非磁性电极的末端之间产生的测量热电偶遵循这种相同的角度依赖性。磁伏信号的符号和幅度由热电偶的塞贝克系数的差异控制。
2013-11-19 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
From spin-polarized interfaces to giant magnetoresistance in organic spin valves
从第一性原理出发,计算了自旋极化电子在分子双层自旋阀中的输运,建立了金属-分子界面的磁电阻效应与自旋相关相互作用之间的联系.铁的磁电阻|双层-C70| Fe自旋阀在线性响应区达到70%的高值,但它作为外加偏压的函数急剧下降。电流极化在线性响应中具有80%的值,并且也作为偏置的函数而减小。这两种趋势都可以用显著的自旋相关Fe来模拟。|C70界面态接近费米能级,展现了自旋界面科学控制和优化自旋电流的潜力。
2014-02-26 cond-mat.mes-hall
Anomalous-Nernst and anisotropic magnetoresistive heating in a lateral spin valve
利用全电锁定测量方法测量了横向多端坡莫合金/铜自旋阀中的能斯特效应和各向异性磁电阻加热。为了解释结果,开发了一个三维热电有限元模型。使用这个模型,我们提取的热分布,我们使用它来确定坡莫合金的反常能斯特系数Rn=0.13,也确定了最大角度θ =8度的磁化之前的开关过程中,当施加一个相反的非共线10 $^{\circ}$磁场。
2011-03-16 cond-mat.mes-hall
Super-magnetoresistance effect in triplet spin valves
我们研究了在两个非共线磁化的铁磁区之间插入一个三重态超导间隔层所得到的三重态自旋阀。我们证明了三重态自旋阀的磁阻依赖于d-矢量的相对取向,表征超导态,和铁磁层的磁化方向。对于具有长超导体特征的器件,达到了库珀对自旋电子学机制,从而可以观察到仅由库珀对维持的极化电流的性质。在这种状态下,超磁阻效应出现,并且超导间隔物的序参量的手征对称性容易被识别。我们的研究结果打开了新的视角,在设计设备的基础上的合作性质的铁磁和三重态相关的自旋电子学框架。
2013-03-02 cond-mat.mes-hall
Iterative path-integral summations for the tunneling magnetoresistance in interacting quantum-dot spin valves
我们报告的重要性,共振隧穿过程的量子输运通过相互作用的量子点自旋阀。为了在隧道磁电阻(TMR)的计算中考虑库仑相互作用,我们对最近发展起来的计算自旋相关隧道效应的路径积分迭代求和(ISPI)方法进行了重新表述和推广. ISPI计划使我们能够调查弱到中等库仑相互作用在很宽的范围内的栅极和偏置电压和温度下,在微扰处理隧道严重失败。
2019-06-03 cond-mat.mes-hall
Magnon Valve Effect Between Two Magnetic Insulators
自旋阀的关键物理学涉及在两个磁性层之间传播的自旋极化传导电子,使得器件电导由两个磁性层的相对磁化取向控制。在这里,我们报告的效果的磁振子阀,这是由两个铁磁绝缘体(YIG)分开的一个铁磁隔离层(Au)。当垂直于层施加热梯度时,由放置在磁振子阀顶部的Pt棒检测到的反向自旋霍尔电压输出取决于两个YIG层的磁化的相对取向,表明在一层处由自旋Seebeck效应引起的磁振子电流影响由Au分隔的另一层中的磁振子电流。我们解释了磁振子阀效应的角动量转换和传播之间的两个YIG层和Au层中的传导电子。磁振子阀比随温度的变化近似呈幂律关系,支持上述磁振子-电子自旋转换机制。这项工作开辟了一个新的一类阀门结构超出了传统的自旋阀。
2018-01-23 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
Competition between Thickness and Electrical Conditioning Influence in Enhancing Giant Magnetoresistance Ratio for NiCoFe/Alq3/NiCoFe Spin Valve
间隔层厚度和电调节对增强巨磁电阻效应有各自的影响。实验结果表明,在一定条件下,一个因素可以取代另一个因素.本文讨论了这两个因素竞争的经验模型。通过与实验结果的比较,验证了模型的正确性.提出了一种配方,以扩展现有的一个,现在容纳间隔厚度和电气调节的一种形式。
2011-10-10 cond-mat.mes-hall
Spin-Transfer-Torque Driven Magneto-Logic Gates Using Nano Spin-Valve Pillars
我们提出模型磁逻辑NOR和NAND门使用自旋阀柱,其中的逻辑操作是由自旋极化电流,也形成了逻辑输入。同时存在恒定的控制磁场有利于操作。相同的自旋阀组件也可以用作磁存储单元。我们确定的区域中的参数空间的系统中的逻辑操作可以有效地执行。所提出的门保持了磁性随机存取存储器(MRAM)的非易失性。我们通过数值模拟其动力学,由适当的朗道-Lifshitz-吉尔伯特方程与自旋转移力矩项,验证门的功能。逻辑状态的翻转时间估计在纳秒之内。
2014-01-03 cond-mat.mes-hall
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
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
On/off switching of bit readout in bias-enhanced tunnel magneto-Seebeck effect
磁隧道结中的热电效应是目前一个很有吸引力的研究课题。在这里,我们证明了在CoFeB/MgO/CoFeB隧道结中的隧道磁塞贝克效应(TMS)可以通过简单地改变CoFeB电极的磁状态来切换到逻辑1状态和逻辑0状态。我们通过结合热梯度和电场来实现磁隧道结的这种新功能。这项新技术揭示了偏置增强隧道磁塞贝克效应,它可以作为绿色信息技术中逻辑器件或存储器的基础,具有纯热写入和读取过程。此外,众所周知,被称为塞贝克效应的热产生电压敏感地依赖于电子结构,因此在固态物理学中已经被重视了近一百年。在这里,我们解除塞贝克的历史性发现,从1821年到一个新的水平,目前的自旋电子学。我们的研究结果表明,信号过零,可以通过调整偏置电压,施加在结的电极之间进行调整,因此,该效应的名称是偏置增强隧道磁塞贝克效应(bTMS)。通过结中电子的自旋和能量依赖性传输,可以使用具有比隧道磁阻(TMR)高得多的控制的偏置电压来配置bTMS效应,并且甚至对于仅一种磁性配置(平行(P)或反平行(AP))完全抑制bTMS效应。该选项允许在室温下读出~ 3000%的磁信息对比度,同时保持一个磁取向的大信号。该对比度比使用TMR效应可以获得的值大得多。此外,我们的测量是朝着实验实现高TMS比的一步,这是预测特定的Co-Fe组合物。
2014-05-05 cond-mat.mes-hall
Spin injection and spin accumulation in permalloy-copper mesoscopic spin valves
研究了横向自旋阀器件中自旋电流的电注入和探测,采用坡莫合金(Py)作为铁磁注入和探测电极,铜(Cu)作为非磁性金属。我们的多终端的几何形状允许我们在实验上区分不同的磁阻信号,1)自旋阀效应,2)异常磁阻(AMR)效应和3)霍尔效应。我们发现,AMR贡献的Py接触可以远远大于自旋阀效应的幅度,使得它不可能观察到的自旋阀效应在一个“传统”的测量几何。然而,这些“接触”磁阻信号可用于监测磁化反转过程,使得可以确定自旋阀器件的Py接触的磁切换场。在“非局部”自旋阀测量中,我们能够完全隔离自旋阀信号,并在T=4.2 K和室温下观察到清晰的自旋累积信号。在T= 4.2K和室温下,我们分别得到了1 μ m和350 nm的自旋扩散长度。
2001-11-06 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
Simultaneous detection of the spin-Hall magnetoresistance and the spin-Seebeck effect in Platinum and Tantalum on Yttrium Iron Garnet
通过外部加热样品(使用器件顶部的片上Pt加热器)以及电流感应加热来研究铂(Pt)和钽(Ta)在钇铁石榴石(YIG)上的自旋塞贝克效应(SSE)。对于SSE测量,外部加热是获得清晰信号的最常用方法。在这里,我们表明,也通过电流感应加热,它是可以直接观察到的SSE,分离也存在自旋霍尔磁阻(SMR)信号,通过使用锁定检测技术。使用这种测量技术,在低施加的磁场和高的加热电流的额外的第二阶信号的存在被揭示。这些信号是由所使用的AC电流产生的电流感应磁场(奥斯特场)引起的,从而产生动态SMR信号。
2014-11-27 cond-mat.mes-hall
The Magneto-coulomb effect in spin valve devices
讨论了磁库仑效应对自旋阀器件磁电导的影响。我们表明,MCE可以诱导几个百分点或更多的磁导率,依赖于库仑阻塞的强度。此外,MCE诱导的磁导作为栅极电压的函数改变符号。我们强调的重要性,分离电导的变化引起的MCE从那些由于自旋阀器件中的自旋积累。
2006-04-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.other
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
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
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
Spin Seebeck power generators
基于自旋塞贝克效应(SSE),我们推导出两种自旋热电子器件的效率和品质因数的表达式,由温度梯度产生的自旋电流。逆自旋霍尔效应通常用于检测SSE,并为大面积应用提供优势。我们还提出了一种设备,通过自旋阀检测器,它的规模有利于小尺寸和接近的优点在室温下的0.5的系数,将自旋电流转换为电动的。
2014-01-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Thermal spin current and magnetothermopower by Seebeck spin tunneling
最近观察到的塞贝克自旋隧道,热电模拟自旋极化隧道,进行了描述。其根本原因是具有至少一个铁磁电极的隧道结的塞贝克系数的自旋依赖性。塞贝克自旋隧穿产生穿过隧道势垒的自旋角动量的热流,而没有电荷隧道电流。在铁磁体/绝缘体/半导体隧道结中,这可以用于响应于电极之间的温度差(ΔT)在半导体中诱导自旋累积(Δμ)。一个唯象的框架来描述的热自旋输运的参数,可以从实验或理论。关键成分是自旋极化热电隧道电导和具有非零能量导数的隧道自旋极化,导致多数和少数自旋电子的不同塞贝克隧道系数。我们计算了热自旋电流、诱导自旋积累和Δμ/ΔT,讨论了限制机制,并比较了自旋穿过隧道势垒的热流和电流.一个突出的特征是,热诱导的自旋积累是最大的隧道电阻较小,相比之下,遭受铁磁金属和半导体之间的阻抗失配的电诱导的自旋积累。热致自旋积累产生与Δμ成比例的额外热电压,这可以显著增强传统的电荷热电势。由于汉勒效应,热电势也可以用磁场操纵,产生汉勒磁热电势。
2011-12-15 cond-mat.mes-hall
Seebeck effects in two-dimensional spin transistors
本文研究了一个自旋-轨道耦合的二维电子系统在外加热梯度的作用下的运动。我们讨论了产生的电压偏置(电荷塞贝克效应),自旋偏置(自旋塞贝克效应)和磁化依赖的热电势(磁塞贝克效应)在弹道制度的运输在线性响应。我们发现电荷热电势是自旋轨道强度和量子阱宽度的振荡函数。我们还观察到,它总是负的正常引线。我们仔细比较了线性响应系数和索末菲近似的精确结果。当接触是铁磁时,我们计算了平行和反平行磁化结构的自旋分辨Seebeck系数。值得注意的是,热电势可以通过调整费米能来改变它的符号。当Rashba耦合不存在时,这种效应消失。此外,我们确定的磁塞贝克比,这表明在Rashba潜在的存在下的戏剧性的变化。
2015-02-20 cond-mat.mes-hall
Dipolar coupling between nanopillar spin valves and magnetic quantum cellular automata arrays
我们实验证明了纳米柱赝自旋阀结构和偶极耦合坡莫合金纳米磁体的线性阵列之间的静磁耦合。使用磁力显微镜,我们研究了自旋阀和阵列的第一个元素之间的相互作用,并提出证据表明,纳米磁体与自旋阀的硬层耦合的两个自旋阀具有明显不同的组合物。我们的研究包括线性阵列内的反铁磁顺序的统计分析,并提供了深入了解这些阵列可以显示的行为范围。这些结果直接关系到磁量子元胞自动机(MQCA)逻辑器件的设计,表明多层器件可以耦合到简单的纳米磁体。重新设计磁阻器件的硬层将使它们作为电子输入操作,这将允许在复杂的电子电路中集成MQCA网络。
2013-01-11 cond-mat.mes-hall
Comparison between thermal and current driven spin-transfer torque in nanopillar metallic spin valves
我们研究了纳米柱金属自旋阀中的热自旋转移矩(TSTT)和自旋相关的塞贝克效应(SDSE)之间的关系,该效应在金属铁磁体上施加温度梯度时产生自旋电流。将其角度依赖性(aSDSE)与同一器件上的角度相关磁阻(aMR)测量进行比较,我们能够验证在我们的器件中建立了小的自旋热积累。从SDSE测量和在我们的自旋阀器件中观察到的0.8 mA的电流驱动STT开关电流,估计需要230 K的温差来产生等量的TSTT。专门针对研究TSTT的实验显示了由磁性层的整体加热主导的响应。将其与电流驱动的STT实验进行比较,我们估计只有约10%的响应是由于TSTT。这使我们得出结论,TSTT主导的开关需要直接耦合到一个完美的散热器,以尽量减少整体加热的影响。然而,当进一步研究和优化时,加热、STT和TSTT的组合效应可以证明对诱导磁化切换有用。
2014-07-08 cond-mat.mes-hall
Reply to arXiv:1212.3831v1 "Comment on: Magnetotransport through graphene spin valves and its following works" by Y. Zhou and M.W. Wu
在他们的评论arXiv:1212.3831v1 Y. Zhou和M.W.吴声称,基本的输运方程与当前的传输函数,使用我们和事实上由许多其他研究人员,是无效的扩展系统,应该得到纠正。它们为扩展系统中的输运提供了一个“正确的”新公式。这确实是量子输运理论的一个令人惊讶的新方面。然而,在这里,我们从数学上证明了新公式是一种误解,它是由于增加了一个能量和动量相关的函数,而这个函数由于根本原因而必须消失。添加此功能所产生的结果和结论无关紧要。已知的量子输运公式在有据可查的条件下是一致的。
2013-07-05 cond-mat.mes-hall
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
Tunnel magneto-Seebeck effect
自旋热电子学是自旋电子学和热电学的结合,是研究电荷、自旋和热输运相互作用的一个有趣的研究领域。近年来,人们在磁性纳米结构中发现了许多新的自旋相关的热输运现象。其中之一是磁隧道结(MTJ)中的隧道磁塞贝克(TMS)效应,该效应在未来的纳米电子器件中具有很大的潜力,例如用于三维热梯度的纳米结构传感器或由温差驱动的扫描隧道显微镜。TMS描述了当施加热梯度时MTJ的热功率对其磁配置的依赖性。在本文中,我们重点介绍了从2011年首次观察TMS到该研究领域目前正在进行的发展的成功方式。我们强调不同的加热技术,材料设计,应用和其他物理方面,如阻隔材料的热导率的作用。我们进一步证明了在这一领域内从头计算和实验之间的有效相互作用,因为这已经导致,例如,在MTJ中用半金属Heusler电极检测大TMS比率。
2018-11-06 cond-mat.mes-hall
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
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
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
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
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
Comparison of the magneto-Peltier and magneto-Seebeck effects in magnetic tunnel junctions
理解磁性隧道结(MTJ)中的热生成和传输过程是朝着改善其在当前存储器件中的应用迈出的重要一步。最近的工作已经在实验上证明了MTJ中的磁塞贝克效应,其中结的塞贝克系数随着磁配置从平行(P)到反平行(AP)配置的变化而变化。在这里,我们报告的研究,其尚未探索的互惠效应,磁珀耳帖效应,其中通过改变MTJ的磁配置,改变由隧穿电子携带的热流。磁珀耳帖信号,反映了在P和AP配置之间的结的温度差的变化与施加的电流在小的偏置线性缩放,但在大的偏置制度大大增强,由于高阶焦耳加热机制。通过仔细提取反映磁珀耳帖效应的线性响应,并将其与在同一设备上进行的磁塞贝克测量进行比较,我们观察到与Onsager互易性一致的结果。我们估计磁珀耳帖系数为13.4 mV的线性制度,使用三维热电模型。我们的研究结果开辟了可编程热电器件的基础上的珀耳帖效应在MTJ的可能性。
2015-05-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Giant magnetoresistance and spin Seebeck coefficient in zigzag a-graphyne nanoribbons
利用密度泛函理论结合非平衡格林函数方法研究了铁磁石墨-石墨纳米带(ZGNRs)的自旋相关的电学和热电性质.在原始的均匀宽度ZGNRs中获得巨磁阻,并且可以高达10e6%。然而,对于掺杂的系统,大的磁阻行为可能出现在奇数宽度的ZGNR而不是偶数宽度的。这表明ZGNR边缘的掺杂可以在很宽的范围内操纵磁阻。另一个有趣的现象是,在B和N掺杂的均匀宽度ZGNR的自旋塞贝克系数总是大于电荷塞贝克系数,和纯自旋电流热自旋器件可以在特定的温度下实现。
2014-08-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
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
Time-dependent magneto-transport in a driven graphene spin valve
基于含时非平衡格林函数方法,我们从理论上研究了在电极上施加静态偏置电压和石墨烯上施加时变栅电压时,石墨烯层中的时间和自旋相关输运。电极是磁性的,其磁化的任意相互取向。我们发现电流中的特征是由交变场的强度和石墨烯中的狄拉克点的相互作用所支配的:弱交变场对零偏压电导的影响被狄拉克点处的零态密度强烈抑制。相比之下,对于交变场的强振幅,电流由几个谐振峰主导,特别是在零偏压处出现显著的峰。这种微妙的竞争的结果在隧道磁阻从一个广泛的高峰,在零偏置电压施加到电极的急剧下降的过渡。可以通过调整交流场频率来操纵倾角幅度。
2011-09-13 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
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
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
Magneto-Seebeck coefficient of Fermi-liquid in three-dimensional Dirac/Weyl semimetal
研究了三维Dirac/Weyl半金属中的无耗散磁Seebeck效应。霍尔电阻率$ρ_{yx}$和热电霍尔系数$α_{xy}$在量子极限处呈现平台,其中电子仅占据零朗道能级。在该条件下,塞贝克系数$S_{xx}\approx ρ_{yx}α_{xy} $的量子振荡被抑制,无质量的费米子被转换为费米液体系统。我们证明了量子极限下的塞贝克系数可以用费米波长和热德布罗意波长的谐波和来表示。
2022-06-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Spin transfer torques in nonlocal lateral spin valve
本文对具有非共线磁位形的非局域横向自旋阀中的自旋和电子输运进行了理论研究。非局部磁阻,定义为在注入电流的检测引线上的电压差,推导出解析。计算了探测引线上的自旋转移力矩。结果表明,平行和反平行磁结构的自旋转移矩是对称的,这与传统的三明治自旋阀不同。
2008-06-16 cond-mat.mes-hall
Spin injection and spin accumulation in all-metal mesoscopic spin valves
研究了具有透明界面的横向铁磁金属-铁磁金属-铁磁金属(F/N/F)自旋阀器件中的电注入和自旋积累探测。不同的铁磁金属,坡莫合金(Py),钴(Co)和镍(Ni),被用作电子自旋注入器和检测器。铝(Al)和铜(Cu)都被用作金属氧化物。我们的多终端的几何形状,使我们能够实验分离的自旋阀效应从其他磁阻信号,如异常磁阻(AMR)和霍尔效应。我们发现,AMR贡献的铁磁接触可以支配的自旋阀效应的幅度,使得它不可能观察到的自旋阀效应在一个“传统的”测量几何。在“非本地”自旋阀测量中,我们能够完全隔离自旋阀信号,并在T=4.2 K以及在室温(RT)下观察到清晰的自旋积累信号。对于铝,我们得到的自旋弛豫长度(lambda_{sf})为1.2 μ m和600 nm,在T=4.2 K和RT分别,而对于铜,我们得到1.0 μ m和350 nm。将Al和Cu中的自旋弛豫时间tau_{sf}与巨磁电阻(GMR)、传导电子自旋共振(CESR)、反弱局域化和超导隧穿实验的理论和结果进行了比较。Py电极产生的自旋阀信号(在RT [T=4.2 K]时α_F λ_F=0.5 [1.2] nm)大于Co电极产生的自旋阀信号(在RT [T = 4.2 K]时α_F λ_F=0.3 [0.7] nm),而Ni电极产生的自旋阀信号(在RT和T=4.2 K时α_F λ_F<0.3 nm)则没有观察到。这些值进行了比较,从GMR实…
2002-07-26 cond-mat.mes-hall
Vectorial observation of the spin Seebeck effect in epitaxial NiFe$_2$O$_4$ thin films with various magnetic anisotropy contributions
我们发展了一种矢量型测量方法,测量了在MgGa $_2$ O $_4$(MGO)和CoGa $_2$ O $_4$(011)(CGO)上用脉冲激光沉积外延生长的NiFe $_2$ O $_4$薄膜中的自旋塞贝克效应(SSE),从而改变了晶格失配和晶体取向.我们确认,一个大的晶格失配导致应变各向异性除了磁晶各向异性的薄膜使用振动样品磁强计和铁磁共振测量。此外,我们发现,在NiFe $_2$ O $_4$薄膜的磁应变各向异性的存在显着影响的形状和大小的磁场依赖的SSE电压回路。我们进一步证明,双向场相关的SSE电压曲线可以用来揭示完整的磁化反转过程,建立了一个基于自旋热效应的矢量磁强计技术。
2019-05-12 cond-mat.mes-hall