Pseudospin resonances reveal synthetic spin-orbit interaction
我们研究了自旋全双量子点（DQD）耦合到赝自旋阀结构的铅。相互作用和干扰的相互作用在稳定性图中产生由系统参数调制的丰富多样的共振。在铁磁引线和赝自旋各向异性的存在下，这些共振分裂，变成倾角，并获得Fano形状，从而揭示了在DQD上诱导的合成自旋-轨道耦合。一组速率方程推导出的极小模型捕捉这些功能。该模型准确地匹配的数值结果得到的整个系统的框架内的广义主方程和计算cotunneling近似。
2020-08-22 cond-mat.mes-hall
Coherent spin valve phenomena and electrical spin injection in ferromagnetic/semiconductor/ferromagnetic junctions
在弹道输运的Landauer框架下，对铁磁/半导体/铁磁结中的相干量子输运进行了理论研究.我们表明，量子相干性可以有意想不到的影响自旋注入和一些直观的自旋电子学的概念，建立在半经典物理不再适用：量子自旋阀（QSV）的效果发生，即使在没有净自旋极化电流流过的设备，不像在经典制度。相反的效应也会出现，即对于非零自旋电流，自旋阀信号为零。我们介绍了新的标准，用于分析量子和经典自旋输运现象和它们之间的关系。系统地研究了界面自旋相关电子传输、界面肖特基势垒、Rashba自旋轨道耦合和温度对QSV行为的影响。虽然QSV的签名被发现是敏感的温度，有趣的是，它的逆不是。我们认为，QSV现象可以有重要的意义，在量子自旋电子学实验与自旋阀几何形状的自旋注入的解释。
2002-10-18 cond-mat.mes-hall
Precession of entangled spin and pseudospin in double quantum dots
量子点自旋阀的特征在于交换场，其诱导自旋进动并且即使在没有自旋分裂的情况下也产生电流自旋共振。在双量子点中已经研究了类似的效应，其中轨道自由度，赝自旋，取代了阀配置中的自旋。现在，我们推广这种设置，允许任意自旋和轨道极化的铅，从而获得更丰富的各种电流共振，源于纠缠自旋和赝自旋的进动动力学。我们观察到这两个矢量的退相干，泵和进动，这只能通过也考虑自旋赝自旋的动力学理解的微妙的相互作用。数值结果得到的框架内的广义主方程的cotunneling近似，并补充了一个连贯的顺序隧道模型的分析。
2022-02-08 cond-mat.mes-hall quant-ph
Pseudospin polarized quantum transport in monolayer graphene
单层石墨烯的能隙提出了一个赝自旋对称性破缺铁磁体与垂直的赝磁化，其方向是通过改变n和p之间的掺杂类型切换。我们证明了电流开关效应在赝自旋版本的自旋阀，其中两个赝铁磁区域通过正常的石墨烯区域接触。所提出的结构具有伪磁阻，定义为伪磁化的平行和反平行排列的电阻的相对差，其可以被调谐到统一。这种完美的伪磁开关被发现表现出很强的鲁棒性，相对于增加的接触长度，我们解释的效果在一个不寻常的长范围渗透到正常区域的平衡赝自旋极化接近赝铁磁体。我们的研究结果揭示了带隙石墨烯实现基于赝自旋的纳米电子学的潜力。
2011-10-04 cond-mat.mes-hall
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
Beating Fabry-Pérot interference pattern in a magnonic scattering junction in the graphene quantum Hall ferromagnet
研究石墨烯量子霍尔铁磁体中 $ν=-1|0|-1$ 磁子结的Fabry-Pérot干涉，发现极化基态下不同模式干涉产生拍频图样，为揭示低能各向异性提供依据。
2024-09-21 cond-mat.mes-hall
Spin valve effect in junctions with a single ferromagnet
本文提出一种仅含单一铁磁层的范德华自旋阀，通过Fe3GeTe2电极与CrBr3顺磁势垒结合，实现了与传统自旋阀相当的电导调制，并证实该效应源于势垒的顺磁响应。
2025-03-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Quantum transport of pseudospin-polarized Dirac fermions in gapped graphene nanostructures
我们研究了带隙单层石墨烯中的量子输运特性，该石墨烯处于赝自旋破缺态，具有净垂直赝磁化。利用这些赝铁磁体，我们提出了一个完美的赝自旋阀效应，可用于实现赝自旋电子学在单层石墨烯。研究了赝自旋注入和赝自旋积累联合效应的特点。我们进一步证明了亚晶格赝自旋自由度对Andreev反射的决定性影响以及PF和超导体在S/PF和PF/S/PF几何结构中的混合结构中的邻近效应。特别是，我们发现了一个奇特的Andreev反射，这是与反转的z分量的载流子赝自旋矢量。我们的研究结果表明，带隙的正常石墨烯的行为像一个铁磁石墨烯和赝自旋自由度的影响，在带隙的石墨烯是一样重要的自旋在铁磁石墨烯。
2013-08-19 cond-mat.mes-hall
A quantum optical valve in a nonlinear-linear resonator junction
在半导体pn结发明之后，能够对电能通量进行整流的电子二极管在当前微电子学的发展中发挥了至关重要的作用。类似地，在特定目标波长处的信号整流最近已成为光通信和信号处理中的关键目标。在这里，我们提出了一个真正的量子器件的基本整流功能被证明在耦合谐振器的非线性-线性结的一般模型。它示出，这样一个令人惊讶的简单的结构是一个多功能的阀，并可以选择性地调整行为：一个光子二极管，一个单光子或双光子整流源把一个经典的输入到量子输出取决于输入频率，或量子光子分裂器。考虑到集成电路中非互易操作的相关性，非线性-线性结在未来的量子光子应用中实现了关键的构建组件。
2014-05-23 cond-mat.mes-hall quant-ph
Gate control of lattice-pseudospin currents in graphene on WS2: Effect of sublattice symmetry breaking and spin-orbit interaction
最近在二硫化钨（WS 2）上生长的石墨烯中观察到了强的自旋轨道相互作用（SOI），导致SOI的能隙打开。石墨烯中的能隙也可以由亚晶格对称性破缺（SSB）引起，其中A亚晶格中的能级不等于B亚晶格中的能级。SSB间隙可以通过在六方氮化硼或碳化硅上生长石墨烯来产生。本文研究了SOI/SSB/SOI带隙石墨烯结的输运特性，重点研究了SOI和SSB相互作用对结的输运特性的影响。我们发现，晶格赝自旋极化（L-PSP）可以通过栅极电压从+100%到-100%进行完美的控制。这是由于在WS 2上生长的石墨烯中，载流子携带“上下”的晶格-伪自旋自由度。单边带隙石墨烯表现出赝铁磁性，起到晶格赝自旋过滤势垒的作用。研究还发现，利用结中的L-PSP特性可以测量石墨烯中的SOI和SSB带隙。所提出的晶格赝自旋电流可能适用于石墨烯基赝自旋电子学。
2016-02-12 cond-mat.mes-hall
Spin-valve Effect in NiFe/MoS2/NiFe Junctions
二维层状过渡金属二硫属化合物（TMDs）由于其独特的原子晶体结构和大的成键各向异性而具有奇异的物理性质，近年来被认为是自旋电子学应用的候选材料。在这里，我们介绍了第一个基于二硫化钼的自旋阀，采用单层二硫化钼作为隔离层。与从二硫化钼的半导体能带结构所预期的相反，垂直叠层的二硫化钼层表现出金属行为。这源于它们与坡莫合金（Py）电极的Ni和Fe原子的强杂化。自旋阀效应观察到高达240 K，最高的磁阻（MR）高达0.73%，在低温下。实验工作是伴随着第一原理电子输运计算，这揭示了一个理想的Py/MoS 2/Py结的MR ~ 9%。我们的研究结果清楚地表明，TMD作为一种有前途的间隔化合物在磁性隧道结，并可能打开一个新的途径，TMD为基础的自旋电子学应用。
2015-08-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Chirality-Assisted Electronic Cloaking in Bilayer Graphene Nanostructures
我们发现双层石墨烯中赝自旋取向和载流子运动的强耦合对弹道p-n-p结的输运性质有着显著的影响。平行于势垒的零动量电子态被限制在它下面的一个赝自旋方向，而相反的赝自旋隧道通过结的状态完全不受限制状态的存在。我们证明，结作为一个斗篷的限制状态，使它们几乎不可见的电子在外部区域的入射角的范围内。这种行为表现在两端电导中，作为具有非洛伦兹奇异峰形状的传输共振。这些现象对弱磁场或电场诱导的层间间隙的响应可以作为电子隐身的实验指纹。
2011-06-06 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
Laser-assisted spin-polarized transport in graphene tunnel junctions
利用Keldysh非平衡格林函数方法，从理论上研究了单色光场作用下石墨烯自旋阀的自旋极化输运。研究发现，微分电导的偏压依赖性表现出连续的峰值，对应于通过光子辅助边带的共振隧穿。多光子过程起源于辐射场和石墨烯隧穿性质的组合效应，并且示出在石墨烯自旋阀中被基本上抑制，这导致高偏置电压下的微分电导降低。我们还讨论了由于辐射场的存在，在零偏置附近出现的动力学能隙。间隙宽度可以通过改变辐射电场强度和频率来调谐。这导致微分电导中的谐振峰的偏移。我们还证明了数值的辐射和自旋阀效应的依赖关系的外部场的参数和电极。我们发现辐射场、石墨烯和自旋阀特性的综合作用导致了隧道磁电阻（TMR）的振荡行为，并且这种振荡幅度可以通过扫描辐射场强度和/或频率来改变。
2014-12-14 cond-mat.mes-hall
Fluxoid valve effect in full-shell nanowire Josephson junctions
本文提出由两根半径可不同的全壳纳米线构成的 Josephson 结，利用两侧磁通量子数匹配或失配实现磁场与栅压可控的超电流通断，并分析其品质因数及 Majorana 零模作用。
2025-10-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Transport across junctions of pseudospin-one fermions
我们研究了作为低能准粒子的赝自旋费米子的弹道结的输运。这种费米子的有效低能哈密顿量由整数自旋Weyl模型描述。我们表明，目前的守恒在这样的整数自旋$s$ Weyl系统需要连续性跨越边界的波函数的只有$2s$（出$2s+1$）组件。利用电流守恒条件，我们研究了在外加电压$eV$存在下，正常金属-势垒-正常金属（NBN）和正常金属-势垒-超导体（NBS）结之间的输运。我们表明，对于一个特定的值的势垒电位$U_0$，这样的NBN结作为完美的准直器;任何准粒子，这是一个非零的入射角入射到势垒反射回来的单位概率为任何势垒宽度$d$。我们发现了这个系统的一个有趣的对称性，即电导在$U_0 \to 2(μ_L \pm eV)-U_0$下是不变的，其中$μ_L$是化学势，+（-）符号对应于粒子（空穴）介导的传输。对于NBS结与邻近诱导的$s$波配对电位，这也显示这样的准直，我们绘制出的子带隙隧穿电导$G$的势垒强度和施加电压的函数的属性。我们指出了准直对这些NBS结的亚带隙隧穿电导的影响，并讨论了可以验证我们理论的实验。
2019-02-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Spin filter and spin valve in ferromagnetic graphene
我们提出并证明了一个氧化铕诱导和顶栅石墨烯铁磁结可以同时作为一个自旋过滤器以及自旋阀。我们将这样一个显著的结果归因于铁磁石墨烯中半金属带和共同的能隙的共存。我们发现，自旋过滤器和自旋阀可以有效地控制的背栅电压，它们的生存实际的金属接触和有限的温度。具体地，可以利用具有类似于石墨烯的功函数的接触来达到更大的单自旋电流和通态电流，并且自旋过滤器可以在比自旋阀更高的温度下操作。
2015-06-06 cond-mat.mes-hall
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-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
Conductance of Ferro- and Antiferro-magnetic single-atom contacts: A first-principles study
利用第一性原理研究了由磁性针尖和吸附在磁性表面上的吸附原子组成的五个单原子磁性结的自旋相关电导，Co-Co/Co（001）和Ni-X/Ni（001）（X=Fe，Co，Ni，Cu）结。当自旋组态由铁磁性变为反铁磁性时，自旋向上的电导增大，自旋向下的电导减小。对于含有磁性吸附原子的结，由于自旋向下电导的减小抵消了自旋向上电导的增加，几乎不存在自旋阀效应。对于含吸附原子的Ni-Cu/Ni（001）结，在总电导变化22%的情况下，获得了自旋阀效应。此外，自旋组态的改变增强了Ni-Fe/Ni（001）结的自旋过滤效应，但抑制了其它结的自旋过滤效应。
2013-06-14 cond-mat.mes-hall
Ellipticity and Dissipation Effects in Magnon Spin Valves
我们考虑了在隧穿机制下磁振子自旋阀中的自旋和热输运，即，由两个弱耦合铁磁绝缘体组成的结。我们确定的自旋和热传导的差异之间的平行和反平行配置的磁化方向。这些电导的吉尔伯特阻尼和椭圆度的依赖关系进行了研究。我们发现，在反平行组态中，磁振子的椭圆性和耗散都为磁振子隧穿打开了通道。我们的研究结果突出了电子和磁振子自旋输运自旋阀结构之间的一个重要区别，并可能是重要的磁绝缘体的基础上的设备的发展。
2020-03-03 cond-mat.mes-hall
Giant enhancement of spin accumulation and long-distance spin precession in metallic lateral spin valves
横向自旋阀中的非定域自旋注入有望成为产生纯自旋电流的有效方法。然而，决定流入附加铁磁线的自旋电流大小的自旋阀电压通常为1 μV的量级。在这里，我们表明，具有低电阻的NiFe/MgO/Ag结的横向自旋阀能够在高施加电流密度下实现有效的自旋注入，这导致自旋阀电压增加了百倍。Hanle效应测量表明，在6 μm长的Ag丝上存在长距离的2 π自旋集体旋进.这些结果表明，路线更快和可操纵的自旋输运的纯自旋电流为基础的存储器，逻辑和传感设备的发展。
2011-05-09 cond-mat.mes-hall
Controllable generation of a spin-triplet supercurrent in a Josephson spin-valve
从理论上预言，在非共线磁化的多层铁磁结构中，可以感应出超导序参量的非常规奇频自旋三重态分量。在这项工作中，我们实验研究纳米尺度的设备，其中铁磁自旋阀嵌入到约瑟夫森结。我们展示了两种方法，在原位分析这样的约瑟夫森自旋阀：通过磁阻测量和通过原位磁强计的基础上，在结中的磁通量子化。我们观察到，通过该设备的超导依赖于两个铁磁层的磁化的相对取向，并在自旋阀的非共线状态下增强。这为铁磁体中自旋三重态超导分量的可控产生提供了直接的证明。
2014-05-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Current fluctuations of noncollinear single-electron spin-valve transistors
本文从理论上研究了非共线单电子自旋阀晶体管在序贯隧穿极限下的有限频率和零频率电荷电流涨落。所考虑的系统由两个隧道结，连接一个小的中央金属岛的两个非共线磁化的铁磁引线。由于自旋相关的隧道耦合和中心电极上的电子-电子相互作用，存在作用于累积的岛自旋的交换场。我们分析了这种多粒子相互作用效应如何影响电流噪声。详细地说，我们提出，该领域导致减少的子泊松Fano因子。
2012-06-05 cond-mat.mes-hall
A Single-Quantum-Dot Heat Valve
我们演示了在热偏置的单量子点结中电子热流的门控。在结附近的电子温度图，作为施加到设备的栅极和偏置电压的函数，揭示了明确定义的库仑金刚石图案，揭示了最大的热传递的权利，在电荷简并点。这种热阀的非平凡偏置和栅极依赖性来自于器件中心点的量子性质及其与引线的强耦合。
2020-10-29 cond-mat.mes-hall quant-ph
A superconducting absolute spin valve
具有自旋分裂激发谱的超导体在隧道结中表现为理想的铁磁自旋注入器。理论预测，两个自旋分裂超导体的组合具有独立可调的磁化强度，可以用作理想的$absolute$自旋阀。在这里，我们报告的第一个开关超导自旋阀的基础上，两个EuS/Al双层耦合通过氧化铝隧道势垒。自旋阀显示了EuS层的平行和反平行配置之间的相对电阻变化高达900%，这表明通过结的高度自旋极化电流。我们的装置可能是关键的实现热电辐射探测器，逻辑元件的存储单元在低温超导计算机和超导自旋电子学一般。
2018-06-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Evanescent-mode-assisted Klein tunneling in dual-gated bilayer graphene
School of Science, Jiangxi University of Science and Technology（江西理工大学理学院）；Department of Physics, Jiangsu University（江苏大学物理学院）
研究双栅双层石墨烯基n/p结中电子隧道效应，通过调节栅极电压引入带隙，改变赝自旋极化并打破正常入射下的反克莱因隧道效应，当左右区域传播波和倏逝波模式的赝自旋极化矢量正交时，实现克莱因隧道效应的复兴，且克莱因隧道效应的 Berry 阶段不局限于 π，随结参数变化，且伴随正常入射时反射相位的 π 跳跃。
2025-09-27 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
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
0-$π$ transition driven by magnetic proximity effect in a Josephson junction
We theoretically study the Josephson effect in a superconductor/normal metal/superconductor ({ \it S}/{ \it N}/{ \it S}) Josephson junction composed of $s$ -wave { \it S}s with { \it N} which is sandwiched by two ferromagnetic insulators ({ \it F}s), forming a spin valve, in the vertical direction of the junction. We show that the 0- $π$ transition of the Josephson critical current occurs with increasing the thickness of { \it N} along the junction. This transition is due to the magnetic proximity effect (MPE) which induces ferromagnetic magnetization in the { \it N}. Moreover, we find that, e…
2014-12-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Electron cooling in diffusive normal metal - superconductor tunnel junctions with a spin-valve ferromagnetic interlayer
本文研究了扩散SIF 1F 2 N隧道结中的热量和电荷输运，其中N（S）是正常（超导）电极，I是绝缘层，F1，2是两个具有任意磁化方向的铁磁体.这种结构中的电流在亚带隙偏压下的流动伴随着从普通金属到超导体的热传递，这使得普通金属中的电子能够制冷。结果表明，制冷效率取决于铁磁交换场h的强度和两层F层磁化强度之间的夹角α。正如预期的那样，对于比超导序参量Δ大得多的h值，邻近效应被抑制，并且相对于NIS结的制冷效率增加。然而，对于h \sim Δ，冷却功率（即，从正常金属储集器流出的热流）具有作为h的函数的非单调行为，在h \approx Δ处示出最小值。我们还确定了冷却功率与铁磁层的长度、偏置电压、温度、隧穿势垒的透射率和磁化失准角α的关系。
2012-03-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Phase-tunable colossal magneto-heat resistance in ferromagnetic Josephson thermal valves
我们提出了一个热阀的基础上的热输运和邻近诱导的交换分裂约瑟夫森隧道结之间的相互作用。我们表明，结热导强烈依赖于在超导体中诱导的交换场的相对对齐。在适当的温度和相位条件下，以及合适的铁磁体-超导体组合下，预计会出现高达10^7%的巨大磁热电阻比。此外，量子相位剪裁，固有的约瑟夫森耦合，提供了一个额外的自由度的热导控制。我们的预测的相位相干和自旋相关的调谐的热通量可以提供一个有用的工具，在纳米级的热管理。
2012-11-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Antiferromagnetic pseudospintronics without spin splitting
Nankai University（南开大学）；Beijing University of Chemical Technology（北京化工大学）；Beijing Computational Science Research Center（北京计算科学研究中心）；Zhejiang University（浙江大学）
利用零自旋分裂蜂窝状反铁磁体中的子晶格赝自旋，通过部分赝自旋-自旋耦合实现Néel矢量调控的赝自旋极化，并展示可观测的Friedel振荡和隧穿磁电阻效应。
2026-06-23 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
Carbon Nanotube Based Magnetic Tunnel Junctions
对碳纳米管磁性隧道结中的自旋相干量子输运进行了理论研究。自旋阀效应被发现的金属，扶手椅管，与磁导比范围高达20%。由于纳米管结的有限长度，传输由谐振传输主导。磁性隧道结被发现具有明显不同的传输行为取决于管的长度是否与3N+1规则相称，其中N是沿着纳米管长度的基本碳重复单元的数量。
2000-02-13 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
Observation of the dominant spin-triplet supercurrent in Josephson spin valves with strong Ni ferromagnets
实验研究了含强Ni铁磁体的纳米级约瑟夫森结和约瑟夫森自旋阀。我们观察到，与结相反，具有相同几何形状的自旋阀表现出异常的Ic（H）图案，两个峰被一个凹陷分开。我们开发了几种原位表征纳米器件中微磁态的技术，包括磁阻、绝对约瑟夫森磁通测量和一阶反转曲线分析。它们揭示了超导电流的下降与自旋阀的反平行态以及与两个非共线磁态的峰的明显相关性，从而为自旋三重态超导的产生提供了证据。定量分析表明，Ni基自旋阀中的三重态电流比传统的单重态电流大三倍。
2019-12-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con physics.app-ph
Theory of the valley-valve effect in graphene nanoribbons
具有锯齿形边缘的石墨烯纳米颗粒中的潜在台阶被证明是谷间散射的内在来源-无论该台阶在晶格常数a的尺度上多么平滑。谷由相对边缘处的一对局域态耦合，其充当在谷K/K '中传播的边缘态的吸引子/排斥子。沿局域态带的相对位移δ决定电导G。我们的结果G=（e^{2}/h）[1- \cos（Nπ+2πΔ/3 α）]解释了为什么“谷阀”效应（由pn结阻塞电流）取决于整个带中碳原子数N的奇偶性。
2008-04-17 cond-mat.mes-hall
The Meservey-Tedrov effect in FSF double tunneling junctions
当平行磁场使其中一个铁磁电极的磁化反转时，铁磁-超导体-铁磁电极（FSF）的双隧道结的电导会发生跳跃。这种变化通常归因于自旋阀效应或由于自旋积累而导致的超导体中的对断裂。本文指出，由于磁场改变了超导体中准粒子的能谱，所以Meservey-Tedrov效应也引起了电导的类似变化。偏压的反转使电导跃变的符号反转。
2004-10-19 cond-mat.mes-hall
Strong Spin-Filtering and Spin-Valve Effects in a Molecular V-C60-V Contact
基于STM实验中对C60分子操控的最新研究成果，我们从第一性原理出发，研究了Cu（111）表面上带有磁性吸附原子和磁性针尖的STM隧道结中C60分子的结构和电子性质.对于V尖/吸附原子的情况，我们证明了如何在电子输运中观察到由C60介导的磁性V原子之间的自旋耦合，其显示出强烈的自旋过滤效应，允许主要的多数自旋电子通过（>95%）。此外，我们发现一个显着的变化之间的电导平行和反平行自旋极化的结（86%），这表明STM实验应该能够表征这些系统的磁性和自旋耦合。
2012-05-17 cond-mat.mes-hall
Antiferromagnetic superlattices: anisotropic band and spin-valley valve in buckled two-dimensional materials
本研究提出基于褶皱二维材料的反铁磁超晶格，揭示其自旋-谷极化与各向异性能带特性，可通过电场、电势等调控，为二维材料设计提供新途径并可实现栅控自旋谷阀。
2025-09-04 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
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
Spin Diode Based on Fe/MgO Double Tunnel Junction
我们展示了一个自旋二极管组成的半导体自由纳米尺度的Fe/MgO基双隧道结。该器件具有近乎完美的自旋阀效应和强二极管效应。与我们的数据相一致的机制是共振隧穿通过中间铁磁层中的离散状态夹在不同的自旋依赖的透明度的隧道势垒。观察到的磁阻是创纪录的高，~ 4000%，基本上使该结构成为开/关自旋开关。这与强二极管效应（~100）相结合，提供了一种新的器件，对于磁性随机存取存储器和可重编程逻辑等技术来说应该是有希望的。
2007-10-18 cond-mat.mes-hall
Resonance spin transfer torque in ferromagnetic/normal/ferromagnetic spin-valve structure of topological insulators
本文从理论上研究了由拓扑绝缘体（TI）构成的铁磁/普通金属/铁磁（FM/NM/FM）型自旋阀混合结构中的自旋电流和自旋转移矩的产生。我们证明了自旋转移矩的渗透到右铁磁层，并表明，与石墨烯自旋阀结，在TI的自旋转移矩是非常敏感的NM区域的化学势。作为重要的结果，通过改变NM间隔物的化学势和磁化方向，可以控制STT的所有组件。有趣的是，共振自旋电流和共振自旋转移力矩出现的能量从共振方程确定。通过增加NM间隔物的化学势，STT的幅度减小，而在$μ_N$的大化学势下，存在其中自旋电流和自旋转移矩都变为零的化学势区间。这些发现可能会为基于TI的自旋转移矩磁性随机存取存储器（STT-MRAM）器件的应用开辟新的前景。
2018-08-25 cond-mat.mes-hall
Efficient spin injection and giant magnetoresistance in Fe/MoS$_2$/Fe junctions
通过\textit{ab-initio}输运计算，我们证明了Fe/MoS $_2$ /Fe结的巨磁电阻效应.我们表明，结合单层或双层的MoS $_2$的结是金属的，Fe作为一个有效的自旋注入到MoS $_2$的效率约为45\%。这是界面处Fe和S原子之间强耦合的结果。对于较大厚度的结的最大磁阻为$\sim$ 300\%，这仍然是强大的与所施加的偏压，只要运输是在隧道极限。提出了一种提高层状过渡金属二硫属化合物自旋阀磁电阻的一般方法。
2014-07-15 cond-mat.mes-hall
Proximity Induced Vortices and Long-Range Triplet Supercurrents in Ferromagnetic Josephson Junctions and Spin Valves
利用Keldysh方法研究了几种扩散铁磁体/超导体结构中的超电流输运。我们分离出偶数和奇数频率分量，并确定相对贡献的单重态和三重态通道。我们首先考虑由均匀SFFS结构和三层SFFFS结构组成的一维约瑟夫森结构。我们的研究结果表明，SC垂直于FF界面流动，将锥形纹理产生的最有效的方式来观察的签名的远程SC。我们还考虑了三种不同类型的有限大小的二维结构进行施加磁场：一个统一的SFS结，和两个SFFS配置与不同的FF双层安排。在一种情况下，FF界面与SF界面平行，而在另一种情况下，FF结垂直于SF界面取向。对于均匀的SFS结，我们解析推导出的磁场感应SC和对电位，提供洞察的临界SC和邻近涡的变化。我们广泛的计算表明，诱导的长程SC可以深入渗透到均匀的FF双层时，单线态SC平行于FF界面流动，这是在形成鲜明对比的配置，SC垂直于FF界面流动。我们查明的起源诱导的三重态和单重态的相关性，通过分解的总SC的空间配置文件。我们发现，当F带的厚度不相等时，与平行于FF界面流动的SC相关联的长程SC的穿透更加明显。最后，我们表明，相应的实验可访问SFFN自旋阀提供了一个有效的平台，预测的长程效应可以有效地产生和探测。
2015-03-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Molecular Spintronics: Spin-Dependent Electron Transport in Molecular Wires
我们提出了一个理论研究自旋相关的输运通过分子线桥接铁磁金属纳米接触。我们扩展到磁性系统最近提出的模型，提供了一个em的电导测量Reed等。上的Au断裂连接桥的自组装分子单层（SAMs）的1，4-benzene-dithiolate（BDT）分子。根据我们的计算，我们预测，自旋阀行为应该是观察到的镍断裂结桥SAM的形成从BDT。我们还考虑自旋输运系统组成的一个干净的铁磁镍STM尖端和自组装分子的苯硫醇在金和镍基板。我们发现，自旋阀的行为应该是可能的镍基板。对于衬底是金的情况下，我们表明，它应该是可以注入到衬底的高度自旋极化电流。
2002-08-15 cond-mat.mes-hall
Single-molecule junctions map the interplay between electrons and chirality
本研究利用基于helicene分子的单分子结同时实现磁二极管和自旋阀功能，揭示了原子尺度下电子角动量与磁场、电子自旋与手性介质的两种相互作用，为自旋电子学提供了新方法。
2024-08-22 cond-mat.mes-hall
Spin currents and magnetoresistance of graphene-based magnetic junctions
利用紧束缚近似和非平衡格林函数方法，研究了由锯齿形或扶手椅形界面的石墨烯薄片（GF）分隔的两个铁磁（FM）电极组成的平面磁性结中的相干自旋相关输运.结果表明，电子传导强烈地依赖于GF和FM电极之间的接触几何形状。在锯齿形界面的情况下，结表现出自旋阀效应与高磁阻（MR）的比率，并显示负微分电阻功能的一个单一的自旋通道在正的栅极电压。在扶手椅界面的情况下，电流-电压特性在低偏置电压下线性表现，因此，两个自旋通道都处于低MR比的开启状态。
2009-03-03 cond-mat.mes-hall
Effect of resistance feedback on spin torque-induced switching of nanomagnets
在大磁阻器件中，自旋力矩引起的电阻变化可以产生GHz的电流和电压振荡，这可以影响磁化反转。此外，大电阻器件中的电容分流可以进一步减小电流，从而不利地影响自旋扭矩切换。在这里，我们同时解决的Landau-Lifshitz-Gilbert方程的自旋力矩和传输线电报员的方程研究的自旋阀和磁性隧道结的磁化反转的电阻反馈和电容的影响。虽然对于自旋阀，由于自旋力矩的饱和，平行（P）到反平行（AP）的切换受到电阻反馈的不利影响，但在低电阻磁性隧道结中，P-AP切换被增强。我们研究了电阻反馈对MTJ的开关时间的影响，并表明磁化开关只受pF范围内的电容分流的影响。
2009-05-15 cond-mat.mes-hall
Electronic transport driven spin-dynamics
我们提出了一个模型来探索通过交换相互作用与半导体材料的导带电子耦合的自旋系统的动力学，该半导体材料形成铁磁/半导体/铁磁自旋阀结构中的沟道。我们表明，最近在MnAs/GaAs/MnAs自旋阀结构中观察到的新的瞬态输运特征与顺磁性Mn杂质[D. Saha等人，物理学评论快报，100，196603（2008）]可以根据Mn自旋的电流驱动的动态极化来定量地理解。使用我们的模型自旋极化运输通过肖特基势垒在两个铁磁/半导体结中的自旋阀结构和动力学方程描述的顺磁性杂质耦合到导带电子，我们解释了所观察到的瞬态特性，如幅度和时间尺度与温度的标度行为。
2008-11-03 cond-mat.mes-hall
Effects of carrier mobility and morphology in organic semiconductor spin valves
我们研究了四种不同电子性质的有机半导体（OSC）中的自旋输运，其中Fe和Co分别作为顶部和底部铁磁（FM）接触。在基于载电子OSC、三（8-羟基喹啉）铝（Alq $_3$）和载空穴OSC、酞菁铜（CuPc）的结中观察到室温的磁电阻（MR）效应。这两种OSC的MR显示出相似的温度依赖性，这表明FM引线而不是OSC在随温度升高的自旋输运退化中起主导作用。我们还研究了基于两种高横向迁移率载电子OSC，3，4，9，10-二萘嵌苯四甲酸二酐（PTCDA）和N，N '-双（4-三氟甲基苄基）-1，4，5，8-萘四甲酸二酰亚胺（CF $_3$ -NTCDI）的结。然而，这些结表现出弱得多的自旋输运效应。形态学研究表明，这些高迁移率OSC膜具有比Alq $_3$或CuPc粗糙得多的表面，因此自旋输运的劣化可能源于由于更粗糙的FM/OSC界面引起的增强的散射。我们的研究表明，FM/OSC界面在有机器件的自旋输运中起着重要的作用，需要进一步的探索。
2012-05-11 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
