Disentangling complex current pathways in a metallic Ru/Co bilayer nanostructure using THz spectroscopy
许多现代自旋电子技术，如自旋阀、自旋霍尔应用和自旋电子太赫兹发射器，都是基于电子穿过金属纳米结构内的掩埋内部界面。然而，这种纳米结构内的复杂电流路径很难使用传统的实验方法解开。在这里，我们测量的导电性的技术相关的Ru/Co双层纳米结构在无接触的方式使用太赫兹时域光谱。通过将有效的电阻网络应用于数据，我们解决了纳米结构内的复杂电流路径，并确定Ru和Co纳米层之间的内部界面的电子透明度的程度。
2022-11-23 cond-mat.mes-hall
Iron-based trinuclear metal-organic nanostructures on a surface with local charge accumulation
配位化学依赖于利用有机基质中的活性金属位点。多核配合物-由有机配体结合到几个金属原子的簇组成，由于其电子/磁性和功能反应途径的潜力而特别令人感兴趣。然而，它们的合成仍然具有挑战性;仅实现了有限数量的几何形状和配置。在这里，我们合成-通过超分子化学在贵金属表面-一维金属有机纳米结构组成的三联吡啶（tpy）为基础的分子与明确定义的多核铁簇。通过低温扫描探针显微镜技术和密度泛函理论相结合，我们证明了该配位基序由共面的tpy通过线性三铁节点连接在一个混合（正）价，金属-金属键配置。这种不寻常的连接是稳定的阳离子，配体和表面之间的界面上的电子的局部积累。后者通过自下而上的表面合成实现，暗示了化学活性金属中心，并为具有新型催化和磁性功能的纳米材料工程打开了大门。
2018-02-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.chem-ph
Ballistic transport of long wavelength phonons and thermal conductivity accumulation in nanograined silicon-germanium alloys
材料热导率的计算高效建模对于彻底的实验规划和热性能的理论理解至关重要。在这项工作中，我们提出了一种建模方法，利用频率相关的有效介质来计算纳米结构固体的晶格热导率。该方法准确地预测了纳米结构Si80Ge20系统的热导率的显着降低，以及先前报道的纳米线和纳米颗粒在基体材料中的热导率。我们使用我们的模型来深入了解长波长声子对纳米晶硅锗合金的热导率的作用。通过热导率累积计算与我们修改后的有效介质模型，我们表明，声子的波长远大于平均晶粒尺寸将不会受到晶界散射的影响，反对传统上假设的概念，即固体中的晶界将作为扩散界面，这将限制长波长声子的运输。这是进一步支持通过调制频率依赖的热导率，测量与时域热反射。
2017-09-25 cond-mat.mes-hall
Spin Injection and Detection in Magnetic Nanostructures
本文从理论上研究了与铁磁注入电极和检测电极相连的金属中的自旋输运。我们推导出了自旋积累信号的一般表达式，它涵盖了从金属到隧穿的制度。这使我们能够讨论最近的争议自旋注入和检测实验。将结果推广到超导器件中，我们发现，由于带隙超导体是一个低载流子系统，自旋输运而非电荷输运，因此超导能隙的打开会大大增强自旋积累信号.在半导体器件中也预期这种增强。
2002-12-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Spin Dependent Transport in Magnetic Nanostructures
综述了磁性纳米结构中自旋相关输运的物理研究进展。特别关注自旋注入到非磁性金属、半导体和超导体中引起的自旋积累和自旋电流。提出了在纳米超导/铁磁器件中诱导的各种现象，研究了超导体中的自旋-电荷分离。
2003-07-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Controllable pi junction with magnetic nanostructures
我们提出了一种新型的约瑟夫森器件，其中0和$π$状态由电流控制。在该系统中，由于铁磁电极的自旋注入在正常金属中引起非局域自旋积累，因此在超导体/正常金属/超导体结中出现了$π$态。我们的研究不仅为超导自旋电子器件的应用提供了新的可能性，也为深入理解磁性纳米结构中的自旋相关现象提供了新的思路。
2006-01-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Intrinsic spin-Hall accumulation in honeycomb lattices: Band structure effects
用Landauer-Keldysh方法计算了二维蜂窝晶格上的局域自旋和电荷密度。通过经验紧束缚方法，我们展示了如何现实的能带结构可以带入LKF。取Bi（111）表面，其上存在强表面态和Rashba自旋轨道耦合[Phys. Rev. Lett. 93，046403（2004）]，作为数值示例，我们在其上示出了典型的本征自旋霍尔累积（ISHA）图案。随后分析了双端纳米结构样品中自旋和电荷输运的费米能量依赖性。通过改变E_{F}，我们表明，ISHA模式是近各向同性（自由电子类），只有当E_{F}是接近带底，是敏感/不敏感的E_{F}的低/高的偏压制度与这样的E_{F}。当E_{F}远离能带底部时，能带结构效应因此进入ISHA图案并且输运方向变得显著。
2007-09-08 cond-mat.mes-hall
Measurement of spin-dependent conductivities in a two-dimensional electron gas
在面内磁场作用下，通过向GaAs二维电子气通道注入非极化电荷流，产生自旋积累，然后在非局域几何中进行测量。与以前使用自旋极化纳米结构的测量不同，这里的自旋累积仅仅是由于自旋向上和自旋向下载流子的体电导率差异引起的。比较扩散模型，包括自旋子带分裂在磁场表明一个显着增强的电子自旋磁化率在二维电子气。
2010-05-19 cond-mat.mes-hall
Spintronics with a Weyl point in superconducting nanostructures
我们调查运输超导纳米结构住房的外尔点的Andreev束缚态的光谱。在该点附近实现最小磁体状态。一个或多个普通金属引线隧道耦合到纳米结构。我们已经表明，这种最小的磁性设置是适合于实现所有共同的目标的自旋电子学：检测的磁性状态，电流到自旋电流的转换，潜在地达到一个自旋的绝对极限，每个电荷转移，检测自旋积累的铅。该装置的特点和可能的优点是能够通过控制参数的微小变化在磁性和非磁性状态之间切换：超导相位差。我们采用这种属性，以证明不太常见的自旋电子效应的可行性：按需自旋和替代自旋电流。
2020-12-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Huge enhancement of the magnetoresistance in nanoparticle arrays
我们发现，充电效应和非平衡自旋积累之间的相互作用有一个显着的效果，通过一个阵列的纳米结构连接到铁磁电极的电流。作为偏置电压的函数的电流中的大的振荡显示为电极的磁化的平行取向。这些振荡起源于通过阵列的自旋势的不均匀性，并且与自旋累积中的振荡相关。在反平行取向下，自旋势是均匀的，不出现振荡，这种灵敏度使得隧穿磁电阻比单岛情况下大大增强，为提高纳米器件的自旋响应开辟了新的途径。
2010-10-06 cond-mat.mes-hall
Spin Injection and Nonlocal Spin Transport in Magnetic Nanostructures
本文从理论上研究了一个由铁磁金属（N）和与N相连的铁磁注入电极（F1）和检测电极（F2）组成的器件中的非局域自旋输运。我们解决了自旋相关的输运方程在一个设备中的任意界面电阻从金属接触隧穿制度，并获得有效的自旋注入，积累，并在设备中的传输的条件。在含有超导体（F1/S/F2）的器件中，研究了超导性对自旋输运的影响。本文还讨论了自旋电流诱导的自旋霍尔效应。
2006-09-20 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
Kondo enhancement of current induced spin accumulation in a quantum dot
本文研究侧向耦合量子线的量子点，利用非平衡格林函数证明近藤效应和强库仑关联可在低温下将电流诱导自旋积累增强近两个数量级。
2023-03-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Non-local magnetoresistance in YIG/Pt nanostructures
我们研究了沉积在钇铁石榴石上的薄铂带的局域和非局域磁电阻。当地的磁阻响应，推断出的电压降沿一个给定的Pt条电流偏置时，显示的自旋霍尔磁阻的特征磁化取向依赖。我们同时也记录沿第二，电隔离，Pt条，从携带一个由几个100 nm的间隙的电流分离的非本地电压出现。相应的非局域磁电阻表现出预期的磁振子自旋累积驱动过程的对称性，证实了Cornelissen等人最近提出的结果。[1]。我们的磁输运数据，采取在一系列不同的温度作为磁场方向的函数，旋转的外部施加的字段在三个相互正交的平面，表明背后的自旋霍尔和非本地磁阻的机制是质的不同。特别是，非本地磁阻消失在液氦温度，而自旋霍尔磁阻占上风。
2015-08-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Spin memristive systems
最近，除了众所周知的电阻器、电容器和电感器之外，第四种无源电路元件，称为忆阻器，已经根据理论预测被确定。在这种情况下使用的模型实例包括在纳米级系统与耦合的离子和电子传输。在这里，我们讨论了一个系统，其忆阻行为是完全基于电子自旋自由度，这允许一个更方便的控制比纳米结构中的离子传输。在半导体/铁磁体结的时间相关的自旋输运的分析提供了忆阻行为的直接证据。我们的方案是从根本上不同于先前讨论的方案的忆阻器件，并拓宽了可能的应用范围的半导体自旋电子学。
2008-06-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Observation of quantum interference conductance fluctuations in metal rings with strong spin-orbit coupling
我们研究了介观铂纳米结构（线和环）的磁输运性质与亚100 nm的横向尺寸在非常低的温度。尽管铂中存在很强的自旋-轨道相互作用，但由于量子干涉效应，电导作为外部磁场的函数出现振荡。该振荡被分解为Aharonov-Bohm周期振荡和非周期波动的电导由于磁通量刺穿环和金属线形成的纳米结构的环路，分别。我们还研究了不同偏置电流下的磁输运，以探讨强自旋轨道导体中电子相位相干性和自旋累积效应之间的相互作用。
2020-10-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Spin effects in single electron tunneling
金属磁性多层膜中巨磁电阻效应的发现引起了人们对磁性纳米结构中电子输运自旋相关效应的广泛兴趣。这种系统的一个例子是隧道结-单势垒平面结或更复杂的结。在这篇综述中，我们提出和讨论最近的理论结果，电子和自旋输运通过铁磁介观结包括两个或多个障碍。这种系统也被称为铁磁单电子晶体管。我们从设备的中心部分具有磁性（或磁性）金属纳米颗粒形式的情况开始。输运特性揭示了单电子充电效应，包括库仑阶梯、库仑阻塞和库仑振荡。基于半导体量子点和大分子（特别是碳纳米管）的单电子铁磁晶体管也被考虑。主要的重点是放在自旋效应，由于自旋相关的隧道通过障碍，从而引起自旋积累和隧道磁电阻。在电流-电压特性、（微分）电导、散粒噪声等中也发生自旋效应。在弱耦合和强耦合的两种极限情况下的输运特性特别令人感兴趣。在前一种情况下，我们区分顺序隧穿和cotunneling制度。在强耦合制度中，我们集中在近藤现象，这在通过量子点或分子的运输的情况下，导致增强的电导和显着的零偏置近藤峰的差分电导。
2008-06-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
