Magnetodielectric Effects from Spin Fluctuations in Isostructural Ferromagnetic and Antiferromagnetic Systems
我们报告的自旋波动，磁有序，和外部磁场的铁磁体SeCuO 3的介电常数的影响，和反铁磁体TeCuO 3。提出了一个基于均匀极化和自旋-自旋关联函数耦合的模型来解释这些同构化合物的不同行为。在铁磁体SeCuO 3的转变温度附近的大的磁电容建议路线，以提高磁介电响应的实际应用。
2003-05-14 cond-mat.mtrl-sci
Spin-polarized current effect on antiferromagnet magnetization in a ferromagnet - antiferromagnet nanojunction: Theory and simulation
研究了自旋极化电流效应对铁磁-反铁磁纳米结中反铁磁体静态和动态磁化强度的影响。将宏观自旋近似推广到反铁磁体。倾斜的反铁磁结构和由此产生的磁矩是由外部磁场引起的。计算了谐振频率和阻尼，以及对应于不稳定性出现的阈值电流密度。示出了在太赫兹范围内产生低阻尼磁化振荡的可能性。讨论了涨落对倾斜反铁磁组态的影响。对自旋极化电流作用下纳米结中反铁磁层的磁化动力学进行了数值模拟。在不稳定范围外，模拟结果与线性近似的解析计算结果完全吻合。在不稳定范围内，纵向和横向磁化分量发生无阻尼振荡。
2011-12-11 cond-mat.mtrl-sci
Effects of Antiferromagnetic Spin Rotation on Anisotropy of Ferromagnetic/Antiferromagnetic Bilayers
在外延（111）取向Ni $_{80}$ Fe $_{20}$ /Fe $_{50}$ Mn $_{50}$双层，我们将两种不同的行为分开：单向各向异性厚Fe $_{50}$ Mn $_{50}$中的交换偏置在薄Fe $_{50}$ Mn $_{50}$中，通过测量磁化强度对旋转磁场的响应，我们定量地确定了相关的各向异性，并证明了磁性增强与Fe $_{50}$ Mn $_{50}$的旋转磁各向异性有关。我们还证明了各向异性随温度变化的后果。
2004-10-04 cond-mat.mtrl-sci
Efficient Electrical Spin-Splitter Based on Non-Relativistic Collinear Antiferromagnetism
电自旋电流的产生是驱动自旋电子学领域的核心现象之一。使用{ \em从头算}计算，我们表明，室温金属共线反铁磁体RuO $_2$允许高效的自旋电流产生，所产生的各向异性分裂带与保守的上下自旋沿Néel矢量轴。零净磁矩反铁磁体充当电自旋分裂器，在自旋向上和自旋向下电流之间具有34 $^\circ$传播角。相应地，自旋电导率比20，000种非磁性自旋霍尔材料的调查记录值大三倍。我们提出了一个多功能的自旋分离器扭矩的概念，利用反铁磁RuO $_2$膜与铁磁体接口。
2020-08-10 cond-mat.mtrl-sci
Electrical 180o switching of Néel vector in spin-splitting antiferromagnet
本研究针对反铁磁存储器Néel矢量电翻转角度受限、不利于高密度集成的问题，提出带非对称能垒的自旋轨道矩翻转机制，在Mn₅Si₃中实现180°电翻转并制备出稳定读写的电控阻态反铁磁器件，推动相关器件实用化。
2024-01-31 cond-mat.mtrl-sci
Electrical control of exchange spring in antiferromagnetic metals
利用电学方法操纵反铁磁自旋是发展低功耗反铁磁自旋电子学的迫切需要。尽管绝缘AFM的电调制通过其固有的铁电性和反铁磁性之间的耦合，AFM金属的直接电控制仍然具有挑战性，由于表面电荷的屏蔽效应，并且操纵被限制在有限的原子尺寸深度，这不足以形成稳定的AFM交换弹簧。在这封信中，我们主要报告了一个可逆的电子控制的交换弹簧在AFM金属，使用离子液体施加大量的电场效应。交换弹簧可以将力传递到铁磁/反铁磁界面，使AFM金属中的调制深度更深。在[Co/Pt]/IrMn模型系统和IrMn厚度为5 nm的单层IrMn膜中，研究了栅电压对AFM矩的影响.这一发现除了对全电调制金属原子力显微镜的自旋结构具有重要意义外，还将推动低功耗原子力显微镜自旋电子学的发展。
2015-04-06 cond-mat.mtrl-sci
Electrical Spin Injection in a Ferromagnetic / Tunnel Barrier/ Semiconductor Heterostructure
我们证明了实验的电弹道电子自旋注入从铁磁金属/隧道势垒接触到半导体III-V族异质结构。我们引入倾斜汉勒效应技术来可靠地光学测量注入的自旋极化程度。在CoFe /Al_2 O_3/ GaAs /（Al，Ga）As异质结中，我们在80 K下观察到超过8%的注入自旋极化。
2001-10-11 cond-mat.mtrl-sci
Electrical resistivity across the tricriticality in itinerant ferromagnet
通过电阻率测量研究了UCo 1-x Rux Al化合物在三临界点附近的不连续铁磁相图。UCo0.995Ru0.005Al在常压下和UCo0.990Ru0.010Al在0.2GPa下的相分离和铁磁性在0.4GPa下的消失被证实。电阻率随温度变化的指数在0.2GPa时由费米液体转变为非费米液体，在0.4GPa时达到最小值。我们的结果进行了比较，得到的结果上的纯UCoAl和解释不同的指数。
2017-10-02 cond-mat.mtrl-sci
Imprint from ferromagnetic skyrmions in an antiferromagnet via exchange bias
磁性Skyrmions是一种自旋拓扑结构，作为纳米级信息载体具有巨大的潜力。最近，Skyrmions已经被预测在反铁磁体中，在稳定性，尺寸和动力学性质方面比它们的铁磁类似物具有关键优势。然而，他们的实验证明仍然缺乏。在这里，我们展示了在室温和零外部磁场下，使用交换偏置，从铁磁skyrmions到IrMn反铁磁体薄膜的印记。使用高空间分辨率的X射线磁圆二色性光电子显微镜（XMCD-PEEM），我们观察到的印记自旋纹理内IrMn从XMCD信号的未补偿Mn自旋在界面处的铁磁体。这一结果为基于反铁磁体中skyrmion操纵的逻辑和存储器件开辟了一条道路。
2021-11-24 cond-mat.mtrl-sci
Relativistic Neel-order fields induced by electrical current in antiferromagnets
我们预测，反铁磁体中的横向电流可以诱导非平衡Néel序场，即其符号在自旋子晶格之间交替的场，这可以触发超快的自旋轴重取向。基于微观输运理论的计算，我们确定交错电流诱导的领域类似的带内和内部带间的自旋轨道场先前报道的铁磁体与破坏反转对称晶体。为了说明它们丰富的物理和实用性，我们考虑了两个自旋子晶格形成反转伙伴的块状Mn2Au，以及由Rashba自旋轨道耦合建模的具有破坏结构反转对称性的2D正方形晶格反铁磁体。提出了一种具有电读写功能的AFM存储器件。
2014-10-30 cond-mat.mtrl-sci
Electrical switching of antiferromagnetic CoO | Pt across the Néel temperature
反铁磁自旋电子学中最重要的挑战之一是Néel矢量态的读出。在电开关实验中使用的高达10 $^8$ Acm $^{-2}$的高电流密度导致区分电信号的磁源和热源的困难。为了克服这个问题，我们提出了一个温度依赖性研究的横向电阻变化的开关实验与CoO| Pt器械。我们证明了提取的模式的自旋霍尔磁电阻的电流脉冲密度为$5 \times 10^7$ ACM $^{-2}$，是目前只低于内尔温度，并不遵循预期的热效应的趋势。这是令人信服的证据，证明信号的磁性起源，这是使用纯电子技术观察到的。我们通过在外部磁场中的补充实验证实了这些发现。这种方法可以允许确定用于切换反铁磁体的最佳条件，并且在没有成像技术可以应用于验证电信号的来源时非常有价值。
2022-03-04 cond-mat.mtrl-sci
Impact of Anisotropy on Antiferromagnet Rotation in Heusler-type Ferromagnet/Antiferromagnet Epitaxial Bilayers
采用面内电流结构研究了铁磁/反铁磁Fe $_2$ CrSi/Ru $_2$ MnGe外延双层膜的磁输运性质.在Ru $_2$ MnGe层的临界厚度以上，观察到对称和非对称曲线响应于FM磁晶各向异性的方向。因为每个磁阻曲线显示全部和部分AFM旋转，磁阻曲线暗示Fe $_2$ CrSi磁晶各向异性的影响来支配AFM旋转。双层膜的角度相关电阻变化率的最大值比单层Fe $_2$ CrSi膜大一个数量级以上，这是由于AFM自旋通过FM旋转重新取向所致。这些结果突出了控制AFM旋转的重要作用，并揭示了一种简便的方法来检测AFM的时刻，即使在电流平面配置FM/AFM双层。
2017-03-22 cond-mat.mtrl-sci
Cooperative Multiscale Aging in a Ferromagnet/Antiferromagnet Bilayer
利用各向异性磁电阻研究了外延Ni $_{80}$ Fe $_{20}$ /Fe $_{50}$ Mn $_{50}$铁磁/反铁磁双层膜中磁化状态的时间演化。电阻在很宽的温度和磁场范围内呈现幂律演化，表明老化的特征在于宽范围的激活时间尺度。我们表明，老化是一个合作的过程，即磁系统是不是一个叠加的弱相互作用的子系统，其特征在于简单的Arrhenius激活。观察到的效应让人想起颗粒材料中的雪崩，为其他复杂凝聚态系统中的广泛的临界现象提供了概念上的联系。
2015-03-29 cond-mat.mtrl-sci
Electrically Accessible Metamagnetic Transition via a Doping-Induced Low-Energy Magnetic State in Antiferromagnetic Insulator RFeO3
Materials Genome Institute, Institute of Quantum Science and Technology, International Center for Quantum and Molecular Structures, Shanghai University（上海大学材料基因组研究所、量子科学技术研究院、国际量子与分子结构中心）；School of Material Science and Engineering, Shanghai University（上海大学材料科学与工程学院）；Institute of Physics, Shanghai University（上海大学物理系）
通过掺杂诱导低能磁态实现绝缘正铁氧体的电可访问反铁磁转变，展示低功耗自旋电子功能的可行路径。
2026-01-23 cond-mat.mtrl-sci
Electrical current switching of the noncollinear antiferromagnet Mn$_3$GaN
我们报道了室温下非共线反铁磁（AFM）Mn $_3$ GAN/Pt双层膜的电流开关。这些双层的霍尔电阻可以通过施加$1.5\times10^6$ ~A/cm $^2$的脉冲电流来操纵，而在Mn $_3$ GAN单层膜中，直到$\sim10^8$ ~A/cm $^2$没有观察到显著的变化，表明Pt层起着重要的作用。与铁磁Mn $_3$ GAN/Pt双层膜相比，非共线AFM Mn $_3$ GAN的临界电流密度小两个数量级，电流开关也较低.我们的研究结果表明，非共线AFM反钙钛矿氮化物和自旋扭矩技术的组合是一个很好的平台，AFM自旋电子学。
2019-07-12 cond-mat.mtrl-sci
Magnetization switching by spin-orbit torque in an antiferromagnet/ferromagnet bilayer system
自旋轨道力矩（SOT）诱导的磁化翻转显示出实现超快和可靠的自旋电子器件的希望。通过SOT的垂直磁化的双极开关在与所施加的电流共线的面内磁场下实现。迄今为止研究的典型结构包括非磁性/铁磁性（NM/FM）双层，其中NM中的自旋霍尔效应负责开关。在这里，我们表明，反铁磁/铁磁（AFM/FM）双层系统也表现出SOT大到足以切换FM的磁化。在这个材料系统中，由于原子力显微镜的交换偏置效应，我们观察到开关下没有施加的电场，通过使用反铁磁PtMn和铁磁Co/Ni多层膜与垂直的易轴。此外，定制堆叠实现了类似忆阻器的行为，其中可以以模拟方式控制反向磁化的一部分。因此，AFM/FM系统是SOT设备的一个很有前途的构建模块，并提供了一个有吸引力的神经形态计算的途径。
2015-07-03 cond-mat.mtrl-sci
Electrical Detection of Spin Accumulation at a Ferromagnet-Semiconductor Interface
我们表明，自旋极化电子的积累在一个正向偏置的铁和n-GaAs之间的肖特基隧道势垒可以检测到电。自旋积累导致势垒上的额外电压降，该电压降被小的横向磁场抑制，该横向磁场使半导体中的自旋去极化。电积累信号对磁场、偏置电流和温度的依赖性与自旋极化输运的漂移扩散模型的预测吻合得很好。
2006-02-04 cond-mat.mtrl-sci
Electrical tuning of robust layered antiferromagnetism in MXene monolayer
本文通过第一性原理预测MXene Cr$_2$CCl$_2$单层具有高Néel温度的稳健层状反铁磁性，并证明电场或邻近铁电层可打破其反演对称性，为磁电场效应晶体管和非易失性磁电调控提供理想平台。
2023-04-17 cond-mat.mtrl-sci
Possibility of exchange switching ferromagnet - antiferromagnet junctions
本文研究了由铁磁金属（FM）、反铁磁导体（AFM）和闭合电路的非铁磁金属组成的磁性结中的电流流动。具有高各向异性和晶格中磁性原子的钉扎自旋的FM层相对于AFM层充当自旋注入器。为了在AFM层中获得最终的磁化，施加磁场，其可以变化以控制磁化。来自FM层的自旋极化电流产生扭矩，并使得可以切换磁化。一种可能性，以降低阈值电流密度的数量级的磁场的装置。
2010-11-18 cond-mat.mtrl-sci
Electrical detection of the spin reorientation transition in antiferromagnetic TmFeO$_3$ thin films by spin Hall magnetoresistance
TmFeO $_3$（TFO）是一种倾斜的反铁磁体，在82 ~ 94 K温度范围内发生自旋重取向转变（SRT）。在此温度范围内，Néel矢量从结晶学$c$轴（低于82 K）连续旋转到$a$轴（高于94 K）。SRT允许在不需要磁场的情况下对不同的反铁磁状态进行温度控制，使其适合于在THz频率下工作的应用。对于器件应用，需要TFO的薄膜以及用于读出磁状态的电技术。在这里，我们表明，正交TFO薄膜可以通过脉冲激光沉积生长和检测TFO薄膜中的SRT可以访问通过利用全电自旋霍尔磁阻（SMR），在很好的协议的温度范围内发生SRT。我们的研究结果表明，人们可以电气检测SRT在绝缘体。
2020-10-16 cond-mat.mtrl-sci
Antiferromagnetism emerging in a ferromagnet with gain
我们提出了一个理论映射，以表明一个铁磁体的增益（损失）是等效的反铁磁体与等量的损失（增益）。我们的发现表明了一种新的一阶铁磁-反铁磁相变通过调整增益-损耗参数。作为一个有吸引力的应用，我们展示了实现以及操纵的反铁磁skyrmion，一个稳定的拓扑准粒子尚未观察到的实验，在手性铁磁薄膜的增益。我们还考虑了具有平衡增益和损耗的铁磁双层膜，并证明了反铁磁skyrmion只能在宇称时间对称相位破缺的情况下才能被发现。我们的结果为研究铁磁体中的反铁磁自旋电子学和宇称-时间对称磁振子铺平了道路。
2018-10-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Spin-filter tunneling detection of antiferromagnetic resonance with electrically-tunable damping
本研究针对此前反铁磁动力学电学检测需大块晶体的问题，利用PtTe₂/双层CrSBr/石墨结的自旋过滤隧穿实现几微米尺度反铁磁共振的直接电学检测与电学调控，助力高频动力学物理机制研究。
2025-04-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Electrical-controllable antiferromagnet-based tunnel junction
本文实现了Pt/Co/Pt/Co/IrMn/MgO/Pt电控反铁磁隧道结，利用IrMn中交换弹簧和交换偏置的自旋轨道矩翻转，同时实现信息存储与16种布尔逻辑运算，为反铁磁逻辑存储器奠定基础。
2024-04-01 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Spin Wave Propagation through Antiferromagnet/Ferromagnet Interface
研究了通过调节材料参数来控制自旋波在反铁磁/铁磁界面中的传播问题。通过引入反铁磁子晶格非补偿度（DSNA），这是有限厚度界面的一个物理特性。DSNA值可以通过设计具有特定无序或曲线几何形状的界面来改变。我们描述了一个自旋波传播通过任何设计的反铁磁/铁磁界面考虑一个可变的DSNA和适当的边界条件。结果，我们计算了自旋波的物理透射率和反射率作为频率的函数，并展示了如何通过调节交换参数来控制它们。
2021-12-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Direct and inverse spin-orbit torques in antiferromagnetic and ferromagnetic FeRh/W(001)
我们用\textit{ab-initio}方法研究了沉积在W（100）上的FeRh（001）的自旋轨道矩（SOT）。由于FeRh在室温附近经历铁磁-反铁磁相变，因此我们考虑了FeRh的两相。在反铁磁的情况下，我们发现，有效的磁场的均匀扭矩是交错的，因此理想的诱导磁化动力学或切换反铁磁体（AFM）。在反铁磁共振的反SOT感应电流密度，这可以从SOT确定。在铁磁的情况下，我们的计算预测的SOT，这也可以用来描述在铁磁共振感应的交流和直流电流的偶数和奇数分量。为了比较，我们计算了Fe/W（001）的c（$2\times 2$）AFM态的SOT。
2021-02-21 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
Electrical switching of an antiferromagnet
路易斯·尼尔在他的诺贝尔奖演讲中指出，虽然从理论的角度来看，反铁磁体是丰富和有趣的，但似乎没有任何应用。事实上，单个原子上磁矩的交替方向和由此产生的零净磁化强度使得反铁磁体很难用铁磁体中常见的工具来控制。值得注意的是，尼尔在他的演讲中提供了关键，正如我们在这里所展示的，它使我们能够通过类似于那些为铁磁自旋电子学应用的发展铺平道路的电子手段来控制反铁磁体。尼尔指出的关键是反铁磁体和铁磁体的等效效应是磁矩的偶函数。基于偶矩相对论输运现象，我们演示了室温下两个稳定的配置之间的电开关与电读出反铁磁CuMnAs薄膜设备。我们的磁存储器对磁场扰动不敏感且不产生任何扰动，这说明了反铁磁体在自旋电子学中的独特优点。
2015-07-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Exchange enhanced anisotropy in ferromagnetic/antiferromagnetic multilayers: dynamic consequences
交换各向异性的现象是众所周知的静态磁化性质，如增强的磁化强度和磁化回路移位。这些效应主要与通过与强各向异性反铁磁体交换耦合引入铁磁体的有效各向异性有关。这些有效的各向异性可以被理解为更基本的交换诱导的磁化率的表现。我们表明，这种观点的一个后果是，一类不寻常的动态效应与交流的敏感性也应该存在。在反铁磁体的有序温度附近，这种效应变得明显，并影响畴壁速度、畴壁共振和铁磁体的旋进开关。
2005-12-02 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.stat-mech
Intrinsic staggered spin-orbit torque for the electrical control of antiferromagnets -- application to CrI$_3$
National Institute of Standards and Technology（美国国家标准与技术研究院）；University of Maryland, College Park（马里兰大学帕克分校）
研究揭示了本征锯齿形自旋轨道扭矩在电控反铁磁体中的作用，通过CrI$_3$的计算验证了该机制对Néel向量确定性切换的贡献。
2026-03-31 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Current Fluctuations Driven by Ferromagnetic and Antiferromagnetic Resonance
我们考虑夹在金属之间的铁磁体或反铁磁体中的电子输运。当磁性材料中的自旋进动时，它们向周围的导体发射电流。通常，介观系统中的绝热泵浦也增强了电流波动。我们用散射理论从三个方面概括了由自旋动力学驱动的电流涨落的描述。首先，我们的理论描述了一个一般的结与任何给定的电子散射特性。其次，我们考虑反铁磁体以及铁磁体。第三，我们处理多终端设备。利用散粒噪声-感应电流波动揭示反铁磁共振似乎比利用它们揭示铁磁共振更容易。该结果的起因是，与热能相比，相关能量高得多。热能控制着与自旋动力学无关的Johnson-Nyquist。我们给出了各种结，如弹道和无序接触的结果。最后，我们讨论实验结果。
2020-08-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Disclosing antiferromagnetism in tetragonal Cr2O3 by electrical measurements
氧化铬（III）的四方相，虽然在体中不稳定，但可以在外延异质结构中合成。通过密度泛函理论的理论研究，预测了该化合物的反铁磁基态。我们实验证明反铁磁性高达40 K的t-Cr2 O3的反铁磁性薄膜的电测量，利用相邻的cnPt层内的界面效应。我们表明，在Pt的磁输运的影响，自旋霍尔磁阻和磁邻近效应，而我们排除任何作用的磁性的低温电阻异常观察到的Pt。
2019-11-06 cond-mat.mtrl-sci 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
First order transition from antiferromagnetism to ferromagnetism in Ce(Fe$_{0.96}$Al$_{0.04})_2$
直流磁化研究的结果表明，有趣的热磁历史效应的反铁磁到铁磁转变的Ce（Fe $_{0.96}$ Al $_{0.04})_2$。具体地说，我们观察到（i）ZFC/FC不可逆性随着电场的增加而增加;（ii）处女曲线位于包络M-H曲线之外。我们认为，这些影响是完全不同的自旋玻璃或硬铁磁体中看到的特性，它们可以被理解为与一阶磁相变相关的可磁化率。
2000-12-27 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Axion Insulator State in a Ferromagnet/Topological Insulator/Antiferromagnet Heterostructure
我们建议使用铁磁绝缘体MnBi_2Se_4/Bi_2Se_3/反铁磁绝缘体Mn_2Bi_2Se_5异质结构来实现轴子绝缘体态。重要的是，这种异质结构中的轴子绝缘体状态仅取决于铁磁绝缘体的磁化强度，因此可以在宽范围的外部磁场中观察到。使用密度泛函计算和模型哈密顿模拟，我们发现，顶部和底部表面有相反的半量子霍尔电导，与一个相当大的全球自旋间隙为5.1毫电子伏开放的拓扑表面状态的Bi 2Se 3。我们的工作提供了一个新的策略，通过使用范德瓦尔斯反铁磁绝缘体以及三维拓扑绝缘体的轴子绝缘体的搜索。
2018-10-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Electrically Controlled Magnetic Memory and Programmable Logic based on Graphene/Ferromagnet Hybrid Structures
结果表明，石墨烯/铁磁体混合结构的交换偏置场的电学效应与巨磁阻效应的结合，揭示了一种新的非易失性磁性随机存取存储器件的概念。在这种器件中，电偏置代替具有高能耗的远程字线的磁场来实现位的写入。施加到自由铁磁体的不同侧的两个石墨烯介导的交换偏置场的相互作用导致取决于结构的具体实现的可编程逻辑操作。
2009-01-07 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
Perspectives of Electrically generated spin currents in ferromagnetic materials
自旋-轨道耦合使得电荷电流能够产生自旋电流，反之亦然，这在非易失性磁存储器、微型微波振荡器、热电转换器和太赫兹器件中有应用。在过去的二十年里，大量的研究集中在不同类型的超导材料中的电自旋电流产生。然而，在铁磁材料中产生电自旋电流只是最近才被积极研究。由于额外的对称性破缺的磁化，铁磁材料产生的自旋电流与不同的取向的自旋方向从那些观察到的磁性材料。研究集中在铁磁体，自旋轨道耦合在运输中发挥重要作用，开辟了新的可能性，产生和检测自旋电流。我们总结了这一主题的最新进展，并讨论了这个新兴领域尚未回答的问题。
2019-06-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Sharp magnetization step across the ferromagnetic to antiferromagnetic transition in doped-CeFe$_2$ alloys
当温度低于5 K时，在不同掺杂CeFe $_2$合金中，观察到了非常尖锐的磁化阶跃。在较高的温度范围（T $>$ 5 K），这种转变是相当顺利的性质。与最近在锰氧化物巨磁电阻和磁热材料Gd $_5$ Ge $_4$中观察到的类似行为相比，我们认为这种磁化阶跃是无序影响的一级相变的一个普遍特征。
2005-05-25 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Electrical Spin Injection in Multi-Wall carbon NanoTubes with transparent ferromagnetic contacts
我们报告电自旋注入测量多壁碳纳米管。我们使用具有x $\approx$ 0.7的铁磁合金Pd $_{1-x}$ Ni $_{x}$，其允许获得在300 $K$下具有低至5.6 $kΩ$的电阻的器件。低于100 $kΩ$的器件电阻在300 $K$时的产率约为50%。我们在2 $K$测量由于铁磁引线的磁化反转引起的滞后磁阻。反平行（AP）取向和平行（P）取向的电阻之间的相对差为约2%。
2004-12-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Magnetic properties of double exchange biased diluted magnetic alloy/ferromagnet/antiferromagnet trilayers
研究了由稀磁合金CuMn（Cu0.99Mn0.01）、软磁铁磁体Py（Ni0.8Fe0.2）和反铁磁体α-Fe_2 O_3组成的三层膜的磁性能。在T = 3-100 K温度范围内对用超高真空磁控溅射法生长的样品进行了磁性表征。观察到典型的交换偏置特征，即明显的磁滞回线移动和矫顽力增强。此外，还在明确限定的温度和CuMn厚度范围内获得了反向偏置的存在，这对于基于自旋玻璃的结构已经有报道。
2013-04-05 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
Electrically induced and detected Néel vector reversal in a collinear antiferromagnet
180 °自旋反转是铁磁存储器工作的基础，其电学检测是反铁磁自旋电子学研究中的突出挑战之一。在反铁磁多层膜中还没有发现类似的铁磁巨效应或隧穿磁电阻效应。反常霍尔效应（AHE）是近年来在非共线反铁磁体中用于自旋反转检测的一种新的方法，但它仅限于在铁磁对称群中结晶的材料。在这里，我们证明了电检测的180度Néel矢量反转CuMnAs，其中包括两个共线的自旋亚晶格，属于反铁磁对称群，没有净磁矩。我们通过测量二阶磁输运系数来检测自旋反转，其存在是允许的，在具有破缺的空间反转对称性的系统中。我们在CuMnAs中观察到的非线性输运效应的现象学与各向异性磁阻（AMR）与由于电流诱导的交错自旋轨道场引起的Néel矢量的瞬时倾斜相结合的微观情景一致。我们使用相同的交错的自旋轨道场，但更高的振幅，反向反铁磁状态之间的电切换是稳定的，并没有表现出衰减超过25小时的探测时间的迹象。
2018-06-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Electrical manipulation of a ferromagnet by an antiferromagnet
我们证明了反铁磁体可以用于铁磁体的高效电操纵。在我们的研究中，我们使用的电检测技术的铁磁共振驱动的面内交流电流在NiFe/IrMn双层。在室温下，我们观察到反阻尼类自旋力矩作用于NiFe铁磁体，产生的面内电流驱动通过IrMn反铁磁体。一个大的增强的扭矩，其特征在于超过大多数重过渡金属的有效自旋霍尔角，与NiFe/IrMn界面处的交换偏置场的存在相关。它强调，除了强的自旋-轨道耦合，IrMn中的反铁磁秩序支配所观察到的现象。
2015-09-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Electrical measurement of the Spin Hall Effect isotropy in a ferromagnet
本研究利用侧向自旋阀电学测量 NiCu 和 NiPd 在铁磁与顺磁相的自旋霍尔效应各向异性，发现铁磁有序并未导致自旋电荷相互转换的显著各向异性。
2023-06-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Half-magnetization plateau and the origin of threefold symmetry breaking in an electrically-switchable triangular antiferromagnet
我们对三角晶格反铁磁体Fe $_{1/3}$ NbS $_2$进行了高场磁化测量。我们观察到一个平台的磁化集中在大约一半的饱和磁化强度在很宽的温度范围和磁场。从密度泛函理论计算，我们确定了一组可能的磁交换常数。将这些常数代入我们材料的最小哈密顿量模型中，我们发现$Z_3$对称破缺基态的平台和平台都是由面间和面内反铁磁相互作用的竞争引起的.这些发现是有关的铁$_{1/3}$ NbS $_2$，这使得在相对较低的电流密度的反铁磁纹理的电开关的磁电性能。
2020-06-30 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Rotation of easy axis in training effect and recovery of exchange bias in ferromagnet/antiferromagnet bilayers
对于铁磁/反铁磁双层膜，在用FeNi/FeMn系统测量训练效应和交换偏置恢复的过程中，观察到了\textit{for the first time}易磁化轴的旋转。这些突出的现象强烈建议反铁磁自旋在随后的磁滞回线测量的不可逆运动。结果表明，易磁化轴的旋转可以部分解释训练效应和交换偏置的恢复。
2007-10-13 cond-mat.mtrl-sci physics.soc-ph physics.space-ph
Effect of nanostructure layout on spin pumping phenomena in antiferromagnet/ nonmagnetic metal/ ferromagnet multilayered stacks
在这项工作中，我们专注于磁弛豫Mn $_{80}$ Ir $_{20}$（12 nm）/ Cu（6 nm）/ Py（$d_\mathrm{F}$）反铁磁/Cu/铁磁（AFM/Cu/FM）多层膜的铁磁坡莫合金层的厚度不同。一个有效的FM-AFM的相互作用介导的导电电子在Cu-Cu间隔-自旋泵效应-被检测为铁磁共振（FMR）谱的线宽的增加和共振磁场的移位。我们进一步发现，实验上的自旋泵浦诱导的线宽的贡献是成反比的Py层的厚度。我们表明，这种厚度依赖性可能源于原子力显微镜层中的自由和局部自旋的耗散动力学。所得结果可用于定制的自旋电子器件的耗散特性，包括反铁磁层。
2016-11-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Electrical Switching of Tristate Antiferromagnetic Néel Order in $α$-Fe$_{2}$O$_{3}$ Epitaxial Films
操纵反铁磁（AF）矩的能力是反铁磁自旋电子学新兴领域的关键要求。双态AF矩的电开关已在金属AF、CuMnAs和Mn $_2$ Au中得到证实。近年来，在Pt/NiO双层膜中发现了电流诱导的锯齿形霍尔电阻，但其机理还存在争议。在这里，我们报告的第一个令人信服的，非衰减，三态Néel顺序在Pt/ $α$ -Fe $_2$ O $_3$双层膜的阶梯状电开关的演示。我们的实验数据和蒙特卡罗模拟揭示了$α$ -Fe $_2$ O $_3$ Néel序在三个稳定态之间转换行为的清晰机制。我们还表明，所观察到的“锯齿”霍尔电阻是由于一个伪影的铂，而不是AF开关，而AF开关的签名是阶梯状的霍尔信号。这种对AF绝缘体（AFI）薄膜中磁矩的电气控制的演示将通过利用大家族的AFI来极大地扩展AF自旋电子学的范围。
2022-08-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Ising-like Spin Anisotropy and Competing Antiferromagnetic - Ferromagnetic Orders in GdBaCo_{2}O_{5.5} Single Crystals
在RBaCo_{2} O_{5+x}化合物（R是稀土）中，铁磁-反铁磁竞争伴随着巨磁阻。我们研究了去孪晶的GdBaCo_{2} O_{5.5}单晶的磁化强度，发现Co^{3+}自旋具有显着的单轴各向异性，这与GdO_{0.5}平面中链氧的有序性密切相关。CoO_2平面反映了氧的有序性，也形成了由Co^{3+}离子以S=1和S=0状态交替排列组成的自旋态有序性。磁结构似乎是由弱耦合的铁磁梯与伊辛的时刻，这给出了一个简单的图片磁输运现象。
2003-04-25 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Magnonic Spin-Transfer Torque in Ferromagnet/Antiferromagnet/Ferromagnet Trilayer
在具有单轴各向异性的反铁磁体（AF）中，自旋向上和自旋向下的磁振子共存，并形成类似于电子的固有自由度。当相邻的铁磁体（F）的极化，磁振子纯自旋电流可以热产生的AF。我们探讨热磁振子输运在一个绝缘的F/AF/F三层内的AF间隔内的传播磁振子可以转移角动量之间的两个Fs。我们发现，一个足够大的温度梯度可以切换下游F通过磁子自旋转移力矩，如果它最初是反平行的上游F。通过反转温度梯度可实现往复切换。使用典型的材料参数，我们估计的阈值在室温下小于1 K/nm，这可以通过提高温度和增强界面交换耦合来降低。
2018-05-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci quant-ph
Spin-crossover induced ferromagnetism and layer stacking-order change in pressurized 2D antiferromagnet MnPS$_3$
用杂化泛函方法研究了MnPS $_3$的高压性质，得到了35 GPa的自旋交叉压力，与实验观测值（30 GPa）一致，比Hubbard U修正后的文献值（63 GPa）的一半还小.有趣的是，发现了自旋交叉诱导的反铁磁-铁磁相变，并伴随着从单斜晶系到菱方晶系的堆垛阶变化，铁磁性起源于部分占据的$t_{2g}$轨道.与以往的理解不同，MnPS $_3$的Mott金属-绝缘体转变并不与自旋交叉同时发生，而是发生在加压的低自旋阶段.
2020-08-15 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el physics.comp-ph
Electrical Detection of Spin Backflow from an Antiferromagnetic Insulator/Y3Fe5O12 Interface
在Pt/NiO/Y_3Fe_5O_（12）（YIG）异质结中观察到自旋霍尔磁电阻（SMR），其特性与Pt/YIG中的有很大不同。我们发现Pt/NiO/YIG中的SMR与自旋电导密切相关，由于反铁磁振子和自旋涨落，两者都具有很强的温度依赖性。该现象表明，Pt中由自旋霍尔效应产生的自旋电流穿过绝缘NiO并从NiO/YIG界面反射。反转SMR已被观察到低于一个温度，这增加了NiO的厚度，这表明自旋翻转反射反铁磁NiO交换耦合的YIG。
2016-11-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
