Magnetic screening properties of superconductor-ferromagnet bilayers
本文从理论上研究了垂直磁场作用下薄的超导/铁磁扩散双层膜的磁屏蔽特性。我们发现,表征磁响应的有效穿透深度与铁磁层的厚度在铁磁相干长度的尺度上振荡。
2009-09-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Coupling of microwave magnetic dynamics in thin ferromagnetic films to stripline transducers in the geometry of the broadband stripline ferromagnetic resonance
建立了一个基于带状线的铁磁薄膜宽带铁磁共振测量的准解析自洽模型。交换自由描述的磁化动力学的薄膜,使我们能够获得简单的解析表达式。它们可以快速有效地对动态进行数值模拟。利用这个模型,我们研究了辐射损耗对铁磁共振线宽的贡献,用带状线FMR测量。我们发现,对于具有大的金属导电性的膜的辐射损失是显着小于磁绝缘膜。这些材料中的微波涡流的激励有助于系统的总微波阻抗。这导致与膜环境的阻抗失配,导致膜与环境的解耦,并最终导致较小的辐射损耗。我们还表明,辐射损耗下降的带状线宽度的增加,当样品从带状线表面抬起。因此,为了消除这种测量伪影,需要使用宽带状线并在膜和样品表面之间引入间隔物。膜厚越厚,辐射损失贡献越大。
2015-11-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Spin-polarized currents driven by spin-dependent surface screening
研究了铁磁金属中由介电-铁磁金属(D-FM)界面自旋相关表面屏蔽引起的电子流的自旋极化。在外加交流电压下,D-FM界面处屏蔽电荷的变化驱动的动态能带分裂产生自旋积累。所得到的自旋累积梯度产生时间相关的自旋电流。我们导出了在Stoner带模型中自旋积累率对屏蔽电荷密度积累率的关系。系统中的自旋-电荷动力学模型,然后由一组扩散方程的贡献,从自旋相关的表面屏蔽和自旋相关的电导率。对于MgO-Cu-Co-MgO系统,在薄Co膜中自旋相关屏蔽产生的自旋积累比在厚Co膜中自旋相关电导率高7倍。我们提出了一种实验方法来验证我们的数值预测,并区分自旋相关的电导率和自旋相关的表面屏蔽诱导的自旋积累。
2019-02-21 cond-mat.mes-hall
Finite-size effects on the magnetoelectric response of field-driven ferroelectric/ferromagnetic chains
从理论上研究了一维铁电/铁磁体链在简谐磁场和电场驱动下的耦合多铁性动力学随链长的变化关系。线性磁电耦合由界面处的自旋极化屏蔽电荷主导。我们进行了蒙特卡罗模拟和计算的基础上耦合的Landau-Lifshitz-Gilbert和Landau-Khalatnikov方程显示,净磁化和薄异质结构的总极化,即从界面计数多达10个铁电和铁磁的网站,可以完全逆转的外部电场和磁场,分别。然而,对于较大的系统,仅可以实现一定的磁电控制。
2011-04-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Tunable Magnon Polaritons via Eddy-Current-Induced Dissipation in Metallic-Banded YIG Spheres
本文通过在YIG球赤道加装金属带,利用角度可调的涡流耗散动态调控磁振子阻尼,实现磁振子-光子耦合状态在Purcell区与强耦合区之间的精确切换,为可调磁振子极化激元系统和非厄米磁振子学提供了新平台。
2025-04-11 cond-mat.mes-hall quant-ph
Single-particle versus collective effects in assemblies of nanomagnets: screening
我们讨论了实验可实现的情况下,表面效应可能会“筛选”的偶极相互作用的组装纳米磁体,然后表现为一个非相互作用的系统。我们考虑三个例子的物理观测,平衡磁化,交流磁化率和铁磁共振谱,来说明这种屏蔽效应。为了这个目的,我们总结了形式主义,占的内在特征的纳米磁体和它们的集体效应在一个组件的筛选条件。
2019-07-05 cond-mat.mes-hall
Dynamic pinning at a Py/Co interface measured using inductive magnetometry
本文研究了总厚度小于微波磁趋肤深度的单层和双层金属磁性薄膜的宽带铁磁共振响应。两种不同类型的微波传感器被用来激发和检测磁化进动:一个窄的共面波导和一个宽的微带线。两种换能器都显示出高阶自旋驻波模式的有效激发。第一自旋驻波的振幅比的基本共振模式是独立的频率为单膜。相比之下,我们发现一个强烈的变化的振幅与频率的双层和比率是强烈依赖于相对于带状线换能器的层的顺序。最重要的是,在相同的样品上的腔FMR测量显示出相当弱的自旋驻波的振幅。所有的实验数据是一致的预期效果,由于屏蔽的涡流在薄膜厚度低于微波磁集肤深度。最后,在不同类型的实验观察涡流效应的条件进行了严格检查。
2010-01-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Effect of Meissner screening and trapped magnetic flux on magnetization dynamics in thick Nb/Ni80Fe20/Nb trilayers
利用宽带(5-20 GHz)铁磁共振(FMR)谱研究了Meissner屏蔽和俘获磁通量对夹在两个厚Nb层(100 nm)之间的Ni 80 Fe 20薄膜的磁化动力学的影响。在Nb的超导转变Tc以下,如果Nb厚度与Nb膜的伦敦穿透深度(>= 100 nm)相当,则观察到显著的零频率线加宽(5-6 mT)和DC谐振场向低场的偏移(50 mT)。我们将观察到的特殊行为归因于Ni 80 Fe 20/Nb界面附近非相干旋进的增加以及由强Meissner屏蔽和相邻Nb层的(缺陷)捕获通量引起的中间Ni 80 Fe 20的有效聚焦磁通量。这一解释得到了样品的静磁性能以及与厚Nb/Ni_(80)Fe_(20)双层薄膜FMR数据的比较的支持。因此,在分析铁磁约瑟夫森结构与厚超导体的FMR响应时,应非常小心,这是自旋极化超电流高频器件应用的基本特性。
2019-01-07 cond-mat.mes-hall
High Spin-Wave Propagation Length Consistent with Low Damping in a Metallic Ferromagnet
我们报道了Co $_{\text{25}}$ Fe $_{\text{75}}$异质结构的超低内禀磁阻尼,在室温下达到低$10^{-4}$区域。利用宽带铁磁共振技术,我们提取了几个不同铁磁层厚度的Co $_{\text{25}}$ Fe $_{\text{75}}$基异质结构的动态磁特性。通过估算涡流对阻尼的贡献,测量辐射阻尼和自旋泵效应,我们发现26.nm厚样品的本征阻尼为$ $α_{\mathrm{0}} \lesssim 3.18\times10^{-4}$ .此外,使用布里渊光散射显微镜,我们测量了自旋波传播长度高达$(21\pm1)\,\mathrm{μm}$在26 nm厚的Co $_{\text{25}}$ Fe $_{\text{75}}$异质结构在室温下,这是在良好的协议与测量的阻尼。
2019-08-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Exchange-driven spin Hall effect in anisotropic ferromagnets
研究揭示各向异性铁磁体无需自旋轨道耦合即可通过交换作用产生自旋霍尔效应,筛选41种材料发现多种具有大自旋霍尔角,并阐明实现宏观效应的衬底条件。
2024-02-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Ferromagnetic Phase in Nonequilibrium Quantum Dots
通过非微扰方法求解非平衡Anderson双杂质模型,在强关联极限下,发现了一个强铁磁相,它可以抑制反铁磁相,并在有限的偏置和失谐能量下控制相图. FM交换作用起源于电子输运过程中泡利不相容原理导致的被动平行自旋排列。在很低的温度下,FM相的磁矩的近藤屏蔽在磁化率、光谱函数和电流中引起了一些非平衡近藤效应。在弱关联极限下,AFM相仍然是稳定的,因此,通过连续的FM-AFM相变可以预期自旋态的无磁场内部控制。
2017-09-03 cond-mat.mes-hall
Radiative damping in wave guide based FMR measured via analysis of perpendicular standing spin waves in sputtered Permalloy films
利用矢量网络分析仪铁磁共振(VNA-FMR)测量了75 nm、120 nm和200 nm厚的坡莫合金薄膜中自旋波共振的阻尼$α$。样品和波导之间的电感耦合导致额外的辐射阻尼项。通过测量坡莫合金薄膜中的垂直自旋驻波(PSSW)来确定辐射对整体阻尼的贡献,并将结果与简单的分析模型进行比较。PSSW的阻尼可以完全由三个贡献来解释:固有阻尼、涡流阻尼和辐射阻尼。未观察到其他贡献。此外,还提出了一种确定单共振FMR测量中辐射阻尼的方法。
2015-08-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Optical and magneto-optical properties of ferromagnetic monolayer CrBr$_3$: A first-principles $GW$ and $GW$ plus Bethe-Salpeter equation study
原子级薄的二维磁性半导体材料的发现引起了人们极大的研究兴趣。在这项工作中,我们使用第一性原理多体微扰理论来研究一个典型的二维铁磁半导体,单层三溴化铬(CrBr $_3$)。利用全旋量$GW$和$GW$ + Bethe-Salpeter方程($GW$ -BSE)方法,考虑了时间反演对称性破缺、自旋轨道耦合和激子效应,计算了控制光学和磁光性质的频率依赖层极化率张量和介电函数张量.此外,我们提供了一个详细的理论形式来模拟磁圆二色性,磁光克尔效应,法拉第效应,演示单层CrBr $_3$的方法。由于减少介电屏蔽在2D和本地化性质的Cr $d$轨道,我们发现强烈的自能效应的准粒子能带结构的单层CrBr $_3$,给一个3.8 eV的间接带隙。此外,激子效应占主导地位的低能量的光学和磁光响应在单层CrBr $_3$,其中发现一个大的激子结合能为2.3 eV的最低亮激子态的激发能在1.5 eV。我们进一步发现,磁光信号表现出强烈的依赖于激发频率和衬底折射率。我们的光学和磁光效应建模的理论框架可以作为一个强大的理论工具,为未来的研究组成的范德华二维磁铁的光电和自旋电子学器件。
2022-01-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Enhancement of Magnon Transport by Superconductor Meissner Screening
本文通过超导体迈斯纳屏蔽模型解释铁磁绝缘体-超导体异质结构中自旋波非寻常低衰减现象,并预测 NbN/YIG 体系中磁振子相干输运增强近 500%,为量子信息应用提供新思路。
2024-06-14 cond-mat.mes-hall
Analysis of the Kondo effect in ferromagnetic atomic-sized contacts
由铁磁金属制成的原子接触由于近藤效应而在微分电导中呈现零偏压异常。这些系统提供了一个独特的机会,进行统计分析的近藤参数的纳米结构,因为大量的接触可以很容易地制造使用断开结技术。原子结构的细节因接触而异,因此可以对大量不同的配置进行统计分析。本文对铁磁过渡金属Ni、Co和Fe原子接触中的近藤效应进行了统计分析。我们的分析表明,材料之间的明显差异,可以理解的基本理论考虑。这种实验和理论的结合使我们能够提取有关这些系统中的近藤效应的起源和性质的信息,并探索原子大小的纳米结构的近藤屏蔽的几何形状和价态的影响。
2012-08-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Spin-orbit-proximitized ferromagnetic metal by monolayer transition metal dichalcogenide: Atlas of spectral functions, spin textures and spin-orbit torques in Co/MoSe$_2$, Co/WSe$_2$ and Co/TaSe$_2$ heterostructures
由超薄铁磁金属(FM)和具有强自旋轨道(SO)耦合的材料组成的双层异质结构是自旋电子学中SO扭矩和自旋电荷转换非平衡效应的主要来源。我们演示了如何杂交的波函数的Co层和过渡金属二硫属化物(TMD)的单层--如半导体MoSe $_2$和WSe $_2$或金属TaSe $_2$ --可以导致显着的嬗变的电子和自旋结构的Co在一定距离内远离其界面与TMD,当相比,大量的Co或其表面与真空接触。这是由于邻近诱导的SO分裂的Co带编码的光谱函数和自旋纹理的单层,我们得到使用非共线密度泛函理论(ncDFT)结合平衡格林函数(GF)计算。事实上,SO分裂是存在的,由于结构反转的双层的不对称性,即使在TMD单层内的SO耦合被人为地关闭在ncDFT计算,但切换它使与邻近的CO层内的SO耦合的影响约5倍大。注入自旋非极化的电荷电流通过SO-接近的单层的Co产生非平衡自旋密度超过他们,使其与Co的磁化的交叉产品确定SO扭矩。通过第一性原理量子输运方法计算的SO扭矩,它结合了ncDFT与非平衡GF计算,可以用作筛选参数,以确定最佳组合的材料和它们的界面在自旋电子学中的应用。特别是,我们确定异质结构两个单层-Co/单层-WSe $_2$作为最佳的。
2020-06-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Detection of the microwave spin pumping using the inverse spin Hall effect
本文报道了利用逆自旋霍尔效应(ISHE)对铁磁共振(FMR)过程中自旋抽运电流的动力学部分进行电探测。实验在YIG $|$ Pt双层膜上进行。选择YIG(一种磁性绝缘体)确保了两层之间没有电荷电流流动,并且只有由磁化动力学产生的纯自旋电流通过自旋泵浦转移到相邻的强自旋轨道Pt层中。为了避免测量在微波源的频率下感应的寄生涡电流,在平行几何结构中使用参数激励在频率的一半处感应谐振。触发这种非线性效应可以在频谱分析仪上直接检测ISHE电压的微波分量。对于几度的旋进角,测量到大至30 $μ$ V的信号。这种直接检测提供了一种新的有效手段,研究磁化动力学在一个非常宽的频率范围内具有很高的灵敏度。
2013-11-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Environmental Screening and Ligand-Field Effects to Magnetism in CrI$_3$ Monolayer
我们提出了一个详细的研究悬浮和介电嵌入CrI $_3$单分子膜的磁性的微观起源。为此,我们向下折叠两个不同的最小广义哈伯德模型与不同的轨道基组从\emph{ab initio}计算使用约束随机相位近似。在平均场近似下,我们表明,这些模型是能够描述的局部磁矩在CrI $_3$和再现完整的\emph{ab initio}计算的电子特性的形成。我们利用磁力定理来研究不同轨道流形之间的微观磁交换通道。我们发现了一个多轨道超交换机制作为起源的磁性在CrI $_3$有效的铁磁和反铁磁Cr-Cr $d$耦合通道,这是决定性的影响,由配体(I)$p$轨道之间的详细相互作用。我们展示了如何环境屏蔽,如导致从封装与六方氮化硼(hBN)的铬$_3$单层的影响库仑相互作用的膜,以及如何连续控制其磁性能。最近和次最近邻交换相互作用之间的非单调相互作用的驱动下,我们发现磁振子色散和居里温度是非平凡的环境介电屏蔽的影响。
2021-03-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Spin-Orbit Coupling of Conduction Electrons in Magnetization Switching
强磁场脉冲与相对论电子束团可以在具有单轴面内各向异性的磁性薄膜中压印开关图案。在Fe和FeCo合金膜的实验中,图案形状揭示了在短(在100 fs时间尺度内)磁场脉冲期间作用于磁化的附加扭矩。扭矩的大小高达来自磁场的扭矩的15%。转矩对称性是沿着屏蔽磁场的涡流方向的单轴各向异性的转矩对称性。作用在传导电子上的自旋-轨道相互作用可以产生具有所需对称性和大小的这样的扭矩。相同的相互作用导致反常霍尔电流被自旋极化,对磁化方向施加反作用。这种机制可能在磁性材料的全光激光开关中起作用。
2017-02-23 cond-mat.mes-hall
Kondo screening regimes of a quantum dot with a single Mn ion
研究了磁性Mn离子与金属引线连接的量子点的近藤和输运性质。通过采用数值重整化群技术,我们表明,依赖于本地电子自旋和磁矩的Mn之间的铁磁耦合强度的值,存在两个不同的近藤制度。在弱耦合极限下,系统处于完全屏蔽的近藤态,描述了与系统其余部分解耦的局部磁矩。相比之下,在强耦合区域中,量子点的自旋和局域磁矩形成了一个大自旋的实体,部分被近藤屏蔽。通过改变量子点电子和引线之间的隧道耦合,可以适当地调节这两种状态之间的交叉。该模型也适用于研究磁性分子在金属表面的吸附。这些系统的丰富现象学反映在系统的电导中。
2011-02-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Proximity effects in Graphene and Ferromagnetic CrBr3 van der Waals Heterostructure
我们报告的第一性原理计算的磁性邻近效应在范德华异质结构形成的石墨烯单层诱导其与二维(2D)铁磁体(三溴化铬,CrBr 3)的相互作用。我们观察到,由自旋相关的层间耦合所产生的磁邻近效应敏感地依赖于层间电子构型。邻近效应导致石墨烯轨道的自旋极化高达63.6%,以及异质结构中约73.4 meV的能带分裂带隙和8%的磁矩增强(3.47 $μ$ B/cell)。费米能级在狄拉克锥中的位置被示出强烈地依赖于石墨烯-CrBr 3层间分离3.77埃。因此,我们还表明,垂直的电场可以用来控制的迷你带自旋分裂和透射谱。此外,由于两种不同成分的存在而产生的界面极化效应通过异质层中的静电屏蔽增强了导电性。这些发现指向潜在的纳米器件,其中电场驱动的磁邻近效应可以导致独特的自旋可控性和可能的自旋门控工程。
2019-09-24 cond-mat.mes-hall
Nonequilibrium, spatio-temporal formation of the Kondo screening-cloud on a lattice
我们研究了自旋屏蔽云的非平衡形成,它伴随着浸没在零温度费米海中的局部磁矩的淬灭。基于相互作用单杂质Anderson模型的高精度密度矩阵重整化群结果,利用时间演化块抽取方法讨论了杂质-库杂化量子猝灭后的实时演化.我们报告出现的长度和时间尺度的时空结构的非本地关联函数的自旋和电荷密度通道。在平衡时,我们的数据的关联函数和提取的长度尺度显示出良好的协议与现有的结果,因为本地时间相关的观测在杂质。在随时间变化的数据中,我们确定了一个主要的信号,它定义了一个“光锥”移动的费米速度和铁磁组件在其唤醒。在光锥内部,我们发现非平衡关联函数的结构出现在两个时间尺度上。最初,关联函数的定性结构在晶格费米速度下迅速发展。随后自旋关联在更大的时间尺度上收敛到平衡结果。这个过程设定了一个动态能量尺度,我们确定它与近藤温度成正比。在光锥外,我们观察到关联函数在空间中的两种不同的幂律衰减,其指数与时间和相互作用强度无关。
2015-03-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
A Novel Spin-Orbit Torque due to Conduction Electrons
反常霍尔效应主要用于探测铁磁材料的磁化方向。一个较少探索的方面是反作用于磁化的扭矩,这一效应在高电流下可能很重要。传导电子的自旋-轨道耦合使得当电荷电流在样品中流动时,自旋向上和自旋向下的电子散射到相对侧。这相当于自旋电流的取向和流动垂直于驱动电荷电流,导致非平衡自旋积累,通过s-d交换相互作用对体磁化施加扭矩。这种转矩的对称性是沿驱动电流的单轴各向异性。在全光磁开关实验中,激光脉冲产生的大屏蔽电流使这种力矩得到了实际应用。
2020-06-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
The Kondo effect in ferromagnetic atomic contacts
铁、钴和镍是铁磁金属的原型。在体材料中,这些材料中的电子传导主要通过$s$和$p$电子进行,而磁矩大多位于狭窄的$d$电子带中,它们往往在那里对齐。这种总体情况可能会在纳米尺度上发生变化,因为材料表面的电子经历的相互作用与本体不同。在这里,我们展示了这种变化的直接证据:纯铁磁体(铁,钴和镍)的原子尺度接触中的电子输运,尽管它们具有很强的体铁磁性,却意外地揭示了近藤物理,即传导电子在特征温度以下屏蔽局部磁矩。近藤效应在费米能处产生尖锐的共振,影响系统的电学性质;这在电导特性中表现为在其他人造纳米结构中观察到的Fano-近藤共振。数百个接触的研究表明,材料依赖的对数正态分布的共振宽度自然产生的近藤理论。这些共振随着温度的升高而变宽和消失,也像在标准的近藤系统中一样。我们的观察,计算的支持,意味着协调的变化可以显着修改纳米磁性。因此,除了标准的微磁物理,强电子相关性以及原子尺度的几何形状需要考虑时,调查磁性纳米结构的磁性。
2009-06-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Spin current induced magnetization oscillations in a paramagnetic disc
当电子自旋均匀地注入顺磁圆盘时,它们可以沿着由所产生的磁矩引起的退磁场进动。通常,这种进动由于顺磁材料中存在的自旋弛豫而衰减。我们提出了一种新的机制,激发这种动态的稳态形式注入一个恒定的自旋电流到这个顺磁光盘。我们表明,由涡流产生的旋转磁场提供了一个扭矩,使这成为可能。与铁磁等效物自旋力矩振荡器不同,振荡频率是固定的,并由顺磁体的尺寸和内禀参数决定。该系统具有自旋注入的内在阈值,需要克服之前的稳态进动是可能的。额外施加磁场降低了该阈值。我们讨论了这种效应在现代材料中的可行性。使用泵探测技术的瞬态分析应给予洞察的物理过程伴随着这种效果。
2011-07-17 cond-mat.mes-hall
Ferromagnetism and its stability from the one-magnon spectrum in twisted bilayer graphene
我们研究了扭曲双层石墨烯的铁磁性及其稳定性。我们使用Hubbard类相互作用,其对应于在明确限定的极限中的屏蔽库仑相互作用,其中,高斯-费米屏蔽长度$l_\text{TF}$比单层石墨烯的晶格间距$l_g \ll l_\text{TF}$大得多,并且比莫尔超晶格的间距$ l_\text{TF} \ll l_{\text{Moiré}}$小得多。我们表明,在完全平坦的带“手征”的限制和填充分数$\pm 3/4$,饱和铁磁(自旋和谷极化)状态是理想的基态的候选人在大的带隙限制。通过假设足够大的衬底(hBN)诱导的亚晶格势,相同的论证可以应用于填充分数$\pm 1/4$。通过研究精确计算的单磁振子激发谱,我们估计了手征极限附近铁磁相的稳定性。铁磁态的不稳定性是由负磁振子激发能发出信号的。这种方法使我们能够将理想化手征模型的结果(通过增加带宽和/或修改相互作用)变形为更真实的系统。此外,我们使用准确的单磁振子谱的低能量部分来计算整个铁磁相的Goldstone模式的自旋刚度。自旋刚度的计算值可以确定带电Skyrmion的激发能。
2019-07-31 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Kondo effect in a side-coupled double-quantum-dot system embedded in a mesoscopic ring
利用大N从玻色子平均场论研究了双量子点系统中近藤屏蔽云的有限尺寸效应。在该设置中,一个点嵌入在具有有限尺寸$L$的封闭金属环中,另一个点经由具有强度K的反铁磁自旋-自旋交换耦合而侧耦合到嵌入的点。反铁磁耦合有利于局域自旋单态,抑制近藤屏蔽。Kondo有效温度T_k(与Kondo屏蔽云尺寸的倒数成正比)在有限尺寸下表现出Kosterlitz无标度(KT),表明Kondo屏蔽相之间存在KT型量子跃迁,< K_c and the local spin-singlet phase for K >K_c为热力学极限,K_c为临界值。当K < K_c(L= 4 n,4 n +1,4 n +3)和K>K_c(L= 4 n +2)时,Kondo和局域自旋单态基态之间存在交叉.为了更深入地研究量子点的交叉区,我们还计算了不同$K$值的量子点在有限尺寸下的局域态密度和持续电流。
2009-09-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Exploring the Kondo model in and out of equilibrium with alkaline-earth atoms
提出了一种利用光晶格中的碱土原子实现各向异性可调的近藤模型的方案。我们的设置的新功能是Floquet工程的相互作用,使用随时间变化的塞曼位移,可以实现使用状态相关的光学斯塔克位移或磁场。所得到的Kondo模型的性质强烈依赖于铁磁相互作用的各向异性。特别是,易平面耦合引起近藤单态形成,即使微观相互作用都是铁磁的。我们讨论了可以用超冷原子测量的系统的平衡态和动力学性质,包括杂质自旋极化率、杂质自旋弛豫速率以及杂质与铁磁浴原子之间的平衡态和动力学自旋关联。我们使用变分非高斯方法分析系统的非平衡时间演化,这使我们能够探索短时间尺度和长时间尺度上的相干动力学,分别由带宽和近藤单线态形成。在猝灭型实验中,当近藤相互作用突然打开时,我们发现实时动力学显示出交叉,让人想起穷人的重整化群流用于描述平衡系统。对于裸易平面铁磁耦合,这使我们能够遵循近藤屏蔽云的形成,从铁磁到反铁磁行为的动力学交叉。在相图的另一侧,我们的计划使得有可能测量量子修正著名的科林加定律描述的杂质自旋弛豫速率的温度依赖性。我们的论文中讨论的理论结果可以使用目前可用的实验技术进行测量。
2018-01-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Nonresonant amplification of coherent spin waves through voltage-induced interface magnetoelectric effect and spin-transfer torque
我们提出了一种新的机制,通过使用动态电荷介导的磁电效应的自旋波振幅的操纵由铁磁双层分离的电介质薄膜电容器组成的多层膜。振荡自旋波可以被放大和衰减的上升和下降的斜率的振荡电压,分别局部施加到样品。产生自旋累积的方式使得自旋转移力矩与磁化动力学的相互作用具有模式选择性并且被限制到自旋波频率的某个范围,这与已知类型的自旋转移力矩效应相反。自旋相关屏蔽的界面性质允许将固定磁化层的厚度减少到几纳米,因此所提出的效应显着有助于磁振子器件的实现以及自旋电子器件的小型化。
2020-01-21 cond-mat.mes-hall
Coulomb interaction effects in spin-polarized transport
本文研究了扩散区中电子-电子相互作用对金属和杂质半导体中自旋极化电流输运的影响。除了众所周知的屏蔽效应,我们确定了两个额外的效果,这取决于多体相关性和交换,并减少自旋扩散常数。第一种是“自旋库仑阻力”--一种内在的摩擦机制,每当上自旋和下自旋电子的平均速度不同时,这种机制就会起作用。第二个原因是相互作用的电子气相对于非相互作用的电子气的纵向自旋刚度减小。这两种效应都详细研究了金属和半导体中的简并和非简并载流子,并分析了各种极限情况。在铁磁转变温度和以下的自旋扩散常数的行为进行了讨论。
2001-08-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Absence of magnetic interactions in Ni-Nb ferromagnet-superconductor bilayers
本文通过极化中子反射和约瑟夫森结两种独立技术,在零外加场下检验Ni-Nb铁磁-超导双层中的电磁邻近效应,未观测到任何磁信号,并给出其大小上限为±0.27 mT,提示现有理论可能需要扩展。
2023-02-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Interplay of the Kondo effect with the induced pairing in electronic and caloric properties of T-shaped double quantum dots
研究了超导邻近效应对T型双量子点与两个正常、超导或铁磁导线强耦合的输运性质的影响。我们表明,两阶段近藤筛选可能会被抑制或增强的配对相关性的存在下,根据具体的几何排列的设备。我们解释了我们的结果调用有效减少库仑相互作用的邻近效应,并找到定性正确的描述在许多情况下,虽然自旋过滤效应源于自旋依赖的Fano-Kondo干扰发生是令人惊讶的脆弱的诱导配对的存在。结果是在大超导能隙的极限下,在数值重整化群框架内得到的,这使得对所考虑系统的低温子能隙性质的可靠检验成为可能.然而,有限的温度效应也被考虑在内。
2018-06-29 cond-mat.mes-hall
Strong spin Seebeck effect in Kondo T-shaped double quantum dots
我们从理论上研究了强耦合双铁磁导线的T型双量子点的热电和自旋热电性质,重点研究了系统的输运机制,即两阶段近藤效应.研究了自旋Seebeck系数、相应的功率因数和品质因数与温度、引线的自旋极化和点能级位置的关系。我们表明,热导满足修改后的Wiedemann-Franz定律。我们还证明了自旋热电势在对应于近藤屏蔽的第二阶段的温度下增强。非常有趣的是,自旋热电响应的系统被发现是高度敏感的自旋极化的铅。在某些情况下,1%量级的自旋极化足以使强自旋塞贝克效应发生。这被解释为两阶段的近藤效应和双量子点中诱导的交换场之间的相互作用的结果。所有计算都是借助于数值重整化群技术进行的。
2016-06-20 cond-mat.mes-hall
Magnetic correlation effects by the topological zero mode in a hydrogenated graphene vacancy $V_{111}$
从理论上讨论了吸附三个氢原子的氢化石墨烯空位$V_{111}$拓扑零模引起的电子关联效应。从多参考表示的密度泛函理论推导出一个Kondo模型,估计了狄拉克锥中零模和低能模之间的交换散射过程.即使狄拉克锥稍微偏离电荷中性点,孤立$V_{111}$的零模的有限的现场相关能$U_0$也允许局部能级的半填充,给出自旋$s=1/2$。在空位的稀释极限,由高阶散射过程介导的反铁磁近藤屏蔽成为主导。我们对相关两体相互作用的估计证实了低温下近藤效应的出现。
2014-12-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Theory of spin-wave transport in ferromagnet-superconductor heterostructures: Negative refraction, perfect imaging and temperature-controlled spin-wave optics
Institute for Theoretical Physics, Utrecht University(乌得勒支大学理论物理研究所);Kavli Institute of Nanoscience, Delft University of Technology(代尔夫特理工大学卡弗里纳米科学研究所);Department of Applied Physics, Eindhoven University of Technology(埃因霍温理工大学应用物理系)
该研究建立FMI-SC异质结构的自旋波光学理论,利用超导迈斯纳屏蔽实现负折射等非常规波动现象,可制备温度可调的自旋波器件,为磁子器件提供通用平台。
2026-08-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con