Ferromagnetic resonance linewidth in ultrathin films with perpendicular magnetic anisotropy
具有垂直磁各向异性（PMA）的过渡金属铁磁膜具有比诸如纯铁（Fe）和坡莫合金（NiFe）薄膜的软磁材料大一个数量级的铁磁共振（FMR）线宽。利用宽带铁磁共振装置研究了PMA掺杂Ni $|$ Co多层膜中线宽增强的原因。对于垂直施加的场，FMR线宽线性地依赖于频率，并且当磁化旋转到膜平面中时显著地增加。用氦离子辐照薄膜，降低了PMA和PMA参数的分布。这导致面内磁化的FMR线宽大大减小。这些结果表明，在PMA的波动导致一个大的两个磁振子散射贡献的线宽面内磁化，并建立吉尔伯特阻尼增强，在这样的材料（$α\approx 0.04$，相比于$α\approx 0.002$纯Fe）。
2009-06-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Experimental verification of the inverse Anomalous spin Hall effect with perpendicular magnetic anisotropy Materials
通过自旋泵浦技术在BIG/NiO/Fe样品中实验验证反常逆自旋霍尔效应，发现垂直磁化构型下存在依赖于磁化、自旋极化与自旋电流方向的独特自旋-电荷转换机制。
2023-12-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Resonant Spin and Charge Hall Effects in 2D Electron Gas with Unequal Rashba and Dresselhaus Spin-Orbit Couplings under a Perpendicular Magnetic Field
研究了在垂直磁场作用下具有不等Rashba和Dresselhaus自旋轨道相互作用的二维复杂电子系统。在较宽的磁场范围内得到了自旋极化。结果表明，这样的系统是很难磁化的。我们还发现，在一定的磁场下，共振电荷电导和自旋霍尔电导同时发生，两个（近）简并朗道能级被部分填充。共振霍尔效应在这类半导体材料中具有普遍性，在半导体自旋电子学中具有潜在的应用价值。
2015-10-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Strain tunability of perpendicular magnetic anisotropy in van der Waals ferromagnets VI3
具有高矫顽力的层状铁磁体在电子电路中的纳米级存储元件中具有特殊的应用，例如数据存储。因此，寻找新的硬铁磁体并有效地调节或提高磁性是当今层状磁体研究的热点。在这里，我们报告的应变调谐垂直磁各向异性范德华（vdW）铁磁体VI 3使用磁性圆二色性测量。对于未应变的薄片，M-H曲线显示具有垂直磁各向异性和大的矫顽力（在10 K时高达1.775 T）的矩形磁滞回线。在10 K下，当面内应变为2.9%时，材料的矫顽力最大可达2.6 T.我们的DFT计算表明，磁各向异性能（MAE）可以显着增加后，施加在平原拉伸应变，这有助于在VI 3薄片的磁性增强。同时，具有相似晶体结构的CrI 3的结晶度的应变可调谐性是有限的。其主要原因是与Cr ~（3+）相比，V ~（3+）在Ⅵ 6八面体中具有较强的自旋-轨道耦合。VI 3薄片的应变可调谐性突出了其集成到VDW异质结构中的潜力，为未来的纳米自旋电子器件和应用铺平了道路。
2022-08-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Quantized spin waves and perpendicular standing spin waves stimulated by current in a single-layered ferromagnetic wire
射频（RF）电流的整流效应在空间自旋分布和动力学方面是高度敏感的。出现了由直流（DC）电流刺激的额外自旋波模式，并且该自旋波可通过RF电流的整流来检测。提出了一个描述含时各向异性磁电阻或含时平面霍尔效应的唯象模型，并与实验结果进行了比较。伴随附加自旋波的非线性自旋动力学被研究为RF和DC电流、外部磁场和所施加的场方向的函数。
2008-03-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Orbital Hall effect assisted field-free perpendicular magnetization switching
本文提出利用Mo底层的强轨道霍尔效应及轨道—自旋转换放大平面内类阻尼转矩，在Co/PtGd器件中实现无需外磁场的垂直磁化确定性翻转。
2025-06-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Anomalous Hall effect driven by dipolar spin waves in uniform ferromagnets
在铁磁体中，传导电子与偶极自旋波相互作用产生一种新型的反常霍尔效应。这种效应甚至存在于没有相对论自旋轨道耦合的均匀铁磁体中。霍尔电导率的主要贡献是成比例的手征自旋相关的动态自旋纹理和物理上理解的偶极磁振子的斜散射。
2015-09-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Enhancement of Perpendicular Magnetic Anisotropy and Transmission of Spin-Hall-Effect-Induced Spin Currents by a Hf Spacer Layer in W/Hf/CoFeB/MgO Layer
我们报告说，强垂直磁各向异性的铁磁层在W/CoFeB/MgO多层结构中，可以通过插入一个Hf层薄至0.25 nm之间的W和CoFeB层建立。Hf间隔物还允许由W层中的面内电荷电流产生的自旋电流的传输，以在CoFeB上施加强自旋扭矩，从而实现电流驱动的磁切换。施加在1 nm CoFeB层上的自旋扭矩的抗阻尼和类场分量在此几何形状中具有可比的幅度。这两种成分都源于下面的W层中的自旋霍尔效应。
2014-01-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Cusplike feature in Hall resistivity of a uniaxial ferromagnet in nonorthogonal Hall geometry
本文以单轴铁磁体SmMn$_2$Ge$_2$为研究对象，证明霍尔电阻率中的尖点状特征源于非正交测量几何下的反常霍尔效应，而非拓扑霍尔效应。
2025-07-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Inverse Spin Hall effect in ferromagnetic nanomagnet. Dependencies on magnetic field, current and current polarity
铁磁纳米磁体中测得的霍尔角显示出对外部磁场的实质性非线性依赖性，这不能通过所采用的普通和异常（AHE）霍尔效应的机制来解释，这意味着对外部磁场的线性加常数依赖性。我们认为，有一个额外的非线性贡献的逆自旋霍尔效应（ISHE）。ISHE在铁磁体中的重要贡献得到了实验与ISHE唯象理论的完全一致的支持。我们观察到AHE和ISHE对电流的不同依赖性，表明它们不同的热依赖性。我们还观察到霍尔角的电流极性的依赖性，这是由于自旋霍尔效应。
2020-10-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Relation between spin Hall effect and anomalous Hall effect in 3$d$ ferromagnetic metals
本文研究了三种$d$铁磁金属（Fe、Co、坡莫合金（Ni、$_{81}$、Fe、$_{19}$ ; Py）和Ni）在不同的磁电阻率和温度下的自旋霍尔效应（SHE）和反常霍尔效应（AHE）机制。在声子散射可以忽略的低温下，Py中SHE和AHE的斜散射系数与其自旋极化有关。然而，这种简单的关系在更高温度下对Py以及在任何温度下对其他铁磁金属都不成立。我们发现，在一般情况下，SHE和AHE之间的关系更为复杂，与SHE的温度依赖性比AHE强得多。
2019-01-05 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
Spin Hall Switching of the Magnetization in Ta/TbFeCo Structures with Bulk Perpendicular Anisotropy
首次研究了具有体垂直磁各向异性（bulk-PMA）的Ta/TbFeCo图形结构中的自旋-轨道力矩。研究了在垂直场、纵向场和横向场存在下的电流诱导磁化翻转。为了排除焦耳热效应，切换的磁化也证明使用电流脉冲。发现与自旋霍尔效应相关的反阻尼力矩很强，得到了约为0.12的自旋霍尔角。在这种结构中，与Rashba效应相关的类场扭矩可以忽略不计，这表明界面在类Rashba扭矩中起着重要作用。
2015-01-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
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
Determination of the Spin-Hall-Effect-Induced and the Wedged-Structure-Induced Spin Torque Efficiencies in Heterostructures with Perpendicular Magnetic Anisotropy
我们报告，通过测量电流感应磁滞回线位移与面内偏置磁场，自旋霍尔效应（SHE）的贡献，电流感应有效场单位电流密度，$χ_{SHE}$，可以估计为Pt和Ta基的磁性异质结构与垂直磁各向异性（PMA）。我们将这种技术应用到Pt基样品与其铁磁（FM）层被楔形沉积，并发现一个额外的有效场的贡献，$χ_{Wedged}$，由于沉积FM层的不对称性。通过磁光克尔（MOKE）显微镜证实了$χ_{Wedged}$和FM层中磁化翻转过程中的非对称脱钉过程之间的相关性。这些结果表明，工程确定性的自旋-轨道扭矩（SOT）开关的可能性，通过控制域扩展的对称性，通过材料的生长过程。
2016-01-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Deterministic Switching of Perpendicular Ferromagnets by Higher harmonics of Spin-orbit Torque in Noncentrosymmetric Weyl Semimetals
University of Alabama at Birmingham（阿拉巴马大学伯明翰分校）
本文通过自旋轨道扭矩的高次角谐波，在保持面内镜像对称的系统中实现了垂直铁磁体的无场确定性翻转，并在非中心对称外尔铁磁体PrAlGe中通过第一性原理计算验证了该机制。
2026-04-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Indirect excitation of self-oscillation in perpendicular ferromagnet by spin Hall effect
从理论上研究了利用自旋霍尔效应在垂直磁化铁磁体中激发稳定自振荡的可能性。已经表明，这种自振荡不能仅仅通过自旋霍尔效应的直接自旋力矩来稳定。这里，我们考虑在自由层上添加另一个铁磁体，称为钉扎层。被钉扎层通过自旋电流的反射提供另一自旋扭矩。研究表明，当被钉扎层的磁化强度偏离薄膜平面时，附加自旋力矩将激发出稳定的自激振荡。
2017-07-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
Comment on "Weyl fermions and the anomalous Hall effect in metallic ferromagnets"
我们指出，与Chen，Bergman和Burkov [Phys. Rev. B 88，125110（2013）]的断言相反，即使在能带结构中存在外尔点，本征反常霍尔电导率的非量子化部分也确实可以表示为费米面性质。
2013-12-15 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
Enhancement of perpendicular magnetic anisotropy and Dzyaloshinskii-Moriya interaction in thin ferromagnetic films by atomic-scale modulation of interfaces
为了稳定非平凡的自旋纹理，例如，由于重金属磁性薄膜中的Skyrmions或手性畴壁，堆叠的重金属层的强自旋轨道耦合（SOC）必须引起额外的自由度，例如界面Dzyaloshinskiii-Moriya相互作用（IDMI）。然而，先进的方法，同时控制IDMI和垂直磁各向异性（PMA）需要未来的自旋轨道电子器件的实现。在这里，我们显示了原子尺度的表面调制的磁性能和IDMI的影响，在由5d重金属/铁磁体/4d（5d）重金属或氧化物界面，如Pt/CoFeSiB/Ru，Pt/CoFeSiB/Ta，和Pt/CoFeSiB/MgO组成的超导薄膜。最大IDMI值对应于铁磁层的底部和顶部界面的相关粗糙度。所提出的方法显着提高PMA和IDMI通过在原子尺度上的界面粗糙度工程提供了一个强大的工具，其功能的精确和可靠的可控性的自旋轨道电子器件的发展。
2020-05-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Anomalous spin Hall angle of a metallic ferromagnet determined by a multiterminal spin injection/detection device
本文报道了铁磁金属合金钴铁（Co $_{25}$ Fe $_{75}$，CoFe）中反常自旋霍尔角的测定。这是通过测量自旋注入/检测效率的多终端设备与纳米线的铂（Pt）和CoFe沉积到磁性绝缘体钇铁石榴石（Y $_3$ Fe $_5$ O $_{12}$，YIG）。应用自旋电阻模型，我们的多终端自旋输运数据，我们确定在YIG的磁振子电导率，在YIG/CoFe界面的自旋电导，最后的异常自旋霍尔角CoFe作为其自旋扩散长度的函数在一个单一的设备。我们的实验清楚地揭示了一个负的反常自旋霍尔角的铁磁金属CoFe，但一个消失的普通自旋霍尔角。这与铁磁金属Co和坡莫合金的结果相反。
2019-05-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Ferromagnetic resonance phase imaging in spin Hall multilayers
利用时间分辨反常能斯特效应显微镜（TRANE）对自旋霍尔多层膜样品的磁旋进相位进行了实验成像，研究了样品的射频驱动场矢量。我们的铁磁共振（FMR）测量量化的相位和振幅的磁进动和电流，这使我们能够建立总的驱动场的方向和自旋霍尔效应的强度。在均匀宽度的沟道中，我们观察到横向穿过沟道的FMR相位的空间变化。我们解释我们的研究结果的背景下，使用自旋转移矩铁磁共振技术的电测量，并表明，所观察到的相位变化引入了系统的校正到自旋霍尔角，如果空间相位和振幅的变化不考虑在内。
2015-11-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
"Topological" Hall effect in the ferromagnetic microparticles with noncoplanar magnetization distribution
提出了“拓扑”霍尔效应（THE）的唯象理论。该理论可用于对任意磁化强度分布介质中的THE进行定性分析。本文考虑了具有“涡旋”磁化的圆柱形粒子。与反常的霍尔效应相比，这种磁滞回线有着本质的不同。对“涡旋”粒子的星等进行了估算。对于直径为100 nm的Co粒子，当外加磁场小于200 Oe时，THE超过正常和反常霍尔效应。
2009-07-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Perpendicular magnetization reversal in Pt/[Co/Ni]$_3$/Al multilayers via the Spin Hall Effect of Pt
我们结合反常霍尔效应和磁光克尔效应技术，实验研究了Pt/[Co/Ni] $_3$ /Al多层膜的电流感生磁化反转.对于0.3 TA/m $^2$量级的电流密度，磁化反转通过相反极性的域的成核和传播发生。在这些实验中，我们证明了一个完整的控制每个阶段：i）的奥斯特场控制域成核和ii）域壁传播发生的自旋扭矩从Pt自旋霍尔效应。这种情况需要面内磁场来沿着电流调谐畴壁中心取向，以实现有效的畴壁传播。事实上，作为成核，域壁是手性和Néel样的，由于界面Dzyaloshinskiii-Moriya相互作用。
2015-11-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Tunable high Chern-number quantum anomalous Hall effect through interlayer ferromagnetic coupling in two-dimensional ferromagnet NiSbO3
本研究预测单层NiSbO3具有陈数C=3的高陈数量子反常霍尔效应，其居里温度达291K，双层结构因层间铁磁耦合可实现C=6的可调陈数，为拓扑量子器件和自旋电子学提供候选材料。
2024-10-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Spin-orbit field switching of magnetization in ferromagnetic films with perpendicular anisotropy
作为传统磁场的替代方案，本文提出了一种基于空间反转非对称平面内巡游电子通过s-d交换相互作用所经历的Rashba场的有效自旋轨道场来控制磁化强度的方法.在具有垂直磁晶各向异性的铁磁薄膜中，利用电流感生的自旋轨道场，在面内施加很小的磁场即可实现磁化翻转。由短至10 ps的电流脉冲诱导的自旋轨道场可以有效地引发超快磁化翻转，具有实验上可实现的电流密度。整个开关过程在100 ps左右完成。
2012-06-07 cond-mat.mes-hall
Magnetoresistance generated from charge-spin conversion by anomalous Hall effect in metallic ferromagnetic/nonmagnetic bilayers
提出了金属铁磁/非磁双层膜中由异常霍尔效应引起的电荷-自旋转换产生的磁电阻效应的理论公式。通过求解自旋扩散方程，得到了非磁性和铁磁性的纵向和横向磁率的解析表达式。由铁磁体中的反常霍尔效应引起的电荷-自旋转换所产生的磁阻与铁磁体中自旋极化的平方成正比，并且具有固定的符号。我们还发现额外的磁阻在非磁性和铁磁性所产生的自旋霍尔和反常霍尔效应的混合。这种混合电阻的符号取决于非磁体中的自旋霍尔角和铁磁体的自旋极化。
2016-11-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
Reversal-mechanism of in-plane current induced perpendicular switching in a single ferromagnetic layer
我们提出了一个磁化反转模型来解释由面内电流引起的单个铁磁层的垂直开关。相反，以前提出的反转机制，这种磁开关是直接从Rashba或自旋霍尔效应，我们建议，这种类型的开关产生的电流诱导的手征依赖的畴壁运动。通过测量场相关的开关行为，我们表明，这种开关也可以实现任何两个多畴态之间，所有这些开关行为可以很好地解释这个模型。该模型表明，在这种结构中的自旋霍尔角可能被高估，也预测类似的开关行为在其他铁磁结构的手征畴壁或skyrmions。
2014-09-12 cond-mat.mes-hall
Spin Hall Conductance of the Two Dimensional Hole Gas in a Perpendicular Magnetic Field
研究了在垂直磁场中有和没有反转对称破缺项的Luttinger模型中二维空穴气体的电荷和自旋霍尔电导，预言了两个关键现象.自旋霍尔电导的符号被外部磁场周期性地调制，这意味着在未来可能的应用。此外，在典型的磁场下，具有一定空穴密度的二维空穴气中存在共振自旋霍尔电导，这意味着一种可能的方法来牢固地建立本征自旋霍尔效应。电荷霍尔电导不受自旋轨道耦合的影响。
2006-05-02 cond-mat.mes-hall
Nanoconstriction spin-Hall oscillator with perpendicular magnetic anisotropy
实验研究了基于垂直磁各向异性[Co/Ni]多层膜的自旋霍尔纳米振荡器。我们表明，这些设备是能够在电流密度的单频自动振荡的平面磁化振荡器。所演示的振荡器表现出大的磁化进动幅度，其振荡频率是高度可调的电流。这些特性使其在高速集成微波电路中具有广阔的应用前景。
2017-06-16 cond-mat.mes-hall
Detecting domain wall trapping and motion at a constriction in narrow ferromagnetic wires using perpendicular-current giant magnetoresistance
提出了一种利用电流垂直面（CPP）巨磁电阻（MR）探测窄铁磁层中俘获畴壁的存在和运动的通用方法。由于CPP电流被限制在畴壁俘获区，所以CPP-MR对畴壁微小运动的响应增强。我们使用一个坡莫合金/铜/坡莫合金自旋阀的形状长，约500 nm宽的线与收缩（缺口）附近的中间，作为一个头对头域壁的捕获网站。两种不同的缺口形状进行了研究，主要是在4.2 K，但也在295 K。
2004-07-21 cond-mat.mes-hall
Thermal Effects on Damping Determination of Perpendicular MRAM Devices by Spin-Torque Ferromagnetic Resonance
本文利用自旋力矩铁磁共振测量垂直 MRAM 单元的器件级阻尼，发现热扰动会增强小于约 55 nm 单元的表观阻尼，且器件图形化导致的边缘损伤使器件级阻尼高于薄膜级阻尼并随单元尺寸减小而增加。
2024-07-30 cond-mat.mes-hall
Thermal and electrical quantum Hall effects in ferromagnet-topological insulator-ferromagnet junction
我们提出了一种测量铁磁-拓扑绝缘体-铁磁（FM-TI-FM）结量子霍尔系数的实验装置的理论描述。我们预测，在铁磁体的磁化方向的变化，可以改变感应霍尔电压和横向温度梯度从最大值，对应于量子化的霍尔系数，下降到他们的完全抑制为零。我们提供了详细的分析的热和电气霍尔电阻的功能，在铁磁体的磁化方向，在TI的自旋散射时间，FM引线和测量接触的几何位置。
2015-03-11 cond-mat.mes-hall
Anomalous Hall effect in ferromagnetic semiconductors
本文提出了铁磁（Mn，III）V半导体反常霍尔效应的理论。我们的理论涉及到一个均匀的铁磁体的异常霍尔电导的Berry相获得的准粒子波函数后，穿越封闭的路径上的自旋分裂费米表面的铁磁状态。它同样适用于任何巡回电子铁磁体。我们的理论和实验数据之间的定量协议在（In，Mn）As和（Ga，Mn）As系统表明，这种无序独立的贡献异常霍尔电导率占主导地位的稀磁半导体。
2001-10-22 cond-mat.mes-hall
Central role of domain wall depinning for perpendicular magnetization switching driven by spin torque from the spin Hall effect
我们研究确定性的磁性反转的垂直磁化的Co层在Co/MgO/Ta纳米正方形驱动的自旋霍尔扭矩从面内电流在下面的Pt层。开关过程的速率限制步骤是畴壁（DW）通过自旋霍尔扭矩通过热辅助机制，最终产生完全反转的域扩展脱钉。需要与电流共线的面内施加的磁场，其中必要的场尺度由克服由Dzyaloshinskiii-Moriya相互作用施加的DW手性的需要来设置。一旦考虑焦耳热，对于4 nm的Pt，开关电流密度与自旋霍尔角θ $_{SH}$ ${\approx}$ 0.07定量一致。
2013-12-27 cond-mat.mes-hall
Current induced switching of magnetic domains to a perpendicular configuration
在铁磁体-正常金属-铁磁体三层中，垂直于各层流动的电流在铁磁体的磁矩上产生扭矩。当其中一个接触是超导的时，转矩不仅有利于磁矩的平行或反平行对齐，如两个正常接触的情况，而且还可以有利于两个磁矩垂直的配置。此外，平行磁矩和反平行磁矩的电导是相同的，表明通常意义上没有巨磁阻，而在垂直配置中电导更大。因此，一个负的磁导预测，在通常的巨磁阻。
2001-02-15 cond-mat.mes-hall
Hall effect in ferromagnetic nanomagnets: magnetic field dependence as an evidence of inverse spin Hall effect contribution
我们测量磁场依赖的霍尔角在金属铁磁纳米磁体与稳定的本地磁矩的霍尔效应预测线性加上一个恒定的依赖于外部场起源于普通和异常的霍尔效应，分别采用的机制。我们建议，实验观察到的偏离这种依赖性是由逆自旋霍尔效应（ISHE）和发展的唯象理论，预测一个独特的非线性依赖的ISHE对外部磁场的贡献。理论和实验之间的完美协议支持的ISHE在铁磁金属的霍尔输运中的相当大的作用。
2020-05-14 cond-mat.mes-hall
Quantum Hall to Insulator Transition in the Bilayer Quantum Hall Ferromagnet
我们描述了双层量子霍尔铁磁体在填充分数$ν= 1$下的一个新相变。在静态无序（由周期势模型）的存在下，玻色子$S=1/2$自旋子可以经历超流-绝缘体转变，同时保持铁磁有序。莫特绝缘相有一个出射的U（1）光子，跃迁是在这个光子的希格斯相和库仑相之间。电荷和逆流电导率的物理后果，并在存在淬火无序的层间隧穿电导进行了讨论。
2008-08-27 cond-mat.mes-hall
Dynamic Feedback in Ferromagnet/Spin Hall Metal Heterostructures
在铁磁体/普通金属异质结构中，自旋泵激和自旋转移矩是两个相伴发生的相互作用过程。它们的相互作用引入了动态反馈效应，将磁化和电流的能量耗散通道互连。通过求解正常金属中存在自旋霍尔效应时的自旋扩散过程，我们证明了动态反馈引起：（i）非线性磁阻尼，这对维持自旋霍尔振荡器在大角度下的均匀稳态振荡至关重要。(ii)一个频率依赖的自旋霍尔磁阻，减少到自旋霍尔磁阻在直流极限。
2016-08-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci quant-ph
Ferromagnetic-electrodes-induced Hall effect in topological Dirac semimetals
我们提出了一种非传统类型的霍尔效应在拓扑狄拉克半金属铁磁电极。拓扑狄拉克半金属本身具有时间反演对称性，而附加的铁磁电极打破了它，导致大的霍尔响应。这种诱导的霍尔效应是拓扑材料（例如拓扑狄拉克半金属或量子自旋霍尔绝缘体）中出现的螺旋表面/边缘状态的特征。我们计算的霍尔电导/电阻和霍尔角，通过使用晶格模型与四端几何。对于具有四个电极的拓扑狄拉克半金属，无论电流电极或电压电极是铁磁的，都发生感生霍尔效应。当电极中的自旋几乎完全极化时，霍尔角变得与量子霍尔态或理想磁性外尔半金属一样大。我们展示了诱导的霍尔效应对杂质的鲁棒性，并讨论了自旋注入和自旋衰减问题。该霍尔响应可用于检测两个铁磁电极的磁化是平行还是反平行。
2021-07-10 cond-mat.mes-hall
Disorder and the quantum Hall ferromagnet
量子霍尔铁磁体的显著特征是自旋畸变的电荷密度和拓扑电荷密度之间的一致性。除了与量子霍尔铁磁体的Skyrmionic激发相关的物理学财富之外，这种识别还允许自旋波与无序势的相当奇怪的耦合。由于拓扑密度的非线性形式，自旋波的波包具有相关的振荡偶极电荷分布。我们调查的方式，这种耦合修改量子霍尔铁磁体的磁化强度的电导率和温度依赖性。
1998-01-30 cond-mat.mes-hall
Perpendicular magnetic anisotropy of two-dimensional Rashba ferromagnets
我们在二维Rashba模型内计算磁晶各向异性能。对于铁磁自由电子Rashba模型，磁各向异性是完全为零，无论Rashba耦合的强度如何，除非只有最低的带被占用。对于后一种情况，该模型预测面内各向异性。对于具有有限带宽的更现实的Rashba模型，随着带逐渐被填充，磁各向异性从平面内演变到垂直，再回到平面内。这种演变同意与第一性原理计算的界面各向异性，这表明Rashba模型捕获能量导致各向异性起源于接口提供的模型考虑到有限的布里渊区。结果表明，电子密度调制掺杂或外电压是更重要的压控磁各向异性比Rashba参数的调制。
2016-11-03 cond-mat.mes-hall
Skyrmion dynamics in quantum Hall ferromagnets
利用集体坐标方法，研究了量子霍尔铁磁体的非线性西格玛模型的经典解，得到了一个Skyrmion-Magnon有效哈密顿量.利用Feynman-Vernon泛函积分形式，我们得到了描述单个Skyrmion动力学的依赖于温度的输运系数。
1999-03-09 cond-mat.mes-hall
Topological insulator in junction with ferromagnets: quantum Hall effects
铁磁体-拓扑绝缘体-铁磁体（FM-TI-FM）结具有热、电量子霍尔效应。所产生的霍尔电压和横向温度梯度可以通过FM引线中的磁化方向来控制，这激发了FM-TI-FM结作为自旋电子器件中的电开关和热开关的使用。热和电霍尔系数计算的铁磁体和自旋弛豫时间在TI的磁化方向的函数。霍尔电压和横向温度梯度降低，但没有完全抑制，即使在很短的自旋弛豫时间。结果表明，对于对称结构的FM引线，霍尔系数与自旋弛豫时间无关。
2014-12-03 cond-mat.mes-hall
Metamorphosis of the Quantum Hall Ferromagnet at $ν= 2/5$
我们报告的戏剧性演变的量子霍尔铁磁体在分数量子霍尔制度在$ν= 2/5$填充。一个大的增强的特征时间尺度引起一个新的量子化霍尔态的动态过渡。所观察到的霍尔态被确定为零温度相位不同于自旋极化和自旋非极化的$ν= 2/5$分数量子霍尔态。它的特点是强烈的温度依赖性和令人费解的温度和时间之间的相关性。
2003-07-29 cond-mat.mes-hall
Intrinsic Nonlinear Spin Hall Effect and Manipulation of Perpendicular Magnetization
提出本征非线性自旋霍尔效应，可在对称性禁止线性响应的非磁性材料中产生共线极化自旋电流，实现垂直磁化无场翻转，并在拓扑金属中预测了室温显著效应。
2024-07-25 cond-mat.mes-hall
The Berry phase in ferromagnetic spin systems and anomalous Hall Effect
我们已经表明，在铁磁自旋系统的基础几何拓扑方面的研究引起了一个内在的Berry相。这种实空间Berry相是由于导电电子的自旋旋转而产生的，这可以表现为对反常霍尔效应的进一步贡献。
2007-01-18 cond-mat.mes-hall
Proximity-induced ferromagnetism in graphene revealed by anomalous Hall effect
我们展示了单层石墨烯与原子级平坦的钇铁石榴石（YIG）铁磁薄膜交换耦合的反常霍尔效应（AHE）。反常霍尔电导在低温下的量级为~0.09（2e2/h），在~300 K范围内均可测量。我们的观察结果表明，不仅邻近诱导的铁磁性在石墨烯/YIG与大的交换相互作用，但也增强了自旋轨道耦合，这被认为是固有的弱在理想的石墨烯。石墨烯中的邻近诱导铁磁有序可以导致新的输运现象，如量子化的AHE，这对自旋电子学是潜在有用的。
2014-12-03 cond-mat.mes-hall
Quantized Anomalous Hall Effect in Two-Dimensional Ferromagnets - Quantum Hall Effect from Metal -
研究了无序对二维铁磁体反常霍尔效应的影响。AHE的拓扑性质导致来自金属的整数量子霍尔效应，即，除了少数带有Chern数的扩展态外，由局域化引起的$σ_{xy}$的量子化。对一个模型的大量数值研究表明，Pruisken的双参数标度理论即使在系统没有带隙、多带重叠和没有均匀磁场的情况下也成立。因此，量子化AHE的条件仅由霍尔电导率$σ_{xy}$给出，而没有量子校正，即，$|σ_{xy}| > e^2/(2h)$。
2003-01-24 cond-mat.mes-hall
Out-of-plane angle resolved second harmonic Hall analysis in perpendicular magnetic anisotropy systems
Indian Institute of Technology Bombay（印度理工学院孟买分校）
本文通过垂直方向角分辨二次谐波Hall测量研究垂直磁各向异性系统中的反常场向扭矩效率，结合LLGS方程低频磁化率极限提取阻尼-like和场向SOT效率。
2025-11-25 cond-mat.mes-hall
Inverse Spin Hall Effect in Ferromagnetic Metal with Rashba Spin Orbit Coupling
本文报道了具有Rashba自旋轨道耦合（RSOC）的铁磁（FM）金属中的逆自旋霍尔效应（ISHE）的本征形式，该效应由正常的电荷电流驱动。与传统形式不同，ISHE可以在不需要从外部源注入自旋电流的情况下被诱导。我们的理论结果表明，霍尔电压产生时，FM力矩垂直于铁磁层。霍尔电压的极性在将FM力矩切换到相反方向时被反转，从而有望成为存储器或逻辑应用的有用的回读机制。
2012-02-29 cond-mat.mes-hall
Fast Incomplete Decoherence of Nuclear Spins in Quantum Hall Ferromagnet
提出了一种基于量子霍尔铁磁体中大量核自旋操纵的量子计算方案。研究发现，在填充因子为$ν=1$的QH铁磁基态中，伴随自旋波虚激发的真空量子涨落导致了核自旋的快速不完全退相干.计算机内存长度的基本上限由这种波动效应设定。
2000-12-22 cond-mat.mes-hall
Spin-Wave Relaxation in a Quantum Hall Ferromagnet
我们研究了量子霍尔铁磁体系中的自旋波弛豫。自旋轨道耦合被认为是决定自旋不守恒的一个因素，而外部无规势是导致自旋翻转过程不可逆的能量耗散的原因。我们比较了这种弛豫机制与其他弛豫通道存在于量子霍尔铁磁体。
2008-12-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Spin Torque Ferromagnetic Resonance Induced by the Spin Hall Effect
我们证明了具有强自旋轨道散射的薄膜中的自旋霍尔效应可以激发相邻铁磁薄膜中的磁旋进。通过Pt/NiFe双层的交流电流的流动在Pt中产生振荡的横向自旋电流，并且由此产生的自旋角动量到NiFe的转移诱导铁磁共振（FMR）动力学。来自电流的奥斯特场也产生FMR信号，但具有不同的对称性。这两个信号的比率允许定量确定自旋电流和自旋霍尔角。
2010-11-11 cond-mat.mes-hall
