Manipulation of Ferromagnets via the Spin-Selective Optical Stark Effect
我们研究了非共振磁化全光开关。本文从线偏振光和圆偏振光的自旋选择性光学斯塔克效应出发，对逆法拉第效应进行了理论分析。在稀磁半导体（Ga，Mn）As中，低于禁带宽度的强激光脉冲在依赖于磁化强度和光波矢量的方向上感应出几特斯拉的有效磁场。我们的理论表明，偏振光催化晶格和磁化之间的角动量转移。
2013-08-19 cond-mat.mes-hall
Optical Switching of Moiré Chern Ferromagnet
Nanyang Technological University（南洋理工大学）；Nanjing Tech University（南京工业大学）；National Institute for Materials Science（国立材料研究所）；CNRS（法国国家科学研究中心）；Université Côte d’Azûr（蔚蓝海岸大学）；Sorbonne Université（索邦大学）；National University of Singapore（新加坡国立大学）；Center for Quantum Technologies（量子技术中心）；Quantum Science and Engineering Center (QSec)（量子科学与工程中心）
该研究通过圆偏振光实现莫尔陈数铁磁体的高效光学操控，展示了磁双态循环和铁磁域壁书写，为无耗散自旋电子学和量化陈数接头器件的发展提供了新途径。
2025-08-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Generation and Manipulation of Spin Current in Graphene Nanodisks: Robustness against Randomness and Lattice Defects
三角形锯齿形石墨烯纳米盘具有磁性，其自旋与纳米盘的边长成正比。它的自旋可以从1/2设计到一个巨大的值。自旋形成准铁磁体，其具有介于单自旋和铁磁体之间的中间性质。换句话说，铁磁有序具有相对较长的寿命，但纳米盘的自旋可以通过外部磁场或电流旋转。我们考虑一个纳米盘连接两个引线。这个系统就像金属-铁磁体-金属结中的自旋过滤器一样。这样我们就可以产生一个自旋流。此外，我们还可以利用石墨烯纳米盘制成的自旋阀、自旋开关等自旋电子器件来操纵自旋电流。我们还表明，纳米盘自旋是强大的对网站的能量，转移能量和晶格缺陷的随机性的影响。
2010-03-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Microwave and spin transfer torque driven coherent control in ferromagnets
相干控制是一种利用振荡电磁辐射操纵物质状态的方法，它依赖于非绝热相互作用。它通常应用于量子处理应用。这种技术在铁磁材料的背景下很有趣，因为它能够将其与自旋电子学结合起来，用于基础自旋输运研究，低功耗信息处理和潜在的未来量子比特（Qubit）应用。在这项工作中，我们解决了在实际的铁磁系统的相干操纵的理论基础。我们研究电磁辐射驱动的相互作用，增强了自旋极化电流的存在下，并映射的条件，允许相干操纵拉比振荡发生。的磁各向异性场的作用示出作为一个额外的振荡驱动场。我们讨论的吉尔伯特损失的背景下，有效的相干衰减率，并表明，它是可能的，以控制这些速率的应用程序的静态自旋电流。讨论了无辐射振荡自旋流相干操纵的情况。我们的工作为自旋电流放大以及无辐射相干控制方案铺平了道路，这些方案可能会导致新的量子比特具有鲁棒性和可扩展性。
2020-09-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Effective spin-mixing conductance of heavy-metal-ferromagnet interfaces
重金属/铁磁体（HM/FM）界面的有效自旋混合电导（G_eff）是表征界面自旋输运效率的重要参数，准确测定G_eff是定量研究正、逆自旋霍尔效应的关键。Geff通常是由磁阻尼对FM厚度的反相关性确定的，假设自旋抽运是影响这种依赖性的主要机制，在这里我们报道，在许多面内磁化的纳米尺度厚度范围内的HM/FM原型系统中，这一假设严重失败。如果忽略这两个效应，将得到一个非物理的“巨大”的表观G_eff，从而大大低估了反/正自旋霍尔实验中的自旋霍尔比和自旋霍尔电导率。
2019-08-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Coherent manipulation of a molecular Ln-based nuclear qudit coupled to an electron qubit
我们证明了[Yb（trensal）]分子是一个典型的电子-核耦合量子系统。噪声弹性核自由度和电子-核混合引起的章动时间的大幅减少的组合使得能够通过射频脉冲对该量子进行相干操纵。此外，量子比特的多级结构被利用来编码和操作具有嵌入式基本量子纠错的量子比特。
2019-09-05 cond-mat.mes-hall quant-ph
Manipulation of ferromagnetism with a light-driven nonlinear Edelstein-Zeeman field
University of Illinois Urbana-Champaign（伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校）
通过共振非线性埃德尔施特林效应，在中心对称范德瓦尔半导体Cr₂Ge₂Te₆中实现非热超快光学控制铁磁性。
2026-03-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Magnetic moment manipulation by a Josephson current
我们考虑了弱连接由非中心对称铁磁体形成的约瑟夫森结。在这样的结中，超导电流作为对磁矩的直接驱动力。我们表明，交流。约瑟夫森效应产生磁旋进，然后提供对电流的反馈。磁动力学的结果在几个异常的电流相位关系（二次谐波，耗散电流），强烈增强附近的铁磁共振频率。
2009-01-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Manipulation of the electroluminescence of organic light-emitting diodes via fringe fields from patterned magnetic domains
我们预测非常大的变化，热激活延迟荧光有机发光二极管的室温电致发光图案化铁磁薄膜附近。这些效应超过了均匀磁场中的变化两倍之多。我们描述了用于增强电致发光的最佳铁磁膜图案。介绍了激基复合物中自旋混合过程的完整理论，以及它们如何受到超精细场、自旋轨道效应和铁磁边缘场效应的影响，并用于描述磁畴结构对各种制度下发光的影响。这提供了一种增强来自激基复合物的发光速率的方法，并且还提供了一种将编码在磁畴中的信息有效地耦合到有机发光二极管发射的手段。
2016-08-18 cond-mat.mes-hall
Spin-current manipulation of photoinduced magnetization dynamics in heavy metal / ferromagnet double layer based nanostructures
自旋电流提供了一种控制静态和动态磁特性的方法，因此它们对于下一代MRAM器件或自旋扭矩振荡器至关重要。在光磁效应的背景下，操纵动力学是特别有趣的。在典型的$3d$过渡金属铁磁体如CoFeB中，光致磁化动力学的寿命被限制为大约1 ns，这例如强烈限制了利用磁振子晶体滤波装置中的波性质的机会。在这里，我们调查的潜在的自旋电流，以增加自旋波寿命的功能双层系统，由重金属（8纳米的$β$ -钽（铂））和5纳米CoFeB。由于自旋霍尔效应，当横向充电电流通过条带时，重金属层产生横向自旋电流。利用时间分辨的全光泵浦探测光谱，我们研究了这种自旋电流如何影响相邻CoFeB层的磁化动力学。我们观察到一个线性的自旋电流操纵的有效吉尔伯特阻尼参数的Kittel模式，我们能够确定系统的自旋霍尔角。此外，我们测量的自旋电流的高频模式的强烈影响。我们解释这种模式的交换占主导地位的高阶自旋波共振。因此，我们推断出强烈的依赖性的交换常数的自旋电流。
2019-12-16 cond-mat.mes-hall
Hard ferromagnetism down to the thinnest limit of iron-intercalated tantalum disulfide
二维（2D）磁性晶体有望用于利用自旋操纵的小型化和超低功率电子器件。在这些材料中，大的、可控的磁晶各向异性是稳定和操纵长程磁序的先决条件。在已知的2D磁性晶体中，相对弱的磁晶各向异性导致典型的软铁磁性。在这里，我们证明了铁磁秩序持续下降到最薄的限制Fe $_x$ TaS $_2$（铁插层双层2 H-TaS $_2$）与巨大的磁电阻高达3特斯拉。我们通过化学插层的范德华层状2 H-TaS $_2$晶体制备Fe-插层TaS $_2$，并进行变温量子输运，透射电子显微镜，共聚焦拉曼光谱测量揭示新的光的维度，插层程度，和插层有序/无序的耦合效应对铁$_x$的硬铁磁行为的$_2$。更一般地说，我们表明，化学插层提供了一个丰富的合成参数空间的低维磁体，其中磁性能可以定制的主机材料和嵌入身份/量的选择，除了在原子薄，范德华晶体中可用的多个独特的自由度。
2022-07-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Angular dependence of spin-orbit torque in monolayer $Fe_3GeTe_2$
本文通过第一性原理计算与矢量球谐函数展开，揭示单层 $Fe_3GeTe_2$ 中最高至 $\ell=4$ 的高阶自旋轨道转矩可实现无磁场确定性垂直磁化翻转。
2024-10-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Recent Progress in III-V based ferromagnetic semiconductors: Band structure, Fermi level, and tunneling transport
基于自旋的电子学或自旋电子学是一个新兴的领域，我们试图利用自旋自由度以及材料和器件中的电荷输运。虽然基于金属的自旋器件，如磁场传感器和使用巨磁阻和隧穿磁阻的磁阻随机存取存储器，已经投入实际使用，但基于磁阻的自旋电子学具有更大的扩展潜力，因为它与现有的半导体技术具有良好的兼容性。迄今为止，已经提出并探索了许多具有实用功能的基于自旋电子学的自旋电子器件。为了实现这些器件和功能，我们肯定需要同时具有半导体和铁磁体特性的合适材料。铁磁半导体（FMS）是含有磁性原子如Mn和Fe的合金半导体，是用于该目的的最有前途的一类材料，因此在过去二十年中得到了深入研究。在这里，我们回顾了最典型的III-V基FMS，p型（GaMn）As，及其异质结的研究的最新进展，重点是隧穿输运，费米能级和能带结构。此外，我们涵盖了一个新的n型FMS，（InFe）As，它显示出电子感生铁磁性的性质。这些具有锌-钒晶体结构的FMS材料显示出与良好开发的III-V异质结构和器件的优异兼容性。
2013-11-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Controllable manipulation of superconductivity using magnetic vortices
由超导薄膜与磁性纳米点阵列接触组成的超导/铁磁混合结构在所谓的“磁涡旋态”中的磁输运表现出有趣的性质。对于某些磁状态，来自涡旋阵列的杂散磁场足够强以驱动超导膜进入正常状态。以这种方式，正常到超导的相变可以由磁历史控制。超导子系统和磁子系统之间的强耦合允许特征铁磁性质，如磁滞和剩磁，被显着地转移到超导体的输运性质。
2011-01-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Scaling the electrical current switching of exchange bias in fully-epitaxial antiferromagnet/ferromagnet bilayers
虽然反铁磁体（AFM）的电流操纵已经被证明，但研究AFM材料的程度受到限制，系统的实验很少，而且理解不深。我们比较了在AFM-Mn $_3A$ N/铁磁-Co $_3$ FeN双层膜中交换偏置场（$H_{ex}$）的电流开关。施加的脉冲电流可以相对于电流密度和FM层磁化来操纵$H_{ex}$，FM层磁化作为电流密度的函数以指数方式移位。我们发现，饱和电流密度和指数衰减常数$τ$与原子力显微镜Mn原子的本地矩增加。我们的研究结果突出了电流开关的$H_{ex}$，虽然它有一个近零的净磁化的AFM局部矩的效果，并可能提供一个简便的方法来探索电流操纵的AFM材料。
2020-06-17 cond-mat.mes-hall
Imprinting of Antiferromagnetic Vortex States in NiO-Fe Nanostructures
本研究结合实验与理论，在NiO(111)-Fe(110)双层纳米结构中实现铁磁涡旋向反铁磁体的 imprinting，通过微磁模拟构建相图并揭示界面交换耦合与磁各向异性的作用机制。
2024-03-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
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
Anisotropic Current-Controlled Magnetization Reversal in the Ferromagnetic Semiconductor (Ga,Mn)As
研究了电流对铁磁半导体（Ga，Mn）As霍尔栅器件中自旋轨道耦合磁化翻转的控制。电流控制的磁化切换的效率被发现是敏感的电流相对于晶轴的取向。自旋-轨道有效磁场对电流方向和大小的依赖性由磁化转换角的变化确定。我们发现，应变引起的有效磁场是我们的GaMnAs器件中Rashba引起的磁场的三倍。
2013-03-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Nonreciprocal magnon propagation in a noncentrosymmetric ferromagnet
相对论自旋轨道相互作用极大地改变了电子能带，赋予了涌现功能。其中一个例子是Rashba效应。在非中心对称系统中，如界面和极性材料，由于自旋-轨道相互作用，电子能带会根据动量方向发生自旋分裂，这对于自旋电流的电操纵是非常有用的。磁性材料中的自旋波（磁振子）也出现了类似的相对论能带修正。Dzyaloshinskiii-Moriya相互作用是由自旋-轨道相互作用产生的反对称交换相互作用，在非中心对称的铁磁体中，这种相互作用引起的非对称磁振子带色散是理论预期的，并且最近在实验中观察到了这种非对称磁振子带色散.在这里，我们证明了非中心对称亚铁磁体LiFe $_5$ O $_8$中的非对称磁振子带可以引起非互易微波响应。这一结果为基于相对论能带工程的磁振子器件的设计提供了一条新的途径。
2015-05-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Field-controlled domain wall pinning-depinning effects in ferromagnetic nanowire-nanoparticles system
我们代表的微磁学建模和实验磁力显微镜调查的结果畴壁（DW）钉扎-脱钉的铁磁纳米线（NW）和两个铁磁纳米粒子（NP）的混合系统组成的影响。结果表明，包括在一端具有DW成核球的NW和两个NP栅极的特殊NW-NP配置使得能够基于NP子系统中的磁化切换实现受控DW钉扎-脱钉扎。提出了外驱动场操纵和独立NP切换的算法，该算法允许开发一种新型的磁逻辑单元。
2011-12-20 cond-mat.mes-hall
Modulation of pure spin currents with a ferromagnetic insulator
我们提出并证明自旋操纵的纯自旋电流的钴/铜横向自旋阀，磁性绝缘体Y $_3$ Fe $_5$ O $_{12}$（YIG）的顶部制造的磁控调制。YIG磁化的方向可以通过小的磁场来控制。我们观察到一个明确的调制的非本地电阻作为一个函数的YIG磁化相对于自旋电流的极化方向。这种调制只能通过假设在Cu/YIG界面处的有限自旋混合电导来解释，因为它遵循自旋扩散方程的解。这些结果为自旋逻辑的发展开辟了一条新的道路。
2015-02-18 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
Integration of Cobalt Ferromagnetic Control Gates for Electrical and Magnetic Manipulation of Semiconductor Quantum Dots
Nanoelectronic Devices Laboratory (Nanolab), IEM EPFL, 1015 Lausanne, Switzerland（洛桑联邦理工学院电气工程学院纳米电子器件实验室）；Interdisciplinary Center for Electron Microscopy, EPFL, 1015 Lausanne, Switzerland（洛桑联邦理工学院跨学科电子显微镜中心）；Hybrid Quantum Circuits Laboratory (HQC Lab), IPHYS EPFL, 1015 Lausanne, Switzerland（洛桑联邦理工学院物理研究所混合量子电路实验室）
本文提出了一种利用钴铁磁控制门集成多栅 FD-SOI 纳米线，实现半导体量子点的电和磁操控，展示了其在量子计算中的应用潜力。
2025-01-10 cond-mat.mes-hall cs.SY eess.SY
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
Manipulation of magnetic domain wall by ferroelectric switching: Dynamic magnetoelectricity at the nanoscale
使用电压控制磁性对于应用是高度期望的，但是由于极性和磁性之间的根本矛盾而仍然具有挑战性。在这里，我们提出了一种机制，操纵磁畴壁亚铁磁或铁磁多铁性使用电场。与基于静态畴级耦合的研究不同，本文的磁电耦合依赖于畴壁周围的协同自旋动力学。伴随着极化反转驱动的自旋手征反转，在纳米尺度上实现了畴壁的“滚下坡”运动，从而局部调谐了磁化强度。该机制为通过自旋动力学实现实用、快速的逆磁电函数开辟了一条新的途径。
2021-02-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Singlet-triplet conversion and the long-range proximity effect in superconductor-ferromagnet structures with generic spin dependent fields
在超导体/铁磁体（S/F）混合纳米结构中，当超导体中的单重态库珀对转变为三重态时，可以观察到长程邻近效应。通常认为，这种情况只发生在磁不均匀性的存在。我们表明，有其他来源的长程三重态组分（LRTC）的冷凝液，并建立其发生的一般条件。作为一个典型的例子，我们首先考虑一个系统，其中交换场和自旋轨道耦合可以被视为有效SU（2）势的时间和空间分量。我们导出了凝聚体的SU（2）协变扩散方程，并证明了有效的SU（2）电场是长程邻近效应的原因。最后，我们扩展我们的分析，一个通用的铁磁体，并建立了一个普遍的条件LRTC。我们的研究结果开辟了一条新的途径，在寻找这样的相关性在S/F结构，并作出了迄今为止未知的LRTC和杨米尔斯静电之间的连接。
2013-04-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Multiple topological phases of magnons induced by Dzyaloshinskii-Moriya and pseudodipolar anisotropic exchange interactions in Kagome ferromagnets
University of Science and Technology of China（中国科学技术大学）；Nantong University（南通大学）
Kagome铁磁体中多种磁各向异性相互作用诱导出多重拓扑相，具有高陈数和拓扑相变调控潜力。
2025-12-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Fast, nanoscale addressability of nitrogen-vacancy spins via coupling to a dynamic ferromagnetic vortex
铁磁涡旋域的核心产生了一个强大的局部磁场，可以在纳秒时间尺度上进行操纵，提供了一个平台，用于在室温下以纳米级分辨率寻址和控制金刚石中的单个氮空位中心自旋。首先，我们表明，铁磁涡旋可以驱动到附近的氮空位缺陷使用小的外加磁场，诱导显着的氮空位自旋分裂。其次，我们发现，由涡旋产生的磁场梯度足以解决纳米长度尺度分离的自旋。通过施加微波频率的磁场，我们驱动涡旋和氮空位自旋，从而增强自旋态的相干旋转。最后，我们证明，通过驱动的涡旋上的快速时标，顺序寻址和相干操纵的自旋是可能的$\sim100$ ns时标。
2016-04-15 cond-mat.mes-hall
Electric field controlled magnetization and transport properties of La0.7Ca0.3MnO3 ultrathin film
以La_（0.7）Ca_（0.3）MnO_3（LCMO）薄膜（~10 nm）作为场效应器件的半导体沟道材料，SiO_2作为栅介质，研究了电场控制对薄膜磁化强度和输运性质的影响.在200 K时，LCMO在Vg =-8V时具有很大的电阻率（ER），约为78%。直接磁化测量证实了在200 K下随着所施加的栅极电压的增加而形成大的铁磁相。
2015-07-21 cond-mat.mes-hall
Modification of the charge and magnetic order of a low dimensional ferromagnet by molecule-surface bonding
在分子尺度上设计和控制低维材料的自旋和电荷顺序的能力为自旋电子技术向纳米尺度的小型化提供了一条有趣的途径。在这项工作中，我们专注于吸附诱导的低维铁磁表面合金的磁性和电子性质的修改后，吸附的原型有机分子苝-3，4，9，10-四羧酸二酐（PTCDA）。对于这种金属-有机界面，我们观察到的功能分子基团和表面合金原子之间的局部$σ$样键的形成。这种强的化学键合与特征表面合金能带结构的提升和Dy原子的局部磁矩的大小减少18%相一致。我们将这两个发现归因于自旋简并分子态与Dy-Ag表面合金的自旋分裂态通过PTCDA和Dy表面合金原子之间的类σ键的混合。我们的研究结果清楚地表明，定制的分子表面σ键的潜力，以控制不仅是电子，但也磁低维材料的顺序。
2020-02-12 cond-mat.mes-hall physics.app-ph
Creation and motion of antiferromagnetic skyrmions by edge manipulation
University of Hamburg（汉堡大学）
本文提出通过反铁磁样品边界局部磁化旋转或边缘交变磁化切换，高效产生和传输反铁磁斯格明子，避免全局驱动力，并对比铁磁过程展示其高效性。
2026-06-16 cond-mat.mes-hall
Artificially creating emergent interfacial antiferromagnetism and its manipulation in a magnetic van-der-Waals heterostructure
本文在铁磁/反铁磁范德华异质结界面发现由电荷转移诱导的涌现界面反铁磁性，表现为反常霍尔回线中的中间电阻平台，并揭示其在压力下可稳定调控、超过10 GPa后崩塌的演化规律。
2025-02-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
A novel method for the injection and manipulation of magnetic charge states in nanostructures
实现下一代磁性纳米技术的承诺取决于在纳米尺度上控制磁状态的新方法的发展。目前需要简单而灵活的技术来访问奇异的磁化状态，而无需复杂的制造和应用过程。360度畴壁（磁化中的亚稳扭曲，其将平行磁化的两个畴分开）是一种这样的状态，其目前在数据存储和磁振子中引起极大兴趣。在这里，我们展示了一个简单而强大的过程，移动磁荷，实验提供的磁力显微镜尖端，可以写和操纵磁荷状态的铁磁纳米线。该方法适用于各种各样的纳米线架构，与现有技术相比具有相当大的优势。我们通过对Py和Co纳米线中360度畴壁的注入和空间操作来证实该方法的有效性。针尖-纳米线相互作用的微磁学模拟支持实验结果。
2016-08-19 cond-mat.mes-hall
Theoretically proposed controlled creation of Bloch-type skyrmions with spin-orbit torque in a chiral-ferromagnet/heavy-metal heterojunction
本文从理论上阐明传统磁性双层异质结构中自旋轨道矩产生斯格明子困难的原因，提出采用手性铁磁层承载Bloch型斯格明子的方案，并通过微磁学模拟证明垂直自旋流可可控产生Bloch型斯格明子，为斯格明子自旋电子器件提供新平台。
2025-05-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Manipulation of magnetic skyrmions by non-uniform electric fields
HSE University（高等经济学院）；L. D. Landau Institute for Theoretical Physics（列夫·朗道理论物理研究所）
本文提出利用局部电场操控Néel型磁单畴的理论方法，通过电场实现单畴的生成、驱动与湮灭，以及更复杂的纹理结构，建立相图并讨论实际应用可行性。
2026-05-09 cond-mat.mes-hall
Probing magnetism via spin dynamics in graphene/2D-ferromagnet heterostructures
最近发现的二维磁绝缘体产生了很大的兴奋，其潜在的纳米操纵自旋或磁性。这些材料的一个有趣的用途是将它们与石墨烯接触，目的是使石墨烯具有磁性，同时保持其独特的电子特性。这样的系统可以证明在磁存储器等应用中是有用的，或者可以作为奇异物质状态的宿主。接近磁性绝缘体将改变石墨烯的自旋输运性质，这种相互作用的强度可以用Hanle自旋进动实验来探测。为了帮助分析这样的实验，在这项工作中，我们推导出一个明确的表达Hanle自旋旋进的石墨烯与铁磁绝缘体的磁化点垂直于石墨烯平面。我们发现，这种接口的结果在一个移动和不对称的汉勒响应，我们讨论了如何使用这种行为可以用来解释在这些系统中的自旋输运测量。
2019-08-26 cond-mat.mes-hall
Controlling topology through targeted composite symmetry manipulation in magnetic systems
本研究通过对称性分析调控二维铁磁MnPSe3中的磁化方向，实现半金属到绝缘体的转变并产生陈绝缘体，展示了磁化依赖的拓扑相变作为自旋开关的潜力。
2024-11-08 cond-mat.mes-hall
Collinear Orbital Antiferromagnetic Order and Magnetoelectricity in Quasi-2D Itinerant-Electron Paramagnets, Ferromagnets and Antiferromagnets
我们开发了一个全面的理论磁电磁有序准二维系统，在热平衡的电场可以诱导磁化$m$和磁场可以诱导极化。这种效应要求空间反演和时间反演对称性都被破坏。反铁磁序在这一理论中起着核心作用。我们定义了一个Néel算子$τ$，使得非零期望值$\langle τ\rangle$以$m$信号铁磁（FM）顺序的相同方式信号AFM顺序。虽然$m$在空间反转下是偶数，在时间反转下是奇数，但$τ$描述的是在两种对称下都是奇数的环形矩。因此，$m$和$\langle τ\rangle$量化了固体中磁序的互补方面。在准2D系统中，FM阶可以归因于引起$m$的偶极平衡电流。同样地，AFM的有序性也是由四极电流产生的，四极电流产生了磁矩$\langle τ\rangle$。电场诱导的磁化可以归因于四极电流的电操纵。我们开发了一个$k \cdot p$电子功能理论的AFM金刚石结构，使我们能够得到明确的表达式运营商$τ$。考虑到FM锌和AFM金刚石，我们推导出由于电场和磁场，明确揭示了热力学所需的这些响应的固有的双重性的磁电响应的定量表达式。在准二维电子系统的实际计算中，发现磁电性很小。准二维空穴系统的磁电响应是相当大的，然而，适度的电场能够感应出每个电荷载流子一个玻尔磁子的磁矩。我们的理论提供了一个广泛的框架，操纵磁秩序的外部领域。
2020-06-10 cond-mat.mes-hall
Magnon Blockade in a Hybrid Ferromagnet-Superconductor Quantum System
单磁振子能级量子操纵的实现是量子磁学的基本目标之一，对于精密计量、量子信息处理和量子模拟具有重要的实际意义。在这里，我们从理论上证明了利用铁磁-超导混合量子系统制备基于磁振子阻塞效应的单磁振子源的可行性。通过数值求解量子主方程，我们发现磁振子模的二阶关联函数主要依赖于量子比特-磁振子耦合强度和驱动失谐之间的关系，同时磁振子阻塞的特征只在相当严格的低温条件下出现.除了提供对磁振子量子现象的感知之外，对磁振子封锁效应的研究将有助于开发在量子水平上探索未被发现的磁振子特性的新技术，并可能在设计单磁振子发射器中找到应用。
2019-10-09 cond-mat.mes-hall quant-ph
Controllable Spin Current in van der Waals Ferromagnet Fe3GeTe2
自旋电流的控制是自旋电子学应用的关键，特别是对于自旋轨道力矩器件。自旋霍尔效应（SHE）是产生自旋电流的一种常用方法。然而，在非磁性材料中很难对其自旋极化进行调控。近年来，铁磁体中自旋电流的发现为实现这种操纵提供了契机。本文对具有不同磁化强度的范德华铁磁体Fe_3GeTe_2（FGT）中的自旋电流进行了理论研究。我们观察到FGT中的自旋电流与磁化强度呈非线性关系。面内和面外自旋极化同时出现，由于对称性的降低，双层FGT甚至可以表现出任意的自旋极化。更有趣的是，反常霍尔效应（AHE）和自旋反常霍尔效应（SAHE）之间的相关性已从Berry曲率的角度得到解释。这一工作说明了对称性和磁性的相互作用可以有效地控制自旋电流的大小和自旋极化，为实现奇异的自旋轨道力矩提供了一种实用的方法。
2021-09-27 cond-mat.mes-hall physics.comp-ph
Emergent Spin Hall phase at a Lifshitz transition from competing orders
竞争秩序，如超导性和铁磁性，对费米液体的影响已经得到了很好的证实。一个全面的理解，这样的竞争，在金属的费米面有一个非平凡的拓扑结构尚未实现。在这里，我们在一个原型系统中解决这个问题：2D Rashba半金属。我们发现，占主导地位的超导电性与Rashba自旋轨道相互作用（SOI）的相互作用，形成了一种新的内禀反常霍尔效应（AHE）与Bogoliubov-de Gennes（BdG）准粒子的无隙边缘状态。在巡游铁磁体的情况下，内禀AHE产生于能带结构中的Berry曲率效应。这种现象是强大的，即使次主导铁磁性显着改变配对对称性的性质。一个新兴的自旋霍尔相位涉及费米面拓扑结构的变化被发现伴随着这种Lifshitz量子相变。我们证明了共存的原始和新颖的AHE在弱无序的存在。我们提供了一个比较我们的结果与实验上的二维电子气在氧化物异质界面，以及作出一些可检验的预测。
2014-11-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
