Noise and dissipation in magnetoelectronic nanostructures
利用磁电子电路理论研究了磁性纳米结构中的耦合电流和磁化噪声。自旋电流的波动,这取决于磁配置,被发现是一个重要的来源磁化噪声和阻尼在薄层系统。自旋阀中增强的磁化涨落可以通过它们对电阻噪声的影响来直接测量。
2009-02-22 cond-mat.mes-hall
Stress Engineering of Thermal Fluctuation of Magnetization and Noise Spectra in Low Barrier Nanomagnets Used as Analog and Binary Stochastic Neurons
本文研究低势垒纳米磁体中的磁化热涨落,提出通过施加单轴应力将二进制随机神经元重构为模拟随机神经元,并实现噪声谱的调控,具有信号处理应用前景。
2024-07-22 cond-mat.mes-hall
Current-induced noise and damping in non-uniform ferromagnets
在存在磁化方向的空间变化的情况下,电流噪声引起波动的自旋转移转矩,其增加铁磁序参量的波动。根据涨落耗散定理,平衡涨落与非均匀铁磁体中的磁化阻尼有关,磁化阻尼在非均匀铁磁体中具有非局域张量结构。在偏置铁磁体中,散粒噪声在低温下可以成为磁化噪声的主要贡献。考虑自旋螺旋作为一个简单的例子,我们表明,电流感生的噪声和阻尼是显着的。
2008-03-14 cond-mat.mes-hall
Efficient Magnetization Reversal with Noisy Currents
我们提出利用电子噪声加速自旋阀中铁磁序参量的反转。通过求解随机运动方程,我们表明,电流感应磁化开关时间大大减少了一个适度的外部产生的电流(电压)噪声水平。这也导致开关过程的功耗显著降低。
2005-11-14 cond-mat.mes-hall
Thermal noise effects on the magnetization switching of a ferromagnetic anomalous Josephson junction
讨论了热噪声对具有自旋轨道耦合和面外磁化的横向铁磁约瑟夫森结磁响应的影响。铁磁层中的磁矩的方向可以通过使用受控电流脉冲来反转。这种现象是由于耦合流动的充电电流和铁磁体的磁化的磁电效应。我们研究了磁化反转效应与铁磁体的内禀参数,如吉尔伯特阻尼和自旋轨道耦合强度的关系。我们估计的磁化反转时间,并找到快速开关的参数的最佳值。以提高工作温度为目的,我们研究了热涨落对平均稳态磁化强度的影响,并找到了使系统对噪声更具鲁棒性的条件。
2020-10-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Quantum magnetization fluctuations via spin shot noise
最近的测量电流驱动的自旋阀证明偏离半经典预测的磁化波动。我们认为这种偏离的根源是自旋散粒噪声。在此基础上,我们的理论预测,磁化波动不对称增加偏置结电流方向无关。在低温下,波动与偏置成比例,但是对于相反的电流方向以不同的速率。量子效应甚至在更高的温度下控制波动。我们的结果与最近的实验结果半定量一致,并与自旋转移矩的半经典理论相矛盾。
2018-12-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Shot noise in charge and magnetization currents of a quantum ring
研究了在电子相互作用下,量子环中的散粒噪声。两个性质不同的噪声相关性,具有明显不同的行为,确定和研究在很大的参数范围。总电流中的噪声是由于电子电荷的离散性,并且由于电子相互作用而可以变成超泊松。磁化电流中的噪声对相互作用相对不敏感,但如果假设角态的布居数反转,则可以大大增强。用蒙特卡罗模拟研究了特征时间尺度。
2004-12-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Deconstructing Magnetization Noise: Degeneracies, Phases, and Mobile Fractionalized Excitations in Tetris Artificial Spin Ice
本研究结合超灵敏光学探测与蒙特卡洛模拟,在tetris人工自旋冰中发现分数化磁激发的新兴相区,其可沿准一维自旋链无能耗地独立扩散。
2023-11-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Magnetization Noise Induced Collapse and Revival of Rabi Oscillations in circuit QED
我们使用一个准哈密顿形式来描述电路QED量子比特的耗散动力学,它是由几个起伏的两个能级系统的1/f噪声功率谱的影响。量子比特与谐振腔的相互作用由Jaynes Cummings模型描述。我们认为,在这样的量子比特谐振器系统中的纯退相噪声的存在下,也将通过波动偶极耦合项诱导能量弛豫机制。耦合的这种随机调制被认为导致丰富的物理行为。对于非马尔可夫噪声,耦合可以恶化或减轻退相干取决于初始条件。磁化噪声导致行为类似于拉比振荡的崩溃和复苏。对于广泛分布的噪声耦合,这些振荡的频率取决于平均噪声强度。我们半解析地描述了这种行为,并发现它是独立的波动的数量。这一现象可作为噪声特性的现场探测器。
2012-11-18 cond-mat.mes-hall quant-ph
A cluster model with random anisotropy for hysteresis jumps in CeNi$_{1-x}$Cu$_{x}$ alloys
一些铈化合物在非常低的温度下表现出磁滞循环,在磁化强度中具有尖锐的宏观跳跃。这种效应归因于在其中各向异性与所施加的磁场竞争的簇的形成。在这里,我们提出了一个简单的模型,其中的晶格铁磁耦合自旋分离在集群的随机大小和随机各向异性。在这个模型中,我们得到的滞后周期呈现跳跃的行为,以类似的方式,实验的,并消失时,增加温度。结果是在很低的温度下在CeNi $_{1-x}$ Cu $_{x}$和这些实验结果的比较测量的滞后循环,可以区分的相对重要性的机制驱动的热演化的周期。
2009-05-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Detection of picosecond magnetization dynamics of 50 nm magnetic dots down to the single dot regime
我们报告了一个全光时域检测皮秒磁化动力学阵列的50 nm Ni80Fe20(坡莫合金)点下降到单纳米点制度。在单个纳米点区域中,动力学揭示了一个与50 nm点的边缘模式相对应的主导共振模式,其阻尼略高于未图案化的薄膜的阻尼。随着阵列面密度的增加,由于纳米点之间的静磁相互作用的增加,进动频率和阻尼显着增加,并且在50 nm的边到边间隔处观察到模式分裂和表观阻尼的突然跳跃。
2011-11-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Broadband spectroscopy of thermodynamic magnetization fluctuations through a ferromagnetic spin-reorientation transition
我们使用扫描光学磁强计研究宽带频谱的自发磁化波动,或“磁化噪声”,在一个原型的铁磁薄膜,可以顺利地通过自旋重取向转变(SRT)调谐。SRT是通过梯度Ar $^+$辐照,从垂直于面内方向横向改变跨Pt/Co/Pt三层的磁各向异性来实现的。在表现出垂直各向异性的区域中,磁化噪声的功率谱$S(ν)$在从1~kHz到1~MHz的频率$ν$上表现出非常稳健的$ν^{-3/2}$幂律。然而,当穿过SRT区域时,$S(ν)$谱发展出逐渐增加的临界频率$ν_0$,低于该临界频率时,噪声功率在谱上是平坦的,这表明磁化波动的低频截止不断发展。的磁化噪声强烈依赖于所施加的平面内和平面外的磁场,揭示了局部各向异性,也是一个场诱导出现的波动,否则稳定的铁磁薄膜。最后,我们证明了高阶的干扰子可以从噪声中计算出来。这些结果突出了宽带光谱的热力学波动作为一个强大的工具来表征热能和磁能尺度之间的相互作用,并作为一种手段,表征铁磁体的相变。
2018-03-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Charge pumping and the colored thermal voltage noise in spin valves
由移动磁化引起的自旋泵浦在自旋阀上产生电压。磁化的热波动表现为在铁磁共振频率和/或零频率处具有吸收线的增加的热电压噪声。该效应取决于磁化配置,并且可以与约翰逊-奈奎斯特热噪声具有相同的数量级。色电压噪声的测量是一种替代铁磁共振实验的纳米尺度铁磁电路。
2009-04-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Quantum Dynamics of a Nanomagnet driven by Spin-Polarized Current
纳米磁体的磁化动力学的量子理论是每个电子自旋与磁化的宏观自旋状态的散射序列,导致每次遇到与电子的每个外出状态相关联的磁化反冲状态的概率分布。自旋转移力矩的经典结果和波动引起的量子磁化噪声和可追溯到电流噪声的附加噪声。
2011-06-13 cond-mat.mes-hall quant-ph
Spin-Transfer Torque Magnetization Reversal in Uniaxial Nanomagnets with Thermal Noise
我们考虑的一般Landau-Lifshitz-Gilbert(LLG)动力学理论的磁化开关率的薄膜单轴磁体受到自旋扭矩效应和热涨落(热噪声)。在讨论了各种动力学制度的切换现象,我们提出了分析结果的平均切换时间的行为。我们的方法,明确解决的第一个通道时间问题的基础上,允许一个简单的分析热辅助,低自旋扭矩,切换渐近的薄膜磁体。为了验证我们的理论,我们已经开发了一个有效的基于GPU的微磁代码来模拟随机LLG动态到毫秒的时间尺度。我们探讨了自旋电流和单轴各向异性轴之间的几何倾斜对热辅助动力学的影响。我们发现,即使在轴对称的情况下,开关时间可以在功能上描述的形式几乎相同的共线的情况下。我们进一步验证,渐近行为达到相当缓慢,从而量化的交叉制度的热噪声的作用,连接确定性的热辅助磁化反转。
2012-11-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
An Ising-Glauber Spin Cluster Model for Temperature Dependent Magnetization Noise in SQUIDs
相互作用的二能级系统(TLS)的集群,可能是由于在金属-绝缘体界面的$F^+$中心,被证明是自洽导致$1/f^{α}$磁化噪声SQUID。通过引入相关函数的计算方法,在不对涨落率分布作任何先验假设的情况下,说明了为什么磁通噪声与$α\lesssim 1$的温度关系很弱,而电感噪声与温度关系很大,尽管产生这两种谱的机理是相同的。虽然铁磁- RKKY和短程相互作用(SRI)都导致了实验中观察到的强磁通-电感-噪声互相关,但SRI的磁通噪声随温度变化很大。因此,TLS的时间反演对称性不太可能被介导相同绝缘体材料的纳米颗粒和薄膜中的表面铁磁性的相同机制破坏。
2014-03-12 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech