Electrically tuned magnetic order and magnetoresistance in a topological insulator
拓扑绝缘体（TI）的类狄拉克表面态受到时间反演对称性（TRS）的保护，并表现出许多新颖的性质。将磁性引入TI，打破TRS，预计将产生奇异的拓扑磁电效应。在这种情况下，一个特别有趣的现象是电阻或磁阻（MR）的磁场依赖性。拓扑保护和断裂TRS之间错综复杂的相互作用可能导致高度非常规的MR行为，可以在磁传感和数据存储中找到独特的应用。然而，到目前为止，对TRS自发破裂的TI的MR仍然知之甚少，主要是由于缺乏良好的对照实验。在这项工作中，我们研究了铁磁TI薄膜的磁输运特性的场效应晶体管器件制造。我们观察到一个异常复杂的演变MR时，费米能级（EF）是跨狄拉克点（DP）的栅极电压调谐。特别是，当EF接近DP时，MR往往为正，但在较高能量时变为负。这种趋势是相反的预期从Berry相位图片本地化，但密切相关的门调谐磁秩序。我们发现，潜在的物理是拓扑诱导的弱反定域和磁致负MR之间的竞争。磁序和磁输运的同时电控制有利于未来的TI为基础的自旋电子器件。
2014-09-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Edge proximity-induced magnetoresistance and spin polarization in ferromagnetic gated bilayer graphene nanoribbon
利用Landauer方法研究了具有锯齿形边缘的Normal/Ferromagnetic/Normal双层石墨烯纳米管结的自旋相关相干输运.在更现实的设置中，交换场由沉积在带边缘上的两个铁磁绝缘体条引起，而垂直的电场由顶部门控电极施加。结果表明，对于反平行结构，带隙打开，导致半导体行为，而对于平行结构，能带结构没有带隙。因此，通过改变感应磁化的排列可以实现巨磁阻。在平行配置上施加垂直电场，导致自旋场效应晶体管，其中在狄拉克点周围发生完全自旋极化。为了将我们的结果与单层石墨烯的结果进行比较，我们证明了反射对称性以及宇称守恒在具有锯齿形边缘的双层石墨烯纳米带中失败。
2014-01-09 cond-mat.mes-hall
Carbon nanoelectronics: unzipping tubes into graphene ribbons
我们报道了由部分解链的碳纳米管制成的新型碳纳米结构的输运性质，该碳纳米结构可以被视为管和纳米管的无缝连接。我们发现，石墨烯纳米带在一定的能量范围内作为一个完美的谷过滤器的碳纳米管，具有最大可能的电导。我们的研究结果表明，部分解压缩的碳纳米管是一个磁阻器件，具有非常大的磁阻值。我们探讨了几种结构相结合的纳米管和石墨烯纳米带的性能，证明它们表现为最佳的接触，为彼此的混合石墨烯/纳米管器件的设计开辟了一条新的途径。
2009-04-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Magnetization Characteristic of Ferromagnetic Thin Strip by Measuring Anisotropic Magnetoresistance and Ferromagnetic Resonance
通过测量坡莫合金薄带在面内和离面组态下的各向异性磁阻和铁磁共振，研究了薄带的磁化特性。结果表明，通过改变一定方向的外磁场的强度，磁化矢量既可以在膜面内旋转，也可以在膜面外旋转。磁化特性可以通过考虑退磁和磁各向异性来解释。该方法可用于计算退磁因子、饱和磁矩和磁各向异性。
2013-10-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Exchange magnetic field torques in YIG/Pt bilayers observed by the spin-Hall magnetoresistance
利用自旋霍尔磁阻（SMR）测量了钇铁石榴石薄膜对Pt薄膜自旋积累的有效场力矩。结果，可以电测量铁磁绝缘层的磁化方向。实验的横向和纵向电阻是很好地描述的SMR的理论模型的直接和逆自旋霍尔效应，对于不同的Pt厚度[3，4，8和35 nm]。采用Pt的自旋霍尔角$θ_{SH}=0.08$，得到了Pt的自旋扩散长度（$λ=1.1\pm0.3$ nm）以及自旋混合电导的实部（$G_r=(7\pm3)\times10^{14}Ω^{-1}$ m $^{-2}$）和虚部（$G_i=(5\pm3)\times10^{13}Ω^{-1}$ m $^{-2}$）及其比值（$G_r/G_i=16\pm4$）.
2013-07-01 cond-mat.mes-hall
Topologically protected magnetoresistance by quantum anomalous Hall effect
本研究提出受拓扑陈数保护的反铁磁体系量子反常霍尔效应磁阻模型，通过电场与交换场调控实现QAHI/QSHI/QAHI结及两种自旋构型，得到对尺寸和无序鲁棒的电调控磁阻效应。
2025-09-04 cond-mat.mes-hall
Longitudinal Spin Hall Magnetoresistance from Spin Fluctuations
本文提出纵向自旋霍尔磁电阻（LSMR）效应，揭示其在铁磁体居里温度附近因自旋涨落被临界增强，为电学探测磁系统中增强的自旋涨落提供了新方法。
2025-01-01 cond-mat.mes-hall
Giant Anisotropic Magnetoresistance in a Quantum Anomalous Hall Insulator
当三维（3D）铁磁拓扑绝缘体薄膜在面外磁化时，理想地通过无耗散的一维（1D）手征态发生传导，所述手征态的特征在于量子化的零场霍尔电导。最近实现的这种现象-量子反常霍尔效应-提供了一个概念上的新平台，研究边缘态传输，不同于更广泛研究的整数和分数量子霍尔效应，产生于朗道能级形成。在这种情况下出现了一个重要的问题：这些1D边缘状态如何演变的磁化从面外改变到面内？我们研究这个问题，通过研究场倾斜驱动的交叉从主要边缘状态的运输扩散运输在铬掺杂的（Bi，Sb）2 Te 3薄膜，作为系统从量子反常霍尔绝缘体过渡到一个无间隙，铁磁拓扑绝缘体。交叉体现在一个巨大的，电可调的各向异性磁阻，我们解释使用Landauer-Buttiker形式主义。我们的方法提供了一个强大的手段，量化边缘状态的贡献，运输温度和化学势制度远离完美的量化。
2015-03-12 cond-mat.mes-hall
Electrically Tunable Quasi-Flat Bands, Conductance and Field Effect Transistor in Phosphorene
磷烯是近年来分离得到的一种蜂窝状结构的黑磷。基于紧束缚模型研究了磷烯纳米带的电学性质。一个突出的特点是存在准平坦的边缘带完全脱离散装带。我们探索的准平坦带的出现的机制解析和数值从已知的石墨烯的蜂窝晶格的连续变形的平坦带。准平坦带可以通过施加垂直于带方向的面内电场来控制。电导在临界电场以上被切断，其充当场效应晶体管。临界电场与纳米尺度的宽度成反比。这一结果将为基于磷烯的纳米电子学铺平道路。
2014-04-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
High-Field Magnetoresistance of Organic Semiconductors
有机半导体在高磁场下的磁电场效应是由弱束缚载流子对的单重态和三重态之间的场依赖性混合来描述的，这是由于材料中弱的自旋轨道耦合引起的它们的Landé g因子的微小差异。在这项工作中，我们证实了高场的有机半导体的磁阻的理论模型，特别是二极管的导电聚合物聚（3，4-乙撑二氧噻吩）：聚（苯乙烯磺酸盐）（PEDOT：PSS）在低温下，进行磁阻测量，随着多频连续波电检测磁共振实验。在类似条件下对相同设备进行测量，以独立评估磁场依赖的自旋混合机制，即所谓的Δg机制，其源于自旋轨道耦合引起的电荷载流子g因子的差异。
2018-04-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Near-Zero-Field Spin-Dependent Recombination Current and Electrically Detected Magnetic Resonance from the Si/SiO$_2$ interface
对于金属氧化物半导体（MOS）电子器件（例如Si/SiO $_2$ MOS场效应晶体管（MOSFET））至关重要的电介质界面具有可以用电检测自旋共振技术可视化的陷阱状态，然而，由于缺乏对该现象的一般理论，对这种测量的解释受到阻碍。本文提出了这样一个理论的两个电自旋共振技术，电检测磁共振（EDMR）和最近观察到的近零场磁电阻（NZFMR），通过推广肖克利读取霍尔陷阱辅助复合电流计算通过随机刘维方程。在这个介电界面的自旋混合发生通过超精细相互作用，我们可以处理量子力学或半经典，产生明显的差异，在整个接口的电流。通过分析NZFMR和EDMR的偏压依赖性，我们发现Si/SiO $_2$ MOSFET中的复合在半经典方法中得到了很好的理解。
2020-08-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Magnetic Field-Free Giant Magnetoresistance in a Proximity- and Gate-Induced Graphene Spin Valve
由于其二维性质，石墨烯中的邻近效应和电场效应可以诱导铁磁性和电荷掺杂。利用这些功能，我们提出了一个电气工程自旋阀结合两个磁绝缘体（使用EuO，EuS，或YIG）和三个涂层门。两个顶栅用于消除这些磁体中的重电子掺杂，一个背栅用于利用正常或半金属铁磁体。我们证明，当第二顶栅被调谐到利用绝缘或自旋绝缘态时，EuO和YIG可以在高温下获得巨大的巨磁电阻（GMR）（几倍于68 K和100 K时的$10^5\%$）。这些结果意味着一个杰出的巨磁电阻，是磁性可调，垂直配置（铁磁性与绝缘），和磁场自由。我们的工作可能提供一个可行的路径，一个诱人的磁场自由自旋电子学。
2017-05-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Observation of an unexpected negative magnetoresistance in magnetic Weyl semimetal Co$_3$Sn$_2$S$_2$
时间反演对称性破缺允许与电子拓扑结构相关的一组丰富的磁输运性质。以磁性Weyl半金属Co $_3$ Sn $_2$ S $_2$为研究对象，制备了微带，并在100 K ~ 180 K温度范围内，在磁场$μ_0 H$ ~ 2 T范围内研究了其横向和纵向输运性质.我们建立的磁阻（MR）的存在下，高达1%的强各向异性依赖于投影的$H$的易轴磁化，这超过了所有其他磁阻效应。基于详细的唯象模型，我们将观察到的具有意想不到的各向异性形式的结果归因于磁振子-电子耦合导致的磁振子MR。此外，类似的角度依赖性也被发现在横向电阻率，我们表明，起源于普通霍尔和异常霍尔效应的组合。因此，磁性和拓扑性质的相互作用支配着这个磁性Weyl系统的磁输运特征。
2022-11-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Electrically Tunable Band Gap in Antiferromagnetic Mott Insulator Sr2IrO4
传统半导体材料（如硅）中的电子带隙由材料的晶体结构和化学成分固定。间隙定义了材料的传输和光学性质，并且对于半导体器件如二极管、晶体管和激光器的性能非常重要。调整其值的能力将允许增强未来电子和光学设备的功能和灵活性。最近，在2D材料-电子门控双层石墨烯中实现了电可调带隙[1-3]。在这里，我们演示了实现电可调带隙的3D反铁磁莫特绝缘体Sr 2 IrO 4。使用尖锐的Cu尖端和单晶Sr 2 IrO 4之间的纳米级接触，我们施加一个可变的外部电场高达几MV/m，并证明了连续减少Sr 2 IrO 4的带隙高达16%。我们进一步证明了可逆电阻开关和电可调各向异性磁阻的可行性，这提供了证据之间的电子输运，磁序，和轨道状态在这个5D氧化物的相关性。我们的研究结果表明，在5d过渡金属氧化物中实现带隙工程是一条有希望的道路，可能会为下一代电子器件带来有吸引力的技术解决方案。
2015-02-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Magnetoresistance of vertical Co-graphene-NiFe junctions controlled by charge transfer and proximity-induced spin splitting in graphene
石墨烯被誉为自旋电子学的理想材料，这是由于弱的内在自旋轨道相互作用，这有助于横向自旋输运和其电子性质的可调谐性，包括在石墨烯中诱导磁性的可能性。石墨烯的另一个有前景的应用涉及其在垂直磁阻器件中用作分隔铁磁金属（FM）的间隔物，垂直磁阻器件是广泛用作磁传感器的最突出的一类自旋电子器件。特别是，少层石墨烯被预测为完美的自旋过滤器。在这里，我们表明，石墨烯在这样的设备中的作用（至少在石墨烯和FM之间的外延对齐的情况下）是不同的，并确定由邻近诱导的自旋分裂和电荷转移与相邻的铁磁金属，使石墨烯弱FM电极，而不是自旋过滤器。为此，我们报告的观察磁电阻（MR）在垂直的Co-石墨烯-NiFe结与1至4个石墨烯层分离的铁磁体，并证明，MR符号的层数和它的反转在相对较小的偏置电压的依赖性是一致的自旋输运之间的弱掺杂和不同的自旋极化层的石墨烯。所提出的解释支持的MR符号反转偏置的Co-石墨烯-hBN-NiFe设备中的观察和全面的结构表征。我们的研究结果提出了一种新的架构与电控MR垂直设备。
2017-06-16 cond-mat.mes-hall
Determination of spin-orbit torque efficiencies in heterostructures with in-plane magnetic anisotropy
研究表明，重过渡金属的自旋霍尔效应可以产生足够的自旋-轨道矩，并进一步在相邻的铁磁层中产生电流感生磁化翻转。然而，如果铁磁层具有面内磁各向异性，则探测这种切换现象通常依赖于纳米尺寸的磁性隧道结的隧穿磁阻测量、差分平面霍尔电压测量或克尔成像方法。我们发现，在磁性异质结与自旋霍尔金属，存在电流诱导的面内自旋霍尔有效场和单向磁电阻，将修改其各向异性磁电阻行为。我们还表明，通过分析在这种影响下的各向异性磁电阻的响应，可以直接和电探针的自旋轨道转矩驱动的磁化切换，即使在微米尺寸的设备。这种泵浦-探测方法允许从自旋-轨道扭矩切换事件中有效和直接地确定关键参数，而无需冗长的器件制造过程。
2020-02-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Unconventional Unidirectional Magnetoresistance in vdW Heterostructures
本研究在WTe₂与CGT构成的范德华双层异质结中发现非常规单向磁电阻，可电读出垂直磁各向异性磁体的磁态，结合无外场开关能力为下一代低功耗非易失性存储器件提供新路径。
2024-05-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Theory of spin-polarized current flow through a localized spin triplet state
我们推导了一个描述在$\textit{transverse}$磁场中通过部分极化自旋三重态缺陷的自旋极化电荷流的量子相干特性的公式。我们预测不同的几毫特斯拉直流磁阻签名，确定一个$\textit{single}$自旋三重态中心的字符，并揭示了自旋三重态的零场分裂轴相对于磁接触的极化方向。例如，在4 H-SiC中，单个$(hh)$、$(kk)$、$(hk)$和$(kh)$双空位都是不同的。自旋极化电流有效地极化自旋，潜在地电初始化基于自旋三重态的量子位。
2021-12-29 cond-mat.mes-hall
Electrical detection of magnetization reversal without auxiliary magnets
基于各向异性磁阻的第一代磁性随机存取存储器需要磁场来进行写入和读取。现代的全电读/写存储器使用非相对论自旋输运将存储磁性层与参考铁磁体连接。最近的研究集中在不需要参考铁磁体的相对论自旋力矩对磁矩的电操纵上。在这里，我们报告的观测对应的磁阻效应，在这样一个相对论系统，使我们能够电气检测的符号磁化没有辅助磁场或铁磁体。我们观察到的效果在一个几何形状中，其中的单轴（Ga，Mn）As外延层的磁化设置为平行或反平行的电流诱导的非平衡自旋极化的载流子。在我们的结构中，当电流密度为$10^6$ A cm $^{-2}$时，线性电流磁电阻达到0.2%.
2015-06-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
A Double Quantum Dot Spin Valve
自旋电子学中最基本和长期的目标是电调谐高效的自旋注入器和检测器，优选地与纳米级电子器件兼容。在这里，我们证明了所有这些点使用半导体量子点（QD），单独自旋极化的铁磁分裂栅（FSG）。作为原理的证明，我们制造了一个双量子点自旋阀组成的两个弱耦合的半导体量子点在InAs纳米线（NW），每个独立的FSG，可以被磁化平行或反平行。在零外磁场下的隧穿磁电阻（TMR）实验中，我们发现两种反平行结构的自旋阀电导大大降低，量子点极化为$\sim 27\%$ .通过小的外部场和优化的栅极电压可以显著改善TMR，这导致在$+80\%$和$-90\%$之间的连续电可调谐的TMR。一个简单的模型定量再现了我们的所有研究结果，表明门可调量子点极化的$\pm 80\%$。这种通用的自旋极化量子点适用于各种应用，例如在各种纳米电子学实验中的自旋投影和相关实验。
2019-12-04 cond-mat.mes-hall
Electronic transport through a graphene-based ferromagnetic/normal/ferromagnetic junction
利用Landauer-Büttiker公式和非平衡格林函数技术研究了石墨烯基铁磁/正常/铁磁结中的电子输运.结果表明，对于锯齿形边缘的情况，对于平行结构，电导总是大于$e^{2}/h$，而对于反平行结构，由于带选择规则，电导变为零。因此，当费米能位于狄拉克点附近时，磁电阻（MR）的值为100%。此外，选择较窄的石墨烯带可以获得较宽的100%MR平台，并且中心石墨烯区域的长度变化不影响100%MR平台。尽管无序会降低MR平台，但即使在大无序强度的情况下，平台值仍可以保持约50%。此外，当左右引线的磁化具有相对角度时，电导作为角度的余弦函数而变化。更重要的是，对于扶手椅边缘的情况下，MR通常是小的。因此，使用锯齿形边缘石墨烯带更有利于制备石墨烯基自旋阀器件。
2010-02-19 cond-mat.mes-hall
Electrical spin manipulation in graphene nanostructures
我们提出了一种机制，以驱动单重态-三重态自旋跃迁电，在一个广泛的类的石墨烯纳米结构，目前对间隙零模式，本地化在相对的亚晶格。实例是具有短锯齿形边缘的矩形纳米石墨烯、具有拓扑间隙状态的扶手椅带异质结和具有sp $^3$官能化的石墨烯岛。零模的杂化和库仑排斥之间的相互作用导致有利于单重态基态的对称交换相互作用。向石墨烯纳米结构施加离面电场产生额外的Rashba自旋轨道耦合，这导致混合$S=0$和$S=1$流形的反对称交换相互作用。我们表明，调制的时间无论是离面电场或所施加的磁场允许进行电驱动的自旋共振在一个系统中具有很长的自旋弛豫时间。
2017-12-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Magnetoresistance and spintronic anisotropy induced by spin excitations along molecular spin chains
电子操纵纳米物体（如原子或分子）的量子特性通常使用扫描隧道显微镜和横向结来完成。在这些模型装置中很好地建立了所得的纳米传输路径。社会应用需要将这些知识转移到嵌入垂直固态结中的纳米物体上，由于铁磁电极和高质量的界面，这可以有利地利用自旋电子学来解决这些量子特性。这里的挑战是确定设备的有效的，掩埋的纳米传输路径，并通过将设备面积从宏观缩小到纳米尺度，同时保持异质结构的高结构/化学质量，从而使这些纳米物体在该路径中电学地参与。我们开发了一种低技术，抗蚀剂和无溶剂的技术工艺，可以从整个原位生长的异质结构中制作纳米柱器件，并使用它来研究两个Fe和Co铁磁电极之间的磁输运穿过功能磁性CoPc分子层。我们观察到如何跨CoPc分子自旋链自旋翻转运输促进特定的磁阻效应，并通过自旋电子各向异性改变纳米结的磁性。在这个过程中，我们确定了三个磁性单元沿有效的纳米输运路径由于磁输运的宏观自旋模型。我们的工作优雅地连接到目前为止松散相关的概念自旋翻转光谱，磁交换偏置和磁输运由于分子自旋链，在一个固态设备。我们特别测量了Fe层的掩埋原子和与CoPc层接触形成所谓的“自旋界面”的那些原子之间的磁去耦的5.9meV能量阈值。这提供了第一次深入了解这个有前途的低功耗信息编码单元的实验能量学。
2019-11-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Giant anisotropic magnetoresistance in few-layer α-RuCl3 tunnel junctions
本研究通过少层α-RuCl3隧道结的角度依赖TMR测量，发现高达2500%的巨各向异性磁电阻，揭示了低温单斜相和增强的锯齿形反铁磁序，为量子自旋液体的电探测奠定基础。
2024-07-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Metal-terminated Graphene Nanoribbons
采用第一性原理计算研究了金属封端的锯齿形石墨烯纳米带（M-ZGNRs）的结构、电子和磁性。研究了两类金属末端：（1）3d-过渡金属（TM）Fe、Co和Ni;（2）贵金属（NM）Cu、Ag和Au。所有的系统都有自旋极化的边缘状态与反铁磁（AFM）之间的两个边缘，除了Co-ZGNRs和Ni-ZGNRs表现出可忽略不计的小能量差与给定的带宽度的AFM和铁磁状态之间的顺序。在AFM状态下，TM终端将半导体ZGNR转换为金属ZGNR，而带隙保持在具有NM终端的ZGNR中。具有TM终端的M-ZGNRs的铁磁态在费米能处显示出高度的自旋极化。我们预测一个大的磁阻在Fe-ZGNR结低，均匀的磁开关场。
2010-11-29 cond-mat.mes-hall
Hidden low-temperature magnetic order revealed through magnetotransport in monolayer CrSBr
本研究通过磁输运测量在原子级薄 CrSBr 中实现了静电和磁性控制，揭示了多层中的巨大负磁阻和单层中由缺陷铁磁有序引起的隐藏低温磁相变，并证明该磁阻可由静电栅极调控。
2021-06-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Magnetoresistence engineering and singlet/triplet switching in InAs nanowire quantum dots with ferromagnetic sidegates
我们提出了磁电阻（MR）的实验上的InAs纳米线量子点设备与两个铁磁侧栅（FSG）在一个分裂的栅极几何形状。可以使用FSG和背栅将线段电调谐到单点或双点状态。在这两个制度中，我们发现一个强大的MR和高达25%的急剧MR开关在该领域的FSG的磁化被反转的外部场。磁共振和磁共振开关的符号和幅度都可以通过FSG进行电调谐。在双点制度接近夹断，我们发现{ \it两}急剧转变的电导，让人想起隧道MR（TMR）之间的两个铁磁接触，一个过渡接近零，一个在FSG开关领域。这些令人惊讶的丰富特性，我们解释在几个简单的共振隧穿模型。例如，类TMR MR可以被理解为单重态和三重态双点态之间的杂散场控制的跃迁。这种局部磁场是设计新的物质状态的各种提议中的关键要素，并且可以用于测试基于电子自旋的贝尔不等式。
2016-08-25 cond-mat.mes-hall
Voltage control of magnetocrystalline anisotropy in ferromagnetic - semiconductor/piezoelectric hybrid structures
我们展示了动态电压控制的磁各向异性的（Ga，Mn）As器件键合到压电换能器。单轴应变的应用导致通过测量纵向和横向各向异性磁阻系数检测到的磁易轴的大的重新取向。平均场动力学交换模型的基础上的计算（Ga，Mn）As的测量效果提供微观的理解。电诱导磁化切换和非常规的各向异性磁电阻的晶体组件的检测，说明了通用的压电电压控制，以提供新的设备功能，并在稀磁半导体的微磁和磁输运现象的研究。
2008-01-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Tuning effective hyperfine fields in PEDOT:PSS thin films by doping
使用电检测的磁共振光谱，我们表明，掺杂的导电聚合物聚（3，4-乙撑二氧噻吩）：聚（苯乙烯磺酸盐）（PEDOT：PSS）与乙二醇允许通过运动变窄的有效的局部载流子超精细场的控制。这些结果表明，有机半导体的掺杂可以使依赖于超精细场的宏观材料性质的调谐，如磁电阻，磁光响应和自旋扩散。
2018-04-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Magnetoresistive detection of perpendicular switching in a magnetic insulator
本文利用 TbIG|Cu|TbCo 异质结构中的磁阻效应，实现了对绝缘亚铁磁体 TbIG 垂直磁化翻转的电学读出，并证明其机制源于 TbIG|Cu 界面的自旋相关电子散射，为绝缘自旋电子器件开辟了新途径。
2023-11-13 cond-mat.mes-hall
Edge state transport through disordered graphene nanoribbons in the quantum Hall regime
石墨烯纳米带中存在强无序在高电荷密度下产生低迁移率扩散传输，而在低密度下发生传输间隙。在这里，我们调查的纵向和横向的磁阻窄（60 nm）纳米取向在六端霍尔酒吧的几何形状。在B= 11 T时，在$σ_{xy}=\pm2e^2/h$、$\pm6e^2/h$和$\pm10e^2/h$处出现量子霍尔平台，其朗道能级间距大于朗道能级展宽。有趣的是，当零能量朗道能级出现在电荷中性点时，量子霍尔机制中的输运能隙并没有消失，这意味着它不能起源于横向限制能隙。在高电荷密度，纵向和霍尔电阻表现出可再现的波动，这是最明显的霍尔平台之间的过渡区。偏置相关的测量强烈表明，这些波动可以归因于无序带中的相位相干散射。
2012-08-31 cond-mat.mes-hall
Electrical control of the Zeeman spin splitting in two-dimensional hole systems
具有强自旋轨道耦合的半导体空穴允许全电自旋控制，具有从自旋电子学到量子计算的广泛应用。利用GaAs量子阱中的二维空穴系统，我们证明了一种通过改变空穴波矢$k$来电控制塞曼分裂的新机制。我们发现平面内$g-$因子$g_{\parallel}(k)$增强了三倍。我们介绍了一种新的方法，用于量化的塞曼分裂的磁阻测量，因为传统的倾斜场的方法失败的二维系统具有较强的自旋轨道耦合。最后，我们证明了在低磁场下，Rashba自旋轨道相互作用抑制了面内塞曼相互作用。用电场控制塞曼分裂的能力为未来基于量子自旋的设备开辟了新的可能性，操纵非阿贝尔几何相位，并在$p-$型超导体系统中实现Majorana系统。
2018-06-28 cond-mat.mes-hall
Exchange interaction of magnetic impurities in biased bilayer phosphorene nanoribbon
研究了垂直电场作用下锯齿形双层磷烯纳米带（ZBLPNR）中的交换作用。我们评估的空间和电场依赖性的静态自旋磁化率在真实空间中的各种配置的磁性杂质在零温度。还得到了ZBLPNR在栅压作用下的电子性质。与其他二维材料如石墨烯和硅烯相比，ZBLPNR在费米能级处具有两个几乎简并的准平坦边缘模，与体态隔离。研究了带宽和垂直电场对ZBLPNR带隙的调制。由于费米能级上准平带的存在，在没有电场的情况下，可以看到RKKY相互作用的尖峰。如图所示，可以通过使用RKKY相互作用来探索ZBLPNR中这些准平坦边缘模式的特征。当两个杂质位于ZBLPNR内时，在大偏压下，RKKY振荡出现拍频模式。电调谐RKKY耦合的ZBLPNR预计将有重要的后果偏置ZBLPNR的自旋电子学应用。
2018-08-08 cond-mat.mes-hall
Spin-Dependent Capture Mechanism for Magnetic Field Effects on Interface Recombination Current in Semiconductor Devices
本文提出一种基于Shockley-Read-Hall理论扩展的自旋依赖俘获机制，解释半导体器件界面复合电流中的磁场效应，为EDMR和NZFMR技术提供理论支撑。
2023-11-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
RF amplification property of the MgO-based magnetic tunnel junction using field-induced ferromagnetic resonance
研究了射频外磁场感应铁磁共振驱动的隧道磁阻器件的射频电压放大特性。该器件由磁性隧道结（MTJ）和电隔离共面波导组成。施加到波导的输入RF电压可以激发自由层磁化中的谐振动力学，导致在DC偏置电流下产生输出RF电压。系统地研究了射频电压增益与静态外部磁场强度强度和角度的关系。文中还讨论了提高增益因子的设计原则。
2013-07-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Large enhancement of spin-flip scattering efficiency at Y3Fe5O12/Pt interfaces due to vertical confinement
本文研究YIG/Pt界面电流驱动非平衡磁振子引发的非线性磁阻，发现亚热磁振子主导自旋翻转散射，YIG厚度从100 nm减至10 nm使自旋电导gs增大30倍，磁场指数抑制磁振子产生效率，表明器件小型化可大幅增强电驱动磁振子效应。
2024-12-26 cond-mat.mes-hall
Weak Localization and Antilocalization in Topological Insulator Thin Films with Coherent Bulk-Surface Coupling
我们评估量子校正导电性的三维（3D）拓扑绝缘体（TI）的电选通薄膜。我们推导出低场磁电阻作为体掺杂和体表面隧穿率的函数的近似解析表达式。我们的研究结果揭示了弱局部化和弱反局部化的参数制度，并包括扩散Weyl半金属作为一种特殊情况。
2012-07-24 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Encoding information onto the charge and spin state of a paramagnetic atom using MgO tunnelling spintronics
Institut de Physique et Chimie des Matériaux de Strasbourg, UMR 7504 CNRS, Université de Strasbourg（斯特拉斯堡材料与化学物理研究所，CNRS联合研究单位7504，斯特拉斯堡大学）；Institut Jean Lamour UMR 7198 CNRS Université de Lorraine（让·拉默尔研究所，CNRS联合研究单位7198，洛林大学）；Institut de Chimie UMR 7177 CNRS Université de Strasbourg（化学研究所，CNRS联合研究单位7177，斯特拉斯堡大学）
利用MgO隧道自旋电子学在磁性隧道结中编码信息到电荷和自旋状态，实现量子输运和自旋阻塞效应，展示了一种可行的工业实现路径。
2025-03-14 cond-mat.mes-hall
Probing magnetism in 2D van der Waals crystalline insulators via electron tunneling
磁性绝缘体是下一代自旋电子学和拓扑器件的关键资源。层状金属卤化物家族有望成为绝缘多铁性、自旋液体和铁磁体，但需要新的表征方法来释放它们的潜力。在这里，我们报告隧穿作为温度和施加的磁场的函数通过层状磁性绝缘体CrI3。我们电学上探测到了磁基态和层间耦合，并观察到了场致变磁转变。双层、三层和四层CrI3势垒的变磁转变导致磁阻分别为95%、300%和550%。我们进一步测量我们的结的非弹性隧穿谱，揭示了丰富的光谱集体磁激发（磁振子）CrI3。我们的研究结果建立了垂直隧穿作为一个多功能的探针磁性原子薄绝缘体。
2018-01-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Spin-Polarized Magnetic Metal Electrodes for Magnetic Tunnel Junctions
School of Materials Science and Engineering, Beihang University（北京航空航天大学材料科学与工程学院）；State Key Laboratory of Tropic Ocean Engineering Materials and Materials Evaluation, Beihang University（热带海洋工程材料与材料评价国家重点实验室，北京航空航天大学）；The Analysis & Testing Center, Beihang University（北京航空航天大学分析测试中心）
本文从磁有序视角审视磁性隧道结电极材料，比较铁磁体、反铁磁体和交变磁体的隧穿极化机制，提出有效极化是动量、轨道、对称性和界面分辨的输运性质，并强调将非常规自旋极化转化为实用隧穿功能。
2026-09-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Interfacial Magnetotransport in a NiI$_2$/Graphene Heterostructure
University of Illinois Urbana-Champaign（伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校）
通过石墨烯层中的磁输运测量，非侵入式探测绝缘螺旋反铁磁体NiI₂的磁态相关界面行为，发现一阶纵向磁阻在面内磁场下出现大的各向异性低场峰，并在多铁转变温度以上消失。
2026-06-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
