Experimental demonstration of acoustic wave induced magnetization switching of dipole coupled magnetostrictive nanomagnets for ultralow power computing
我们报告纳米磁开关声波（AW）发射的叉指电极，调制的应力各向异性的椭圆形钴纳米磁致伸缩磁体（340 nm × 270 nm × 12 nm）划定的128度Y切割锂的钛酸盐。偶极耦合的纳米磁体对处于单畴状态，并且最初沿着椭圆的长轴磁化，其中它们的磁化彼此平行。具有较低形状各向异性的纳米磁体的磁化在声波传播时发生逆转。此后，这些纳米磁体的磁化保持在反转状态，并表现出非易失性。这将执行“NOT”操作。声波在偶极耦合纳米磁体中引起的磁状态反转的这种证明实现了“非”门操作，这可能导致开发极其节能的纳米磁性逻辑。此外，由于不存在与纳米磁体的单独接触，制造复杂性大大降低，导致较低的能量耗散
2016-06-03 cond-mat.mes-hall
Spin-charge transport driven by magnetization dynamics on disordered surface of doped topological insulators
利用格林函数方法，研究了掺杂三维拓扑绝缘体/磁性绝缘体结无序表面上的自旋、电荷产生和电子输运.我们发现掺杂拓扑绝缘体的无序表面上的自旋杂质散射不仅由局域磁化动力学引起，而且由非局域磁化动力学引起。我们还澄清了自旋电流以及电荷密度诱导的空间非均匀磁化动力学，和自旋电流扩散传播的无序表面上。利用这些结果，我们讨论了自旋和自旋流在表面产生前后的局域和非局域自旋力矩，并提供了一个检测自旋流的方法。
2015-05-01 cond-mat.mes-hall
Magnetization reversal of dipolar coupled nanomagnets studied by two-dimensional electron gas based micro-Hall magnetometry
我们在这里报告的结果二维电子气为基础的微霍尔磁强计测量和微磁模拟的偶极耦合纳米磁体的Ni80Fe20安排在一个双环状的几何形状。我们观察到，虽然磁力显微镜图像表现出单畴一样的纳米结构的磁性状态，其反转过程可能会经历复杂的行为。这种反转行为的细节被观察到的具体功能，在微霍尔磁力数据比较以及与微磁模拟数据。
2019-12-31 cond-mat.mes-hall
Theory of spin pumping through an interacting quantum dot tunnel coupled to a ferromagnet with time-dependent magnetization
我们研究了两种从铁磁体通过相互作用的量子点到正常铅的自旋泵浦方案，这利用了随时间改变铁磁体磁化强度的可能性，无论是其幅度还是其方向。为了这个目的，我们扩展了一个图形的实时抽运技术的情况下，其中的铅的属性是时间依赖的。在第一种方案中，时间相关的磁化幅度与量子点的时间相关的能级位置相结合，以建立电荷和自旋电流。第二种方案使用铁磁体的磁化方向的均匀旋转来产生没有电荷电流的纯自旋电流。我们讨论了相互作用引起的交换场对泵浦特性的影响。
2013-05-15 cond-mat.mes-hall
Coupled dynamics of magnetizations in spin-Hall oscillators via spin current injection
最近提出了一种用于模式识别等实际应用的自旋力矩振荡器（STO）阵列，其中多个STO由一个共同的非磁体连接。在这种结构中，除了在以前的作品中提出的电和/或磁相互作用，STO自发地耦合到彼此通过的连接器，由于自旋电流的注入。通过数值求解自旋霍尔效应驱动的三个STO系统的Landau-Lifshitz-Gilbert方程，发现通过调节电流密度和适当的振子间距，可以实现STO的同相和反相同步.
2019-01-23 cond-mat.mes-hall
Cotunneling through a quantum dot coupled to ferromagnetic leads with noncollinear magnetizations
利用二阶微扰理论，在共隧穿机制下，对量子点中自旋相关的电子输运进行了理论分析。该系统由具有任意库仑关联参数$U$的杂质Anderson哈密顿量描述。它被假定为点能级本质上是自旋分裂由于一个有效的分子场施加的磁性基板。该点耦合到两个铁磁引线，其磁矩不共线。电流的角度依赖性，隧道磁电阻，微分电导和讨论。同时还讨论了共隧穿带隙随磁矩夹角和点能级分裂的演化。
2005-05-18 cond-mat.mes-hall
Uniform magnetization dynamics of a submicron ferromagnetic coin driven by the spin-orbit coupled spin torque
提出了一种在电场脉冲驱动下具有Rashba自旋轨道相互作用（SOI）的铁磁体/杂质半导体混合结构的磁化动力学模型。由于SOI的存在，由外加场激发的电流是自旋极化的，因此它通过s-d交换耦合在铁磁层中引起磁化旋转。磁化动力学依赖于电脉冲的形状和幅度进行了分析的参数的现实值。我们发现，它是类似的阻尼非线性振荡器的动力学与时间相关的频率成正比的平方根所施加的电场。研究了椭圆形磁性元件的磁化翻转特性随外加磁场大小和方向的变化规律。
2017-06-21 cond-mat.mes-hall
Light-induced valley currents and magnetization in graphene rings
研究了介观石墨烯环在皮秒脉冲激励下的非平衡动力学行为。我们预测电荷极化，电流和轨道磁化的超快积累。应用这里确定的光脉冲，在由固定的磁通量穿过的石墨烯环中产生非平衡谷电流。我们预测一个有限的石墨烯环的磁化，即使为消失的充电电流;磁化出现由于光诱导的差异的谷人口。
2009-10-10 cond-mat.mes-hall
Current-induced magnetization control in dipolar-coupled nanomagnet pairs and artificial spin ice
ETH Zurich（苏黎世联邦理工学院）；PSI Center for Neutron and Muon Sciences（保罗谢尔研究所中子与μ子科学中心）；University of Salamanca（萨拉曼卡大学）；Universidad de Salamanca（萨拉曼卡大学）
研究通过电流诱导自旋轨道扭矩控制纳米磁体磁化方向，揭示电流方向与磁体取向关系对切换阈值的影响，为可编程磁控提供新方法。
2026-01-23 cond-mat.mes-hall
Spin and charge pumping in magnetic tunnel junctions with precessing magnetization: A nonequilibrium Green function approach
我们研究了自旋和电荷电流的旋进磁化的单个铁磁层内的F |I| N或F |I| F（F-铁磁体; I-绝缘体; N-正常金属）纳米级厚度的多层膜连接到两个正常的金属电极，它们之间没有施加偏置电压。我们以简单的一维模型（由一个旋进自旋和一个势垒组成的“样品”）和真实的三维器件为研究对象。在旋转的参考系中，磁化似乎是静态的，这些结被映射到一个四端直流电路，其有效的半金属铁磁电极偏置的频率$\hbar ω/e$的微波辐射驱动磁化旋进的铁磁共振（FMR）条件。我们发现，F |I| F结中的泵浦自旋电流，隧道势垒后面减少，并在相反的方向上增加，被过滤成电荷电流的第二$F$层产生直流泵浦电压的顺序$\sim 1$ $μ$ V（在FMR频率$\sim 10$ GHz）在开路。在F |I| N器件中，由于在泵浦的旋转帧图像中连接四个电极的传输系数中的势垒引起的不对称性，几个数量级的较小的充电电流和相应的直流电压伴随着泵浦的自旋电流出现。
2009-04-14 cond-mat.mes-hall
Phase dynamics of oscillating magnetizations coupled via spin pumping
本文发展了一种同时求解两个铁磁体中磁化强度的运动方程和自旋抽运诱导自旋输运方程的理论方法。在此基础上，研究了自激振荡状态下磁化强度的耦合运动。发现自旋抽运引起了磁化强度的同相同步，并使其绕易磁化轴振荡。另一方面，对于围绕难磁化轴的面外自振荡，自旋泵浦导致在小电流区域中的同相同步，而在大电流区域中激发反相同步。相位方程的基础上的分析理论表明，在稳定状态下的磁化之间的相位差取决于振荡方向，顺时针或逆时针方向的磁化。
2018-05-07 cond-mat.mes-hall nlin.AO
Kondo effect in quantum dots coupled to ferromagnetic leads with noncollinear magnetizations
利用非平衡格林函数方法计算了近藤机制下量子点中自旋相关的电子输运。该点由安德森哈密顿量描述，并且对称或非对称地耦合到铁磁引线，其磁矩是非共线的。结果表明，微分电导中零偏Kondo反常的分裂随磁化方向夹角的增大而单调减小，对于反平行组态，对称情况下零偏Kondo反常的分裂消失，而非对称情况下零偏Kondo反常的分裂有限.
2005-11-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.other
Hydrodynamic theory of coupled current and magnetization dynamics in spin-textured ferromagnets
发展了金属铁磁体中共线自旋流与磁化动力学耦合的流体力学理论。集体自旋密度通过U（1）Berry相规范场耦合到自旋电流，该规范场由磁化的局部织构和动力学确定。我们确定唯象的耗散修正的运动方程的电子电流，其中包括一个耗散的自旋动力学所产生的磁化动力学和磁纹理相关的电阻率张量。磁性织构上的相互耗散、绝热自旋力矩遵循Onsager原理。我们调查的热涨落的影响，发现电子动力学有助于非本地吉尔伯特阻尼张量的Landau-Lifshitz-Gilbert方程的磁化强度。几个简单的例子，包括磁涡旋，螺旋，螺旋，详细分析，以证明一般原则。
2009-11-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Nanomagnet coupled to quantum spin Hall edge: An adiabatic quantum motor
耦合到量子自旋霍尔边缘的磁性岛的旋进磁化沿着边缘泵送电荷。相反，施加到边缘的偏置电压使磁化进动。我们指出，该装置实现了绝热量子马达，并讨论了其操作的效率的基础上的散射矩阵方法类似于Landauer-B“uttiker理论。散射理论提供了一个微观推导的朗道-Lifshitz-吉尔伯特方程的磁化动力学的设备，包括自旋转移扭矩，吉尔伯特阻尼，和朗之万扭矩。我们发现，该设备可以被看作是一个无刷电机，达到单位效率时，边缘状态的化学势落入磁化诱导的差距。对于更一般的参数，我们的装置的特点是通过一个数字的优点类似于热电的ZT值。
2015-09-08 cond-mat.mes-hall
Spin-orbit-coupling induced torque in ballistic domain walls: equivalence of charge-pumping and nonequilibrium magnetization formalisms
为了研究自旋-轨道耦合（SOC）对磁性材料自旋转移矩的影响，我们实现了两种SOC理论体系.利用“电荷泵”理论体系，我们发现了两种对弹道Ni畴壁面外自旋转移矩参数$β$的贡献.对于短DW，由交换电势的快速空间变化引起的传导电子的非绝热反射导致随着DW长度减小而迅速增加的面外扭矩。对于长DW，费米能级导电沟道各向异性，在SOC的存在下引起固有DW电阻，导致$β$对DW长度的线性依赖性。为了理解$β$在长DW极限下的这种违反直觉的发散，我们使用“非平衡磁化”形式主义来研究空间分辨的自旋转移矩。SOC引起的平面外的扭矩在弹道DWs被发现是定量一致的使用电荷泵计算表明这两种理论方法的等效性所获得的值。
2016-02-22 cond-mat.mes-hall
Spin-to-charge conversion in lateral and vertical topological-insulator/ferromagnet heterostructures with microwave-driven precessing magnetization
利用电荷守恒的Floquet-Green函数方法，研究了在外加时间周期势驱动下，铁磁（F）层旋进磁化（在没有直流偏置电压的情况下）抽运的自旋电流如何{ \em横向}注入到强自旋轨道耦合（SOC）界面，并转化为同向流动的电荷电流.在与实验中使用的Rashba SOC的金属界面的情况下[Nature Comm. { \bf 4}，2944（2013）]，自旋$I^{S_α}$和电荷$I$电流都在其中流动，其中$I/I^{S_α} \simeq$ 2- 8\ %。（取决于旋进锥角），而对于相关实验中采用的F/拓扑绝缘体（F/TI）界面（arXiv：1312.7091）由于在TI表面上的完美的自旋-动量锁定，转换效率大大提高了$I/I^{S_α} \simeq$ 40- 60\ %。当自旋电流以较小的效率$I/I^{S_α} \sim 0.001\%$被泵送{ \em垂直}通过F/TI界面时，也发生自旋-电荷转换，但是电荷电流信号对界面处的狄拉克费米子是有质量的还是无质量的敏感。
2014-07-15 cond-mat.mes-hall
Giant Orbital Magneto-electric effect and Current-driven Magnetization Switching in Twisted Bilayer Graphene
最近，在接近3/4填充的扭曲双层石墨烯（TBG）中观察到具有自发铁磁性的量子反常霍尔态的特征[1，2]。重要的是，它被证明是一个非常小的电流可以切换磁化方向。这提供了实现低能量耗散磁存储器的前景。然而，电流驱动的磁化切换的机制知之甚少，因为石墨烯层中的电荷电流通常被认为是非磁性的。在这项工作中，我们证明，在TBGs中，扭曲引起的晶格对称性的减少允许电荷电流通过磁电效应在一般填充因子下产生净轨道磁化。衬底诱导的应变和亚晶格对称性破缺进一步降低了对称性，使得可以产生面外轨道磁化。由于平带的大的非平凡Berry相位，布洛赫态的轨道磁化可以大到数十个玻尔磁子，因此小电流将足以产生大的轨道磁化。我们进一步证明了在实验中观察到的3/4填充附近，具有轨道磁化的电荷电流如何切换量子反常霍尔态的磁化[1，2]。
2020-04-03 cond-mat.mes-hall
Circular currents in a magnetic ring with zero net magnetization in presence of a side-coupled one-dimensional chain
该研究用紧束缚与二次量子化方法分析侧向耦合非磁性链对反平行磁矩量子环中持续电荷流和自旋流的调控，发现耦合可选择调谐电流且电流随升温反常增大。
2025-07-24 cond-mat.mes-hall
Voltage-driven magnetization switching and spin pumping in Weyl semimetals
我们演示了磁性掺杂的外尔半金属中的电磁化翻转和自旋泵浦。Weyl半金属是一类新的拓扑半金属，由于手征反常，在电荷和磁化强度之间存在非平凡耦合。通过求解由Weyl半金属、绝缘体和金属组成的多层结构的Landau-Lifshitz-Gilbert方程，同时考虑电荷-磁化耦合，分析了磁化动力学。结果表明，磁化动力学可以由电压驱动。因此，可以利用脉冲电压实现磁化的切换，以及利用所施加的振荡电压实现进动运动。这种效应只需要一个短的电压脉冲，因此与传统的自旋转移力矩切换相比，在自旋电子器件中对我们来说可能更有效。
2016-04-12 cond-mat.mes-hall
Interactions, superconducting $T_c$, and fluctuation magnetization for two coupled dots in the crossover between the Gaussian Orthogonal and Unitary ensembles
我们研究了由跳桥连接的两个量子点系统。假设点和连接区域都处于高斯正交系综和酉系综之间的通用交叉区域。使用一个图形的方法，适当的能量分离远大于水平间距，我们得到的整体平均的一个和两个粒子的格林函数。事实证明，两粒子格林函数的扩散子和库珀子部分可以用单独的标度函数来描述。然后，我们使用这些信息来研究一个模型的相互作用系统，其中一个点有一个有吸引力的s-波减少Bardeen-Cooper-Schrieffer相互作用，而另一个是noninteracting，但受轨道磁场。我们发现，临界温度是{ \it nonmonotonic}的通量通过第二点在一定制度的点间耦合。同样地，在临界温度以上的波动磁化强度也是非单调的，可以是反磁性的或顺磁性的，并且可以从库珀子标度函数推导出。
2007-04-06 cond-mat.mes-hall
Layer-selective detection of magnetization directions from two layers of antiferromagnetically-coupled magnetizations by ferromagnetic resonance using a spin-torque oscillator
我们使用微磁模拟演示层选择性检测磁化方向的磁点具有两个记录层，通过使用自旋扭矩振荡器（STO）作为读取设备。这种方法是基于铁磁共振（FMR）激励的记录层磁化的微波场从STO。FMR激励影响STO的振荡，STO用于感测记录层中的磁化状态。记录层被设计为具有不同的FMR频率，使得通过调谐STO的振荡频率来选择性地诱导FMR激发。由于所有磁性层通过偶极场相互作用，因此可能发生不必要的层间干扰，这通过设计层的磁性来抑制。我们移动STO的磁点，它模拟了一个读取头在记录介质上移动，并显示在STO振荡的变化发生在一纳秒的时间尺度。
2019-10-01 cond-mat.mes-hall physics.app-ph
Electric Field Controlled Magnetization and Charge-Ordering in Pr0.6Ca0.4MnO3
在本文中，我们提出的电场控制的电荷有序和变磁转变的观察过程中的磁化强度测量在Pr0.6Ca0.4MnO3（PCMO）的单晶。我们已经证明，通过施加小至2.5 V的电压，可以在PCMO单晶中实现电荷有序的完全熔化，否则需要超过11 T的磁场。磁化强度随外加电压的最大变化发生在电荷有序转变温度（TCO = 235 K）。尽管电场似乎并不影响磁有序，我们看到了一个明确的证据，在低温下发生的变磁转变在较高的领域与应用电场。
2015-10-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Magnetic microscopy and simulation of strain-mediated control of magnetization in Ni/PMN-PT nanostructures
应变介导的薄膜多铁性材料包括压电/铁磁异质结构，使得能够以比其他方法高得多的效率对磁化进行电操纵;然而，由这些材料制造的纳米结构的研究受到限制。在这里，我们表征铁磁镍纳米结构的铁电PMN-PT基板上生长的扫描电子显微镜与极化分析（SEMPA）和微磁学模拟。Ni纳米结构的磁化强度可以通过样品几何形状和施加的电场的组合来控制，所述电场使铁电衬底应变并通过磁致弹性耦合改变磁化强度。我们评估两种类型的模拟铁磁纳米结构的应变铁电基板：传统的微磁模拟，包括一个简单的单轴应变，耦合微磁弹性动力学模拟。这两个模拟定性地捕捉所施加的应变产生的磁化变化的响应，与耦合的解决方案提供更准确的表示。
2016-10-03 cond-mat.mes-hall
Thermo-magnonic diode: rectification of energy and magnetization currents
我们研究了两个耦合的宏自旋连接到热浴在不同温度下的动力学。该系统的行为类似于二极管，其仅允许能量和磁化电流在一个方向上传播。这种效应是由两个耦合的非线性振荡器与两个独立的水库相互作用的一个简单的模型。结果表明，整流现象可以解释为两个自旋振子的随机相位同步。与现实的微磁模拟的简要比较。这种新的效应在自旋热电子器件中产生了有前途的机会。
2014-02-05 cond-mat.mes-hall
Helical edge states coupled to a spin bath: Current-induced magnetization
研究了耦合到局域自旋环境（自旋浴）的二维拓扑绝缘体中的载流螺旋边缘态。本地化的自旋介导的螺旋边缘状态之间的弹性自旋翻转散射，我们展示了如何诱导一个有限的电流通过边缘状态的自旋浴磁化。磁化强度出现在拓扑绝缘体的边界附近，而体块保持未磁化，并且在高偏压区达到最大值。此外，螺旋边缘状态保持弹道在稳定状态，如果没有额外的自旋翻转机制的本地化自旋。然而，我们证明，如果这样的机制是允许的，那么这些将导致有限的电流从弹道值减少。
2012-07-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Dynamics of magnetization coupled to a thermal bath of elastic modes
我们研究的动态磁化耦合到热浴的弹性模式，使用系统加水库的方法与现实的磁弹性耦合。在积分出弹性模式之后，我们获得了磁化动力学的自包含方程。我们找到明确的表达式的记忆摩擦内核，因此，{ \em通过}的波动耗散定理，磁化热波动的谱密度。对于单畴近似是有效的磁性样品，我们推导出一个方程的动力学的统一模式。最后，我们应用该方程研究了绝缘铁磁薄膜中均匀磁化模式的动力学。作为实验结果，我们发现，波动相关时间的顺序的膜厚，$h$，和在磁体中声速之间的比率和铁磁共振峰的线宽应缩放为$B_1^2h$，其中$B_1$是磁弹性耦合常数。
2005-11-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Spin Torque on Magnetic Textures Coupled to the Surface of a Three-Dimensional Topological Insulator
本文从理论上研究了具有空间变化磁化强度的铁磁薄层中的自旋力矩和磁化强度的动态变化。FM层沉积在拓扑绝缘体（TI）的表面上。在电子自旋沿磁化方向绝热弛豫的极限下，交换相互作用与TI的类Rashba表面织构之间的相互作用产生拓扑规范场.在规范场和外加电流的作用下，自旋力矩随电流的方向而变化。我们推导出了相应的有效各向异性场，从而修正的Landau-Lifshitz-Gilbert方程，它描述了自旋力矩和磁化动力学。此外，我们研究了典型的磁纹理，如畴壁，skyrmion，和涡旋配置的有效字段。的估计强度的有效字段是典型的FM材料的开关领域，因此可以显着影响FM层的动态。
2013-03-28 cond-mat.mes-hall
Giant magnetoelectric effect in magnetic tunnel junctions coupled to an electromagnetic environment
我们研究了铁磁$\mid$绝缘层$\mid$铁磁和铁磁$\mid$绝缘层$\mid$正常金属超小型隧道结中的磁化动力学，以及在电磁环境中辅助隧穿过程时的相关电压降。我们表明，环境强烈影响所产生的电压，这成为一个高度非线性函数的进动锥角$θ$。我们发现，即使对于小的进动锥角$θ$，也可以达到与驱动频率$ω$相当的电压，与不存在环境的情况形成鲜明对比。这样的效果可能是有用的检测局部磁化旋进纹理铁磁体，或相反，通过磁化动力学探测环境。
2014-11-23 cond-mat.mes-hall
Non-equilibrium magnetization dynamics of ferromagnetically coupled Kondo spins
在相互作用的量子系统中，对非平衡现象的解析描述几乎是不可能的。在这里，我们提出了一个例子，可以实现这样的描述，即铁磁近藤模型。在平衡态下，这个模型是通过微扰重整化群技术处理的。我们采用最近开发的扩展的流量方程方法来计算非平衡衰减的局部磁化在零温度。流动方程承认解析解，在短期和长期成为准确的，在后一种情况下，揭示了系统始终保持其初始状态的记忆。
2009-08-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Axial Current driven by Magnetization Dynamics in Weyl Semimetals
利用格林函数方法对掺杂Weyl半金属中的轴向电流$\bm{j}_5$（定义为具有相反手征的电荷电流之间的差值）进行了理论研究。我们表明，轴向电流的磁化动力学控制的磁性绝缘体连接到Weyl半金属。我们发现感应轴向电流可以利用铁磁共振或逆自旋霍尔效应检测到，并可以转换成电荷电流，没有伴随的能量损失。这些特性使Weyl半金属在低功耗电子产品中具有新的功能。
2014-06-18 cond-mat.mes-hall
Spin transfer torque and anisotropic conductance in spin orbit coupled graphene
本文从理论上研究了具有自旋轨道耦合（SOC）的石墨烯体系中的自旋转移矩（STT）。我们考虑石墨烯基结，其中自旋轨道耦合区夹在两个铁磁（F）段之间。每个铁磁段中的磁化可以具有任意取向。我们的研究结果表明，SOC的存在下的结果在各向异性修改STT，磁阻，和电荷电导的F区域中的相对磁化错位的函数。我们已经发现，在粒子垂直撞击界面的克莱因区域内，自旋极化的狄拉克费米子完美地传输通过F-F结的边界（即，具有零反射），而不管相对磁化未对准并且施加零STT。然而，在SOC的存在下，由于能带结构的修改，非零STT重新出现。我们的研究结果可以用于实验研究邻近诱导SOC到石墨烯系统
2021-04-19 cond-mat.mes-hall
Revealing Optically Induced Magnetization in SrTiO$_3$ using Optically Coupled SQUID Magnetometry and Magnetic Circular Dichroism
在这项工作中，我们研究的时间和温度依赖性的光致磁化强度在轻微缺氧的SrTiO $_{3-δ}$体晶体使用光耦合SQUID磁强计。我们发现，在零磁场下，圆偏振的亚带隙光可以在SrTiO $_{3-δ}$中诱导出微弱的（$\sim$ 5 $\times$ 10 $^{-7}$ ~emu）但寿命极长（小时）的磁矩.我们利用这种效应来证明，SrTiO $_{3-δ}$晶体可以被用作一个光学可寻址的磁存储器，通过写入和随后读取磁图案与光。的诱导磁化是一致的，与独立的氧空位相关的复合物的极化合奏，而不是从集体或长程磁秩序。
2014-07-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Optically induced spin-dependent diffusive transport in the presence of spin-orbit interaction for all-optical magnetization reversal
我们考虑了短脉冲激光作用下不同自旋轨道相互作用机制对退磁过程的影响。垂直磁化的薄膜如果有足够强的自旋霍尔、斜散射和Rashba相互作用，则可以发生全光磁化反转。在存在自旋-轨道相互作用的情况下，瞬态电荷电流提供横向自旋电流和累积的产生，其最终对磁化施加自旋转移力矩。通过将光激发的自旋相关扩散输运与由于斜散射、自旋-霍尔、逆自旋-霍尔和Rashba相互作用引起的自旋和电荷电流结合到一个数值模型中，我们证明了超快全光磁化反转的可能性。这一认识引发了有趣的，更深入的实验研究自旋轨道相互作用机制的作用，在优化结构的全光学磁化反转。
2016-07-15 cond-mat.mes-hall
Spin transport properties of a quantum dot coupled to ferromagnetic leads with noncollinear magnetizations
在Keldysh形式的框架下，导出了通过相互作用的量子点的自旋电流的正确的一般公式，量子点与磁化方向为任意角度$θ$的铁磁导线耦合.在非对称条件下，自旋电流分量J_{z}可以改变$0<θ<π$的符号。结果表明，自旋电流和自旋隧穿磁电阻在自由和库仑阻塞区表现出不同的角度依赖性。在后一种情况下，自旋进动和自旋阀效应的竞争可能导致自旋电流的角度依赖性出现异常。
2009-03-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Magnetoelectric torque and edge currents in spin-orbit coupled graphene nanoribbons
对于具有Rashba自旋轨道耦合的石墨烯纳米带，在紧束缚模型中分析了由于磁化和几何约束的存在而引起的奇特的磁响应。我们观察到一个相当大的横向磁化率，可以被认为是门电压引起的磁电扭矩，而不需要一个偏置电压，锯齿形和扶手椅带不同的方向。局部转矩在两个边缘之间和/或沿着带产生非共线自旋极化，并且如果磁化是均匀的，则净转矩平均为零。然而，非零净扭矩可以出现在部分磁化的纳米带或不规则形状的纳米片中。在纳米带中也出现了由自旋轨道耦合产生的平衡自旋电流，但在约束方向上流动的分量被强烈抑制。即使没有磁化，也会产生面外极化手征边缘自旋电流，类似于量子自旋霍尔效应。此外，垂直于边缘指向的磁化产生边缘电荷电流的层流，其流动方向在两个边缘之间是对称的（非手性的）还是反对称的（手性的）取决于磁化指向平面内还是平面外。
2021-03-12 cond-mat.mes-hall
Magnetization and spin gap in two-dimensional organic ferrimagnet BIPNNBNO
分析了二维亚铁磁体BIPNNBNO的磁化过程。该化合物由两种反铁磁相互作用耦合的亚铁磁（1，1/2）链组成。尽管在单独的亚铁磁链的过程中可以理解较高磁场中磁化曲线的行为，但在较低场出现单重态平台是非Lieb-Mattis型亚铁磁的示例。通过使用精确对角化技术的大小为4x 8和4x 10的有限集群，我们表明，链间的挫折耦合起着至关重要的作用，在稳定的单态相。当链间相互作用足够弱/强时，通过阿贝尔玻色化技术和基于XXZ自旋1/2海森堡模型的有效理论对四个圆柱形耦合亚铁磁（1，1/2）链进行了分析，补充了这些结果.
2011-12-07 cond-mat.mes-hall
Perpendicular transport and magnetization processes in magnetic multilayers with strongly and weakly coupled magnetic layers
在两带紧束缚模型的框架下，我们计算了由三个磁性层组成的系统的巨磁电阻、交换耦合和热电势（TEP），其中前两个磁性层是强反铁磁交换耦合的。我们还讨论了巨磁电阻与磁结构相图中相应区域的关系，并计算了相应的磁滞回线。对于特定的层厚度，GMR可以取负值，并且TEP揭示了围绕负偏置的相当明显的振荡。
1999-04-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Nonequilibrium Spin Magnetization Quantum Transport Equations: Spin and Charge Coupling
将经典的自旋磁化输运Bloch方程推广到完全含时、高度非线性的非平衡自旋磁化量子分布函数输运（SMQDFT）方程.相关变量是旋量关联函数，其分离成在SMQDFT方程中变得高度耦合的电荷和自旋磁化分布。主导项由磁场中具有自旋轨道耦合的玻尔兹曼动力学方程以及对转矩有贡献的自旋相关散射项组成。这些在经典的弛豫退相图中没有类似的，但本质上是量子多体效应。这些应该包含Elliot-Yafet和Dyakonov-Perel散射的时空相关相空间动力学。由此产生的SMQDFT方程应作为计算自旋电子和纳米磁器件应用的理论基础，在超快开关速度/低功耗性能和可靠性分析。
2012-07-27 cond-mat.mes-hall quant-ph
Spin-valley physics in anomalous thermoelectric responses of the spin-orbit coupled $α$-$T_3$ system with broken time-reversal symmetry
University of North Bengal（北孟加拉大学）
研究自旋轨道耦合$\alpha$-$T_3$系统中，时间反演对称性破缺的磁化如何调控自旋和谷依赖的反常霍尔和能斯特信号，实现近完全极化。
2026-06-23 cond-mat.mes-hall
Electric field control of magnetic states in isolated and dipole-coupled FeGa nanomagnets delineated on a PMN-PT substrate
我们报道了在压电PMN-PT衬底上描绘的椭圆形FeGa纳米磁体中观察到的“非挥发性”逆磁电效应。纳米磁体最初用沿其标称主轴定向的磁场磁化，随后在衬底上施加电场在衬底中产生应变，该应变部分地转移到纳米磁体并将其中一些的磁化旋转到亚稳取向。在磁场被移除后，它们仍然存在，导致“非波动性”。在隔离的纳米磁体中，初始磁化方向和最终磁化方向之间的角间隔< 90度，但是在由一个“硬”纳米磁体和一个“软”纳米磁体组成的偶极耦合对中，由于硬纳米磁体的偶极影响，软纳米磁体的磁化从初始取向旋转> 90度。这些效应可用于超节能逻辑和存储器设备。
2015-06-20 cond-mat.mes-hall
Magnetization damping in noncollinear spin valves with antiferromagnetic interlayer couplings
我们研究了最简单的合成反铁磁体中的磁阻尼，即反铁磁交换耦合自旋阀，其中施加的磁场将磁位形调谐为非共线。基于自旋扩散理论和铁磁体上的量子力学边界条件，我们给出了非共线织构中自旋流的动态交换|正常的金属界面，并推导出耦合的静态层间非局域和动态交换相互作用的Landau-Lifshitz-Gilbert方程。我们预测的非共线诱导的额外阻尼，可以灵敏地调制所施加的磁场。理论结果与已发表的实验结果相比，毫不逊色。
2015-04-23 cond-mat.mes-hall
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
Inverse quantum spin Hall effect generated by spin pumping from precessing magnetization into a graphene-based two-dimensional topological insulator
我们提出了一种用于二维（2D）拓扑绝缘体中量子自旋霍尔效应（QSHE）电探测的多端纳米结构。该器件由具有旋进磁化的铁磁（FM）岛组成，该岛将纯自旋电流对称地泵入（在没有任何偏置电压的情况下）左右相邻的二维TI中，该二维TI被建模为具有固有自旋轨道（SO）耦合的石墨烯纳米带。六端TI |FM| TI纳米器件的QSH制度，连接到两个纵向和四个横向正常金属电极，其特征在于由SO耦合诱导的能隙，手性自旋过滤的边缘状态在有限长度TI区域内，和量化的自旋霍尔电导时，施加纵向偏置电压，尽管存在的FM岛。相同的无偏置装置，但具有中心FM岛的旋进磁化，完全阻止总自旋和电荷电流泵入纵向电极，同时产生DC横向电荷霍尔电流。虽然这些横向电荷电流没有被量子化，它们的感应与零纵向电荷电流一起是TI对泵浦纯自旋电流的独特电响应，不能被SO耦合但拓扑平凡的系统所模仿。在相应的两端不均匀的TI |FM| TI纳米结构中，我们成像了TI内局部自旋和电荷电流的空间分布，这说明输运局限于手性自旋过滤边缘态，同时揭示了TI周围存在界面自旋和电荷电流|FM接口和穿透到大量的TI在一些短的距离。
2009-12-29 cond-mat.mes-hall
Large Magnetoresistance Induced by Quantum Charge Fluctuations in Magnetic Double Dots
我们研究电子隧穿通过两个小铁磁点。量子电荷涨落和点间耦合使得点间耦合为零时电导的库仑峰分裂。点间隧道耦合由两个点的磁化的相对取向决定，导致平行和反平行磁化排列中库仑峰的不同分裂能量。结果，在库仑峰附近出现非常大的隧穿磁电阻，其符号可以是正的也可以是负的。
2004-08-26 cond-mat.mes-hall
Tunable Enhancement of Magnetization Dynamics by Crystal Cut at Interface Exchange Coupled $α$-Fe$_2$O$_3$/NiFe Heterostructures
Rheinland-Pfälzische Technische Universität Kaiserslautern-Landau（莱茵兰-普法尔茨技术大学凯泽斯劳滕-兰道校区）；Johannes Gutenberg-University Mainz（约翰内斯·古腾堡美因茨大学）
研究通过精确控制温度、磁场和晶体取向调节异质结构中磁阻尼共振频率的机制，揭示了界面耦合对磁振荡频率的影响，理论模型验证了Néel矢量与磁化方向相对取向对耦合强度的依赖性。
2025-04-08 cond-mat.mes-hall
Magnetization reversal in exchange-spring bilayer system under circularly polarized microwave field
在体双层交换耦合体系中研究了微波辅助磁化反转。利用Landau-Lifshitz方程研究了垂直交换弹簧介质中的非线性磁化反转动力学。在系统无限厚的极限下，传播场导致系统的反转。数值研究了扩展系统中开关场的减小和磁化分布。分析研究的动力学的可能性进行了讨论，并提出了一个近似的两个P-模式耦合的相互作用场。通过与数值计算结果的比较，验证了用于相互作用场的计算方法的有效性。这种方法被证明是等价于两个交换耦合macrospins。
2015-03-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Dicke-like effect in spin-polarized transport through coupled quantum dots
从理论上分析了自旋相关的电子通过一侧耦合到两个量子点的量子点和具有共线（平行和反平行）磁化的铁磁引线的输运。点内库仑相关被考虑在内，而点间的被忽略。输运特性，即电导和隧道磁阻与磁化旋转从平行到反平行的配置，计算的非平衡格林函数技术。在Hartree-Fock近似下，用运动方程方法导出了格林函数。电导谱显示出类似于原子物理学中Dicke共振的特征。
2008-03-05 cond-mat.mes-hall
Broadband probing magnetization dynamics of the coupled vortex state permalloy layers in nanopillars
研究了面内磁场和层间距对层状纳米柱中耦合涡旋态磁点的宽带磁化响应的影响。对于直径为600 nm的偶极耦合圆形Py（25 nm）/Cu（20 nm）/Py（25 nm）纳米柱，小的面内场分裂方位角自旋波模式的本征频率，从而诱导低位耦合自旋波模式的同相和异相种类之间的突变。这种分裂的临界场由层中涡旋的反平行手征决定。在交换耦合的Py（25 nm）/Cu（1 nm）/Py（25 nm）三层纳米柱中也发生类似的（尽管更渐进的）变化。这些发现与微磁动态模拟定性一致。
2012-09-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
Charge pumping by magnetization dynamics in magnetic and semi-magnetic tunnel junctions with interfacial Rashba or bulk extrinsic spin-orbit couplings
本文发展了一种含时非平衡格林函数（NEGF）方法，研究了在F/I/F磁性隧道结（MTJ）或F/I/N半MTJ中，当F/I界面存在本征Rashba自旋轨道耦合（SOC）或F层中存在非本征SOC时，其中一个铁磁层的旋进磁化引起的自旋泵浦问题（F-铁磁体; N-正常金属; I-绝缘屏障）。为了表示时间平均的泵浦电荷电流，或相应的直流电压信号在开路，在最近的实验中测量的半MTJ [T。Moriyama等人，物理修订信函100，067602（2008）]中，我们构建了一种用于双时间傅立叶变换的NEGFs的新的解决方案。在这个表示中的两个能量参数的NEGFs连接的Floquet定理描述多光子发射和吸收过程。在传导电子的这种完全量子力学处理中，我们发现：（i）仅在存在界面Rashba SOC的情况下，F/I/N半MTJ中的非零dc泵浦电压可以在绝热水平出现（即，（ii）如果Rashba SOC不位于旋进F层中，则该电荷泵浦现象消失的独特特征是作为旋进锥角的函数改变符号的dc泵浦电压;（iii）与在没有SOC的情况下的标准自旋泵浦不同，其中一个发射或吸收的微波光子足以匹配随磁化旋转的坐标系中的精确解，Rashba SOC的存在需要考虑多达10个光子，以达到泵浦电荷电流的渐近值;（iv）F/I/F MTJ内的无序可以增强准弹道输运机制中的直流泵浦电压;……
2011-11-17 cond-mat.mes-hall
Coupled spin-charge dynamics in magnetic van der Waals heterostructures
本文提出了磁性范德华异质结构中自旋-电荷耦合动力学的唯象理论。研究的系统由一个层状反铁磁体插入到电容vdW异质结构。最近已经证明，在这种层状反铁磁体中的电荷掺杂可以调制层间磁化强度之间的交换耦合的强度，甚至符号。这提供了用于电生成磁化动力学的机制。我们在这里预测的中心结果是，磁化动力学导致感应电荷动力学。这种动力学使得磁性范德华异质结构成为自旋电子学应用的有趣候选者。为此，我们还表明，这些系统可用于将亚太赫兹辐射诱导的磁化动力学转换为电信号。
2019-12-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Effects of different lead magnetizations on the Datta-Das spin field-effect transistor
Datta-Das自旋场效应晶体管由一维弱连接构建，具有Rashba自旋轨道相互作用（SOI），其连接两个磁化的储存器。粒子和两个水库之间的自旋电流计算的最低阶的隧道通过弱连接和宽带近似，强调他们的依赖于在水库的“裸”磁化的起源。发现SOI在每个储层中产生磁化分量，其在电场（产生SOI）和弱连接的平面中旋转，仅当另一储层的“裸”磁化在该平面中具有非零分量时。只有当两个储层都极化时，SOI才影响充电电流。电荷电流是守恒的，但横向旋转磁化电流是不守恒的，因为在弱连接中的SOI产生额外的自旋极化注入到水库。
2019-01-22 cond-mat.mes-hall
Hydrodynamic theory of coupled current and magnetization dynamics in spin-textured antiferromagnets
具有极小（或零）磁化强度的反铁磁体是自旋电子学应用的有趣候选者。在本文中，我们提出了两个模型来描述反铁磁织构中的电流感生现象。我们证明了由反铁磁矢量的旋转或振荡引起的磁化，通过$sd$ -交换耦合，可以抑制电流，产生绝热和非绝热自旋力矩.由于反铁磁磁矩的洛伦兹型动力学（不同于铁磁体中的类伽利略动力学），绝热自旋力矩影响运动织构的特征长度尺度。非绝热自旋力矩有助于能量泵的产生，并能诱导反铁磁织构的稳定运动，但与铁磁体不同，它是纯动力学起源的。我们还考虑了人工反铁磁体中的电流感应现象，其中电流映射了结构的交错磁化。在这种情况下，非绝热自旋力矩的效果是类似的铁磁成分的结构。特别地，电流可以去除在外部磁场中不可区分的平移反铁磁畴的简并，从而可以使180 $^\circ$畴壁运动。
2013-05-31 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Texture fluctuations and emergent dynamics in coupled nanomagnets
我们分析了两个杂散场耦合单元中磁化织构的热涨落，形成中自旋。为此，能源景观与热动力学的纹理绘制出来，并确定不对称的能量障碍。这些障碍是修改通过改变的间隙，分离的mesospins。此外，边缘之间的耦合导致在亚稳最小值的能量表面的曲率的各向异性。这产生边缘模式的动态模式分裂，并影响尝试切换频率。因此，我们阐明的机制，在热浴中的磁振子产生的随机波动的边缘磁化。
2022-09-13 cond-mat.mes-hall
Dynamical systems study in single-phase multiferroic materials
电场诱导的单相多铁性材料的磁化翻转具有重要的基础研究和潜在的技术应用价值。在这里，我们开发了一个框架来研究这种多铁性材料中的耦合极化和磁化的开关动力学。与极化和磁化之间的耦合项作为由Dzyaloshinsky-Moriya矢量所指示的不变量，动力学系统的研究揭示了开关故障和振荡模式的磁化，如果极化和磁化在切换过程中缓慢松弛。
2015-06-18 cond-mat.mes-hall
