Domain Nucleation and Annihilation in Uniformly Magnetized State under Current Pulses in Narrow Ferromagnetic Wires
我们利用洛伦兹显微镜和电子全息术研究了坡莫合金细线中电流驱动的磁化动力学。电流脉冲被发现在居里温度以下的均匀磁化状态下改变磁结构。以低概率随机获得包括反转磁畴在内的各种磁状态。在大多数观测到的磁态中发现的涡旋动力学似乎在触发磁化反转中起着关键作用。
2006-12-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Negative differential magneto-resistance in ferromagnetic wires with domain walls
铁磁一维纳米线中的畴壁由于与传导电子的耦合而经历电流感应运动。当电流不足以驱动磁畴壁通过导线时,或者它被限制在垂直层,它仍然会经历振荡运动。反过来,畴壁的这种振荡运动可以与系统中的电子共振耦合,进一步影响输运性质。我们研究了这些畴壁模式和电流电子之间的耦合对系统的输运性质的影响,并表明,这样的系统表现出负微分磁阻由于共振耦合与低的畴壁运动模式。
2012-07-05 cond-mat.mes-hall
Magnetic fingerprint in a ferromagnetic wire: Spin torque diode effect and induction of the DC voltage spectrum inherent in the wire under application for RF current
研究了单层铁磁导线上的磁畴壁对恒定波射频电流的整流效应。直流(DC)电压由自旋扭矩二极管效应产生,自旋扭矩二极管效应是由于由自旋极化RF电流诱导的共振自旋波激发引起的磁阻振荡的结果。DC电压谱强烈地依赖于DW中的内部自旋结构,其对应于铁磁线中的自旋结构的磁指纹。
2007-06-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
The electronic structure of intrinsic magnetic topological insulator MnBi2Te4 quantum wires
本文从理论上研究了圆柱形本征磁性拓扑绝缘体 MnBi2Te4 量子线在铁磁和反铁磁相下的电子结构,揭示了铁磁相中带隙内存在单一自旋分支表面态,以及反铁磁相中存在三种共存态。
2025-04-08 cond-mat.mes-hall
Majorana fermions at odd junctions in a wire network of ferromagnetic impurities
本文研究了具有强Rashba自旋-轨道相互作用的$s$波超导体表面铁磁杂质的线网络。在拓扑相内,零能量马约拉纳费米子出现在导线端点以及奇数个导线段之间的连接处,而偶数个导线段之间的连接处不存在低能量状态,为马约拉纳费米子提供了强有力的实验可访问签名。我们还研究了准粒子能隙随Rashba自旋轨道耦合和磁性杂质强度的变化。
2016-05-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Very large magnetoresistance in lateral ferromagnetic (Ga,Mn)As wires with nanoconstrictions
我们已经制作了(Ga,Mn)As纳米结构,其中畴壁可以被钉扎由亚10 nm的收缩。通过形状各向异性的控制,我们可以将收缩区两侧的区域切换为平行或反平行磁化。所有样品都表现出正的磁电阻,与畴壁陷阱相一致。对于金属样品,我们发现高达8%的磁阻,这可以从自旋积累来理解。在样品中,由于在收缩耗尽,隧道势垒形成,我们观察到高达2000%的磁阻。
2003-08-19 cond-mat.mes-hall
Broadband ferromagnetic resonance of Ni81Fe19 wires using a rectifying effect
研究了利用Ni_(81)Fe_(19)丝的整流效应进行宽带铁磁共振测量。一根金属丝沉积在共面波导的中心带线上,另一根金属丝沉积在共面波导的两条带线之间。该方法是基于检测的磁阻振荡由于磁化动态感应的射频场。谐振频率和整流频谱的磁场依赖性的统一磁化进动模型的立场上提出和解析解释。
2008-01-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Interplay between spin-relaxation and Andreev reflection in ferromagnetic wires with superconducting contacts
我们分析了扩散铁磁(F)线和正常金属电极之间的结的电阻的变化,由于超导性(S)在后者的发病和双Andreev散射过程导致一个完整的内反射的大部分自旋极化电子回到铁磁体。超导转变导致额外的接触电阻,这是由于需要将F线中的自旋极化电流与S库中的无自旋电流相匹配而产生的,这与长度等于自旋弛豫长度的一段F线的电阻相当。
1999-01-07 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall
Current-induced non-adiabatic spin torques and domain wall motion with spin relaxation in a ferromagnetic metallic wire
在s-d模型的描述,我们推导出电流驱动的自旋力矩的铁磁体,明确考虑到自旋放松Caldeira-Leggett浴耦合到s-电子。我们推导出的s-电子自旋动力学的布洛赫-Redfield运动方程,并制定一个系统的梯度展开,以获得非绝热(高阶)的修正众所周知的绝热(一阶)自旋力矩。我们提供了简单的二阶自旋力矩的解析表达式。该理论适用于电流驱动的畴壁运动。二阶贡献意味着一个横向的尾到尾畴壁的变形。壁心仍然以恒定的速度移动,现在以非平凡的方式依赖于自旋极化电流。
2007-12-10 cond-mat.mes-hall
On the Newtonian origin of the spin motive force in ferromagnetic atomic wires
我们数值证明了自旋载流子在依赖于时间和空间的内场中运动时,自旋动力的存在。这是具有旋进畴壁的一维线中的电子的情况。这种效应可以单独通过考虑绝热动力学来解释,并且对于经典和量子系统都存在这种效应。
2007-12-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Topological properties of chains of magnetic impurities on a superconducting substrate: Interplay between the Shiba band and ferromagnetic wire limits
我们考虑一个结合了局域磁矩和超导衬底上的离域金属带的一维系统。这个系统可以描述具有定域极化轨道和离域类s轨道的磁性杂质链或具有嵌入磁性杂质的导线。我们研究了由磁矩和衬底之间的相互作用引起的一维Shiba带物理与超导体顶部的离域线状导带之间的相互作用。我们推导出一个有效的低能哈密顿量的两个耦合的非对称Kitaev类哈密顿量,并分析其拓扑性质。我们已经发现,这个系统可以主机多个马约拉纳束缚态在其极端提供了一个磁镜对称性。我们根据磁交换相互作用、杂质距离,特别是两个能带之间的耦合计算了系统的相图。在存在的不均匀性,通常打破这种磁镜对称性,我们表明,Shiba和线离域拓扑带的共存可以驱动系统到一个非拓扑制度与分裂的马约拉纳束缚态。
2017-12-12 cond-mat.mes-hall
Domain wall heat conductance in ferromagnetic wires
本文对含有畴壁的电绝缘铁磁线中的热输运进行了理论研究。在连续微磁性的有效性制度中,畴壁对热导没有影响。然而,自旋波被发现被反射的畴壁宽度的几个晶格间距,这是与出现一个额外的自旋波束缚态。由此产生的畴壁热传导应该是显着的钇铁石榴石薄膜与明确定义的磁畴。
2012-05-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Electron-electron interaction in 2D and 1D ferromagnetic (Ga,Mn)As
研究了高质量铁磁(Ga,Mn)As薄膜和线的磁输运性质。在低温下,电导率随着温度的降低而降低,但不饱和,低至20 mK。在这里,我们表明,电导率降低遵循在2D薄膜中的ln($T/T_0$)依赖性和在1D导线中的$-1/\sqrt{T}$依赖性,并且与施加的磁场无关。这种行为可以用电子-电子相互作用理论来解释。
2007-11-22 cond-mat.mes-hall
Current-excited magnetization dynamics in narrow ferromagnetic wires
我们调查的电流激励的磁化动力学在一个狭窄的铁磁坡莫合金线通过洛伦兹显微镜,连同同时传输测量的结果。详细的结构演变的磁化强度作为所施加的电流密度的函数。在居里温度以下,随着电流密度的增加,发现了局部结构变形、双向位移和磁化反转。我们讨论了可能的机制所观察到的电流激发磁化动力学的功能。
2006-06-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Direct current voltage induced by microwave signal in a ferromagnetic wire
给出了单层铁磁导线中恒波射频电流的整流实验结果。我们表明,一个详细的外部磁场依赖的射频电流诱导的直流电压谱。从自旋转移矩的角度讨论了整流的机理,认为整流与自旋极化电流辅助下的共振自旋波激发密切相关。考虑自旋转移矩的微磁学模拟为射频电流产生自旋波激发提供了强有力的证据。
2007-10-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Resistance Jumps and Hysteresis in Ferromagnetic Wires
提出了一种基于最小生热原理的唯象方法来理解具有由磁场控制的铁磁畴壁的金属线的实验。这种方法阐明了磁电阻实验中负跳变和磁滞现象的起源。为了证明我们的方法,我们计算了单个电子通过导线的传输概率。在一定条件下,畴壁的存在增强了通过杂质势的透射。将这个结果与最小发热原理相结合,解释了违反直觉的负电阻跳变。
2000-04-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Minimization of Ohmic losses for domain wall motion in a ferromagnetic nanowire
我们研究了窄铁磁线中的电流感生畴壁运动。我们提出了一种方法来移动畴壁与谐振的时间相关的电流,这大大降低了欧姆损失的导线,并允许驱动畴壁以更高的速度,而不会烧毁导线。对于任何畴壁速度,我们发现的时间依赖性的电流需要最小化欧姆损失。低于由导线参数指定的临界畴壁速度,通过直流电流实现最小欧姆损耗。此外,我们确定的导线参数,从其直流值的损失减少是最显着的。
2010-06-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Externally-driven transmission and collisions of domain walls in ferromagnetic wires
利用Hirota双线性化方法,得到了包含外磁场和自旋极化电流的一维铁磁体动力学(Landau-Lifshitz-Gilbert)方程的多域解析解.一个标准的方法来解决的Landau-Lifshitz方程(没有吉尔伯特项)进行修改,以处理耗散动力学。我建立自旋相互作用参数(交换常数,各向异性,耗散,外场强度和电流强度)和畴壁参数(宽度和速度)之间的关系,并将它们与Walker近似和微磁模拟的结果进行比较。纵向外场驱动的磁畴壁运动进行了分析,特别是相关的两个磁畴壁的场致碰撞。我确定这样的碰撞(这是发现是弹性的)的域壁参数低于和高于沃克击穿(在弱和强场制度)的结果。单畴壁动力学在外部横向场的存在下进行了研究与相关的挑战,增加畴壁速度低于击穿。
2011-09-12 cond-mat.mes-hall
Vortices in thin ferromagnetic films and the skyrmion number
我们指出,一个特殊的湮灭的涡antoverrypair观察数值Hertel和施耐德[物理评论Lett。97,177202(2006)]表示Skyrmion的形成和随后的衰变。
2007-01-24 cond-mat.mes-hall hep-th
Current-driven domain wall motion in thin ferromagnetic wires
在双交换模型的半金属极限下研究了电流与布洛赫壁之间的耦合。在没有钉扎的情况下,传导电子以100%的效率将角动量转移到布洛赫壁。壁以与水流成比例的速度位移而不变形。在钉扎势的存在下,角动量要么被各向异性场的垂直分量破坏,要么被转换为相干的磁振子。运动的壁面因被钉扎而速度降低。速度的表达式与实验惊人地吻合。
2004-04-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
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
Controlling spin in an electronic interferometer with spin-active interfaces
我们考虑电子电流通过一个弹道一维量子线连接到两个铁磁导线的传输。我们研究的自旋依赖性的界面相移(SDIPS)获得的电子散射后,在边界线的影响。SDIPS产生的自旋分裂的线的共振能量,这是可调的栅极电压和铁磁极化之间的角度。此属性可用于操纵自旋。特别地,它导致巨磁阻效应,其具有随栅极电压和施加到导线的磁场可调的符号。
2006-03-29 cond-mat.mes-hall
Electron Transport in Hybrid Ferromagnetic/Superconducting Nanostructures
我们观察到在相邻超导体(S)的超导性开始时铁磁(F)线的电阻的大幅度变化。在F线的磁电阻中发现了新的大幅度的尖峰。基于对铁磁金属费米面拓扑结构的分析,我们讨论了F/S纳米结构中长程超导邻近效应的一种新机制。
2000-05-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Tunable proximity effects and topological superconductivity in ferromagnetic hybrid nanowires
结合外延超导体和铁磁绝缘体层的混合半导体纳米线器件最近已被实验探索作为在零施加磁场下的拓扑超导性的替代平台。在这个证明的原则工作,我们表明,拓扑制度可以达到在实际设备中取决于一些几何约束。为此,我们进行数值模拟的InAs线中,我们明确包括超导铝和磁性EuS壳,以及在自洽的平均场水平与静电环境的相互作用。我们的计算表明,纳米线上的磁性和超导邻近效应都可以通过附近的门来调节,这要归功于它们能够将波函数移动到整个线部分。我们发现,拓扑相位是实现在相图的重要部分,只有在配置中的Al和EuS层重叠的一些线面,由于相当本地的直接诱导自旋极化和外观的额外的间接交换场通过超导体。虽然与最近的实验解释明显相关,但可调谐邻近效应在更广泛的超导自旋电子学领域中引起了人们的兴趣。
2021-07-21 cond-mat.mes-hall
Molecular Spintronics: Spin-Dependent Electron Transport in Molecular Wires
我们提出了一个理论研究自旋相关的输运通过分子线桥接铁磁金属纳米接触。我们扩展到磁性系统最近提出的模型,提供了一个em的电导测量Reed等。上的Au断裂连接桥的自组装分子单层(SAMs)的1,4-benzene-dithiolate(BDT)分子。根据我们的计算,我们预测,自旋阀行为应该是观察到的镍断裂结桥SAM的形成从BDT。我们还考虑自旋输运系统组成的一个干净的铁磁镍STM尖端和自组装分子的苯硫醇在金和镍基板。我们发现,自旋阀的行为应该是可能的镍基板。对于衬底是金的情况下,我们表明,它应该是可以注入到衬底的高度自旋极化电流。
2002-08-15 cond-mat.mes-hall
Cavity magnonics with domain walls in insulating ferromagnetic wires
本研究利用腔光力学语言,提出通过几何Berry相位相互作用冷却磁畴壁至量子基态并制备非经典态,同时利用磁子介导长程纠缠以实现通用量子门,为绝缘铁磁材料中的拓扑缺陷量子动力学提供了新方案。
2024-01-06 cond-mat.mes-hall quant-ph
Current driven magnetization dynamics in ferromagnetic nanowires with Dzyaloshinskii-Moriya interaction
本文研究了具有Dzyaloshinskiii-Moriya相互作用(Dzyaloshinskii-Moriya)的细长铁磁线中的电流感生磁化动力学。我们发现一个螺旋畴壁配置的磁化强度,并获得一个解析表达式的畴壁的宽度作为相互作用强度的函数。我们的研究结果表明,超过一定值的diela畴壁配置不能存在于线。低于此值,我们确定了小电流的畴壁动力学,并计算了畴壁沿导线的漂移速度。我们发现,抑制的最小值的电流所需的移动域壁。根据它的符号,磁电阻增加或减少畴壁漂移速度。
2009-12-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Pseudospin ferromagnetism in double-quantum-wire systems
我们提出了在垂直磁场作用下,两条有限宽度平行金属丝系统中可以存在赝自旋铁磁态。这种新颖的量子多体态出现在线间距离小于某一临界值时,该临界值取决于磁场。我们确定的铁磁相的相边界,通过分析的自旋模速度使用玻色化方法的软化。我们还讨论了这种状态的隧道和库仑阻力实验的签名。
2005-10-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Towards precise measurement of oscillatory domain wall by ferromagnetic Josephson junction
从理论上提出了一种利用铁磁约瑟夫森结精确测量振荡畴壁的原理。只有当DW在铁磁线中振荡时,电流-电压曲线才呈现阶梯结构。电压阶跃出现在V = n(\hbar /2 e)ω_DW处,基本常数为\hbar /e,整数n,DW频率为ω_DW。由于V可以以10^9的精度来确定,所以振荡DW将比现有的常规方法更精确地测量。
2012-03-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Exciton Annihilation by Lanthanide Dopants: An Atomic Probe of Sub-Diffraction Exciton Diffusion in Ferromagnetic CrI3
该研究以Yb³⁺杂质为激子湮灭剂,结合变温光致发光测量与Monte Carlo建模,揭示铁磁CrI3中激子的热激活Dexter型跳跃机制及亚衍射级扩散长度,为磁性二维材料的激子应用提供基础依据。
2025-03-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Shot noise of a ferromagnetic nanowire with a domain wall
研究了含有弹道畴壁的扩散铁磁纳米线中自旋极化电流的散粒噪声。我们发现,短畴壁的存在强烈影响散粒噪声足够高的自旋极化的线。与不存在畴壁的情况相比,散粒噪声可以根据畴壁的长度及其相对电导而减小或增强。
2009-03-07 cond-mat.mes-hall
Stability of 2pi domain walls in ferromagnetic nanorings
通过计算将铁磁纳米环的涡旋态与2pi畴壁分离的最小能量路径,研究了铁磁纳米环中2pi畴壁的稳定性。当俘获畴存在于某些类型的横向畴壁之间时,即,其中在磁条的同一侧上的边缘缺陷具有相等的符号并因此排斥的壁。在这里,这些配置和涡旋磁化状态之间的能量障碍得到使用弦方法。由于环的几何形状,两种类型的2pi壁必须通过它们的整体拓扑指数和交换能来区分。最小能量路径对应于涡旋的排出。湮灭的2PI壁的能量势垒相比,两个环涡状态之间的过渡的激活能。
2010-03-08 cond-mat.mes-hall
Electronic pressure on ferromagnetic domain wall
微扰研究了纳米线中电子被畴壁散射的最低阶。由相移计算了散射对电子系统热力学势的修正。计算结果表明,在弱交换耦合的铁磁体中,壁面可以被压缩得很薄,从而降低电子能量。
2000-11-10 cond-mat.mes-hall
Superconducting phase coherent electron transport in proximity conical ferromagnets
我们报道了具有传统超导体界面的铁磁线中的超导相周期电导振荡。铁磁线由Ho制成,Ho是一种圆锥形铁磁体。界面之间的距离远大于单线态超导的穿透深度。我们解释所观察到的振荡是由于长程穿透的一个不寻常的“螺旋”三重态分量的序参量,是在超导体/铁磁体接口和维护的固有旋转磁化何。
2005-11-03 cond-mat.mes-hall
Power optimization for domain wall motion in ferromagnetic nanowires
研究了铁磁细线中电流介导的畴壁动力学。导出了畴壁的有效运动方程。他们被用来研究的可能性,以优化的电流的畴壁在纳米线的运动所提供的功率。我们表明,一定的共振时间依赖性电流移动畴壁可以显着减少焦耳加热的导线,因此,它可以导致一个新的建议,最节能的存储设备。我们讨论了吉尔伯特阻尼、非绝热自旋转移力矩以及Dzyaloshinskiii-Moriya相互作用的存在如何影响这种功率优化。
2010-10-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Resistivity due to a Domain Wall in Ferromagnetic Metal
基于线性响应理论,计算了铁磁金属丝中畴壁电阻率。传导电子与壁面的相互作用用电子自旋空间中的局域规范变换引入的经典规范场表示。结果表明,墙有助于电子的退相干,这种量子校正可以支配玻尔兹曼电阻率,导致电阻率的降低成核的墙。由于壁的运动电导波动也进行了研究。结果与最近的实验进行了比较。
1996-12-07 cond-mat.mes-hall
Shot noise in diffusive ferromagnetic metals
我们发现,散粒噪声在一个扩散的铁磁线连接的隧道接触到两个铁磁电极可以探测本征态密度和非本征杂质散射自旋极化贡献的线导电性的极化。当电极在相反方向上完全极化时,效果更明显。虽然在这种情况下,散粒噪声对杂质散射偏振的依赖性较弱,但它受到态密度的偏振的强烈影响。对于有限的自旋翻转散射率的散粒噪声增加远高于正常状态值,并可以达到完整的泊松值时,状态密度趋于完美极化。对于平行结构,我们发现散粒噪声依赖于本征和非本征偏振的相对符号。
2006-04-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech
Magnetization induced shape transformations in flexible ferromagnetic rings
柔性铁磁环是自旋链磁体,其中磁子系统和机械子系统耦合。通过切向取向的各向异性轴实现耦合。通过控制其磁化来操作纳米磁体的机械的可能性是纳米机器人应用的重要问题。提出了一种各向异性弯曲海森堡铁磁线的极小模型。一个平衡相图的闭环几何构造:(i)一个涡旋状态与消失的总磁矩是典型的相对较大的系统,在这种情况下,导线的形式是一个规则的圆。(ii)在足够小的系统中实现了具有平面磁化分布的拓扑平凡洋葱态,磁环发生椭圆形变。通过改变几何参数和弹性参数,在涡旋态和洋葱态之间发生相变。详细的分析描述的相图是很好地证实了数值模拟。
2018-09-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Majorana Fermions in Chiral Topological Ferromagnetic Nanowires
最近的实验中,零偏置峰已被观察到在扫描隧道显微镜(STM)实验中进行的磁性原子链上的超导体,我们表明,通过推广早期的工作,沉积在自旋轨道耦合超导衬底上的多通道铁磁线可以实现非平凡的手征拓扑超导态与Majorana束缚态定位在线端。非平凡的拓扑状态发生的通用参数不需要微调,至少对于非常大的交换自旋分裂的线。我们从理论上获得的签名出现在多线系统中的任意数量的马约拉纳模式的存在下,将有限的温度,有限的势垒在STM尖端的作用,和有限的电线长度。这些签名的STM微分电导,清楚地揭示了零能量马约拉纳端模式和预测的多个马约拉纳分数约瑟夫森效应的空间分布。这项工作的一个重要组成部分是致力于我们的理论和最近的STM实验声称观察马约拉纳费米子之间的详细的关键比较。详细比较的结论是,尽管实验观测与我们的理论发现并不明显不一致,但非常小的拓扑超导能隙和非常高的实验温度使得不可能决定性地验证局域马约拉纳零模的存在,因为马约拉纳模式的谱权重必须在超过能隙大小的非常宽的能量范围上扩展。因此,虽然实验结果确实与高度加宽和削弱的马约拉纳零偏峰一致,但要得出任何明确的结论,都需要低得多的实验温度。
2015-03-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Macroscopic Quantum Tunneling of Ferromagnetic Domain Walls
研究了介观铁磁样品中畴壁从杂质势中的量子隧穿。使用改进的畴壁质量和钉扎电位的表达式,我们发现,热激活和量子隧穿之间的交叉温度是一个不同的功能形式比以前发现的。在Ni或YIG等材料中,交叉温度约为5 mK。我们还发现,WKB指数通常比目前的估计值大两个数量级。这些差异的来源进行了讨论,并给出了精确的估计从三维到一维的导线的磁行为的过渡。计算了不同材料和样品尺寸下从热跃迁到量子跃迁的交叉温度和隧穿率。
1997-10-07 cond-mat.mes-hall
Zeeman ratchets: pure spin current generation in mesoscopic conductors with non-uniform magnetic fields
我们认为,采用量子线实现的二维电子气(2DEG)作为自旋棘轮的可能性。我们表明,净自旋电流没有伴随的净电荷输运可以诱导在非线性制度的无偏外部驱动通过在量子线的两端的接触之间施加的交流电压。为了实现这一点,我们利用电子自旋的耦合到由在包含2DEG的半导体异质结构上图案化的铁磁条产生的不均匀磁场。使用递归格林函数技术,我们数值研究了两种不同的设置,由一个和两个铁磁条,分别。
2007-11-17 cond-mat.mes-hall
Nonlinear transport through a finite Hubbard chain connected to the electrodes
用非平衡格林函数(NEGF)方法研究了分子器件中的相干电子输运。这种装置由连接到对铁磁电极和铁磁电极的短线性导线制成。分子本身的描述与Huckel(紧束缚)模型的帮助下,与电子相互作用的哈伯德方法内处理,而耦合到电极是通过使用宽带理论建模。用HF近似处理分子线中的库仑相互作用。对于非对称耦合顺磁电极的情况,讨论了库仑排斥效应引起的偏置分子器件中的电荷感应整流效应。对于具有铁磁电极的系统,预测了一个显著的磁电阻(MR),并考虑了库仑相互作用产生的振荡。
2004-11-16 cond-mat.mes-hall
Topological textures and their bifurcation processes in 2D ferromagnetic thin films
本文利用拓扑流理论,从拓扑学的角度直接研究了薄膜铁磁系统的拓扑结构和动力学过程。研究发现,在薄膜铁磁系统的归一化磁化矢量场的时空奇点处,相反极化的涡旋-反涡旋对的湮灭或产生过程可以改变系统的拓扑荷,拓扑荷的变化是整数,并且可以进一步表示为围绕奇点的磁化矢量场的Hopf指数和Brouwer度。此外,系统拓扑荷的变化对铁磁薄膜中的涡旋核反转过程也是至关重要的。利用拓扑流理论和隐函数定理,对涡旋的合并、分裂和涡核形成过程进行了数值模拟
2016-01-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.other
Metacomposite characteristics and their influential factors of polymer composites containing orthogonal ferromagnetic microwire arrays
本文研究了正交排列的Fe_(77)Si_(10)B_(10)C_3微丝对玻璃纤维增强聚合物复合材料微波性能的影响。在0外部磁场作用下,含有正交线阵列的复合材料在1 ~ 6 GHz的频率范围内显示出明显的透射窗口,表明其具有本征双负折射率特性。聚合物基体已被证明对微波性能产生协同效应,这是当Ek垂直于玻璃纤维方向时透射窗口消失的原因。等离子体频率的正交的微丝阵列复合材料是高于平行的微丝阵列具有相同的线间距,这可能是由于增强的微丝波的相互作用诱导的轴向电组件上的附加层的垂直线。所有这些特性使得这种新型正交微丝复合材料具有潜在的隐身和传感应用前景。
2014-03-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
External Control of a Metal-Insulator Transition in GaMnAs Wires
从理论上研究了无序铁磁(III,Mn)V半导体中的量子输运。介观线表现出安德森无序诱导的金属-绝缘体转变,可以通过弱的外部磁场控制。这种金属-绝缘体转变也应该发生在具有大的各向异性磁阻效应的其他材料中。这一转变对于零温量子临界相变和材料基本性质的研究是有用的。
2008-08-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Spin-selective transport in a correlated double quantum dot-Majorana wire system
本文利用数值重整化群方法研究铁磁隧道结中双量子点与马约拉纳线的耦合系统,揭示自旋分辨隧穿、近藤效应与马约拉纳模的竞争机制,发现微小自旋极化即可导致电导自旋极化的显著变化。
2024-02-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Attraction, Merger, Reflection, and Annihilation in Magnetic Droplet Soliton Scattering
孤子的相互作用行为是这些非线性相干结构的定义特征。由于最近的实验观察,薄铁磁薄膜提供了一个很有前途的介质中,研究二维磁液滴孤子的散射特性,颗粒状,进动偶极子。在这里,一组丰富的两个液滴相互作用的行为进行了分类,通过微磁模拟。排斥和吸引相互作用动力学一般由两个液滴的相对相位和速度决定,并且可以分为四种类型:(1)合并为呼吸束缚态,(2)沿对称轴捕获的反向传播,(3)反射,以及(4)猛烈的液滴湮灭为自旋波辐射和呼吸。利用图像的非线性方法,它表明,这些动力学描述排斥/吸引力散射的单个液滴的磁性边界与钉扎/自由自旋边界条件,分别。这些结果解释了传播和静止的液滴可以稳定在一个封闭的铁磁体的机制。
2014-04-25 cond-mat.mes-hall nlin.PS
Detecting Gapless Excitations above Ferromagnetic Domain Walls
在二维或三维铁磁XXZ模型中,磁畴壁上方的低能激发模式是无隙的,而所有围绕整个晶体运动的通常自旋波激发都是有隙的。虽然这一令人惊讶的事实已经在数学上得到了严格的证明,但无间隙激发还没有被实验检测到。对于这个问题,我们从理论上表明,无隙激发出现的动态波动的实验观察,磁阻,在铁磁线。我们还讨论了其他方法(例如,铁磁共振和中子散射)以实验地检测无间隙激发。
2000-07-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Analytic form of head-to-head domain walls in thin ferromagnetic cylinders
在微磁学理论的框架内,研究了具有圆形截面的软磁纳米线中的一维静态头对头畴壁结构。通过将静磁能分解为单极项和偶极项,导出了与半径相关的磁畴壁轮廓的解析形式。我们提出了一个模型,其中由畴壁中心的横向磁化引起的静磁能的偶极项用均匀磁化椭球的Osborn公式计算[Phys.Rev.67,351(1945)]。分析结果几乎完全同意与模拟数据,只要线直径足够小,以防止沿横截面的磁化的不均匀性。由于最近证明这些壁的Döring质量可以忽略不计,我们的结果也应该适用于动态的情况下,其中畴壁由自旋转移扭矩效应和/或轴向磁场驱动。
2014-01-05 cond-mat.mes-hall
Shot Noise of Spin-Decohering Transport in Spin-Orbit Coupled Nanostructures
我们推广的量子散粒噪声的散射理论,包括完整的自旋密度矩阵的电子注入到一个量子相干纳米结构的自旋过滤或铁磁电极由各种自旋相关的相互作用。这种形式主义产生的自旋分辨散粒噪声功率为不同的实验测量设置-与铁磁源极和铁磁或正常的漏电极-其评估的扩散多通道量子线与Rashba(SO)自旋轨道耦合显示自旋退相干和退相如何导致电荷电流波动的大幅增强(其特征在于Fano因素$> 1/3$)。然而,这些过程和相应的散粒噪声的增加被抑制在狭窄的电线,使电荷传输实验测量的Fano因子$F_{\uparrow \to \uparrow \downarrow}$在铁磁体/SO-耦合线/顺磁设置也量化的程度的相位相干传输自旋-我们预测的自旋极化矢量和$F_{\uparrow \to \uparrow \downarrow}$的大小之间的一一对应关系。
2006-11-17 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall quant-ph
Soliton motion induced along ferromagnetic skyrmion chains in chiral thin nanotracks
本文通过原子尺度磁模拟研究含间隙斯格明子的钉扎链中孤子运动,发现其在宽驱动范围内可稳定运动且无斯格明子霍尔效应,并揭示了不同驱动下的相变特征及钉扎强度的影响,为技术应用提供依据。
2023-08-04 cond-mat.mes-hall
Anomalous polarization-dependent transport in nanoscale double-barrier superconductor/ferromagnet/superconductor junctions
研究了纳米尺度超导(S)器件的输运性质,其中两个超导电极由两条平行的铁磁(F)线桥接,形成一个SFFS结,两条线之间的间距小于超导相干长度。这允许发生交叉Andreev反射。我们发现,作为温度的函数的电阻表现出的行为让人想起的再入效应,并在低温和激发能低于超导能隙,对应于铁磁线的磁化的反平行排列的电阻高于平行排列,在相反的交叉Andreev反射预期的行为。我们提出了一个模型的基础上自旋相关的界面散射,解释了这一令人惊讶的结果,并展示了界面参数的结输运性质的敏感性。
2012-06-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Localization in an Inhomogeneous Quantum Wire
我们研究了非均匀准一维系统中电子的相互作用诱导局域化--一个有两个区域的导线,一个在低密度,另一个在高密度。量子蒙特卡罗技术被用来处理强库仑相互作用的低密度区,在那里的电子局域化发生。从高密度到低密度的转变的性质取决于密度梯度--如果密度梯度很陡,则在两个区域之间形成势垒,引起库仑阻塞效应。铁磁自旋极化没有出现任何参数的研究。这里出现的图片与两条电线之间的隧道测量结果非常一致。
2009-08-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Multistep Bloch-line-mediated Walker breakdown in ferromagnetic strips
在铁磁体中的磁畴壁的磁场驱动动力学的一个众所周知的特征是存在阈值驱动力,在该阈值驱动力下磁畴壁的内部磁化开始进动--一种被称为Walker击穿的现象--导致磁畴壁传播速度的突然下降。在这里,我们报告的微磁模拟磁场驱动的磁畴壁动力学在薄的铁磁条垂直磁各向异性,这表明在足够宽的带沃克击穿是一个多步骤的过程:它由几个不同的速度下降分离的速度-场曲线的短的线性部分。这些特征源自于随着驱动场幅度的增加,畴壁内越来越多的布洛赫线的重复成核、传播和湮灭。这种机制是由于静磁效应打破了磁畴壁两端之间的对称性而产生的。
2019-05-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.comp-ph