Spin-polarized two-dimensional electron/hole gas at the interface of non-magnetic semiconducting half-Heusler compounds: Modified Slater-Pauling rule for half-metallicity at the interface
每晶胞具有18个价电子的半赫斯勒化合物是众所周知的非磁性半导体。采用第一性原理电子能带结构计算方法，研究了FeVSb、CoTiSb、CoVSn和NiTiSn化合物的半Heusler异质结的界面性质.我们的研究结果表明，这些异质结界面变得不仅金属，而且磁性。自旋极化的出现伴随着界面处二维电子气（2DEG）或空穴气（2DHG）的形成。本文在Stoner模型的基础上定性地讨论了界面自旋极化的起源。对于磁性界面的情况下，半金属性也存在，我们提出了一个修改后的斯莱特-鲍林规则类似的散装半金属半Heusler化合物。此外，我们还计算了磁性界面的交换参数、居里温度和磁各向异性能。我们的研究，结合最近的实验证据的存在下，2DEG在CoTiSb/NiTiSn异质结可能会激励未来的努力和研究，对实验实现的设备使用建议的异质结。
2023-02-09 cond-mat.mtrl-sci
The Role of 11B4C Interlayers in Enhancing Fe/Si Multilayer Performance for Polarized Neutron Mirrors
本研究探究了在Fe/Si多层膜中引入11B4C中间层对其界面质量、反射率、偏振度及磁性能的影响，发现该中间层可提升界面锐度、抑制扩散与硅化物形成，增强偏振中子反射镜性能，厚周期多层膜中效果较弱。
2025-02-11 cond-mat.mtrl-sci
Indications for Dzyaloshinskii-Moriya Interaction at the Pd/Fe Interface Studied by \textit{In Situ} Polarized Neutron Reflectometry
用\textit{in situ}极化中子反射计测量了Pd/Fe/Pd三层薄膜在生长过程中磁性和结构的深度分辨演化。Pd/Fe的初始膜结构在底层中显示出小的邻近感应磁性，并且在Fe层中显示出每个Fe原子的$\approx1.6$ 1、$μ_{\text{B}}$的磁化强度，小于$2.2$ 1、$μ_{\text{B}}$的预期体值。Pd覆盖层的沉积最初遵循岛状生长模式，随后合并。随着Pd沉积量的增加，Pd覆盖层中的Fe磁矩和邻近感生磁性降低。在Pd覆盖层的最终沉积之后，磁性分布在整个Fe层上是结构上和磁性上对称的，其中在Pd中感应的磁性距离界面高达0.92nm。在整个Pd沉积过程中，Pd/Fe/Pd三层结构变得越来越对称，这一事实表明Dzyaloshinskiii-Moriya相互作用是观察到的磁性行为的可能原因。
2019-06-27 cond-mat.mtrl-sci
Signatures of dynamically polarized nuclear spins in all-electrical lateral spin transport devices
研究了Fe/GaAs全电自旋注入器件中的核自旋效应。在低于50 K的温度下，强烈的修改的非本地自旋信号被发现是传导电子和动态极化核自旋之间的超精细耦合的特性。核奥弗豪泽场的垂直分量在零平面内外部磁场附近使电子自旋去极化，并且当与外部场反对齐时可以抑制这种失相，从而导致汉勒测量中的卫星峰。所观察到的特征与自旋扩散方程（包括超精细相互作用）的蒙特卡罗模拟吻合得很好，并用于研究核自旋动力学，并将其与注入电子的自旋极化联系起来。
2009-08-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Signature of geometry modulation on interface magnetism emerged in isomeric IrO2-CoFe2O4 heterostructures
通过对比金红石和锐钛矿IrO2覆盖的CoFe2O4异质结，发现低对称性界面增强DMI作用，产生拓扑类似反常霍尔效应，提出几何调制设计界面磁性的新途径。
2023-12-27 cond-mat.mtrl-sci
Propagation and scattering of TE surface plasmon polaritons on interface between two dielectrics
本文研究了TE极化电磁表面波在具有正、负磁导率材料界面上的传播。与TM极化表面波相反，TE表面波在半无限介质界面处散射时几乎没有辐射损耗。
2009-06-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Spin polarized electron transport near the Si/SiO2 interface
利用长距离横向器件，在60K下，通过面内磁场中的自旋阀测量和垂直磁场中的自旋进动测量，研究了Si及其自然氧化物（SiO2）界面附近的自旋输运.由于电子被静电门吸引到界面，我们观察到较短的平均自旋渡越时间和自旋相干性的增加，尽管总自旋极化减少。这种行为，这是在体传输设备中看到的预期的指数去极化相反，解释使用变换方法来恢复经验的自旋渡越时间分布和一个简单的两阶段漂移扩散模型。我们确定强界面诱导的自旋去极化（减少自旋寿命超过两个数量级，从它的散装运输值）作为这些现象的一致原因。
2009-08-03 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
Spin-Polarized Electron Injection through an Fe/InAs Junction
本文报道了自旋极化电子通过Fe（100）/InAs（100）结的注入。测量了外磁场作用下外延生长的Fe薄膜中电子注入InAs（100）的圆偏振电致发光，研究了自旋注入效率。在温度为6.5 K，外加磁场为10 T时，所获得的电致发光的极化增加了约-12%.这一结果表明，有效的自旋注入是可能的，通过铁磁金属/半导体（FM/SC）界面没有隧穿势垒，尽管在FM/SC界面的电导率失配的基础上的矛盾的论点。
2003-01-09 cond-mat.mtrl-sci
Electrical Detection of Spin Accumulation at a Ferromagnet-Semiconductor Interface
我们表明，自旋极化电子的积累在一个正向偏置的铁和n-GaAs之间的肖特基隧道势垒可以检测到电。自旋积累导致势垒上的额外电压降，该电压降被小的横向磁场抑制，该横向磁场使半导体中的自旋去极化。电积累信号对磁场、偏置电流和温度的依赖性与自旋极化输运的漂移扩散模型的预测吻合得很好。
2006-02-04 cond-mat.mtrl-sci
Role of polarized tip-enhanced Raman spectroscopy in the enhancement of interface optical phonon modes in AlGaN multi-quantum wells
基于第III族氮化物的二维多量子阱（MQW）纳米结构在可见光到紫外光光源中具有显著的应用。利用针尖增强拉曼光谱（TERS）研究了c轴取向超晶格[Al 0.35Ga 0.65N（~ 1.75nm）/Al 0.55Ga 0.45N（~2nm）]20多量子阱中的界面光学（IFO）声子模。在环境条件下使用TERS探针与直径约200 nm的Au球形纳米颗粒进行近场研究，显示拉曼强度增强约两到三个数量级。属于E1对称[IFO（E1）]垂直于c轴的MQW振动的界面声子模式似乎是更突出的TERS测量的情况下相比，为其他界面声子模式的A1对称。利用TERS探针激发的极化电磁场产生的平行于MQW界面平面的受限电场，对IFO（E1）声子模的等离子体增强负责。使用时域有限差分模拟验证了限制。
2019-10-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Efficient, high-density, carbon-based spinterfaces
在过去的25年里，自旋电子学的研究领域通过几个材料科学轨道，在室温下寻找高度自旋极化电流的来源。有机spinterfaces，其中包括在铁磁金属和分子之间的界面，代表了最有前途的轨道，证明了少数接口候选人。这种影响有多普遍？我们部署地形和光谱技术表明，强自旋极化界面之间已经出现铁磁钴和纯粹的碳原子。扫描隧道显微镜和光谱显示了如何形成一个致密的半导体碳膜与约0.4 eV的低带隙顶部的金属界面。自旋分辨光电子能谱揭示了碳诱导界面态在费米能级处的高自旋极化。从我们以前的研究钴/酞菁spinterfaces和目前的钴/碳界面的X射线光电子能谱研究，我们推断，这些高度自旋极化的界面状态主要来自sp2键合的碳原子。因此，我们证明了spinterface形成的分子不可知论，通用的性质。
2014-10-25 cond-mat.mtrl-sci
Propagation of Spin-Polarized Electrons Through Interfaces Separating Differently Doped Semiconductor Regions
电子的高自旋极化度对自旋电子器件的工作至关重要。研究了自旋极化电子通过两个不同掺杂水平的n型半导体区之间边界的传输。我们假设，非均匀的自旋极化创建/注入本地和驱动通过边界的电场。在双组分漂移扩散输运模型下计算了电场分布和自旋极化分布。我们发现，最初创建的自旋极化的狭窄区域可以进一步压缩和放大的边界附近。由于边界涉及掺杂的变化，但两种半导体材料之间没有真正的界面，预计没有显着的自旋极化损失。因此，建议的机制将是有用的，在设计新的自旋电子器件。
2003-06-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Direct observation of a highly spin-polarized organic spinterface at room temperature
完全由自旋电子学驱动的大规模电子电路的设计需要一种电源，该电源在室温及室温以上高度自旋极化，制造成本低，纳米级效率高，并且易于与半导体集成。然而，尽管在几个子领域的研究跨越近二十年，这一关键的基石仍然缺乏。我们从实验和理论上展示了钴和酞菁分子之间的界面是如何构成一个有前途的候选者。自旋极化的直接和反向光电发射实验揭示了在室温下在这个接口的自旋极化程度高。我们测量了分子的氮π轨道上的磁矩，这证实了由于每个自旋通道中不同的spinterface形成机制，高度自旋极化的电荷在界面上传导的从头算理论描述。通过这个例子，我们提出了一种设计简单的有机-无机界面的方法，这种界面具有显着的自旋电子学特性，可以承受远高于室温的温度。
2012-10-02 cond-mat.mtrl-sci
Effect of Polarized Current on the Magnetic State of Antiferromagnet
我们提供了证据的自旋极化电流的影响纳米反铁磁体纳入自旋阀结构。电流引起的效应的签名包括双极步骤的微分电阻，电流引起的变化与这些步骤相关的交换偏置，并从自旋阀的热激活开关预期的统计偏差。我们解释了我们的观察相结合的自旋扭矩施加在界面上的反铁磁矩，和电子磁振子散射反铁磁体。
2007-03-15 cond-mat.mtrl-sci
Magneto-optical properties of Au upon the injection of hot spin-polarized electrons across Fe/Au(001) interfaces
我们提出了一种新的方法，通过激光诱导热自旋极化电子注入Au/Fe/MgO（001）异质结中，在Au中激发相当大的磁光效应。它是基于Fe/Au界面的能量和自旋相关的电子透射率作为自旋过滤器的非热化电子在Fe中的光激发。我们表明，在穿过界面后，大多数电子通过Au层传播的速度为1 nm/fs（接近费米速度）的数量级和衰减长度为100 nm的数量级。具有超快的功能，不需要强的外部磁场，自旋注入的结果在一个独特的磁光响应的金。我们开发了一个形式主义的基础上的相位的瞬态复杂的MOKE响应，并证明其鲁棒性在大量的实验和理论MOKE研究金，包括我们的从头计算。我们的工作介绍了一个灵活的工具，操纵金属的磁光性能的飞秒时间尺度上，拥有高潜力的主动磁光子学，等离子体，和自旋电子学。
2018-10-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Spin polarization of the two-dimensional electron gas at the EuO/SrTiO$_3$ interface
本文通过MCDAD实验和DFT+U计算证明EuO/STO界面二维电子气在EuO仅两个单层时即自旋极化，且极化随EuO层数增加而增强，表明该界面是氧化物电子学中构建多功能自旋极化二维电子气的理想平台。
2024-12-29 cond-mat.mtrl-sci
Signatures of relativistic spin-light coupling in ultrafast magneto-optical pump-probe experiments
超快退磁的飞秒磁光泵浦-探测测量显示了磁光克尔响应的前100 fs中的有趣差异，这取决于泵浦和探测光束的偏振是平行还是垂直配置[Bigot等人，5，515（2009）]。从最广义的相对论性哈密顿量出发，着重讨论了超相对论性光自旋相互作用，并指出当抽运和探测偏振方向平行和垂直时，该耦合项将导致不同的光感生光磁场，从而解释了测量结果。我们还分析了其他泵浦-探测配置，其中泵浦激光器是圆偏振的，所采用的探头只包含线性偏振光，并表明可以预期类似的光磁效应。
2017-01-20 cond-mat.mtrl-sci
Spin-polarized electron transport in ferromagnet/semiconductor heterostructures: Unification of ballistic and diffusive transport
基于半导体结构中弹道输运和扩散输运的统一半经典描述，发展了铁磁/半导体异质结构中自旋极化电子输运理论。目的是为研究自旋电子器件中自旋弛豫和输运机制的相互作用提供一个框架。在（非简并）半导体内部传输的统一描述中，一个关键要素是由电子组成的热弹道电流，这些电子在由内部和外部静电势产生的电场中弹道运动，并在随机分布的平衡点处被热化。在统一的描述中的弹道组件引起的不连续性的化学势在半导体的边界，这是有关的Sharvin界面电导。通过允许自旋弛豫发生在平衡点之间的弹道运动期间，热弹道自旋极化电流和密度根据自旋输运函数构造。这个函数的积分方程推导出任意值的动量和自旋弛豫长度。对于均匀半导体中的场驱动输运，积分方程可以转换为二阶微分方程，其推广了标准的自旋漂移扩散方程。铁磁/半导体异质结构中的自旋极化是通过调用当前自旋极化的连续性和匹配界面铁磁侧的自旋分辨化学势来获得的。允许自旋选择性界面电阻。例子被认为是说明传输机制和电场的影响。
2005-08-26 cond-mat.mtrl-sci
IR Phonon signatures of multiferroicity in TbMn$_{2}$O$_{5}$
研究了多铁性TbMn $_2$ O $_5$的红外（IR）激活声子随温度的变化.观察到了大部分沿\textit{a}和\textit{b}晶轴极化的对称性允许的红外模式，并且几个\textit{b}极化声子的行为与磁和铁电跃迁相关。顺电相只允许拉曼的高频\textit{b}极化声子在铁电相变时变为IR活性。该模式的IR强度与铁电体序参量的平方成比例，并且给出了降低铁电体相中晶格畸变的对称性的灵敏量度。
2006-08-07 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Ultrafast Spin Injection in Graphene via Dynamical Carrier Filtering at Transition Metal Dichalcogenide Interfaces
Kansai Institute for Photon Science, National Institutes for Quantum Science and Technology (QST)（光子科学关西研究所，量子科学技术研究开发机构）；Department of Nuclear Engineering and Management, Graduate School of Engineering, The University of Tokyo（东京大学大学院工学系研究科核工程与管理学专业）
研究通过时域密度泛函理论分析了在圆极化激光照射下WSe₂-石墨烯异质双层中超快自旋注入机制，发现自旋注入并非被动过程，而是由界面的自旋选择性载流子过滤驱动，导致石墨烯中净自旋磁化。
2025-09-10 cond-mat.mtrl-sci
Direct and alternating magnon spin currents across a junction interface irradiated by linearly polarized laser
量子光学领域的发展提高了人们的期望，即激光-物质耦合是一个有前途的构建模块的磁。本文提出了一种利用线偏振激光在结界面上产生磁振子直流和交流自旋电流的方法。在具有大电子能隙的铁磁绝缘体结中，自旋角动量在磁振子穿过结界面的隧穿过程中发生交换。等离子体和超材料领域的先进技术实现了激光场照射的自旋通过塞曼耦合仅与激光的磁性分量相互作用。利用解析微扰理论，我们给出了由反转对称破缺引起的磁振子输运的一般公式。然后，我们证明了这些自旋电流被铁磁共振增强，并且交流自旋电流的周期是激光磁场的一半。最后，我们估计的自旋电流的大小，并发现它将在实验范围内。
2022-05-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
Large cross-polarized Raman signal in CrI$_3$: A first-principles study
我们发现不寻常的大的交叉极化（反对称）拉曼签名的$_{\rm g}$声子模式在CrI $_3$，与实验一致。只有当以下三种效应被认为是一致的信号：铁磁性铬原子，自旋轨道相互作用，共振效应。令人惊讶的是，我们发现相关的自旋轨道相互作用势来自碘原子，尽管磁性主要是铬原子。我们分析了拉曼签名作为磁序的函数，磁矩的方向，用于拉曼散射的光的能量和偏振，以及载流子寿命。在CrI $_3$中，除了观察到强的交叉偏振拉曼信号外，还发现了异常强的声子调制磁光克尔效应（MOKE）。
2021-02-19 cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Effects of Strain and Buffer Layer on Interfacial Magnetization in Sr$_2$CrReO$_6$ Films Determined by Polarized Neutron Reflectometry
利用X射线反射法、极化中子反射法和SQUID磁强计测量方法，对一系列高度有序的Sr $_{2}$ CrReO $_{6}$（SCRO）亚铁磁外延薄膜的深度分辨磁化结构进行了研究。直接沉积在（LaAlO $_3$）$_{0.3}$（Sr $_2$ AlTaO $_6$）$_{0.7}$或SrTiO $_{3}$衬底上的SCRO膜在与衬底的界面附近显示出类似宽度的减小的磁化，尽管具有不同程度的应变。当SCRO膜沉积在Sr $_{2}$ CrNbO $_{6}$（SCNO）双钙钛矿缓冲层上时，具有降低的磁化强度的界面区域的宽度减小，与改善的Cr/Re有序一致。然而，平均在界面区域的磁化强度的相对减少是三个样品之间的可比性。有趣的是，我们发现，在SCRO和SCNO之间的界面处的磁化抑制区域比Cr/Re反位无序区域更宽。
2014-09-10 cond-mat.mtrl-sci
Cross-Polarized Microwave Surface-State Anti-Resonance
本文提出了一种在磁场中对微波电磁谐振进行偏振敏感测量的方法，用于探测块状绝缘体的金属表面态。一个定量模型被用来证明，一个独特的，明确的签名的耗散，但导电表面可以看到在正交偏振的透射光谱。
2014-07-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Spin-polarized light emitting diode using metal/insulator/semiconductor structures
我们已经成功地生长了铁磁金属（Co，Fe和NiFe）/Al_2O_3/ AlGaAs异质结，具有均匀和平坦的界面。由金属/绝缘体/半导体（MIS）结构组成的发光二极管（LED）的电致发光（EL）在室温下取决于铁磁电极的磁化方向。这一事实表明，实现了从铁磁金属到半导体的自旋注入。自旋注入效率在室温下估计为1%的量级。
2002-02-22 cond-mat.mtrl-sci
Spectroscopic Signatures of Interlayer Coupling in Janus MoSSe/MoS2 Heterostructures
范德华异质结构中的层间耦合控制着各种光学和电子性质。Janus过渡金属二硫属化物（TMD）的固有偶极矩提供了一种简单而通用的方法来调节层间相互作用。在这项工作中，我们演示了如何范德华层间耦合和电荷转移的Janus MoSSe/MoS 2异质双层可以调谐的扭曲角和界面组成。具体而言，具有硫/硫（S/S）界面的Janus异质结构显示出比具有硒/硫（Se/S）界面的异质结构更强的层间耦合，如低频拉曼模式所示。通过密度泛函理论计算的层间距解释了层间相互作用的差异。更有趣的是，由电荷密度重新分布和层间耦合引起的内建电场在界面电荷转移中也起着重要的作用。即，S/S和Se/S界面表现出不同水平的MoS 2 A激子的PL猝灭，这表明在S/S和Se/S界面处的电荷转移分别增强和减少。我们的工作演示了如何Janus TMD的不对称性可以用来定制范德华异质结构中的界面相互作用。
2021-08-24 cond-mat.mtrl-sci
Semiconductors between spin-polarized source and drain
将自旋注入到半导体沟道中并将自旋信息转换为有效的电输出信号是自旋电子学中的一个长期存在的问题。实际上，这是自旋晶体管的几个概念的前提。在这篇教程文章中，我们将讨论在源极和漏极之间的沟道中自旋输运的一般问题。必须掌握两个问题：i）在扩散机制中，来自磁性金属的自旋极化电流的注入超出弹道输运区需要插入自旋相关的且足够大的界面电阻。ii）在扩散和弹道机制中，以及无论源极/漏极的金属或半导体特性如何，足够小的界面电阻是保持停留时间短于自旋寿命的条件，从而将自旋累积诱导的输出信号保持在最佳水平。实际上，主要困难来自第二个条件。在我们的实验结果介绍中，我们展示了为什么自旋信息转化为一个大的电信号已经更容易实现与碳纳米管比与半导体，我们讨论了如何在后一种情况下可以改善这种情况。
2006-12-19 cond-mat.mtrl-sci
Theory of spin-polarized transport in ferromagnet-semiconductor structures: Unified description of ballistic and diffusive transport
基于半导体中弹道输运和扩散输运的统一半经典描述，本文概述了铁磁-半导体异质结构中自旋极化电子输运的理论。目的是为研究自旋电子器件中自旋弛豫和输运机制的相互作用提供一个框架。内的（非简并）半导体的运输描述的热弹道电流，其中电子弹道运动的电场所产生的内部和外部的静电势，并在随机分布的平衡点热化。在弹道运动期间允许发生自旋弛豫。对于任意的势分布和任意的动量和自旋弛豫长度，导出了决定半导体自旋极化的自旋输运函数的积分方程。对于均匀半导体中的场驱动输运，积分方程可以转换为二阶微分方程，其推广了自旋漂移扩散方程。铁磁半导体结构中的自旋极化是通过匹配界面处的自旋分辨化学势来获得的，并允许自旋选择性界面电阻。考虑说明性的例子。
2005-06-17 cond-mat.mtrl-sci
Direct probe of ferromagnetic proximity effect at the interface in Fe/SnTe heterostructure by polarized neutron reflectometry
本研究通过偏振中子反射法直接探测Fe/SnTe异质结构界面，证实铁磁邻近效应在SnTe表面诱导约3纳米深的铁磁有序并保持至室温，为拓扑器件应用提供新途径。
2019-11-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci hep-ph
Highly polarized injection luminescence in forward-biased ferromagnetic-semiconductor junctions at low spin polarization of current
我们考虑电子从一个双$n$型半导体（$n$ -S）隧穿到一个铁磁体（FM）通过一个非常薄的正偏肖特基势垒导致有效的提取电子自旋从一个薄的$n$ -S层附近的FM-S界面在低自旋极化的电流。我们表明，这种效果可以用于一个有效的极化辐射源中的异质结构，其中积累的自旋极化电子注入从$n$ -S和重组的量子阱中的空穴。辐射极化取决于施加到FM-S结的偏置电压。
2004-07-19 cond-mat.mtrl-sci
Room temperature spin polarized magnetic semiconductor
采用可控脉冲激光烧蚀沉积技术，在低氧室气压下，在（100）LaAlO（$_3$）基片上制备了Fe和钛白（$_{2-δ}$）交替层。膜的总厚度为约200 nm。薄膜在4 ~ $400 ^oK$温度范围内表现出铁磁行为。层状膜结构的特征在于在$300 ^oK$的p型磁性半导体，具有$10^{20} /cm^3$数量级的载流子密度。未掺杂的纯TiO $_{2-δ}$薄膜被表征为n型磁性半导体。空穴载流子在颗粒Fe和TiO $_{2-δ}$层之间的界面处被激发，类似于在金属氧化物半导体（MOS）器件中通常观察到的金属/n型半导体界面中被激发的空穴。在界面处的孔在施加的磁场中被极化，提高了这些颗粒MOS结构可用于实际自旋电子器件应用的可能性。
2007-05-21 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
An Early In-Situ Stress Signature of the AlN-Si Pre-growth Interface for Successful Integration of Nitrides with (111) Si
在Si（111）衬底上MOCVD生长的III-A族氮化物器件叠层的集成关键取决于生长的第一AlN缓冲层的质量。无氧化物且光滑的Si表面是使这样的层成核的主要要求。一个单一的参数，AlN层生长应力，被证明是一个早期的（50 nm内），明确（<0.5 GPa versus >1 GPa）和故障安全的预生长表面的指标，和成功的外延所需的AlN质量。应力产生的晶粒合并模型被用来关联生长应力、AlN-Si界面和晶体质量。
2017-08-12 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Interface states in CoFe2O4 spin-filter tunnel junctions
自旋过滤隧穿是产生高自旋极化电流的一种很有前途的方法，是自旋电子学应用的关键组成部分。在这项工作中，我们探讨了跨自旋过滤器材料CoFe 2 O 4与Au电极，几何形状，它提供了几乎完美的晶格匹配在CoFe 2 O 4/Au（001）界面的隧穿电导。使用密度泛函理论计算，我们证明了界面态在控制该隧道结中的输运自旋极化中起着决定性的作用。对于一个现实的CoFe 2 O 4势垒厚度，我们预测隧道自旋极化约为-60%。我们表明，这个值低于预期的基础上考虑的自旋极化能带结构的CoFe 2 O 4，因此，这些界面状态可以发挥不利的作用。我们认为，这是亚铁磁性铁氧体的一个相当普遍的特点，并可能对自旋过滤器隧穿应用产生重要影响。
2013-08-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Manipulating the fully spin-polarized edge currents in graphene ribbon
在紧束缚模型下，考虑了磁场的轨道分裂效应和塞曼分裂效应，数值研究了非均匀磁场作用下石墨烯中电子的完全自旋极化边缘态.我们表明，完全自旋极化电流可以操纵的栅极电压。为了在自旋相关输运中利用全自旋极化电流，设计了一个三端实验，并期望输出全自旋极化电流。这可能在基于自旋的纳米器件中具有重要应用。
2011-01-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Nano granular metallic Fe - oxygen deficient TiO$_{2-δ}$ composite films: A room temperature, highly carrier polarized magnetic semiconductor
采用脉冲激光烧蚀沉积（PLD）技术，在低氧室气压下，在（100）铝酸镧（LaAlO $_3$）基片上共沉积纳米颗粒金属铁（Fe）和钛白（TiO $_{2-δ}$）。Fe和TiO $_2$的共沉积导致$\approx$ 10 nm金属Fe球形颗粒悬浮在TiO $_{2-δ}$基质中。该薄膜在室温下具有3100高斯的饱和磁化强度，表现出铁磁行为。根据Fe球的尺寸和分布，我们对饱和磁化强度的估计与测量值吻合得很好。薄膜复合结构的特征在于在300 K下为p型磁性半导体，具有$ 10^{22} /{\rm cm^3}$量级的载流子密度。空穴载流子在纳米颗粒Fe和TiO $_{2-δ}$基质之间的界面处被激发，类似于在金属氧化物半导体（MOS）器件中通常观察到的金属/n型半导体界面中被激发的空穴。从这些薄膜中直接观察到的大的反常霍尔效应可以看出，在界面处的空穴是强自旋极化的。结构和磁输运性质表明，这些PLD薄膜具有潜在的纳米自旋电子学应用。
2008-01-08 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
Femtosecond control of electric currents at the interfaces of metallic ferromagnetic heterostructures
在电子设备的操作中不仅利用电子的电荷而且利用电子的自旋的想法导致了自旋电子学的发展，引起了信息存储和处理方式的革命。一个新的进展将是利用飞秒激光脉冲发展超快自旋电子学。采用太赫兹（10 $^{12}$ Hz）发射光谱，我们证明了在飞秒时间尺度的金属铁磁异质结构的界面处的自旋极化电流的光产生。光电流的方向由圆偏振光的螺旋度控制。这些结果为在前所未有的太赫兹领域实现自旋电子学开辟了新的机会，并为磁的全光控制提供了新的见解。
2015-05-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Magneto-optical Signatures of Volkov-Pankratov States in Topological Insulators
除了通常的手征表面态，大量的表面态可以出现在拓扑和平凡的体绝缘体之间的光滑界面。虽然不像手征态那样受到拓扑保护，但这些由Volkov和Pankratov在20世纪80年代提出的大质量态仍然反映了界面上涌现的狄拉克物理。我们从理论上研究了这些表面态的磁光响应，这与体态的磁光响应有着显著的不同。最突出的是，我们表明，这些国家可以清楚地确定在一个磁场和它的方向相对于接口的存在。
2020-01-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Experimental signature of bandgap opening in bilayer graphene at metal contacts
当在两个石墨烯层之间引入电势差时，双层石墨烯（BLG）具有有限的带隙。已知电势差是由表面电荷转移引入的。因此，预期在金属接触处存在有限的带隙。在金属-BLG界面处的带隙可以通过背栅场效应晶体管中的超线性电流-电压特性来检测，所述超线性电流-电压特性由载流子隧穿通过带隙引起。超线性在正栅控区较高，这归因于Cr/Au电极的空穴掺杂。使用单层石墨烯（SLG）的对照实验不具有超线性，这与在金属-SLG界面处不预期相当大的带隙的事实一致。在金属-BLG界面处的带隙的开口是电极接触电阻的额外来源。
2014-12-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Structural, magnetic and superconducting characterization of the CuNi/Nb bilayers of the S/F type using Polarized Neutron Reflectometry and complementary techniques
用极化中子反射法和互补技术研究了沉积在硅衬底上的Nb/Cu_（40）Ni_（60）S/F双层膜的结构、磁性和超导性质。该研究允许确定S和F层的实际厚度以及r.m.s. S/F界面的粗糙度。后者不超过1 nm，显示了S/F界面的高质量。利用超导量子干涉仪和互感装置，我们测定了样品的超导转变温度，与文献数据一致。对单个S层使用PNR允许确定超导层的屏蔽长度λ，λ = 120 nm。该值高于纯铌的伦敦穿透深度，这可能表明超导体处于脏极限。PNR和SQUID的CuNi层的磁性能的研究表明，在所有的调查样品的铁磁性的存在。
2014-09-26 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Signatures of polarized chiral spin disproportionation in rare earth nickelates
本文利用磁共振X射线散射研究NdNiO$_3$薄膜，发现自旋歧化态具有沿(101)$_\mathrm{ortho}$方向传播的手性螺旋磁序，并结合理论计算证实了能量稳定的Zhang-Rice类单重态自旋歧化态，揭示了其与不正当铁电行为之间的潜在多铁性耦合。
2024-09-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Optical Signatures of the Tunable Band Gap and Valley-Spin Coupling in Silicene
我们调查的硅烯和类似的材料，如锗烯，在可变掺杂的电可调带隙的存在下的光学响应。自旋轨道耦合的相互作用，由于这些材料的屈曲结构，和一个垂直的电场产生了丰富的各种相：拓扑或量子自旋霍尔绝缘体，谷自旋极化金属和带绝缘体。我们发现，动态电导率应该揭示这些不同的阶段，这将允许他们的识别，如自旋轨道能隙的参数的确定签名。我们发现一个有趣的功能，其中的电场调谐的带隙可能会被用来打开和关闭的Drude带内响应。此外，在自旋谷耦合的存在下，作为频率和带隙的电场调谐的函数的圆偏振光的响应被检查。使用右手和左手圆偏振，可以选择自旋和谷指数的特定组合。这种效应的频率可以通过调整带隙来改变。
2012-11-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Characteristics of plasmonic at a metal /chiral sculptured thin film interface
采用传输矩阵方法，在Kretschman组态下，对金属薄膜与手性雕塑薄膜界面上表面等离子体激元的传输进行了理论研究。计算了在不同结构参数下，结构对线偏振P和S的光吸收随极入射角的变化关系。结果表明，当入射光为P偏振光时，存在多个等离子体激元峰，而当入射光为S偏振光时，存在较弱的等离子体激元峰。
2013-01-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.optics
