Ferromagnet proximity effects and magnetoresistance of bilayer graphene
当双层石墨烯置于两个铁磁绝缘体之间时，其电子能带结构发生了剧烈的变化。由于与邻近铁磁体的交换相互作用，石墨烯沟道中的电子能量色散强烈地依赖于两个铁磁层$\mathbf{M_{1}}$和$\mathbf{M_{2}} $的磁化取向。虽然平行构型$\mathbf{M_{1}}= \mathbf{M_{2}}$导致导带和价带两者的简单自旋分裂，但只要$\mathbf{M_{1}}$和$% \mathbf{M_{2}}$之间的角度$θ$变为非零，就诱导能隙，其中在$θ=π$处达到最大值（即，反平行排列）。因此，双层石墨烯可以在面内电流配置中表现出相当大的磁阻效应。粗略的估计表明，在室温下，电阻的变化约为百分之几十。随着温度的降低，这种影响预计将变得更加明显。
2008-04-04 cond-mat.mtrl-sci
Isothermal anisotropic magnetoresistance in antiferromagnetic metallic IrMn
反铁磁自旋电子学是一个新兴的领域，反铁磁可以提高铁磁体的功能，具有更高的响应时间，并具有对外部磁场屏蔽信息。此外，还存在大量奈耳温度高于室温的反铁磁半导体和金属。在目前的手稿中，我们坚持在追求的极限有多大的各向异性磁阻可以在反铁磁材料具有非常大的自旋轨道耦合。我们选择IrMn作为一级矩（Mn）和自旋轨道（Ir）组合的一个很好的例子。对反铁磁金属（IrMn）/铁磁绝缘体薄膜双层膜进行了等温磁输运测量。在两层之间具有磁耦合的金属/绝缘体结构允许仅在反铁磁层中测量输运性质的调制。已发现各向异性磁阻高达0.15%，这是远远大于裸IrMn层。有趣的是，它已被观察到，各向异性的磁阻强烈的影响，由场冷却条件，信号的依赖性，在磁有序温度下的域的形成所发现的响应。
2016-07-27 cond-mat.mtrl-sci
Negative spin Hall magnetoresistance in antiferromagnetic Cr2O3/Ta bilayer at low temperature region
研究了反铁磁Cr_2O_3/Ta双层膜在低温下的负自旋霍尔磁电阻效应。从300 K到50 K，SMR信号的符号单调地从正变为负。SMR符号的变化与Cr_2O_3的表面铁磁性和体相反铁磁性之间的竞争有关。Cr_2O_3（0001）的表面磁化强度在高温下占主导地位，而体相反铁磁性随温度的降低而增强。反常霍尔曲线的斜率与SMR的符号相吻合，证实了Cr_2O_3在不同温度下界面磁性的变化。根据在3 T下观测到的SMR比，估计Cr2 O3/Ta界面处的自旋混合电导为1.12*10^14（ohm^-1*m^-2），这与YIG/Pt结构和我们早期的Cr2 O3/W结构的结果相当。（Appl. Phys. Lett. 110，262401（2017））
2018-01-09 cond-mat.mtrl-sci
Magnetoresistance in Hybrid Pt/CoFe2O4 Bilayers Controlled by Competing Spin Accumulation and Interfacial Chemical Reconstruction
纯自旋电流有望成为能量友好的自旋电子学。它们可以由沿着具有大自旋轨道耦合的非磁性金属的电荷流产生。它在其表面产生自旋累积，可由相邻铁磁层的磁化控制。通常使用的顺磁性金属接近铁磁不稳定性，因此磁邻近效应可以有助于观察到的角相关磁阻（ADMR）。由于界面现象支配着金属/铁磁绝缘体异质结构的自旋电导，解开这些不同的贡献是充分理解自旋电流电导的关键。我们在这里报告的X射线吸收和磁性圆二色性（XMCD）在Pt-M和（Co，Fe）-L的吸收边和原子分辨能量损失电子能谱（EELS）的数据Pt/CoFe 2 O 4双层膜CoFe 2 O 4层已被Pt在不同温度下生长。结果表明，ADMR的差异显着，无论是主导的自旋霍尔磁阻（SMR）相关的自旋霍尔效应或各向异性磁阻（AMR）。的XMCD和EELS数据表明，在室温下生长的Pt层不显示任何磁矩，而在较高的温度下生长时，它是磁性的，由于界面Pt-（Co，Fe）合金化。这些结果允许解开自旋积累界面化学重建和定制的角度依赖磁阻。
2018-03-07 cond-mat.mtrl-sci
Observation of the unidirectional magnetoresistance in antiferromagnetic insulator Fe2O3/Pt bilayers
本研究在反铁磁绝缘体Fe₂O₃/Pt双层结构中观测到负值单向磁阻（UMR），揭示其与界面Rashba耦合的关联及与USMR的竞争关系，拓展了反铁磁自旋电子器件的应用方向。
2023-04-29 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Spin mediated enhanced negative magnetoresistance in Ni80Fe20 and p-silicon bilayer
在这项工作中，我们提出了一个实验研究自旋介导的增强负磁电阻在Ni_（80）Fe_（20）（50 nm）/p-Si（350 nm）双层。电阻测量显示，对于3 T的面外施加的磁场，双层样品的电阻降低约2.5%，而氧化物样品上的Ni 80 Fe 20（50 nm）的电阻降低1.3%。在Ni_（80）Fe_（20）薄膜中，负磁电阻效应归因于各向异性磁电阻效应。我们认为自旋霍尔效应引起的自旋极化是双层膜中观察到的负磁电阻增强的根本原因。硅具有弱的自旋轨道耦合，因此自旋霍尔磁阻测量是不可行的。我们用V2ω和V3ω作为磁场和磁场在垂直于电流方向上的角旋转的函数来解释自旋霍尔效应。磁场的角旋转对V2ω和V3ω都表现出正弦行为，这归因于自旋-霍尔效应介导的自旋极化引起的自旋-声子相互作用。我们认为自旋极化导致空穴-声子散射的减少，从而导致负磁电阻的增强。
2017-01-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Antiferromagnetic anisotropy determination by spin Hall magnetoresistance
提出了一种测量反铁磁绝缘体（AFI）磁各向异性的电学方法。当具有强自旋-轨道相互作用的金属膜，例如，铂（Pt）沉积在AFI上，由于自旋霍尔磁阻（SMR），其电阻应受到AFI N单元矢量方向的影响。因此，受外部磁场和磁各向异性两者影响的AFI N eel矢量的方向反映在Pt的电阻中。考虑SMR，计算了Pt电阻与AFI的磁场角度关系，表明在强磁场中，通过监测Pt电阻，可以从实验上获得反铁磁各向异性。对Pt/Cr2 O3、Pt/NiO和Pt/CoO等实际体系进行了计算。
2017-08-31 cond-mat.mtrl-sci
Magnetoresistance of heavy and light metal/ferromagnet bilayers
我们研究了正常金属（NM）/铁磁体（FM）双层膜在线性和非线性（电流依赖）机制下的磁电阻，并将其与自旋轨道力矩和热致电场的幅值进行了比较。实验结果表明，重NM/Co双层膜（NM = Ta，W，Pt）的磁电阻与YIG/Pt的自旋霍尔磁电阻（SMR）现象相似，但具有大得多的各向异性，约为0.5%，且各向异性随NM的原子序数而增大.这种类似SMR的行为在轻NM/Co双层（NM = Ti，Cu）中不存在，其呈现多晶FM层预期的标准AMR。在Ta，W，Pt/Co双层膜中，我们发现一个额外的磁阻，直接正比于电流和磁化的横向分量。这种所谓的单向SMR，0.005%的顺序，是最大的W和相关的反阻尼自旋轨道扭矩的振幅。单向SMR低于我们在YIG/Pt中测量的精度。
2015-10-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Numerical simulation of magnetization process in antiferromagnetic ferromagnetic bilayer with compensated interface
利用海森堡哈密顿量的自洽平均场近似，研究了反铁磁双层膜的性质。在具有补偿界面的双层膜中发现了垂直交换耦合。对于均匀的反铁磁薄膜，由于在一定的外磁场临界值下，反铁磁薄膜内部产生横向不稳定性，因此计算出对称的磁滞回线。另一方面，对于由多个与易磁化各向异性轴方向垂直的畴组成的非均匀反铁磁薄膜，在有限交换偏置场作用下，得到了位移磁滞回线.
2005-08-02 cond-mat.mtrl-sci
Static magnetic proximity effects and spin Hall magnetoresistance in Pt/Y$_{3}$Fe$_{5}$O$_{12}$ and inverted Y$_{3}$Fe$_{5}$O$_{12}$/Pt bilayers
利用x射线磁圆二色性和x射线共振磁反射率测量结合角度相关的磁输运研究系统地研究了铁磁绝缘体Y $_{3}$ Fe $_{5}$ O $_{12}$附近的重金属Pt薄膜的磁态.为了揭示混合效应作为可能的原因，诱导磁矩在铂，我们比较了薄膜异质结构与不同的层堆叠顺序和不同的接口特性。对于标准的Pt层上的Y $_{3}$ Fe $_{5}$ O $_{12}$薄膜，我们没有检测到任何静态磁极化的Pt。这些样品显示出角度依赖的磁阻行为，这与建立的自旋霍尔磁阻一致。相反，对于倒置的层序列，Y $_{3}$ Fe $_{5}$ O $_{12}$薄膜生长在Pt层上，Pt显示出有限的诱导磁矩与全金属Pt/Fe双层膜相当。这种磁矩被发现起源于在Y $_{3}$ Fe $_{5}$ O $_{12}$ /Pt界面的有限混合。因此，我们发现了一个复杂的角度依赖性的磁电阻，表明在这些类型的样品的自旋霍尔和各向异性磁电阻的叠加。这两种效应由于其不同的角度依赖性和其特征温度演化而可以彼此分离。
2020-10-08 cond-mat.mtrl-sci
Structural sensitivity of the spin Hall magnetoresistance in antiferromagnetic thin films
反铁磁（AFM）薄膜的磁性状态是AFM自旋电子器件的关键。我们研究了铂和绝缘AFM赤铁矿（α-Fe 2 O3）双层膜的自旋霍尔磁阻（SMR）背后的基本物理机制，发现SMR效率高达0.1%，与铁磁结构相当。为了了解所观察到的复杂的SMR场的依赖性，我们分析的磁轴的错位，在生长过程中出现的薄膜，通过电气测量和直接磁成像的影响，并发现一个小的偏差可以导致在SMR响应的显着签名。这突出了在解释AFM自旋纹理的SMR测量时必须注意的问题。
2020-07-15 cond-mat.mtrl-sci
Surface magnetic anisotropy at a compensated interface of ferromagnetic antiferromagnetic bilayer
铁磁和反铁磁自旋从相应的均匀配置的周期性偏差被证明是积极有利的铁磁/反铁磁双层补偿界面附近。的偏差的幅度呈指数下降到膜体积作为一个函数的坐标垂直于界面。发现相互作用能与单位铁磁和反铁磁矢量的标量积的平方成正比。
2005-07-25 cond-mat.mtrl-sci
Effects of Antiferromagnetic Spin Rotation on Anisotropy of Ferromagnetic/Antiferromagnetic Bilayers
在外延（111）取向Ni $_{80}$ Fe $_{20}$ /Fe $_{50}$ Mn $_{50}$双层，我们将两种不同的行为分开：单向各向异性厚Fe $_{50}$ Mn $_{50}$中的交换偏置在薄Fe $_{50}$ Mn $_{50}$中，通过测量磁化强度对旋转磁场的响应，我们定量地确定了相关的各向异性，并证明了磁性增强与Fe $_{50}$ Mn $_{50}$的旋转磁各向异性有关。我们还证明了各向异性随温度变化的后果。
2004-10-04 cond-mat.mtrl-sci
Current-in-plane magnetoresistance in chiral-molecule/ferromagnetic metal bilayer due to thermally induced spin polarization
本文报道了室温下手性分子/铁磁金属双层膜的手性-感应电流-面内磁电阻效应。先前报道的手性诱导电流垂直于平面磁电阻（CPP-MR）源于手性诱导自旋选择性（CISS）效应，该效应需要电荷电流通过分子。相比之下，在本研究中观察到的CIP-MR不需要通过分子的偏置电荷电流。CIP-MR的温度依赖性表明手性分子中的热诱导自旋极化是观察到的MR的关键。
2021-12-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Spin-current-related magnetoresistance in epitaxial Pt/Co bilayers in the presence of spin Hall effect and Rashba-Edelstein effect
我们分析了实验获得的自旋电流相关的磁电阻在外延Pt/Co双层膜通过使用漂移扩散模型，结合体自旋霍尔效应和界面Rashba-Edelstein效应（REE）。的磁阻分析产生，为Pt/Co接口，一个温度无关的Rashba参数的顺序为1 e-11 eV m，同意与理论计算，随着一个有效的界面REE厚度为几埃，这是在整体上与我们以前的自旋轨道扭矩分析一致。特别是，我们的研究结果表明，体和界面电荷自旋电流相互转换需要考虑的自旋电流相关的磁阻分析在高导电磁性异质结构，如外延Pt/Co双层。
2021-03-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Anomalous spin Hall magnetoresistance in Pt/Co bilayers
我们研究了Pt/Co双层膜的自旋霍尔磁电阻（SMR），即横向于电流的平面内的磁电阻。我们发现，SMR随Co厚度的增加而增加：当使用传统的漂移扩散模型时，厚Co双层的有效自旋霍尔角超过Pt的报道值。包括Co层内自旋输运的扩展模型无法解释大的SMR。为了确定其来源，研究了其他来源的贡献。对于大多数双层膜，SMR随温度降低和磁场增加而增加，这表明Co层中的磁振子相关效应起的作用很小。如果没有Pt层，我们没有观察到大的SMR的Pt/Co双层厚Co。实施所谓的界面磁阻和纹理诱导的各向异性散射的效果不能占Co厚度相关的SMR。由于W/Co存在较大的SMR，但其幅度在W/CoFeB中减小，因此我们推断其起源与Co的特定性质有关。
2018-05-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Observation of an Unusual Colossal Anisotropic Magnetoresistance Effect in an Antiferromagnetic Semiconductor
寻找具有大磁输运响应的新型反铁磁材料是构建未来高稳定性、快开关速度和高密度自旋电子器件的迫切需求。本文报道了层状结构反铁磁二元稀土二硫属化合物EuTe_2的巨各向异性磁电阻效应。AMR达到40000%，这是4个数量级以上，在传统的反铁磁合金。结合磁化强度、电阻率和理论分析表明，巨磁电阻效应是一种矢量场可调能带结构的新机制，而不是传统的自旋轨道耦合机制.此外，还揭示了具有局域自旋的Eu层和具有巡游载流子的Te层的轨道之间的强杂化对于大AMR效应是极其重要的。我们的研究结果提出了一个新的方向探索AFM材料具有突出的磁输运特性，这创造了一个前所未有的机会，AFM自旋电子学的应用。
2021-03-04 cond-mat.mtrl-sci
Theory of unidirectional spin Hall magnetoresistance in heavy-metal/ferromagnetic-metal bilayers
最近的实验揭示了由重金属（HM）和铁磁金属（FM）组成的金属双层膜的磁阻的非线性特征。当反转所施加的面内电流或磁化方向时，观察到双层的长阻的微小变化。我们将这种非线性输运行为归因于FM层中的电子迁移率的自旋极化依赖性，该FM层与由源自HM层的大部分的自旋霍尔电流在该层中诱导的自旋累积一致地起作用。基于一个简单的漂移扩散模型，导出了非线性磁电阻的显式表达式，表明非线性磁电阻出现在自旋霍尔角（SHA）的一阶，并且当电流反向时，非线性磁电阻的符号发生变化，与实验结果一致.我们还讨论了控制非线性磁电阻的符号和提高效应大小的可能途径。
2016-10-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Giant magnetoresistance in antiferromagnetic Mn$_2$Au-based tunnel junction
近年来，人们对利用N{é}el自旋轨道矩实现反铁磁材料电开关的研究为反铁磁材料的经济应用铺平了道路。目前限制反铁磁材料在自旋电子学中应用的最困难的障碍，特别是在存储器存储应用中，可能是基于AFM的纳米结构中的小而脆弱的磁阻（MR）。本论文基于第一性原理散射理论研究了Mn $_2$ Au基隧道结中的自旋输运。在某些Fe/MgO/Ag/Mn $_2$ Au/Ta结中，可以预测出大于$1000\%$的巨磁电阻，其数量级与具有相同势垒厚度的MgO基铁磁隧道结相当。自旋过滤效应、量子阱共振态和界面共振态的相互作用可能是在这些Mn $_2$ Au基结中观察到的不寻常的巨大和强大的MR的原因。
2020-02-03 cond-mat.mtrl-sci
Spin colossal magnetoresistance in an antiferromagnetic insulator
巨磁阻（CMR）是指在金属-绝缘体转变附近由磁场引起的电导率的大变化，并且几十年来激发了广泛的研究\cite{Ramirez1997, Tokura2006}。在这里，我们证明了一个类似的自旋效应附近的内尔温度$T_{\rm{N}}$ =296 K的反铁磁绝缘体\CrO。使用钇铁石榴石\YIG / \CrO /Pt三层膜，我们从YIG向\CrO层注入自旋电流，并通过逆自旋霍尔效应收集在重金属Pt中传输的信号。我们观察到在Néel温度的14 K内，透射自旋电流的变化为两个数量级。在等温条件下，这种自旋导电和非导电状态之间的转变也可以通过磁场来调制。这种效应，我们称之为自旋巨磁阻（SCMR），有可能简化基本自旋电子学组件的设计，例如，实现自旋电流开关或基于自旋电流的存储器。
2018-04-12 cond-mat.mtrl-sci
Spin transport in antiferromagnetic NiO and magnetoresistance in Y$_3$Fe$_5$O$_{12}$/NiO/Pt structures
研究了不同NiO厚度的YIG/NiO/Pt三层膜的自旋输运和磁电阻效应。为了表征通过NiO的自旋输运，我们用微波频率的磁场在YIG中激发铁磁共振，并检测与Pt层中的逆自旋霍尔效应（ISHE）相关联的电压。发现ISHE信号随NiO厚度呈指数衰减，特征衰减长度为3.9 nm。这与这些相同结构中的磁阻形成对比。磁阻响应的对称性与自旋霍尔磁阻（SMR）一致。然而，与ISHE响应相反，随着NiO厚度增加，SMR信号在$\simeq$ 4 nm的NiO厚度处突然趋向于零，突出显示了与这种三层中的NiO和SMR中的自旋输运相关联的不同长度尺度。
2016-10-18 cond-mat.mtrl-sci
Exchange Bias in Ferromagnetic/Compensated Antiferromagnetic Bilayers
采用微磁自旋动力学方法，对铁磁/补偿反铁磁双层膜中的交换偏置机制进行了定量计算.同时考虑了低Neel温度和高Neel温度的反铁磁体，发现只有在低Neel温度的情况下才有负向正电子束的交叉。我们认为，在FM/补偿AFM双层膜中的EB机制是由于AFM的对称性破缺产生了一些净铁磁成分。
2001-12-05 cond-mat.mtrl-sci
Interfacial contributions to spin-orbit torque and magnetoresistance in ferromagnet/heavy-metal bilayers
采用第一性原理非平衡格林函数方法结合Anderson无序模型研究了铁磁/重金属双层膜中自旋轨道矩和磁电阻的厚度依赖性.正交矢量球谐函数中的系统展开用于扭矩的角度依赖性。在Co/Pt和Co/Au双层膜的阻尼扭矩可以被描述为自旋霍尔贡献的总和，这与自旋扩散模型的协议，并与界面的贡献相当的厚度增加。在垂直于Co/Pt双层膜中的电流的平面中的磁导是每个界面原子的电导量子的顺序，超过自旋霍尔模型的预测超过一个数量级。这表明，“自旋霍尔磁阻”，类似于阻尼类扭矩，有一个大的界面贡献无关的自旋霍尔效应。
2019-08-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Stacking-order effect on spin-orbit torque, spin-Hall magnetoresistance, and magnetic anisotropy in Ni$_{81}$Fe$_{19}$-IrO$_2$ bilayers
5d过渡金属氧化物是一个有趣的平台，可以证明有效的电荷到自旋电流的转换，这是由于强自旋轨道耦合主导的独特电子结构。本文报道了双层Ni $_{81}$ Fe $_{19}$-5 d氧化铱（IrO $_2$）中的自旋轨道矩（SOT）、自旋霍尔磁电阻和磁各向异性的堆垛阶效应。虽然所有IrO $_2$和Pt对照样品都表现出源自有效电荷到自旋电流转换的大阻尼类SOT产生，但IrO $_2$（Pt）-底部样品中的SOT的幅度大于IrO $_2$（Pt）-顶部样品中的SOT。类场SOT具有更显著的堆叠顺序效应，导致IrO $_2$样品中的相反符号与Pt样品中的相同符号形成对比。此外，我们观察到的磁各向异性能量密度和异常霍尔效应的增加，在IrO $_2$（Pt）-底部的样品，这表明增强的界面垂直磁各向异性。我们的研究结果突出了堆叠顺序对Ir氧化物/铁磁体系统的自旋输运和磁输运性质的显著影响，为包括5d过渡金属氧化物的SOT器件的设计提供了有用的信息。
2021-10-06 cond-mat.mtrl-sci
Unidirectional magnetoresistance driven by nonequilibrium antiferromagnetic magnons
South China University of Technology（华南理工大学）；Norwegian University of Science and Technology（挪威科技大学）；Peking University（北京大学）；Nanyang Technological University（南洋理工大学）
本研究通过非平衡磁子积累在CrPS4/Pt系统中实现强单向磁电阻，突破传统磁化波动驱动机制，揭示磁子化学势梯度主导自旋输运。
2026-01-28 cond-mat.mtrl-sci
Interfacial Rashba magnetoresistance of two-dimensional electron gas at LaAlO$_3$/SrTiO$_3$ interface
本文报道了二维电子气中LaAlO $_3$ /SrTiO $_3$界面磁电阻的角度依赖性。我们发现这种界面磁电阻表现出类似的角度依赖性的自旋霍尔磁电阻在铁磁体/重金属双层膜，这是迄今为止已经讨论的框架下的重金属层的体自旋霍尔效应。所观察到的磁电阻与包括Rashba自旋轨道耦合和交换相互作用的理论模型计算定性一致。我们的研究结果表明，磁界面的自旋轨道耦合可以产生一个不可忽视的贡献的自旋霍尔磁电阻和界面的自旋轨道耦合效应，因此是关键的理解各种自旋轨道耦合相关的现象在磁性/非磁性双层膜。
2017-07-17 cond-mat.mtrl-sci
Bilayer splitting and c-axis coupling in bilayer manganites showing colossal magnetoresistance
通过对双层巨磁电阻锰氧化物$La_{2-2x}Sr_{1+2x}Mn_{2}O_{7}$进行角分辨光电子能谱分析，得到了完整的费米能级谱权拓扑图。清楚和明确的双层分裂的面内3D $_{x^2-y^2}$带，映射整个布里渊区，和完整的映射的3D $_{3z^2-r^2}$带的报告。这些频带的特殊掺杂和温度依赖性意味着，作为从铁磁金属相的过渡方法，无论是作为掺杂或温度的函数，沿c轴的双层内的平面之间的相干性丢失，导致减少面间耦合。这些结果表明，面间耦合起着很大的作用，在CMR转变。
2009-12-23 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Full angular dependence of the spin Hall and ordinary magnetoresistance in epitaxial antiferromagnetic NiO(001)/Pt thin films
本文报道了在没有任何铁磁元素的反铁磁绝缘体NiO（001）和重金属Pt的双层膜中，自旋霍尔磁阻（SMR）的三维角度依赖性的观测结果.通过在高达11 T的磁场中沿着三个正交平面（xy、yz和xz旋转平面，其中z轴与样品平面正交）旋转样品来测量检测到的角度相关纵向和横向磁阻。总的磁电阻有贡献所产生的SMR和普通的磁电阻。SMR信号的开始发生在1 T和3 T之间，并且在高达11 T时没有可见的饱和。SMR的三维角度依赖性可以通过考虑NiO（001）中磁致伸缩反铁磁S-和T-畴的可逆场致重新分布的模型来解释，该模型源于非磁性MgO衬底的塞曼能量和弹性夹紧效应之间的竞争。从观察到的SMR比，我们估计在NiO/Pt界面的自旋混合电导大于$2\times10^{14}$ $Ω^{-1}$ $m^{-2}$。我们的研究结果表明，在稳定的NiO（001）薄膜，在xy-和xz-平面的旋转电检测的Néel矢量方向的可能性。此外，我们表明，仔细减去普通的磁阻贡献是至关重要的，正确估计的SMR的幅度。
2021-06-24 cond-mat.mtrl-sci
Transverse instability at a compensated interface of ferromagnetic antiferromagnetic bilayer
利用界面相互作用能量密度的显式表达式，发展了具有补偿界面的铁磁-反铁磁双层膜的解析理论。研究了描述铁磁和反铁磁薄膜中畴壁的解的稳定性。它示出，即使对于高值的表面相互作用强度的横向不稳定性起源于反铁磁膜内，因为单位反铁磁矢量的界面平面的偏差变得积极有利，在足够大的外部磁场。然而，假设反铁磁层内存在额外的面内各向异性，则可以稳定界面附近的自旋分布。原则上，这开辟了一条控制交换偏置的途径，避免了反铁磁膜中畴重排的复杂问题。
2005-07-26 cond-mat.mtrl-sci
Surface-induced linear magnetoresistance in antiferromagnetic topological insulator MnBi2Te4
通过对反铁磁拓扑绝缘体MnBi 2 Te 4（MBT）厚膜的磁输运研究，发现在高达260 K的垂直高磁场和温度下，具有二维正线性磁电阻（LMR）特性.非线性霍尔效应进一步揭示了MBT中除了体态外还存在高迁移率的表面态。我们归因于2D LMR的MBT的高迁移率的表面状态，从而揭示了在厚的MBT膜的表面状态的传输签名。在MBT的Neel温度附近，LMR也受到抑制，这可能表明MBT的顺磁-反铁磁相变导致了表面态的能隙开放。此外，无序和量子LMR模型在解释观测到的LMR时的失败表明必须引用新的物理来理解这一现象。
2020-09-22 cond-mat.mtrl-sci
Negative and Positive Magnetoresistance in Bilayer Graphene: Effects of Weak Localization and Charge Inhomogeneity
我们报告测量双层石墨烯的磁阻作为栅极电压（载流子密度）和温度的函数。我们研究多个贡献的磁阻，包括弱本地化（WL），普遍电导波动（UCF），和不均匀的电荷传输。一个明确的WL信号是明显的，在所有测量的栅极电压（在空穴掺杂制度）和温度范围（从0.25 K到4.3 K），和从WL数据提取的相位相干长度在低温下不饱和。WL数据拟合证明电子-电子奈奎斯特散射是相位退相干的主要来源。UCF幅度随着栅极电压和温度的增加而减小，这与相位相干长度的相应减小是一致的。此外，在较高的磁场下，观察到弱的正磁阻，并归因于不均匀的电荷输运。
2010-08-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Thickness dependence of unidirectional spin-Hall magnetoresistance in metallic bilayers
最近在实验上发现了一种非线性磁电阻--单向自旋霍尔磁电阻--存在于由重金属和铁磁金属组成的双层金属膜中。为了研究USMR的基本机制，在室温下，在Pt/Co/AlOx三层中，提出了USMR的铁磁和重金属层厚度依赖性。为了避免歧义，二次谐波霍尔测量用于分离自旋霍尔和热贡献的非线性磁阻。实验结果拟合通过使用漂移扩散理论，与参数提取的纵向电阻率的Co层的Fuchs-Sondheimer模型的框架内的分析。结果表明，超磁电阻不仅受重金属层中自旋霍尔效应的影响，而且受铁磁层中金属扩散过程的影响.
2017-11-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Spin Hall magnetoresistance in Pt/Y$_{3}$Fe$_{5}$O$_{12}$ bilayers grown on Si and Gd$_{3}$Ga$_{5}$O$_{12}$ substrates
本文对比Si与GGG衬底上的Pt/YIG双层膜，揭示SMR不依赖结晶度，而与磁化、界面粗糙度和载流子密度相关，并验证Si基优化界面可实现高自旋混合电导。
2023-06-05 cond-mat.mtrl-sci
Giant gate-controlled proximity magnetoresistance in semiconductor-based ferromagnetic/nonmagnetic bilayers
新形式的大磁电阻（MR）的发现推动了信息技术的发展，例如磁性多层膜中的巨磁电阻（GMR）和隧穿磁电阻（TMR）。近年来，在由铁磁（FM）/非铁磁（NM）薄膜组成的简单双层膜中发现了新的磁电阻，但其磁电阻的大小很小（0.01 ~ 1%）。在这里，我们表明，NM/FM双层组成的NM InAs量子阱导电沟道和绝缘FM（Ga，Fe）Sb层表现出巨邻近磁电阻（PMR）（~80%，在14 T）。该PMR比迄今报道的NM/FM双层中观察到的MR大两个数量级，并且其幅度可以通过栅极电压来控制。这些结果被解释的InAs的二维电子波函数到（Ga，Fe）Sb的渗透。强烈调制的NM沟道电流的能力，由电和磁门控代表了一个新的概念磁门控自旋晶体管。
2018-12-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Spin Hall magnetoresistance in antiferromagnetic insulators
反铁磁材料承诺改善自旋电子应用的性能，因为它们对外部磁场扰动是鲁棒的，并且与铁磁体相比允许更快的磁化动力学。然而，由于缺乏宏观磁化，直接观察反铁磁状态是具有挑战性的。在这里，我们表明，自旋霍尔磁阻（SMR）是一个通用的工具，通过简单的电输运实验，通过调查易平面反铁磁绝缘体$α$ -Fe 2 O3（赤铁矿）和NiO双层异质结构与Pt重金属顶部电极的反铁磁自旋结构的探测。当在三个正交平面上旋转外部磁场时，我们记录了Pt的纵向和横向电阻率，并观察到与SMR效应一致的特征电阻率调制。我们分析了它们的振幅和相位，并将数据与来自原型共线亚铁磁性Y3 Fe 5 O 12/Pt双层的结果进行比较。所观察到的磁场的依赖性解释在一个全面的模型，基于两个磁子晶格，并考虑到磁场引起的修改的域结构。我们的结果表明，SMR使我们能够理解的自旋配置和研究磁弹性效应在反铁磁多畴材料。此外，在$α$ -Fe_2 O_3/Pt双层膜中，我们发现$2.5 \times 10^{-3}$的SMR幅度出乎意料地大，是原型Y_3Fe_5 O_（12）/Pt双层膜的两倍，使得该系统对于室温反铁磁自旋电子学应用特别感兴趣。
2020-06-23 cond-mat.mtrl-sci
Field-induced high coercive ferromagnetic state and magnetoresistance in the antiferromagnetically ordered compound Fe0.5TiS2
测量了铁插层化合物Fe_（0.5）TiS_2的磁化率、磁化强度、电阻率和磁阻。X射线衍射分析表明，Fe_（0.5）TiS_2化合物具有单斜晶体结构（空间群为I12/m ~ 1），这是由于Fe离子和空位在S-Ti-S三层间有序排列的结果。在低于1100摄氏度的温度下的热处理条件的变化不会导致有序-无序的转变内的子系统的嵌入的铁离子。结果表明，该化合物在低于Neel温度TN = 140 K时呈现反铁磁（AF）基态。在T < TN处施加磁场引起到铁磁（F）状态的变磁相变，这伴随着大的磁阻效应（高达27%）。在~ 100 K以下，场致AF-F相变是不可逆的。在低温下的亚稳态F状态的磁化反转伴随着大量的磁滞（~ 100 kOe），这是与铁离子的伊辛字符。
2012-05-15 cond-mat.mtrl-sci
Writing and Reading antiferromagnetic Mn$_2$Au: Néel spin-orbit torques and large anisotropic magnetoresistance
反铁磁体是磁性有序的材料，其不表现出净磁矩，因此对磁场不敏感。反铁磁自旋电子学的目的是利用这种不敏感性来增强稳定性，同时可以进行高达反铁磁体的自然THz动态速度的主动操纵，从而结合了卓越的存储密度和超快开关。然而，Néel矢量（交错矩）方向的主动操纵和读出具有挑战性。最近的预测已经开辟了一条基于新的自旋轨道力矩的道路，它直接与Néel序参量耦合。这种Néel自旋轨道力矩首先在使用半金属CuMnAs的开创性工作中实验证明。在这里，我们证明Mn $_2$金，一个良好的导体，具有高的有序温度适用于应用程序，可靠和可再现的开关，使用电流脉冲和读出的磁阻测量。的扭矩的对称性与理论预测和一个大的读出大于$\simeq 6$ ~ $\%$的磁阻效应是由从头计算输运计算再现。
2017-06-08 cond-mat.mtrl-sci
Chirality induced Giant Unidirectional Magnetoresistance in Twisted Bilayer Graphene
扭曲双层石墨烯（TBG）具有平坦的能带和手性晶格结构，表现出迷人的相关驱动现象，如超导性和莫特绝缘态。我们通过量子输运计算发现，手征性导致了TBG中的巨单向磁电阻（UMR），其中单向性指的是电流或磁场方向反转时电阻的变化。我们指出，平带显着增强这种效果。在10 T面内磁场中，扭转角为1.5 $^\circ$时，UMR迅速增大，达到约20%.我们提出的能带结构拓扑结构（不对称），这导致了一个方向敏感的平均自由程，作为一个有用的方式来预测UMR效应。UMR提供了一个探针的手征性和带平坦性的扭曲双层。
2021-02-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Interlayer exchange coupling and giant magnetoresistance in Fe/V (001) superlattices
本文报道了Fe/V（001）超晶格的磁化强度和磁电阻率。研究了第一巨磁电阻峰随钒层和铁层厚度的变化。发现层间反铁磁耦合强度在钒层厚度为13个原子单层（$\approx$ 20 μ m）处显示出峰值，半峰全宽约为2个单层。对于钒厚度约为13个单层的超晶格系列，反铁磁耦合在铁层厚度约为6个单层（$\approx$ 9 μ m）处显示出最大值。巨磁电阻的大小表现出与反铁磁耦合强度相似的变化规律。
2001-11-14 cond-mat.mtrl-sci
Magnetoresistance generated from charge-spin conversion by anomalous Hall effect in metallic ferromagnetic/nonmagnetic bilayers
提出了金属铁磁/非磁双层膜中由异常霍尔效应引起的电荷-自旋转换产生的磁电阻效应的理论公式。通过求解自旋扩散方程，得到了非磁性和铁磁性的纵向和横向磁率的解析表达式。由铁磁体中的反常霍尔效应引起的电荷-自旋转换所产生的磁阻与铁磁体中自旋极化的平方成正比，并且具有固定的符号。我们还发现额外的磁阻在非磁性和铁磁性所产生的自旋霍尔和反常霍尔效应的混合。这种混合电阻的符号取决于非磁体中的自旋霍尔角和铁磁体的自旋极化。
2016-11-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
Point-contact search for antiferromagnetic giant magnetoresistance
我们报告的第一个测量大电流密度对电流垂直于平面的磁电阻（MR）的磁性多层膜包含两个反铁磁层分离的非磁性层的影响。这些测量的目的是寻找最近预测的反铁磁巨磁阻（AGMR）类似的GMR中看到的多层包含两个铁磁层分离的非磁性层。我们报告的MR测量电流注入到三明治包含不同的组合层的F = CoFe和AFM = FeMn的点接触。除此之外：AFM/N/AFM，F/AFM/N/AFM和F/AFM/N/AFM/F结构，初步的结果使我们也检查AFM/F/N/AFM，F/AFM，和单F-和AFM-层结构。在低电流下，在任何样品中均未观察到MR，并且在仅含有AFM的样品中在任何电流密度下均未观察到MR。总之，这些结果表明在这些样品中不存在AGMR。在含有F层的样品中，高电流密度有时会产生小的正MR -在高场下的最大电阻。对于给定的接触电阻，该MR对于较厚的F层通常较大，并且对于给定的电流，该MR对于较大的接触电阻（较小的接触）通常较大。我们尝试性地将这种正MR归因于在F层周围和内部诱导的自旋积累的高电流下的抑制。
2008-10-24 cond-mat.mtrl-sci
Magnetic Proximity Effect in Pt/CoFe2O4 Bilayers
我们在分子束外延生长的Pt/CoFe_2 O_4双层膜中观察到了磁邻近效应（MPE）。这是通过在5 K的角度相关的磁阻测量，其中隔离的感应铁磁性（即各向异性磁阻）和自旋霍尔效应（即自旋霍尔磁阻）在Pt层的贡献。通过密度泛函理论计算和各种控制测量（包括插入Cu间隔层以抑制感生铁磁性）进一步支持通过AMR在Pt中感生铁磁性的观察。此外，反常的霍尔效应测量显示出的平面外的磁滞回线的感应铁磁相具有更大的矫顽力和更大的剩磁比散装CoFe 2 O 4。通过证明MPE在Pt/CoFe 2 O 4，这些结果建立了尖晶石铁氧体家庭作为一个有前途的材料MPE和自旋操纵通过邻近交换场。
2017-06-26 cond-mat.mtrl-sci
Electrical detection of the spin reorientation transition in antiferromagnetic TmFeO$_3$ thin films by spin Hall magnetoresistance
TmFeO $_3$（TFO）是一种倾斜的反铁磁体，在82 ~ 94 K温度范围内发生自旋重取向转变（SRT）。在此温度范围内，Néel矢量从结晶学$c$轴（低于82 K）连续旋转到$a$轴（高于94 K）。SRT允许在不需要磁场的情况下对不同的反铁磁状态进行温度控制，使其适合于在THz频率下工作的应用。对于器件应用，需要TFO的薄膜以及用于读出磁状态的电技术。在这里，我们表明，正交TFO薄膜可以通过脉冲激光沉积生长和检测TFO薄膜中的SRT可以访问通过利用全电自旋霍尔磁阻（SMR），在很好的协议的温度范围内发生SRT。我们的研究结果表明，人们可以电气检测SRT在绝缘体。
2020-10-16 cond-mat.mtrl-sci
Magnetic order of Dy$^{3+}$ and Fe$^{3+}$ moments in antiferromagnetic DyFeO$_{3}$ probed by spin Hall magnetoresistance and spin Seebeck effect
报道了稀土反铁磁体DyFeO $_{3}$单晶与Pt薄膜接触的自旋霍尔磁电阻（SMR）和自旋塞贝克效应（SSE）。SMR在高温下的角形状和对称性反映了Fe $^{3+}$矩的反铁磁顺序，由塞曼能量，磁晶各向异性和Dzyaloshinskiii-Moriya相互作用所控制。我们解释所观察到的线性依赖于磁场强度的信号作为证据的磁场诱导的顺序的Dy $^{3+}$时刻到室温。在和低于50 $\,$ K的Morin温度下，SMR监测Fe $^{3+}$自旋的自旋重取向相变。低于23 $\,$ K，出现了持续低于4 $\,$ K的额外特征，4 $\,$ K是Dy $^{3+}$磁性亚晶格的有序温度。我们的结论是，SMR和SSE的组合是一个简单而有效的工具来研究自旋重取向相变和亚晶格磁化。
2020-12-21 cond-mat.mtrl-sci
Simultaneous achievement of record-breaking colossal magnetoresistance and angular magnetoresistance in an antiferromagnetic semiconductor EuSe2
本研究在反铁磁半导体 EuSe2 中同时实现了破纪录的场诱导庞磁阻和角度磁阻，该现象源于强磁各向异性及磁场诱导的反铁磁-铁磁相变导致的带隙闭合，为角度敏感自旋电子器件提供了潜在材料。
2024-12-23 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Large Negative Magnetoresistance in Antiferromagnetic Gd2Se3
本研究通过磁性、量热和输运测量，发现反铁磁α-Gd2Se3单晶在11 K以下具有变磁自旋翻转转变，并在磁转变温度附近表现出约65%的大负磁电阻，揭示了磁场抑制自旋散射的机制。
2025-01-24 cond-mat.mtrl-sci
Multiband ballistic transport and anisotropic commensurability magnetoresistance in antidot lattices of AB-stacked trilayer graphene
在由AB堆叠的三层石墨烯的反点晶格组成的多带系统中研究了弹道输运。低温磁电阻显示出由AB堆叠的三层石墨烯中的每个单层和双层带的反点晶格周期和回旋轨道半径的匹配所产生的可磁化峰。类单层带的磁化率峰出现在比类双层带低的磁场处，反映了类双层带的费米面大于类单层带的费米面。反点晶格相对于石墨烯的晶轴的旋转导致各向异性磁阻，其反映了双层带的三角弯曲费米表面。假设单层和双层带中的弹道输运的磁电阻数值模拟大致再现了观察到的磁电阻特征。有人发现，单层带显着有助于导电性，即使它的载流子密度是一个订单小于双层带。这些结果表明，弹道输运实验可用于研究多能带系统的各向异性能带结构。
2019-12-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Spin-transfer torque in ferromagnetic bilayers generated by anomalous Hall effect and anisotropic magnetoresistance
本文提出了一个从纵向磁阻测量确定铁磁双层膜中自旋-轨道相互作用激发的自旋转移矩效率的实验方案。在适当的边界条件下求解扩散自旋输运理论，给出了纵向电荷电流密度的解析公式。纵向充电电流具有与自旋转移力矩效率的平方成比例的项，并且还取决于膜厚度与铁磁体的自旋扩散长度的比率。从作为厚度的函数的纵向电阻率的测量中提取该贡献可以给出自旋转移扭矩效率。
2016-10-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
(Ga,Mn)As based superlattices and the search for antiferromagnetic interlayer coupling
在稀磁半导体超晶格中的反铁磁层间耦合可以导致实现类似于在金属多层结构中看到的巨磁阻效应的大磁阻效应。本文利用载流子感生铁磁性的平均场论，探讨了（Ga，Mn）As基超晶格系统的多维参数空间。基于这些调查，我们研究的可行性，创造一个超晶格，表现出反铁磁耦合，并提出潜在的可行的食谱。
2008-09-03 cond-mat.mtrl-sci
Spin Hall magnetoresistance in metallic bilayers
研究了由重金属（HM）层和铁磁金属（FM）层组成的双层金属膜中的自旋霍尔磁电阻（SMR）。我们发现近十倍的增加SMR在W/CoFeB相比，以前研究的HM/铁磁绝缘体（FI）系统。SMR随温度的降低而增加，尽管W层电阻率随温度的变化可以忽略不计。一个模型来解释的纵向自旋电流的FM层，金属铁磁体的关键特性之一的吸收。我们发现，该模型不仅定量地描述了HM层的厚度依赖性的SMR，允许准确估计的自旋霍尔角和HM层的自旋扩散长度，但也可以占SMR的温度依赖性通过假设一个温度依赖的FM层的自旋极化。这些结果说明了独特的作用，金属铁磁层在定义跨HM/FM界面的自旋传输。
2016-02-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Galvanomagnetic effects and manipulation of antiferromagnetic interfacial uncompensated magnetic moment in exchange-biased bilayers
本文研究了IrMn $_{3}$ /绝缘-Y $_{3}$ Fe $_{5}$ O $_{12}$交换偏置双层膜。反铁磁体中的净磁矩$Δm_{AFM}$的行为直接由反常和平面霍尔效应和各向异性磁阻探测。证明了$Δm_{AFM}$来自于界面未补偿的磁矩。我们证明了交换偏置和转动滞后是由$Δm_{AFM}$的不可逆开关引起的。在训练效果中，$Δm_{AFM}$持续变化。这项工作突出了$Δm_{AFM}$在交换偏置中的基本作用，有利于反铁磁自旋电子器件的操纵。
2014-10-08 cond-mat.mtrl-sci
Anomalous magnetoresistance in an antiferromagnetic Kagome semimetal heterostructures
研究通过引入Pt覆盖层的界面Dzyaloshinskii-Moriya相互作用，在FeSn薄膜中实现可调自旋纹理，观察到低磁场下的非传统阻尼振荡磁电阻行为，揭示了拓扑自旋纹理与磁电输运性质的关联。
2025-07-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Robust and tunable Floquet altermagnets in sliding A-type antiferromagnetic bilayers
Beijing National Laboratory for Condensed Matter Physics, and Institute of Physics, Chinese Academy of Sciences（中国科学院物理研究所，凝聚态物理北京国家实验室）；Centre for Quantum Physics, Key Laboratory of Advanced Optoelectronic Quantum Architecture and Measurement (Ministry of Education), School of Physics, Beijing Institute of Technology（北京理工大学物理学院，先进光电子量子架构与测量教育部重点实验室，量子物理中心）；University of Chinese Academy of Sciences（中国科学院大学）；Songshan Lake Materials Laboratory（松山湖材料实验室）
通过圆极化光照射，在滑动A型反铁磁双层中实现鲁棒且可调的异磁性，拓展了异磁性设计的范围。
2026-02-20 cond-mat.mtrl-sci
Interface tuned Enhanced and Low Temperature Quenching of Orbital Hall Currents Induce Torque and magnetoresistance in Light Metal/Nickel Bilayers
该研究探究轻金属/铁磁体双层膜中轨道霍尔效应诱导的电流效应，通过测量Ni/Ti薄膜的二次谐波电压提取OHT效率与UOMR，发现Cu中间层及Ti厚度增加可增强两者，低温会淬灭，揭示体轨道霍尔效应为共同机制。
2025-11-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
