Negligible thermal contributions to the spin pumping signal in ferromagnetic metal-Platinum bilayers
铁磁共振自旋泵浦是测定各种材料的自旋霍尔角、Edelstein长度或自旋扩散长度的最常用技术之一。近年来，人们对这些实验的解释越来越关注，强调信号可能纯粹来自热电效应，而不是相干自旋泵浦。在这里，我们提出了一种方法，通过结合测辐射热法和铁磁共振测量的自旋泵浦，并比较它们的时间尺度，来评估自旋泵浦信号中是否存在热效应。利用谐振腔对Pt \Permalloy和La 0.7Sr 0.3MnO 3 \Pt样品进行了实验，我们得出结论，没有任何可测量的热电贡献，如自旋Seebeck和共振时的反常能斯特效应
2020-04-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Spin polarization and magnetoresistance through a ferromagnetic barrier in bilayer graphene
我们研究了自旋相关的输运通过磁性双层石墨烯纳米结配置为二维正常/铁磁/正常结构，其中栅极电压施加在铁磁石墨烯层上。在四带哈密顿量的基础上，利用Landauer Butikker公式计算了零温下的电导。对于双层石墨烯铁磁层的平行结构，其能带结构为金属能带结构，自旋极化在共振态附近达到最大值;而对于反平行结构，纳米结表现为半导体结构，不存在自旋过滤。因此，通过改变铁磁石墨烯的结构，特别是在带隙周围，可以实现巨大的磁阻。
2012-11-12 cond-mat.mes-hall
Topological Valley Transport of Gapped Dirac Magnons in Bilayer Ferromagnetic Insulators
双层海森堡铁磁绝缘体保持与六边形布里渊区的两个相对谷相关联的简并太赫兹狄拉克磁振子模式。我们表明，这种能量简并可以通过破坏反演对称性（I），导致拓扑磁振子谷电流。我们进一步表明，该电流导致谷塞贝克效应的磁振子，从而可检测。我们在双层CrBr 3的具体例子中进行计算，其中我可以通过静电掺杂来打破。
2020-08-22 cond-mat.mes-hall
Strong coupling of quantized spin waves in ferromagnetic bilayers
建立了层间交换耦合下双层铁磁薄膜中垂直自旋驻波的强耦合理论。利用Hoffmann边界条件和界面能量流的连续性，我们证明了PSSW仍然是量子化的，但具有非整数量子数，与单层形成鲜明对比.磁振子-磁振子耦合的特征是谱分裂，在弱耦合区谱分裂与IEC成线性关系，而在强耦合区谱分裂趋于饱和。分析预测验证了完整的微磁模拟与良好的协议。
2021-02-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.comp-ph
Sign of inverse spin Hall voltages generated by ferromagnetic resonance and temperature gradients in yttrium iron garnet|platinum bilayers
我们进行了协调一致的努力，以确定由自旋电流注入到正常金属中产生的反自旋霍尔效应电压的绝对符号。我们专注于钇铁石榴石（YIG）|铂双层在室温下，产生自旋电流的微波和温度梯度。我们发现不同的样品和测量设置与理论一致的结果。我们建议一个右手定则来定义一个正的自旋霍尔角对应于与预期的电压为简单的情况下的散射的自由电子从排斥库仑电荷。
2015-02-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Interlayer sliding direction as a symmetry selector in altermagnetic bilayer Fe2WS4: Switchable anomalous Hall and anomalous valley Hall effects
Jishou University（吉首大学）
研究交替磁双层Fe2WS4，通过第一性原理计算表明层间滑动方向是对称性选择控制参数。对角滑动可实现铁电可切换的反常霍尔效应，轴向滑动能导致可切换的反常谷霍尔效应，确立其为控制多种特性的非易失性对称性选择器。
2026-07-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Coupling of ferromagnetic and antiferromagnetic spin dynamics in Mn$_{2}$Au/NiFe thin-film bilayers
本研究通过宽带FMR和BLS光谱实验及模型计算，揭示了Mn2Au/Py双层薄膜中铁磁与反铁磁模式的强耦合（约1.6 T·nm），产生高达40 GHz的零场共振模式，并阐明了杂化模式对界面耦合及自旋波倏逝特性的依赖。
2023-02-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Magnetic polaron and antiferro-ferromagnetic transition in doped bilayer CrI$_3$
双层CrI $_3$中的栅感生磁开关为基于范德华异质结构的新型低功耗磁存储器的设计开辟了新的途径。建议的开关机制似乎完全由静电掺杂。在这里，我们解释，通过第一性原理计算，在掺杂双层CrI $_3$的铁磁转变。对于一个非常小的电子掺杂的情况下，我们的计算预测形成的磁极化子（“ferrons”，“波动”）的电子是自锁在铁磁液滴中的反铁磁绝缘矩阵。空穴的自陷是不可能的，至少在我们的近似范围内是这样。
2019-12-11 cond-mat.mes-hall
Ferromagnetic resonance modulation in $d$-wave superconductor/ferromagnetic insulator bilayer systems
从理论上研究了$d$波超导体（SC）/铁磁绝缘体（FI）双层系统中的铁磁共振（FMR）调制.这些系统中吉尔伯特阻尼的调制反映了$d$波SC中节点的存在，并在低温和低频极限内表现出幂律衰减特性。我们的研究结果表明，使用自旋泵作为探针技术，以确定非常规的SC纳米薄膜的高灵敏度的对称性的有效性。
2022-05-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Quantum Anomalous Hall Effect in Single-layer and Bilayer Graphene
量子反常霍尔效应可以发生在具有交换场和自旋轨道耦合的单层和少层石墨烯系统中。本文研究了具有Rashba自旋轨道耦合的单层和栅控双层石墨烯系统中的量子反常霍尔效应。我们计算每个谷点的Berry曲率，发现单层石墨烯的霍尔电导率在$σ_{xy} = 2e^2/h$量子化，每个谷贡献一个单位电导和相应的手性边缘状态。在双层石墨烯中，我们发现当栅压$U$小于交换场$M$时，量子化的反常霍尔电导率是单层情况的两倍，否则为零.虽然当$U > M$时，陈数为零，但系统仍然表现出量子化的谷霍尔效应，相反谷中的边缘态沿相反方向传播。利用外部栅极电压在不同拓扑状态之间调谐的可能性表明了可能的基于石墨烯的自旋电子学应用。
2011-05-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Microwave-induced spin currents in ferromagnetic-insulator|normal-metal bilayer system
利用微波技术同时研究了YIG中的自旋抽运和自旋塞贝克效应过程|Pt双层体系。实验结果表明，对于这两个过程，自旋电流的流动方向相反。纵向自旋Seebeck效应的时间动力学表明，该效应依赖于铁磁绝缘体中热梯度中的体热磁振子的扩散|正常金属系统
2014-07-22 cond-mat.mes-hall
Element-selective probing of ultrafast ferromagnetic--antiferromagnetic order dynamics in Fe/CoO bilayers
Freie Universität Berlin（柏林自由大学）；Uppsala University（乌普萨拉大学）；Helmholtz-Zentrum Berlin für Materialien und Energie（柏林亥姆霍兹材料与能源中心）
本研究利用共振软X射线反射技术元素分辨探测Fe/CoO双层膜超快磁化动力学，结合原子自旋模型模拟，明确800纳米激发下Fe层激光激发电子向CoO磁矩的直接能量转移是主要退磁通道。
2024-08-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Enhanced Inverse Spin-Hall Effect in Ultrathin Ferromagnetic/Normal Metal Bilayers
我们测量电检测铁磁共振图案化的超薄Co/Pt双层微器件。自旋泵和整流电压的观察和区分通过它们的角度依赖性。当钴厚度减小到2nm以下时，自旋泵浦电压显示出意想不到的增加。这种增强允许更有效地转换的自旋电荷电流和激励的理论建模的依赖表面粗糙度的杂质散射。
2012-10-18 cond-mat.mes-hall
Quantitative disentanglement of spin Seebeck, proximity-induced and intrinsic anomalous Nernst effect in NM/FM bilayers
我们发现并研究了Pt/NiFe $_2$ O $_{\textrm{4-x}}$（$4\geq x \geq 0$）双层膜中的热自旋输运现象。我们分离的自旋塞贝克效应产生的电压从异常能斯特效应的贡献，甚至解开的铁磁体（FM）中的固有的异常能斯特效应（ANE）从由Pt产生的ANE，由于其接近FM的自旋极化。此外，我们探测这些影响的电导率和FM膜的带隙能量的依赖关系，从几乎绝缘的NiFe $_2$ O $_4$到金属Ni $_{33}$ Fe $_{67}$。与Pt/NiFe $_2$ O $_{\rm x}$（$x>0$）样品相比，只能在金属Pt/Ni $_{33}$ Fe $_{67}$双层中识别出邻近诱导的ANE。这是通过X射线共振磁反射率的静态磁邻近效应的调查验证。
2017-02-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
A Universal Method for Separating Spin Pumping from Spin Rectification Voltage of Ferromagnetic Resonance
本文提出了一种普遍解决双层自旋电子学器件中分离自旋抽运（SP）和自旋整流（SR）信号的方法。这种方法是基于SP和SR的特征区别，揭示了它们不同的角度和场对称性。它通常适用于分析由铁磁共振（FMR）感应的双层电荷电压，与FMR线形无关。因此，它解决了突出的问题，器件特定的微波性能限制了通用的定量的自旋霍尔角在双层器件通过铁磁共振实验。此外，它为直接测量自旋泵产生的自旋流的非线性演化铺平了道路。因此，Py/Pt双层中的自旋霍尔角直接测量为0.021 $\pm$ 0.015，直到约20 $^{\circ}$的大旋进锥角。
2013-11-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Boundary conditions for and ferromagnetic resonance spectra of magnetic bilayers coupled by interlayer Dzyaloshinskii-Moriya interactions
本文通过推导新边界条件并求解边值问题，证明层间Dzyaloshinskii-Moriya相互作用（IL-DMI）会改变基本铁磁共振模式频率，且可在实验中与界面DMI等其他贡献分离。
2024-11-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Strain-induced phase transition in CrI$_{3}$ bilayers
单层CrI $_3$是一种二维晶体，在其平衡构型下是铁磁半导体，然而，两个耦合层可以是铁磁或反铁磁的，这取决于堆叠。研究了具有C ~ 2/m对称性的反铁磁耦合双层膜在应变作用下的磁相图。我们发现，应变可能是一个有效的工具，以调整结构的磁相位。拉伸应变使反铁磁相稳定，而压缩应变使系统铁磁化。我们通过观察由于应变引起的层间相对位移来理解这种行为。我们还研究了磁各向异性的演化，Cr原子之间的磁交换耦合，以及居里温度是如何受应变的影响。
2020-02-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Anomalous magneto-transport properties of bilayer phosphorene
采用广义紧束缚模型计算了磷烯的能带，研究了磷烯的磁输运性质。对于双层磷烯，一个复合磁场和电场示出诱导一个功能丰富的朗道能级（LL）的光谱，其中包括两个小组的低洼LL。这两个子群在能级间距、量子数以及场依赖性方面具有不同的特征。这些共同导致异常量子霍尔（QH）电导率，其包括井形、阶梯和具有不同高度和宽度的台阶的复合量子结构。费米能量-磁场-霍尔电导率（$E_{F}-B_{z}-σ_{xy}$）和费米能量-电场-霍尔电导率（$E_{F}-E_{z}-σ_{xy}$）相图明显表现出振荡行为和从整数到半整数QH效应的交叉。预测的结果应该是可验证的双栅系统中的磁输运测量。
2019-12-21 cond-mat.mes-hall 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
Local characterization of ferromagnetic properties in ferromagnet/superconductor bilayer by Point Contact Andreev Reflection Spectroscopy
实现了铁磁/超导双层膜的点接触光谱实验。微分电导曲线显示了几个功能，我们解释内Bogoliubov-de Gennes形式主义考虑两个界面的存在下，在正常的金属尖/铁磁体/超导体设备。我们证明，这种配置是合适的本地探针的自旋极化和铁磁层的厚度，直接在双层区域。这是由于Andreev表面状态对铁磁夹层的物理性质的高灵敏度。
2014-07-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Valley-polarized domain wall magnons in 2D ferromagnetic bilayers
Valleytronics是一个开创性的技术领域，依靠谷自由度来实现新颖的电子功能。基于谷电子学中的电势，对双层石墨烯中局限于畴壁的拓扑谷极化电子进行了广泛的研究。在这里，我们研究磁振版本的畴壁激发在二维蜂窝铁磁双层膜（FBL）共线秩序。特别是，我们探讨的影响Dzyaloshinskiii-Moriya相互作用（ESTA）和静电掺杂（ED）的存在和特性的一维磁振子局限于层堆叠畴壁FBL。研究发现，电畴和电畴的共存丰富了FBL中的拓扑结构，但相应的畴壁磁振子并没有明确的谷指数。另一方面，我们表明，层堆叠畴壁在DMI自由FBL构成一维通道的弹道输运的拓扑谷极化磁振子。我们的理论结果为基于原子级薄拓扑磁性材料的磁振子谷电子器件的发展带来了希望。
2020-09-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci quant-ph
Longitudinal spin current absorption in bilayers composed of ferromagnetic and highly-resistive non-magnetic layers
本研究通过CoFeB/SrIrO3双层结构实验，发现磁层对纵向自旋电流的吸收增强自旋霍尔磁电阻，并修正有效自旋霍尔角约71%，凸显了高电阻非磁层中该吸收机制的重要性。
2025-09-09 cond-mat.mes-hall 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
Thickness dependence study of current-driven ferromagnetic resonance in Y3Fe5O12/heavy metal bilayers
我们利用铁磁共振技术研究了YIG/重金属双层膜中的电流感应力矩。通过向重金属中施加微波电流并测量由自旋整流和自旋泵浦产生的纵向直流电压，测量了厚度从14.8 nm到80 nm变化的YIG样品，顶部具有Pt或Ta薄膜。从对称性分析的FMR线型和YIG厚度的依赖关系，我们推断，奥斯特场占主导地位的自旋转移力矩驱动磁化动力学。
2016-12-19 cond-mat.mes-hall
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
Magnetic properties of ferromagnetic Gd$_5$Si$_4$-Fe$_3$O$_4$ bilayer thin film heterostructure
薄膜的磁性不同于相应的块体材料，并且由于其尺寸和维度的减小而显示出新颖的物理特性。不同材料的薄膜界面之间的交换偏置也会导致磁特性的深刻变化。本文采用高真空射频磁控溅射法在硅衬底上制备了不同厚度的Fe $_3$ O $_4$、Gd $_5$ Si $_4$和Fe $_3$ O $_4$ -Gd $_5$ Si $_4$双层薄膜。它们的磁化强度在室温下在3 T的磁场和50 K至400 K的温度之间进行了测量。Gd 5Si 4薄膜由于暴露于空气中而导致氧化。所有样品的沉积膜厚度均大于50 nm，表现出铁磁性。
2023-02-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Switching of Co magnetization driven by antiferromagnetic-ferromagnetic phase transition of FeRh alloy in Co/FeRh bilayers
研究表明，在W（110）衬底上生长的Co/FeRh外延双层膜中，当FeRh层经历温度驱动的反铁磁-铁磁（AFM-FM）相变时，Co自旋在两个正交的面内方向之间可逆地切换. Co磁化的切换的特征在于由于在FeRh中AFM-FM转变的温度滞后的滞后行为。在AFM-FM过程中，Co的自旋重取向是由界面交换耦合到FeRh系统的演化驱动的。我们的研究结果提供了一种纯粹通过局部温度变化写入信息的新方法。
2017-09-28 cond-mat.mes-hall
Impact of the crystal orientation on spin-orbit torques in Fe/Pd bilayers
铁磁（FM）/非磁（NM）异质结构中的自旋轨道力矩提供了更节能的手段来实现自旋逻辑器件;然而，它们的强度由异质结构界面决定。本文研究了晶体取向对不同Fe/Pd双层体系自旋-轨道力矩效率的影响。自旋扭矩铁磁测量的证据表明，阻尼类扭矩效率是在外延比在多晶双层结构，而类场扭矩是可以忽略不计的所有双层结构。阻尼力矩的强度随双层外延质量的降低而降低。这一发现为磁异质结构中自旋轨道矩的增强提供了新的思路。
2019-11-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Mott Relation for Anomalous Hall and Nernst effects in Ga1-xMnxAs Ferromagnetic Semiconductors
电学和热电输运系数之间的莫特关系通常适用于涉及散射的现象。然而，铁磁体中的反常霍尔效应（AHE）可能是由内禀自旋轨道相互作用引起的。在本工作中，我们同时测量了Ga_（1-x）Mn_xAs铁磁半导体薄膜中的AHE和反常能斯特效应（ANE），并在零磁场下观察到异常大的ANE。我们进一步表明，AHE和ANE共享一个共同的起源，并证明了莫特关系的反常输运现象的有效性。
2008-09-12 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
Quantum Anomalous Hall Effect in Three-dimensional Topological Insulator/Thin-film Ferromagnetic Metal Bilayer Structure
我们从理论上证明了三维拓扑绝缘体（TI）/薄膜铁磁金属（FMM）双层结构是一种具有宽禁带的量子反常霍尔（QAH）绝缘体.通过对本征态的能带结构和权重分布的研究，我们证明了在3DTI上附加金属薄膜可以使原Dirac点附近的能带杂化，从而使拓扑非平凡态转移到金属层中.通过在薄膜层中引入磁交换相互作用，我们计算了双层结构的反常霍尔电导率和磁各向异性，表明比通常的材料，如3DTI和3DTI/铁磁绝缘体异质结构的磁掺杂薄膜，更宽的间隙实现QAH效应的出现。结果表明，3DTI/薄膜FMM双层结构即使在室温下也能实现QAH效应，这将为其他奇异拓扑量子现象的实验实现铺平道路.
2021-04-09 cond-mat.mes-hall
First Principles Calculation of Anomalous Hall Conductivity in Ferromagnetic bcc Fe
本文对铁磁体心立方铁中的反常霍尔效应进行了第一性原理计算。我们的理论确定了一个内在的贡献异常霍尔电导率，并将其与k-空间的Berry相占据布洛赫态。该理论是能够占直流和磁光霍尔电导率没有可调参数。
2003-07-22 cond-mat.mes-hall 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
First order ferromagnetic phase transition in the low electronic density regime of a biased graphene bilayer
计算了偏置石墨烯双层膜的相图，讨论了临界在位相互作用$U_{c}$随掺杂浓度和温度的变化关系，以及铁磁相的存在.我们表明，在铁磁相的两个平面具有不相等的磁化强度和电子密度是空穴一样的一个平面和电子一样的其他。我们给出的证据\emph{first-order}相变之间的顺磁和铁磁相诱导掺杂在零温度。
2008-07-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
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
Spintronic devices from bilayer graphene in contact to ferromagnetic insulators
石墨烯基材料由于其潜在的大自旋相干长度而显示出自旋电子学应用的前景。另一方面，由于它们的小的内在自旋-轨道相互作用，需要外部磁源来执行自旋操纵。由于石墨烯的平坦性质，与铁磁绝缘体（FI）表面的邻近相互作用似乎是将磁性引入石墨烯的自然方式。利用双层石墨烯与FI耦合的独特的电子性质，我们表明，在实验可行性的参数范围内，可以设计出非常有效的门可调自旋旋转器和自旋过滤器。我们还分析了自旋场效应晶体管中两个自旋电子构建块的组成。
2011-11-21 cond-mat.mes-hall
Three-dimensional electronic structure in ferromagnetic $\textrm{Fe}_3\textrm{Sn}_2$ with breathing kagome bilayers
该研究利用角分辨光电子能谱结合真空紫外光与软X射线，解析了铁磁$\textrm{Fe}_3\textrm{Sn}_2$的三维体相电子结构，证实其与密度泛函理论计算吻合，为理解其反常霍尔效应及磁性外尔半金属属性提供了实验依据。
2020-10-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Spin-orbit-torque and magnetic damping in tailored ferromagnetic bilayers
我们研究了由Co和坡莫合金（Py）组成的铁磁（FM）双层膜中的自旋-轨道-力矩驱动的铁磁共振（FMR）。我们发现，FM层接触的Pt层占主导地位，决定自旋霍尔角，这是符合自旋透明模型。相比之下，FMR线宽不仅受到Pt上的自旋泵浦效应的影响，|在FMMgO界面处的双磁振子散射等自旋弛豫也导致了FMR线宽的增加，CoMgO界面导致了FMR线宽的显著增加，而Py界面导致了FMR线宽的显著增加。|MgO界面的影响较小。每个界面对自旋霍尔角和耗散参数的不同贡献表明Pt |Co| Py的堆叠构型|MgO需要比Pt |Py| Co更少的写入能量|MgO在自旋-轨道-力矩驱动的磁开关中的应用。我们的方法提供了一个很有前途的方法来优化材料参数的工程界面与重金属或氧化物层接触。
2018-08-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Anomalous Exciton-Condensation in Graphene Bilayers
在普通的半导体双层膜中，激子凝聚出现在总朗道能级填充因子$ν_{T}=1$处。我们预测，类似的状态将发生在Bernal堆叠的石墨烯双层在许多非零整数填充因子。对于$ν_{T} = -3,1$，我们发现当层密度不平衡时，激子凝聚体的超流密度为零，并出现有限温度涨落引起的一级各向同性-近晶相变.双层石墨烯激子凝聚体的这些反常性质是由于具有$n=0$和$n=1$轨道特征的Landau能级的简并。
2009-09-08 cond-mat.mes-hall
Spin Imbalanced anomalous Hall effect and Magnus Hall effect of Bilayer Silicene
硅烯被认为具有多个拓扑相，这取决于环境参数，如门控电压和邻近感应交换场。两种典型的拓扑相是量子自旋霍尔相和量子反常霍尔相。我们发现，在反铁磁交换场和（或）门控电压的存在下，双层硅烯具有两个自旋的Chern数的符号和大小都不同的拓扑相，即两个自旋的反常霍尔效应不平衡.拓扑相位是通过三重带反转产生的，该三重带反转通过$\pm3$改变上带和下带的陈数。相位宿主大反常自旋霍尔响应。同时，由于双层硅烯在三带反转区附近存在较大的三角翘曲，因此Magnus霍尔效应较大。这一发现丰富了双层硅烯作为自旋电子器件候选材料的拓扑体系。
2019-12-05 cond-mat.mes-hall
Spin dynamics of antiferromagnetically coupled ferromagnetic bilayers -- the case of Cr$_2$WO$_6$ and Cr$_2$MoO$_6$
最近对Cr $_2$（Te，W，Mo）O $_6$的非弹性中子衍射测量表明，这些体系由自旋为3/2的Cr $^{3+}$离子双层组成，具有强的反铁磁层间耦合和可调的双层内从铁（对于W和Mo）到反铁（对于Te）的耦合.这些测量已经确定了基态自旋结构和亚晶格磁化强度的值，这表明亚晶格磁化强度从Cr $^{3+}$原子的原子自旋值3.0 $μ_B$显著降低。在早期的论文中，我们从理论上研究了Cr $_2$ TeO $_6$双层系统的低温自旋动力学，其中双层内和双层间的耦合都是反铁磁的。在本文中，我们研究了Cr $_2$ WO $_6$和Cr $_2$ MoO $_6$系统，其中双层内交换耦合是铁磁性的，但双层间交换耦合是反铁磁性的。我们得到的磁振子色散，亚晶格磁化，两个磁振子态密度，纵向自旋自旋关联函数，其粉末平均和比较这些系统的结果与Cr $_2$ TeO $_6$的结果。
2019-03-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Superconducting/ferromagnetic diffusive bilayer with a spin-active interface: a numerical study
本文计算了具有自旋激活界面的超导/铁磁双层扩散膜的态密度。本文采用自洽数值方法，系统地研究了界面相移的自旋依赖性（SDIPS）对自洽超导能隙和态密度的影响。我们发现，即使超导层的厚度远大于超导相干长度，SDIPS也能在铁磁体的DOS中诱导出双能隙结构（DGS）。因此，我们得到DOS曲线有有趣的相似之处与物理。100，237002（2008）中所述。
2008-12-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Quantum Oscillations of Gilbert Damping in Ferromagnetic/Graphene Bilayer Systems
我们研究了铁磁绝缘体上放置石墨烯的自旋动力学。我们发现，吉尔伯特阻尼增强的邻近交换耦合在接口。吉尔伯特阻尼常数的调制与石墨烯的自旋向上和自旋向下状态密度的乘积成比例。因此，强磁场中的吉尔伯特阻尼常数作为源自石墨烯的朗道能级结构的外部磁场的函数振荡。我们发现，振荡周期的测量使得交换耦合常数的强度能够被确定。结果表明，在理论上，铁磁共振测量可以用来检测自旋分辨的电子结构的相邻材料，这是至关重要的未来自旋器件的评估。
2020-04-15 cond-mat.mes-hall
Nonlinear anomalous Hall effects probe topological phase-transitions in twisted double bilayer graphene
非线性反常霍尔效应是指在纵向电场或温度梯度作用下，由Berry曲率偶极子感应的二阶霍尔电压或温度差。这些是时间反演对称系统中突出的霍尔响应。在这里，我们研究了扭曲双层石墨烯莫尔系统中的二阶非线性异常霍尔效应家族，即电、热电和热非线性霍尔效应。我们证明了非线性反常霍尔信号可以用来探测由垂直电场引起的莫尔系统中的拓扑相变。具体来说，我们表明，整个家庭的非线性异常霍尔响应进行了跨拓扑相变的符号反转。
2022-05-30 cond-mat.mes-hall
Nonlocal Drag of Magnons in a Ferromagnetic Bilayer
磁绝缘体中的量子化自旋波（或称磁振子）被假定与周围环境的相互作用很弱，并且在几乎没有耗散或阻力的情况下流动，从而产生异常长的扩散长度和弛豫时间。类比于双层二维电子气中的库仑阻力，通过测量层间电阻率（transresistance）来研究库仑相互作用对电阻率的贡献，我们基于半经典Boltzmann方程预测了铁磁双层结构中磁振子的非局域阻力.非局部磁振子阻力取决于层之间的磁偶极相互作用，并表现在磁振子电流跨阻和磁振子热跨阻中，由此一层中的磁振子电流在另一层中感应化学电势梯度和/或温度梯度。当磁振子电流平行于磁化方向流动时，产生最大的拖曳效应，然而对于斜磁振子电流，出现大的磁振子横向电流。我们检查的实际参数的效果，并发现预测的诱导温度梯度是很容易观察到的。
2016-05-13 cond-mat.mes-hall
Percolative supercurrent in superconductor-ferromagnetic insulator bilayers
本文研究了Al/EuS超导-铁磁绝缘体双层膜，发现其超流输运超过平均顺磁极限，并归因于相干长度远大于磁畴尺寸时自旋平均导致的逾渗超流机制。
2025-06-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Anomalous Ballistic Transport in Disordered Bilayer Graphene: Dimer Vacancies induced Dirac Semimetal
我们报告了在双层石墨烯中存在随机分布的结构空位时的反常量子输运特征。通过使用一个有效的实空间Kubo-Greenwood输运方法，不同密度的二聚体与非二聚体空位的影响进行了研究，在非常大规模的无序模型。虽然非二聚体的空缺被示出诱导本地化制度，二聚体的空缺结果在一个意想不到的弹道制度，其能量窗口令人惊讶地随着杂质密度的增加而扩大。这种反常的现象被解释为在双层能带结构中形成了有效的线性色散，这是由二聚体空位驱动的对称性破缺效应引起的，并提供了一种新的高维Dirac半金属的实现.
2015-08-20 cond-mat.mes-hall
Anisotropic Transport Properties of Ferromagnetic-Superconducting Bilayers
研究了超导薄膜中涡旋物质的输运性质。我们假设FM和SC层都是交替的条纹结构，如[7]中所示。我们计算的周期性钉扎力的条纹结构中产生的高度不均匀分布的旋涡和反涡。我们发现FM-SC双层膜的输运性质是高度各向异性的。在没有随机钉扎的情况下，它对垂直于条纹的电流表现出有限的电阻，而对平行于条纹的电流表现出超导性。计算了平均涡速度、涡运动产生的电场、涡振荡的约瑟夫森频率和高次谐波。
2003-03-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Investigation of ferromagnetic domain behavior and phase transition at nanoscale in bilayer manganites
理解锰氧化物中巨磁电阻的基本机制和现象学主要集中在原子和纳米级物理学上，如双交换，相分离和电荷顺序。在这里，我们认为一个更宏观的观点的锰氧化物材料的物理，报告的铁磁畴行为在一个双层锰氧化物样品的名义组成的La $_{2-2x}$ Sr $_{1+2x}$ Mn $_2$ O $_7$与$x=0.38$，研究使用原位洛伦兹透射电子显微镜。阐明了磁晶各向异性对畴壁结构的作用。在冷却时，在$a-b$平面内的居里温度下，可以看到磁畴对比度首先出现。随着温度的进一步降低，磁畴面积分数的变化被用来估计描述铁磁相变的临界指数。铁磁相变伴随着一个独特的纳米级颗粒对比接近居里温度，我们推断这是与铁磁纳米团簇的存在下，在一个顺磁性的矩阵，这还没有在双层锰氧化物的报道。
2015-09-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Resonantly Enhanced Phonon Transport by Magnon Pumping in a Ferromagnetic/Piezoelectric Bilayer
Universidade Federal Rural de Pernambuco（巴西国立农村联邦大学）；Universidade Federal de Pernambuco（巴西国立联邦大学）
首次实验观测到铁磁/压电双层中磁子泵浦引起的共振增强声子输运，证实频率选择性磁子-声子耦合，为混合平台主动控制声学输运提供新机制。
2026-09-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Interfacial mechanism in the anomalous Hall effect of Co/Bi$_2$O$_3$ bilayers
氧化物界面是自旋-轨道耦合的来源，其可导致新颖的自旋-电荷转换效应。在Co/Bi $_2$ O $_3$双层膜中，实验研究了Bi $_2$ O $_3$界面对Co反常霍尔效应的贡献.我们证明了40%的变化时，在AHE的Co的Bi $_2$ O $_3$帽层被添加到铁磁体。这种强烈的变化归因于Co/Bi $_2$ O $_3$双层膜中源自Co/Bi $_2$ O $_3$界面的非对称输运的额外来源，并有助于斜散射。
2019-04-03 cond-mat.mes-hall
Magnetic screening properties of superconductor-ferromagnet bilayers
本文从理论上研究了垂直磁场作用下薄的超导/铁磁扩散双层膜的磁屏蔽特性。我们发现，表征磁响应的有效穿透深度与铁磁层的厚度在铁磁相干长度的尺度上振荡。
2009-09-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Tunable quantum anomalous Hall octet driven by orbital magnetism in bilayer graphene
量子反常霍尔（QAH）效应-零磁场下手性能带拓扑的宏观表现-仅通过拓扑绝缘体的磁性掺杂（1 - 3）和莫尔异质结构的精细设计（4 - 8）在实验上实现。然而，长期以来，人们一直预测没有磁性掺杂或莫尔工程的看似简单的双层石墨烯具有QAH效应的竞争有序态（9 - 11）。在这里，我们探索的状态，在双层石墨烯的电导率为2电子2/小时，不仅生存下来，以惊人的小磁场和高达5 K的温度，但也表现出磁滞。总之，实验签名提供了令人信服的证据，轨道磁驱动的QAH行为与陈数可调通过电场和磁场以及载波符号。所观察到的QAH相的八重态是不同于以前的观察，由于其独特的亚铁磁和亚铁电秩序，其特征在于量子化的异常电荷，自旋，谷，和自旋谷霍尔行为。
2021-07-14 cond-mat.mes-hall
Bilinear magnon--exciton coupling in biased ferromagnetic electron--hole bilayers
Institute of Physics, Johannes Gutenberg University Mainz（美因茨约翰内斯·古腾堡大学物理研究所）
本文提出偏置铁磁电子-空穴双层实现磁振子与激子共振耦合，证明线性杂化及玻色-爱因斯坦凝聚，并揭示密度-密度相互作用修正及集体模式杂化，提供激子凝聚检测新途径。
2026-09-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
