AFM Cantilever Magnetometry for Measuring Femto-Nm Torques Generated by Single Magnetic Particles for Cell Actuation
本研究开发了一种基于原子力显微镜悬臂梁的磁力测量方法，成功量化了单个合成反铁磁纳米片在磁场下产生的飞牛·米级力矩，为机械生物学中的细胞驱动和微小机械刺激提供了有效手段。
2024-12-23 cond-mat.mes-hall
Nanocavity optomechanical torque magnetometry and radiofrequency susceptometry
纳米光子光学机械设备允许观察具有灵敏度的纳米级振动，这极大地提高了纳米机械结构的计量学[1-9]，并有可能以类似的方式影响纳米级物理系统的研究[10，11]。在这里，我们证明了这种潜力与纳米光子光机械扭矩磁力计和射频（RF）磁力计。由集成在扭转纳米机械谐振器内的纳米腔提供的精致读出灵敏度使得能够在环境条件下观察单个介观磁性结构的独特净磁化和RF驱动响应。磁矩分辨率足以观察光刻图案化坡莫合金岛的磁滞中的巴克豪森台阶[12]。此外，在窄场范围内发现显著增强的RF敏感性，并归因于相邻钉扎位置之间的磁涡旋芯的热辅助驱动跳跃[13]。片上磁致伸缩计方案为强大的集成腔光学机械设备提供了一条有前途的道路，用于科学和技术中磁性微米和纳米系统的定量表征。
2016-11-02 cond-mat.mes-hall physics.optics
An all-electrical torque differential magnetometer operating under ambient conditions
一个全电扭矩微分磁力仪（也称为悬臂磁力仪）设置采用压电石英音叉演示。磁力计可以在环境条件以及低温和低压下操作。它将允许的样品质量范围扩展到几个$μ$ g，而不会显著降低灵敏度。在环境条件下操作和磁力计的简单全电设计应允许与其他实验装置轻松集成。单轴磁各向异性的直径为25 $μ$ m的铁丝，在环境条件下测量具有高的信噪比，被认为是在良好的协议与其文献值。该技术的进一步应用进行了讨论。
2015-09-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.ins-det
Consistency in Formulation of Spin Current and Torque Associated with a Variance of Angular Momentum
受自旋霍尔效应的启发，基于系统对称性和Noether定理，推导了考虑自旋轨道耦合的非相对论量子力学守恒流.得到了作用在自旋上的量子力学力以及与角动量变化相关的扭矩。因此，自旋和轨道角动量流的变化的动力学解释意味着与移动自旋相关的“电偶极子”上的扭矩。讨论了具有Rashba自旋轨道相互作用的二维电子气中力和力矩对自旋流性质的影响。
2005-08-14 cond-mat.mes-hall
Inductive determination of the optimum tunnel barrier thickness in magnetic tunnelling junction stacks for spin torque memory applications
我们使用脉冲感应微波磁强计研究旋进磁化动力学的CoFeB/MgO/CoFeB为基础的磁性隧道结堆栈与不同的MgO势垒厚度的自由层。从进动频率的场依赖性，我们能够推导出单轴各向异性能量和自由层和钉扎层之间的交换耦合。此外，场的依赖性的有效阻尼参数的推导。在一定的阈值势垒厚度以下，我们观察到自由层和钉扎层的反平行取向的有效阻尼增加，这将抑制可逆的低电流密度自旋扭矩磁化反转。这种感应测量，结合基于晶片探针台的磁输运实验，允许快速确定用于无光刻工艺中的自旋扭矩存储器应用的最佳隧道势垒厚度范围。
2011-03-22 cond-mat.mes-hall
Intrinsic torque on the orbital angular momentum in an electric field
本文揭示了电场通过量子度规张量在无需自旋轨道耦合或磁场下对轨道角动量施加内禀力矩，该力矩在非平庸纹理拓扑材料中非零，为轨道电子学提供了新机制。
2024-05-08 cond-mat.mes-hall
Angular dependence and symmetry of Rashba spin torque in ferromagnetic heterostructures
在铁磁异质结中，Rashba自旋轨道耦合和交换场之间的相互作用产生电流驱动的自旋力矩。在一个实际的器件中，我们研究了扩散区中的Rashba自旋力矩，发现了两个主要的结果：（1）即使当磁化强度和有效Rashba场对准时，在器件的边缘也存在非零力矩;（ii）由Rashba自旋-轨道耦合驱动的各向异性自旋弛豫速率赋予自旋力矩一般表达式${\bm T}=T^y_{\para}(θ){\bm m}\times(\hat{\bm y}\times{\bm m})+T^y_{\bot}(θ)\hat{\bm y}\times{\bm m}+T^z_{\para}(θ){\bm m}\times(\hat{\bm z}\times{\bm m})+T^z_{\bot}(θ)\hat{\bm z}\times{\bm m}$，其中系数$T_{\para,\bot}^{y,z}$取决于磁化方向。我们的结果与最近的实验结果一致。
2013-04-17 cond-mat.mes-hall
Optical spin transfer and spin-orbit torques in thin film ferromagnets
研究了圆偏振光激发下薄膜铁磁层中的光致转矩。我们研究的情况下，有和没有Rashba自旋轨道耦合使用4带模型。在没有Rashba自旋轨道耦合的情况下，我们推导出了光学力矩的解析表达式，揭示了力矩主要来自光学自旋转移力矩（即当力矩沿光学角动量方向时）的条件，以及当力矩来自逆法拉第效应（即当力矩垂直于光学角动量时）的条件。我们发现，当激发能远离带边跃迁时，光自旋转移矩占主导地位，磁交换分裂远大于寿命展宽。对于大的Rashba自旋轨道耦合和面外磁化的情况下，我们发现扭矩一般是垂直于光子角动量，并归因于光学Edelstein效应。
2017-09-15 cond-mat.mes-hall
Pseudo spin torque induced by strain field of Dirac fermions in graphene
相反，最近的描述[物理。106（2011）116803]，我们证明了石墨烯中的赝自旋不完全是真实的角动量。只有在垂直于石墨烯片的方向上的赝自旋才是真正的角动量，而平行于石墨烯平面的赝自旋仍然不是真正的角动量。有趣的是，研究还表明，应变场下石墨烯中重狄拉克电子的类牛顿力和伪自旋扭矩分别模拟了重磁力和重磁自旋扭矩。这是由于石墨烯中2+1维有质量电子的赝自旋和赝速度算符的等价性，而与实3+1维Dirac场的赝自旋和赝速度算符不同。这一工作揭示了石墨烯作为一种伪重磁材料的新的物理性质。
2014-09-11 cond-mat.mes-hall
Asymmetric angular dependence of spin-transfer torques in CoFe/Mg-B-O/CoFe magnetic tunnel junctions
采用第一性原理非共线波函数匹配方法，研究了CoFe/Mg-B-O/CoFe（001）磁性隧道结（MTJ）中的自旋转移矩（STT），其中考虑了三种不同类型的B掺杂MgO，包括B原子取代Mg原子Mg（$_3$ BO $_4$）、B原子替代MgO中的O原子（Mg $_4$ BO $_3$）和B原子占据MgO中的间隙位置（Mg $_4$ BO $_4$）。在弹道CoFe/Mg $_3$ BO $_4$和基于CoFe/Mg $_4$ BO $_4$的MTJ中都可以获得很强的非对称角度依赖性的STT，而在基于CoFe/Mg $_4$ BO $_3$的结中观察到几乎对称的STT曲线。此外，B分布的无序性可以显著抑制STT角度依赖性的不对称性。CoFe/Mg-B-O/CoFe MTJ中STT的这种偏斜可以归因于B扩散到MgO间隔层中引起的界面共振态。研究表明，在MgO基自旋力矩振荡器（STO）中引入B原子可以有效地提高微波输出功率。
2016-01-30 cond-mat.mes-hall
First Principles Study of Angular Dependence of Spin-Orbit Torque in Pt/Co and Pd/Co Bilayers
近年来，在重金属（HM）/铁磁（FM）双层膜中，由于自旋霍尔效应和界面效应引起的自旋轨道矩（SOT）被用来通过面内电流注入实现磁化方向的切换.本文利用Keldysh Green函数方法和第一性原理电子结构计算，确定了HM/Co（HM = Pt，Pd）双层膜的类场（FL）和类阻尼（DL）SOT分量。我们的方法产生的FL和DL-SOT的磁化方向上的角度依赖性，而不假设先验的角度形式。SOT分解成费米海和费米面的贡献表明，SOT是由后者占主导地位。由于Co和HM之间的大晶格失配，我们还确定了拉伸双轴应变对FL和DL-SOT组件的影响。计算的FL-和DL-SOT的HM厚度的依赖性是总体上与实验吻合良好。SOT与费米能级位置的关系表明，DL-SOT主要由体HM的自旋霍尔效应决定。
2018-05-21 cond-mat.mes-hall
Orbital currents in lattice multiorbital systems: Continuity equation, torques, and RKKY interaction
本文研究多轨道晶格系统中的轨道角动量电流，推导其连续性方程，发现电流不守恒，并应用于交错磁体，揭示轨道力矩的阻尼作用，计算轨道RKKY相互作用作为电流的实验探针。
2024-09-20 cond-mat.mes-hall
Orbital angular momentum and current-induced motion of a Skyrmion-textured domain wall in a ferromagnetic nanotube
通过建立畴壁的轨道角动量和电流感生力矩的理论，从理论上研究了铁磁纳米管中畴壁的电流感生动力学.具体地说，具有非平凡磁化沿圆周缠绕的畴壁具有有限的轨道角动量，它与其Skyrmion电荷和位置的乘积成正比，电流产生的力矩改变了畴壁的轨道角动量，从而驱动畴壁。电流引起的力矩被解释为电子向畴壁的轨道角动量转移，这是由于Skyrmion电荷产生的出射磁场引起的。我们的研究结果揭示了一个迄今未被承认的磁孤子的轨道自由度的效用。
2021-02-16 cond-mat.mes-hall
Angular dependence of spin-orbit spin transfer torques
在铁磁体/重金属双层膜中，面内电流会产生自旋-轨道自旋转移矩，该转移矩通常被分解为类场矩和类阻尼矩。对于具有Rashba自旋轨道耦合的二维自由电子和紧束缚模型，当Rashba自旋轨道耦合变得与交换相互作用相当时，类场力矩获得对磁化方向的非平凡依赖性。这种非平凡的角度依赖性的类场转矩有关的费米面失真，由Rashba自旋轨道耦合的交换相互作用的比率。另一方面，当Rashba自旋-轨道耦合与交换相互作用相当或更强时，类阻尼力矩获得非平凡的角度依赖性。这与费米面畸变和费米海贡献的综合作用有关。角度依赖性与实验观察一致，并且对于理解由自旋-轨道自旋转移力矩引起的磁化动力学是重要的
2014-09-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Angular momentum transfer torques in spin valves with perpendicular magnetization
自旋阀结合垂直磁化材料是有前途的结构，用于存储元件和高频发生器。本文报道了用第一性原理电路理论计算的具有垂直平衡磁化的自旋阀中自旋转移矩的角度依赖性，并与W.H. Rippard c.s. [Phys. Rev. B 81，014426（2010）]在CoFe |Cu| CoNi系统上进行。此外，我们预测当铜间隔层被钌层取代时，会出现非单调（“波浪”）的自旋转移矩。
2011-09-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Dominant spin Hall torque and negligible orbital Hall torque in α-W/ferromagnet heterostructures with artifacts-free angular momentum detectors
State Key Laboratory of Semiconductor Physics and Chip Technologies, Institute of Semiconductors, Chinese Academy of Sciences（中国科学院半导体研究所半导体物理与芯片技术国家重点实验室）；Center of Materials Science and Optoelectronics Engineering, University of Chinese Academy of Sciences（中国科学院大学材料科学与光电工程技术研究中心）；College of Physics and Information Technology, Shaanxi Normal University（陕西师范大学物理学与信息技术学院）
本文使用无伪影角动量探测器（Cu/Ni/Cu和Cu/FeCoB/Cu）澄清了α-W中电流诱导转矩的物理起源，发现自旋轨道转矩始终为负且主要来自自旋霍尔效应，轨道霍尔转矩可忽略，表明轨道电流缺乏普适性。
2026-08-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Universal angular magnetoresistance and spin torque in ferromagnetic/normal metal hybrids
铁磁/正常金属（F/N）异质结构的电阻取决于结的性质，所述结可以是隧道势垒、点接触或金属间界面。对于所有的结类型，无序的F/N/F垂直自旋阀的电阻作为磁化矢量之间的角度的函数被示出服从一个简单的普遍规律。自旋电流感生的磁化力矩可以通过这些自旋阀的角磁阻来测量。所得结果可推广到任意磁电子电路。
2002-05-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Nanoscale transfer of angular momentum mediated by the Casimir torque
Casimir相互作用在纳米尺度物体的动力学中起着重要的作用。在这里，我们调查的非接触转移的角动量在纳米尺度上通过分析的Casimir扭矩作用在一个链的旋转纳米粒子。我们表明，这种相互作用，这是由真空和热波动的电磁场，使一个有效的转移链的元素之间的角动量。在波动电动力学的框架内工作，我们推导出Casimir扭矩作用于链中的每个纳米颗粒的解析表达式，我们用它来研究具有不同几何形状的链的同步，并预测意想不到的动态，包括响尾蛇般的行为。我们的研究结果提供了新的见解卡西米尔扭矩，以及如何利用它来实现有效的非接触转移的角动量在纳米尺度，因此有重要的影响，纳米机械设备的控制和操作。
2019-05-27 cond-mat.mes-hall quant-ph
Sustained RF oscillations from thermally induced spin-transfer torque
我们调查的角度依赖性的自旋力矩时，施加跨自旋阀的温度差。我们的研究表明，存在一个非平凡的固定点，在这个角度的依赖性，即温度梯度的可能性，以稳定射频振荡，而不需要一个外部磁场。这种所谓的“波浪”行为已经可以在跨自旋阀施加电压差时发现，但是我们发现这种效果在温度差的情况下更加明显。我们的半经典理论的参数化与实验测量的参数，并允许一个预测的扭矩具有良好的精度的幅度。虽然热自旋扭矩的性质是不太有效的比它的电压对应，我们发现，在某些几何形状，温度差低至几度应该足以触发磁化的切换。
2014-02-19 cond-mat.mes-hall
Current-induced torques in the presence of spin-orbit coupling
在强自旋-轨道耦合系统中，自旋转移矩与自旋流发散度之间的关系被推广为自旋转移矩、总角动量流和机械力矩之间的关系。在铁磁半导体中，自旋-轨道耦合很大，这些考虑会改变自旋转移力矩的行为。一个例子是自旋阀中的持续自旋转移力矩：自旋转移力矩不会从界面衰减，而是接近恒定值。第二个例子是在单个铁磁-铁磁界面处的机械扭矩。
2010-07-28 cond-mat.mes-hall
Semi-realistic tight-binding model for spin-orbit torques
在双中心紧束缚近似下，我们用Slater-Koster参数化方法计算了过渡金属异质结中的自旋-轨道矩。在该方法中，自旋-轨道耦合的Russel-Saunders方案内，这使我们能够处理界面和体自旋-轨道输运在平等的基础上。的两个组成部分的自旋-轨道扭矩，耗散（阻尼类）和反应（类场），计算内久保线性响应理论。通过系统地研究它们的厚度和角度依赖性，我们能够准确地表征这些组件超越传统的“逆自旋电流”和“自旋霍尔”效应。而传统的类场扭矩是纯粹的界面，我们毫不含糊地表明，传统的阻尼扭矩具有界面和批量的贡献。此外，类场和类阻尼扭矩显示显著不同的厚度行为的大量的角度依赖性。虽然类场转矩的平面贡献随着金属厚度的增加而平滑地减小，但类阻尼转矩的平面贡献随着金属厚度的增加而急剧增加。最后，我们研究了铁磁体在自旋轨道耦合关闭时的自转矩。我们的研究结果表明，自旋积累，建立在铁磁体内部可以大到足以诱导磁激发。
2020-02-13 cond-mat.mes-hall
Thermal equilibrium spin torque: Near-field radiative angular momentum transfer in magneto-optical media
光的自旋和轨道角动量在量子纳米光子学和拓扑电动力学中起着核心作用。在这里，我们表明，从有限大小的机构组成的非互易磁光材料的热辐射可以施加一个自旋力矩，即使在全球热平衡。超越了近场热传递的范式，我们计算近场辐射角动量传递有限大小的非互易物体Rytov的波动电动力学与光学角动量理论相结合。证明了在外加磁场作用下，与周围环境处于非平衡状态的单个磁光立方粒子会产生转矩（T对称性破缺）。此外，即使在全局热平衡中，具有未对准的旋轴的两个粒子经历具有相反符号的相等大小的扭矩，这倾向于使它们的旋轴彼此平行地对准。我们的结果是普遍适用的半导体，如InSb（磁等离子体），以及外尔半金属表现出异常霍尔效应（gyrotropy）在红外频率。我们的工作铺平了道路，近场角动量转移介导的热涨落的纳米器件。
2021-06-15 cond-mat.mes-hall physics.optics
Symmetry Breaking by Interfacial Dead Layers: Observation of Forbidden Self-Induced Spin-Orbit Torque in Symmetric Ferromagnets
Indian Institute of Technology Ropar（印度理工学院罗帕尔分校）；Virginia Commonwealth University（弗吉尼亚联邦大学）；Jaypee Institute of Information Technology（贾伊皮信息技术学院）；Université de Lorraine（洛林大学）；Instituto de Nanociencia y Materiales de Aragón (INMA), CSIC-Universidad de Zaragoza（阿拉贡纳米科学与材料研究所 (INMA)，西班牙科学研究中心-萨拉戈萨大学）；Indian Institute of Technology Bhubaneswar（印度理工学院布巴内斯瓦尔分校）；Carnegie Mellon University（卡内基梅隆大学）
该研究在理论上禁戒自诱导自旋轨道转矩的对称无重金属MgO/NiFe/MgO三层膜中，观测到此类转矩，确定其源于1.8 nm的底部磁性死层，通过理论计算与实验吻合，证实NiFe本征自旋霍尔电导率足够，将死层用作功能组件，建立全铁磁体SOT路径。
2026-08-11 cond-mat.mes-hall
Magnetization in Molecular Iron Rings
金属有机环状分子Fe_6和Fe_10是一类纳米级分子磁体的典型代表，它们的内禀磁性和宏观量子相干现象的观测都是近年来的研究热点。转矩磁强计实验已经进行测量的两个系统的单晶的磁化强度。我们提供了这些结果的详细解释，以期充分表征的材料参数。我们提出了迄今为止最准确的数值模拟环分子，使用精确对角化和密度矩阵重整化群技术，和半经典的描述进行比较。结果允许定量分析的临界场的变化与角度的性质和高度的磁化和扭矩的步骤，以及在这两个数量的平台区域的宽度和舍入。
2000-11-23 cond-mat.mes-hall
Induced currents, frozen charges and the quantum Hall effect breakdown
本文介绍了在量子霍尔效应（QHE）范围内用转矩磁力仪得到的令人困惑的结果，并提出了一种理论解释。磁矩饱和，这是通常归因于QHE击穿，被证明是有关的电荷重新分布在整个样品。
2003-10-14 cond-mat.mes-hall
Spin relaxation torque in metallic ferromagnets
从微观上计算了具有随机杂质自旋轨道相互作用的均匀金属铁磁体的自旋弛豫矩${\cal T}$。${\cal T}$被证明是书面的电场的空间导数，但并不总是作为一个扭矩偶极子密度的发散。这是由于轨道角动量的快速耗散，因此无法定义守恒的自旋流。讨论了自旋转移矩中的$β$项也可以是不对称的。
2010-04-28 cond-mat.mes-hall
Theory of Current-Induced Angular Momentum Transfer Dynamics in Spin-Orbit Coupled Systems
基于理解复杂磁体中电流感生自旋轨道力矩竞争机制的重要性，我们发展了电流感生自旋轨道耦合动力学的统一理论。该理论描述了固体中不同自由度之间的角动量传递，例如，电子轨道和自旋、晶格和磁序参量。基于自旋和轨道角动量的连续性方程，我们导出了描述不同自由度之间角动量转移的自旋和轨道电流通量和力矩的运动方程。然后，我们提出了一个分类方案的机制，在磁性双层膜的电流感应扭矩。基于我们的第一性原理实现，我们将我们的形式主义应用于两种不同的磁性双层膜，Fe/W（110）和Ni/W（110），这两种磁性双层膜被选择为使得W中的轨道和自旋霍尔效应具有相反的符号，并且由此产生的自旋和轨道介导的扭矩可以相互竞争。我们发现，虽然由W的自旋霍尔效应引起的自旋力矩是Fe/W（110）中电流感生力矩的主要机制，但Ni/W（110）中电流感生力矩的主要机制是由W的轨道霍尔效应引起的轨道力矩。它导致负和正的有效自旋霍尔角，分别可以直接在实验中确定。这清楚地表明，我们的形式主义是理想的研究在自旋轨道耦合系统的角动量转移动力学，因为它超越了“自旋电流图片”自然纳入自旋和轨道自由度在平等的基础上。我们的计算表明，除了自旋和轨道扭矩，其他的贡献，如界面扭矩和自感异常扭矩内的铁磁体是不可忽略的两种材料系统。
2020-05-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Estimation of spin-orbit torques in the presence of current-induced magnon creation and annihilation
Université de Strasbourg, CNRS, Institut de Physique et Chimie des Matériaux de Strasbourg（斯特拉斯堡大学，法国国家科学研究中心，斯特拉斯堡材料与化学物理研究所）；ETH Zurich（苏黎世联邦理工学院）；Politecnico di Milano（米兰理工大学）
本研究通过谐波电阻和磁光克尔效应测量，发现磁子产生-湮灭会显著影响自旋轨道转矩估计，并提出了结合非线性磁电阻测量来量化磁子贡献的可靠方法。
2024-11-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Tailoring spin-orbit torque in diluted magnetic semiconductors
本文研究了单层III-V族稀磁半导体中由内禀线性Dresselhaus自旋轨道耦合引起的自旋轨道矩。我们利用线性响应理论研究了输运性质和自旋矩，结果表明：（1）自旋矩的角度依赖性与费米面的各向异性之间存在很强的相关性;（2）自旋轨道矩与交换耦合之间存在非线性关系.我们的研究结果表明，有可能定制的自旋轨道扭矩大小和角度依赖的结构设计。
2013-05-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech
Angular dependence of spin-orbit torque in monolayer $Fe_3GeTe_2$
本文通过第一性原理计算与矢量球谐函数展开，揭示单层 $Fe_3GeTe_2$ 中最高至 $\ell=4$ 的高阶自旋轨道转矩可实现无磁场确定性垂直磁化翻转。
2024-10-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
A Spin-Mechanical Device for Detection and Control of Spin Current by Nanomechanical Torque
我们提出了一种利用机械力矩控制和检测自旋电流的自旋机械器件。我们的混合纳米机电装置，它包含一个纳米线与铁磁-铁磁界面，设计用于测量或诱导自旋极化电流。由于自旋携带角动量，自旋翻转或自旋转移过程涉及角动量的变化-因此，扭矩-这使得能够对自旋翻转进行机械测量。相反，施加的扭矩可以导致自旋极化和自旋电流。
2005-01-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Single-spin spectroscopy of spontaneous and phase-locked spin torque oscillator dynamics
本研究利用 N-$V$ 磁测量技术探测自旋轨道力矩驱动的坡莫合金纳米线杂散场动力学，观察了自发与相位锁定磁振荡的 ODMR 特征，并构建宏观自旋模型进行解释，为 N-$V$-自旋波耦合机制提供了新见解与扫描探针显微镜新模态。
2023-07-29 cond-mat.mes-hall physics.atom-ph quant-ph
Thermal-magnetic noise measurement of spin-torque effects on ferromagnetic resonance in MgO-based magnetic tunnel junctions
铁磁共振热磁噪声（T-FMR）可以用来测量纳米磁性隧道结（MTJ）的磁垂直各向异性。为此目的，T-FMR测量进行了与外部磁场高达14千奥斯特施加垂直于膜表面的MgO为基础的MTJ下的直流偏置。观察到的频率-场关系表明，20 A CoFeB自由层具有比CoFeB的本征体值小得多的有效退磁场，其中4PiMeff =（6.1 +/- 0.3）kOe。这个值是一致的饱和磁场从相同的CoFeB厚度的扩展膜上的磁力测量。另一方面，面内T-FMR对于有效退磁场显示出不太一致的结果，这可能是由于更复杂模式的激发。这些实验表明，垂直T-FMR是首选的纳米MTJ的定量磁表征。
2009-08-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Angular characterization of spin-orbit torque and thermoelectric effects
由于电子的电荷、自旋和轨道之间的相互作用，自旋轨道矩（SOT）在过去的十年里引起了人们极大的兴趣。尽管取得了巨大的进步，现有的量化方法的SOT仍然有各自的限制的磁各向异性，SOT有效场之间的纠缠，以及从热梯度和平面霍尔效应的伪影等，因此，准确地表征SOT在不同的样品仍然是一个关键的需求。在这项工作中，为了消除上述限制，从而使通用的SOT量化，我们报告的SOT的符号和幅度的角度测量的表征。我们首先验证了我们的角度表征在垂直磁化的Pt/Co-Ni异质结构的适用性，通过显示出良好的协议，传统的量化方法的结果。值得注意的是，热电效应，即，由温度梯度引起的反常能斯特效应（ANE）可以自洽地从角度表征的场依赖性中解开和量化。这种角度表征的优越性已被进一步证明在Cu/CoTb/Cu样品与大的ANE，但可以忽略的SOT，并在Pt/Co-Ni样品与弱垂直磁各向异性（PMA），其中常规的定量方法是不适用的，甚至产生致命的错误。通过提供一个全面的和通用的方法来表征SOT和热电效应在不同的异质结构，我们的研究结果奠定了重要的基础，自旋轨道研究以及热自旋电子学的跨学科研究。
2019-11-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Bias and angular dependence of spin-transfer torque in magnetic tunnel junctions
我们使用自旋转移驱动的铁磁共振（ST-FMR）测量的自旋转移力矩矢量T在MgO为基础的磁性隧道结作为电极的磁矩之间的偏移角的函数，并作为偏置的函数，V.我们解释了相互矛盾的结论，占额外的条款，有助于ST-FMR信号在大|V|前两个实验。包括附加项使我们在确定T（V）时提高了精度，使我们能够区分竞争预测。我们确定的面内分量有一个弱的，但非零的依赖偏置，变化30-35%的偏置范围内的测量是准确的，垂直分量可以足够大，是技术上的显着。我们还与其他用于测量T（V）的实验技术进行了比较。
2009-05-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.other
Nanomechanical Detection of Itinerant Electron Spin Flip
自旋是一种固有的量子性质，其特征在于角动量。自旋状态的变化相当于角动量或机械扭矩的变化。这种自旋感应力矩在从测量光子的角动量、金属的g因子和磁共振到磁性多层膜中的磁化反转的实验中被称为内在机制。引入到纳米线中的自旋极化电流产生与巡游电子自旋翻转相关的力矩。在这里，我们报告的直接测量这种机械扭矩和巡回电子自旋极化在一个集成的纳米扭转振荡器，这可能会产生新的信息巡回的d-带电子。10^{-22} N m/ \sqrt{Hz}的前所未有的扭矩灵敏度可以使自旋电子学、CP破坏力的精确测量、DNA的解扭和扭矩产生分子的应用成为可能。
2009-03-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Microfluidic Actuation by Einstein-de Haas Spin Torque
Kavli Institute for Theoretical Sciences, University of Chinese Academy of Sciences（中国科学院大学理论科学研究所）；CAS Center for Excellence in Topological Quantum Computation, University of Chinese Academy of Sciences（中国科学院大学拓扑量子计算卓越创新中心）；Advanced Science Research Center, Japan Atomic Energy Agency（日本原子能机构先进科学研究中心）；RIKEN Center for Emergent Matter Science (CEMS)（理化学研究所新兴物质科学研究中心）
提出利用自旋电流通过爱因斯坦-德哈斯扭矩在密封液态金属中产生微流控驱动，无需压力、移动壁、磁场、洛伦兹力或电荷流动。
2026-05-25 cond-mat.mes-hall physics.flu-dyn
Non-volatile Multistate Magnetic Switching via Spin-orbit Torque and Intrinsic Anisotropy
ShanghaiTech University（上海科技大学）；Fudan University（复旦大学）
该研究通过SrIrO_3/SrRuO_3双层实现非易失性多态磁开关，利用自旋轨道扭矩和内在各向异性，展示了一种紧凑、高速且节能的多态自旋电子学新方法。
2026-08-28 cond-mat.mes-hall physics.app-ph
Spin Force and Torque in Non-relativistic Dirac Oscillator on a Sphere
非相对论性狄拉克振子（在非相对论性极限下，狄拉克振子是具有强自旋-轨道相互作用的自旋二分之一3D谐振子）上的自旋力算符是使用海森堡运动方程导出的，并且被认为在形式上类似于运动带电粒子上的电磁场的力。当被限制在半径为R的球中时，证明了这种非相对论振子的哈密顿量可以表示为一个带有反常部分的纯动能算符。结果，在这种情况下，自旋力和转矩算子的功率被视为消失。的自旋力运营商的球体上的明确计算和其扭矩被证明是等于动力学轨道角动量运营商的变化率，再次与异常的一部分。这与总角动量守恒一起表明，自旋力对动力学轨道角动量算符施加了自旋相关的力矩，以保持总角动量守恒。动力学轨道角动量算符中反常自旋部分的存在引起了类似于\textit{Zitterbewegung}的振荡行为。这表明，在NRDO和表现出自旋霍尔效应的系统中，产生自旋力和\textit{Zitterbewegung}的基本物理是相同的。
2018-01-04 cond-mat.mes-hall physics.atom-ph quant-ph
A uniformly moving and rotating polarizable particle in thermal radiation field: frictional force and torque, radiation and heating
研究了任意温度真空背景中自旋极化小粒子的涨落-电磁相互作用和动力学。使用标准形式主义的波动电磁理论，一套完整的方程描述的减速切向力，扭矩和强度的非热和热辐射的分量，以及方程描述的平移和旋转运动的动力学，和加热的动力学。各种参数之间的相互作用进行了讨论。利用MATHCAD程序对导电粒子进行了数值计算。在粒子温度为零、背景辐射为零的情况下，辐射强度与线速度无关，角速度方向和线速度值与时间无关。在有限的背景辐射温度的情况下，角速度矢量倾向于垂直于线速度矢量定向。粒子的温度弛豫到一个准稳态值，这取决于背景辐射温度、线速度和角速度，而辐射强度则取决于背景辐射温度、角速度和线速度。热松弛时间远小于角减速时间，而角减速时间远小于线减速时间。
2018-02-28 cond-mat.mes-hall quant-ph
Effects of spin-orbit torque on the ferromagnetic and exchange spin wave modes in ferrimagnetic CoGd alloy
利用微聚焦布里渊光散射技术研究了自旋-轨道矩对几乎角动量补偿的亚铁磁CoGd合金薄膜中热自旋波的影响。自旋-轨道力矩由在CoGd附近的Pt层中流动的电流产生。在我们的测量中，铁磁和交换模式都被检测到。铁磁模的强度和线宽由自旋轨道矩修正。相反，交换模的性质不受自旋轨道力矩的影响。我们还发现，这两种模式的频率和线宽显着修改焦耳加热，由于强烈的温度依赖性的CoGd的磁性在角动量补偿点附近。我们的研究结果提供了深入了解的机制，可以实现亚太赫兹磁性纳米振荡器的基础上亚铁磁材料，以及在反铁磁体的相关影响。
2020-10-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Van der Waals torque and force between dielectrically anisotropic layered media
我们分析了一对介电各向异性平面层状介质之间的范德华相互作用，介电各向同性溶剂介质相互作用。我们开发了一个通用的形式主义的基础上的传输矩阵，调查的范德华扭矩和力的限制弱双折射和介电匹配的各向异性层和溶剂之间的普通轴。我们应用这种形式主义来研究以下系统：（i）一对单一的各向异性层，（ii）一个单一的各向异性层与交替的各向异性和各向同性层组成的多层板相互作用，以及（iii）一对多层板，每个由交替的各向异性和各向同性层组成，在光轴平行和/或垂直于层的平面的情况下。对于第一种情况，两个相互作用的板的相对面向的各向异性层的光轴通常具有角度失配，并且在每个多层板内，光轴可以是相同的，或者在各向异性层上经历恒定的角度增量。特别是，我们研究如何范德华扭矩和力的行为可以通过调整层的厚度，每个板内的相对角增量，和板之间的角度不匹配的“调谐”。
2016-07-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
