A Theoretical Study on Spin-Dependent Transport of "Ferromagnet/Carbon Nanotube Encapsulating Magnetic Atoms/Ferromagnet" Junctions with 4-Valued Conductances
作为铁磁体（FM）/间隔物/FM结的一种新功能，我们从理论上研究了多值（或多电平）单元特性，其原理是通过感测两个FM的磁化配置记录的四个状态的电导来实现;（上，上），（上，下），（下，上），（下，下）。为了感测所有状态，需要对应于各个状态的4值电导。我们先前提出在FM 1/自旋极化间隔物（SPS）/FM 2结中获得4值电导，其中FM 1和FM 2具有不同的自旋极化，并且间隔物取决于自旋[J. Phys.：康登斯Matter 15，8797（2003）]。本文将理想的SPS看作是包裹磁性原子的单壁扶手椅型碳纳米管，根据其长度的不同，纳米管在费米能级上呈现共振态或非共振态。得到的四值电导的大小在共振和非共振纳米管之间具有相反的顺序，并且可以通过考虑纳米管的电子状态来理解这种性质。而且，（上，上）和（下，下）之间的磁阻比可以大于平行和反平行配置之间的常规磁阻比。
2004-07-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cs.CE
Electrical control of spin mixing conductance in a Y$_3$Fe$_5$O$_{12}$/Platinum bilayer
本文报道了在Y-${}_{3}$-Fe-${}_{5}$-O-${}_{12}$ /Pt（YIG/Pt）双层膜中，通过离子栅技术施加栅压，实现了自旋混合电导的可调，电导可达$\pm 22\%$，并表现出依赖于栅的铁磁共振线宽.此外，我们观察到一个依赖于栅极的自旋泵浦和自旋霍尔角的Pt层，这也是可调的高达$\pm$ 13.6\%。这项工作的实验演示了自旋电流控制通过自旋泵和栅极电压在YIG/Pt双层，展示了磁性绝缘体/重金属双层的自旋输运性质的界面电荷密度的关键作用。
2019-03-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Phenomenology of orbital torque, pumping and mixing conductance in metallic bilayers
本研究针对磁性双层膜中的轨道力矩与轨道泵浦现象，提出唯象模型解释铁磁体及界面的自旋-轨道转换，揭示轨道力矩的来源平衡机制，引入两类混合电导分别调控轨道力矩与泵浦效应。
2024-12-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Effect of interfacial spin mixing conductance on gyromagnetic ratio of Gd substituted Y$_{3}$Fe$_{5}$O$_{12}$
由于Y $_3$ Fe $_5$ O $_{12}$及其替代物具有低的本征阻尼，常被用作自旋泵实验中的铁磁层。自旋泵是在铁磁材料和非磁性金属界面产生的界面自旋电流，受自旋混合电导参数$G^{\uparrow\downarrow}$控制。$G^{\uparrow\downarrow}$已被证明可增强铁磁层的阻尼。理论分析表明，$G^{\uparrow\downarrow}$对旋磁比的影响仅来自于其可忽略的虚部。本文研究了$G^{\uparrow\downarrow}$引起的亚铁磁晶格的不同阻尼对Gd取代Y $_3$ Fe $_5$ O $_{12}$旋磁比的影响。
2022-04-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
A theoretical investigation of ferromagnetic tunnel junctions with 4-valued conductances
在考虑一种新的功能在铁磁隧道结铁磁（FM）/势垒/FM结，我们从理论上研究多值（或多电平）的细胞性质，这是在原则上实现的感测电导的四个状态记录的磁化配置的两个FM;即，（上，上），（上，下），（下，上），（下，下）。为了获得这样的4值电导，我们提出FM 1/自旋极化势垒/FM2结，其中FM 1和FM2是不同的铁磁体，并且势垒具有自旋依赖性。所提出的想法适用于具有局部自旋的势垒的情况。假设所有的本地化自旋钉扎平行于FM 1和FM2的磁化轴，4值电导的情况下，许多本地化的自旋明确获得。此外，一个理想的自旋极化势垒的目标进行了讨论。
2003-12-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cs.CE
Correlation between Dzyaloshinskii Moriya interaction and spin mixing conductance at antiferromagnet / ferromagnet interface
反铁磁（AFM）/铁磁（FM）界面上丰富的相互作用现象是AFM自旋电子学的关键组成部分，其中许多潜在的机制仍然不清楚。在这里，我们报告了界面Dzyaloshinskiii-Moriya相互作用（Dzyaloshinski-Moriya）Ds和有效自旋混合电导g在IrMn/CoFeB界面之间的相关性。用布里渊散射法定量测定了Ds和g，在2.5~ 7.5nm范围内，Ds和g随IrMn厚度的增加而增加。这种相关性可能源于AFM态介导的FM自旋翻转跃迁，它促进了界面的相互作用和自旋泵效应。我们的研究结果提供了更深入的了解AFM-FM界面耦合未来的自旋电子设计。
2018-07-19 cond-mat.mtrl-sci
High spin mixing conductance and spin interface transparency at $Co_2Fe_{0.4}Mn_{0.6}Si$ Heusler alloy and Pt interface
从自旋波的产生、传输和检测的观点来看，需要表现出低磁阻尼（$α$）和适度高的饱和磁化强度的铁磁材料。由于自旋-电荷转换效率是另一个重要参数，因此高自旋混合电导（$g_{r}^{\uparrow \downarrow}$）是高效自旋-电荷转换的关键。全赫斯勒合金，例如预测为100 $\%$自旋极化的$Co_2Fe_{0.4}Mn_{0.6}Si$（CFMS），具有低的$α$。然而，在CFMS和顺磁体之间的界面处的$g_{r}^{\uparrow \downarrow}$还没有被完全理解。本文报道了$CFMS/Pt$双层膜中自旋泵浦和逆自旋霍尔效应的研究。阻尼分析表明，CFMS和Pt的界面处存在显着的自旋泵浦，这也证实了由检测到的反自旋霍尔电压。我们发现，在CFMS/Pt的$g_{r}^{\uparrow \downarrow}$（1.77 $\times$ 10 $^{20}$ m $^{-2}$）和界面透明度（84 $\%$）是较高的值相比，其他铁磁体/重金属系统。
2019-11-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Determination of the spin Hall angle, spin mixing conductance and spin diffusion length in Ir/CoFeB for spin-orbitronic devices
铱是一种非常有前途的自旋电子学应用材料，由于其有趣的磁性，如大的RKKY交换耦合以及其大的自旋轨道耦合值。Ir例如用作垂直合成反铁磁或亚铁磁系统的间隔层。然而，这种材料的自旋电子学参数的研究只有少数报道。本文采用反自旋霍尔效应-自旋泵浦铁磁共振方法测量了CoFeB/Ir双层膜的有效自旋霍尔角、铱内自旋扩散长度和自旋混合电导。为了获得可靠的结果，我们对CoFeB/Pt双层进行了相同的实验，由于大量报道的研究，该行为是众所周知的。我们的实验结果表明，在铱的自旋扩散长度为1.3 nm的电阻率为250 $Ω$ .m，自旋混合电导$g_{eff}^{\uparrow \downarrow}$的CoFeB/Ir界面是30 nm $^{-2}$，和铱的自旋霍尔角具有相同的符号比铂之一，并被评估为26%的铂之一。发现的自旋霍尔角的值是7.7%的Pt和2%的Ir。这些相关参数应是有用的，以考虑Ir在新的概念和设备相结合的自旋轨道扭矩和自旋转移扭矩。
2020-07-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Measurement of spin mixing conductance in Ni$_{81}$Fe$_{19}$/$α$-W and Ni$_{81}$Fe$_{19}$/$β$-W heterostrucutures via ferromagnetic resonance
我们测量了Ni $_{81}$ Fe $_{19}$ /W异质结中由于自旋泵效应引起的界面吉尔伯特阻尼。对异质结构的测量进行了比较，其中W的晶相，$α$（bcc）-W或$β$（A15）-W，通过沉积条件富集，并使用X射线衍射（XRD）和高分辨率横截面透射电子显微镜（HR-XTEM）进行表征。可以实现单相Ni $_{81}$ Fe $_{19}$ / $α$ -W异质结构，但具有$β$ -W的异质结构实现为混合的$α$ - $β$相.发现W在与Ni $_{81}$ Fe $_{19}$的界面处的自旋混合电导（SMC）显著低于类似重金属如Pd和Pt的自旋混合电导，但与Ta的自旋混合电导相当，并且与$β$相的富集无关。
2019-09-04 cond-mat.mtrl-sci
Large spin Hall angle and spin mixing conductance in highly resistive antiferromagnetic Mn2Au
反铁磁（AFM）材料由于具有零杂散磁场、高各向异性和自旋轨道耦合等优点，近年来在自旋电子学领域引起了广泛的研究兴趣。在这种背景下，双金属AFM Mn2Au引起了人们的关注，因为它具有独特的性能，并且其Neel温度非常高。在这里，我们报告自旋泵浦和反自旋霍尔效应的Mn2Au和CoFeB双层系统的铁磁共振研究。我们发现大自旋霍尔角θ_SH = 0.22
2020-01-03 cond-mat.mtrl-sci
Spin valve effect in junctions with a single ferromagnet
本文提出一种仅含单一铁磁层的范德华自旋阀，通过Fe3GeTe2电极与CrBr3顺磁势垒结合，实现了与传统自旋阀相当的电导调制，并证实该效应源于势垒的顺磁响应。
2025-03-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Measurement of the Spin Absorption Anisotropy in Lateral Spin Valves
铁磁材料中的自旋吸收过程取决于相对于磁化强度的自旋取向。利用铁磁体吸收横向自旋阀中产生的纯自旋电流，我们证明并量化了Co，CoFe和NiFe中自旋吸收的相当大的取向依赖性。这些实验允许确定自旋混合电导，一个难以捉摸的，但基本参数的自旋相关的运输。我们表明，所获得的valuescannot被理解的模型只考虑拉莫尔，横向退相干和自旋扩散长度，而不是建议，自旋混合电导实际上是有限的Sharvin电导。
2020-07-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Multivalued dependence of the magnetoresistance on the quantized conductance in nanosize magnetic contacts
我们计算了两个铁磁体之间的纳米尺寸点接触的量子化电导，对于不同的相互取向的磁矩。结果表明，在平行排列的磁化强度σ ^F处，磁阻MR是量子化电导的多值函数。这使我们得出这样的结论，即实验观察到的MR与σ ^F的大波动是由于电导量化而不是测量误差或结果的再现性差。使用计算的结果，我们能够理解由Garcia等人获得的磁性纳米接触的MR的实验数据。
2002-07-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Spin Torques in Ferromagnetic/Normal Metal Structures
最近的自旋电流诱导磁化反转的理论制定的自旋混合电导$G^{mix}$。我们评估$G^{mix}$从第一性原理的磁性和非磁性材料之间的一些（无序）的接口。在多端器件中，隧道结或铁磁绝缘体的一侧的磁化方向可以理想地以可忽略的电荷电流耗散来切换。
2001-07-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Effect of Impurities and Effective Masses on Spin-Dependent Electrical Transport in Ferromagnet-Normal Metal-Ferromagnet Hybrid Junctions
在双带模型的基础上，研究了铁磁-正常金属-铁磁结中杂质和有效质量对自旋相关输运的影响。结果表明，两个铁磁电极中的杂质和电子有效质量对电导的行为有显著的影响，即都对电导的振荡幅度、周期以及共振峰的位置有很大的影响。杂质的存在抑制了电导的振幅，使自旋阀效应不明显，但在一定条件下，可以观察到明显的杂质诱导共振隧穿现象。杂质和有效质量都能导致结磁电阻（JMR）随入射能量和正常金属厚度的非单调振荡。还观察到，两个铁磁电极中的电子的有效质量差越小，JMR的振幅越大。
2002-10-18 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Engineering of spin mixing conductance in Ru/FeCo/Ru interfaces: Effect of Re Doping
我们沉积了多晶Re掺杂的$(Fe_{65}Co_{35})_{100-x}Re_{x}$（0 $\leq$ x $\leq$ 12.6 at\%）薄膜，该薄膜在相同条件下生长并夹在Ru薄层之间，以研究作为Re浓度的函数的自旋泵浦现象。面内和面外铁磁共振谱结果表明，随着Re掺杂的增加，吉尔伯特阻尼增强。我们发现的有效自旋混合电导的实部[Re（$g^{\uparrow\downarrow}_{eff}$）]的增加与Re掺杂的6.6原子\%的增加的证据，而减少是明显的在更高的Re掺杂。Re（$g^{\uparrow\downarrow}_{eff}$）的增加可以与Re掺杂引起的非磁性Ru层中的界面电子结构的变化以及界面自旋-轨道耦合对有效自旋混合电导的影响相关联。Re（$g^{\uparrow\downarrow}_{eff}$）的最低值和最高值分别为9.883（02）$nm^{-2}$和19.697（02）$nm^{-2}$（0 at\%和6.6 at\% Re掺杂）。饱和磁化强度随Re掺杂量的增加而降低，从未掺杂的2.362（13）T降低到12.6at% Re掺杂的1.740（03）T。该研究为通过铁磁层掺杂来调节磁性异质结构中的自旋混合电导开辟了一个新的方向，这对于实现自旋电子器件的节能运行至关重要。
2019-10-02 cond-mat.mtrl-sci
Large spin-mixing conductance in highly Bi-doped Cu thin films
自旋霍尔效应提供了一种有效的工具，用于将电荷电流转换为自旋电流，从而为下一代自旋电子器件打开了在非磁性材料中产生纯自旋电流的可能性。在这个意义上，根据第一性原理计算，在通过溅射生长的掺杂有0.5%Bi的Cu中最近已经报道了巨大的自旋霍尔效应，并且对于较大的Bi掺杂预期较大的值。在这项工作中，我们证明了掺杂铜与高达10%的Bi原子没有Bi表面偏析或团簇形成的证据，通过不同的显微镜和光谱技术研究的可能性。此外，YIG/BiCu结构已经生长，显示出自旋混合电导大于由类似的Pt/YIG结构所示的。这些结果反映了这些新材料在自旋电子学器件中的潜力。
2018-07-24 cond-mat.mtrl-sci
Absence of the Ordinary and Extraordinary Hall effects scaling in granular ferromagnets at metal-insulator transition
测试了颗粒状三维Ni-SiO2薄膜在金属-绝缘体转变过程中异常霍尔效应标度的普遍性。已经确定了三种类型的磁输运行为：金属，弱绝缘和强绝缘。普通和非凡的霍尔效应和材料电阻率之间的缩放是不存在的弱绝缘范围内的对数温度依赖性的电导率为特征。结果提供了令人信服的实验证实，最近的模型预测过渡从对数指数电导率的温度依赖性时，颗粒间的电导低于量子电导值和损失的霍尔效应缩放时，颗粒间的电导高于量子之一。这种效应是在高温下发现的，反映了材料的颗粒结构，而不是低温量子修正。
2014-10-02 cond-mat.mtrl-sci
Separation of the two-magnon scattering contribution to damping for the determination of the spin mixing conductance
我们提出了依赖于角度的测量与MgO，Al和Pt覆盖层的外延Fe层的阻尼特性。基于晶格缺陷遵循晶体对称性的择优分布，我们利用缺陷密度模型将双磁振子散射对阻尼的贡献与自旋泵效应、粘性Gilbert阻尼和磁邻近效应对阻尼的各向同性贡献分开。分离的两个磁振子的贡献，这在很大程度上取决于缺陷密度，允许测量的有效自旋混合电导的值，这是更接近的值完全由于自旋泵。因此，消除了由于不同的覆盖层和样品之间不可避免的缺陷密度扩散而对双层系统的缺陷密度的影响。这表明研究完全有序系统中的自旋泵现象的潜力，其中这种分离是可能的，与多晶或非晶金属薄膜相反。
2018-09-04 cond-mat.mtrl-sci
Temperature Dependence of Angular Momentum Transport Across Interfaces
本研究构建了描述磁性多层结构界面自旋电导的微观理论，推导了不同自旋电池下自旋电导的温度依赖性，其在三层结构中的计算结果与实验定量吻合，为自旋电子学器件相关研究提供了理论支撑。
2016-04-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Spin-polarized Tunneling in Hybrid Metal-Semiconductor Magnetic Tunnel Junctions
我们证明了铁磁金属和铁磁半导体之间具有高度失配的电导率有效的自旋极化隧穿。这是由一个大的隧穿磁阻（高达30%）在低温下在外延磁性隧道结组成的铁磁金属（MnAs）和铁磁半导体（GaMnAs）由半导体（AlAs）分离。的电流-电压特性的分析产生的详细信息的非对称隧道势垒。低温电导-电压特性显示出零偏压异常和电导的V^1/2依赖性，表明GaMnAs的态密度存在关联间隙。这些实验表明，MnAs/AlAs异质结构提供了良好的特征隧道结的高效率自旋注入到GaAs。
2002-07-06 cond-mat.mtrl-sci
