Investigation of Magnetic Proximity Effect inTa/YIG Bilayer Hall Bar Structure
在这项工作中,磁邻近效应的研究被扩展到Ta,这已被报道具有负的自旋霍尔角。在室温下进行了面内和面外施加磁场扫描的磁阻和霍尔测量。所观察到的MR比的大小(~10-5)及其磁化方向依赖性与Pt/YIG中所报道的类似,这两者都可以由自旋霍尔磁阻理论来解释。此外,在温度相关的测量中,在4 K下观察到磁阻极性的翻转,这可以通过低温下的磁邻近效应诱导的各向异性磁阻来解释。我们的研究结果表明,磁邻近效应和自旋霍尔磁电阻的贡献,最近观察到的非常规磁电阻效应。
2013-11-06 cond-mat.mes-hall
Giant odd-parity magnetoresistance from proximity-induced topological states
本研究在α-Sn与铁磁半导体(In,Fe)Sb构成的异质结中发现1T低磁场下高达1150%的巨奇宇称磁电阻,揭示其源于磁邻近诱导的倾斜拓扑表面态,为相关器件应用提供新途径。
2025-07-31 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Resonant Tunneling Anisotropic Magnetoresistance Induced by Magnetic Proximity
我们揭示了Rashba自旋轨道耦合和邻近诱导磁化之间的相互作用,在二维电子气中导致特殊的输运性质和大的各向异性的磁阻。虽然相关的隧穿各向异性磁阻(TAMR)之前已经被广泛研究,我们预测的效果与不同的起源所产生的共振条件的演变与磁化的面内旋转,并具有更大的幅度。隧穿中的共振来自散射态的自旋-宇称-时间对称性。然而,这种对称性通常不存在于系统本身,并且仅在某些参数值下出现。在邻近的三维拓扑绝缘体(TI)的拓扑表面态中没有共振行为,TAMR测量可以很容易地将它们与许多TI固有的经常被误解的平凡的Rashba样态区分开来。
2020-08-24 cond-mat.mes-hall
Giant gate-controlled room temperature odd-parity magnetoresistance in magnetized bilayer graphene
本研究在双层石墨烯与Cr₂Te₂Ge₆异质结构中发现了巨室温奇宇称磁电阻,可通过静电门控调控,源于贝里曲率与轨道磁矩耦合,为探测时间反演对称性破缺提供了新探针。
2024-07-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Semiconductor quantum well magnetic memory using confinement from proximity exchange fields for high magnetoresistances in a field-effect transistor
针对磁隧道结室温开/关比有限的问题,提出两层铁磁绝缘体包覆半导体量子阱的器件结构,利用邻近磁化的电子限制效应调制带隙,预测室温磁阻超10000%,可实现磁忆晶体管,推动相关电路技术发展。
2025-05-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Magnetoresistance of Granular Ferromagnets - Observation of a Magnetic Proximity Effect?
我们已经观察到一个超顺磁性铁磁转变的薄膜中的孤立的Ni颗粒覆盖的非磁性覆盖层。测量了薄膜的磁阻(MR)随覆盖层厚度的变化。最初,颗粒状Ni膜表现出负MR曲线峰值在H=0。由于不同的材料被沉积到晶粒上的磁滞开发的MR。这种行为归因于由于晶粒之间的磁耦合的典型的域尺寸的增加。的晶粒间耦合的强度被发现与覆盖层材料的磁化率。我们讨论了这种耦合的可能机制,并建议,数据可能反映了存在的磁邻近效应(类似于众所周知的超导效应),其中的铁磁力矩是在金属非磁介质中引起的。
1998-10-06 cond-mat.mes-hall
Absence of magnetic proximity effects in magnetoresistive Pt/CoFe2O4 hybrid interfaces
在绝缘亚铁磁CoFe 2 O 4(111)外延膜上生长的超薄Pt膜在旋转磁性层的磁化时显示磁阻。我们在这里报告的X射线磁圆二色性(XMCD)记录在Pt-L2,3和Pt-M3边缘。结果表明,Pt磁矩(如果有的话)低于检测限(< 0.001 μ $_B$ /Pt),因此强烈支持CoFe 2 O 4的存在不会诱导Pt中形成磁矩的观点。因此,所观察到的磁阻不能归因于某种接近感生的磁矩在Pt离子和随后的磁场依赖的散射。因此,无论是体(自旋霍尔和逆自旋霍尔效应)或界面(Rashba)自旋轨道相关的影响占主导地位的观察到的磁阻。此外,在(Fe,Co)-L2,3边缘的体磁化强度和XMCD数据的比较表明,在CoFe 2 O 4层中存在一些自旋无序,这可能与所观察到的自旋霍尔磁阻的异常非饱和场依赖性有关。
2016-05-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Proximity-induced superconductivity in nanowires: Mini-gap state and differential magnetoresistance oscillations
我们研究了金纳米线中邻近感生超导电性随纳米线长度、磁场和激发电流的变化。短的纳米线表现出尖锐的超导转变,而长的纳米线显示非零电阻。然而,在中间长度,我们观察到两个急剧的转变;正常和超导区域被我们称之为微能隙相分开。此外,我们检测到的微分磁阻的周期性振荡。我们提供了一个理论模型的微型间隙阶段,以及在邻近诱导超导性与正常区域附近的中心线,无论是由温度或应用程序的磁场的共存方面的周期性振荡。
2009-03-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Weak-anti-localization-to-spin-dependent scattering at a proximity-magnetized heavy metal interface
University of Cambridge(剑桥大学);Kyoto University(京都大学);Toyota Riken–Kyoto University Research Center (TRiKUC)(丰田理研-京都大学研究中心);Beihang University(北京航空航天大学);Donostia International Physics Center (DIPC)(圣塞巴斯蒂安国际物理中心);University of the Basque Country UPV/EHU(巴斯克大学);University of Jyväskylä(于韦斯屈莱大学);Imperial College London(伦敦帝国理工学院)
本文通过改变EuS/Au/EuS自旋开关中Au的厚度,观察到从弱反局域化到界面巨磁阻的转变,揭示了界面交换场主导的自旋输运机制,为无金属磁性的自旋电子学功能构建了新框架。
2025-10-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Proximity-induced nonlinear magnetoresistances on topological insulators
本文利用二次响应久保公式研究拓扑绝缘体/磁性绝缘体双层中的非线性磁输运,预测单向磁阻和非线性平面霍尔效应,并发现费米能量与交换能量相当时系数显著增强且偏离正弦依赖。
2023-12-08 cond-mat.mes-hall
Magnetoresistance of proximity coupled Au wires
我们报告测量的磁阻(MR)的窄金线耦合到超导铝接触的一端,和一个正常的金接触的其他。低磁场$B$下的MR在$B$中是二次的,特征场尺度$B_c$由相位相干路径确定,相位相干路径不仅包括导线,而且包括两个触点。$B_c$在低温下基本上与温度无关,这表明在正常金属中,相位相干路径的面积不取决于超导相干长度$L_T$,而正常金属在低温下与温度密切相关。我们确定相关的长度尺度为正常金属中的电子相位相干长度$L_ϕ$和超导体中的相干长度$ξ_S$的组合。
2001-03-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Parity Effect and Tunnel Magnetoresistance of Ferromagnet / Superconductor / Ferromagnet Single-Electron Tunneling Transistors
本文从理论上研究了铁磁/超导/铁磁单电子隧穿晶体管的隧穿磁电阻(TMR)特性,特别考虑了宇称效应。结果表明,在平台区,即使在有限的偏置电压下,岛中也没有自旋积累。然而,注入的自旋的信息由过量电子携带,因此存在TMR。过量电子的自旋弛豫速率可以从TMR估计。我们还表明,TMR的增加而减小的超导岛的尺寸。
2002-05-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
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
Anomalous Hall-like transverse magnetoresistance in Au thin films on Y$_3$Fe$_5$O$_{12}$
铂与磁性绝缘体接触时的异常霍尔信号是常见的观测结果,可以用邻近磁化或自旋霍尔磁阻来解释。在这项工作中,纵向和横向的磁阻测量的纯金薄膜上的亚铁磁绝缘体Y $_3$ Fe $_5$ O $_{12}$(钇铁石榴石,YIG)。我们发现,无论是纵向和横向的磁阻有定量一致的缩放YIG/Au和YIG/Pt参考系时,应用自旋霍尔磁阻框架。由于磁邻近效应而引起的反常霍尔效应的贡献是不明显的。
2018-11-14 cond-mat.mes-hall
Current-induced CrI3 surface spin-flop transition probed by proximity magnetoresistance in Pt
利用邻近耦合,我们探测的自旋状态的表面层的CrI 3,一个范德华磁性半导体,通过测量的感生磁电阻(MR)的Pt/CrI 3纳米器件中的Pt。我们制作的设备与清洁和稳定的界面放置新鲜剥离的CrI 3薄片顶部预先图案化的薄Pt条和封装的Pt/CrI 3异质结构与六方氮化硼(hBN)在一个受保护的环境。在由宽范围的CrI 3厚度(30至150 nm)组成的器件中,我们观察到,当电流密度超过2.5 × 10^10 A/m2时,在垂直于层施加的2 T磁场下,Pt MR出现突然向上的跳跃,随后在5 T的范围内逐渐减小。这些不同的MR功能表明自旋翻转过渡,揭示了强烈的反铁磁层间耦合CrI 3的表面层。我们研究的电流依赖性通过保持Pt/CrI 3样品在大约相同的温度,以排除焦耳热效应,并发现MR跳跃增加与电流密度,表明自旋电流的起源。这种自旋电流效应为控制绝缘反铁磁体中的自旋组态提供了一条新的途径,在自旋电子学应用中具有潜在的应用价值。
2020-06-18 cond-mat.mes-hall
Gate-controlled proximity magnetoresistance in In1-xGaxAs/(Ga,Fe)Sb bilayer heterostructures
磁邻近效应(MPE)是在磁性不同的层之间的界面处的铁磁耦合,作为将铁磁性引入高迁移率非磁性导电沟道的一种有前途的途径,引起了人们的广泛关注。最近,我们的小组发现了巨邻近磁电阻(PMR),这是由MPE引起的非磁性半导体InAs量子阱(QW)层和铁磁半导体(Ga,Fe)Sb层之间的界面。非磁性半导体中的MPE可以通过施加栅极电压并控制InAs QW中的电子波函数穿透到相邻的绝缘铁磁(Ga,Fe)Sb层中来调制。然而,在InAs/(Ga,Fe)Sb界面获得强MPE的最佳条件尚未澄清。本文系统地研究了In_(1-x)Ga_xAs(x = 0%,5%,7.5%,10%)/(Ga,Fe)Sb双层半导体异质结在宽栅压范围内的PMR特性。Ga的引入改变了InAs薄膜的电子结构,特别是改变了电子载流子的有效质量和量子阱势。我们对In_(1-x)Ga_xAs/(Ga,Fe)Sb异质结中PMR的实验结果和理论分析表明,MPE不仅取决于电子波函数对(Ga,Fe)Sb的穿透程度,而且还取决于电子密度。这些发现有助于我们揭示MPE的微观机制,在基于半导体的非磁性/铁磁性异质结。
2021-12-17 cond-mat.mes-hall physics.app-ph
Suppression of the fieldlike spin-orbit torque efficiency due to the magnetic proximity effect in ferromagnet/platinum bilayers
用磁致电阻谐波响应技术研究了Co $_2$ FeAl/Pt双层膜中电流感生的自旋轨道力矩,区分了类阻尼和类场贡献.通过反常的霍尔和各向异性磁阻,这是增强在低温下薄铂厚度的存在下观察到的温度依赖性的磁邻近效应。类场转矩效率随着温度的降低而稳定下降,我们建议这与磁场邻近效应对类场转矩机制的影响有关。
2017-11-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Magnetoresistance of vertical Co-graphene-NiFe junctions controlled by charge transfer and proximity-induced spin splitting in graphene
石墨烯被誉为自旋电子学的理想材料,这是由于弱的内在自旋轨道相互作用,这有助于横向自旋输运和其电子性质的可调谐性,包括在石墨烯中诱导磁性的可能性。石墨烯的另一个有前景的应用涉及其在垂直磁阻器件中用作分隔铁磁金属(FM)的间隔物,垂直磁阻器件是广泛用作磁传感器的最突出的一类自旋电子器件。特别是,少层石墨烯被预测为完美的自旋过滤器。在这里,我们表明,石墨烯在这样的设备中的作用(至少在石墨烯和FM之间的外延对齐的情况下)是不同的,并确定由邻近诱导的自旋分裂和电荷转移与相邻的铁磁金属,使石墨烯弱FM电极,而不是自旋过滤器。为此,我们报告的观察磁电阻(MR)在垂直的Co-石墨烯-NiFe结与1至4个石墨烯层分离的铁磁体,并证明,MR符号的层数和它的反转在相对较小的偏置电压的依赖性是一致的自旋输运之间的弱掺杂和不同的自旋极化层的石墨烯。所提出的解释支持的MR符号反转偏置的Co-石墨烯-hBN-NiFe设备中的观察和全面的结构表征。我们的研究结果提出了一种新的架构与电控MR垂直设备。
2017-06-16 cond-mat.mes-hall
Evidence for topological proximity effect in graphene coupled to topological insulator
石墨烯中拓扑有序的出现对量子自旋霍尔态的实现提出了极大的需求。最近,理论上提出拓扑绝缘体中表面态的自旋织构可以通过邻近效应直接转移到石墨烯上。在这里,我们报告的拓扑邻近效应的观察石墨烯-拓扑绝缘体Bi 2Se 3异质结通过磁输运测量。通过施加垂直的负磁场可以增强石墨烯的p_z轨道与Bi_2Se_3底表面表面态p轨道之间的耦合,从而在Dirac点处产生高达-91%的巨负磁电阻效应.一个明显的电阻率下降的传输曲线中的狄拉克点也观察到在混合装置,这是一致的理论预测的扭曲狄拉克带与独特的自旋纹理继承Bi 2Se 3表面状态。
2016-10-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Theory of spin Hall magnetoresistance (SMR) and related phenomena
本文从理论的角度综述了最近发现的自旋霍尔磁电阻效应及其相关效应。在磁性绝缘体和金属的双层膜中观察到了SMR,其中由于自旋霍尔效应,在正常金属中产生了自旋电流。相关的角动量转移到铁磁层,从而电阻由所施加的电流和磁化方向之间的角度调制。SMR提供了一个方便的工具,非侵入性地测量磁化方向和自旋转移扭矩的绝缘体。我们介绍了计算SMR的最小理论工具,即自旋扩散理论和量子力学边界条件。这导致可以拟合实验的一小组参数。我们讨论了该理论的局限性,以及替代机制,如铁磁邻近效应和Rashba自旋轨道力矩,并指出新的发展有关的SMR。
2016-02-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Majorana Fermions in spin up and down electronic complexes in spin-orbit coupled array of semiconductor quantum dots in proximity to $s$-type superconductor and in magnetic field
University of Ottawa(渥太华大学);Memorial University of Newfoundland and Labrador(纽芬兰与拉布拉多纪念大学)
研究通过自旋轨道耦合量子点阵列中接近s型超导体和磁场的系统,分析了Majorana费米子的局域化和稳定性。
2026-01-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Phase coherent transport in Kondo/superconducting hybrid structures
我们目前的测量的混合结构组成的近藤AuFe膜和超导铝膜的输运性质。电阻随温度的变化表明,在$\sim0.5$ $μ$ m范围内,近藤AuFe线存在超导邻近效应.近藤AuFe线的电子相位相干性已被证实,通过观察Aharanov-Bohm效应的磁电阻的环结构。磁电阻振荡的振幅在$\sim$ 870 mK处出现最大值,这是由于近藤效应和超导邻近效应的相互作用.
2003-09-26 cond-mat.mes-hall
Observation of large $h/2e$ and $h/4e$ oscillations in a proximity dc superconducting quantum interference device
我们测量了一个直流超导量子干涉器件的磁阻,该器件是一个间断的介观正常金属环与两个超导电极接触的形式。在超导电极的转变温度以下,观察到大的$h/2e$周期性磁阻振荡。通过在交流测量电流中加入一个小的直流偏置,可以产生$h/4e$振荡。进一步降低温度会导致更大的振荡,并最终从超导状态急剧切换到正常状态。这种与磁通量有关的电阻可以用来制作高灵敏度的磁通量探测器。
2008-03-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Theoretical prediction of a giant anisotropic magnetoresistance in carbon nanoscrolls
蛇形轨道是在磁场方向或载流子类型反转的界面处形成的来回弯曲的载流子的轨迹。在弹道样品中,它们的存在表现为在小磁场下出现的磁导振荡。在这里,我们表明,蛇轨道的签名也可以发现在相反的扩散运输制度。我们说明了这一点,通过研究经典的磁输运性质的碳管状结构受到相对较弱的横向磁场蛇轨迹出现在接近零径向场投影。在碳纳米卷中,蛇轨道的形成导致了强方向依赖的正磁阻,其各向异性高达80%。
2017-04-12 cond-mat.mes-hall
Spin-Orbit Proximity Effect in Bi/Co Multilayer: The Role of Interface Scattering
本研究通过磁电输运测量,在Bi/Co多层膜中发现了自旋-轨道邻近效应的证据,并揭示其源于界面处铋位点对钴载流子的弹性散射。
2022-07-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Proximity-induced superconductivity and emerging topological phases in altermagnet-based heterostructures
Institute of Physics(印度物理研究所);Homi Bhabha National Institute(霍米·巴巴国立研究所);Physical Research Laboratory(物理研究实验室)
本文研究altmagnet-超导体异质结构中近邻诱导超导效应,通过自能有效哈密顿量分析,发现偶极子单重态和三重态配对,引入Rashba自旋轨道耦合后,揭示弱和强拓扑超导相的出现。
2026-04-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Rashba spin-orbit coupling enhanced magnetoresistance in junctions with one ferromagnet
本文研究Rashba自旋轨道耦合在含单一铁磁体的结中增强磁电阻的机制,揭示其非单调和符号变化行为,并通过Fe₀.₂₉TaS₂/NbN结实验证明同自旋Andreev反射及邻近效应诱导的同自旋三重态超导电性。
2023-03-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Spin transport in proximity induced ferromagnetic graphene
靠近石墨烯的磁门可以诱导铁磁关联。我们研究了这种诱导磁化强度依赖的塞曼分裂对石墨烯输运性质的影响。我们估计,通过使用沉积在石墨烯顶部的磁性绝缘体栅极(例如,EuO栅极),可以实现Δ~ 5 meV量级的诱导自旋分裂。我们证明,这种分裂在邻近诱导的铁磁石墨烯可以直接从线性响应电导中的隧穿共振确定,因为顶栅也在石墨烯层中产生可调势垒。我们展示了如何也可以独立地确定这种分裂的磁阻测量自旋阀的几何形状。由于狄拉克点附近电流的自旋极化随势垒的长度而增加,因此需要长的磁门来通过实验确定Δ。
2008-03-07 cond-mat.mes-hall
Emerging Weak Localization Effects on Topological Insulator-Insulating Ferromagnet (Bi_2Se_3-EuS) Interface
在绝缘铁磁EuS上直接沉积拓扑绝缘体Bi_2Se_3薄膜。在居里温度(T_C)以下的零场附近观察到异常的负磁电阻,类似于弱的局域效应,而在T_C以上则恢复到正常的正磁电阻。当上下表面耦合时,只有厚度小于4 nm的Bi_2Se_3层才能观察到这种负磁电阻效应。这些结果为拓扑绝缘体和绝缘铁磁体之间存在邻近效应提供了证据,为实现三维拓扑绝缘体的半整数量子化反常霍尔效应奠定了基础.
2013-08-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci quant-ph
Proximity Effect in Periodic Arrays of Superconducting Nanoislands on Thin Graphite Layer
用聚焦离子束在纳米石墨片上制备了规则结构的W-Ga-C合金超导纳米岛。对于含有纳米岛的桥和没有岛的参考桥,测量了低至1.7K的电阻与温度的关系和高达24 T的磁场中的磁阻。这些测量之间的差异表明,邻近效应对纳米石墨层上的超导W-Ga-C纳米岛的规则结构。
2015-07-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Observation of the superconducting proximity effect and possible evidence for Pearl vortices in a candidate topological insulator
我们报道了超导邻近效应的观察在纳米带的候选拓扑绝缘体(Bi 2 Se 3),这是与超导(钨)接触接口。我们观察到一个超导和多个Andreev反射的通道长度比推导出正常状态运输的非弹性和扩散的热长度长得多。这表明邻近效应优先耦合到弹道表面传输通道,即使在共存的扩散体通道的存在下。当一个磁场垂直于纳米晶的平面施加时,我们观察到在磁场中周期性的磁阻振荡。定量比较与模型的涡旋封锁有关的珍珠涡的形成在该地区的邻近诱导超导性的发生这些振荡。
2011-10-03 cond-mat.mes-hall
Superconducting proximity effect and zero-bias anomaly in transport through quantum dots weakly attached to ferromagnetic leads
利用实时图解法,在顺序隧穿和共隧穿两种模式下,对耦合到两个外铁磁引线和一个超导引线的量子点的Andreev输运进行了理论研究.我们表明,隧道磁电阻(TMR)的Andreev电流显示的偏置电压和水平失谐的非平凡的依赖关系,并可以描述在零温度极限的解析公式。共隧穿过程导致TMR的强烈修改,这是最明显的库仑阻塞制度。我们发现了一个零偏置异常的Andreev微分电导的平行配置,这是与一个非平衡自旋积累的点触发的Andreev过程。
2014-03-12 cond-mat.mes-hall
The effect of inserted NiO layer on spin-Hall magnetoresistance in Pt/NiO/YIG heterostructures
利用自旋霍尔磁电阻(SMR)研究了Pt/NiO/Y $_3$ Fe $_5$ O $_{12}$(Pt/NiO/YIG)异质结中反铁磁绝缘层(AFMI)的自旋电流输运.通过插入AFMI NiO层,SMR通过将温度降低到NiO的反铁磁有序状态而显著降低,这意味着AFM有序阻止而不是促进自旋电流输运。另一方面,YIG对Pt磁矩的磁邻近效应(MPE)与Pt中的自旋霍尔效应(SHE)纠缠在一起,可以有效地屏蔽这种效应,通过NiO的插入可以得到纯SMR。与其他反铁磁金属(AFM)或非铁磁金属(NM)相比,NiO的插入具有有效阻挡MPE和将自旋电流从Pt传输到YIG的双重作用。
2016-04-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Inducing time reversal invariant topological superconductivity and fermion parity pumping in quantum wires
我们提出了一种在量子线中实现时间反演不变拓扑超导体的方法,这种方法与传统的超导体相邻耦合。我们考虑了一个具有强自旋轨道耦合和邻近耦合的量子线模型。当两个超导体之间的相对相位为$ϕ=π$时,在导线的每一个边缘都出现一对Kramers的马约拉纳零模。我们研究了时反不变性扰动和时反突变扰动下相位的鲁棒性。此外,我们表明,该系统形成了一个自然实现的费米子宇称泵,切换本地费米子宇称的两个边缘时,超导体之间的相对相位被改变由$2π$。
2013-09-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Ferromagnetic Two-dimensional Electron Gases with Magnetic Doping and Proximity Effects
本文通过结合磁性原子掺杂与EuTiO3磁邻近效应,在EuTiO3/KTaO3界面制备出高矫顽场铁磁二维电子气,并揭示磁散射与弱反局域化的协同输运作用。
2025-06-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Interplay between Aharonov-Bohm interference and parity selective tunneling in zigzag graphene nanoribbon rings
对锯齿形石墨烯纳米环PN结中的Aharonov-Bohm(AB)效应和宇称选择性隧穿进行了数值研究。我们发现,当施加一个磁场的环,AB干涉可以逆转的宇称对称性的入射波,因此可以强烈调制通过系统的宇称选择传输。因此,不同宇称的两个态之间的传输表现出AB振荡,与相同宇称的状态的情况相比,具有π相移。在此基础上,研究表明,在这种结构中可以实现诸如巨(正和负)磁电阻和强负微分电导等有趣的效应。因此,我们的研究提出了一个新的性质的AB干涉,这可能有助于进一步了解石墨烯介观系统的输运性质。
2013-07-17 cond-mat.mes-hall
Electrostatically controlled spin polarization in Graphene-CrSBr magnetic proximity heterostructures
研究 graphene/CrSBr 磁邻近异质结,利用量子霍尔边缘通道提取交换位移,并实现无磁场下 -50% 至 +69% 的静电可调自旋极化。
2023-12-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Large and tunable magnetoresistance in van der Waals Ferromagnet/Semiconductor junctions
本研究在Fe3GeTe2/GaSe/Fe3GeTe2全范德华磁性隧道结中实现了192%的大隧穿磁电阻,并通过偏压或半导体厚度调控其幅值和符号,为二维铁磁/半导体异质结在自旋电子学中的应用提供了新途径。
2023-03-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Tunneling magnetoresistance and spin-valley polarization of aperiodic magnetic silicene superlattices
磁性硅烯超晶格(MSSL)是一种具有自旋谷极化和隧穿磁电阻(TMR)能力的多功能结构。然而,与超晶格周期性相关的振荡输运性质阻碍了通过反转磁化方向可达到的稳定的自旋谷极化状态。在这里,我们表明,非周期性可以用来改善自旋谷极化和TMR通过减少周期MSSL(P-MSSL)的特征电导振荡。利用Landauer-Büttiker方法和转移矩阵方法,研究了Fibonacci(F-)和Thue-Morse(TM-)超晶格的自旋谷极化和TMR.我们的研究结果表明,具有较高的无序度的非周期性超晶格提供更好的自旋谷极化和TMR值。特别是,TM-MSSL大大减少了电导振荡,从而产生两个定义良好的自旋谷极化状态和更好的TMR比F-和P-MSSL。F-MSSL也改善了自旋谷极化和TMR,但它们强烈依赖于超晶格产生的宇称。
2022-09-28 cond-mat.mes-hall
Giant magnetoresistance of Dirac plasma in high-mobility graphene
本研究发现高迁移率单层石墨烯中的Dirac等离子体在低场下表现出>100%的巨抛物线磁阻,在Landau量子化时出现巨线性磁阻,为探索量子临界物理提供了新平台。
2023-05-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Giant superconducting proximity effect on spintronic anisotropy
我们从理论上研究了在大自旋分子中由于超导体和正常铁磁引线的存在而引起的邻近效应对自旋电子四极交换场形成的相互作用。我们发现,自旋电子各向异性可以增强几个数量级,并通过改变耦合到超导体的强度进行调谐。特别是大的各向异性产生在附近的电荷宇称改变跃迁的分子。我们还提供了可测量的光谱特性的预测这些现象的标志。
2019-07-02 cond-mat.mes-hall
Proximity-induced superconducting gap in the intrinsic magnetic topological insulator MnBi2Te4
本文报道了NbN/磁性拓扑绝缘体MnBi_2Te_4(MBT)/NbN结的低温磁输运测量结果。在10 mK时,结的非线性电流-电压特性表现出隧穿行为,表明异质结内存在界面势垒。在面外垂直磁场作用下,随着偏置电压的增加,样品的磁阻效应由负向正转变。利用一对微分电阻谷估计了近场诱导的超导能隙为0.1meV。此外,通过施加背栅电压使费米能级向电荷中性点方向逐渐调谐,可以提高感应带隙,这是由于MBT中拓扑表面态的输运贡献增加所致.有趣的是,诱导间隙表现出异常的磁场辅助增强,这可能源于MBT的自旋轨道耦合和磁序。我们的结果揭示了磁性和超导性之间的相互作用在MBT,铺平了道路,进一步研究拓扑超导性和手征Majorana边缘模式的量子反常霍尔绝缘体/超导体混合系统。
2022-06-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Spin-orbit driven band inversion in bilayer graphene by van der Waals proximity effect
自旋轨道耦合(SOC)是实现物质拓扑相位时反不变的关键。众所周知,凯恩和梅勒预测SOC可以稳定量子自旋霍尔绝缘体;然而,单层石墨烯中的弱本征SOC已经排除了实验观察。在这里,我们利用层选择性邻近效应-通过与半导体过渡金属二硫属化物的范德华接触实现-在超洁净\textit{bilayer}石墨烯中设计Kane-Mele SOC。使用高分辨率的电容测量探测体电子的可压缩性,我们发现,SOC导致形成一个独特的不可压缩的,在电荷中性的带隙相。实验数据同意定量与一个简单的理论模型,其中新的相位结果从SOC驱动的带反转。与单层石墨烯中的Kane-Mele SOC相反,尽管通过电场调谐相变与常规带绝缘体分离,但预计反相不是时间反转不变的拓扑绝缘体,其中晶体对称性要求体隙必须闭合。电输运测量,明显地,揭示了反相具有导电性$\sim e^2/h$,这是抑制异常小的面内磁场。高电导率和异常磁阻是一致的理论模型,预测螺旋边缘状态内的inversted相,保护从背散射的新兴自旋对称性,即使是大Rashba SOC的强大。我们的研究结果铺平了道路,强拓扑绝缘体的邻近工程,以及相关的量子相位在强自旋轨道制度的石墨烯异质结构。
2019-01-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Quantum Hall induced currents and the magnetoresistance of a quantum point contact
本文报道了量子霍尔感应电流的研究,同时测量了它们的磁矩及其对量子点接触电导的影响。磁矩和QPC电阻的特征在朗道水平填充因子nu=1、2和4时相关,这表明了效应的共同起源。温度和非线性扫描速率的依赖性被观察到是类似的两种效果。此外,观察到由量子霍尔效应击穿引起的感应电流的噪声中的特征在两个测量之间具有明确的相关性。相反,当扫描场以整数填充因子停止时,感应电流随时间衰减的方式存在明显差异。我们将这种差异归因于这样一个事实,即虽然这两种效应对感应电流的大小都很敏感,但QPC电阻也对电流与QPC分栅的接近度很敏感。尽管已明确证明感应电流影响QPC的静电,但未观察到反向效应,即QPC影响感应电流。
2010-07-21 cond-mat.mes-hall
Even-odd parity effects in Majorana junctions
我们研究了一个一般的马约拉纳结,其中N螺旋纳米线连接到一个共同的s波超导体邻近诱导马约拉纳束缚态的电线。每根导线的正常部分(j=1,...,N)充当连接的铅,其中电子可以隧穿到相应的马约拉纳态γ_{A,j}。另一端的Majorana态γ_{B,j}通过任意的隧道矩阵相互耦合。我们研究了各种结拓扑结构的隧道电导的奇偶校验效应的条件。
2013-03-05 cond-mat.mes-hall
Theoretical study of magnetism induced by proximity effect in a ferromagnetic Josephson junction with a normal metal
从理论上研究了铁磁约瑟夫森结的邻近效应在正常金属中引起的磁性,这种结是由两个$s$波超导体通过铁磁金属/正常金属/铁磁金属结(${S}/{F}/{N}/{F}/{S}$结)分隔而成的.我们通过求解Eilenberger方程计算了$N$的磁化强度。我们证明了当${N}$中的自旋三重态偶频奇宇称Cooper对和自旋单重态奇宇称Cooper对的反常格林函数的乘积具有有限值时,磁化在${N}$中产生。感应磁化强度$M(d,θ)$可以分解为两部分,$M(d,θ)=M^{\rm I}(d)+M^{\rm II}(d,θ)$,其中$d$是$N$的厚度,$θ$是两个${S}$之间的超导相位差。因此,$M(d,θ)$的$θ$依赖性允许我们通过改变$θ$来控制磁化的幅度。$M(d,θ)$随$θ$的变化确实是由邻近效应引起的磁化的良好证据,因为某些磁化测量方法拾取了${S}/{F}/{N}/{F}/{S}$结中的总磁化。
2017-07-31 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Proximity effect between a topological insulator and a magnetic insulator with large perpendicular anisotropy
我们报道了一种原型拓扑绝缘体Bi $_{2}$ Se $_{3}$的薄膜可以外延生长到BaFe $_{12}$ O $_{19}$(BaM)的(0001)表面上,BaFe $_{12}$ O $_{19}$(BaM)是一种具有高居里温度和大的垂直各向异性的磁性绝缘体。在非磁性衬底上生长的Bi $_2$ Se $_3$薄膜中,经典的弱反局域化(WAL)在垂直磁场下表现为尖形正磁阻(MR),在平行磁场下表现为抛物线形正磁阻;而在Bi $_{2}$ Se $_{3}$ /BaM异质结构中,低场MR表现为抛物线形,在垂直磁场下为正磁阻,在平行磁场下为负磁阻。的磁场和温度依赖性的MR被解释为由于在Bi $_{2}$ Se $_{3}$ /BaM界面的强磁相互作用的抑制WAL的结果。
2015-04-08 cond-mat.mes-hall
Thermopower and Unconventional Nernst in the Predicted Type-II Weyl Semi-metal WTe$_2$
WTe $_2$是最近发现的一系列高迁移率半金属之一,其某些性质具有拓扑Dirac或Weyl金属的特征。它最有趣的特性之一是它在低温下表现出的不饱和巨磁阻。一个重要的问题是,在何种程度上这种属性可以归因于一个传统的半金属模型,其中一个高度补偿,高迁移率的金属表现出大的磁阻。在这里,我们表明,纵向热电势(塞贝克效应)的半金属WTe $_2$剥离薄片表现出周期性的符号变化约为零,随着磁场的增加,表明不同的电子和空穴朗道能级和几乎完全补偿的电子和空穴载流子密度。然而,与传统的半金属图片不一致,我们发现在低温下的能斯特效应的快速增强是非线性的磁场,这是符合外尔点附近的费米能量。因此,我们证明了WTe $_2$的外尔特征在其输运性质中所起的作用。
2020-04-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Asymmetric $d$-wave superconducting topological insulator in proximity with a magnetic order
在Dirac-Bogoliubov-deGennes理论框架下,研究了基于三维拓扑绝缘体的混合结构表面的输运性质,其中铁磁和超导序通过邻近效应同时诱导到表面态.超导带隙采用自旋单重态$d$波对称。这个间隙的不对称作用,相对于电子-空穴交换,一方面,影响的拓扑绝缘体超导结合激发,另一方面,引起形成不同的马约拉纳束缚态在铁磁体/超导体界面。我们提出了一种拓扑绝缘体N/F/FS结,并着手阐明$d$波不对称配对在产生的亚能隙和超能隙隧道电导中的作用。在F和FS区的磁化的垂直分量可以在平行和反平行的配置导致捕获的实验上重要的结的磁阻(MR)。发现零偏压电导对FS区的磁化强度$m_{zfs}$和超导带隙的轨道旋转角$α$有很强的敏感性。负MR仅出现在轨道旋转角为零时。这一结果为区分相关拓扑绝缘体混合结构中的非常规超导态奠定了基础。
2017-09-11 cond-mat.mes-hall
Investigation of anomalous-Hall and spin-Hall effects of antiferromagnetic IrMn sandwiched by Pt and YIG layers
本文研究了Pt/Ir 20 Mn 80/Y3 Fe 5 O 12(Pt/IrMn/YIG)异质结的非线性霍尔电阻(AHR)、各向异性磁电阻(AMR)和磁化强度随温度和IrMn层厚度的变化关系。与Pt/YIG双层膜相比,AHR的幅度显著增强。在较高的温度下,增强更加深刻,并且在IrMn厚度为3 nm处达到峰值。在10-300 K的温度范围内观察到的自旋霍尔磁电阻(SMR)表明,在Pt层中产生的自旋电流可以穿透IrMn层的整个厚度与YIG层相互作用。传统的各向异性磁阻(CAMR)的缺乏意味着插入的IrMn层之间的Pt和YIG有效地抑制了磁邻近效应(MPE)上的感应Pt的时刻由YIG。我们的研究结果表明,在Pt/IrMn/YIG异质结构中的InMn插入的双重作用是阻止MPE和传输Pt和YIG层之间的自旋电流。我们讨论了增强AHR的可能机制。
2016-04-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Comment on "Pt magnetic polarization on Y3Fe5O12 and magnetotransport characteristics"
在最近的一封信中,Y.M. Lu等人,物理修订信函110,147207(2013)],Lu等人报道了通过溅射在亚铁磁绝缘体Y3 Fe 5 O 12上非原位沉积的Pt的薄膜的“类铁磁传输性质”。作者发现,在Pt的磁电阻显示对应于Y3 Fe 5 O 12的矫顽场的磁滞,与其他组的研究结果一致。虽然后者解释了他们的数据在最近提出的自旋霍尔磁阻,陆等归因于他们的观察到的磁邻近效应。为了支持这一解释,他们测量了Pt/Y3 Fe 5 O 12样品(Pt厚度为1.5 nm)在Pt L2,3边缘处的X射线磁性圆二色性(XMCD),并推导出每个Pt原子的平均感应磁矩为0.054玻尔磁子。这与我们之前对Pt厚度为3、7和10 nm的三种不同Pt/Y3 Fe 5 O 12样品的综合XMCD研究结果相矛盾,从中我们确定了每个Pt的(0.003 +/- 0.001)玻尔磁子的上限[Geprägs等人,应用物理信函101,262407(2012),arXiv:1211.0916]。
2013-07-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Topologically Induced Fermion Parity Flips in Superconductor Vortices
二维拓扑超导体中的Majorana束缚态的一个突出特征是它们在被涡旋环绕时获得$π$的相位因子。这项工作的重点是涡的自由度本身,并表明,在马约拉纳状态的变化是伴随着费米子宇称变化的漩涡内。这种宇称翻转被解释为超导导线中费米子宇称泵机制的高维模拟,以及通过一般的拓扑参数。这是证明在三种不同的情况下的水平交叉-在i)自旋三重态配对超导体,并在邻近诱导超导系统涉及ii)量子自旋霍尔铁磁体混合和iii)陈绝缘体。
2015-02-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Weak de-localization in graphene on a ferromagnetic insulating film
据预测,石墨烯在置于铁磁薄膜上时,会通过邻近效应产生磁矩,这一前景可能会在自旋电子学和磁性数据记录领域开辟令人兴奋的可能性。在这项工作中,我们详细研究了石墨烯的磁阻和下面的铁磁绝缘膜的磁化之间的相互作用。观察到这两个幅度之间的明确的相关性,但我们发现,通过仔细建模的磁化强度和弱本地化测量,这种对应关系可以解释所产生的铁磁绝缘体的磁杂散场的影响。我们的研究结果强调了在磁性和二维材料之间的界面所产生的复杂性。
2016-07-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Effect of charge state in nearby quantum dots on quantum Hall effect
磁电阻测量已被执行的门控二维电子系统(2DES)由一个薄的阻挡层从一层InAs自组装量子点(QD)分离。尽管量子点层接近2DES,但观察到量子霍尔效应的清晰特征。然而,当正电压施加到前栅极时,磁阻($ρ_{xx}$)和霍尔电阻($ρ_{xy}$)在填充因子$ν<1$的磁场范围内被显著抑制。在$ν< 1$的电场范围内,量子点的电荷状态对附近2DES的输运性质有影响.我们认为$ρ_{xx}$和$ρ_{xy}$的反常抑制与量子点和二维电子自旋翻转过程引起的自旋激发有关。
2005-09-14 cond-mat.mes-hall