Giant unidirectional magnetoresistance in topological insulator -- ferromagnetic semiconductor heterostructures
单向磁电阻（UMR）是铁磁/非磁双层膜中最复杂的自旋相关输运现象之一，它涉及到自旋霍尔效应（SHE）或Rashba-Edelstein效应（REE）引起的自旋注入和积累，以及铁磁界面或体内的自旋相关散射和磁振子散射。虽然近年来已经广泛地研究了金属双层中的UMR，但是其幅度小至10 $^-$ $^5$，这对于实际应用来说太小了。在这里，我们证明了一个巨大的UMR效应在异质结构的BiSb拓扑绝缘体- GaMnAs铁磁半导体。我们得到了一个大的UMR比为1.1%，并发现这个巨大的UMR是由巨磁电阻（GMR）的自旋相关散射，但由磁振子发射/吸收和强自旋无序散射的GaMnAs层。我们的研究结果为UMR的复杂物理学提供了新的见解，以及提高其在器件应用中的重要性的策略。
2019-11-01 cond-mat.mtrl-sci
Extremely large magnetoresistance in few-layer graphene/boron-nitride heterostructures
在原子水平上理解磁阻，即电阻在外部磁场上的变化，从根本上和技术上都有很大的兴趣。石墨烯和其他二维层状材料提供了一个前所未有的机会，探索在其结构形成的初期阶段的磁阻。在这里，我们报告了在400 K下~ 2，000%的极大局部磁阻和在300 K下9 T下> 90，000%的非局部磁阻，在几层石墨烯/氮化硼异质结构中。局部磁阻被理解为起因于在正常磁场下跨越少层石墨烯的各个层的大的差分传输参数，诸如载流子迁移率，而非局部磁阻是由于磁场引起的Ettingshausen-Nernst效应。非局部磁阻表明基于石墨烯的栅极可调谐热开关的可能性。此外，我们的研究结果表明，石墨烯异质结构可能是有前途的磁场传感应用。
2015-11-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Magnetoresistance in an all-manganite heterostructure
我们研究了由反铁磁势垒隔开的铁磁金属电极组成的全锰氧化物异质结构的磁性和输运性质。我们发现，在势垒中的磁有序的影响的相对取向的电极磁化产生一个大的差异，在电阻之间的平行和反平行的铁磁层的取向。在平行配置中外部施加磁场也导致大的磁阻。
2007-09-24 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Statistical characterization of the spin Hall magnetoresistance in YIG/Pt heterostructures
University of Konstanz（康斯坦茨大学）
通过统计数百个名义相同的霍尔棒结构，发现YIG/Pt双层膜中自旋霍尔磁电阻呈高斯分布，标准偏差约均值的10%，但样品间均值变化可达30%，表明空间变化不可忽略，其微观起源与界面自旋混合电导的局部变化有关。
2025-11-27 cond-mat.mtrl-sci
Electromodulation of the Magnetoresistance in Diluted Magnetic Semiconductors Based Heterostructures
研究了由两层稀磁半导体和一层半导体层构成的异质结构的性质。我们发现，有一个RKKY型交换耦合之间的磁性层之间的铁磁和反铁磁振荡的不同参数的函数的问题。这些相的不同输运性质使得这种异质结构呈现出强的磁阻效应。也可以通过电场来改变耦合。我们提出，它是可能的，通过施加一个电场显着改变异质结构的电阻。我们的结果表明，在一个单一的门控样品的磁电阻可以调制与电偏置电压。
2002-07-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Oscillatory Exchange Coupling and Positive Magnetoresistance in Epitaxial Oxide Heterostructures
在具有顺磁性$LaNiO_3$间隔层厚度的铁磁$La_{2/3}Ba_{1/3}MnO_3$层之间的交换耦合中的振荡已经在两种氧化物的外延异质结构中观察到。在RKKY模型中采用{ \it从头算}计算的$LaNiO_3$的能带结构，考虑到强电子散射的间隔内解释这种行为。反铁磁耦合超晶格表现出正的面内电流磁电阻。
2000-04-13 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Electrical detection of ferromagnetic resonance in ferromagnet/n-GaAs heterostructures by tunneling anisotropic magnetoresistance
在$\mathit{n-}$ GaAs（001）表面外延生长的单层铁磁层样品中，我们观察到了铁磁共振（FMR）的直流电压峰值。FMR峰被检测为具有对称线形的界面电压，并且存在于基于各种FM/ $n$ -GaAs异质结构的样品中，包括Co $_{2}$ MnSi/ $n$ -GaAs、Co $_{2}$ FeSi/ $n$ -GaAs和Fe/ $n$ -GaAs。我们表明，界面偏置电压依赖的FMR信号是相同的隧道各向异性磁电阻（TAMR）在大部分的偏置范围。此外，我们展示了如何旋进磁化产生直流FMR信号通过TAMR效应和如何TAMR现象可以用来预测的FMR信号的角度依赖性。这种TAMR诱导的FMR峰可以在不存在自旋累积并且半导体中没有自旋极化电流流动的条件下观察到。
2014-08-25 cond-mat.mtrl-sci
Bipolar conduction and giant positive magnetoresistance in doped metallic titanium oxide heterostructures
赋予传统材料以意想不到的磁电性能，对现有器件的多功能化和未来电子学的探索具有吸引力。最近，由于其在调节物质性质方面的独特作用，超小掺杂剂，例如H，D和Li，在创造新兴功能方面引起了极大的关注，例如超导性和金属-绝缘体转变。在这里，我们报告的双极导电伴随着一个巨大的正磁阻在D掺杂的金属钛氧化物（TiOxDy）薄膜的观察。为了克服将D插入晶体氧化物中的挑战，通过依次用D掺杂Ti和表面/界面氧化形成一系列TiOxDy。有趣的是，虽然掺杂后TiOxDy的电子迁移率增加了一个数量级，但出射空穴也表现出高迁移率。此外，双极导电在6 T下诱导高达900%的巨磁阻，这是其常规相位的约6倍。我们的研究为现有电子产品中的传统材料提供了一种方法，并诱导了新的电子相。
2021-04-19 cond-mat.mtrl-sci
Nature of magnetotransport in metal/insulating-ferromagnet heterostructures: Spin Hall magnetoresistance or magnetic proximity effect
研究了反铁磁γ -IrMn_3/Y_3Fe_5 O_（12）（YIG）和Pt/YIG异质结的反常类霍尔效应（AHLE）和有效各向异性磁电阻（EAMR）。对于γ -IrMn 3/YIG，由于自旋霍尔磁阻（SMR）和界面反铁磁未补偿磁矩引起的磁邻近效应（MPE）之间的竞争，EAMR和AHLE电阻率随温度的变化而改变符号。与此相反，对于Pt/YIG的AHLE电阻率随温度变化的符号，而没有观察到的EAMR的符号变化。这是因为MPE和SMR分别在AHLE和EAMR中起主导作用。AHLE和EAMR作为一种新型的电磁性质，在解决金属/绝缘铁磁体异质结构中的MPE和SMR问题上发挥了重要作用。
2015-04-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Spin Hall magnetoresistance in antiferromagnet/heavy-metal heterostructures
研究了重金属Pt和反铁磁绝缘体NiO双层异质结构薄膜中的自旋霍尔磁电阻效应。当旋转外部磁场在NiO的易平面，我们记录的纵向和横向电阻率的Pt层，并观察到一个振幅调制与自旋霍尔磁电阻。与共线亚铁磁体上的Pt相比，调制相移90°，并且其幅度随着磁场的大小而强烈增加。我们在一个综合模型中解释了所观察到的自旋霍尔磁电阻的磁场依赖性，并考虑了磁场引起的反铁磁体中畴结构的修改。通过这个通用模型，我们能够进一步估计反铁磁体中磁弹性耦合的强度。我们的详细研究表明，自旋霍尔磁电阻是一个通用的工具，调查的磁性自旋结构以及磁弹性效应，即使在反铁磁多畴材料。
2018-01-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Current-in-plane spin-valve magnetoresistance in ferromagnetic semiconductor (Ga,Fe)Sb heterostructures with high Curie temperature
我们在（Ga，Fe）Sb / InAs（厚度$t_\mathrm{InAs}$ nm）/（Ga，Fe）Sb三层异质结构中，利用面内电流（CIP）组态，研究了自旋阀磁电阻效应，其中（Ga，Fe）Sb是具有高居里温度（$T_\mathrm{C}$）的铁磁半导体（FMS）.在$t_\mathrm{InAs}$ = 3 nm的样品中，在3.7 K下清晰地观察到具有开放小回路的MR曲线，其起源于（Ga，Fe）Sb层的平行-反平行磁化翻转和（Ga，Fe）Sb / InAs界面处的自旋相关散射。由于界面散射的增强，随着$t_\mathrm{InAs}$的减小（从9 nm到3 nm），MR比增加（从0.03%到1.6%）。这是铁掺杂FMS异质结构中自旋阀效应的首次演示，为这些高$T_\mathrm{C}$ FMS的器件应用铺平了道路。
2020-05-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Anisotropic magnetoresistance in antiferromagnetic semiconductor Sr2IrO4 epitaxial heterostructure
开尔文勋爵发现了镍和铁中的各向异性磁电阻（AMR）现象，比该效应所源自的相对论性量子力学的阐述提前了70年，比自旋电子学提前了近一个半世纪，而自旋电子学的首次商业应用依赖于AMR。尽管AMR在磁传感和存储技术中有着悠久的历史和重要性，但对AMR的微观理解一直在努力超越相对论磁输运现象的基本概念，该现象是由自旋轨道耦合和金属铁磁体对称性破缺对扩散载流子的组合效应引起的。我们的工作表明，即使这个看似通用的概念AMR现象需要重新审视，因为我们观察到的欧姆AMR效应在纳米级薄膜的反铁磁（AFM）半导体Sr 2 IrO 4（SIO）。我们的工作开辟了最近提出的集成半导体和自旋电子技术在原子力显微镜的路径。SIO是探索这条路径的特别有利的材料，因为它的半导体性质与AFM有序和强自旋轨道耦合纠缠在一起。为了观察SIO中的低场欧姆AMR，我们制备了外延异质结构，其包括在FM金属La 2/3Sr 1/3 MnO 3（LSMO）的外延层顶部上的纳米级SIO膜。这使得磁场控制的取向的AFM自旋在SIO通过交换弹簧效应在FM-AFM接口。
2013-03-19 cond-mat.mtrl-sci
Large spin Hall magnetoresistance in antiferromagnetic α-Fe2O3/Pt heterostructures
研究了室温下反铁磁、绝缘、（0001）取向α-Fe_2O_3（赤铁矿）和Pt的薄膜异质结构的自旋霍尔磁电阻（SMR）。我们测量它们的纵向和横向磁化率，同时在三个正交平面上旋转高达17 T的外加磁场。对于平面外的磁输运测量，我们发现一个多畴反铁磁配置的迹象时，该领域是沿着正常的膜对齐。对于面内场旋转，我们清楚地观察到由于Neel矢量的相干旋转导致的SMR的正弦电阻率振荡特性。令人惊讶的是，0.25%的最大SMR幅度是原型亚铁磁性Y3Fe5O12/Pt异质结构的两倍。SMR效应在比可比较的反铁磁体小得多的磁场下饱和，使得α-Fe2O3/Pt系统对于室温反铁磁自旋电子学应用特别感兴趣。
2020-01-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Anomalous magnetoresistance in an antiferromagnetic Kagome semimetal heterostructures
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中心）；Anhui Province Key Laboratory of Condensed Matter Physics at Extreme Conditions, High Magnetic Field Laboratory, Chinese Academy of Sciences（中国科学院合肥物质科学研究院强磁场科学中心安徽省极端条件凝聚态物理重点实验室）；Key Laboratory of Electromagnetic Processing of Materials Ministry of Education, Northeastern University（东北大学教育部电磁冶金材料加工重点实验室）；Songshan Lake Materials Laboratory（松山湖材料实验室）
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
Current-Perpendicular-to-Plane Giant Magnetoresistance Effect in van der Waals Heterostructures
用第一性原理计算研究了结构为Fe 3GeTe 2/XTe 2/Fe 3GeTe 2（X = Pt，Pd）的全范德华（vdW）巨磁电阻（GMR）结的自旋相关输运.在电流垂直于平面（CPP）几何中计算了弹道电导、磁阻（MR）和电阻面积积（RA）。在vdW CPP GMR中发现了约2000%的巨磁电阻和小于0.3 Ω μ m ~ 2的RA。此外，还研究了自旋轨道耦合对输运和各向异性磁电阻的影响。在Fe_3GeTe_2/trilayer-PdTe_2/Fe_3GeTe_2CPGMR中，计算得到的AMR约为20%。在vdW CPP GMR中，GMR和AMR主要源于Fe 3GeTe 2的体电子结构特性。这项工作表明，vdW CPP GMR具有优越的优势，包括垂直磁各向异性，大GMR，低RA以及相当大的AMR可能会刺激未来的实验探索，并应呼吁其在自旋电子器件，包括磁传感器和存储器的应用。
2021-10-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Antisymmetric magnetoresistance in van der Waals Fe3GeTe2/graphite/Fe3GeTe2 tri-layer heterostructures
范德华（vdW）铁磁材料正在迅速成为下一代自旋电子器件的有效构建模块。当用非磁性vdW材料（诸如石墨烯和/或拓扑绝缘体）分层时，vdW异质结构可以被组装（不需要晶格匹配）以提供否则无法获得的器件结构和功能。我们报道了范德华异质结构Fe 3GeTe 2/石墨/Fe 3GeTe 2器件中迄今为止罕见的反对称磁电阻（MR）效应。与传统的巨磁电阻（GMR）的特点是由两个电阻状态，在这些vdW异质结构的MR功能不同的高，中，低电阻状态。这种独特的特征暗示了与以前观察到的不同的潜在物理机制。理论计算表明，这三个电阻的产生是由于石墨/FGT界面上的自旋动量锁定引起的自旋极化电流。我们的工作表明，从VDW材料组装的铁磁异质结可以表现出实质上不同的性质，在真空中生长的类似异质结所表现出的。因此，它突出了新的物理和新的自旋电子应用的潜力被发现使用VDW异质结构。
2019-04-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Large bias-tunable magnetoresistance from spin-dependent interlayer hybridization in van der Waals antiferromagnet CrSBr-based heterostructures
Johannes Gutenberg University Mainz（美因茨约翰内斯·古腾堡大学）；Jiangsu University（江苏大学）
该研究在CrSBr基异质结构中实现20 K下350%的大磁电阻，揭示其源于自旋依赖层间杂化的磁构型依赖带边，排除Jullière模型等机制，为磁电阻调控提供新途径。
2026-08-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Two-Fold-Symmetric Magnetoresistance in Single Crystals of Tetragonal BiCh2-Based Superconductor LaO0.5F0.5BiSSe
本文研究了面内磁场作用下BiCh_2基超导体LaO_（0.5）F_（0.5）BiSSe单晶的c轴磁电阻的面内各向异性。我们观察到的c轴磁电阻在ab-平面的LaO 0.5F 0.5BiSSe的二重对称性，而晶体具有四重对称的四边形平面。从结构对称性中观察到的磁阻对称性降低可能与在几种非常规超导体的超导态中观察到的超导态有关。
2019-03-13 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Infinite Magnetoresistance and Vortex Coupling in the Pb/BSCCO Heterostructure
Zhejiang University（浙江大学）；Nanjing University（南京大学）
该研究通过超导涡旋实现了无限磁电阻，并揭示了异质结界面处涡旋耦合的特殊动力学特性。
2026-01-30 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Determination of spin-orbit torque efficiencies in heterostructures with in-plane magnetic anisotropy
研究表明，重过渡金属的自旋霍尔效应可以产生足够的自旋-轨道矩，并进一步在相邻的铁磁层中产生电流感生磁化翻转。然而，如果铁磁层具有面内磁各向异性，则探测这种切换现象通常依赖于纳米尺寸的磁性隧道结的隧穿磁阻测量、差分平面霍尔电压测量或克尔成像方法。我们发现，在磁性异质结与自旋霍尔金属，存在电流诱导的面内自旋霍尔有效场和单向磁电阻，将修改其各向异性磁电阻行为。我们还表明，通过分析在这种影响下的各向异性磁电阻的响应，可以直接和电探针的自旋轨道转矩驱动的磁化切换，即使在微米尺寸的设备。这种泵浦-探测方法允许从自旋-轨道扭矩切换事件中有效和直接地确定关键参数，而无需冗长的器件制造过程。
2020-02-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Crystalline anisotropic magnetoresistance with two-fold and eight-fold symmetry in (In,Fe)As ferromagnetic semiconductor
研究了生长在半绝缘GaAs衬底上的（In，Fe）As铁磁半导体（FMS）层的各向异性磁电阻（AMR）。在一个10 nm厚的（In，Fe）As层，这是在低温下绝缘，我们观察到的结晶AMR与二重和八重对称性。在金属100 nm厚的（In，Fe）As层与较高的电子浓度，只有两次对称的结晶AMR观察。我们的结果表明，宏观铁磁性（In，Fe）As的磁各向异性，依赖于电子浓度。在100 nm厚的层中也观察到非晶AMR，但其幅度小至10^-5，表明在（In，Fe）As的费米能级附近没有s-d散射。我们提出了八重对称晶体各向异性的起源（In，Fe）As。
2012-02-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Spin transport properties of spinel vanadate-based heterostructures
本文通过脉冲激光沉积优化了Pt/FeV2O4外延异质结构，利用角度依赖磁输运测量同时观测到AMR和SMR效应，并证明SMR以0.12%的高值主导整体磁电阻，展示了该体系在自旋轨道电子学中的应用潜力。
2023-07-10 cond-mat.mtrl-sci
Hysteretic Magnetoresistance in a Non-Magnetic SrSnO3 Film via Thermal Coupling to Dynamic Substrate Behavior
滞后磁电阻（MR）通常用作导电氧化物薄膜和异质结构中铁磁性的特征。在这里，磁输运的研究在非磁性的均匀La掺杂SrSnO 3膜生长使用混合分子束外延。具有绝缘性能的12 nm La：SrSnO 3/2nm SrSnO 3/GdScO 3（110）薄膜在T < 5 K时表现出强的磁电阻滞后回线，并在T <2.5K时在~ +/-3T处出现异常。此外，在1.8K下，具有面内场的MR产生超过100%的值。使用详细的温度，角度和磁场依赖的电阻测量，我们说明的起源磁滞是不是由于在薄膜中的磁性，而是与磁热效应的GdScO 3基板。鉴于钆钪和类似的基板通常用于复合氧化物的研究，这项工作突出了热耦合的重要性，必须仔细考虑在数据解释的薄膜和异质结构利用这些基板的基板中的过程。
2021-07-11 cond-mat.mtrl-sci
Point contact investigations of film and interface magnetoresistance of La$_{0.7}$Sr$_{0.3}$MnO$_3$ heterostructures on Nb:SrTiO$_{3}$
基于STM的磁输运测量的外延La $_{0.7}$ Sr $_{0.3}$ MnO $_3$ 32 nm厚的膜，有和没有内部LaMnO $_3$层（0-8 nm厚）生长在Nb掺杂的SrTiO $_3$。测量结果表明，两种类型的低场磁电阻（LFMR）的大小为$\sim 0.1-1.5\%$。一个LFMR的贡献被确定为传统的晶界/畴壁散射通过对称的I-V特性，高度依赖于尖端位置和不敏感性引入的LaMnO $_3$层。另一个贡献来源于反向偏置Nb掺杂的SrTiO $_3$界面和La $_{0.7}$ Sr $_{0.3}$ MnO $_3$界面层。这两个LFMR贡献显示出比体膜更高的介电常数（$\sim$ 200 Oe）的场依赖性。发现LaMnO $_3$层降低了结的整流特性，并且通过电子束光刻的亚微米横向图案化增强了二极管特性，根据所提出的基于注入电流的局部性的传输模型。
2014-08-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Strong spin-orbit interactions and weak antilocalization in carbon doped p-type GaAs heterostructures
本文以自旋轨道相互作用为研究目标，对掺碳p型GaAs/AlGaAs异质结的低场磁电阻效应进行了全面的研究。同时观察到以下异常强的自旋-轨道相互作用的签名：在Shubnikov-de Haas振荡的跳动，由于存在的两个自旋分裂子带的经典的正磁阻，和弱的反本地化倾角的磁阻。自旋-轨道诱导的费米能级重空穴子带分裂约占总费米能级的30%。从弱反局域化测量中提取的在70 mK的温度下约2.5 $μ$ m的空穴的相位相干长度，对于相位相干p型纳米器件的制造是有希望的。
2007-11-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Bias voltage controlled inversions of tunneling magnetoresistance in van der Waals heterostructures Fe3GaTe2/hBN/Fe3GaTe2
该研究在 Fe3GaTe2/hBN/Fe3GaTe2 磁性隧道结中实现室温偏压调控的 TMR 反转，并通过自旋分辨 DOS 模型解释约 0.625 V 的反转机制。
2025-01-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Angular dependence of Hall effect and magnetoresistance in SrRuO$_3$-SrIrO$_3$ heterostructures
Percent SrRuO $_3$是一种典型的巡游铁磁体，它允许其电子和磁性的界面工程。我们报告的合成和调查的原子平面人工多层膜的SrRuO $_3$与自旋轨道半金属SrIrO $_3$结合带结构计算与哈伯德$U$长期和拓扑分析。它们揭示了界面附近的电子重建和平坦Ru-4d $_{xz}$带的出现，铁磁层间耦合和负Berry曲率对异常霍尔效应的贡献。我们分析的霍尔效应和磁阻测量作为一个函数的场角从平面外朝向平面内的取向（平行或垂直于电流方向）的两个通道模型。对于低磁场，易磁化方向从样品法线倾斜约$20^\circ$，通过增加磁场而朝向面外方向旋转。全应变外延生长使得磁阻的各向异性强。一个额外的霍尔效应的贡献，不占的双通道模型是兼容的稳定skyrmions只有一个临界角大致$45^\circ$从样品正常。在约$20^\circ$从薄膜平面的一个额外的峰状贡献的霍尔效应表明，一个非平凡的自旋结构的形成。
2021-05-27 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Domain wall resistance in CoFeB-based heterostructures with interface Dzyaloshinskii-Moriya interaction
本文研究了W/Ta/CoFeB/MgO异质结的畴壁电阻。Ta层的厚度是不同的，以控制域壁的类型，通过在界面Dzyaloshinskii Moriya相互作用的变化。我们发现一个几乎恒定的畴壁电阻对Ta层厚度。各向异性磁电阻、自旋霍尔磁电阻和反常霍尔效应的贡献很好地描述了厚Ta层膜的畴壁电阻。然而，对于Ta薄层薄膜，发现了手性类Néel畴壁，这一结果表明了从电阻测量研究畴壁类型的困难。
2018-06-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
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
Ferromagnetic resonance and spin Hall magnetoresistance of Tm3Fe5O12 films
本文针对自旋电子学应用中垂直磁各向异性铁磁绝缘薄膜的需求，通过铁磁共振研究不同厚度TmIG薄膜的磁参数，建立其与厚度的关系，并从异质结构磁电阻测量中获得自旋相关参数，为相关器件设计提供支撑。
2025-02-19 cond-mat.mtrl-sci
Spin valve effect by ballistic transport in ferromagnetic metal (MnAs) / semiconductor (GaAs) hybrid heterostructures
我们通过弹道输运证明了全外延MnAs铁磁金属/ GaAs半导体/ GaAs：MnAs颗粒混合异质结构中的自旋阀效应。GaAs：MnAs材料在GaAs基质中含有铁磁MnAs纳米颗粒，并充当自旋注入器和自旋检测器。虽然GaAs/MnAs界面的势垒高度被发现是非常小的，观察到相对较大的磁阻。这一结果表明，通过使用弹道输运，我们可以实现大的自旋阀效应，而无需在铁磁金属/半导体界面插入高隧道势垒。
2007-08-13 cond-mat.mtrl-sci
Hysteresis and training effect in the electric control of spin current in Pt/Y3Fe5O12 heterostructures
我们已经报道了在离子液体栅电压Vg的后续周期中Pt/Y3 Fe 5 O 12异质结构中的自旋电流的滞后和训练效应。自旋抽运中的逆自旋霍尔效应电压和自旋霍尔磁电阻在Vg的前半周期表现出类似二极管的行为，在Vg的前半周期也表现出类似于二极管的行为。由于训练效应，在Vg的第二个周期中，二极管状行为和滞后都变得很弱甚至消失。上述实验结果可以用屏蔽电荷掺杂模型很好地解释，该模型中的电荷和局域磁矩在Pt层中是不对称分布的。各向异性磁电阻和铁磁共振的测量结果进一步证实了该模型的适用性。这种类似二极管的行为归因于Pt层中不对称分布的局部磁矩和自旋电流弛豫之间的相互作用。滞后和训练效应源于Pt原子的氧化和还原之间的不完全可逆过程以及离子液体/Pt界面在电动门控下表面形貌的演变。这项工作提供了新的见解，以改善电控自旋电流器件的功能性能。
2023-02-19 cond-mat.mtrl-sci
Effects of Spin Polarization on Electron Transport in Modulation Doped Cd(1-x)Mn(x)Te/Cd(1-y)Mg(y)Te:I Heterostructures
我们研究和确定磁电阻机制在二维系统中含有一个相当大的浓度的磁性离子。我们认为，这些机制中的一些可以作为一种工具来衡量自旋极化。自旋简并的缺乏和增强的局部化使得有可能检测到与在消失的磁场中浮起的扩展态相关联的附加QHE平台。
2001-09-06 cond-mat.mtrl-sci
Suppression of hole-hole scattering in GaAs/AlGaAs heterostructures under uniaxial compression
研究了[110]单轴压缩下[001] p-GaAs/Al $_{0.5}$ Ga $_{0.5}$ As异质界面二维空穴气的电阻、磁电阻及其温度依赖性.在基态重空穴态两个自旋分裂子带中载流子间的空穴-空穴散射框架下进行的分析表明，单轴压缩强烈地抑制了h-h散射。相对动量的衰减时间$τ_{01}$显示在1.3 kbar的单轴压缩下增加4.5倍。
1998-03-03 cond-mat.mtrl-sci
Semitransparent anisotropic and spin Hall magnetoresistance sensor enabled by spin-orbit toque biasing
我们提出了一种基于NiFe/Pt异质结的双折射和双折射各向异性的自旋霍尔磁电阻传感器。使用自旋-轨道力矩有效场用于横向偏置允许将传感器的总厚度减小到3 - 4 nm，从而导致自旋。尽管非常简单的设计，自旋-轨道扭矩有效场偏置NiFe/Pt传感器表现出的线性度和灵敏度的水平相比，传感器使用更复杂的线性化方案。在一个概念验证设计中，使用一个由四个传感元件组成的全惠斯通电桥，我们获得了高达202.9 mΩ/Oe的灵敏度，线性误差低于5%，检测限低至20 nT。该传感器在可见光范围内的透过率超过50%。
2017-07-02 cond-mat.mtrl-sci
High magnetoresistance of hexagonal boron nitride-graphene heterostructure-based MTJ through excited-electron transmission
本工作提出了一个ab-initio研究的少层六方氮化硼（hBN）和hBN-石墨烯异质结构夹在Ni（111）层。本研究的目的是了解电子通过界面的传输过程。对Ni（111）/ $n$ hBN/Ni（111）（其中$n$ = 2、3、4和5）以及Ni（111）/hBN-Gr-hBN/Ni（111）进行自旋极化密度泛函理论计算和透射概率计算。考虑了在反平行配置（APC）和平行配置（PC）中具有磁性对准的板。发现Ni片和hBN之间的上下界面处的Pd杂化稳定了系统。发现Ni/nhBN/Ni磁性隧道结（MTJ）在$n$ = 2和$n$ > 2的情况下表现出约0.28 eV和0.34 eV的高隧穿磁电阻（TMR）比，其略高于费米能。所观察到的这种高TMR比的移动源自电子通过界面处的Ni原子的$d_{z^2}$ -轨道的表面态的传输，所述界面与N原子的$p_z$ -轨道杂化。在$n$ > 2的情况下，邻近效应引起倏逝波，有助于降低传输概率但增加TMR比。然而，发现通过用石墨烯代替Ni/3 hBN/Ni MTJ的未杂化hBN层，从而变成Ni/hBN-Gr-hBN/Ni，TMR比以及透射概率增加。在0.34 eV的能量下观察到高达~1200%的TMR比，该能量高于费米能。此外，提出了一种基于新的读取机制的装置的设计，该装置使用刚好在费米能级以上观察到的高TMR。
2021-04-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Billion-Fold Enhancement of Room-Temperature Ionic Conductivity in h-RMnO3/YSZ Heterostructures via Electric-Field-Assisted Oxygen Deficiency Engineering
本研究通过电场辅助氧缺陷工程在h-RMnO3/YSZ异质结构中实现室温离子电导率十亿倍增强，归因于YSZ氧损耗，可通过膜厚和电压调控，为低温能源技术提供新途径。
2024-11-09 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Tremendous tunneling magnetoresistance effects based on van der Waals room-temperature ferromagnet Fe$_3$GaTe$_2$ with highly spin-polarized Fermi surfaces
近年来，范德华磁性异质结构在自旋电子学中受到越来越多的关注。然而，vdW材料室温磁有序的缺乏在很大程度上阻碍了其在实际自旋电子学器件中的发展。最近发现的vdW铁磁体Fe 3GaTe 2具有室温以上的磁有序性和相当大的垂直磁各向异性，受其启发，我们利用第一性原理计算研究了Fe 3GaTe 2的基本电子结构和磁性以及Fe 3GaTe 2/Insulator/Fe 3GaTe 2结构的磁性隧道结（MTJ）中的隧穿磁电阻效应.研究发现，具有高度自旋极化费米表面的Fe 3GaTe 2确保此类磁性隧道结在室温下可以具有显着的隧道磁电阻效应，甚至可以与现有的传统AlOx和MgO基MTJ相媲美。我们的研究结果表明，Fe 3GaTe 2基MTJ可能是实现长时间等待的全磁vdW自旋电子器件的有前途的候选人。
2022-11-17 cond-mat.mtrl-sci
Investigation of in-plane anisotropy of c-axis magnetoresistance for BiCh2-based layered superconductor NdO0.7F0.3BiS2
本文研究了面内磁场作用下Nd O_（0.7）F_（0.3）BiS_2单晶超导态和正常态的c轴磁电阻（MR）的面内各向异性。在NdO_（0.7）F_（0.3）BiS_2的超导态中，在超导转变温度以下观察到c轴MR的四重对称面内各向异性。由于NdO_（0.7）F_（0.3）BiS_2的晶体结构是四重的，所以在本化合物中保持了超导态的旋转对称性。这一结果明显不同于先前在LaO0.5F0.5BiSSe单晶中观察到的结果，其中在超导状态下的面内MR显示出双重对称性。另一方面，在正常状态下的NdO0.7F0.3BiS2，观察到具有小幅度的双重对称MR。讨论了二次对称行为的可能起源与BiCh 2基化合物导电平面中局部结构无序的存在。
2020-07-07 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
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
Unconventional Unidirectional Magnetoresistance in vdW Heterostructures
本研究在WTe₂与CGT构成的范德华双层异质结中发现非常规单向磁电阻，可电读出垂直磁各向异性磁体的磁态，结合无外场开关能力为下一代低功耗非易失性存储器件提供新路径。
2024-05-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
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
Four-fold Anisotropic Magnetoresistance in Antiferromagnetic Epitaxial Thin Films of MnPt$_{x}$Pd$_{1-x}$
Tata Institute of Fundamental Research（塔塔基础研究所）；Indian Institute of Technology Mandi（曼迪印度理工学院）；Indian Institute of Technology, Gandhinagar（甘地纳加尔印度理工学院）
研究揭示了反铁磁体MnPt$_{x}$Pd$_{1-x}$薄膜中四重各向异性磁阻的起源，通过界面相互作用和磁矩未补偿效应，解释了AMR行为。
2025-06-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Artificial control of the bias-voltage dependence of tunnelling anisotropic magnetoresistance using quantization in a single-crystal ferromagnet
自旋电子存储器件发展中的一个主要问题是降低磁化反转的功耗。为此，人工控制铁磁材料的磁各向异性是非常重要的。在这里，我们展示了在单晶铁磁材料GaMnAs中使用量子尺寸效应的状态密度（DOS）的磁各向异性的载流子能量依赖性的控制。通过增强GaMnAs量子阱的价带的量子尺寸效应，可以将由杂质带引起的DOS磁各向异性的主要二重对称性转变为四重对称性.通过与栅极电场控制技术相结合，我们的概念的使用的量子尺寸效应的控制的磁性将铺平道路，在未来的自旋电子器件的超低功耗操纵磁化。
2017-03-13 cond-mat.mtrl-sci
Current-driven spin orbit field in LaAlO3/SrTiO3 heterostructures
我们在LaAlO_3/SrTiO_3（LAO/STO）准二维电子气（2DEG）系统中发现了电流可调的Rashba自旋轨道相互作用.各向异性磁阻（AMR）测量用于检测和理解电流感应的Rashba场。有效Rashba场与电流成比例，并且对于200 uA的直流电流观察到2.35 T的值。结果表明，LAO/STO异质结构可以被认为是基于自旋轨道力矩的磁化翻转。
2014-10-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Spin-dependent tunneling in modulated structures of (Ga,Mn)As
将多轨道紧束缚近似与Landauer-Büttiker理论相结合，建立了一个相干隧穿模型，并应用于含（Ga，Mn）As铁磁层的全半导体异质结.比较自旋相关的齐纳隧道效应，隧道磁电阻（TMR），各向异性磁电阻（TAMR）的理论预测和实验结果。自旋电流对载流子密度，磁化方向，应变，电压偏置，和间隔层厚度的依赖关系进行了理论研究，以优化器件的设计和性能。
2006-07-07 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
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
Broken mirror symmetry tuned topological transport in PbTe/SnTe heterostructures
拓扑表面态的可调谐性和狄拉克能隙的可控打开对于拓扑材料的应用具有重要意义。在拓扑晶体绝缘体（TCI）中，晶体的对称性和能带的拓扑性相互交织，形成拓扑表面态，从而通过晶格的对称性破缺结构变化来调制狄拉克能隙。通过对由p型拓扑晶体绝缘体SnTe和n型常规半导体PbTe组成的异质结的输运测量，我们发现在PbTe/SnTe界面处由狄拉克费米子引起的巨线性磁电阻（在2K、14 T下高达2150%）。相反，在100 K以下，PbTe/SnTe样品表现出SnTe晶格的立方到菱面体结构的相变和弱的反局域化效应。这种独特的磁电阻行为归因于镜面对称性的破缺和拓扑表面态的能隙。我们的工作为未来基于TCI异质结构的磁电子学和自旋电子学提供了一个有前途的应用。
2018-05-05 cond-mat.mtrl-sci
Anisotropic magnetoresistance in antiferromagnetic Sr2IrO4
本文报道了反铁磁（AFM）莫特绝缘体Sr 2 IrO 4单晶的各向异性磁电阻（AMR）的点接触测量。这里使用的点接触技术作为纳米尺度上的磁输运性质的本地探针。在液氮温度下的测量显示负磁阻（MR）（高达28%）的温和的磁场（250 mT）施加在IrO 2的a-b平面和电流垂直于平面流动。MR的角度依赖性示出了响应于增加的磁场的四重对称到二重对称的交叉，其中电阻的角度变化从1- 14%。我们尝试性地将四重对称性归因于AMR的结晶成分，而场致跃迁归因于外加场对Sr 2 IrO 4中AFM耦合矩倾斜的影响。所观察到的AMR是非常大的晶体AMR相比，在3d过渡金属合金/氧化物（0.1-0.5%），并可以与大的自旋轨道相互作用，在这个5d氧化物，而过渡提供的证据之间的相关性的电子传输，磁序和轨道状态。这项工作的发现开辟了一条全新的途径，不仅可以获得与自旋轨道耦合相关的物理学的新见解，还可以以更技术上有利的方式更好地利用自旋电子学的力量。
2014-09-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Tunneling spin valves based on Fe$_3$GeTe$_2$/hBN/Fe$_3$GeTe$_2$ van der Waals heterostructures
薄的范德华（vdW）层状磁性材料揭示了实现具有新功能的vdW异质结构的可能性。在这里，我们报告的实现和调查的范德华异质结构的基础上隧穿自旋阀组成的原子级薄的hBN层作为隧道势垒和两个剥离的Fe 3GeTe 2晶体作为铁磁电极。低温反常霍尔效应测量表明，薄的Fe 3GeTe 2晶体是金属铁磁体，其易磁化轴垂直于层，并且在磁场值下具有非常尖锐的磁化切换，该值略微取决于它们的几何形状。在Fe 3GeTe 2/hBN/Fe 3GeTe 2异质结构中，我们观察到隧穿电阻的教科书行为，当两个电极中的磁化彼此平行（反平行）时，隧穿电阻最小（最大）。在低温下的磁电阻是160%，由此我们确定Fe 3GeTe 2的自旋极化为0.66，对应于83%和17%的多数和少数载流子，分别。测量结果还表明，随着温度的升高，从隧道磁电阻提取的自旋极化的演变是成比例的温度依赖性的磁化强度提取的异常霍尔电导率的分析。这表明，表面的磁性能是代表那些块体，因为它可能是预期的vdW材料。
2018-06-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Tunneling anisotropic magnetoresistance and spin-orbit coupling in Fe/GaAs/Au tunnel junctions
本文报道了在外延金属半导体系统Fe/GaAs/Au中观察到的隧穿各向异性磁电阻效应。所观察到的电阻的两重各向异性可以通过反转偏置电压来切换，这表明该效应源于界面处的自旋-轨道耦合的干涉。相应的模型计算再现实验结果非常好。
2006-11-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Anomalous magnetoresistance effect in nanoengineered material
在体材料或人工设计的材料中，磁阻对外部可调参数（例如磁场或化学成分）的周期性响应已被开发用于技术应用以及推进我们对固态物理的许多新颖效应的理解。一些值得注意的例子是层状材料中的巨磁电阻效应、半导体异质结构中的量子霍尔效应和无序金属中电子波函数的相位相干性。近年来，在纳米尺度上设计材料的能力在探索新现象方面发挥了关键作用。使用一个系统，涉及周期性的Co点阵列与周围的多晶铜膜直接接触，我们报告的观察巨热滞和异常振荡的磁阻行为。振荡磁电阻的不寻常之处在于它在100 K < T < 200 K的中温范围内只沿一个场扫描方向观测。减小Cu膜的厚度减弱了磁阻振荡。这些特性表明了一种新的现象，可以用于未来的技术应用。
2012-09-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Dynamic Feedback in Ferromagnet/Spin Hall Metal Heterostructures
在铁磁体/普通金属异质结构中，自旋泵激和自旋转移矩是两个相伴发生的相互作用过程。它们的相互作用引入了动态反馈效应，将磁化和电流的能量耗散通道互连。通过求解正常金属中存在自旋霍尔效应时的自旋扩散过程，我们证明了动态反馈引起：（i）非线性磁阻尼，这对维持自旋霍尔振荡器在大角度下的均匀稳态振荡至关重要。(ii)一个频率依赖的自旋霍尔磁阻，减少到自旋霍尔磁阻在直流极限。
2016-08-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci quant-ph
