Superconducting double spin valve with extraordinary large tunable magnetoresistance
提出了一种超导双自旋阀器件。它的操作利用了铁磁绝缘体的自旋过滤效应和超导诱导的非平衡输运之间的相互作用。根据非平衡的程度，超大隧道磁阻高达10^2...对于实际材料参数，可以获得10^6%，并且在适当的电压偏置和温度下，可以在几个数量级上调谐。进一步讨论了这种设置的低温应用的相关性。
2009-06-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Non-local spin valve in Van der Pauw cross geometry with four ferromagnetic electrodes
我们考虑一个非局域自旋阀在范德堡交叉几何与四个铁磁电极。两个反平行铁磁体被用作（电荷）源和漏，而检测器电路涉及测量两个具有平行或反平行磁化的共线铁磁体之间的电压。我们发现一个潜在的大的非本地自旋电压的增加。该设置显示了几个额外的有趣的特性：（i）对于非局部电阻的无限GMR（如果满足器件的对称性要求）;（ii）当注入器电极平行而不是反平行时的ON-OFF开关效应;（iii）对偏移电压不敏感。该器件还可用作直接自旋霍尔效应探针和可重编程磁逻辑门，实现基本操作（NOR、NAND、反相器、AND、OR.）。
2012-01-14 cond-mat.mes-hall
Tunable photonic heat transport in a quantum heat valve
量子热力学既是基础研究的主题，也是理解和潜在地提高量子器件性能的手段。实现量子态的必要操纵的一个突出平台是超导电路量子电动力学（QED）。在这个平台上，量子系统的热化可以通过将电路QED子系统与适当的希尔伯特维数的热库连接来实现。在这里，我们研究通过组装的超导量子比特电容耦合在两个名义上相同的共面波导谐振器，每个配备了一个正常的金属介观电阻终端的形式的热储器之间的热传输。我们报告了通过谐振器-量子比特-谐振器组件的可调谐光子热传输的观察结果，表明谐振器到储层的热通量取决于量子比特-谐振器和谐振器-储层耦合之间的相互作用，在不同的耦合机制中产生了质上不同的结果。我们的量子热阀与量子热机和制冷机的实现有关，例如，可以通过利用驱动超导量子比特的时域动力学和相干性来获得。这一努力最终将弥合量子信息和介观系统热力学之间的鸿沟。
2018-05-22 cond-mat.mes-hall
A valley valve and electron beam splitter
开发硅技术之外的电子学替代范式需要探索全新的物理机制，例如六边形二维材料中的谷特定现象。我们在双层石墨烯中实现了弹道谷霍尔扭结态，并在四扭结路由器器件中演示了门控电流传输。演示了波导、电子管和可调谐电子分束器的工作原理。谷阀利用谷动量锁定的扭结状态，并达到在零磁场的开/关比为8。磁场使得能够实现全范围可调谐相干分束器。这些结果为基于扭结态构建可扩展的相干量子传输网络铺平了道路。
2018-12-08 cond-mat.mes-hall
Giant enhancement of spin accumulation and long-distance spin precession in metallic lateral spin valves
横向自旋阀中的非定域自旋注入有望成为产生纯自旋电流的有效方法。然而，决定流入附加铁磁线的自旋电流大小的自旋阀电压通常为1 μV的量级。在这里，我们表明，具有低电阻的NiFe/MgO/Ag结的横向自旋阀能够在高施加电流密度下实现有效的自旋注入，这导致自旋阀电压增加了百倍。Hanle效应测量表明，在6 μm长的Ag丝上存在长距离的2 π自旋集体旋进.这些结果表明，路线更快和可操纵的自旋输运的纯自旋电流为基础的存储器，逻辑和传感设备的发展。
2011-05-09 cond-mat.mes-hall
Interplay of Peltier and Seebeck effects in nanoscale nonlocal spin valves
实验研究了热电效应在纳米尺度非局域自旋阀器件中的作用。有限元热电模型的开发，以计算所产生的塞贝克电压由于珀尔帖和焦耳加热的设备。通过非局部测量一、二、三次谐波电压响应，对模型进行了实验验证。结果表明，Peltier效应和Seebeck效应的组合对非局域基线电阻有显著贡献。此外，我们发现，二次和三次谐波响应信号可以归因于焦耳加热和塞贝克系数和电阻率的温度依赖性。
2010-04-01 cond-mat.mes-hall
Phase-tunable colossal magneto-heat resistance in ferromagnetic Josephson thermal valves
我们提出了一个热阀的基础上的热输运和邻近诱导的交换分裂约瑟夫森隧道结之间的相互作用。我们表明，结热导强烈依赖于在超导体中诱导的交换场的相对对齐。在适当的温度和相位条件下，以及合适的铁磁体-超导体组合下，预计会出现高达10^7%的巨大磁热电阻比。此外，量子相位剪裁，固有的约瑟夫森耦合，提供了一个额外的自由度的热导控制。我们的预测的相位相干和自旋相关的调谐的热通量可以提供一个有用的工具，在纳米级的热管理。
2012-11-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Large magnetoresistance and spin-dependent output voltage in a lateral MnGa/GaAs/MnGa spin-valve device
我们研究了具有600 nm长的GaAs沟道和垂直磁化的铁磁MnGa电极的横向自旋阀器件的自旋相关输运性质。其电流-电压特性在低于50 K时表现出非线性行为，表明在低温下通过MnGa/GaAs肖特基势垒的隧道输运占主导地位。我们观察到明确的磁阻（MR）比高达12%，在4 K时，施加一个磁场垂直于膜平面。此外，获得了33 mV的大自旋相关输出电压。这些值是迄今为止报道的横向铁磁金属/半导体/铁磁金属自旋阀器件中最高的。
2019-11-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci quant-ph
Sharp peaks in the conductance of double quantum dot and quantum dot spin-valve systems at high temperatures: A hierarchical quantum master equation approach
我们研究了双量子点和量子点自旋阀在零偏压附近的电导-电压特性的尖峰。这些峰与近藤峰有相似之处，但可以清楚地区分，特别是当它们在高温下发生时。潜在的物理机制是强电流抑制，其通过交换相互作用以偏置电压依赖的方式猝灭。我们的理论结果是基于量子主方程的方法，包括玻恩-马尔可夫近似和一个数值精确的，分层的计划，我们在这里扩展到自旋阀的情况下。精确和近似结果的比较使我们能够揭示潜在的物理机制，一阶，二阶和超越二阶过程的作用和效果的鲁棒性。
2016-09-15 cond-mat.mes-hall
A Double Quantum Dot Spin Valve
自旋电子学中最基本和长期的目标是电调谐高效的自旋注入器和检测器，优选地与纳米级电子器件兼容。在这里，我们证明了所有这些点使用半导体量子点（QD），单独自旋极化的铁磁分裂栅（FSG）。作为原理的证明，我们制造了一个双量子点自旋阀组成的两个弱耦合的半导体量子点在InAs纳米线（NW），每个独立的FSG，可以被磁化平行或反平行。在零外磁场下的隧穿磁电阻（TMR）实验中，我们发现两种反平行结构的自旋阀电导大大降低，量子点极化为$\sim 27\%$ .通过小的外部场和优化的栅极电压可以显著改善TMR，这导致在$+80\%$和$-90\%$之间的连续电可调谐的TMR。一个简单的模型定量再现了我们的所有研究结果，表明门可调量子点极化的$\pm 80\%$。这种通用的自旋极化量子点适用于各种应用，例如在各种纳米电子学实验中的自旋投影和相关实验。
2019-12-04 cond-mat.mes-hall
Spin transfer torques in nonlocal lateral spin valve
本文对具有非共线磁位形的非局域横向自旋阀中的自旋和电子输运进行了理论研究。非局部磁阻，定义为在注入电流的检测引线上的电压差，推导出解析。计算了探测引线上的自旋转移力矩。结果表明，平行和反平行磁结构的自旋转移矩是对称的，这与传统的三明治自旋阀不同。
2008-06-16 cond-mat.mes-hall
Magneto-Seebeck effect in spin-valve with in-plane thermal gradient
本文测量了具有面内热梯度的自旋阀的磁塞贝克效应。我们测量开路电压和短路电流通过施加一个温度梯度在自旋阀堆栈，其中一个铁磁层被钉扎。我们发现这两个量作为磁场的函数存在明显的滞后现象。从这些测量中，发现磁塞贝克效应为0.82%。
2014-09-16 cond-mat.mes-hall
Absolute spin-valve effect with superconducting proximity structures
研究了在邻近效应条件下，超导体（S）-正常金属（N）-铁磁体（F）混合结构中自旋相关的输运。我们证明了由两个耦合的三层结构组成的系统中的绝对自旋阀效应的可行性，在一定的电压间隔。我们的结果也适用于非共线磁位形的铁磁体。
2001-12-07 cond-mat.mes-hall
Spin-valve Effect in Nanoscale Si-based Devices
基于硅（Si）的自旋MOSFET（金属氧化物半导体场效应晶体管）被认为是利用半导体器件中的自旋自由度的低功耗电子器件的构建块。本文综述了纳米硅基自旋阀器件中自旋输运的最新研究成果，这对实现纳米自旋MOSFET具有重要意义。我们的研究结果表明，弹道输运在获得高自旋相关的输出电压的纳米硅自旋阀器件的重要性。
2018-12-26 cond-mat.mes-hall
Magnetotransport through graphene spin valves
我们提出了一个理论研究自旋相关的输运通过自旋阀由石墨烯夹在两个磁性的铅与任意取向的铅磁化之间。不施加栅极电压。利用Keldysh的非平衡格林函数方法，我们表明，在没有外部磁场，电流-电压曲线是非线性的。在零偏置附近，微分电导与偏置电压的关系具有较强的下降。隧道磁电阻（TMR）中的零偏异常强烈地受到引线自旋极化的影响。根据偏置电压的值，TMR表现出从绝缘型到金属型的行为。在静态外部磁场的存在下，微分电导和TMR作为偏置电压和磁场的强度的函数显示由于朗道能级交叉的周期性振荡。我们还考察了温度和极化度对微分电导和TMR的影响。
2009-01-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Gate-Tunable Superconducting Spin Valve in a van der Waals Ferromagnet/Superconductor/Ferromagnet Trilayer
Moscow Institute of Physics and Technology（莫斯科物理技术学院）；National Research University Higher School of Economics（国立高等经济大学）
理论证明在范德华铁磁/超导/铁磁三层结构中，通过静电门控调节铁磁层化学势，可实现标准、逆和三重态（非单调）超导自旋阀效应的连续调谐，并揭示门控导致非常规超导序参量温度依赖及超导自旋电子学多功能平台。
2026-06-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Nonequilibrium dynamics in a spin valve with noncollinear magnetization
利用量子-经典混合运动方程方法研究了偏压下自旋阀中的自旋动力学和自旋转移矩。我们发现，局域化的经典磁矩和传导电子之间的相互作用诱导了一个复杂的有效的交换耦合的磁性层之间。这导致即使在平衡状态下，层各向异性轴的磁化强度也会降低。引入一个有限的偏置电压触发自旋电流和相关的自旋转移扭矩，进一步倾斜的磁化和管理自旋动力学的弛豫过程。分析不同的情况下所施加的偏置电压，我们表明，对称和不对称的电压降可以导致弛豫时间的自旋动力学不同的几个数量级在可比的电荷电流。在这两种情况下，我们观察到的共振功能，在那里的松弛被提升时，化学势的铅匹配的自旋阀电子的状态密度的最大值。
2022-11-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.other
Inelastic scattering in ferromagnetic and antiferromagnetic metal spintronics
利用铁磁电压探针模型研究了非弹性散射对铁磁和反铁磁金属自旋阀巨磁电阻和电流感生力矩的影响。该模型是基于传输理论的格林函数公式，并表示自旋相关和自旋无关的非弹性散射体的内部电压探针，被约束为分别携带无电荷电流和无自旋或电荷电流。我们发现铁磁金属自旋阀结构中的巨磁电阻和自旋转移力矩在任意强的自旋无关非弹性散射中幸存下来，而最近预测的反铁磁金属自旋阀中的类似现象被部分抑制。我们使用玩具模型的数值计算来估计反铁磁金属自旋阀的室温操作的间隔层厚度的要求。
2006-10-16 cond-mat.mes-hall
Non-collinear single-electron spin-valve transistors
我们研究了通过一个小的金属簇连接到两个铁磁引线（单电子自旋阀晶体管）的“正统模型”的库仑阻塞的相互作用对运输的影响。岛和铁磁引线上的自旋积累之间的非局部交换被示出为影响的传输特性，如电流和自旋转移扭矩作为磁配置，栅极电压和施加的磁场的函数。
2005-04-06 cond-mat.mes-hall
Angle resolved relaxation of spin currents by antiferromagnets in spin valves
我们观察并分析了自旋阀中反铁磁体对纯自旋电流的可调弛豫。这是通过仔细控制共振激发的铁磁层泵浦自旋电流和反铁磁层的Néel矢量之间的角度来实现的。观察到的效果作为一个角度依赖的自旋泵的铁磁共振线宽的贡献。自旋混合电导之间的相互作用，往往被忽视，纵向自旋电导被发现是我们的观察，这是在最近的预测相关的铁磁自旋阀。
2019-06-13 cond-mat.mes-hall
Gate-dependent spin-torque in a nanoconductor-based spin-valve
本文讨论了自旋阀中的自旋力矩效应，自旋阀由两个铁磁引线通过一个相干的纳米导体（NC）连接，在限制条件下，一个单一的通道的NC位于附近的费米能量的引线。由于NC内部的量子干涉，自旋力矩相对于多通道无序自旋阀的情况呈现出明显的质的差异。特别地，它可以用NC栅极电压调制。原则上，这种调制可以通过实验观察到，假设自旋扭矩影响与NC直接接触的铁磁纳米畴。
2011-06-17 cond-mat.mes-hall
Tunnel magnetoresistance of a supramolecular spin valve
我们从理论上研究了一个超分子自旋阀的输运性质，该自旋阀由一个碳纳米管和两个磁性分子组成，弱耦合到金属接触。重点分析了外加磁场对体系输运性质的影响。外加磁场使分子自旋取向。结果表明，所考虑的分子结的磁阻特性，这是与改变分子的状态从超顺磁性的铁磁性的，强烈地依赖于所施加的偏置电压和纳米管的轨道能级的位置，这可以通过调整栅极电压。一个很强的依赖于运输制度的情况下，也发现通过系统的电流的自旋极化。导致这些影响的机制解释通过调用适当的分子状态负责运输。分析是借助实时图解技术的第二阶膨胀相对于隧穿过程。
2019-03-18 cond-mat.mes-hall
Time-dependent magneto-transport in a driven graphene spin valve
基于含时非平衡格林函数方法，我们从理论上研究了在电极上施加静态偏置电压和石墨烯上施加时变栅电压时，石墨烯层中的时间和自旋相关输运。电极是磁性的，其磁化的任意相互取向。我们发现电流中的特征是由交变场的强度和石墨烯中的狄拉克点的相互作用所支配的：弱交变场对零偏压电导的影响被狄拉克点处的零态密度强烈抑制。相比之下，对于交变场的强振幅，电流由几个谐振峰主导，特别是在零偏压处出现显著的峰。这种微妙的竞争的结果在隧道磁阻从一个广泛的高峰，在零偏置电压施加到电极的急剧下降的过渡。可以通过调整交流场频率来操纵倾角幅度。
2011-09-13 cond-mat.mes-hall
Spin filter and spin valve in ferromagnetic graphene
我们提出并证明了一个氧化铕诱导和顶栅石墨烯铁磁结可以同时作为一个自旋过滤器以及自旋阀。我们将这样一个显著的结果归因于铁磁石墨烯中半金属带和共同的能隙的共存。我们发现，自旋过滤器和自旋阀可以有效地控制的背栅电压，它们的生存实际的金属接触和有限的温度。具体地，可以利用具有类似于石墨烯的功函数的接触来达到更大的单自旋电流和通态电流，并且自旋过滤器可以在比自旋阀更高的温度下操作。
2015-06-06 cond-mat.mes-hall
Dipolar field effect on microwave oscillation in a domain wall spin-valve
通过同时求解Landau-Lifshitz-Gilbert和Zhang-Levy-Fert扩散方程，研究了磁畴壁自旋阀中偶极场对微波产生的影响。通过对偶极场依赖性的数值分析，我们发现对于180 $^\circ$畴壁，微波产生需要偶极-偶极相互作用，并且微波电压信号的幅度强烈依赖于交换长度。为了设计高效率的畴壁自旋阀微波发生器，我们建议选用短交换长度的材料。
2009-10-13 cond-mat.mes-hall
Electronic statistics-on-demand: bunching, anti-bunching, positive and negative correlations in a molecular spin-valve
量子传输的一个长期目标是使用噪声而不是平均电流来进行信息处理。然而，实现这一点需要按需控制电流中的量子波动。在本文中，我们从理论上证明，通过分子自旋阀的运输提供了许多不同的统计电子隧穿事件。简单地通过改变高度可调的参数，例如电极自旋极化、磁化角和电压，人们能够在泊松行为、电子隧穿的聚束和反聚束以及正和负时间相关性之间切换。该分子自旋阀是由一个单一的自旋简并分子轨道与本地电子排斥耦合到两个铁磁铅允许的磁化方向相对于彼此旋转。电子输运通过Born-Markov主方程描述和波动与高阶等待时间分布进行了研究。对于高度磁化的平行排列的电极，我们发现，强正的时间相关性出现在第二个传输通道部分开放的电压范围内。这些是由自旋诱导的电子聚束引起的，这并不单独表现在稳态电流中。
2021-04-24 cond-mat.mes-hall
Spin heat accumulation and its relaxation in spin valves
我们研究了自旋热积累的概念，在激发自旋阀，更准确地说，有效的电子温度，可能成为自旋相关的，无论是在线性响应和远离平衡。温度或电压梯度在正常金属间隔物中产生两个自旋系综的非平衡能量分布，其通过由电子-电子和电子-声子耦合介导的能量弛豫接近费米-狄拉克函数。这两种机制也在自旋子系统之间交换能量。这种自旋间能量交换可能强烈影响自旋阀的热电性质，例如，违反了维德曼-弗兰兹定律
2010-04-21 cond-mat.mes-hall
Electric-field control of tunneling magnetoresistance effect in a Ni/InAs/Ni quantum-dot spin valve
本文研究了半导体量子点自旋阀器件中隧道磁电阻效应的电场控制。利用铁磁镍纳米间隙电极，我们观察到了小偏压下的库仑阻塞振荡。在库仑阻塞峰附近，TMR效应被显著调制，甚至其符号通过改变栅极电压而切换，其中TMR值的符号在谐振条件下改变。
2007-08-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Iterative path-integral summations for the tunneling magnetoresistance in interacting quantum-dot spin valves
我们报告的重要性，共振隧穿过程的量子输运通过相互作用的量子点自旋阀。为了在隧道磁电阻（TMR）的计算中考虑库仑相互作用，我们对最近发展起来的计算自旋相关隧道效应的路径积分迭代求和（ISPI）方法进行了重新表述和推广. ISPI计划使我们能够调查弱到中等库仑相互作用在很宽的范围内的栅极和偏置电压和温度下，在微扰处理隧道严重失败。
2019-06-03 cond-mat.mes-hall
Bias dependence of magnetic exchange interactions: application to interlayer exchange coupling in spin valves
我们研究了偏置电压如何改变磁交换相互作用。我们推导出一个一般的表达式磁交换相互作用的系统耦合到水库下的偏置电位，并将其应用到自旋阀。我们发现，对于金属系统，层间交换耦合表现出弱的，振荡依赖于偏置电位。对于隧穿系统，我们发现偏置电位的二次依赖，并推导出一个玩具模型的这种偏置依赖的近似表达式。给出了层间交换耦合是偏置势的二次函数的一般条件。
2008-09-25 cond-mat.mes-hall
Gate-tunable black phosphorus spin valve with nanosecond spin lifetimes
通过利用电子自旋，二维材料为基础科学和技术应用提供了新的机会。虽然石墨烯由于其非凡的电子迁移率而非常有希望用于自旋通信，但带隙的缺乏限制了其用于半导体自旋器件如自旋二极管和双极自旋晶体管的前景。最近出现的2D半导体可能有助于克服这一基本挑战。在这封信中，我们报告了制造2D半导体自旋器件的第一个重要步骤。我们已经制造了一个基于超薄（5 nm）半导体黑磷（bP）的自旋阀，并建立了这种自旋通道材料的基本自旋特性，该材料支持所有的电自旋注入，传输，旋进和检测到室温（RT）。在铁磁电极和bP之间插入几层氮化硼消除了臭名昭著的电导率失配问题，并允许有效的电自旋注入到n型bP中。在非本地自旋阀的几何形状，我们测量汉勒自旋进动和观察自旋弛豫时间高达4纳秒，自旋弛豫长度超过6微米。我们的实验结果与第一性原理计算符合得很好，证明了Elliott-Yafet自旋弛豫机制是主要的.我们还证明了超薄bP中的自旋输运强烈依赖于载流子浓度，并且可以通过电场效应来操纵。
2017-06-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.other
Interaction-driven spin precession in quantum-dot spin valves
我们分析了自旋相关的输运通过自旋阀组成的相互作用的量子点耦合到两个铁磁引线。量子点上的自旋和线性电导作为引线的磁化方向的相对角度$θ$的函数导出到点-引线耦合强度的最低阶。由于施加的偏置电压，自旋在量子点上累积，对于有限的充电能量，量子点经历扭矩，导致自旋进动。后者导致电导的非平凡的、相互作用依赖的、$θ$依赖性。特别是，我们发现，自旋阀效应减少所有$θ\neq π$。
2003-04-23 cond-mat.mes-hall
Exchange effects on electron transport through single-electron spin-valve transistors
我们研究了单电子自旋阀晶体管在铁磁引线和中心正常金属岛之间存在非局域交换时的电子输运。库仑相互作用用库仑阻塞的正统模型来描述，并且我们允许非共线的引线磁化方向。两个不同的交换机制，已在文献中讨论的是可比的强度，并考虑到平等的基础上。我们提出的线性电导作为门电压和磁配置的函数的结果，并讨论了系统的响应施加磁场。
2006-08-09 cond-mat.mes-hall
Electric-field-tunable valley Zeeman effect in bilayer graphene heterostructures: Realization of the spin-orbit valve effect
根据Gmitra和Fabian的理论预测，我们报告了在双层石墨烯（BLG）和单层WSe 2的原子尖锐异质结构中发现从拓扑平凡到拓扑非平凡的能带结构的电场诱导的转变[Phys.Rev.Lett. 119，146401（2017）]。通过对BLG电导的量子修正的详细研究，我们确定了BLG能带结构的演化是由邻近诱导的强自旋轨道相互作用（SOI）和层极化率之间的相互作用引起的。BLG中的低能量载流子经历有效的谷塞曼SOI，其在一定程度上是完全栅极可调的，其可以通过施加横向位移场来接通或关断，或者可以在价带和导带之间可控地转移。我们证明，这将导致在一个恒定的电子密度从弱本地化弱反本地化的净位移场是从一个积极的调整到一个负面的价值与随之而来的SOI诱导分裂的低能带的BLG附近的K（K '）谷，这是一个独特的签名的理论预测的自旋轨道阀效应。我们的分析表明，量子修正的强诱导SOI狄拉克材料中的德鲁德电导只能令人满意地解释的理论，占SOI诱导的BLG低能带的自旋分裂。我们的研究结果表明，在双栅二维材料的谷塞曼效应的基础上实现高度可调的设备的潜力。
2021-03-11 cond-mat.mes-hall quant-ph
Spin switching via quantum dot spin valves
我们发展了量子点自旋阀中自旋输运和磁化动力学的理论，即，两个磁库耦合到量子点。我们的理论能够考虑强相关性的影响。我们证明，作为这些强相关性的结果，点栅极电压能够控制磁体上的电流感应扭矩，并且特别地，能够实现电压控制的磁开关。该结构的电阻可用于读出磁状态。我们的模型可以通过一些实验系统来实现，包括磁扫描隧道显微镜针尖和人工量子点系统。
2018-01-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Tunable induced magnetic moment and in-plane conductance of graphene in Ni/graphene/Ni nano-spin-valve-like structure: a first principles study
本研究从理论上研究了石墨烯基纳米自旋阀结构的磁性和电子结构。考虑石墨烯两侧的磁性镍层。一个自旋极化广义梯度近似确定的电子状态。在石墨烯和两个镍层的能量稳定堆叠布置中，底层和上层磁矩的反平行自旋配置具有最低能量，这与先前的实验研究一致。自旋密度映射和能带结构结果表明，当上下Ni（111）片具有反平行（平行）磁矩组态时，子晶格A和B的碳原子将具有反铁磁（铁磁）自旋组态.当排列具有反平行配置时，狄拉克锥处的带隙是开放的，而当排列具有平行配置时，带隙是关闭的。因此，当费米能级被调整到狄拉克点时，石墨烯层的面内电导取决于两个镍片的磁对准。Ni/graphene/Ni纳米结构的磁性和电子结构使该系统成为一种具有可控面内磁电阻的新型自旋电子器件。
2018-11-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Theory of transport through noncollinear single-electron spin-valve transistors
本文研究了非共线单电子自旋阀晶体管中的电子输运。它由一个小的金属岛弱耦合到两个非共线磁化方向的铁磁引线。电流受库仑充电和自旋积累的影响。此外，库仑相互作用和隧道耦合到自旋极化的引线的相互作用产生多体交换场，其中累积的岛自旋进动。我们分析了这种交换场在线性和非线性传输制度的影响。特别地，我们发现交换场可以引起岛的自旋取向对栅极电压的高灵敏度。
2011-12-12 cond-mat.mes-hall
Magnon Valve Effect Between Two Magnetic Insulators
自旋阀的关键物理学涉及在两个磁性层之间传播的自旋极化传导电子，使得器件电导由两个磁性层的相对磁化取向控制。在这里，我们报告的效果的磁振子阀，这是由两个铁磁绝缘体（YIG）分开的一个铁磁隔离层（Au）。当垂直于层施加热梯度时，由放置在磁振子阀顶部的Pt棒检测到的反向自旋霍尔电压输出取决于两个YIG层的磁化的相对取向，表明在一层处由自旋Seebeck效应引起的磁振子电流影响由Au分隔的另一层中的磁振子电流。我们解释了磁振子阀效应的角动量转换和传播之间的两个YIG层和Au层中的传导电子。磁振子阀比随温度的变化近似呈幂律关系，支持上述磁振子-电子自旋转换机制。这项工作开辟了一个新的一类阀门结构超出了传统的自旋阀。
2018-01-23 cond-mat.mes-hall
Light emitting diodes of inverse spin valves
我们建议用反自旋阀制造发光二极管。所提出的二极管依赖于反自旋阀的自旋相关的电子输运，反自旋阀是夹在两个非磁性金属之间的铁磁半金属的分层结构。在偏置下，在自旋向上和自旋向下的电子之间产生了一个巨大的自旋相关的化学电势差。因此，当处于较高化学势的电子进入较低化学势时，逆自旋阀可能发光。这种类型的发光二极管的优点包括可调谐性和对材料的要求较少。
2008-01-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Spin dependent quantum interference in non-local graphene spin valves
石墨烯上自旋相关的电子输运测量对于探索可能的自旋电子学应用具有重要意义。到目前为止，石墨烯上的所有自旋输运实验都是在半经典状态下进行的，忽略了量子输运特性，如相位相干性和干涉。在这里，我们表明，在量子相干石墨烯纳米结构的非局部电压是强烈调制。使用非本地测量，我们分离的自旋相关和自旋无关的贡献的信号。我们表明，自旋相关的贡献是约两个数量级大于自旋无关的，当校正为有限的电极极化。非局域自旋信号不仅被强烈调制，而且作为所施加的栅极电压的函数而改变极性。通过局部调整收缩中的载流子密度，我们表明收缩在这种效应中起着重要作用，并表明它可以作为一个自旋过滤器设备。我们的研究结果显示了量子相干石墨烯纳米结构在未来自旋电子器件中的应用潜力。
2014-04-30 cond-mat.mes-hall
Manipulating spins of magnetic molecules: Hysteretic behavior with respect to bias voltage
从理论上研究了基于单磁性分子的自旋阀器件中磁滞回线随偏置电压的变化规律。我们考虑了一个由两个铁磁电极组成的器件，碳纳米管作为一个量子点，自旋各向异性分子与之交换耦合。这样的耦合允许在分子和流过点的自旋电流之间的角动量的转移，并且因此允许切换分子自旋的取向。我们证明，这种电流诱导的开关过程中表现出相对于施加到设备的偏置电压的滞后行为。分析进行了与使用的实时图形技术在最低阶的扩展的隧道耦合的点电极。讨论了自旋阀器件的固有特性（电极的自旋极化和分子与点的耦合强度）和分子本身的固有特性（磁各向异性和自旋弛豫）对磁滞回线大小的影响。
2018-02-01 cond-mat.mes-hall
Theoretical study of spin-dependent transport in WSe$_2$-based vertical spin valves
Nankai University（南开大学）；The University of Osaka（大阪大学）；Beihang University（北京航空航天大学）
本文通过有效哈密顿量和Landauer公式，研究WSe₂基垂直自旋阀中自旋依赖输运，揭示了WSe₂厚度对磁电阻的影响及门电压和交换场的作用，发现Fabry-Pérot干涉对磁电阻的贡献可增强或诱导负磁电阻。
2026-04-04 cond-mat.mes-hall
Permalloy-based carbon nanotube spin-valve
在这封信中，我们证明了坡莫合金（Py），一种广泛使用的Ni/Fe合金，形成接触碳纳米管（CNT），满足要求的注入和检测自旋极化电流在碳基自旋电子器件。我们建立的材料质量和磁化特性的Py条的形状合适的电接触，并找到一个尖锐的磁化切换可调的几何形状在一个单一的条在低温下的各向异性磁阻（AMR）。此外，我们表明，Py接触强烈耦合到CNT，相当于Pd接触，从而在低温下形成CNT量子点。这些结果形成了基于Py的CNT自旋阀在隧穿磁阻中表现出非常尖锐的电阻切换的基础，其直接对应于AMR实验中观察到的各个接触中的磁化反转。
2010-09-10 cond-mat.mes-hall
Nonmonotonic bias dependence of local spin accumulation signals in ferromagnet/semiconductor lateral spin-valve devices
在铁磁/半导体横向自旋阀器件中，我们发现了局域双端自旋积累信号的异常行为。相对于施加在两个FM/SC肖特基隧道接触之间的偏置电压，局部自旋累积信号可以显示出非单调变化，包括符号反转。通过考虑FM/SC界面的自旋极化随偏置电压的增加而迅速降低，可以定性地理解部分非单调特性。除了FM/SC界面自旋极化的符号反转之外，还讨论了SC层中的自旋漂移效应和偏置FM/SC接触处的非线性电自旋转换的影响。
2019-08-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Influence of spin waves on transport through a quantum-dot spin valve
研究了自旋波对非共线磁化下弱耦合单能级量子点输运的影响。由于自旋波的发射和吸收，微分电导中出现了边峰。此外，我们还研究了在源漏引线中产生的非平衡磁振子分布。此外，我们展示了如何磁振子辅助隧穿可以产生一个完整的自旋极化电流，而不施加运输电压。讨论了自旋波对电流噪声的影响。最后，我们展示了如何在有限频率Fano因子中检测到磁振子对交换场的贡献。
2010-11-12 cond-mat.mes-hall
Evidence for thermal spin transfer torque
在位于Cu纳米线中间的Co/Cu/Co自旋阀中获得了大的热流。二次谐波电压对外加电流的响应被用来研究热流对自旋阀开关的影响。开关场和电压响应的幅度被发现是依赖于热电流。这些影响是一个热自旋转移扭矩作用于磁化的证据，并占了热，电荷和自旋电流的热力学模型中的Onsager互易关系。
2010-04-12 cond-mat.mes-hall
The Magneto-coulomb effect in spin valve devices
讨论了磁库仑效应对自旋阀器件磁电导的影响。我们表明，MCE可以诱导几个百分点或更多的磁导率，依赖于库仑阻塞的强度。此外，MCE诱导的磁导作为栅极电压的函数改变符号。我们强调的重要性，分离电导的变化引起的MCE从那些由于自旋阀器件中的自旋积累。
2006-04-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.other
Voltage-tunable field-free Josephson diode
本文提出一种基于自旋轨道耦合半导体/铁磁绝缘体/超导体混合纳米线的电压可调约瑟夫森二极管，在零场剩余磁化态下实现非互易超流输运，为探测混合材料中破缺的反演与时间反演对称性提供新途径。
2025-08-16 cond-mat.mes-hall
Current Induced Order Parameter Dynamics: Microscopic Theory Applied to Co/Cu/Co spin valves
输运电流可以改变超导体、铁磁体和混合系统的序参量动力学和稳态。在这篇文章中，我们提出了一个计划，充分微观评价的序参量动力学，旨在应用于纳米系统。该方法依赖于时间相关的平均场理论，绝热近似，并使用非平衡格林函数（NEGF）理论来计算其稳态密度矩阵上的系统两端的偏置电压的影响。我们应用该方案来研究自旋转移力矩驱动磁化动力学在Co/Cu/Co自旋阀结构。我们的微观扭矩在Co/Cu界面附近达到峰值，与大多数以前的图片一致，但令人惊讶的是，主要作用在Co过渡金属$d$ -轨道上，而不是一般认为的$s$ -轨道上。
2006-11-20 cond-mat.mes-hall
Room Temperature Coherent and Voltage Tunable Terahertz Emission from Nanometer-Sized Field Effect Transistors
我们报告的反射电光采样测量的太赫兹发射纳米栅长度的InGaAs为基础的高电子迁移率晶体管。实验证明了室温相干栅压可调谐发射。我们建立了太赫兹相干发射的物理机制是有关的等离子体波驱动的同时电流和光激发。随着沟道电流的增加，等离子体频率发生了显著的偏移，发射峰变窄，这是由于载流子密度和漂移速度的增加造成的。
2010-11-18 cond-mat.mes-hall
Gatemonium: A Voltage-Tunable Fluxonium
提出基于超导体-半导体混合平台的电压可调fluxonium量子比特gatemonium，通过栅极电压控制约瑟夫森能并表征其混合光谱与时域特性，为电压可调架构提供新方向。
2025-01-10 cond-mat.mes-hall
Huge nonequilibrium magnetoresistance in hybrid superconducting spin valves
提出了一种铁磁-超导混合自旋阀。它的运作依赖于超导体中的非平衡输运和邻近诱导的交换耦合之间的相互作用。在适当的偏置电压下，合适的铁磁-超导体组合可以获得高达10^6%的巨大隧道磁电阻值。该结构的可控自旋过滤器性质与其固有的简单性相结合，使这种设置有吸引力的低温自旋电子应用，降低功耗是一个额外的要求。
2006-03-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Closed-loop electric currents and non-local resistance measurements with wide F/I/N tunnel contacts
横向自旋阀用于产生和表征纯自旋电流。在这种结构中测量的非局部电压提供了关于自旋极化和自旋衰减速率的信息。对于宽的高透明度F/N接触，它表明，约翰逊-Silsbee非局部效应是大大丰富的闭环电流驱动的本地自旋注入在电子悬挂部分的阀门。对于具有低透明度的F/I/N隧道接触的阀，这种圆形电流被强烈抑制，但我们表明，电压修改持续存在，可能是显着的，并且必须在数据分析中考虑。
2019-11-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Voltage-controlled inversion of tunnel magnetoresistance in epitaxial Nickel/Graphene/MgO/Cobalt junctions
我们报告的制造和表征的垂直自旋阀结构，使用厚的外延MgO势垒作为间隔层和石墨烯钝化的Ni膜作为底部铁磁电极。该设备显示出强大的和可扩展的隧道磁阻，在改变施加的偏置电压时具有几个符号的变化。这些发现可以用声子辅助的输运机制模型来解释，该模型依赖于混合石墨烯的能带结构和自旋态密度的特殊性|Ni界面。
2014-10-07 cond-mat.mes-hall
