Coexistence of Canted Antiferromagnetism and Bond-order in $ν=0$ Graphene
出于实验研究的石墨烯在量子霍尔制度，我们重新审视了一个单一的石墨烯片在电荷中性的相图。由于自旋和谷简并，相互作用在决定基态的性质中起着至关重要的作用。我们表明，一般来说，在该制度的利益有一个区域的磁性和键序之间的共存的相图。我们证明了这一结果，在连续和晶格模型，并认为共存相自然提供了一个解释不协调的实验观察的量子霍尔效应在石墨烯。
2021-09-15 cond-mat.mes-hall
Controlling spin currents with magnon interference in a canted antiferromagnet
本研究利用倾斜反铁磁体（赤铁矿）中的磁振子干涉，在室温下实现了自旋电流极化的频率控制切换，拓展了相干反铁磁自旋电子学领域。
2025-02-25 cond-mat.mes-hall
Canted antiferromagnetic and spin singlet quantum Hall states in double-layer systems
我们呈现了早期研究的细节（Zheng等人，Phys.Rev.Lett. 78，310（1997）和Das Sarma等人，同上79，917（1997））以及关于在总填充ν= 2 ν_1处的双层量子霍尔系统的附加新结果，其中在填充ν_1处的单层形成铁磁的、完全自旋极化的、带隙的不可压缩量子霍尔态。对于ν_1 = 1的情形，对一个实际的微观哈密顿量进行了详细的Hartree-Fock分析.除了连续连接到两个分离良好的层的基态的状态，我们发现两个双层量子霍尔相位：一个具有有限的层间反铁磁自旋排序在垂直于所施加的场的平面（"倾斜“状态），和其他的自旋单线态。各种量子霍尔态之间的量子跃迁是连续的，并且通过集体子带间自旋密度激发的软化来发出信号。对于一般ν_1的情况，用半唯象连续量子场论描述的低自旋激发，采用非线性西格玛模型，得到了密切相关的结果.由于其对称性破缺，倾斜相支持线性色散的Goldstone模，并具有有限温度的Kosterlitz无相变。我们给出了相图的形式、倾斜序参量的大小、集体激发色散、比热、有限温度下动态光散射谱的形式和Kosterlitz无散射临界温度的结果。我们的发现与最近的实验结果一致。
1998-05-08 cond-mat.mes-hall
Antiferromagnetic cavity magnon polaritons in collinear and canted phases of hematite
腔自旋电子学探索在自旋电子学和量子现象之间的界面处的轻物质相互作用。迄今为止，研究主要集中在铁磁体与腔光子的杂化上，本文实现了反铁磁腔磁振子极化激元。单个赤铁矿晶体（α-Fe_2 O_3）中的集体自旋运动与具有所需特定对称性的18 - 45 GHz微波腔光子杂交。通过对Morin跃迁的测量，我们从理论和实验上证明了共线相的光子-磁振子耦合是由动力学Neel矢量和倾斜相的弱磁矩介导的.的耦合强度g示出与各向异性场的共线相和与Dzyaloshinskiii-Moriya场在倾斜相的比例。我们实现了强耦合制度在倾斜（C > 25在300 K）和非共线相（C > 4在150 K），从而与反铁磁相干信息交换。这些结果证明了一个通用的策略，以实现反铁磁腔磁振子极化激元不同的对称性，打开反铁磁材料的领域的腔自旋电子学。
2022-03-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Electrically switchable tunneling across a graphene pn junction: evidence for canted antiferromagnetic phase in $ν=0$ state
在垂直磁场中处于电荷中性的石墨烯片的基态仍然是个谜，各种实验支持倾斜的反铁磁，键序，甚至电荷密度波相位。阐明这种状态的性质的一个有前途的途径是将其夹在不同填充因子的区域之间，并研究界面处边缘模式的自旋相关隧穿。在这里，我们报告通过石墨门控，六方氮化硼（$hBN$）封装的单层石墨烯器件中的$ν=0$区域的隧道传输，$ν=0$条夹在自旋极化的$ν=\pm1$量子霍尔态之间。我们在不太小的磁场（$B>3T$）和低隧道偏置电压（$<30-60μV$）下观察到$ν=\pm1$边缘之间的有限隧穿（$t \sim 0.3-0.6$），这是令人惊讶的，因为边缘状态的电子名义上具有相反的自旋。Hartree-Fock计算阐明了这些现象是由在$ν=0$区域中在零偏置（对于足够宽的结）下形成CAF序参量驱动的，从而导致边缘处的非正交自旋。值得注意的是，这种隧穿可以通过增加偏置来可控地关闭;偏置电压导致电荷在结处堆积，导致CAF有序的崩溃和隧穿的抑制。
2022-05-02 cond-mat.mes-hall
Transition between canted antiferromagnetic and spin-polarized ferromagnetic quantum Hall states in graphene on a ferrimagnetic insulator
在石墨烯的量子霍尔机制中，在零朗道能级处的反铁磁态和自旋极化铁磁态竞争，导致取决于所施加的磁场的方向和大小的倾斜反铁磁态。在这里，我们调查这种过渡在2.7 K的石墨烯霍尔棒，接近耦合到亚铁磁绝缘体Y $_{3}$ Fe $_{5}$ O $_{12}$。从非局域输运测量，我们证明了在石墨烯中的诱导磁交换场，这降低了所需的磁场调制的磁性状态在石墨烯。这些结果表明，石墨烯中的磁邻近效应是二维材料开发的重要组成部分，其中期望物质的有序状态可以用相对小的施加磁场（> 6 T）来调节。
2020-06-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Double-layer quantum Hall antiferromagnetism at filling fraction nu=2/(odd integer)
引入了双层量子霍尔系统在填充分数$ν= 2/m$（$m$为奇整数）处的低能作用量.层间反铁磁交换诱导了自旋有序倾斜的相，也诱导了自旋单重态相。得到了零温转变和有限温转变的普适性质。我们计算了Kosterlitz-loss相变中倾斜序消失的临界温度。最近的光散射实验在$ν= 2$的影响。
1997-01-21 cond-mat.mes-hall
Experimental Signatures of Spin Superfluid Ground State in Canted Antiferromagnet Cr2O3 via Nonlocal Spin Transport
自旋超流体是一种由自旋1玻色子的玻色-爱因斯坦凝聚体（BEC）产生的新的量子物质。本文通过非局域自旋输运证明了低温下倾斜反铁磁Cr_2O_3薄膜的自旋超流基态。在~ 20 K以下观察到非局域自旋信号的大幅度增强，并且从~ 5 K下降到2 K达到饱和。结果表明，在这种自旋超流基态中，自旋可以传播到很长的距离（~ 20 μ m），并且非局域自旋信号随着自旋间距的增加而缓慢地减小，并与理论预测成反比.此外，还研究了（11-20）取向Cr_2O_3薄膜的倾斜反铁磁相的自旋超流性，发现其临界温度与磁场的关系在临界点附近服从三分之二幂律.倾斜反铁磁体中自旋超流基态的实验验证对于自旋1玻色子BEC的基础物理研究具有重要意义，并为自旋-约瑟夫森结等未来自旋超流器件的研究铺平了道路。
2018-04-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
SU(4) Coherent Effects to the Canted Antiferromagnetic Phase in Bilayer Quantum Hall Systems at $ν$=2
在$ν$ =2的双层量子霍尔（BLQH）系统中，可以实现三种不同的基态，即自旋极化相（spin phase）、赝自旋极化相（ppin phase）和倾斜反铁磁相（canted antiferromagnetic phase）。SU（4）方案为研究既有自旋SU（2）又有层（赝自旋）SU（2）自由度的BLQH系统提供了一个强有力的工具。本文在SU（4）背景下讨论了C相的起源，研究了SU（4）相干对C相的影响，指出SU（4）群中不存在的特殊算符对C相的实现起着关键作用。还指出在C相中不仅自旋而且赝自旋都是“倾斜的”。
2003-11-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el hep-th
Probing nonlinear spin dynamics in canted easy-plane antiferromagnets using spin-rectification effects
本研究探讨了倾斜反铁磁体中的自旋整流现象，发现Dzyaloshinskii-Moriya相互作用显著提升激发效率，并通过自旋霍尔磁阻和测热效应实现高效检测，揭示了高功率下的非线性饱和与红移效应，为反铁磁和altermagnetic自旋电子器件的非线性动力学研究提供新途径。
2024-10-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Anisotropic long-range spin transport in canted antiferromagnetic orthoferrite YFeO$_3$
在反铁磁体中，自旋波的有效传播迄今为止只在绝缘的反铁磁体赤铁矿中观察到，在那里圆极化（或线性极化对的叠加）自旋波可以长距离传播。在这里，我们报告长距离自旋输运的反铁磁正铁氧体YFeO $_3$，其中一个不同的运输机制是由Dzyaloshinskiii-Moriya相互作用和外部施加的字段的组合存在。磁振子衰减长度超过数百纳米，与突出低磁阻尼的共振测量一致。我们观察到一个强的各向异性的磁振子衰变长度，我们可以归因于自旋波在反铁磁体的传播中的磁振子群速度的作用。在YFeO $_3$中确定的这种独特的传输模式开辟了一个大的和技术相关的材料类别的可能性，即，倾斜的反铁磁体，用于长距离自旋传输。
2021-12-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Role of substrate clamping on anisotropy and domain structure in the canted antiferromagnet $α$-Fe$_2$O$_3$
反铁磁体最近被推到了自旋电子学的前沿，因为它们具有革命性存储技术的巨大潜力。为此，理解域结构的形成和驱动机制至关重要。本文研究了倾斜反铁磁薄膜$α$ O $_3$中的畴结构。我们发现驱动畴形成的内部去应力场不遵循$α$ -Fe $_2$ O $_3$的晶体对称性，而是由于衬底夹持而波动。这导致了在反铁磁薄膜中具有局部变化的有效各向异性的Néel阶的总体各向同性分布。此外，我们表明，弱铁磁性质的$α$ -Fe $_2$ O $_3$导致一个定性不同的依赖于磁场相比，共线反铁磁体，如NiO。从我们的工作中获得的见解作为反铁磁薄膜的畴结构的电学和光学操纵的进一步研究的基础。
2022-10-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Gapless Spin Wave Transport through a Quantum Canted-Antiferromagnet
在二维电子系统的朗道能级或当存在平带时，例如在扭曲的范德华双层中，强的电子-电子相互作用产生量子霍尔铁磁性，在自旋和同位旋扇区中自发破坏对称性。量子霍尔铁磁体支持各种各样的低能集体激发，这些激发有助于理解磁基态的性质，并且还可能用作量子信息的载体。由于小样本量和测量限制，探测这种集体激发，特别是它们的色散ω（k），在实验上具有挑战性。在这项工作中，我们展示了一个全电的方法，集成了一个Fabry-Pérot腔与非平衡输运，以实现在石墨烯异质结构的自旋波的激发，波矢选择和检测。我们的实验揭示了双层石墨烯在E = 0朗道能级上的无隙线性色散自旋波激发，从而为预测的倾斜反铁磁序提供了直接的实验证据。我们发现，无隙自旋波模式传播的高群速度为几十公里/秒，并保持相位相干超过许多微米的距离。它对磁场和温度的依赖性与自旋波的流体动力学理论吻合得很好。这些结果为在这种高质量材料中探索自旋超流性奠定了基础。我们发展的共振腔技术为探索范德华异质结构中多自旋和同位旋有序多体基态的集体激发提供了一种强有力的、及时的方法，并为工程化磁振子器件开辟了可能性。
2021-02-26 cond-mat.mes-hall
The chiral Hall effect in canted ferromagnets and antiferromagnets
反常霍尔效应在我们理解许多磁现象中是不可缺少的。这涉及铁磁材料以及不同类别的反铁磁体，其中除了反常和晶体霍尔效应之外，非共面反铁磁体中的拓扑霍尔效应在过去几十年中一直是深入研究的主题。在这里，我们发现了一种新的风格的反常霍尔效应在倾斜自旋系统。利用先进的理论工具，我们证明了倾斜时，反常的霍尔效应获得的贡献是敏感的自旋之间的印记矢量手性的意义。我们探讨了相应的手征霍尔效应的起源和基本性质，并将其与系统的对称性紧密联系起来。我们的研究结果表明，手征霍尔效应和相应的手征磁光效应出现作为新的通用工具，在表征复杂的磁体的结构和手性的相互作用，以及在跟踪其手征动力学和波动。
2021-04-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Universal conductance fluctuations in a MnBi$_2$Te$_4$ thin film
研究拓扑材料MnBi$_2$Te$_4$薄膜在不同磁相中的普适电导涨落，发现其磁特征随相变和扫描方向变化，指出该现象对磁畴壁运动敏感。
2023-08-02 cond-mat.mes-hall
Spin Bose Glass Phase in Bilayer Quantum Hall Systems at $ν=2$
我们发展了一个有效的自旋理论来描述$ν=2$量子霍尔双层系统的磁性。在没有无序的情况下，这一理论给出了定量协议与微观Hartree-Fock计算的结果，并为有限的无序，它预测存在一个新的自旋玻色玻璃相。玻色玻璃的特点是存在着平均反铁磁有序度为零的倾斜反铁磁相畴和短程平均反铁磁关联畴。它具有无限大的反铁磁横向磁化率和有限的纵向自旋磁化率，比热与温度成线性关系。从倾斜的反铁磁相的自旋玻色玻璃相的过渡的特征在于由纵向自旋电导的普适值。
1998-11-04 cond-mat.mes-hall
Topological surface magnon-polariton in an insulating canted antiferromagnet
本文提出在绝缘倾斜反铁磁体（如赤铁矿）中利用强耦合磁振子-光子模式实现拓扑表面磁振子-极化激元，其源于体带的非平凡拓扑，为反铁磁自旋电子学提供新途径。
2025-10-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Electric control of a canted-antiferromagnetic Chern insulator
能带拓扑和磁性之间的相互作用可以产生奇异的物质状态。例如，磁掺杂的拓扑绝缘体可以实现在零磁场下表现出量子化霍尔电阻的陈氏绝缘体。虽然以前的工作都集中在铁磁系统，很少有人知道带拓扑结构和它的操纵反铁磁体。在这里，我们报告说，MnBi $_2$ Te $_4$是一个罕见的平台，实现倾斜反铁磁（cAFM）陈绝缘体与电气控制。结果表明，当AFM到canted-AFM的相变发生时，出现了具有陈数$C = 1$的陈绝缘体态.通过观察cAFM相中的$C = 1$态到磁场诱导铁磁相中的$C = 2$轨道量子霍尔态的不寻常跃迁，进一步证实了陈氏绝缘体态。在cAFM-AFM相边界附近，我们证明了陈数可以通过单独施加电场来切换。我们将这种开关效应归因于上下表面之间的交换间隙对准的电场调谐。我们的工作铺平了道路，为未来的研究拓扑cAFM自旋电子学，并促进了陈省身绝缘体设备的概念验证的发展。
2021-07-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
An efficient formalism for inertial spin waves: Dzyaloshinskii-Moriya antiferromagnets as case studies
School of Physics and Electronics, Hunan University（湖南大学物理与电子学院）；College of Computer and Electrical Engineering, Hunan University of Arts and Science（湖南文理学院计算机与电气工程学院）；Institute for Theoretical Solid State Physics, RWTH Aachen University（亚琛工业大学理论固体物理研究所）
本文发展了一种计算惯性自旋波的框架，通过椭圆率角统一定义其手性和极化，并系统研究了具有交错和均匀Dzyaloshinskii-Moriya相互作用的单轴反铁磁体中的进动和章动自旋波，揭示了不同磁构型下的自旋波简并性破缺及极化特性。
2026-07-03 cond-mat.mes-hall
Antiferromagnetic magnon spintronic based on non-reciprocal and non-degenerated ultra-fast spin-waves in the canted antiferromagnet α-Fe2O3
本研究在 α-Fe2O3 中利用感应式与自旋电子学换能器及非局域逆自旋霍尔效应，实现了超快非互易反铁磁自旋波的传播测量与高效电学探测。
2023-08-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
Generation of spin-triplet Cooper pairs via a canted antiferromagnet
本研究理论提出利用倾斜反铁磁体与常规超导体构成的简单双层结构，借助反铁磁子晶格磁化的本征非共线性可控产生自旋三重态库珀对，并通过Bogoliubov-de Gennes框架分析其空间关联及临界温度随倾斜度的变化，为实验观测提供依据。
2023-07-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Topological transverse spin transport in a canted antiferromagnet/heavy metal heterostructure
本研究理论探究倾斜反铁磁绝缘体中自旋能斯特效应的产生条件，发现反演对称性破缺可诱导拓扑自旋能斯特效应，解释相关实验现象并为调控该效应提供通用推导思路。
2024-01-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Topological Hall Response from Canted Antiferromagnetic Order in $d$-Electron Kagome Systems
Aix-Marseille Université（艾克斯-马赛大学）
本文研究二维kagome单层中，反铁磁交换诱导的非共线自旋序产生内禀贝里曲率，实现无外磁场和自旋轨道耦合的量子反常霍尔效应，并探讨了最大陈数$C=\pm5$的可能性及拓扑相变。
2026-07-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Symmetry and topology in antiferromagnetic spintronics
反铁磁自旋电子学的重点是研究和使用反铁磁体作为自旋电子学结构中的有源元件。近十年来，相对论自旋电子学的进展导致了反铁磁体中交错电流感生场的发现。相应的内尔自旋轨道力矩允许反铁磁力矩的有效电切换，并结合电读出，用于实验反铁磁存储器设备的演示。与此同时，反常的霍尔效应被预测，并随后在反铁磁体中观察到。一个基于反铁磁体的自旋电子学的新领域已经出现。在这里，我们将重点介绍塑造该领域的最重要的发现，以及最近的副产品，重点是将反铁磁自旋电子学与拓扑效应相结合，如反铁磁拓扑半金属和绝缘体，以及反铁磁性，拓扑结构和异质结构中超导性的相互作用。
2018-04-16 cond-mat.mes-hall
Global phase diagram of charge neutral graphene in the quantum Hall regime for generic interactions
在量子化磁场中处于电荷中性的单层石墨烯是量子霍尔铁磁体。由于自旋和谷（近）简并，存在过多的可能的基态。以前的理论工作，严格的超短程假设的基础上，允许的相互作用，预测一个相图与不同的区域的自旋极化，倾斜的反铁磁，谷间相干，和电荷密度波顺序。虽然早期的实验表明，该系统在垂直场下处于倾斜的反铁磁相，但最近的扫描隧道研究普遍发现了凯库勒键序，有时也发现了电荷密度波序。最近，人们发现，如果放松上述严格的假设，一个相共存的倾斜反铁磁和Kekulé秩序存在的相图区域被认为是对应于真实的样品。在这项工作中，从适合实验的连续极限开始，我们提出了完整的相图$ν=0$石墨烯在Hartree-Fock近似，使用通用的量子允许的相互作用，假设平移不变的基态的谷间相干。考虑到亚晶格势（谷塞曼耦合），我们发现许多阶段与不同类型的共存秩序。最后，我们讨论了各种状态的物理特征。
2023-02-20 cond-mat.mes-hall
Spin Seebeck effect in the classical easy-axis antiferromagnetic chain
本文通过分子动力学模拟研究了经典易轴反铁磁链中的自旋塞贝克效应，发现在自旋翻转转变中自旋电流出现发散及符号改变，为块体反铁磁材料实验现象提供了理论解释。
2023-11-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech
Long-lived Neel states in antiferromagnetic quantum spin chains with strong uniaxial anisotropy for atomic-scale antiferromagnetic spintronics
实验证明，表面磁性吸附原子可以排列形成具有强单轴各向异性的反铁磁量子自旋链，这种自旋链中的Neel态可以用来实现信息存储。本文基于数值精确对角化方法，研究了具有强单轴各向异性的反铁磁短自旋链中Neel态的本征态、量子自旋动力学和寿命.我们严格地表明，只要单轴各向异性是非常强的，基态和第一激发态，几乎简并，安全地从其他状态分离，从而主导的量子动力学的Neel状态。通过进一步的数值分析，我们获得了一个强大的寿命表达式的Neel态的任意自旋和模型参数。有趣的是，对于Cu $_2$ N表面上著名的Fe吸附原子链，14或16个Fe吸附原子足以获得实际的长寿命的Neel态信息存储。这些结果也适用于其他类似的反铁磁自旋系统，以实现原子尺度的反铁磁自旋电子学。
2015-09-22 cond-mat.mes-hall
Microscopic theory of spin Seebeck effect in antiferromagnets
本文发展了反铁磁绝缘体Néel相与倾斜相中自旋塞贝克效应的微观理论，发现自旋翻转相变处自旋电流发生符号变化，并揭示了不同相中自旋电流的物理机制差异。
2024-02-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Robust spin transfer torque in antiferromagnetic tunnel junctions
我们从理论上研究了反铁磁隧道结中的电流感应自旋力矩，由两个半无限的反铁磁层由隧道势垒分开，在清洁和无序制度。我们发现，使电操纵的Néel反铁磁序参量的扭矩是平面外的$\sim {\bf n}\times{\bf p}$，而与反铁磁交换的扭矩是平面内的$\sim {\bf n}\times({\bf p}\times{\bf n})$。这里，${\bf { p}}$和${\bf { n}}$分别是参考层和自由层的Néel序参量方向。它们的偏置依赖性表现出与铁磁隧道结类似的行为，面内扭矩在偏置中大多是线性的，而面外扭矩是二次的。最重要的是，我们发现，在反铁磁隧道结的自旋转移力矩是更强大的反铁磁金属自旋阀由于自旋输运的隧穿性质的障碍比。
2016-07-07 cond-mat.mes-hall
Spin symmetry breaking in bilayer quantum Hall systems
基于广义Halperin波函数的构造，我们预言了双层量子Hall结构中可能存在的一大类自旋对称破缺态，将最近提出的斜反铁磁相推广到许多分数填充.我们发展了相应的Chern-Simons理论，明确地建立了低位中性激发是Goldstone模，带电激发是单个重子上具有连续可调（通过倾斜的反铁磁序参量）电荷的双重子。
1999-07-07 cond-mat.mes-hall
Spin Superfluidity in the $ν=0$ Quantum Hall State of Graphene
从理论上讨论了一种基于双端自旋输运装置检测石墨烯$ν=0$量子霍尔态的反铁磁倾斜序的方案。在存在垂直于石墨烯平面的磁场的情况下，位于平面内的Néel矢量的动态和不均匀纹理应该介导（几乎无耗散）沿$z$轴极化的自旋角动量的超流体传输，这可以作为倾斜反铁磁体场景的有力支持。通过在$ν=0$区域的两个相对端上耦合$|ν|=2$量子霍尔态的两个自旋极化边缘沟道，可以实现自旋注入和检测。一个简单的动力学理论和Onsager互易调用模型的自旋注入和检测过程中，自旋通过反铁磁体的运输占使用朗道-Lifshitz-吉尔伯特现象。
2015-06-02 cond-mat.mes-hall
Part of a collection of reviews on antiferromagnetic spintronics. Antiferromagnetic dynamics, spin-texures, and nanostructures
反铁磁体作为自旋电子学的有源元件可以比它们的铁磁对应物更快，并且对磁噪声更鲁棒。由于强交换耦合的磁性亚晶格结构，反铁磁序参量动力学性质不同，从而能够产生新的设备功能。在这篇综述中，我们讨论了反铁磁纹理-纳米粒子，畴壁，skyrmions，-在不同的自旋扭矩的作用下。我们对比了反铁磁和铁磁动力学，重点是相关的应用程序的功能。
2017-05-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.other
Synthetic Antiferromagnetic Spintronics: Part of a collection of reviews on antiferromagnetic spintronics
自旋电子和纳米磁性器件通常从不同材料的层和它们之间的界面获得它们的功能。这对于合成反铁磁体来说尤其如此，合成反铁磁体是由金属间隔物或隧道势垒分隔的两个或更多个铁磁层，并且具有反平行磁化。在这里，我们讨论了合成反铁磁体与晶体反铁磁体或铁磁体相比所带来的新机会。
2017-05-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.other
Antiferromagnetic Resonance Revisited: Dissipative Coupling without Dissipation
反铁磁体是一个封闭的厄米特系统，我们发现它的激发，即使在没有耗散的情况下，也可以看作是一个具有耗散耦合的非厄米特系统。因此，反铁磁共振谱不显示典型的水平排斥，但显示水平吸引-一个特征行为，经常在非厄米系统中观察到。这种行为是因为反铁磁基态是$\mathcal{PT}$对称的。这种对反铁磁共振的新认识也解释了反铁磁阻尼率的神秘增强现象。由于反铁磁振子是有效的非厄米体，因此可以用于产生量子纠缠，而不需要引入第三方，如外部泵浦。
2021-11-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Spin-transport, spin-torque and memory in antiferromagnetic devices: Part of a collection of reviews on antiferromagnetic spintronics
铁磁体是传感器和存储器应用的关键材料。相比之下，反铁磁体代表了磁有序材料的更常见形式，迄今为止，除了用于通过交换偏置建立参考磁取向之外，还发现了较少的实际应用。由于材料研究的最新进展和适用于器件应用的反铁磁自旋电子现象的发现，这种情况可能会在未来发生变化。Néel顺序的电开关和电检测的实验演示打开了一条通往基于反铁磁体的存储器件的路线。除了辐射和磁场的硬度，在反铁磁体中制造的存储单元本质上是多级的，可以用于神经形态计算。在反铁磁体中可达到的开关速度远远超过铁磁体和半导体存储器技术。本文综述了反铁磁体中电子自旋输运和自旋矩现象的最新研究进展，这些现象主要是相对论量子力学的结果。我们讨论了它们在纯反铁磁或铁磁/反铁磁混合存储器件中的应用
2017-05-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.other
Spin Pumping of an Easy-Plane Antiferromagnet Enhanced by Dzyaloshinskii-Moriya Interaction
近年来，反铁磁体因其在发展下一代超快磁存储方面的巨大潜力而重新受到人们的关注。本文报道了利用Dzyaloshinskiii-Moriya相互作用在倾斜易平面反铁磁体α-Fe_2 O_3中实现的声共振模式的直流自旋抽运。系统的角度和频率相关测量表明，在α-Fe 2 O3/金属异质结构中观察到的自旋抽运信号来自于共振诱导的自旋注入和反自旋霍尔效应，模拟了传统铁磁/非磁系统中的自旋抽运行为.当自旋检测器从铂切换到具有自旋霍尔角的相反符号的钨时，自旋泵浦信号的极性反转进一步证实了纯自旋电流的性质。我们的研究结果突出了倾斜易平面反铁磁体中低频声学共振模式为开发下一代功能性自旋电子器件提供的潜在机会。
2021-06-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Recent progress in antiferromagnetic dynamics
自旋电子学自诞生以来，主要集中在铁磁材料上，除了电荷自由度之外，还用于操纵自旋自由度，而对反铁磁材料的关注要少得多。由于微纳加工技术的发展和Néel序参量的电控制，反铁磁自旋电子学因其丰富的室温材料、对外场和偶极耦合的鲁棒性以及太赫兹范围内的快速动力学而蓬勃发展。为了使反铁磁体更好地应用于实际，必须在微观层次上全面了解反铁磁动力学。在这里，我们首先审查的一般形式的方程，支配反铁磁和亚铁磁动力学。这种一般形式统一了文献中以前的理论。本文还综述了反铁磁动力学的最新进展，包括反铁磁畴壁和skyrmions的运动，自旋泵和量子反铁磁自旋电子学。特别是，在几个主题的开放问题进行了概述。此外，我们还讨论了反铁磁量子磁子学的发展及其与现代信息科学和技术的潜在结合。
2020-10-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Quantum Spin Hall-like Phononic States in van der Waals Bilayers with Antiferromagnetic Ordering
在这里，我们提出了量子自旋霍尔类声子态的范德华双层系统与反铁磁有序。在具有小层间相互作用的双层系统中，反铁磁有序使得总陈数为零，其中每层的陈数彼此相反。在双层CrI3反铁磁有序已被实验证明，我们表明，量子自旋霍尔类状态出现空间分离的手征边缘模式。
2019-03-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Linear roto-antiferromagnetic effect in multiferroics: physical manifestations
利用对称性理论和微观模型，我们预测了具有反铁磁畸变和反铁磁长程有序结构的钙钛矿中线性旋转反铁磁效应的可能性，并找到了其发生的必要条件。这种效应的主要物理表现是反铁磁相变的拖尾和相变附近比热的跳跃.在没有外场的情况下，线性旋转-反铁磁耦合可以在高于Neel温度但低于反铁磁畸变相变温度的温度下诱导出弱的反铁磁有序.因此，在温度T>TN时，在多铁性材料如铁酸铋（BiFeO 3）中观察到弱反铁磁性是可能的，其Neel温度TN约为645 K，反铁畸变转变温度约为1200 K。通过与实验的定量比较，对多铁性Bi_（1-x）R_xFeO_3（R=La，Nd）固溶体中的线性旋转反铁磁效应进行了估算。
2015-05-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Numerical Computation of Spin-Transfer Torques for Antiferromagnetic Domain walls
基于紧束缚模型中的线性响应理论，我们数值计算了反铁磁畴壁的电流诱导自旋转移力矩。我们发现，与铁磁畴壁运动不同，绝热自旋力矩对反铁磁畴壁运动的贡献可以忽略不计，这与以前的理论是一致的。因此，非绝热自旋转移力矩是反铁磁畴壁运动的主要驱动力矩。此外，非绝热自旋转移扭矩的较窄的反铁磁畴壁的增加更迅速比铁磁畴壁，这是由于反铁磁畴壁的增强的自旋错误跟踪过程。
2020-01-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Dynamics of the antiferromagnetic skyrmion induced by a magnetic anisotropy gradient
反铁磁体动力学是当前凝聚态物理和自旋电子学研究的热点。然而，绝缘反铁磁体的动力学不能被电流激发，电流是通常用于操纵铁磁金属的方法。在这里，我们建议使用电压控制的磁各向异性梯度作为激励源来操纵绝缘反铁磁纹理。我们用解析和数值方法研究了由磁各向异性梯度驱动的反铁磁Skyrmion的动力学。我们的分析计算表明，这样的磁各向异性梯度可以有效地驱动反铁磁skyrmion向低磁各向异性的区域。微磁学模拟结果与我们的解析解吻合得很好。此外，还比较了反铁磁Skyrmion和铁磁Skyrmion的磁各向异性梯度感应速度。我们的结果有助于理解反铁磁skyrmion动力学，并可能为反铁磁自旋电子器件的设计开辟一条新的途径。
2018-10-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Single spin magnetometry and relaxometry applied to antiferromagnetic materials
本文综述单NV中心量子传感在反铁磁材料中的应用，涵盖磁畴成像、自旋波探测和自旋输运测量，并展望高灵敏度扫描NV显微技术。
2023-07-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Spin-filter tunneling detection of antiferromagnetic resonance with electrically-tunable damping
本研究针对此前反铁磁动力学电学检测需大块晶体的问题，利用PtTe₂/双层CrSBr/石墨结的自旋过滤隧穿实现几微米尺度反铁磁共振的直接电学检测与电学调控，助力高频动力学物理机制研究。
2025-04-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Nanoscale mechanics of antiferromagnetic domain walls
反铁磁体为未来的自旋电子学器件提供了巨大的希望，其中反铁磁有序被用来编码信息。反铁磁畴壁（DW）-具有不同序参量取向的畴之间的界面-的控制和理解是推进这种反铁磁自旋电子学技术的关键因素。然而，个别反铁磁DW的内在力学的研究仍然难以捉摸，因为它们需要足够纯的材料和合适的实验方法来解决DW的纳米级。在这里，我们成核隔离，180° DW在单晶Cr $_2$ O $_3$，一个原型共线磁电反铁磁体，并研究它们的相互作用与样品上制造的地形特征。我们证明DW操纵通过所产生的，工程能源景观，并表明所观察到的相互作用是由DW的弹性性能。我们的研究结果推进反铁磁DW力学的理解，并提出了一种新的，拓扑定义的存储器架构的基础上反铁磁DW。
2020-09-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Electric-Field-Controlled Antiferromagnetic Spintronic Devices
近年来，反铁磁自旋电子学领域取得了实质性的进展。电场控制是通过抑制焦耳热来实现超低功率自旋电子器件的一种很有前途的方法。本文综述了近年来反铁磁自旋电子器件的研究进展，包括利用应变、离子液体、电介质材料和电化学离子迁移对反铁磁自旋电子器件进行电场调制。各种新兴的主题，如尼尔自旋轨道力矩，手征自旋电子学，拓扑反铁磁自旋电子学，各向异性磁阻，存储器件，二维磁性，和磁离子调制反铁磁体进行检查。总之，我们设想了实现高质量的室温反铁磁隧道结，反铁磁自旋逻辑器件和人工反铁磁神经元的可能性。预计这项工作提供了一个适当的和前瞻性的视角，将促进这一领域的快速发展。
2021-08-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Noncollinear Antiferromagnetic Spintronics
反铁磁自旋电子学是下一代电子学的主要候选者之一。在众多的反铁磁体中，非共线反铁磁体由于同时具有铁磁和反铁磁的优点而具有很好的应用前景。在这个角度上，我们简要回顾了新兴的非共线反铁磁自旋电子学从基础物理到器件应用的最新进展。目前的挑战和未来的研究方向，这一领域进行了讨论。
2022-07-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Antiferromagnetic Piezospintronics
与铁磁体相比，反铁磁体在存储器件应用中自然表现出三个明显的优点：对外部磁场不敏感、更快的自旋动力学（~THz）以及由于没有任何杂散场而具有更高的堆积密度。近年来，反铁磁自旋电子学成为磁学领域的一个前沿领域。这个迅速崛起的领域的关键使命是通过外部刺激来引导反铁磁物质的自旋或自旋轴，然后根据其物理性质的变化实现先进的器件。本文介绍了反铁磁自旋电子学的研究现状。随后，铁磁/铁电多铁性复合材料的历史进行了简要回顾。最后，我们介绍了一个超低功耗，长距离，磁场不敏感的方法，利用反铁磁自旋的基础上，我们最近的实验进展，即，压电应变控制相关的理论和实验研究已经成为反铁磁自旋电子学中一个引人注目的新分支，我们称之为反铁磁压电自旋电子学。
2019-03-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Chiral Magnetic Effect and Anomalous Hall Effect in Antiferromagnetic Insulators with Spin-Orbit Coupling
我们研究了具有自旋轨道耦合的三维关联系统中的动态磁电现象。我们重点研究了反铁磁绝缘相，其中动力学轴子场是由反铁磁序参量的涨落实现的。结果表明，由于反铁磁共振等序参量的时间依赖性，出现了动态手征磁效应，即由磁场产生的交变电流。研究还表明，反常的霍尔效应是由于反铁磁畴壁等序参量的空间变化引起的。我们的研究表明，自旋-轨道耦合的反铁磁绝缘体中的自旋激发可以导致非平凡的电荷响应。此外，在我们的系统中观察到手征磁效应和反常霍尔效应相当于探测到凝聚态中的动力学轴子场。
2016-01-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
