Inverse orbital Hall effect induced terahertz emission enabled by a ferromagnet with quenched orbital moment in Fe/Pt/W trilayers
Shaanxi University of Technology（陕西理工大学）；Fudan University（复旦大学）；Shanghai Research Center for Quantum Sciences（上海量子科学研究中心）；The Chinese University of Hong Kong, Shenzhen（香港中文大学（深圳））
通过Fe/Pt/W三明层中淬灭轨道铁磁体的反轨道霍尔效应，实现了显著的太赫兹发射增强。
2026-02-09 cond-mat.mtrl-sci
Vortex stabilization in magnetic trilayer dots
对Co/绝缘体/Ni_（80）Fe_（20）三层圆形量子点的磁化反转和自旋结构进行了数值研究。本文研究了一层软磁坡莫合金（Py= Ni_（80）Fe_（20））层和一层硬铁磁钴层之间的偶极耦合效应。我们发现，由于Co层的磁杂散场，Py层中的涡旋态的稳定甚至触发，而Co磁化保持在单畴状态。此外，对于薄Py层，观察到360度畴壁。我们构建了一个相图，其中标记了涡旋稳定、触发和360度畴壁发生的区域。
2009-01-15 cond-mat.mtrl-sci
Tunneling magnetoresistance in trilayer structures composed of group-IV ferromagnetic semiconductor Ge1-xFex, MgO, and Fe
IV族铁磁半导体Ge_（1-x）Fe_x（GeFe）是Si和Ge的高效自旋注入器和探测器的最有前途的材料之一。最近的第一性原理计算（Sakamoto等人，参考文献9）提出，费米能级位于GeFe带隙中形成的两个重叠的大自旋极化带中：自旋向下的d（e）带和自旋向上的p-d（t2）带。因此，重要的是要澄清这些带如何有助于自旋注入和检测。在这项研究中，我们展示了第一次成功观察到的隧道磁阻（TMR）的磁性隧道结（MTJ）中含有第IV族铁磁半导体，即，在MTJ外延生长的Fe/MgO/Ge0.935Fe0.065组成。我们发现GeFe中的p-d（t2）带主要负责隧穿输运。虽然所获得的TMR比率小（0.3%），但是通过抑制经由在MgO中观察到的非晶状晶畴的漏电流，预期TMR比率提高。
2016-07-28 cond-mat.mtrl-sci
Single-shot optical precessional magnetization switching of Pt/Co/Pt ferromagnetic trilayers
本研究通过单飞秒激光脉冲与面内磁场在Pt/Co/Pt三层结构中实现磁化切换，引入Cu层加速各向异性场恢复，并借助微磁学模拟揭示热各向异性转矩的作用，为光磁存储器件开辟新途径。
2025-08-07 cond-mat.mtrl-sci
Enhancement of Spin Pumping in $\mathrm{Y_3Fe_5O_{12}/Pt/Ni_{81}Fe_{19}}$ Trilayer Film
利用逆自旋霍尔效应（ISHE）研究了$\mathrm{Y_3Fe_5O_{12}(YIG)/Pt/Ni_{81}Fe_{19}(Py)}$三层薄膜中的自旋抽运.当铁磁体不同时被微波激发时，ISHE感应电压在每个铁磁共振（FMR）处具有相反的符号。相反的符号与双层膜的自旋泵浦一致。另一方面，当两个铁磁体同时被激励时，每个FMR处的电压符号相同。然而，电压的幅度大大增加。所观察到的电压是非常规的，既不能从双层膜的自旋泵预期其符号和幅度。控制实验表明，Py/Pt界面的非常规电压主要是由自旋抽运引起的。YIG和Py层之间的相互作用是非常规电压的可能来源。
2014-05-08 cond-mat.mtrl-sci
Magnetic properties of double exchange biased diluted magnetic alloy/ferromagnet/antiferromagnet trilayers
研究了由稀磁合金CuMn（Cu0.99Mn0.01）、软磁铁磁体Py（Ni0.8Fe0.2）和反铁磁体α-Fe_2 O_3组成的三层膜的磁性能。在T = 3-100 K温度范围内对用超高真空磁控溅射法生长的样品进行了磁性表征。观察到典型的交换偏置特征，即明显的磁滞回线移动和矫顽力增强。此外，还在明确限定的温度和CuMn厚度范围内获得了反向偏置的存在，这对于基于自旋玻璃的结构已经有报道。
2013-04-05 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
Bias-free reconfigurable magnonic phase shifter based on a spin-current controlled ferromagnetic resonator
可控相位调制在磁振子逻辑门的研究中占有重要地位。本文提出了一种基于铁磁谐振器的可重构自旋电流控制磁振子移相器。所提出的移相器在操作期间不需要偏置磁场。该器件直接配置在波导上，同时保持波导的原始结构不受影响。数值微磁学模拟表明，移相器可以产生π相移，也可以不产生相移，这取决于谐振器的磁化状态，可以通过电流脉冲来控制。此外，相移操作可能会受到自旋电流的影响。在不同的输入电流密度下，该器件既可用作动态控制移相器，也可用作自旋波阀。最后，一个XNOR磁振子逻辑门演示使用建议的移相器。我们的工作可以是一个有益的步骤，以提高功能和兼容性的磁振子逻辑电路。
2019-07-02 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Decoupled magnetic and electrical switching in manganite trilayer
我们报告的磁性和电输运的外延生长的三层薄膜结构，包括La 0.59 Ca 0.41 MnO 3夹在La 0.67 Ca 0.33 MnO 3电极的研究。由于La 0.59 Ca 0.41 MnO 3位于薄膜铁磁金属相场的边缘，因此可以预期相分离效果。这些效应可以解释所观察到的中间层的磁各向同性。相比之下，电极材料是磁单轴的。易轴磁场扫描的三层产生两个尖锐的磁性转变，但只有一个尖锐的转变，在电流面内电阻测量。
2005-11-25 cond-mat.mtrl-sci
Magnetic Proximity Effect and Interlayer Exchange Coupling of Ferromagnetic/Topological Insulator/Ferromagnetic Trilayer
拓扑绝缘体（TI）和铁磁绝缘体（FMI）之间的磁邻近效应被认为在自旋电子学中具有很大的应用潜力。然而，一个完整的界面磁结构的测定一直是极具挑战性的。我们从理论上研究了由TI薄膜分隔的两个FMI的层间交换耦合，并表明通过两个FMI之间的耦合行为以及耦合常数的可调谐性，可以直接识别出TI的特定电子态对邻近效应的贡献.这种FMI/TI/FMI结构不仅可以作为一个平台来阐明FMI/TI接口的磁结构，而且可以为设计具有超快响应的磁存储器件提供见解。
2014-07-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Magnetic Composites: Magnonic Excitations vs. Three-Dimensional Structural Periodicity
本文研究了磁性宏观结构（由两种铁磁材料组成）中的自旋波谱，这种磁性宏观结构具有三维周期性：位于简单立方晶格节点中的球形铁磁颗粒嵌入具有不同铁磁性质的基体中。结果表明，这种复合结构的\textit{magnonic spectrum}具有磁振子传播的频率区域\textit{forbidden}，和能量间隙被发现是敏感的组成材料之间的交换对比度以及磁化强度对比度。作为表征磁结构的参数的函数的相应的磁隙的宽度进行了研究。
2005-08-17 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
Two-dimensional Dual-Switchable Ferroelectric Altermagnets: Altering Electrons and Magnons
Inner Mongolia University（内蒙古大学）；Tiangong University（天津工业大学）
本研究提出二维铁电交替磁体中电子自旋与磁振子手性劈裂的同步电切换机制，通过第一性原理计算验证CrPS₃和V₂I₂O₂BrCl的双可切换特性，为新型电控自旋相关器件提供理论与材料基础。
2025-04-28 cond-mat.mtrl-sci
Magnetism, spin-wave relaxation and spiral exchange in a trilayer magnetic junction
本文研究了由两个铁磁体组成的三层磁性结的非共线交换耦合，其中两个铁磁体被一个含有有限自旋弛豫巡游载流子的薄稀磁半导体隔开。值得注意的是，通过增加自旋弛豫，临界温度显著提高，磁化曲线的形状变得更像平均场。我们把这些有趣的变化归因于时间反演对称性的破缺，它抑制了振荡的Ruderman-Kittel-Kasuya-Yosida相互作用。我们的论点是进一步加强了跨三层磁性结的非共线螺旋交换耦合有限自旋弛豫的出现。
2006-12-07 cond-mat.mtrl-sci
Direct and converse magnetoelectric effects in Metglas/LiNbO3/Metglas trilayers
在20 Hz ~ 0.4 MHz的频率范围内研究了MetAl 2 O3/LiNbO 3/MetAl 2 O3三层薄膜的机电和磁电性能。以相同方式制备的三层Metalloy/PMN-PT/Metalloy用作参比。虽然PMN-PT具有比LiNbO 3（LNO）大得多的电荷压电系数，但由于LNO的介电常数低得多，因此在两个三层中发现直接磁电电压系数相当。LNO三层中的直接磁电效应的大小在准静态状态下为约0.4V/cm*Oe，在机电谐振下为约90 V/cm*Oe。计算表明，通过控制LNO的切割角、选择合适的铁电/铁磁层厚度比以及金属氧化物与LNO之间的良好结合，可以显著提高磁电性能（最高可达500 V/cm*Oe）。讨论了铌酸锂型铁电体在磁电复合材料中应用的优势。
2013-07-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Magnetoelectric Effects in Ferromagnetic Metal-Piezoelectric Oxide Layered Structures
研究了铁磁合金和压电陶瓷锆钛酸铅（PZT）三层膜中磁电耦合的频率特性。研究的铁磁相包括坡门杜尔，一种具有高磁致伸缩的软磁体，铁，镍和钴。低频数据的ME电压系数与偏置磁场表明强耦合只有三层与permendure或镍。ME电压的频率依赖性的测量揭示了一个巨大的机电耦合在机电谐振。横向场的ME相互作用比纵向场强一个数量级。在共振时的最大电压系数为90 V/cm Oe的测量样品与镍或permendure，是三个数量级高于低频值。
2004-01-30 cond-mat.mtrl-sci
Pumping of magnons in a Dzyaloshinskii-Moriya ferromagnet
我们制定了一个微观线性响应理论的非平衡磁振子扭矩和磁振子泵适用于多磁振子带均匀铁磁体与Dzyaloshinskiii-Moriya相互作用。从线性响应理论，我们确定了外在和内在的贡献，后者是通过Berry曲率的磁振带表示。我们观察到，在一个随时间变化的磁化Dzyaloshinskiii-Moriya相互作用的存在下，可以作为虚构的电场作用于磁振子。我们研究了各种电流响应这个虚构的领域，并分析了贝里曲率的作用。在确定了磁振子介导的贡献平衡Dzyaloshinskiii-Moriya相互作用，我们还建立了磁振子介导的扭矩和热泵之间的Onsager互惠。我们应用我们的理论在蜂窝和kagome晶格铁磁体的磁振子热泵和扭矩响应。
2018-04-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Direct and indirect spin current generation and spin-orbit torques in ferromagnet/nonmagnet/ferromagnet trilayers
本文通过对称性分析、电路理论、半经典模拟和第一性原理计算，系统研究了铁磁/非磁/铁磁三层膜中直接与间接自旋流产生机制及其对自旋轨道矩的影响，并在Co/Cu/Co等体系中证实了非常规自旋轨道矩的存在。
2024-09-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Magnonic Su-Schrieffer-Heeger Model in Honeycomb Ferromagnets
拓扑电子学已经将其丰富性扩展到非电子系统，其中声子和磁振子可以扮演电子的角色。特别地，磁振子的拓扑相可以通过Dzyaloshinskiii-Moriya相互作用（Dzyaloshinskiii-Moriya interaction，简称Dzyaloshinski-Moriya）来实现，Dzyaloshinski-Moriya相互作用充当有效的自旋-轨道耦合。我们发现，除了ESTA，交替安排海森堡交换相互作用决定了磁振子带拓扑结构，实现磁振子模拟的苏-施里弗-海格尔模型。在具有垂直各向异性的蜂窝铁磁体上，我们通过调节不同链上交换相互作用的相对强度，计算了拓扑相图、手征边缘态和相关的磁振子霍尔效应.包括弱声子-磁振子杂交不会改变结果。候选材料进行了讨论。
2020-09-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci quant-ph
The role of ferroelectric-ferromagnetic layers on the properties of superlattice-based multiferroics
利用脉冲激光沉积技术在（100）SrTiO_3上生长了一系列由铁磁层、铁电层或顺电层组成的超晶格和三层结构。研究了它们的结构和磁电性能。由铁磁Pr 0.85 Ca 0.15 MnO 3（PCMO）和铁电体即Ba 0.6 Sr 0.4 TiO 3（BST）或BaTiO 3制成的超晶格在高施加的磁场下显示出增强的磁阻（MR），而在Pr 0.85 Ca 0.15 MnO 3/SrTiO 3超晶格中不存在这种增强，这清楚地证明了铁电体层在这种增强的MR中的优势作用。在PCMO/BST的三层中没有增强的MR表明在这些系统中导致MR的磁电耦合在多层中比在它们的三层对应物中更强。
2005-03-25 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Propagation of Thermally Induced Magnonic Spin Currents
在随机Landau-Lifshitz-Gilbert方程为基础的运动方程的原子自旋模型框架下，研究了磁振子在温度梯度中的传播.我们分析了磁振子的积累、磁振子温度分布以及激发磁振子的传播长度。所产生的磁振子的频率分布进行了调查，以推导出的各向异性和阻尼参数上的磁振子传播长度的影响的表达式。对于具有低阻尼的软铁磁绝缘体，对于交换驱动的磁振子，可以预期在一些$μ$ m范围内的传播长度。
2016-05-15 cond-mat.mtrl-sci
Ferroelectric response to interlayer shifting and rotations in trilayer hexagonal Boron Nitride
从由不同原子组成的单层，我们可以通过方便地堆叠多层来构建具有自发垂直极化的结构。我们利用第一性原理方法和基于现代极化理论，研究了由三层六方氮化硼（h-BN）在所有可能的堆叠中组成的系统。我们得到的每一个配置如何层之间的电荷转移，以及它如何影响系统的极化。此外，我们研究了一个系统的三个层，其中一个旋转，我们发现，不仅没有增加的幅度相比，双层的偏振，但也取决于初始堆叠和旋转层，我们可以创建各种马赛克状的偏振安排，这是由区域组成的三角形或六边形对称。
2022-11-01 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Writable spin wave nanochannels in an artificial-spin-ice-mediated ferromagnetic thin film
利用自旋波来传输和处理信息的磁光电子学是一种很有前途的低功耗数据处理技术。其中一个主要的挑战是自旋波传播路径的局部控制。在这里，我们引入了可写磁振子的概念，利用人工自旋冰系统的高度灵活的可重构性和可重写性。使用微磁学模拟，我们表明，全球可切换的自旋波传播和本地可写的自旋波纳米通道可以实现在人工风车自旋冰下的铁磁薄膜。由可重构自旋波纳米通道实现的可编程磁振子提供了一种独特的设置，以设计用于超低功耗应用的可编程磁振子电路和逻辑器件。
2022-03-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Emergent magnetic states due to stacking and strain in the van der Waals magnetic trilayer CrI3
最近，在三层CrI 3中实验观察到三种不同的磁性状态，包括铁磁（FM）-upupup，FM-downupdown和FM-upupdown。为了揭示所观察到的三种磁性状态的性质，我们研究了三层CrI 3中四种可能的堆叠结构的磁性：I（菱形），II（单斜），III（六方）和IV（三斜）。我们发现这四种堆积结构都具有FM upupup基态。在施加少量应变后，II和III结构中的FM-向下向上向下变为基态，IV结构中的FM-向上向下优先，而I结构中的FM-向上保持。我们的研究结果揭示了三层CrI 3中观察到的三种磁性状态可能对应于不同的堆叠结构，具有小的拉伸应变，这可以很好地解释实验获得的压力依赖的层间耦合和居里温度。我们的研究为通过调整叠层和应变来设计具有所需磁态的磁性多层膜铺平了道路。
2021-11-05 cond-mat.mtrl-sci
Curved magnonic waveguides based on domain walls
本文从理论上和微磁学模拟上证明了自旋波与畴壁的沟道效应。结果表明，传播激发本地化的墙壁，这出现在频率差距的体自旋波模式，可以有效地引导在弯曲的几何形状，并可以传播在附近的其他通道没有可察觉的散射或损失的相干性。对于由界面Dzyaloshinskiii-Moriya相互作用产生的Néel型壁，沟道是强非互易的，并且在某些传播方向的长波长极限中群速度可以超过1 km/s。
2014-11-17 cond-mat.mtrl-sci
A Monte Carlo Study on the Variation of Residual Magnetisation with the Ratio of Coupling Strengths and Non-magnetic Impurities in an Ising Trilayer
我们研究了自旋为1/2，ABA，Ising的三层系统，在不同层上的晶格位置之间存在两种不同类型的相互作用，面内铁磁和面外反铁磁。在没有任何杂质的纯情况下，我们采用Monte-Carlo方法和单自旋翻转Metropolis算法来找到反铁磁临界温度（Néel温度）和另一个更低的温度，称为补偿温度，两者都是总磁化强度为零，与已经建立的正方形晶格的结果一致。然后，非磁性杂质，（自旋值= 0）注入到每一层上的随机挑选的网站和他们的浓度逐步增加，从5%到20%。平面间反铁磁与中间层铁磁耦合强度的比率以及顶层和底层铁磁与中间层铁磁耦合强度的比率也发生变化，并且对于不同耦合强度的任何固定比率，观察到Néel和补偿温度都随着晶格中杂质浓度的增加而向较低温度值偏移，在没有任何外部磁场情况下。此外，还观察到剩余磁化强度的大小，即Néel点和补偿点之间的磁化强度峰值与磁化强度饱和值的比率，随着控制参数的不同值而变化。
2019-11-19 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.stat-mech
Theoretical spin transport analysis for a spin pseudovalve-type $\mathrm{L}_j$/semiconductor/$\mathrm{L}_j$ trilayer (with $\mathrm{L}_j$ = ferromagnetic)
研究铁磁电极左右两侧的自旋输运特性，通过求解Schrödinger-Pauli方程获得传输概率表达式，并利用Landauer-Büttiker公式计算低温下的磁阻，发现自旋轨道耦合对磁阻影响较小。
2026-03-20 cond-mat.mtrl-sci
Asymmetric depinning of chiral domain walls in ferromagnetic trilayers
我们发现，两个铁磁层之间的耦合由一个隔离层可以用来控制畴壁的脱钉和诱导单向畴壁传播。我们研究了CoFeB/Ti/CoFeB三层膜，其中顶部CoFeB层的易磁化轴是面外的，而底部层的易磁化轴是面内的。使用磁光克尔效应显微镜，我们发现，在垂直磁化CoFeB层的畴壁的脱钉的影响的取向的面内层的磁化，这引起了场驱动的非对称畴扩展。这种效应是由于畴壁的内部磁化和面内CoFeB层的磁化之间的磁耦合而发生的，这打破了垂直CoFeB层中上下和上下纯手性Néel畴壁的对称性。微磁学模拟支持这些发现，显示层间耦合反对或有利于Dzyaloshinskiii-Moriya相互作用的畴壁，从而产生不平衡的退钉场。这种效应还允许人工控制缺乏强Dzyaloshinskiii-Moriya相互作用的磁性层中磁畴壁的手性和动力学。
2020-11-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Theory of Spin-Wave Frequency Gaps in 3D Magnonic Crystals. Application to Manganites
研究了由两种铁磁材料组成的宏观结构中的自旋波谱，并显示出三维周期性：位于三维晶格节点中的球形铁磁颗粒嵌入具有不同铁磁性质的基质中。在计算的磁振子谱中发现了自旋波传播的禁频区。发现间隙的位置和宽度取决于复合材料中的磁性（交换和磁化）对比度，以及其结构参数（填充分数，晶格类型）。应用我们的理论解释了最近由S。Hennion { \em等人}，我们获得了与实验结果良好的（尽管是近似的）定量一致性。在此基础上提出了一个工作假设，假设某些锰氧化物可以被视为天然的3D磁振晶体。
2005-04-04 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
One-dimentional magnonic crystal as a medium with magnetically tunable disorder on a periodical lattice
我们表明，周期性的磁性纳米结构（磁振子晶体）是一个理想的系统，研究无序周期晶格上的激发，因为通过改变施加的磁场的无序程度的控制变化的可能性。铁磁共振（FMR）的数据内收集的微小磁滞回线的周期性阵列的坡莫合金纳米线的交替宽度和磁力显微镜图像的阵列运行后，这些循环中的每一个被用来建立令人信服的证据，有一个强有力的相关性之间的FMR响应的类型和磁基态的无序程度。我们发现两种类型的动力学响应：反铁磁（AFM）和铁磁（FM），这代表集体自旋波模式或集体磁振子状态。根据样品磁化的历史，AFM或FM状态是基本的FMR模式或代表人工晶体上的磁缺陷的状态。通过控制样品的磁化强度，可以将基态转变为缺陷态，反之亦然。
2011-02-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Finite size effects with variable range exchange coupling in thin-film Pd/Fe/Pd trilayers
研究了薄膜Pd/Fe/Pd三层结构的磁性能，其中约1.5厚的Fe包埋层在周围的Pd中产生铁磁性。铁磁三层的厚度通过在8埃至56埃的范围内改变顶部Pd层的厚度来控制。随着顶部Pd层的厚度减小，或者等效地随着嵌入的Fe层移动更靠近顶部表面，归一化为面积的饱和磁化强度和居里温度减小，而矫顽力增加。这些厚度依赖于邻近极化的薄膜钯的意见是定性一致的有限尺寸效应，是众所周知的定期薄膜铁磁体。发现随着顶部Pd层厚度的增加，序参量（磁化强度）的临界指数$β$接近平均场值0.5。的厚度依赖性，这是强烈修改的非均匀交换相互作用的极化Pd的功能形式，提供了重要的新的见解，以了解纳米磁性在二维空间。
2010-03-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
In search for the superconducting spin-switch: Magnetization induced resistance switching effects in La$_{0.67}$Sr$_{0.33}$MnO$_3$/YBa$_2$Cu$_3$O$_{7-δ}$ bi- and trilayers
本文研究了磁化强度对半金属铁磁体La $_{0.67}$ Sr $_{0.33}$ MnO $_3$（LSMO）和高温超导体YBa $_2$ Cu $_3$ O $_{7-δ}$（YBCO）组成的双层和三层超导体的超导转变温度（$T_c$）的影响。我们已经利用倾斜外延生长，以实现部分在YBCO的结晶$ab$平面中的两种材料之间的接触。由于倾斜结构中的单轴磁各向异性，我们观察到尖锐的磁化翻转行为。在接近$T_c$的温度下，磁化切换在三层中引起电阻跳变，导致$T_c$的磁化依赖性。在双层中，这种开关效应也可以观察到，只要铁磁层的界面相当粗糙。我们的研究结果表明，开关行为产生的杂散磁场从铁磁层渗透到超导体。一个简单的模型可以很好地描述观察到的行为。我们没有发现任何证据表明，开关行为是由所谓的超导自旋开关，也不是由自旋极化电子的积累。通过超导体的铁磁层的磁耦合的观察，支持场致电阻开关的想法。
2009-03-17 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Optimization of Multi-Frequency Magnonic Waveguides with Enhanced Group Velocities by Exchange Coupled Ferrimagnet/Ferromagnet Bilayers
我们报告的宽带光谱和数值分析，我们探讨传播自旋波的磁性双层组成的23 nm厚的坡莫合金膜沉积在130 nm厚的$Y_{3}Fe_{5}O_{12}$。在双层中，我们观察到一个特征模式，表现出相当大的群速度在小平面内磁场比静磁和垂直自旋驻波。利用有限元方法，我们通过模拟模式分布和色散关系证实了观测结果。它们说明了由于在界面处的交换耦合的自旋波模式的杂交。在双层中发现的高速传播模式可以用于配置多频率自旋波通道，从而增强基于自旋波的逻辑器件的性能。
2019-03-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Study of Spin-Orbit Interactions and Interlayer Ferromagnetic Coupling in Co/Pt/Co Trilayers in Wide Range of Heavy Metal Thickness
自旋-轨道转矩是由流过具有强自旋-轨道相互作用的重金属导电层的电荷电流引起的转矩，提供了一种有效的方法来控制重金属/铁磁体纳米结构中的磁化方向，这对于新兴的磁性技术如随机存取存储器，高频纳米振荡器或生物启发的神经形态计算中的应用是必需的。研究了Ti（2）/Co（1）/Pt（0-4）/Co（1）/MgO（2）/Ti（2）多层膜系统的界面性质、磁化动力学、静磁特性和自旋轨道相互作用。在所研究的器件中，Pt被用作自旋电流的源和具有可变厚度的非磁性间隔物，这使得层间铁磁交换耦合的幅度能够被有效地调谐。我们还发现Pt厚度依赖的变化，磁各向异性，磁阻，有效霍尔角，并最终，自旋轨道扭矩场在接口。实验结果支持相关的界面结构相关的模拟，微磁，宏自旋，以及自旋漂移扩散模型。最后，还简要讨论了自旋轨道Edelstein-Rashba界面场的贡献。
2021-06-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Calculations of giant magnetoresistance in Fe/Cr trilayers using layer potentials determined from {\it ab-initio} methods
采用从头算全势线性缀加平面波方法研究了nFe/3Cr/nFe（001）三层体系的层势，其中n为Fe单层的数目.过渡金属铁磁体的厚度范围从$n=1$到n=8，而间隔物厚度固定为3个单层。将计算得到的电势代入Fuchs-Sondheimer公式计算巨磁电阻比。预测的GMR比与实验进行了比较，并在层电位的上下文中讨论了作为铁磁层厚度的函数的GMR的振荡行为。结果证实了界面单分子膜在本征巨磁电阻中起主导作用。
2007-01-26 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
Nonvolatile Magnonics in Bilayer Magnetic Insulators
本研究提出二维磁性绝缘体中磁振子电调控的通用框架，证明电场可通过调控双层铁磁绝缘体层间交换作用实现磁振子非易失性控制，还可诱导磁振子贝里曲率与轨道矩以调控相关电流，经理论计算验证结构易制备，为非易失性磁振子学及磁电器件发展提供支撑。
2025-01-13 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
Ferromagnetism and metal-like transport in antiferromagnetic insulator heterostructures
采用脉冲激光沉积技术在（001）-SrTiO $_3$衬底上生长了PrPDMATHABMM Ca $_{0.5}$ MnO $_3$ /La $_{0.5}$ Ca $_{0.5}$ MnO $_3$ /PrPDMATHABMM Ca $_{0.5}$ MnO $_3$三层薄膜。从磁化强度和电子输运实验研究了几个三层膜界面的耦合。La $_{0.5}$ Ca $_{0.5}$ MnO $_3$层厚度的增加诱导了应变层和界面处的磁有序，导致铁磁行为和增强的介电性，而电阻率显示出金属样行为。这些效应在母体化合物中没有观察到，母体化合物是反铁磁绝缘体，打开了一条路径，人为地诱导了一些新的性质。
2005-06-15 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Topological properties of multilayer magnon insulators
二维磁绝缘体是拓扑磁振子的理想宿主。在这项研究中，我们表明，ABC堆叠的蜂窝晶格多层膜与交替Dzyaloshinskiii-Moriya相互作用（Dzyaloshinskiii-Moriya）揭示了丰富的拓扑磁振子相图。基于我们的能带结构和Berry曲率的计算，我们证明了跳跃的热霍尔行为，证实了拓扑相变触发调整层间耦合。我们将一般多层膜的相图与双层和三层系统联系起来。我们发现一个偶奇效应之间的多层膜中，偶数层显示没有跳跃的热霍尔电导率，但奇数层。我们还观察到拓扑邻近效应的存在，在我们的三层。我们的结果提供了新的方案来操纵陈数和它们的可测量的影响，在拓扑磁振子系统。
2021-08-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Tunable Correlated Chern Insulator and Ferromagnetism in Trilayer Graphene/Boron Nitride Moiré Superlattice
对强磁场中二维电子系统的研究首次揭示了量子霍尔（QH）效应，这是一种具有有限陈数（C）和手征边缘态的物质拓扑状态。后来，Halfman提出理论，即使在零磁场下，具有整数QH效应的Chern绝缘体也可以出现在具有复杂跳跃参数的晶格模型中。ABC-三层石墨烯/六方氮化硼（TLG/hBN）莫尔超晶格提供了一个有吸引力的平台，以探索陈氏绝缘体，因为它具有几乎平坦的莫尔能带与谷依赖的电可调陈氏数。在这里，我们报告的相关陈绝缘体的TLG/hBN云纹超晶格的实验观察。我们发现，扭转所施加的垂直电场的方向开关TLG/hBN的莫尔波的微带之间的零和有限的陈数，揭示了在磁输运行为的巨大变化。对于调谐为具有有限陈氏数的拓扑孔迷你带，我们专注于1/4填充，对应于每个莫尔晶胞一个孔。当|B| > 0.4 T时，霍尔电阻在h/2 e ~ 2（即C = 2）处被很好地量化。相关的陈氏绝缘体是铁磁性的，表现出显着的磁滞和一个大的异常霍尔信号在零磁场。我们在零磁场下发现C = 2的陈氏绝缘体，这将为在近乎平坦且拓扑非平凡的莫尔迷你带中发现新的相关拓扑态（可能具有新的拓扑激发）提供令人兴奋的机会。
2019-05-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Reconfigurable Spin-Wave Properties in Two-Dimensional Magnonic Crystals Formed of Diamond and Triangular Shaped Nanomagnets
本研究通过宽带铁磁共振光谱对比菱形与三角形二维纳米磁点结构的可重构自旋波特性，揭示了形状、偏置场参数及反演对称性对自旋波动力学的关键影响，为磁振子器件的结构设计与参数调控提供了实验依据。
2024-07-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Tunable Strong Magnon-Magnon Coupling in Two-Dimensional Array of Diamond Shaped Ferromagnetic Nanodots
在过去的几年里，混合磁振子与不同量子粒子之间的耦合已经被广泛研究，包括量子电动力学在内的各种兴趣。在这样的系统中，利用具有高自旋密度的磁性材料中的磁振子，其中耦合强度通过自旋数量的平方根共同增强，以克服各个自旋与微波场之间的较弱耦合。然而，在受限的纳米磁体中实现强磁振子-磁振子耦合对于这种混合系统的片上集成是必不可少的。在这里，通过深入研究不同的磁振子模式之间的相互作用，在Ni 80 Fe 20（Py）纳米点阵列，我们表明，模间耦合可以接近强耦合制度，耦合强度高达0.82 GHz，协同系数为2.51。微磁学模拟表明，模间耦合是由每个纳米点内部的交换场介导的。耦合强度可以通过改变偏置场的强度和方向来连续调节，从而为混合磁振子系统的外部控制开辟了途径。这些发现可以极大地丰富快速发展的量子磁振子领域。
2023-01-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Electrically induced angular momentum flow between separated ferromagnets
本文提出并实验验证了一种在抗磁衬底上分离铁磁金属条之间通过电激发和电检测实现微米尺度长程角动量输运的新概念，分离了磁振子贡献，为不依赖磁性绝缘体的磁振子器件奠定基础。
2023-11-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Temperature dependent study of the spin dynamics of coupled Y$_3$Fe$_5$O$_{12}$/Gd$_3$Fe$_5$O$_{12}$/Pt trilayers
在本研究中，我们借由铁磁共振及反自旋霍尔效应所侦测到的抽运自旋电流，来研究Y $_3$ Fe $_5$ O $_{12}$（YIG）/ Gd $_3$ Fe $_5$ O $_{12}$（GdIG）/ Pt三层系统的动态响应。这三层系统提供了独特的机会，调查的亚铁磁GdIG的自旋动力学，接近其补偿温度。我们表明，我们的三层作为一个高度可调的自旋电源。我们的实验结果得到了微磁模拟的支持。由于在顶部Pt层中检测到的自旋电流明显由GdIG层主导，这提供了独特的机会来研究GdIG的激发和动态特性，同时将其与异质结构的宽带FMR吸收光谱进行比较。
2023-03-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Magnonic analog of relativistic Zitterbewegung in an antiferromagnetic spin chain
从理论上研究了具有易轴各向异性的经典反铁磁自旋链中的自旋波（磁振子）激发。在此反铁磁系统中，我们将Landau-Lifshitz-Gilbert方程线性化，得到了一个类Dirac-like方程，而在铁磁系统中则导出了一个薛定谔方程.类狄拉克方程中的哈密顿算子是一个伪厄米算子。通过测量反铁磁自旋链中波包位置的期望值，计算并证明了反铁磁自旋链中的相对论性颤动运动。
2017-05-24 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Nonabelian magnonics in antiferromagnets
我们提出了一个半经典形式主义的反铁磁（AFM）磁振子，促进自旋波手征的核心成分，编码在一个数量称为磁振子同位旋，一等公民的理论。我们使用这种形式主义统一的结果感兴趣的领域下一个单一的手征为中心的制定。我们的主要结果是，同位旋是由幺正时间演化，通过从全自旋波动力学投影下来的哈密顿量。由于同位旋是SU（2）-值的，它在布洛赫球上的动力学是精确的旋转--一般来说，不对易。因此，AFM自旋波的诱导操作群是非阿贝尔的。这是一个典型的偏离铁磁磁，它纯粹是由自旋波相位和振幅产生的阿贝尔群内运作。我们对AFM绝缘体中非阿贝尔磁振子的研究集中在研究几种简单的门操作，并为反铁磁自旋波系统中有趣的新逻辑家族提供了广泛的研究计划
2018-05-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Effect of magnons on the temperature dependence and anisotropy of spin-orbit torque
我们研究了磁振子对自旋轨道矩（SOT）的温度依赖性和各向异性的影响。为了这个目的，我们使用3阶微扰理论的框架中的Keldysh形式主义，以获得合适的方程来计算磁振子SOT。我们发现几个贡献的磁振子SOT，这取决于不同的自旋波刚度$\mathcal{A}$和温度$T$，与占主导地位的贡献缩放像$T^{2}/\mathcal{A}^{2}$。基于这种形式主义，我们计算的磁振子SOT在铁磁Rashba模型。对于大的Rashba参数的磁振子SOT是强烈的各向异性和小准粒子加宽它可能会变得比非磁振子SOT大。
2021-09-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Spin Dynamics in Patterned Magnetic Multilayers with Perpendicular Magnetic Anisotropy
在过去的几十年里，纳米结构中的磁化动力学已经被广泛研究，纳米磁学在这段时间里发生了显着的变化，发现了新的效应，开发了许多应用，并确定了有前途的新方向。这包括磁振子学，一个新兴的研究领域，面向自旋波动力学及其应用的研究。在这种情况下，薄铁磁薄膜与垂直磁各向异性（PMA）提供了有趣的机会，研究自旋波，特别是由于面外磁化剩磁或在相对较弱的外部磁场。这是唯一的磁化配置提供各向同性的平面内自旋波传播的样品平面内，前体积静磁自旋波几何形状。各向同性色散关系在设计信号处理设备中非常重要，为直接复制从光子学到磁振子学的各种概念提供了优越的前景。类似于光子或声子晶体，它们是光电子学和声子学的构建块，磁振子晶体被认为是磁振子应用中的关键部件。最近研究了纳米点阵列和具有周期性孔阵列的结构化铁磁薄膜，通常称为基于PMA多层膜的反点晶格。新的磁振子传播的自旋波模式，开发的带隙，和限制模式，有关的性质进行了论证。此外，非平凡的磁振子带拓扑的存在已被证明。此外，PMA和Dzyaloshinskiii-Moriya相互作用的组合导致形成手性磁化状态，包括Néel畴壁，skyrmions和skyrmionium状态。
2022-09-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Intrinsic mixed Bloch-Néel character and chirality switch of skyrmions in asymmetric epitaxial trilayer
在铁磁和非磁性材料的交替原子层组成的系统中，手性磁化结构的稳定和操纵方面的最新进展有望在自旋电子学技术中实现创新。系统的低维度促进了自旋轨道驱动的界面效应，如反对称Dzyaloshinskiii-Moriya相互作用（Dzyaloshinskiii-Moriya interactions）和表面磁各向异性，其相对强度可以被调节以实现具有固定手性的稳定纳米尺寸的磁性物体。虽然在大多数情况下，这是通过工程复杂的多层堆叠，其中层间偶极场变得重要，我们在这里考虑一个简单的外延三层，其中的铁磁体，具有可变的厚度，嵌入在重金属和石墨烯之间。后者增强了系统的垂直磁各向异性，促进了Rashba型自旋，并且可以维持很长的自旋扩散长度。我们使用一个层分辨的微磁模型（LRM）来描述的磁化纹理和他们的手征。我们的结果表明，对于厚度大于3.6 nm的Co，具有逆时钟手征的本征混合布洛赫-内尔特征的skyrmion在整个（单个）Co层中稳定。值得注意的是，对于大于5.4 nm的厚度，skyrmion切换其手性，从逆时针到顺时针。
2019-12-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Spin Dynamics in the van der Waals Ferromagnet CrTe2 Engineered by Niobium Doping
University of Nebraska-Lincoln（内布拉斯加大学林肯分校）；Wichita State University（威奇托州立大学）；Los Alamos National Laboratory（洛斯阿拉莫斯国家实验室）
通过铌掺杂调控CrTe₂自旋动力学，实现共振频率的宽频调制和阻尼常数的增加，拓展其在磁子学和量子磁子学中的应用。
2026-05-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Superconducting and structural properties of Nb/PdNi/Nb trilayers
用微波测量（1-20 GHz）和X射线吸收精细结构谱（XAFS）研究了S/F/S（超导体/铁磁体/超导体）异质结构的超导和结构性质。研究了Nb/PdNi/Nb三层膜随F层厚度的变化。相对于纯Nb，XAFS分析表明，异质结构在S层中表现出更大的结构无序。微波测量表明，随着F厚度的增加，涡旋钉扎逐渐减弱。然而，没有明确的相关性被发现与Nb的局部无序：最弱的钉扎是不是在最无序的三层。因此，超导材料中的结构无序本身不能解释涡旋钉扎的变化。我们认为F层作用于超导态本身。我们提出了可能的解释所观察到的行为。
2012-11-01 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Emergent correlated phases in rhombohedral trilayer graphene induced by proximity spin-orbit and exchange coupling
该研究结合从头算拟合模型与无规相近似，揭示自旋轨道和交换邻近耦合如何在菱方三层石墨烯中诱导自旋-谷相干及磁取向敏感的丰富关联相。
2023-06-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Magnonic Noise and Wiedemann-Franz Law
从理论上建立了铁磁绝缘结中磁振子的动量、热量和涨落之间的相互关系，并根据噪声和玻色Wiedemann-Franz（WF）定律进行了讨论.使用Schwinger-Keldysh形式主义，我们计算所有的输运系数的噪声谱的磁子自旋和热流，并建立Onsager关系的热磁电流和零频率噪声。利用磁振子WF定律和低温极限下的Seebeck系数，我们从理论上发现了非平衡噪声和平衡噪声的普遍关系，即与材料参数无关，并证明了每种噪声仅用热导来描述。最后，我们引入了一个磁振子自旋模拟的法诺因子，噪声电流比，并证明磁振子自旋法诺因子降低到一个普遍的值在低温极限，它仍然有效，甚至超出了线性响应制度。
2018-06-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.quant-gas
Circuit-based cavity magnonics in the ultrastrong and deep-strong coupling regimes
本文基于有效电路模型研究了腔磁子学在超强和深强耦合区的非微扰现象，通过量子化推导出最小量子模型解释了非平凡频移机制，并揭示了频移与基态粒子数、量子涨落及纠缠熵的关系，为实验非破坏性获取量子资源提供了新途径。
2025-10-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
