Theoretical Study on Anisotropic Magnetoresistance Effects of Arbitrary Directions of Current and Magnetization for Ferromagnets: Application to Transverse Anisotropic Magnetoresistance Effect
本文发展了一个关于铁磁体在任意方向电流和磁化作用下的各向异性磁电阻效应的理论。在这里，我们使用电子散射理论与$s$-$s$和$s$-$d$散射过程，其中$s$是传导电子状态和$d$是本地化d状态。由于电子散射的电阻率由电流方向的d态的概率密度表示。d态的数值计算通过应用精确对角化方法的d态的哈密顿与交换场，晶体场，和自旋-轨道相互作用。利用这一理论，我们研究了具有立方或四方对称晶场的强铁磁体的横向AMR（TAMR）效应。三次系统表现出四重对称的TAMR效应，而四次系统表现出二重和四重对称的TAMR效应。在此基础上，对Fe $_4$ N的TAMR效应的实验结果进行了评述。
2022-02-06 cond-mat.mtrl-sci
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
Magnetoresistance control in granular Zn/1-x-y/Cd/x/Mn/y/GeAs/2/ nanocomposite ferromagnetic semiconductors
研究了Zn/1-x-y/Cd/x/Mn/y/GeAs/2/纳米复合铁磁半导体材料的结构、磁性和电学性质。MnAs团簇的存在诱导所研究的合金的室温铁磁性，居里温度，TC，约305 K。黄铜矿基质的化学组成控制了团簇的几何参数，从而在晶体中产生不同的磁电阻效应。合金中铁磁团簇的存在引起了不同大小的负或正磁电阻。Cd含量允许我们的样品中的磁阻符号从负（x = 0.85）到正（x = 0.12）的变化。在温度T < 25 K时观察到x = 0.85的样品中存在的负磁阻，在T = 1.4 K和B = 13 T时最大值约为-32%，强烈依赖于Mn含量y。在x = 0.12的样品中观察到的正磁阻在B =13 T和T = 4.3 K时最大值不超过50%，随Mn含量y而变化。
2015-05-06 cond-mat.mtrl-sci
Even-odd effects in magnetoresistance of ferromagnetic domain walls
铁磁体中自旋的多数带和少数带的态密度的差异改变了沿畴的静电势，从而在畴边界处引入了电势的不连续性。不连续性的值随着区域的数目而振荡。不连续性取决于畴壁的位置、畴壁在外加磁场中的运动或畴壁的塌陷。大值的磁电阻解释自旋积累。我们提出了一种新型的畴壁在纳米线的巡回铁磁体，其中的磁化矢量的变化没有旋转。假设自旋弛豫长度L_S足够大，则横向磁化分量的缺失允许相当大的自旋积累。
2002-08-23 cond-mat.mtrl-sci
Exchange coupling and magnetoresistance in CoFe/NiCu/CoFe spin-valves near the Curie point of the spacer
研究了两个强铁磁层之间通过弱铁磁Ni-Cu隔离层交换耦合的热控制及其相关的磁电阻效应。具有稍高于室温的居里点的间隔物可以通过改变外部温度或使用焦耳加热在其顺磁和铁磁状态之间循环。结果表明，巨磁电阻消失是由于在~ 30%Ni浓度以上的间隔中的平均自由程的强烈减少-在铁磁性开始之前。最后，提出并证明了一种装置，它结合了热控制的交换耦合和大磁阻分离的开关和读出元件。
2010-01-30 cond-mat.mtrl-sci
Controlled normal and inverse magnetoresistance and current-driven magnetization switching in magnetic nanopillars
结合具有不同散射各向异性符号的铁磁金属对，让我们独立地反转铁磁/非磁性/铁磁金属纳米柱中的磁阻和电流驱动切换的方向。我们显示了所有四种组合的正常和逆行为，在室温和4.2K。在所有研究的情况下，开关的方向是由固定（极化）铁磁体的净散射各向异性。我们为我们所看到的提供简单的论据。
2003-12-18 cond-mat.mtrl-sci
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
Ferromagnetism and giant magnetoresistance in the rare earth fullerides Eu6-xSrxC60
研究了铕富勒烯化合物Eu_（6-x）Sr_xC_（60）及其Sr取代化合物的晶体结构、磁性和电输运性质。它们具有bcc结构，其是其它M6 C60（M表示碱原子或碱土原子）的同构。磁性测量表明，磁矩归属于自旋S = 7/2的二价铕原子，并在TC = 10 - 14 K观察到铁磁转变。在Eu_（6C_（60））中，我们还通过热容测量证实了铁磁相变。Eu_（6-x）Sr_xC_（60）在低温下表现出很大的负磁电阻效应，在1 K时电阻率比ρ（H = 9 T）/ρ（H = 0 T）接近10^{-3}。这种大的磁电阻是C60上的导电载流子与Eu的4f电子之间的强pi-f相互作用的表现。
2002-02-05 cond-mat.mtrl-sci
Magnetoresistance of a spin MOSFET with ferromagnetic MnAs source and drain contacts
研究了具有铁磁MnAs源漏接触的自旋金属氧化物半导体场效应晶体管（spinMOSFET）的自旋输运特性.采用在绝缘体上硅（SOI）衬底上外延生长MnAs薄膜的方法，通过光刻技术制备了底栅型自旋MOSFET。在恒定的源-漏和源-栅偏置下，面内磁电阻表现出自旋阀型的滞后行为。通过与MnAs接触引起的磁化相关电阻变化的比较，我们得出结论，自旋极化电子从MnAs源注入到Si MOS反型沟道，并由MnAs漏检测。
2010-01-30 cond-mat.mtrl-sci
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
Magnetoresistance and Hall Effect in the Ferromagnetic Semiconductor GaMnAs
本文研究了0.015 ≤ x ≤ 0.08的Ga_（1-x）Mn_xAs薄膜的反常霍尔效应的电阻率、温度和磁场特性。观察到反常霍尔电阻与电阻率的二次关系，其大小与稀磁半导体反常霍尔效应的Berry相位理论一致。
2002-09-05 cond-mat.mtrl-sci
First-principles prediction of high Curie temperature for ferromagnetic bcc-Co and bcc-FeCo alloys and its relevance to tunneling magnetoresistance
我们确定从第一性原理的居里温度Tc为散装钴的hcp，面心立方，体心立方，四方化的bct相，FeCo合金，体心立方和bct铁。对于bcc-Co，Tc=1420 K。这将是Co相中的最高居里温度，表明bcc-Co/MgO/bcc-Co隧道结即使在室温下也提供高的磁阻比。居里温度的计算是通过映射从头计算结果的海森堡模型，这是通过蒙特卡罗方法求解。
2006-12-19 cond-mat.mtrl-sci
Observation of transverse spin Nernst magnetoresistance induced by thermal spin current in ferromagnet/non-magnet bilayers
通过自旋霍尔效应电生成自旋电流是非常感兴趣的，因为它允许有效地操纵自旋电子器件中的磁化。理论上，自旋电流也可以通过温度梯度产生，这被称为自旋能斯特效应。在这里，我们报告自旋能斯特效应诱导的铁磁（FM）/非磁性重金属（HM）双层膜的横向磁电阻。我们观察到横向磁阻的大小（即，FM/HM双层膜中的平面能斯特信号）被HM及其厚度显著地修改。这种强烈的横向磁电阻HM的依赖性证明了HM中的自旋能斯特效应; HM中热致自旋电流的产生及其随后在FM/HM界面处的反射。对横向磁电阻的分析表明，W和Pt的自旋能斯特角与它们的自旋霍尔角符号相反。此外，我们的估计意味着自旋能斯特角的大小将与自旋霍尔角的大小相当，这表明自旋能斯特效应有效地产生自旋电流。
2017-09-12 cond-mat.mtrl-sci
Giant tunneling magnetoresistance based on spin-valley-mismatched ferromagnetic metals
本研究提出利用具有本征自旋-能谷失配态的铁磁金属实现巨隧穿磁电阻，通过第一性原理计算验证相关材料构建的范德华自旋阀结可实现超99%的磁电阻，为高磁电阻器件设计提供新方向。
2025-11-13 cond-mat.mtrl-sci
Large negative magnetoresistance in a ferromagnetic shape memory alloy : Ni_{2+x}Mn_{1-x}Ga
在室温下，在体材料Ni_{2+x} Mn_{1-x} Ga中观察到了5%的负磁电阻效应.这表明使用Ni_{2+x} Mn_{1-x} Ga作为磁传感器的可能性。我们已经测量了MR在铁磁状态下的不同组成（x=0-0.2）在奥氏体，预马氏体和马氏体相。MR随x的增加而增加。当x=0时，MR在奥氏体和预马氏体相中几乎线性变化，而在马氏体相中，它显示出尖点状形状。这已被解释的马氏体相中的孪晶和畴结构的变化。在奥氏体相中，没有孪晶结构，MR符合基于s-d散射模型的理论。
2005-06-29 cond-mat.mtrl-sci
Dependence of tunnel magnetoresistance on ferromagnetic electrode materials in MgO-barrier magnetic tunnel junctions
研究了MgO势垒磁性隧道结（MTJ）中隧道磁电阻（TMR）比与电极结构的关系。具有Co 40 Fe 40 B20参考层和自由层的MTJ中的TMR比率在Ta=400摄氏度的沉积后退火温度下达到355%。当Co 50 Fe 50或Co 90 Fe 10用于参考层材料时，没有观察到高TMR比。具有高TMR比的关键是具有高度取向的（001）MgO阻挡层/CoFeB晶体电极。到目前为止，在伪自旋阀MTJ中，在Ta = 450 ℃时获得的最高TMR比为450%。
2006-08-25 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
Ferromagnet proximity effects and magnetoresistance of bilayer graphene
当双层石墨烯置于两个铁磁绝缘体之间时，其电子能带结构发生了剧烈的变化。由于与邻近铁磁体的交换相互作用，石墨烯沟道中的电子能量色散强烈地依赖于两个铁磁层$\mathbf{M_{1}}$和$\mathbf{M_{2}} $的磁化取向。虽然平行构型$\mathbf{M_{1}}= \mathbf{M_{2}}$导致导带和价带两者的简单自旋分裂，但只要$\mathbf{M_{1}}$和$% \mathbf{M_{2}}$之间的角度$θ$变为非零，就诱导能隙，其中在$θ=π$处达到最大值（即，反平行排列）。因此，双层石墨烯可以在面内电流配置中表现出相当大的磁阻效应。粗略的估计表明，在室温下，电阻的变化约为百分之几十。随着温度的降低，这种影响预计将变得更加明显。
2008-04-04 cond-mat.mtrl-sci
Magnetization Characteristic of Ferromagnetic Thin Strip by Measuring Anisotropic Magnetoresistance and Ferromagnetic Resonance
通过测量坡莫合金薄带在面内和离面组态下的各向异性磁阻和铁磁共振，研究了薄带的磁化特性。结果表明，通过改变一定方向的外磁场的强度，磁化矢量既可以在膜面内旋转，也可以在膜面外旋转。磁化特性可以通过考虑退磁和磁各向异性来解释。该方法可用于计算退磁因子、饱和磁矩和磁各向异性。
2013-10-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Anisotropic tunneling magnetoresistance and tunneling anisotropic magnetoresistance: spin-orbit coupling in magnetic tunnel junctions
研究了自旋轨道相互作用对铁磁/半导体/正常金属隧道结隧穿磁电阻的影响。隧道各向异性磁电阻（TAMR）的解析表达式内推导出的近似中的磁电阻的磁化方向上的依赖性的铁磁体起源于Bychkov-Rashba和Dresselhaus自旋轨道耦合出现在结界面和隧道区之间的干扰。我们还研究了铁磁/半导体/铁磁隧道结的输运性质，表明在这种结构中，自旋轨道相互作用不仅导致TAMR效应，而且导致常规隧道磁电阻（TMR）的各向异性。由此产生的各向异性隧穿磁电阻（ATMR）依赖于铁磁体中的绝对磁化方向。在所提出的模型中，取决于铁磁体的磁化方向，Bychkov-Rashba和Dresselhaus自旋轨道耦合的相互作用在铁磁体/超导导体界面处产生透射和反射自旋速率之间的差异，这导致费米表面处的各向异性局域态密度以及TAMR和ATMR效应。本文给出了Fe/GaAs/Fe隧道结的模型计算。此外，基于相当普遍的对称性考虑，我们推导出的形式的磁阻依赖于在铁磁体的磁化的绝对取向。
2008-07-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
$C_{3}$-Symmetry-induced Antisymmetric Planar Hall effect and Magnetoresistance in Single-Crystalline Ferromagnets
National Laboratory of Solid State Microstructures, Jiangsu Provincial Key Laboratory for Nanotechnology, Jiangsu Physical Science Research Center, Institute of atom manufacturing, Collaborative Innovation Center of Advanced Microstructures and Department of Physics, Nanjing University（南京大学固体微结构物理国家重点实验室、江苏省纳米技术重点实验室、江苏省物理科学研究数据中心、原子制造研究所、先进微结构协同创新中心以及物理学院）
该研究在具有C3对称性和垂直磁各向异性的单晶Co30Pt70薄膜中发现反向对称的平面霍尔效应和磁电阻，揭示了传统AMR与反向galvanomagnetic响应的联系。
2025-11-26 cond-mat.mtrl-sci
Non-collinear Spin Valve Effect in Ferromagnetic Semiconductor Trilayers
本文报道了（Ga，Mn）As/p-GaAs/（Ga，Mn）As三层器件中自旋阀效应的观察结果。在平面几何中的电流进行的磁阻测量揭示正磁阻峰时，两个铁磁层被磁化彼此正交。对不同的生长后退火条件和间隔层厚度进行的测量表明，正磁阻峰起源于非共线的自旋阀效应，由于自旋相关的散射，被认为主要发生在界面处。
2007-05-21 cond-mat.mtrl-sci
Field-induced high coercive ferromagnetic state and magnetoresistance in the antiferromagnetically ordered compound Fe0.5TiS2
测量了铁插层化合物Fe_（0.5）TiS_2的磁化率、磁化强度、电阻率和磁阻。X射线衍射分析表明，Fe_（0.5）TiS_2化合物具有单斜晶体结构（空间群为I12/m ~ 1），这是由于Fe离子和空位在S-Ti-S三层间有序排列的结果。在低于1100摄氏度的温度下的热处理条件的变化不会导致有序-无序的转变内的子系统的嵌入的铁离子。结果表明，该化合物在低于Neel温度TN = 140 K时呈现反铁磁（AF）基态。在T < TN处施加磁场引起到铁磁（F）状态的变磁相变，这伴随着大的磁阻效应（高达27%）。在~ 100 K以下，场致AF-F相变是不可逆的。在低温下的亚稳态F状态的磁化反转伴随着大量的磁滞（~ 100 kOe），这是与铁离子的伊辛字符。
2012-05-15 cond-mat.mtrl-sci
Including fringe fields from a nearby ferromagnet in a percolation theory of organic magnetoresistance
随机超精细场是有机半导体低场磁电阻机制的基础。最近的实验表明，另一种类型的随机场--边缘场由于附近的铁磁体--也可以显着影响磁阻。这些边缘场的影响的理论分析是具有挑战性的，因为边缘场的幅度和它们的相关长度的数量级大于超精细耦合。我们扩展了最近的有机磁电阻理论计算的磁电阻与超精细和边缘领域。该理论描述了实验边缘场磁电阻的几个关键特征，包括磁电阻达到极值的外加场，来自边缘场的大磁电阻效应的外加场范围，以及效应的符号。
2013-03-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Magnetoresistance generated from charge-spin conversion by anomalous Hall effect in metallic ferromagnetic/nonmagnetic bilayers
提出了金属铁磁/非磁双层膜中由异常霍尔效应引起的电荷-自旋转换产生的磁电阻效应的理论公式。通过求解自旋扩散方程，得到了非磁性和铁磁性的纵向和横向磁率的解析表达式。由铁磁体中的反常霍尔效应引起的电荷-自旋转换所产生的磁阻与铁磁体中自旋极化的平方成正比，并且具有固定的符号。我们还发现额外的磁阻在非磁性和铁磁性所产生的自旋霍尔和反常霍尔效应的混合。这种混合电阻的符号取决于非磁体中的自旋霍尔角和铁磁体的自旋极化。
2016-11-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
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
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
Current-in-plane magnetoresistance in chiral-molecule/ferromagnetic metal bilayer due to thermally induced spin polarization
本文报道了室温下手性分子/铁磁金属双层膜的手性-感应电流-面内磁电阻效应。先前报道的手性诱导电流垂直于平面磁电阻（CPP-MR）源于手性诱导自旋选择性（CISS）效应，该效应需要电荷电流通过分子。相比之下，在本研究中观察到的CIP-MR不需要通过分子的偏置电荷电流。CIP-MR的温度依赖性表明手性分子中的热诱导自旋极化是观察到的MR的关键。
2021-12-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Magnetoresistance behavior of a ferromagnetic shape memory alloy: Ni_1.75Mn_1.25Ga
在铁磁记忆合金Ni_（1.75）Mn_（1.25）Ga中观察到磁电阻随温度的负-正-负转变行为。在300和120 K之间的奥氏体相中，由于s-d散射，MR是负的。奇怪的是，低于120 K的MR是正的，而在马氏体相的更低温度下，MR又是负的。正的MR不能用洛伦兹贡献来解释，而是与磁跃迁有关。从从头计算密度泛函理论得到了这一点的证据，在120 K时磁化强度下降，电阻率上升。理论分析表明，Mn原子的局部磁矩之间具有反铁磁排列的亚铁磁态是能量上有利的基态。在马氏体相，有两个竞争的因素，支配的MR行为：占主导地位的负趋势，由于在孪晶和畴界的电子散射的减少饱和场;和较弱的正趋势，由于亚铁磁性的性质的磁性状态。MR表现出加热和冷却之间的滞后，这与马氏体相变的一阶性质有关。
2008-05-30 cond-mat.mtrl-sci
Tunneling magnetoresistance in (La,Pr,Ca)MnO3 nanobridges
锰氧化物（La，Pr，Ca）MnO3是一种具有微米尺度相分离的铁磁金属和反铁磁绝缘（AFI）相。制造宽度小于相分离长度尺度的桥使我们能够探测各个相分离区域的磁特性。我们观察到隧道磁阻跨越自然发生的AFI隧道屏障分隔相邻的铁磁区域跨越宽度的桥梁。此外，在居里温度附近，在窄桥内的离散数量的区域之间的磁场诱导的金属到绝缘体的转变在良好限定的切换场处引起突变和巨大的低场磁阻阶跃。
2009-02-25 cond-mat.mtrl-sci
Unusual magnetoresistance in a topological insulator with a single ferromagnetic barrier
在三维拓扑绝缘体中，通过薄铁磁势垒的隧穿表面电流对势垒的磁化方向具有非常大的响应。与对两个磁性层的相对对准敏感的常规磁阻器件相比，当单层的磁化旋转90度时，通过单层实现传输电流的急剧变化。数值估计预测，在室温下，巨磁电阻高达800%，势垒中的近交换相互作用为40 meV。当与磁化方向的电控制相结合时，这种现象可以用于增强门控功能，对于低功率应用具有潜在的急剧接通/关断。
2011-04-19 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Giant magnetic broadening of ferromagnetic resonance in a GMR Co/Ag/Co/Gd quadlayer
磁共振阻尼和巨磁电阻效应都受到铁磁薄膜局域态密度的强烈影响。我们采用Co和Gd之间的反铁磁耦合，以提供一个自发的变化，从平行到反平行排列的两个Co膜。磁阻尼的急剧增加伴随着从平行到反平行排列的变化，类似于巨磁阻中的电阻率变化。
2010-03-28 cond-mat.mtrl-sci
Magnetoresistance studies of $La_{2/3} Sr_{1/3} MnO_3$ - $YBa_2 Cu_3 O_7$ - $La_{2/3} Sr_{1/3} Mn O_3$ trilayers with ferromagnetic coupling along the nodal direction of $YBa_2 Cu_3 O_7$
我已经成功地制备了（110）三层\LSMO - \YBCO - \LSMO。对这些样品的磁化强度测量揭示了铁磁层之间更强的耦合。这种耦合比（001）三层膜的耦合高一个数量级。磁电阻测量结果表明，一阶过渡的数据与反铁磁制度推导出的磁化测量相一致。我还测量了这些样品的各向异性磁阻（AMR），揭示了异常高的AMR（$\sim 72000%$）。我把如此高的AMR归因于这些电影中的成对破坏效应。
2010-03-06 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Observation of magnetocapacitance in ferromagnetic nanowires
作者研究了磁畴壁感应电容变化作为一种工具，用于检测磁性纳米线的面内（NiFe）和面外（Co/Pd）磁化配置的磁反转。电容测量中的开关场与磁阻测量中的开关场在相反的意义上匹配。磁电容的起源归因于磁阻。这种磁电容检测技术可用于磁畴壁的研究。
2012-08-17 cond-mat.mtrl-sci
Theory of unidirectional spin Hall magnetoresistance in heavy-metal/ferromagnetic-metal bilayers
最近的实验揭示了由重金属（HM）和铁磁金属（FM）组成的金属双层膜的磁阻的非线性特征。当反转所施加的面内电流或磁化方向时，观察到双层的长阻的微小变化。我们将这种非线性输运行为归因于FM层中的电子迁移率的自旋极化依赖性，该FM层与由源自HM层的大部分的自旋霍尔电流在该层中诱导的自旋累积一致地起作用。基于一个简单的漂移扩散模型，导出了非线性磁电阻的显式表达式，表明非线性磁电阻出现在自旋霍尔角（SHA）的一阶，并且当电流反向时，非线性磁电阻的符号发生变化，与实验结果一致.我们还讨论了控制非线性磁电阻的符号和提高效应大小的可能途径。
2016-10-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Half-metallic ferromagnets for magnetic tunnel junctions
使用理论参数，我们表明，为了利用半金属铁磁体在隧道磁阻（TMR）结，它是至关重要的，以消除界面状态在费米能级内的半金属间隙;相反，没有这样的问题出现在巨磁阻元件。此外，基于对电子结构的先验理解，我们提出了一种反铁磁耦合的TMR元件，其中消除了界面态，作为从第一性原理设计材料的范例。我们的结论是支持从头计算。
2005-06-03 cond-mat.mtrl-sci
Diamagnetic Effects, Spin Dependent Fermi Surfaces, and the Giant Magnetoresistance in Metallic Multilayers
我们研究了抗磁效应对金属磁性多层膜输运性质的作用，以阐明它们是否可以解释在这些系统中观察到的巨磁电阻效应。考虑到层状铁磁体中的现实费米表面拓扑结构，不同类型的轨道取决于电子自旋的可能性。这两种配置，磁性层之间的铁磁和反铁磁耦合，被认为是在界面边界处的散射的透射系数建模，包括磁性和粗糙度的贡献。我们假设散射过程中保存的电子自旋，由于大的自旋扩散长度在多层样品。间隔物的散射以类似于磁“击穿”现象的方式混合了不同的轨道拓扑结构。对于反铁磁耦合，多数和少数自旋从一个磁性层到下一个磁性层互换。回旋加速器的轨道也在相反的方向上运行，产生类似补偿的效应，产生巨大的GMR，特别是对于封闭的轨道。对于开放的轨道，人们可以得到沿特定方向的“逆”磁阻效应。
1998-07-02 cond-mat.mtrl-sci
Interfacial giant tunnel magnetoresistance and bulk-induced large perpendicular magnetic anisotropy in (111)-oriented junctions with fcc ferromagnetic alloys: A first-principles study
研究了一系列由$L1_1$有序面心立方铁磁合金和MgO势垒沿[111]方向构成的磁性隧道结的隧道磁电阻效应和磁晶各向异性。基于第一性原理计算，考虑不同$L1_1$合金的（111）取向MTJ，计算了它们的TMR比和磁晶各向异性。分析表明，具有Co基合金（CoNi、CoPt和CoPd）的MTJ具有超过2000 $\%$的高TMR比。这些MTJ具有能量上有利的Co-O界面，其中在费米能级周围形成Co $d$和O $p$状态之间的界面反键。我们发现，反键态的共振隧穿，称为界面共振隧穿，是获得高TMR比的起源。磁晶各向异性的计算表明，许多$L1_1$合金具有大的垂直磁各向异性（PMA）。特别地，CoPt具有最大的各向异性能值$K_{\rm u} \approx 10\,{\rm MJ/m^3}$。我们进一步进行微扰分析的PMA的自旋轨道相互作用，并揭示了大PMA在CoPt和CoNi主要来源于自旋守恒的费米能级附近的微扰过程。
2021-02-23 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
Dynamical Mean-Field Study of the Ferromagnetic Transition Temperature of a Two-Band Model for Colossal Magnetoresistance Materials
利用动力学平均场论（DMFT）研究了双带双交换（DE）模型的庞磁电阻（CMR）材料的铁磁（FM）转变温度（Tc），在较宽的耦合常数、跳变参数和载流子密度范围内进行了计算。计算结果与蒙特卡罗模拟吻合良好。当频带重叠时，发现Tc的值比在一个频带的情况下大得多，对于能量重叠间隔内的化学势的所有值。一个非零的带间跳跃产生额外的大幅增加的Tc，显示这些非对角项的重要性，并伴随使用的多带模型，以提高临界温度在DE为基础的理论。
2006-03-18 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
Magnetoresistance of heavy and light metal/ferromagnet bilayers
我们研究了正常金属（NM）/铁磁体（FM）双层膜在线性和非线性（电流依赖）机制下的磁电阻，并将其与自旋轨道力矩和热致电场的幅值进行了比较。实验结果表明，重NM/Co双层膜（NM = Ta，W，Pt）的磁电阻与YIG/Pt的自旋霍尔磁电阻（SMR）现象相似，但具有大得多的各向异性，约为0.5%，且各向异性随NM的原子序数而增大.这种类似SMR的行为在轻NM/Co双层（NM = Ti，Cu）中不存在，其呈现多晶FM层预期的标准AMR。在Ta，W，Pt/Co双层膜中，我们发现一个额外的磁阻，直接正比于电流和磁化的横向分量。这种所谓的单向SMR，0.005%的顺序，是最大的W和相关的反阻尼自旋轨道扭矩的振幅。单向SMR低于我们在YIG/Pt中测量的精度。
2015-10-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Spin polarization ratios of resistivity and density of states estimated from anisotropic magnetoresistance ratio for nearly half-metallic ferromagnets
我们推导出一个简单的关系表达式之间的自旋极化比的电阻率，$P_ρ$，各向异性磁电阻比$Δρ/ρ$，和自旋极化比之间的状态密度在费米能量，$P_{\rm DOS}$，和$Δρ/ρ$近半金属铁磁体。我们发现$P_ρ$和$P_{\rm DOS}$随着$|Δρ/ρ|$从0到最大值的增加而增加。此外，我们通过将其实验观察到的$Δρ/ρ$代入相应的表达式，粗略估计了Co $_2$ FeGa $_{0.5}$ Ge $_{0.5}$ Heusler合金的$P_ρ$和$P_{\rm DOS}$。
2016-08-31 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Enhancement of positive magnetoresistance following a magnetic-field-induced ferromagnetic transition in an intermetallic compound, Tb5Si3
我们报道了金属间化合物Tb5Si3在磁有序态（<69 K）中存在场致铁磁相变，并且在1.8 K（60 kOe附近）明显为一级相变，而在20 K附近变为二级相变。我们强调的发现是，电阻率突然变得大的高场状态后，这种转变，这是观察到在整个温度范围内的磁有序状态。基于磁场的应用应当由于自旋的对准而有利于低电阻状态，在变磁过渡场处的“正”磁阻（低于100 kOe）的这种增强是出乎意料的。
2009-02-01 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Theory of huge tunneling magnetoresistance in graphene
我们从理论上研究了由两个平行铁磁体调制的石墨烯单层中的自旋无关隧穿磁电阻效应。对于平行磁化结构，在透射谱中可以观察到克莱因隧穿，但在特定的斜入射角。对于反平行磁化结构，传输可以被铁磁体提供的磁电势垒阻挡。这种传输差异导致巨大的磁阻比，并且可以通过包含电势垒来调谐。
2008-05-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Competition between ferromagnetism and spin glass: the key for large magnetoresistance in oxygen deficient perovskites SrCo1-xMxO3-d (M = Nb, Ru)
研究了缺氧钙钛矿SrCo_（1-x）M_xO_（3-d）（M = Nb和Ru）的磁性和磁输运性质。Nb和Ru取代的钴酸盐都是弱铁磁体，其转变温度分别为130-150 K和130-180 K，并且在低于Tf = 80-90 K的温度下都表现出自旋玻璃行为。结果表明，铁磁性与自旋玻璃态之间存在着强烈的竞争，Co 4+引起铁磁性，而Nb或Ru在Co位的替代引起磁无序，这种特殊的磁性行为是这些氧化物大的负磁电阻的来源，在5 K和7 T下达到30%.基于铌和钌阳离子的不同电子构型，讨论了铌和钌取代钴酸盐之间的差异。
2005-04-15 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Hall effect and magnetoresistance in p-type ferromagnetic semiconductors
最近的工作，旨在了解铁磁III-V族和II-VI族半导体中的磁输运现象进行了说明。本文讨论了p型磁性半导体反常霍尔效应的理论，并对（Ga，Mn）As和（Zn，Mn）Te的侧跳和斜散射机制的相对作用进行了评价。强调了强磁场中铁磁半导体的磁输运研究可以分离正常和异常霍尔效应的贡献，评估自旋在载流子散射和局域化中的作用，以及确定金属-绝缘体转变附近铁磁相的参与率。在强磁场区，弱的局域化效应导致了相当大的负磁阻效应。
2003-06-20 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Interfacial contributions to spin-orbit torque and magnetoresistance in ferromagnet/heavy-metal bilayers
采用第一性原理非平衡格林函数方法结合Anderson无序模型研究了铁磁/重金属双层膜中自旋轨道矩和磁电阻的厚度依赖性.正交矢量球谐函数中的系统展开用于扭矩的角度依赖性。在Co/Pt和Co/Au双层膜的阻尼扭矩可以被描述为自旋霍尔贡献的总和，这与自旋扩散模型的协议，并与界面的贡献相当的厚度增加。在垂直于Co/Pt双层膜中的电流的平面中的磁导是每个界面原子的电导量子的顺序，超过自旋霍尔模型的预测超过一个数量级。这表明，“自旋霍尔磁阻”，类似于阻尼类扭矩，有一个大的界面贡献无关的自旋霍尔效应。
2019-08-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Spin-transfer torque in ferromagnetic bilayers generated by anomalous Hall effect and anisotropic magnetoresistance
本文提出了一个从纵向磁阻测量确定铁磁双层膜中自旋-轨道相互作用激发的自旋转移矩效率的实验方案。在适当的边界条件下求解扩散自旋输运理论，给出了纵向电荷电流密度的解析公式。纵向充电电流具有与自旋转移力矩效率的平方成比例的项，并且还取决于膜厚度与铁磁体的自旋扩散长度的比率。从作为厚度的函数的纵向电阻率的测量中提取该贡献可以给出自旋转移扭矩效率。
2016-10-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Magnetoresistance Effect in Spin-Polarized Junctions of Ferromagnetically Contacting Multiple Conductive Paths: Applications to Atomic Wires and Carbon Nanotubes
对于铁磁/原子线/铁磁结和铁磁/碳纳米管/铁磁结，我们从理论上研究了自旋相关的输运过程，以阐明铁磁/原子线/铁磁结中导电路径的数目与电导之间的内在关系，从而提高磁电阻比.当多个路径随机地位于两个FM之间时，FM之间出现电子波干涉，并且然后MR比随着路径数目的增加而增加。此外，在每个路径数处，碳纳米管的MR比变得大于原子线的MR比，反映了与FM接触的点的特征形状。
2004-02-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci quant-ph
Giant gate-controlled proximity magnetoresistance in semiconductor-based ferromagnetic/nonmagnetic bilayers
新形式的大磁电阻（MR）的发现推动了信息技术的发展，例如磁性多层膜中的巨磁电阻（GMR）和隧穿磁电阻（TMR）。近年来，在由铁磁（FM）/非铁磁（NM）薄膜组成的简单双层膜中发现了新的磁电阻，但其磁电阻的大小很小（0.01 ~ 1%）。在这里，我们表明，NM/FM双层组成的NM InAs量子阱导电沟道和绝缘FM（Ga，Fe）Sb层表现出巨邻近磁电阻（PMR）（~80%，在14 T）。该PMR比迄今报道的NM/FM双层中观察到的MR大两个数量级，并且其幅度可以通过栅极电压来控制。这些结果被解释的InAs的二维电子波函数到（Ga，Fe）Sb的渗透。强烈调制的NM沟道电流的能力，由电和磁门控代表了一个新的概念磁门控自旋晶体管。
2018-12-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Ballistic versus diffusive magnetoresistance of a magnetic point contact
发展了两铁磁体间纳米尺度点接触的准经典理论。在PC中的最大可用的磁阻值计算弹道与扩散运输通过接触的区域。在弹道制度的磁电阻超过几百个磁电阻的铁族铁磁体获得。讨论了在PC中实现如此大的磁电阻效应的必要条件和Garcia等人的实验结果
2002-07-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Field-Induced Ferromagnetic Order and Colossal Magnetoresistance in La_{1.2}Sr_{1.8}Mn_2O_7: a ^{139}La NMR study
为了深入了解锰氧化物中巨磁电阻（CMR）的起源，我们对双层化合物La_{1.2} Sr_{1.8} Mn_2O_7进行了^{139} La NMR研究。我们发现，在居里温度T_C = 126 K以上，外加磁场诱导出一个长程铁磁有序结构，该有序结构可持续到T = 330 K。感应磁矩饱和的临界磁场与CMR效应达到最大值的磁场一致。因此，我们的研究结果表明，该化合物在T_C以上所观察到的CMR是由于场致铁磁性通过双交换相互作用产生金属态。
2006-02-07 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
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
Half-Metallic Ferromagnetism in the Heusler Compound Co$_2$FeSi revealed by Resistivity, Magnetoresistance, and Anomalous Hall Effect measurements
我们目前的电输运数据为单晶Co $_2$ FeSi提供了明确的证据，这Heusler化合物是真正的半金属铁磁体，即它具有完美的自旋极化。更具体地，$ρ$的温度依赖性由电子散射离开磁振子来控制，磁振子在将费米能级处的电子多数态与未占据的少数态分开的相当大的间隙$Δ\approx 100 K$（$\sim 9 meV$）上被热激发。因此，电子-磁振子散射仅在$T\gtrsimΔ$处相关，但在较低温度下冻结，即，对于$T\lesssimΔ$，费米能级处的电子的自旋极化实际上保持完美。带隙磁振子布居对磁阻和反常霍尔效应（AHE）具有决定性影响：i）磁阻在$T\sim 100 K$处改变其符号，ii）反常霍尔系数在$T\gtrsim 100 K$处强烈地依赖于温度，并且与Berry相位相关和/或侧跳电子偏转相容，而在较低温度下它实际上与温度无关。
2012-07-27 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
