In this work, a scanning inverse spin Hall effect measurement system based on a shorted coaxial resonator has been built, which provides a high throughput method to characterize spin transport properties. The spin diffusion length of Ta at room temperature is determined via automatic measurements of Py/Ta bilayer strips with different thicknesses of Ta. The results show that the spin diffusion length is about 4 nm with a conductivity of about 7.5E5 Ω-1m-1, which leads to the conclusion that the intrinsic mechanism of spin relaxation of Ta is the Elliott-Yafet interactions. The setup developed in this work provides a convenient, efficient, and non-destructive way to obtain the spin and electron transportation characteristics of the spintronic materials, which will fertilize this community by developing new materials and figuring out their mechanism.
Current-induced switching of thin film $α$-Fe$_2$O$_3$ devices imaged using a scanning single-spin microscope
在反铁磁绝缘体中的Néel顺序的电开关是理想的存储器应用的基础。与通过自旋轨道力矩电驱动的铁磁序切换不同，反铁磁序的电切换仍然知之甚少。在这里，我们研究了低场磁性能的30 nm厚，c轴取向的$α$ O $_3$霍尔器件使用金刚石氮空位（NV）中心扫描显微镜。利用$α$ $_2$ O $_3$的倾斜矩作为其Néel矢量上的磁柄，我们施加饱和面内磁场以创建已知的初始状态，然后让该状态在低场中松弛以用于磁成像。我们对初始化场的不同面内方向重复此过程。我们发现，磁场图像的特征是沿着$[\bar{1}\bar{1}20]$和$[11\bar{2}0]$的磁场具有更强的磁纹理，这表明尽管预期具有3倍磁晶各向异性，但我们的$α$ O $_3$薄膜具有总体面内单轴各向异性。我们还研究了$α$ -Fe $_2$ O $_3$中的电流诱导磁序开关。我们发现，开关的器件的分数取决于电流脉冲的持续时间，幅度和方向相对于初始化字段。具体地说，我们发现，开关是最有效的电流沿初始化字段的方向施加时。
Synthesis and structural ordering of nano-sized Ba3B'Nb2O9 (B'= Ca and Zn) powders
在这项工作中，我们研究了相形成和结构有序的Ba $_{3}$ B $^{'}$ Nb $_{2}$ O $_{9}$（B $^{'}$ $=$ Ca和Zn）钙钛矿粉末通过改进的聚合物前体路线使用X射线粉末衍射和拉曼光谱。我们在900 $^o$ C下获得了单相复合钙钛矿。Williamson-Hall分析和扫描电子显微镜表明，粉末具有纳米尺寸的微晶和颗粒。
Theory of Harmonic Hall Responses of Spin-Torque Driven Antiferromagnets
谐波分析是表征和量化磁性材料电流感应转矩的有力工具，但在反铁磁体研究中，谐波分析仍是一个悬而未决的问题。在这里，我们制定了一个一般理论的谐波霍尔响应的共线反铁磁体驱动的电流感应转矩，包括类场和类阻尼分量。通过在三个正交平面上扫描可变强度的磁场，我们能够通过分析霍尔电压中的二次谐波信号来区分类场转矩、类阻尼转矩和伴随的热效应的贡献。通过数值模拟，得到了一次谐波和二次谐波随磁场方向和强度变化的解析表达式，并与实验结果吻合较好。我们证明了我们的预测在两个原型的反铁磁体，$α-$ Fe $_{2}$ O $_{3}$和NiO，提供直接和一般的指导，目前和未来的实验。
Realization of Quantum Spin Hall State in Monolayer 1T'-WTe2
量子自旋霍尔（QSH）绝缘体是一种新型的二维量子态物质，在没有磁场的情况下具有量子化的霍尔电导，这是由于拓扑保护的无耗散边缘态桥接了由带反转和强自旋轨道耦合打开的能隙。通过使用角分辨光电子能谱（ARPES）和第一性原理计算研究外延生长的单层1 T '-WTe 2的电子结构，我们观察到清晰的拓扑带反转和带隙开放的特征，这是QSH态的标志。扫描隧道显微镜测量进一步证实了正确的晶体结构和体带隙的存在，并提供了证据的修改后的电子结构附近的边缘，这是一致的预期QSH绝缘体。我们的研究结果建立了单层1 T '-WTe 2作为一个强大的二维过渡金属二硫属化物（TMDC）材料家族中的一个新的类QSH绝缘体具有大的带隙。
Direct observation of propagating spin waves in a spin-Hall nano-oscillator
University of Cambridge（剑桥大学）；University of Gothenburg（哥德堡大学）；Max-Planck-Institut für Festkörperforschung（马克斯·普朗克固体研究所）；Indian Institute of Technology Bhubaneswar（布巴内斯瓦尔印度理工学院）；Tohoku University（东北大学）；Max-Planck-Institut für Intelligente Systeme（马克斯·普朗克智能系统研究所）；Helmholtz-Zentrum Berlin für Materialien und Energie（柏林亥姆霍兹材料与能源中心）
