Spin-thermo-electronic oscillator based on inverse giant magnetoresistance
研究了一种具有交换弹簧型自由层和逆磁阻效应的自旋热电子阀。该结构具有S形的电流-电压特性,并且当与谐振器电路内的常规电容器集成时可以表现出自发振荡。振荡的频率可以通过电路电容从基本上直流到GHz范围进行控制。
2011-01-27 cond-mat.mes-hall
Is magnetoresistance in excess of 1,000 % possible in Ni point contacts?
采用密度泛函理论和非平衡格林函数方法研究了镍磁点接触中的电子输运。特别是,我们解决了巨大的弹道磁阻在无杂质点接触和氧杂质的影响的可能性。现场修正超过本地自旋密度近似(LSDA)的交换和相关电位,即LDA+U方法,应用,以占低协调和强相关性。我们发现,无杂质的点接触呈现磁阻从来没有超过50%。在氧污染的情况下,该值可升高至约450%。这些结果表明,超过1,000%的磁电阻不可能仅仅由电子引起.
2007-01-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Tunnel magnetoresistance and interfacial electronic state
利用周期性Anderson模型和线性响应理论,研究了铁磁隧道结界面磁性杂质对界面电子态的影响与隧道磁电阻(TMR)的关系.它表明,TMR比强烈减少依赖于杂质的$d$ -水平的位置,基于减少自旋相关的$s$ -电子隧穿在多数自旋状态。的结果进行了比较,与实验结果的铬尘铁磁隧道结,也与金属多层膜的巨磁阻类似的减少已报道的结果。
2002-03-12 cond-mat.mes-hall
Signatures of the Berry curvature in the frequency dependent interlayer magnetoresistance in tilted magnetic fields
我们表明,在层状金属,角度依赖,有限的频率,层间磁阻是由于费米表面的非零贝里曲率的存在下改变。在零频率下,我们发现一个守恒定律,它要求层间磁阻极值作为磁场倾斜角的函数的“魔角”条件基本上是场和Berry曲率独立的。然而,在有限频率的情况下,我们发现,令人惊讶的大签名的有限Berry曲率发生在周期性轨道共振。我们概述了一种方法,从而可以提取的存在和大小的Berry曲率在费米表面。
2013-09-30 cond-mat.mes-hall
Controlling magnetoresistance by tuning semimetallicity through dimensional confinement and heteroepitaxy
通过能带结构工程控制电子特性是现代半导体器件的核心。在这里,我们将这个概念扩展到半金属,利用LuSb作为模型系统,我们表明,量子限制升降机载流子补偿和差异影响的电子和空穴类载流子的迁移率,导致其大的,非饱和的磁阻行为的强烈修改。半金属(LuSb)和半导体(GaSb)异质外延界面处的键合失配导致了一种新型的二维界面空穴气的出现,并伴随着跨界面的电荷转移,这提供了另一种途径来修改超薄极限中的电子结构和磁输运性质。我们的工作奠定了一个一般的战略,利用有限的薄膜的几何形状和异质外延界面的工程师在半金属系统中的电子结构,这允许控制其磁阻行为,同时,提供了深入了解其起源。
2022-01-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Spin transference and magnetoresistance amplification in a transistor
半导体自旋电子学中的一个当前问题是在电路测量中实验表达自旋极化电流的影响的困难。利用自旋扩散效应在三磁端半导体沟道中的转移原理,给出了一个理论解。技术后果的一个显著结果是磁阻效应的室温放大,可与电子电路集成,通过计算电流对具有当前可实现的参数的这样的系统中的磁化配置的依赖性来证明。
2005-09-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Signature of surface state coupling in thin films of the topological Kondo insulator SmB$_6$ from anisotropic magnetoresistance
研究了$_6$薄膜的面内各向异性磁电阻效应(AMR)随温度和厚度的变化关系。我们发现AMR的符号从高温时的负值($ρ_{||}<ρ_{\perp}$)变为低温时的正值($ρ_{||}>ρ_{\perp}$)。发生这种符号变化的温度T $_s$随着膜厚度$t$的增加而降低,当$t$ $>$为30 nm时,T $_s$消失。我们解释我们的结果在两个组件之间的竞争的框架:一个负的批量贡献和一个积极的表面AMR。
2017-03-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Measurement and simulation of anisotropic magnetoresistance in single GaAs/MnAs core/shell nanowires
我们报告了通过分子束外延合成的单核/壳GaAs/MnAs纳米线的低场磁电阻的四个探针测量,证明了跟踪场相关磁化的各向异性磁电阻的清晰特征。与微磁模拟的比较表明,磁阻数据的主要特征可以明确地归因于具有锌砷化镓芯的纳米线段。磁阻,磁化和晶体结构之间的直接相关性提供了一个强有力的手段,表征个别混合铁磁体/半导体纳米结构。
2012-01-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Manifestations of classical size effect and electronic viscosity in the magnetoresistance of narrow two-dimensional conductors: Theory and experiment
我们开发了一个经典的动力学理论的磁输运的二维电子在窄通道与部分扩散边界散射,并将其应用于描述的磁阻测量的温度区间4.2-30 K的长细观棒制作的高纯GaAs量子阱结构。实验和理论都证明了由于运输的高弹道性而引起的二维尺寸效应在纵向和霍尔电阻中的一些特征。除了前面描述的功能,我们还揭示了一个变化的斜率的一阶导数的磁阻时,回旋轨道直径等于一半的通道宽度。由于电子-电子相互作用引起的电子粘性,这些特征随着温度的升高而被抑制。通过理论与实验的比较,确定了电子-电子散射引起的电子角分布弛豫的特征时间。
2020-06-22 cond-mat.mes-hall
Magnetoresistance of atomic-sized contacts: an ab-initio study
采用第一性原理电子结构计算方法,对金属原子接触中的磁电阻效应进行了理论研究。我们考虑由Co,Cu,Si和Al原子形成的三原子链悬浮在半无限Co引线之间。我们采用屏蔽Korringa-Kohn-Rostoker格林函数方法计算电子结构,并使用Landauer方法计算弹道极限下的电导。通过收缩的电导反映了自旋分裂的Co带,并导致高MR比,高达50%。通过考虑形成链的原子的不同几何排列,研究了结构变化对电导的影响。我们的研究结果表明,通过s-类态的电导是强大的几何变化,而传输的强烈影响的原子排列,如果p或d状态有助于电流。
2004-05-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Magnetoresistance through a single molecule
使用单分子来设计电子器件是一种极具挑战性的,从根本上不同的方法,以进一步缩小电子电路。双端分子器件如二极管首先被预测[1],最近,实验测量[2]。门的加入使分子晶体管的研究成为可能[3-5]。一般来说,为了提高数据处理能力,不仅要考虑电子的电荷,还要考虑它的自旋[6,7]。这个概念已经在由薄金属膜组成的巨磁阻(GMR)结中开创[8,9]。然而,跨分子的自旋输运,即分子自旋电子学仍然是一项具有挑战性的工作。作为这一领域的重要的第一步,我们已经完成了一个实验和理论研究自旋输运的分子GMR结由两个铁磁电极由一个单一的氢酞菁(H2 Pc)分子桥接。我们观察到,即使H2 Pc本身是铁的,将其纳入分子结可以提高一个数量级的磁电阻到52%。
2011-02-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Perfect Spin-filtering and Giant Magnetoresistance with Fe-terminated Graphene Nanoribbon
采用第一性原理输运模拟方法研究了Fe封端锯齿形石墨烯纳米带(zGNR)的自旋相关电子输运性质。这种zGNR结的自旋结构可以通过外加磁场来控制,并且在小偏压下的MR>1000,在外加均匀磁场下的自旋过滤器性能良好.
2011-08-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Electronic structure and open-orbit Fermi surface topology in isostructural semimetals NbAs$_2$ and W$_2$As$_3$ with extremely large magnetoresistance
在过渡金属双镍族化合物$TmPn_2$($Tm$ = Ta,Nb; $Pn$ = P,As,Sb)中,极大磁电阻(XMR)的起源还有待于通过实验能带结构的直接可视化来研究。在这里,使用角分辨光电子能谱,我们绘制出的三维电子结构的NbAs $_2$。开轨道拓扑结构对费米面(FS)的贡献不可忽略,例如同构化合物MoAs $_2$,其中开FS被提出来可能解释XMR的起源。我们进一步证明了在W $_2$ As $_3$的整个FS中观察到开放特征,W $_2$ As $_3$也是XMR半金属,具有与$TmPn_2$家族和MoAs $_2$相同的空间群$C$ 12/ $m$ 1。我们的研究结果表明,开放轨道FS拓扑结构可能是一个共同的特点之间的XMR材料与空间群的$C$ 12/ $m$ 1,因此可能发挥作用,在确定相应的XMR效应与电子-空穴补偿。
2022-03-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
Anomalous electronic structure and magnetoresistance in TaAs$_2$
金属在磁场中的电阻可以很好地说明它的基态。一些著名的例子包括整数和分数量子霍尔效应\cite{Klitzing-QHE,Tsui-FQHE}、舒布尼科夫-德哈斯振荡\cite{SdH}和弱定域\cite{Lee-WL} \emph{et al}。在非相互作用金属中,电阻通常在施加磁场\cite{Pippard-MR}时增加。相反,在某些特殊情况下,具有各向异性费米表面的金属\cite{Kikugawa-PdCoO2LMR}或所谓的外尔半金属例如\cite{Nielsen-ABJ,Son-ChirAnom}可能具有负磁阻。在这里,我们表明,半金属TaAs $_2$具有巨大的负磁阻($-$ 98\%,在3 T的领域,在低温下),与一个未知的机制。密度泛函计算表明,TaAs $_2$是一种新的拓扑半金属[ $\mathbb{Z}_2$不变量(0;111)],没有Dirac色散.这表明,在非磁性半金属中的负磁阻的存在不能唯一地归因于体狄拉克/外尔费米子的Adler-Bell-Jackiw异常。我们的研究结果还表明,OsGePDMATHABMT型单斜双镍族化合物可能是非常规拓扑半金属的物质基础。
2016-06-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Temperature effect on lattice and electronic structures of WTe$_2$ from first-principles study
二碲化钨(WTe $_2$)表现出极大且不饱和的磁电阻(MR)。由于Te-5 p和W-5 d轨道的空间扩展,WTe $_2$的电子性质对晶格结构很敏感,这可能会影响实验中发现的强温度依赖的MR。基于第一性原理计算,我们研究了温度对WTe $_2$晶格和电子结构的影响。数值计算结果表明,WTe $_2$的热膨胀系数具有很强的各向异性,且相当大.然而,温度(低于300 K)对WTe $_2$的费米面有明显的影响.我们的理论结果表明,热膨胀不是温度引起的磁电阻快速下降的主要原因。
2016-09-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Ballistic anisotropic magnetoresistance
铁磁弹道导体中的电子输运被预测表现出弹道各向异性磁阻(BAMR)-弹道电导随磁化方向的变化。这是由于自旋-轨道相互作用对电子能带结构的影响,当磁化方向改变时,与费米能级相交的能带数目发生变化。我们说明了这一现象的意义,通过执行从头计算的弹道电导在铁磁性Ni和Fe纳米线显示一个相当大的BAMR时,磁化方向从平行到垂直于线轴的变化。
2004-12-22 cond-mat.mes-hall
Gate-tunable large magnetoresistance in an all-semiconductor spin-transistor-like device
二维电子系统(2DES)的大自旋相关和电场可调的磁电阻效应是实现许多自旋电子器件新概念的关键因素。在过去几十年中,在具有铁磁(FM)源极(S)和漏极(D)接触之间的横向半导体(SC)传输沟道的器件中观察到的低磁阻已经成为实现自旋场效应晶体管提议的主要障碍。在这里,我们展示了两个,一个大的两端磁阻在横向2DES为基础的自旋阀的几何形状,高达80%的电阻变化,和可调谐的磁阻由一个电动门。大的磁阻是由于FM/SC界面处的有限电场效应,其促进自旋到电荷转换。我们使用的门控方案是基于单向和双向自旋扩散之间的切换,而不诉诸自旋轨道耦合。
2017-06-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Strain Tuning of Orbital-Driven Giant Magnetoresistance in van der Waals ferrimagnet Mn$_3$Si$_2$Te$_6$
Institute for Solid State Physics, The University of Tokyo(东京大学固体离子体研究所);The University of Tokyo(东京大学);Department of Physics and Astronomy, The University of Manchester(曼彻斯特大学物理与天文学系);The University of Manchester(曼彻斯特大学);Department of Physics, Institute of Science Tokyo(东京科学大学物理系);Institute of Science Tokyo(东京科学大学)
本研究通过原位大应变调控范德华磁体Mn$_3$Si$_2$Te$_6$的电阻,揭示其非常规巨磁阻源于应变可调的手性轨道电流畴,为自旋电子功能提供了新思路。
2026-08-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Colossal magnetoresistance in a quasi-two-dimensional cluster glass semiconductor
本研究通过Te掺杂在准二维反铁磁Cr2Se3中引入磁阻挫,实现团簇玻璃态和高达32%的负庞磁电阻,并揭示磁场调控电子结构机制。
2025-02-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Tunable giant magnetoresistance in a single-molecule junction
控制电子通过单分子结的传输对于分子电子学或自旋电子学至关重要。在磁性分子器件中,自旋自由度可用于此目的,因为磁性离子中心的磁性从根本上影响通过分子的传输。在这里,我们证明了在一个单分子器件中的电子路径可以选择两个分子轨道之间通过改变磁场,引起可调的各向异性磁阻高达93%。电子路径的独特可调性是由于过渡金属中心的磁性重定向,导致分子轨道的重新杂化。我们利用近藤效应得到了隧穿电子的路径,它表现为一个峰或一个谷线的形状。这些自旋重定向的能量变化非常低,小于1毫伏。大的可调谐各向异性磁电阻效应可用于控制分子自旋电子学中的电子输运。
2020-04-06 cond-mat.mes-hall
Layered Antiferromagnetism Induces Large Negative Magnetoresistance in the van der Waals Semiconductor CrSBr
本文研究了空气稳定的范德华反铁磁半导体CrSBr,发现其在Néel温度以下呈现A型反铁磁结构,且磁有序与输运特性强耦合产生巨大负磁阻,为自旋电子学应用提供了理想平台。
2020-06-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Compensated semimetal LaSb with unsaturated magnetoresistance
通过结合角分辨光电子能谱和量子振荡测量,我们对LaSb的电子结构进行了全面的研究,LaSb在高达40 T的磁场下表现出近二次极大的磁电阻(XMR),没有任何饱和迹象.我们清楚地解决了一个球形和一个相交的椭圆形孔费米面(FS)在布里渊区(BZ)中心$Γ$和一个椭圆形的电子FS在BZ边界$X$。从封闭的FS体积计算的空穴和电子载流子得到了完美的补偿,并且载流子补偿不受温度的影响。我们进一步揭示,LaSb是拓扑平凡的,但有许多相似之处与Weyl半金属TaAs家族在体电子结构。基于这些结果,我们研究了迄今为止提出的解释半金属中近二次XMR的机制。
2016-09-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Gate-Tunable Negative Longitudinal Magnetoresistance in the Predicted Type-II Weyl Semimetal WTe2
开发新的电子材料和器件的进展一直是固体物理学的主要推动力。外尔半金属(Weyl semimetal,WSM)作为一种新的物质状态,特别是第二类WSM,由于具有奇异的费米面,它可以作为外尔费米子的出射准粒子,并可能具有新的电输运性质。然而,这种II型WSM材料在自然界中还没有实验观察到。在这项工作中,通过对预测的候选材料WTe 2的薄膜进行系统的磁输运研究,我们观察到显着的角度敏感(之间的电场和磁场)的负纵向磁阻(MR),这可能是由于在WSM的手性异常。这种现象也表现出很强的平面取向依赖性与负纵向MR沿钨链(轴)的情况下,这是一致的II型WSM的独特功能。通过施加栅极电压,我们证明了费米能量可以通过外尔点通过电场效应调谐,这是第一个报告的独特的输运性质在原位控制的WSM系统。我们的研究结果具有重要意义的研究模拟量子场论在固态系统中,并可能实现新类型的电子应用,如场效应手性电子器件的机会。
2016-08-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Anomalous magnetoresistance effect in nanoengineered material
在体材料或人工设计的材料中,磁阻对外部可调参数(例如磁场或化学成分)的周期性响应已被开发用于技术应用以及推进我们对固态物理的许多新颖效应的理解。一些值得注意的例子是层状材料中的巨磁电阻效应、半导体异质结构中的量子霍尔效应和无序金属中电子波函数的相位相干性。近年来,在纳米尺度上设计材料的能力在探索新现象方面发挥了关键作用。使用一个系统,涉及周期性的Co点阵列与周围的多晶铜膜直接接触,我们报告的观察巨热滞和异常振荡的磁阻行为。振荡磁电阻的不寻常之处在于它在100 K < T < 200 K的中温范围内只沿一个场扫描方向观测。减小Cu膜的厚度减弱了磁阻振荡。这些特性表明了一种新的现象,可以用于未来的技术应用。
2012-09-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Magnetoresistance from broken spin helicity
某些材料和多层具有依赖于磁场的电阻(称为磁阻)的倾向,已经发现了商业应用,例如巨磁阻硬盘读取头。但磁阻也可以是物质中电子和磁性相互作用的有力探测器。例如,磁阻可以用来分析多带电导率、传导不均匀性、局部磁矩和(分数)朗道能级结构。对于具有强自旋轨道相互作用的材料,磁电阻可以用作弱反定域或非平凡Berry相的探针,例如在拓扑绝缘体表面态中。对于三维拓扑绝缘体,大的线性磁阻通常被用作潜在的非平凡拓扑结构的指示,尽管这种效应的起源尚未确定。在这里,我们观察到一个大的磁电阻在导电体状态的Bi $_2$ Te $_3$。我们发现,这种类型的大的磁阻是由于螺旋自旋动量锁定(即自旋旋转与动量方向)和单向自旋排列之间的竞争,通过施加磁场。翘曲效应被发现提供(准)线性依赖于磁场。我们提供了一个定量模型的螺旋度破缺诱导的磁阻,可以应用到广泛的材料,表面或界面弱到强的自旋轨道相互作用,如当代氧化物界面,散装Rashba系统,和拓扑绝缘体表面状态。
2014-12-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Radiation induced zero-resistance states: a dressed electronic structure effect
最近的结果表明,在磁场和微波交叉作用下,二维电子气中的磁电阻出现了一类新的振荡现象,这意味着一种新的零电阻态。对这种影响的全面了解仍然缺乏。我们考虑的角度来看,由于在平面内的线性极化交流场的光子打扮的电子结构的问题。修饰的电子结构的戏剧性的变化导致的新的磁电阻振荡的解释作为一个持续电流的效果,由辐射场引起的。
2003-05-15 cond-mat.mes-hall
Negative to Positive Crossover of Magnetoresistance in Layered WS2 with Ohmic Contact
石墨烯的发现引发了对二维(2D)材料的深入研究。其中,过渡金属二硫属化物(TMDC)作为典型代表,由于其在场效应晶体管(FET)相关测量和应用方面的优异性能而备受关注。特别是,当TMDC最终达到几层的尺寸,广泛的电子和光学性能,在鲜明的对比,散装样品,被检测到。在这封信中,我们通过物理气相沉积(PVD)方法合成了单晶WS2纳米片,并进行了一系列的接触电阻和磁电阻的输运测量。采用聚焦离子束(FIB)技术在WS2薄片上沉积Pt电极。与电子束光刻(EBL)制备的电极不同,FIB沉积的引线呈现欧姆接触,解决了肖特基势垒的困境。此外,温度调制的负到正的转变的磁阻(MR)与载流子类型的交叉在类似的温度被证明。我们的工作提供了一种途径,以优化TMDC的接触,并揭示了WS2薄片的磁阻特性,这可能会刺激进一步研究TMDC和相应的潜在的电子和光电应用。
2015-11-26 cond-mat.mes-hall
Giant anisotropic magnetoresistance and planar Hall effect in the Dirac semimetal Cd3As2
各向异性磁电阻是指材料的电阻随电流和外磁场相互方向的变化趋势。在这里,我们报告的实验观察狄拉克半金属Cd 3 As 2的巨各向异性磁电阻及其横向版本,称为平面霍尔效应。相对各向异性磁电阻为负,在2K和10 T下可达-68%。在这种各向同性和双折射材料中的高各向异性和负号归因于沿磁场的场依赖电流,其可以由能带结构的Berry曲率引起。这一观测不仅揭示了外尔和狄拉克半金属中的异常物理现象,而且发现了外尔和狄拉克费米子除了负磁阻之外的其他输运特征。
2018-05-17 cond-mat.mes-hall
Monotonic growth of interlayer magnetoresistance in strong magnetic field in very anisotropic layered metals
结果表明,在垂直于导电层的强磁场中,层间电子电导率的单调部分强烈降低。我们只考虑相干层间隧穿,所得结果与标准理论严重矛盾。这种效应出现在非常各向异性的层状准二维金属,当层间转移积分小于朗道能级分离。
2011-04-27 cond-mat.mes-hall
Magnon contribution to unidirectional spin Hall magnetoresistance
我们开发了一个模型的磁振子贡献的单向自旋霍尔磁电阻(USMR)的重金属/铁磁绝缘体双层膜。我们发现,扩散运输的Holstein-Primakoff磁振子导致的积累的自旋附近的双层界面,引起的磁电阻是不不变的电流方向反转下。与Zhang和Vignale [Phys. Rev. B 94,140411(2016)]描述的电子贡献不同,它需要导电铁磁体,磁振子贡献可以发生在铁磁绝缘体中,如钇铁石榴石。我们表明,磁振子USMR是,领先的顺序,立方的自旋霍尔角的重金属,而不是线性关系发现的电子贡献。我们估计Pt中的最大磁振子USMR| YIG双层的量级为$10^{-8}$,但如果磁振子能隙被抑制,则可以达到高达$10^{-5}$的值,因此可以与例如PT|我们表明,在一个有限的磁振子间隙的磁振子USMR可能会增强一个数量级,如果磁振子扩散长度减少到一个特定的最佳值,取决于各种系统参数。
2019-02-28 cond-mat.mes-hall
Tunnel magnetoresistance of quantum dots coupled to ferromagnetic leads in the sequential and cotunneling regimes
我们研究了弱耦合量子点与共线磁化方向的铁磁导线之间的电子输运。隧道耦合强度的第一和第二阶的隧道贡献被考虑在内。我们分析了隧道磁阻(TMR)的线性和非线性响应的所有组合,在或关闭共振,与偶数或奇数的点电子数。不同的输运和自旋积累机制导致不同的TMR行为。
2005-07-15 cond-mat.mes-hall
Relation between unidirectional spin Hall magnetoresistance and spin current-driven magnon generation
我们进行电子测量的单向自旋霍尔磁电阻(USMR)在坡莫合金/铂双层,结合磁光布里渊光光谱的自旋电流驱动的磁振子人口。我们表明,电流依赖USMR密切遵循偶极磁振子密度,这两种依赖关系表现出相同的标度在80-400 K的大的温度范围内。这些发现表明自旋电流驱动的磁振子产生和USMR之间的密切关系,并表明后者可能是由偶极磁振子占主导地位。
2018-06-18 cond-mat.mes-hall
Impurity and dispersion effects on the linear magnetoresistance in the quantum limit
本研究对比不同能带色散与杂质类型的系统的量子极限磁阻,发现二次色散系统也可出现线性磁阻,不同杂质诱导的线性磁阻类型有差异,无质量狄拉克费米子存在负纵向磁阻,解释了相关实验现象并提供新见解。
2023-06-09 cond-mat.mes-hall
Giant magnetoresistance in ultra-small Graphene based devices
通过计算跨越桥接两个金属石墨烯电极的有限之字形石墨烯带的自旋极化电子输运,我们证明,作为原理证明,具有100%磁阻的设备可以完全由碳制成。在基态,一个短的锯齿形带是一个反铁磁绝缘体,当连接两个金属电极时,它充当抑制电导的隧道势垒。磁场的应用使带状物变成铁磁性和导电性,从而显著增加电极之间的电流。我们预测在液氮温度和10特斯拉或在液氦温度和300高斯在这个系统中的大的磁阻。
2008-11-24 cond-mat.mes-hall
Superconducting Vortices induced Periodic Magnetoresistance Oscillations in Single Crystal Au Nanowires
在本文中,我们表明,它是可能的,在金纳米线连接到超导电极诱导超导涡旋。金纳米线通过邻近效应获得超导电性。纳米线的微分磁阻在超过临界磁场时表现出随着磁场增加的均匀振荡,其周期为\phi 0/(2 \pir^2)(\phi 0 = h/2 e是超导通量量子,r = 35 nm是纳米线的半径)。我们证明,这些周期性的振荡是连续的生成和移动的涡旋在金纳米线的签名。
2011-07-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Longitudinal magnetoresistance in graphene with random Rashba spin-orbit interaction
针对实验观测到的石墨烯面内负磁阻,本文用 Dirac 点低能有效模型和 Green 函数方法证明随机 Rashba 自旋轨道涨落散射是其成因。
2024-10-27 cond-mat.mes-hall
Effects of interface electric field on the magnetoresistance in spin device
通过引入适合于描述界面量子隧穿现象的密度梯度(DG)项,对标准自旋扩散理论进行了扩展。通过界面电场的DG项修改磁阻(MR)比。我们还进行了自旋注入和检测测量使用四端Si器件。局部测量表明,MR比的变化取决于电流方向。我们表明,取决于电流方向的MR比的变化来自DG项关于两个界面电子结构的不对称性。
2013-10-03 cond-mat.mes-hall
Nonequilibrium Green's function approach to multi-band Cooper-pair transport: linear magnetoresistance effect due to nonunitary superconductivity
多体输运已经成为理解具有多带电子结构的量子材料中的相互作用效应的有效工具。本文提出了多带正常和超导材料间库珀对输运的两粒子传输系数公式。该方法采用了紧束缚非平衡格林函数技术,允许直接计算的两粒子电流,而不调用Andreev反射的范例。作为理论的应用,我们证明了具有感生非幺正序参量的超导体的低场线性磁电阻效应。这些结果揭示了一个未探索的路线,检测非常规的非幺正超导量子材料的当前理论和实验的兴趣。
2023-02-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Theoretical prediction of a giant anisotropic magnetoresistance in carbon nanoscrolls
蛇形轨道是在磁场方向或载流子类型反转的界面处形成的来回弯曲的载流子的轨迹。在弹道样品中,它们的存在表现为在小磁场下出现的磁导振荡。在这里,我们表明,蛇轨道的签名也可以发现在相反的扩散运输制度。我们说明了这一点,通过研究经典的磁输运性质的碳管状结构受到相对较弱的横向磁场蛇轨迹出现在接近零径向场投影。在碳纳米卷中,蛇轨道的形成导致了强方向依赖的正磁阻,其各向异性高达80%。
2017-04-12 cond-mat.mes-hall
Changes in the coercivity fields of magnetoresistance hysteresis loops under the influence of a spin-polarized current
本文以绝缘壳层包覆的二氧化铬纳米颗粒压制样品为对象,研究颗粒状自旋极化金属中电子输运与磁性子系统的关系,发现自旋极化隧穿电流能影响降温过程中形成的逾渗团簇的矫顽力场。
2025-03-10 cond-mat.mes-hall
Tunneling magnetoresistance of Fe/ZnSe (001) single- and double-barrier junctions as a function of interface structure
在这篇文章中,我们计算了自旋相关的弹道和相干输运通过外延Fe/ZnSe(001)简单和双磁隧道结与两种不同的界面终端:Zn终止和Se终止。的结的电子结构是由第二近邻{ \it spd}紧束缚哈密顿参数化为{ \it从头计算能带结构,而电导和隧道磁阻计算内Landauer的形式主义。计算是在零偏置电压下进行的,并且是能量的函数。我们显示和讨论的界面结构上的自旋相关的运输通过简单和双隧道结的影响。
2008-10-02 cond-mat.mes-hall
Magnetoresistance oscillations in vertical junctions of 2D antiferromagnetic semiconductor CrPS$_4$
本研究在二维反铁磁半导体CrPS$_4$垂直结中首次发现绝缘系统中的磁阻振荡,归因于自旋倾斜态及带隙内缺陷态的自旋选择性层间跳跃,揭示了范德华磁体的独特量子输运行为。
2024-11-19 cond-mat.mes-hall
Impurity-assisted tunneling magnetoresistance under weak magnetic field
将自旋注入到半导体中对于将自旋功能集成到传统电子学中是必不可少的。绝缘层通常插入铁磁金属和半导体之间,以获得有效的自旋注入,因此区分隧道势垒中的电自旋注入和杂质驱动效应的特征至关重要。在这里,我们展示了一个杂质辅助隧道磁电阻效应在非磁性绝缘体的隧道势垒和铁磁绝缘体的隧道势垒。在这两种情况下,该效果反映了通过外部磁场的杂质沟道的隧穿电流的开/关切换。报道的效果,这是普遍的任何杂质辅助隧穿过程,最终澄清了广泛使用的技术,采用相同的铁磁电极注入和检测自旋积累的争议。
2014-09-08 cond-mat.mes-hall
Magnetoresistance and Quantum Oscillations of an Electrostatically Tuned Semimetal-to-Metal Transition in Ultra-Thin WTe2
我们报告的半金属WTe \textsubscript{2}的静电门控纳米器件的电子输运测量。通过在惰性气氛中封装薄片,在2D极限中实现高迁移率金属行为。在低温下,我们发现,一个大的磁阻可以打开和关闭之间的半金属态和仅电子的金属态,分别通过静电掺杂系统。我们确认的两个制度的性质,通过分析的磁阻和霍尔效应与两个载体模型,以及通过分析Shubnikov-de Haas振荡,这两个都表明通过静电门耗尽空穴载流子。这证实了两个带相反电荷的载流子的半经典输运准确地描述了在这种材料中观察到的异常磁阻。最后,我们还发现,磁阻幂律是次二次和密度无关,特别是在半金属制度提出了新的物理。
2017-01-30 cond-mat.mes-hall
Impact of current paths on measurement of tunneling magnetoresistance and spin torque critical current densities in GaMnAs-based magnetic tunnel junctions
GaMnAs基磁性隧道结(MTJ)器件在低温下具有面内和面间磁输运特性。沿面输运揭示了典型的隧穿磁输运(TMR)信号。有趣的是,在面内传输信号中观察到类似的TMR签名。这里,MTJ通过顶部接触的低欧姆分流导致显著的横向到平面电流路径。这种效应允许基于简化的面内测量来确定MTJ的TMR比。然而,相同的效果可能导致从MTJ柱结构上的纵向到平面磁输运实验中不准确地确定电阻面积乘积和自旋扭矩临界电流密度。
2012-09-24 cond-mat.mes-hall
Tunable magnetoresistance behavior in suspended graphitic multilayers through ion implantation
我们报道了一种通过离子注入点缺陷工程在悬浮石墨多层膜中实现的可调磁电阻(MR)行为。我们发现,离子注入急剧改变的MR行为:在纯石墨多层膜的线性正MR转化为负MR后,引入显着的短程障碍(注入硼或碳原子),符合最近的非马尔可夫输运理论。我们的实验表明,非马尔可夫过程中的有趣的MR行为的石墨系统的重要作用,并打开了一个新的窗口,了解输运现象以外的德鲁德-玻尔兹曼方法和定制的石墨层的电子性质。
2011-04-19 cond-mat.mes-hall
Colossal magnetoresistance in an ultra-clean weakly interacting 2D Fermi liquid
我们报告了一个新的现象,观察在一个40 nm宽的GaAs量子阱中的存在下的外部磁场平行于高迁移率的2D电子层的庞磁阻。在强磁场中,磁阻从0到45 T增加了约300倍,而系统没有经历任何金属-绝缘体转变。我们讨论了如何这种巨大的磁阻效应不能归因于自旋自由度或本地化物理,但最有可能源于强磁轨道之间的耦合的二维电子气和磁场。我们的观察结果是一致的场诱导的二维到三维的限制电子系统的转变。
2010-03-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Hydrodynamic theory of thermoelectric transport and negative magnetoresistance in Weyl semimetals
本文提出了弱无序Weyl半金属中的热电输运理论,其中电子-电子散射时间比电子-杂质散射时间快。我们的流体动力学理论由相对论流体在每个外尔节点,耦合在一起的微扰小谷间散射,和远程库仑相互作用。我们的理论的电导率矩阵是Onsager倒数和半正定的。除了通常的轴向异常,我们占一个独特的,轴向重力异常的影响,预计将存在于外尔半金属。负热磁电阻是一个尖锐的,实验上可以获得的这种轴向重力异常的签名,甚至超过了流体动力学的限制。
2016-08-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el hep-th
Anisotropic thermal magnetoresistance for an active control of radiative heat transfer
当外加磁场方向相对于热流方向变化时,磁光粒子间的近场辐射换热将产生巨大的各向异性热磁电阻效应.我们说明了这种效果的情况下,两个InSb球形粒子,我们发现,ATMR振幅可以达到高达800%的值为5 T的磁场,这是许多数量级大于其自旋电子模拟的电子设备。这种热磁效应可以在超快热管理以及磁和热遥感领域找到广泛的应用。
2017-09-20 cond-mat.mes-hall physics.optics
Nonequilibrium spintronic transport through an artificial Kondo impurity: Conductance, magnetoresistance and shot noise
我们研究了在铁磁引线存在下,自旋翻转过程与近藤共振形成竞争时量子点的非平衡输运性质。基于强相互作用极限下的Anderson哈密顿量,我们预言了当自旋翻转散射振幅为近藤温度量级时微分电导的分裂.我们讨论了如何在一个非平凡的方式强烈影响的电子电流和散粒噪声的铅磁化的相对取向。此外,我们还发现零偏压隧穿磁电阻随自旋翻转散射振幅的增大而减小。
2003-02-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Nonintrinsic origin of the magnetic-field-induced metal-insulator and electronic phase transitions in graphite
对厚度为25 $μ$ m ~ 23 μ m的高取向热解石墨块体和微晶片样品的详细磁电阻研究表明,通常观察到的场致金属-绝缘体和电子相变在较薄的样品中消失了。所观察到的抑制是伴随着数量级的减少的磁阻和Shubnikov-de-Haas振荡的振幅。的整体行为是有关的石墨样品中存在的相同和不同的堆叠顺序的结晶区域之间的二维界面的数量的减少。我们的研究结果表明,这些场诱导的转变是不固有的理想石墨结构,因此,相关部分的出版的解释应重新考虑。
2019-02-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Longitudinal interlayer magnetoresistance in quasi-2D metals
当层间带宽$4t_{z}$小于朗道能级间距$\hbar ω_{c}$时,计算了强各向异性层状金属的纵向层间磁电阻$R_{zz}(B_{z})$.杂质散射在该区域中具有比在3D金属中强得多的影响,并且导致在间隔$\hbar ω_{c}>4t_{z}>>\sqrt{Γ_{0}\hbar ω_{c}}$中的线性纵向层间磁阻$R_{zz}\propto B_{z}$在较高场或较小$t_{z}$下变为平方根依赖性$R_{zz}\propto B_{z}^{1/2}$。交叉场允许将层间传递积分估计为$t_{z}\sim \sqrt{Γ_{0}\hbar ω_{c}}$。纵向层间磁电阻对温度升高和长程无序具有很强的鲁棒性,易于测量,为研究准二维化合物的电子结构提供了有用的工具。
2012-12-31 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Nonmonotonic magnetoresistance of a two-dimensional viscous electron-hole fluid in a confined geometry
超纯导体可以表现出流体动力学传输,其中载流子的集体运动类似于粘性流体的流动。在受限的几何形状中(例如,在超高质量纳米结构中),电子流体呈现类似泊肃伊尔的流动。施加外部磁场趋于减小粘性效应,从而导致大的负磁阻。在接近电中性的双组分系统中,载流子的流体动力学流动强烈地受到两个组分之间的相互摩擦的影响。在低场,磁电阻是负的,然而在高场,电子-空穴散射,复合和粘度之间的相互作用的结果在一个戏剧性的变化的流动剖面:磁电阻改变其符号,并最终成为线性在非常高的领域。这种新的非单调磁电阻效应可以作为一种指纹来检测两组分导电系统中的粘性流动。
2017-11-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el physics.flu-dyn