Quantum coherent spin-electric control in a molecular nanomagnet at clock transitions
在纳米尺度上对自旋的电控制在自旋电子学中提供了显著的架构优势，因为电场可以被限制在比磁场更短的长度尺度上。因此，最近在分子自旋材料中的电场（E-场）灵敏度的演示是诱人的，提高了宏观磁电器件的量子类似物的可行性。然而，到目前为止报道的E-场灵敏度相当弱，引发了如何设计具有更强自旋-电耦合的分子的问题。在这里，我们表明，一个路径是确定一个能量尺度的自旋谱，这是与一个显着的电极化的结构自由度。我们研究了一个分子纳米磁体的例子，其中一个小的结构失真建立时钟跃迁（即跃迁的能量是一阶独立的磁场）的自旋谱;事实上，这种失真与电偶极子使我们能够控制时钟跃迁能量到前所未有的程度。我们展示了量子自旋态的相干电控制，并利用它来独立地操纵晶体晶胞中的两个磁性相同但反转相关的分子。我们的发现为分子自旋在量子技术和自旋电子学中的应用铺平了道路。
2021-07-21 cond-mat.mes-hall physics.chem-ph quant-ph
Current-induced magnetization control in dipolar-coupled nanomagnet pairs and artificial spin ice
ETH Zurich（苏黎世联邦理工学院）；PSI Center for Neutron and Muon Sciences（保罗谢尔研究所中子与μ子科学中心）；University of Salamanca（萨拉曼卡大学）；Universidad de Salamanca（萨拉曼卡大学）
研究通过电流诱导自旋轨道扭矩控制纳米磁体磁化方向，揭示电流方向与磁体取向关系对切换阈值的影响，为可编程磁控提供新方法。
2026-01-23 cond-mat.mes-hall
Design of high-temperature f-block molecular nanomagnets through the control of vibration-induced spin relaxation
仍然阻碍分子纳米磁体实际应用的主要障碍之一是它们的低温工作温度。在追求合理的策略来设计新的分子纳米磁体与增加阻断温度，从头算方法发挥了重要作用，指导合成工作在实验室阶段。然而，当评估振动引起的自旋弛豫，这些方法仍然是远远不够的计算速度，以提供一个有用的预测框架。在这里，我们提出了一个廉价的第一原理方法，致力于评估振动诱导的自旋弛豫的分子f-块单离子磁体，与只需要一个CASSCF计算的重要优势。我们使用的案例研究来说明该方法，并提出了化学修饰的配体环境中的目的是抑制自旋弛豫。
2019-09-13 cond-mat.mes-hall physics.chem-ph
Tracking random walk of individual domain walls in cylindrical nanomagnets with resistance noise
通过测量小磁场下电阻的缓慢波动或噪声，研究了磁性纳米线中畴壁运动的随机性。通过控制注射到隔离的圆柱形镍纳米线的DW，我们已经能够跟踪电阻的离散步骤之间的电引线的DW的运动。仔细检查的时间依赖性的噪声揭示了一个扩散的随机行走的DW具有普遍的动力学指数。我们的实验概述了一种方法，其中电阻能够检测纳米线内的DW的动力学状态，这可以是有用的DW为基础的存储器设计。
2010-06-30 cond-mat.mes-hall
Modulation of Magnetic Anisotropy and Spin-Orbit Interaction by Electrical Current in FeCoB Nanomagnets
本研究提出测量纳米磁体中电流调制磁各向异性与自旋轨道相互作用的新方法，识别出平方电流（源于自旋霍尔效应）和线性电流（源于霍尔效应）两种贡献，前者在多层结构中显著增强，可实现高效数据记录，为MRAM优化提供新途径。
2024-11-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Electrically programmable magnetic coupling in an Ising network exploiting solid-state ionic gating
通过固态离子门控电压调控磁各向异性，实现Ising纳米磁体间耦合的可逆切换，并在人工自旋冰中展示电压控制相变，构建电可编程Ising网络，为纳米磁体逻辑器件和神经形态计算开辟新途径。
2023-05-05 cond-mat.mes-hall
Mechanism of parametric pumping of magnetization precession in a nanomagnet. Parametric mechanism of current-induced magnetization reversal
提出了一种基于参量共振的电流感生磁化反转机制。磁化反转的源是垂直于铁磁纳米磁体的磁各向异性的易磁化轴施加的电流感应磁场。在FeCoB纳米磁体中测量的电流感应磁场在65 mA/μ m 2的电流密度下为60高斯。两种机制的磁化反转的描述和计算。第一种机制是通过RF电流的反转，该RF电流以接近纳米磁体的进动频率的频率调制。第二种机制是通过DC电流的反转，其中磁阻和感应磁场的电流依赖性产生正反馈回路，其将随机微小的热波动放大成导致磁化反转的大磁化进动。将所提出的机制与传统的磁化反转机制如自旋力矩和自旋轨道力矩相结合，可以提高磁性随机存取存储器的性能。
2021-04-27 cond-mat.mes-hall
Lanthanide molecular nanomagnets as probabilistic bits
该研究提出将镧系分子纳米磁体建模为概率比特，开发了能模拟磁弛豫和概率比特网络的建模工具，并筛选出表现最佳的镧系配合物及提供化学设计指导。
2023-07-07 cond-mat.mes-hall
Decoherence of intermolecular entanglement in exchange-coupled nanomagnets
我们从理论上研究了由两个交换耦合的异质金属轮组成的自旋团簇量子比特对中的超精细诱导退相干。我们确定了两个不同的制度，在退相干的分子间纠缠，并表明，这可以通过动态解耦基本上恢复。不同的化学元素和物理过程对单重态-三重态叠加态的退相干有不同的影响，从而导致其退相干时间的可调谐性较宽。
2010-07-12 cond-mat.mes-hall quant-ph
Current-induced transverse spin wave instability in a thin nanomagnet
我们表明，一个非极化的电流入射垂直于薄铁磁体的平面可以激发自旋波不稳定性横向的电流方向，如果源极和漏极接触不对称。由电流诱导的"自旋转移力矩“驱动的不稳定性仅存在于一个电流方向。
2003-11-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Spin Logic via Controlled Correlation in Nanomagnet-Dirac Fermion Heterostructures
研究了一种结合了拓扑绝缘体（TI）、介电铁磁体（FM）和石墨烯的优点的混合结构，以实现电子和磁性子系统之间的电控关联，用于低功率、高功能应用。二维狄拉克费米子态提供了一个理想的环境，以促进通过表面与邻近材料的相互作用的强耦合。FM-TI和FM-石墨烯界面的独特性质使得可以分别基于自旋逻辑平台通过电栅极偏置对信息状态变量进行主动“操纵”和“传播”。我们的理论分析验证了逻辑应用的概念的可行性与电流驱动和无电流互连方法。器件/电路特性也在现实条件下进行了检查，表明所需的低功耗性能与估计的能量消耗的复制/不作为低的\textit{attojoule}水平。
2014-07-10 cond-mat.mes-hall
Quantum nanomagnets and nuclear spins: an overview
这篇迷你评论对量子纳米磁体耦合到核自旋浴的迷人物理学提出了一个简单而易于理解的总结。当与环境的耦合是局部的且不小时，这些化学合成的系统是介观量子自由度中退相干理论的理想试验场。我们将在这里集中在最引人注目的量子现象，发生在这样的纳米磁体，即隧道的巨自旋通过一个高各向异性的障碍。它将被证明，微扰处理必须被丢弃，取而代之的是一个更复杂的形式主义的纳米磁体和耦合到它的原子核的动力学从一开始就一起处理。在对理论预测及其实验验证进行了批判性的回顾之后，我们继续讨论一组挑战我们目前理解的实验结果，并概述了填补理论中最后一个空白的重要性。
2007-12-05 cond-mat.mes-hall
A Clock Transition in the Cr$_7$Mn Molecular Nanomagnet
可行的量子位必须具有长的相干时间$T_2$。在分子纳米磁体中，$T_2$通常在低温下受到偶极和超精细相互作用的限制，这通常通过样品稀释、化学工程和合成中的同位素取代来减轻。原子钟跃迁提供了另一种途径，通过降低工作跃迁对场波动的有效敏感性来减少来自环境场的退相干。Cr $_7$ Mn分子纳米磁体是一种异质金属环，具有零场时钟跃迁的特性。对通过共结晶稀释的$_7$-Mn样品的连续波和自旋回波电子自旋共振实验表明，在1.8 K时具有最大$T_2\sim350$ ns的时钟跃迁效应的证据。我们讨论了实验的改进，可能会进一步增加$T_2$。
2018-12-11 cond-mat.mes-hall
Hybrid magneto-dynamical modes in a single magnetostrictive nanomagnet on a piezoelectric substrate arising from magneto-elastic modulation of precessional dynamics
磁弹性（或“应变电子”）切换已经成为用于切换磁存储器、逻辑和非布尔电路中的磁致伸缩纳米磁体的磁化的极其节能的机制。在这里，我们研究了超快磁动力学与应变开关在一个单一的准椭圆形磁致伸缩Co纳米磁体沉积在压电PMN-PT基板使用时间分辨磁光克尔效应（TR-MOKE）测量。TR-MOKE中的脉冲激光泵浦束起着双重作用：它引起纳米磁体的磁化关于施加的偏置磁场的进动，并且它还在压电衬底中产生表面声波（SAW），所述表面声波在磁致伸缩纳米磁体中产生周期性应变并调制进动动力学。这种调制引起了有趣的混合磁动力学模式的纳米磁体，具有丰富的自旋波纹理。这些模式的特征频率为5-15 GHz，表明应变可以在远小于1 ns（~100 ps）的时间尺度上影响磁致伸缩纳米磁体中的磁化强度。这可以实现由应变而不是自旋极化电流致动的~10 GHz范围的磁弹性纳米振荡器，以及用于磁振子逻辑电路、全息图等的自旋波的超快磁电生成。
2018-11-27 cond-mat.mes-hall
Current induced vortex superlattices in nanomagnets
利用Slonczewski-Berger机制数值研究了自旋转移力矩对涡旋态磁性纳米盘的影响。对于同向电流、自旋极化和涡旋极性的情况，确定了临界电流的存在。临界电流区分了两种状态：（i）变形但静止的涡旋状态和（ii）基本上动态的时空周期结构。该结构是一个稳定的涡旋-反涡旋晶格。晶格的对称性取决于所施加的电流值，并且对于高电流（接近饱和），仅观察到正方形晶格。稳定格的大小的一般关系得到解析。
2011-04-13 cond-mat.mes-hall
Manipulating quantum impurity spins via dynamical modes of nanomagnets
量子杂质（QI）自旋通过利用高达室温的量子相干性提供有前途的信息处理和传感应用。由于设计局部相干驱动器和提高对此类应用的各种信号的灵敏度的要求，将QI自旋与物质激发耦合的混合系统的研究最近引起了极大的兴趣。我们提出并从理论上研究了一个混合系统，耦合自旋-1 QI与纳米磁体的动力学激发，这是由经典自旋电子学中发现的机制控制。我们表明，在这样的系统中的QI自旋退相干，由于耦合到纳米磁体的热激发模式，可以设计在很宽的范围内，通过利用纳米磁体的模式椭圆率和手性性质的QI自旋和纳米磁体之间的耦合控制。另一方面，当通过电压感应扭矩电激活时，我们证明了QI自旋可以在室温下通过利用纳米磁体的固有非线性进动模式以大品质因数相干地驱动。我们的研究结果为实现独特的量子自旋电子学功能提供了理论指导，例如QI自旋的局部相干驱动到环境条件，以及纳米磁体增强的基于QI的混合传感器的设计。
2022-03-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Stochastic resonance of a nanomagnet excited by spin transfer torque
来自自旋极化电流的自旋转移力矩可以在纳米尺度的金属铁磁体中激发大幅度的磁化动力学。由于纳米磁体的磁各向异性能与热能尺度相当，因此温度可以对由自旋转移矩驱动的纳米磁体的动力学具有深远的影响。在这里，我们报告的观察不寻常类型的微波频率非线性磁化动力学共同激发交替自旋转移力矩和热波动。在这些动力学中，温度放大了磁化强度的GHz范围进动的幅度，并通过弱的交变自旋转移力矩激发磁化强度的高度非线性动态状态。我们解释这些热激活动力学的非绝热随机共振的自旋转移矩驱动的磁化。这种类型的磁随机共振可能会在敏感的纳米级微波信号探测器中找到用途。
2009-12-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.other
Nanomagnet coupled to quantum spin Hall edge: An adiabatic quantum motor
耦合到量子自旋霍尔边缘的磁性岛的旋进磁化沿着边缘泵送电荷。相反，施加到边缘的偏置电压使磁化进动。我们指出，该装置实现了绝热量子马达，并讨论了其操作的效率的基础上的散射矩阵方法类似于Landauer-B“uttiker理论。散射理论提供了一个微观推导的朗道-Lifshitz-吉尔伯特方程的磁化动力学的设备，包括自旋转移扭矩，吉尔伯特阻尼，和朗之万扭矩。我们发现，该设备可以被看作是一个无刷电机，达到单位效率时，边缘状态的化学势落入磁化诱导的差距。对于更一般的参数，我们的装置的特点是通过一个数字的优点类似于热电的ZT值。
2015-09-08 cond-mat.mes-hall
Modular nanomagnet design for spin qubits confined in a linear chain
本文提出一种模块化U形纳米磁体设计，用于线性链自旋量子比特的电驱动与寻址，通过微磁模拟和实验验证实现强驱动、弱退相干、低串扰及低外磁场运行。
2022-12-22 cond-mat.mes-hall quant-ph
Parametric mechanism of the magnetization reversal as a low-power recording mechanism for MRAM. Measurement of spin-accumulation-induced in-plane magnetic field in a FeB nanomagnet
该研究提出参数力矩作为MRAM的低功耗记录机制，通过实验测量FeB纳米磁体中自旋积累诱导的面内磁场（25 mA/μm²时约40高斯），并解析计算验证其可实现低电流磁化反转，助力MRAM高效运行。
2025-04-15 cond-mat.mes-hall physics.app-ph
Correlated fluctuations in spin orbit torque-coupled perpendicular nanomagnets
低势垒纳米磁体作为高质量真随机数产生的源吸引了大量的研究兴趣。最近，具有可调输出的低势垒纳米磁体已被证明是用于非常规计算范例（诸如概率自旋逻辑）的自然硬件平台。高质量随机比特的有效生成和可调谐性对于这些新颖应用是至关重要的。然而，目前的自旋电子随机数发生器是基于超顺磁性隧道结（SMTJ）的可调谐性通过自旋转移矩（STT），这必然导致在设计级联网络使用这两个终端设备的挑战。利用自旋轨道力矩（SOT）的最近发展允许三端子器件设计，但只能自由地调谐面内磁化，这由于需要克服大的退磁场而不是非常节能。在这项工作中，我们实验证明了第一次，随机设备与垂直磁各向异性（PMA），是完全可调的SOT没有任何外部磁场的帮助。我们的测量使我们假设，倾斜的各向异性可能是负责所观察到的可调谐性。我们进行随机Landau-Lifshitz-Gilbert（sLLG）模拟，以确认我们的实验观察。最后，我们建立了一个电耦合网络的两个这样的随机纳米磁体为基础的设备，并证明有限的相关性或反相关性可以建立在它们的输出波动之间的弱互连，尽管有很大的差异，在其自然波动的时间尺度。基于新开发的低势垒纳米磁体组成的自主电路的动力学模型的模拟结果与实验结果吻合。
2019-10-08 cond-mat.mes-hall physics.app-ph
Perpendicular-anisotropy artificial spin ice with spontaneous ordering: a platform for neuromorphic computing with flexible timescales
ETH Zurich（苏黎世联邦理工学院）；Paul Scherrer Institute（保罗谢费尔研究所）；Ghent University（根特大学）
该研究提出了一种具有垂直磁各向异性的人工自旋冰平台，通过设计能量景观实现了室温下自发有序的二维自旋晶格，为神经形态计算提供了具有灵活时间尺度的新型计算平台。
2024-08-22 cond-mat.mes-hall physics.comp-ph
Molecular spin-probe sensing of H-mediated changes in Co nanomagnets
本研究利用STM结合二茂镍分子探针，发现载氢Co/Cu(111)纳米岛中氢超结构导致磁化方向旋转90°，并通过从头计算揭示其源于氢与Co的杂化及界面渗透，为纳米尺度磁性的化学调控提供了微观见解。
2024-09-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Chiral Geometric Qubit in a Frustrated Molecular Spin Triangle
University of Nevada, Reno（内华达大学里诺分校）
本文提出理论框架研究分子量子系统中的自旋手性，通过最小三自旋模型产生手性基态，并验证了手性量子比特可抑制始终开启相互作用，为分子量子技术中的量子比特纠缠提供新策略。
2026-10-30 cond-mat.mes-hall quant-ph
Quantum Control of Spin Qubits Using Nanomagnets
提出利用电压控制纳米磁性（如VCMA）实现自旋量子比特选择性寻址的新技术，可执行接近容错保真度的单量子比特门，具备极低能耗且易于现有工艺制备。
2022-03-31 cond-mat.mes-hall quant-ph
Thermoelectrical manipulation of nanomagnets
我们研究了基于磁性多层膜（F/f/F）的介观器件中热力学性质和自旋相关输运之间的相互作用，其中两个强铁磁层（F）通过弱铁磁间隔层（f）交换耦合，居里温度在室温附近.我们从理论上表明，由自旋相关电流产生的焦耳加热允许自旋热电子控制的铁磁到顺磁（f/N）过渡的间隔，从而，在设备中的外部F层的相对取向（自旋热电操纵纳米磁体）。支持这种热控制开关的F/f（N）/F三明治从平行到反平行磁化方向的实验证据。此外，我们从理论上表明，由于磁点接触或纳米柱中的高浓度电流引起的局部焦耳加热可用于可逆地驱动弱铁磁间隔物通过其居里点，从而交换耦合和解耦两个强铁磁F层。对于被设计为在间隔物的居里点以上具有反平行基态的器件，相关的自旋-声子平行到反平行切换引起磁阻振荡，其频率可以通过从基本上DC到GHz的适当偏置来控制。我们详细讨论了实验实现的设备，可以作为一个热磁阻开关或振荡器。
2010-07-08 cond-mat.mes-hall
Magnetic oscillations driven by the spin Hall effect in 3-terminal magnetic tunnel junction devices
我们发现，钽微带中的直流电流可以通过自旋霍尔效应（SHE）的自旋力矩在相邻的纳米磁体中诱导稳态磁振荡。通过接触纳米磁体的磁性隧道结（MTJ）电检测振荡。可以使用MTJ偏置来控制振荡频率以调谐磁各向异性。因此，在该3端器件中，SHE扭矩和MTJ偏置提供了对振荡幅度和频率的独立控制，从而实现了用于开发可调谐自旋扭矩纳米振荡器的新方法。
2012-09-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Spin electric effects in molecular antiferromagnets
分子纳米磁体显示出清晰的相干行为特征，并且具有多种有效的低能自旋哈密顿量，适合于编码量子比特和实现基于自旋的量子信息处理。在纳米尺度上，控制量子系统的优选机制是通过施加电场，该电场很强，可以局部施加，并且快速切换。在这项工作中，我们提供的理论工具，寻找单分子磁铁适合电控。通过群论对称性分析，我们发现三角形分子中的自旋-电耦合是由交换相互作用的改变所决定的，并且即使在没有自旋-轨道耦合的情况下也是可能的。在五边形分子中，自旋-电耦合只有在存在自旋-轨道相互作用的情况下才能存在。这种耦合允许在磁性中心处的$s=1/2$和$s=3/2$自旋。在哈伯德模型中，我们发现了自旋-电耦合与分子中化学键性质之间的关系，这表明强自旋-电耦合的最佳候选者是具有近简并键轨道的分子.我们还调查了可能的实验签名的自旋-电耦合在核磁共振和电子自旋共振光谱，以及在热力学测量的磁化强度，电极化的强度，和比热的分子。
2010-01-20 cond-mat.mes-hall
Non-local Chemical Potential Modulation in Topological Insulators Via Electric Field Driven Trapped Charge Migration
拓扑绝缘体（TI）具有特殊的表面态，具有狄拉克色散和螺旋自旋织构，在自旋电子学和量子计算中具有很高的应用潜力。控制这些材料中的化学势是具有挑战性的，但对于实现热追求的奇异物理学至关重要，包括有效的自旋生成1，2，马约拉纳费米子3 -5和激子凝聚6，7。在这里，我们报告了一种简单有效的方法，可以原位调节单晶Bi 2-xSbxSe 3纳米带的化学势，其幅度显着大于传统的静电门控。平行于器件通道的电场可以使通道内部和外部的化学势跨狄拉克点移动。我们把这种非局部可逆的化学势调制归因于电场诱导的电荷在缺陷态之间的跳跃，并得到了光电流图的进一步支持。我们的方法使工程化学势分布在TI，并开辟了巨大的机会，调查这些材料中的电荷和复合粒子的基本传输机制。
2020-04-04 cond-mat.mes-hall
Enhancing Coherence with a Clock Transition and Dynamical Decoupling in the Cr$_7$Mn Molecular Nanomagnet
Amherst College（阿默斯特学院）；University of Massachusetts Amherst（马萨诸塞大学阿默斯特分校）；Dartmouth College（达特茅斯学院）；Brown University（布朗大学）；Hamilton College（汉密尔顿学院）；Center for Integrated Nanotechnologies, Sandia National Laboratories（桑迪亚国家实验室集成纳米技术中心）；The University of Manchester（曼彻斯特大学）；University of Hawai‘i at Mānoa（夏威夷大学马诺阿分校）
通过钟跃过渡和动态去耦技术，研究Cr$_7$Mn分子纳米磁体的相干时间增强，揭示了分子内部的退相干机制。
2025-07-18 cond-mat.mes-hall quant-ph
On the Temperature-dependent Characteristics of Perpendicular Shape Anisotropy-Spin Transfer Torque-Magnetic Random Access Memories (PSA-STT-MRAMs)
垂直形状各向异性-自旋转移矩-磁性随机存取存储器（PSASTT-MRAM）利用纳米柱自由层几何形状来确保来自纳米磁体的形状各向异性的良好热稳定因子。这种概念特别适合于小到几纳米的小结。在这样的体积尺寸下，纳米柱可以被有效地建模为斯通-沃尔法斯（SW）颗粒，形状各向异性与自发磁化强度的比例为~ Ms ^[2]。对于几乎所有的铁磁体，Ms是温度的强函数，因此，温度相关的形状各向异性是PSA-STT-MRAM的温度相关性能的任何建模中要考虑的重要因素。在这项工作中，我们总结和讨论各种可能的温度依赖性的贡献的PSA-STT-MRAM的热稳定性因子和介电常数的建模和比较不同的温度标度和参数。我们揭示了非平凡的修正的热稳定性因子，同时考虑温度相关的形状和界面各向异性。结合这样的温度依赖性的介电性，阻断温度，和电气开关特性，导致也进行了讨论，在共轭与纳米磁体的尺寸和相干体积。
2021-05-17 cond-mat.mes-hall
Thermally and field-driven mobility of emergent magnetic charges in square artificial spin ice
设计和构建体现挫折的统计力学的模型系统现在可以使用纳米技术。我们已经安排了纳米磁体在一个二维的正方形晶格，形成一个人工自旋冰，并研究了它的分数激发，涌现磁单极子，以及它们如何响应于驱动场使用X射线磁显微镜。我们观察到一个制度，其中的磁漂移速度是线性的领域以上的临界领域的运动开始。临界场的温度依赖性可以通过在Bean-Livingston模型中引入相互作用项来描述。通过与电荷漂移运动的类比，我们定义和测量了纳米磁体的迁移率，该迁移率对于更高的温度和更强的纳米磁体之间的相互作用都更大。在这个线性政权的流动性描述的蠕变模型的零维电荷移动网络内的准一维对象。
2018-09-20 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Multistability and spin diffusion enhanced lifetimes in dynamic nuclear polarization in a double quantum dot
控制量子点中的核自旋对于探索量子点的多体动力学和开发量子点的量子信息处理前景至关重要。我们提出了一个独特的组合动态核自旋极化和电偶极子诱导自旋共振的静电定义的双量子点（DQD）暴露在两个芯片上的纳米磁体的强烈不均匀的领域。我们的实验提供了对核自旋极化分布的直接和无与伦比的访问，并使我们能够建立和表征多个固定点。此外，我们证明了极化的DQD环境的核自旋扩散显着稳定的DQD内的核自旋。
2015-10-05 cond-mat.mes-hall
Coherent spin relaxation in molecular magnets
在纳米磁体的相干自旋弛豫的数值模拟，形成高自旋的磁性分子，完成。这种相干自旋动力学可以在存在耦合到磁体的谐振电路的情况下实现。大量相互作用自旋系统的计算机模拟是研究这类系统微观性质的有效工具。相干自旋弛豫是一个超快过程，弛豫时间可以比横向自旋退相时间短一个数量级。分析了不同系统参数对弛豫过程的影响。的自旋弛豫的样品的几何形状的作用进行了研究。
2008-04-28 cond-mat.mes-hall
Mn-doped II-VI quantum dots: artificial molecular magnets
人工原子的概念依赖于一个接一个地改变半导体量子点中载流子数量的能力，以及由此导致的电子结构的变化。具有过渡金属原子的有机分子具有净磁矩并显示滞后行为，被称为单分子磁体（SMM）。碲化镉量子点的制造化学掺杂有控制数量的锰原子和一些载体控制电或光铺平了道路，走向一个新的概念，纳米磁性：人工单分子磁体。在这里，我们研究了Mn掺杂的CdTe量子点的不同电荷状态的磁性，并显示在何种程度上他们表现得像一个单分子磁体。
2007-02-06 cond-mat.mes-hall
Quantum spin fluctuations and the stability of atomically-sized Bloch points
本文研究了自旋零点涨落对原子尺度布洛赫点稳定性的影响，发现核心附近的零点涨落会降低有效磁矩、增强稳定性，且磁振子本征模式与电子围绕双荷子的束缚态一致。
2023-05-30 cond-mat.mes-hall
Angle Selective Piezoelectric Strain Controlled Magnetization Switching in Artificial Spin Ice Based Multiferroic System
提出一种含花生形纳米磁体的ASI多铁体系，通过微磁模拟揭示特定角度压电应变脉冲可实现180°低功耗磁化翻转。
2021-08-22 cond-mat.mes-hall
Resonance Measurement of Nonlocal Spin Torque in a Three-Terminal Magnetic Device
在非局域自旋阀内产生的纯自旋电流可以对纳米磁体施加自旋转移力矩。这种非局部转矩使得磁存储器件的新设计方案成为可能，该磁存储器件不需要在可能遭受电击穿的隧道势垒上施加大电压。在这里，我们报告了一个定量测量的非本地自旋扭矩使用自旋扭矩驱动的铁磁共振。我们的测量结果与自旋输运的有效电路模型的预测吻合得很好。基于这个模型，我们提出了优化非局部扭矩强度的策略。
2012-07-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Quantum coherence driven magnetic ordering in biased three level coordination compounds
随着自旋量子位和量子态检测架构需求的增加，对最近纳米磁体剪裁实验的新理解以及进一步揭示磁相互作用以原子接原子方式出现的机制的可能性具有重要意义。在这里，我们解决的自旋状态的分子三聚体，包括三个本地化的自旋时刻嵌入在金属隧道结，并显示对自旋相互作用可以通过分子三聚体的电子结构工程。我们发现，偏置和栅极电压诱导的本地化时刻或自旋受抑状态具有不同的稳定性，完全铁磁状态，这些状态之间的切换是可能的需求通过电气控制。量子相干性在分子三聚体的作用进行了讨论方面的自旋有序以及电子之间的相互作用的干扰和诱导退相的金属铅。这项工作为可用于量子工程系统的更强大的所有电控自旋架构奠定了基础，并作为探索磁有序和对称性中未解决问题的测试平台。
2022-02-16 cond-mat.mes-hall
A thermodynamic measure of the Magneto-electric coupling in the 3D topological insulator
我们表明，在三维（强）拓扑绝缘体的磁电耦合是有关的体磁化的二阶导数。我们导出的公式是霍尔电导率的Streda公式（P.Streda，J.Phys.C：Solid State Physics，15，22（1982））的非线性响应模拟，其将霍尔电导率与磁化相对于化学势的导数相关联。我们的发现允许人们通过测量磁化强度来提取磁电系数，同时改变化学势和另一个扰动场。这样的实验装置可以规避许多目前的困难，测量三维拓扑绝缘体的磁电响应。我们发现的关系也使透明的无序的磁电响应的影响，这只发生在状态的密度，并没有影响时，系统是带隙的。
2012-11-04 cond-mat.mes-hall
Spin gating electrical current
我们使用一个铝单电子晶体管与磁门直接量化的GaMnAs材料的化学势各向异性。单轴和立方贡献的化学势各向异性确定从现场旋转实验。在执行磁场扫描，我们观察到额外的各向同性磁场依赖的化学势，这表明一个非单调的行为。所观察到的效果解释的计算的基础上的$\mathbf{k}\cdot\mathbf{p}$动力学交换模型的铁磁性GaMnAs。我们的器件反转了传统的方法来构建自旋晶体管：而不是由普通的门控制自旋输运，我们自旋门普通的电荷输运。
2012-04-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Electrical molecular switch addressed by chemical stimuli
我们证明了苯并双咪唑分子质子化后的电导开关依赖于侧链官能团。质子化的H-取代的分子显示出比中性分子更高的电导（Gpro>Gneu），而对于由氨基-苯基基团横向官能化的分子观察到相反的（Gneu>Gpro）。这些结果被证明在不同的尺度长度：自组装单层，微小的纳米点分子结和单分子。从头计算结果表明，对于H-取代的分子，Gpro>Gneu的结果是由LUMO-HOMO能隙的减小所正确解释的，而对于氨基-苯基官能化的分子，Gneu>Gpro的结果是与HOMO的移动一致的，这降低了费米能级处的态密度.
2020-04-30 cond-mat.mes-hall physics.app-ph
The impact of morphological structure and flexo-chemical strains on the electric transport mechanisms in the molybdenum-disulfide-oxide nanoflakes
本文研究了压制的MoSxOy纳米片粉末的电导机制，发现其I-V曲线呈现迟滞、负微分电导和三态阻变切换等特性，并利用考虑挠曲化学场的Landau-Cahn-Hilliard方法进行理论解释，展示了其在忆阻器和超级电容器中的应用潜力。
2025-08-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Energy-level pinning and the 0.7 spin state in one dimension: GaAs quantum wires studied using finite-bias spectroscopy
利用有限偏置光谱研究了电子-电子相互作用对GaAs量子线（QW）能级的影响。我们探测了零磁场下和高面内磁场B中自旋相反能级交叉点处的能谱。我们的结果构成了直接的证据，自旋（更高的能量）水平钉在化学势，因为他们填充。我们还表明，自旋向上和自旋向下的水平突然重新排列在交叉点的方式类似的磁相变预测发生在交叉点的朗道水平。这种子带的重新排列和钉扎为0.7结构、一维（1D）纳米磁性状态及其高B变体提供了唯象解释。
2007-08-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
