Resonant current-in-plane spin-torque diode effect in magnet$-$normal metal bilayers
Freie Universität Berlin(柏林自由大学)
研究通过磁电电路方法揭示了在磁铁-正常金属双层中,共振频率下平面电流自旋扭矩二极管效应的机制及应用
2025-10-08 cond-mat.mes-hall
Photon-Induced Magnetization Changes in Single-Molecule Magnets
当微波辐射与自旋能级之间的跃迁共振时,施加到单分子磁体上的微波辐射可以引起大的磁化强度变化。这些变化被解释为由于微波对样品的共振加热。脉冲辐射的研究表明,磁化强度继续减少后,辐射已被关闭的速度是一致的自旋的特征弛豫率。测得的速率随脉冲持续时间和微波功率的增加而增加,表明吸收的辐射能量越大,样品温度越高。我们还进行了数值模拟,定性再现了许多实验结果。我们的研究结果表明,旨在测量与辐射共振的两个能级之间的磁化动力学的实验必须比这些实验中探测的>20微秒的时间尺度快得多。
2006-01-04 cond-mat.mes-hall
Time resolved X-ray Resonant Magnetic Scattering in reflection geometry
我们提出了一种新的设置来测量元素选择性磁化动力学使用ALICE室(RSI \textbf{74},4048(2003))在BESSY II同步加速器在柏林亥姆霍兹中心。磁场脉冲作为激励,并且磁化进动通过元素选择性X射线共振磁散射(XRMS)探测。使用单束产生的X射线的时间分辨率远低于100 ps。该设置是实现反射几何形状,并使这里描述的薄膜,多层和横向结构的样品的调查。时间分辨的设置与低温恒温器在ALICE室的组合将允许进行进动磁化动力学和阻尼常数在一个大的温度范围内的温度依赖性的研究,并为各种各样的反射几何系统。
2010-09-17 cond-mat.mes-hall
Bias voltage controlled magnetization switch in ferromagnetic semiconductor resonant tunneling diodes
我们预测,居里温度的铁磁共振隧穿二极管会突然下降,约2倍,当下游的化学势低于量子阱共振能量。这个属性如下从基本量子输运理论的概念结合了平均场描述的稀磁半导体铁磁性。我们说明了这种效果,通过求解耦合非平衡格林函数,磁平均场,和静电泊松方程自洽预测的偏置电压和温度依赖的模型系统的磁化强度。
2004-10-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Local electrical characterization of resonant magnetization motion in a single ferromagnetic sub-micrometer particle in lateral geometry
在这篇文章中,在一个单一的亚微米和多终端的铁磁结构的横向几何结构的磁化运动的详细表征是在GHz的制度,使用直接直流表征技术。我们证明了Stoner-Wohlfarth模型对大长径比磁性纳米结构的适用性。应用该模型的实验数据,我们能够提取相关的磁化运动参数,并显示高频感应电流和局部磁化之间的相关性。此外,直流电压产生的结构在谐振,与外部磁场下的形状各向异性轴的角度,是由该模型解释。
2010-12-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Quality of Helicity-Dependent Magnetization Switching by Phonons
FELIX Laboratory, Radboud University(费利克斯实验室,拉德堡德大学);College of Science and Technology, Nihon University(日本大学理工学部)
研究通过圆偏振横声子共振激发实现磁化反转,发现声子极化在磁性覆盖层中诱导稳健反转,且椭圆度变化不影响质量,但偏离共振时质量敏感。
2025-09-01 cond-mat.mes-hall
Large cone angle magnetization precession of an individual nanomagnet with dc electrical detection
我们展示了一个单独的纳米坡莫合金元素的大锥角磁化旋进的片上共振驱动。强驱动是通过将元件定位在靠近共面条形波导的短路端来实现的,共面条形波导产生微波磁场。我们使用微波频率调制的方法来精确地测量直流各向异性磁电阻的谐振变化。以优于1度的分辨率确定高达$9^{0}$的进动锥角。共振峰的形状由Landau-Lifshitz-Gilbert方程很好地描述。
2006-09-08 cond-mat.mes-hall
Resonant quantum coherence of magnetization at excited states in nanospin systems with different crystal symmetries
从理论上研究了在无外磁场存在下,纳米尺度单畴铁磁体简并激发态之间磁化矢量的共振量子相干性中Wess-Zumino项或Berry相位引起的量子干涉效应.利用自旋相干态路径积分中的周期瞬子方法,计算了相邻阱简并激发态之间的低位隧道劈裂。利用一维周期势中的Bloch定理,得到了m阶激发态的低能级谱。
2000-05-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech
Resonant Acoustic Wave Assisted Spin-Transfer-Torque Switching of Nanomagnets
我们报告的可能性,实现一个数量级的减少能量耗散需要写位在垂直磁隧道结(p-MTJ)通过模拟的磁化动力学下的组合的共振表面声波(r-SAW)和自旋转移矩(STT)。在考虑热噪声的情况下,采用Landau-Lifshitz-Gilbert方程,在宏观自旋假设下,模拟了系统的磁化动力学.磁致伸缩纳米磁体中的共振磁化动力学建立在SAW应用的几十个循环上,其驱动磁化以从垂直方向偏转约45度的锥形旋进。这降低了切换磁化方向所需的STT电流密度,而不会增加STT应用时间或降低在存在室温热噪声的情况下的切换概率。这可以导致实现自旋转移矩随机存取存储器(STTRAM)的能量有效切换的途径,其横向尺寸可以通过采用共振激发而被积极地缩放,尽管使用具有低磁致伸缩的材料。
2019-07-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Spin filter effect at room temperature in GaN/GaMnN ferromagnetic resonant tunneling diode
研究了发射极和量子阱层均为铁磁GaMnN材料的共振隧穿二极管在无外加磁场作用下的自旋电流极化。为此,我们应用自洽的Wigner-Poisson方法,研究了铁磁层中平行和反平行磁化排列的自旋极化效应。计算结果表明,反平行磁化对自旋过滤器的工作更为有利,在低温下产生全自旋电流极化,在室温下产生35%的自旋电流极化.
2013-01-28 cond-mat.mes-hall
Quantum Christoffel Nonlinear Magnetization
Southern University of Science and Technology (SUSTech)(南方科技大学);Quantum Science Center of Guangdong-Hong Kong-Macao Greater Bay Area (Guangdong)(粤港澳大湾区量子科学中心(广东));Peking University(北京大学);Fudan University(复旦大学);Hefei National Laboratory(合肥国家实验室)
本研究发现电场可诱导量子材料中非线性磁化,通过量子克里斯托费尔符号描述,无需自旋轨道耦合或反演对称破缺,并通过实验确定若干候选材料。
2026-02-03 cond-mat.mes-hall
Phase transitions induced by resonant light: a phenomenological approach
University of Iceland(冰岛大学);University of Warsaw(华沙大学)
本文提出一种现象学方法,用于描述由共振光诱导的凝聚物质相变,并应用于二维磁性材料的全光学磁化切换研究。
2026-01-10 cond-mat.mes-hall
Photoinduced quantum spin and valley Hall effects and orbital magnetization in monolayer MoS2
我们从理论上证明了利用非共振圆偏振光可以在MoS $_{2}$和其他VI族二硫属化物的单分子膜中获得100%的谷偏振输运。通过调节非共振光的强度,一个谷的本征带隙会减小,而另一个谷的本征带隙会增强,从而实现单谷量子传输。因此,我们预测(i)纵向电导率的增强,伴随着流动电子的自旋极化的增加,(ii)固有的自旋霍尔效应的增强,连同固有的谷霍尔效应的减少,以及(iii)轨道磁矩和轨道磁化的增强。这些机制为基于二硫属化合物的纳米电子学设计提供了有吸引力的机会。
2015-04-18 cond-mat.mes-hall
Resonant Tunneling Anisotropic Magnetoresistance Induced by Magnetic Proximity
我们揭示了Rashba自旋轨道耦合和邻近诱导磁化之间的相互作用,在二维电子气中导致特殊的输运性质和大的各向异性的磁阻。虽然相关的隧穿各向异性磁阻(TAMR)之前已经被广泛研究,我们预测的效果与不同的起源所产生的共振条件的演变与磁化的面内旋转,并具有更大的幅度。隧穿中的共振来自散射态的自旋-宇称-时间对称性。然而,这种对称性通常不存在于系统本身,并且仅在某些参数值下出现。在邻近的三维拓扑绝缘体(TI)的拓扑表面态中没有共振行为,TAMR测量可以很容易地将它们与许多TI固有的经常被误解的平凡的Rashba样态区分开来。
2020-08-24 cond-mat.mes-hall
Morphology and Magnetic vortex chiral symmetry of 2D arrays of magnetic trilayer disks with magnetostatic interlayer coupling determined by X ray resonant magnetic scattering
采用X射线共振磁散射(XRMS)技术对二维三层亚微米磁体阵列的磁化强度进行了表征。数据的解释需要了解的磁铁,这也是从散射强度推导出的形态。磁铁由两个静磁耦合铁磁层组成,由非磁性间隔物隔开。结果表明,圆盘的散射强度与圆盘表面的曲率有关。这使得在每个布拉格反射(BR)处收集的强度与来自具有相同曲率角的盘的位置的反射光相关。由于这一点,获得定量信息,平均超过磁盘照射的x射线,在整个区域的磁盘的厚度和磁化的变化。磁盘的平均磁化映射用于研究其每个磁性层中的涡旋配置,确定涡旋的平均位置,其磁循环的手征对称性以及磁盘内涡旋成核开始的具体位置。手性不对称性出现在磁盘时,领域是在一个倾斜的角度相对于阵列的易轴取向。该技术的局部磁灵敏度允许确定的磁盘的磁化解释所观察到的手性不对称的非中心对称分布。出乎意料的是,在两个铁磁层中,涡旋的磁循环方向是相同的。此外,埋层的磁化强度在其磁滞回线的下降分支和上升分支中是不同的。
2023-01-27 cond-mat.mes-hall
Orbital magnetization as the origin of the nonlinear Hall effect
ShanghaiTech University(上海科技大学)
该研究揭示了轨道磁化是非线性霍尔效应的起源,并通过推导公式解释了电场在生成该效应中的双重作用,同时指出特定晶体对称性下电场极化特性对非线性霍尔响应的影响。
2025-12-20 cond-mat.mes-hall
Spin-current emission governed by nonlinear spin dynamics
传导电子和局域磁化之间的耦合是自旋电子器件中各种现象的原因。这种耦合使得能够从动态磁化产生自旋电流。由于磁化动力学的非线性,通过动态自旋交换耦合的自旋电流发射提供了一条非线性产生自旋电流的途径。在这里,我们证明了自旋电流发射的非线性磁化动力学在金属/磁性绝缘体双层。从磁性绝缘体的自旋电流发射探测的逆自旋霍尔效应,这表明非平凡的温度和激发功率的电压产生的依赖性。实验结果表明,非线性磁化动力学和增强的自旋电流发射由于磁振子散射的温度降低触发。这一结果说明了非线性磁振子相互作用在动态磁化驱动的自旋电流发射中的关键作用,或非平衡磁振子,从磁性绝缘体。
2015-07-22 cond-mat.mes-hall
Resonant Spin Tunneling in Randomly Oriented Nanospheres of Mn$_{12}$ Acetate
我们报告了随机取向的分子磁体纳米球中共振自旋隧穿的测量和理论分析。制备了$_{12}$醋酸锰非晶纳米球,并通过化学、红外、透射电镜、X射线和磁性等方法对其进行了表征。磁性测量揭示了尖锐的隧道峰的磁场导数的磁化强度,发生在典型的共振场值为锰$_{12}$醋酸盐。理论分析,解释这些意见。我们认为,共振自旋隧道的分子磁体可以建立在粉末样品中,而不需要一个单一的晶体和不对齐的分子的易磁化轴。这通过重新分析Mn $_{12}$乙酸盐的非取向微米尺寸晶体的粉末样品的旧数据来证实。我们的研究结果可以大大简化新合成的分子磁体中量子自旋隧穿候选者的选择。
2014-08-22 cond-mat.mes-hall
Theory of digital magneto resistance in ferromagnetic resonant tunneling diodes
我们提出了一个由两个串联的共振隧穿二极管组成的铁磁自旋电子系统。一个二极管是双金属的,而另一个包括铁磁发射极和量子阱。使用自洽相干输运模型,我们表明,铁磁二极管的电流-电压特性可以强烈调制通过改变发射极和量子阱中的磁化的相对取向,分别。通过相对磁化角的连续变化,总电阻呈现离散跳变,实现数字磁阻。发射极的费米能级和相对磁化取向之间的相互作用允许在低电压下将铁磁二极管的电流电压特性从欧姆调整到负微分电阻状态。
2006-12-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.other
Probing quantum geometric nonlinear magnetization via second-harmonic magneto-optical Kerr effect
Institute of Semiconductors, Chinese Academy of Sciences(中国科学院半导体研究所);University of Chinese Academy of Sciences(中国科学院大学);Southern University of Science and Technology (SUSTech)(南方科技大学)
通过二次谐波磁光Kerr效应探测量子几何非线性磁化,揭示其与轨道贡献和量子Christoffel符号的内在联系。
2026-02-03 cond-mat.mes-hall
Nonlinear magnetization dynamics driven by strong terahertz fields
我们提出了一个全面的实验和数值研究的磁化动力学触发的金属薄膜由单周期太赫兹脉冲的$\sim20$ MV/m的电场幅度和$\sim1$ ps的持续时间。实验动力学探测使用飞秒磁光克尔效应(MOKE),它是用宏自旋模拟数值再现。的磁化动力学可以分解成三个不同的过程:相干旋进的太赫兹磁场周围的磁化,超快退磁,突然改变各向异性的膜,和均匀的旋进周围的平衡有效场是放松的纳秒时间尺度上,符合吉尔伯特阻尼过程。宏观自旋模拟定量再现所观察到的动态,并使我们能够预测,新的非线性磁化动力学制度,可以实现与现有的桌面太赫兹源。
2019-09-25 cond-mat.mes-hall
The radial breathing mode in CNT - the nonlinear theory of the resonant energy exchange
我们证明了碳纳米管(CNTs)中的长时间共振能量交换的径向呼吸模式作为载体的新的具体现象。该过程在较宽的激发能范围内是稳定的。结果表明,修正的非线性薛定谔方程,得到的非线性弹性薄壳理论的框架内,描述的CNT的非线性动力学在所考虑的频带。薄壳理论方程的数值积分证实了解析研究的结果。
2015-02-25 cond-mat.mes-hall
Intrinsic Nonlinear Spin Hall Effect and Manipulation of Perpendicular Magnetization
提出本征非线性自旋霍尔效应,可在对称性禁止线性响应的非磁性材料中产生共线极化自旋电流,实现垂直磁化无场翻转,并在拓扑金属中预测了室温显著效应。
2024-07-25 cond-mat.mes-hall
Spin-polarizing properties of heterostructures with magnetic nano elements
本文研究了电子在两个磁化势垒上的一维共振和非共振散射问题。通过建立传输矩阵,精确计算了非共线磁化双磁垒系统的电子透射系数。计算了共振和非共振透射率下透射电子波的极化。势垒磁化方向的夹角可以显著提高和控制透射系数和自旋极化
2010-07-02 cond-mat.mes-hall
Magnetization reduction induced by nonlinear effects
这封信报告的第一个详细测量的$M_z$,平行于有效场方向的分量,当铁磁体被激发的微波场在高功率水平。发现在主共振饱和时,$M_z$急剧下降。同时测量$M_z$和吸收功率表明,这种下降对应于自旋晶格弛豫速率的减小。这些变化被解释为反映了纵向自旋波激发以上的苏尔不稳定性的属性。类似的行为应该预期在自旋波发射电流。
2004-11-11 cond-mat.mes-hall
All-optical magnetization control in CrI$_3$ monolayers: a microscopic theory
本文结合第一性原理模拟、半导体Bloch方程和Landau-Lifshitz方程构建微观理论,阐明了利用铁磁单层CrI$_3$中亮激子与晶格磁化的相互作用,实现对样品宏观磁化进行可调的全光学共振控制。
2023-05-21 cond-mat.mes-hall
Effect of nonlinear magnon interactions on the stochastic magnetization switching
本研究理论揭示四磁振子散射使 Kittel 模衰变为反向动量自旋波,从而抑制磁化涨落与翻转频率,并提出调控有限 k 自旋波温度或磁盘尺寸以优化概率计算性能。
2024-07-03 cond-mat.mes-hall
Zero field spin polarization in a 2D paramagnetic resonant tunneling diode
研究了量子阱层中含有稀磁杂质的全Ⅱ-Ⅵ族半导体共振隧穿二极管的I-V特性。束缚磁极化子态形成在势阱界面附近的波动,而隧穿电子穿越这些接口量子点。由此产生的微观磁序提升了共振隧穿态的简并性。虽然没有宏观磁化,但由于零场分裂,所产生的共振隧穿电流在零磁场下高度自旋极化。详细的模拟表明,在没有外部磁场的情况下,局部自旋极化效率超过90%。
2010-12-20 cond-mat.mes-hall
Resonant Precession of Magnetization and Precession -- Induced DC voltages in FeGaB Thin Films
本文报道了非晶Fe_{78} Ga_{13} B_{9}(FeGaB)合金薄膜的频率相关铁磁共振(FMR)和自旋抽运驱动直流电压(V_{dc})的测量结果,以研究金属铁磁体平膜中的自感反自旋霍尔效应(ISHE)现象。场反转时反对称的V_{dc}信号包括以谐振场为中心的对称和非对称洛伦兹。薄膜尺寸效应的主导作用被认为是在设置静态磁化强度,V_{dc}和动态的磁化旋进在较薄的膜(\leq 8 nm)的大小。磁化参数的膜厚度依赖性表明在膜-衬底界面处存在磁无序区域,这可以促进由旋进磁化朝向衬底产生的自旋的优先流动。然而,V_{dc}信号还从这些膜的\approx 0.4 \%各向异性磁阻和大(\approx 54 nΩ.m)异常霍尔电阻率(AHR)的整流效应中提取贡献,所述整流效应骑在膜-衬底界面附近的自旋-轨道耦合驱动的自旋-电荷转换的效应上。我们已经解决了这些数据的铁磁薄膜受到射频场在共面波导几何形状的电动力学的现有理论的框架。我们对AHR为54 nΩ.m的样本的自感ISHE的估计表明,它可能对测量的对称电压有显着贡献(\approx 90\%)。这一研究结果对于全面理解具有无序界面和大反常霍尔效应的金属铁磁体中自旋抽运感应直流电压具有重要意义。
2022-01-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Giant resonant nonlinear THz valley Hall effect in 2D Dirac semiconductors
Guangdong Technion – Israel Institute of Technology(广东以色列理工学院);Rzhanov Institute of Semiconductor Physics, Siberian Branch of Russian Academy of Science(俄罗斯科学院西伯利亚分院热诺夫半导体物理研究所);Novosibirsk State Technical University(新西伯利亚国立技术大学);Technion – Israel Institute of Technology(以色列理工学院)
研究通过两能带哈密顿量揭示了在交叉太赫兹电场和静态磁场下,二维非对称半导体中巨量环形共振的谷Hall响应机制,发现非线性谷电流控制的新途径。
2026-04-10 cond-mat.mes-hall
Nonlinear magnetization dynamics of antiferromagnetic spin resonance induced by intense terahertz magnetic field
我们报告了一个强太赫兹磁场共振增强的开口环谐振腔和磁光克尔效应显微镜测量的HoFeO 3晶体的非线性磁化动力学。太赫兹磁场引起自发磁化的大的变化(~40%)。反铁磁共振的频率与磁化强度变化的平方成比例地减小。一个修正的Landau-Lifshitz-Gilbert方程与一个唯象的非线性阻尼项定量再现的非线性动力学。
2016-01-23 cond-mat.mes-hall physics.optics
Hydrodynamic description of long-distance spin transport through noncollinear magnetization states: the role of dispersion, nonlinearity, and damping
通过自旋注入的磁阻尼的非局部补偿已经在理论上被证明建立动态的、非共线的磁化状态,其携带微米距离上的自旋电流。这样的状态一般可以被称为耗散交换流(DEF),因为空间扩散的自旋电流是由相邻自旋施加的相互交换扭矩建立的。迄今为止的分析研究一直局限于弱自旋注入假设,其中磁化的运动方程被映射到描述自旋流的流体动力学方程,然后线性化。在这里,我们分析和数值研究易平面铁磁通道在一个统一的流体动力学框架下的一个极值的任意强度的自旋注入。我们发现,DEFs通常表现出非线性的配置文件沿信道伴随着非线性频率调谐。在大的注入强度,我们充分表征了一种新的磁化状态,我们称之为接触孤子DEF(CS-DEF)的注入站点,平稳过渡到DEF,并表现出负频率调谐组成的固定孤子。DEF和CS-DEF之间的转变发生在最大进动频率处,并且与朗道准则相一致:亚音速到超音速流动转变。利用液电类比的方法,给出了非线性DEF回路的电流-电压特性。微磁学模拟纳米线,包括磁晶各向异性和非本地偶极子场与分析结果定性一致。这里发现的磁化状态以及它们的特征轮廓和光谱特征提供了定量的指导方针,以追求在铁磁材料中的DEF的实验演示,并建立了一个统一的描述长距离自旋输运。
2019-04-26 cond-mat.mes-hall
Nonlinear enhancement of coherent magnetization dynamics
针对磁体退相干失相时间短限制铁磁共振应用的问题,提出通过3-磁振子相互作用混合均匀Kittel模式与长寿命磁振子来增强其寿命与相干性,相关计算可解释实验并预测量子相干特征。
2023-12-15 cond-mat.mes-hall
Optical probing of Rayleigh wave driven magneto-acoustic resonance
电激励的行进表面声波和磁化的共振相互作用迄今为止已经通过声学部件被探测。在这项工作中,它是使用时间分辨的磁光检测磁化动力学研究。为此,我们开发了一种实验方案,其中激光脉冲既用于产生声波频率,又用于探测磁化动态,从而确保完美的相位锁定。信号的光偏振依赖性使得能够解开弹光和磁光贡献,并获得面内和面外动态磁化分量。磁化进动被证明是完全由声波驱动。它的振幅被示出在相同的领域,我们检测压电的声波的谐振衰减,清楚地证明了具有高灵敏度的磁声共振共振谐振。
2018-06-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.other
Resonant photon absorption and hole burning in Cr7Ni antiferromagnetic rings
对Cr7Ni反铁磁环晶体的磁化强度进行了测量。在1和10 GHz之间的频率与微波辐照导致观察到非常窄的共振光子吸收线,主要是由超芬相互作用加宽。双脉冲烧孔技术使我们能够估计的特征能量扩散时间。
2005-04-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Nonlinear sub-switching regime of magnetization dynamics in photo-magnetic garnets
本文通过实验与数值模拟研究钴掺杂钇铁石榴石薄膜中飞秒激光诱导的非线性自旋动力学,揭示其源于磁能量景观非谐性及立方对称性的关键作用。
2023-03-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Quantum Geometric Origin of Nonlinear Current Induced Orbital Magnetization
University of Macau(澳门大学);Great Bay University(大湾区大学);Great Bay Institute for Advanced Study(大湾区高等研究院);Fudan University(复旦大学);Max Planck Institute for Chemical Physics of Solids(马克斯·普朗克固体化学物理研究所);University of Science and Technology of China(中国科学技术大学);The Hong Kong Polytechnic University(香港理工大学)
该研究针对非线性电流诱导轨道磁化的理论挑战,通过微观推导构建理论,结合第一性原理计算预测特定材料中存在显著非线性轨道磁化,其量子几何起源与两类极化率相关且可主导自旋对应物。
2026-08-31 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Resonantly enhanced nonlinear optics in semiconductor quantum wells: An application to sensitive infrared detection
一类新的相干非线性光学现象,涉及量子阱中的诱导透明,被认为是在一个特定的应用范围内敏感的长波长红外探测。结果表明,最强的退相干机制可以被抑制或减轻,导致在半导体量子阱中的非线性光学效应的显着增强。
2001-09-26 cond-mat.mes-hall quant-ph
Controlled nonlinear magnetic damping in spin-Hall nano-devices
由于不可避免地出现非线性,大幅度磁化动力学比低幅度线性机制复杂得多。非线性阻尼增强是磁纳米器件的基本非线性现象之一,它对磁纳米器件的工作和效率产生了严格的限制。特别地,非线性阻尼防止由自旋电流注入到空间延伸的磁性区域中驱动的相干磁化自振荡的激发。在这里,我们建议和实验证明,非线性阻尼可以控制的椭圆磁化进动。通过平衡各向异性的不同贡献,我们最大限度地减少椭圆率,并实现空间扩展的自旋电流注入到微观磁盘驱动的相干磁化振荡。我们的研究结果提供了一个新的途径,实现有效的主动自旋电子和磁振子器件驱动的自旋电流。
2019-10-22 cond-mat.mes-hall physics.app-ph
Staggered nonlinear spin generations in centrosymmetric altermagnets under electric current
研究中心对称交替磁体中电流驱动的非线性自旋产生,发现交错和均匀自旋分量随磁化方向旋转变化,面外分量可用于高密度存储器件垂直磁化翻转,为节能磁器件设计提供机遇。
2025-06-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Role of material-dependent properties in THz field-derivative-torque-induced nonlinear magnetization dynamics
School of Physical Sciences, National Institute of Science Education and Research(国家科学教育研究所物理科学学院);Department of Physics, Indian Institute of Technology (ISM) Dhanbad(印度理工学院(ISM)达纳巴德物理系)
研究揭示了THz场导数扭矩在铁磁体非线性磁化动力学中的关键作用,通过实验验证了FDT对磁子激发和相位移的影响。
2024-09-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Attosecond magnetization dynamics in non-magnetic materials driven by intense femtosecond lasers
已知用超短激光脉冲照射固体会引发飞秒时间尺度的磁化动力学。然而,亚飞秒自旋动力学尚未被观察或预测。在这里,我们探讨超快光驱动的自旋动力学在一个高度非共振强场制度。通过最先进的从头计算,我们预测,一个非磁性材料可以通过动态的极端非线性自旋翻转过程,发生在阿秒时间尺度上,并介导的多光子和自旋轨道相互作用的组合瞬时转化为磁性的。这些都是非微扰非共振的反法拉第效应的类似物,随着电子获得角动量,反法拉第效应从一个周期到另一个周期逐渐增强。值得注意的是,我们表明,即使是线性偏振驱动,其中一个不直观地期望任何磁响应,磁化瞬态振荡的系统与光相互作用。这种振荡响应是由固体中的横向异常光驱动电流实现的,通常发生在~500阿秒的时间尺度上。我们进一步证明了磁化的速度可以通过调节激光的波长和强度来控制。一个实验装置能够测量这些动态通过泵浦-探测瞬态吸收光谱的概述和模拟。我们的研究结果铺平了道路的新制度的超快操纵的磁性。
2022-07-14 cond-mat.mes-hall physics.optics
Nonlinear feedback oscillations in resonant tunneling through double barriers
我们分析了共振隧穿的电子系综通过一个双势垒的存在下的自洽的潜力所产生的电荷积累在井中的动态演化。传输过程的固有非线性导致振荡的存储电荷和传输和反射通量。讨论了由自洽势引起的静电反馈和入射分布的能量宽度的依赖关系。
1997-09-01 cond-mat.mes-hall quant-ph
Resonant Nonlinear Damping of Quantized Spin Waves in Ferromagnetic Nanowires
我们利用自旋矩铁磁共振测量坡莫合金纳米线中偶极交换自旋波的光谱特性。我们的测量结果表明,几何约束的纳米线几何结构中的自旋波的阻尼有深远的影响。最低能量量子化自旋波模式的阻尼参数以共振方式取决于所施加的磁场,并且在随着纳米线宽度减小而增大的磁场处呈现最大值。这种阻尼的增强源于非线性共振三磁振子汇流过程,其允许在由纳米线几何形状中的自旋波谱的量化确定的特定偏置场值下进行。
2009-10-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Nonlinear Optical Effects Due to Magnetization Dynamics In a Ferromagnet
本文理论研究了飞秒激光脉冲磁场在铁磁体中引起的磁化动力学,发现其导致麦克斯韦方程出现二阶非线性,从而产生二次谐波和整流效应,可解释钴/重金属系统中SHG强度调制的实验。
2023-10-23 cond-mat.mes-hall physics.optics
Exact results for nonlinear ac-transport through a resonant level model
我们通过共振能级模型(非相互作用的安德森杂质模型)的矩形电压偏置作为时间的函数的运输得到精确的结果。我们研究了在时间t = 0打开隧道后的瞬态行为和随后的稳态行为。明确的表达式得到的交流电流的线性响应制度和超越大电压偏置。在其他效果中,我们观察到电流振铃和PAT(光子辅助隧穿)振荡。
2010-03-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Strain Tunable Berry Curvature Dipole, Orbital Magnetization and Nonlinear Hall Effect in WSe2 Monolayer
在时间反演对称性破缺系统中,电子拓扑结构通常与Berry曲率有关,Berry曲率可以引起反常的霍尔效应.本征单层过渡金属二硫属化物具有两个不等价的K和K'谷,Berry曲率符号相反,从而消除了体系中的反常霍尔效应。在这里,我们报告的实验实现的Berry曲率在一个单一的谷单轴应变打破C3 v对称性WSe 2单分子层。因此,虽然K谷和K'谷的Berry曲率本身仍然相反,但这两个谷对非零Berry曲率偶极子的贡献是相等的。在施加电场时,出现的Berry曲率偶极子将导致面外轨道磁化,这进一步诱导对E^2具有线性响应的异常霍尔效应,称为非线性霍尔效应。利用门控技术研究了中等空穴掺杂的WSe_2单层薄膜的非线性霍尔效应的应变调制输运特性。二次谐波霍尔信号与电场呈二次函数关系,对应的轨道磁化强度单位电流密度可达60。与具有面内自旋极化的传统Rashba-Edelstein效应相比,这种电流诱导的轨道磁化沿着面外方向,从而有望实现垂直磁化的高效电开关。
2021-07-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Nutation spectroscopy of a nanomagnet driven into deeply nonlinear ferromagnetic resonance
磁性纳米结构中的强非平衡态表现出与磁化动力学的非线性性质相关的新特性,这具有重要的基础和实际意义。在这里,我们证明了场驱动的铁磁共振可以发生在前所未有的大角度的磁化进动,这通常是防止由自旋波不稳定性和磁化湍流动力学的发病与大量的空间相干性。我们的研究结果表明,这种限制可以克服纳米磁体,其中的几何约束大大降低了自旋波模式的密度。所获得的深度非线性铁磁共振制度的基础上的应用程序的第二个激发场的一种新的光谱技术进行了探讨。这使得能够谐振地驱动围绕大角度周期性轨迹的慢相干磁化章动。我们的实验结果很好地占了单轴对称系统的分析模型。它们还提供了控制纳米结构中高度非线性磁化动力学的新手段,这在磁性纳米技术的背景下打开了有趣的应用机会。
2019-03-13 cond-mat.mes-hall physics.app-ph
Resonant magneto-optic Kerr effect in the magnetic topological insulator Cr:(Sb$_x$,Bi$_{1-x}$)$_2$Te$_3$
我们报告的极性克尔效应的测量,成比例的磁化面外的分量,在磁性掺杂的拓扑绝缘体$(\text{Cr}_{0.12}\text{Bi}_{0.26}\text{Sb}_{0.62})_2\text{Te}_3$的薄膜。在$0.8\text{ eV}<\hbarω<3.0\text{ eV}$范围内,作为光子能量的函数进行复克尔角$Θ_K$的测量。我们观察到的$Θ_K(ω)$的实部和零交叉的虚部,我们归因于共振相互作用与自旋轨道避免交叉位于$\approx$ 1.6 eV以上的费米能量。的共振增强允许测量的温度和磁场的$Θ_K$的限制,$d\geq2$五重层中的$Θ_K$的依赖。我们发现一个尖锐的过渡到零的rexeres-magnetization在6 K的$d<8$ ~QL,与理论的杂质自旋相互作用的依赖关系的薄膜厚度和它们的位置相对于拓扑绝缘体表面。
2015-12-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Nonlinear Self-Action across Temporal Regimes in Resonant Dielectric Metasurfaces
Politecnico di Milano(米兰理工大学);Institute of Photonic and Nanotechnology (IFN) - Consiglio Nazionale delle Ricerche (CNR)(光子与纳米技术研究所(IFN)- 意大利国家研究委员会(CNR));Institute of Photonics and Quantum Sciences, Heriot-Watt University(赫瑞-瓦特大学光子与量子科学研究所);ICFO - Institut de Ciències Fotòniques, the Barcelona Institute of Science and Technology(ICFO - 巴塞罗那科学和技术理工学院光子科学研究所);Università degli Studi di Brescia(布雷西亚大学)
研究连续谱中的准束缚态对介电超表面非线性光物质相互作用的影响,通过脉冲持续时间和共振耦合控制非线性自作用机制,明确不同激发 regime 及响应,模拟再现相关现象,推动其在超快和非线性纳米光子学中的应用。
2026-09-09 cond-mat.mes-hall physics.optics
AC Current-Driven Magnetization Switching and Nonlinear Hall Rectification in a Magnetic Topological Insulator
University of Tokyo(东京大学);RIKEN Center for Emergent Matter Science (CEMS)(理化学研究所 新兴物质科学中心);RIKEN Cluster for Pioneering Research (CPR)(理化学研究所 先锋研究集群);Tokyo College, University of Tokyo(东京大学东京学院)
本研究在半磁性拓扑绝缘体中实现交流电流驱动的低阈值磁化翻转,并发现强非线性霍尔响应及频率混合效应,为多功能自旋电子器件提供新途径。
2025-04-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Ultrafast resonant optical scattering from single gold nanorods: Large nonlinearities and plasmon saturation
我们测量了单个金纳米棒的非线性光学散射,这些纳米棒由超快激光脉冲激发,与它们的纵向等离子体激元模式共振。隔离单个棒消除了不均匀的加宽,并允许测量大的非线性,远大于纳米棒合奏。令人惊讶的是,超快的非线性可以完全归因于加热的传导电子,并没有表现出任何与相干等离子体激元振荡相关的响应。这表明了以前未观察到的强驱动等离子体激元的阻尼。
2006-02-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
Nonlinear magnetization of graphene
我们计算了石墨烯在磁场中的磁化强度,考虑了质量间隙的可能性。我们专注于物理制度,量子振荡没有观察到由于温度或无序的影响,并表明磁化强度表现出非线性行为作为所施加的场的函数,反映了强非解析性的二维有效作用的狄拉克电子。观察这种非线性所需的磁场值从非常干净的悬浮样品的几特斯拉变化到基板上良好样品的20 - 30特斯拉。根据这些计算,我们讨论了无序和相互作用的影响,以及实验条件下,可以观察到的预测。
2012-09-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el