的生成,操纵和磁性域壁的传感是效率旋转器件设计的基石。半金属是为此目的而适合的,因为从自旋纹理处的自旋积累可以预期大型低场磁力信号。在一半金属中,la 1-x Sr x Mno 3(LSMO)锰矿被认为是其坚固的半金属基态的有前途的候选者,居里温度高于室温(t c = 360 K,x = 1/3)和化学稳定性。然而,由于各种磁磁性源的纠缠,即自旋积累,各向异性磁化率和巨大的磁化率,由于报道的值的差异很大,在报告的值中却差异很大,并且在报道的值中存在巨大差异。在这项工作中,在LSMO横形纳米线中测量了域壁磁磁性,其单域壁在整个路径上成核。磁阻的值超过10%,起源于由于传导电子对域壁的自旋纹理的误差效应而引起的自旋积累。从根本上讲,该结果表明了旋转纹理的非绝热过程的重要性,尽管与锰矿的局部t 2g电子相连。这些大的磁化值值足够高,足以编码和读取未来的氧化物自旋传感器中的磁位。
我们考虑三层 F 1 F 2 F 3 约瑟夫森结,它们在二维上是有限的,并且每个铁磁体 F i (i=1,2,3) 具有任意磁化强度。三层夹在两个 s 波超导体之间,它们具有宏观相位差∆ φ。我们的结果表明,当磁化具有三个正交分量时,超电流可以在∆ φ = 0 处流动。利用我们的广义理论和数值技术,我们研究了电荷超电流、自旋超电流、自旋扭矩和态密度的平面空间分布和∆ φ 依赖性。值得注意的是,当将中心铁磁层的磁化强度增加到半金属极限时,自偏置电流和感应二次谐波分量显著增强,而临界超电流达到其最大值。此外,对于很宽范围的交换场强度和方向,系统的基态可以调整为任意相位差 ϕ 0 。对于中间层 F 2 中的中等交换场强度,可以出现 ϕ 0 状态,从而产生超导二极管效应,从而可以调整 ∆ ϕ 以产生单向无耗散电流。自旋电流和有效磁矩揭示了半金属相中的长距离自旋扭矩。此外,态密度揭示了相互正交磁化配置的零能量峰的出现。我们的结果表明,这种简单的三层约瑟夫森结可以成为产生实验上可获得的长距离自偏置超电流和超流二极管效应特征的绝佳候选者。
在过去的几十年中,研究人员一直致力于多功能材料的研究,这些材料可用于自旋电子学、光电子学、热电 (TE) 等各种应用。随着对绿色能源需求的激增,TE 材料因其在能源消耗时将相对较小的废热转化为有用能量的能力而受到广泛考虑。已经探索了多种材料用于潜在的半金属和 TE 设备,例如有机 1、硫族化物 2,3、方钴矿 4–6、氧化物 7–12、混合钙钛矿 13–15、三点金属 16、三元化合物 17 和半 Heusler (hH) 合金 18–29。其中,Heusler 化合物自 1903 年发现以来,由于其简单的晶体结构和迷人的特性(包括磁性、半金属性、超导性、光电性、压电半导体、热电性、拓扑绝缘体和半金属 30–38 ),获得了更多的关注。热电材料被应用于日常生活中,以满足全球化社会日益增长的能源需求。高效的 TE 设备(冷却器、发电机、温度传感器等)可以利用大量浪费的热能来发电,反之亦然 39,40 。为此,设备需要更大的性能系数(ZT),这取决于由以下定义的传输特性 41,42
的生成,操纵和磁性域壁的传感是效率旋转器件设计的基石。半金属是为此目的而适合的,因为从自旋纹理处的自旋积累可以预期大型低场磁力信号。在一半金属中,la 1-x Sr x Mno 3(LSMO)锰矿被认为是其坚固的半金属基态的有前途的候选者,居里温度高于室温(t c = 360 K,x = 1/3)和化学稳定性。然而,由于各种磁磁性源的纠缠,即自旋积累,各向异性磁化率和巨大的磁化率,由于报道的值的差异很大,在报告的值中却差异很大,并且在报道的值中存在巨大差异。在这项工作中,在LSMO横形纳米线中测量了域壁磁磁性,其单域壁在整个路径上成核。磁阻的值超过10%,起源于由于传导电子对域壁的自旋纹理的误差效应而引起的自旋积累。从根本上讲,该结果表明了旋转纹理的非绝热过程的重要性,尽管与锰矿的局部t 2g电子相连。这些大的磁化值值足够高,足以编码和读取未来的氧化物自旋传感器中的磁位。
二维半金属在磁性纳米器件中展现出巨大的潜力。然而,二维半金属的发现仍然基于逐案评估。本文,我们提出了设计具有大自旋间隙的二维过渡金属基半金属的一般规则,即找到具有洪特规则分裂的 d 轨道和深阴离子 p 轨道能级以使 dp 相互作用最小化的材料。基于对具有扭曲四面体晶场的 54 种过渡金属化合物 MX 2(M = 3 d 区过渡金属;X = VIA-VIIA 元素)的 DFT 计算,我们发现所有铁磁化合物都表现出半金属性。我们将半金属性归因于具有弱 dp 轨道杂化的 M 阳离子的部分填充 d 轨道的洪特规则分裂。由于 Cl p 轨道能级较深(− 8.4 eV),氯化物表现出大于 4 eV 的自旋间隙。我们在过渡金属三氯化物 M Cl 3(M = 3 d 区过渡金属)中验证了这一规则。利用这一规则,我们预测铁磁单层 M Cl 和 M 3 Cl 8(M = 3 d 区过渡金属)是具有大带隙的半金属。这项工作丰富了二维半金属的种类,并可能带来新型磁性纳米器件。
拟议的会议主题• 2D 量子材料及其块体对应物的合成• 具有新兴电子、光子和磁性的新型 2D 异质结构• 电子、光电子和自旋电子 2D 器件• 2D 材料的结构表征• 2D 材料和异质结构中的准粒子(例如,声子、磁振子、激子)• 2D 材料和器件特性的理论模拟• 2D 材料中的量子缺陷• 通过 2D 器件进行神经形态计算• 2D 半导体、2D 磁体、2D 铁电体和 2D 半金属。
摘要。我们最近确定了石墨烯中受保护的拓扑半学,该拓扑半学表现为零能量边缘模式鲁棒和相互作用。在这里,我们解决了该半学的特征,并表明,与最低能带相关的霍尔电导率的Z拓扑不变,可以从谐振响应到在DIRAC点上分析的圆形极化光等效。中间能带(包括费米表面)的(非量化的)电导率响应也会引起z 2不变。我们强调散装的对应关系,作为受保护的拓扑半金属,即一个在平面中极化的自旋构型在与稳健边缘模式相关的绝缘阶段,而另一个则处于金属状态。边缘的量化运输等效于1 2 - 1
摘要。我们最近确定了石墨烯中受保护的拓扑半学,该拓扑半学表现为零能量边缘模式鲁棒和相互作用。在这里,我们解决了该半学的特征,并表明,与最低能带相关的霍尔电导率的Z拓扑不变,可以从谐振响应到在DIRAC点上分析的圆形极化光等效。中间能带(包括费米表面)的(非量化的)电导率响应也会引起z 2不变。我们强调散装的对应关系,作为受保护的拓扑半金属,即一个在平面中极化的自旋构型在与稳健边缘模式相关的绝缘阶段,而另一个则处于金属状态。边缘的量化运输等效于1 2 - 1
自旋电子学应用基于半金属性。这是一种新兴现象,指化合物在一个自旋通道中表现出金属性质,而在相反的自旋通道中表现出绝缘或半导体性质。6 半金属 (HM) 化合物于 1980 年被发现,在过去十年中,人们在理论和实验上对自旋注入进行了广泛的研究。7 – 12 这是一种普遍存在的现象,已在多种其他材料中观察到,包括 Heusler 合金、过渡金属氧化物和稀磁半导体 13 – 19 HM 的自旋相关独特性质为构建新型设备提供了机会,例如磁传感器和非挥发性磁性随机存取存储器,它们在自旋极化和微电子的综合作用下运行。20,21
量子相变及相关现象 强关联的理论模型和方法 强关联系统中的非平衡现象 非常规超导性 新材料中的超导性 量子磁性、斯格明子和挫折 金属-绝缘体跃迁 用于 SCES 研究的大型研究设施和新技术 SCES 的设备和应用 具有几何特性的关联材料 狄拉克/外尔半金属和拓扑非平凡材料 二维材料 关联相的费米面和电子结构 关联系统中的强自旋轨道相互作用 多铁性材料及相关材料 量子比特的材料和设备 纳米级的突发现象 材料设计和新型先进材料