3D元素掺杂剂。因此,由于存在无量化边缘状态而导致的量子反转对称性可能会导致量子异常效应(qahe)的检测。[10–12]预计此类设备与常规超导体的组合可以容纳Majorana Fermions,这些设备适用于用于拓扑量子计算机的编织设备。[13,14]由于真实材料的频带结构很复杂,因此在较高温度下实现Qahe或Majoraana fermions是一项挑战。需要高度精确的频带结构工程来有效抑制散装带的贡献。迄今为止,这构成了基于Qahe开发实用设备的主要限制障碍之一。因此,不可避免的是对TI的频带结构的更深入的了解。shubnikov – de Hass(SDH)振荡是一种通常在干净的金属中观察到的量子相干性,其中电荷载体可以在没有杂志的网络下完成至少一个完全的回旋运动而无需杂物散射。[15]可以从振荡期和温度依赖性振幅变化中提取诸如费米表面拓扑和无均值路径之类的财富参数。[16]量子振荡已被广泛用作研究高温超导体和拓扑材料的工具。[17–20]最近观察到ZRTE 5中三维(3D)量子霍尔效应(QHE)的观察吸引了进一步的热情研究ti Mate的量子振荡。[24,27]但是,未观察到远程FM顺序。[21]在二进制化合物,BI 2 SE 3,BI 2 TE 3和SB 2 TE 3散装晶体和薄片中观察到了量子振荡。[22–25]在这些系统中,振荡起源于表面状态或散装带,具体取决于化学电位的位置。[26]最近,在掺杂的Ti单晶的3D元素中发现了量子振荡,例如Fe掺杂的SB 2 TE 3和V掺杂(BI,SN,SB)2(TE,S)3。结果促使制备相似材料的薄膜,并具有与高迁移率拓扑表面状态共存的FM顺序的潜力。到目前为止,据我们所知,只有少数报道观察到磁掺杂的TI中的量子振荡,例如V型(BI,SB)2 TE 3,Sm-Doped Bi 2 Se 3。[28,29]但是,
特征在不同入射的光子能量下显示最大值,这是由于表面和散装特征的相对贡献4 f状态的部分密度而产生的。the ce 3 d –4 f m边缘的XAS还显示了相应的最终状态f 1和f 2特征。可以使用完整的多重计算与简化的单个Imberity Anderson模型方法一起模拟t = 25 K和300 K之间XAS光谱的弱温度依赖性。计算确认了近托筛选,并允许在CEAGSB 2中定量批量ce 4 f电子计数。CE 5 s状态显示了一种交换分裂,可反映CE 4 F状态的局部磁矩。总体结果表征了体积和表面敏感的CE 4 F状态,并表明了近代效应在形成CEAGSB 2中适度增强的重型载体载体中的作用。
我们研究了铁磁异常的约瑟夫森连接的开关电流分布,该连接构成线性增加的偏置电流。我们的研究发现了开关电流分布的位置与关键系统参数之间的显着相关性,例如自旋 - 轨道耦合的强度和吉尔伯特阻尼参数。这表明可以通过实验测量直接确定这些参数。通过对噪声,磁化,相动态和开关电流分布的统计特性之间的相互作用进行全面分析,我们加深了对这些有趣的低温旋转型旋转设备的理解。这些发现有可能在量子计算体系结构和信息处理技术领域的应用中进行应用。
磁性材料已知数千年。,由于它们在电动机,传感器和计算机等设备中的广泛使用以及常规的冰箱磁铁,它们在当今世界中起着重要作用。对在铁磁材料中的应用(即自旋波)中的应用非常希望。如今,大多数计算单元基于电子设备。 然而,由于使用高功率密度和高电压相关的局限性,可能很快就不可能对综合电路进行进一步的小型化。 旋转波的最大优势是它们的非常低的能量,加上微波频率中数百甚至数十纳米的波长,可以设计出比电子设备设计具有明显低于电子设备的纳米级设备的可能性。 在过去的二十年中,科学家特别强调了基本宏伟设备的设计,例如定向耦合器,二极管,晶体管或逻辑门,这些设备可以在宏伟的集成电路中找到应用。 在这些系统中,对元素之间相互作用的控制对于完全利用自旋波性能至关重要。 在本文中,我研究了可以在宏伟系统中找到应用的铁磁多层。 我通过引入磁性开始论文。 接下来是对微磁性的解释,控制磁系统的相互作用,磁化纹理和自旋波,以当前深入研究的宏伟晶体和自旋波计算的主题结论。如今,大多数计算单元基于电子设备。然而,由于使用高功率密度和高电压相关的局限性,可能很快就不可能对综合电路进行进一步的小型化。旋转波的最大优势是它们的非常低的能量,加上微波频率中数百甚至数十纳米的波长,可以设计出比电子设备设计具有明显低于电子设备的纳米级设备的可能性。在过去的二十年中,科学家特别强调了基本宏伟设备的设计,例如定向耦合器,二极管,晶体管或逻辑门,这些设备可以在宏伟的集成电路中找到应用。在这些系统中,对元素之间相互作用的控制对于完全利用自旋波性能至关重要。在本文中,我研究了可以在宏伟系统中找到应用的铁磁多层。我通过引入磁性开始论文。接下来是对微磁性的解释,控制磁系统的相互作用,磁化纹理和自旋波,以当前深入研究的宏伟晶体和自旋波计算的主题结论。然后,我解释了论文中使用的数值方法,并详细介绍了问题的实现。在研究的第一部分中,我展示了如何使用非重点相互作用来设计非相互设备。dzyaloshinskii – moriya的相互作用用于诱导分散关系的不对称性,该分散关系进一步用于设计自旋波二极管和循环器。在第二项研究中,使用偶极相互作用引起的达蒙 - 什场模式的表面特征用于设计一个四端口的设备,该设备可以具有不同的功能(循环器,方向耦合器或反射器),用于不同的激发频率。下一项研究显示了与垂直磁各向异性的dzyaloshinskii – moriya相互作用如何导致忽略1 nm的层之间的相互作用,这可以进一步用于设计密集包装的非交织的不相互作用的波导的系统。在第三部分中,我将专注于使用层之间的相互作用,将材料与磁化纹理和具有良好自旋波传播特性的材料搭配起来,以形成宏伟的晶体。第一个系统是具有弱垂直磁各向异性的层,其中诱导条纹结构域,并与薄或绒布层相互作用。由于
由外部磁场造成的软机器因其与生物体和复杂环境相互作用的潜力而引起了显着关注。但是,它们的适应性和功能通常受到操作过程中刚性磁化的限制。在这项工作中,我们在操作过程中引入了动态可重编程的磁性软计算机,并通过各种磁场的协同作用在操作过程中进行原位重新确定的磁化功率。可振荡的谐振电路集成到机体中,从而通过不同频率的高频频率实现了对特定区域的可寻址和可感知的加热。机身由由低熔点合金和NDFEB微粒制成的微型头。加热时,合金液体会固定,允许在40吨脉冲编程场下旋转NDFEB微粒。冷却后,新的配置被锁定在适当的位置。此重编程过程对于单个或多台机器同样有效,从而实现了多种机器的多种模式变形和多个机器的合作。此外,通过结合可寻址的热致动,我们将示意多个机器人的原位组装。这项工作可能使具有增强功能的磁性软计算机可以实现。
传统上,二维中的磁性被认为是由旋转闪光介导的外来相,但远非距离基态下序。最近,在分层的范德华化合物中发现了2D磁态。通过材料组成,结合降低性的稳健和可调磁态,预见到磁性设备中的关键元素具有强大的潜力。在这里,提出了基于金属氯化物的2D磁铁。磁性顺序在金属基板的顶部,甚至直至单层极限,并且可以通过将金属离子从铁到镍替换为底面。使用功能化的STM尖端作为磁传感器,即使没有外部磁场,也可以识别局部交换场。由于这些化合物是通过分子束外延技术处理的,因此它们为当前设备技术提供了巨大的潜力。
在本文中,我们在超薄的磁合金和多层上,在不透明的SI底物上应用桌面,超快,高谐波生成(HHG)来测量元素特异性铁磁共振(FMR)。我们证明了连续的波带宽高达62 GHz,并承诺将其扩展到100 GHz或更高。该实验室规模的仪器使用超快,极端粉状物(EUV)的光检测FMR,光子能量跨越了最相关的杂志元素的M-边缘。射频频率梳子发生器用于产生微波激发,该微波激发本质上同步与EUV脉冲,其正时抖动为1.1 ps或更高。我们应用该系统来测量多层系统以及Ni-FE和Co-FE合金中的动力学。由于该仪器以反射模式运行,因此它是测量和成像磁态动力学和主动设备在桌面上任意基板上的自旋传输的里程碑。较高的带宽还可以测量具有高磁各向异性的材料,以及纳米结构或纳米电视中的铁磁体,抗铁磁铁和短波长(高波形)自旋波。此外,EUV的相干性和短波长将能够使用动态纳米级无透镜成像技术(例如相干差异成像,Ptychography和全息图)扩展这些研究。
大型垂直压电性,5–7可调节带隙,8,9和大型Dzyaloshinskii – Moriya互动(DMI)。10,11因此,近年来,2d Janus材料在纳米科学和纳米技术方面受到了广泛关注。迄今为止,已经在实验中发现了几种磁性janus材料或从理论上预测。例如,他等人。预测,基于CR的Janus Mxene Monolayers CR 2 CXX 0(x,x,x 0 = h,f,cl,br,oh)的NE´EL温度最高为400K。12同样,Akgenc等人。预测基于CR的Janus MXENE的单层CRSCC中的居里温度为1120 K,这表明对未来的Spintronic应用提出了承诺的候选者。13 Jiao等。 提出了新的2d Janus Cr 2 O 2 Xy(X = Cl,Y = Br/I)单层,并研究了使用菌株从铁磁到抗铁磁状态的相过渡,提出Cr 2 O 2 XY作为旋转型应用的潜在材料。 14此外,Zhang等人。 预测具有较大山谷极化的高度稳定的室温磁磁性janus vsse单层,在Valleytronics V(S,SE)2中具有潜在的应用。 15研究13 Jiao等。提出了新的2d Janus Cr 2 O 2 Xy(X = Cl,Y = Br/I)单层,并研究了使用菌株从铁磁到抗铁磁状态的相过渡,提出Cr 2 O 2 XY作为旋转型应用的潜在材料。14此外,Zhang等人。 预测具有较大山谷极化的高度稳定的室温磁磁性janus vsse单层,在Valleytronics V(S,SE)2中具有潜在的应用。 15研究14此外,Zhang等人。预测具有较大山谷极化的高度稳定的室温磁磁性janus vsse单层,在Valleytronics V(S,SE)2中具有潜在的应用。15研究