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神经形态自旋电子学
神经形态计算使用受大脑启发的基本原理来设计电路，以卓越的能效执行人工智能任务。传统方法受到传统电子设备实现的人工神经元和突触的能量区域的限制。近年来，多个研究小组已经证明，利用电子的磁性和电学特性的自旋电子纳米器件可以提高能源效率并减少这些电路的面积。在已使用的各种自旋电子器件中，磁隧道结因其与标准集成电路的既定兼容性和多功能性而发挥着重要作用。磁隧道结可以用作突触，存储连接权重，用作本地非易失性数字存储器或连续变化的电阻。作为纳米振荡器，它们可以充当神经元，模拟生物神经元组的振荡行为。作为超顺磁体，它们可以通过模拟生物神经元的随机尖峰来实现这一点。磁结构（如畴壁或 skyrmion）可以通过其非线性动力学配置为用作神经元。神经形态计算与自旋电子器件的几种实现方式展示了它们在这一领域的前景。用作可变电阻突触时，磁隧道结可在联想记忆中执行模式识别。作为振荡器，它们可在储层计算中执行口语数字识别，当耦合在一起时，它们可对信号进行分类。作为超顺磁体，它们可执行群体编码和概率计算。模拟表明，纳米磁体阵列和 skyrmion 薄膜可作为神经形态计算机的组件运行。虽然这些例子展示了自旋电子学在这一领域的独特前景，但扩大规模仍面临一些挑战，包括
博士Ayan Mitra，理学硕士、博士
多铁性纳米复合系统 掺杂多铁性材料 用于器件应用的纳米晶尖晶石铁氧体 自旋电子材料 用于医疗应用的生物功能化材料 稀磁系统 稀磁电介质 微波吸收特性 碳纳米管和还原氧化石墨烯 第一原理密度泛函理论计算（DFT）。
一种新型铁电Rashba半导体
快速、可逆、低功耗操控自旋纹理对于下一代自旋电子器件（如非易失性双极存储器、可切换自旋电流注入器或自旋场效应晶体管）至关重要。铁电拉什巴半导体 (FERSC) 是实现此类器件的理想材料。它们的铁电特性使得能够通过可逆和可切换的极化对拉什巴型自旋纹理进行电子控制。然而，只有极少数材料被确定属于此类多功能材料。这里，Pb 1 − x Ge x Te 被揭示为一种新型的纳米级 FERSC 系统。通过温度相关的 X 射线衍射证明了铁电相变和伴随的晶格畸变，并通过角分辨光电子能谱测量了它们对电子特性的影响。在少数纳米厚的外延异质结构中，较大的 Rashba 自旋分裂表现出随温度和 Ge 含量变化的宽调谐范围。本研究将 Pb 1 − x Ge x Te 定义为用于自旋电子学应用的高电位 FERSC 系统。
承载两组磁性 Skyrmion 的范德华界面
磁耦合材料的应用为磁性的探索以及二维极限下的自旋电子学应用提供了新的机遇。[7–9] 在所有基于范德华层状体系的界面工程异质结构中，磁邻近效应对于操控自旋电子学、[10–12] 超导[13–15] 和拓扑现象至关重要。[16–18] 磁性 skyrmion 因其非平凡拓扑结构而得到深入研究，这导致了许多有趣的基本和动力学特性。[19–21] 这些主要见于非中心对称单晶[22–24] 超薄外延系统[25,26] 和磁性多层膜。 [27–31] 最近，在与氧化层 [32] 或过渡金属二硫化物 [33] 界面的范德华铁磁体中观察到了 Néel 型 skyrmion，通过调整铁磁体厚度可以控制 skyrmion 相。此外，使用各种范德华磁体，可以在其新界面中创建具有独特性质的 skrymion 相。承载多个 skyrmion 相的材料增加了该领域的丰富性，并且在设计方面具有额外的自由度
通过电流诱导相变对范德华磁体磁阻进行巨大调节
有效的磁化控制是磁学和自旋电子学的核心问题1-8。特别是，对于具有非常规功能的自旋电子器件，对范德华 (vdW) 磁体中磁态的多功能操控的需求日益增加9-13。已经实现了通过自旋扭矩对 vdW 磁体进行磁化切换的电控制，但在没有外部磁场的情况下铁磁状态到反铁磁状态之间的电流诱导相变尚未得到证明12,14,15。在这里，我们报道了电流诱导的 vdW 铁磁体 Fe 5 GeTe 2 中的磁相变，从而产生了巨磁电阻。基于磁输运测量和相关理论分析，我们证明该转变是通过平面电流诱导的跨 vdW 间隙电压差在各层中依次发生的。 34 Fe 5 GeTe 2 中磁相的电流可调性为磁性能的电控制开辟了一条道路，扩展了我们将 vdW 磁体用于各种自旋电子器件应用的能力。36
一个载有两组磁性天空的范德华界面
探索磁性的机会，以及在2D限制中朝着旋转的应用。[7–9]在基于VDW外行系统的所有接口工程异质结构中，磁接近效应是操纵自旋的效果不可或缺的，[10-12]超导[13-15]和拓扑作用。[16–18]由于其非平凡拓扑结构，磁性天空已得到很好的研究，这导致了许多有趣的基本和动力学特性。[19-21]这些已报告主要是针对非中心单晶体的，[22-24]超薄外延系统，[25,26]和mag-Netic多层。[27–31]最近在与氧化层[32]或过渡金属二色氏元素[33]中连接的VDW铁磁体中观察到了Néel-type天空，并通过对滑敏相的控制，通过对滑敏相的控制进行调整。fur-hoverore，带有各种VDW磁铁，可以在其具有独特属性的新界面中创建Skrymions阶段。主持多个天际阶段的材料为该领域增添了丰富性，并具有额外的自由度设计
评论 - 萨金特集团 - 多伦多大学
在过去十年中，混合有机无机钙钛矿 (HOIP) 已成为光电子学的重要材料家族。低陷阱密度 1 和长载流子扩散长度 2 – 5 使得太阳能电池的效率超过 20% 6 – 9；接近统一的光致发光量子产率和可调发射使高性能发光二极管 (LED) 能够覆盖可见光和近红外光谱的部分 10 – 12；而大光增益使得脉冲和连续波光泵浦激光的阈值都很低 13 – 17。由于具有高迁移率 18 – 21 和介电常数 22，这些材料也被探索用作光电探测器 23、24。此外，它们的较大 Rashba 分裂 25、26 和较长的自旋寿命 27 – 29 激发了对自旋电子学应用的研究 30 – 32。HOIP 具有灵活的晶体结构和可调节的有机-无机混合成分。这使得可以加入手性配体 33 – 37，从而使钙钛矿可用于手性光电子 38、39、铁电 40 – 42 和手性自旋电子 43、44 应用。
绝缘体到金属过渡和各向同性巨大... -Dr -ntu
磁转运（电导对外部磁场的响应）是揭示外来现象背后基本概念的重要工具，并在实现播种机应用方面起着关键作用。磁转运通常对磁场方向敏感。相比之下，很少见到电子传输的效果和各向同性调制，这在诸如全向感应等技术应用中很有用，尤其是对于原始晶体而言。这里提出了一种策略，以实现对电子传导对电子传导的极强调制，而磁场独立于场方向。GDPS是一种具有电阻率各向异性的分层抗铁磁半导体，它支持具有矛盾的各向同性巨大的巨型磁势敏感对磁性方向不敏感的场驱动的绝缘体到金属转变。这种各向同性磁阻起源于GD 3 +基于GD 3 +的半纤维f-Electron系统的接近零自旋 - 轨道耦合的组合效应以及GD原子中强的现场F - D交换耦合。这些结果不仅为具有非凡的磁转运提供了一种新型的材料系统，可为基于抗铁磁铁的超快和有效的旋转器设备提供缺失的块，而且还展示了设计具有高级功能的所需运输特性的磁性材料的关键成分。
用于绝缘体自旋电子学的 3d–5d 钙钛矿氧化物复合膜中绝缘亚铁磁性和垂直磁各向异性的出现
摘要：具有强垂直磁各向异性 (PMA) 的磁绝缘体在探索纯自旋流现象和开发超低耗散自旋电子器件中起着关键作用，因此它们在开发新材料平台方面非常有吸引力。在这里，我们报告了具有不同晶体取向的 La 2/3 Sr 1/3 MnO 3 (LSMO)-SrIrO 3 (SIO) 复合氧化物薄膜 (LSMIO) 的外延生长，该薄膜通过脉冲激光沉积的连续双靶烧蚀工艺制成。LSMIO 薄膜表现出高晶体质量，在原子级上具有 LSMO 和 SIO 的均匀混合物。观察到亚铁磁和绝缘传输特性，温度相关的电阻率与 Mott 可变范围跳跃模型很好地拟合。此外，LSMIO 薄膜表现出强的 PMA。通过进一步构建亚铁磁绝缘体LSMIO和强自旋轨道耦合SIO层的全钙钛矿氧化物异质结构，观察到显著的自旋霍尔磁阻（SMR）和自旋霍尔类异常霍尔效应（SH-AHE）。这些结果表明亚铁磁绝缘体LSMIO在开发全氧化物超低耗散自旋电子器件方面具有潜在的应用价值。关键词：钙钛矿氧化物，磁性绝缘体，垂直磁各向异性，自旋霍尔磁阻，自旋电子学■引言
Micromachines -Repositum -Tu Wien
摘要：在进行STT-MRAM设备中磁化动力学的研究时，我们采用了自旋漂移 - 扩散模型来解决后跳跃效果。此问题表现为在复合材料的自由层中或合成反铁磁铁中的参考层中的不需要切换 - 随着设备小型化的挑战，这种挑战变得更加明显。尽管这种微型化旨在提高记忆密度，但它会无意中损害数据完整性。与此检查平行，我们对多层结构内界面交换耦合的研究揭示了对Spintronic设备的功效和可靠性的批判性见解。我们特别仔细研究了通过非磁层介导的交换耦合如何影响相邻铁磁层之间的磁相互作用，从而影响了它们的磁稳定性和域壁的运动。这项研究对于理解多层结构中的开关行为至关重要。使用电荷和自旋电流的综合方法，表明对MRAM动力学有了全面的了解。它强调了交换耦合的战略优化，以提高多层自旋设备的性能。预计此类增强功能会鼓励改善数据保留和记忆设备的写入/阅读速度。这项研究标志着高能力，高性能记忆技术的完善方面的重大飞跃。