采用密度泛函理论的第一性原理计算,表征了浓度 x = 0. 25、0.5 和 0.75 时 Ca 1-x Cr x O 化合物的结构性质、电子结构和由 Cr 杂质引起的铁磁性。通过声子谱计算获得动态稳定性。使用 Wu-Cohen 广义梯度近似计算结构参数,而电子和磁性则通过精确的 Tran-Blaha 修正的 Becke-Johnson 交换势确定。研究了晶体场、直接和间接交换分裂以确定铁磁态配置的起源和稳定性。Ca 1-x Cr x O 系统具有右半金属性,这通过 100% 的自旋极化和总磁矩的整数值得到验证。 Ca 0.75 Cr 0.25 O、Ca 0.5 Cr 0.5 O 和 Ca 0.25 Cr 0.75 O 是半金属铁磁体,其翻转间隙分别为 1.495、0.888 和 0.218 eV。因此,Ca 1-x Cr x O 材料是未来半导体自旋电子学中自旋注入可能应用的合适候选材料。
摘要:我们预测磁性铬基过渡金属二硫属化物 (TMD) 单层在其 Janus 形式 CrXTe(其中 X = S、Se)中具有非常大的自旋轨道扭矩 (SOT) 能力。Janus 结构固有的结构反演对称性破坏导致巨型 Rashba 分裂产生较大的 SOT 响应,相当于在非 Janus CrTe 2 中施加 ∼ 100 V nm −1 的横向电场所获得的响应,这完全超出了实验范围。通过对精心推导的 Wannier 紧束缚模型进行传输模拟,发现 Janus 系统表现出与最有效的二维材料相当的 SOT 性能,同时由于其平面内对称性降低,还允许无场垂直磁化切换。总之,我们的研究结果表明,磁性 Janus TMD 是超紧凑自感应 SOT 方案中终极 SOT-MRAM 设备的合适候选者。关键词:自旋轨道扭矩、过渡金属二硫属化物、二维材料、范德华铁磁体
集体自旋波激发,镁元素是下一代Spintronics设备的有前途的准颗粒,包括用于信息传输的平台。在量子大厅铁磁体中,检测这些电荷 - 中性激发依赖于以多余的电子和孔的形式转化为电信号,但是如果多余的电气和孔相等,则检测到电信号是挑战性的。在这项工作中,我们通过测量镁产生的电噪声来克服这一缺点。我们使用石墨烯的Zeroth Landau级别的对称性破裂的量子厅Ferromagnet来启动镁质。这些镁的吸收在Zeeman能量上方产生过多的噪声,即使平均电信号为零,也仍然有限。 此外,我们制定了一个理论模型,其中噪声是通过边缘通道之间的平衡和传播镁来产生的。 我们的模型还允许我们查明设备中弹道木棒运输的状态。在Zeeman能量上方产生过多的噪声,即使平均电信号为零,也仍然有限。此外,我们制定了一个理论模型,其中噪声是通过边缘通道之间的平衡和传播镁来产生的。我们的模型还允许我们查明设备中弹道木棒运输的状态。
1 简介:二次量子化、相互作用电子、哈伯德模型及其派生模型 1 横向磁场中的量子伊辛模型:通过 Jordan 1 Wigner、Fourier 和 Bogoliubov 变换的精确解。量子相变和临界性。有序与无序。对偶性。激发和畴壁。 1 纠缠熵:面积定律和对数发散。 3 半整数自旋链:海森堡反铁磁体、Lieb-Schultz-Mattis 1 定理、有序与无序、Goldstone 玻色子、Mermin-Wagner 定理、通过坐标 Bethe 假设的精确解。 4 整数自旋链:Haldane 猜想、Affleck-Kennedy-Tasaki-Lieb 模型、MPS(矩阵积态)和张量网络简介。无间隙边缘模式和对称保护拓扑序。 5 自由费米子系统的拓扑分类:拓扑绝缘体和超导体的周期表,Su-Schriefer-Heeger模型和Kitaev的量子线:拓扑简并和马约拉纳边缘模式。 6 高维自旋模型,自旋液体,规范理论和Kitaev的环面代码模型,拓扑序和任意子 还将有一个小组项目,可以选择为文献综述(例如量子霍尔效应,Levin-Wen弦网络模型,拓扑绝缘体,
在过去的十年中,在理论上和实验中提出了确认,可以通过旋转纹理(ST-LRT)或由于Spin-Orbit Coupling(Soc-orbit Couplting(Soc-lrrt)(Soc-lrt)(Soc-orbit(Soc-lrtt)),可以在超导/Ferromagnet杂交中产生远距离旋转旋转三个(LRT)超导性。然而,迄今为止,尚无理论或实验研究表明,这两种贡献都可以同时存在于实验系统中。为了解除这些贡献,我们通过研究与MacMillan-Rowell共振相关的上述差异电导异常(CAS),对在连接超导体的铁磁层内发生的超导式准颗粒干扰效应进行了全面研究。在两种类型的外延,v/mgo/fe基于界面旋转式矛盾偶联的两种类型的外延/f/fe基于v/fe/fe的磁场下,已经研究了CAS的偏差依赖性。我们观察到在小的IP和OOP磁场下CA振幅的各向异性,同时仍然受到高铁的影响较弱,并实施微磁模拟,以帮助我们区分ST-LRT和SOC-LRT贡献。我们的发现表明,对电子传输中Fabry-Pérot-type干扰效应的进一步探索可以产生对由自旋轨道耦合和自旋纹理引起的超导体和铁磁体之间杂交的宝贵见解。
Ferromagnetic quantum criticality Manuel Brando # , Michael Nicklas ## , Michael Baenitz, Jacintha Banda, Robert Borth, Christoph Geibel, Daniel Hafner, Sandra Hamann, J ö rg Sichelschmidt, Frank Steglich, Alexander Steppke During the last years strong efforts have been made in studying quantum criticality, in particular in ferromagnetic (FM)金属系统。在这个研究所完成了实质性的工作,该研究所质疑了90年代后期发展的理论,并有助于对该领域进行了新的促进。在全面的评论文章中总结了该研究领域的艺术状况。最近,我们发现基于CE和YB的近晶石铁磁体主要沿着晶状体Kramers Doublet的磁性硬方向由Crystalline Electric Field确定。这种特殊的现象被认为是罕见的,而是标准案例,可以通过所谓的按序列理论来解释。一个例外是强烈的各向异性准二维cerh 6 ge 4。对其在静水压力下的性质的系统研究表明,在这种化合物中存在清洁的FM-QCP,在该化合物中发现了“奇怪的金属行为”。这仅在抗磁磁系统中才出现,而长期以来在铁磁铁中是不可能的。
扭转二维范德华磁体可以形成和控制不同的自旋纹理,如 skyrmion 或磁畴。除了旋转角度之外,还可以通过增加形成扭转范德华异质结构的磁层数量来设计不同的自旋反转过程。在这里,A 型反铁磁体 CrSBr 的原始单层和双层被视为构建块。通过将这些单元旋转 90 度,可以制造对称(单层/单层和双层/双层)和不对称(单层/双层)异质结构。磁输运特性显示出磁滞的出现,这在很大程度上取决于施加磁场的大小和方向,不仅由扭转角度决定,还由形成堆栈的层数决定。这种高可调性允许在零场下切换易失性和非易失性磁存储器,并根据需要控制在负场或正场值下突然磁反转过程的出现。根据微磁模拟的支持,基于层中发生的不同自旋切换过程合理化了现象学。结果强调了扭转角和层数的组合是设计扭转磁体中自旋切换反转的关键要素,这对于自旋电子器件的小型化和实现新型自旋纹理很有意义。
图 1 . (a) Na 1-x K x NbO 3 铁磁体(x=0、0.16、0.42、0.52、0.63、0.82、1)的实验总原子 PDF。箭头强调了 KNN 及其成分的局部和平均结构的细微(红色箭头)和明显(蓝色箭头)演变。 (b) PDF 的低 r 区域表明存在相当刚性的 Nb-O 6 八面体(PDF 峰在约 1.9 Å 处,标记为单个八面体),碱金属原子的位置顺序随 K 百分比增加(PDF 峰在约 2.8 Å 处,标记为两个八面体和附近的碱金属原子),相邻八面体中心的 Nb 原子之间的距离几乎没有变化(PDF 峰在约 4 Å 处,标记为角共享八面体),以及包括八面体倾斜在内的次近邻原子相关性的细微演变(PDF 峰在约 6.9 Å 处,标记为 4 个倾斜八面体)。(c)PDF 的高 r 区域表明与母体化合物相比,KNN 中的结构相干性范围有限(参见各自 PDF 的加速衰减,其中原子间距离用红色虚线标出)。
具有非类线性自旋结构的抗铁磁体显示出各种特性,使它们对自旋装置有吸引力。尽管磁化可忽略不计,但一些最有趣的例子是一个异常的大厅效应,并且具有异常的自旋极化方向的旋转大厅的作用。但是,只有在将样品主要设置为单个抗铁磁域状态时,才能观察到这些效应。只有在扰动补偿的自旋结构并由于旋转倾斜而显示较弱的力矩时才能实现这一目标,从而允许外部域控制。在立方非连续性抗铁磁铁的薄膜中,以前认为这种失衡需要底物应变引起的四方畸变。在这里,显示在Mn 3 snn和Mn 3 gan中,旋转倾斜是由于结构对称性降低引起的磁锰原子诱导的诱导,远离高对称位置。仅当仅探测晶格度量时,这些位移仍隐藏在X射线差异中,并且需要测量大量散射向量以解决局部原子位置。在Mn 3 SNN中,诱导的净力矩可以与异常的温度依赖性观察到异常的大厅的作用,这是由kagome平面内的散装温度依赖性相干旋转旋转引起的。
随着半导体器件的缩小尺寸出现饱和迹象,微电子学的研究重点转向寻找基于新颖物理原理的新型计算范式。电子自旋是电子的另一个固有特性,它为目前在微电子学中使用的基于电子电荷的半导体器件提供了附加功能。自旋电流注入、自旋传播和弛豫以及栅极的自旋方向操控等几个基本问题已成功得到解决,从而使电子自旋能够用于数字应用。为了通过电方法产生和检测自旋极化电流,可以采用磁性金属触点。Boroš 等人 [1、2] 讨论的铁磁触点应足够小,以构成具有明确磁化方向的单个磁畴。小畴的磁矩在过去曾被成功利用,现在仍用于在磁性硬盘驱动器中存储信息。由此,二进制信息被编码到畴的磁化方向中。畴的磁化会产生可检测到的杂散磁场。交变磁矩会产生方向相反的磁场。读头可以检测到磁场并读取信息。Khunkitti 等人 [ 3 ] 的研究显示,高灵敏度磁头是实现超高磁密度磁数据存储技术的重要因素。为了写入信息,需要通过流入磁头的电流产生接近磁畴的磁场。正如 Khunkitti 等人 [ 4 ] 所指出的,记录密度主要取决于磁性介质的特性。如果没有外部磁场,磁畴的磁化将得以保留,不会随时间而改变。因此,在电子设备中添加磁畴可实现非易失性,即无需外部电源即可保持设备功能状态的能力。此外,可以通过在小磁畴中运行自旋极化电流来操纵其磁化方向。如果电流足够强,磁畴的磁化方向与自旋电流极化方向平行。通过电子电流对磁畴进行纯电操控,为开发一种具有更高可扩展性的概念上新型的非易失性存储器提供了令人兴奋的机会。冲击自旋极化电流可以由流经另一个铁磁体的电荷电流产生,该铁磁体与小磁畴之间由金属间隔物或隧道屏障隔开。由两个铁磁触点组成的夹层结构的电阻在很大程度上取决于触点在平行或反平行配置中的相对磁化方向。因此,编码到相对磁化中的二进制信息通过夹层的电阻显示出来。这种新兴的存储器被称为磁阻存储器。磁阻存储器结构简单。它们具有出色的耐用性和高运行速度。磁阻存储器与金属氧化物半导体场效应晶体管制造工艺兼容。它们为概念上新的低功耗数据计算范式开辟了前景