简介。最近发现的Altermagnetism [1-8]通过引入第三种磁性,开辟了新的凝结物理学研究领域[9],除了两种长期已知的磁性:铁磁性和抗逆性磁性。altermagnetism在非相互作用的电子带结构中的非同性旋转分裂引起的材料中出现,因此并不是由于电子相互作用而引起的,通常与磁性有关。Altermagnetism背后的非常规机制也导致完全不同的对称特性。在altermagnets中,由于克莱默的自旋变性而出现的磁化值是动量依赖性的,符号变化值和节点。值得注意的是,由于符号变化,净磁化在Altermagnet中仍然为零。替代磁性已经被提议存在于许多材料中,其中大多数显示了d-Wave-symerry [9],包括父母蛋饼材料LA 2 CUO 4 [3]。由于掺杂的铜材料是带有自旋的d波配对对称性的固有超导体[10,11],因此在Altermagnets中具有D-波超导性的诱人前景。几乎所有已知的超导体都被Bardeen,Cooper和Schrieffer(BCS)[12]理论很好地描述了,其中具有相反动量K和 - K的电子以及相反的旋转↑和↓对在旋转式结合中进行。因此,增加自旋分裂最终会破坏BCS状态。当旋转退化性破裂时,这些自旋平线对库珀对变得不那么能量有利,由于材料中存在固有的净化杂志而导致的自旋分裂产生了良好的自旋分裂。仍然,通过形成有限的质量中心动量,超导性已被证明可以为更大的外部磁场而生存,从而导致无限型摩托车超导性,
3 哈佛大学物理系,美国马萨诸塞州剑桥 02138 摘要 固体(能带结构)的能量与晶体动量 E(k) 图构成了导航其光学、磁性和传输特性的路线图。通过选择具有特定原子类型、组成和对称性的晶体,可以设计目标能带结构并从而设计所需特性。一个特别有吸引力的结果是设计能带,使其分裂成具有动量相关分裂的自旋分量,正如 Pekar 和 Rashba [Zh. Eksperim. i Teor. Fiz. 47 (1964)] 所设想的那样,从而实现自旋电子应用。本文提供了能带波矢相关自旋分裂 (SS) 的“设计原则”,它与传统的 Dresselhaus 和 Rashba 自旋轨道耦合 (SOC) 诱导分裂平行,但源自根本不同的来源——反铁磁性。我们使用磁对称设计原理确定了一些具有不同 SS 模式的通用 AFM 原型。这些工具还允许识别属于不同原型的具有 SS 的特定 AFM 化合物。通过密度泛函能带结构计算,使用一种特定化合物——中心对称四方 MnF 2——定量说明一种 AFM SS。与仅限于非中心对称晶体的传统 SOC 诱导效应不同,我们表明反铁磁诱导自旋分裂扩大了范围,甚至包括中心对称化合物,并且即使没有 SOC,SS 的量级也与最知名的(“巨大”)SOC 效应相当,因此不依赖于高 SOC 所需的通常不稳定的高原子序数元素。我们设想,使用当前的设计原理来识别具有自旋分裂能带的最佳反铁磁体将有利于有效的自旋电荷转换和自旋轨道扭矩应用,而无需包含重元素的化合物。 _____________________________________________________________________________ 电子邮件:erashba@physics.harvard.edu;alex.zunger@colorado.edu
M.Sc. 化学 - 学期I无机化学论文 - I无机化学 - I 12小时单位I:金属配体平衡溶液中的逐步和整体形成常数及其相互作用及其相互作用及其相互作用,逐步常数的趋势,影响金属复合物稳定性的因素,该因素与金属离子和静脉效应的性质和静脉效应的性质和静脉效应的性质,并确定型号的be themant效应,并确定静脉效应,并确定静脉效应的量。分光光度法。 II单元:溶剂在化学反应中的非水溶剂作用,溶剂的物理特性,溶剂类型及其一般特征,非水溶剂中的反应,参考液体氨和液体SO 2。 单元III:过渡金属络合物的磁性特性可过渡金属络合物和灯笼的磁性特性,自旋轨道耦合以及过渡金属离子和稀土的易感性;具有A,E和T对称性的晶体场术语的金属配合物的磁矩,T.I.P.,分子内效应,金属复合物的抗磁磁性和铁磁性,超级磁磁性。 高自旋和低自旋平衡,解开磁矩,磁交换耦合和自旋跨界。 第四单元:固态无机材料简介,金属键,带理论(区域模型,布里鲁因区域,区域模型的限制):固体缺陷,P型和N型,无机半导体,无机半导体(用于跨晶体管,IC等,用于等 ),无机材料,超导体的电气,光学,磁性和热性能,特别强调了高温超级导体的合成和结构。 建议的书:1。 2。 3。 4。M.Sc.化学 - 学期I无机化学论文 - I无机化学 - I 12小时单位I:金属配体平衡溶液中的逐步和整体形成常数及其相互作用及其相互作用及其相互作用,逐步常数的趋势,影响金属复合物稳定性的因素,该因素与金属离子和静脉效应的性质和静脉效应的性质和静脉效应的性质,并确定型号的be themant效应,并确定静脉效应,并确定静脉效应的量。分光光度法。II单元:溶剂在化学反应中的非水溶剂作用,溶剂的物理特性,溶剂类型及其一般特征,非水溶剂中的反应,参考液体氨和液体SO 2。单元III:过渡金属络合物的磁性特性可过渡金属络合物和灯笼的磁性特性,自旋轨道耦合以及过渡金属离子和稀土的易感性;具有A,E和T对称性的晶体场术语的金属配合物的磁矩,T.I.P.,分子内效应,金属复合物的抗磁磁性和铁磁性,超级磁磁性。高自旋和低自旋平衡,解开磁矩,磁交换耦合和自旋跨界。第四单元:固态无机材料简介,金属键,带理论(区域模型,布里鲁因区域,区域模型的限制):固体缺陷,P型和N型,无机半导体,无机半导体(用于跨晶体管,IC等,用于),无机材料,超导体的电气,光学,磁性和热性能,特别强调了高温超级导体的合成和结构。建议的书:1。2。3。4。Incedy,J。复杂平衡的分析应用:纽约,纽约(1976)。Hartley,F。R.,Burgess,C。&Alcock,R。M.解决方案Equilibria Prentice-Hall:欧洲(1980)。Ringbom,A。分析化学中的络合Wiley:纽约(1963)。 H.H. 的非水溶性化学 西斯勒。 5。 R.L. 的磁化学 卡林。 6。 Mabbs,F。E.&Machin,D。J. 磁和过渡金属综合体Chapman and Hall:英国(1973)。Ringbom,A。分析化学中的络合Wiley:纽约(1963)。H.H.西斯勒。5。R.L.卡林。6。Mabbs,F。E.&Machin,D。J.磁和过渡金属综合体Chapman and Hall:英国(1973)。
专业摘要我着迷于新颖的仪器可以改变我们可以理解纳米级系统的异国物理学的方式。在研究生院我开发了一种技术,可以有效研究二维(2D)材料的超快光电学。6,我揭示了摩西2 -WSE 2异质结构的层间激子中的激子 - 偶联,在2d Mote 2中,在2d Mote 2中的4个热载体物理学,2 -Mote液相发表于自然光子学上。7我已经对生物系统进行了建模,特别是专注于量子结构在减少光合作用中有害噪声中的重要性,该噪声发表在科学上。5在我的博士后中,我在尖端(NSOT)磁力测定技术上学习了纳米Quid,并将其与热力学压缩性测量相结合,以探索铁磁性相干性和自旋轨道偶联,以在Trilrayer Graplene intaly in yalthy insical中的形成型rhombohedralayer Grapline intaly insicals的对称性阶段中的旋转耦合。3最近,我应用了这种方法来阐明菱形石墨烯中非常规超导性的性质。1教育2020博士学位在加利福尼亚大学河滨大学,2014年M.S. 加利福尼亚大学物理大学,2013年河滨大学 华盛顿大学物理大学研究经验:加利福尼亚大学圣塔芭芭拉分校的博士后研究 - 目前的PI:Andrea Young1教育2020博士学位在加利福尼亚大学河滨大学,2014年M.S.加利福尼亚大学物理大学,2013年河滨大学 华盛顿大学物理大学研究经验:加利福尼亚大学圣塔芭芭拉分校的博士后研究 - 目前的PI:Andrea Young加利福尼亚大学物理大学,2013年河滨大学华盛顿大学物理大学研究经验:加利福尼亚大学圣塔芭芭拉分校的博士后研究 - 目前的PI:Andrea Young
简介。扭曲的双层石墨烯(TBG)的能带具有四倍的自旋 - valley avor变性。As a magic twist angle near θ = 1 ◦ is approached, the two sets of four-fold degenerate bands closest to the neutral system Fermi energy approach each other and narrow [ 1 ], converting graphene from a weakly correlated Fermi liquid to a strongly correlated system [ 2 – 5 ] with a rich variety of competing states, including superconductors, insulating flavor ferromag- nets, and metallic avor ferromagnets。铁磁性让人联想到量子厅政权中的伯纳尔堆积的双层石墨烯[6-13],现在已经清楚地确立了[3、5、14-32]作为魔术扭曲扭曲的毛层石化烯(Matbg)的重要组成部分。与量子大厅的情况形成鲜明对比的,其中八个Landau带被依次填写以最小化交换能量,MATBG地面状态似乎不会在CN附近的一系列填充因子中没有任何损坏的对称性,并且在断裂的对称状态下保持了量不足的状态,以保持范围内的fling fling fling fling fling fling fling fling( ν∗ h和ν∗ e是最大孔和电子填充因子。 [νf。(n f -m) / m,其中n f是带有avor f和m的频带电子的数量是系统中的moiré细胞的数量; ν=fνf。] 在这封信中,我们从弱耦合点中解决了MATBG相关物理的一些异常方面,其中八个Landau带被依次填写以最小化交换能量,MATBG地面状态似乎不会在CN附近的一系列填充因子中没有任何损坏的对称性,并且在断裂的对称状态下保持了量不足的状态,以保持范围内的fling fling fling fling fling fling fling fling( ν∗ h和ν∗ e是最大孔和电子填充因子。[νf。(n f -m) / m,其中n f是带有avor f和m的频带电子的数量是系统中的moiré细胞的数量; ν=fνf。]在这封信中,我们从弱耦合点
自旋轨道扭矩对于控制自旋装置至关重要。旋转厅效应在内存和振荡器设备中发现了广泛的应用,从而实现了磁化开关和自动振荡。然而,自旋霍尔效应的有效性受设备的几何特性的约束,这限制了旋转电流的流量和极化方向。另一种自旋轨道耦合现象的自旋交换效果通过提高灵活性在任何所需方向上产生旋转电流来克服这些约束。这是通过将初始旋转电流的方向和极化转换为独特的二次自旋电流来实现的[1]。通过自旋交换生成平面外旋转的最新成功证明了其在垂直磁化系统中的旋转器设备中的有效性[2]。自旋交换不仅可以在具有特定带结构的材料中,而且还可以发生在中心对称材料(例如3D过渡铁磁铁)中,该材料很容易沿磁化方向产生自旋极性电流,使其非常适合自旋交换来源[3]。然而,尚未尝试使用混合电信号阻碍的3D铁磁性交换的定量分析。铁磁层的共振向相邻层提供了极化的旋转,作为自旋交换的主要自旋。具有不同有效磁化的磁性层的共振提供了不同的共振场,从而允许信号分化,如图1(b)所示。通过反旋转大厅效应(ISHE)和异常霍尔效应(AHE)或自旋交换效果,将扩散到其他层的泵送自旋电流转化为具有不同角度依赖性的电荷电流。如图1(c)所示,与PT/CO中的ISHE主导信号不同,PT/CO中的信号在COFEB/TA/COFEB中具有独特的角度依赖性,包括自旋交换效应,验证了这种现象。COFEB/TA/COFEB表现出旋转交换效果,即在Ishe&Ahe中观察到的1/3。本研究中的定量分析提供了每种自旋交换源材料的贡献。自旋交换效果的利用将导致旋转器设备的能源效率和无场操作。
由于其独特的属性组合:非挥发性,速度,密度和写入耐力,称为自旋转移磁性磁性随机接入记忆(STT-MRAM)的自旋记忆有望在物联网(IoT)的未来发展中起重要作用(IOT),并且在信息和通信技术中更笼统地发挥作用。这种类型的自旋装置通常是由材料制成的,其中一些可以归类为关键。最近的研究评估了磁随机访问记忆中包含的关键材料[1,2]。但是,在那些情况下,分析的记忆类型属于2000年代初期开发的第一代MRAM。如今,存储器设备被垂直于层平面磁化,并包含合成反铁磁铁(SAF)(SAF),该抗fiferromagnet(SAF)可为STT-MRAM参考层具有较低的流浪场提供高温。此SAF通常由钴(CO)和铂(PT)多层制成,抗铁磁性在薄扁桃(RU)层上耦合。由于铂金属(PGMS)的高体能量引起的,评估这些材料的普遍关注点是与其生产相关的环境风险。在这里首先报道对使用此类多层的环境和经济风险的评估,然后对其供应风险进行讨论。用CO/NI多层替换CO/PT多层替代可以导致与使用这些多层人士使用相关的能量需求或全球变暖潜力(GWP)的3-4个数量级。尽管如此,与PGMS相关的高供应风险仍然是提高意识的原因。基于垂直形状各向异性(PSA)的替代概念也可以在这些量中减少1-2个数量级。然而,对于Stt-Mram的情况,与硅晶片的质量相比,使用了少量的PGM层,这些硅晶片生长了这些类型的设备。因此,发现硅晶片制造的环境和经济影响要比STT-MRAM堆栈中纳入的PGM材料高得多。一个探索的可能性是基于Co/ni多层的SAF结构,其性能相似。还基于上述PSA概念提出了更具挑战性的选择。最后,我们解决了欧洲委员会确定的其他几种金属的案例,这些金属在MRAM(例如W或TA)中使用,最近都包括在2021年1月发布的欧盟冲突矿产法规中[3]。
jbokor@berkeley.edu Spintronics领域涉及对固态设备中的旋转和电荷运输的研究。超快磁性涉及使用飞秒激光脉冲来操纵子秒时尺度上的磁性,包括无螺旋性无依赖性的全光开关。我们通过使用超快光电传输(Auston)开关使用Picsecond电荷电流脉冲结合了这些现象(图1)诱导铁磁GDFECO薄膜磁化的确定性,可重复的超快逆转[1]。使用9 ps持续时间电流脉冲,磁化强度在〜10 ps中反转,比任何其他电气控制的磁开关都要快一个数量级,并且展示了不需要旋转偏光电流或旋转旋转转移/Orbit/Orbit torques的根本新的电气开关机制。(图2)此外,开关所需的能量密度较低,投影仅需4 fj即可切换A(20 nm)3个单元。通过非平衡热激发的这种超快磁化逆转现象主要限于基于GD的Ferrimagnet,例如在图2所示的实验中使用的GDFECO合金。1和2。为了将这种快速开关与读数集成,需要具有高隧道磁力电阻(TMR)的磁性隧道连接。然而,对于使用GDFECO的设备报告的TMR值太小(≈0.6%),用于实际应用[2]。在存在面内对称性磁场的情况下,将电流脉冲应用于重金属/铁磁性薄膜异质结构。因此,切换具有独立光学脉冲的铁磁铁非常有趣,然后可以在高TMR存储器单元中作为存储层实现。We have shown how to transfer the ultrafast switching of GdFeCo to a ferromagnet (in our case Co/Pt multilayers) using Ruderman–Kittel–Kasuya– Yosida (RKKY) exchange coupling mediated HI- AOS of the ferromagnet layer driven by the HI-AOS of the ferrimagnet layer [3, 4].该技术通常适用于其他铁磁体,然后可用于使用高TMR的开关磁性结构状态进行MTJ读数。我们还表明,6-10 ps持续时间电流脉冲可用于直接和确定性地切换通过自旋 - 轨道扭矩(SOT)[5]的铁磁薄钴膜的平面外磁化。取决于相对电流
使用十二烷基硫酸钠(SDS)和高纯度分析级硝酸盐,通过化学共沉淀法在控制温度下合成磁钴铁素纳米颗粒(NP)。合成的材料的特征是研究的X射线衍射(XRD),扫描电子显微镜(SEM)和傅立叶变换红外辐射(FTIR)技术。样品在850 0 c烧结5H。X射线衍射分析证实了用公式AB 2 O 4的单相立方尖晶石结构的形成。在四面体(A位点)和八面体(a-o,b-o)上的晶格常数,X射线密度,结晶石大小,位置半径(R a,r b),键长(A-O,B-O)上的四面体(A位点)和八面体(b site)在样品中计算出来。晶格常数和结晶石尺寸分别为8.361 A 0和27 nm。FTIR光谱在四面体和八面体部位分别在400 cm -1和800 cm -1的范围内显示了两个强吸收带。SEM研究表明,平均晶粒尺寸为0.25 µm,几乎是球形形状的微结构钴铁氧体纳米粒子。关键字:化学合成,纳米颗粒,结晶石大小,XRD,FT-IR,SEM。1。简介:铁磁性材料含有一种称为铁氧体的氧化铁。铁素体具有一个立方尖晶石相,具有通用式AB 2 O 4,其中A是二价金属离子,例如Ni,Zn,Mn,Mn,Cu,Ca,Ca,Co,Mg,Mg和B是Fe,Sm,sm,sm,gd,la,ce,等等的三价金属离子。该结构中氧离子的排列提供了四面体(a)和八面体(b)位点。许多阳离子优先占据了其中一个位置。居住在8个四面体和16个八面体位置的阳离子在铁氧体的独特特征中具有重要作用。由于现代社会不断增长的需求,铁矿的微波特性现在需求很高。钴铁矿是微波工业中最常使用的材料,因为它们的高化学稳定性,机械品质,低成本和易于制造。他们的一般化学公式(AB 2 O 4)具有逆尖晶石结构,其一半占据了四面体A位点的铁离子,其余的以及钴离子,分布在八面体B点上。钴
在旋转电流的生成,控制和检测中进步,并且电荷 - 自旋互转换在这些过程中起着基本作用。[2–4]电荷和自旋电流之间的互音版本取决于两个现象:旋转大厅(SHA)和旋转霍尔(ISHE)效应,这些效应允许在横向旋转电流中转换电流电流,反之亦然,而具有大型旋转 - 轨道 - 轨道 - 轨道 - 轨道 - 轨道 - 轨道互联网(SOI)。[2-5]研究这些过程的基本系统是正常的金属(NM)/磁性材料(M)双层,这是由复杂的自旋混合结构G↑↑州= G R + Ig I的旋转传输跨NM/ M界面。[6]当自旋电流到达NM/M界面时,可以根据M材料的磁磁为m和旋转极化σ的磁磁(由于σ和m为非collineare exter exters exters extere extere and CollineARINERINE)的磁极偏振电流(g r and g r and g r and g r and i与damping like compand coptime coptimeclike和dymeke like compected promeke and tor pemplice),可以吸收或反射。[7]此外,当σ与σ呈线时,自旋 - 链接电导(G s)[8]与界面处的自旋挡泥散射有关。但是,其他界面效应,例如,磁接近效应,[9] Rashba-Edelstein效应[10]或[10]或Nomal nomal nomal nomalos nomal onomal onals onaloal nomal onals onaloal nomal onaloal nomal onaloal nomal onnomal效果,也可能会播放clinef的作用。由于旋转设备的开发必然涉及自旋电流的流动,因此界面的重要性及其适当的表征是显而易见的。[12]因此,具有正确的材料和正确的表征技术对于旋转的发展至关重要。幸运的是,可用于研究通过NM/M界面的自旋传输的理想技术,即自旋霍尔磁磁性(SMR)。smr是由She和Ishe同时作用引起的非平衡接近效应。[7,13] Being sensitive only to the magnetic properties of the topmost atomic layers of the magnetic material, M, close to the NM/M interface, [14,15] SMR allows to study interfacial magnetic proper- ties of magnetic materials in contact to NM via magnetotrans- port experiments and to determine important parameters, such as spin diffusion length, λ sd , and the spin Hall angle, Θ SH , of different NM层或不同的自旋电导。SMR已用于研究几种磁性绝缘材料中的磁性结构,包括铁磁性,[13,16,17]和反磁性有序。[18,19]此外,SMR已证明
