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關於自旋輸運和磁化動力學的金屬為基礎系統研究
12/01/2014

在金屬和鐵磁異質結構的自旋相關的效應一般強大,可觀察到在室溫下。發現如巨和隧道磁電阻和自旋轉移力矩從發現​​到應用的快速增長。基本的自旋相關輸運物理,新型材料和薄膜結構正在積極探索在多層金屬為基礎的路口和磁性隧道結的更深層次的理解和潛在的新功能材料與器件。這個焦點話題的目的是捕捉新的發展在這些領域,包括自旋輸運和磁動力學的多金屬為基礎的系統,如超薄膜,納米結構的橫向,垂直於納米柱和隧道結的實驗和理論方面的問題。尤其是,捐款描述在以下幾個方面新的業績徵求:(i)自旋電流和磁場中磁化的納米結構動力學之間的相互影響;自旋轉移,旋轉泵和相關現象,包括在異質結構的電流感應磁化動力學和疇壁在磁線運動;(ⅱ)的理論預測和/或實驗發現的半金屬帶的結構,無論是在塊狀固體,並在薄膜的表面上。基於半金屬材料的磁性納米結構(如TMR,CPP-GMR和橫向自旋閥結構),自旋輸運和磁動態;(iii)於納米結構的穩態和動態性能​​的自旋軌道相互作用的影響包括:(逆)自旋霍爾和反常霍爾效應,磁化阻尼的微觀機制,界面自旋- 軌道相互作用的影響,和自旋軌道相互作用對自旋電流產​​生的一種手段;(iiii)電場磁性控制(如各向異性,相變,交換偏置,...),其中包括但不限於:混合金屬/氧化物結構,其耦合到鐵磁膜的壓電體層,電解質/鐵磁系統;(v)通過超快磁化響應(和反向)強激光脈衝;在升高的溫度和熱輔助磁化反轉磁化動力學;(ⅵ)熱電自旋現象,如巨磁熱功率和珀耳帖效應,自旋塞貝克效應,自旋和反常的能斯特和Ettingshausen效果(自旋caloritronics)(ⅶ)熱梯度和/或RF驅動磁振子動力學磁化的納米結構,包括自旋波激發,傳播和檢測。自旋角動量流流,能量流和熵流,守恆定律和Onsagar互惠關係(八)一般考慮;電子自旋電流和在薄膜和器件結構磁振子的傳播之間的相互作用。半導體(GMAG / DMP / FIAP)(GMAG)自旋現象自旋相關現像在半導體領域顯示的快速發展以及面臨的挑戰在新的效果和材料系統(如異質結構,III-V族,Si和Ge,金剛石,石墨和有機物),以及新的結構(例如半導體的擴大範圍量子結構和納米結構,電線和碳納米管,混合鐵磁/半導體結構)。這個焦點話題來稿旨在了解自旋相關的進程在將半導體材料的磁性和非磁性結構。主題包括:(i)電氣和光學自旋注入,自旋霍爾效應,自旋相關的拓撲效應,自旋干擾,自旋過濾,自旋壽命效應,自旋相關散射和自旋轉矩;(ii)生長,表徵,電學,光學和(鐵)磁性半導體,納米複合材料,以及混合鐵磁/半導體結構,包括量子點,納米晶體和納米線的磁學性質;(iii)自旋相關輸運,自旋相關的熱效應,以及帶或不帶半導體動態效果旋軌道相互作用;(ⅳ)操作,檢測,以及電子和核自旋量子系統,例如圓點,雜質和點缺陷的糾纏;(v)在鐵磁性半導體和半導體氧化物;和涉及(ⅵ)自旋相關的設備和設備的建議鐵磁體和半導體。失意磁對偶格簡單的反鐵磁體具有很好理解的基態,元激發,熱力學相和相變。在目前研究的前沿感到沮喪磁鐵在那裡競爭的相互作用抑制磁序,並可能導致質的新行為。沮喪的磁體可以實現新的量子障礙性基態與激發態級分類似於那些在一維反鐵磁體中,但與一些新穎的特徵。它們也是以在名義上小擾動敏感,並與軌道和晶格自由度的非平凡的方式進行交互。這個焦點話題徵集論文摘要的演示,探討該領域的理論和實驗兩個方面。被代表的主題是團結了幾何無奈:價鍵固體和其他外來的訂單,自旋冰,量子自旋液體,為了從無序,磁彈性耦合,以及新穎的場誘導行為。同樣有趣的是在超越磁包括運輸,熱傳輸和鐵電性強的自旋波動的影響。碳基材料自旋相關的物理在研究的幾個前沿領域凝聚態和碳基材料物理的交叉,導致新的自旋相關的物理與技術顯著應用。這些問題是目前各方關注,因為在石墨烯和突破的結果是'有機自旋電子學“領域中的自旋弛豫時間的進步,一個新的研究領域,不僅側重於自旋電子學如自旋極化和自旋軌道的傳統主題影響,但更重要的是對旋選擇規則和自旋排列對稱的效果。這個焦點主題是關於自旋輸運,自旋動力學和交換現象的碳基材料,例如碳納米管,石墨,金剛石,以及有機和分子固體,有機基系統,以及π共軛有機/聚合物系統。如自旋注入在金屬鐵磁石墨烯和無機到有機界面對象,自旋極化範圍內的有機基固體物可達到的程度,與非本徵自旋軌道耦合效應的自旋相干性和鬆弛,電子自旋之間的超精細相互作用核磁矩,以及磁交換,在這些材料中的磁有序和關聯效應是適合這個主題。現象,利息和應用先進設備的材料包括混合鐵磁/有機結構,石墨烯和碳納米管自旋輸運,在金剛石自旋量子比特,磁矩的量子隧穿,磁場的影響(例如,有機磁電阻),單/三重態的問題,自旋共振在有機半導體,有機自旋閥和自旋極化的有機發光二極管。低維和分子磁性在過去幾十年中,新興技術,如量子計算和自旋輸運電子激動人心的應用引發的自旋和電荷度在納米尺度系統的自由控制和操縱已成為一個重大的挑戰。為了迎接這一挑戰,在固態系統中的電子相互作用,甚至核自旋的量子行為的一個完整的了解是必要的。對於常規三維磁性材料一個健壯的框架,用於描述低溫的結構,相變,並激勵存在。然而,當波動受低維增強,質量上新的行為可以出現。低維磁性系統已成為原型系統,在這個方向。例如,分子基磁體的合成靈活性允許設計系統的磁性量子響應。這個焦點話題徵集論文摘要,探索該領域的無機和有機分子基以及固態系統,並在理論和實驗方面。感興趣的主題包括:磁性零,一,兩個維度(如量子點,單分子​​磁體,自旋鏈,格),以便通過障礙,磁的作用,自旋- 軌道和交換耦合,量子臨界低維自旋系統拓撲激勵,磁化強度,連貫性現象和新穎的場誘導行為的量子隧穿。

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