THEORY OF SPIN-DEPENDENT TRANSPORT IN HYBRID NANOSTRUCTURES

混合纳米结构中自旋相关输运理论

基本信息

批准号：
15540328
负责人：
TAKAHASHI Saburo
金额：
$ 0.96万
依托单位：
TOHOKU UNIVERSITY
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
2003
资助国家：
日本
起止时间：
2003 至 2005
项目状态：
已结题

项目摘要

1.We studied the nonlocal spin transport in a device consisting of a nonmagnetic metal (N) and ferromagnetic injector and detector electrodes connected to N. We solve the spin-dependent transport equations in a device with arbitrary interface resistance, and obtain the optimal conditions for efficient spin injection, accumulation, and spin transport in the device. We proposed a nonlocal spin manipulation by using the nonlocal spin-current injection technique.2.We studied the nonlocal Andreev reflection in a device consisting of two ferromagnetic wires attached to a superconductor, and clarified the range over which the crossed Andreev reflection takes place.3.We proposed a new superconducting qubit which consists of a superconducting ring with ferromagnetic junctions and an ordinary Josephson junction. A quantum coherent two-level state is formed without an external magnetic field. This feature makes it possible to reduce the size leading to a long decoherence time.4.We studied the electronic structure of a magnetic impurity and the ferromagnetic interaction between magnetic impurities in a semiconductor using the Haldane-Anderson model, and obtain a long-range ferromagnetic exchange interaction between the localized moments due to the overlapping of the extended spin densities around the impurities.5.We proposed a method for estimating the strength of spin-orbit scattering by impurities in non-magnetic metals. We show that the pure spin current created by the nonlocal spin-injection technique produces a nonlocal Hall voltage, which is measurable by experiments.6.We constructed a microscopic theory describing the interaction between spin current and a domain wall, and presented new equations of motion for domain walls. We proposed nano-structured magnetic memories utilizing the current-driven domain wall motion.

1.我们研究了由非磁性金属（N）和铁磁喷射器和连接到N的探测器电极组成的设备中的非局部自旋传输。我们在具有任意界面电阻的设备中解决了与N的旋转依赖性转运方程，并获得了有效的自旋伤害，累积的旋转，在设备中旋转的最佳条件。我们提出了通过使用非局部自旋注射技术进行非局部自旋操作。2。我们研究了由两个连接到超导体的两个铁电线组成的设备中的非局部Andreev反射，并阐明了交叉的Andreev Reflection的范围。连接和普通的约瑟夫森交界处。没有外部磁场的量子相干两级状态。 4.我们研究了磁杂质的电子结构以及使用Haldane-Anderson模型在半导体中的磁杂质之间的电子结构，并获得了远距离的铁磁交流，因此在半导体中，由于始终的启发型旋转的启发，我们在半导体的远距离交换中获得了远距离的跨度交流，因此可以减少磁杂质的电子结构和磁杂质之间的磁杂质之间的磁杂质之间的磁杂质之间的磁杂质之间的估计，这是有可能的。非磁性金属中杂质的自旋轨道散射。我们表明，非局部自旋注入技术产生的纯自旋电流会产生非局部霍尔电压，该电压可通过实验来测量。6。我们构建了一个微观理论，描述了旋转电流和域壁之间的相互作用，并为域壁提供了新的运动方程。我们提出了利用电流驱动的域壁运动的纳米结构磁性记忆。

项目成果

期刊论文数量（84）

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专利数量（0）

Andreev reflection in ferromagnet/superconductor/ferromagnet structures

铁磁体/超导体/铁磁体结构中的安德烈夫反射

DOI：
发表时间：
2003
期刊：
Physica E 18
影响因子：
0
作者：
T.Watanabe;H.Yokoyama;Y.Tanaka;J.Inoue;M.Ogata;S.Takahashi;T.Yamashita;S.Takahashi;T.Yamashita;H.Imamura;T.Yamashita;S.E.Barnes;S.Kaji;T.Yamashita;T.Yamashita;S.Kaji;T.Yamashita;T.Yamashita;S.Maekawa;S.Kaji;J.Martinek;前川禎通;T.Yamashita
通讯作者：
T.Yamashita

T.Yamashita, S.Takahashi, S.Maekawa: "Crossed Andreev reflection in structures consisting of a superconductor with ferromagnetic leads"Phys.Rev.B. 68. 174504(1)-174504(8) (2003)

T.Yamashita、S.Takahashi、S.Maekawa：“由具有铁磁引线的超导体组成的结构中的交叉安德烈夫反射”Phys.Rev.B。