Tuning the Exchange Bias on a Single Atom from 1 mT to 10 T
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Notice bibliographique
Résumé
Shrinking spintronic devices to the nanoscale ultimately requires localized control of individual atomic magnetic moments. At these length scales, the exchange interaction plays important roles, such as in the stabilization of spin-quantization axes, the production of spin frustration, and creation of magnetic ordering. Here, we demonstrate the precise control of the exchange bias experienced by a single atom on a surface, covering an energy range of 4 orders of magnitude. The exchange interaction is continuously tunable from milli-eV to micro-eV by adjusting the separation between a spin-1/2 atom on a surface and the magnetic tip of a scanning tunneling microscope. We seamlessly combine inelastic electron tunneling spectroscopy and electron spin resonance to map out the different energy scales. This control of exchange bias over a wide span of energies provides versatile control of spin states, with applications ranging from precise tuning of quantum state properties, to strong exchange bias for local spin doping. In addition, we show that a time-varying exchange interaction generates a localized ac magnetic field that resonantly drives the surface spin. The static and dynamic control of the exchange interaction at the atomic scale provides a new tool to tune the quantum states of coupled-spin systems.
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Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,008 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
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score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découle