Itinerant ferromagnetism in the As 4$p$ conduction band of Ba$_{0.6}$K$_{0.4}$Mn$_{2}$As$_{2}$ identified by x-ray magnetic circular dichroism
用X射线磁圆二色性(XMCD)测量了Ba $_{0.6}$ K $_{0.4}$ Mn $_{2}$ As $_{2}$的单晶和粉末样品,结果表明,低于$T_{\textrm{C}}\approx$ 100 K的铁磁性出现在As $4p$导带中。在Mn的X射线吸收边没有观察到XMCD信号。然而,低于$T_{\textrm{C}}$时,在As $K$边缘处发现明显的XMCD信号,其随温度降低而增加。在平行于结晶学$\textrm{c}$轴定向的光束中获取的数据中不存在XMCD信号,表明轨道磁矩位于四重晶格的基面中。这些结果表明,先前报道的巡游铁磁性是与作为$4p$导带和不同的本地矩反铁磁性和巡游铁磁性与垂直的易磁化轴共存,在这种化合物在低温下。
2015-05-29 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Evolution of ferromagnetic circular dichroism coincident with magnetization and anomalous Hall effect in Co-doped rutile TiO2
本文系统地研究了金红石型Ti_(1-x)Co_xO_(2-d)的磁性圆二色性(MCD)随x和d的变化,揭示了在较高载流子浓度和Co含量下出现铁磁性的相图。相图与反常霍尔效应(AHE)的相图完全一致。MCD的磁场依赖性与磁化强度和AHE的依赖性也有很好的一致性。这些独立的测量结果的一致性强烈建议单一和内在的铁磁起源。
2005-04-07 cond-mat.mtrl-sci
Hot electron driven enhancement of spin-lattice coupling in 4f ferromagnets observed by femtosecond x-ray magnetic circular dichroism
由于一个错误,这篇文章已被宣布为一个新的文章,而不是文章1010.1374的更正版本。
2011-01-10 cond-mat.mtrl-sci
Electrical detection of magnetic circular dichroism: application to magnetic microscopy in ultra-thin ferromagnetic films
对薄膜的磁结构进行成像是一个长期的研究领域。近几年来,二维铁磁材料的出现呼唤着磁成像领域的创新。由于磁矩非常小,因此SQUID、转矩磁力测量法、磁力显微镜和克尔效应显微镜等标准技术具有挑战性,并且通常会导致检测到寄生磁贡献或伪效应。在这项工作中,我们报告了一种新的磁显微镜技术的基础上相结合的磁性圆二色性和Seebeck效应在半导体/铁磁双层膜。我们实现了这种方法与垂直磁化(Co/Pt)多层膜溅射在Ge(111)。我们进一步表明,MCD的电检测是更敏感的克尔磁力,特别是在超薄膜制度,这使得它特别有前途的新兴的二维铁磁材料的研究。
2020-09-08 cond-mat.mtrl-sci
X-ray photoelectron emission microscopy in combination with x-ray magnetic circular dichroism investigation of size effects on field-induced Néel-cap reversal
结合X射线磁性圆二色性的X射线光电子发射显微术用于研究施加的磁场对Néel帽的影响(即,不对称布洛赫壁的表面终止)。自组装的微米级Fe(110)点显示出适度的大小和纵横比的分布作为模型对象。沿着Néel帽磁化方向施加磁场后的Rexons状态的研究给出了Néel帽在120 mT左右的磁化反转的明确证据,其中$\pm$ 20 mT分散。在反向场的值和点的几何特征之间没有明显的相关性。
2008-02-06 cond-mat.mtrl-sci
Fe Nanoclusters on the Ge(001) Surface Studied by Scanning Tunneling Microscopy, Density Functional Theory Calculations and X-Ray Magnetic Circular Dichroism
利用低温扫描隧道显微镜(STM)和密度泛函理论(DFT)计算研究了Fe纳米团簇在Ge(001)表面的生长. STM结果表明,Fe在Ge(001)表面成核,形成尺寸均匀的有序纳米团簇。根据制备条件,观察到两种类型的纳米团簇,其在纳米团簇内具有四个或十六个Fe原子。DFT计算证实了这一结果。在420 K下退火的纳米团簇导致形成纳米排结构,由于在这样的温度下的团簇迁移率。通过X射线磁性圆二色性测量,在Ge(001)表面形成的Fe纳米团簇和纳米线结构显示出超顺磁性行为。
2016-03-24 cond-mat.mtrl-sci
Soft x-ray magnetic circular dichroism study of weakly ferromagnetic Zn$_{1-x}$V$_x$O thin film
我们进行了软X射线磁性圆二色性(XMCD)研究的Zn $_{1-x}$ V $_x$ O薄膜,显示小的铁磁矩。场和温度依赖性的V 2 $p$ XMCD信号表明Curie-Weiss顺磁性,反铁磁性,并可能铁磁性V离子的共存,定量与磁化测量一致。我们属性的顺磁信号,以V离子取代锌网站有点拉长沿c轴。
2006-09-07 cond-mat.mtrl-sci
Magnetic Dichroism in Rutile NiF$_2$: Separating Altermagnetic and Ferromagnetic Effects
本文通过数值模拟预测NiF₂中XMCD信号,区分交变磁与铁磁贡献,并证明信号可线性分解,为验证Néel矢量与X射线霍尔矢量关系提供方法。
2025-05-27 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Indication of intrinsic room-temperature ferromagnetism in Ti1-xCoxO2-d thin film: An x-ray magnetic circular dichroism study
室温下Co掺杂的金红石型TiO_2的Co L2,3边的软X射线磁性圆二色性(XMCD)测量显示出明显的铁磁性Co ~(2+)离子与O ~(2-)离子配位的多重峰特征,与Co金属或金属团簇的无特征XMCD谱形成鲜明对比。的吸收光谱和XMCD光谱同意与全原子多重态计算的Co 2+高自旋态的D2 h-对称晶体场在金红石型TiO 2的Ti网站。结果表明,Co ~(2+)离子取代Ti ~(4+)离子是铁磁性的主要来源。
2006-03-07 cond-mat.mtrl-sci
Quantitative analysis of shadow X-ray Magnetic Circular Dichroism Photo-Emission Electron Microscopy
阴影X射线磁圆二色性光发射电子显微术(XMCD-PEEM)是一种新的技术,其中位于表面上的物体的阴影中的光子强度可以用于收集关于物体内部的三维磁化纹理的信息。我们在这里的目的是奠定定量分析这种技术的基础。我们首先讨论的原理和实现的方法来模拟预期的对比度从一个任意的微磁状态。教科书的例子和成功的比较与实验。最后讨论了仪器设置,对对比度和空间分辨率的影响:光子能量,显微镜提取电压和平面的焦点,显微镜的背景水平,电场相关的三维物体,菲涅耳衍射或光子散射的失真。
2015-09-23 cond-mat.mtrl-sci
Origin of the anomalous magnetic circular dichroism spectral shape in ferromagnetic (Ga,Mn)As: Impurity bands inside the band gap
用磁性圆二色性谱(MCD)研究了稀磁半导体(DMS)样品Ga_(1-x)Mn_xAs的电子结构。我们证明了起源于杂质带的光学跃迁是产生强正MCD背景的原因。由于从价带到导带的E0跃迁导致的MCD信号为负,表明p载流子和d自旋之间的p-d交换相互作用是反铁磁的。负E0 MCD信号还表明价带的空穴掺杂并不像先前假设的那么大。杂质带对Ga_(1-x)Mn_xAs的铁磁性起重要作用。
2007-10-13 cond-mat.mtrl-sci
X-ray magnetic circular dichroism characterization of GaN/Ga1-xMnxN digital ferromagnetic heterostructure
利用软X射线吸收谱(XAS)和X射线磁性圆二色性(XMCD)研究了GAN/Ga 1-xMn xN(x = 0.1)数字铁磁异质结(DFH)的磁性。Mn的L2,3边XAS谱与Ga 1-xMnxN无规合金薄膜相似,表明高浓度Mn在GAN中的置换掺杂。从XMCD测量,它揭示了顺磁性和铁磁性Mn原子共存的Ga 1-xMnxN数字层。从XMCD估计的每个Mn原子的铁磁矩同意从SQUID测量估计。从这些结果中,我们得出结论,GAN/Ga 1-xMnxN DFH样品的铁磁行为只产生于Ga 1-xMnxN数字层中的替代Mn 2+离子,而不是铁磁沉淀。从XMCD光谱中也发现了铁磁性和顺磁性Mn 2+离子的电子态之间的细微差异。
2007-03-25 cond-mat.mtrl-sci
Soft x-ray magnetic circular dichroism study on Gd-doped EuO thin films
本文报道了Gd掺杂EuO铁磁薄膜的生长和表征。我们制备的样品Gd浓度高达11%的蒸馏条件下,通过分子束外延,这使得掺杂浓度和氧的化学计量的一个非常精确的控制。使用软X射线磁圆二色性在Eu和Gd的M4,5边缘,我们发现,居里温度范围从69 K的纯化学计量的EuO到约170 K的膜与最佳的Gd掺杂约4%。我们还发现Gd的磁矩与Eu的磁矩铁磁耦合。
2005-09-28 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Mn L3,2 X-ray absorption and magnetic circular dichroism in ferromagnetic Ga1-xMnxP
我们测量了铁磁Ga_(1-x)Mn_xP(0.018<x<0.042)在Mn_(3,2)边的X射线吸收(XAS)和X射线磁圆二色性(XMCD)。在L3边缘的大XMCD不对称性表明在费米能的状态密度的显着的自旋极化。使用求和规则计算的2.67玻尔磁子的XMCD和每Mn的矩的温度依赖性与磁强计值一致。XAS和XMCD的光谱形状与Ga_(1-x)Mn_xAs的光谱形状几乎相同,表明两种材料中Mn的d态和阴离子p态的杂化是相似的。
2006-03-31 cond-mat.mtrl-sci
Enhanced magnetic dichroism in darkfield UV photoemission electron microscopy
本文提出暗场紫外 PEEM 方法以增强阈值光发射中的 MCD 衬度,在 Fe(001) 上实现一个数量级提升,为飞秒激光 MCD 成像奠定基础。
2025-05-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Hot electron driven enhancement of spin-lattice coupling in 4f ferromagnets observed by femtosecond x-ray magnetic circular dichroism
利用飞秒X射线磁圆二色性研究了具有不同自旋-晶格耦合的铁磁体Gd和Tb中4 fs电子随时间变化的磁矩。我们观察到一个两步退磁与超快退磁时间为750 fs相同的两个系统和较慢的时间有很大的不同,40 ps的Gd和8 ps的Tb。我们的结论是,电子激发态的自旋-晶格耦合增强到数量级相比,平衡。
2011-01-07 cond-mat.mtrl-sci
Mn L3,2 X-ray Absorption Spectroscopy And Magnetic Circular Dichroism In Ferromagnetic (Ga,Mn)P
我们测量了铁磁Ga_(1-x)Mn_xP薄膜(0.018<x<0.042)在Mn_(L3,2)边的X射线吸收(XAS)和X射线磁圆二色性(XMCD)。在L3边缘的大XMCD不对称性表明在费米能的状态密度的显着的自旋极化。XAS和XMCD的光谱形状与Ga_(1-x)Mn_xAs的光谱形状几乎相同,表明这两种材料中Mn的d态和阴离子p态的杂化是相似的。最后,用硫供体补偿不仅降低了铁磁居里温度,而且降低了空穴态的自旋极化。
2006-07-15 cond-mat.mtrl-sci
Strain dependence of the Mn anisotropy in ferromagnetic semiconductors observed by x-ray magnetic circular dichroism
利用X射线磁性圆二色性(XMCD)研究了铁磁半导体(Ga,Mn)As和(Al,Ga,Mn)As中Mn的3d价态对应变的敏感性。Mn $L_{2,3}$ XMCD的光谱形状取决于磁化方向,并且区分具有立方和单轴依赖性的特征。反转应变反转Mn $L_3$预峰的单轴各向异性的符号,其归因于从Mn 2 p芯能级到p-d杂化价带空穴态的跃迁。随着载流子定位的增加,$L_3$前峰强度增加,表明杂化空穴的3d特征增加。
2008-02-14 cond-mat.mtrl-sci
Evidence for the intrinsic ferromagnetism of semiconductor (Ga,Cr)As revealed by magnetic circular dichroism
为了明确(Ga,Cr)As是否为本征稀磁半导体,对低温分子束外延生长的(Ga,Cr)As外延层的磁圆二色性进行了系统的研究。目前的工作提供了明确的证据,本征铁磁性的(Ga,Cr)As外延层的所有必要的性质,按照一个稀磁半导体,特别是磁滞特性,这是开放的磁场依赖MCD。
2007-11-02 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
Local Environment of Ferromagnetically Ordered Mn in Epitaxial InMnAs
用X射线吸收光谱和X射线磁性圆二色性对铁磁半导体In0.98Mn0.02As的磁性进行了表征。Mn具有原子状的L2,3吸收光谱,表明3d态是高度局域化的。此外,在5-300 K温度范围内,外加电场为2 T时,在Mn L2,3边观察到了较大的二向色性。假设原子Mn 2+的计算光谱产生最好的协议与实验InMnAs光谱。MnAs和InMnAs的二向色性光谱的比较显示出明显的差异,这表明在InMnAs中观察到的铁磁性不是由于六角MnAs簇。二向色性的温度依赖性表明存在两种铁磁物质,一种具有30 K的转变温度,另一种具有超过300 K的转变温度。二向色性光谱与低温物种的随机置换Mn和高温物种的Mn近邻对的分配是一致的。
2004-12-15 cond-mat.mtrl-sci
Electronic configuration of Mn ions in the $π$-d molecular ferromagnet $β$-Mn phthalocyanine studied by soft x-ray magnetic circular dichroism
用X射线吸收光谱(XAS)和X射线磁性圆二色性(XMCD)研究了分子铁磁体$β$-Mn酞菁($β$-MnPc)的电子结构.根据实验结果和随后的团簇模型计算,我们发现,在$β$-MnPc中的铁磁Mn离子主要处于$^4$ $E$ $_g$基态,($e$ $_{g}$)($b$ $_{2g}$)$^1$($a$ $_{1g}$)$^1$ [Mn $^{2+}$态的[($d_{xz,yz}$)$^3$($d_{xy}$)$^1$($d_{z^{2}}$)$^1$ ]构型。考虑到具有$^4$ $E$ $_g$基态的MnPc的最高占据分子轨道(HOMO)源自Mn $^{2+}$离子的$a$ $_{1g}$轨道,提出通过酞菁环的$π$轨道的$a$ $_{1g}$ - $a$ $_{1g}$交换耦合在$β$-MnPc的铁磁性中起着至关重要的作用。
2012-01-23 cond-mat.mtrl-sci
Effect of co-doping of donor and acceptor impurities in the ferromagnetic semiconductor Zn1-xCrxTe studied by soft x-ray magnetic circular dichroism
我们对稀释铁磁半导体Zn $_{1-\textit{x}}$ Cr $_\textit{x}$ Te分别掺杂碘(I)或氮(N)(对应于电子或空穴掺杂)进行了X射线吸收光谱(XAS)和X射线磁性圆二色性(XMCD)研究。从XAS光谱中Cr $2p$吸收峰的形状可以得出结论,未掺杂、I掺杂和轻度N掺杂样品中的Cr离子是二价的(Cr $^{2+}$),而Cr $^{2+}$和三价的(Cr $^{3+}$)在重度N掺杂样品中共存。这一结果表明,掺杂的氮原子作为受体,但掺杂的空穴位于铬离子。在Cr $2p$吸收边处的XMCD信号的磁场依赖性中,在未掺杂、I掺杂和轻N掺杂的样品中观察到铁磁性行为,而在重N掺杂的样品中铁磁性被显著抑制,这与磁化强度测量的结果一致。
2011-03-25 cond-mat.mtrl-sci
Soft X-ray magnetic circular dichroism study of the ferromagnetic Cr$_{1-δ}$Te
测量了$δ$ =0.11-0.33的Cr $_{1-δ}$ Te的2 p芯激发XAS和XMCD谱。发现所观察到的XMCD线形对$δ$的依赖性很弱。结合杂化效应和电子相关效应,对实验结果进行了分析。计算结果表明,CrTe属于电荷转移型材料,产生的空穴优先存在于缺Cr材料Cr $_{1-δ}$ Te的Te 5 p轨道上,这与实验观察到的XMCD特征和文献报道的能带结构计算结果一致。
2003-01-10 cond-mat.mtrl-sci
Characterization of Magnetic Components in the Diluted Magnetic Semiconductor Zn$_{1-x}$Co$_x$O by X-ray Magnetic Circular Dichroism
我们报告的结果X射线吸收(XAS),X射线磁圆二色性(XMCD),和光电子实验{\it n}型锌$_{1-x}$钴$_x$ O($x=0.05$)薄膜,这表明在室温下的铁磁性。的XMCD光谱显示的多重态结构,由氧四面体配位的钴$^{2+}$离子的特征,这表明铁磁性来自Co离子取代锌网站在ZnO。的磁场和温度依赖性的XMCD谱意味着非铁磁性的Co离子之间的强反铁磁耦合。
2005-05-16 cond-mat.mtrl-sci
Enhanced ferromagnetic moment in Co-doped BiFeO3 thin films studied by soft X-ray circular dichroism
BiFeO $_3$(BFO)在室温下表现出铁电性和磁有序性,但由于自旋倾斜而产生的铁磁分量可以忽略不计。已知过渡金属原子如Co取代Fe可增强BFO中的铁磁组分。为了揭示这种磁化增强的起源,我们对生长在LaAlO $_3$(001)衬底上的BiFe $_{1-x}$ Co $_x$ O $_3$({\it x}= 0 to 0.30)(BFCO)薄膜进行了软X射线吸收光谱(XAS)和软X射线磁性圆二色性(XMCD)研究。XAS结果表明,Fe和Co离子以Fe $^{3+}$和Co $^{3+}$两种状态存在。XRD结果表明,室温下Fe离子表现出铁磁性,而Co离子表现出反铁磁性。XAS和XMCD测量还显示部分Fe $^{3+}$离子与氧离子以四面体配位,但八面体配位的Fe $^{3+}$离子的XMCD信号随着Co含量的增加而增加。结果表明,在低Co浓度下存在的铁磁相$γ$-Fe $_2$ O $_3$随Co浓度的增加而减少,八面体晶场中Fe $^{3+}$离子的铁磁成分随Co浓度的增加而增加,这可能反映了Fe $^{3+}$离子倾斜度的增加.
2013-08-25 cond-mat.mtrl-sci
State of Co and Mn in half-metallic ferromagnet Co$_2$MnSi explored by magnetic circular dichroism in hard X-ray photoelectron emission and soft X-ray absorption spectroscopies
半金属Heusler化合物Co $_2$ MnSi是一种非常有吸引力的自旋电子器件材料,因为它具有非常高的隧穿磁阻比。本工作报告的光谱研究薄钴$_2$锰硅薄膜,因为它们被用作磁性隧道结的电极。所研究的薄膜表现出抑制面内磁化强度,饱和时磁矩约为5~ $μ_B$,正如预期的那样。只有4~mT的低矫顽磁场表明了软磁行为。在Co和Mn的$2p$核心水平上测量发射和吸收的磁二向色性。光电子能谱是用能量为6~keV的圆极化硬X射线激发的,取自剩磁薄膜。软X射线吸收谱是在4~T的感应磁场中拍摄的。这两种方法都产生了大的二色性效应。分析揭示了Mn原子的电子和磁矩的局域化特征,而Co原子的电子对总磁矩的贡献是巡回的。
2015-01-16 cond-mat.mtrl-sci
X-Ray Magnetic Circular Dichroism at the K edge of Mn3GaC
通过从头计算,对Mn_3GaC铁磁相中Mn和Ga的K边的X射线磁性圆二色性(XMCD)谱的起源进行了理论研究.考虑到LDA方案中的自旋轨道相互作用,我们得到的XMCD谱与最近的实验非常符合。我们分析了每种结构的起源,从而阐明了在p对称态中诱导轨道极化的机制。我们还讨论了一个简单的求和规则连接的XMCD谱与p对称态的轨道矩。
2003-05-12 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Anisotropic spin-density distribution and magnetic anisotropy of strained La$_{1-x}$Sr$_x$MnO$_3$ thin films: Angle-dependent x-ray magnetic circular dichroism
铁磁薄膜的磁各向异性是由衬底的外延应变通过应变诱导的轨道磁矩和自旋极化电子空间分布的各向异性引起的。然而,在铁磁金属La $_{1-x}$ Sr $_x$ MnO $_3$(LSMO)薄膜研究的X射线线性二色性(XLD)的优先轨道占领一直被发现的平面外的拉伸和压缩外延应变,因此无关的磁各向异性。为了解开这个谜团,我们直接探测自旋极化电子在LSMO薄膜中的优先轨道占领的角度相关的X射线磁性圆二色性(XMCD)的应变。自旋密度分布的各向异性被认为是在平面内的拉伸应变和平面外的压缩应变,与所观察到的磁各向异性。XLD观察到的普遍存在的面外优先轨道占据归因于表面磁死层中自旋向上和自旋向下的面外轨道的占据。
2018-01-31 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
X-ray absorption spectroscopy and X-ray magnetic circular dichroism studies of transition-metal-co-doped ZnO nano-particles
采用X射线吸收光谱(XAS)和X射线磁性圆二色性(XMCD)研究了顺磁性(Mn,Co)共掺杂和铁磁性(Fe,Co)共掺杂的ZnO纳米粒子。表面敏感的总电子产额模式和体敏感的总荧光产额模式已被用来提取的纳米粒子的表面和内核区域的价态和自旋态。XAS光谱表明,显着部分的掺杂Mn和Co原子被发现在三价和四价状态,特别是在表面区域,而大部分的Fe原子被发现在三价状态的内核区域和表面区域。XMCD谱表明,表面区域的Fe $^{3+}$离子产生铁磁性,而表面区域的Co和Mn离子只表现出顺磁性。内核区域的过渡金属原子不显示磁信号,这意味着它们是反铁磁耦合的。本研究结果结合先前对过渡金属掺杂ZnO纳米颗粒和纳米线的研究结果表明,掺杂空穴,可能是由于Zn空位在纳米颗粒和纳米线的表面形成,而不是掺杂电子参与发生在这些系统中的铁磁性。
2012-08-18 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Anisotropic Charge Distribution Induced by Spin Polarization in La$_{0.6}$Sr$_{0.4}$MnO$_{3}$ Thin Films Studied by X-ray Magnetic Linear Dichroism
外延生长薄膜的磁各向异性受衬底应变的影响,这是由于电子结构畸变和自旋轨道相互作用(SOI)的综合作用。作为逆过程,人们期望在SOI存在下由磁化引起的电子结构的各向异性。利用X射线磁线性二向色性(XMLD)研究了铁磁金属La $_{1-x}$ Sr $_{x}$ MnO $_3$薄膜中磁化引起的电荷密度各向异性。对不同厚度薄膜的XMLD测量表明,XMLD强度与铁磁矩的平方成正比。使用XMLD求和规则和聚类模型计算,结果表明,Mn 3 $d$电子分布在平行于自旋极化方向的伸长轨道上的数量比分布在垂直于自旋极化方向的伸长轨道上的数量多。模型计算表明,SrTiO $_3$衬底的拉伸应变对XMLD谱的影响也与观测到的XMLD谱线一致形状.
2018-10-22 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Valence band orbital polarization in III-V ferromagnetic semiconductors
利用X射线磁性圆二色性(XMCD)技术,直接测定了(III,Mn)As铁磁半导体中价带轨道磁矩的大小和性质。一个明显的二向色性观察到的As K吸收边,产生一个作为4 p轨道磁矩约-0.1玻尔磁子每价带孔。这是强烈的影响,应变,表明其对磁各向异性的重要影响。Ga K边的二向色性弱得多。Mn和As的K边XMCD信号均为正号,表明Mn的4p态对Mn的K边谱有重要贡献。
2008-01-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Measuring the magnetization of three monolayer thick Co islands and films by X-ray dichroism
利用X射线磁圆二色性光电子显微镜(XMCD-PEEM)对Co岛和薄膜进行了表征。该技术的空间分辨率能力与原子生长控制一起允许获得具有给定厚度(3 ML)的完美平坦的三角形岛,非常接近突然的自旋重取向转变。的磁畴配置被发现依赖于岛的大小:而小岛可以磁化在一个单域状态,较大的岛屿显示更复杂的模式。此外,较大的岛的磁化模式呈现出共同的手性。通过在Co L吸收边的二向色光谱显微镜,获得了三个单层厚膜的自旋和轨道磁矩之比的实验估计。
2009-10-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Magnetic dichroism in angular-resolved hard X-ray photoelectron spectroscopy from buried layers
报道了面内磁化掩埋薄膜角分辨光电发射的磁二向色性测量。硬X射线光电子能谱学(HAXPES)结合圆偏振辐射的高体灵敏度使得能够研究埋层的磁性。用激发能为8 keV的HAXPES实验进行交换偏置的磁性层覆盖的薄氧化膜。两种类型的结构进行了研究与IrMn交换偏置层的铁磁层的上方或下方:一个与CoFe层的顶部和另一个与Co $_2$ FeAl层埋在IrMn层下面。一个明显的磁二向色性被发现在两种材料的Co和Fe $2p$状态。的Fe站点的磁矩的本地化调节的特殊特性的Co $_2$ FeAl Heusler化合物,预测是一个半金属铁磁体,揭示从磁性二向色性检测的Fe $2p$状态。
2011-06-24 cond-mat.mtrl-sci
Electronic structure and X-ray magnetic circular dichroism of CrO$_2$
采用相对论全势线性Muffin-tin轨道方法,在交换关联势的广义梯度近似下,对半金属铁磁体CrO $_2$的电子结构和磁性进行了详细的理论研究.我们的计算有利于[001]磁化轴是易磁化轴相比,[100]轴,这是与实验一致。计算的Cr的自旋和轨道磁矩与实验和其他理论工作符合得很好。计算了Cr-L-$_{2,3}$的X射线吸收谱和X射线磁性圆二色性(XMCD)谱,并与实验结果进行了比较。此外,还计算了氧的K边和XMCD谱,与实验结果吻合较好。用XMCD求和规则计算了自旋和轨道磁矩,结果与直接计算结果符合得很好。
2005-06-16 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Huge magneto-crystalline anisotropy of x-ray linear dichroism observed on Co/FeMn bilayers
利用X射线磁圆二向色性(XMLD)和磁圆二向色性(XMCD),结合光电子发射显微镜(PEEM),对Cu(001)衬底上的单晶磁性FeMn/Co双层膜进行了X射线光谱研究。利用铁磁Co层和反铁磁FeMn层之间的磁耦合,我们能够在同一样品中同时产生具有两种不同易磁化轴晶向的磁畴。我们发现两种类型的磁畴之间的XMLD对比度存在巨大差异,我们讨论了Co层的XMLD的固有磁晶各向异性。我们还表明,由于该方法的高灵敏度,少量的FeMn-Co界面处的诱导铁磁Fe磁矩足以从金属系统中的XMLD获得磁对比度。
2007-04-02 cond-mat.mtrl-sci
Magnetic circular dichroism in GaMnAs: (no) evidence for an impurity band
采用多带紧束缚方法研究了铁磁半导体GaMnAs的磁光性质。两个现实的模型进行了比较:一个没有杂质带,而另一个显示低Mn浓度的杂质带。计算出的磁性圆二色性(MCD)是积极的两个模型证明,与以前断言,所观察到的积极MCD信号是不确定的,在GaMnAs中的杂质带的存在或不存在。正MCD是由于反铁磁p-d耦合和到导带的跃迁。
2009-10-14 cond-mat.mtrl-sci
Anisotropic Electron-Hole Excitation and Large Linear Dichroism in Two-Dimensional Ferromagnet CrSBr with In-Plane Magnetization
本研究通过多体微扰方法揭示二维铁磁体CrSBr单层中强束缚激子及各向异性大线性二色性,其源于面内晶体结构,并展示其在二维光学与光电子学中的应用潜力。
2023-06-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Soft X-ray Absorption Spectroscopy and Magnetic Circular Dichroism as Operando Probes of Complex Oxide Electrolyte Gate Transistors
利用离子液体/凝胶的基于电解质的晶体管在电荷密度控制现象的研究中已经非常成功,特别是在氧化物中。尽管在双电层晶体中的应用面临挑战,但运输之外的实验探针发挥了重要作用。在这里,我们展示了应用同步辐射软X射线吸收光谱(XAS)和X射线磁性圆二色性(XMCD)作为离子凝胶门控铁磁钙钛矿薄膜的电荷状态和磁性的操作探针。在LaAlO $_3$(001)/La $_{0.5}$ Sr $_{0.5}$ CoO $_{3-δ}$中在正栅极偏压下经由氧空位的电化学响应用作测试情况。XAS/XMCD测量4-25个晶胞厚度的膜首先探测空穴掺杂(从O K边缘前峰)和铁磁性(在Co L边缘处)的演变,以建立基线。操作软XAS/XMCD的电解质门控膜,然后证明,使用优化的旋涂凝胶与厚度$\sim$ 1 $μ$ m,和特定的组合物。施加高达+4 V的栅极电压显着抑制O $K$边缘XAS预峰强度和Co $L$边缘XMCD,从而使Co价和铁磁性被跟踪后,栅极诱导的减少。软XAS和XMCD,与适当的电解质设计,从而建立为可行的电解质门控氧化物的操作表征。
2019-11-17 cond-mat.mtrl-sci
Origin of Magnetic Circular Dichroism in GaMnAs: Giant Zeeman Splitting versus Spin Dependent Density of States
本文对铁磁半导体(Ga,Mn)As中实验观测到的磁性圆二色性(MCD)进行了统一的理论解释,证明这种材料中的MCD主要是由于Mn杂质带的存在所引起的价带中上自旋态和下自旋态密度的差异,而不是主要由于电子态的塞曼分裂。
2012-03-08 cond-mat.mtrl-sci
Giant X-ray circular dichroism in a time-reversal invariant altermagnet
本研究在时间反演不变的交变磁体Ni$_3$TeO$_6$中观察到巨X射线自然圆二色性,提出唯象模型解释其机制,揭示磁性与晶体手性的相互作用,并首创此类磁性材料类别。
2024-02-23 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Magnetic circular dichroism in hard x-ray Raman scattering as a probe of local spin polarization
我们认为,硬X射线拉曼散射(XRS)的磁性圆二色性(MCD)可以作为局域自旋极化的元素选择性探针。当入射波矢量和磁化矢量之间的角度为$135^{\circ}$或$-45^{\circ}$时,XRS-MCD信号的幅度与局部自旋极化成正比。通过比较铁磁铁的$L_{2,3}$和$M_{2,3}$边的组态相互作用的计算和实验观测,我们认为,即使在自旋和规则在X射线吸收中的应用受到质疑的情况下,用转移能量积分的MCD信号也可以用来估计局域自旋矩.我们还指出,在$M_{1}$边缘可以观察到XRS-MCD信号,其幅度与$M_{2,3}$边缘相当,尽管在核心轨道中不存在自旋轨道耦合。通过结合不同边缘的XRS-MCD,可以确定自旋极化分布与轨道磁量子数的关系。
2019-09-30 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
X-ray Magnetic Circular Dichroism in Altermagnetic $α$-MnTe
本研究利用对称性和 ab initio 理论探索交变磁性 $α$-MnTe 中的 X 射线磁圆二色性(XMCD),揭示了其时间反演对称性破缺响应的独特现象,并预测其信号幅度在现有实验技术分辨率内,具备元素特定光谱学应用潜力。
2024-02-01 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Electric field-induced nonreciprocal directional dichroism in a time-reversal-odd antiferromagnet
本文利用电场诱导的非互易方向二色性(E-induced NDD)探测了由磁环单极子表征的T-odd反铁磁体Co2SiO4,成功观测到信号并实现畴态空间分布成像,揭示了磁场反转畴图样的压磁效应机制,为探测序参量提供了独特方法。
2024-09-05 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el physics.optics
Development of magnetism in Fe-doped magnetic semiconductors: Resonant photoemission and x-ray magnetic circular dichroism studies of (Ga,Fe)As
Fe掺杂的III-V族铁磁半导体(FMS)例如(In,Fe)As、(Ga,Fe)Sb、(In,Fe)Sb和(Al,Fe)Sb是用于自旋电子器件应用的有前景的材料,这是因为n型和p型材料两者的可用性以及高居里温度。另一方面,具有与Fe掺杂的III-V族FMS相同的锌掺杂晶体结构的(Ga,Fe)As显示出顺磁性。Fe掺杂的III-V族半导体中不同磁性的起源仍有待阐明。为了解决这个问题,我们使用共振光电子能谱(RPES)和X射线磁性圆二色性(XMCD)研究铁离子在顺磁性(Ga $_{0.95}$,Fe $_{0.05}$)As薄膜中的电子和磁性。Fe 2 $p$-3 $d$ RPES谱表明,Fe 3 $d$态与铁磁(Ga,Fe)Sb的态相似,估算的费米能级位于(Ga,Fe)As的带隙中间.(Ga $_{0.95}$,Fe $_{0.05}$)As的Fe $L_{2,3}$ XMCD谱显示出在Fe掺杂的FMS中没有观察到的前边缘结构,表明(Ga $_{0.95}$,Fe $_{0.05}$)As中的少数自旋($\downarrow$)$e_\downarrow$态是空的. XMCD结果表明,(Ga $_{0.95}$,Fe $_{0.05}$)As中的载流子诱导铁磁相互作用比Fe掺杂的FMS中的载流子诱导铁磁相互作用短且弱.实验结果表明,$e_\downarrow$态的电子占据有助于铁掺杂…
2021-08-19 cond-mat.mtrl-sci
Theory of circular dichroism in resonant inelastic x-ray scattering
Osaka Metropolitan University(大阪公立大学);Masaryk University(马萨里克大学)
本文提出RIXS-CD理论,证明其对时间反演对称性破缺不敏感,可在低对称性材料正常态存在,并分析反铁磁与交变磁体中的对称性行为。
2025-08-06 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Soft X-ray Magnetic Circular Dichroism of c(2x2) CuMn Ordered Surface Alloy
利用圆偏振同步辐射激发的Mn 2 p软X射线吸收(XAS)谱研究了一类新型材料c(2 x2)CuMn/Cu(001)二维有序表面合金。在T= 25 K时,观察到明显的X射线磁圆二色性(XMCD)信号,表明在1.4T的外磁场下,样品处于铁磁状态。XAS和XMCD谱的线形分析清楚地表明,Mn 3d态是相当局域化的,并且由于其半填充特性而具有高自旋磁矩。
2003-01-09 cond-mat.mtrl-sci
Is magnetic chiral dichroism feasible with electron vortices?
我们讨论了磁量子数的选择规则所提出的用聚焦电子涡旋探针探测磁跃迁的可行性。我们从理论上估计的二向色性信号强度在L $_{2,3}$边缘的铁磁d金属。它表明,在现实条件下,二向色性信号是不可检测的纳米粒子大于~1 nm。这是证实了一个关键的实验与纳米尺寸的漩涡。
2013-05-29 cond-mat.mtrl-sci physics.optics quant-ph
Soft X-ray absorption spectroscopy and magnetic circular dichroism under pulsed high magnetic field of Ni-Co-Mn-In metamagnetic shape memory alloy
在这项研究中,X射线吸收光谱(XAS)实验的Ni 45 Co 5 Mn 36. 7 In 13. 3变磁记忆合金在高磁场高达12 T的脉冲磁铁。磁场诱导的奥氏体相的逆转变造成了相当大的变化,在磁性圆二色性(MCD)信号和磁矩的铁磁耦合Mn,Ni,和Co被确定。基于磁光求和规则估计的Mn原子在诱导奥氏体铁磁相中的自旋磁矩Mspin和轨道磁矩Morb分别为3.2和0.13 μB,导致Morb / Mspin比为0.04。在150 K下记录的元素特定磁化曲线中,清楚地观察到与场致逆相变相关的变磁行为,并检测到逆相变结束磁场和马氏体相变开始磁场。Mn-L2,3的磁平均XAS谱在马氏体和磁场诱导的奥氏体相之间几乎没有差异,然而,对于Ni,这是可见的,表明Ni 3d电子主要有助于马氏体相变。
2021-04-09 cond-mat.mtrl-sci
Evidence of spin reorientation transition below 150 K from magnetic force microscopy in a ferromagnetic BiFeO$_3$ thin film
该研究利用垂直磁力显微镜在约36 nm厚铁磁性BiFeO₃外延薄膜中观测到150 K附近近90°磁畴旋转,并结合磁化测量与第一性原理计算证明外延应变诱导G型向C型自旋重取向转变。
2024-12-04 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Nature of magnetic coupling between Mn ions in as-grown Ga$_{1-x}$Mn$_{x}$As studied by x-ray magnetic circular dichroism
用软X射线磁圆二色性(XMCD)测量方法研究了Ga $_{1-x}$ Mn $_{x}$ As的磁性。{ \it本征} XMCD强度在高温下服从居里-外斯定律,但剩余自旋磁矩已经出现在100 K左右,显著高于居里温度($T_C$),表明短程铁磁关联在$T_C$以上发展。目前的结果还表明,反铁磁之间的相互作用的替代和间隙Mn(Mn $_{int}$)离子的存在和Mn $_{int}$的量影响$T_C$。
2008-01-09 cond-mat.mtrl-sci
Tracing magnetic atom diffusion with annealing at the interface between CoMn alloy and MnGa layer by X-ray magnetic circular dichroism
利用X射线磁性圆二色性(XMCD)分析研究了退火过程中CoMn合金与MnGa层界面上磁性原子的扩散。我们发现,在bcc CoMn的自旋耦合平行于垂直磁化MnGa层的生长条件下,而后退火调制的界面磁耦合反铁磁的Co。在每个吸收边的元素特定的磁滞曲线揭示了大的矫顽场在Mn和Co通过与MnGa的交换耦合。通过透射电子显微镜分析,退火后XMCD谱线形状的变化与促进Mn和Co2 MnGa层形成的界面反应有关。Mn原子的界面扩散调制Mn和Co位点之间的磁交换耦合,并反转垂直磁化的方向。
2022-11-10 cond-mat.mtrl-sci
Observation of localized ferromagnetic resonance in a continuous ferromagnetic film via magnetic resonance force microscopy
我们提出了磁共振力显微镜(MRFM)测量的铁磁共振(FMR)在50 nm厚的坡莫合金膜,相对于外部磁场的方向倾斜。在小的探针-样品距离的MRFM频谱分解成多个模式,我们确定为本地的MRFM尖端的磁场限制的铁磁共振。微磁模拟支持这种模式的识别,并显示它们是稳定的偶极尖端场的区域中,有一个组件反平行于所施加的字段。
2009-03-12 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
Detection of the Chiral Spin Structure in Ferromagnetic SrRuO$_3$ Thin Film
SrRuO $_3$(SRO)薄膜及其异质结构由于具有拓扑霍尔效应和Skyrmions等独特的性质而引起人们的广泛关注。理解这些SRO性质的关键是自旋构型的研究。在这里,我们进行共振软X射线散射(RSXS)在氧的K-边,以调查的自旋配置的4晶胞SRO薄膜,外延生长在单晶SrTiO $_3$。在磁场(~0.4特斯拉)下的RSXS信号清楚地示出了围绕镜面反射的磁二向色性图案。对RSXS信号的模型计算表明,磁二向色性图案起源于该SRO薄膜中的Néel型手性自旋结构。我们相信,所观察到的自旋结构的SRO系统是一个关键的信息,了解其有趣的磁性和输运性质。
2020-04-17 cond-mat.mtrl-sci
Voids and Mn-rich inclusions in a (Ga,Mn)As ferromagnetic semiconductor investigated by transmission electron microscopy
空隙相邻的立方(ZnS型)和六方(NiAs型)Mn丰富的纳米晶体的特征在于使用像差校正的透射电子显微镜退火Ga 0.995Mn 0.005 As磁性半导体样品的分子束外延生长。纳米束电子衍射测量表明,纳米晶体的晶格参数表现出偏离散装锰砷。原位退火内的电子显微镜是用来研究成核,聚结,和晶粒生长的个别纳米晶体。在903 K退火后,样品的磁转变温度可能是由立方铁磁纳米晶体的存在下占主导地位。
2011-01-08 cond-mat.mtrl-sci