Room-temperature ferromagnetism in dielectric GaN(Gd)
我们提出了一个解释，最近观察到的巨磁矩和室温铁磁性的介质GAN掺杂Gd。我们的方法使用交换相互作用的极化机制，如果Gd的d-能级出现在靠近价带边缘的带隙中，则会发生交换相互作用。计算得到的铁磁临界温度和磁矩值与实验结果吻合较好。
2009-05-04 cond-mat.mtrl-sci
Magnetic properties of Hydrogenated Li and Co doped ZnO nanoparticles
研究了氢化对Zn_（0.85）Co_（0.05）Li_（0.10）O纳米颗粒磁性能的影响。结果表明，室温下热处理的样品具有弱的铁磁性，而400 ℃热处理的样品具有强的铁磁性。在这两种情况下，在空气中在400 ° C下重新加热样品将其完全转换回顺磁状态（P）。通过X射线和电子衍射（ED）对样品的表征表明，在室温下氢化的样品中观察到的室温铁磁性是本质上的，而在400 ℃下氢化的样品中观察到的部分是由于钴金属簇。
2006-10-05 cond-mat.mtrl-sci
Room temperature ferromagnetism in carbon-implanted ZnO
在通过脉冲激光沉积生长的碳掺杂ZnO膜中已经观察到意外的铁磁性[Phys.Rev.Lett. 99，127201（2007）]。本文采用离子注入的方法在ZnO薄膜中引入碳元素。观察到室温铁磁性。我们的分析表明，（1）C掺杂的铁磁性ZnO可以通过替代方法，即离子注入，和（2）碳的化学参与的铁磁性被间接证明。
2008-11-21 cond-mat.mtrl-sci
Room temperature ferromagnetism in Cr-doped hydrogenated amorphous Si films
用射频磁控溅射法制备了掺铬氢化非晶硅薄膜，在室温以上观察到铁磁性。结构分析表明，薄膜是无定形的，没有任何可检测到的沉淀物高达16原子百分比的Cr的溶解度极限。实验结果表明，氢化对薄膜的磁性能、电导率和载流子浓度有显著的影响。明显的反常霍尔效应和磁化曲线都表明铁磁性的起源可能是磁极化子的渗流。
2009-01-26 cond-mat.mtrl-sci
Room-Temperature Ferromagnetism in Co-Doped TiO$_2$ Anatase: Role of Interstitial Co
最近报道了Co掺杂的TiO $_2$纳米晶具有室温铁磁性。然而，对置换式Co掺杂的$Ab$ $initio$研究产生了比实验大得多的Co的磁矩。基于密度泛函理论的计算结果表明，取代Co离子进入TiO $_2$晶格后，容易发生簇合，从而使相邻的间隙四面体位置变得有利于Co的存在，产生了一个更像Co $_3$ O $_4$而不是CoTiO $_3$的局部环境.间隙Co破坏了周围替代Co的自旋极化，但显著提高了铁磁性的稳定性。在没有载流子的情况下，这种室温铁磁性只能由超交换相互作用来解释。
2003-06-15 cond-mat.mtrl-sci
Scanning probe imaging of coexistent ferromagnetism and ferroelectricity at room temperature
通过标准铁电和铁磁磁滞回线测量和各种扫描探针显微镜，研究了名义成分为PbTi_（0.5）Fe_（0.5）O_（3-d）的新型材料的薄膜中铁磁性和铁电性的室温共存。磁畴和铁电畴都在材料的同一空间区域中观察到，这意味着在该系统中的相共存。对于这两个序参量，样品形态强烈影响畴壁的粗糙度。
2006-11-03 cond-mat.mtrl-sci
Electron carrier-mediated room temperature ferromagnetism in anatase (Ti,Co)O2
自（Ti，Co）O2室温铁磁性被发现以来，人们对其机制的讨论已经持续了十多年。特别地，中心关注的是铁磁交换相互作用是否由载流子如（Ga，Mn）As介导。最近的两项研究是通过电场效应控制室温下的TiO_2（Ti，Co）O_2的铁磁性[Y. Yamada等人，Science 332，1065（2011）]和化学掺杂[Y. Yamada等人，应用物理信函99，242502（2011）]表明电子在载体介导的交换相互作用中的主要作用。本文综述了TiO_2（Ti，Co）O_2的基本性质，讨论了载流子介导的铁磁性。
2013-08-31 cond-mat.mtrl-sci
Large Enhancement of Ferro-Magnetism under Collective Strong Coupling of YBCO Nanoparticles
在过去的十年里，真空极限下的轻物质强耦合已经被证明可以增强材料的性能。已知氧化物纳米颗粒由于晶格中的空位而表现出弱铁磁性。在这里，我们报告了在室温下协同强耦合下YBa $_2$ Cu $_3$ O $_{7-x}$纳米颗粒的铁磁性增强了700倍。磁矩达到0.90 $μ_{\rm B}$ /mol，在低温下与$_2$ O $_3$超导性竞争。这种在室温下的强铁磁性表明，强耦合是开发下一代磁性和自旋电子纳米器件的新工具。
2021-03-23 cond-mat.mtrl-sci
Significant enhancement of room temperature ferromagnetism in surfactant coated polycrystalline Mn doped ZnO particles
本文报道了一种表面活性剂辅助合成的Mn掺杂ZnO多晶样品，通过X射线衍射分析、透射电镜、电子顺磁共振和直流磁化强度测量表征了样品的室温铁磁性。这种表面活性剂辅助合成方法，我们开发的，被发现是高度可重复性。此外，该方法还可以推广到其他过渡金属掺杂ZnO的合成。
2006-10-06 cond-mat.mtrl-sci
Absence of room temperature ferromagnetism in bulk Mn-doped ZnO
本文研究了Zn_（1-x）Mn_xO（x=0.02，0.03，0.05）多晶的结构和磁性。低温（~500 oC）合成留下未反应的起始ZnO和锰氧化物。与最近的一份报告相反，在高于900 ℃的温度下在空气中合成的单相材料没有观察到体铁磁性。单相样品表现出顺磁性居里-外斯行为。
2004-04-07 cond-mat.mtrl-sci
Intrinsic Room Temperature Ferromagnetism in Boron-doped ZnO
我们报告室温铁磁性硼掺杂氧化锌的实验和理论。采用脉冲激光沉积法在高氧压下沉积的单相Zn_（1-x）B_xO薄膜在室温下表现出铁磁行为。随着B组分x从0增加到6.8%，饱和磁化强度从0增加到1.5emu/cm ~ 3。基于密度泛函理论的第一性原理计算表明，B掺杂ZnO的铁磁性来源于B-Zn空位对最近邻位氧原子的感生磁矩.计算的总磁矩随B分量的增加趋势与实验结果吻合较好。
2010-03-23 cond-mat.mtrl-sci
Origin of room temperature ferromagnetism in homogeneous (In,Mn)As thin films
研究了金属有机物气相外延（MOVPE）生长的（In，Mn）As薄膜的微观结构，以确定其室温铁磁性的来源。基于透射电子显微镜（TEM）的技术被用于研究相纯度和组成均匀性。微量分析的In 1-xMnxAs薄膜与x = 0.01和居里温度为330 K表现出均匀分布的Mn。高Mn浓度的薄膜与x = 0.20表现出MnAs的（In，Mn）作为矩阵内的沉淀。分析表明，MOVPE可形成室温铁磁性单相（In，Mn）As。铁磁性的来源是（In，Mn）As固溶体，而不是明显的二次富Mn磁性相。
2003-10-06 cond-mat.mtrl-sci
Oxygen vacancy enhanced room temperature ferromagnetism in Al-doped MgO nanoparticles
我们已经研究了室温铁磁秩序，开发铝取代氧化镁，Mg（Al）O，纳米粒子与Al分数高达5原子%。所有样品，包括未掺杂的MgO纳米颗粒，都表现出室温铁磁性，饱和磁化强度在2at.%时达到最大值0.023 emu/g。X-射线光电子能谱学确定了掺杂和未掺杂MgO纳米颗粒中氧空位的存在，真空退火后Mg（Al）O的空位浓度增加，导致饱和磁化强度增加2倍。Al掺杂的MgO。我们的研究结果表明，氧空位在很大程度上负责在MgO的室温铁磁性。
2013-01-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Nearly-room-temperature ferromagnetism and tunable anomalous Hall effect in atomically thin Fe4CoGeTe2
Renmin University of China（中国人民大学）；Anhui University（安徽大学）；Beijing University of Posts and Telecommunications（北京邮电大学）；Korea Institute of Science and Technology (KIST)（韩国科学技术院）
原子薄Fe4CoGeTe2在近室温下表现出稳定的铁磁性和可调的异常霍尔效应，为二维磁性材料的研究和自旋电子学应用提供了新机遇。
2025-12-22 cond-mat.mtrl-sci
Mn2C monolayer: hydrogenation/oxygenation induced strong room-temperature ferromagnetism and potential applications
具有强铁磁性和高居里温度的二维铁磁材料在纳米器件的应用中具有重要的意义。在这里，基于第一性原理计算，我们报告氢化/氧化Mn 2C单层是这样的材料具有强的室温铁磁性。裸露的Mn 2C单层膜是一种反铁磁金属，其局域磁矩为Mn ~ 3μB。而在氢化/氧化过程中，Mn原子间的反铁磁耦合可以转变为铁磁有序。特别是氢化/氧化Mn_2C单层膜的磁矩可达6 μB/晶胞，居里温度在290 K以上。除了在自旋电子器件中的潜在应用外，我们的工作表明Mn 2C单层膜也有希望用于氢/氧检测和去除器件。
2019-05-09 cond-mat.mtrl-sci
Surfactant assisted synthesis of Co and Li doped ZnO nanocrystalline samples showing room temperature ferromagnetism
我们已经开发了一种简单的，表面活性剂辅助的合成路线的制备，在克量，钴和锂掺杂的ZnO纳米晶样品显示出强大的室温铁磁性。我们的研究表明，RTF是固有的Zn0.85Co0.05Li0.10O，而不是由于任何隔离的第二相。此外，它已被证明，在激活RTF在这些氧化物系统中的缺陷起着重要的作用。这也为文献中观察到的广泛变化的结果提供了解释。该方法也可推广到其他过渡金属掺杂ZnO的合成。
2006-05-12 cond-mat.mtrl-sci
Defect Induced Room Temperature Ferromagnetism in Methylammonium Lead Iodide Perovskite
有机-无机杂化钙钛矿的缺陷容限性质反映在其光伏性能的惊人增长中。晶格缺陷的存在可以操纵甚至产生一些特殊的性质，否则这些性质将保持不可见。在这篇文章中报道的这些属性之一是第一次在甲基铵卤化铅钙钛矿中的缺陷介导的室温铁磁性的实验观察，abinitio计算支持。理论分析表明，铁磁性主要来源于正交晶相和立方晶相的碘空位，而不是四方晶相的碘空位。低温（100 K）的铁磁磁滞回线是稳定的，即使在380 K的高温证实了这样一个事实，即磁性的起源嵌入在其有缺陷的性质。
2018-09-21 cond-mat.mtrl-sci
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
Discovery of room temperature ferromagnetism in metal-free organic semiconductors
创造在温暖环境下工作的磁性半导体仍然是物理科学中的一个巨大挑战。本文报道了居里温度高于400开尔文的无金属二萘嵌苯二酰亚胺半导体的铁磁性。采用溶剂热法还原溶解刚性骨架的苝酰亚胺微晶，通过自组装和氧化过程制备自由基阴离子聚集体。磁性测量显示出饱和磁化强度为0.48 $μ_{\rm B}$/分子的铁磁有序性和明显的磁各向异性。X射线磁性圆二色性谱表明，铁磁性来源于自由基的$π$轨道。我们的研究结果明确地表明，长程铁磁有序可以在室温下存在于有机半导体中，尽管这被直观地认为是不稳定的。
2019-07-28 cond-mat.mtrl-sci
Interface induced room-temperature ferromagnetism in hydrogenated epitaxial graphene
由于石墨烯的主要表面特性，它非常适合与外部原子和/或分子官能化，从而导致大量新的和有趣的现象。在这里，我们展示了氢官能化外延石墨烯在SiC上的铁磁特性。这种材料中的铁磁性并不直接明显，因为它本质上仅由非磁性成分组成。然而，我们的研究结果表明，强铁磁性，这不能用简单的磁性杂质来解释。铁磁性是SiC上氢化外延石墨烯所特有的，其中与界面缓冲层的相互作用发挥着至关重要的作用。我们认为，所观察到的铁磁性的起源是由电子相关效应的窄Si悬挂键（Si-DB）状态的缓冲层交换耦合到本地化状态的氢化石墨烯层。这形成了居里温度高于300 K的准三维铁磁体。
2013-05-14 cond-mat.mtrl-sci
Above-Room-Temperature Ferromagnetism in GaSb/Mn Digital Alloys
用分子束外延技术制备了GaSb/Mn数字合金。透射电子显微镜显示良好的晶体质量与个别含锰层以及解决，没有证据的3D MnSb沉淀物中看到生长的样品。所有研究的样品表现出铁磁性与温度相关的磁滞回线的磁化伴随着金属p型导电性与强异常霍尔效应（AHE）高达400 K（实验设置的限制）。反常的霍尔效应在低温和室温以上的磁滞回线非常类似于在磁化中看到的磁滞回线。具有滞后的强AHE表明空穴在室温以上与Mn自旋相互作用。所有样品都是金属的，这对自旋电子学应用很重要。* 信件应该寄给谁。电子邮件地址：luo@buffalo.edu
2002-03-18 cond-mat.mtrl-sci
Mechanism-based Tuning of Room-temperature Ferromagnetism in Mn-doped \b{eta}-Ga2O3 by Annealing Atmospher
采用聚合物辅助沉积法制备了具有室温铁磁性的Mn掺杂\b{eta} -Ga 2 O3（GMO）薄膜，研究了退火气氛（空气或纯O2）对薄膜结构和物理性能的影响。结果表明，退火气氛对样品中不同价态的空位缺陷浓度、Mn掺杂浓度和晶格常数均有调制作用。值得注意的是，在空气中退火的样品（GMO-air）表现出的饱和磁化强度为纯O2气体中退火的样品（GMO-O2）的170%倍，这可以通过氧空位（VO）控制的铁磁性来定量解释，这是由于VO的离域类氢电子与样品中Mn 2+、Mn 3+和Mn 4+离子的局部磁矩之间建立的束缚磁极化子。我们的研究结果提供了基于机制的RTFM在Ga 2 O3调谐的见解，并可能是有用的设计，制造和相关的自旋电子材料的应用。
2022-05-07 cond-mat.mtrl-sci
Defect Induced Room Temperature Ferromagnetism in High Quality Co-doped ZnO Bulk Samples
在过渡金属掺杂氧化物中经常报道的室温铁磁性的性质仍然是一个巨大的争论。本文报道了通过标准固相反应路线合成的高质量Co掺杂ZnO（Zn 1-xCoxO）体样品的室温铁磁性。使具有低水平结构缺陷的参考顺磁性Co掺杂ZnO样品在还原性气氛中经受热处理，以便以受控的方式在样品中引入缺陷。进行了详细的结构分析，以表征诱导缺陷及其浓度。的磁力揭示了在室温下的顺磁和铁磁相的共存，在直接相关的结构性能。饱和磁化强度随着热处理的加强而增加，因此，随着感生缺陷密度的增加而增加。用束缚磁极化子模型对磁性行为进行了充分的解释。基于实验结果，理论计算的支持下，我们归因于所观察到的缺陷引起的铁磁性的起源，由于锌间隙缺陷介导的磁极化子的Co离子之间的铁磁耦合。
2020-07-28 cond-mat.mtrl-sci
Appearance of room temperature ferromagnetism in Cu-doped TiO$_{2-δ}$ films
本研究在脉冲激光沉积制备的Cu掺杂TiO₂薄膜中观测到室温铁磁性，结合从头算证实Cu最近邻的氧空位是铁磁性出现的关键，且Cu掺杂可促进氧空位形成，为稀磁半导体及自旋电子学材料研究提供了新依据。
2007-04-18 cond-mat.mtrl-sci
Room temperature ferromagnetism of monolayer chromium telluride with perpendicular magnetic anisotropy
在二维（2D）系统中实现长程磁有序化可能会彻底改变下一代信息技术。在这里，我们报告的晶体Cr 3 Te 4单层室温铁磁性的成功制造。采用分子束外延技术，在较低的衬底温度（~ 100 ℃）下生长了单层厚度的二维Cr 3 Te 4薄膜，与Si CMOS工艺兼容。X射线磁性圆二色性测量揭示了具有面外磁易轴的Cr 3 Te 4单层的居里温度（Tc）为~344 K，对于具有面内易轴的较厚的膜（~ 7 nm），居里温度降低到~240 K。通过密度泛函理论计算，将铁磁耦合和磁各向异性转变的增强归因于界面效应，特别是单层Cr 3 Te 4/石墨界面处的轨道重叠.这项工作揭示了具有室温铁磁性的2D非层状材料的低温可扩展生长，用于新的磁性和自旋电子器件。
2021-02-27 cond-mat.mtrl-sci
Room-temperature ferromagnetism in the mixtures of the TiO2 and Co3O4 powders
我们在这里报告了在300 K下观察到的TiO 2和Co 3 O 4粉末混合物的铁磁性（FM），尽管这两种氧化物分别具有反铁磁性和抗磁性。铁磁行为被发现在反应的早期阶段，只有在TiO 2的层状结构，没有FM被发现与金红石-TiO 2制备的相同的样品。光学光谱和X射线吸收光谱证实了混合物中八面体Co+3->Co+2的表面还原，这是所观察到的磁性的起源
2009-03-30 cond-mat.mtrl-sci
d0 Ferromagnetism in Mg-doped Rutile TiO2 Nanoparticles
为了丰富氧化物材料的d 0磁性，我们对Mg掺杂的TiO 2化合物进行了研究。采用固相反应法制备了Ti 1-xMgxO 2（x=0，0.02，0.04和0.06）纳米粒子。这些样品的X射线衍射（XRD）图谱表明，单一相的四方金红石结构的TiO 2。XRD图谱的细化揭示了在Mg掺杂时与纯TiO 2相比晶体学晶格参数没有变化，并且它表明Mg 2+离子没有进入核晶粒并形成核/壳结构。SEM观察显示具有150-200 nm范围内的纳米颗粒的均匀形态。这些化合物的磁性能的测量表明，纯TiO 2和Ti 0.98Mg 0.02化合物表现出顺磁行为，Ti 0.96Mg 0.04化合物表现出铁磁（FM）相叠加占主导地位的顺磁相。而Ti0.94Mg0.06化合物表现出铁磁-顺磁转变，FM转变温度为180.2K。零场和场冷却磁化强度的测量数据表明，低温磁不可逆性x=0.06的样品，它是由于竞争AFM（核心）和FM（壳）的相互作用。在不同温度下的磁滞曲线的测量表明畴壁钉扎和交换偏置行为。
2020-11-27 cond-mat.mtrl-sci
Kinetic exchange vs. room temperature ferromagnetism in diluted magnetic semiconductors
在内部参考规则和III-V族和II-VI族稀磁半导体中已知的能带偏移的指导下，我们讨论了获得载流子感生铁磁性所需的p型导电性的可行性，以及浅杂质掺杂可能导致双交换驱动的铁磁性的情况。我们考虑了动力学交换对p-d杂化、磁性离子的电子构型以及主体材料的价带与磁性离子之间的电荷转移能量的依赖性。在Mn基II-VI族化合物中，空穴诱导铁磁性需要受主掺杂。然而，对于一些Mn-、Fe-或Co-基III-V磁性半导体，后者是可能的而没有任何掺杂。在Fe或Co的氮化物中，当存在受主掺杂时，可望产生T_C> 300 K的载流子诱导铁磁性。
2002-01-02 cond-mat.mtrl-sci
Lattice disorder and Ferromagnetism in La0.67Ca0.33MnO3 nanoparticle
本文研究了La_（0.67）Ca_（0.33）MnO_3在块体多晶、纳米晶和非晶相的铁磁性。从晶相到非晶相的结构变化表现出系统的TC（顺磁到铁磁转变温度）和自发磁化强度（MS）的下降。实验结果显示了更多的特征，例如，在磁化强度的温度依赖性中出现大的磁不可逆性，在高磁场下缺乏磁饱和，在TB以下的磁化被阻挡，以及磁化率的增强。此外，在TC附近的磁相变由块状样品的一级特征转变为纳米晶和非晶样品的二级特征。我们理解所观察到的磁性特征为减小的颗粒尺寸和增加的磁性（自旋-晶格）无序的影响。我们注意到，非晶样品的磁动力学是明显不同的纳米晶样品。非晶态样品的铁磁性与已报道的非晶态铁磁性纳米颗粒的性质相当。我们还证明了无序壳层在控制铁磁芯动力学中的作用。
2008-10-01 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Adjacent Fe-Vacancy Interactions as the Origin of Room Temperature Ferromagnetism in (In$_{1-x}$Fe$_x$)$_2$O$_3$
稀磁半导体（DMS）在自旋电子学中的应用前景广阔，但在大多数情况下仍然无法解释其磁行为。在这里，我们结合定量X射线光谱和安德森杂质模型计算研究铁磁性Fe取代的$_2$ O $_3$薄膜，我们确定了一个子集的Fe原子相邻的晶格中的氧空位，这是负责所观察到的室温铁磁性。利用共振非弹性X射线散射，我们绘制出近隙电子结构，并提供进一步的支持这一结论。作为最近的理论结果和间接的实验证据的具体验证，这些结果巩固了杂质-空位耦合在氧化物基DMS中的作用。
2015-10-16 cond-mat.mtrl-sci
Proximity-induced interfacial room-temperature ferromagnetism in semiconducting Fe3GeTe2
针对二维磁性材料居里温度低的问题，本文证明磁近邻效应可在半导体Fe3GeTe2与Pt界面诱导出高于400K的室温铁磁性，且自旋电流增强2倍以上，为构建高效室温自旋器件开辟新途径。
2023-09-12 cond-mat.mtrl-sci
Mechanism responsible for initiating room temperature ferromagnetism and spin polarized current in diluted magnetic oxides
实现稀磁氧化物（DMO）自旋电子学的主要障碍是与其高TC铁磁性和自旋极化电流相关的未知电子结构以及如何通过制造技术来操纵所需的电子结构。我们证明，微调的电子结构和能带结构可以修改启动DMO性能。有趣的是，在半导体状态下，掺杂的Co离子和氧空位贡献了不可忽略的磁矩;并且这些磁矩之间的磁耦合由局域载流子通过高度自旋极化跳跃输运介导。这些结果揭开了自旋电子特性与理想的电子状态的起源的神话，从而为未来的应用重新打开了大门。
2015-11-09 cond-mat.mtrl-sci
Observation of a possible diluted ferromagnetism above room temperature in cobalt-substituted LaTa(O,N)3-d
自2000年以来，在材料研究中的密集努力开发了在室温以上表现出高温（HT）铁磁性的稀磁半导体，但没有成功。在此，实现了基于钙钛矿型氮氧化物LaTa 1-xCox（O，N）3-d（x = 0.01，0.03，0.05）的可能的第一块体稀释HT-铁磁非金属材料。合成粉末的居里温度超过600 K，样品的磁化强度足够大，可以直接被永磁体吸引。钴簇作为所观察到的HT-铁磁性的可能来源可以排除，因为所有应用的表征方法验证相纯度。应用常规和元素特定的磁力意味着铁磁中间自旋（IS）的Co 3+，这是包括在铁磁基质。这表明现有的晶体结构，观察到的阴离子空位，和引入的钴离子之间的复杂的磁相互作用。这些结果为进一步稀释HT铁磁半导体的实验研究和设计奠定了基础。
2022-08-05 cond-mat.mtrl-sci
Pervasive beyond room-temperature ferromagnetism in a doped van der Waals magnet: Ni doped Fe$_5$GeTe$_2$ with $T_{\text{C}}$ up to 478 K
在低维磁系统中，如准二维范德瓦尔斯（vdW）磁体中，长程磁序的存在引起了人们对新物理现象的深入研究。vdW Fe $_N$ GeTe $_2$（$N$ = 3，4，5; FGT）族由于其磁性的巨大可调谐性而是例外的。特别地，在$N$ = 5（F5 GT）下观察到高于室温的铁磁有序温度（$T_{\text{C}}$）。在这里，我们的研究表明，通过在F5 GT中用镍（Ni）取代铁（Fe），实现了创纪录的高$T_{\text{C}}$ = 478（6）K。重要的是，普遍的，超室温铁磁性存在于几乎整个掺杂范围的Ni-F5 GT的相图。我们认为，这一惊人的观察Ni-F5 GT可能是由于几个因素，其中结构改变增强三维磁耦合可能是关键的增强铁磁秩序。
2022-05-27 cond-mat.mtrl-sci
New room-temperature ferromagnet: B-added Pd0.75Mn0.25 alloy
Mn基室温铁磁体因其具有高有序Mn磁矩而受到广泛关注。我们发现，添加B后的Pd0.75Mn0.25合金（Pd0.75Mn0.25Bx）表现出室温软铁磁性，而母体Pd0.75Mn0.25合金为自旋玻璃体系。当x增加到0.125时，室温下的饱和Mn矩系统地增加到2.68 \muB /Mn。当x = 0.125时，居里温度最高可达390 K.实验结果表明，一个可调的软铁磁性，这是只受硼浓度。我们的研究结果将铺平道路，在室温下的基础上添加一个原子半径小的原子的Mn化合物的体铁磁性的化学控制。
2018-07-31 cond-mat.mtrl-sci
Carrier induced ferromagnetism in room temperature ferromagnetic semiconductor rutile TiO2 doped with Co
铁磁半导体金红石型（Ti，Co）O2在室温下表现出反常的霍尔效应。反常霍尔效应以及磁光响应对载流子浓度的强烈依赖性表明该化合物中存在载流子诱导的铁磁性。这两种铁磁响应都是由主半导体带边的载流子引起的，表明自旋电子器件在室温下工作的可能性。
2003-07-31 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Reconsidering the possibility of room temperature ferromagnetism in Mn doped Zirconium oxide
在氧化物中掺杂过渡金属离子诱导长程铁磁有序的可能性在过去十年中已经成为一个非常令人兴奋的挑战。理论上，已经声称Mn掺杂的ZrO $_2$可以是非常有前途的自旋电子候选物，并且即使对于低Mn浓度也已经可以实现高临界温度。一些实验报道了室温铁磁性（RT-FM），而另一些则只有顺磁性。观察时，RT-FM的性质似乎是有争议的，没有明确的理解。在这项研究中，我们建议澄清和阐明一些存在的问题。详细研究了Mn掺杂ZrO $_2$的临界温度和低能磁激发。我们表明，居里温度在很大程度上被高估以前，由于热和横向波动，和无序的治疗不足。看来Mn-Mn耦合不能解释所观察到的RT-FM。我们认为，这可以归因于锰附近引起的大力矩之间的相互作用。这类似于氧化物、半导体和石墨烯/石墨中报道的非磁性缺陷诱导的铁磁性。
2013-12-03 cond-mat.mtrl-sci
Tunable Ferromagnetism and Thermally Induced Spin Flip in Vanadium-doped Tungsten Diselenide Monolayers at Room Temperature
过渡金属二硫属化合物（TMDs）优异的光电和谷电子性能引起了科学界的广泛关注。在TMD中诱导长程铁磁性（FM）的替代方案是通过引入磁性掺杂剂以形成稀磁半导体。增强这些半导体中的铁磁性不仅代表了现代TMD自旋电子学的关键一步，而且还可以探索新的令人兴奋的维度驱动的磁性现象。为此，我们在室温下和热诱导自旋翻转（TISF）在单层的V-掺杂WSe 2的可调铁磁性。随着钒浓度的增加，饱和磁化强度增加，并且在~4at. %钒;有史以来最高的掺杂/合金化水平达到V掺杂的WSe2单层。TISF发生在~175 K，并在向室温增加温度时变得更加明显。我们表明，TISF可以通过改变WSe 2单层内的钒浓度来操纵。我们归因于TISF的磁场和温度依赖翻转的最近的W-网站的磁矩是反铁磁耦合到的V磁矩在基态。这是完全支持最近的自旋极化密度泛函理论计算。我们的研究结果为基于原子级薄磁性半导体的新型自旋电子和谷电子纳米器件的开发铺平了道路，并刺激了在这一迅速扩大的二维磁性研究领域的进一步研究。
2020-05-01 cond-mat.mtrl-sci
Metal nanoparticle film-based room temperature Coulomb transistor
如果室温操作和工业兼容的制造是可能的，单电子晶体管将代表用于低功耗微电子器件的方法。我们提出了一个概念的基础上的条纹小，自组装，胶体，金属纳米粒子的背栅器件架构，从而导致定义明确和可控的晶体管特性。这种库仑晶体管有三个主要优点：通过采用可扩展的Langmuir-Blodgett方法，我们将高质量的化学合成金属纳米颗粒与标准光刻技术相结合。由此产生的晶体管显示开/关比超过90%，可靠的和正弦库仑振荡和室温操作。此外，该概念允许对器件特性（如库仑-能隙、阈值电压以及振荡的周期、位置和强度）进行多功能调谐。
2017-07-15 cond-mat.mtrl-sci
Highly spin-polarized carriers and strong ferromagnetism in doped perovskite antiferromagnetic semiconductors
本研究通过第一性原理模拟证实，对CaTcO₃和NaOsO₃等室温钙钛矿反铁磁半导体进行载流子掺杂可获得高自旋极化特性与强铁磁性，为自旋电子器件提供了新的候选材料体系。
2023-06-08 cond-mat.mtrl-sci
Strong Room-Temperature Ferromagnetism in Co2+-Doped TiO2 made from Colloidal Nanocrystals
合成了Co掺杂TiO 2纳米晶，并通过电子吸收光谱、磁圆二色性光谱、透射电子显微镜、磁化率、Co K壳层X射线吸收光谱和扩展X射线吸收精细结构测量对其进行了研究。纳米晶体是顺磁性的表面钝化配体隔离时，弱铁磁性（Ms = 1.5 × 10-3 mB/Co2+在300 K）聚集时，和强铁磁性（Ms = 1.9 mB/Co2+在300 K）旋涂成纳米晶薄膜时。X射线吸收数据表明，钴是在Co2+氧化态在所有样品。除了提供强有力的实验支持存在的内在铁磁性的钴掺杂的二氧化钛，这些结果表明，使用胶体二氧化钛稀释磁性半导体纳米晶体作为积木组装铁磁半导体纳米结构与潜在的自旋电子学应用的可能性。
2004-07-16 cond-mat.mtrl-sci
Gate-tunable Room-temperature Ferromagnetism in Two-dimensional Fe$_3$GeTe$_2$
材料研究一直是现代纳米电子器件发展的主要推动力。特别是，磁性薄膜的研究已经彻底改变了自旋电子器件的发展;识别新的磁性材料是改善器件性能和新器件范例的关键。二维范德瓦尔斯晶体的出现创造了新的可能性。这类材料保持其化学稳定性和结构完整性，直到单层，并且原子级薄，易于通过各种栅极调制进行调谐。最近的实验表明，在低温下，在绝缘的Cr $_2$ Ge $_2$ Te $_6$和CrI $_3$中获得二维铁磁有序是可能的。在这里，我们开发了一种新的器件制造技术，并成功地从层状金属磁体Fe $_3$ GeTe $_2$中分离出单层用于磁输运研究。我们发现，巡游铁磁性坚持在Fe $_3$ GeTe $_2$下降到单层的面外磁晶各向异性。铁磁转变温度$T_c$在原始Fe $_3$ GeTe $_2$薄片中受到抑制。然而，离子门显著地将$T_c$升高至室温，显著高于本体$T_c$的205开尔文。二维Fe $_3$ GeTe $_2$中的门可调室温铁磁性为基于原子级薄范德瓦尔斯晶体的潜在电压控制磁电子学开辟了机会。
2018-03-06 cond-mat.mtrl-sci
Room-temperature intrinsic ferromagnetism of two-dimensional Na2Cl crystals originated by s- and p-orbitals
本文报道在二维Na2Cl晶体中直接观察到室温本征铁磁性，其磁性来源于部分填充的s和p轨道而非传统d或f轨道，打破了本征铁磁性的传统规则，为原子尺度磁性与电子器件设计提供了新思路。
2024-01-15 cond-mat.mtrl-sci
A key to room-temperature ferromagnetism in Fe-doped ZnO: Cu
报道了室温铁磁半导体Zn $_{1-x}$ Fe $_{x}$ O的成功合成。在实现室温铁磁性的本体Zn $_{1-x}$ Fe $_{x}$ O的基本成分被发现是额外的Cu掺杂。在Zn $_{0.94}$ Fe $_{0.05}$ Cu $_{0.01}$ O中获得了高达550 K的转变温度;室温下的饱和磁化强度达到了每Fe $0.75 μ_{\rm B}$的值。在低于$100 $ K时也观察到了大的磁电阻。
2002-08-21 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Above-room-temperature ferromagnetism in half-metallic Heusler compounds NiCrP, NiCrSe, NiCrTe and NiVAs: A first-principles study
本文研究了半金属Heusler化合物NiCrZ（Z=P，Se，Te）和NiVAs的原子间交换作用和居里温度。研究是在密度泛函理论的框架内进行的。交换参数的计算是基于冻结磁振子方法。结果表明，NiCrZ中的交换相互作用强烈地依赖于Z成分。居里温度Tc是在平均场和随机相位近似下计算的。两种估计之间的差异与交换相互作用的性质有关。所有四个系统的预测居里温度都大大高于室温。讨论了半金属度与居里温度的关系。高自旋极化的载流子和高居里温度的组合使这些Heusler合金成为自旋电子学应用的有趣候选者。
2005-05-11 cond-mat.mtrl-sci
Is room temperature ferromagnetism possible in K-doped SnO2?
从头算研究从理论上预测了掺杂非磁性元素K和Na的SnO_2、ZrO_2和TiO_2晶体的室温铁磁性。我们的目的是解决实验的可能性，磁性的Sn 1-xKxO 2和Sn 1-xCaxO 2化合物。采用标准固相平衡法制备样品。我们的研究表明，这两个Sn 1-xCaxO 2和Sn 1-xKxO 2结构是化学不稳定的，并导致相分离，所示的X射线衍射和详细的微观结构分析与高分辨率透射电子显微镜（TEM）。特别地，结晶SnO 2晶粒被基于K的非晶相包围。与Ca：SnO_2样品相比，K：SnO_2样品中出现了磁性相，但没有长程铁磁有序。K：SnO 2样品表现出0.2 μB/K /离子量级的矩，与从头计算预测的3μB相反，其中K原子在Sn晶体学位置上。我们的实验和第一原理研究之间的明显矛盾进行了讨论。
2010-09-28 cond-mat.mtrl-sci
Impurity-Ion pair induced high-temperature ferromagnetism in Co-doped ZnO
磁性3d离子掺杂到宽禁带氧化物中显示出室温铁磁性的特征，尽管它们的浓度比传统磁体中的浓度小两个数量级。这些特殊材料的原型是Co掺杂的ZnO，其室温铁磁性的解释仍然难以捉摸。在这里，我们表明，磁性来源于Co2+氧空位对与部分填充的水平接近ZnO导带最小值。这些对之间的磁相互作用是足够长的范围内，在中等浓度下引起渗滤。然而，磁相关集群大到足以显示在室温下的滞后已经形成低于逾渗阈值，并解释目前的实验结果。我们的工作表明，在ZnO：Co的磁性是完全由本征缺陷和相图。这表明了一种通过控制自旋电子学材料的本征缺陷来定制其磁性的方法。
2008-01-31 cond-mat.mtrl-sci
Tuning ferromagnetism and spin state in La$_{(1-x)}$$A_x$CoO$_3$ ($A=$ Sr, Ca) nanoparticles
我们利用X射线衍射、磁化率、等温磁化强度和光电子能谱研究了La $_{(1-x)}$ $A_x$ CoO $_3$（$A=$ Sr，Ca; $x=$ 0 - 0.2）纳米颗粒的结构、磁性和电子性质。室温粉末X射线衍射数据的Rietveld精修证实了单相和具有R $\bar{3}$ C空间群的菱形晶体结构。我们发现Sr/Ca取代（空穴掺杂）的磁性和自旋态发生了剧烈的变化。对于$x=$ 0样品，磁性测量显示在T $_{\rm C}$ $\approx$ 85 K处的铁磁转变，其随着空穴掺杂而显著地向更高的温度偏移;同时已经观察到自发磁矩的显著增加。而$x=$ 0、0.2（Sr）和0.2（Ca）样品的矫顽场H $_{\rm C}$值分别为7、4.4和13.2 kOe。此外，FC磁化表现出铁磁布里渊函数一样的行为在低温下的Ca样品。我们证明了Sr/Ca取代增加了IS（Co $^{3+}$）和LS（Co $^{4+}$）态的布居，并通过Co $^{3+}$ - Co $^{4+}$之间的双交换相互作用来调节纳米颗粒中的铁磁性。我们的研究结果表明，空穴载流子和纳米尺寸效应在控制La $_{(1-x)}$ $A_x$ CoO $_3$纳米粒子的自旋态和磁性中起着重要的作用。
2017-09-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Room temperature ferromagnetism and giant permittivity in chemical routed Co1.5Fe1.5O4 ferrite particles and their composite with NaNO3
我们报告的结构，磁性和介电性能的Co1.5Fe1.5O4纳米粒子及其复合材料与非磁性NaNO3。样品来源于不同pH值的金属硝酸盐溶液。将化学路线的样品在200 ℃和500 ℃下空气加热。材料的加热显示出不寻常的微晶尺寸减小，但在所有样品中均观察到立方尖晶石结构。Co1.5Fe1.5O4的样品显示出相当大的室温铁磁矩，电导率，介电常数，和低介电损耗。样品为软铁磁材料，具有高极化性。晶粒和晶界的界面积极参与决定铁氧体晶粒的磁性和介电性能。界面贡献的效果更好地实现使用铁氧体和NaNO3复合样品。我们已经研究了不同的范围内修改的磁性和介电参数使用相同的材料在纯和复合形式。
2012-03-10 cond-mat.mtrl-sci
The role of hydrogen in room-temperature ferromagnetism at graphite surfaces
我们提出了一个X射线二向色性研究石墨表面，解决了起源和无金属碳的铁磁性的大小。我们发现，除了碳$π$态，氢介导的电子态也表现出净自旋极化与显着的剩磁在室温下。所观察到的磁性仅限于辐照样品的顶部$\approx$ 10 nm，其中实际磁化强度在室温下达到$ \simeq 15$ emu/g。我们证明了在无金属的未处理的石墨中发现的铁磁性是内在的，并且与质子轰击石墨中发现的铁磁性具有相似的起源。
2010-05-17 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
Room temperature ferromagnetism in intercalated Fe3-xGeTe2 van der Waals magnet
在几种众所周知的基于过渡金属的化合物中，范德华（vdW）Fe 3-xGeTe 2（FGT）磁体是用于二维（2D）磁性器件的强候选者，这是由于其强垂直磁各向异性、相当大的居里温度（TC ~ 154 K）以及在低维极限中保留的多功能磁性。虽然TC对于实际应用来说仍然太低，但已经成功地通过外部驱动力（如压力，辐照和掺杂）来改善它。在这里，我们提出了一种新的室温（RT）铁磁相诱导的电化学嵌入常见的四丁基铵阳离子（TBA+）到FGT大块晶体的实验证据。我们得到的居里温度高达350 K的化学和物理稳定的插层化合物。与vdw校正的从头计算相结合的温度依赖的拉曼测量表明，嵌入时的电荷转移（电子掺杂）可能会导致RT铁磁性的观察。这项工作表明，分子嵌入是一个可行的路线，在实现高温vdW磁体在一个廉价和可靠的方式。
2022-09-17 cond-mat.mtrl-sci
Room-temperature ferromagnetism in monolayer WSe2 semiconductor via vanadium dopant
稀磁半导体包括Mn掺杂的GaAs在栅控自旋电子学中具有很大的应用前景，但其在室温下的长程铁磁有序居里转变至今仍存在争议。本文报道了用化学气相沉积法制备的V掺杂WSe_2半导体单层膜中具有长程序的室温铁磁畴。利用磁力显微镜在360 K下观察到铁磁有序结构，同时在0.1%V掺杂浓度下保持~105的高开/关电流比。通过高分辨率扫描透射电子显微镜观察，V-取代到W位点保持5 nm的V-V分离距离而没有V-V聚集，这意味着Ruderman-Kittel-Kasuya-Yoshida相互作用（或Zener模型）通过在V掺杂的WSe 2单层中通过自由空穴载流子建立长程铁磁有序的可能性。更重要的是，铁磁顺序明显调制通过应用背栅。我们的研究结果打开了新的机会，使用二维过渡金属dichalcogenides为未来的自旋电子学。
2020-01-20 cond-mat.mtrl-sci
Room temperature local ferromagnetism and nanoscale domain growth in the ferromagnetic semiconductor GeFe
本文利用软X射线磁圆二色性研究GeFe铁磁半导体，发现Fe 3d与Ge 4p强杂化、轨道磁矩异常大，并首次观察到室温局域铁磁畴随降温扩展至居里温度时全膜转变为铁磁态的过程。
2015-01-31 cond-mat.mtrl-sci
Intercalation-Induced Near Room-Temperature Ferromagnetism in CrI3 via Synergistic Exchange Pathways
本研究利用第一性原理计算证明，Li等原子插层通过协同超交换与双交换作用显著增强CrI3的磁交换耦合，实现近室温铁磁性，为高Tc磁性半导体设计提供了通用框架。
2025-08-10 cond-mat.mtrl-sci
