Clustering induced suppression of ferromagnetism in diluted magnets
在补偿制度p << x的稀释磁体的铁磁性被证明是抑制杂质自旋团簇的形成。大多数体自旋耦合被证明是相当大的削弱优先积累的自旋团簇中的空穴，导致低能量的磁振子软化和增强的磁序的低温衰减。自旋动力学的局域自洽磁振子重整化分析表明，虽然强的团簇内关联倾向于延长整体有序性，但与有序情况相比，T_c仍然降低。
2007-01-19 cond-mat.mtrl-sci
Exploration of oxide-based diluted magnetic semiconductors toward transparent spintronics
综述了近年来由透明铁磁体的组合发现所引发的氧化物基稀磁半导体（DMS）领域的研究进展。与传统的化合物半导体相比，氧化物半导体作为DMS的主体的可能的优点进行了描述。鉴于在这一领域的最新报道，确定新的铁磁DMS的限制和问题。为了消除氧化物基DMS（UFO）的未识别铁磁性，提出了几种表征技术。展望和可能的设备也给出了。
2003-05-19 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Amplification of the induced ferromagnetism in diluted magnetic semiconductor
考虑了由铁磁金属和稀磁半导体组成的平面结构的磁性（以[F. Maccherozzi，e. a.，物理学评论快报，101，267201（2008）]）。在平均场论的框架下，我们证明了由于磁性杂质的间接相互作用，在近界面半导体区中的铁磁性金属引起的铁磁性的显著放大。这导致边界半导体区域中存在磁化的温度范围的显著扩展，这对于可能的实际应用可能是重要的。
2009-03-10 cond-mat.mtrl-sci
EPR and ferromagnetism in diluted magnetic semiconductor quantum wells
受调制掺杂的CdMnTe量子阱中的电子顺磁共振（EPR）谱的最新测量的启发，[F. J. Teran { \it et al.}，物理修订信函{ \bf 91}，077201（2003）]，我们发展了准二维稀磁半导体（DMS）中集体自旋激发的理论。我们的理论解释了在这些实验中发现的Mn离子的局部矩和巡回电子自旋之间的集体耦合的结果的巨大的奈特位移。我们用这个理论来讨论（II，Mn）VI量子阱中的铁磁性的物理，并推测它可能在n型调制掺杂系统中观察到的温度。
2003-08-22 cond-mat.mtrl-sci
Sr and Mn co-doped LaCuSO: A wide band gap oxide diluted magnetic semiconductor with TC around 200K
本文报道了体氧化物稀磁半导体（DMS）系统La_（1-x）Sr_xCu_（0.925）Mn_（0.075）SO（x=0，0.025，0.05，0.075和0.1）的合成。LaCuSO作为一种宽带隙p型氧化物半导体，满足理论上预测的室温DMS的所有条件。当x>0.05时，其居里温度（TC）约为200 K，这是迄今为止已知的块体DMS材料的最高TC记录之一。该系统提供了具有p型导电的氧化物DMS系统的罕见示例，这对于形成高温自旋电子器件是重要的。
2013-07-24 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Comment on "Effects of Disorder on Ferromagnetism in Diluted Magnetic Semiconductors"
在最近的一封信中，Berciu和Bhatt从杂质带模型出发，提出了掺杂锰的III-V族半导体铁磁性的平均场论。我们表明，这种方法给出了一个非物理宽杂质带，因此是不合适的（镓，锰）作为含有1 - 5%的锰。我们还指出了一个微观的动机的符号变化的重叠积分的信。如果没有这种符号变化，就不能获得稳定的铁磁性。
2001-11-27 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci
Ferromagnetism in Diluted Magnetic Semiconductor Heterojunction Systems
稀磁半导体（DMS），其中磁性元素取代了半导体晶格中的一小部分主体元素，当掺杂时可以变成铁磁性。在这篇文章中，我们讨论了半导体异质结系统中DMS铁磁性的物理性质。我们专注于机制，导致磁和磁阻特性依赖于掺杂分布，缺陷分布，栅极电压，和其他系统参数，原则上可以被设计，以产生所需的结果。
2002-03-05 cond-mat.mes-hall 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
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
Influence of disorder on the ferromagnetism in diluted magnetic semiconductors
用解析方法研究了无序对稀相（III，Mn）V半导体铁磁相变的影响。小无序的制度，并提高临界温度的无序被发现在平均场近似和零温自旋刚度的分析。由于无序，铁磁有序态周围的自旋波涨落获得有限的质量。在大的载流子带宽，自旋波质量的平方变为负值，表示铁磁基态的击穿和非共线磁序的开始。
2001-09-20 cond-mat.mtrl-sci
The enhancement of ferromagnetism in uniaxially stressed diluted magnetic semiconductors
本文提出了一种新的p型稀磁半导体铁磁相变温度$T_c$提高的机制。我们的预测是基于海森伯（固有的立方晶格的无畸变DMS）和伊辛（可适用于足够强的应力DMS）模型的比较研究，在随机场近似允许考虑到自旋-自旋相互作用的空间不均匀性。相图计算表明，伊辛模型中DMS-铁磁性存在的参数范围比海森堡模型中的大得多。
2003-04-01 cond-mat.dis-nn 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
Re-entrant ferromagnetism in a generic class of diluted magnetic semiconductors
考虑半导体中磁性杂质掺杂导致杂质磁矩间载流子感生铁磁交换耦合的一般情况，我们从理论上证明了可能普遍存在三个铁磁转变温度T_1 > T_2 > T_3，其中T_1 > T > T_2和T < T_3存在两个不同的铁磁区。这种在两个铁磁相之间具有顺磁相（T_2 > T > T_3）的有趣的可重入铁磁性是由热激活载流子在空导带中诱导的间接交换与杂质带中由于束缚载流子本身而存在的交换耦合之间的微妙竞争产生的。我们评论的可能性，观察这样的重入现象在稀磁半导体和磁性氧化物。
2006-11-14 cond-mat.mtrl-sci
Effects of Disorder on Ferromagnetism in Diluted Magnetic Semiconductors
我们提出了一个数值平均场处理相互作用的自旋和载流子在掺杂稀磁半导体，其中考虑到在这些合金系统中存在的位置无序的结果。无序被发现，以提高铁磁转变温度显着的金属密度不太远的金属-绝缘体过渡。同时，铁磁相被发现具有非常不寻常的磁化强度的温度依赖性，以及作为无序的结果的比热。不寻常的自旋和电荷输运的暗示。
2001-09-03 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci
Intrinsic Ferromagnetism in the Diluted Magnetic Semiconductor Co:TiO$_2$
在这里，我们提出了一个研究的磁性\CTO的薄膜脉冲激光沉积下的氧分压和沉积速率的变化。能量色散谱和透射电子显微镜分析表明，高沉积速率导致均匀的微观结构，而非常低的速率或退火后的钴集群的结果。深度分辨低能μ子自旋旋转实验表明，在低氧分压（$\approx 10^{-6}$压）下生长的具有均匀结构的薄膜是完全磁性的，这表明了内在的铁磁性。第一性原理计算确定了低氧分压在实现均匀载体介导的铁磁性中的有益作用。本工作证明了Co：TiO $_2$是一种本征稀磁半导体。
2016-12-07 cond-mat.mtrl-sci
Influence of quantum confinement on the ferromagnetism of (Ga,Mn)As diluted magnetic semiconductor
利用紧束缚和密度泛函方法研究了量子限制对稀磁半导体Ga $_{1-x}$ Mn $_x$ As铁磁性的影响.我们观察到强烈的多数自旋Mn $d$ -As $p$杂化，以及半金属行为，小至直径20 μ m。低于这个临界尺寸，掺杂的空穴被Mn位点自陷，发出价态和电子跃迁的信号。我们的研究结果意味着，磁性掺杂的III-V纳米粒子将提供一种介质，用于操纵稀磁半导体的电子结构，同时保持铁磁性能，甚至在一定的尺寸范围内提高它。
2001-11-24 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
High TC ferromagnetism in diluted magnetic semiconducting GaN:Mn films
采用分子束外延（MBE）技术在蓝宝石衬底上成功生长了纤锌矿GAN：Mn薄膜。薄膜的居里温度高达940 K，而Mn含量仅为3 ~ 5%。在平行于薄膜表面的磁场中进行磁化强度测量，最高可达7 T。在低温下，磁化过程表现为铁磁和顺磁贡献的共存，而在高温下，由于顺磁贡献的减少，主要观察到典型的铁磁磁化过程。所观察到的输运特性表明磁性和杂质导电之间的密切关系。Mn杂质带的双交换机制是GAN：Mn高Tc铁磁性的可能模型之一。
2002-03-11 cond-mat.mtrl-sci
Ferromagnetism in (In,Mn)As Diluted Magnetic Semiconductor Thin Films Grown by Metalorganic Vapor Phase Epitaxy
采用金属有机物气相外延（MOVPE）生长了In 1-xMn xAs稀磁半导体（DMS）薄膜。使用三羰基（甲基）锰作为Mn源。在生长温度Tg>475 ℃时，获得了Mn含量高达x=0.14的名义单相外延膜。对于较低的生长温度和较高的Mn浓度，纳米尺度的MnAs沉淀物中检测到的In 1-xMnxAs矩阵。利用超导量子干涉仪（SQUID）磁强计研究了薄膜的磁性。在x=0.1的样品中观察到室温铁磁有序。磁化强度测量表明居里温度为333 K，室温饱和磁化强度为49 emu/cm ^3。剩余磁化强度和矫顽场都很小，分别为10 emu/cm ^3和400 Oe。根据最近提出的几个磁性原子的小团簇形成理论，讨论了这种高温铁磁性的机制。
2002-05-28 cond-mat.mtrl-sci
Reversible 300K Ferromagnetic Ordering in a Diluted Magnetic Semiconductor
报道了在稀磁半导体中发现300 K可逆铁磁有序.在"开"和"关"状态之间的室温铁磁性的切换实现在Co 2+：ZnO的晶格掺入和去除的原生n型缺陷，间隙Zn。光谱和磁性数据暗示了铁磁性的双交换机制。这些结果首次证明了在稀磁半导体中的可逆室温铁磁有序，并为在半导体传感器或基于自旋的电子器件中集成磁性和导电性提供了新的机会。
2004-04-21 cond-mat.mtrl-sci
A disordered RKKY lattice mean field theory for ferromagnetism in diluted magnetic semiconductors
我们发展了一个格子平均场论，考虑到空间波动与随机无序的磁性杂质位置和有限的平均自由程与低载流子迁移率相关的稀磁半导体中的铁磁有序。假设载体介导的间接RKKY交换磁性杂质之间的相互作用，我们发现大量的偏差，从广泛使用的连续齐纳模型Weiss平均场预测。我们的理论允许准确的分析预测Tc，并提供了一些观察到的异常，包括非布里渊函数磁化曲线，抑制低温磁化饱和，和Tc对电导率的依赖性简单的解释。
2003-05-18 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci
Origin of ferromagnetic response in diluted magnetic semiconductors and oxides
本文综述了目前对稀磁半导体、稀磁氧化物以及一些名义上无磁材料铁磁响应起源的认识。有人认为，这些系统可以分为四类。第一种属于复合材料，其中已知的铁磁性、亚铁磁性或反铁磁性化合物的沉淀物在高温下具有磁性特征。第二类形成的合金显示出化学纳米级的相分离成区域与小和大浓度的磁性成分。第三类属于（Ga，Mn）As、重掺杂p-（Zn，Mn）Te和相关半导体。在这些固溶体中，建立在p-d Zener空穴介导铁磁性模型和Kohn-Luttinger kp理论或多轨道紧束缚方法上的理论定性地描述了许多相关性质，并且通常定量地描述了许多相关性质。最后，在一些载流子掺杂的DMS和DMO之间的竞争长程铁磁和短程反铁磁相互作用和/或接近的本地化边界导致电子纳米级的相分离。
2007-11-02 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Mean-field approach to ferromagnetism in (III,Mn)V diluted magnetic semiconductors at low carrier densities
我们提出了一个详细的研究，在平均场近似下，III-V族稀磁半导体的杂质带模型。这样的模型应该是相关的低载流子密度，下面和附近的金属-绝缘体过渡。位置无序的磁性杂质内的主机半导体示出具有可观察到的后果的磁化曲线的形状。低于临界温度的磁化强度是空间不均匀的，导致非常不寻常的温度依赖性的平均磁化强度以及比热。无序也被发现提高铁磁转变温度。不寻常的自旋和电荷输运的暗示。
2001-11-03 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Carrier States and Ferromagnetism in Diluted Magnetic Semiconductors
本文应用动力学相干势近似，系统地研究了$A_{1-x}$ Mn $_xB$型稀磁半导体（DMS's）的载流子态.对DMS的三种典型情况进行了模型计算：在没有交换势的情况下具有强和中等交换相互作用的情况，以及除了中等交换相互作用之外具有强吸引力的交换势的情况。当交换相互作用足够强时，磁性杂质带从主带分裂。磁性杂质带中的载流子主要停留在磁性位置，载流子自旋与局域自旋之间的耦合很强。载流子在磁性位点之间的跳跃通过{ \it双交换（DE）样}机制引起铁磁性。我们已经调查的条件DE样机制在DMS的操作。结果表明，磁位的磁吸引势有助于磁性杂质带的形成，并通过显著增强交换相互作用的作用，使类DE机制起作用.用常规参数研究了Ga $_{1-x}$ Mn $_x$ As中的载流子态。结果表明，铁磁性是由杂质态产生的尾带载流子通过类DE机制引起的。
2003-03-15 cond-mat.mtrl-sci
Suppression of carrier induced ferromagnetism by composition and spin fluctuations in diluted magnetic semiconductors
我们提出了一种方法来考虑空间（组成）和热波动的“无序”磁模型（如海森堡，伊辛）与给定的空间依赖性的磁自旋相互作用。我们的方法是基于引入波动分子场（而不是平均场）之间的自旋作用。自洽地导出了上述场的分布函数。在一般情况下，该函数不是高斯函数，后者的渐近性仅发生在足够大的自旋（磁性离子）浓度$n_i$。我们的方法允许导出的临界温度$T_c$的铁磁相变相对于上述波动的方程。我们将我们的理论应用于分析组分涨落对具有RKKY间接自旋-自旋相互作用的稀磁半导体（DMS）中$T_c$的影响。
2001-06-20 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci
High temperature ferromagnetism of Li-doped vanadium oxide nanotubes
Krusin-Elbaum等人早先报道的掺杂混合价钒氧化物纳米管的令人困惑的高温铁磁性的性质，Nature 431（2004）672，已经通过静态磁化、μ子自旋弛豫、核磁和电子自旋共振光谱技术来解决。通过电化学嵌锂实现了对电荷掺杂的精确控制。我们发现，它提供了多余的电子，从而增加了相互作用的磁性钒网站的数量，并在一定的掺杂水平，产生持续到室温的铁磁响应。因此，我们证实了令人惊讶的先前的结果，通过完全不同的插层方法制备的样品。此外，我们的光谱数据提供了第一个充分的证据，大规模的性质的影响。特别是，他们使一个结论，锂成核超顺磁性纳米尺寸的自旋团簇周围的嵌入网站负责不寻常的高温铁磁性的钒氧化物纳米管。
2009-12-07 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Mechanisms of Carrier-Induced Ferromagnetism in Diluted Magnetic Semiconductors
本文分析了目前文献中对无序磁性离子系统中载流子感生铁磁性问题的两种不同的近似方法，一种是基于交换平均场的自洽方法，另一种是基于RKKY相互作用的近似方法。我们在精确可解模型的框架下的计算表明，两种不同的贡献系统的磁特性代表这些方法。一个源于载体-离子交换相互作用的对角部分，其对应于平均场近似。另一个源于描述离子自旋通过自由载流子相互作用的非对角部分。这两种贡献可以负责不同的磁性，所以上述方法是互补的，而不是替代。提出了一种通用的方法，并与不同的近似所考虑的问题进行比较。
1999-08-03 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.stat-mech
Full oxide heterostructure combining a high-Tc diluted ferromagnet with a high-mobility conductor
我们报告的高居里温度铁磁体层的高迁移率SrTiO 3（STO）基板在低氧压下处理的（La，Sr）TiO 3（Co-LSTO）组成的异质结构的生长。STO//Co-LSTO/LAO/Co隧道结中的垂直自旋相关输运测量表明Co-LSTO中存在大的自旋极化，而STO//Co-LSTO样品的平面磁输运实验证明在T = 10 K时电子迁移率高达10000 cm 2/Vs。在足够高的外加磁场和足够低的温度（H < 60 kOe，T < 4 K）下，还观察到了Shubnikov-de Haas振荡。我们提出了一个广泛的分析，这些量子振荡，并将它们与电子性质的STO，我们发现大的散射率高达~ 10 ps。因此，这项工作开辟了一种可能性，注入自旋极化电流从高居里温度稀释氧化物到同构系统具有高迁移率和大的自旋扩散长度。
2005-12-21 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Robustness of ferromagnetism in (In,Fe)Sb diluted magnetic semiconductor to variation of charge carrier concentration and Fermi level position
研究了He ~+离子辐照对稀磁半导体（DMS）（In，Fe）Sb、两相（In，Fe）Sb复合材料和名义上未掺杂的InSb半导体外延层输运和磁性的影响。在所有的层中，都发现了从初始n型到p型的导电类型转换，这种转换发生的离子注量依赖于InSb基体中Fe的浓度。铁磁性夹杂物对（In，Fe）Sb两相层的磁输运性质有很大的影响。研究了电活性辐射缺陷的数量对单相In 0.75 Fe 0.25 Sb DMS磁性能的影响，同时发现In 0.75 Fe 0.25 Sb DMS的磁性能对载流子浓度和费米能级位置的显著变化具有很强的抵抗力。结果证实了（In，Fe）Sb的铁磁性与载流子浓度之间存在弱的相关性。
2019-02-20 cond-mat.mtrl-sci
Ferromagnetism in Insulating, Doped Diluted Magnetic Semiconductors
我们报告的掺杂，稀磁半导体在低载流子密度（绝缘）制度的Monte Carlo研究结果。我们发现，该系统经历了一个转变，从高温下的顺磁体在低温下的铁磁体。然而，与均匀系统形成强烈对比的是，无序效应支配整个集体行为，导致非常非常规的性质，例如（1）不能用基于临界涨落的理论或基于在相图的任何重要部分上的自旋波分析的理论描述的磁化曲线;（2）远低于有序温度的磁化率的大峰值;（3）比热曲线指出了自旋为5/2的Mn离子的经典Heisenberg模型的不足。一幅磁极化子的图像似乎很好地描述了数据，并导致了一个处方，用于校正经典连续自旋模型的非物理结果的离散矢量模型。
2000-09-11 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci
Nanoscale inhomogeneities: A new path toward high Curie temperature ferromagnetism in diluted materials
室温铁磁性是当今新兴的自旋电子学领域中最受关注的课题之一。人们强烈认为，无缺陷和无不均匀性的样品生长应该是实现室温铁磁性的最佳途径，并且为了尽可能“干净”地生长样品做出了巨大的努力。然而，到目前为止，在稀释制度，它一直难以获得居里温度大于在良好退火的样品（Ga，Mn）As（$\sim$ 190 K为12%的掺杂）。在目前的工作中，我们提出了一个创新的路径，在稀磁半导体室温铁磁性。我们从理论上表明，即使是一个非常小的浓度的纳米级不均匀性可以导致一个巨大的推动临界温度：高达1600%的增加相比，均匀的情况下。除了一个非常详细的分析，我们还给出了一个合理的解释，观察到的（Ga，Mn）N的临界温度的变化范围很大，并提供了一个更好的理解可能的起源非常高的居里温度偶尔测量在某些情况下。纳米级团簇夹杂物的有序温度的巨大增加，应该开辟了一个新的方向，对自旋电子功能相关的材料的合成。
2012-01-22 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci
Possible d0 ferromagnetism in MgO doped with nitrogen
研究了掺氮MgO化合物中d 0铁磁性的可能性。紧束缚近似下的Haldane-Anderson杂质模型制定确定主机能带结构和杂质主机杂化。使用量子蒙特卡罗技术，我们观察到一个有限的本地的N杂质的时刻，和两个N杂质之间的长程铁磁关联。杂质束缚态对铁磁关联有很强的影响。当一对杂质之间的铁磁关联映射到各向同性海森堡模型的两个自旋12粒子，有效的交换常数J12被发现随温度的升高而增加。在其他稀磁半导体中也得到了类似的J12的温度依赖性，例如掺杂Mn的锌掺杂ZnO。J_（12）的温度依赖性表明，至少在低杂质自旋的极限下，全哈密顿量到自旋哈密顿量的映射不能完全描述稀磁半导体的磁关联.
2008-12-10 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Theory of carrier mediated ferromagnetism in dilute magnetic oxides
根据文献报道的实验证据，我们分析了稀磁氧化物半导体中载流子介导的铁磁性的起源。我们提出，在较低的温度和Ruderman-Kittel-Kasuya-Yosida铁磁性在较高的温度下的磁极化子的渗流相结合，可能是非常高的临界温度测量（高达~700 K）的原因。
2006-12-11 cond-mat.mtrl-sci
Enhanced Itinerant Ferromagnetism in Hole-doped Transition Metal Oxides: Beyond the Canonical Double Exchange Mechanism
本文通过第一性原理计算研究空穴掺杂LaCrAsO，发现巡游铁磁性在低掺杂和高掺杂下均稳健存在，并揭示负电荷转移能态可产生比经典双交换机制更强的铁磁性。
2023-05-08 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Ferromagnetism as a universal feature of nanoparticles of the otherwise nonmagnetic oxides
在CeO 2、Al 2 O3、ZnO、In 2 O3和SnO 2等非磁性氧化物的纳米颗粒（直径7 - 30 nm）中观察到了室温铁磁性。CeO_2和Al_2O_3纳米颗粒的饱和磁矩与过渡金属掺杂的宽带半导体氧化物的饱和磁矩相当。其他氧化物纳米颗粒显示出稍低的磁化强度值，但具有明显的滞后行为。相反，通过在空气或氧气中高温烧结纳米颗粒获得的大块样品变得抗磁性。由于没有磁性杂质存在，我们假设铁磁性的起源可能是由于在纳米颗粒表面的氧空位导致的局部电子自旋矩之间的交换相互作用。我们认为铁磁性可能是金属氧化物纳米颗粒的普遍特征
2007-07-21 cond-mat.mtrl-sci
(Sr,Na)(Zn,Mn)2As2: A new diluted ferromagnetic semiconductor with the hexagonal CaAl2Si2 type structure
报道了一种新的稀磁半导体（Sr，Na）（Zn，Mn）_2As_2，它通过Sr/Na和Zn/Mn替代分别实现了电荷和自旋的解耦，区别于传统的（Ga，Mn）As同时实现了电荷和自旋的解耦.与最近报道的铁磁性（Ba，K）（Zn，Mn）2As 2不同，该材料结晶为六方CaAl 2Si 2型结构。居里温度高达20 K的铁磁性已观察到从磁化。μ子自旋弛豫测量表明，这个新系统的Mn时刻之间的交换相互作用可能是不同的早期DMS系统。该系统为研究稀磁半导体的铁磁性提供了重要手段。
2014-11-17 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other cond-mat.str-el
Systematic changes of the electronic structure of the diluted ferromagnetic oxide Li-doped Ni$_{1-x}$Fe$_x$O with hole doping
利用光电子能谱（PES）和X射线吸收谱（XAS）研究了Li掺杂Ni $_{1-x}$ Fe $_x$ O的电子结构. Ni $2p$芯能级的PES和XAS谱没有被Li掺杂改变。相反，Fe $^{3+}$强度相对于Fe $^{2+}$强度随着Li掺杂而增加。而Fe $^{3+}$的增加只是掺杂Li含量的$\sim 5%$，表明大部分掺杂空穴进入O $2p$和/或电荷转移组态Ni $3d^8\underline{L}$。随着Li含量的增加，Fe的3d偏态密度和价带顶附近的主价带发射增加，这与电导率的增加是一致的。基于这些发现，束缚磁极化子的渗流被认为是铁磁行为的起源。
2007-11-29 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Ba(Zn,Co)2As2: a II-II-V Diluted Ferromagnetic Semiconductor with N-type Carriers
稀释铁磁半导体结合了半导体的铁磁性，在自旋敏感电子学（自旋电子学）器件中具有潜在的应用。在III-V（Ga，Mn）As薄膜中观察到铁磁有序后，对DMS材料的研究爆炸了。最近，一系列与铁基超导体同构的DMS化合物被报道。其中，（Ba，K）（Zn，Mn）$T_C$的最高居里温度为230 K。然而，大多数DMS，包括（Ga，Mn）As，是p型的，即，介导铁磁性的载流子是空穴。对于实际应用，具有n型载流子的DMS也是有利的。本文报道了一种具有n型载流子的II-II-V稀磁半导体Ba（Zn，Co）$_2$ As $_2$的成功合成。磁化强度测量表明，在$T_{C} \sim$ 45 K时发生铁磁转变.霍尔效应和塞贝克效应的测量共同证实，占主导地位的载流子是电子。利用体积灵敏磁探针μ子自旋弛豫（$μ$ SR），我们还证实了Ba（Zn，Co）$_2$ As $_2$的铁磁性是本征的，内场是静态的。
2017-12-19 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Origin and control of ferromagnetism in dilute magnetic semiconductors and oxides
本文综述了磁掺杂杂质半导体和氧化物中空穴介导的铁磁性以及不含价带空穴的材料中高温铁磁性的起源。有人认为，在这些系统中，旋节分解成区域的大和小浓度的磁性组件发生。这种磁性纳米晶体的自组织组装可以通过共掺杂和生长条件来控制。这些多组分系统的功能一起描述了它们在自旋电子学，纳米电子学，光子学，等离子体激元学和热电的应用前景。
2007-11-02 cond-mat.mtrl-sci
Ferromagnetism and spin-dependent transport at a complex oxide interface
复杂氧化物界面是研究低维相关电子现象的一个很有前途的平台，包括磁性和超导性。这些现象在复杂的氧化物界面的微观起源仍然是一个悬而未决的问题。本文首次研究了半绝缘NdTiO $_3$ /SrTiO $_3$（NTO/STO）界面的磁性，并首次对NTO/STO进行了毫开尔文研究。磁电阻（MR）揭示了本地铁磁秩序和自旋相关的热激活运输，这是定量描述了一个简单的唯象模型的签名。我们讨论了界面铁磁性的可能来源。此外，MR还显示了约10-100秒时间尺度上的瞬时滞后特征。我们证明，这些都是一致的外在的磁热起源，这可能是被误解在以前的报告中的磁性STO为基础的氧化物界面。这两个MR制度（稳态和瞬态）的存在突出了时间依赖性测量的重要性，区分签名的铁磁性从其他影响，可以在低温下产生滞后。
2018-03-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Hybridization between the conduction band and 3d orbitals in the oxide-based diluted magnetic semiconductor In$_{2-x}$V$_x$O$_3$
用光电子能谱（PES）和X射线吸收谱（XAS）研究了In $_{2-x}$ V $_x$ O $_3$（$x=0.08$）的电子结构.的V $2p$核心水平的PES和XAS光谱揭示了三价电子状态的V离子，与取代的V离子的In网站。用共振PES技术测得的V 3d分电子态密度在O $2p$带上方有一个尖锐的峰。虽然In $_{2-x}$ V $_x$ O $_3$的O $1s$ XAS谱与In $_2$ O $_3$的O $1s$ XAS谱相似，但V掺杂的和纯的In $_2$ O $_3$之间的In $3p$和3d XAS谱存在差异。这些观测结果为In $_{2-x}$ V $_x$ O $_3$中In导带与V 3d轨道的杂化提供了明确的证据。
2008-01-28 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Strain-Induced Extrinsic High-Temperature Ferromagnetism in the Fe-Doped Hexagonal Barium Titanate
稀磁半导体材料在高温下具有固有的静磁性，是一类在自旋电子学和磁光学领域具有很大应用潜力的多功能材料。在六方铁掺杂稀磁氧化物，6 H-BaTiO $_{3-δ}$，室温铁磁性先前已被报道。铁磁性被广泛认为是这种材料的固有特性，尽管它对掺杂浓度和加工条件有着不同寻常的依赖性。然而，这里报道的组合体磁化和互补的深入本地探测电子自旋共振和μ子自旋弛豫测量，挑战这一猜想。虽然铁磁转变发生在700 K左右，它只在另外退火的样品，并伴随着一个非常小的平均值的有序磁矩。此外，在较低的温度下检测到几个额外的磁不稳定性。这些与Fe掺杂的3C-BaTiO $_{3-δ}$伪立方多晶型物的电子不稳定性相一致。此外，发现具有冻结磁矩的铁掺杂剂的分布是不均匀的。我们的研究结果表明，复杂的静态磁性的六方相是不是内在的，而是源于稀疏的应变诱导的伪立方区域。我们指出了内部应变在建立缺陷铁磁性的竞争结构相的系统中的重要作用。
2015-01-13 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Co-doped (La,Sr)TiO3-d: a high-Curie temperature diluted magnetic system with large spin-polarization
我们报道的隧道磁电阻（TMR）的实验表明，存在一个显着的自旋极化的Co掺杂（La，Sr）TiO 3-d（Co-LSTO），铁磁稀磁氧化物系统（DMOS）与高居里温度。这些TMR实验已经在与Co-LSTO和Co电极相关联的磁性隧道结上进行。结合高分辨率透射电子显微镜和俄歇电子能谱的Co-LSTO的广泛的结构分析排除了Co簇在Co-LSTO层中的存在，因此，测得的铁磁性和高自旋极化是该DMOS的固有特性。我们的研究结果表明，DMOS的方法与复杂的氧化物材料在自旋电子学。
2005-08-11 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Inducing ferromagnetism by structural engineering in a strongly spin-orbit coupled oxide
Universität Würzburg（维尔茨堡大学）；International Research Centre MagTop, Institute of Physics, Polish Academy of Sciences（波兰科学院物理研究所磁顶国际研究中心）；CNR-SPIN, UOS Salerno（萨莱诺国家研究委员会自旋单元）；Leibniz Institute for Solid State and Materials Research Dresden（德累斯顿莱布尼兹固体与材料研究所）；TU Dresden（德累斯顿工业大学）；Synchrotron SOLEIL（索雷尔同步辐射中心）
通过结构工程在SrIrO3中诱导铁磁性，揭示了强自旋轨道耦合氧化物的磁性调控机制
2025-07-30 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Electronic structure and magnetism of the diluted magnetic semiconductor Fe-doped ZnO nano-particles
利用X射线光电子能谱（XPS）、共振光电子能谱（RPES）、X射线吸收谱（XAS）和X射线磁圆二色性（XMCD）研究了Zn $_{0.9}$ Fe $_{0.1}$ O纳米粒子的电子结构。从实验和团簇模型计算结果中，我们发现Fe原子主要以Fe $^{3+}$离子态存在，并含有少量的Fe $^{2+}$，在纳米颗粒的表面区域Fe $^{3+}$离子占主导地位.结果表明，Zn $_{0.9}$ Fe $_{0.1}$ O纳米粒子的室温铁磁性主要来源于在$\sim$ 2-3 nm的XMCD探测深度范围内占据两组非等效位置的不等量Fe $^{3+}$离子之间的反铁磁耦合.
2009-04-12 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Tuning ferromagnetism at interfaces between insulating perovskite oxides
我们用密度泛函理论计算表明，|绝缘钙钛矿氧化物之间的SrTiO 3界面在满足巡回铁磁性的Stoner准则方面处于临界状态，并探索其他氧化物组合以更充分地满足它。LaScO3的较大晶格参数|BaTiO3界面被发现是不利的比更大的界面变形的LaAlO3| CaTiO 3。与LaAlO3相比|SrTiO 3，后者被预测表现出强大的磁性与更大的饱和力矩和更高的居里温度。我们的结果支持了超导和铁磁性共存的“两相”图景。
2014-09-16 cond-mat.mes-hall 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
Emergence of Ferromagnetism Through the Metal-Insulator Transition in Undoped Indium Tin Oxide Films
我们提出了一个详细的研究出现在低载流子密度样品的未掺杂的氧化铟锡（ITO）的体铁磁性。我们使用退火来增加氧空位的密度并改变样品的形态，而不通过金属绝缘体转变（MIT）引入杂质。我们利用了一种新的和高灵敏度的“Corbino-disk扭矩磁力仪”技术，同时测量连续退火后的相同样品上的磁性的热力学和输运效应。随着样品粒度的增加，载流子密度增加，样品变得更加金属化，并且当电阻接近MIT时出现铁磁性。通过检测磁化滞后、反常霍尔效应（AHE）和滞后磁阻，观察到铁磁性。当接近MIT时，AHE的符号变化可以阐明MIT的弱绝缘侧中杂质带和导带之间的相互作用。
2021-07-30 cond-mat.mtrl-sci
Ferromagnetism in transparent Mn(II)-doped indium tin oxide films prepared by sol-gel process
我们观察到非常强的室温铁磁性（~1.5玻尔磁/锰）在光学透明的Mn（II）掺杂的氧化铟锡（ITO）薄膜。采用溶胶-凝胶法在钠钙石英玻璃衬底上制备了平均晶粒尺寸为10-22 nm、厚度为150-350 nm的纳米晶薄膜。当然，对于沉积在纯石英玻璃衬底上的膜，铁磁性质是弱的。薄膜的结构参数似乎是强烈的磁性能，这取决于基板的变化明显。透明导电ITO薄膜的室温铁磁性在磁光领域有着广泛的应用。
2008-08-22 cond-mat.mtrl-sci
Ferromagnetism in substituted zinc oxide
在（110）取向的ZnO薄膜中观察到室温铁磁性，其中Sc，Ti，V，Fe，Co或Ni的含量为5at%，而Cr，Mn或Cu的含量为5at%。有大的时刻，1.9和0.5 μ B/原子的Co和Ti取代的氧化物，分别。Sc-取代的ZnO也显示了0.3 μ B/Sc的时刻。磁化强度是非常各向异性的，取决于所施加的场相对于R-切割蓝宝石衬底的取向的变化高达三倍。结果进行解释的自旋分裂施主杂质带模型，它可以占铁磁性绝缘或导电高k氧化物的磁性离子的浓度远远低于逾渗阈值。铁磁性随薄膜生长过程中氧压的变化证明了铁磁性与缺陷浓度之间的联系。
2004-06-29 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
Hole states in wide band-gap diluted magnetic semiconductors and oxides
磁掺杂GAN和ZnO的光电发射和光学研究结果之间的令人困惑的分歧解释在一个广义的合金理论。结果表明，价带空穴与局域自旋的强耦合导致了带隙中的类Zhang-Rice态，使表观p-d交换积分符号反转，并使带隙随磁离子浓度的增加而增大.
2007-03-11 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
Ferromagnetism in 2p Light Element-Doped II-oxide and III-nitride Semiconductors
本文研究了掺有102 p轻元素的Ⅱ-氧化物和Ⅲ-氮化物半导体作为潜在的稀磁半导体。基于我们的第一性原理计算，氮掺杂的ZnO，碳掺杂的ZnO，和碳掺杂的AlN被预测为铁磁性。这类DMS材料的铁磁性可以归因于类p-d交换的p-p耦合相互作用，这种相互作用是由杂质（类p t_2）和价（p）态之间相似的对称性和波函数引起的。我们还提出了一种共掺杂机制，使用铍和氮作为掺杂剂在ZnO中，以增强铁磁耦合，并增加溶解度和活性。
2007-09-13 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
Non-DMS related ferromagnetism in transition metal doped zinc oxide
我们回顾了最近的努力，使一个传统的半导体，即ZnO，铁磁性的过渡金属离子掺杂的手段陷阱。由于这些元素的溶解度相当低，在低温处理时形成第二相和产生缺陷会导致不希望的磁效应。其中，离子注入是一种掺杂方法，非常适合研究这些效应。通过主要集中在Fe，Co或Ni注入ZnO单晶，我们表明，有多种来源的铁磁性在这种材料中，很容易混淆的铁磁稀磁半导体（DMS）的形成。我们将集中讨论金属和氧化物沉淀物及其鉴别的困难。
2009-08-05 cond-mat.mtrl-sci
Unraveling the nature of carrier mediated ferromagnetism in diluted magnetic semiconductors
在稀磁半导体（DMS）领域经过十多年的深入研究后，铁磁性的本质和起源，特别是在III-V族化合物中仍然存在争议。许多问题和未决问题正在激烈辩论中。为什么经过这么多年的研究，Mn掺杂GaAs仍然是掺杂过渡金属（TM）杂质的III-V族材料中居里温度最高的候选材料？人们如何理解这些温度比空穴掺杂的（Zn，Mn）Te或（Cd，Mn）Se的温度大几乎两个数量级？在稀磁状态下，室温铁磁性是否有任何内在的限制或希望达到？如何解释（Ga，Mn）As与金属-绝缘体转变的接近，以及II-VI族化合物中的Ruderman-Kittel-Kasuya-Yosida（RKKY）耦合到（Ga，Mn）N中的双交换类型的变化？尽管基于密度泛函理论的研究取得了巨大成功，准确地提供了各种化合物的临界温度，但直到最近，仍然缺少一种理论，可以提供一个连贯的图像和对基础物理的理解。最近，在一个极小模型内，已经可以表明，在物理参数中，关键的一个是TM受体能级的位置。通过调整该参数的值，人们能够定量地解释在一个广泛的家庭DMS的磁性和输运性质。我们将看到，该极小模型特别解释了（Zn，Mn）Te/（Cd，Mn）Te中交换的RKKY性质和（Ga，Mn）N中的双交换类型，同时解释了（Ga，Mn）As在II-VI和III-V DMS中表现出最高临界温度的原因。
2015-11-06 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci
