Synthesis, characterization and magnetic properties of room-temperature nanofluid ferromagnetic graphite
我们报告的化学合成路线，结构表征，和物理性能的纳米流体磁性石墨（NFMG）从先前合成的块状有机磁性石墨（MG）通过稳定的水磁性流体悬浮液与活性阳离子表面活性剂的添加。测量的磁化场磁滞曲线以及磁化强度的温度依赖性证实了MG和NFMG样品的室温铁磁性。
2009-12-29 cond-mat.mtrl-sci
Ferromagnetic Semiconductor Nanotubes with Room Curie Temperatures
本研究提出通过单层铁磁性材料构建纳米管的方法，预测了MX₂纳米管中具有室温居里温度的铁磁性半导体，并发现径向电极化，为自旋电子学提供了新材料。
2025-01-23 cond-mat.mtrl-sci
Nonequilibrium Green's Function Approach to Phonon Transport in Defective Carbon Nanotubes
我们已经开发了一种新的理论形式主义声子输运纳米结构中使用非平衡声子格林函数技术，并已将其应用于有缺陷的碳纳米管的热传导。碳纳米管中的低温热导的普遍量子化可以观察到，即使在存在局部结构缺陷，如空位和Stone-Wales缺陷，因为长波长的声学声子不被局部缺陷散射。然而，在室温下，热导是严重影响缺陷散射，因为入射声子散射的缺陷周围的局部声子。我们发现一个显着的变化，从量子到经典功能的热输运通过缺陷碳纳米管随着温度的升高。
2006-06-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Stable room-temperature ferromagnetic phase at the FeRh(100) surface
界面和低维性是材料的电子、结构和磁性的强烈修改的来源。FeRh合金是一个很好的例子，因为一级相变发生在$\sim$ 400 K从室温下的反铁磁相到高温铁磁相。它伴随着电阻变化和约1%的体积膨胀。本文采用X射线磁圆二色性谱和光电子能谱学相结合的方法，研究了MgO衬底上外延生长的FeRh（100）薄膜的电磁性质。因此，我们发现，在Rh终止的表面诱导的对称性破缺稳定的表面铁磁层，涉及五个平面的Fe和Rh原子在名义上的反铁磁相在室温下。第一性原理计算提供了结构弛豫和电子自旋密度分布的微观描述，完全支持实验结果。
2015-06-03 cond-mat.mtrl-sci
Voltage controlled inversion of magnetic anisotropy in a ferromagnetic thin film at room temperature
利用电场控制磁性是磁学和磁电子学的一个重要方面。在这里，我们利用磁弹性耦合的铁磁/压电混合体实现在室温下的磁化方向的电压控制。样品由蒸发到压电致动器上的多晶镍薄膜组成。这些多功能的混合物的磁性能进行了研究，在室温下作为一个功能的电压控制的应力施加的致动器上的Ni膜。铁磁共振谱表明，在Ni膜平面中的磁易轴旋转90度时，改变施加到致动器的电压Vp的极性。换句话说，Ni膜的面内单轴磁各向异性可以通过施加适当的电压Vp而反转。使用SQUID磁强计，记录磁化矢量的演变作为Vp和外部磁场的函数。改变Vp允许在大约70度的范围内可逆地调节Ni膜平面中的磁化取向。所有的磁力测量数据都可以用铁磁共振实验确定的磁自由能来定量地理解。这些结果表明，在混合结构中的磁弹性耦合确实是一个可行的选择，以控制在技术相关的铁磁薄膜在室温下的磁化取向。
2008-10-02 cond-mat.mtrl-sci
Fabrication and physical properties of stable room temperature bulk ferromagnetic graphite
在有机材料，特别是纯石墨中寻找宏观磁有序现象，一直是物理学、化学和材料科学前沿领域中令人兴奋的科学活动之一。在这封信中，我们报告了一种新的化学路线，无疑可以获得宏观数量的磁性石墨。这种材料即使在室温下也具有稳定和强的铁磁响应，在室温下它可以被商业磁体吸引。我们已经获得了这种磁性石墨由气相反应组成的石墨结构上的控制蚀刻。先前已经预测并假设这种行为与打破石墨材料的离域p-电子云的连续性的微结构特征相关联，从而允许与拓扑结构相关的磁性中心的存在。
2004-08-19 cond-mat.mtrl-sci
Room-temperature ferromagnetic insulating state in highly cation-ordered epitaxial oxide double perovskite
铁磁绝缘体（FMIs）是发展无耗散电子和自旋电子器件的重要组成部分。然而，由于铁磁性通常伴随着金属性，FMI在自然界中天生就很罕见。在这里，新颖的室温FMI薄膜的外延合成通过故意控制的比例的两个B-位阳离子的双钙钛矿Sr 2FeReO 6。与化学计量比的Sr 2FeReO 6中已知的铁磁金属相相比，具有高居里温度（Tc~400 K）和大饱和磁化强度（MS~1.8 μB/f. u.）发现在高度阳离子有序的富铁相。FMI态的稳定化是由于过量Fe形成了Fe ~（3+）-Fe ~（3+）和Fe ~（3+）-Re ~（6+）键合态。通过控制外延氧化物钙钛矿中的阳离子而出现的FMI态为开发新型氧化物量子材料和异质结构打开了大门。
2018-12-12 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
The melilite-type compound (Sr$_{1-x}$,$A_x$)$_2$MnGe$_2$S$_6$O ($A$=K, La) being a room temperature ferromagnetic semiconductor
寻找室温铁磁半导体，利用电子的电荷和自旋自由度来实现集成电子，光学和磁存储特性的设备中的各种功能，一直是科学家和工程师的长期目标。在这里，我们利用自旋极化密度泛函理论计算，通过空穴（K）和电子（La）掺杂，预测了一系列新的基于黄长石型氧硫化物Sr $_2$ MnGe $_2$ S $_6$ O的高温铁磁半导体.由于Mn离子之间缺乏强的反铁磁超交换，母体化合物Sr $_2$ MnGe $_2$ S $_6$ O中的弱反铁磁有序可以通过用$p$型或$n$型载流子进行电荷掺杂而容易地被抑制，从而产生预期的铁磁有序。在掺杂浓度为25%时，空穴掺杂和电子掺杂的化合物都可以实现高于300 K的居里温度（$T_\text{c}$）。分析了其内在机理。我们的研究为探索新型高温铁磁半导体提供了一种有效的途径。
2018-04-12 cond-mat.mtrl-sci
Robust magnetic proximity induced anomalous Hall effect in a room temperature van der Waals ferromagnetic semiconductor based 2D heterostructure
本研究制备出居里温度达370K的范德华铁磁半导体FCGS，构建其与石墨烯的异质结构，实现了400K下仍稳定的反常霍尔效应，为高温自旋电子器件研发提供了新材料体系。
2023-11-13 cond-mat.mtrl-sci
A Primary Exploration to Quasi-Two-Dimensional Rare-Earth Ferromagnetic Particles: Holmium-Doped MoS2 Sheet as Room-Temperature Magnetic Semiconductor
近年来，具有强磁性的二维材料和纳米粒子在纳米自旋电子学的基础物理研究中也引起了人们极大的兴趣。更重要的是，具有高居里温度的室温磁性半导体材料对于开发下一代自旋电子和量子计算器件至关重要。在这里，我们开发了一个理论模型的基础上的密度泛函理论计算和Ruderman-Kittel-Kasuya-Yoshida理论预测的二维磁性材料的热稳定性。与其他稀土（镝（Dy）和铒（Er））和3d（铜（Cu））杂质相比，掺钬（Ho掺杂）的单层1H-MoS 2被认为是具有强大磁性的有前途的半导体。在杂化HSE 06泛函水平上的计算预测居里温度远高于室温。Ho掺杂的MoS 2片具有完全自旋极化的价带和导带，这是柔性自旋电子应用的先决条件。
2018-03-22 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
Realization of room-temperature ferromagnetic semiconducting state in graphene monolayer
室温铁磁半导体在非易失性数字电路中具有重要的应用价值，它可以提供一个理想的系统，使我们可以同时利用电子的电荷和自旋。然而，寻找室温铁磁半导体至今仍只是一个诱人的想法，从未在实践中实现。在这里，我们证明了石墨烯单层，与下面的Ni（111）衬底杂交，是室温铁磁半导体，已经持续了几十年的研究。我们的自旋极化扫描隧道显微镜（STM）的实验，辅以第一性原理计算，明确表明，石墨烯和镍衬底之间的相互作用产生了一个大的间隙在石墨烯，同时导致相对移动之间的多数和少数自旋带。因此，Ni衬底上的石墨烯片即使在室温下也表现出具有几十meV能量的自旋极化带隙。这一结果使室温铁磁半导体的科学和应用成为可能，并为基于石墨烯的新型信息技术带来了希望。
2017-11-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
A room temperature polar ferromagnetic metal
非中心对称化合物中长程磁序的出现激发了人们对奇异自旋输运现象和拓扑保护自旋织构在下一代自旋电子学中应用的可能性的兴趣。本文报道了一种新型纤锌矿结构的极性磁性金属材料（AA ′-stacked（Fe_（0.5）Co_（0.5））_（5-x）GeTe_2），该材料具有Neel型skyrmion晶格，室温下具有Rashba-Edelstein效应。原子分辨率成像的结构揭示了作为一个功能的Co取代的结构转变，导致极性相在50%的Co。这一发现揭示了一个前所未有的分层极性磁系统调查有趣的自旋拓扑结构和迎来了一个有前途的新框架自旋电子学。
2021-06-01 cond-mat.mtrl-sci
Room temperature domain wall pinning in bent ferromagnetic nanowires
机械弯曲的镍纳米线显示出明确的功能，在其室温下的磁电阻时，畴壁钉扎在弯曲的位置。通过改变所施加的磁场的方向，可以制备处于单畴状态或双畴状态的线。畴壁的存在或不存在用于使纳米线的切换场移位。此外，纳米线的磁电阻与没有畴壁的比较显示与壁的存在相关的电阻的移位。与40-60欧姆的总电阻相比，当存在壁时，电阻减小20-30毫欧姆。的磁化模型的开发，允许计算的纳米线的静磁能，给一个域壁的成核能的估计。
2003-08-27 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
Observation of magnetoelectric behavior at room temperature in Pb(Fe1-xTix)O3
在室温下铁电和铁磁性质的共存是很少观察到的。我们已经成功地将铁电PbTiO 3转化为磁电材料，部分取代铁在Ti网站。Pb（Fe 1-xTix）O3体系在室温下表现出铁电和铁磁有序。更值得注意的是，我们的结果表明，两个序参量之间的耦合。因此，它可能是一种未来的材料，为设计新型电磁器件提供成本效益和简单的途径。
2005-01-20 cond-mat.mtrl-sci
Lattice Vibration, Raman Modes and Room-Temperature Spin-Phonon Coupling in Intrinsic 2D van der Waals Ferromagnetic Fe3GaTe2
针对二维范德华磁体Fe3GaTe2中晶格振动与铁磁性相互作用未被探索的问题，本文研究其晶格振动、拉曼模式及室温自旋-声子耦合，首次实验识别其室温自旋-声子耦合，为自旋电子学应用提供基础。
2024-11-29 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
Insights into $CO_{2}$ activation on defective ZnS surfaces
Center for Functional Nanomaterials, Brookhaven National Laboratory（布鲁克海文国家实验室功能纳米材料中心）
本研究通过NAP-XPS和DFT揭示了CO₂在缺陷ZnS表面的吸附机制，发现锌空位是关键吸附位点，且氧吸附为放热过程，为CO₂催化转化提供新见解。
2026-01-19 cond-mat.mtrl-sci physics.chem-ph
Giant 2D Skyrmion Topological Hall Effect with Ultrawide Temperature Window and Low-Current Manipulation in 2D Room-Temperature Ferromagnetic Crystals
本文在2D室温铁磁Fe3GaTe2-x晶体中实现了超宽温度窗口（2-300 K）的巨型拓扑霍尔效应，并实现了低临界电流密度的室温电流操控，为实用自旋电子器件铺路。
2023-10-07 cond-mat.mtrl-sci
Change in the room temperature magnetic property of ZnO upon Mn doping
本文研究了用溶剂热法制备的Mn掺杂ZnO的室温磁性能的变化。零场冷却（ZFC）和场冷却（FC）的未掺杂ZnO的磁化强度在室温下表现出分岔和磁滞。Mn掺杂后，室温下的磁滞和ZFC-FC磁化的分叉消失。结果似乎表明，未掺杂的ZnO是铁磁性的，而另一方面，Mn掺杂的ZnO是不是一个铁磁性系统。我们观察到，在添加Mn原子的系统显示出反铁磁性与非常巨大的磁矩。
2008-04-15 cond-mat.mtrl-sci
Giant room temperature anomalous Hall effect and magnetically tuned topology in the ferromagnetic Weyl semimetal Co2MnAl
Weyl半金属由于其奇异的性质如拓扑表面态和反常输运现象而得到了广泛的研究。它们的能带结构拓扑通常由材料参数预先确定，并且一旦材料形成就很难被操纵。它们独特的输运性质通常出现在非常低的温度下，这为实际器件应用带来了挑战。在这项工作中，我们展示了一种方法来修改通过弱磁场在铁磁拓扑半金属，Co2MnAl，在室温下的能带拓扑。我们观察到一个可调谐的，巨大的反常霍尔效应，这是由外尔点和节环之间的转变，旋转磁化轴引起的。反常霍尔电导率与3D量子反常霍尔效应（QAHE）的电导率一样大，霍尔角在室温下达到磁导体中的记录值（21%）。此外，我们还提出了一种在不需要外尔点存在的情况下，通过打开节环来产生巨反常霍尔效应的材料配方。我们的工作揭示了一个理想的内在磁性平台，探索磁动力学和拓扑物理之间的相互作用，为新一代自旋电子器件的发展。
2019-10-23 cond-mat.mtrl-sci
Ferromagnetic state above room temperature in a proximitized topological Dirac semimetal
我们报道了在具有强垂直磁化的铁磁石榴石上生长典型的狄拉克半金属Cd $_3$ As $_2$薄膜，在近似狄拉克半金属中实现的室温以上铁磁态。观察到的异常霍尔电导率与大霍尔角被发现是几乎成正比的磁化强度和相反的符号，它的第一性原理的电子结构的基础上的理论计算还表明，费米能级依赖的异常霍尔电导率反映了Berry曲率起源于分裂Weyl节点。本Dirac半金属/铁磁绝缘体异质结构将提供一个新的平台，探索Weyl节点的传输现象和自旋电子功能最近提出的拓扑半金属。
2019-12-27 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
The atlas of ferroicity in two dimensional MGeX3 family: room-temperature ferromagnetic half metals and unexpected ferroelectricity and ferroelasticity
二维铁磁和铁电材料因其自发对称性破缺所带来的新颖性质和广泛的应用前景而受到人们的广泛关注。本文采用高通量的第一性原理计算，系统地研究了一个大家族（148个）的二维MGeX 3（M =金属元素，X = O/S/Se/Te），并着重研究了它们可能的铁磁性、铁电性和铁弹性.我们发现了8个稳定的二维铁磁体，包括5个半导体和3个半金属，21个二维反铁磁体，和11个稳定的二维铁电半导体，包括两个多铁性材料。特别是，MnGeSe 3和MnGeTe 3被预测为室温二维铁磁半金属，Tc分别为490和308 K。这可能是第一次在二维MGeX 3族中发现了铁电性，其来源于Ge-Ge原子对的意外位移引起的自发对称性破缺，并且发现电极化的强度与X和M原子的电负性比成正比，IVB族金属元素是二维铁电性的最佳选择.磁隧道结和水分解光催化剂的基础上的2D铁性MGeX 3提出了广泛的潜在应用的例子。二维MGeX 3材料的铁性图谱将激发实验研究的极大兴趣，并将导致不同的应用。
2021-04-02 cond-mat.mtrl-sci
Strain-Induced Room-Temperature Ferromagnetic Semiconductors with Large Anomalous Hall Conductivity in Two-Dimensional Cr2Ge2Se6
通过密度泛函理论计算，我们预测了一个稳定的二维（2D）铁磁半导体Cr $_2$ Ge $_2$ Se $_6$，其中的居里温度$T$ $_c$可以显着提高超过室温，通过施加百分之几的应变。此外，2D Cr $_2$ Ge $_2$ Se $_6$和Cr $_2$ Ge $_2$ Te $_6$中的异常霍尔电导率被预测为与Fe和Ni的铁磁金属中的异常霍尔电导率相当，并且比稀磁半导体Ga（Mn，As）中的异常霍尔电导率大一个数量级。基于超交换相互作用，应变对二维Cr $_2$ Ge $_2$ Se $_6$中$T$ $_c$的增强可以通过Cr的3个$d$轨道和Se的4个$p$轨道之间能量差的减小来理解。我们的发现突出了通过应变获得室温铁磁半导体的微观机制。
2019-07-16 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Room-temperature insulating ferromagnetic (Ni,Co)1+2xTi1-xO3 thin films
绝缘单轴室温铁磁体是普通自旋波基器件的先决条件，当代铁磁体的障碍是铁磁性与大电导率的耦合。我们发现，单轴$A^{1+2x}$ Ti $^{4+}$ $_{1-x}$ O $_3$（ATO），$A=$ Ni $^{2+}$，Co $^{2+}$和$0.6<x \leq 1$，薄膜，在室温下已经是电绝缘铁磁体。ATO和钛铁矿结构的八面体网络是相似的，但不同的八面体填充被证明是从反铁磁到铁磁制度的切换路线。ATO结构中八面体可连续填充至$x=1$，或空出$(-0.24<x<0)$。TiO层分隔铁磁（Ni，Co）O层并在NiTiO $_3$和CoTiO $_3$钛铁矿中的铁磁层之间的反铁磁耦合中间，TiO层可以连续地被（Ni，Co）O层取代以将ATO膜转化为具有丰富的直接阳离子相互作用的铁磁绝缘体。
2019-07-07 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Above room-temperature two-dimensional ferromagnetic half-metals in Mn-based Janus magnets
该研究通过第一性原理计算发现一系列稳定的Mn基Janus二维铁磁半金属，具有高居里温度、大自旋带隙和面内磁各向异性。
2024-06-09 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
Structure, stability, and mobility of small Pd clusters on the stoichiometric and defective TiO$_2$ (110) surfaces
本文报道了负载在金红石型TiO $_2$（110）表面的Pd $_n$（$n=1-4$）团簇的结构和吸附性能，表面可能存在氧空位或亚表面Ti间隙原子.正如密度泛函理论所预测的那样，小的Pd团簇更喜欢结合到化学计量的二氧化钛表面或在表面下的Ti间隙原子附近的网站。Pd团簇的吸附改变了基底表面的电子结构。对于具有氧空位的表面，由于Pd团簇的吸附，电荷局域化和铁磁自旋态被大大衰减。还报道了Pd单体在不同类型表面上的势能面。然后通过Metropolis Monte Carlo方法模拟烧结过程。氧空位的存在可能导致Pd团簇的解离。在化学计量表面或含Ti间隙原子的表面上，Pd单体倾向于烧结成较大的团簇，而Pd二聚体、三聚体和四聚体在600 K以下相对稳定。这一结果与过渡金属团簇的标准烧结模型和实验结果一致。
2011-10-11 cond-mat.mtrl-sci
Magnetic decoupling of ferromagnetic metals through a graphene spacer
我们研究了不同的铁磁金属（FM）之间的磁耦合在石墨烯（G）层，和石墨烯作为一个薄的共价间隔的作用。从在FM衬底（Ni或Co）上生长的G开始，我们在室温下在顶部沉积不同的FM金属（Fe、Ni、Co）。通过测量3p光电子谱线的二向色效应，我们检测了室温下基底的磁化强度和FM覆盖层中交换耦合的符号。我们表明，G层磁性的FM金属。
2016-09-07 cond-mat.mtrl-sci
New room temperature multiferroics on the base of single-phase nanostructured perovskites
纳米结构的Pb（Fe 1/2 Ta 1/2）x（Zr 1/2 Ti 1/2）1-xO 3（PFTx-PZT（1-x））和Pb（Fe 1/2Nb 1/2）x（Zr 1/2 Ti 1/2）1-xO 3（PFNx-PZT（1-x））在高于100 K的温度下具有有趣的铁磁、铁电和磁电性质的理论描述至今还不存在。本工作的目标是提出上述性能的物理性质和机制的理论描述，包括室温铁磁性，相图依赖于组分x，特别注意在室温下的多铁性，包括磁电系数的异常大值。比较发达的理论与实验建立顺电，铁电，顺磁，反铁磁，铁磁和磁电相之间的边界，以及由磁场铁电畴开关的特性进行和讨论。实验建立的PFN，PFT和PFN与PbTiO 3（PFNx-PT（1-x））的固溶体中的铁磁相的情况下，所提出的理论的框架进行了解释。
2014-04-12 cond-mat.mtrl-sci
Magnetocrystalline Anisotropy and Magnetocaloric Effect Studies on the Room-temperature 2D Ferromagnetic Cr$_4$Te$_5$
通过对层状铁磁Cr-$_4$-Te-$_5$单晶的磁化等温线进行临界行为分析，对层状铁磁Cr-$_4$-Te-$_5$单晶的磁各向异性和磁热效应进行了深入的研究.通过修正的Arrott图确定了居里温度为$T_C \approx 340.73(4)$ K的临界指数$β$ =0.485（3）、$γ$ =1.202（5）和$δ$ =3.52（3）。我们观察到一个大的磁晶各向异性KPDMATHABMS =330 kJ/ $m^3$在3 K，随着温度的升高而逐渐降低。当磁场平行于$\it{ab}$面时，在$T_C$附近，最大熵变$ΔS_{M}^{max}$和相对冷却功率RCP分别为2.77 $J/kg-K$和88.29 $J/kg$.重新标度的$ΔS_M (T, H)$数据测量在不同的温度和领域崩溃成一个单一的通用曲线，确认在这个系统中的二级磁转变。通过重整化群理论分析，我们发现自旋耦合是3D海森堡型的$\{d:n\}=\{3:3\}$，长程交换作用衰减为$J (r) = r^{-(d+σ)}= r^{-4.71}$ .
2022-09-18 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
A route to room temperature ferromagnetic ultrathin SrRuO$_3$ films
尽管基于密度泛函理论（DFT）和DFT+U的期望，但迄今为止稳定过渡金属氧化物薄膜铁磁性的实验努力都失败了。在这里，我们调查的最有前途的材料之一，SrRuO $_3$，并包括超越DFT的相关效应通过动力学平均场论。与实验结果一致，我们发现SrRuO $_3$薄膜中金属铁磁性存在一个本征厚度限制。事实上，我们证明，实现的铁磁薄膜是遥不可及的标准薄膜技术。提出载流子掺杂作为一种新的方法来操纵薄膜，我们预测室温铁磁性的电子掺杂SrRuO $_3$超薄膜。
2015-03-02 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Interface Spin-orbit Coupling Induced Room-temperature Ferromagnetic Insulator
National Synchrotron Radiation Laboratory, University of Science and Technology of China（中国科学技术大学国家同步辐射实验室）；MESA+ Institute for Nanotechnology, University of Twente（特温特大学MESA+纳米技术研究所）；School of Physics, Northwest University（西北大学物理学院）；Beijing National Laboratory for Condensed Matter Physics, Institute of Physics, Chinese Academy of Sciences（中国科学院物理研究所北京凝聚态物理国家研究中心）；National Research Center for Physical Sciences at Microscale, University of Science and Technology of China（中国科学技术大学微尺度物理科学国家研究中心）；Shaanxi Key Laboratory for Theoretical Physics Frontiers（陕西前沿物理理论重点实验室）；Institute of Solid State Physics, TU Wien（维也纳工业大学固体物理研究所）
通过工程3d/5d界面实现室温铁磁绝缘体的制备，利用界面自旋轨道耦合调控材料性质。
2026-02-26 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Two-dimensional room temperature ferromagnetic semiconductors
本文基于密度泛函理论计算，提出通过对二维室温铁磁金属进行元素替换，预测并获得了多种居里温度高于室温的二维铁磁半导体，为探索高温铁磁半导体提供了新途径。
2024-11-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Local Photothermal Control of Phase Transitions for On-demand Room-temperature Rewritable Magnetic Patterning
在磁背景内制造受控磁结构图案的能力对于几种类型的现有和提议的技术是必不可少的。这种模式提供了磁存储器和逻辑器件的基础，允许人工自旋冰晶格的创建，并使磁振子传播的研究成为可能。在这里，我们报告了一种新的磁性图案化方法，允许重复创建和擦除任意形状的薄膜铁磁结构。这种策略是通过外延Fe $_{0.52}$ Rh $_{0.48}$薄膜设计，使铁磁和反铁磁相在室温下结晶。从薄膜在一个统一的反铁磁状态，我们证明了写入任意图案的铁磁相的局部加热与聚焦激光的能力。如果需要，可以通过用热电冷却器冷却来消除结果，并重复重新图案化材料。
2019-06-17 cond-mat.mtrl-sci
Room-Temperature Ferromagnetic Topological Phase in CrO$_{2}$: From Tripe Fermions to Weyl Fermions
铁磁拓扑半金属由于其能带拓扑与内禀磁化强度共存，对拓扑费米子的早期研究产生了重要影响。然而，到目前为止，还没有在实验中观察到它们。在这项工作中，我们提出，金红石CrO $_{2}$，一个广泛使用的半金属铁磁材料在磁纪录磁带，表现出意想不到的铁磁拓扑特征。利用第一性原理计算和对称性分析，我们揭示了金红石型CrO $_2$主机的三重节点的自旋轨道耦合（SOC）的情况下。考虑到SOC，每个三重节点分裂成两个外尔点，这两个外尔点位于具有四重旋转对称性的磁轴上。值得注意的是，费米弧和伴随的准粒子干涉图案清晰可见，这有助于实验观察。另外，我们发现另一种实验合成的CrO $_{2}$在CaCl $_2$结构中，也具有拓扑非平凡的铁磁相.我们的研究结果大大推进了铁磁拓扑半金属的实验实现。更重要的是，CrO $_{2}$中的室温时间反转破缺Weyl费米子可能导致与工业拓扑现象相关的有希望的应用。
2017-11-30 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Approximation for a Toy Defective Ising Model
以前已经表明，可以使用ME方法（Caticha Giffin 2006）来重现简单流体的平均场解（Tseng 2004）。人们也可以容易地使用简单铁磁材料的情况。平均场方法的缺点是必须假设所有原子的行为都是一样的。当代理只允许与它们最近的邻居交互并且只能处于两种可能的状态时，问题变得更容易处理。最简单的例子是伊辛模型。本文的目的是说明使用ME方法作为一种近似工具。文中给出了一个简单的算例，并与传统的平均场方法进行了比较.然后，我们展示了两个位于传统方法之外的例子。这些案例探索了具有缺陷的铁磁材料。主要的结果是，无论情况下，ME方法提供了很好的近似，否则将是不可能的，或至少是合理的每种情况下。
2010-04-29 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.stat-mech stat.ME
Spin-polarized light emitting diode using metal/insulator/semiconductor structures
我们已经成功地生长了铁磁金属（Co，Fe和NiFe）/Al_2O_3/ AlGaAs异质结，具有均匀和平坦的界面。由金属/绝缘体/半导体（MIS）结构组成的发光二极管（LED）的电致发光（EL）在室温下取决于铁磁电极的磁化方向。这一事实表明，实现了从铁磁金属到半导体的自旋注入。自旋注入效率在室温下估计为1%的量级。
2002-02-22 cond-mat.mtrl-sci
Enhanced Curie temperature and skyrmion stability in room temperature ferromagnetic semiconductor CrISe monolayer
我们报告的CrISe单层作为一个室温铁磁半导体的居里温度（$T_C$），磁各向异性能（MAE）和带隙分别为322 K，113 $μ$ eV和0.67 eV。拉伸应变可使$T_C$和MAE进一步提高到385 K和313 $μ$ eV。更有趣的是，易磁化轴可以通过压缩应变在面外和面内之间切换。特别地，由于Se原子的破缺反转对称性和强自旋轨道耦合，获得了2.40 meV的大的Dzyaloshinskiii-Moriya相互作用（dzyaloshinskii-Moriya interaction，dzyaloshinski-Moriya interaction，dzyaloshinski-Moriya interaction）。更重要的是，通过微磁模拟，在从$-2\%$到$6\%$的宽应变范围内，具有小于10 nm半径的稳定skyrmions通过高于室温的大的应变而稳定。我们的工作表明CrISe作为下一代基于skyrmion的信息存储设备的一个有前途的候选人，并为室温铁磁半导体中的铁磁和skyrmion的研究提供指导。
2022-07-23 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph physics.comp-ph
Fe implanted ferromagnetic ZnO
通过注入Fe离子，在ZnO单晶中诱导出室温铁磁性。当注入温度为620 K，离子注量为4 × 10^16 cm^-2时，在基质中形成的非常微小的Fe颗粒是铁磁性的主要原因。它们被确定使用同步加速器X射线衍射和穆斯堡尔光谱。另一方面，在253 K的温度和4 × 10^15 cm^-2的离子注量下注入的Fe离子被掺入到基质中，并形成室温稀磁半导体（DMS）。
2005-12-13 cond-mat.mtrl-sci
Room temperature intrinsic anomalous Hall effect in disordered half-metallic ferromagnetic quaternary Heusler alloy CoRuFeSi
National Institute of Technology Andhra Pradesh（安得拉邦国立技术学院）；Indian Institute of Technology Hyderabad（海德拉巴印度理工学院）；Institute of Low Temperature and Structure Research, Polish Academy of Sciences（波兰科学院低温结构研究所）；Indian Institute of Technology Kanpur（坎普尔印度理工学院）；UGC-DAE Consortium for Scientific Research, Kolkata Centre（UGC-DAE科学研究中心加尔各答中心）
研究发现四元Heusler合金CoRuFeSi在室温下具有显著的内在异常霍尔效应，其源于Berry曲率机制，为自旋电子器件提供了新机遇。
2026-01-19 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
Near-Room-Temperature Ferromagnetic Behavior of Single-Atom-Thick 2D Iron in Nanolaminated Ternary MAX Phases
本文通过同晶置换反应合成Ta2FeC、Ti2FeN和Nb2FeC三种含单原子厚二维铁层的三元磁性MAX相，其居里温度接近室温，饱和磁化强度比部分Fe取代的V2(Sn,Fe)C高近两个数量级，为利用MAX相模板设计二维铁磁材料提供了新途径。
2021-05-13 cond-mat.mtrl-sci
Room-temperature third-order nonlinear anomalous Hall effect in ferromagnetic metal Fe3GaTe2
National Laboratory of Solid State Microstructures, Collaborative Innovation Center of Advanced Microstructures, Jiangsu Physical Science Research Center, and School of Physics, Nanjing University（南京大学固体微结构物理国家重点实验室、先进微结构协同创新中心、江苏省物理科学研究中心和物理学院）；Institute of Atom Manufacturing, Nanjing University（南京大学原子制造研究所）；Nanjing Institute of Atomic Scale Manufacturing（南京原子尺度制造研究院）；Jiangsu Provincial Key Laboratory of Advanced Photonic and Electronic Materials, State Key Laboratory of Spintronics Devices and Technologies, School of Electronic Science and Engineering, Nanjing University（南京大学电子科学与工程学院、先进光子与电子材料江苏省重点实验室、自旋电子器件与技术国家重点实验室）；Center for Quantum Transport and Thermal Energy Science, School of Physics and Technology, Nanjing Normal University（南京师范大学物理科学与技术学院量子输运与热能科学中心）
研究铁磁金属Fe3GaTe2在室温下的三阶非线性异常霍尔效应，揭示其与 Berry 曳度四极矩的关系，为非线性电输运研究磁性材料提供新方法。
2026-04-23 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
Room temperature ferromagnetic-like behavior in Mn-implanted and post-annealed InAs layers deposited by Molecular Beam Epitaxy
本文报道了用分子束外延（MBE）方法在GaAs（100）衬底上生长的注入Ar和Mn的InAs外延膜的磁性和结构特性，以及在750 ℃下快速热退火（RTA）30秒的效果。质子激发X射线发射（PIXE）实验表明，Mn注入后，几乎所有的Mn原子都取代在InAs晶格的In位上，类似于稀磁半导体（DMS）中的情况。所有这些样品都显示出抗磁性行为。但是，经过RTA处理的Mn-InAs薄膜显示出室温磁性。根据PIXE测量，Mn原子不再是取代的。当用As作为注入离子进行相同的一组实验时，所有的层无一例外地呈现抗磁性。这表明Mn-InAs-RTA层中的室温铁磁类行为的出现与注入期间产生的晶格无序无关，而是与短时间热处理后产生的Mn反应有关。X射线衍射图（XRD）和卢瑟福背散射（RBS）测量证明了Mn-InAs-RTA外延层中的缺氧MnO 2相（名义上为MnO1.94）的分离，这可能是观察到的室温铁磁响应的起源。
2009-04-14 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
Heavily Fe-doped n-type ferromagnetic semiconductor (In,Fe)Sb with high Curie temperature and large magnetic anisotropy
采用低温分子束外延方法生长了重掺Fe的n型铁磁半导体（In 1-x，Fex）Sb（x = 20 - 35%）薄膜，研究了其高温铁磁性和大的磁各向异性。当x = 20 - 35%时，（In 1-x，Fex）Sb薄膜保持了锌-铁磁晶体和具有单相铁磁性的能带结构。（In 1-x，Fex）Sb的居里温度（TC）在x = 35%时达到390 K，显著高于室温，是迄今为止报道的III-V族铁磁半导体的最高值。此外，x = 35%的（In 1-x，Fex）Sb薄膜具有较大的矫顽力（HC = 160 Oe）和剩磁（Mr/MS = 71%）。我们的研究结果表明，n型铁磁半导体（In 1-x，Fex）Sb是非常有前途的自旋电子器件在室温下运行。
2019-01-07 cond-mat.mtrl-sci
Magnetic Force Microscopy Revealing Molecule Impact on Magnetic Tunnel Junction Based Molecular Devices at Room Temperature
商业上成功的磁性隧道结可以通过解决十年之久的制造问题来利用分子器件元件的无与伦比的能力。利用磁性隧道结作为分子的实验平台，也使前所未有的分子自旋电子学器件的磁性研究。本文利用磁力显微镜（MFM）生动地展示了当金属有机分子沿着磁性隧道结边缘桥接在两个铁磁电极之间时，磁性电极本身发生了变化。分子在室温下撞击铁磁电极的几百微米区域。补充，磁共振和磁力计研究支持戏剧性的MFM结果。磁电极中的分子诱导变化影响了磁隧道结的传输，并在室温下稳定了六个数量级的小电流。基于磁性隧道结的分子器件可以是由接近室温的分子量子态控制的广泛的商业上可行的未来逻辑和存储器器件的网关。
2019-12-03 cond-mat.mtrl-sci
Hydrogen dynamics on defective monolayer graphene
研究了碳空位存在时石墨烯片上的氢动力学。我们分析了分子动力学（MD）模拟的手段，使用紧束缚哈密顿量适合密度泛函计算的H原子的运动。氢钝化接近空位的C原子的悬挂键，与位于层平面一侧或另一侧的H形成C-H键。氢动力学已经从MD轨迹的统计分析，随着原子坐标的自相关函数进行了研究。在300 K时，单个H原子穿过石墨烯层的有效势垒为0.40 eV，跃迁速率为$ν= 2 \times 10^6$ ~s $^{-1}$.原子跃迁表现为随机事件，在给定的温度和时间间隔下，它们的数量服从泊松概率分布。当两个氢原子靠近空位时，发现原子动力学有很强的关联，室温下的跃迁频率$ν= 7 \times 10^2$ ~s $^{-1}$较低.这些结果提供了对氢在石墨烯上的扩散机制的深入了解，为完全理解其通过缺陷结晶膜的运动铺平了道路。
2022-09-27 cond-mat.mtrl-sci physics.chem-ph
Spin Polarization and Electonic Structure of Room-Curie Ferromagnetic Mn5Ge3 Epilayers
锗基合金由于其与传统硅基电子器件集成的潜力，在未来的自旋电子学应用中具有很大的前景。Mn_5Ge_3在居里温度Tc~ 295 K范围内表现出强的铁磁性。我们用点接触Andreev反射（PCAR）谱测量了Ge（111）衬底上固相外延生长的Mn_5Ge_3外延层的自旋极化。此外，我们还用密度泛函理论计算了体相Mn_5Ge_3在扩散和弹道机制下的自旋极化。测量的自旋极化，Pc=43+/-5%相比，我们的理论估计，PDFT=10+/-5%和35+/-5%的弹道和扩散极限分别。
2004-06-30 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Thickness dependent tuning of the Berry curvature in a ferromagnetic Weyl semimetal
具有自发破缺时间反演对称性的磁性Weyl半金属表现出源于Berry曲率的大的内禀反常霍尔效应。为了将这种大的霍尔电流用于室温拓扑自旋电子学应用，有必要将这些材料制成薄膜或半导体薄膜。在这里，我们的实验表明，外尔半金属Co2 MnGa薄膜（20-50 nm）显示了一个非常大的异常霍尔角~11.4%，在低温和~9.7%，在室温下，这可以归因于具有大的本征Berry曲率的能带结构的非平凡拓扑结构。然而，反常霍尔角随着厚度低于20 nm而显著减小，能带结构计算证实这是由于多数自旋对Berry曲率的贡献减小。我们的研究结果表明，Co2 MnGa是一种实现室温拓扑自旋电子学应用的优良材料，但Berry曲率的显著厚度依赖性对薄膜器件设计具有重要意义
2021-01-13 cond-mat.mtrl-sci
