Spin-transfer physics and the model of ferromagnetism in (Ga,Mn)As
Hideo Ohno, Tomasz Dietl
本文介绍了（Ga，Mn）As中电流诱导畴壁位移和蠕变物理的最新进展和存在的问题。此外，原因被召回，尽管强烈的无序和本地化，p-d齐纳模型是适合于描述这个系统。
We describe recent progress and open questions in the physics of current-induced domain-wall displacement and creep in (Ga,Mn)As. Furthermore, the reasons are recalled why, despite strong disorder and localization, the p-d Zener model is suitable for the description of this system.
机构、总结、中文摘要均由AI分析而来，可能存在错误，请以论文正文为准。
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Insulating charge transfer ferromagnetism
该研究提出在半导体摩尔超晶格中，通过临界电荷转移机制实现绝缘体铁磁性，并在无Hund耦合情况下稳定量子反常霍尔态。
Charge Transfer Excited State Contributions to Polarity Dependent Ferromagnetism in ZnO Diluted Magnetic Semiconductors
电荷转移电子结构和极性相关的高TC铁磁性的TM2+：ZnO DMS（TM2+ = 3d离子）之间的密切联系被证明。从电荷转移能预测的TM2+：ZnO DMS的3D系列的铁磁性趋势很好地再现了实验趋势。这些结果为理解n型和p型铁磁氧化物DMS提供了统一的基础。
Charge transfer, confinement, and ferromagnetism in LaMnO$_3$/LaNiO$_3$ (001)-superlattice
采用第一性原理密度泛函理论计算，研究了（LaMnO $_3$）$_m$ /（LaNiO $_3$）$_n$超晶格的电子结构和磁性.电子从Mn转移到Ni，并且在块体和其他类型的超晶格中顺磁性的Ni位点处诱导磁矩。诱导磁矩的大小与转移电子的数量成线性比例，但它大于净电荷转移，因为自旋和轨道方向起着重要的作用，使转移过程复杂化。通过改变$m/n$的比例，可以控制（$m$，$n$）超晶格的电荷转移和磁性.考虑到Mn和Ni自旋之间的铁磁耦合和电荷转移特性，我们提出（2，1）超晶格是每个分子式单元上携带$\sim8μ_B$的最大磁矩超晶格.
Spin-transfer mechanism of ferromagnetism in polymerized fullerenes: $Ab initio$ calculations
提出了聚合富勒烯高温铁磁性的机理。假设晶体中的一些C $_{60}$分子由于分散在富勒烯基质中的顺磁性杂质（原子或基团）（例如氢、氟、羟基OH、氨基NH $_2$或甲基CH $_3$）的自旋和电荷转移而变得磁活性。使用\textit{ab initio}计算评估磁活性富勒烯上的自旋之间的交换相互作用。最近邻和下一个最近邻交换相互作用被发现是在$0.1÷0.3 $ eV的范围内，也就是说，足够高，以占室温铁磁性。
Charge transfer and competing symmetry breaking drive orbital reconstruction and emergent ferromagnetism in insulating oxide superlattices
本文研究NdNiO₃与NdMnO₃超晶格，发现界面电荷转移与对称性破缺驱动轨道重构，产生室温铁磁绝缘态，为自旋电子学应用提供了新途径。
Charge-transfer-driven enhanced room-temperature ferromagnetism in BiFeO$_3$/Ag nanocomposite
该研究通过 TEM、EDS 与 XPS 表征揭示 BiFeO$_3$/Ag 纳米复合材料因界面自组装结构及 Ag–O 电荷转移，使室温饱和磁化强度提升逾一个数量级。
Charge transfer induced interfacial ferromagnetism in La$_{0.7}$Sr$_{0.3}$MnO$_3$/NdNiO$_3$
利用软X射线吸收谱和X射线磁圆二色性谱研究了La $_{0.7}$ Sr $_{0.3}$ MnO $_3$ /NdNiO $_3$相关氧化物异质结构中的电荷转移诱导界面铁磁性及其对交换偏置效应的影响.除了作为NdNiO $_3$层的天然部分的反铁磁Ni $_3^+$阳离子之外，由于涉及相邻层的Mn元素的电荷转移机制，在界面处形成Ni $_2^+$离子。由于与La $_{0.7}$ Sr $_{0.3}$ MnO $_3$层中的Mn $_4^+$离子的交换耦合，它们表现出铁磁行为。这可以被看作是对单向各向异性的强度有害的，因为界面的显著部分对铁磁层的钉扎没有贡献。通过分析Ni L $_{2,3}$边缘的X射线吸收的线形变化，以元素特定的方式解决了NdNiO $_3$层的金属-绝缘体转变。该相变在约120 K下开始，远高于NdNiO $_3$层的顺磁到反铁磁转变，其测量为50 K。交换偏置和增强的矫顽场后，通过NdNiO $_3$层的Neel温度场冷却的样品进行观察。与La $_{0.7}$ Sr $_{0.3}$ MnO $_3$ /LaNiO $_3$不同，在La $_{0.7}$ Sr $_{0.3}$ MnO $_3$ /NdNiO $_3$中观察到的交换偏置是由于NdNiO $_3$的反铁磁性和界面处的阻挫。这些结果表明，减少界面轨道杂化可以被用来作为一个可调参数的交换偏置…
Nearly room temperature ferromagnetism in pressure-induced correlated metallic state of van der Waals insulator CrGeTe$_3$
二维vanderWaals（vdW）材料中库仑排斥、自旋轨道耦合和Hund耦合能等不同能量尺度之间的复杂相互作用产生了新的新兴物理状态。例如，vdW电荷转移绝缘体CrGeTe $_3$中的铁磁性提供了一个有前途的平台，以使用几层厚的材料同时操纵潜在器件实现的磁和电特性。在这里，我们展示了一个连续调谐的磁和电性能的CrGeTe $_3$单晶使用压力。随着压力的施加，CrGeTe $_3$从室温下居里温度为$T_{\rm{C}} \sim $ 66 K的FM绝缘体转变为相关的2D费米金属，$T_{\rm{C}}$超过$\sim$ 250 K。值得注意的是，在绝缘体-金属转变（IMT）中没有伴随的结构畸变表明，电子基态的压力引起的修改是由电子相关驱动的，这提供了vdW材料中带宽控制IMT的罕见示例。
The magnetic field induced ferromagnetism in EuPd$_2$Sn$_4$ novel compound
报道了EuPd $_2$ Sn $_4$的晶体结构、磁性和热物理性质。从磁化率测量的Eu稀土元素的二价态被确定在11 K的反铁磁（AFM）秩序。通过施加磁场，磁行为的变化揭示了复杂的磁结构。在临界场Bc以上，铁磁（FM）类特征开始占主导地位。AFM和FM制度分开的变磁性区域。热容量测量证实了这种行为。
Ultrafast and Energy-Efficient Quenching of Spin Order: Antiferromagnetism Beats Ferromagnetism
通过比较飞秒激光脉冲在同一种材料-金属镝-中诱导的铁磁和反铁磁动力学，我们发现两者的行为根本不同。反铁磁序是相当快，更有效地操纵比其铁磁对应的光激发。我们将反铁磁体中快速而高效的过程归因于自旋系统中原子间角动量的转移。我们的研究结果不仅揭示了这种角动量转移通道在反铁磁体和其他具有非平行自旋排列的磁性结构中是有效的，而且还指出了一条实现磁性器件节能自旋操纵的可能途径。
Mixed spin states for robust ferromagnetism in strained SrCoO$_3$ thin films
针对应变SrCoO$_3$薄膜铁磁性跨金属-绝缘体转变仍保持的异常现象，本研究借助高分辨RIXS实验结合团簇计算，发现其基态为高低自旋混合构型，揭示了铁磁鲁棒性的起源，为关联氧化物磁基态研究和强铁磁体系设计提供了新依据。
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。
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。
Delta Doping of Ferromagnetism in Antiferromagnetic Manganite Superlattices
我们证明，三角洲掺杂可以用来创建一个尺寸限制区域的金属铁磁性的反铁磁（AF）锰氧化物主机，而不会引入任何明确的混乱，由于掺杂剂或挫折的自旋。用数字合成技术将δ掺杂载流子插入到锰氧化物超晶格中。这些额外的载流子的理论考虑表明，它们导致局部增强铁磁（F）双交换相对于AF超交换，导致局部倾斜的AF自旋。这导致了高度调制的磁化，如通过极化中子反射计测量的。倾斜的空间调制与电荷从掺杂层的扩散有关，并且建立了这些锰氧化物中的电荷转移、轨道占据和磁序的变换的基本长度尺度。此外，我们证实了存在的倾斜，AF状态的预测由德Gennes [P.- G. de Gennes，Phys. Rev. 118，141（1960）]，但仍然难以捉摸。
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。
Achieving high-temperature ferromagnetism by means of magnetic ions dimerization
提出利用磁性离子二聚化增强交换耦合以稳定二维铁磁的方法，并在 Mn$_2$N$_6$C$_6$ 单层中预测出 272.3 K 的近室温铁磁性。
Inducing ferromagnetism by structural engineering in a strongly spin-orbit coupled oxide
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
Suppression of ferromagnetism in rippled La$_{2/3}$Sr$_{1/3}$MnO$_3$ membrane with process-induced strain prepared by epitaxial lift-off technique
本文研究了外延剥离技术制备的波纹状 La$_{2/3}$Sr$_{1/3}$MnO$_3$ 薄膜中工艺诱导应变对铁磁性的影响，发现 Pt/Ti 应力层诱导的波纹结构使宏观磁转变温度降低 27%，揭示了应变梯度导致晶格无序的机制，为应变调控过渡金属氧化物物理性质提供了新途径。
Electron doping induced stable ferromagnetism in two-dimensional GdI_3 monolayer
通过第一性原理计算，发现适当Mg/Ca掺杂可诱导二维GdI3从反铁磁转变为半金属铁磁态，机制为电子转移至Gd-5d轨道并增强5d-4f杂化，缩短Gd-Gd键长实现稳定铁磁耦合。
Spin-orbit driven ferromagnetism at half moiré filling in magic-angle twisted bilayer graphene
本文研究魔角扭曲双层石墨烯与WSe₂界面中电子关联与自旋轨道耦合的协同作用，发现SOC将关联绝缘态转变为铁磁体，并实现磁序的电场和磁场调控，为工程化莫尔带拓扑性质提供了有效手段。
Robust intrinsic ferromagnetism in 2D half-metallic material MnAsS$_4$
二维（2D）本征半金属材料对于探索纳米自旋电子器件的激发物理和应用具有极大的兴趣，但是还没有这样的材料被实验实现。利用基于密度泛函理论（DFT）的第一性原理计算，我们预测了单层MnAsS $_4$是一种二维本征铁磁（FM）半金属.单层MnAsS $_4$的半金属自旋带隙约为1.46 eV，并且在导带中具有约0.49 eV的大自旋分裂。蒙特卡罗模拟预测了居里温度（\emph{T} $_c$）约为740 K。在-5%~5%的双轴应变范围内，FM半金属性能保持不变。它的基态在费米能级上具有100%的自旋极化比，有望成为二维自旋电子学应用的候选材料。
Frustration induced Itinerant Ferromagnetism of Fermions in Optical Lattice
该研究指出阻挫晶格中单粒子基态在粒子-空穴变换下的双重简并引发能谷简并，并通过局域排斥相互作用导致的能谷 Hund 定则解释了近期实验观测到的金属铁磁关联，从而阐明了巡游铁磁性的新机制。
Doping induced itinerant ferromagnetism and enhanced ferroelectricity in BL-InSe
BL-InSe中通过掺杂诱导铁磁性和铁电性共存，揭示了非极性和非磁性半导体中多铁性的实现途径。
Carrier-induced ferromagnetism in 2D magnetically-doped semiconductor structures
从理论上证明了随机分布在二维半导体系统中的磁性离子可以通过RKKY相互作用产生铁磁长程序。主要的物理原因是由二维自由载流子的自旋-轨道耦合所介导的自旋-自旋相互作用的二维伊辛模型的离散（而不是连续）对称性，这排除了Mermin-Wagner定理的有效性。此外，分析清楚地说明了分子场波动的关键作用，而不是平均场。所开发的理论模型描述了所需的磁化强度和相变温度$T_c$在一个单一的参数，即化学势$μ$。我们的结果突出了在给定材料中达到最高可能的$T_c$的路径方式以及从外部控制磁特性的机会（例如，经由栅极偏置）。数值计算结果表明，磁性杂质Mn $^{2+}$的自旋为$S=5/2$，在室温附近可以实现$T_c$的铁磁性.
Experimental probing of the interplay between ferromagnetism and localisation in (Ga,Mn)As
安德森-莫特局域化是增强还是减弱磁相关性的问题是磁性合金物理学的核心。特别有趣的是（Ga，Mn）As和相关的磁性半导体的情况下，已经提出了不同的理论方案。在这里，通过直接磁化测量，我们演示了磁性如何演变时，介导的自旋-自旋耦合的载流子的密度减少的栅极电场在金属/绝缘体/半导体结构的（Ga，Mn）As。我们的研究结果表明，沟道耗尽的居里温度的单调下降的结果，没有证据的杂质带模型内预期的最大值。我们发现，从铁磁到顺磁状态的过渡收益通过出现超顺磁性的自旋排列。这意味着载流子局域化导致相分离成铁磁和非铁磁区域，我们将其归因于局部态密度的临界波动，具体到安德森-莫特量子跃迁。
Carrier induced ferromagnetism in the insulating Mn doped III-V semiconductor InP
虽然InP和GaAs具有非常相似的能带结构，但它们的磁性似乎截然不同。（In，Mn）P的临界温度远小于（Ga，Mn）As，且与Mn浓度成线性关系。这与在（Ga，Mn）As中发现的平方根行为相反。此外，（In，Mn）P的磁化曲线呈现出与退火良好的（Ga，Mn）As的磁化曲线不同的非常规形状。结合几种理论方法，研究了Mn掺杂InP的铁磁性本质。看来磁性基本上是由Mn受体能级的位置控制的。我们的计算与最近的测量结果都非常一致的临界温度和磁化。结果只与费米能级位于杂质带相一致，排除了理解掺Mn InP在价带内物理性质的可能性。这里发现的定量成功揭示了一种预测工具的选择，应该打开有趣的途径，以解决其他化合物的磁性
Low voltage control of ferromagnetism in a semiconductor p-n junction
场效应晶体管（FET）中使用的半导体中的低电压耗尽和电子电荷积累的概念是当前信息处理技术的基石之一。自旋电子学是基于操纵铁磁体中电子自旋的集体状态，为读取磁性比特或固态存储器提供了补充技术。这两个不同领域的微电子集成在一个物理元件中，对未来设备的功耗和可扩展性具有潜在的重大影响，需要找到有效的手段来控制磁化。电流感应磁化切换现象代表了朝着这一目标迈出的有希望的一步，然而，它们依赖于相对大的电流密度。通过低电压电荷耗尽效应控制磁化的直接方法似乎是不可行的，因为半导体和金属铁磁体的两个世界在其典型的载流子浓度上被分离了许多数量级。在这里，我们证明了这一概念是可行的，通过报告持续磁化开关引起的短电脉冲的几伏在全半导体，铁磁pn结。
In-situ local imaging of ferromagnetism and superconductivity in RbEuFe$_4$As$_4$
本研究利用扫描超导量子干涉装置原位成像RbEuFe$_4$As$_4$，发现磁相变附近超流体密度抑制及多个铁磁畴，揭示了超导与铁磁的多种相互作用通道。
Epitaxial growth and antiferromagnetism of Sn-substituted perovskite iridate SrIr$_{0.8}$Sn$_{0.2}$O$_3$
由于其晶格、电荷和自旋自由度之间的强相互作用，5D铱酸盐已经显示出大量的涌现现象，因此薄膜形式在自旋电子学应用中的潜力被高度利用。在这里，我们有外延稳定的钙钛矿型SrIr $_{0.8}$ Sn $_{0.2}$ O $_3$ [001] SrTiO $_3$衬底上通过脉冲激光沉积和系统地表征的结构，电子和磁性。物理性质的测量解开了一个绝缘的基态与弱铁磁性的压缩应变外延膜。通过同步加速器X射线衍射鉴定八面体旋转模式，分辨$a^+b^-c^-$和$a^-b^+c^-$结构域的混合。X射线磁共振散射直接证明了磁序的G型反铁磁结构和弱铁磁性的自旋倾斜性质。
The essential role of magnetic frustration in the phase diagrams of doped cobaltites
掺杂的钙钛矿钴酸盐（例如，La $_{1-x}$、Sr $_x$、CoO $_3$）由于其自旋态物理、电子不均匀性和绝缘体-金属转变而被广泛研究。铁磁相互作用的自旋态极化子出现在低$x$在这些化合物的相图，最终产生远程铁磁性。然而，长程铁磁性（$x \approx 0.18$）的出现相对于极化子逾渗（$x \approx 0.05$）大大延迟，这产生了令人不安的不一致性。在这里，蒙特卡罗模拟的无序的经典自旋模型被用来建立，以前被忽略的磁挫折是负责这种效果，使磁相图的忠实再现。
The Nature of the magnetism-promoting hole state in the prototype magnetic semiconductor GaAs: Mn
最近的实验[1]表明，GaAs：Mn中的铁磁性（FM）是由杂质带而不是价带中的空穴决定的。本文讨论了杂质带中载流子介导的FM的物理机制，其中Mn的d能级起着至关重要的作用。该理论基于第一原理方法。
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