Electronic and magnetic properties of $α$-FeGe$_2$ films embedded in vertical spin valve devices
我们研究了亚稳态的$α$ -FeGe $_2$，一种新型的层状四元材料，作为间隔层嵌入铁磁$_3$ Si和Co-$_2$-FeSi电极的自旋阀结构中。对于这两种类型的电极，自旋阀操作与$α$ $_2$间隔层的金属输运行为一起被证明。自旋阀信号被发现增加与温度和间隔物的厚度，这是讨论在铁磁底部和顶部电极之间的磁耦合强度降低。自旋阀结构的电阻随温度的变化表现出一些特征，这可以用55 ~ 110 K之间的铁磁相变来解释。金属输运特性和低温铁磁性与第一性原理计算的结果一致。
2020-10-27 cond-mat.mtrl-sci
Spin transfer torque devices utilizing the giant spin Hall effect of tungsten
本文报道了β-W薄膜中的巨自旋霍尔效应。利用自旋矩诱导的β-W/CoFeB双层微带铁磁共振，我们确定了自旋霍尔角为|θ| =0.30 \pm 0.02，大到足以使面内电流有效地反转与薄β-W层相邻的纳米级磁性隧道结的面内磁化CoFeB自由层的取向。根据用这种三端器件获得的开关数据，我们独立地确定|θ| =0.33 \pm 0.06。我们还报告了自旋霍尔开关效率的变化与W层的不同折射率，因此可变（α和β）相组成。
2012-08-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Direct observation of the magnetic proximity effect in amorphous exchange-spring magnets by neutron reflectometry
在这封信中，我们报告了使用中子反射计在非晶薄膜交换弹簧磁体中直接观察到的磁邻近效应。交换弹簧磁体是由两个具有高$T_c$的铁磁层组成的三层，所述铁磁层被设计成具有比嵌入层显著更低的$T_c$。这使得我们能够测量磁化深度分布，在该磁化深度分布处，低$T_c$材料处于铁磁或顺磁状态，而嵌入层是铁磁的。一个明确的邻近效应观察到7 K以上的嵌入层的$T_c$，与范围延伸50 $\unicode{xC5}$。
2020-05-26 cond-mat.mtrl-sci
Magnetic Mn5Ge3 nanocrystals embedded in crystalline Ge: a magnet/semiconductor hybrid synthesized by ion implantation
铁磁Mn 5Ge 3与Ge矩阵的集成是有前途的自旋注入在硅兼容的几何形状。在本文中，我们报告的磁性Mn 5Ge 3纳米晶嵌入在Ge基体中的Mn离子注入在高温下的制备。通过X射线衍射和透射电子显微镜，我们观察到不同的尺寸取决于锰离子注量的结晶Mn 5Ge 3。Mn 5Ge 3纳米晶中Mn的电子结构为3d 6组态，与体相Mn 5Ge 3中的电子结构相同。在低温下观察到较大的正磁阻效应。这可以用磁/半导体混合系统中的电导率不均匀性来解释。
2012-11-09 cond-mat.mtrl-sci
The phonon softening due to melting of the ferromagnetic order in elemental iron
我们研究的基本问题的晶格动力学的金属铁磁体的制度中，静态的长程磁序被取代的波动的本地时刻嵌入在金属主机。我们使用\textit{ab initio}密度泛函理论（DFT）+嵌入式动力学平均场论（eDMFT）泛函方法来研究铁多晶型的动力学稳定性和声子随温度的软化。我们表明，非谐波和非均匀声子软化测量铁是一个结果的熔融的长程铁磁秩序，是无关的一阶结构转变从BCC的FCC阶段，通常假设。我们预测，BCC结构是动态稳定的，在正常压力下，在所有温度下，只有BCC- $α$和BCC- $δ$相的铁之间的不稳定。
2018-09-06 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Magnetoresistance in metals with embedded magnetic nano-clusters
我们提出了一个动力学理论的运输嵌入铁磁纳米团簇的金属，描述的依赖形式的磁阻的各向异性特征的集群的合奏和集群的电子自旋去极化的影响。我们注意到，这种效果是最强的，当所有的集群具有相同的固有易轴各向异性。
2005-03-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Planar array of self-assembled Ga$_{x}$Fe$_{4-x}$N nanocrystals in GaN: Magnetic anisotropy determined via ferromagnetic resonance
用铁磁共振方法研究了镶嵌在GAN基质中的$_{x}$ Fe $_{4-x}$ N纳米晶平面阵列的磁各向异性。采用X射线衍射和透射电子显微镜来确定纳米晶体的相和分布。的磁各向异性被发现主要是单轴的难磁化轴垂直于NC平面，并有一个很弱的面内六角对称。考虑到纳米晶体的形态，外延关系，应变效应和纳米之间的磁耦合的起源的磁各向异性进行了讨论。
2014-06-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Magnetooptical properties of (Ga,Fe)N layers
报道了在顺磁性（Ga，Fe）N层中嵌入不同浓度富Fe纳米晶的（Ga，Mn）N层的磁光性质。以前的研究表明，这种样品的磁化组成的顺磁贡献，由于替代稀释的铁离子以及铁磁和反铁磁成分来源于富铁纳米晶体，其相对丰度可以控制的生长条件。纳米晶体被发现扩大和减少激子功能的大小。然而，铁磁的贡献，清楚地看到在SQUID磁强计，是没有透露的磁性圆二色性（MCD）。MCD和SQUID测量确定的磁响应的差异的可能原因进行了讨论。
2013-08-15 cond-mat.mtrl-sci
Two-dimensional bimetal-embedded expanded phthalocyanine monolayers: a class of multifunctional materials with fascinating properties
本文通过第一性原理计算预测了二维双金属扩展酞菁单层TM2EPc，发现其兼具结构稳定性、高磁转变温度、狄拉克半金属性、宽光谱吸收及高光电转换效率，在自旋电子学和光伏领域具有广阔应用前景。
2023-07-11 cond-mat.mtrl-sci
Magnetic Composites: Magnonic Excitations vs. Three-Dimensional Structural Periodicity
本文研究了磁性宏观结构（由两种铁磁材料组成）中的自旋波谱，这种磁性宏观结构具有三维周期性：位于简单立方晶格节点中的球形铁磁颗粒嵌入具有不同铁磁性质的基体中。结果表明，这种复合结构的\textit{magnonic spectrum}具有磁振子传播的频率区域\textit{forbidden}，和能量间隙被发现是敏感的组成材料之间的交换对比度以及磁化强度对比度。作为表征磁结构的参数的函数的相应的磁隙的宽度进行了研究。
2005-08-17 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
Ni cluster embedded (111)NiO layers grown on (0001)GaN films using pulsed laser deposition technique
本文利用脉冲激光沉积在GaN上制备嵌入Ni团簇的NiO外延层，发现团簇结构、磁学性质及易磁化轴方向随生长温度变化，并揭示其源于各向异性竞争，展示了该材料在GaN自旋电子学中的应用潜力。
2023-08-14 cond-mat.mtrl-sci
Two Dimensional Spin-Polarized Electron Gas at the Oxide Interfaces
采用第一性原理密度泛函方法，预测了在LaMnO $_3$单层嵌入SrMnO $_3$中形成的新型自旋极化二维电子气. La（d）电子在垂直于界面的方向上被限制在La层的势阱中，用作电子供体的带正电荷的层。这些电子通过Anderson-Hasegawa双交换介导Mn t $_{2g}$自旋在界面附近的铁磁对准，并且由于Mn磁矩的内部磁场而转而变得自旋极化。
2008-04-24 cond-mat.mtrl-sci
Ferromagnetic resonance in $ε$-Co magnetic composites
我们研究了在微波（1-12 GHz）频率下，嵌在聚苯乙烯（PS）基体中的纳米级$ε$ -钴晶体组装体的电磁特性。我们通过透射电子显微镜（TEM）成像研究样品，证明颗粒聚集并形成链和簇。通过使用宽带同轴线的方法，我们提取的磁导率的频率范围从1到12 GHz的，我们研究的铁磁共振相对于外部施加的磁场的移位。我们发现在有限磁场下，零磁场铁磁共振峰向高频移动，复磁导率的大小减小。在大于2.5 kOe的磁场的谐振频率随所施加的磁场线性变化，表明过渡到一个状态，其中的纳米粒子变得动态去耦。在这种情况下，团簇内的粒子可以被视为非相互作用的，并且可以从Kittel的非相互作用单轴球形粒子的铁磁共振理论结合Landau-Lifshitz-Gilbert（LLG）方程来预测峰值位置。相反，在低磁场下，这种磁序被破坏，并且零磁场中的谐振频率达到饱和值，反映了由于聚集而产生的颗粒间相互作用。我们的研究结果表明，这些复合材料的电磁性能可以通过外部磁场和聚集结构的变化来调节。
2014-11-06 cond-mat.mtrl-sci physics.chem-ph
Magnetism of small V clusters embedded in a Cu fcc matrix: an ab initio study
我们提出了广泛的第一性原理密度泛函理论（DFT）计算致力于分析嵌入在Cu fcc矩阵中的小V $_{n}$团簇（n= 1，2，3，4，5，6）的磁性和电子性质。我们考虑不同的集群结构，如：i）单个V杂质，ii）具有不同原子间距离和变化的局部原子环境的几种V $_{2}$二聚体，iii）V $_{3}$和iv）V $_{4}$簇，对于它们，我们假设紧凑以及2维和1维原子构型，最后，在v）V $_{5}$和vi）V $_{6}$结构的情况下，我们分别考虑正方形金字塔和正方形双金字塔以及线性阵列。在所有情况下，V原子作为替代杂质嵌入Cu网络中。在一般情况下，在自由站立的情况下，我们已经发现，V团簇往往形成紧凑的原子阵列内的库珀矩阵。我们计算的非自旋极化态密度在V网站显示了一个复杂的峰值结构周围的费米能级，强烈的变化作为一个函数的原子间距离和局部原子环境，一个结果，预期一个非平凡的磁性行为。事实上，我们的DFT计算揭示了，在我们的每个团簇系统中，存在不同的磁性溶液（铁磁，亚铁磁和反铁磁），它们之间的能量差非常小，这一结果可能导致复杂的有限温度磁性的存在。最后，我们比较我们的结果与最近的实验测量。
2010-01-25 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Finite size effects with variable range exchange coupling in thin-film Pd/Fe/Pd trilayers
研究了薄膜Pd/Fe/Pd三层结构的磁性能，其中约1.5厚的Fe包埋层在周围的Pd中产生铁磁性。铁磁三层的厚度通过在8埃至56埃的范围内改变顶部Pd层的厚度来控制。随着顶部Pd层的厚度减小，或者等效地随着嵌入的Fe层移动更靠近顶部表面，归一化为面积的饱和磁化强度和居里温度减小，而矫顽力增加。这些厚度依赖于邻近极化的薄膜钯的意见是定性一致的有限尺寸效应，是众所周知的定期薄膜铁磁体。发现随着顶部Pd层厚度的增加，序参量（磁化强度）的临界指数$β$接近平均场值0.5。的厚度依赖性，这是强烈修改的非均匀交换相互作用的极化Pd的功能形式，提供了重要的新的见解，以了解纳米磁性在二维空间。
2010-03-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Bipolar electric field switching of perpendicular magnetic tunnel junctions through voltage controlled exchange coupling
利用双极电场开关的垂直磁性隧道结（p-MTJ）在节能存储器和逻辑器件中具有广泛的应用。电压控制的磁各向异性通过电场效应线性地降低铁磁层的能垒，并且仅以单极行为有效地切换p-MTJ。在这里，我们展示了一个双极电场效应开关的100纳米的p-MTJ与合成的反铁磁自由层通过电压控制的交换耦合（VCEC）。开关电流密度约为1.1x10^5 A/cm^2，比最好的自旋转移力矩器件低一个数量级。理论结果表明，电场诱导合成反铁磁自由层发生铁磁-反铁磁交换耦合相变，产生类场层间交换耦合力矩，导致p-MTJ的双向磁化翻转.初步的基准测试模拟估计，VCEC耗散的数量级较低的写入能量相比，在15纳米技术节点的自旋转移扭矩。这些结果可以消除自旋存储器件在嵌入式应用之外发展的主要障碍。
2021-09-06 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
