Crossed-anisotropy films for magnetic tunnel junctions and magnetic memory applications
利用隧道势垒层两侧磁层的交叉各向异性，制作了一种基于磁性隧道结（MTJ）的磁阻随机存取存储器（MRAM）原型。结果表明，引入交叉各向异性的结果在更小的开关场和更好的开关时间相比，传统的情况下对齐的各向异性。所制备的器件的磁阻特性与微磁模型吻合得很好。
2002-09-25 cond-mat.mtrl-sci
Local magnetic anisotropy controlled by a surface nano-modulation
磁性薄膜的拓扑调制可以引起静磁源的磁各向异性。在这封信中，我们报告了沉积在波浪形Si衬底上的NiFe层的磁性。在没有任何调制的情况下，我们的薄膜总是呈现出固有的各向异性。我们明确地表明，图案化的基板可以克服这种各向异性，甚至施加不同的易磁化轴。这允许在同一衬底上的不同位置处定义两个正交易轴。这种对方向和强度的各向异性的控制为实现高精度二维磁传感器铺平了道路。
2009-01-19 cond-mat.mtrl-sci
The origin of enhanced interfacial perpendicular magnetic anisotropy in LiF-inserted Fe/MgO interface
Fe/MgO界面具有巨隧穿磁电阻和强垂直磁各向异性，是自旋电子学的重要组成部分。最近的一项研究表明，在Fe和MgO层之间插入超薄LiF层显著增强了PMA。在这项研究中，我们进行X射线磁性圆二色性测量Fe/LiF/MgO多层膜，以揭示PMA增强的起源。我们发现，LiF插入增加的轨道磁矩各向异性，从而磁各向异性能量。我们把这种轨道磁矩各向异性增强的起源归因于更强的电子局域化和电子-电子关联或更好的界面质量和更少的缺陷。
2022-08-15 cond-mat.mtrl-sci
Magnetic anisotropy of thin sputtered MgB2 films on MgO substrates in high magnetic fields
我们研究了在MgO衬底上溅射的多晶MgB2薄膜的磁各向异性比。使用高磁场测量，我们估计的各向异性比为1.35 T=0 K的上临界场为31.74 T在平行的情况下，在垂直的情况下，23.5 T。在4.2 K的磁场扫描的直接测量显示出线性行为，证实了垂直于膜平面的磁场的线性拟合。此外，我们观察到的变化高达12%的各向异性比依赖于膜厚度。
2014-02-12 cond-mat.mtrl-sci
Magnetically enhanced thin film coarsening by a magnetic XPFC model allowing to decouple magnetic anisotropy and magnetostriction
外部磁场提供了影响多晶材料微观结构的宏观控制机制。采用磁扩展相场晶体（XPFC）模型研究了强磁场对薄膜晶粒生长的影响。在倒易空间的关联函数中考虑了磁结构效应。利用这种方法可以控制磁各向异性、磁致伸缩和晶界迁移率，并可以确定与实验结果一致的各种几何和拓扑性质。
2022-12-29 cond-mat.mtrl-sci
Perpendicular magnetic anisotropy of cobalt films intercalated under graphene
利用自旋极化低能电子显微镜（SPLEEM）和俄歇电子能谱（AES）研究了石墨烯/Ir（111）界面纳米Co薄膜的磁性。我们表明，石墨烯顶层促进垂直磁各向异性的Co膜下面，即使相对较厚的插层沉积。石墨烯/Co界面的磁各向异性能明显大于自由Co表面。石墨烯和Co电子轨道的杂化被认为是所观察到的垂直磁各向异性的起源。
2014-04-02 cond-mat.mtrl-sci
Influence of Magnetic Anisotropy on Laser-induced Precession of Magnetization in Ferromagnetic Semiconductor (Ga,Mn)As
用时间分辨磁光方法研究了不同磁各向异性的（Ga，Mn）As样品的激光诱导磁化进动。我们观察到，旋进振幅对外部磁场的依赖性强烈地依赖于（Ga，Mn）As的磁各向异性，我们解释了这种现象的竞争立方和单轴各向异性。我们还表明，相应的各向异性场可以推导出从磁场依赖的进动频率。
2012-12-05 cond-mat.mtrl-sci
Perpendicular magnetic anisotropy in insulating ferrimagnetic gadolinium iron garnet thin films
通过简单地改变样品温度，我们对钆铁石榴石（GdIG）薄膜的磁各向异性进行了实验控制。通过SQUID磁强计测量获得的磁滞回线明确地揭示了易磁化轴从面外到面内的变化取决于样品温度。此外，我们证实了这些发现，通过使用温度依赖的宽带铁磁共振光谱（FMR）。为了确定有效磁化，我们利用FMR光谱的固有优势，其允许确定独立于顺磁性衬底的磁各向异性，而磁力测定法确定来自膜和衬底的组合磁矩。这使我们能够定量评估的各向异性和平滑过渡，从平面到垂直磁各向异性。此外，我们还导出了GdIG薄膜的温度依赖性$g$因子和Gilbert阻尼。
2017-06-26 cond-mat.mtrl-sci
Influence of the different strains components on the uniaxial magnetic anisotropy constants for (Ga,Mn)As bulk system: a First-Principles Study
在密度泛函理论的框架下，我们计算了GaAs中Mn离子浓度一定时的磁各向异性能。我们着重研究了不同种类的应变对单轴磁各向异性常数$K_1$和$K_2$的影响，它们分别反映了（001）平面外和平面内的磁各向异性能。我们已经表明，所施加的双轴应变的各向异性常数的一般趋势是一致的实验数据。我们预测了临界应变，磁化矢量改变其方向。我们的研究结果表明，这是不可能的单轴磁各向异性常数修改相当大的，暴露（Ga，Mn）作为从实验的角度来看，合理的大小的静水压力。
2016-10-21 cond-mat.mtrl-sci
Controlling magnetic anisotropy in amplitude expansion of phase field crystal model
磁相场晶体（磁性APFC）模型的振幅展开，使一个方便的粗粒度的描述下的磁场的影响下的晶体结构。考虑到高阶磁耦合项，我们证明了在这些模型中调整磁各向异性的可能性。这允许再现磁化的易磁化方向和难磁化方向。这样的结果可以在不增加计算成本的情况下实现，从而能够模拟铁磁材料中位错网络和微结构的操纵。作为示范，我们报告的模拟与Fe的磁各向异性的球形晶粒的收缩。
2022-10-30 cond-mat.mtrl-sci
Tuning perpendicular magnetic anisotropy in the MgO/CoFeB/Ta thin films
理解铁磁金属/氧化物界面的磁各向异性是一个基础和有趣的课题。本文提出了一种通过改变MgO/CoFeB/Ta薄膜中MgO的厚度来控制垂直磁各向异性（PMA）强度的方法。我们确定，PMA在MgO/CoFeB界面的块状MgO层的晶体结构的调谐和显着降低，由于晶体MgO形成的发病与MgO厚度的增加。我们的工作开辟了一条途径来操纵磁各向异性的铁磁金属/氧化物界面的修改。
2014-12-04 cond-mat.mtrl-sci
Magnetic anisotropy energy in disordered Ge_{1-x}Mn_{x}Te
我们从理论上分析了化学无序对Ge_{1-x} Mn_{x} Te半导体层中磁各向异性的影响，已知这些半导体层具有载流子诱导铁磁性和铁电畸变的菱形晶格。使用DFT方法，我们确定由于Mn离子取代Ge和由于存在于Ge_{1-x} Mn_{x} Te的非常高浓度的阳离子空位的晶体结构的局部变化。我们计算了这种结构和化学无序对单离子磁各向异性机制的影响，并表明其贡献是一个数量级较小的磁各向异性机制相比，由Mn离子到相邻的Te和Ge离子诱导的自旋极化。我们还讨论了磁各向异性效应，由于对锰离子的不同分配在晶格中。化学无序的空间平均化大大减弱了这种磁各向异性机制的强度，恢复了磁系统的整体菱面体对称性。
2015-07-02 cond-mat.mtrl-sci
Symmetry and polarity of the voltage-controlled magnetic anisotropy studied by the Anomalous Hall effect
用四种独立的方法测量了FeB和FeB/W薄膜的压控磁各向异性（VCMA）效应。所有的测量结果都是一致的，并显示出相同的趋势。矫顽场、霍尔角、各向异性场、磁化翻转时间和保持时间随栅压的增大而线性减小，随栅压的减小而线性增大。
2018-12-17 cond-mat.mtrl-sci
A route towards finding large magnetic anisotropy in nano-composites: application to a W$_{1-x}$Re$_x$/Fe multilayer
我们在这里提出了一种新的纳米层压板，5[Fe]/2[W $_x$ Re $_{1-x}$ ]（x=0.6-0.8），具有增强的磁硬度与大的饱和力矩相结合。根据合金化条件，该材料的计算的磁各向异性达到5.3-7.0 MJ/m $^3$的值。我们还提出了一个配方，在如何识别其他新的磁性材料，如纳米层压板和多层膜，结合高饱和力矩与大的磁各向异性。
2011-08-10 cond-mat.mtrl-sci
Low damping magnetic properties and perpendicular magnetic anisotropy with strong volume contribution in the Heusler alloy Fe1.5CoGe
我们提出了一个动态磁性的TiN缓冲的Heusler合金Fe $_{1.5}$ CoGe外延薄膜的研究。制备了不同退火温度下的厚度系列样品，测量了磁阻尼，得到了最低的$α=2.18\times 10^{-3}$值。Fe $_{1.5}$ CoGe/MgO的垂直磁各向异性特性也被表征。的界面垂直各向异性常数$K^{\perp}_{\rm S}$与退火温度的演变示出，并与广泛使用的CoFeB/MgO接口。还发现了大的体积贡献的$(4.3\pm0.5)\times 10^{5}$ $\rm J/m^3$的垂直各向异性，在普通的Co和Fe基Heusler合金中的体积贡献消失。
2019-04-25 cond-mat.mtrl-sci
Impact of magnetic moment and anisotropy of Co$_\textrm{1-x}$Fe$_\textrm{x}$ thin films on the magnetic proximity effect of Pt
我们提出了一个系统的研究在Pt的磁邻近效应，取决于相邻的金属铁磁体的磁矩和各向异性。在Pt吸收边（11565 $\,$ eV）处进行了元素选择性X射线共振磁反射率测量，以研究Pt/Co $_\textrm{1-x}$ Fe $_\textrm{x}$双层膜中Pt的自旋极化。在Pt/Co $_\textrm{33}$ Fe $_\textrm{67}$中，观察到每个自旋极化Pt原子的最大磁矩为（0.72 $\,\pm\,$ 0.03）$\, μ_\textrm{B}$，符合Co-Fe合金的Slate-Pauling磁矩曲线.在一般情况下，一个明确的线性关系之间观察到的Pt的时刻和相邻的铁磁体的时刻。此外，我们研究了磁化Pt的磁各向异性，其明显采用了下面的铁磁体的磁各向异性。这被描绘为Pt在Fe（001）上和Co $_\textrm{50}$ Fe $_\textrm{50}$（001）上，其具有四重磁晶各向异性的45 $^{\circ}$相对旋转。
2018-07-25 cond-mat.mtrl-sci
Exploring magnetic anisotropy in bcc-structured ferromagnetic thin films with three spin layers using the fourth order perturbed Heisenberg Hamiltonian
本研究利用四阶微扰海森堡哈密顿量分析具有三个自旋层的体心立方铁磁薄膜，发现中间层二阶磁各向异性常数小于上下层时能量最低，且各向异性常数互换不影响应力诱导各向异性极大值，相邻易难磁化方向夹角约90度。
2024-02-20 cond-mat.mtrl-sci
Room temperature biaxial magnetic anisotropy in La0.67Sr0.33MnO3 thin films on SrTiO3 buffered MgO (001) substrates for spintronic applications
自旋电子学利用磁电阻效应来存储或感测磁信息。由于磁阻严格依赖于系统的磁各向异性，因此为系统设置定义的各向异性是基本的。本文利用矢量磁光克尔磁测量（v-MOKE）研究了在MgO（001）衬底上生长的半金属La_（0.67）Sr_（0.33）MnO_3（LSMO）薄膜的双轴磁各向异性。通过这种方式，我们可以避免可能对特定应用有害的不必要的单轴磁各向异性贡献。对磁化反转路径、临界场（矫顽磁力和开关）的角度演变的详细研究可以揭示磁各向异性的起源，磁各向异性本质上是磁晶的，在任何温度下都表现出四重对称性。
2018-10-12 cond-mat.mtrl-sci
Perpendicular magnetic anisotropy in bulk and thin-film CuMnAs for antiferromagnetic memory applications
提出了将具有垂直磁各向异性的CuMnAs作为反铁磁存储器的活性物质。信息可以存储在反铁磁畴状态，而写入和读出可以依赖于表面磁化的存在。根据第一性原理计算预测，用Ge、Si、Al或B取代少量的As原子，可以在CuMnAs中获得易轴各向异性.这种效应是由于空穴掺杂引起费米能级附近的某些电子能带的占据发生了变化。计算的磁各向异性的温度依赖性没有表现出任何异常。CuMnAs（001）薄膜也具有垂直磁各向异性。
2018-09-29 cond-mat.mtrl-sci
Magnetization reversal in the anisotropy-dominated regime using time-dependent magnetic fields
我们研究磁化反转使用各种r.f.磁脉冲我们数值表明，开关是可能的，简单的正弦脉冲，但最佳的方法是使用扫频（啁啾）射频。磁脉冲，其形状可以解析地导出。纳秒量级的开关时间可以用相对小的r.f.场，独立于各向异性的强度。
2005-11-21 cond-mat.mtrl-sci
Readout of field induced magnetic anisotropy in a magnetoactive elastomer
结果表明，在外加磁场作用下，磁活性弹性体（MAE）产生单轴磁各向异性。随着外加磁场的增大，诱导单轴各向异性的大小也随之增大。如果MAE样品冷却到220 K以下，则填料颗粒固定在基质中，其中可以读出各向异性。样品的冷却被认为是一种替代的方法学途径的实验研究的磁化状态的MAEs。MAE中磁各向异性的出现与磁化过程中填料的重组有关，这导致磁化产生额外的有效场。结果表明，在没有磁场的情况下，磁声发射的有效磁各向异性常数约为有效剪切模量的2倍。有人建议，实验观察到的大（约40）的填料的磁各向异性常数的矩阵的剪切模量的比率值得注意的磁和磁弹性性能的MAEs的解释。这可能导致弹性子系统的附加刚度，通过磁力耦合增加复合材料的剪切模量。
2018-06-28 cond-mat.mtrl-sci
Annealing-induced changes of the magnetic anisotropy of (Ga,Mn)As epilayers
研究了退火温度和退火时间对（Ga，Mn）As外延层磁各向异性的影响。证明了单轴磁各向异性，其相对于晶轴的取向在退火时从生长态样品的[-110]变为退火样品的[110]。立方和单轴各向异性都与载流子的浓度密切相关，其大小由退火过程控制。
2005-05-11 cond-mat.mtrl-sci
An integrated approach to doped thin films with strain tunable magnetic anisotropy: Powder synthesis, target preparation and pulsed laser deposition of Bi:YIG
提出了一种制备具有可调磁各向异性的铁磁绝缘体（Bi掺杂钇铁石榴石）薄膜的合成/加工方法。由于所需的磁性能依赖于可控的厚度和成功的掺杂，我们注意到整个合成/加工过程（纳米粉末合成，纳米晶靶制备和脉冲激光沉积（PLD））。用PLD法在（111）取向的钇铝石榴石上沉积了原子级平坦的薄膜。我们显示了一个显着的增强薄膜中的垂直各向异性，引起的应变诱导各向异性。此外，垂直各向异性是可调的，通过减少膜厚度和在3.5 nm的临界厚度的形状各向异性消除。
2016-07-14 cond-mat.mtrl-sci
Influence of a Transport Current on Magnetic Anisotropy in Gyrotropic Ferromagnets
电流感应扭矩通常用于操纵非共线磁化配置。在这篇文章中，我们讨论了电流引起的扭矩存在于某一类别的共线磁系统，将它们与电流引起的磁各向异性能的变化。我们提出了一个定量的估计，它们的特性在均匀应变铁磁（Ga，Mn）As。
2009-05-23 cond-mat.mtrl-sci
Evidence of random magnetic anisotropy in ferrihydrite nanoparticles based on analysis of statistical distributions
我们表明，反铁磁铁氧体的磁各向异性能取决于纳米粒子的体积的平方根，使用基于统计分布分析的方法。通过透射电子显微镜获得的尺寸分布，和各向异性能量分布，从交流磁化率和磁弛豫。平方根依赖性对应于随机的局部各向异性，其平均值由其方差给出，并且可以根据最近提出的水铁矿的单相均匀结构来理解。
2007-10-03 cond-mat.mtrl-sci
Magnetic Anisotropy and Magnetization Dynamics of Individual Atoms and Clusters of Fe and Co on Pt(111)
最近发现的单个磁性Co原子的巨大磁各向异性提高了在小团簇中进行磁存储的希望。我们对Pt（111）上Fe和Co原子、二聚体和三聚体的磁各向异性和自旋动力学进行了实验和理论联合研究。用非弹性扫描隧道谱测定了单个原子和团簇的巨各向异性以及激发态的寿命。由于杂化诱导的电子-电子散射的短寿命对抗由磁各向异性提供的磁稳定性。
2009-03-19 cond-mat.mtrl-sci
Perpendicular magnetic anisotropy in Au/FeCo/Au ultrathin films: Combined experimental and first-principles study
本文结合实验与第一性原理计算，系统研究了Au/FeCo/Au超薄膜的垂直磁各向异性，揭示了其随原子单层厚度奇偶振荡及滑动平均后的线性厚度依赖关系，并阐明了近界面区域对磁各向异性的关键作用。
2025-02-05 cond-mat.mtrl-sci
Magnetic anisotropy in Permalloy: hidden quantum mechanical features
通过相对论的第一性原理计算，我们研究了坡莫合金的低磁各向异性的微观起源，认为它与合金的局部对称性有内在的联系。结果表明，坡莫合金中单个原子的局域磁各向异性比块体样品的局域磁各向异性大几个数量级，比元素Fe或Ni的局域磁各向异性大5-10倍。此外，我们表明，当地有几个容易轴的方向是有利的，这取决于当地的组成。在微扰理论的背景下，应用磁各向异性和轨道矩之间的关系的结果进行了讨论。坡莫合金由于交换能大于磁晶各向异性而保持其强铁磁性质。我们的研究结果照亮坡莫合金和磁性材料的磁各向异性一般，此外，提高泵探测测量和超快磁化动力学的理解。
2017-02-17 cond-mat.mtrl-sci
Electric field switching of the uniaxial magnetic anisotropy of an antiferromagnet
在自旋电子学中，铁磁体中的磁各向异性的电场控制已经被广泛地追求，以实现具有低能耗的高效存储器和计算设备。与铁磁体相比，反铁磁体具有超快的自旋动力学特性和极小的杂散磁场，在高密度信息存储领域具有巨大的应用潜力。然而，反铁磁体的磁各向异性通过电场的开关仍然是难以捉摸的。在这里，我们使用压电材料的铁弹应变，在室温下，在反铁磁Mn 2 Au薄膜的单轴磁各向异性和可逆的Néel顺序与电场只有几kV/cm。由于单轴磁各向异性，在Mn 2Au中观察到了由Néel自旋轨道矩驱动的棘轮式开关行为，这种行为可以被电场逆转.
2018-12-31 cond-mat.mtrl-sci
Alternating domains with uniaxial and biaxial magnetic anisotropy in epitaxial Fe films on BaTiO3
本文报道了在铁电BaTiO_3衬底上外延铁膜中具有铁弹a-c条畴的畴形成和磁化反转。Fe薄膜在C畴顶面外极化时表现出双轴磁各向异性，而A畴面内晶格伸长通过逆磁致伸缩引起单轴磁弹性各向异性。磁各向异性对称性的强调制导致铁膜中a-c畴图案的完全压印。相邻磁条之间的交换和静磁相互作用进一步影响a和c畴内的磁化反转和斑图形成。
2013-01-07 cond-mat.mtrl-sci
Band-theoretical prediction of magnetic anisotropy in uranium monochalcogenides
在局域自旋密度近似下，用全相对论自旋极化能带结构计算方法研究了铀单硫族化合物US、USe和UTe的磁各向异性。发现磁各向异性的大小相当大（约10 meV/单位公式），这与实验相当。这种强的各向异性进行了讨论，鉴于伪间隙的形成，其中的关键成分是交换分裂的U 5 f状态和它们的杂交与硫属元素p状态（f-p杂化）。在系列中发现了各向异性的异常趋势（US>>USe<UTe），并解释为U 5 f态的局域化与f-p杂化之间的竞争。硫属元素p态的自旋-轨道相互作用在增大UTe中f-p杂化强度中起着重要作用，导致了磁各向异性的异常系统趋势。
2000-02-03 cond-mat.mtrl-sci
Magnetic ordering, electronic structure and magnetic anisotropy energy in the high-spin Mn$_{10}$ single molecule magnet
采用第一性原理全电子密度泛函方法研究了单分子磁体[Mn $_{10}$ O $_{4}$（2，2 '-联苯氧基）$_{4}$ Br $_{12}$ ] $^{4-}$的电子结构和磁有序.我们发现，两个核心锰原子的反铁磁耦合的其余8个，导致在亚铁磁基态与总自旋S=13。计算得到的磁各向异性势垒为9 K，与实验结果吻合较好. Br阴离子的存在影响电子结构，因此影响10个Mn原子的磁性。然而，由负电荷引起的电场对磁各向异性没有显著影响。
2002-04-22 cond-mat.mtrl-sci
Full-Heusler Co2FeSi alloy thin films with perpendicular magnetic anisotropy induced by MgO-interface
采用对靶溅射（FTS）方法，在衬底温度TS = 300 ℃时，制备了厚度为100 nm的L21有序全Heusler Co2 FeSi（CFS）合金薄膜。薄膜的L21阶和B2阶的程度分别为0.37和0.96。此外，FTS方法成功地形成了具有由MgO界面磁各向异性诱导的垂直磁各向异性（PMA）的全Heusler CFS合金薄膜。当dCFS为0.6 nm <= dCFS <= 1.0 nm时，CFS/MgO堆叠层显示PMA。这些结构中的PMA是CFS/MgO界面垂直磁各向异性的结果。
2017-12-14 cond-mat.mtrl-sci
Thickness-Dependent Magnetoelasticity and its Effects on Perpendicular Magnetic Anisotropy in Ta|CoFeB|MgO Thin Films
我们报告的测量超薄Ta |CoFeB| MgO层作为单轴应变的函数的面内磁弹性耦合，使用四点弯曲装置进行。对于退火的样品，我们观察到强烈的依赖于CoFeB层的厚度在1.3-2.0 nm的范围内，这可以被建模为所产生的组合的有效表面和体积的磁致弹性耦合的贡献。我们指出，如果存在类似的厚度依赖性的磁弹性耦合响应双轴应变，那么标准的Néel模型的磁各向异性能量收购一项成反比的磁性层厚度。这种贡献可以显著改变整体磁各向异性，并为磁各向异性能量对磁性层厚度的强非线性依赖性提供了自然的解释，这种依赖性通常在退火的CoFeB中观察到|具有垂直磁各向异性的MgO薄膜。
2015-09-14 cond-mat.mtrl-sci
Increase of magnetic hyperthermia efficiency due to dipolar interactions in low anisotropy magnetic nanoparticles : theoretical and experimental results
当磁性纳米粒子（MNP）是单畴和磁独立的，他们的磁特性和条件，以优化其在磁热疗应用的效率现在是很好的理解。然而，磁相互作用对磁热疗性能的影响仍然不清楚。在这里，我们报告的高热和高频磁滞回线测量模型系统组成的MNP具有相同的大小，但不同的各向异性，这是一个有趣的方式来调整磁相互作用的相对强度。在胶体溶液中，MNP的各向异性与其磁滞回线的矩形度之间存在明显的相关性：各向异性越大，矩形度越小。由于低各向异性MNP显示出比磁性独立的纳米颗粒更高的方形度，因此在这种情况下，磁性相互作用增强了它们的加热功率。独立和耦合的MNP的磁滞回线计算进行了比较实验结果。结果表明，所观察到的功能是一个自然的结果，在高温实验过程中形成的链和列的MNP：在这些结构中，当MNP磁晶各向异性是足够小的磁相互作用占主导地位，磁滞回线的形状往往是矩形的，这提高了它们的效率。相反，当MNP不形成链和柱时，磁相互作用降低了磁滞回线的矩形度和MNP的效率。目前的工作应提高磁热疗实验的理解和解释。
2013-01-21 cond-mat.mtrl-sci
Theory of Magnetic Anisotropy in III_{1-x}Mn_{x}V Ferromagnets
本文提出了具有载流子感生铁磁性的${\rm III}_{1-x}{\rm Mn}_{x}{\rm V}$稀磁半导体的磁各向异性理论。该理论是基于四个和六个带包络函数模型的价带空穴和平均场处理的交换相互作用与${\rm Mn}^{++}$离子。我们发现，易轴重新取向可以发生作为温度，载流子密度$p$，和应变的函数。预测在无应变样品的磁各向异性有一个$p^{5/3}$空穴密度的依赖性在小$p$，一个$p^{-1}$的依赖性在大$p$，并在中间密度显着大的值。一个明确的表达式，有效的小$p$，给出了由于非弛豫外延生长晶格匹配应变的磁各向异性的单轴贡献。我们的数值模拟结果与压缩和拉伸应变的样品上的磁各向异性测量结果一致。我们预测，降低样品中的空穴密度将降低铁磁转变温度，但将增加磁各向异性能和双折射率。
2000-06-07 cond-mat.mtrl-sci
Monte Carlo investigation of the magnetic anisotropy in Fe/Dy multilayers
利用正则系综下的蒙特卡罗模拟，研究了Fe/Dy非晶多层膜的磁各向异性。这项工作的动机是由实验结果表明，在制作样品的过程中，磁垂直各向异性和衬底温度之间存在明显的相关性。我们的目标是宏观磁性的多层膜的结构，更准确地说，他们的浓度分布。我们的模型是基于浓度相关的交换相互作用和自旋值，随机磁各向异性和存在的局部有序的集群，导致垂直磁化。我们的研究结果表明，补偿点发生在突然的浓度分布的情况下。此外，增加的非共线性的原子的时刻已被证明时，Dy各向异性常数值的增长。我们还表明，沿样品的浓度分布相关的不均匀的磁化曲线的存在。
2008-07-08 cond-mat.mtrl-sci
Topological defects and misfit strain in magnetic stripe domains of lateral multilayers with perpendicular magnetic anisotropy
研究了垂直磁各向异性纳米薄膜中的条纹畴，薄膜具有周期性的厚度调制，可以引起条纹周期和面内磁化强度的横向调制。由此产生的系统是二维等效的应变超晶格的磁条结构和形状各向异性内的界面失配应变控制的属性。这使我们能够观察到，实验上的第一次，在整个角度范围内，在这个二维磁性晶体的晶界的连续结构转变。磁化反转过程可以通过由于磁条图案中的向错与面内磁化配置中的畴壁之间的耦合而引起的失配应变的效应来定制。
2012-09-11 cond-mat.mtrl-sci
Perpendicular magnetic anisotropy in Co$_2$MnGa
我们报告垂直磁各向异性的铁磁Heusler合金Co $_2$ MnGa中的MgO/Co $_2$ MnGa/Pd三层堆叠的Co $_2$ MnGa厚度高达3.5 nm。通过反常霍尔效应，我们研究了从垂直磁各向异性到面内磁各向异性的自旋重取向转变。从反常霍尔效应的温度依赖性，我们观察到预期的缩放的$ρ_{xy}^{AHE}$与$ρ_{xx}$，这表明本征和侧跳机制在很大程度上负责在这种材料中的反常霍尔效应。
2016-11-16 cond-mat.mtrl-sci
Magnetic dispersion and anisotropy in multiferroic BiFeO3
我们测定了多铁性BiFeO_3的全磁色散关系。特别是，两个激发间隙起源于磁各向异性已被清楚地观察到。直接观察的差距，使我们能够准确地确定Dzyaloshinskiii-Moriya（DM）相互作用和单离子各向异性。DM相互作用支持在该化合物中的强磁电耦合。
2012-06-25 cond-mat.mtrl-sci
On the angular anisotropy of the randomly-averaged magnetic neutron scattering cross section of nanoparticles
我们利用Landau-Lifshitz方程计算了均匀磁化和随机取向的Stoner-Wohlfarth粒子的稀疏系综的磁SANS截面。我们研究的重点是磁SANS信号的角各向异性，因为它可以看到一个二维的位置敏感探测器。根据颗粒的磁各向异性的对称性（例如单轴、立方），即使在去磁状态下或在矫顽场下，也可能产生各向异性磁性SANS图案。的情况下，非均匀磁化的颗粒和颗粒尺寸分布和粒子间的相关性的影响进行了讨论。
2022-10-16 cond-mat.mtrl-sci
Enhancement of perpendicular magnetic anisotropy and its electric field-induced change through interface engineering in Cr/Fe/MgO
最近，证明了Cr/Fe/MgO的垂直磁各向异性（PMA）及其电压控制（VC）（Physical Review Applied 5，044006（2016））。在这项研究中，我们揭示了大的电压引起的各向异性变化的Cr/Fe/MgO的起源。Cr/Fe/MgO的化学结构的分析揭示了Cr原子的存在在Fe/MgO界面附近，这可以影响磁各向异性（MA）和它的VC。我们发现，PMA及其VC可以通过在Fe/MgO界面处控制Cr掺杂来增强。对于有效PMA为0.8 MJ/m3的Cr/Fe（5.9 μ m）/Cr（0.7 μ m）/MgO，证明了370 fJ/Vm的压控磁各向异性（VCMA）效应的最大值。
2016-12-31 cond-mat.mtrl-sci
Handling magnetic anisotropy and dynamic magnetic response of ferromagnetic multilayers in flexible substrates
研究了NiFe/Ta和FeCuNbSiB/Ta多层膜在外加应力作用下的动态磁响应。我们探讨了处理柔性磁致伸缩纳米结构的磁各向异性和动态磁响应的可能性。我们量化的多层膜的灵敏度下的外部应力通过计算的比率$|Δ\textrm{MI}|/|Δ\barσ|$，并表明，相当大的值可以达到通过调整磁场，频率，磁致伸缩常数，和外部应力。结果揭示了在外部应力下的柔性磁致伸缩多层膜的应用的可能性，并将它们作为非常有吸引力的候选人作为元件传感器的灵敏的智能触摸传感器的发展。
2016-06-10 cond-mat.mtrl-sci
Impact of organic capping layer on the magnetic anisotropy of ultrathin Co films
使用相结合的磁力和铁磁共振研究，它表明，引入碳氢化合物覆盖层导致的六方密堆积0001钴膜的有效磁各向异性能量的表面各向异性的贡献增加，大大提高了垂直各向异性。由于有机分子与Co原子之间的弱电子相互作用，表面各向异性的增加可以通过有机材料/Co界面处的电场的存在和表面原子电荷构型的改变来解释。
2017-11-10 cond-mat.mtrl-sci
Continuous Electrical Manipulation of Magnetic Anisotropy and Spin Flopping in van der Waals Ferromagnetic Devices
控制铁磁材料的磁各向异性在磁开关器件和自旋电子学应用中起着关键作用。具有不同磁各向异性几何形状（面内或面外方向）的自旋-轨道扭矩器件的示例已经被证明具有用于扩展器件功能的新型磁化切换机制。通常，铁磁材料中的内禀磁各向异性在固定方向内是不变的，因此，难以实现多功能器件。因此，铁磁材料中的磁各向异性的连续调制是高度期望的，但仍然具有挑战性。在这里，我们证明了一个门可调的磁各向异性转变，从出平面倾斜，并最终在层状Fe $_5$ GeTe $_2$通过结合测量的角度依赖的异常霍尔效应和磁光克尔效应与定量Stoner-Wohlfarth分析。易磁化轴通过门控或温度调制在自旋翻转路径中连续旋转。这些观测结果为探索磁化翻转机制和实现新的自旋电子学功能提供了新的途径。
2022-11-16 cond-mat.mtrl-sci
Magnetic Anisotropy in Two-dimensional van der Waals Magnetic Materials and Their Heterostructures: Importance, Mechanisms, and Opportunities
本文综述了二维范德华磁性材料中磁各向异性的重要性、基本机制及调控方法，旨在推动室温自旋电子学应用的发展。
2025-08-07 cond-mat.mtrl-sci
Structural control of magnetic anisotropy in a strain driven multiferroic EuTiO3 thin film
八面体畸变在设计由钙钛矿氧化物组成的异质结构的物理性质中起着关键作用。我们在（110）o DyScO 3衬底上外延生长的应变激活的多铁性EuTiO 3薄膜中观察到了强的面内单轴磁各向异性。第一性原理计算表明，磁各向异性与薄膜的单轴TiO6八面体倾斜和铁电极化密切相关，表明应变工程多铁性系统中存在潜在的强磁电耦合.
2013-09-12 cond-mat.mtrl-sci
Cooperatively Modulating Magnetic Anisotropy and Colossal Magnetoresistance via Atomic-Scale Buffer Layers in Highly Strained La0.7Sr0.3MnO3 Films
本研究通过在高应变 LSMO 薄膜中插入原子尺度钙钛矿缓冲层，协同调控磁各向异性与 CMR，实现10,000%的磁电阻调制及锐利的面外至面内各向异性转变。
2024-03-01 cond-mat.mtrl-sci
Magnetic anisotropy of ferromagnetic metals in low-symmetry systems
我们构造了一个解析公式来处理低对称性铁磁金属（如C_4V和C_3V）的垂直磁各向异性能。我们发现各向异性能正比于轨道角动量和磁偶极子算符的部分期望值。虽然结果与Laan [J. Phys.：康登斯Matter 10，3239（1998）]中，我们导出了自旋翻转虚激发过程项的具体表达式，该项在具有小磁矩和/或小交换分裂的原子中可以占主导地位。在Fe上生长的具有邻近诱导自旋极化的Pt单原子层就是一个例子。可以类似地讨论诸如Co/Pd和Co/Ni的其它多层系统和诸如Fe（CoB）/MgO的双层系统。此外，基于X射线磁圆二色性谱，讨论了垂直磁各向异性能与可测物理参数之间的关系。
2019-01-08 cond-mat.mtrl-sci
Amorphous GdFeCo Films Exhibiting Large and Tunable Perpendicular Magnetic Anisotropy
我们报告的非晶GdFeCo薄膜的磁补偿的成分和温度依赖性。磁性补偿是由于稀土离子与过渡金属离子之间的反铁磁耦合作用和过渡金属离子之间的铁磁相互作用之间的竞争。20 ~ 34at. %被发现表现出补偿现象，其特征在于低饱和磁化强度和垂直磁各向异性（PMA）附近的补偿温度。在52 ~ 59 ℃的高Gd区未观察到补偿温度。%，与最近的模型计算结果定性一致。然而，在室温下实现了低磁化，伴随着大的PMA，其磁化率达到~6.6 kOe。所观察到的垂直磁各向异性的非晶GdFeCo薄膜可能具有与原子尺度各向异性的某些方面相一致的结构起源。我们的研究结果拓宽了用于设计PMA薄膜的过渡金属-稀土合金的组成范围，使其在纳米器件中具有可调的磁各向异性。
2013-06-27 cond-mat.mtrl-sci
Interplay between the magnetic anisotropy contributions of Cobalt nanowires
我们报告的磁性和晶体结构的钴纳米线阵列作为其纳米尺度的函数。X-射线衍射测量结果表明，一个面内的HCP-Co相的纳米线与50 nm的直径的外观，这表明部分重新取向的磁晶各向异性轴沿膜平面随着孔径的增加。随着温度的降低，没有观察到纳米线系统的磁行为的显着变化，表明有效的磁弹性各向异性不发挥主导作用，在个别纳米线的再磁化过程。总磁各向异性的增强被发现在室温下与纳米线的直径-长度比（d/L），结果是定量分析的基础上的一个简化的形状各向异性模型的减少。
2009-10-22 cond-mat.mtrl-sci
Magnetic anisotropy in Li-phosphates and origin of magnetoelectricity in LiNiPO4
锂基磷酸盐是典型的磁电材料。通过第一性原理计算，我们阐明了自旋各向异性和磁电效应在LiNiPO 4中的微观起源。与LiCoPO 4的比较表明，Co-d 7和Ni-d8电子云显示出不同的轨道形状，这反过来又导致相对于周围的O 6笼的局部自旋各向异性的相反趋势。由于磁各向异性，镍基磷酸盐显示出一种特殊的“角交叉”自旋基态，这是导致磁电性的原因。在这方面，我们表明，在一个磁场Hx下，电子极化Pz的出现，与估计的线性磁电系数与实验吻合得很好。
2009-08-26 cond-mat.mtrl-sci
Magnetic anisotropy of $L1_0$-ordered FePt thin films studied by Fe and Pt $L_{2,3}$-edges x-ray magnetic circular dichroism
$L{\rm1_0}$有序FePt的强垂直磁各向异性一直是长期以来广泛研究的主题。然而，它是不知道的元素，铁或铂，主要有助于磁各向异性能（MAE）。用Fe和Pt $L_{2,3}$边X射线磁性圆二色性（XMCD）方法研究了不同$S$长程化学有序度的样品的FePt薄膜中Fe 3 $d$和Pt 5 $d$电子轨道磁矩的各向异性. Fe $L_{2,3}$ -edge XMCD表明，当磁场垂直于膜施加时，轨道磁矩大于平行于膜施加时，并且轨道磁矩的各向异性随着$S$而增加。Pt $L_{2,3}$ -边缘XMCD还表明，当磁场垂直于膜施加时，轨道磁矩小于平行于膜施加时，与Fe $L_{2,3}$ -边缘XMCD结果相反，尽管轨道磁矩的各向异性随着$S$而增加，如Fe边缘。这些结果与Solovyev ${\it et\ al.}$ [Phys. Rev. $\bf{52}$，13419（1995）.]的第一性原理计算定性一致，由于$L{\rm1_0}$有序FePt中Pt 5 $d$带的自旋劈裂小，自旋轨道耦合强，Pt 5 $d$对磁各向异性能的贡献大于Fe 3 $d$.
2017-06-25 cond-mat.mtrl-sci
Unveiling the role of Co-O-Mg bond in magnetic anisotropy of Pt/Co/MgO using atomically controlled deposition and in-situ electrical measurement
尽管界面垂直磁各向异性在Co（Fe）/MgO基磁性隧道结中起着至关重要的作用，但其内在机制仍存在争议。本文报道了在真空系统中，通过重复的原位反常霍尔效应测量、控制氧暴露和Mg沉积，对氧和Mg对Pt/Co双层膜的影响进行了解剖学研究。我们发现，化学吸附的氧不仅淬灭了Co表面层的有效磁矩，而且软化了其磁各向异性。然而，随后在氧预暴露的Pt/Co表面上的Mg粉化可以恢复磁各向异性。对费米能级附近的交换劈裂和轨道杂化的从头计算给出了清晰的物理解释。结果表明，Co（Fe）-O-M键在实现Co（Fe）/MgO异质结界面垂直磁各向异性中起着比Co（Fe）-O键更重要的作用.
2017-02-25 cond-mat.mtrl-sci
