Intrinsic spin orbit torque in a single domain nanomagnet
我们目前的理论研究的内在自旋轨道力矩（SOT）在一个单畴铁磁层与Rashba自旋轨道耦合（SOC）使用非平衡格林函数形式主义的模型哈密顿量。我们发现，在SOC的一阶，本征SOT只有类场的扭矩对称性，可以解释为纵向自旋电流感应的充电电流和Rashba场。我们分析的结果中的电子结构，如带填充，带宽，交换分裂，以及Rashba SOC强度的材料相关的参数。在此基础上，我们讨论了SOT的大小和符号。我们的研究结果表明，在相同的铁磁层与不同的支撑层，如Co/Pt和Co/Ta，SOT的不同的迹象，可以归因于静电掺杂的铁磁层的支持。
2018-01-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Template nanowires for spintronics applications: nanomagnet microwave resonators functioning in zero applied magnetic field
为了将自旋电子学的概念应用到实际的工业应用中，需要在零外加磁场下工作的低成本自旋电子器件。在这里，我们提出了第一个微波测量纳米磁体设备内的多孔膜电沉积制造。本文详细讨论了一种由三块纳米磁体组成的微波谐振腔，该谐振腔工作在零外磁场中。通过施加特定频率的微波信号，中间纳米磁体的磁化经历铁磁共振（FMR），并且该器件输出可测量的直流电流（自旋扭矩二极管效应）。或者，纳米器件可以用作在零场中起作用的微波振荡器。为了在微波频率下测试谐振器，我们开发了一种简单的测量装置。
2008-11-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Comparison of measured and simulated spin-wave mode spectra of magnetic nanostructures
出于纳米磁体中磁化动力学对于磁性器件和传感器的开发和优化的重要性，我们测量并建模了图案化椭圆形纳米磁体中的自旋波谱。利用外差磁光微波显微镜测量了由电子束光刻法制备的具有200 nm或100 nm标称短轴的多个Ni80Fe20纳米磁体的铁磁共振谱。扫描电子显微镜图像拍摄的相同的纳米磁体被用来定义微磁模拟元件的形状。测量的光谱显示名义上相同的纳米磁体之间的显着差异，这只能部分归因于图案化过程中不受控制的形状变化，作为证据的测量和模拟的光谱之间的有限的协议。通过在模拟中的纳米磁体的边缘处包括降低的磁化和交换的区域，改善了测量和模拟之间的一致性。我们的研究结果表明，减少个别磁性随机存取存储器元件之间的形状变化可以潜在地提高其性能。然而，基于自旋波光谱的分析和建模的纳米磁体中的材料参数的明确确定仍然是有问题的。
2020-08-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Optimal design of nanomagnets for on-chip field gradients
针对片上纳米磁体局域磁场梯度设计依赖经验的问题，本文基于微磁最优化方法分析铁磁层几何与饱和条件，给出纵向和横向梯度下的均匀饱和纳米磁体最优设计。
2022-12-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Ferromagnetic resonance of a magnetic dimer with dipolar coupling
我们开发了一个一般的形式主义分析的磁二聚体的铁磁共振特性的磁二聚体组成的两个磁性元素（在一个水平或垂直配置）偶极相互作用耦合，考虑到他们的有限尺寸和纵横比。我们研究了外加磁场（在幅度和方向上）、元件间耦合以及各种配置中的单轴各向异性对谐振频率和谐振场的影响。我们得到了层间耦合的各种制度的谐振频率的解析表达式。我们（数值）调查在相应的制度的共振场的行为。所施加的磁场的共振频率消失的临界值可以是二聚体的耦合的增加或减少的函数，这取决于各向异性配置。在面内各向异性的情况下，它也是纳米磁体纵横比的函数。这项工作的这一点和其他几个结果，当与实验相比，使用标准的铁磁共振与固定频率，或网络分析仪与不同的频率和施加的磁场，提供了一个有用的手段，用于表征有效的各向异性和耦合内的堆叠或组装的纳米磁体系统。
2014-08-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Ferromagnetic resonance response in square artificial spin ice: roles of geometry in vertex dynamics and magnetic configurations
本文通过微磁学模拟研究方形人工自旋冰中纳米磁体纵横比对铁磁共振和振荡模式的影响，揭示不同顶点能量态具有独特的FMR响应，为利用FMR技术识别ASI能量态提供了新方法。
2024-06-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Magnetic and structural properties of GeMn films: precipitation of intermetallic nanomagnets
本文对Ge_（0.95）Mn_（0.05）薄膜的纳米结构与其磁性进行了全面的研究。用低温分子束外延技术制备的无缺陷Ge基片，在衬底温度T_S低至70 ℃时，观察到了铁磁性纳米夹杂物的形成。摄氏结合透射电子显微镜（TEM）和电子能量损失谱（EELS）分析的薄膜确定为铁磁化合物Mn_5Ge_3的沉淀物的夹杂物。随着T_S的降低，析出相的体积和数量减少。含沉淀物的薄膜的磁性测量显示了不同的温度范围：在Mn_5Ge_3的特征铁磁转变温度（约为室温）和较低的、与T_S有关的阻断温度T_B之间，磁性由Mn_5Ge_3沉淀物的超顺磁性决定。在T_B以下，观察到具有阻塞的磁矩的铁磁沉淀物的磁性特征。在最低温度下，薄膜显示出亚稳态的特征。
2006-11-09 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
Pressure-enhanced ferromagnetism in layered CrSiTe3 flakes
范德华层状铁磁体的研究促进了纳米自旋电子学及其应用的发展。然而，这些材料的低温铁磁特性极大地阻碍了它们的应用。在这里，我们报告的压力增强的铁磁行为在层状CrSiTe 3薄片揭示了高压磁圆二色性（MCD）测量。在环境压力下，CrSiTe 3在32.8 K时发生顺磁-铁磁相变，磁滞回线可忽略不计，表明具有软铁磁行为。在4.6GPa压力下，软铁磁体转变为硬铁磁体，在零磁场下表现为矩形磁滞回线。有趣的是，随着压力的进一步增加，矫顽场（H_c）从4.6GPa时的0.02T急剧增加到7.8GPa时的0.17T，居里温度（Tc ^h：磁滞回线闭合的温度）也从4.6GPa时的~36 K增加到7.8GPa时的~138 K。通过密度泛函理论计算进一步研究了压力对交换相互作用的影响，发现面内最近邻交换相互作用和磁晶各向异性随着压力的增加而同时增加，从而导致实验中H_c和T_c^h的增加.磁耦合与外压之间的有效相互作用为室温层状铁磁体的研究和压敏磁功能器件的设计提供了新的契机。
2021-05-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Reconfigurable Spin-Wave Properties in Two-Dimensional Magnonic Crystals Formed of Diamond and Triangular Shaped Nanomagnets
本研究通过宽带铁磁共振光谱对比菱形与三角形二维纳米磁点结构的可重构自旋波特性，揭示了形状、偏置场参数及反演对称性对自旋波动力学的关键影响，为磁振子器件的结构设计与参数调控提供了实验依据。
2024-07-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Quenching the Non-Collinear Spin Order in High-Tc Layered Ferromagnet Fe5GeTe2
Morgan State University（摩根州立大学）
通过取代Fe5GeTe2中的40% Ni，抑制其非共线自旋有序，揭示高临界温度层状铁磁体的磁性机制。
2025-12-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Significant electron-magnon scattering in layered ferromagnet Cr$_2$Te$_3$
本研究通过实验发现，层状铁磁体Cr$_2$Te$_3$中的电子-磁振子散射通过斜散射显著贡献于反常霍尔效应（AHE），并揭示了其随温度变号的原因，表明磁振子诱导的斜散射可主导含重元素层状铁磁体的AHE。
2025-07-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Quantized spin waves and perpendicular standing spin waves stimulated by current in a single-layered ferromagnetic wire
射频（RF）电流的整流效应在空间自旋分布和动力学方面是高度敏感的。出现了由直流（DC）电流刺激的额外自旋波模式，并且该自旋波可通过RF电流的整流来检测。提出了一个描述含时各向异性磁电阻或含时平面霍尔效应的唯象模型，并与实验结果进行了比较。伴随附加自旋波的非线性自旋动力学被研究为RF和DC电流、外部磁场和所施加的场方向的函数。
2008-03-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Tuning magnetic frustration of nanomagnets in triangular-lattice geometry
我们研究了单畴铁磁岛三角晶格上的磁矩的配置，研究了这种挫挫几何中静磁相互作用的后果。通过改变沿一个方向的岛-岛距离，我们能够调整相邻岛屿之间的不同相互作用的比率，从而导致岛屿矩之间的局部相关性的相应变化。与其他人工受抑磁体不同，这种晶格几何形状显示有序矩取向的区域，这可能是由于更高程度的各向异性导致受抑程度降低。
2008-12-24 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci
Energy minimization and AC demagnetization in a nanomagnet array
我们研究了交流退磁的挫折阵列的单域铁磁岛，详尽地解决每一个（伊辛）磁自由度的系统。虽然阵列的净力矩通过具有足够小的步长的协议而接近零，但是去磁阵列的最终静磁能对于更精细的步进协议继续减小，并且不外推到基态能量。由此产生的复杂无序磁态可以用最大熵系综来描述，该系综仅满足最近邻关联。
2008-08-06 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci
Dynamics of coupled vortices in layered magnetic nanodots
自旋动力学计算的模型系统组成的软磁，分层的纳米磁体，其中两个铁磁（F）的圆柱形点，每个磁涡旋基态，由非磁性间隔（N）分开。这使得研究层间静磁相互作用对涡旋动力学的影响成为可能。通过应用涡核位置的运动方程对该系统进行了探索。回复力的计算考虑到静磁相互作用假设一个现实的表面电荷自由自旋分布。对于三层F/N/F点具有相反的手征性和相同的核心极化（最低能量状态），两个本征模式的解析预测和确认通过微磁模拟。一种模式是在亚GHz范围内的亚微米点直径，并对应于准圆形旋转的核心点中心。第二模式在MHz范围内，对应于平均芯位置的小幅度旋转。本征频率强烈依赖于系统的几何参数，表明静磁效应在确定涡旋动力学中起主导作用。
2005-02-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Engineering of a Layered Ferromagnet via Graphitization: An Overlooked Polymorph of GdAlSi
本文提出将石墨化方法从立方材料拓展到更广泛体系，并据此在硅衬底上制备出约20个单层临界厚度的层状铁磁体GdAlSi，通过实验和理论证实其铁磁性来源于Gd的4f电子，为功能性层状材料设计提供了新途径。
2024-03-06 cond-mat.mtrl-sci
Critical behavior of ferromagnets CrI3, CrBr3, CrGeTe3, and anti-ferromagnet FeCl2: a detailed first-principles study
利用第一性原理密度泛函理论和蒙特卡罗模拟计算了层状铁磁体三碘化铬（CrI 3）、三溴化铬（CrBr 3）、三碲化铬锗（CrGeTe 3）的居里温度和层状反铁磁体二氯化铁（FeCl 2）的尼尔温度。我们发展了一种计算方法来模拟层状磁性材料中的磁相互作用并计算其临界温度。我们提供了一个统一的方法来获得一个有效的海森堡哈密顿量的磁交换参数（J）的第一性原理，考虑到磁各向异性以及面外相互作用。我们得到的磁性相变行为，特别是临界温度，从磁化率和比热，使用三维Monte-Carlo（大都市）算法计算。计算的居里温度的铁磁材料（CrI 3，CrBr 3和CrGeTe 3），与实验值非常吻合。我们发现，在散装CrI 3与R3堆叠的层间相互作用是显着强于C2/m堆叠，与实验观察。我们发现，在R3碘化铬层间强相互作用的结果在面内和面外的易磁化轴之间的竞争。最后，我们计算了FeCl 2的Neel温度为47 +- 8 K，并表明FeCl 2的磁性相变发生在两个步骤与高温层内铁磁相变，和低温层间反铁磁相变。
2021-01-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Lattice dynamics and phonon dispersion of van der Waals layered ferromagnet Fe3GaTe2
该研究结合宽温压范围拉曼光谱与第一性原理计算，揭示 Fe3GaTe2 的声子模式来源，并首次观测到 vdW 铁磁体中的室温自旋—声子耦合。
2025-03-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
High-throughput screening assisted discovery of a stable layered anti-ferromagnetic semiconductor: CdFeP2Se6
二维（2D）磁性的最新进展提高了人们对层状磁性材料的兴趣，因为它们具有自旋电子学的潜力。特别是，层状半导体反铁磁体表现出有趣的低维半导体行为与电荷和自旋作为载流子控制。然而，这些化合物的合成是具有挑战性的，并且仍然罕见。在这里，我们进行了基于第一性原理的高通量搜索，以筛选潜在稳定的混合金属磷三硫属化物（MM'P2X6，其中M和M'是过渡金属，X是硫属化物），其具有宽范围的可调带隙和有趣的磁性。在潜在的候选人，我们成功地合成了一个稳定的半导体层状磁性材料，CdFeP2Se6，表现出短程反铁磁秩序在TN = 21 K的间接带隙为2.23 eV。我们的工作表明，高通量筛选辅助合成是发现层状磁性材料的有效方法。
2022-12-18 cond-mat.mtrl-sci
Pressure-induced spin reorientation transition in layered ferromagnetic insulator Cr2Ge2Te6
研究了层状铁磁绝缘体Cr2 Ge 2 Te 6（CGT）在2GPa静水压下的各向异性磁电阻效应。磁化的易磁化轴方向是从AMR饱和特征中推断的，在存在和不存在所施加的压力。在零施加压力下，易轴沿着c方向或垂直于层。在施加>1 GPa的流体静压时，单轴各向异性切换到易平面各向异性，这在零磁场下将平衡磁化从c轴驱动到ab平面，这相当于巨大的磁各向异性能量变化（>100%）。随着温度在居里温度范围内升高，AMR效应特征逐渐减小并消失。我们的第一性原理计算证实了巨大的磁各向异性能量的变化与中等压力，并分配其起源增加的离位自旋轨道相互作用的Te原子，由于较短的Cr-Te距离。这种压力诱导的自旋重取向转变在三维铁磁体中非常罕见，但它可能是与CGT具有类似晶体结构的其他层状铁磁体所共有的，因此提供了一种控制磁各向异性的独特方法。
2018-05-13 cond-mat.mtrl-sci
Electrically-Tunable High Curie Temperature Two-Dimensional Ferromagnetism in Van der Waals Layered Crystals
识别具有高转变温度和电可调磁性的本征低维铁磁体对于小型化自旋电子学和磁电学的发展至关重要。最近在范德华晶体CrI $_3$和Cr $_2$ Ge $_2$ Te $_6$中观察到了长程二维铁磁性，然而当减小到单层/几层时，它们的居里温度显著降低。本文利用重整化自旋波理论和第一性原理电子结构理论，对具有较高居里温度（~ 150 K）和较大带隙的van der Waals层状CrSBr和CrSeBr半导体的电调谐二维铁磁性进行了理论研究。高转变温度归因于强阴离子介导的超交换相互作用和由于大交换和单离子各向异性而引起的相当大的自旋波激发间隙。值得注意的是，空穴和电子掺杂可以将磁化易轴从面内方向切换到面外方向。这些独特的特性使单层CrSBr和CrSeBr成为实现2D自旋电子学和磁电学的有前途的平台，例如2D自旋场效应晶体管。
2020-08-13 cond-mat.mtrl-sci
Ferromagnetic Weyl Fermions in Two-Dimensional Layered Electride Gd$_2$C
近年来，二维层状复合材料作为一类新型材料出现，其在阳离子层之间的间隙空间中具有阴离子电子层。基于第一性原理计算，我们在二维层状铁磁Gd $_2$ C中发现了一个时间反演的Weyl半金属相.结果表明，晶场使间隙电子态与Gd 5 $d$轨道在费米能级附近混合，形成带反转.同时，FM阶诱导两个自旋Weyl节线（WNL），这是通过自旋轨道耦合转换成多对Weyl节点。此外，我们不仅确定费米弧表面状态连接的Weyl节点，但也预测一个大的固有的异常霍尔电导率由于贝里曲率产生的带隙WNL。我们的研究结果证明了外尔费米子的存在，在室温下的FM Nd-Gd $_2$ C，因此提供了一个新的平台，研究有趣的相互作用之间的Nd-Gd材料和磁性外尔物理。
2020-07-11 cond-mat.mtrl-sci
Mapping the stray fields of a nanomagnet using spin qubits in SiC
我们报告了使用光学可寻址的自旋量子比特在SiC探测的磁性杂散场所产生的铁磁微结构上的SiC晶体的表面上光刻图案。杂散场引起自旋中心的共振频率的偏移。自旋共振由邻近磁性元件图案化的微米尺寸的微波天线驱动。天线的图案化是为了确保驱动微波场被局部传递，并且与传统的毫米级电路相比更有效。对于两种不同的磁性状态，在到磁性元件的不同距离处观察到SiC中自旋中心的共振频率的明显差异。我们的研究结果提供了一个晶圆级的平台，开发混合磁振子量子应用部署本地微波场和杂散场景观在微米的长度尺度。
2020-09-01 cond-mat.mtrl-sci quant-ph
Metal-Insulator Transition and Ferromagnetism in the Electron Doped Layered Manganites La2.3-xYxCa0.7Mn2O7 (x=0,0.3,0.5)
合成了具有层状钙钛矿结构的La_（2.3-x）Y_xCa_（0.7）Mn_2 O_7（x= 0，0.3，0.5）体材料，并对其电学、电学和磁学性质进行了研究。结果表明，La_（1.8）Y_（0.5）Ca_（0.7）Mn_2 O_7具有四方晶系结构，是一种金属铁磁体，其磁转变温度为170 K。该化合物在140 K以下表现出金属行为，在100 K和34 kOe下具有大的磁阻（MR）Δ rho/rho（0）~94%.对于x=0和0.3的结构是单斜的抑制金属。当x=0时，材料是铁磁绝缘体。我们观察到随着x的减小，比热中线性项的系数大大增加。据我们所知，这是第一个报道的电子掺杂锰氧化物显示金属-绝缘体转变和铁磁性。
1998-05-21 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Magneto-optical effects of an artificially-layered ferromagnetic topological insulator with T$_C$ of 160 K
本文研究了居里温度达160 K的掺Cr拓扑绝缘体CBST异质结构，通过近红外磁光克尔效应和时域太赫兹偏振测量揭示了其铁磁有序及太赫兹法拉第旋转和克尔旋转，为高温量子反常霍尔效应提供了新途径。
2024-09-03 cond-mat.mtrl-sci
Ferromagnetism in layered metallic Fe1/4TaS2 in the presence of conventional and Dirac carriers
本文介绍了Fe_（0.25）TaS_2铁磁性的微观起源及其有限温度磁性质。我们首先通过第一性原理计算得到了Fe_（0.25）TaS_2的能带结构，发现在金属Fe_（0.25）TaS_2中，常规载流子和狄拉克载流子共存。考虑Fe 3d离子的自旋-轨道耦合，在常规抛物色散和Dirac线性色散载流子同时存在的情况下，导出了Fe 3d离子自旋间的RKKY型有效哈密顿量，其中包含类Heisenberg项、类Ising项和类XY项.此外，我们还用集团自洽场方法计算了铁磁居里温度Tc。我们的结果不仅可以解决高铁磁居里温度，但也大的磁各向异性在FexTaS 2。
2022-03-09 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Ferromagnetic Clusters in the Brownmillerite Bilayered Compounds Ca2.5-xLaxSr0.5GaMn2O8: An Approach to Achieve Layered Spintronics Materials
采用直流磁化、电阻率和磁阻测量技术，研究了La掺杂对类Brownmillerite双层结构化合物Ca2.5-xLaxSr0.5GaMn2O8（x = 0，0.05，0.075，0.1）磁性和磁输运性质的影响.室温X-射线衍射图的Rietveld分析证实，没有观察到的平均晶体结构与La取代的变化。发现磁性和磁输运性质对La取代非常敏感。有趣的是，La取代的化合物表现出铁磁性的行为（由于双交换机制的发生），而母体化合物是反铁磁体（TN 150 K）。所有的化合物显示出绝缘行为，在100 - 300 K的测量温度范围内，与替代的电阻率的整体下降。通过La替代，已经成功地实现了更高的磁阻值。我们已经提出了一个电子相分离模型，考虑形成的铁磁团簇的反铁磁矩阵，解释所观察到的La取代样品的磁化强度和磁输运结果。本研究展示了一种方法，以实现新的功能材料，基于自然发生的层状系统，如Ca2.5-xLaxSr0.5GaMn2O8，可能的自旋电子学应用。
2010-03-13 cond-mat.mtrl-sci
Magnetization and spin dynamics of the spin S=1/2 hourglass nanomagnet Cu5(OH)2(NIPA)4*10H2O
我们报告了自旋S=1/2纳米磁体Cu 5（OH）2（NIPA）4* 10 H2O（Cu 5-NIPA）的实验和理论研究。利用热力学、电子自旋共振和~ 1H核磁共振测量，以及从头算密度泛函能带结构计算、精确对角化和强耦合理论，我们导出了Cu ~（5+）-NIPA体系的微观磁性模型，并对该体系的自旋动力学进行了表征.基本的五重Cu 2+单元具有由反转对称性相关的两个角共享不等边三角形的沙漏结构。我们的微观海森堡模型在每个三角形中包含一个铁磁和两个反铁磁交换耦合，稳定了一个自旋S=1/2的双重基态（GS），零场分裂完全消失（根据克莱默定理），激发带隙Δ~68 K。因此，与具有低自旋GS的其他纳米磁体类似，Cu 5-NIPA是在低温下实现长电子自旋弛豫（T1）和相干（T2）时间的良好候选者。特别令人感兴趣的是GS磁矩在五个Cu 2+自旋上的强烈不均匀分布。这是一个纯粹的量子力学效应，因为尽管磁耦合的非阻挫性质，GS是远离经典的共线亚铁磁配置。最后，Cu 5-NIPA是S=1/2纳米磁体的一个罕见的例子，在中间温度下显示出核自旋-晶格弛豫速率1/T1的增强。
2013-04-10 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Synthesis and physical properties of a new layered ferromagnet, Cr1.21Te2
本文报道了新型层状化合物 Cr1.21Te2 的单晶合成与表征，发现其在约173 K发生铁磁相变并具有金属性，估算出低自旋激发能隙，展示其作为低维铁磁体的应用潜力。
2023-03-02 cond-mat.mtrl-sci
Multi-wavelength magnetic coding of helical luminescence in ferromagnetic 2D layered CrI3
二维（2D）范德华（vdW）铁磁体为在单个或几个原子层的极限下操纵自旋以及通过长程铁磁（FM）有序和激子的耦合来创建独特的磁激子器件开辟了新的途径。然而，2D vdW铁磁体探索到目前为止，很少具有激子行为，到目前为止，FM CrI 3最近已被发现显示配体场光致发光与FM排序，但通常具有宽的发射峰。另外，在反铁磁（AFM）NiPS 3中已经观察到多体激子，但是由于极高的介电常数，激子与AFM阶数的耦合以指数方式更加困难。在这里，我们报告了一个简单的方法来实现强耦合的窄螺旋发射和FM订单在低磁场CrI 3通过一个相对简单的微球腔。结果表明，SiO2微球的共振回音壁模式（WGM）在连续波激发下产生一系列强振荡螺旋辐射，半高宽（FWHM）约为5 nm.实现了950-1100 nm范围内多波长螺旋线发光的可逆磁控编码。这项工作使大量的机会，创造磁编码激光光子集成芯片。
2022-04-28 cond-mat.mtrl-sci
Investigation of the Anomalous and Topological Hall Effects in Layered Monoclinic Ferromagnet Cr$_{2.76}$Te$_4$
本文研究了层状单斜铁磁体Cr$_{2.76}$Te$_4$的输运与磁性，发现其具有强磁晶各向异性、非共面自旋结构，并观测到由偏斜散射引起的反常霍尔效应和拓扑霍尔效应，结合第一性原理计算阐明了反常霍尔效应机制。
2023-09-16 cond-mat.mtrl-sci
Self-consistently renormailzed spin-wave theory of layered ferromagnets on honeycomb lattice
在平均场近似下，我们发展了一个自洽重整化自旋波理论，研究了蜂窝晶格上垂直易轴各向异性的二维海森堡铁磁体，以及它的少层和体扩展.在这种方法中，磁化强度对温度的依赖性被发现作为自洽方程的解决方案。此外，我们占的物理差异的表面层和体层作为单独的子晶格。因此，该方法可以很容易地推广到研究各种磁现象在广泛的系统，包括那些包括磁不等价的子晶格。使用我们的理论，我们计算了两个铬基层状范德华绝缘磁体，铬$_2$锗$_2$碲$_6$和铬$_3$的温度依赖性的磁化强度，采用海森堡交换和单离子各向异性值的各种设置，这些材料在现有的文献中报道。正如预期的那样，我们观察到一个强大的维数效应，其中的有序温度降低，其对各向异性的敏感性随着维数的降低而增强。
2021-07-08 cond-mat.mtrl-sci quant-ph
1T-FeS$_2$$:$ a new type of two-dimensional metallic ferromagnet
本征二维磁性材料的发现对于理解二维磁性的基本原理和实现下一代磁电子和磁光器件至关重要。虽然大量的努力已经致力于通过剥离块状磁性层状材料来识别2D磁性，但是很少进行研究来直接合成超薄磁性材料用于非层状磁性材料。在这里，我们报告了一种新型的理论上提出的2D金属铁磁体1 T FeS 2的成功合成，通过熔盐辅助化学气相沉积（CVD）方法。长程二维铁磁有序证实了一个大的反常霍尔效应（AHE）和滞后磁阻的观察。用Stoner判据从理论上支持了实验检测到的面外铁磁有序。我们的研究结果开辟了新的可能性，以寻找新的二维铁磁体在非层状化合物，并提供机会，实现现实的超薄自旋电子器件。
2022-02-01 cond-mat.mtrl-sci
Spin-glass state induced by Mn-doping into a moderate gap layered semiconductor SnSe$_2$
各种类型的磁性可以出现在新兴的量子材料中，如范德华层状材料。在这里，我们报告的成功掺杂锰原子到后过渡金属二硫属化物半导体：SnSe $_2$。采用化学气相传输法（CVT）合成了$\textit{x}$ = 0.04的Sn $_{1-x}$ Mn $_x$ Se $_{2}$单晶，并用X射线衍射（XRD）和X射线能谱（EDS）对其进行了表征。磁性表明，从磁化强度的温度依赖性以及磁滞回线来看，共存的铁磁和反铁磁相互作用之间存在竞争。这意味着团簇内部存在铁磁相互作用，团簇之间存在短程反铁磁相互作用，在~ 60 K以下出现自旋玻璃态。此外，我们通过$\textit{ab initio}$计算证实，铁磁相互作用来自锰掺杂剂的3个$\textit{d}$电子。我们的结果提供了一个新的材料平台，以了解和利用磁性的范德瓦尔斯层状材料。
2021-06-23 cond-mat.mtrl-sci
Ferromagnetic resonance in epitaxial films: Effects of lattice strains and voltage control via ferroelectric substrate
铁磁共振（FMR）现象提供了磁性材料物理学的基本信息，也是各种信号处理微波器件的核心。在这里，我们从理论上证明，衬底诱导的晶格应变可能会改变FMR频率的外延铁磁薄膜显着，导致超低和超低的共振频率在室温下。值得注意的是，FMR频率随外延应变的非单调变化，达到最小值对应的应变诱导自旋重取向转变的临界应变。此外，通过将铁磁膜耦合到铁电衬底，可以实现FMR参数的有效电压控制。与以往的研究相比，我们发现FMR频率的可调谐性随外加电场而变化，并在临界场强处显著增加。揭示的功能开辟了广泛的机会，先进的可调磁电器件的基础上应变纳米磁体的发展。
2011-02-28 cond-mat.mtrl-sci
Griffiths phase and critical behavior in layered Sr$_2$IrO$_4$ ferromagnet
报道了层状Sr $_2$ IrO $_4$铁磁体（T $_C$ = 221.5 K）中Griffiths相（GP）的存在及其对临界现象的影响。逆磁化率1/ $χ$（T）与指数$λ= 0.18(2)$的幂律行为证实了GP在T区$_C$ $<$ T $\leq$ T $_G$ = 279.0（5）K。此外，通过改进的Arrott图方法的详细临界分析显示出不切实际的临界指数$β$ = 0.77（1），$γ$ = 1.59（2）和$δ= 3.06(4)$，与磁热研究相印证。反常的指数值已被视为在铁磁格里菲斯相变的背景下。使用Bray模型进一步分析了GP，其产生了$β$ = 0.19（2）的可靠值，属于具有Sr $_2$ IrO $_4$中存在的强各向异性的二维（2D）XYh $_4$普适类。本研究提出Bray模型作为一种可能的工具来研究Griffiths铁磁体的临界行为，以取代传统的Arrott图分析。讨论了GP的可能来源及其与Sr $_2$ IrO $_4$绝缘性质的关系。
2016-08-09 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other cond-mat.str-el
Intertwined atomic-nanoscale-microscale structures via intralayer anisotropic Fe-chains in the layered ferromagnet FePd2Te2
Key Laboratory of Quantum State Construction and Manipulation (Ministry of Education), School of Physics, Renmin University of China（量子态构建与调控教育部重点实验室，物理学院，中国人民大学）；Beijing Key Laboratory of Optoelectronic Functional Materials & Micro-nano Devices, School of Physics, Renmin University of China（光电功能材料与微纳器件北京市重点实验室，物理学院，中国人民大学）；Beijing National Laboratory for Condensed Matter Physics, Institute of Physics, Chinese Academy of Sciences（凝聚态物理北京实验室，中国科学院物理研究所）；Institute of Quantum Materials and Physics, Henan Academy of Sciences（量子物质与物理研究所，河南省科学院）
通过层内各向异性Fe链在FePd2Te2中实现原子-纳米-介观结构的交织，揭示了孪生域效应及Pd原子对结构对齐的关键作用。
2026-01-09 cond-mat.mtrl-sci
Anisotropic spin distribution and perpendicular magnetic anisotropy in the layered ferromagnetic semiconductor (Ba,K)(Zn,Mn)$_{2}$As$_{2}$
用X射线磁性圆二色性测量方法研究了新铁磁半导体（Ba，K）（Zn，Mn）$_{2}$ As $_{2}$的垂直磁各向异性。通过将Stoner-Wohlfarth模型拟合到投影磁矩的磁场角度依赖性，推导出具有0.85 T各向异性场的大磁各向异性。横向XMCD光谱突出了Mn 3 $d$电子的各向异性分布，其中$d_{xz}$和$d_{yz}$轨道比$d_{xy}$状态更少占据，这是因为由伸长的MnAs $_{4}$四面体引起的$D_{2d}$分裂.研究表明，磁各向异性源于自旋沿$z$方向排列时，费米能级上$p$ - $d_{xz}$、$d_{yz}$杂化态的简并提升以及自旋-轨道耦合产生的能量增益.
2020-10-01 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Observation of correlation-driven topological transport and robust ferromagnetism in 2D CrS$_2$
Institute of Physics（物理研究所）；S. N. Bose National Centre for Basic Sciences（S.N. 玻色基础科学国家中心）；Uppsala University（乌普萨拉大学）；Montanuniversität Leoben（莱奥本矿业大学）；University of Rijeka（里耶卡大学）
研究二维CrS₂中关联驱动的拓扑输运和稳健铁磁性。通过无催化剂化学气相沉积生长，结合输运测量、第一性原理计算和磁性测量等方法，揭示其电子特性和磁交换作用，确立1T-CrS₂为关联3d层状铁磁体，电子关联与自旋轨道耦合协同驱动拓扑输运。
2026-07-28 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
A family of high-temperature ferromagnetic monolayers with locked spin-dichroism-mobility anisotropy: MnNX and CrCX (X=Cl, Br, I; C=S, Se, Te)
自2017年Cr2 Ge 2 Te 6和CrI 3被实验剥离和测量以来，二维磁体越来越受到关注。虽然层状铁磁金属在室温下被证明，但具有高居里温度（Tc）的层状铁磁半导体尚未被揭开。在这里，我们从理论上预测了一个家庭的高Tc铁磁单层，即MnNX和CrCX（X=Cl，Br和I; C=S，Se和Te）。采用各向异性海森堡模型，用蒙特卡罗模拟预测了它们的Tc值从100 K到500 K。其中八个成员显示半导体带隙从大约0.23到1.85 eV不等。这些半导体单层也显示出极大的各向异性，即沿这些层的两个面内晶格方向的有效质量约为101，载流子迁移率约为102。额外的轨道各向异性导致自旋锁定的线性二向色性，不同于先前已知的层状材料中的圆和线性二向色性。与迁移率各向异性一起，它提供了自旋、二向色性和迁移率各向异性锁定。这些结果表明，这种二维家庭的基础研究和高性能的自旋相关的电子和光电子器件的潜力。
2019-03-02 cond-mat.mtrl-sci
Magneto-Elastic Coupling in the Layered Manganite La$_{1.2}$Sr$_{1.8}$Mn$_2$O$_7$
本文用超声波技术研究了双层锰钙钛矿La $_{1.2}$ Sr $_{1.8}$ Mn $_2$ O $_7$的磁弹耦合。在平面内和平面外的纵向速度的温度分布显示出一个大的刚性异常下面的绝缘顺磁金属铁磁过渡。与层状结构一致的磁波动效应被证明是一个依赖于频率的速度软化以上的过渡。磁弹性耦合已被研究的磁场值高达8特斯拉：观测结果是一致的，与实质性的磁各向异性和铁磁序参量的时刻躺在层。
2000-12-20 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Layered CrGe1-xSe3+y with Cr Kagome Lattice and Antiferromagnetic Ordering
The University of Arizona（亚利桑那大学）；University of Pittsburgh（匹兹堡大学）
该研究报道了具有Cr Kagome晶格和反铁磁有序的分层CrGe1-xSe3+y材料的合成与性质，揭示了其反铁磁有序特性及铬的氧化态特征。
2026-01-08 cond-mat.mtrl-sci
Exchange interactions and spin dynamics in the layered honeycomb ferromagnet CrI$_3$
我们推导了菱形CrI $_3$的微观自旋哈密顿量，采用广泛的第一性原理密度泛函理论（DFT）计算，其中包括自旋轨道耦合和Hubbard U。我们的计算表明，占主导地位的最近邻铁磁海森堡交换较弱的进一步邻居海森堡条款。此外，我们还发现了一个Dzyaloshinskiii-Moriya相互作用，它主要驱动狄拉克点处自旋波谱中的拓扑间隙，并揭示了S=3/2 Cr矩之间不可忽略的反铁磁Kitaev耦合。面外磁矩由弱对称键依赖项和局部单离子各向异性稳定。使用线性自旋波理论，我们发现我们的交换参数是在合理的非弹性中子散射（INS）实验吻合。采用经典的蒙特卡罗模拟，我们研究了磁相变温度$T_c$和它的演变与施加面内磁场。我们进一步演示了如何未来的高分辨率INS实验的磁振子分散的单晶在平面内的磁场可用于定量提取的反铁磁Kitaev交换耦合的强度。
2022-03-04 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Peculiar magnetic properties of NC6 and NC12 layered compounds from first principles
在表征用于不同应用的贫氮碳氮化物的上下文中，已经示出了N（p）态的自旋极化的不寻常的开始的识别。基于密度泛函理论计算，在C6 N和C12 N六方结构的扩展二维碳网络中证明了高达3个波尔磁子的完全饱和。通过建立自旋简并（非自旋极化）和自旋极化两种构型下的能量-体积状态方程，确定了两种化合物的基态为铁磁性。磁化强度随体积的变化表明具有强铁磁行为
2018-04-12 cond-mat.mtrl-sci physics.comp-ph
