Study of the Negative Magneto-Resistance of Single Proton-Implanted Lithium-Doped ZnO Microwires
研究了单次质子注入ZnO和Li（7%）掺杂ZnO微丝的磁输运性质。所生长的微丝是高度绝缘的，没有磁性。质子注入后，Li（7%）掺杂ZnO微丝在150 K以上出现非单调的负磁阻（MR）行为。这与质子注入ZnO在50 K以下观察到的单调NMR相反。所观察到的导线的传输特性的差异是有关的质子注入和Li掺杂在近表面区域产生的稳定的Zn空位的量。电阻的磁场依赖性可以通过质子注入后在导线中形成磁性/非磁性异质结构来解释。
2015-04-30 cond-mat.mtrl-sci
Temperature dependence of the bandgap of Eu doped {ZnCdO/ZnO}30 multilayer structures
本文利用分子束外延技术生长原位Eu掺杂的{ZnCdO/ZnO}30多层结构，通过SIMS和XRD表征发现退火对Eu浓度影响甚微，并利用Varshni和Bose-Einstein方程成功描述了带隙的温度依赖性。
2024-02-16 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other physics.app-ph
Switching magnetoresistance in vertically interfaced Pr0.5Ca0.5MnO3 grown on ZnO nanowires
报道了在ZnO纳米线上生长的电荷有序Pr0.5Ca0.5MnO3纳米结构的合成、形貌和磁输运性质。电荷有序的稳定性可以调节，但更有趣的是，磁阻的符号在低温下反转。为了理解这些特征，我们考虑了晶粒表面铁磁团簇和核内反铁磁相的共存。这项工作表明，这种在纳米线网络上生长的过程可以很容易地扩展到其他过渡金属氧化物，并为定制它们的功能打开大门。
2011-08-03 cond-mat.mtrl-sci
Spinel ferrite nanocrystals embedded inside ZnO: magnetic, electronic and magneto-transport properties
在本文中，我们表明，尖晶石型铁氧体纳米晶体（NiFe 2 O 4，CoFe 2 O 4）可以纹理嵌入内的ZnO矩阵通过离子注入和后退火。这两种铁氧体表现出不同的磁性能，例如矫顽力和磁化强度。观察到反常的霍尔效应和正的磁电阻效应。我们的研究表明，亚铁磁体/半导体混合系统在磁电子学的潜在应用。这种混合系统可以通过选择不同的过渡金属离子（从Mn到Zn）来调节，以获得各种磁性和电子性质。
2009-08-24 cond-mat.mtrl-sci
Sign reversal of magnetoresistance and p to n transition in Ni doped ZnO thin film
研究了脉冲激光沉积Ni_（0.07）Zn_（0.93）O薄膜在宽温度范围内的磁电阻和非线性霍尔效应。利用局域磁矩和两带传导过程分别模拟了高、低温下磁电阻的正、负贡献。霍尔电阻的非线性也与双沟道导电模型吻合得很好。已经发现T $\gte 50 K$的负霍尔电压，这意味着主要由电子主导的导电，而T小于50 K的正霍尔电压显示在该材料中空穴主导的导电。磁电阻的符号从负到正的交叉揭示了电荷载流子的自旋极化，从而揭示了Ni掺杂ZnO薄膜用于自旋电子学应用的适用性。
2017-03-11 cond-mat.mtrl-sci
Unambiguous symmetry assignment for the top valence band of ZnO by magneto-optical studies of the free A-exciton state
研究了纤锌矿ZnO中自由A激子1 S态在T = 5 K时的磁光致发光谱的圆偏振和角度依赖性。光谱的圆偏振特性清楚地表明顶部价带具有γ_7对称性。平行于样品c轴的磁场的面外分量导致偶极允许的γ_5激子态和弱允许的γ_1/γ_2激子态的线性塞曼分裂。垂直于c轴的面内场通过形成混合激子态来增加弱Gamma_1/Gamma_2态的振子强度。
2007-06-27 cond-mat.mtrl-sci
Magneto-photoluminescence of charged excitons from MgZnO/ZnO heterojunctions
报道了等离子体辅助分子束外延生长的MgZnO/ZnO异质结的光致发光特性。研究了在54 T以下外加磁场（B）对二维电子气（2DEG）辐射复合的影响。在B <= 20 T的范围内，磁场的增加导致PL的红移。PL谱中的突变线形变化在较高的磁场下观察到，与整数量子霍尔态。我们尝试使用基于2DEG和空穴之间的过渡的2DEG相关PL的常规模型以及考虑束缚态效应的模型来解释这些特征，即，带电激子对这些模型的适用性进行了比较，认为带电激子模型更适用。
2013-02-07 cond-mat.mtrl-sci
Spin-related magnetoresistance of n-type ZnO:Al and Zn_{1-x}Mn_{x}O:Al thin films
自旋-轨道耦合和s-d交换相互作用的影响进行了探讨，以50 mK的ZnO和Zn_{1-x} Mn_{x} O与x = 3和7%的磁阻测量。通过激光烧蚀获得薄膜，并掺杂Al至电子浓度~10^{20} cm^{-3}。用弱局域化理论定量描述ZnO：Al的实验数据，确定了纤锌矿结构kp哈密顿量的耦合常数λ so =（4.4 ± 0.4）× 10^{-11} eVcm，H_{so} = λ so *c（s × k）.利用自旋分裂和磁极化子的形成对无序修饰的电子-电子相互作用的影响解释了Zn_{1-x} Mn_{x} O：Al的复杂的大磁电阻效应.建议提出的模型解释了最近在许多磁性氧化物系统中观察到的磁阻的起源。
2005-02-24 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci
Epitaxial growth of Fe3O4 thin films on ZnO and MgO substrates
采用分子束外延技术在ZnO和MgO衬底上外延生长了磁铁矿薄膜。薄膜质量被发现是强烈依赖于生长过程中的氧分压。利用低能电子衍射（LEED）、HArd X射线光电子能谱学（HAXPES）、磁光克尔效应（MOKE）和X射线磁圆二色性（XMCD）分析结构、电子和磁性。衍射图清楚地显示出ZnO在（111）方向上的生长。垂直结构分析HAXPES深度剖析揭示了均匀的磁铁矿薄膜上的两种类型的基板。MOKE和XMCD测量均显示ZnO上的薄膜的面内易磁化，且磁矩降低。
2009-11-18 cond-mat.mtrl-sci
Magneto-optical properties of Co|Pt multilayer systems
本文首次报道了Co的理论克尔谱|Pt多层系统，如在第一原理基础上获得的，包括来自层之间所有边界的多次反射和干涉。
2002-01-22 cond-mat.mtrl-sci
Metal-Insulator Transition in Ga doped ZnO via Controlled Thickness
本文报道了用脉冲激光沉积技术生长的Ga掺杂ZnO（Ga：ZnO）薄膜的厚度依赖性金属绝缘体转变。从电输运测量中，我们发现，虽然最薄的膜表现出0.05 $Ω$ -cm的电阻率，位于绝缘区，但最厚的膜具有$6.6\times10^{-4}Ω$ -cm的电阻率，这表明金属型导电。我们的分析表明，Mott的可变范围跳跃（VRH）模型控制的绝缘行为在较薄的Ga：ZnO，而二维弱局域化现象是适当的，以解释电子输运在较厚的Ga：ZnO。磁电阻研究进一步证实了在6 nm薄膜中存在强局域化，而在20 nm及以上厚的薄膜中观察到弱局域化。从密度泛函计算，它被发现，由于表面重构和Ga掺杂，强烈的晶体无序设置在非常薄的薄膜中引入局域态，从而限制了施主电子迁移率。
2017-04-12 cond-mat.mtrl-sci
Optical, magneto-optical properties and fiber-drawing ability of tellurite glasses in the TeO2-ZnO-BaO ternary system
本研究表征了TeO2-ZnO-BaO碲酸盐玻璃的光学与磁光性质，发现ZnO替代BaO可提升折射率和Verdet常数，并成功展示了其光纤拉制能力。
2023-08-02 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Carbon-doped ZnO: A New Class of Room Temperature Dilute Magnetic Semiconductor
我们报道了碳掺杂ZnO的磁性。我们基于密度泛函理论的第一性原理计算预测，碳取代ZnO中的氧导致每个碳的磁矩为1.78 $μ_B$。理论预测得到了实验证实。用脉冲激光沉积法制备的不同碳浓度的掺碳ZnO薄膜具有铁磁性，居里温度高于400 K，基于薄膜中碳化物含量（$1.5 - 3.0 μ_B$/碳）测量的磁矩与理论预测一致。磁性是由于Zn离子和掺杂的C原子之间的成键耦合。磁电阻和反常霍尔效应的研究表明，掺杂薄膜是具有本征铁磁性的$n$型半导体。碳掺杂ZnO是一种很有前途的室温稀磁半导体，我们的工作为非金属掺杂制备稀磁半导体提供了可能。
2006-10-31 cond-mat.mtrl-sci
Magneto-thermoelectric figure of merit of Co/Cu multilayers
巨磁电阻多层膜的磁化结构的转换不仅改变了其电导率和热导率，而且也改变了其热电势。研究了Co/Cu多层膜器件在横向热梯度下的磁输运和磁热电性质。我们推导出的塞贝克系数，热电优值，和热电功率因数的值。Seebeck系数在室温下达到高达-18微伏/K的值，并且在自旋反转时显示高达28.6%的磁场依赖性。结合相同的Co/Cu堆叠的热导率数据，我们发现高达65%的热电优值的自旋依赖性。此外，自旋的功率因数的依赖性高达110%的推导。
2013-11-13 cond-mat.mtrl-sci
High frequency magnetic behavior through the magnetoimpedance effect in CoFeB/(Ta, Ag, Cu) multilayered ferromagnetic thin films
通过对磁控溅射CoFeB/（Ta，Ag，Cu）多层薄膜磁阻抗效应的研究，研究了CoFeB/（Ta，Ag，Cu）多层薄膜的磁化动力学。阻抗测量进行了分析，在负责他们的变化在不同的频率间隔和多层膜的磁性和结构特性的机制。根据频率和外部磁场的磁阻抗的机制的分析表明，对于CoFeB/Cu多层膜，铁磁共振（FMR）有助于显着的磁阻抗效应的频率接近470 MHz。当与CoFeB/Ta和CoFeB/Ag多层膜所获得的结果相比时，该频率较低，并且是该样品中的各向异性分布和不形成规则双层的结果。根据所使用的非磁性金属，MImax值出现在不同的频率下。在CoFeB/Ta和CoFeB/Ag的情况下，局部频带的变化在25%和30%之间，在CoFeB/Cu的情况下，频率范围很宽。
2011-07-01 cond-mat.mtrl-sci
Influence of the growth temperature and annealing on the optical properties of {CdO/ZnO}30 superlattices
研究了等离子体辅助MBE生长的短周期{CdO/ZnO}超晶格，发现生长温度影响其多层膜质量和光学性质，900°C快速热退火后缺陷发光强度与生长温度密切相关。
2025-02-04 cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Synthesis of Colloidal Mn2+:ZnO Quantum Dots and High-TC Ferromagnetic Nanocrystalline Thin Films
本文报道了胶体Mn ~（2+）掺杂ZnO（Mn ~（2+）：ZnO）量子点的合成及室温铁磁纳米晶薄膜的制备。采用水解缩合法在DMSO中制备了Mn 2+：ZnO纳米晶。通过电子吸收和电子顺磁共振（EPR）光谱监测合成。发现Zn（0Ac）2强烈抑制Mn 2+被O2氧化，从而允许在有氧条件下进行Mn 2+：ZnO的合成。使用十二胺从所制备的纳米晶体的表面去除Mn 2+离子，以产生高质量的内部掺杂的Mn 2+：ZnO胶体，其具有接近球形的形状和均匀的直径（6.1 +/- 0.7 nm）。模拟的高分辨率的X-和Q-波段的EPR谱，结合磁磁化率的定量分析，证实了锰是取代纳入到ZnO纳米晶体的Mn 2+非常均匀的物种，不同的散装Mn 2+：ZnO只有在D-应变的幅度。在纳米晶的旋涂薄膜中观察到了强的铁磁性，300 K饱和磁矩高达1.35 Bohr磁子/Mn 2+，TC > 350 K。在铁磁薄膜的EPR谱中观察到明显的铁磁共振信号。在Mn 2+：ZnO的铁磁性的发生及其对合成变量的依赖性的背景下，这些和以前的理论和实验结果进行了讨论。
2004-07-20 cond-mat.mtrl-sci
Ferromagnetism in Co-doped ZnO films grown by molecular beam epitaxy: magnetic, electrical and microstructural studies
采用等离子体辅助分子束外延（MBE）技术在（0001）蓝宝石衬底上生长了高质量的5%和15% Co掺杂ZnO薄膜，研究了薄膜的结构、光学和磁性。磁力显微镜（MFM）和磁测量与SQUID磁强计显示明确的铁磁行为的薄膜到室温，而他们是反铁磁低于200 K左右。载流子迁移率的温度依赖性，确定使用拉曼线形状分析的光-声子-等离子体激元耦合模式。结果表明，Co原子自旋间的自由电子耦合是铁磁有序化的微观机制。这些结果使我们深入了解分子束外延生长的Zn（1-x）CoxO薄膜中载流子和磁性之间的微妙相互作用。
2011-03-23 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
Magnetic properties of isolated Re ion and Re-Re complex in ZnO studied by GGA +U approach
采用广义梯度近似+U修正方法，分析了Re取代纤锌矿和Zn掺杂ZnO中Zn离子和杂质对的磁性.应用于d（Zn）、p（O）和d（Re）轨道的+U项稳定Re的自旋极化。Re杂质引入了一个位于带隙中的缺陷能级，并且Re 2+在纤锌矿和锌尖晶石结构中产生了局域自旋5/2。计算了Re-Re对的磁耦合随缺陷之间的距离、缺陷的相对取向和电荷状态的变化。杂质之间的所有磁耦合都是反铁磁的，并且是由于中间O原子通过Re和O状态之间的强d（Re）-p（O）杂化而产生的。缺陷态和磁矩来自d（Re），并有Re的O近邻的p（O）轨道的贡献。研究结果表明，稀土掺杂纤锌矿氧化锌有望成为一种具有广阔应用前景的新型磁光材料。
2018-04-04 cond-mat.mtrl-sci
Enhancement of Two photon absorption with Ni doping in the dilute magnetic Semiconductor ZnO Crystalline Nanorods
在这封信中，我们研究了高品质的镍掺杂氧化锌纳米棒的三阶光学非线性结晶纤锌矿晶格，通过湿化学方法制备。在我们的实验中，我们发现，双光子吸收系数β增加多达14倍，即7.6 err 0.4至112 err 6 cm/GW，当Ni掺杂从0增加到10%。在带隙缩放和Ni掺杂方面的β的大幅增强进行了讨论。此外，我们还发现，通过紫外-可见光谱和光致发光光谱测量的光学带隙，连续红移随着Ni掺杂浓度的增加。我们设想，强非线性光学性质与它们的稀磁效应一起，它们形成在磁光和集成光学芯片的潜在应用的重要类别的材料。
2017-08-31 cond-mat.mtrl-sci
Intrinsic room temperature ferromagnetism in Co-implanted ZnO
我们报道了在蓝宝石衬底上生长的钴离子注入ZnO薄膜的结构和磁性。X射线衍射和透射电子显微镜揭示了一个（10-10）-取向的六方Co相的存在下，在Al 2 O3蓝宝石衬底，但不是在ZnO薄膜。Co团簇直径约为5-6 nm，在ZnO/Al_2 O_3界面附近形成富Co层。磁化强度测量表明，注入区存在两种不同的磁相。一个来源于Co在Al 2 O3中的团簇，另一个属于均匀的铁磁相，铁磁居里温度远高于室温，可以归因于在ZnO层中的Zn位上的Co替代。我们已经观察到在Co L2，3和O K边缘在室温下的磁二向色性，以及在X射线吸收光谱中的多重态结构的Co L3边缘周围，支持所观察到的铁磁性的内在本质Co注入ZnO薄膜。在高自旋态下，每个Co原子的磁矩约为2.81个Bohr磁子，这与理论预期的3个Bohr磁子非常接近.
2008-05-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Above-room-temperature giant thermal conductivity switching in spintronic multilayer
热开关是一种有效的主动热流控制方法，近年来在纳米级热管理技术方面受到越来越多的关注。在磁性和自旋电子材料中，热导率取决于磁化结构：这是磁热阻效应。在这里，我们表明，外延Cu/Co $_{50}$ Fe $_{50}$多层膜具有巨大的磁场诱导调制的跨平面热导率。Cu/Co $_{50}$ Fe $_{50}$多层膜在室温下的磁热电阻比达到150%，远高于以往的最高值。虽然该比值随温度的升高而减小，但在400 K以下仍出现~100%的巨磁热电阻效应。观察到Cu/Co $_{50}$ Fe $_{50}$多层膜的热导率的磁场依赖性比跨平面电导率的磁场依赖性大约两倍。巨磁热电阻效应的观察阐明了自旋电子多层膜作为热开关器件的潜力。
2020-11-30 cond-mat.mtrl-sci
Structural and magnetoelectric properties of MFe2O4-PZT (M=Ni,Co) and (La)x(Ca,Sr)1-x - PZT multilayers
以镍铁氧体（NFO）、钴铁氧体（CFO）、La_（0.7）Sr_（0.3）MnO_3（LSMO）、La_（0.7）Ca_（0.3）MnO_3（LCMO）和锆钛酸铅（PZT）为原料，制备了由铁磁相和铁电相组成的厚膜层状磁电复合材料。结构，磁和铁磁共振表征显示无缺陷铁氧体的证据，但锰氧化物参数恶化。电阻率和介电常数小于预期值。铁氧体-PZT的磁电效应比锰氧化物-PZT的强。室温下的ME电压系数aE在NFO-PZT中最高，在LCMO-PZT中最小。横向ME效应比纵向效应强一个数量级。aE的大小与铁氧体的磁导率很好地相关。
2003-07-13 cond-mat.mtrl-sci
Impact of Cr doping on the structure, optical and magnetic properties of nanocrystalline ZnO particles
通过对ZnO的结构、光学和磁学性质的研究，探讨了Cr掺杂对ZnO的影响。采用溶液燃烧法制备了Zn 1-xCrxO（x = 0，0.01，0.03和0.05）纳米粒子。X射线粉末衍射（XRD）结果表明，所合成的样品均为六方纤锌矿结构，表明Cr 3+离子取代了Zn 2+离子而没有改变其结构。采用Willamson-Hall方法计算了ZnO的晶粒尺寸和微应变，发现ZnO的晶粒尺寸和微应变为36 +-2 nm，Zn_（0.95）Cr_（0.05）O的晶粒尺寸和微应变随Cr掺杂浓度的增加而减小，为20 +-2 nm。透射电子显微镜（TEM）结果表明，Zn_（1-x）Cr_xO（x = 0，0.03和0.05）的粒径分别为48 ± 2 nm，29 ± 2 nm和25 ± 2 nm。TEM形貌表明掺杂样品中的粒子发生了团聚。随着Cr含量从x = 0增加到0.05，带隙分别从3.305 ± 0.003eV略微减小到3.292 ± 0.003eV。光致发光测量显示，在样品中存在的缺陷，与锌空位和单离子氧空位。利用振动样品磁强计（VSM）在300 K下测量了ZnO和Cr掺杂ZnO的磁场相关磁化强度。所有样品都表现出铁磁行为。基于束缚磁极化子（BMP）机制解释了在ZnO中观察到的这种长程铁磁性有序。单电离氧空位在ZnO中观察到的室温铁磁性（RTFM）中起着至关重要的作用。由于这些样品中存在的缺陷，在Cr…
2021-11-14 cond-mat.mtrl-sci
Quantum corrections to conductivity in Si doped ZnO thin films
采用顺序脉冲激光沉积法在蓝宝石衬底上生长了Si浓度为0.4 ~ 10%的掺Si ZnO薄膜。随着Si浓度从~ 0.4%增加到2%，薄膜的电阻率首先从~ 6.6 × 10 -3下降到4.7 × 10 -4 ohm-cm，然后随着Si浓度的进一步增加而增加。薄膜中的电子浓度在3 × 10 ~（19）~ 4 × 10 ~（20）cm ~（-3）范围内，显示出它们的简并性质。然而，温度依赖的电阻率测量在300至4.2 K的范围内显示负的电阻率温度系数（TCR）的0.4，6和10%的Si掺杂的ZnO薄膜在整个测量温度范围内。0.6%、0.9%和2%的Si掺杂的薄膜随着温度的升高表现出从负TCR到正TCR的转变。在低温和0.5 T磁场下发现的薄膜中的负磁阻指向弱局部化作为负TCR的主要贡献者。考虑到无序诱导的弱局域化效应对电导率的量子修正，可以得到所有薄膜随温度变化的电阻率数据的定量拟合。
2013-06-03 cond-mat.mtrl-sci
Element-selective tracking ultrafast demagnetization process in Co/Pt multilayer thin films by the resonant magneto-optical Kerr effect
利用X射线自由电子激光在Pt~N ${}_{6,7}$和Co~M ${}_{2,3}$边缘的共振极性磁光克尔效应测量，研究了铁磁Co/Pt薄膜的光致动力学，证明了垂直磁各向异性的元素特异性.结果表明，光致退磁时间尺度$τ_\textrm{demag.}^\textrm{Co}=80\pm60~\textrm{fs}$和$τ_\textrm{demag.}^\textrm{Pt}=640\pm140~\textrm{fs}$具有明显的元素依赖性。这种依赖性被解释由Pt原子的感应力矩由电流从Co层通过接口。观察到的Co和Pt的磁化动力学可以归因于光致Co/Pt薄膜现象的特征，包括全光开关。
2019-10-03 cond-mat.mtrl-sci
Static and Dynamic Magnetic Properties of FeMn/Pt Multilayers
最近，我们证明了FeMn/Pt多层膜中自旋-轨道矩的存在，它与各向异性场相结合，能够在没有任何外场的情况下使其磁化强度从0 °连续旋转到360 °。在这里，我们报告的静态和动态的磁性FeMn/Pt多层膜的调查使用相结合的技术的磁学，铁磁共振，逆自旋霍尔效应和自旋霍尔磁阻测量。FeMn/Pt多层膜被发现表现出铁磁特性，其饱和磁化强度的温度依赖性可以很好地拟合使用的唯象模型，包括居里温度的有限分布，由于整个多层样品的细微厚度变化。静态磁性能的不均匀性也表现在铁磁共振谱中，其通常表现出宽的共振峰。约0.106的阻尼参数是来自铁磁共振线宽的频率依赖性，这是可比的其他类型的铂基多层膜的报道值。在居里温度以下的所有样品中都观察到了清晰的自旋霍尔反信号和自旋霍尔磁阻，这证实了先前观察到的强自旋-轨道力矩效应。
2017-05-26 cond-mat.mtrl-sci
Magnetic and Transport Properties of Fe-Ag granular multilayers
给出了连续蒸发Fe-Ag颗粒复合材料的磁化强度、磁输运和穆斯堡尔谱的测量结果。传导电子的强磁散射反映在电阻的次线性温度依赖性和大的负磁阻。磁性和输运行为的同时分析表明，双峰晶粒尺寸分布。给出了详细的定量描述的不寻常的功能中观察到的传输特性。
2005-06-13 cond-mat.mtrl-sci
Determination of the magnetization profile of Co/Mg periodic multilayers by magneto-optic Kerr effect and X-ray magnetic resonant reflectivity
模拟了Co/Mg多层膜在Co L2，3吸收边附近的共振磁反射率，并在一个专门设计的样品上进行了测量。当在平行于样品表面的两个相反方向上施加磁场测量两个反射率之间的差时，获得二向色信号。模拟结果表明，在Co和Mg层之间的界面处的磁死层的存在导致在第三布拉格峰附近测量的二向色性信号的重要增加，否则应该可以忽略不计。测量结果与引入0.25 nm厚死层的模型一致。这归因于Co原子与Mg层接触，因此我们得出结论，从磁性的角度来看，Co-Mg界面是突变的。
2013-03-18 cond-mat.mtrl-sci
Progressive magnetic softening of ferromagnetic layers in multilayer ferromagnet-nonmagnet systems and the role of granularity
我们报道了铁磁-非磁（Co-Au）多层膜系统中最顶层磁性层的结构和磁性行为的研究。对一系列多层膜进行的掠射角X射线衍射测量表明，随着双层膜数量的增加，最顶层磁性层的非晶化程度逐渐增加。同时，磁光克尔效应测量发现，顶部Co层的磁硬度和磁晶各向异性降低。根据Herzer的随机各向异性模型讨论了这种磁软化现象。多层系统的微磁模拟也证实了这些观察结果。
2017-02-18 cond-mat.mtrl-sci
ZnO/LSMO Nanocomposites for Energy Harvesting
掺锶锰氧化镧（LSMO）与氧化锌（ZnO）复合材料由于其磁性和压电特性而成为能量收集的候选材料。它们可用于从杂散源获取能量，例如电网发电站内Transformers和压缩机的振动和电磁噪声，为小型诊断传感器提供动力。LSMO/ZnO纳米复合材料通过以下方式制备：（i）研磨两种本体粉末，和（ii）导致核-壳结构的湿化学过程。的电，压电和磁电性能表现出强烈的依赖性的制造方法。在LSMO表面的颗粒核上生长ZnO纳米柱似乎改善了压电性能。此外，可以容易地修改化学浴沉积工艺以掺入掺杂剂来进一步增强这些性质。
2017-08-22 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Towards hexagonal $C_{2v}$ systems with anisotropic DMI: Characterization of epitaxial Co$(10\bar{1}0)$/Pt$(110)$ multilayer films
具有$C_{2v}$对称性的铁磁体/重金属（FM/HM）多层薄膜具有通过各向异性的Dzyaloshinkii-Moriya相互作用（Dzyaloshinki-Moriya相互作用）来容纳反回旋离子和其他手性自旋织构的潜力。在这里，我们提出了一个候选材料系统，也有一个强大的单轴磁晶各向异性排列在平面上的膜。该系统是基于一个新的Co/Pt外延关系，这是这项工作的中心焦点：六方密排Co $(10\bar{1}0)[0001]$ $\parallel$面心立方Pt $(110)[001]$。我们的特点是我们的薄膜的晶体结构和磁性分别使用X-射线衍射技术和磁力计，包括q-扫描，以确定堆垛层错密度和它们的相关性与测得的磁晶各向异性常数和厚度的Co.在未来的多层膜，我们预计这种外延关系，以进一步使各向异性，同时支持界面垂直磁各向异性。这些性能的预期汇合，以及多层膜的可调谐性，使该材料系统成为一个有前途的测试平台，用于揭示FM/HM膜中的新自旋配置。
2021-10-13 cond-mat.mtrl-sci
Magneto-transport and magnetic textures in Ho/FeCoGd/β-W multilayers
在磁性多层膜中，界面间的Dzyaloshinskiii-Moriya相互作用（Dzyaloshinskiii-Moriya Interaction，DzY-Moriya Interaction）的增强导致了手性畴壁和Skyrmion等拓扑自旋织构的稳定。在这里，我们报告的界面驱动的磁相互作用的评估在一个独特设计的多层膜中，每个磁性层的两个AFM耦合的3d和4f时刻的子晶格夹在β-钨和钬的层之间的自旋霍尔角是大的，但相反的符号。这些多层膜的原子和磁周期性的建立极化中子反射率测量和存在的迷宫域自旋织构的零剩磁与X射线光电子显微镜。在较宽的温度（T）和磁场（H）范围内测量了霍尔电阻率（ρ xy}（T，H））和静态磁化强度（M（T，H）），结果表明在T>350 K时，3d和4f亚晶格之间即将发生补偿。这些多层膜的特征是小的（0.04%）但正的磁电阻，表明界面增强散射和大的（40 nΩ.m）和负的反常ρ_{xy}（T，H），这是由于4f矩与外部磁场平行排列而产生的。当温度高于200 K时，ρ_{xy}（T，H），ρ_{xx}（T，H）和M（T，H）之间没有明显的标度关系，此时磁化强度呈现出面外各向异性。在T> 200 K时，ρ_{xy}的场扫描在磁饱和附近出现明显的尖点。在3d和4f磁子晶格的反常Hall双折射率对ρ_{xy}有明显拓扑贡献的模型框架下，对这些Hall数据进行了分析。这一拓扑…
2022-01-12 cond-mat.mtrl-sci
Tailing Magnetoelectric properties of Cr2Ge2Te6 by Engineering Covalently bonded Cr Self-intercalation: Ferromagnetic Half-metal
二维内禀铁磁半金属（HM）是自旋电子学的重要组成部分。控制范德华磁性材料的层间磁耦合是控制其磁电性能的重要手段，特别是在自旋电子学中有重要的应用。本文通过对CrGeTe_3（CGT）双层膜和多层膜中Cr原子自嵌入（SI）的系统研究，发现Cr原子自嵌入可以增强层间磁耦合。超交换作用仍然主导层间磁交换作用，导致相邻vdW层之间的铁磁耦合。CGT双层膜在Cr自插层后仍保持HM的FM有序性，与自插层Cr（CrSI）原子浓度无关。最重要的是，自插层CrGeTe 3（SI-CGT）双层显示铁磁HM，独立的堆叠顺序。此外，SI-CGT多层膜保持FM阶，与膜厚无关。然而，SI-CGT多层膜从HM转变为正常的自旋极化金属，在费米能级的状态增加。此外，SI-CGT-AA和SI-CGT-AB的磁各向异性能（MAE）为-0.160和-0.42 meV/f. u.，其由CrSI原子调制。SI-CGT-AA和SI-CGT-AB的MAE不同，因为Cr的d轨道之间的杂化相互作用不同。SI-CGT多层膜的易磁化轴（EA）从CGT的[001]方向转向[100]方向，与堆叠顺序无关。这是由于引入CrSI后，Te原子的px和py、py和pz轨道的杂化作用明显减弱。SI-CGT多层膜在300和500 K下具有良好的动态、热稳定性和磁稳定性。这些发现为控制CGT多层膜和其他VDW磁体的层间交换相互作用和磁电性能提供了一种很有…
2022-12-23 cond-mat.mtrl-sci
Magnetic and microwave properties of (Ni,Co)Fe2O4-ferroelectric and (La,Ca,Sr)MnO3-ferroelectric multilayer structures
对具有强磁电耦合的层状铁磁-铁电氧化物进行了结构、磁性和铁磁共振特性的研究。样品中含有厚膜的铁氧体或取代镧锰的铁磁相和锆钛酸铅的铁电相，并在高温下烧结。结果表明，无缺陷的铁氧体，但由于在界面处的扩散锰氧化物参数恶化，并占在锰氧化物-PZT样品的磁电耦合差。
2003-07-12 cond-mat.mtrl-sci
A DFT + U Study of Absorption Spectra and Localized Surface Plasmon Resonances of few electrons in Doped ZnO Quantum Dots
本研究采用DFT+U方法计算掺杂ZnO量子点的吸收光谱，揭示少电子量子等离激元对掺杂分布、电子结构、电场极化和尺寸的敏感性，为量子等离激元研究提供可行方法。
2023-12-29 cond-mat.mtrl-sci
Tailoring interface mixing and magnetic properties in (111) Permalloy/Pt multilayers
我们目前的沉积和表征的多层膜组成的20个重复的15 $Å$厚坡莫合金镍$_{80}$铁$_{20}$在。5例$Å$ Pt.通过两种不同的溅射沉积方法，即直流磁控溅射（dcMS）和高功率脉冲磁控溅射（HiPIMS），这代表低和中等离子化通量分数的成膜材料，分别制备样品，用于沉积的Py层。研究了衬底粗糙度、工作气压和溅射功率对薄膜面内单轴磁各向异性的影响。用X射线衍射、反射率和磁光克尔效应对多层膜进行了表征。它示出，HiPIMS沉积产生具有独特的表面粗糙度的多层膜，无论基板的表面粗糙度。通过dcMS和HiPIMS沉积制备的多层膜呈现出垂直于膜平面的强（111）织构。结果显示，与在溅射功率下进行的dcMS沉积相比，利用HiPIMS沉积Py层导致各个层之间的最小界面混合。这与通过HiPIMS沉积的Py的光滑表面有关。然而，这种尖锐的界面导致更高的介电常数和开口的难轴磁滞回线，而多层与混合存在明确定义的平面内单轴各向异性，即线性难轴。与Py/Cu和Py/CuPt多层膜，在相同的条件下使用HiPIMS制备的比较表明，差的面内单轴各向异性是在Py/Pt的情况下，由Py和Pt之间的大晶格失配所产生的逆磁致伸缩引起的。表现出界面混合的Py/Pt多层膜具有更松弛的界面，因此呈现可忽略的逆磁致伸缩，并具有更好定义的各向异性。
2021-07-18 cond-mat.mtrl-sci
Puzzling magneto-optical properties of ZnMnO films
研究了低温原子层沉积法制备的ZnMnO薄膜的光学和磁光特性。报道了激子光致发光的强极化，令人惊讶地观察到激子跃迁没有分裂或光谱漂移。目前的研究结果表明，在ZnO晶格锰充电的可能性。在2.1eV处开始的强吸收与Mn 2+到3+的光电离有关。我们建议，所观察到的激子发射的强圆偏振是一个类似的字符，我们观察到的ZnSe：Cr。
2011-07-26 cond-mat.mtrl-sci
Study of magneto-thermal resistance effect in a Co50Fe50/Cu multilayer through the analysis of electron and lattice thermal conductivities
该研究结合实验、双电流串联电阻模型与 NEMD 模拟，揭示 Co50Fe50/Cu 多层膜的巨磁热阻主要来自自旋相关晶格热载流子贡献。
2025-05-14 cond-mat.mtrl-sci
Tuning the magneto-electrical properties of multiferroic multilayers through interface strain and disorder
设计和制造了化学工程超晶格，以诱导不同的生长机制和结构特性。采用直流溅射法生长铁磁（La $_{0.8}$ Ba $_{0.2}$ MnO $_3$）/铁电（Ba $_{0.25}$ Sr $_{0.75}$ TiO $_3$或BaTiO $_3$）超晶格。我们系统地修改了铁磁层的厚度，以分析不同结构特征的超晶格的尺寸和结构效应。用X射线衍射和透射电子显微镜表征了晶体结构。利用超导量子干涉仪（SQUID）对样品的磁性和电子学性质进行了研究。结果表明，应变和结构无序都能显著影响体系的物理性质。压缩应变倾向于增加降低样品的铁磁性的磁相互作用与通过电子-声子相互作用的载流子的局域化之间的竞争。拉伸应变降低了载流子的局部化，提高了铁磁转变温度。结构缺陷对磁性的影响比对输运性质的影响更大，降低了铁磁转变温度，同时增加了超晶格的磁硬度。这些结果有助于进一步理解应变和界面效应在锰氧化物基多铁性体系磁性和输运性质中的作用。
2020-06-28 cond-mat.mtrl-sci
Two magnetic regimes in doped ZnO corresponding to a dilute magnetic semiconductor and a dilute magnetic insulator
薄膜的ZnO掺杂磁性离子，Mn和Co，在某些情况下，与Al已制成具有非常宽的范围内的载流子密度。在绝缘和金属薄膜中均观察到铁磁行为，但当载流子密度为中间值时则没有。绝缘膜在低温下表现出可变的范围跳跃，并且由于局部自旋与静态局部态的相互作用而在室温下是铁磁性的。当处于局域态的载流子变得移动时，磁性被淬灭。在金属（简并半导体）的范围内，强大的铁磁性与非常强的磁光信号和室温异常霍尔数据一起重新出现。这证明了导带的极化，并表明当ZnO掺杂到金属区时，它表现为真正的磁性半导体。
2007-12-18 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Magneto-electronic properties of multilayer black phosphorus
我们研究了在垂直磁场的存在下，黑磷多层膜中的二维电子气的电子性质，突出了平面各向异性对各种实验量，如交流磁导率，屏蔽，磁等离子体的作用。我们发现，在交流电导率的谐振结构表现出红移与掺杂的增加，由于带间耦合，$γ$。这是由于朗道能谱中与$n^2γ^2$（$n$是朗道指数）成比例的额外校正项，直到$γ$中的二阶。我们还发现，库仑相互作用导致高度各向异性的磁激子。
2015-05-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Control of magnetoelastic coupling in Ni/Fe multilayers using He$^+$ ion irradiation
本研究报告的影响后生长的He $^+$照射的磁弹性性能的$Ni$ / $Fe$多层堆叠。由He $^+$照射在多层膜的界面处引起的渐进混合允许我们随着He $^+$注量的增加来调整饱和磁致伸缩值，甚至诱导磁致伸缩效应的符号的反转。此外，临界通量的磁致伸缩的绝对值显着减少被确定。因此，几乎达到了对磁叠层的应变的不敏感性，如许多应用所要求的。上述效应是由于溅射Ni、Fe层的负饱和磁致伸缩效应和Ni-$_{x}$-Fe $_{1-x}$合金的正磁致伸缩效应共同作用的结果。重要的是，照射不会改变层的多晶结构，证实生长后He $^+$离子照射是调节磁性样品的磁弹性性质的极好工具。可以设想一类新的自旋电子器件，其材料处理能够通过离子诱导的“磁性图案化”任意改变磁致伸缩。
2022-07-06 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Temperature and thickness dependent magnetostatic properties of [Fe/Py]/FeMn/Py multilayers
利用SQUID磁强计研究了[Fe/Py]/FeMn/Py多层膜的磁性随温度和反铁磁FeMn间隔层厚度的变化。观察到的行为与6-nm和15-nm的FeMn间隔层的结构有很大不同。虽然15-nm-FeMn结构在从5至300 K的整个测量温度区间中表现出两个铁磁层的交换钉扎，但6-nm-FeMn结构在室温附近变为交换去钉扎。脱钉扎状态的特征在于以零场为中心的单个磁滞回线，并且具有增强的磁性。所观察到的属性解释的有限尺寸效应和可能的铁磁层间耦合通过薄的反铁磁间隔。
2021-04-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Impact of magnetization and hyperfine field distribution on high magnetoelectric coupling strength in BaTiO$_3$-BiFeO$_3$ multilayers
了解多铁性结构中的磁电（ME）耦合机制，无论从基础还是应用的角度来看都是至关重要的。我们在这里报告的磁电性能，以及磁化强度，BaTiO $_3$ -BiFeO $_3$超晶格可以通过改变BiFeO $_3$层的厚度进行调谐。磁电电压系数（$α_{ME}$）在300 K下达到其最大值60.2 Vcm $^{-1}$ Oe $^{-1}$，这是迄今为止报道的最高值之一，对于具有5 nm的BiFeO $_3$厚度和10 nm的BaTiO $_3$厚度的样品。为了更深入地了解增加的磁电耦合，以及局部和宏观的磁性，样品与不同的BiFeO $_3$厚度进行了研究。超精细场（HFF），磁电电压系数和磁化强度之间建立了相关性。讨论了强磁电耦合的可能机制。
2023-03-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Enhanced optical, structural and antibacterial properties of ZnO doped TiO2 composites
本研究针对纯TiO2薄膜抗菌等应用的局限性，采用溶胶-凝胶法制备ZnO掺杂TiO2薄膜，验证其可提升带隙能量，在特定浓度范围实现分散性与均匀性关联，且具备抗菌活性。
2023-12-14 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Valley and Zeeman Splittings in Multilayer Epitaxial Graphene Revealed by Circular Polarization Resolved Magneto-infrared Spectroscopy
在高达17.5 T的强磁场中，利用可调谐量子级联激光器对多层外延石墨烯（MEG）进行了圆偏振分辨磁红外研究。解析了MEG单层和双层石墨烯包裹体中的朗道能级（LL）跃迁，并在提取的电子能带结构中观察到相当大的电子-空穴不对称性。对于单层石墨烯，证明了$n=0$到$n=1$ LL跃迁的四重分裂，并归因于第零LL的谷和自旋简并的提升以及电子-空穴对称性的破缺。分裂的磁场依赖性进一步揭示了其可能的机制。对实验数据的最佳拟合分别产生谷分裂和塞曼分裂的有效$g$因子，$g^*_{VS}=6.7$和$g^*_{ZS}=4.8$。
2019-10-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Magnetoimpedance properties of CoNbZr, multilayer CoNbZr/Au and multilayer NiFe/Au thin films
本研究考察了单层 CoNbZr、多层 CoNbZr/Au 和 NiFe/Au 薄膜的巨磁阻抗特性，发现 Au 中间层可显著提升 GMI 比率并降低铁磁共振频率，揭示了材料与几何结构对传感器性能的关键作用。
2025-05-30 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Ab-initio study of magneto-ionic mechanisms in ferromagnet/oxide multilayers
本文通过第一性原理模拟研究了Ta/CoFeB/HfO2多层膜中的磁离子机制，计算了不同界面构型的磁各向异性能，提出了能解释近期实验观测结果的微观机制。
2022-04-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Zinc Oxide - From Dilute Magnetic Doping to Spin Transport
在过去的几年里，人们对宽带隙II-VI族半导体ZnO重新产生了兴趣，这是由自旋电子学应用的前景所引发的。首先，铁磁性预测稀磁掺杂。通过对ZnO：Co薄膜的宏观和微观性质的综合研究，没有发现载流子介导的巡游铁磁性。相纯，晶体学上优异的ZnO：Co是均匀顺磁性的。当发生相分离或缺陷形成时，由于纳米尺寸的金属沉淀物而产生超顺磁性。其他化合物如ZnO：（Li，Ni）和ZnO：Cu不显示铁磁性。其次，其小的自旋轨道耦合和相应的大自旋相干长度使得ZnO适合于在自旋电子器件中传输或操纵自旋。从光泵/光探针实验，我们发现在低温下，我们归因于绑定到Al施主的电子的顺序为15 ns的自旋退相时间。在全电磁输运测量中，我们成功地创建和检测了一个自旋极化的电子系综，并将此自旋信息传输到几个纳米。我们得出的自旋寿命为2.6 ns的这些巡回自旋在低温下，对应的结果从电泵/光探测实验。
2013-09-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
