A key to room-temperature ferromagnetism in Fe-doped ZnO: Cu
报道了室温铁磁半导体Zn $_{1-x}$ Fe $_{x}$ O的成功合成。在实现室温铁磁性的本体Zn $_{1-x}$ Fe $_{x}$ O的基本成分被发现是额外的Cu掺杂。在Zn $_{0.94}$ Fe $_{0.05}$ Cu $_{0.01}$ O中获得了高达550 K的转变温度;室温下的饱和磁化强度达到了每Fe $0.75 μ_{\rm B}$的值。在低于$100 $ K时也观察到了大的磁电阻。
2002-08-21 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Step Stone Effect: A sp anti-bonding Mediated Long-Range Ferromagnetism in Cr-doped Carrier-Free Bi2Te3
尽管近年来量子反常霍尔效应的实现取得了很大的进展，但长程铁磁性的物理机制仍不清楚。基于我们的密度泛函理论计算，我们发现了一个有趣的长程铁磁有序的Cr掺杂，无载流子的Bi2Te3，与掺杂剂之间的间隔大于8欧姆。我们发现，这种磁耦合是由反键状态起源于一个Te 5p状态和Bi 6s状态的孤对促进，尽管这个反键状态低于价带最大值。这样的状态作为一个隐藏的台阶融合在电子海和调解的远程磁秩序。提出了一个有效的电子跳跃模型来解释这一机制。这一新的机制有助于理解绝缘体中的长程铁磁性，并可能导致稀磁半导体中长程磁性有序的实现。
2017-01-27 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Coexistence of high electrical conductivity and weak ferromagnetism in Cr doped Y$_2$Ir$_2$O$_7$ pyrochlore iridate
本文报道了Y-$_2$-Ir $_{2-x}$-Cr $_x$ O $_7$-焦绿石铱酸盐的结构、磁性和电输运性质。化学掺杂导致电导率的数量级增强。Cr ~（3+）在Ir ~（4+）位的引入使Ir-O ~ 6八面体畸变，抑制了反铁磁关联。X射线光电子能谱测量表明，在Y $_2$ Ir $_{2-x}$ Cr $_x$ O $_7$化合物中，Ir 4+和Ir 5+价态共存。Cr掺杂增强了Ir 5+的浓度，导致弱铁磁性和增强的导电性。一个集群玻璃样的转变，也观察到在低温下与铬掺杂，可能是由于竞争的铁磁和反铁磁相互作用。
2019-04-11 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Intrinsic Ferromagnetism in Eu doped ZnO
本文报道了注入态Eu掺杂ZnO（ZnO：Eu）的室温铁磁性。为了解决铁磁性的起源ZnO：Eu系统的从头计算进行。结果表明，由于Eu离子在完整ZnO中倾向于反铁磁排列，ZnO的点缺陷导致了铁磁性。
2010-06-19 cond-mat.mtrl-sci
Impurity-vacancy complexes and ferromagnetism in doped sesquioxides
基于混合密度泛函计算，我们提出，铁磁性的原型方铁锰矿倍半氧化物在$_2$ O $_3$掺杂Cr是由于铬-氧空位复合物，而孤立的Cr不能支持载体介导的磁耦合。我们的建议是一致的实验事实，如在O-贫条件下的铁磁性的发病，低或消失的净力矩在无意中掺杂的材料，其增加后有意掺杂。
2014-07-12 cond-mat.mtrl-sci
Enhanced weak ferromagnetism and conductivity in hole-doped pyrochlore iridate Y2Ir2O7
烧绿石铱酸盐在凝聚态物理中具有实现新拓扑态的潜力，近年来引起了人们越来越多的兴趣。为了获得这样的量子态，理解这些化合物的磁性是非常必要的，因为它们的电子结构与它们的磁性基态是强耦合的。在这项工作中，我们报告了一个系统的研究烧绿石Y2 Ir 2 O 7及其空穴掺杂化合物的磁性进行磁，电子自旋共振，电输运，和X射线光电子能谱学（XPS）测量。我们证明了在未掺杂的化合物中，在大的反铁磁背景之上存在弱铁磁性。空穴掺杂钙被发现，以提高铁磁性和导电性。XPS分析表明，在未掺杂的化合物中，Ir 4+和Ir 5+共存，并且随着Ca的掺杂，Ir 5+的含量增加，这说明了Ir 5+形成的弱铁磁性的可能来源.我们还观察到场冷后M-H曲线的垂直移动，这可能是由于铁磁相和反铁磁背景之间的强耦合.
2015-01-04 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Ferromagnetism in the Mott insulator Ba2NaOsO6
结果提出的单晶结构，热力学和反射率测量的双钙钛矿Ba2NaOsO6。这些表征材料为5d^1铁磁莫特绝缘体，有序矩为每分子单位约0.2玻尔磁子，TC = 6.8（3）K。与此相变相关的磁熵接近Rln 2，表明考虑晶体结构时预期的四重基态是分裂的，这与铁磁性与轨道有序相关的情况一致。
2007-05-07 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Possible d0 ferromagnetism in MgO doped with nitrogen
研究了掺氮MgO化合物中d 0铁磁性的可能性。紧束缚近似下的Haldane-Anderson杂质模型制定确定主机能带结构和杂质主机杂化。使用量子蒙特卡罗技术，我们观察到一个有限的本地的N杂质的时刻，和两个N杂质之间的长程铁磁关联。杂质束缚态对铁磁关联有很强的影响。当一对杂质之间的铁磁关联映射到各向同性海森堡模型的两个自旋12粒子，有效的交换常数J12被发现随温度的升高而增加。在其他稀磁半导体中也得到了类似的J12的温度依赖性，例如掺杂Mn的锌掺杂ZnO。J_（12）的温度依赖性表明，至少在低杂质自旋的极限下，全哈密顿量到自旋哈密顿量的映射不能完全描述稀磁半导体的磁关联.
2008-12-10 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Oxygen vacancy enhanced room temperature ferromagnetism in Al-doped MgO nanoparticles
我们已经研究了室温铁磁秩序，开发铝取代氧化镁，Mg（Al）O，纳米粒子与Al分数高达5原子%。所有样品，包括未掺杂的MgO纳米颗粒，都表现出室温铁磁性，饱和磁化强度在2at.%时达到最大值0.023 emu/g。X-射线光电子能谱学确定了掺杂和未掺杂MgO纳米颗粒中氧空位的存在，真空退火后Mg（Al）O的空位浓度增加，导致饱和磁化强度增加2倍。Al掺杂的MgO。我们的研究结果表明，氧空位在很大程度上负责在MgO的室温铁磁性。
2013-01-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
High temperature ferromagnetism of Li-doped vanadium oxide nanotubes
Krusin-Elbaum等人早先报道的掺杂混合价钒氧化物纳米管的令人困惑的高温铁磁性的性质，Nature 431（2004）672，已经通过静态磁化、μ子自旋弛豫、核磁和电子自旋共振光谱技术来解决。通过电化学嵌锂实现了对电荷掺杂的精确控制。我们发现，它提供了多余的电子，从而增加了相互作用的磁性钒网站的数量，并在一定的掺杂水平，产生持续到室温的铁磁响应。因此，我们证实了令人惊讶的先前的结果，通过完全不同的插层方法制备的样品。此外，我们的光谱数据提供了第一个充分的证据，大规模的性质的影响。特别是，他们使一个结论，锂成核超顺磁性纳米尺寸的自旋团簇周围的嵌入网站负责不寻常的高温铁磁性的钒氧化物纳米管。
2009-12-07 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Ferromagnetism makes a doped semiconductor less shiny
磁性半导体吸引了人们的兴趣，因为如何从顺磁性绝缘体中得到磁性金属的问题。在这里，我们的方法是对FeSi进行载流子掺杂绝缘，并且我们表明所出现的磁性半金属具有前所未有的光学特性，与其他低载流子密度磁性金属不同。FeSi的半导体间隙的所有痕迹都被消除，并且该材料的独特之处在于在铁磁状态下的反射比在顺磁状态下的反射小，对应于有序相中的较大而不是较小的电子散射。
2004-10-19 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Strain-Induced Extrinsic High-Temperature Ferromagnetism in the Fe-Doped Hexagonal Barium Titanate
稀磁半导体材料在高温下具有固有的静磁性，是一类在自旋电子学和磁光学领域具有很大应用潜力的多功能材料。在六方铁掺杂稀磁氧化物，6 H-BaTiO $_{3-δ}$，室温铁磁性先前已被报道。铁磁性被广泛认为是这种材料的固有特性，尽管它对掺杂浓度和加工条件有着不同寻常的依赖性。然而，这里报道的组合体磁化和互补的深入本地探测电子自旋共振和μ子自旋弛豫测量，挑战这一猜想。虽然铁磁转变发生在700 K左右，它只在另外退火的样品，并伴随着一个非常小的平均值的有序磁矩。此外，在较低的温度下检测到几个额外的磁不稳定性。这些与Fe掺杂的3C-BaTiO $_{3-δ}$伪立方多晶型物的电子不稳定性相一致。此外，发现具有冻结磁矩的铁掺杂剂的分布是不均匀的。我们的研究结果表明，复杂的静态磁性的六方相是不是内在的，而是源于稀疏的应变诱导的伪立方区域。我们指出了内部应变在建立缺陷铁磁性的竞争结构相的系统中的重要作用。
2015-01-13 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Role of charge carriers for ferromagnetism in cobalt-doped rutile TiO2
综述了一种高温铁磁氧化物半导体--掺钴金红石型TiO 2的电磁性质。采用激光分子束外延技术在蓝宝石衬底上生长了不同电子密度和钴含量的掺钴金红石型TiO 2外延薄膜。磁化强度，磁性圆二色性，和异常霍尔效应测量的结果进行了检查，样品与系统地变化的电子密度和钴含量。高电子密度和钴含量的样品表现出高温铁磁性，说明铁磁性是由载流子引起的。
2008-05-24 cond-mat.mtrl-sci
Half-metallic ferromagnetism in transition-metal doped germanium nitride: A first-principles study
采用第一性原理计算研究了过渡金属掺杂的$β$ -Ge_3 N_4的电磁性质。结果表明，替位式过渡金属杂质有团簇的倾向。V和Cr掺杂的Ge_3 N_4化合物为铁磁半导体，Mn和Fe掺杂的化合物为半金属铁磁半导体。
2010-04-01 cond-mat.mtrl-sci
Re-examination of half-metallic ferromagnetism for doped LaMnO3 in quasiparticle self-consistent $GW$ method
我们应用准粒子自洽$GW$（\qsgw）方法对立方虚晶合金La $_{1-x}$ Ba $_x$ MnO $_3$ %（LBMO）作为巨磁阻钙钛矿锰氧化物的理论代表。在\qsgw \预测它作为一个全极化的半金属铁磁体的$x$和晶格常数的宽范围。计算的态密度和介电函数与实验结果一致。与此相反，计算的自旋波的能量与实验相比非常低。这既不受菱面体变形的影响，也不受\qsgw方法中固有缺陷的影响。因此，我们最后得到一个猜想，即与扬-特勒畸变有关的声子与自旋波的杂化应该比人们迄今所认为的更强。
2009-05-21 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Significant enhancement of room temperature ferromagnetism in surfactant coated polycrystalline Mn doped ZnO particles
本文报道了一种表面活性剂辅助合成的Mn掺杂ZnO多晶样品，通过X射线衍射分析、透射电镜、电子顺磁共振和直流磁化强度测量表征了样品的室温铁磁性。这种表面活性剂辅助合成方法，我们开发的，被发现是高度可重复性。此外，该方法还可以推广到其他过渡金属掺杂ZnO的合成。
2006-10-06 cond-mat.mtrl-sci
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
The importance of hole concentration in establishing carrier-mediated ferromagnetism in Mn doped Ge
在目前的工作中，我们在Mn离子注入后采用不同的退火方法制备了Mn掺杂的Ge，并获得了空穴浓度范围为10^18 ~ 2.1 × 10^20 cm^-3的样品，后者是迄今为止报道的最高值。基于Mn掺杂Ge的磁输运性质，我们认为空穴浓度是在磁性Ge中建立载流子介导铁磁性的决定性参数。
2010-05-24 cond-mat.mtrl-sci
Room temperature ferromagnetism in Cr-doped hydrogenated amorphous Si films
用射频磁控溅射法制备了掺铬氢化非晶硅薄膜，在室温以上观察到铁磁性。结构分析表明，薄膜是无定形的，没有任何可检测到的沉淀物高达16原子百分比的Cr的溶解度极限。实验结果表明，氢化对薄膜的磁性能、电导率和载流子浓度有显著的影响。明显的反常霍尔效应和磁化曲线都表明铁磁性的起源可能是磁极化子的渗流。
2009-01-26 cond-mat.mtrl-sci
Absence of ferromagnetism in Mn- and Co-doped ZnO
在Mn和Co掺杂ZnO的铁磁性的理论预测之后，一些工作者报道了这些材料的薄膜和大块样品中的铁磁性。虽然有些人观察到室温铁磁性，但其他人在低温下发现磁化。然而，一些报道对Mn和Co掺杂的ZnO的磁性产生了相当大的怀疑。为了最终确定Mn和Co掺杂ZnO的性质，已通过乙酸盐固溶体的低温分解制备了掺杂浓度为6%和2%的样品。通过X射线衍射、EDAX和光谱方法对样品进行了表征，以确保掺杂剂是替代性的。所有Mn和Co掺杂的ZnO样品（在400摄氏度和500摄氏度下制备）都没有显示出铁磁性。相反，它们的磁性最好用居里-外斯型行为来描述。这些材料似乎不太可能用于自旋电子学，除非通过某种方式引入额外的载流子。
2004-08-24 cond-mat.mtrl-sci
Nitrogen defects and ferromagnetism of Cr-doped AlN diluted magnetic semiconductor from first principles
报道了用各种方法制备的Cr掺杂AlN稀磁半导体的居里温度高达900 K，这对于自旋电子学应用是令人兴奋的。据认为，N缺陷在实现良好样品的高温铁磁性方面起着重要作用。基于这些实验进展，我们采用全势密度泛函理论和超原胞方法研究了N缺陷对含N空位（VN）的（Al，Cr）N铁磁性的影响。计算结果与实验观察和实际掺铬AlN样品及其合成的事实相一致。我们的第一性原理研究结果对于阐明铁磁性的形成机制和开发高性能的掺铬AlN稀磁半导体材料具有重要意义。
2008-10-28 cond-mat.mtrl-sci
Room Temperature d$^0$ Ferromagnetism in Carbon Doped LaH$_3$: Insights From Density Functional Theory Simulations
采用最先进的密度泛函理论与GGA和杂化HSE 06功能以及自旋轨道耦合的合并，我们已经设计了稳定的室温铁磁性的非磁性LaH $_3$通过C取代在八面体和四面体H位，其中诱导的磁矩主要是由C原子的2p轨道贡献。有趣的是，磁性特征在杂质浓度低至1.04原子%且磁矩为每个杂质$\approx$ 1.0 $μ_B$的情况下被接通，其中C的2p态的局域化行为以及显著的交换分裂能可以归因于所诱导的磁矩的起源。在材料中的斯通纳标准的验证进一步证实了铁磁性的系统中的发病，和计算的居里温度被发现是远高于室温。降低的形成能和较低杂质浓度的要求确保了自旋电子器件的实际可行性，其中从非磁性主体和掺杂剂建立室温铁磁性。
2023-02-11 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Enhanced Itinerant Ferromagnetism in Hole-doped Transition Metal Oxides: Beyond the Canonical Double Exchange Mechanism
本文通过第一性原理计算研究空穴掺杂LaCrAsO，发现巡游铁磁性在低掺杂和高掺杂下均稳健存在，并揭示负电荷转移能态可产生比经典双交换机制更强的铁磁性。
2023-05-08 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Ferromagnetism in magnetically doped III-V semiconductors
讨论了半磁III-V族材料铁磁性的起源。无论样品是否简并，由带隙内磁性杂质能级到价带的虚电子激发引起的间接交换相互作用都可以解释GaAs（Mn）的铁磁性。铁磁团簇的形成和相变的逾渗图很好地描述了所有可用的实验数据，并允许预测纤锌矿（Ga，In，Al）N外延层的转变温度的Mn成分依赖性。
2001-01-25 cond-mat.mtrl-sci
The role of transition metal impurities and oxygen vacancies in the formation of ferromagnetism in Co-doped TiO2
采用LSDA+U方法研究了过渡金属杂质和氧空位在Co掺杂TiO 2铁磁性形成过程中的作用，该方法考虑了电子结构计算中的强准库仑关联。考虑了几种模型体系，如高自旋态Co ~（2+）离子取代的金红石型TiO_2超晶胞和氧空位。我们发现Co磁性离子的交换作用是铁磁性的，但由于平均杂质-杂质距离很大，交换作用很弱。然而，当附近存在磁空位时，其强度会增强三倍。Co ~（2+）的磁矩为3μ B，空位的磁矩为1μ B，且方向相反。我们的研究表明，Co和空位矩的交换相互作用能在330 - 40 meV之间变化，取决于它们之间的距离在超晶胞。我们认为Co与空位矩之间的强相互作用可以解释Co掺杂TiO 2的高居里温度。
2006-01-21 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Ferromagnetism in Cr-doped GaN: A First Principles Calculation
否则，反铁磁铬被证明是铁磁耦合时，掺杂到GAN中，无论主机是晶体或集群。分别采用基于分子轨道理论的密度泛函理论和线性化Muffin tin轨道紧束缚超原胞能带结构方法对掺杂团簇和晶体进行了计算。计算出的Cr掺杂GAN晶体的半金属行为与观察到的室温居里点相结合，使其成为自旋电子学应用的理想候选者。
2002-08-13 cond-mat.mtrl-sci
Ferromagnetism in 2p Light Element-Doped II-oxide and III-nitride Semiconductors
本文研究了掺有102 p轻元素的Ⅱ-氧化物和Ⅲ-氮化物半导体作为潜在的稀磁半导体。基于我们的第一性原理计算，氮掺杂的ZnO，碳掺杂的ZnO，和碳掺杂的AlN被预测为铁磁性。这类DMS材料的铁磁性可以归因于类p-d交换的p-p耦合相互作用，这种相互作用是由杂质（类p t_2）和价（p）态之间相似的对称性和波函数引起的。我们还提出了一种共掺杂机制，使用铍和氮作为掺杂剂在ZnO中，以增强铁磁耦合，并增加溶解度和活性。
2007-09-13 cond-mat.mtrl-sci
Absence of room temperature ferromagnetism in bulk Mn-doped ZnO
本文研究了Zn_（1-x）Mn_xO（x=0.02，0.03，0.05）多晶的结构和磁性。低温（~500 oC）合成留下未反应的起始ZnO和锰氧化物。与最近的一份报告相反，在高于900 ℃的温度下在空气中合成的单相材料没有观察到体铁磁性。单相样品表现出顺磁性居里-外斯行为。
2004-04-07 cond-mat.mtrl-sci
d0 Ferromagnetism in Ag-doped Monoclinic ZrO2 Compounds
最近，d 0或内禀铁磁性被认为提供了一个替代途径，过渡金属诱导的铁磁性氧化物。为了扩大d 0铁磁性的研究领域，我们对Ag掺杂的ZrO_2化合物的晶体结构和磁性进行了研究。采用固相反应法制备了Zr 1-xAgxO 2（x=0，0.02，0.04，0.06和0.08）多晶样品。所有的化合物都是单斜对称的ZrO 2晶体。在我们的研究中，纯ZrO_2化合物表现出顺磁性行为。然而，Ag掺杂的ZrO 2化合物表现出铁磁顺磁转变。居里温度被发现从28.7 K（x=0.02）增加到173.2 K（x= 0.08）掺杂的ZrO 2。因此，在ZrO 2中引入Ag诱导具有大θ C的铁磁性。磁滞回线的测量表明，Ag掺杂的ZrO 2化合物具有磁滞回线，磁化强度约为1350 Oe，并且随着Ag掺杂量的增加，饱和磁化强度（MS）也随之增加，当x= 0.06时，MS最大值为0.01 μB/Ag离子。样品在高温（13500 ℃）下烧结，铁磁性减弱，并导致顺磁行为。
2020-11-27 cond-mat.mtrl-sci
Intrinsic Room Temperature Ferromagnetism in Boron-doped ZnO
我们报告室温铁磁性硼掺杂氧化锌的实验和理论。采用脉冲激光沉积法在高氧压下沉积的单相Zn_（1-x）B_xO薄膜在室温下表现出铁磁行为。随着B组分x从0增加到6.8%，饱和磁化强度从0增加到1.5emu/cm ~ 3。基于密度泛函理论的第一性原理计算表明，B掺杂ZnO的铁磁性来源于B-Zn空位对最近邻位氧原子的感生磁矩.计算的总磁矩随B分量的增加趋势与实验结果吻合较好。
2010-03-23 cond-mat.mtrl-sci
Room-Temperature Ferromagnetism in Co-Doped TiO$_2$ Anatase: Role of Interstitial Co
最近报道了Co掺杂的TiO $_2$纳米晶具有室温铁磁性。然而，对置换式Co掺杂的$Ab$ $initio$研究产生了比实验大得多的Co的磁矩。基于密度泛函理论的计算结果表明，取代Co离子进入TiO $_2$晶格后，容易发生簇合，从而使相邻的间隙四面体位置变得有利于Co的存在，产生了一个更像Co $_3$ O $_4$而不是CoTiO $_3$的局部环境.间隙Co破坏了周围替代Co的自旋极化，但显著提高了铁磁性的稳定性。在没有载流子的情况下，这种室温铁磁性只能由超交换相互作用来解释。
2003-06-15 cond-mat.mtrl-sci
Ferromagnetism and large negative magnetoresistance in Pb doped Bi-Sr-Co-O misfit-layer compound
研究了Pb取代Bi-Sr-Co-O错配层化合物的铁磁性和伴随的大的负磁电阻。（Bi，Pb）${}_2$ Sr ${}_{3}$ Co ${}_2$ O ${}_9$（它被认为是Bi ${}_2$ Sr ${}_2$ CaCu ${}_2$ O ${}_{8+δ}$的Co类似物）最近的结构分析揭示它具有包括CoO ${}_2$六方层的更复杂的结构[T. Yamamoto { \it等人}，JPN. J. Appl. Phys. { \bf 39}（2000）L747]。Pb取代Bi不仅将空穴引入到导电CoO ${}_2$层中，而且还产生一定量的局部自旋。在$T$ = 3.2 K时出现铁磁转变，沿$c$轴的自发磁化强度很小，在转变温度附近观察到大的各向异性负磁电阻。该化合物是第一个在二维金属六方CoO ${}_2$层中显示铁磁长程序的例子。
2000-12-21 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
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。
2021-07-22 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Surfactant assisted synthesis of Co and Li doped ZnO nanocrystalline samples showing room temperature ferromagnetism
我们已经开发了一种简单的，表面活性剂辅助的合成路线的制备，在克量，钴和锂掺杂的ZnO纳米晶样品显示出强大的室温铁磁性。我们的研究表明，RTF是固有的Zn0.85Co0.05Li0.10O，而不是由于任何隔离的第二相。此外，它已被证明，在激活RTF在这些氧化物系统中的缺陷起着重要的作用。这也为文献中观察到的广泛变化的结果提供了解释。该方法也可推广到其他过渡金属掺杂ZnO的合成。
2006-05-12 cond-mat.mtrl-sci
What is the Mechanism Underlying 3-D Heisenberg-like Ferromagnetism Across the Compositional Metal-Insulator Transition in La1-xCaxMnO3 (0.18 < xc < 0.22)?
本文对两种La_（1-x）Ca_xMnO_3（x = 0.18，x = 0.20）单晶的磁性和输运性质进行了详细的测量。磁化强度/磁化率数据的分析揭示了发生的第二顺序/连续的铁磁-顺磁相变描述不仅由最近的邻居，3-D海森堡模型指数（γ = 1.387，β = 0.365，δ = 4.783），但也与绝缘和金属样品的临界振幅的可比值。这些结果支持了这样的断言：双交换不可能是支持该组成范围内铁磁性的潜在机制，并且提出了相关相互作用是铁磁超交换的论点，该相互作用是由接近轨道有序到无序转变而调制的。
2009-01-14 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Ferromagnetism and metal-like transport in antiferromagnetic insulator heterostructures
采用脉冲激光沉积技术在（001）-SrTiO $_3$衬底上生长了PrPDMATHABMM Ca $_{0.5}$ MnO $_3$ /La $_{0.5}$ Ca $_{0.5}$ MnO $_3$ /PrPDMATHABMM Ca $_{0.5}$ MnO $_3$三层薄膜。从磁化强度和电子输运实验研究了几个三层膜界面的耦合。La $_{0.5}$ Ca $_{0.5}$ MnO $_3$层厚度的增加诱导了应变层和界面处的磁有序，导致铁磁行为和增强的介电性，而电阻率显示出金属样行为。这些效应在母体化合物中没有观察到，母体化合物是反铁磁绝缘体，打开了一条路径，人为地诱导了一些新的性质。
2005-06-15 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Ferromagnetism in transparent Mn(II)-doped indium tin oxide films prepared by sol-gel process
我们观察到非常强的室温铁磁性（~1.5玻尔磁/锰）在光学透明的Mn（II）掺杂的氧化铟锡（ITO）薄膜。采用溶胶-凝胶法在钠钙石英玻璃衬底上制备了平均晶粒尺寸为10-22 nm、厚度为150-350 nm的纳米晶薄膜。当然，对于沉积在纯石英玻璃衬底上的膜，铁磁性质是弱的。薄膜的结构参数似乎是强烈的磁性能，这取决于基板的变化明显。透明导电ITO薄膜的室温铁磁性在磁光领域有着广泛的应用。
2008-08-22 cond-mat.mtrl-sci
Ferromagnetism in Mn-doped Sb2Te
我们报告说，Sb 2 Te，一个自然的超晶格相组成的两个元素Sb 2层交错与单一Sb 2 Te 3层，成为铁磁性在低温下掺杂与小百分比的Mn。铁磁性出现Mn浓度低至Sb 1.98Mn 0.02Te，其中铁磁性Tc为~ 8.6 K。Tc随化学计量材料中Mn含量的增加而降低，但随Sb 1.93-yMn 0.07Te 1 +y类型材料中Te过量的增加而增加，在y = 0时在~ 3 K开始，在y = 0.06时达到~ 8.9K的Tc。
2013-12-23 cond-mat.mtrl-sci
A search for ferromagnetism in transition-metal-doped piezoelectric ZnO
我们提出了一个计算研究的结果，ZnO中存在的Co和Mn替代杂质。我们工作的目标是确定潜在的铁磁基态内的（Zn，Co）O或（Zn，Mn）O材料系统，也是很好的候选人的压电性。我们发现，与以前的结果相反，强大的铁磁性是不通过取代的Co或Mn的Zn网站上，除非额外的载体（孔）也被纳入。我们提出了一个实用的方案，实现这种$p$型掺杂ZnO。
2003-06-18 cond-mat.mtrl-sci
Ferromagnetism in ZnO co-doped with Mn and N studied by soft x-ray magnetic circular dichroism
利用X射线磁圆二色性谱（XMCD）和共振光电子能谱研究了ZnO：Mn和ZnO：Mn，N薄膜的电子结构。从Mn 2 $p$ $\rightarrow3d$的XMCD结果表明，虽然在ZnO：Mn中观察到仅由顺磁性Mn $^{2+}$离子引起的XMCD信号，但在ZnO：Mn，N中观察到顺磁性、顺磁性和铁磁性Mn $^{2+}$离子共存. ZnO：Mn，N的XMCD信号表明，Mn的局域$^{2+}$基态和Mn的$^{2+}$态与配体空穴杂化共存，表明存在$p$ - $d$交换耦合.在价带谱中，费米能级附近的谱权重被抑制，表明ZnO：Mn，N中磁矩之间的相互作用具有局域化性质。
2011-12-28 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Half-Metallic Ferromagnetism in Transition-Metal Doped Boron Nitride Nanotubes
研究了Ni六方密排纳米线掺杂的锯齿形氮化硼（BN）纳米管。掺杂的BN纳米管是具有实质磁性的铁磁金属。发现Ni纳米线与BN纳米管之间的相互作用产生了一些特殊的磁性，Ni掺杂BN（9，0）纳米管表现出半金属性质，当Ni掺杂量大于1.4e/晶胞时，纳米管可以转变为半金属性质。本征半金属行为可以通过两种不同的方式实现：一种是用较小的BN纳米管包覆Ni纳米线，即，BN（8，0）纳米管，另一种方法是采用静水压均匀压缩Ni掺杂BN（9，0）纳米管。
2004-09-07 cond-mat.mtrl-sci
Ferromagnetism below the Stoner limit in La-doped SrB_6
自旋极化能带计算表明LaSr_7 B_{48}为弱铁磁态。这是尽管一个低的状态密度（DOS）和低斯通纳因子。磁性状态的原因被认为是与除了交换能量的势能增益，作为一个自旋分裂施加。像La DOS这样的杂质对这种效应至关重要。对Stoner因子进行了修正，并对最近观察到的掺杂六硼化物的弱铁磁性提供了解释。
2000-01-31 cond-mat.mtrl-sci
Impurity-Ion pair induced high-temperature ferromagnetism in Co-doped ZnO
磁性3d离子掺杂到宽禁带氧化物中显示出室温铁磁性的特征，尽管它们的浓度比传统磁体中的浓度小两个数量级。这些特殊材料的原型是Co掺杂的ZnO，其室温铁磁性的解释仍然难以捉摸。在这里，我们表明，磁性来源于Co2+氧空位对与部分填充的水平接近ZnO导带最小值。这些对之间的磁相互作用是足够长的范围内，在中等浓度下引起渗滤。然而，磁相关集群大到足以显示在室温下的滞后已经形成低于逾渗阈值，并解释目前的实验结果。我们的工作表明，在ZnO：Co的磁性是完全由本征缺陷和相图。这表明了一种通过控制自旋电子学材料的本征缺陷来定制其磁性的方法。
2008-01-31 cond-mat.mtrl-sci
Interlayer ferromagnetism and insulator-metal transition in element-doped CrI3 thin films
二维层状材料的磁性研究引起了广泛的研究兴趣。对于具有层间反铁磁性的单斜相CrI 3，需要找到实现本征层间铁磁耦合的静态和鲁棒的方法。在这封信中，我们研究了电子结构和磁性的元素（例如，O、S、Se、N、P、As和C）掺杂的双层和三层CrI 3系统的第一性原理计算。结果表明，O、P、S、As和Se掺杂的CrI 3双层膜可以实现层间铁磁性。进一步的分析表明，掺杂少层CrI 3的层间铁磁耦合与局域自旋极化态的形成密切相关。这一发现表明，绝缘层间铁磁性可以实现在高掺杂浓度（大于8.33%）。当掺杂浓度小于8.33%，但大于2.08%时，绝缘体-金属相变可以发生，因为局部自旋极化状态渗透，形成连续的网格在几层CrI 3。
2022-11-29 cond-mat.mtrl-sci
Ferromagnetism and Metamagnetism in Copper-doped Germanium Clathrate
铜掺杂的I型锗笼形物在90 K以下表现出弱磁性，包括铁磁性、反铁磁性和变磁转变。63 Cu NMR测量证实，这些转变是由于通过传导电子耦合的磁性缺陷的稀组合物，行为类似于磁性半导体。磁性测量表明局部的磁矩，归因于磁性离子簇，铁磁和反铁磁交换之间的竞争，也表明在铁磁相的玻璃态行为。核磁共振奈特位移和弛豫时间表明，导带是金属与一个大的科林加比。与平均场论的有序行为的比较给出了一个很好的解释铁磁转变。
2003-05-15 cond-mat.mtrl-sci
First-principles characterization of ferromagnetism in N-doped SrTiO3 and BaTiO3
通过第一性原理计算研究了N掺杂SrTiO 3和BaTiO 3的自旋极化和磁耦合特性。O位的替位N掺杂导致半金属性质，并产生1.0 μB的磁矩。最近和次最近的N掺杂剂之间的磁相互作用导致强铁磁耦合。当N掺杂间距大于7 μ m时，系统的基态趋于顺磁性。氮浓度阈值产生的铁磁性的估计。计算结果很好地解释了实验观察到的N掺杂SrTiO 3和BaTiO 3的铁磁性。
2012-01-27 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
Ferromagnetism in Fe-doped ZnO Nanocrystals: Experimental and Theoretical investigations
成功合成了Fe掺杂ZnO纳米晶，并利用X射线衍射和透射电镜对其结构进行了表征。在相同系统上的磁化测量揭示了铁磁到顺磁转变温度> 450 K，由于纳米颗粒系统中无序表面自旋的倾斜，具有从铁磁到自旋玻璃态的低温转变。局部磁探针，如EPR和穆斯堡尔表明存在的Fe在两个价态Fe 2+和Fe 3+。我们认为，Fe 3+的存在是由于在系统中的阳离子（Zn）空位可能的空穴掺杂。通过从头算电子结构计算，研究了Fe掺杂ZnO体系中的缺陷（如O空位和Zn空位）对铁磁性的性质和起源的影响。电子结构计算表明空穴掺杂（锌空位）是更有效地稳定铁磁性Fe掺杂ZnO和我们的结果是一致的铁磁性Fe掺杂ZnO样品中的空穴掺杂的实验签名。
2007-02-22 cond-mat.mtrl-sci
Grain boundary ferromagnetism in vanadium-doped In$_2$O$_3$ thin films
室温铁磁性在In $_2$ O $_3 thin films doped with 5 at.% vanadium, prepared by pulsed laser deposition at substrate temperatures ranging from 300 to 600 $ \，^{ \circ }{ \rm C} $. X-ray absorption fine structure measurement indicated that vanadium was substitutionally dissolved in the In$ _2 $O$ _3$主晶格中观察到，从而排除了钒化合物第二相的存在。基于SQUID磁强计和磁性圆二色性的磁性测量证实了磁性在晶界处，也在晶粒中。整体磁化源于晶粒和晶界之间的竞争效应。
2013-08-29 cond-mat.mtrl-sci
Absence of Ferromagnetism in Mn-doped Tetragonal Zirconia
在最近的一封信中，在第一原理研究中已经预测，Mn掺杂的ZrO 2化合物可能是自旋电子学应用的良好候选者，因为预期其表现出的铁磁性远远超过室温。我们的目的是解决这个问题的实验锰掺杂四氧化锆。本文用标准固相平衡法制备了Y_（0.15）（Zr_（0.85-y）Mn_y）O_2（y=0，0.05，0.10，0.15&0.20）多晶样品。所获得的样品进行了仔细的特征在于，使用X射线衍射，扫描电子显微镜，元素颜色映射，X射线光电子能谱和磁化测量。从详细的结构分析，我们已经观察到，5%的Mn掺杂的化合物结晶成两种对称性（占主导地位的四斜晶系和单斜晶系），而更高的Mn掺杂的化合物被发现是在四斜晶系对称。Mn 3s芯能级X射线光电子能谱的谱分裂证实Mn离子处于Mn 3+氧化态，并表明局域磁矩约为4.5 μB/Mn。磁性测量表明，化合物高达10%的Mn掺杂是顺磁性与反铁磁相互作用。然而，更高的Mn掺杂化合物表现出局部亚铁磁有序。因此，没有铁磁性已被观察到的所有Mn掺杂的四相氧化锆样品。
2011-04-27 cond-mat.mtrl-sci
Carrier free long-range magnetism in Mo doped one quintuple layer Bi2Te3 and Sb2Te3
实现量子反常霍尔效应（QAHE）的关键之一是长程铁磁性，目前只有在Cr或V掺杂的（Bi，Sb）2Te3体系中实验上实现了长程铁磁性。这两种元素都是3d过渡金属和4d过渡金属被发现是无效的，产生长程铁磁性的Bi2Se3。然而，4d元素的磁性掺杂能否实现长程铁磁性仍是一个悬而未决的问题。基于密度泛函理论计算，我们预测Mo掺杂的半导体Bi_2Te_3和Sb_2Te_3可以实现长程铁磁性。耦合强度与掺Cr的Bi_2Te_3和Sb_2Te_3的耦合强度相当。因此，Mo掺杂的Bi_2Te_3和Sb_2Te_3或它们的合金可以成为实现稀磁半导体和QAHE的新体系。
2019-07-31 cond-mat.mtrl-sci
Appearance of room temperature ferromagnetism in Cu-doped TiO$_{2-δ}$ films
本研究在脉冲激光沉积制备的Cu掺杂TiO₂薄膜中观测到室温铁磁性，结合从头算证实Cu最近邻的氧空位是铁磁性出现的关键，且Cu掺杂可促进氧空位形成，为稀磁半导体及自旋电子学材料研究提供了新依据。
2007-04-18 cond-mat.mtrl-sci
Interfacial Ferromagnetism in LaNiO3/CaMnO3 Superlattices
我们观察界面铁磁性的超晶格的顺磁性金属LaNiO 3和反铁磁性绝缘体CaMnO 3。LaNiO 3表现出厚度依赖的金属-绝缘体转变，我们发现铁磁性的出现与LaNiO 3的导电状态相一致。即，只有LaNiO 3层为金属性的超晶格才具有铁磁性。使用几个磁性探针，我们已经确定，铁磁性产生在一个单一的单元格的CaMnO 3在界面处。总之，这些结果表明，铁磁性可以归因于由相邻的巡回金属介导的Mn离子之间的双交换相互作用。
2013-07-30 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Room temperature ferromagnetism in transparent and conducting Mn-doped $SnO_{2}$ thin films
在室温下，磁化强度随磁场的变化表现出滞后行为。根据磁化强度的温度依赖性，居里温度$(T_{C})$高于350 K。Mn掺杂的氧化锡薄膜在可见光区（400-800 nm）表现出低电阻率和高透光率。Mn掺杂的$SnO_{2}$薄膜中铁磁性、高可见光透明度和高电导率的共存有望成为自旋电子器件的理想特性。
2017-09-08 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Spontaneous ferromagnetism and finite surface energy gap in the topological insulator Bi$_2$Se$_3$ from surface Bi$_\rm{Se}$ antisite defects
我们进行从头计算的Bi $_\mathrm{Se}$反位缺陷的表面的Bi $_2$硒$_3$，发现强的低能缺陷共振的自发铁磁性，固定到一个面外的取向，由于一个异常大的磁各向异性能量。对于反位缺陷的表面层，我们发现半巡回铁磁性和强杂化的狄拉克表面状态，产生一个有限的能隙。对于较深的缺陷，这种杂化基本上不存在，磁矩变得更加局部化，并且不存在能隙。
2020-10-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
