Influence of X-ray Irradiation on the Magnetic and Structural Properties of Gadolinium Silicide Nanoparticles for Self-Regulating Hyperthermia
本研究探讨了高剂量X射线辐照对硅化钆（Gd5Si4）纳米颗粒磁性与结构的影响，发现辐照仅引发局部晶格畸变和磁性变化，但未改变其磁热效应和比损耗功率，证实了其在放疗和深空磁制冷中的稳定性。
2025-05-30 cond-mat.mtrl-sci physics.med-ph
Controlling magnetisation's reversal mechanism and hyperthermia efficiency in core/shell magnetic nanoparticles by tuning the interphase coupling
磁性粒子热疗，其中胶体纳米结构暴露于交变磁场，是一种有前途的癌症治疗方法。不幸的是，热疗的临床疗效尚未优化。因此，积极寻求改善磁性粒子热疗的途径，例如设计由不同相材料组成的混合结构。在这里，我们证明了增强的热疗效率在相对较大的球形Fe/Fe-氧化物核/壳纳米粒子通过操纵核和壳相之间的相互作用。对直径在30-80 nm范围内的示例性样品的实验结果表明滞后损失与观察到的温度升高速率的直接相关性，最大效率为约0.9 kW/g。的绝对颗粒尺寸，核/壳比，和薄的方铁矿夹层的插入，被证明有强大的影响上的比吸收率。通过将我们的测量结果与微磁计算结果进行比较，我们揭示了拓扑非平凡磁化反转模式，在这种模式下，粒子间的相互作用变得可以忽略不计，聚集体的形成被最小化，并且转化为热量的能量增加。这一信息迄今为止一直被忽视，与均匀粒子的现有知识形成鲜明对比。
2019-10-09 cond-mat.mtrl-sci
Coarse-graining in micromagnetic simulations of dynamic hysteresis loops
基于随机Landau-Lifshitz-Gilbert方程的微磁学模拟被用来计算与磁热疗相关的动态磁滞回线。为了有效地模拟大型基于氧化铁的系统在1 Oe/ns或更小量级的相对慢的扫描速率下的室温回路，先前导出的用于粗粒化的重整化群方法（Grinstein和Koch，Phys. Rev. Lett. 20，207201，2003）被修改并应用于计算磁铁矿纳米棒的回路。模拟的纳米棒是用于临床前研究的较大纳米颗粒的构建块（Dennis等人，Nanotechnology 20，395103，2009）。缩放算法产生几乎相同的循环在几十年的模型晶粒尺寸。扫描速率缩放涉及吉尔伯特阻尼参数也被证明允许数量级的环路计算的速度。
2021-11-08 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.stat-mech
Approaching the Physical Limits of Specific Absorption Rate in Hyperthermia Applications
本研究提出基于微磁模拟和机械流体建模的SAF-MDP设计，通过优化各向异性消除自旋翻转，逼近热疗比吸收率的理论极限，为癌症热疗开辟新途径。
2024-08-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Observation of Double Hysteresis in CoFe$_2$O$_4$/MnFe$_2$O$_4$ Core/Shell Nanoparticles and Its Contribution to AC Heat Induction
本研究通过合成不同壳层数的CoFe2O4/MnFe2O4核/壳纳米颗粒，首次观察到双磁滞回线，并揭示其由核壳磁各向异性差异及内部偏置耦合引起，从而增强交流热感应（SLP），为磁热疗提供优化设计策略。
2025-04-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Hysteresis in Two Dimensional Arrays of Magnetic Nanoparticles
我们进行计算机模拟，以探测作为偶极相互作用强度$h^{}_d$，温度$T$，纵横比$A^{}_r=L^{}_y/L^{}_x$，和所施加的交变磁场的方向的函数的磁性纳米粒子的二维（$L^{}_x\times L^{}_y$）组件的磁滞。在没有磁相互作用（$h^{}_d\approx0$）和热波动（$T=0$ K）的情况下，磁滞遵循Stoner和Wohlfarth模型，正如预期的那样。对于弱偶极相互作用和实质性的温度，磁滞具有超顺磁性行为的主导地位，与所施加的磁场的方向和$A^{}_r$无关。有趣的是，磁滞曲线具有$A^{}_r\leq6$的反铁磁相互作用优势和相当大的偶极相互作用强度（$h^{}_d>0.2)$，这是独立于所施加的磁场方向的所有特征。当沿系统的短轴（$x$ -方向）施加磁场时，观察到具有大$h^{}_d$的非磁滞直线。在沿样品的长轴（$y$方向）施加磁场的情况下，对于大的$h^{}_d$和$A^{}_r>6$，铁磁相互作用主导磁滞。无论$h^{}_d$和外加磁场的方向如何，对于$A^{}_r\leq6$和显著温度，矫顽场$μ^{}_oH^{}_c$和剩磁$M^{}_r$最小。发现当$A^{}_r$很大时，它们随$h^{}_d$增加。值得注意的是，作为这些参数的函数的磁滞回线面积$E^{}_H$的变化是相同的矫顽场的变化。我们相信，在这项工作中提出的概念是相关的各种技…
2021-04-07 cond-mat.mtrl-sci
Efficient cooling by ferroelectric or ferromagnetic hysteresis loops
Institute of Atomic Physics（原子物理研究所）
提出利用沿滞回线的外电场或外磁场实现高效冷却效应，并通过基于能量二阶展开的简化模型进行数值说明。
2026-05-24 cond-mat.mtrl-sci
Non-Uniform Hysteresis in Small Clusters of Magnetic Nanoparticles
利用第一性原理计算和动力学蒙特卡罗模拟，我们研究了k磁性纳米颗粒（MNP）或k-聚体微团簇中的局部和平均磁滞现象。我们还分析了局部偶极场作为外部磁场的函数作用于组成纳米颗粒的变化。偶极相互作用促进了这种团簇的链状排列。无论团簇的大小，局部滞后响应强烈依赖于相应的偶极场作用于纳米粒子。在小的k聚体中，作为纳米颗粒位置的函数，局部滞后有很大的变化。另一方面，除了边界处的MNP之外，对于较大的k聚体，局部滞后更均匀。在超顺磁性纳米颗粒和弱偶极相互作用的情况下，局部磁滞回线面积Ai是最小的，并且弱地依赖于k聚体尺寸。而对于铁磁核，即使对于弱相互作用的MNP，Ai也相当大。发现Ai的值与作用在纳米颗粒上的偶极场成正比。偶极相互作用和k-mer尺寸也增强了磁性和剩磁。Ai总是随着杂波大小和偶极相互作用强度而增加。类似地，平均滞后回线面积A也强烈地依赖于k-链节尺寸、颗粒尺寸和偶极相互作用强度。A和Ai总是随着k-链节尺寸和偶极相互作用强度的增加而增加。有趣的是，当k>=20时，A的值饱和，并且无论颗粒大小如何，都存在相当大的偶极相互作用。我们相信，目前的工作将有助于理解的复杂作用，偶极相互作用的滞后和组织结构的MNP和它们的使用在药物输送和热疗应用。
2021-02-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Simulated hysteresis loop of a bent Fe-rich glass-covered wire
我们提出了新的微磁模拟，其中考虑到内部磁弹性应力的空间分布上的线的形状的影响。局部磁弹性各向异性近似为单轴的，由于应力分布的空间依赖性。使用$mumax^3$软件计算焊线体积的磁滞回线，并单独计算焊线选定部分（包括表面）的磁滞回线。计算出的表面磁滞回线的双稳性取决于内核的相邻部分的行为，最接近的表面单元，在那里的表面回路被测量。
2015-08-07 cond-mat.mtrl-sci
Angular Preisach analysis of Hysteresis loops and FMR lineshapes of ferromagnetic nanowire arrays
利用Preisach分析方法研究了在不同磁场与铁磁性镍纳米线阵列共轴夹角下的磁滞回线。当扩展到铁磁共振（FMR）线型，从相应的磁滞回线提取相同的参数集，Preisach分析表明，为了解释实验结果，应该使用不同的分布的相互作用或双折射率。检查磁滞回线和FMR线宽与场角的行为，我们推断，角度依赖性可能会被利用在角度传感设备，可以与各向异性（AMR）或巨磁阻（GMR）的设备竞争。
2013-06-20 cond-mat.mtrl-sci
Mathematical modeling of hysteresis loops in ferroelectric materials
在已发表的文献中，铁电材料的吉布斯自由能通常是通过保留6阶或8阶极化项来量化的。本文提出了一种新的吉布斯自由能解析模型，并由此从数学上导出了铁电材料极化-电场电滞回线的新模型。作为模型的验证，利用该模型描述了铁电材料极化-电场电滞回线的四种模式。计算结果表明，自相似模型可以通过调节外部激励或综合参数（如，电、温度和应力等）在模型中使用。
2016-11-13 cond-mat.mtrl-sci
Modeling of dielectric hysteresis loops in ferroelectric semiconductors with charged defects
我们提出了具有带电缺陷和普遍的非本征电导的铁电半导体的介电滞回线的唯象描述。我们修正了Landau-Ginsburg方法，证明了上述非均匀系统的宏观状态可以用三个序参量的三个耦合方程来描述。无论是实验观察到的矫顽场值远低于热力学和各种磁滞回线变形（收缩和双循环）已获得在我们的模型的框架。所得结果定量地解释了PZT厚膜等铁电材料的铁电开关现象。
2004-08-30 cond-mat.mtrl-sci
Scaling of the Hysteresis Loop in Two-dimensional Solidification
本文研究了惰性气体Ar、Kr和Ar在NaCl（100）表面上与三维气相准平衡时二维气体与第一单分子层的二维固体之间的一级相变。使用线性温度斜坡，我们表明，这些转变的滞后回线的宽度作为加热速率的函数，r，尺度与幂律r^α与α之间的0.4和0.5取决于系统。不同加热速率的磁滞回线是相似的。发现凝聚层的岛状区域最初以t^4时间依赖性增长。这些结果与预测α = 0.5和磁滞回线相似性的理论一致。
1998-07-15 cond-mat.mtrl-sci
Exactly solvable model of the ferroelectrics hysteresis loops control by the external electric field
本文建立了晶体铁电材料在可变外电场作用下开关过程的动力学理论。导出了基本方程组，得到了任意含时外场下的精确解析解。数值研究了电滞回线形状与外电场参数之间的关系。数值计算结果与实验结果吻合良好。PACS：77.80.Fm，77.80.Dj，77.80.-关键词：铁电体，开关过程，磁滞曲线，极化
2013-06-18 cond-mat.mtrl-sci
A simple Lattice Model for hysteresis loops with exchange bias
一个简单的晶格模型，允许与交换偏置的磁滞回线被复制。该模型是基于亚稳态的随机场伊辛模型，由外部场驱动，与同步的本地松弛动力学。该模型的关键成分是相邻自旋之间的交换常数的一定比例$f$被增强到非常大的值$J_E$。该模型允许的磁滞回线的几个属性的依赖关系进行分析作为不同参数的函数，我们已经进行了一阶反转曲线的分析。
2006-05-12 cond-mat.mtrl-sci
Monte Carlo simulation study of exchange biased hysteresis loops in nanoparticles
我们提出的蒙特卡罗模拟的磁性模型的一个单一的纳米粒子组成的反铁磁壳包围的铁磁核的结果。在磁场中冷却后磁滞回线的模拟显示了交换偏置效应。为了理解的环路移位的起源，我们已经研究了场冷却下的壳层和界面磁化的热依赖性。这些结果，再加上检查的快照的配置在低温下获得的，表明存在一个净磁化的界面，这是负责的磁滞回线的偏置。
2005-10-27 cond-mat.mtrl-sci
Three-Dimensional Phase Field Simulations of Hysteresis and Butterfly Loops by Finite Volume Method
基于有限体积法求解含时的Ginsburg-Landau方程组，对铁电滞回线和蝶形回线进行了三维模拟。数值研究了拉应变和压应变的机械外载荷对滞回线和蝶形回线的影响。文中还介绍了三维铁电畴的形成和演化过程。模拟结果成功地揭示了宏观上的非线性响应所施加的应力和电场。
2015-04-23 cond-mat.mtrl-sci
Unveiling the ac Dynamics of Ferroelectric Domains by Investigating the Frequency Dependence of Hysteresis Loops
通过测量外延铁电电容器在不同频率和温度下的电滞回线，研究了交流电场下的非平衡畴壁动力学。极化切换主要是由热激活蠕变运动在较低的频率，并在较高的频率下由粘性流运动。蠕变和流动状态之间的动态交叉揭示了滞后回线的两个频率相关标度区域。基于这些发现，我们构建了一个动态相图的滞后铁电畴动力学在交流电场的存在。
2010-01-28 cond-mat.mtrl-sci
Modeling of hysteresis phenomena in crystalline ferroelectrics: hysteresis loops shape control by means of electric field parameters
本文提出用弛豫型方程描述晶体铁电体中的畴变过程，并考虑了外电场的变化。在任意电场随时间变化的情况下，得到了这些方程的封闭解析形式的精确解。用数值方法分析了正弦外场频率与磁滞回线形状的关系。计算结果与实验数据定性一致。PACS：77.80.Fm，77.80.Dj，77.80.-关键词：铁电体，开关过程，磁滞，极化
2014-07-02 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.stat-mech
Modeling of hysteresis loop and its applications in ferroelectric materials
为了更好地理解电滞回线的物理性质，我们建立了一个新的电滞回线模型，该模型将电场、温度和应力作为一个综合参数。该模型揭示了铁电材料电滞回线的形状是由几个变量决定的：极化饱和度、矫顽场、极化率和等效场。与实验结果的比较表明，该模型可以追溯极化与电场和温度的关系。作为该模型的应用，本文还给出了蓄能效率、电热效应和P（E，T）函数的计算公式。
2017-07-27 cond-mat.mtrl-sci
Landau-Ginzburg-Devonshire theory for electromechanical hysteresis loop formation in piezoresponse force microscopy of thin films
研究了压电响应力显微术中铁电薄膜电滞回线的形成，着重研究了针尖尺寸和薄膜厚度对电滞回线的影响，以及针尖电压频率对电滞回线的影响。在这里，我们使用一个组合的Landau-Ginzburg-Devonshire（LGD）理论的局部极化反转的描述与去耦近似的计算的局部piezosesponse回路的形状，矫顽电压和振幅。LGD方法能够解决磁滞回线形成的热力学和动力学。与“刚性”铁电近似相反，这种方法允许压电张量分量依赖于铁电极化和介电常数。该模型合理化的非经典形状的动态压电力显微镜（PFM）的循环。
2010-11-28 cond-mat.mtrl-sci
Theory of Hysteresis Loop in Ferromagnet
本文提出了由畴壁运动控制的铁磁体磁滞回线理论。畴壁被认为是在外加交流磁场$H=H_0\sinωt$作用下在随机介质中运动的平面或线性界面。我们介绍了磁滞回线的重要特性，如动态阈值场，反转场等，以及众所周知的特性，如矫顽场和磁滞回线面积（HLA）$\cal A$。我们发现，所有这些特性是由两个无量纲的组合的$H_0$和$ω$和铁磁体的固有特性。移动的畴壁可以产生磁泡，起到预先存在的反转磁化核的作用。我们讨论这个过程的一个简单模型。对于由畴膨胀确定的磁化反转，我们预测HLA与$α=1/2$和$β=1/2$成${\cal A}\propto ω^βH_0^α$比例。数值模拟证实了这一结果。
1997-09-20 cond-mat.mtrl-sci
Domain Nucleation and Hysteresis Loop Shape in Piezoresponse Force Spectroscopy
压电响应力显微镜（Piezoresponse Force Microscopy）中的机电磁滞回线测量已经成为探测纳米尺度上的铁电开关行为的强大技术。PFS数据的解释需要建立域参数和PFM信号之间的关系。在这里，我们分析了开关过程中使用修改后的点电荷模型的电场的提示。选择电荷值和位置，使得其电场等势面以确定的曲率半径再现尖端。利用线性弹性理论，推导了半椭球畴大小与PFM信号大小的关系。确定了畴形核对压电响应迟滞回线的作用。
2006-05-31 cond-mat.mtrl-sci
Non-hysteretic branches inside the hysteresis loop in VO2 films for focal plane array imaging bolometers
在VO2的电阻性相变中，温度偏离主要磁滞回线上的点会产生次要回线。我们已经发现，对于足够小的偏移，这些次要回路退化成单值的非滞后分支（NHB），其具有与室温下的半导体相基本上相同或甚至更高的电阻温度系数（TCR）。我们解释了这种行为，并讨论了它提出的机会，红外成像技术的基础上电阻微测辐射热计。可以选择电阻率比纯半导体相小100至1000倍的NHB，从而提供具有低可调电阻率和高TCR的微测辐射热计。
2008-05-23 cond-mat.mtrl-sci
The hysteresis loop area of the Ising model
利用平均场计算和二维蒙特卡罗模拟研究了空间均匀交流场中伊辛模型的磁滞现象。的频率色散和温度依赖性的磁滞回线面积的动态对称性损失的关系进行了研究。当磁滞回线是对称的或不对称的时，动态机制可能是不同的，并且它们可以导致双峰频率色散和定性地不同的温度依赖性。
2004-08-02 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.stat-mech
Domain Dynamics in Piezoresponse Force Microscopy: Quantitative Deconvolution and Hysteresis Loop Fine Structure
采用局部磁滞回线采集与同步畴成像相结合的方法研究了压电响应力谱实验中的畴动力学。建立了任意截面区域PFS信号的解析理论，并用于Pb（Zr，Ti）O_3多晶薄膜的实验数据分析。结果表明，在畴形核和生长的早期阶段形成扁畴，与材料内去极化场的有效屏蔽一致。的磁滞回线的精细结构被示出为与所观察到的跳跃在域的几何形状在域壁传播（纳米级巴克豪森跳跃），指示强域缺陷相互作用。
2008-03-05 cond-mat.mtrl-sci
Theory of Hysteresis Loop in Ferromagnets
我们考虑了交变磁场中磁滞现象的三种机制：随机介质中的畴壁运动、成核和由于慢（临界）涨落引起的磁化延迟。我们为所有这些过程构建定量理论。磁滞的特征在于两个动态阈值场，矫顽场和所谓的反转场。它们与静态阈值场的比值是由交流磁场的频率和振幅以及磁体的某些特性组成的两个无量纲变量的函数。我们考虑了不同的极限情况，其中功率依赖性是有效的。数值模拟显示了畴壁的形成和扩展，并证实了主要的理论预测。理论与现有的实验数据进行了比较。
1998-02-10 cond-mat.mtrl-sci
A Monte Carlo study on the temperature dependence of hysteresis loops in Ising Spin-1 Square Bilayers
本文用Metropolis蒙特卡罗模拟研究了自旋为1的正方形单层双层膜的磁滞回线随温度的变化。在这个系统中，原子在平面内发生铁磁相互作用，平面间存在铁磁或反铁磁相互作用。详细讨论了四种不同的哈密顿参数组合对滞回行为的影响。磁滞回线的几何形状根据交换耦合的组合方式而变化。对于铁磁层间耦合，只有中心磁滞回线打开，而对于反铁磁的情况下，磁滞回线成为一个双回线的耦合强度的特定组合。此外，在所有这些情况下，磁滞回线的面积随着温度的逐渐降低而增长。
2022-05-17 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.stat-mech physics.comp-ph
Apparent Ferroelectric Polarization Hysteresis and a Simple Method to Observe Piezoelectric Strain Loops with a Microphone
本文提出用麦克风和简单电路改进方法观测压电材料的S-E环，揭示了D-E环的虚假性，为铁电性研究提供了低成本方案。
2026-05-13 cond-mat.mtrl-sci
Dynamics of Successive Minor Hysteresis Loops
在随时间变化的磁化反转动力学的背景下，在Co/Pd多层膜的垂直各向异性的连续的小磁滞回线的累积增长进行了研究。我们表明，在无序的铁磁体，磁化反转涉及成核，域的扩张和湮灭，这些过程的时间依赖性之间的差异是负责积累的核快速域扩张，向前和向后的磁化反转的不对称性和各自的累积增长的磁滞回线。当向上和向下成核域的群体彼此平衡并且相应的向上和向下反转时间稳定时，环停止变化并且变得宏观上可再现。
2012-01-27 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
Double hysteresis loops in proper uniaxial ferroelectrics
在Sn $_2$ P $_2$ S $_6$晶体中，首次观察到了体相单轴铁电体中的双类反铁电磁滞回线.量子非谐振子模型被用来描述这种偏振开关过程。这一现象与三阱局域势的自发极化涨落有关，三阱局域势的自发极化涨落对应于特定亚晶格中的位间相互作用和Sn $_2$ P $_2$ S $_6$模型晶体结构中两个亚晶格之间的相互作用。所获得的数据可用于三电平单元型存储器技术的开发。
2018-05-22 cond-mat.mtrl-sci
Origin of ferroelectric-like hysteresis loop of CaCu3Ti4O12 ceramic studied by impedance and micro-Raman spectroscopy
观察到CaCu_3Ti_4O_（12）（CCTO）陶瓷的类铁电磁滞回线。我们发现，这种不寻常的功能并不产生从位移的Ti离子在TiO 6八面体，但显然来自电荷在晶界组成的CuO层。在阻抗谱中发现晶界电荷的弛豫时间为2.9毫秒，几乎对应于1 kHz的P-V反采样频率。根据显微拉曼图谱，CuO层被发现在晶界中，并且与CCTO晶粒完全区分开。
2011-09-14 cond-mat.mtrl-sci
Polarization Screening Effect on Local Polarization Switching Mechanism and Hysteresis Loop Measurements in Piezoresponse Force Microscopy
压电响应力谱（PFS）已成为探测纳米尺度上的极化动力学的有力工具。施加直流偏压到与铁电表面接触的纳米级探针导致铁电畴在探针顶点下方成核和生长。后者影响由探针检测的局部机电响应。由此产生的磁滞回线包含局部铁电开关的信息。PFS数据的自洽分析需要（a）导出畴成核的热力学参数和（b）建立畴参数与PFM信号之间的关系。本文分析了畴壁屏蔽效应对局域极化反转机制的影响。结果表明，屏蔽不仅控制了畴形核激活能，而且控制了磁滞回线饱和速率。
2007-02-08 cond-mat.mtrl-sci
Exchange bias and asymmetric hysteresis loops from a microscopic model of core/shell nanoparticles
我们提出了蒙特卡罗模拟的磁滞回线的磁性纳米粒子的模型与铁磁核和反铁磁壳与不同的值的核/壳界面交换耦合，其目的是澄清的微观起源实验观察到的交换偏置。我们已经发现，在磁场方向以及沿磁化轴的位移，增加的幅度时，增加界面交换耦合的环路移位。从自旋组态计算出的椭圆形函数已被计算，以解释微观上这些功能的起源和大小。
2006-06-19 cond-mat.mtrl-sci
Depolarizing field and "real" hysteresis loops in nanometer-scale ferroelectric films
我们详细分析了Kim等人[Phys. Rev. Lett.] 95，237602（2005）]。利用Landau理论计算了SrRuO 3/SrTiO 3衬底上应变BaTiO 3薄膜的均匀态临界厚度及其畴形成稳定性。而前者（2.5nm）与从头计算给出的相同，实际临界厚度由畴设定为1.6nm。极化弛豫有较大的Merz激活场。值得注意的是，结果显示了一个负斜率的“实际”磁滞回线，一个标志的域结构在理想的薄膜与不完善的屏蔽。
2006-08-14 cond-mat.mtrl-sci
More ferroelectrics discovered by switching spectroscopy piezoresponse force microscopy?
由开关谱-压电响应力显微镜（SS-PFM）获得的铁电材料的局部电滞回线通常被认为是铁电开关的典型特征。然而，在过去的几年中，在各种各样的非铁电材料中也观察到这样的电滞回线，这对SS-PFM中的局部电滞回线源于铁电性的观点提出了质疑。因此，研究SS-PFM测试中出现的局部磁滞回线的产生机理具有重要意义。本文提出，非铁电材料只要能在循环电场加载下表现出宏观D-E电滞回线，无论其内在物理机制是什么，在SS-PFM测试中也能表现出Maxwell力作用下的振幅蝶形回线和相位电滞回线。为了验证我们的观点，无论是宏观D-E和微观SS-PFM测试进行了钠钙玻璃和非铁电介质材料Ba 0.4Sr 0.6TiO 3。结果表明，这两种材料都具有D-E磁滞回线和SS-PFM相位磁滞回线，这很好地支持了我们的观点。
2014-10-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Approximate explicit formulas for Stoner-Wohlfarth hysteresis loops
Faculty of Physics, Lomonosov Moscow State University（莫斯科国立大学物理系）；Kotelnikov Institute of Radio-Engineering and Electronics, Russian Academy of Sciences（俄罗斯科学院科特尼科夫无线电工程与电子研究所）；Faculty of Physics and Mathematics, Shenzhen MSU-BIT（深圳北理莫斯科大学数理学院）
研究推导斯通纳-沃尔法斯模型磁滞回线的近似显式公式，考虑单粒子与粒子集合，基于物理假设，通过匹配不同磁场区间函数获一般公式，平均磁滞回线公式与数值计算最大偏差在\(h0 = 0.5\)，对应磁化强度斜率急剧变化。
2026-07-14 cond-mat.mtrl-sci
Tailoring Heat Dissipation in Ordered Arrays of Dipolar Coupled Magnetic Nanoparticles
本工作的主要目的是分析偶极相互作用强度$λ$，颗粒尺寸$D$和温度$T$的磁纳米颗粒（MNP）的有序阵列中的磁滞机制，使用计算机模拟的效果。假设MNP的各向异性轴具有随机取向以模拟真实系统。在没有热涨落和偶极相互作用的情况下，滞后遵循Stoner和Wohlfarth模型，与$D$无关，正如预期的那样。在$T=300$ K和$λ=0.0$下，粒径为$D \approx8-16$ nm的磁滞回线面积最小，表明超顺磁性特征占主导地位。即使在室温下，打开磁相互作用也能够将MNP从超顺磁性状态移动到铁磁性状态;因此，足够强度的磁相互作用增强了磁滞回线面积。有趣的是，磁滞回线面积是显着的，是相同的斯通纳和Wohlfarth颗粒，甚至$T=300$ K和可忽略的偶极相互作用的铁磁MNP（$D>16$纳米）。矫顽场$μ^{}_oH^{}_c$和阻断温度$T^{}_B$也随着$λ$和$D$的增加而增加。对矫顽场$μ^{}_oH^{}_c$与温度数据的严格分析也揭示了由于偶极相互作用而与$μ^{}_oH^{}_c$的$T^{3/4}$依赖性的显著偏差。对于$D\approx 8-16$ nm和$λ\leq0.6$，$T$使$E^{}_H$和$μ_oH^{}_c$的散热量迅速降低。另一方面，即使在弱偶极极限下，$E^{}_H$和$μ^{}_oH^{}_c$也弱依赖于$T$和$D>16$ nm。目前的工作…
2021-03-29 cond-mat.mtrl-sci
Tuning the hysteresis loop for the anomalous Hall effect in Pt ultrathin films on $\rm{CoFe_2O_4}$ by electrolyte gating
铁磁绝缘体上的Pt纳米薄膜在自旋电子学应用中得到了广泛的研究，由于磁邻近效应（MPE），界面Pt原子的磁矩被认为是铁磁有序的。异常霍尔效应（AHE）通常用于检查Pt层的面外磁矩。为了调节Pt薄膜的铁磁特性，我们在$\rm{CoFe_2O_4}$（CFO）铁磁绝缘体上制备了厚度为5.9 nm和7.0 nm的Pt薄膜上的双电层晶体管。对于Pt（7.0 nm）/CFO样品，在没有栅极偏压的情况下，在异常霍尔电阻率中观察到磁滞回线，并且通过施加栅极偏压来调谐矫顽场。对于Pt（5.9 nm）/CFO样品，在没有栅极偏压的情况下没有观察到磁滞回线，但是通过施加栅极偏压（$V\rm{_G} =$ $\pm$ 3 V）打开了磁滞回线。这表明Pt膜中的磁矩的长程铁磁有序通过电场效应被打开和关闭。对于+3 V的$V\rm{_G}$，在高达19.5 K时观察到滞后回线，而在高达约室温时观察到AHE。
2022-10-31 cond-mat.mtrl-sci
Tuneable vertical hysteresis loop shift in Ni80Fe20/SrRuO3 heterostructures
在SrTiO 3衬底上制备的Ni_（80）Fe_（20）/SrRu O_3（1：2）双层薄膜，在场冷到SrRu O_3的居里温度~125 K时，出现了一种新的垂直磁滞回线位移，而零场冷时没有发现这种位移。在~125 K以下，垂直位移随温度的降低而增大，在2 K时达到最大值33%。垂直移动密切使用微磁模拟建模。结果表明，垂直位移量取决于弹簧厚度定律和帝国定律，分别支配的两个膜的相对厚度和各向异性之间的竞争。我们提出了一个广义的垂直位移模型，这是适用于其他材料系统，因此可以为未来的自旋电子器件中使用的垂直位移的信息。
2021-08-28 cond-mat.mtrl-sci
A phenomenological magnetomechanical model for hysteresis loops
本文提出一个简单的唯象磁力学模型，通过按应力缩放磁场参数，用一个或两个反正切函数拟合应力样品的磁化曲线，准确再现交叉点和收缩磁滞回线，并发现微分磁化率与应力成反比。
2025-05-26 cond-mat.mtrl-sci
Double polarization hysteresis loop induced by the domain pinning by defect dipoles in HoMnO3 epitaxial thin films
本文报道了多铁性HoMnO_3薄膜在铁电居里温度以下的类反铁电双极化电滞回线。这种有趣的现象是由于在薄膜生长过程中无意引入的缺陷偶极子对畴的钉扎作用。电子顺磁共振谱表明薄膜中存在Fe 1+缺陷，第一性原理计算表明缺陷偶极子由氧空位和Fe 1+缺陷组成。基于点缺陷的位置偏好性，讨论了薄膜生长过程中带电点缺陷的迁移和沿铁电极化方向缺陷偶极子的形成。由于HoMnO 3的高温低对称结构，与其他铁电体（例如，BaTiO 3）。
2010-01-14 cond-mat.mtrl-sci
An Approach to Modeling and Scaling of Hysteresis in Soft Magnetic Materials. I Magnetization Curve
提出一种通过扩展 tanh 中 exp 底数构建的自相似磁滞回线模型，并借助广义齐次函数实现磁滞回线标度。
2014-09-01 cond-mat.mtrl-sci
Controlling Dipolar Interaction Effect in Two-Dimensional Magnetic Nanostructures
利用数值模拟研究了二维纳米粒子系综（$l^{}_x\times l^{}_y$）中的面外无序强度$Δ$、偶极相互作用强度$h^{}_d$对磁性的影响.这种位置缺陷在实验中被大量观察到。超顺磁特性是占主导地位的可忽略的和弱的相互作用强度$h^{}_d$，不考虑$Δ$和系统的纵横比$A^{}_r=l^{}_y/l^{}_x$。在正方形纳米颗粒的测定中，双回路磁滞曲线，反铁磁耦合占主导地位的特征，出现大的$h^{}_d$和$Δ(\%)\leq5$。值得注意的是，足够强度的偶极相互作用驱动从反铁磁到铁磁的磁序，具有大的$Δ$和$A^{}_r\leq4.0$，导致磁滞回线面积的增强。另一方面，在具有巨大$A^{}_r$的系统中，铁磁耦合随着$h^{}_d$而增加。因此，滞后回线是巨大的，即使具有中等的$h^{}_d$。矫顽场$μ^{}_oH^{}_c$、剩磁$M^{}_r$和热释放量$E^{}_H$（由于磁滞）随这些参数的变化也表明了自然偶极相互作用的转变。即使是大的$h^{}_d$和小的$A^{}_r$，它们也是显著的，表明反铁磁耦合占主导地位。有趣的是，由于铁磁相互作用，$Δ$和大$h^{}_d$的这些增强。值得注意的是，即使在高度各向异性系统中具有中等的$h^{}_d$并且外部场沿着样品的长轴，它们也是非常显著的。这些结果可以帮助实验者解释在这种系统中观察到的不寻常的磁滞特性，并且在数…
2021-09-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Hysteresis loops of magnetic thin films with perpendicular anisotropy
我们模拟了准二维系统的磁化强度随外部磁场沿z方向的变化而发生的易垂直（z-）轴各向异性。该模型是来自Landau-Lifshitz-Gilbert方程的磁化演化，写在封闭的形式中的z分量的磁化。该模型包括-除了外部场-磁交换，偶极相互作用和结构紊乱。在无序/相互作用强度平面的相图，并分析了不同的定性制度。的结果比较非常好，与观察到的实验磁滞回线和空间磁化模式，例如对于Co-Pt多层膜的情况下。
2004-12-17 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.stat-mech
Magnetic hysteresis loop as a probe to distinguish single layer from many layer graphitic structure
本文指出，磁滞回线可以作为区分单层石墨结构和多层石墨结构的探针。在化学方面，我们合成了氧化石墨（GO）和还原氧化石墨（RGO）。我们观察到铁磁性的磁滞回线的GO和RGO低于一定的应用临界磁场，并在此临界场以上，我们观察到交叉的正磁化到负磁化，导致抗磁行为。这种交叉对于多层石墨结构的情况更占主导地位。GO在空气中退火后，多层石墨结构的临界交叉场降低，磁化强度增加。所有这些观察和现象的可能原因在这里提出。
2013-03-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Ab initio study of pressure stabilised NiTi allotropes: pressure-induced transformations and hysteresis loops
采用密度泛函理论研究了静水压力引起的化学计量比NiTi同素异形体的变化。通过模拟准静态压力变化的方式模拟压力诱导的转变，我们表明，实验观察到的B19'相（在其散装形式）相对于另一个单斜相，B19”不稳定。B19”相的较低对称性导致在压力诱导的相变期间Ti和Ni原子（不共享单个晶面）的独特原子轨迹。这种原子轨迹的唯一性被认为是形状记忆能力的必要条件。正向和反向压力诱导跃迁B19“{$\leftrightarrow$ }B19”表现出滞后现象，该滞后现象被证明源于迄今为止未预料到的Born-Oppenheimer能面的复杂性。
2011-12-06 cond-mat.mtrl-sci
Anomalous magneto-optical Kerr hysteresis loops in Fe$_{0.25}$TaS$_{2}$
我们已经进行了磁光克尔光谱测量嵌入过渡金属二硫族化物Fe $_{0.25}$ TaS $_{2}$在极性克尔几何作为温度，磁场和波长的函数。克尔角在$\sim$ 775 nm（1.6 eV）和$\sim$ 515 nm（2.4 eV）处表现出明显的峰，我们将其归因于费米能附近的状态产生的自旋相关带间光学跃迁。在铁磁转变温度（165 K）以下，我们观察到强烈的波长和磁场依赖的克尔信号。在固定的波长下，克尔角的磁场依赖性表现出明显的磁滞回线，但其形状敏感地随波长变化。我们提出了一个模型，考虑到畴壁的贡献，这使我们能够推导出一个数学表达式，成功地适合所有观察到的磁滞回线。
2011-12-13 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Magnetostrictive hysteresis of TbCo/CoFe multilayers and magnetic domains
利用矢量磁化测量、光学偏转仪和磁光克尔显微镜研究了TbCo/CoFe多层膜在沿硬磁化轴方向外加磁场下的磁回线和磁致伸缩回线。即使是一个非常小的角度之间的难磁化轴和磁场方向的错位示出急剧改变的磁化和磁致伸缩扭转磁滞回线的形状。在磁化过程中发现两种类型的磁畴：自发磁化矢量反向旋转的大区域和出现在窄场间隔中的自发磁畴，并提供这种旋转的反转。我们表明，我们的交换耦合膜的磁滞回线的细节，可以使用单轴膜的均匀磁化旋转的经典模型和所观察到的域的配置来描述。这些功能的理解是至关重要的应用程序（MEMS或微致动器），受益于大大增强的灵敏度附近的横向施加磁场的磁饱和点。
2005-10-21 cond-mat.mtrl-sci
Hysteresis loop areas in kinetic Ising models: Effects of the switching mechanism
铁磁薄膜上的实验测量的磁滞回线面积的依赖性的振幅和频率的外部场，$A$ = $A(H_{0},ω)$，和近似协议的伊辛模型的数值模拟已经报道。在这里，我们提出了数值和理论计算的$A$在低频制度的两个值的$H_{0}$，其中括号的温度和系统大小相关的交叉领域。我们以前的Monte Carlo研究表明，动力学伊辛模型的滞后响应是定性不同的振幅以上和以下这个交叉领域。使用液滴理论，我们推导出的磁滞回线面积的低频渐近行为的解析表达式。在这两个领域的制度，环路面积表现出一个非常缓慢的渐近，对数频率依赖性的形式$A \propto - [\ln (H_{0} ω)]^{-1}$的方法。我们的研究结果是相关的实验和模拟的数据的解释，在此基础上，幂律指数的双曲环面积已被报道。
1998-01-26 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.stat-mech
Electrostatic effect on off-field ferroelectric hysteresis loop in piezoresponse force microscopy
压电响应力显微镜（PFM）已被广泛利用作为一个通用的和不可或缺的工具来理解和分析纳米铁/压电性能，通过检测样品表面上的局部机电响应。然而，已经发现，机电响应不仅源于压电性，而且还源于其他因素，如静电效应。在这项研究中，我们探讨了在一个原型的铁电薄膜通过施加一个外部电压的底部电极在测量过程中的表面电位诱导的静电效应的依赖性的离场PFM电滞回线。我们简化的情况下，通过等同的表面电位的直流电压波形的变化和预测的贡献的表面电位引起的静电效应的PFM磁滞回线。实验结果与我们的预测基本一致，矫顽电压随表面电位线性下降，而饱和振幅和压电响应几乎保持不变，这是由于铁电薄膜具有较大的压电系数.
2020-04-28 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Rotational hysteresis of the exchange anisotropy direction in Co/FeMn thin films
研究了旋转磁场对Co/FeMn薄膜交换各向异性的影响。当外加场初始沿冷却场方向时，纵向磁滞回线具有最大的磁化率，横向磁滞回线是平坦的，表明交换场沿冷却场方向。当所施加的场角度旋转离开，然后恢复到原来的场冷却方向时，交换各向异性方向已经改变。交换场方向的旋转跟随所施加的场并且是滞后的。交换场方向的旋转滞后是由于薄FeMn层中的弱各向异性造成的，并且随着FeMn厚度的增加而减小。
2006-11-10 cond-mat.mtrl-sci
Reconstructing phase-resolved hysteresis loops from first-order reversal curves
一阶反转曲线（FORC）方法是一种基于磁力测量的技术，用于捕获纳米级磁相分离和相互作用，使用较小的磁滞回线分析进行宏观测量。这使得FORC技术成为分析复杂系统的有力工具，而这些复杂系统无法使用局部化技术进行有效探测。然而，恢复的定量细节，可以比较传统的测量指标的确定阶段仍然是一个谜的挑战。我们展示了一种技术来重建相位分辨磁滞回线选择性地整合测得的FORC分布。从这些小回路中，可以确定传统的度量-包括磁化率和饱和场，以及磁阻和饱和磁化。为了进行这种分析，必须特别考虑所谓的可逆特征的精确定量管理。这种技术被证明在三个代表性的材料系统，高各向异性FeCuPt薄膜，Fe纳米点，和SmCo/Fe交换弹簧磁铁膜，并显示出良好的协议与直接测量的主要回路，以及相分离的回路。
2020-12-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.data-an
Artificial ferroelectric-like hysteresis in antiferroelectrics with non-uniform disorder
针对反铁电体出现类铁电磁滞的现象，本研究提出唯象模型解释其源于不同转变场的无序反铁电回线叠加，并在PbZrO₃和PbHfO₃薄膜中通过引入非均匀无序实现该现象，揭示了无序对反铁电性能的影响并拓展了功能调控可能性。
2025-09-23 cond-mat.mtrl-sci
