Strain-Tunable Magnetocrystalline Anisotropy in Epitaxial Y3Fe5O12 Thin Films
我们证明了在晶格失配的Y3 Al 5 O 12衬底上生长的具有优良结晶质量的外延Y3 Fe 5 O 12薄膜中，磁晶各向异性的应变调谐范围超过一千高斯。铁磁共振（FMR）测量结果显示，Y3 Fe 5 O 12的应变引起的四元畸变的面外和面内单轴各向异性的线性依赖。重要的是，我们发现由逆自旋霍尔效应和FMR线宽展宽确定的自旋混合电导G_r仍然很大：Pt/Y3 Fe 5 O 12/Y3 Al 5 O 12异质结构中的G_r = 3.33 x 10^14 Ohm^-1 m ^-2，与在晶格匹配的Gd 3Ga 5 O 12衬底上生长的Pt/Y3 Fe 5 O 12中发现的值相当。
2013-11-01 cond-mat.mtrl-sci
First principles calculation of uniaxial magnetic anisotropy and magnetostriction in strained CMR films
采用第一性原理相对论全势线性缀加平面波方法对应变四元铁磁La（Ba）MnO $_3$进行了理论计算，实验结构为生长在SrTiO $_3$ [001]和LaAlO $_3$ [001]衬底上的应变四元La $_{0.67}$ Ca $_{0.33}$ MnO $_3$（LCMO）薄膜.计算的单轴磁各向异性能（MAE）值，在很好的定量与实验的SrTiO $_3$衬底上的LCMO薄膜。我们还分析了线性磁弹性理论对描述磁弹性效应的应变依赖性的适用性，并估算了磁致伸缩系数$λ_{001}$。
1999-04-01 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
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
On the origin of perpendicular magnetic anisotropy in strained Fe-Co(-X) films
对于应变Fe-Co（-X），理论上已经预测了非常高的磁各向异性，并且实际上在外延薄膜上的几个实验似乎证实了应变诱导的各向异性增强。本研究提出了一个关键的分析不同的贡献垂直各向异性：体积，界面和表面各向异性。跟踪这些贡献，厚度系列的单层膜以及多层膜与Au-Cu缓冲层/不同的晶格参数的中间层已被制备。磁各向异性的分析表明，缓冲层的晶格参数的影响可以忽略不计。电子效应，起源于两个，Au-Cu界面和薄膜表面，超出了弹性效应。然而，表面各向异性超过界面各向异性的三倍以上。与密度泛函理论的结果的比较表明，实验观察到的强垂直表面各向异性源于从一个理想的无氧化物表面的偏差。因此，定制的Fe-Co-X/氧化物界面可以打开通向无稀土材料中的高各向异性的途径。
2016-12-20 cond-mat.mtrl-sci
Strain controllable magnetocrystalline anisotropy in FeRh/MgO bilayers
用从头计算方法研究了在绝缘体MgO衬底上的FeRh超薄膜。从这个计算中，我们发现了有趣的外延应变对磁晶各向异性（MCA）的影响。对能带结构轨道特征的能量和k分辨分布的分析表明，MCA主要来源于FeRh/MgO界面处Fe原子的dx 2-y2和dxz，yz轨道之间的自旋轨道耦合（SOC）。我们证明了应变对MCA有显著的影响：它不仅影响MCA的值，而且还引起易磁化轴从垂直于面内方向的切换。其机制是应变引起的SOC d-态的位移。我们的工作表明，应变工程可以打开一个可行的途径，对定制的磁性反铁磁自旋电子应用。
2019-08-06 cond-mat.mtrl-sci
Magnetic anisotropy in (Ga,Mn)As: Influence of epitaxial strain and hole concentration
本文系统地研究了4.2K下外延应变和空穴浓度对（Ga，Mn）As磁各向异性的影响。通过在具有不同In浓度的弛豫梯度（In，Ga）As/GaAs模板上生长一系列具有5%Mn的（Ga，Mn）As层，应变在从拉伸到压缩的宽范围内逐渐变化。空穴密度，居里温度，和松弛的晶格常数的生长和退火的（Ga，Mn）As层原来是基本上不受应变。在不同的磁场强度下进行的角度依赖性磁输运测量被用来探测磁各向异性。测量结果表明，应变和孔密度的单轴面外各向异性显着的线性依赖。而单轴和立方面内各向异性几乎是恒定的，立方面外各向异性改变符号时，磁易轴翻转从面内到面外。的磁各向异性的实验结果进行定量比较的自由能的平均场齐纳模型的基础上的计算。一个几乎完美的实验和理论之间的协议被发现的单轴面外和立方面内各向异性参数的生长样品。此外，磁致伸缩常数来自各向异性数据。
2009-04-09 cond-mat.mtrl-sci
Piezoelectric strain induced variation of the magnetic anisotropy in a high Curie temperature (Ga,Mn)As sample
我们表明，在铁磁半导体（Ga，Mn）As的磁性能的有效电气控制是可能的，即使在高掺杂水平和高居里温度的限制，直接电动门控是不可能的，使用由压电致动器引起的应变。我们证明了非常大的和可逆的磁易轴旋转。我们比较从磁输运和SQUID磁强计测量获得的结果，提取的依赖性的压电诱导的单轴磁各向异性常数应变在这两种情况下，并详细说明在后者的方法中遇到的限制。
2012-05-16 cond-mat.mtrl-sci
Increased magnetocrystalline anisotropy in epitaxial Fe-Co-C thin films with spontaneous strain
无稀土合金是永磁体研究的焦点，因为当今常规磁体所需的元素的可及性有限。四方应变铁钴（Fe-Co）由于理论计算而作为有希望的候选者引起了人们的极大兴趣。然而，在实验中，所施加的应变随着膜厚度的增加而迅速松弛，并且阻碍了强磁晶各向异性的稳定。在我们的研究中，我们表明，已经2原子%的碳大大减少晶格弛豫，导致形成自发应变相与3%的tetraorbic失真。在这些应变（Fe $_{0.4}$ Co $_{0.6}$）$_{0.98}$ C $_{0.02}$薄膜中，观察到大于0.4 MJ/m $^3$的磁晶各向异性，同时保持2.1 T的大极化。与二元Fe-Co相比，这是内禀磁性的显著改善。在本文中，我们将我们的实验工作与应变Fe-Co-C的理论研究联系起来，并发现非常一致。
2014-09-17 cond-mat.mtrl-sci
Micro-strip ferromagnetic resonance study of strain-induced anisotropy in amorphous FeCuNbSiB film on flexible substrate
用微带铁磁共振技术研究了在Kapton衬底上沉积的FeCuNbSiB（Finemet）薄膜的磁各向异性。我们已经表明，基板的灵活性允许由压电致动器产生的弹性应变的良好传输。以下的共振场的角度依赖性，我们还证明了通过施加相对较小的电压的致动器控制膜的磁各向异性的可能性。此外，一个合适的模型，考虑到数字图像相关测量的有效弹性应变和布里渊光散射测量的有效弹性系数，允许推导磁致伸缩系数。发现后者是正的（$(λ=16\times10^{-6}$），并且与通常报道的大块非晶FeCuNbSiB的值一致。
2014-09-09 cond-mat.mtrl-sci
Strain-Control of the magnetic anisotropy in (Ga,Mn)(As,P) ferromagnetic semiconductor layers
一小部分的磷（高达10%）被纳入铁磁（Ga，Mn）As外延生长在GaAs衬底上。P掺入允许降低外延应变或甚至改变其符号，导致磁各向异性的强烈修改。特别是易磁化轴向生长方向的重新取向，观察到高P浓度。它提供了一个有趣的替代变质的方法，特别是对于磁化反转实验，外延缺陷强烈影响畴壁传播。
2008-07-04 cond-mat.mtrl-sci
Strain-induced Shape Anisotropy in Antiferromagnetic Structures
我们演示了如何形状诱导应变可以用来控制反铁磁有序NiO/Pt薄膜。对于矩形元素图案沿容易和硬磁晶各向异性轴的薄膜，我们观察到不同的域结构，我们确定磁弹性相互作用是不同的域配置。我们重现实验观察建模的磁弹性相互作用，考虑自发应变引起的域配置，以及弹性应变由于基板和图案的形状。这使我们能够演示和解释如何矩形元素的纵横比的变化可以用来控制反铁磁基态域配置。形状相关的应变不仅需要在反铁磁器件的设计中考虑，而且可以潜在地用于定制它们的特性，提供额外的处理来控制反铁磁体。
2022-09-01 cond-mat.mtrl-sci
Bending strain-tunable magnetic anisotropy in Co2FeAl Heusler thin film on Kapton
用铁磁共振方法研究了在Kapton \textregistered{}上生长的20 nm Co $_{2}$ FeAl Heusler薄膜的弯曲效应。本文报道的结果表明，通过弯曲薄膜，该系统的磁各向异性发生了剧烈的变化。这种效应归因于从基底到薄膜的界面应变传递和Co $_{2}$ FeAl薄膜的磁弹性行为。此外，已经提出了两种方法来确定膜的面内磁致伸缩系数，导致接近$λ^{CFA}=14\times10^{-6}$的值。
2014-08-02 cond-mat.mtrl-sci
High anisotropy of fully hydrogenated borophene
用第一性原理计算研究了全氢化硼杂环丁烷在应变下的力学性质和声子色散。分别考虑了沿a和b方向的单轴拉伸应变和双轴拉伸应变。结果表明，硼杂环戊烷的力学性质和声子稳定性都具有高度的各向异性。沿a方向的极限拉伸应变仅为0.12，但沿b方向的极限拉伸应变可高达0.30。与硼氢化物和其他二维材料（石墨烯、石墨烷、硅烯、硅烷、h-BN、磷烯和MoS 2）相比，硼氢化物在面内极限应变方面表现出最显著的各向异性，这对于应变工程非常重要。此外，在三个施加的应变下的声子分散体表明，borophane可以承受高达5%和15%的单轴拉伸应变沿a-和b-方向，分别和9%的双轴拉伸应变，表明borophane的机械故障很可能源于声子不稳定性。
2016-11-24 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
Loss of anisotropy in strained ultrathin epitaxial L10 Mn-Ga films
在本工作中，我们研究了应变对室温下Mn-Ga薄膜磁性能的影响。在Cr缓冲MgO（001）衬底上生长了两种不同的Mn-Ga组分，其中一种还掺杂了Co。厚度低于12 nm的膜是高度应变的，并且观察到c/a与厚度的比率取决于组成。使用c/a作为序参量的PMA被证明是急剧减少，随着应变的增加。当推广和缩小从> 20 nm的薄膜获得的结果时，应考虑这些发现。此外，已经表明，可以通过引入额外的Pt缓冲层来降低应变，从而对于低至6 nm的厚度保持高PMA。
2013-06-14 cond-mat.mtrl-sci
Strain, magnetic anisotropy, and anisotropic magnetoresistance in (Ga,Mn)As on high-index substrates: application to (113)A-oriented layers
基于一个详细的理论研究的晶格畸变在高指数外延层的连续介质力学方面，表达式推导出允许的应变张量的计算和实验测定（hhl）取向的（Ga，Mn）As层。推导了单斜和正交晶体对称性下应变相关的自由能量密度和电阻率张量的解析表达式，分别用相应的各向异性和电阻率参数唯象地描述了磁各向异性（MA）和各向异性磁阻（AMR）.将结果应用于具有单斜晶体对称性的（113）A取向，使用该表达式通过高分辨率X射线衍射确定一系列（113）A取向的（Ga，Mn）As层的应变张量和剪切角，并通过角度相关磁输运探测4.2 K下的MA和AMR。而横向电阻率参数几乎不受磁场的影响，描述纵向电阻率的参数是强烈的场依赖性。
2010-02-15 cond-mat.mtrl-sci
Strain and Interface Effects on Magnetocrystalline Anisotropy of MnN
本研究通过DFT揭示了应变和界面电荷转移对MnN磁晶各向异性能的影响，发现Ta种子层通过抑制自旋矩降低MAE，揭示了单轴磁性材料中的普遍机制。
2025-12-13 cond-mat.mtrl-sci
Strain dependence of the Mn anisotropy in ferromagnetic semiconductors observed by x-ray magnetic circular dichroism
利用X射线磁性圆二色性（XMCD）研究了铁磁半导体（Ga，Mn）As和（Al，Ga，Mn）As中Mn的3d价态对应变的敏感性。Mn $L_{2,3}$ XMCD的光谱形状取决于磁化方向，并且区分具有立方和单轴依赖性的特征。反转应变反转Mn $L_3$预峰的单轴各向异性的符号，其归因于从Mn 2 p芯能级到p-d杂化价带空穴态的跃迁。随着载流子定位的增加，$L_3$前峰强度增加，表明杂化空穴的3d特征增加。
2008-02-14 cond-mat.mtrl-sci
Anomalous Hall hysteresis in Tm3Fe5O12/Pt with strain-induced perpendicular magnetic anisotropy
我们展示了强大的界面应变诱导垂直磁各向异性的原子级平坦的铁磁绝缘体Tm3Fe5O12薄膜生长与脉冲激光沉积的替代Gd3Ga5O12衬底，最大限度地提高了界面处的拉伸应变。在由Pt和TIG组成的双层膜中，我们在室温下观察到在很宽的Pt厚度范围内的大平方霍尔磁滞回线。当在Pt和TIG之间插入薄Cu层时，随着Cu的厚度增加到5nm，霍尔滞后幅度衰减但保持有限。然而，如果替代地将Cu层放置在Pt顶上，则霍尔滞后幅度始终大于当对于所有Cu厚度将具有相同厚度的Cu层插入其间时的霍尔滞后幅度。这些结果表明，邻近感生的铁磁性和自旋电流都有助于反常的霍尔效应。
2016-09-20 cond-mat.mtrl-sci
Strain effects in [001] textured Co80Ir20 thin films with negative magnetocrystalline anisotropy
Instituto de Nanociencia y Nanotecnología Nodo Bariloche (CNEA - CONICET)（巴里洛切纳米科学技术研究所）；Instituto Balseiro (UNCuyo - CNEA)（巴尔塞罗研究所）；Departamento de Magnetismo y Materiales Magnéticos (CNEA)（磁性及磁性材料系）；Catalan Institute of Nanoscience and Nanotechnology (ICN2), CSIC and BIST（加泰罗尼亚纳米科学技术研究所）
研究了不同衬底和覆盖层对Co80Ir20薄膜应变和磁各向异性的影响，发现应变与磁各向异性相关，Ta衬底导致接近形状各向异性的磁各向异性，而Pt衬底引入额外的平面各向异性。
2026-04-22 cond-mat.mtrl-sci
Strain engineering of the magnetic anisotropy and magnetic moment in NdFeO3 epitaxial thin films
应变工程是调节ABO 3钙钛矿氧化物薄膜的各种功能的有力手段。稀土正铁氧体RFeO 3材料，如NdFeO 3（NFO），由于其有趣的磁性以及它们的技术潜在应用，特别是作为薄膜，而引起了人们的极大兴趣。在这里，使用大量的互补和先进的技术，我们表明，NFO外延薄膜，成功地生长脉冲激光沉积（001）-SrTiO 3，显示出较强的磁各向异性低于临界厚度tc为54 nm，与对称性和域图案变化相关的结构修改的发生。通过改变拉伸失配应变通过降低膜厚度低于tc，在和面外磁化的幅度可以连续调谐，而它们的比率保持不变。此外，应变和弛豫薄膜表现出不同的低温磁性行为，表明应变诱导的结构状态影响磁相稳定性。
2022-06-30 cond-mat.mtrl-sci
Giant Phononic Anisotropy and Unusual Anharmonicity of Phosphorene: Interlayer Coupling and Strain Engineering
磷烯是一种新兴的二维直接带隙半导体材料，具有不同于石墨烯、二硫化钼等二维材料的独特结构和电子性质，在纳米电子和光电领域具有广阔的应用前景。声子作为最重要的集体激发之一，是器件性能的核心，因为它们与电子和光子的相互作用决定了材料的载流子迁移率和发光效率。在这里，通过详细的第一性原理研究，它表明，单层磷烯表现出巨大的声子各向异性，值得注意的是，这种各向异性是完全相反的，它的电子对应，可以有效地调整应变工程。通过对单层磷烯的整个布里渊区进行采样，发现了几个“隐藏”方向，沿着这些方向，小动量声子被应变“冻结”，具有最小程度的非谐性。出乎意料的是，这些“隐藏”的方向与通常研究的扶手椅和曲折方向有本质的不同。光也洒在层间耦合的各向异性少层磷烯通过检查刚性层振动。磷烯的这些高度各向异性和应变可调的特性为其在热管理、热电子学、纳米电子学和声子学中的应用提供了新的可能性。
2015-02-02 cond-mat.mtrl-sci
Strain engineering of magnetic anisotropy in the kagome magnet Fe3Sn2
该研究利用机械应变在室温透射电镜下实现对kagome磁体Fe3Sn2中磁织构的可逆调控，通过改变各向异性切换斯格明子磁化方向，为应变控制自旋电子器件提供新途径。
2024-12-17 cond-mat.mtrl-sci
Strain-stabilized altermagnetism and conductivity anisotropy in FeSb2
Georgetown University（乔治城大学）；Denison University（丹尼森大学）
研究发现FeSb2经拉伸应变可从常规反铁磁体转变为反常磁体，伴随费米面变化产生约60%的单轴电导率各向异性，该磁输运行为可作为转变的实验指标，FeSb2或可用于自旋电子器件。
2026-08-18 cond-mat.mtrl-sci
Influence of strain and chemical substitution on the magnetic anisotropy of antiferromagnetic Cr$_2$O$_3$: an ab-initio study
采用第一性原理计算研究了机械应变和化学取代对Cr $_2$ O $_3$磁各向异性能的影响.当反铁磁序参量与六方轴不一致时，Dzyaloshinskiii-Moriya相互作用通过诱导自旋倾斜对MAE有很大贡献。近立方晶场导致纯Cr $_2$ O $_3$在零应变下的非常小的MAE，由于自旋倾斜，该MAE被错误地预测为负的（面内）。的MAE是强烈修改的外延应变，这调谐的$t_{2g}$三重态的晶场分裂。在任何应变下，磁偶极相互作用的贡献都很小。考察了阳离子（Al、Ti、V、Co、Fe、Nb、Zr、Mo）和阴离子（B）取代对MAE的影响。Al由于局部晶格变形而增加MAE。相比之下，V和Nb的电子配置强烈地促进易面各向异性，而其他过渡金属掺杂剂对MAE只有适度的影响。据报道，硼取代氧会提高内尔温度，但对MAE的影响很弱，MAE的符号取决于B的电荷状态。沿（0001）轴方向施加的电场对MAE有较弱的二阶效应。
2018-12-10 cond-mat.mtrl-sci
First and second order magnetic anisotropy and damping of europium iron garnet under high strain
本研究通过脉冲激光沉积制备不同应变的外延EuIG薄膜，发现其磁各向异性含线性应变依赖的一阶项与二次应变依赖的二阶项，且Gilbert阻尼基本恒定，为自旋电子材料研发提供指导。
2021-11-30 cond-mat.mtrl-sci
From soft to hard magnetic Fe-Co-B by spontaneous strain: A combined first principle and thin film study
为了将众所周知的Fe-Co-B合金从软磁体转变为硬磁体，我们提出了通过间隙硼产生四应变。密度泛函理论表明，当B原子占据八面体间隙位时，bcc结构的Fe-Co晶格会自发地产生应变。这种高度扭曲的Fe-Co预计将达到强磁晶各向异性，这可能与形状各向异性竞争。探索这个理论的建议实验，外延膜进行了检查。当B含量达到4at%时，可获得高达5%晶格畸变的自发应变，这导致单轴各向异性常数超过0.5 MJ/m^3。然而，B的进一步添加导致部分非晶化，这降低了各向异性和磁化强度。
2015-09-14 cond-mat.mtrl-sci
Systematic Control of Strain-Induced Perpendicular Magnetic Anisotropy in Epitaxial Europium and Terbium Iron Garnets Thin Films
利用脉冲激光沉积法在Gd_3Ga_5 O_（12）衬底上生长了（001）和（111）取向的外延铁磁绝缘体Eu_3Fe_5 O_（12）（EuIG）和Tb_3Fe_5 O_（12）（TbIG）薄膜，研究了应变诱导垂直磁各向异性（PMA）在宽厚度范围内的可调特性.通过测量沉积在石榴石膜上的Pt中的感生反常霍尔环来确定PMA场。由于正的磁致伸缩常数，压缩面内应变诱导的PMA场为32.9 kOe的4 nm厚的EuIG和66.7 kOe的5 nm厚的TbIG在300 K，并作为石榴石膜厚度的增加非常缓慢地松弛。在由Pt和EuIG或Pt和TbIG组成的双层膜中，由Pt中的平方异常霍尔磁滞回线揭示了稳健的PMA，其幅度似乎仅与铁子晶格的净磁矩有关。此外，EuIG和TbIG的磁致伸缩常数分别为2.7 × 10 ~（-5）和1.35 × 10 ~（-5），与块体晶体的磁致伸缩常数相当。我们的研究结果表明，通过利用调制应变通过外延生长定制稀土铁石榴石的磁各向异性的一般方法。
2018-12-31 cond-mat.mtrl-sci
Polyconvex Model for Materials with Cubic Anisotropy
多凸性是保证有限弹性力学边值问题解存在的已知条件之一。在这项工作中，我们提出了一个框架的发展多凸应变能函数的超弹性材料立方各向异性。各向异性被捕获的一个单一的四阶结构张量的最小多项式的基础被确定和用于制定的应变能函数。在证明了一些多项式项的多凸性之后，我们提出了一个基于简单应变能函数的模型。我们调查的行为模型分析在一维和数值在二维和三维。这些调查使我们得出结论，该模型具有物理相关的方向属性，特别是，在不同方向上的应变是不同的，缺乏任何加载对称性，导致发展的“剪”应力和位移。
2005-05-07 cond-mat.mtrl-sci
Strain-induced perpendicular magnetic anisotropy in La$_2$CoMnO$_{6-ε}$ thin films and its dependence with film thickness
在SrTiO $_3$（001）衬底上生长的铁磁绝缘La $_2$ CoMnO $_{6-ε}$（LCMO）外延薄膜呈现出强磁各向异性，有利于磁化的平面外取向，具有强各向异性场（对于约15 nm的膜厚度为$\sim 70$ kOe）和约10 kOe的矫顽场。可以通过改变膜的氧含量来调节各向异性，这间接地对晶胞具有两个影响：i）衬底上LCMO晶轴的取向的变化（从面内c到面外c）和ii）面外晶胞参数的收缩，这意味着膜的拉伸应变增加。相反，在（LaAlO $_3$）$_{0.3}$（Sr $_2$ AlTaO $_6$）$_{0.7}$和LaAlO $_3$衬底（具有较大的面外晶格参数和压应力）上生长的LCMO膜显示面内磁各向异性。因此，我们联系在La $_2$ CoMnO $_{6-ε}$中观察到的强磁各向异性的面内和面外参数之间的关系，因此膜应力。
2016-03-30 cond-mat.mtrl-sci
Strain-Induced Reversible Manipulation of Orbital Magnetic Moments in Ni/Cu Multilayers on Ferroelectric BaTiO3
通过与界面应变相关的轨道磁矩来控制磁各向异性对于利用自旋和轨道来开发未来器件具有相当大的潜力。在基础物理学中，由于缺乏探测轨道磁矩变化的工具，应变与轨道磁矩之间的关系仍然是未知的。在这项研究中，我们开发了一个电场（E）-诱导的X射线磁圆二色性（EXMCD）技术施加到铁电钛酸钡基板的E。我们可逆地调整界面晶格常数的Ni/Cu多层膜的钛酸钡使用这种技术。由于BaTiO 3中的畴结构被E调制，EXMCD测量揭示了Ni/Cu薄膜的磁各向异性的变化是通过磁弹性贡献调制Ni中的轨道磁矩引起的。在E = 8 kV/cm时，在没有E的情况下引起垂直磁各向异性的应变Ni层被释放，并且还发生面内磁化。我们观察到，EXMCD测量澄清了垂直磁各向异性的可逆变化的起源，并建立宏观逆磁致伸缩效应和微观轨道矩各向异性之间的关系。
2019-04-22 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
Anomalous In-plane Magnetic Anisotropy in Strain-mediated Converse Magnetoelectric Coupling
铁磁（FM）层中的磁轴旋转（MAR）是应变介导的逆磁电耦合的关键。采用密度泛函理论，我们计算研究了选定的变形FM材料，如体心铁的磁各向异性。结果表明，短轴在高面内应变差下比以前的唯象预测更有利于能量。这种反常的趋势和复杂的能量行为在不同的应变条件下解释了为什么自旋晶格动力学（SLD）模拟不产生面内MAR，并意味着不同的能量项之间的耦合与高阶系数的贡献。
2022-12-01 cond-mat.mtrl-sci physics.comp-ph
Strain-driven magnetic anisotropy and spin reorientation in epitaxial Co V 2 O 4 spinel oxide thin films
Université de Strasbourg, CNRS, IPCMS, UMR 7504（斯特拉斯堡大学）；SIMaP, Université Grenoble Alpes, CNRS, Grenoble INP（格勒诺布尔阿尔卑斯大学）；Université Grenoble Alpes, CNRS, Grenoble INP, Institut Néel（格勒诺布尔阿尔卑斯大学）
通过应变工程调控CoV₂O₄薄膜的磁各向异性和自旋取向，实现电子与磁性性质的精细调控。
2026-03-09 cond-mat.mtrl-sci
Strong Thermal Transport Anisotropy and Strain Modulation in Single-Layer Phosphorene
采用第一性原理计算和非平衡格林函数方法，研究了单层磷烯的弹道热输运。结果表明，Z字形方向的热导率比扶手椅方向的热导率高40%，具有明显的晶体学取向依赖性。此外，我们发现，热导各向异性的取向可以通过施加应变进行调谐。特别是，当施加一个方向的应变时，方向的热导率增强，但当施加一个方向的应变时，方向的热导率降低;而方向的热导率总是降低，当施加一个Z字形或方向的应变时。研究结果表明，单层磷烯薄膜中显著的热输运各向异性及其应变调制效应可用于磷烯基电子器件和光电子器件的热管理.
2014-09-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Alternation of Magnetic Anisotropy Accompanied by Metal-Insulator Transition in Strained Ultrathin Manganite Heterostructures
对铁磁异质结构中界面磁性的基本理解对于将铁磁材料用于自旋电子器件应用是必不可少的。在本文中，我们研究了外延单晶LaAlO $_3$（LAO）/La $_{0.6}$ Sr $_{0.4}$ MnO $_3$（LSMO）/Nb：SrTiO $_3$（Nb：STO）异质结构的界面磁性和电子结构，具有不同的LSMO层厚度，其中的磁各向异性强烈的变化取决于LSMO的厚度，由于来自Nb：STO和LAO层之间的应变之间的微妙平衡，使用x射线磁圆二色性（XMCD）和光电子能谱（PES）。我们成功地检测到Mn离子的磁行为的明显变化，伴随着厚度依赖的金属-绝缘体转变（MIT）。我们的研究结果表明，双交换相互作用引起的金属LSMO膜的铁磁性下的拉伸应变引起的SrTiO $_3$衬底，而超交换相互作用决定的磁性行为下的绝缘LSMO膜的压缩应变起源于顶部LAO层。基于这些发现，LAO/LSMO界面附近磁死层的形成归因于压应变下Mn 3 $d_{3z^2-r^2}$轨道的超交换相互作用和3 $d_{x^2-y^2}$轨道的双交换相互作用之间的竞争.
2020-11-19 cond-mat.mtrl-sci
Piezoelectric control of the magnetic anisotropy via interface strain coupling in a composite multiferroic structure
本文从理论上研究了通过应变介导的磁电相互作用耦合的铁电/铁磁异质结构中的磁动力学。我们预测一个电场诱导的磁开关在垂直于磁晶易轴的平面，并追溯到这种效果的压电控制的磁弹性耦合。我们还研究了剩磁和电矫顽力。
2012-05-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Size dependent electric voltage-controlled magnetic anisotropy in multiferroic heterostructures: Interface-charge and strain co-mediated magnetoelectric coupling
提出了一种唯象方法来研究铁磁/铁电异质结构中电压控制的磁各向异性。FM层是金属Fe（001）、Ni（001）、Co（0001）或半金属（La，Sr）MnO 3膜。两种磁电机制，即，界面电荷和应变介导的耦合。我们表明，界面电荷介导的耦合是主要的机制时，FM膜厚度低于一定的过渡厚度dtr的磁电耦合，而应变介导的耦合占主导地位的dtr以上。
2010-12-01 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Modification of perpendicular magnetic anisotropy and domain wall velocity in Pt/Co/Pt by voltage-induced strain
通过经由压电换能器施加的应变，在Pt/Co（0.85-1.0 nm）/Pt薄膜中改变蠕变状态下的垂直磁各向异性K $_e$ $_f$ $_f$、磁化反转和场驱动畴壁速度。K $_e$ $_f$ $_f$，通过非常霍尔效应测量，通过面外拉伸应变ε $_z$ = 9 × 10-4降低10 kJ/m $^3$，与膜厚度无关，表明对磁致伸缩的主要体积贡献。相同的应变减少了2-4 Oe的矫顽场，并增加了30- 100%的宽场克尔显微镜测量的畴壁速度，观察到更厚的Co层的变化较大。我们考虑如何应变引起的变化的垂直磁各向异性可以修改的矫顽场和畴壁速度。
2015-03-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Measurement of orbital asymmetry and strain in Co90Fe10/Ni multilayers and alloys: Origins of perpendicular anisotropy
我们利用宽带铁磁共振谱和X射线衍射研究了Co_（90）Fe_（10）/Ni多层膜中垂直各向异性的根本原因。通过仔细评估的光谱g因子，我们确定沿面外和面内方向的轨道矩。对于多层膜，我们发现轨道矩不对称性和垂直各向异性之间存在直接关系，这与Bruno的理论[P.Bruno，Phys. Rev. B，39，865（1989）]一致。系统的X射线衍射研究表明，在某些样品中存在高达0.7%的三角形应变。然而，我们发现应变和各向异性之间没有直接的相关性，表明各向异性不占主导地位的磁弹性效应。为了进一步研究界面结构对各向异性的影响，我们制备了一组等效合金试样。合金样品中的应变与多层样品中的应变相当;然而，合金样品中的轨道矩不对称性显示出非常不同的趋势，使我们能够隔离多层中的界面的影响。
2013-02-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Anisotropic spin-density distribution and magnetic anisotropy of strained La$_{1-x}$Sr$_x$MnO$_3$ thin films: Angle-dependent x-ray magnetic circular dichroism
铁磁薄膜的磁各向异性是由衬底的外延应变通过应变诱导的轨道磁矩和自旋极化电子空间分布的各向异性引起的。然而，在铁磁金属La $_{1-x}$ Sr $_x$ MnO $_3$（LSMO）薄膜研究的X射线线性二色性（XLD）的优先轨道占领一直被发现的平面外的拉伸和压缩外延应变，因此无关的磁各向异性。为了解开这个谜团，我们直接探测自旋极化电子在LSMO薄膜中的优先轨道占领的角度相关的X射线磁性圆二色性（XMCD）的应变。自旋密度分布的各向异性被认为是在平面内的拉伸应变和平面外的压缩应变，与所观察到的磁各向异性。XLD观察到的普遍存在的面外优先轨道占据归因于表面磁死层中自旋向上和自旋向下的面外轨道的占据。
2018-01-31 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Transport anisotropy in biaxially strained La(2/3)Ca(1/3)MnO(3) thin films
由于磁性、结构、电子和轨道自由度的复杂相互作用，双轴应变已知在掺杂锰氧化物中起重要作用。对生长在SrTiO（3）衬底上的相干应变La（2/3）Ca（1/3）MnO（3）薄膜，测量了平行于衬底和垂直于衬底的磁输运性质，发现了电输运性质的异常。而金属行为被发现在平面内的双轴应变，垂直于此平面的绝缘行为和非线性电流-电压特性（IVC）的运输观察。这种各向异性的最自然的解释是从轨道无序的铁磁状态到与铁磁锰氧化物平面的反铁磁堆叠相关的轨道有序状态的应变诱导的转变。
2002-07-31 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Strain-assisted magnetization reversal in Co/Ni multilayers with perpendicular magnetic anisotropy
由具有垂直磁各向异性的磁性薄膜与铁电基片结合而成的多功能材料代表了低功耗、快速、高密度自旋电子学的一种新途径。本文报道了在铁电PZT [Pb（Zr_xTi_1-x）O_3]基片上直接生长的饱和磁化强度和垂直各向异性可调的Co/Ni多层膜。高达+/-2 MV/m的电场使PZT膨胀0.1%，并在Co/Ni多层膜中产生至少0.02%的面内压缩。用电压改变应变可以使矫顽场降低30%以上。我们还表明，交替在平面内的拉伸和压缩应变（小于0.01%）可以用来传播磁畴壁。这种操纵高各向异性磁性薄膜的能力可以证明对于降低未来压控自旋电子器件中磁性元件的开关能量是有用的。
2016-01-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Strain tunability of perpendicular magnetic anisotropy in van der Waals ferromagnets VI3
具有高矫顽力的层状铁磁体在电子电路中的纳米级存储元件中具有特殊的应用，例如数据存储。因此，寻找新的硬铁磁体并有效地调节或提高磁性是当今层状磁体研究的热点。在这里，我们报告的应变调谐垂直磁各向异性范德华（vdW）铁磁体VI 3使用磁性圆二色性测量。对于未应变的薄片，M-H曲线显示具有垂直磁各向异性和大的矫顽力（在10 K时高达1.775 T）的矩形磁滞回线。在10 K下，当面内应变为2.9%时，材料的矫顽力最大可达2.6 T.我们的DFT计算表明，磁各向异性能（MAE）可以显着增加后，施加在平原拉伸应变，这有助于在VI 3薄片的磁性增强。同时，具有相似晶体结构的CrI 3的结晶度的应变可调谐性是有限的。其主要原因是与Cr ~（3+）相比，V ~（3+）在Ⅵ 6八面体中具有较强的自旋-轨道耦合。VI 3薄片的应变可调谐性突出了其集成到VDW异质结构中的潜力，为未来的纳米自旋电子器件和应用铺平了道路。
2022-08-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Anisotropy of Ultrafast Strain in $V_2O_3$ Thin Films: Out-of-Equilibrium Phase Transitions under Interfacial Clamping
Univ Rennes, CNRS, Institut de Physique de Rennes (IPR) -- UMR 6251（雷恩大学，法国国家科学研究中心，雷恩物理研究所）；MAX IV Laboratory, Lund University（隆德大学马克四实验室）
通过方位分辨时间分辨X射线衍射，发现界面钳制在V2O3薄膜超快光致相变中作为静态选择器，决定各向异性应变动力学。
2026-09-11 cond-mat.mtrl-sci
Strain-Tuned Magnetic Anisotropy in Sputtered Thulium Iron Garnet Ultrathin Films and TIG/Au/TIG Valve Structures
通过控制应变来定义亚铁磁绝缘体膜中的面内或面外易轴的磁各向异性，同时保持高质量的表面，对于自旋电子学和磁振子应用是期望的。我们研究的方法来调整非晶溅射的铥铁石榴石（TIG）薄膜的各向异性，从而定制其磁性能的厚度（7.5至60 nm），基板的选择（GGG和SGGG），和结晶过程。我们将形态和结构特性与生长后退火薄膜的磁各向异性关联起来。在600 °C下退火的30 nm厚的膜显示出有利于面内磁各向异性（IPMA）的压缩应变，而在800 °C以上退火的膜处于导致垂直磁各向异性（PMA）的拉伸应变下。空气退火的薄膜呈现出高度的结晶度和接近体值的磁化饱和度。这些结果导致三层TIG/Au/TIG的成功制造，与TIG层之间的耦合取决于Au的厚度。这些结果将有助于使用TIG来创建各种原位清洁的混合结构的基本界面交换的研究，并朝着复杂的设备的发展。此外，溅射技术是有利的，因为它可以容易地按比例放大用于工业应用。
2020-09-22 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Strain-Gradient-Driven Decoupling of Thermal Suppression from Anisotropy in \b{eta}-Ga2O3
The Hong Kong University of Science and Technology（香港科技大学）；Xi’an Jiaotong University（西安交通大学）；Seoul National University（首尔大学）；Peking University（北京大学）；Shandong University（山东大学）
应变梯度显著抑制η-氧化镓热导率并解耦热抑制与各向异性，为下一代柔性电子器件提供热管理新工具。
2025-09-30 cond-mat.mtrl-sci physics.atom-ph
Sensing Strain-induced Symmetry Breaking by Reflectance Anisotropy Spectroscopy
有意破坏固体中的晶格对称性是通过改变材料的电子能带结构来改变材料性质的关键概念。然而，应变诱导效应和晶格对称性破坏的相关性往往是间接的，诉诸振动光谱技术，如拉曼散射。在这里，我们表明，反射各向异性光谱（RAS），这直接取决于复杂的介电函数，使电子能带结构调制的直接观察。研究应变诱导的对称性破缺铜，我们展示了如何单轴应变升降机的两个L和X对称点附近的状态的简并性，从而改变矩阵元素带间光跃迁，直接观察到的RAS。我们证实了我们的实验结果，通过分析应变引起的电子结构的变化的基础上从头计算密度泛函理论计算。通过简单的反射率测量来研究晶格对称性的破坏的多功能性开辟了直接洞察其他应变工程材料（例如石墨烯和二维（2D）过渡金属二硫属化物（TMDC））的能带结构的可能性。
2021-05-31 cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Strain Engineering of Magnetic Anisotropy in Epitaxial Films of Cobalt Ferrite
在本研究中，通过在外延畸变钴铁氧体Co $ _{x} $ Fe $ _{3-x} $ O $ _{4} $（x = 0.72）（001）薄膜中诱导超过3%的晶格畸变，证明了在该研究中，可达到$K_{\mathrm{u}}=6.1\pm0.8$ MJ m $^{-3}$的永磁各向异性（PMA）能量。虽然薄膜材料不包括稀土元素或贵金属，但观察到的$ K_{u} $大于用于高性能永磁体的钕铁硼化合物的$ K_{u} $。大的PMA归因于显著增强的磁弹性效应，这在具有外延晶格结构的畸变膜中是显著的，在引入成分为Mg $ _{2-x} $ Sn $_{1+x}$ O $ _{4} $的畸变控制层后。令人惊讶的是，诱导的$ K_{u} $可以定量地解释在Co $ ^{2+} $和唯象磁弹性模型的局部晶体场之间的协议，表明诱导的$K_u$的线性响应是足够有效的，即使在晶格畸变高达3.2%。使用铁氧体的非磁性尖晶石层来控制四方晶格变形可能是开发具有大磁各向异性的材料的有前途的协议。
2021-12-02 cond-mat.mtrl-sci
Magnetic anisotropy of epitaxial (Ga,Mn)As on (113)A GaAs
用超导量子干涉仪（SQUID）、铁磁共振（FMR）和磁光效应研究了分子束外延（113）A（Ga，Mn）As层的磁各向异性随温度的变化。考虑立方和两种单轴磁各向异性的实验结果。立方和单轴各向异性常数的大小被发现是成比例的饱和磁化强度的第四和第二的权力，分别。与（001）样品的情况类似，在25 K附近观察到自旋重取向从高温下沿[-1，1，0]方向的单轴各向异性转变为低温下的双轴<100>各向异性。各向异性常数的测定值已被铁磁共振研究所证实。如极性磁光克尔效应的研究所证明的，磁各向异性的特定组合允许面外磁化分量被面内磁场反转。p-d齐纳模型内的理论计算解释了外延应变引起的平面外单轴各向异性常数的大小，但不能令人满意地解释立方各向异性常数。与此同时，研究结果指出存在一个额外的单轴各向异性的未知来源。类似于（001）薄膜的情况，这种额外的各向异性可以通过假设存在剪切应变来解释。然而，与（001）样品相比，该附加应变具有（001）面外特征。
2010-02-08 cond-mat.mtrl-sci
Epitaxial strain effects in the spinel ferrites CoFe2O4 and NiFe2O4 from first principles
反尖晶石CoFe 2 O 4和NiFe 2 O 4，这在过去的几年中，已特别感兴趣的人工多铁性异质结构的积木和作为可能的自旋过滤器材料，通过密度泛函理论计算进行了研究。我们解决的外延应变对磁晶各向异性的影响，并表明，与实验观察一致，拉伸应变有利于垂直各向异性，而压缩应变有利于面内取向的磁化。我们计算的磁致伸缩常数$λ_{100}$约为-220 ppm的CoFe_2 O_4和-45 ppm的NiFe_2 O_4符合现有的实验数据。我们分析了用于代表反尖晶石结构的不同阳离子排列的效果，并表明LSDA+U和GGA+U都允许对这些材料进行良好的定量描述。我们的研究结果开辟了途径，为进一步的计算研究尖晶石铁氧体。
2010-06-25 cond-mat.mtrl-sci
Magnetic anisotropy modulation of magnetite in Fe3O4/BaTiO3(100) epitaxial structures
用分子束外延法在BaTiO3（100）单晶上外延生长的Fe3O4薄膜的温度相关的磁测量和输运测量显示了一系列的不连续性，这是由于BaTiO3的不同晶相中的应变引起的磁各向异性的变化。磁铁矿薄膜在室温下处于拉伸应变下，这归因于BaTiO 3在立方到四方转变时的晶格膨胀，表明磁铁矿薄膜在生长温度下是松弛的。从磁化强度与温度的曲线，在磁各向异性的变化被确定和磁弹性各向异性相比。这些结果表明，利用钛酸钡的压电响应调制磁铁矿薄膜的磁各向异性的可能性。
2008-12-20 cond-mat.mtrl-sci
Impact of Lattice Distortions on Magnetocrystalline Anisotropy and Magnetization in (Nd$_{1-x}$Pr$_x$)$_2$Fe$_{14}$B Alloys
National Institute of Advanced Industrial Science and Technology (AIST)（产业技术综合研究所）；Toyota Motor Corporation（丰田汽车公司）；The University of Osaka（大阪大学）
本研究通过实验和第一性原理计算，揭示了(Nd$_{1-x}$Pr$_x$)$_2$Fe$_{14}$B合金中晶格畸变（特别是晶界附近高达25%的压应变）对磁晶各向异性常数$K_{\rm u}$和磁化强度的显著影响，发现应变可使$K_{\rm u}$从无应变时的4.2 MJ/m$^3$变为负值，且富Pr合金的$K_{\rm u}$对应变更敏感。
2025-12-08 cond-mat.mtrl-sci
