Ferromagnetism and spin polarized charge carriers in In$_{2}$O$_{3}$ thin films
我们提出的证据自旋极化载流子在$_2$ O $_3$薄膜。In $_2$ O $_3$和Cr掺杂的In $_2$ O $_3$薄膜在真空退火后都表现出室温铁磁性，饱和磁矩约为0.5 emu/cm $^3$。我们使用点接触Andreev反射测量来直接确定自旋极化，发现对于两种组合物，自旋极化为约50 $\pm$ 5%。这些结果与在某些氧化物半导体中观察到的铁磁性可能是载流子介导的建议是一致的。
2008-08-07 cond-mat.mtrl-sci
Origin of room temperature ferromagnetism in homogeneous (In,Mn)As thin films
研究了金属有机物气相外延（MOVPE）生长的（In，Mn）As薄膜的微观结构，以确定其室温铁磁性的来源。基于透射电子显微镜（TEM）的技术被用于研究相纯度和组成均匀性。微量分析的In 1-xMnxAs薄膜与x = 0.01和居里温度为330 K表现出均匀分布的Mn。高Mn浓度的薄膜与x = 0.20表现出MnAs的（In，Mn）作为矩阵内的沉淀。分析表明，MOVPE可形成室温铁磁性单相（In，Mn）As。铁磁性的来源是（In，Mn）As固溶体，而不是明显的二次富Mn磁性相。
2003-10-06 cond-mat.mtrl-sci
Ferromagnetism in (In,Mn)As alloy thin films grown by metalorganic vapor phase epitaxy
研究了In_（1-x）Mn_xAs薄膜的铁磁特性。室温铁磁秩序观察到名义上的单相薄膜与x = 0.01-0.10。磁化强度测量表明，这些In 1-xMnxAs样品的居里温度为333 K。居里温度与Mn浓度无关。随温度变化的磁化强度的大小的饱和磁化强度和微观结构的数据表明，在单相薄膜的高温铁磁性的来源是不属于MnAs纳米沉淀。高的转变温度归因于近邻Mn对的存在。
2003-10-06 cond-mat.mtrl-sci
Consequences of niobium doping for the ferromagnetism and microstructure of anatase Co: TiO2 films
结果表明，稀铌掺杂对稀钴掺杂的TiO_2薄膜的铁磁性和微结构有显著的影响。用脉冲激光沉积法在875 ℃、不同氧分压下生长了含3%Co、不含和含1%铌掺杂的TiO_2外延膜。对于在10^{-5} Torr下生长的薄膜，铌掺杂抑制了铁磁性，而在10^{-4} Torr下生长的薄膜中，铌掺杂增强了铁磁性。高分辨率Z衬度扫描透射电子显微镜和电子能量损失谱显示富钴Ti_{1-x-y} Co_{x} Nb_{y} O_{2-d}相的均匀表面偏析，但没有钴金属簇。
2006-01-23 cond-mat.mtrl-sci
Intrinsic 2D Ferromagnetism in V5Se8 Epitaxial Thin Films
原子薄范德瓦尔斯晶体内禀铁磁性的发现开辟了一个新的研究领域，使二维（2D）极限下的磁性基础研究以及磁性范德瓦尔斯异质结构的发展成为可能。迄今为止，各种二维铁磁性主要是通过机械剥离“原始铁磁性（FM）”范德华晶体来探索的，而自底向上的方法通过薄膜生长技术已经在各种“原始非FM”范德华材料中展示了涌现的二维铁磁性。在这里，我们表明，V5Se8外延薄膜生长的分子束外延（MBE）表现出新兴的2D铁磁性与固有的自旋极化的V 3d电子，尽管散装对应物是“原来的反铁磁性（AFM双）”。此外，厚度依赖性测量表明，这种新开发的2D铁磁体可以被归类为具有弱磁各向异性的巡回2D海森堡铁磁体，从而将2D磁体的阵容扩大到那些可能有利于未来自旋电子学应用的磁体。
2019-10-04 cond-mat.mtrl-sci
Stabilized Interfacial Ferromagnetism and Enhanced Magnetoelectric Properties of Ultrathin FeRh Films Capped with Heavy Transition Metal Ta
近年来，人们对FeRh薄膜进行了广泛的研究，并在实验中广泛观察到了一种依赖于衬底和帽盖的界面铁磁性。然而，这种界面铁磁性的电压调制几乎没有研究，这将在反铁磁（AFM）FeRh基磁电随机存取存储器（MeRAM）中有深远的应用。利用从头算方法，我们比较研究了重过渡金属Ta包覆的FeRh薄膜的界面铁磁性质和磁电响应。我们发现Ta的覆盖逆转了1.5 nm以下的FeRh薄膜的相稳定性，并使铁磁相和界面铁磁性稳定。此外，小的磁矩为2.2 $μ_B$的相邻的Fe原子，无论磁性配置和膜厚度，诱导Ta盖帽。与FeRh/MgO双层膜相比，三层膜的磁各向异性（AFM的面内磁各向异性、FM和界面FM重构三层膜的垂直磁各向异性）和磁电响应均有所增强。此外，在FM相位中的VCMA行为从$\vee$形变为线性。研究结果表明，重金属包覆和电场对FeRh薄膜的磁有序性有明显的调控作用，对FeRh合金在磁存储和反铁磁自旋电子学中的应用具有重要的推动作用。
2020-02-13 cond-mat.mtrl-sci
On the question of ferromagnetism in alkali metal thin films
采用局域自旋密度近似（LSDA）和PW91广义梯度近似（GGA），在密度泛函理论（DFT）的平面波投影缀加波（PAW）方法中计算了K和Cs的$(100)$薄膜的电子和磁性结构.只有一个6层Cs膜被发现具有铁磁（FM）状态，这是简并与顺磁（PM）状态在这些计算的准确性。这与有限厚度均匀凝胶模型（UJM）的结果不同。这些结果的实验上的过渡金属掺杂的碱金属薄膜和散装主机的影响进行了讨论。
2007-11-29 cond-mat.mtrl-sci
Ferromagnetism and increased ionicity in epitaxially grown TbMnO3 films
在SrTiO 3衬底上生长了TbMnO 3薄膜。薄膜在压缩应变下生长，并且仅部分地被夹在衬底上。这产生了显着的变化，在磁性能和，不像散装材料，薄膜显示铁磁相互作用低于40 K的有序温度。X射线光电子能谱测量表明，薄膜中Mn-3s的分裂比体材料大0.3eV。从头算嵌入式集群计算产生Mn-3S分裂，与实验一致，并揭示，较大的观测值是由于较大的离子性的薄膜。
2008-10-28 cond-mat.mtrl-sci
High TC ferromagnetism in diluted magnetic semiconducting GaN:Mn films
采用分子束外延（MBE）技术在蓝宝石衬底上成功生长了纤锌矿GAN：Mn薄膜。薄膜的居里温度高达940 K，而Mn含量仅为3 ~ 5%。在平行于薄膜表面的磁场中进行磁化强度测量，最高可达7 T。在低温下，磁化过程表现为铁磁和顺磁贡献的共存，而在高温下，由于顺磁贡献的减少，主要观察到典型的铁磁磁化过程。所观察到的输运特性表明磁性和杂质导电之间的密切关系。Mn杂质带的双交换机制是GAN：Mn高Tc铁磁性的可能模型之一。
2002-03-11 cond-mat.mtrl-sci
Ferromagnetism and Ferroelectricity in epitaxial ultra-thin BiMnO3 films
研究了用射频磁控溅射法生长的压应变和无应变BiMnO_3薄膜的铁电和铁磁性质。在（001）SrTiO3和（110）DyScO3上沉积的BiMnO3样品呈现二维立方叠立方生长模式和伪立方结构，厚度分别为15 nm和25 nm。在这些厚度之上，我们观察到切换到3D岛生长，并且同时结构变化到单斜结构，其特征在于单斜晶胞的（00l）取向。虽然铁磁性观察到低于Tc = 100 K的所有样品，室温下的铁电性的签名，发现只有在伪立方超薄膜，表明电子和结构之间的相关性秩序。
2013-06-05 cond-mat.mtrl-sci
High Temperature Ferromagnetism in Zn1-xMnxO semiconductor thin films
在Al_2O_3和MgO衬底上生长的ZnMnO薄膜中观察到了在>400 K温度下的铁磁行为以及载流子的自旋极化。的磁性依赖于确切的Mn浓度和生长参数。在良好的特点单相薄膜，磁矩为4.8？B/Mn在350 K，最高的时刻尚未报道的任何Mn掺杂的磁性半导体。反常霍尔效应表明，载流子（电子）是自旋极化的，并参与了所观察到的铁磁行为。
2004-08-12 cond-mat.mtrl-sci
Influence of the microstructure on the magnetism of Co-doped ZnO thin films
Co-ZnO薄膜的室温铁磁性预测由于其潜在的应用前景而引起了人们的极大兴趣。然而，结果是有争议的，从铁磁性到非铁磁性，导致了关于其起源（第二相，Co团簇或没有）的大辩论。通过仔细研究各种Co-ZnO薄膜的微观结构，我们发现，Co 2+部分取代ZnO纤锌矿基体没有形成Co团簇。令人惊讶的是，薄膜的铁磁性的性质消失的Co含量的增加。此外，我们的研究结果表明，所观察到的铁磁性可能与大量的缺陷-接近界面，并强烈依赖于生长温度-这可能解释了结果的传播。
2006-04-20 cond-mat.mtrl-sci
Origin of Ferromagnetism in nitrogen embedded ZnO:N thin films
用脉冲激光沉积法制备的氮嵌入ZnO：N薄膜具有明显的铁磁性。通过二次离子显微光谱和拉曼光谱实验证实了ZnO中含有氮离子，并且这些氮离子可以被认为是ZnO中的缺陷。根据实验结果，提出了一种基于Zn的完全填充d轨道中的一个电子的机制，该机制补偿了氮离子的悬挂键，并导致Zn轨道中的净自旋为1/2。这些半自旋与被缺陷捕获以形成铁磁性的局部电子强烈相关。最后，氮嵌入ZnO：N薄膜的磁性可以用束缚磁极化子模型来描述。
2007-08-30 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
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$主晶格中观察到，从而排除了钒化合物第二相的存在。基于SQUID磁强计和磁性圆二色性的磁性测量证实了磁性在晶界处，也在晶粒中。整体磁化源于晶粒和晶界之间的竞争效应。
2013-08-29 cond-mat.mtrl-sci
Thickness Dependent Itinerant Ferromagnetism in Ultrathin Ba-Doped SrRuO3 films
ABO 3钙钛矿氧化物的电子和磁性对晶格结构以及尺寸（例如薄膜形式的厚度）极其敏感。本文报道了在SrTiO_3（001）衬底上外延生长的Sr_（1-x）RuO_3（x = 0.08，0.2）薄膜的厚度依赖的电磁特性。结果表明，Ba掺杂（0.08 < x < 0.20）降低了SrRuO 3中存在的RuO 6正交畸变，并诱导了四方畸变，表现为面外晶格膨胀。随着薄膜厚度从10个单位电池（u.c.）对于x = 0.08和0.2两者，与掺杂水平无关。结果表明，对于超薄外延薄膜中金属性和铁磁性的损失，通过尺寸限制引入的成分空位和表面/界面贡献的影响比A位化学无序或结构畸变更占主导地位。
2022-12-23 cond-mat.mtrl-sci
Critical thickness for itinerant ferromagnetism in ultrathin films of SrRuO$_3$
利用输运和磁光极向克尔效应研究了巡游铁磁体SrRuO $_3$的超薄膜。我们发现，低于4个单层的薄膜成为绝缘和磁性的变化，因为他们松散的简单的铁磁行为。我们观察到的磁矩的3个单层及以下的膜的平面在于一个强大的减少。交换偏置行为观察到低于临界厚度，并可能指向与铁磁区域接触的感应反铁磁性。
2008-11-03 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
Emergence of Ferromagnetism Through the Metal-Insulator Transition in Undoped Indium Tin Oxide Films
我们提出了一个详细的研究出现在低载流子密度样品的未掺杂的氧化铟锡（ITO）的体铁磁性。我们使用退火来增加氧空位的密度并改变样品的形态，而不通过金属绝缘体转变（MIT）引入杂质。我们利用了一种新的和高灵敏度的“Corbino-disk扭矩磁力仪”技术，同时测量连续退火后的相同样品上的磁性的热力学和输运效应。随着样品粒度的增加，载流子密度增加，样品变得更加金属化，并且当电阻接近MIT时出现铁磁性。通过检测磁化滞后、反常霍尔效应（AHE）和滞后磁阻，观察到铁磁性。当接近MIT时，AHE的符号变化可以阐明MIT的弱绝缘侧中杂质带和导带之间的相互作用。
2021-07-30 cond-mat.mtrl-sci
Evidence of defect-induced ferromagnetism in ZnFe$_{2}$O$_{4}$ thin films
用X射线吸收近边谱和掠入射X射线荧光谱研究了ZnFe $_{2}$ O $_{4}$薄膜的电子结构。的光谱技术被用来确定非平衡阳离子占位作为沉积过程中的深度和氧气压力的函数，其对磁性的影响。结果发现，低于10 $^{-3}$毫巴的低沉积压力导致铁超占据四面体网站没有Zn $^{2+}$反转，导致在一个有序的磁性相与高室温磁矩。
2011-06-16 cond-mat.mtrl-sci
Formation of Co nanoclusters in epitaxial Ti_{0.96} Co_{0.04} O_2 thin films and their ferromagnetism
采用脉冲激光沉积结合原位反射高能电子衍射技术在SrTiO 3（001）衬底上外延生长锐钛矿型Ti 0. 96 Co 0. 04 O2薄膜。氧分压，PO2，在生长过程中系统地变化。随着氧分压的降低，薄膜的生长行为从二维的层状生长转变为三维的岛状生长，从而导致薄膜的饱和磁化强度增加。这些结构和磁性的变化被解释为钴簇的形成，其存在被证明是由透射电子显微镜研究。我们的工作清楚地表明，钴团簇将导致室温铁磁性的Co掺杂的TiO 2薄膜。
2002-08-03 cond-mat.mtrl-sci
Role of interface in ferromagnetism of (Zn,Co)O films
我们表明，室温铁磁响应（RT FR）的ZnCoO薄膜在低温下生长的原子层沉积（ALD）的方法是由于钴金属积累在ZnCoO/衬底界面区域。积累的实验证据使我们能够拒绝对我们样品中这种效应的其他几种解释，尽管事实上其中一些可能是这类材料中低温FM的原因。
2011-07-26 cond-mat.mtrl-sci
Ferromagnetism and Spin-dependent Transport in n-type Mn-Bi2Te3 Thin Films
我们描述了一个详细的研究的结构，磁性和磁输运特性的单晶，n型，Mn掺杂的Bi 2 Te 3薄膜生长的分子束外延。随着Mn浓度的增加，晶体结构从低Mn浓度下的Bi 2 Te 3母晶的碲铋矿结构向（Bi 2 Te 3）m（Bi 2）n同系中的BiTe相变化。磁化强度测量结果表明，Mn含量为2%-10%的薄膜在居里温度为13.8 K - 17 K范围内出现铁磁性。磁滞回线表明，磁易轴是沿c轴的晶体（垂直于平面）。极化中子反射率测量的68 nm厚的样品表明，通过膜的磁化是均匀的。铁磁性的存在还表现在强烈的反常霍尔效应和畴壁散射引起的滞后磁阻。普通的霍尔效应测量表明，载流子密度是n型的，随着Mn掺杂而增加，并且足够高（> 2.8 x 10^{13} cm^{-2}）以将化学势置于导带中。因此，所观察到的铁磁性可能与体态和表面态都有关。令人惊讶的是，居里温度没有显示出任何明显的载流子密度的依赖性，但确实随着Mn浓度的增加。我们的研究结果表明，在这些Mn掺杂的Bi 2 Te 3薄膜中探测的铁磁性是不介导的导带或杂质带中的载流子。
2014-02-22 cond-mat.mtrl-sci
Unveiling the Origin of the Insulating Ferromagnetism in LaMnO3 Thin Film
结合遗传算法优化、第一性原理计算和双交换模型研究，我们揭示了LaMnO 3薄膜中的奇异绝缘铁磁性起源于以前未报道的G型d_{3z^2-r^2} / d_{x^2-y^2}轨道有序.由于轨道有序和强的电子-声子耦合，绝缘能隙打开。因此，在LaMnO 3薄膜中存在两个应变诱导相变，从绝缘的A型反铁磁相到绝缘的铁磁相，再到金属的铁磁相。这些相变可用于隧穿磁阻和隧穿电阻相关器件。
2013-10-14 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Ferromagnetism in (In,Mn)As Diluted Magnetic Semiconductor Thin Films Grown by Metalorganic Vapor Phase Epitaxy
采用金属有机物气相外延（MOVPE）生长了In 1-xMn xAs稀磁半导体（DMS）薄膜。使用三羰基（甲基）锰作为Mn源。在生长温度Tg>475 ℃时，获得了Mn含量高达x=0.14的名义单相外延膜。对于较低的生长温度和较高的Mn浓度，纳米尺度的MnAs沉淀物中检测到的In 1-xMnxAs矩阵。利用超导量子干涉仪（SQUID）磁强计研究了薄膜的磁性。在x=0.1的样品中观察到室温铁磁有序。磁化强度测量表明居里温度为333 K，室温饱和磁化强度为49 emu/cm ^3。剩余磁化强度和矫顽场都很小，分别为10 emu/cm ^3和400 Oe。根据最近提出的几个磁性原子的小团簇形成理论，讨论了这种高温铁磁性的机制。
2002-05-28 cond-mat.mtrl-sci
High Curie Temperature Ferromagnetism and High Hole Mobility in Tensile Strained Mn-doped SiGe Thin Films
基于IV族材料的稀磁半导体（DMS）对于与当前硅技术兼容的自旋电子器件是期望的。本工作首先采用射频磁控溅射法在Ge衬底上制备了Mn掺杂的非晶SiGe薄膜，然后采用快速热退火（RTA）方法进行晶化。经过快速热处理后，样品变为铁磁半导体，居里温度随Mn掺杂浓度的增加而升高，Mn掺杂浓度为5%时，居里温度达到280 K。实验结果表明，SiGe晶体的铁磁性来自于空穴介导过程，并被SiGe晶体中的张应变所增强。同时，为了消除反常霍尔效应（AHE）的影响，在33 T下进行了霍尔效应测量，结果表明，退火样品的空穴迁移率大大提高，最大值为~1000 cm 2/Vs，这是由于拉伸应变引起的能带结构调制。Mn掺杂SiGe薄膜具有高居里温度、高铁磁性和高空穴迁移率，为半导体自旋电子学提供了一个很有前途的平台。
2020-04-06 cond-mat.mtrl-sci
Ferromagnetism at 300 K in spin-coated films of Co doped anatase and rutile TiO2
以金属有机物为前驱体，采用旋涂法在蓝宝石衬底上制备了Ti_（1-x）Co_xO_2（x = 0和0.03）薄膜。当在空气中分别在550和700 ℃下热处理时，这些薄膜呈现出纯的金红石和金红石结构，这两种结构都由X射线衍射和拉曼光谱所示。光吸收表示在可见光区域中的高透明度。这种薄膜在300 K时表现出非常小的磁矩。而在真空度为1 × 10~（-5）Torr、温度为500 ℃和600 ℃的条件下退火后，金红石薄膜在300 K时的磁矩明显增强，分别达到0.36 B/Co和0.68 B/Co。这些样品的铁磁居里温度均在350 K以上。
2004-09-13 cond-mat.mtrl-sci
Weak ferromagnetism and short range polar order in NaMnF$_3$ thin films
正交畸变的钙钛矿NaMnF $_{3}$已被预测成为铁电体，如果施加体$Pnma$结构的$a=c$畸变。为了验证这一预测，通过分子束外延在SrTiO $_{3}$（001）单晶衬底上生长NaMnF $_{3}$薄膜。最好的薄膜是光滑的，单相的，有四种不同的孪晶畴。面内磁化强度测量表明，在低于Néel温度$T_N=66$ K时，存在反铁磁有序结构和弱铁磁性.对于介电研究，NaMnF $_{3}$膜生长在30 nm SrRuO $_{3}$（001）层上，该层用作通过脉冲激光沉积生长的底部电极。作为频率的函数的复介电常数表示一个强大的德拜样弛豫的贡献，其特征在于由弛豫时间分布。特征弛豫时间的幂律发散揭示了8 K时的有序-无序相变。缓慢的弛豫动力学表明，形成了超偶极子（超顺电矩），延伸到几个单位电池，类似于弛豫铁电体的极性纳米区域。
2017-02-06 cond-mat.mtrl-sci
Ferromagnetism at 300 K in spin-coated anatasea and rutile Ti0.95Fe0.05O2 films
以金属有机物为前驱体，采用旋涂法在蓝宝石衬底上制备了Ti_（1-x）Fe_xO_2（x=0和0.05）薄膜。当在空气中分别在550和700摄氏度下热处理时，这些薄膜呈现纯金红石和金红石结构，如X射线衍射和拉曼光谱所示。光吸收表示在可见光区域中的高透明度。这种薄膜在300 K时表现出非常小的磁矩。然而，当金红石和金红石薄膜分别在500 ℃和600 ℃下在1 × 10 -5 Torr的真空中退火时，在300 K下的磁矩强烈增强，对于金红石样品达到0.46 $μ$ B/Fe，对于金红石样品达到0.48 $μ$ B/Fe。这些样品的铁磁居里温度均在350 K以上。
2004-10-14 cond-mat.mtrl-sci
Indication of intrinsic room-temperature ferromagnetism in Ti1-xCoxO2-d thin film: An x-ray magnetic circular dichroism study
室温下Co掺杂的金红石型TiO_2的Co L2，3边的软X射线磁性圆二色性（XMCD）测量显示出明显的铁磁性Co ~（2+）离子与O ~（2-）离子配位的多重峰特征，与Co金属或金属团簇的无特征XMCD谱形成鲜明对比。的吸收光谱和XMCD光谱同意与全原子多重态计算的Co 2+高自旋态的D2 h-对称晶体场在金红石型TiO 2的Ti网站。结果表明，Co ~（2+）离子取代Ti ~（4+）离子是铁磁性的主要来源。
2006-03-07 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
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
Ultrahigh-temperature ferromagnetism in ultrathin insulating films with ripple-infinite-layer structure
该研究通过选择性调控自旋交换与库仑作用，在高压应变下还原SrFeO2.5，制备出具有波纹无限层结构、居里温度外推达1200 K的超薄绝缘铁磁SrFeO2薄膜，并观测到显著自旋霍尔磁电阻。
2024-12-06 cond-mat.mtrl-sci
Absence of Induced Ferromagnetism in Epitaxial Uranium Dioxide Thin Films
针对此前声称外延UO₂薄膜存在诱导铁磁性的研究，团队通过元素特异性的XMCD技术复现检测，发现仅磁化率小幅升高，无铁磁性及磁有序迹象，推翻了原有结论。
2024-02-01 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Ferromagnetism and magneto-dielectric effect in insulating LaBiMn4/3Co2/3O6 thin films
采用脉冲激光沉积技术在（001）取向的SrTiO 3和LaAlO 3衬底上制备了高质量的钙钛矿型LaBiMn 4/3Co 2/3 O 6外延薄膜。磁化强度测量揭示了一个强的磁各向异性和铁磁行为，这是在协议与Mn 4+和Co2+离子，这是随机分布在B-网站之间的超交换相互作用。一个明显的异常是在130 K的介电测量中观察到对应的发病的磁有序，这表明耦合。在此温度以上，外在麦克斯韦-瓦格纳效应占主导地位。这些结果解释了使用拉曼光谱研究表明，弱自旋晶格相互作用围绕这个磁性转变。
2008-01-22 cond-mat.mtrl-sci
Room temperature ferromagnetism in carbon-implanted ZnO
在通过脉冲激光沉积生长的碳掺杂ZnO膜中已经观察到意外的铁磁性[Phys.Rev.Lett. 99，127201（2007）]。本文采用离子注入的方法在ZnO薄膜中引入碳元素。观察到室温铁磁性。我们的分析表明，（1）C掺杂的铁磁性ZnO可以通过替代方法，即离子注入，和（2）碳的化学参与的铁磁性被间接证明。
2008-11-21 cond-mat.mtrl-sci
Prediction of single-atom-thick transition metal nitride CrN$_4$ with a square-planar network and high-temperature ferromagnetism
单原子厚的二维材料如石墨烯通常具有六边形晶格，而正方形平面晶格在二维材料家族中并不常见。在这里，我们证明了单原子厚的过渡金属氮化物CrN $_4$单层是一个稳定的独立层与正方形平面网络。四方平面构型的稳定性主要是由N=N双键、Cr-N配位键和$π$ -d共轭作用共同作用的结果，其中双$π$ -d共轭作用在以往的研究中很少报道。这种机制是完全不同的，从报告的二维材料，导致较低的形成能量和更强大的稳定性相比，合成的g-C $_3$ N $_4$单层。另一方面，CrN $_4$层具有铁磁基态，其中两个Cr原子之间的铁磁耦合由来自$π$ -d共轭的半填充大$π$轨道的电子介导。采用Monte Carlo方法求解Heisenberg模型，证实了CrN $_4$单层膜的高温铁磁性。
2022-09-22 cond-mat.mtrl-sci physics.chem-ph physics.comp-ph
Nanoscale Dichotomy of Ti 3d Carriers Mediating the Ferromagnetism in Co:TiO2 Anatase Thin Films
我们研究的表面和体电子结构的室温铁磁体Co：TiO 2薄膜使用软，硬X射线光电子能谱的探测灵敏度为~1 nm和~10 nm，分别。我们获得了直接的证据，金属Ti $^{3+}$状态的散装，得到抑制，给一个表面半导体，从而表明表面-散装二分法。X射线吸收和高灵敏度共振光电子能谱显示Ti $^{3+}$电子在费米能级（E $_F$）和高自旋Co $^{2+}$电子发生远离E $_F$。结果表明，电荷中性条件Co $^{2+}$ + V $_{O}$ $^{2-}$ +2 Ti $^{4+}$ $\leftrightarrow$ Co $^{2+}$ +2 Ti $^{3+}$（V $_O$为氧空位）的重要性，它通过占据轨道的Co 3d-O 2 p-Ti 3d交换相互作用途径产生了难以捉摸的Ti 3d载流子介导铁磁性.
2010-08-11 cond-mat.mtrl-sci
Room Temperature Intrinsic Ferromagnetism in Epitaxial Manganese Selenide Films in the Monolayer Limit
单层范德华（vdW）磁体为探索二维（2D）磁性以促进科学和技术进步提供了令人兴奋的机会，但是仅在低温下观察到了固有的铁磁性。本文报道了分子束外延生长的硒化锰（MnSe $_x$）薄膜的室温铁磁性。磁性和结构表征提供了强有力的证据，表明在单层限制下，铁磁性源自vdW锰二硒化物（MnSe $_2$）单层，而对于较厚的膜，它可能源自vdW MnSe $_2$和/或$α$ -MnSe（111）的界面磁性的组合。GaSe和SnSe $_2$外延层上的单层MnSe $_x$薄膜的磁化强度测量显示具有大的饱和磁化强度（~ 4 Bohr磁子/Mn）的铁磁有序性，这与密度泛函理论计算预测的单层1 T-MnSe $_2$的铁磁性一致。在GaSe上生长MnSe $_x$膜至高厚度（~ 40 nm）产生$α$（111），以及与单层MnSe $_x$样品相比增强的磁矩（~ 2倍）.通过扫描透射电子显微镜（STEM）、扫描隧道显微镜（STM）和反射高能电子衍射（RHEED）的详细结构表征揭示了GaSe（0001）和$α$ -MnSe（111）之间的突变和干净的界面。特别是，通过STEM测量的结构与界面处存在MnSe $_2$单层一致。这些结果在节能信息存储和处理方面具有潜在的应用前景。
2018-02-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Robust ferromagnetism in insulating La$_2$NiMnO$_6$ thin films
氧化物自旋电子学领域可以从具有接近室温居里温度的坚固铁磁绝缘体的建立中受益。在这里，我们调查的结构，电子和磁性原子精确的外延应变薄膜的双钙钛矿La $_2$ NiMnO $_6$（LNMO）的离轴射频磁控溅射生长。我们发现，薄膜保留了很强的绝缘行为和批量样居里温度在280 K的顺序，几乎独立于外延应变条件。这些结果表明，LNMO膜在多层器件结构中的前瞻性实施，其中高温铁磁绝缘状态是先决条件。
2021-01-20 cond-mat.mes-hall 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 in CaRuO3 thin films by efficient route of tensile epitaxial strain
我们表明，正交CaRuO3中的铁磁（FM）有序可以通过拉伸外延应变的方式建立和稳定，CaRuO3是FM系统SrRuO3的非磁性和同构类似物。在不同程度的应变CaRuO3薄膜的结构和磁性能的相关性的研究表明，FM力矩增加与拉伸应变。这是一个实验验证的理论预测的缩放的拉伸外延应变和磁序在该系统中。我们的研究进一步确立了拉伸应变比化学途径更有效地诱导FM秩序在CaRuO3的磁矩在这些应变膜是大于化学改性的CaRu 0.9Cr 0.1O3膜。
2013-01-12 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Control of ferromagnetism of Vanadium Oxide thin films by oxidation states
本文通过反应溅射制备不同氧化态的VOx薄膜，首次在纯VOx中证实300 K下约14 kA/m的铁磁性，并揭示其与Co层的反铁磁交换耦合，展示了氧化态调控铁磁性的自旋电子学应用潜力。
2024-11-25 cond-mat.mtrl-sci
Tunable Ferromagnetism in LaCoO3 Epitaxial Thin Films
铁磁绝缘体在自旋电子学低耗散量子磁器件的发展中起着至关重要的作用。外延LaCoO 3薄膜是一种重要的铁磁绝缘体，在外延应变的作用下，LaCoO 3薄膜呈现出强的铁磁有序性。虽然很明显，强的自旋-晶格耦合诱导铁磁性，报道的外延应变LaCoO 3薄膜的铁磁性是高度一致的。例如，即使在很大程度上调制的应变下，所报道的外延应变LaCoO 3薄膜的居里温度在80-85 K之间，没有太大的偏差。在这项研究中，实质性的增强（~18%）的居里温度的外延LaCoO 3薄膜证明通过晶体取向依赖性。通过改变薄膜的晶向，降低了晶场能量，增强了Co和O轨道之间的电荷转移。这些修改导致了相当大的增强的铁磁性能（包括居里温度和磁化），尽管相同的名义程度的外延应变。这项研究的结果提供了深入了解通过结构对称性控制LaCoO 3的铁磁性能的轻便可调性。
2022-06-16 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Effect of the change in the interface structure of Pd(100)/SrTiO3 for quantum-well induced ferromagnetism
Pd（100）Pd薄膜显示出由薄膜中电子的限制引起的铁磁性，即，量子阱机制在这项研究中，我们调查的Pd膜和SrTiO 3衬底之间的界面结构的变化对量子阱诱导的铁磁性的SrTiO 3的结构相变的效果。在重复测量Pd/SrTiO 3系统的温度依赖性磁化强度的过程中，由于SrTiO 3的结构相变，在界面区域附近的Pd覆盖层中诱发裂纹，从而改变了磁矩的膜厚度依赖性。这可以用这样的概念来解释：当Pd（100）中的磁矩改变时，量子阱的厚度也改变。此外，我们观察到Pd（100）中的铁磁性随着裂纹的积累而消失，这是由于通过相变温度的温度循环的重复。这表明，通过产生大量裂纹来降低界面结构的结晶度对量子阱诱导的铁磁性具有负面影响。
2016-02-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
A route to room temperature ferromagnetic ultrathin SrRuO$_3$ films
尽管基于密度泛函理论（DFT）和DFT+U的期望，但迄今为止稳定过渡金属氧化物薄膜铁磁性的实验努力都失败了。在这里，我们调查的最有前途的材料之一，SrRuO $_3$，并包括超越DFT的相关效应通过动力学平均场论。与实验结果一致，我们发现SrRuO $_3$薄膜中金属铁磁性存在一个本征厚度限制。事实上，我们证明，实现的铁磁薄膜是遥不可及的标准薄膜技术。提出载流子掺杂作为一种新的方法来操纵薄膜，我们预测室温铁磁性的电子掺杂SrRuO $_3$超薄膜。
2015-03-02 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
The re-entrant ferromagnetism due to symmetric exchange bias in two septuple-layer MnBi2Te4 epitaxial films
本研究通过调控 MnBi2Te4 超薄外延膜的反位缺陷，揭示双层膜中的重入铁磁性源于 AFM/FM 子系统共存导致的对称交换偏置。
2024-12-08 cond-mat.mtrl-sci
Oxygen-Vacancy-Induced Antiferromagnetism to Ferromagnetism Transformation in Multiferroic Thin Films
采用实验测量和第一性原理密度泛函计算相结合的方法研究了氧空位对Eu_（0.5）Ba_（0.5）TiO_（3-δ）（EBTO_（3-δ））薄膜磁有序性的影响.制备了两种不同氧缺陷的EBTO 3-δ薄膜。采用核共振背散射光谱技术对挥发油的含量进行了定量测定。Eu0.5Ba0.5TiO3陶瓷具有铁电（FE）和G型反铁磁（AFM）特性。而EBTO 3-δ薄膜具有铁磁（FM）特性，居里温度为1.85 K。来自VOs的自旋极化Ti ~（3+）离子已被证明介导了Eu ~（4f）自旋之间的FM耦合，并被认为是导致磁性有序性发生巨大变化的原因。我们的工作开辟了一个新的途径，通过控制AFM-FE多铁性材料中的氧缺陷，开发FM-FE材料。
2013-04-14 cond-mat.mtrl-sci
Low-dimensionality-induced tunable ferromagnetism in SrRuO$_3$ ultrathin films
Seoul National University（首尔国立大学）；Jeonbuk National University（全北国立大学）；Sungkyunkwan University（成均馆大学）
通过调控SrRuO$_3$超薄薄膜中的DOS，在相交叉点实现铁磁性的可调性，为可调量子材料的设计提供新路径。
2025-12-10 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Spatially homogeneous ferromagnetism below the enhanced Curie temperature in EuO_{1-x} thin films
我们用低能注入的μ子作为EuO_{1-x}薄膜磁性的体积灵敏探针。我们发现，在掺杂样品中，静态和均匀的磁有序一直持续到T_C的升高，μ子信号显示出在样品磁化中也观察到的双圆顶特征。我们的结果似乎与先前提出的磁相分离或束缚磁极化子描述不一致，但与69 K以上介导磁相互作用的RKKY类相互作用相一致。
2013-06-12 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other cond-mat.str-el
Vanishing Altermagnetism and Emergent Ferromagnetism at the Two-Dimensional Limit of CrSb
Dalian University of Technology（大连理工大学）；South China Normal University（华南师范大学）；Tsinghua University（清华大学）
本研究通过分子束外延生长CrSb薄膜，发现维度降低导致交替磁性消失并涌现铁磁性，为自旋电子器件提供超薄磁态工程平台。
2026-10-08 cond-mat.mtrl-sci
Carrier-induced ferromagnetism in n-type ZnMnAlO and ZnCoAlO thin films at room temperature
实现在室温以上具有铁磁性的半导体将可能导致新一代具有革命性电学和光学特性的自旋电子器件。掺杂ZnO的转变温度很高，但特别是Mn掺杂，报道的时刻很小。我们表明，通过仔细控制缺氧和铝掺杂的n型ZnMnO和ZnCoO在室温下测得的铁磁矩分别接近理想值5mB和3mB。此外，每个过渡金属离子的磁化强度和载流子的数目与过渡金属供体的数目的比率之间的明确相关性被建立，如对于Mn和Co掺杂的膜两者的载流子诱导的铁磁性所预期的。磁化强度对载流子密度的依赖性类似于稀磁半导体的转变温度的预测，其中过渡金属离子之间的交换是通过自由载流子。
2006-05-26 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Mixed spin states for robust ferromagnetism in strained SrCoO$_3$ thin films
针对应变SrCoO$_3$薄膜铁磁性跨金属-绝缘体转变仍保持的异常现象，本研究借助高分辨RIXS实验结合团簇计算，发现其基态为高低自旋混合构型，揭示了铁磁鲁棒性的起源，为关联氧化物磁基态研究和强铁磁体系设计提供了新依据。
2025-08-02 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Spin State Disproportionation in Insulating Ferromagnetic LaCoO3 Epitaxial Thin Films
本研究通过X射线吸收光谱和团簇计算，发现张应变LaCoO3薄膜中Co3+自旋态以1:3高低混合比例歧化，解释了其绝缘铁磁性起源。
2023-02-13 cond-mat.mtrl-sci
Ferromagnetism and structural phase transition in monoclinic FeGe film
本文在 Al2O3 (001) 上外延生长单斜 FeGe 薄膜，发现其具有约 800 K 的铁磁性与反常霍尔效应，并在约 100 K 处观测到结构相变，丰富了 FeGe 家族相图。
2025-01-06 cond-mat.mtrl-sci
