Origin of bulk uniaxial anisotropy in zinc-blende dilute magnetic semiconductors
结果表明，GaAs（001）表面上最近邻的Mn对在[-110]方向上的能量比在[110]方向上的能量低。根据群论和Luttinger的不变量方法，这种特定的Mn分布导致体单轴面内和面外各向异性。用微扰法和从头算方法计算得到的各向异性能的符号和大小与实验结果一致。
2012-02-15 cond-mat.mtrl-sci
Magnetization in quasiperiodic magnetic multilayers with biquadratic exchange and uniaxial anisotropy
从理论上研究了按Fibonacci准周期序列构造的铁磁/铁氧体多层膜的磁化强度随外加磁场的变化曲线。铁磁薄膜被假定为具有单轴各向异性，并通过双线性和双二次有效交换耦合。Fe/Cr系统的磁相的准周期性的影响进行了数值说明。
2001-07-05 cond-mat.mtrl-sci
Alternating domains with uniaxial and biaxial magnetic anisotropy in epitaxial Fe films on BaTiO3
本文报道了在铁电BaTiO_3衬底上外延铁膜中具有铁弹a-c条畴的畴形成和磁化反转。Fe薄膜在C畴顶面外极化时表现出双轴磁各向异性，而A畴面内晶格伸长通过逆磁致伸缩引起单轴磁弹性各向异性。磁各向异性对称性的强调制导致铁膜中a-c畴图案的完全压印。相邻磁条之间的交换和静磁相互作用进一步影响a和c畴内的磁化反转和斑图形成。
2013-01-07 cond-mat.mtrl-sci
Origin of in-plane uniaxial magnetic anisotropy in CoFeB amorphous ferromagnetic thin-films
描述单轴磁各向异性（UMA）的起源在单晶以外的系统中通常是有问题的。我们证明了在GaAs（001）上的非晶CoFeB膜中的面内UMA具有GaAs（001）上的铁磁膜中的界面各向异性的预期对称性，但强度与膜厚度无关，而不是成反比。我们发现，这个体积UMA是一致的键取向的各向异性，通过非晶膜的厚度传播的界面诱导UMA。它是如何解释的，在一般情况下，这种机制可以描述的起源在非晶铁磁薄膜的面内UMA。
2011-06-03 cond-mat.mtrl-sci
In-plane uniaxial anisotropy rotations in (Ga,Mn)As thin films
我们用SQUID磁强计测量了（Ga，Mn）As薄膜的面内单轴易磁化轴，发现它与特定的晶体学方向一致，并且可以通过低温退火从[-110]方向旋转到[110]方向。我们表明，这种行为是空穴密度依赖性，并不源于表面各向异性。单轴各向异性的存在及其对空穴浓度和温度的依赖性可以用假设小三角畸变的铁磁性p-d齐纳模型来解释。
2004-10-21 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
Giant magnetocrystalline anisotropy energy in Fe--Co alloy under uniaxial compression: first-principles prediction
本研究针对高性价比无稀土永磁材料需求，采用全相对论第一性原理计算，发现单轴压缩下四方相Fe–Co无序合金存在全新的高磁晶各向异性能区域，为无稀土永磁研发提供新方向。
2024-10-30 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Local lattice distortions around $\rm{Mn^{2+}}$ cause in-plane uniaxial magnetic anisotropy in Ga(Mn)As
我们从理论上研究了$\rm{Mn^{2+}}$离子杂质周围的局域晶格畸变与离子的磁极化之间的相互作用，通过空穴的自旋轨道耦合来介导。我们发现，周围的$\rm{Mn^{2+}}$离子杂质的四面体对称性自发打破，即使在顺磁制度。杂质$\rm{Mn^{2+}}$离子周围的适度局部晶格畸变以及生长应变在铁磁区中使磁化沿$< 110 >$方向稳定。我们解释了实验观察到的平面内单轴磁各向异性，在这个系统中使用这个破环机制。
2012-04-12 cond-mat.mtrl-sci
Small-angle neutron scattering by spatially inhomogeneous ferromagnets with a nonzero average uniaxial anisotropy
微磁小角中子散射理论已被很好地用于分析铁磁体的自旋错位散射数据。在这里，该理论被扩展到允许材料的全局单轴磁各向异性（纹理），除了已经包括的随机零平均局部各向异性。宏观截面和自旋失调响应函数计算分析几个实际相关的相互各向异性和外部磁场方向在平行和垂直的散射几何形状的磁场幅度以上和以下的旋转饱和。这些表达式中的一些测试发表的实验数据的磁场退火Vitroperm和塑性变形镍，允许确定相应的全球单轴各向异性品质因数。
2022-01-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Magnetisation switching in a ferromagnetic Heisenberg nanoparticle with uniaxial anisotropy: A Monte Carlo investigation
利用蒙特卡罗模拟研究了单轴各向异性铁磁纳米颗粒的热激活磁化反转。本工作的目的是在高能势垒假设下再现极低温度下均匀旋转的反转磁化，即实现Néel-Brown模型。为此，我们考虑了一个简单的立方纳米粒子，其中每个位置都被一个经典的海森堡自旋占据。哈密顿量是交换相互作用项、单离子各向异性项和塞曼相互作用项的总和。我们的数值数据的开关场的热变化进行比较的近似表达式和以前的实验结果钴纳米粒子。
2003-12-19 cond-mat.mtrl-sci
Mechanism of uniaxial magnetocrystalline anisotropy in transition metal alloys
采用第一性原理计算研究了过渡金属合金（FePt，CoPt，FePd，MnAl，MnGa，FeCo）的磁晶各向异性，阐明了其特殊机理.采用紧束缚线性muffin-tin轨道方法计算了各化合物的电子结构，并根据磁力定理和自旋轨道相互作用的二级微扰理论计算了各向异性能.本文系统地描述了实际材料中单轴磁晶各向异性的产生机理，提出了提高各向异性能的条件。FePt和CoPt中大的磁晶各向异性能源于Pt的强自旋-轨道相互作用。相反，即使MnAl，MnGa和FeCo中的自旋-轨道相互作用很弱，这些化合物的各向异性能与FePd的各向异性能相当。我们发现，MnAl，MnGa，和FeCo的电子结构，是有效的诱导磁晶各向异性的自旋轨道相互作用的选择规则。
2014-03-03 cond-mat.mtrl-sci
Mössbauer study of the field induced uniaxial anisotropy in electro-deposited FeCo alloy films
具有面内磁各向异性的铁磁薄膜是获得高微波磁导率的理想材料。本文报道了用穆斯堡尔谱研究电沉积$FeCo$合金薄膜中的场致面内单轴各向异性。采用电沉积法制备了$FeCo$合金薄膜，并在沉积过程中施加了平行于薄膜平面的外加磁场。室温下的振动样品磁强计和穆斯堡尔谱测量表明，外场沉积的薄膜表现出面内单轴各向异性，其易磁化方向与外场方向一致，而硬磁化方向与外场方向垂直，而无外场沉积的薄膜则不表现出任何面内各向异性.在三种几何排列下的穆斯堡尔谱表明，对于外加磁场沉积的薄膜，其磁矩几乎被限制在薄膜平面内。在沉积过程中，磁矩倾向于沿外加磁场的方向排列，表明所观察到的各向异性应归因于原子对的方向有序性。
2011-09-11 cond-mat.mtrl-sci
Uniaxial contribution to the magnetic anisotropy of La0.67Sr0.33MnO3 thin films induced by orthorhombic crystal structure
在压应变下，La0.67Sr0.33MnO3（LSMO）薄膜具有（1-10）o和（001）o面内取向的正交对称性。(The下标o表示正交对称性。在这里，我们生长LSMO立方（LaAlO 3）0.3-（Sr 2AlTaO 6）0.7（LSAT）衬底，并观察到一个单轴贡献的磁各向异性，这是相关的正交晶体结构。由于晶格失配在两个方向上是相等的，因此对LSMO中各向异性的一般理解（将单轴各向异性与应变差异联系起来）无法解释结果。这些发现表明，与正交结构相关的氧八面体旋转，可能导致不同的Mn-O-Mn键角，因此[1-10]o和[001]o方向之间的磁耦合的变化，决定了各向异性。我们希望这些发现，导致更好地了解LSMO的磁晶各向异性的微观起源。
2010-09-04 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Tunneling magnetoresistance in devices based on epitaxial NiMnSb with uniaxial anisotropy
我们证明隧道磁阻（TMR）结的基础上的三层系统，包括外延NiMnSb，氧化铝和CoFe三层。在室温下，该结的隧穿磁电阻Δ R/R为8.7%，在4.2K时增加到14.7%。这些层显示出清晰的分离开关和小的铁磁耦合。NiMnSb层中的单轴面内各向异性导致取决于施加磁场的方向的不同的切换特性，该效应可用于传感器应用。
2005-09-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Giant Uniaxial Magnetocrystalline Anisotropy in SmCrGe$_3$
本文通过合成SmCrGe$_3$单晶并结合实验测量与DFT计算，揭示了其约160 K居里温度下由Sm单离子主导的巨单轴磁晶各向异性。
2024-08-07 cond-mat.mtrl-sci
Enhancement of the magnetoelectric effect in multiferroic CoFe$_2$O$_4$/PZT bilayer by induced uniaxial magnetic anisotropy
在这项研究中，我们比较了各向同性和各向异性钴铁氧体颗粒的磁，磁致伸缩和压磁性能。各向同性样品通过陶瓷方法制备，而表现出单轴各向异性的样品通过使用放电等离子烧结（SPS）的反应烧结制成。该技术允许在SPS过程期间在所施加的压力的方向上在钴铁氧体中诱导磁各向异性。与各向同性样品相比，单轴各向异性样品的纵向磁致伸缩和压磁性能更高，但横向磁致伸缩和压磁性能显著降低。在磁电层状复合材料中，磁电系数与纵向压磁系数和横向压磁系数之和直接相关。这两个系数的符号相反，在ME器件中使用表现出高纵向和低横向压磁系数（或反之亦然）的材料有望改善ME效应。因此，ME双层器件使用粘贴有PZT层的各向同性和各向异性钴铁氧体制成。在低频率下的ME测量显示，具有各向异性钴铁氧体的双层膜具有比具有各向同性钴铁氧体的双层膜高三倍的ME系数。我们还研究了这种复合材料在共振频率下激发时的行为。
2018-03-26 cond-mat.mtrl-sci
The influence of film thickness and uniaxial anisotropy on in-plane skyrmions: Numerical investigations of the phase space of chiral magnets
本文通过数值研究揭示了立方手性铁磁体薄膜中面内磁场、膜厚和单轴各向异性共同决定的丰富相空间拓扑，发现支持面内斯格明子的厚度范围不连通，并为探索斜螺旋相等新型磁织构确定了最佳参数区间。
2023-09-21 cond-mat.mtrl-sci
Uniaxial anisotropy and low-temperature antiferromagnetism of Mn2BO4 single crystal
采用助熔剂法生长了Mn_2BO_4单晶。对其晶体结构和磁性进行了细致的研究。反铁磁转变TN = 26 K已被跟踪通过直流磁化和比热温度依赖性。在易磁化轴位于ab平面内的情况下，检测到了磁单轴各向异性。有效磁矩值的降低归因于Jahn-Teller Mn 3+离子的非淬灭轨道矩。基于超交换相互作用的计算，讨论了磁行为。
2015-04-21 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Properties of amorphous CoZr(RE) (RE=Gd, Sm, Dy) films with various uniaxial anisotropies, prepared by a new process
在溅射沉积过程中，如果平行于非晶CoZr（RE）薄膜的平面施加直流磁场，则会形成单轴各向异性，其方向取决于RE的选择及其浓度。当RE = Gd时，在大的浓度范围内形成垂直各向异性K，自旋重取向过程是该过程的起源。一个定义良好的K，也开发在CoFeZrGd和CoZrGdSm薄膜。CoZrGdDy薄膜同时表现出垂直和面内单轴各向异性。相关的磁化过程和畴结构是相当独特的。
2020-10-05 cond-mat.mtrl-sci
The effect of uniaxial pressure on the magnetic anisotropy of the Mn_{12}-Ac single-molecule magnet
研究了单轴压力对单分子磁体Mn_{12} -Ac磁滞回线的影响。我们发现，沿易磁化轴的压力的应用程序增加的领域，在量子隧穿磁化发生。这些观测结果归因于分子的磁各向异性常数D增加了0.142（1）%/kbar。D的增加产生磁化反转的有效能垒的小的但可测量的增加。密度泛函理论计算还预测势垒随施加的压力而增加。
2013-05-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
The effect of stripe domain structure on dynamic permeability of thin ferromagnetic films with out-of-plane uniaxial anisotropy
计算了具有条畴结构和面外单轴磁各向异性的铁磁薄膜的磁导率。利用Smit-Beljers方法，在忽略畴壁厚度和畴壁运动的情况下，导出了磁导率张量各分量的频率依赖性的解析表达式。分析了畴宽和各向异性轴与膜面夹角对磁导率频率依赖性的影响。给出了静态磁导率分量与铁磁共振频率之间的一般关系式，并将其应用于铁磁薄膜微波磁导率约束条件的推导。作为轴偏差角的函数的约束的分析，域的纵横比和阻尼参数允许的条件被发现为最大的微波磁导率。所得结果对研制高磁导率微波磁性材料具有一定的参考价值。
2005-04-27 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
Correlation of uniaxial magnetic anisotropy axes and principal resistivities in polycrystalline ferromagnetic films
在本研究中，我们演示了测量电阻率张量（$ρ$）沿磁轴的铁磁坡莫合金（Py）的多晶薄膜。为此，传统的霍尔酒吧和最近的扩展范德堡方法被用来确定二维$ρ$在膜平面。通过原位磁场中的正入射溅射沉积来制备样品，以在膜中诱导面内单轴磁各向异性。由于$ρ$可能会受到影响的内部磁化的薄膜，我们进行了测量，通过旋转的饱和磁场在薄膜平面。这两种方法都表明，与难磁化轴相比，沿薄膜的易磁化轴的平均电阻率较低。由于X射线衍射结果表明，没有占主导地位的纹理在薄膜中，我们得出结论，有一个单轴磁轴和主电阻率轴之间的相关性。这是一个重要的发现，可以确定磁各向异性轴的方向，而无需磁力测量。结果还验证了原子或对排序是起源的单轴磁各向异性的Py，因为电阻率是敏感的固体中的顺序的水平。这里使用的扩展范德堡可以很容易地执行接收到的样品，这是实际利益。
2021-03-28 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Observation of Various and Spontaneous Magnetic Skyrmionic Bubbles at Room-Temperature in a Frustrated Kagome Magnet with Uniaxial Magnetic Anisotropy
在室温下，在具有单轴磁各向异性的受抑可果梅磁体Fe_3Sn_2中，首次实验观察到了各种自发的磁skyrmionic气泡。利用原位Lorentz透射电子显微镜研究了磁化动力学，揭示了不同磁泡和磁畴之间的转变是通过外磁场驱动布洛赫线的运动实现的。结果表明，Fe3Sn2有利于在室温下的拓扑自旋织构的独特的磁性控制，使其成为进一步的skyrmion为基础的自旋电子器件的一个有前途的候选人。
2017-06-16 cond-mat.mtrl-sci
Growth-Induced In-Plane Uniaxial Anisotropy in V$_{2}$O$_{3}$/Ni Films
我们报告的应变诱导和温度依赖的单轴各向异性V $_{2}$ O $_{3}$ /Ni混合薄膜，表现出通过界面应变和样品的微观结构，其后果的角度依赖的磁化反转。X-射线衍射和倒易空间图确定的V $_{2}$ O $_{3}$的面内晶轴;原子力和扫描电子显微镜揭示了在膜的微观结构中的取向裂缝。准静态磁力测量和动态铁磁共振测量确定一个单轴磁易轴沿裂缝。与在蓝宝石上生长的没有裂缝的膜的比较示出了来自V $_{2}$ O $_{3}$ /Ni膜中的应变和微结构的组合贡献。由角度相关的一阶反转曲线测量捕获的磁化反转特性表明沿着与裂口正交的方向的强畴壁钉扎，引起反转机制中的角度相关的变化。所得到的各向异性是可调的温度和在室温下是最明显的，这是有益的潜在的设备应用。
2017-09-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Enhancing the limit of uniaxial magnetic anisotropy induced by ion beam erosion
从自旋电子学和磁存储器件的应用角度来看，通过操纵界面形态和薄膜结构来人工定制磁各向异性是一个基本的兴趣。这封信报告了一种工程方法，并通过同时修改膜的形貌以及膜的纹理，提高强度的斜入射离子束侵蚀（IBE）诱导的面内单轴磁各向异性（UMA）。为了达到这个目的，钴膜和硅衬底已被作为一个模型系统。与传统的后生长膜的IBE，我们直接我们的努力，顺序沉积和随后的膜的IBE。详细的原位研究发现，薄膜以高度双轴织构的多晶状态生长，并形成纳米尺度的表面波纹。该膜还表现出明显的UMA，易磁化轴平行于表面波纹方向。值得注意的是，诱导的UMA比报告的类似早期研究大一个数量级。施加在平面内的晶体纹理引起磁晶各向异性的可能性，随着整个波纹波峰的长程偶极相互作用，增强了UMA的强度。本研究结果可以进一步扩展到不同的晶体结构和磁性的系统，并显示本方法的普遍适用性。
2022-08-10 cond-mat.mtrl-sci
Giant anisotropy and Casimir phenomena: the case of carbon nanotube metasurfaces
该研究理论分析含平行单壁碳纳米管的介电薄膜超表面，揭示亚微米间距下Casimir相互作用受热涨落主导而力矩由量子效应主导，并归因于低维性与强各向异性。
2023-11-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci quant-ph
Single-crystalline YIG flakes with uniaxial in-plane anisotropy and diverse crystallographic orientations
本研究通过机械解理单晶制备了具有异常结晶学取向和单轴面内磁各向异性的 YIG 纳米薄片，为磁子学及新型异质结构器件开辟了新可能。
2024-04-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Anisotropy-based mechanism for zigzag striped patterns in magnetic thin films
本文采用蒙特卡罗模拟研究了二维铁磁系统。我们的模型包括交换和偶极相互作用，一个立方各向异性项，和单轴面外和面内的。根据所选择的一组参数，包括单轴面外各向异性的模型具有基态，该基态由具有相反面外磁化的条纹的倾斜状态组成。当引入立方各向异性时，在接近剩磁的磁场处，条纹中出现锯齿形图案。模型的各向异性项的分析表明，这种配置与立方和有效单轴各向异性之间的比率的特定值有关。这种效应背后的机制与各向异性的能量景观的特定特征有关，因为在各向异性项中需要作为所施加的场的函数的全局最小过渡。这一新的磁链形成机制在一定厚度范围内的单晶铁磁薄膜中同样存在。
2014-06-10 cond-mat.mtrl-sci
Annealing-induced changes of the magnetic anisotropy of (Ga,Mn)As epilayers
研究了退火温度和退火时间对（Ga，Mn）As外延层磁各向异性的影响。证明了单轴磁各向异性，其相对于晶轴的取向在退火时从生长态样品的[-110]变为退火样品的[110]。立方和单轴各向异性都与载流子的浓度密切相关，其大小由退火过程控制。
2005-05-11 cond-mat.mtrl-sci
Uniaxial anisotropy, intrinsic and extrinsic damping in Co$_{2}$FeSi Heusler alloy thin films
用铁磁共振（FMR）技术研究了用超高真空溅射法在Si（111）衬底上沉积的两种不同系列的Co2 FeSi（CFS）Heusler合金薄膜的磁化弛豫过程和磁各向异性。当在从室温（RT）到600 ℃的不同衬底温度（TS）下沉积的固定（50 nm）厚度的CFS膜构成系列I时，厚度t从12 nm到100 nm变化并且在550 ℃下沉积的CFS膜构成系列II。在系列Ⅰ中，TS = RT和200 ℃时沉积的CFS膜是完全非晶的，TS = 300 ℃时沉积的CFS膜是部分晶化的，TS = 450 ℃、550 ℃和600 ℃时沉积的CFS膜是完全晶化的，具有B2级。相比之下，系列II中的所有CFS膜都处于完全发育的B2结晶状态。不考虑无序和膜厚度的强度，膜平面中的谐振场的角度变化明确地建立了全局平面内单轴各向异性的存在。膜平面中的线宽的角度变化表明，在不同厚度的CFS薄膜中，当t超过50 nm时，发生从面内局部四重对称（立方各向异性）到局部二重对称（单轴各向异性）的交叉。Gilbert阻尼系数α随无序度的减小（TS的增大）从0.047单调减小到0.0078，并从t = 50 nm的CFS薄膜的0.008跃变到t = 75 nm的CFS薄膜的0.024。这种α随TS和t的变化可以理解为无序和膜厚引起的费米能级上的总态密度（自旋向上和自旋向下）的变化。
2019-03-07 cond-mat.mtrl-sci
Blocking temperature of interacting magnetic nanoparticles with uniaxial and cubic anisotropies from Monte Carlo simulations
在有效的单自旋模型框架下，利用蒙特卡罗模拟研究了相互作用的球形单畴纳米粒子（MNP）的低温行为。颗粒通过具有周期性边界条件的硬球状分布进行分布，并通过偶极偶极相互作用（DDI）与包括立方和单轴对称分量的各向异性能量相互作用。只有当MNP易磁化轴平行于立方易磁化方向（负立方各向异性常数的[111]方向）时，立方分量才对阻塞温度$T_b$的值起相当大的作用。集体低温状态的性质，无论是铁磁或自旋玻璃一样，被发现依赖于各向异性的偶极能量的比例特征部分在系统中的无序。
2016-03-02 cond-mat.mtrl-sci
Giant Uniaxial Anisotropy in the Magnetic and Transport Properties of CePd5Al2
本文报道了CePd_5Al_2单晶样品的电阻率ρ、磁化率χ、磁化强度M和比热的测量结果，表明在T_N_1 = 4.1K和T_N_2 = 2.9K时存在连续的反铁磁有序。T_N1的温度依赖性表现为具有大的各向异性的Kondo金属行为，在20 K时rho_c/rho_a=3.2，并且在T_N1以下沿四边形c方向打开超带隙。当压力达到2.5GPa时，T_N1和T_N2都逐渐增大。使用晶体电场（CEF）模型分析顺磁状态下的chi（T）和M（B）的数据。它导致Kramers双重基态，其波函数主要由以下组成：|+-5/2>，其能级与激发态在230和300 K处隔离。这种CEF效应导致了顺磁态的大的各向异性。在有序态下，在B=5 T和1.9K时，单轴磁各向异性表现为M_c/M_a=20;在B= 0.1T和4K时，单轴磁各向异性表现为chi_c/chi_a=25。反铁磁态的这种巨大的单轴磁各向异性可以用强CEF控制的Ce^{3+}磁矩之间的各向同性磁相互作用来解释。在粉末中子衍射实验中，在T_N1以下观察到由于反铁磁有序态引起的磁反射，而在T_N2以下没有发现额外的磁反射。
2008-03-16 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Understanding magnetic hyperthermia performance within the "Brezovich criterion": beyond the uniaxial anisotropy description
本研究针对磁热疗中常用的单轴各向异性近似的局限性，聚焦Brezovich准则下的小场场景，通过计算模型揭示磁晶各向异性、颗粒形状及颗粒间作用对发热性能的关键影响，呼吁改进相关理论模型。
2024-07-02 cond-mat.mtrl-sci
Structural control of magnetic anisotropy in a strain driven multiferroic EuTiO3 thin film
八面体畸变在设计由钙钛矿氧化物组成的异质结构的物理性质中起着关键作用。我们在（110）o DyScO 3衬底上外延生长的应变激活的多铁性EuTiO 3薄膜中观察到了强的面内单轴磁各向异性。第一性原理计算表明，磁各向异性与薄膜的单轴TiO6八面体倾斜和铁电极化密切相关，表明应变工程多铁性系统中存在潜在的强磁电耦合.
2013-09-12 cond-mat.mtrl-sci
Magnetic anisotropy switching in (Ga,Mn)As with increasing hole concentration
研究了（Ga，Mn）As外延层中易磁化轴随空穴浓度变化的可能机制。在4 K下，当空穴浓度p = 1.5 * 10^21 cm^-3时，发现沿[110]的面内单轴磁各向异性超过本征立方磁晶各向异性。这种各向异性开关也可以通过生长后退火来实现，并且随着退火时间的增加，与温度相关的交流磁化率显著改变。根据我们最近的情况[物理学。94，147203（2005）; Phys.Rev.B73，155204（2006）.]，我们推断，具有[110]单轴各向异性的高空穴浓度的团簇区域的生长可能是在高空穴浓度区域中[110]单轴各向异性增强的主要原因。我们可以清楚地排除各向异性晶格应变作为磁各向异性切换的可能起源。
2006-06-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Investigation on the temperature dependence of substrate-induced in-plane uniaxial magnetic anisotropy in Ni thin films grown on 128° Y-cut LiNbO3
University of Maine（缅因大学）；Frontier Institute for Research in Sensor Technologies (FIRST), University of Maine（缅因大学前沿传感器技术研究研究所）
研究Ni薄膜在128° Y切LiNbO3衬底上的磁各向异性温度依赖性，发现退火后形成单轴各向异性，源于晶格失配和热膨胀系数失配引起的残余应变，且与膜厚无关。
2026-06-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Tailoring magnetic anisotropy in epitaxial half metallic La0.7Sr0.3MnO3 thin films
本文详细研究了在SrTiO 3（STO）衬底上生长的具有（001）、（110）和（1-18）三种不同表面取向的半金属外延La 0.7Sr 0.3MnO 3（LSMO）薄膜的磁性能，包括各向异性、反转场和磁化反转过程。后者示出了平行于[110]（面内）晶体学方向取向的台阶边缘。在室温下，在不同的磁场方向上，在整个角度范围内进行了高分辨率的矢量克尔磁测量。在一般情况下，LSMO膜的磁性能可以解释与单轴项与各向异性轴给出的膜形态，而这种各向异性的强度取决于结构和膜厚度。特别地，在名义上平坦的（110）取向的STO衬底上生长的LSMO膜呈现出源于存在伸长的面内[001]取向结构的明确定义的单轴各向异性，而在名义上平坦的（001）取向的STO衬底上生长的LSMO膜显示出弱的单轴磁各向异性，其中易磁化轴方向平行于剩余衬底台阶边缘。在邻位STO（001）衬底上生长的LSMO薄膜也发现了拉长结构。这些薄膜呈现出明确的单轴磁各向异性，易磁化轴沿着台阶边缘，其强度随着LSMO厚度的增加而增加。值得注意的是，这种阶梯诱导的单轴各向异性已被发现的LSMO膜高达120 nm的厚度。我们的研究结果是有希望的工程新型半金属磁器件，利用定制的磁各向异性。
2011-03-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Transition-Metal-Induced Uniaxial Anisotropy in YFe$_3$
Uppsala University（乌普萨拉大学）；Leibniz IFW Dresden（莱布尼兹铁电研究所德累斯顿分部）；University for Continuing Education Krems（克雷姆斯继续教育大学）；Johannes Kepler University Linz（林茨约翰内斯·开普勒大学）；Luleå University of Technology（吕勒奥理工大学）；Siemens AG, Munich（西门子股份公司（慕尼黑））；Max Planck Institute for the Structure and Dynamics（马克斯·普朗克结构与动力学研究所）；Center for Free-Electron Laser Science (CFEL)（自由电子激光科学中心）
本研究通过第一性原理筛选发现V、Nb、Ta可调控YFe$_3$的磁晶各向异性，其中YFe$_{2.33}$Ta$_{0.67}$获大单轴各向异性能，低V浓度下可保留YFe$_3$相，为永磁体研发提供了新途径。
2026-10-14 cond-mat.mtrl-sci
Control of the in-plane anisotropy in off-stoichiometric NiMnSb
NiMnSb是一种铁磁半金属材料，由于其丰富的各向异性和非常低的吉尔伯特阻尼，在信息技术中是一个有前途的候选者。我们已经研究了薄的，MBE生长的NiMnSb薄膜作为其Mn浓度的函数的面内各向异性特性。使用铁磁共振（FMR）来确定单轴和四重各向异性场，2KU/Ms和2K 1/Ms，我们发现，组成的一个小的变化是足以改变膜从主要的四重主要单轴行为，允许连续调谐的各向异性。这在设计新器件几何形状方面提供了宝贵的灵活性。
2014-03-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Perpendicularly magnetized Tb/Co multilayers featuring tilted uniaxial anisotropy: Experiments and modeling
Centro Atómico Bariloche（巴里洛切原子中心）；Instituto Balseiro, Universidad Nacional de Cuyo–CNEA（巴尔塞罗研究所，门多萨国立大学-国家原子能委员会）；Instituto de Nanociencia y Materiales de Aragón (INMA-CSIC)（阿拉贡纳米与材料研究所）；Universidad de Zaragoza（萨拉戈萨大学）
研究通过实验与建模揭示Tb/Co多层结构中垂直磁各向异性的倾斜特性及其对磁性行为的影响。
2026-01-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Piezo-Voltage Manipulation of the Magnetization and Magnetic Reversal in Thin Fe Film
利用纵向磁光克尔显微镜对Fe/GaAs/压电换能器异质结中的面内磁反转和相应的磁畴结构进行了细致的研究。我们<100>在GaAs上生长的Fe薄膜中观察到立方磁各向异性和单轴磁各向异性共存。沿[110]取向的诱导变形可以有效地操纵沿单轴硬[110]轴施加的磁场的磁反转。通过在[100]方向施加磁场的压电电压，实现了磁反转过程中两跳磁化翻转到一跳磁化翻转的控制。在-75/75V下由压电电压引起的附加单轴各向异性为-1.400/1400 J/m3。
2014-03-11 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
Uniaxial Magnetic Anisotropy and Type-X/Y Current-Induced Magnetization Switching in Oblique-Angle-Deposited Ta/CoFeB/Pt and W/CoFeB/Pt Heterostructures
Technical University of Darmstadt（达姆施塔特工业大学）
研究通过斜角沉积技术诱导单轴磁各向异性，实现低功耗磁化翻转，展示Type-X/Y几何结构在电流驱动下的磁化翻转机制及应用前景。
2026-04-04 cond-mat.mtrl-sci
Effect of anisotropy on small magnetic clusters
本文研究了偶极相互作用和局域单轴各向异性对自旋位于正二十面体、立方八面体、四面体和正方体顶点的小自旋团簇的磁响应的影响。考虑具有单轴各向异性和偶极相互作用的铁磁和反铁磁自旋1/2和自旋1海森堡模型，采用数值精确对角化方法研究了阻挫和各向异性对自旋团簇基态性质的影响.计算了基态磁化强度、自旋-自旋关联以及熵、比热等热力学量随温度和磁场的变化关系。
2012-01-10 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.stat-mech physics.atm-clus
3D-Ising-type Magnetic Interactions Stabilized by the Extremely Large Uniaxial Magnetocrystalline Anisotropy in Layered Ferromagnetic Cr$_2$Te$_3$
本研究通过多种技术分析了铁磁层状 Cr$_2$Te$_3$ 的临界行为与磁晶各向异性，发现其临界指数介于 3D-Ising 和 3D-Heisenberg 模型之间，并揭示了由极大的单轴磁晶各向异性能稳定的 3D-Ising 型磁相互作用。
2024-07-25 cond-mat.mtrl-sci
The impact of defects on excitations in two-dimensional bipartite uniaxial antiferromagnet insulators
我们解决散射的自旋波关闭不相关的缺陷在二维（2D）易轴反铁磁（AFM）绝缘体。虽然现场磁各向异性导致gapped Goldstone模式，使得可以在2D中建立长程（AFM）有序，但晶格缺陷往往会减弱，并最终破坏磁有序。在这里，缺陷的影响被认为是在两个限制，单一和多个缺陷。利用格林函数，我们进行自洽模拟研究磁振子的性质，如态密度和诱导共振寿命。我们的研究结果表明，排斥性缺陷降低磁振子态密度，而吸引性的可能会提高它。我们提供了一个全面的分析，如何缺陷可以导致减少，甚至关闭，各向异性诱导的差距，削弱了长程（AFM）的序参量在2D的状态。我们认为，少量的随机缺陷可以填补磁振子谱的空白。
2023-01-20 cond-mat.mtrl-sci
Reorientation Transition in Single-Domain (Ga,Mn)As
我们表明，在平面内的双轴和单轴各向异性场的相互作用（Ga，Mn）As的结果在磁化重取向转变和各向异性AC磁化率，这是完全符合一个简单的单畴模型。单轴和双轴各向异性常数分别随自发磁化强度的平方和四次方变化。在过渡的各向异性的削弱可能是涉及热辅助磁化切换的应用的技术重要性。
2005-07-07 cond-mat.mtrl-sci
Ferromagnetic resonance study of free hole contribution to magnetization and magnetic anisotropy in modulation-doped Ga$_{1 - x}$Mn$_{x}$As/Ga$_{1 - y}$Al$_{y}$As:Be
用铁磁共振（FMR）方法研究了Ga $_{1 - x}$ Mn $_{x}$ As/Ga $_{1 - y}$ Al $_{y}$ As系列异质结构中Ga Mn As的磁各向异性。铁磁共振实验提供了一个直接测量立方和单轴磁各向异性场，以及它们对掺杂水平的依赖性。据发现，掺杂的增加-除了提高居里温度的Ga $_{1 - x}$ Mn $_{x}$ As层-也导致其单轴各向异性场的非常显着的增加。FMR测量进一步表明Ga $_{1 - x}$ Mn $_{x}$ As的有效$g$因子也受到掺杂的强烈影响。这又提供了自由空穴磁化对Ga $_{1 - x}$ Mn $_{x}$ As系统整体磁化的贡献的直接测量。
2004-07-14 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
Magnetic and structural properties of Co2FeAl thin films grown on Si substrate
本文研究了在MgO缓冲的Si/SiO_2衬底上室温生长的不同厚度（10 nm<d< 100 nm）的Co_{2} FeAl（CFA）薄膜在600 \lyxmathsym{\textdegree} C退火后的磁性与结构之间的关系。XRD测试表明薄膜具有（011）面外织构生长。推导出的晶格常数随薄膜厚度的增加而增加。此外，极图显示没有面内择优生长取向。磁光克尔效应的磁滞回线表明，存在一个弱的面内单轴各向异性与随机的易轴方向。沿易磁化轴方向外加磁场测量的矫顽场和单轴各向异性场随CFA厚度的倒数线性增加。微带线的铁磁共振测量的平面内和垂直施加的磁场表明，有效磁化强度和单轴平面内各向异性场遵循线性变化与CFA厚度的倒数。这允许导出-1.86 erg/cm 2的垂直表面各向异性系数
2014-03-28 cond-mat.mtrl-sci
Extraordinary temperature dependent magnetic anisotropy of the non-collinear antiferromagnet IrMn
反铁磁体的磁各向异性在稳定许多自旋电子器件的磁化方面起着至关重要的作用。在非共线反铁磁体，如IrMn的对称性和温度依赖性的有效各向异性知之甚少。IrMn的有效各向异性常数的理论和实验计算相差两个数量级，而对称性已被计算为单轴的矛盾，晶体对称性和温度依赖性的各向异性从卡伦-卡伦定律之间的假设关系。本文采用原子自旋模型和约束蒙特卡罗模拟确定了\Lonetwo - \IrMn的有效各向异性能面。我们发现，亚稳定的自旋结构降低整体的能量势垒的十分之一，从简单的几何考虑估计，显着减少实验和理论之间的差异。各向异性能垒的温度标度显示\factor的指数，接近单轴指数3。我们的研究结果表明，非共线自旋状态的反铁磁体的热稳定性的重要性与反铁磁体在高温下工作的设备中的实际应用的后果。
2019-05-13 cond-mat.mtrl-sci
Surface morphology and magnetic anisotropy in (Ga,Mn)As
原子力显微镜和掠入射X射线衍射测量揭示了在GaAs（001）衬底和缓冲层上生长的（Ga，Mn）As层的表面上存在沿$[1\bar{1}0]$方向排列的波纹，在所研究的所有样品中具有约50 nm的周期性。这些样品显示出通常在此类材料中观察到的强对称性破缺单轴磁各向异性。我们观察到一个明确的表面波纹的幅度和单轴磁各向异性分量的强度之间的相关性，这表明这些波纹可能是这种各向异性的来源。
2011-11-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci quant-ph
Tailoring anomalous Nernst effect in stressed magnetostrictive film grown onto flexible substrate
纳米结构磁性材料中的反常能斯特效应是优化控制和利用电子器件中耗散的内能的关键现象，其取决于例如有源元件的磁各向异性。因此，本文报道了具有感生单轴磁各向异性的柔性磁致伸缩薄膜在外加应力作用下的磁特性和反常能斯特效应的理论和实验研究。具体而言，我们计算的磁化行为和热电电压响应的理论方法的平面几何形状和磁自由能量密度，其中考虑到诱导的单轴和磁弹性各向异性的贡献。在实验上，我们验证了修改的有效磁各向异性和热电电压的应力和探索的可能性，定制的异常能斯特效应的柔性磁致伸缩薄膜通过修改这两个，磁场和外部应力。我们发现定量的实验和数值计算之间的协议，从而阐明的磁和热电电压的行为，以及提供证据，以确认理论方法的有效性来描述具有单轴磁各向异性的铁磁致伸缩薄膜的磁性和异常能斯特效应，并提交外部应力。因此，结果将柔性磁致伸缩系统作为功能化触摸电子设备中的有源元件的有前途的候选者。
2019-04-05 cond-mat.mtrl-sci
