Spin/orbit moment imbalance in the near-zero moment ferromagnetic semiconductor SmN
SmN在27 K以下是铁磁性的，并且其每分子式单位0.03玻尔磁子的净磁矩是在任何铁磁性材料中发现的最小磁化强度之一。近零磁矩是由于Sm 3+离子的6 H 5/2基态中的自旋和轨道磁矩几乎相等且相反，这最终导致SmN铁磁态中的离子几乎完全抵消。在这里，我们探讨在这种化合物的自旋取向与X射线磁性圆二色性在Sm L2，3边缘。的光谱形状与计算的光谱的基础上的LSDA+U（本地自旋密度近似与Hubbard-U修正）能带结构的定性协议，虽然仍然存在差异的细节，我们与稀土L边缘的异常分支比。光谱的符号决定了在磁场中Sm的4f自旋矩与磁场反平行排列;铁磁SmN中非常小的剩余磁矩与4f轨道矩反平行排列。对嵌入GdN中的非常薄（1.5 nm）的SmN层的进一步测量显示由于强Gd-Sm交换而导致的相反对准，这表明SmN矩可能通过约0.5%的Gd取代而进一步减小。
2013-01-29 cond-mat.mtrl-sci
Photoinduced magnetism in the ferromagnetic semiconductors
我们研究了在铁磁半导体如EuS中，由于入射光引起的磁转变温度$T_c$的增强。光激发载流子由于与局域磁矩的耦合而介导额外的铁磁相互作用。哈密顿量由局域化矩的海森堡模型和光激发载流子与局域化矩之间的相互作用项组成。该模型预测一个小的增强的转变温度与实验半定量协议。
2009-06-30 cond-mat.mtrl-sci
Diameter dependence of ferromagnetic spin moment in Au nanocrystals
金纳米粒子表现出铁磁自旋极化，并表现出直径依赖性的磁化。在磁化强度-直径曲线中，颗粒中每个Au原子的磁矩在直径约为3 nm处达到最大值。由于金金属是一种典型的抗磁性材料，其铁磁极化机制被认为与过渡金属中观察到的铁磁性有很大不同。尺寸效应强烈地暗示了在纳米尺度下存在一些自旋相关效应。所谓的"费米空穴效应“是在自由电子气体系统中给出的最可能的效应。利用该模型讨论了金纳米粒子的铁磁性。
2004-03-12 cond-mat.mtrl-sci
Precessional dynamics of elemental moments in a ferromagnetic alloy
我们展示了一个元素特定的测量磁化旋进的金属铁磁合金，分离Ni和Fe的磁矩运动在Ni 81 Fe 19。泵浦-探测X射线磁圆二色性（XMCD），与短磁场脉冲同步，用于测量自由磁化振荡高达2.6 GHz的元素特异性和旋转分辨率< 2度。在Ni_（81）Fe_（19）（50 nm）薄膜中，Ni位和Fe位的磁矩在所有频率下都发生旋进，在90 ps的仪器分辨率内相位耦合。
2004-05-13 cond-mat.mtrl-sci
Interaction between magnetic moments and itinerant carriers in d0 ferromagnetic SiC
阐明磁矩与巡游载流子的相互作用是自旋电子学应用的重要一步。在这里，我们研究的磁性和输运性质的d0铁磁SiC单晶植入后脉冲激光退火制备。磁矩是由碳原子的p态贡献的，但其磁圆二色性与半绝缘SiC样品中的不同。反常的霍尔效应和负的磁电阻表明了自旋序对自由载流子的影响。与退火后的注铝SiC相比，注氮SiC的铁磁性相对较弱。结果表明，d0磁矩与巡游载流子之间存在相互作用，这将有助于d0铁磁性SiC自旋电子器件的发展.
2017-05-22 cond-mat.mtrl-sci
Moment evolution across the ferromagnetic phase transition of giant magnetocaloric (Mn,Fe)2(P,Si,B) compounds
一个强大的电子重建，导致淬火的Fe磁矩最近已被预测为在起源的巨磁热效应所显示的Fe 2 P基材料。为了验证这一假设，对（Mn，Fe）_2（P，Si，B）体系的两种典型组分在Mn和Fe的L边进行了X射线磁圆二色性实验。Mn和Fe的二向色吸收光谱在一级铁磁转变附近被测量为元素特异性的。实验光谱与第一原理计算和电荷转移多重态模拟进行比较，以获得磁矩。即使观察到的变磁性行为的签名作为温度或磁场的函数，Mn和Fe的磁矩演变的相似性表明，淬火的Fe时刻比以前预测的要弱。
2014-10-20 cond-mat.mtrl-sci
Magnetic compensation phenomenon by Nd doping in spin surplus Sm based ferromagnetic intermetallic SmScGe
在90 K附近的温度和外加磁场下，观察到Sm_（1-x）Nd_xScGe（x = 0.09）的磁化补偿现象，确立了Sm的磁矩在基质中的自旋过剩状态.我们还注意到，在QD SQUID磁强计中的样品轮廓在某些情况下变得不对称，这表明高于偶极矩的多个矩的显著贡献。我们已经成功地占了他们使用的拟合程序涉及高阶磁矩。
2014-03-10 cond-mat.mtrl-sci
On the ferromagnetic ground state of SmN
SmN是一种铁磁半导体，具有轨道主导的磁矩的不寻常特性，该磁矩在很大程度上被反平行自旋贡献抵消，导致净磁矩接近零。然而，在理解铁磁基态方面存在基本差距，现有的密度泛函理论计算提供的$4f$磁矩值与实验数据不一致。为了澄清这种情况，我们采用了一个有效的$4f$哈密顿量，结合自旋轨道耦合，交换，晶体场，和$J$混合计算的基态$4f$的时刻。我们的研究结果是在很好的协议与实验数据，揭示适度淬火的自旋和轨道矩的大小$\sim 2~μ_B$散装SmN，增强到平均$\sim 3~μ_B$在SmN层内的SmN/GdN超晶格。这些计算提供了洞察最近的研究表明，它是一种非常规的超导体在低温下，并显示扭曲的磁化相位的磁性异质结构。
2015-11-16 cond-mat.mtrl-sci
Light-induced torque in ferromagnetic metals via orbital angular momentum generated by photon-helicity
本研究通过探究Co$_{1-x}$Pt$_{x}$合金薄膜中光子螺旋度诱导的磁化进动，发现了单个铁磁层中未被讨论的类阻尼力矩，并基于自旋轨道耦合模型阐明了力矩的成分依赖性，增进了对磁金属中光子螺旋度与磁化相互作用物理机制的理解。
2025-02-15 cond-mat.mtrl-sci
Dilute moment n-type ferromagnetic semiconductor Li(Zn,Mn)As
我们提出用Li和Zn取代（Ga，Mn）As中的Ga，作为一种在稀矩n型半导体中获得高居里温度、载流子介导铁磁性的途径。优异的材料特性，使得Li（Zn，Mn）作为这种系统的现实候选物，包括通过调节Li-（Zn，Mn）化学计量独立于Mn掺杂控制的等价替代Mn杂质和载流子浓度的无限溶解度。我们的预测是通过详细的从头算计算以及与熟悉且直接相关的（Ga，Mn）As的比较来锚定的，通过我们提供的Mn局部矩与导带中电子之间交换相互作用的微观物理图像，以及通过分析来锚定的。Li（Zn，Mn）As材料的受控生长的前景。
2006-09-07 cond-mat.mtrl-sci
Magnetic and structural properties of ferromagnetic Fe5PB2 and Fe5SiB2 and effects of Co and Mn substitutions
报道了Fe 5 PB 2、Fe 4CoPB 2、Fe 4 MnPB 2、Fe 5SiB 2、Fe 4CoSiB 2和Fe 4 MnSiB 2的晶体结构和磁性。它们都采用四元Cr 5 B3结构类型，并且在室温下是铁磁性的，易磁化轴沿c轴。在Fe 5SiB 2中的自旋重取向被观察为在170 K附近的磁化中的异常，并且被Co或Mn替代Fe抑制。发现硅化物通常比磷化物具有更大的磁矩，但是数据表明硅化物中的磁各向异性更小。钴取代使居里温度降低100 K以上，有序磁矩降低16- 20%，而锰取代的影响要小得多。这表明Mn磁矩与Fe铁磁性对齐，并且Co在这些结构中不具有有序磁矩。在Fe 5 PB 2和Fe 5SiB 2中观察到各向异性的热膨胀，沿着Fe 5SiB 2的c轴观察到负的热膨胀。本文报道了Fe_5SiB_2和Fe_4 MnSiB_2磁性的第一性原理计算。计算结果包括磁矩和各向异性，与实验结果符合较好.
2015-09-08 cond-mat.mtrl-sci
Spin and orbital magnetic moments of Fe in the $n$-type ferromagnetic semiconductor (In,Fe)As
用X射线吸收谱（XAS）和X射线磁圆二色性（XMCD）研究了Be共掺铁磁半导体（In，Fe）As中Fe原子在Fe $L_{2,3}$边的电子和磁性. XAS和XMCD谱显示出与Fe金属类似的简单谱线形状，但是使用XMCD求和规则估计的轨道和自旋磁矩的比率（$M_\mathrm{orb}$ / $M_\mathrm{spin}$）显著大于Fe金属，表明（In，Fe）As：Be中Fe $3d$电子的显著轨道磁矩。$M_\mathrm{orb}$ / $M_\mathrm{spin}$的正值意味着Fe $3d$壳超过一半填充，这是由Fe $^{3+}$（$d^5$）态与电荷转移$d^6\underline{L}$态的杂化引起的，其中$\underline{L}$是主体价带中的配体空穴。作为磁场的函数的XMCD强度表示由于离散的铁磁畴的超顺磁性类组件的滞后行为。
2014-05-20 cond-mat.mtrl-sci
Autonomous materials search using machine learning and ab initio calculations for L10-FePt-based quaternary alloys
针对材料科学中广阔材料空间探索的挑战，本研究提出结合机器学习与从头算的自主材料搜索方法，成功识别出具有增强磁矩和磁晶各向异性能的四元L10-FeMnPtEr合金，为下一代磁记录介质开发提供新方向。
2024-11-28 cond-mat.mtrl-sci
GaN:Gd: A superdilute ferromagnetic semiconductor with a Curie temperature above 300 K
我们研究了外延GAN：Gd层的磁性和磁光特性随外部磁场和温度的变化。在这种稀磁半导体中观察到了前所未有的磁矩。发现每个Gd原子的磁矩的平均值高达4000 \mub，而其原子磁矩为8 \mub。Gd对GAN基体的长程自旋极化也反映在磁光致发光测量的圆极化中。此外，发现该材料系统在所研究的整个浓度范围内（7 $\times10^{15}$至2 $\times10^{19}$ cm $^{-3}$）在室温以上是铁磁性的。我们提出了一个唯象模型来理解系统的宏观磁行为。我们的研究揭示了Gd的巨磁矩与观测到的铁磁性之间的密切联系。
2005-01-19 cond-mat.mtrl-sci
Life times and chirality of spin-waves in antiferromagnetic and ferromagnetic FeRh: time depedent density functional theory perspective
研究了FeRh反铁磁相和铁磁相的自旋激发。我们表明，虽然Fe原子的时刻是很好地定义有一些重要的现象缺席的海森堡描述：朗道阻尼的自旋波，大Rh矩引起的AFM磁振子，形成的光学磁振子终止的Stoner激发。我们的自旋波阻尼的特性的斯通纳连续的功能，并比较在AFM，FM和顺磁（PM）系统的自旋激发的手征。
2011-10-18 cond-mat.mtrl-sci
Room temperature local ferromagnetism and nanoscale domain growth in the ferromagnetic semiconductor GeFe
本文利用软X射线磁圆二色性研究GeFe铁磁半导体，发现Fe 3d与Ge 4p强杂化、轨道磁矩异常大，并首次观察到室温局域铁磁畴随降温扩展至居里温度时全膜转变为铁磁态的过程。
2015-01-31 cond-mat.mtrl-sci
Au4Mn, a localized ferromagnet with strong spin-orbit coupling, long-range ferromagnetic exchange and high Curie temperature
最近邻Mn-Mn距离大于0.4 nm的金属Mn基合金表现出大的、良好局部化的磁矩。在这里，我们调查的磁性tetraphylactic Au 4 Mn的居里温度为385 K，其中锰的自旋矩为4.1 μ B和它的轨道矩被淬灭。由于80%的原子是金，自旋轨道相互作用很强，Au 4 Mn在室温下表现出单轴磁晶各向异性与表面迷宫域。对于任何形状的样品，磁硬度参数1.0足以保持沿c轴的磁化强度。Au还通过5d-3d轨道杂化降低Mn的自旋矩。在40 T的脉冲电场下，在Au上发现了0.05 μ B的感应磁矩.密度泛函理论计算表明，Mn-Mn交换是由自旋极化的金5d和6p电子介导的.距离依赖性表明，它是铁磁性或为零的前十壳Mn邻居到1.041 nm（64个原子），和非常弱和振荡之后。
2022-10-25 cond-mat.mtrl-sci
Design of thermal hysteresis in nonstoichiometric alloys with giant magnetocaloric effect
本文研究了非化学计量比Fe$_2$P型合金的磁热效应，发现增加FeV浓度可降低磁相变热滞后并提升机械稳定性，同时保持了显著的等温熵变与绝热温度变化。
2025-07-11 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Enhanced ferromagnetic moment in Co-doped BiFeO3 thin films studied by soft X-ray circular dichroism
BiFeO $_3$（BFO）在室温下表现出铁电性和磁有序性，但由于自旋倾斜而产生的铁磁分量可以忽略不计。已知过渡金属原子如Co取代Fe可增强BFO中的铁磁组分。为了揭示这种磁化增强的起源，我们对生长在LaAlO $_3$（001）衬底上的BiFe $_{1-x}$ Co $_x$ O $_3$（{\it x}= 0 to 0.30）（BFCO）薄膜进行了软X射线吸收光谱（XAS）和软X射线磁性圆二色性（XMCD）研究。XAS结果表明，Fe和Co离子以Fe $^{3+}$和Co $^{3+}$两种状态存在。XRD结果表明，室温下Fe离子表现出铁磁性，而Co离子表现出反铁磁性。XAS和XMCD测量还显示部分Fe $^{3+}$离子与氧离子以四面体配位，但八面体配位的Fe $^{3+}$离子的XMCD信号随着Co含量的增加而增加。结果表明，在低Co浓度下存在的铁磁相$γ$-Fe $_2$ O $_3$随Co浓度的增加而减少，八面体晶场中Fe $^{3+}$离子的铁磁成分随Co浓度的增加而增加，这可能反映了Fe $^{3+}$离子倾斜度的增加.
2013-08-25 cond-mat.mtrl-sci
High Curie temperatures in ferromagnetic Cr-doped AlN thin films
采用反应共溅射法在（001）面蓝宝石衬底上制备了含$0.02\le x \le 0.1$的Al 1-xCr xN薄膜。室温铁磁性与矫顽场为85 Oe的铬含量低至x = 0.027（2.7%）的样品中观察到。随着Cr含量的增加，平均磁矩被强烈抑制，在300和50 K时，每个Cr原子的最大饱和磁矩分别为0.62和0.71 $μ_B$。结果表明，当x = 0.027时，Al_（1-x）Cr_xN的居里温度大于900 K。
2004-04-19 cond-mat.mtrl-sci
Magnetization control by angular momentum transfer from surface acoustic wave to ferromagnetic spin moments
电子自旋与其他类型角动量之间的角动量相互转换有助于开发新的自旋电子学功能。从光子的角动量和机械转动到铁磁自旋矩的转换已经得到了很好的研究。虽然最近的研究从理论上提出了原子的圆振动可以作为声子的角动量，但将其转换为自旋矩的直接实验证明还有待于进行。在Ni/LiNbO $_3$混合器件中，我们证明了声表面波的声子角动量可以通过声子-电子的角动量转换来控制铁磁Ni薄膜的磁化强度.这一结果清楚地表明，声子角动量是有用的，进一步fictionalize自旋电子器件。
2020-07-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Ferromagnetic one dimensional Ti atomic chain
采用全势线性缀加平面波（FLAPW）方法，研究了一维钛原子链的磁性。令人惊讶的是，我们首次观察到尽管Ti在体相或宏观状态下没有磁矩，但在NiAl（110）表面上，一维Ti原子链仍具有铁磁基态。结果表明，在NiAl（110）表面上，Ti原子间自由交换相互作用的物理性质得到了很好的保持，这一性质对一维Ti原子链的铁磁性具有重要作用。结果表明，m= $|2|$态对生长在NiAl（110）表面的Ti原子的磁矩贡献最大。此外，我们发现磁偶极相互作用是研究磁各向异性的关键因素，而不是自旋轨道相互作用引起的磁晶各向异性。
2006-03-28 cond-mat.mtrl-sci
Ferromagnetic transition temperature enhancement in (Ga,Mn)As semiconductor by carbon co-doping
我们提出了一个理论研究（Ga，Mn）（As，C）稀磁半导体与高C受体密度，结合的见解从唯象模型和微观方法。紧束缚相干势近似用于描述Mn $_{\rm Ga}$和C $_{\rm As}$杂质存在下的电子结构。我们发现，即使在百分之几的掺杂水平上，C对靠近价带顶部的电子态的分布和相干性以及Mn时刻之间的耦合的影响也很小，这些结果证明了将价带中的巡回空穴介导的铁磁Mn-Mn耦合模型应用于C掺杂样品也是合理的。铁磁转变温度的增加，由于C受体的存在下，说明通过计算，使用k.p科恩-Luttinger描述的GaAs价带，并假设系统中Mn的本地时刻和巡回孔密度可以独立地变化。
2003-06-23 cond-mat.mtrl-sci
Tuning the ferromagnetic properties of hydrogenated GaMnAs
氢化和氢化后退火已被用来作为一个非常有效的工具，在很宽的范围内，在固定的磁矩浓度，在薄GaMnAs层的孔密度调整。空穴密度的减少导致其铁磁性质的强烈修改。特别是，我们观察到在磁输运实验的居里温度的降低，随着修改的磁各向异性，与平均场论的行为一致。
2006-01-12 cond-mat.mtrl-sci
Predicting magnetization of ferromagnetic binary Fe alloys from chemical short range order
在铁磁二元合金中，体心立方（bcc）Fe-Co是表现出最高磁化强度的一种。实验结果表明，有序Fe-Co结构比相同Co含量的无规固溶体具有更大的磁化强度。在这项工作中，基于密度泛函理论（DFT）的研究，我们的目的是在定量预测这一特点，并指出轨道磁矩的作用。然后，我们介绍了一个基于DFT的分析模型相关的本地磁矩和化学成分的Co浓度范围从0到70原子%。它也被扩展到预测在给定的浓度和化学短程顺序的有序和无序结构的全球磁化。后一种模型对于解释实验数据特别有用。基于这些模型，我们注意到Fe原子的局域磁矩主要由其前两个相邻壳层中的Co浓度决定。Co原子的详细局部排列具有较小的影响。这些简单的模型可以完全再现有序和无序Fe-Co合金之间的磁化强度差异30%和70%的Co，与实验数据吻合良好。最后，我们表明，一个类似的模型可以建立另一个bcc二元铁合金，铁镍，也呈现原子之间的铁磁相互作用。
2019-03-27 cond-mat.mtrl-sci
Magnetic anisotropy of ferromagnetic metals in low-symmetry systems
我们构造了一个解析公式来处理低对称性铁磁金属（如C_4V和C_3V）的垂直磁各向异性能。我们发现各向异性能正比于轨道角动量和磁偶极子算符的部分期望值。虽然结果与Laan [J. Phys.：康登斯Matter 10，3239（1998）]中，我们导出了自旋翻转虚激发过程项的具体表达式，该项在具有小磁矩和/或小交换分裂的原子中可以占主导地位。在Fe上生长的具有邻近诱导自旋极化的Pt单原子层就是一个例子。可以类似地讨论诸如Co/Pd和Co/Ni的其它多层系统和诸如Fe（CoB）/MgO的双层系统。此外，基于X射线磁圆二色性谱，讨论了垂直磁各向异性能与可测物理参数之间的关系。
2019-01-08 cond-mat.mtrl-sci
New Ferromagnetic Nitrides CaN and SrN and their synthesis process
介绍了利用第一性原理计算设计的新型铁磁体CaN和SrN。这些是半金属铁磁体，并且它们具有每个化学式单元1 $μ_{\rm B}$的磁矩。在二元化合物的典型结构中，岩盐结构是CaN和SrN最稳定的形式。由于N的$p$态是自旋极化的，因此这些化合物的大部分磁矩源自N位。计算了它们的形成能，结果表明合成这些材料是可行的。通过第一性原理分子动力学模拟证实了CaN的结构稳定性。我们提出了一种基于第一性原理的CaN合成方法。
2006-10-16 cond-mat.mtrl-sci
Time-domain measurement of driven ferromagnetic resonance
我们提出了一个时间分辨的测量磁化动力学在铁磁共振（FMR）在一个单一的层Ni81Fe19。小角度（<1度）利用透射时间分辨X射线磁性圆二色性（XMCD）可以直接定量地测量元素Ni、Fe磁矩的进动。这种技术的高时间和旋转灵敏度，允许在2.3 GHz的驱动FMR运动的相位和幅度的表征，验证驱动共振的基本预期。
2006-04-26 cond-mat.mtrl-sci
Asymmetry of modal profiles of dipole-exchange spin waves in thin high-magnetic moment metallic ferromagnetic films
本文从理论上研究了垂直于外加磁场的面内磁化铁磁薄膜中传播的偶极交换自旋波的模式轮廓的不对称性。发现在典型厚度为10-60 nm的大磁矩铁磁金属薄膜中，谱的基模定域在与无交换Damon-Eshbach表面波定域表面相反的表面上。波的这种异常定位不影响微带和共面换能器的自旋波激发的非互易性，但可以在其他类型的实验中检测到。
2012-09-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Correlation between Spin Polarization and Magnetic Moment in Ferromagnetic Alloys
铁磁合金中的磁矩与铁磁-绝缘体-超导体隧穿实验中的隧穿自旋极化之间的关系一直是个谜。Fe、Co、Ni和各种Ni合金的测量自旋极化是正的，并且大致与它们的磁矩成比例，这不能通过考虑净态密度来解释。使用紧束缚相干势近似（CPA）模型，我们表明，虽然极化的净态密度是不相关的磁矩，极化的{ \it s}电子的态密度与磁矩以相同的方式观察到的隧道实验。我们还讨论了利用Andreev反射实验测量自旋极化的方法，其中一些方法得到了与隧道实验和我们的计算不同的结果。
1999-07-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Electronic structure and ferromagnetic behavior in the $Mn_{1-x}A_xAs_{1-y}B_y$ alloys
在这项工作中，系统的从头算研究掺杂对铁磁性MnAs的电子结构和局部磁矩的影响已经进行。所考虑的大多数替代元素，潜在地适合于作为磁制冷机的工作材料的MnAs的改性被示出导致铁磁矩的减少。但当磁矩增大时，也有阴离子取代的变体（例如，As取代S和Se）。
2008-02-25 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
Direct coupling of ferromagnetic moment and ferroelectric polarization in BiFeO$_3$
实验研究了多铁性BiFeO $_{3}$单晶在高达41 T的脉冲强磁场中的自旋电极化的强度分量。对不同磁场方向电极化的强度的连续测量提供了明确的证据，证明了不仅在摆线相，而且在场致倾斜反铁磁相中，电极化垂直于六方$c$轴（${\bf P}_{\rm t}$）。${\bf P}_{\rm t}$的方向与倾斜反铁磁相中的铁磁矩直接耦合，因此通过改变所施加的磁场的方向来控制。这种磁电耦合是合理的金属配体杂化模型再现。
2019-10-09 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
First-order ferromagnetic transitions of lanthanide local moments in divalent compounds: An itinerant electron positive feedback mechanism and Fermi surface topological change
围绕不连续（一阶）磁相变，材料对小场应用的强热响应被广泛研究，以发展固态制冷。通常，强磁结构耦合驱动这样的转变，并且伴随的显著滞后显著地降低冷却性能。在这种情况下，我们描述了一个纯粹的电子机制，飞行员的一阶顺磁-铁磁过渡的二价镧系化合物，并解释了巨大的非滞后磁热效应最近发现的Eu $_2$在化合物。巡游价电子的磁性与局域$f$ -电子磁矩的铁磁有序性之间存在正反馈，表现为费米面的拓扑变化。这种电子机制的起源直接源于Eu的二价性，这解释了Gd $_2$ In中没有类似的不连续跃迁。
2020-05-26 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Vortex Dynamics in Ferromagnetic Superconductors: Vortex Clusters, Domain Walls and Enhanced Viscosity
我们证明了铁磁超导体中由于磁矩的极化作用而存在长程涡旋-涡旋吸引。涡团然后稳定在低涡密度的基态。在洛伦兹力的驱动下，涡旋团的运动激发了磁振子。这种制度变得不稳定，在阈值速度以上的域壁产生缓慢的磁矩和涡旋配置的弛豫变得调制。这种涡旋和磁矩的动力学可以通过传输测量来探测。
2012-11-28 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Ferromagnetic Crossover within the Ferromagnetic Order of U$_{7}$Te$_{12}$
本文研究了碲化铀U $_{7}$ Te $_{12}$单晶的物理性质。我们证实了U $_{7}$ Te $_{12}$的晶体结构为六方晶系，具有三个不等价的铀晶位。假设所有位点上的磁矩均匀，估计每个铀位点的顺磁矩约为1 $μ_{\rm B}$。铁磁相变发生在$T_{\rm C}=48$ K，其中面内磁化强度急剧增加，而面外分量没有显著增加。在场冷条件下，随着温度进一步降低到$T_{\rm C}$以下，面外分量在$T^{\star}=26$ K附近迅速增加。相反，面内分量在$T^{\star}$几乎不改变。比热测量表明，在$T^{\star}$周围没有$λ$型异常，因此这是一个交叉，表明多个铀地点的有序矩或连续磁序的重新定向。
2022-11-30 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Comment on "Unconventional enhancement of ferromagnetic interactions in Cd-doped GdFe2Zn20 single crystals studied by ESR and 57Fe Mossbauer spectroscopies"
在最近的出版物Phys. Rev. B 102，144420（2020）中，Cabrera-Baez等人提出了在铁磁化合物GdFe 2 Zn 20中Cd取代Zn的影响的研究。作为本文的一部分，他们声称对于GdFe2Zn18.6Cd1.4，Gd的有效磁矩减少了25%，Gd的饱和磁矩减少了40%以上。我们重新计算了GdFe 2 Zn（20-x）Cdx系列的代表性成员，没有发现任何这样的减少。此外，我们测量了Cabrera-Baez等人使用的生长批次中的几种晶体，没有看到这种减少。虽然有一个温和的增加，在TC与Cd的替代，有没有显着的变化，Gd的有效力矩或与低温铁磁态的饱和力矩。
2021-04-08 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
X-ray absorption study of the ferromagnetic Cu moment at the $\mathbf{{YBa_2Cu_3O_7}/{La_{2/3}Ca_{1/3}MnO_3}}$ interface and the variation of its exchange interaction with the Mn moment
本文用X射线吸收谱和极化中子反射谱研究了高$T_C$铜氧化物超导体$\mathrm{YBa_2Cu_3O_7}$（YBCO）与铁磁体$\mathrm{La_{2/3}Ca_{1/3}MnO_3}$（LCMO）界面处的磁邻近效应与LCMO层的电磁性质的关系。特别是，我们探讨了铁磁Cu力矩的大小YBCO侧取决于反铁磁（AF）交换耦合的强度与Mn力矩的LCMO侧。我们发现，铜矩仍然相当大，如果AF耦合与Mn的时刻是强烈减少，甚至完全抑制。因此，铁磁顺序的Cu矩似乎是固有的界面CuO $_2$平面和弱铁磁平面内交换相互作用。后者讨论的部分占用的Cu $3d_{3z^2-r^2}$轨道，这发生在所谓的界面Cu离子的轨道重建的上下文中。
2016-05-03 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
The temperature dependent behaviour of surface states in ferromagnetic semiconductors
我们提出了一个模型计算的铁磁局域矩膜的表面态的温度依赖行为。该膜内的s-f模型，具有本地的磁矩交换耦合到巡回传导电子。表面态是通过改变薄膜表面附近的跳跃而产生的。在计算的温度依赖的行为的表面状态，我们能够再现与最近的（逆）光电发射数据的Gd（0001）表面状态的温度依赖性行为的Stoner样和自旋混合行为。
2000-01-11 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Effects of Magnetovolume and Spin-orbit Coupling in the Ferromagnetic Cubic Perovskite BaRuO3
通过改变烧结压力合成了具有五种不同晶体结构的BaRuO 3。与其他相相反，最近合成的立方钙钛矿相显示出巡游铁磁特性。我们使用第一性原理计算研究了这种铁磁BaRuO 3。在费米能附近出现了一些范霍夫奇异性，引起了$ΔM/Δa$ ~ 4.3 $μ_B$ /μ s的异常高的磁体积效应以及Stoner不稳定性[IN（0）~ 1.2]。在优化的晶格参数α下，磁矩M在局域自旋密度近似下为1.01 $μ_B$。当自旋-轨道耦合被包括在内时，一些费米表面的拓扑结构被改变，并且净矩被减少10%，其值非常接近于实验观察到的值~ 0.8 $μ_B$。我们的研究结果表明，这种铁磁性是由斯通纳不稳定性引起的，但p-d杂化，磁体积和自旋轨道耦合的综合效应决定了净力矩。此外，我们简要地讨论了紧束缚Wannier函数技术的结果。
2013-04-24 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Magnetization Characteristic of Ferromagnetic Thin Strip by Measuring Anisotropic Magnetoresistance and Ferromagnetic Resonance
通过测量坡莫合金薄带在面内和离面组态下的各向异性磁阻和铁磁共振，研究了薄带的磁化特性。结果表明，通过改变一定方向的外磁场的强度，磁化矢量既可以在膜面内旋转，也可以在膜面外旋转。磁化特性可以通过考虑退磁和磁各向异性来解释。该方法可用于计算退磁因子、饱和磁矩和磁各向异性。
2013-10-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Charge and spin distributions in GaMnAs/GaAs Ferromagnetic Multilayers
基于Luttinger-Kohn模型对GaMnAs/GaAs多层膜进行了自洽电子结构计算。稀磁半导体层被假定为金属和铁磁。高Mn浓度（在我们的计算中被认为是5%）使得在处理空穴之间的磁相互作用和Mn（++）位置上的局域磁矩时，可以假设磁矩的密度为连续分布。我们的计算显示了结构中重空穴和轻空穴的分布。观察到一个强大的自旋极化，和电荷主要集中在GaMnAs层，由于重和轻的孔与他们的总角动量对准反平行的平均磁化。的电荷和自旋分布进行了分析，其依赖于多层的数量，GaMnAs和GaAs层的宽度，和横向GaAs层的宽度在边界的结构。
2004-07-13 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
Ferromagnetic Mott-Insulating State in Double Perovskites Gd2MgIrO6
采用第一性原理密度泛函理论（DFT）研究了双钙钛矿结构Gd 2 MgIrO 6的电子和磁性。基于密度泛函理论计算，发现Gd_2 MgIrO_6具有铁磁（FM）基态.由于Gd-4f和Ir-5d态的强关联，材料经历了半金属铁磁体到Mott-Hubbard绝缘体的转变。结果表明，Ir的5d电子与费米能级附近的O-2 p态发生强烈的杂化，从而形成Gd 2 MgIrO 6的绝缘态.我们的研究表明，增强的磁矩是巡回交换的结果，而不是涉及个别离子的Gd和Ir原子的交换相互作用。在本研究中计算的Gd 2 MgIrO 6的总磁矩为15 μB/公式单位。
2016-04-29 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Surface state mediated ferromagnetism in Mn$_{0.14}$Bi$_{1.86}$Te$_3$ thin films
在低于T $\approx$ 16 K的温度下，Mn的引入可以在Bi $_{2}$ Te $_{3}$薄膜中诱导出一个自发的铁磁矩.我们表明，通过分子束外延生长的薄膜与化学计量Mn $_{0.14}$ Bi $_{1.86}$ Te $_3$保持纯Bi $_{2}$ Te $_{3}$的晶体结构。Mn $_{0.14}$ Bi $_{1.86}$ Te $_3$晶体中层间力的范德华性质导致与底层的晶格失配对所得晶体结构具有有限的影响，正如我们通过在四元MgF $_{2}$（110）和NiF $_{2}$（110）上的薄膜生长所证明的。电子输运和磁矩的测量表明，Mn $_{0.14}$ Bi $_{1.86}$ Te $_3$薄膜的铁磁磁矩的费米能级从体导带向体带隙的移动，这表明电子表面态在介导铁磁秩序中起着重要的作用。铁磁Mn $_{0.14}$ Bi $_{1.86}$ Te $_3$ /反铁磁NiF $_{2}$双层显示出Mn $_{0.14}$ Bi $_{1.86}$ Te $_3$膜的铁磁矩被抑制的证据，表明两个磁性层之间存在界面效应。
2023-01-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Magnetotransport Properties of Ferromagnetic/Antiferromagnetic Superlattices: Probing the role of induced magnetization in antiferromagnetic layer
本研究利用双轨道双交换模型模拟LSMO/PCMO铁磁/反铁磁超晶格，揭示了PCMO层中诱导铁磁矩对超晶格磁输运性质及电导率的关键影响，结果与实验一致。
2024-05-31 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Orbital magnetization of insulating perovskite transition-metal oxides with the net ferromagnetic moment in the ground state
将轨道磁化的现代理论应用于绝缘钙钛矿过渡金属氧化物（正交YTiO $_3$、LaMnO $_3$和YVO $_3$以及单斜YVO $_3$）系列，其在基态中携带净铁磁（FM）矩。为了这些目的，我们使用一个有效的Hubbard型模型，来自第一原理电子结构计算和描述的行为附近的费米能级的磁活性状态。在平均场Hartree-Fock近似和相对论自旋-轨道耦合下，该模型的解通常给出局部轨道磁矩的分布，该分布通过“标准”表达式$\boldsymbolμ^0 = - μ_{\rm B} \mathrm{Tr} \{ \hat{\textbf{L}} \hat{\cal D} \}$与密度矩阵$\hat{\cal D}$的位置对角部分相关，并且通常被晶场很好地猝灭。在这项工作中，我们评估“巡回”修正$Δ\boldsymbol{\cal M}$的净FM时刻，建议由现代理论。我们表明，这些修正是小的，在大多数情况下可以忽略不计。然而，我们的分析中最有趣的方面是，即使对于这些通常被认为是正常的莫特绝缘体的化合物，“巡回”修正揭示了一个强大的$\textbf{k}$ -依赖于倒易空间，以下的陈不变量的行为。因此，$Δ\boldsymbol{\cal M}$的小值是来自布里渊区的不同部分的相对大的贡献的强抵消的结果。我们讨论的细节，以及可能的影响，这取决于晶体结构以及磁基态的类型。
2013-11-18 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Induced magnetic moment at two-dimensional MXene/ferromagnetic interface evaluated by angle-dependent hard X-ray photoemission spectroscopy
本研究通过XMCD和角度依赖HAXPES探究二维MXene表面的涌现铁磁性，制备Cr2N/Co等双层结构，发现Cr2N/Co界面Cr存在诱导磁矩且源于层间磁交换耦合而非电荷转移。
2025-04-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Valence band orbital polarization in III-V ferromagnetic semiconductors
利用X射线磁性圆二色性（XMCD）技术，直接测定了（III，Mn）As铁磁半导体中价带轨道磁矩的大小和性质。一个明显的二向色性观察到的As K吸收边，产生一个作为4 p轨道磁矩约-0.1玻尔磁子每价带孔。这是强烈的影响，应变，表明其对磁各向异性的重要影响。Ga K边的二向色性弱得多。Mn和As的K边XMCD信号均为正号，表明Mn的4p态对Mn的K边谱有重要贡献。
2008-01-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Relaxor ferroelectricity and colossal magnetocapacitive coupling in ferromagnetic CdCr2S4
多铁性材料揭示了磁性和电性的有序性，是近年来固体研究的热点。特别是铁电性和铁磁性的同时发生，结合通过磁电容效应的磁化和极化的紧密耦合，可以为新一代电子器件铺平道路。在这里，我们提出了一个简单的立方尖晶石与不寻常的性能测量：它显示铁磁秩序，同时弛豫铁电性，即铁电簇状态，达到了涂抹出相变，都具有相当大的有序温度和时刻。接近铁磁有序温度的磁容耦合，其特征在于在外部磁场的介电常数的变化，达到近500%的巨大值。我们属性的松弛属性的几何挫折，这是众所周知的磁矩，但在这里被发现阻碍长程序的结构自由度。
2005-03-17 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Curie Temperature Trends in (III,Mn)V Ferromagnetic Semiconductors
基于$S=5/2$局域矩与基质半导体价带中的巡回空穴交换耦合的模型，对立方（III，Mn）V半导体的铁磁转变温度进行了理论研究.从该模型最简单的平均场论出发，我们估计了巡游空穴系统中由于交换和关联引起的$T_c$增强，以及由于有序矩的集体涨落引起的$T_c$抑制.我们发现，这些铁磁半导体的高临界温度需要大的磁化率贡献从价带的重空穴和大的自旋刚度，结果从强自旋轨道耦合在价带。我们的计算表明，这些系统的铁磁性的模型是完全一致的室温铁磁性Mn掺杂的氮化物。
2002-01-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Quantum magnetism of ferromagnetic spin dimers in $α$-KVOPO$_4$
通过热力学测量、$^{31}$ P核磁共振（NMR）、中子衍射和密度泛函能带结构计算研究了自旋- $\frac12$ $α$ -KVOPO $_4$的磁性。铁磁Curie-Weiss温度为$θ_{\rm CW}\simeq 15.9$ K，饱和磁场为$μ_0H_s\simeq 11.3$ T，表明在零磁场下，主要的铁磁耦合由较弱的反铁磁交换增强，导致低于5 K的短程有序和低于$T_{\rm N}\simeq 2.7$ K的长程反铁磁有序.磁结构的传播矢量$\mathbf k=(0,\frac12,0)$和0.58 $μ_B$在1.5 K的有序磁矩暴露了一个非平凡的自旋晶格，强铁磁性二聚体耦合反铁磁性。有序磁矩相对于经典值（1 $μ_{\rm B}$）的减少表明，尽管铁磁交换占主导地位，在这种情况下，相当大的量子波动。我们解释这种倾向产生的有效轨道秩序的VO $_6$八面体的折叠链的铁磁性。
2021-09-14 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Low-Moment Semiconducting Properties of Quaternary Heusler Alloy CoRuTiSn
本文通过实验与第一性原理计算，研究了四元Heusler合金CoRuTiSn的结构、磁性与输运性质，发现其为居里温度约200 K的软铁磁半导体，磁矩为0.84 μB/f.u.，在半导体自旋电子学中具有应用潜力。
2025-03-25 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Impurity-induced vector spin chirality and anomalous Hall effect in ferromagnetic metals
多个散射体的散射有时会引起异常的霍尔效应。本文研究了反常霍尔效应的产生机制，它是由自旋杂质和局域磁矩的关联引起的，即由矢量自旋手征引起的霍尔效应。利用散射理论方法，研究了由两个磁矩和一个非磁性杂质的散射过程引起的斜散射，该散射与非磁性杂质附近自旋的矢量自旋手征成正比.此外，我们表明，一个有限的矢量自旋手征自然存在于周围的杂质在通常的铁磁金属在有限的温度下，由于局部反转对称性破缺的杂质。这一结果可能与磁性氧化物在有限温度下反常霍尔效应增强有关。
2018-06-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Optical Properties of III-Mn-V Ferromagnetic Semiconductors
我们回顾了第一个十年的铁磁，III-Mn-V稀磁半导体的广泛的光学研究。Mn将空穴和局部磁矩引入到III-V主体，这可以在这些无序半导体中导致载流子介导的铁磁性。光谱实验提供了直接访问的强度和性质之间的交换空穴和本地的时刻;的程度巡回的载体;和状态的演变与掺杂的费米能量。两者合计，多样性的光学方法表明，Mn是一种非常规的掺杂剂，在金属到绝缘体的转变是由Mn和它的p-氮族元素邻居之间的杂交强度。III-Mn-V磁性半导体的光学、电子和磁性之间的相互作用具有根本的意义，并且可能使未来的自旋光电子器件成为可能。
2008-10-20 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
Domain wall nucleation in ferromagnetic nanowire with perpendicular magnetization stimulated by stray field of V-shaped magnetic particle
利用微磁学方法模拟了由垂直各向异性纳米线和位于纳米线上的面内各向异性V形纳米颗粒组成的铁磁平面结构中畴壁成核和钉扎/脱钉扎过程.根据粒子磁矩的方向，研究了该系统在外磁场中的磁化反转特性。讨论了基于这种系统的磁逻辑单元（LC）的可能变体。
2017-02-16 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
