Bias voltage controlled magnetization switch in ferromagnetic semiconductor resonant tunneling diodes
我们预测,居里温度的铁磁共振隧穿二极管会突然下降,约2倍,当下游的化学势低于量子阱共振能量。这个属性如下从基本量子输运理论的概念结合了平均场描述的稀磁半导体铁磁性。我们说明了这种效果,通过求解耦合非平衡格林函数,磁平均场,和静电泊松方程自洽预测的偏置电压和温度依赖的模型系统的磁化强度。
2004-10-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Anisotropic Current-Controlled Magnetization Reversal in the Ferromagnetic Semiconductor (Ga,Mn)As
研究了电流对铁磁半导体(Ga,Mn)As霍尔栅器件中自旋轨道耦合磁化翻转的控制。电流控制的磁化切换的效率被发现是敏感的电流相对于晶轴的取向。自旋-轨道有效磁场对电流方向和大小的依赖性由磁化转换角的变化确定。我们发现,应变引起的有效磁场是我们的GaMnAs器件中Rashba引起的磁场的三倍。
2013-03-08 cond-mat.mes-hall 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
Current driven magnetization dynamics in ferromagnetic nanowires with Dzyaloshinskii-Moriya interaction
本文研究了具有Dzyaloshinskiii-Moriya相互作用(Dzyaloshinskii-Moriya)的细长铁磁线中的电流感生磁化动力学。我们发现一个螺旋畴壁配置的磁化强度,并获得一个解析表达式的畴壁的宽度作为相互作用强度的函数。我们的研究结果表明,超过一定值的diela畴壁配置不能存在于线。低于此值,我们确定了小电流的畴壁动力学,并计算了畴壁沿导线的漂移速度。我们发现,抑制的最小值的电流所需的移动域壁。根据它的符号,磁电阻增加或减少畴壁漂移速度。
2009-12-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Broadband spectroscopy of thermodynamic magnetization fluctuations through a ferromagnetic spin-reorientation transition
我们使用扫描光学磁强计研究宽带频谱的自发磁化波动,或“磁化噪声”,在一个原型的铁磁薄膜,可以顺利地通过自旋重取向转变(SRT)调谐。SRT是通过梯度Ar $^+$辐照,从垂直于面内方向横向改变跨Pt/Co/Pt三层的磁各向异性来实现的。在表现出垂直各向异性的区域中,磁化噪声的功率谱$S(ν)$在从1~kHz到1~MHz的频率$ν$上表现出非常稳健的$ν^{-3/2}$幂律。然而,当穿过SRT区域时,$S(ν)$谱发展出逐渐增加的临界频率$ν_0$,低于该临界频率时,噪声功率在谱上是平坦的,这表明磁化波动的低频截止不断发展。的磁化噪声强烈依赖于所施加的平面内和平面外的磁场,揭示了局部各向异性,也是一个场诱导出现的波动,否则稳定的铁磁薄膜。最后,我们证明了高阶的干扰子可以从噪声中计算出来。这些结果突出了宽带光谱的热力学波动作为一个强大的工具来表征热能和磁能尺度之间的相互作用,并作为一种手段,表征铁磁体的相变。
2018-03-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Evidence for reversible control of magnetization in a ferromagnetic material via spin-orbit magnetic field
传统的计算机电子学在信息的处理和存储之间建立了一个二分法。硅芯片通过控制电荷在逻辑门网络中的流动来处理信息。然后,最常见的是,通过在计算机硬盘的磁畴的方向上对其进行编码来存储该信息。将磁性材料更紧密地集成到设备和电路处理信息的关键障碍是缺乏有效的手段来控制它们的磁化。这通常通过外部磁场或注入自旋极化电流来实现。后者可以在其铁磁性质由载流子介导的材料中显著增强。在这些材料中,缺乏空间反转对称性的导体通过固有的自旋-轨道(SO)相互作用将电荷电流耦合到自旋,从而诱导可由局部电场调谐的非平衡自旋极化。在这里,我们表明,铁磁体的磁化可以可逆地操纵由SO诱导的极化产生的载流子自旋的非极化电流。具体来说,我们证明了在两个正交的易磁化轴模型铁磁半导体之间的磁畴旋转和磁滞切换的磁化。
2009-07-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Coherent manipulation of magnetization precession in ferromagnetic semiconductor (Ga,Mn)As with successive optical pumping
我们报告动态控制磁化进动光单独。铁磁(Ga,Mn)As外延层用于实验。通过调节两个连续的光泵浦脉冲之间的时间间隔,在很大程度上调制了进动的幅度,这通过非热过程在磁化上引起转矩。并讨论了进动运动中的非线性效应。
2008-10-21 cond-mat.mtrl-sci
Inertial terms to magnetization dynamics in ferromagnetic thin films
在铁磁金属中,惯性磁化动力学已经被预测为接近电子能量弛豫尺度的频率。在这里,我们确定在薄Ni $_{79}$ Fe $_{21}$和Co薄膜在室温附近的磁化动力学的惯性项。在高频铁磁共振(115-345 GHz)中测量的有效磁场显示了一个额外的硬化项,该硬化项在频率上是二次的,并且在我们实验的高频极限下为$\sim$ 80 mT。我们的研究结果扩展了对亚皮秒时间尺度下磁化动力学的理解。
2015-09-09 cond-mat.mtrl-sci
Magnetization precession induced by quasi-transverse picosecond strain pulses in (311) ferromagnetic (Ga,Mn)As
准纵向和准横向皮秒应变脉冲注入铁磁(311)(Ga,Mn)As薄膜中,在薄膜中产生动态剪切应变,从而调制磁各向异性,并在~10 GHz频率下引起磁化的共振进动。准横向应变对面外磁化分量的调制达到平衡磁化强度的10%。我们的理论分析是在很好的协议与观测结果,从而提供了一个战略的超快磁化控制铁磁薄膜的应变脉冲。
2013-01-10 cond-mat.mtrl-sci
Ferromagnetic Domain Distribution in Thin Films During Magnetization Reversal
我们已经表明,极化中子反射计可以确定在一个模型自由的方式,不仅在任何一点的磁滞周期的铁磁薄膜的平均磁化强度,但也是其横向域的磁化矢量的均方色散。该技术被应用于阐明的交换偏置的Co/CoO双层膜的磁化反转的机制。在阻断温度以上的反转过程由单轴畴切换控制,而在阻断温度以下,训练样品的磁化反转发生实质性的畴旋转。
2001-05-21 cond-mat.mtrl-sci
Temperature oscillations of magnetization observed in nanofluid ferromagnetic graphite
我们报告了在纳米流体室温铁磁石墨(平均粒径为l=10nm)中观察到的不寻常的磁性。更准确地说,测量的磁化强度表现出低温异常(归因于量子温度以下的有限尺寸效应的表现)以及T= 50 K以上的明显温度振荡(归因于纳米流体中铁磁颗粒之间的硬球型对相关性的表现)。
2009-12-29 cond-mat.mtrl-sci
On the magnetization process of ferromagnetic materials
本文的结论是,铁磁样品可以被认为是一个顺磁系统的作用,磁矩发挥磁畴。基于这一结论并考虑各向异性场的存在,导出了描述磁化强度对外部磁场依赖性的公式。给出了剩磁和矫顽力的表达式。介绍了表征材料磁刚度的新参数。给出了动态磁化率随材料特性、外加磁场和温度变化的物理表达式。
2016-07-15 cond-mat.mtrl-sci
Spin Torques in Ferromagnetic/Normal Metal Structures
最近的自旋电流诱导磁化反转的理论制定的自旋混合电导$G^{mix}$。我们评估$G^{mix}$从第一性原理的磁性和非磁性材料之间的一些(无序)的接口。在多端器件中,隧道结或铁磁绝缘体的一侧的磁化方向可以理想地以可忽略的电荷电流耗散来切换。
2001-07-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Coherent control of magnetization precession in ferromagnetic semiconductor (Ga,Mn)As
本文报道了铁磁半导体(Ga,Mn)As的单色时间分辨磁光测量。我们证明了相干光控制的磁化旋进施加两个连续的超短激光脉冲。的磁场和温度依赖的实验揭示集体Mn矩性质的振荡部分的时间依赖的克尔旋转,以及贡献的磁光信号,不与磁化动力学。
2008-12-02 cond-mat.mtrl-sci
Switching magnetization of nano-scale ferromagnetic particle using non-local spin injection
我们已经进行了非局域自旋注入到纳米尺度的铁磁粒子配置在横向自旋阀结构,仅通过自旋电流切换其磁化。非局域自旋注入使粒子的磁化与自旋注入器的磁化平行。根据实验估计,用于切换的负自旋电流约为200 $μ$ A,与传统柱结构获得的值相比,这是合理的。有趣的是,切换总是发生从反平行到平行的粒子/注入器的磁配置,而没有观察到相反的切换。这种差异的可能原因进行了讨论。
2005-08-23 cond-mat.mtrl-sci
Probing the Relationship between Anisotropic Magnetoresistance and Magnetization of ferromagnetic films
采用有限元法计算了坡莫合金薄带在磁化过程中各阶段的各向异性磁电阻。通过微磁学模拟得到了不同外场下平衡态的磁化强度,通过迭代求解泊松方程直到自洽得到了不同磁化强度下的电阻。我们发现,磁化强度和AMR之间的关系偏离Stoner-Wohlfarth预测时,磁化强度从饱和减少。原因是退磁不一定来自磁矩的相干旋转。我们的结论是,有必要使用数值模拟来优化AMR传感器的响应。
2018-12-26 cond-mat.mtrl-sci
Photo-induced precession of magnetization in ferromagnetic (Ga,Mn)As
利用时间分辨磁光测量方法,在铁磁半导体(Ga,Mn)As中观察到脉冲光激发引起的磁化旋进。它表现为线性极化探测脉冲的极化平面的复杂振荡,但由旋磁理论再现,该理论将由于磁各向异性的变化而导致的有效磁场的脉冲变化结合在一起。从脉冲的形状可以推断,各向异性的变化是由非平衡载流子数引起的:热光载流子的冷却和随后的光载流子的湮灭。
2007-11-15 cond-mat.mtrl-sci
Influence of nonuniform magnetization reorientation on spin-orbit torque measurements
在铁磁/双金属多层膜中的自旋-轨道力矩的测量通常基于这样的假设,即整个铁磁层均匀地响应于自旋-轨道力矩。当铁磁层的厚度与动态交换耦合长度相当时,这种假设就不成立了,动态交换耦合长度在某些测量几何形状中可以短到几纳米。不均匀的磁化重取向与每个磁性子层对磁阻或克尔效应的不均匀贡献相耦合,可能会影响自旋轨道扭矩外推的准确性,特别是如果使用厚铁磁层的话。在本文中,我们使用数值模型来调查这样的影响在三个不同的技术:磁光克尔效应的方法,二次谐波方法和自旋力矩铁磁共振方法。结果表明,二次谐波和磁光克尔效应方法容易受到非均匀磁化重取向的影响,而自旋矩铁磁共振方法受到的影响较小.
2022-07-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Current-driven Magnetization Reversal in a Ferromagnetic Semiconductor (Ga,Mn)As/GaAs/(Ga,Mn)As Tunnel Junction
在30 K下,研究了铁磁半导体基(Ga,Mn)As/GaAs/(Ga,Mn)As磁性隧道结中电流驱动的磁化反转现象.在一个1.5 x 0.3 μ m^2的矩形器件上进行磁电阻测量并施加电流脉冲,结果表明,尽管p型半导体系统中存在自旋-轨道相互作用,但在1.1 - 2.2 x 10^5 A/cm^2的低临界电流密度下,磁化翻转仍会发生。可能的机制负责的效果进行了讨论。
2004-11-22 cond-mat.mtrl-sci
Magnetization switching by current in an elemental ferromagnetic single layer
该研究在单质镍铁磁单层中实现电流诱导垂直磁化翻转,发现其源于带面外分量的有效横向磁场,不同于传统自旋轨道矩机制,揭示了电流诱导力矩的内在机制,拓展了相关研究范畴。
2025-07-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Evolution of ferromagnetic circular dichroism coincident with magnetization and anomalous Hall effect in Co-doped rutile TiO2
本文系统地研究了金红石型Ti_(1-x)Co_xO_(2-d)的磁性圆二色性(MCD)随x和d的变化,揭示了在较高载流子浓度和Co含量下出现铁磁性的相图。相图与反常霍尔效应(AHE)的相图完全一致。MCD的磁场依赖性与磁化强度和AHE的依赖性也有很好的一致性。这些独立的测量结果的一致性强烈建议单一和内在的铁磁起源。
2005-04-07 cond-mat.mtrl-sci
Novel critical exponent of magnetization curves near the ferromagnetic quantum phase transitions of Sr1-xAxRuO3 (A = Ca, La0.5Na0.5, and La)
我们报道了一个新的临界磁化强度指数delta=3/2的曲线M=H^{1/delta}附近的铁磁量子相变的Sr 1-xAxRuO 3(A = Ca,La 0.5Na 0.5,La),这是Ginzburg-Landau-Wilson型的平均场论未能重现。脏铁磁自旋涨落的影响可能是一个关键。
2008-10-02 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Dislocation-induced magnetization reversal in a ferromagnetic film
Physics Department, Herbert H. Lehman College and Graduate School, The City University of New York(纽约市立大学赫伯特·H·莱曼学院及研究生院物理系)
本研究通过位错运动诱导铁磁薄膜磁化反转,揭示了机械应力下磁化动力学的关键机制。
2025-11-28 cond-mat.mtrl-sci
Field Effect Magnetization Reversal in Ferromagnetic Semiconductor Quantum Wells
我们预测,一种新的偏置电压辅助磁化反转过程将发生在Mn掺杂的II-VI族半导体量子阱或异质结与载流子诱导的铁磁性。这种效应是由于强交换耦合引起的子带混合,导致电可调的磁滞回线。我们的模型计算是基于Mn掺杂量子阱中载流子感生铁磁性的平均场论和对主体II-VI族半导体价带的半唯象描述。
2001-06-26 cond-mat.mtrl-sci
Memory Effect in the Photoinduced Femtosecond Rotation of Magnetization in the Ferromagnetic Semiconductor GaMnAs
我们报告了铁磁半导体GaMnAs中光致磁化旋转的飞秒响应,这允许在飞秒时间尺度上检测四态磁存储器。这种合作的磁化旋转的时间分布表现出一个不连续性,揭示了两个不同的时间制度,标志着从一个高度非平衡,载体介导的制度内的第一个200 fs的过渡,一个热,晶格加热皮秒制度。
2008-04-22 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Ultra-low-power orbital-controlled magnetization switching using a ferromagnetic oxide interface
基于自旋的电子学的主要挑战是降低铁磁体的磁化切换的功耗,这是通过注入大的自旋极化电流来实现的。另一种方法是通过电场控制铁磁体的磁各向异性(MA)。然而,电压感应MA太弱,在没有辅助磁场的情况下无法确定性地切换磁化,并且实现该目标的策略仍然难以捉摸。在这里,我们展示了一个新的计划轨道控制的磁化翻转(OCMS):一个急剧的变化,在MA诱导费米能级之间移动具有不同的轨道对称性的能带。使用铁磁氧化物界面,我们证明了OCMS可以用来实现确定性的和无磁场的90度磁化翻转,只需施加一个非常小的电场0.05 V/nm和一个可忽略不计的小电流密度10^-2 A/cm^2。我们的研究结果突出了带工程在铁磁材料中用于有效磁化控制的巨大潜力。
2019-04-24 cond-mat.mtrl-sci
Effective 90-degree magnetization rotation in Co2FeAl thin film/Piezoelectric system probed by microstripline ferromagnetic
利用微带线铁磁共振技术研究了压电致动器与磁致伸缩薄膜复合而成的人工磁电异质结构中的间接磁电耦合。两种不同的模式(扫描场和扫描频率模式)的这种技术已被用来定量探测的间接磁电耦合,并观察电压诱导磁化旋转(90度)。后者已被验证的实验频率变化的均匀模式和扫描频谱的振幅。
2015-07-13 cond-mat.mtrl-sci
Single-Shot Magnetization Reversal in Ferromagnetic Spin Valves Enabled via Heat Control
本研究通过对比激光与热电子激发,利用楔形铜层调控能量传输,实现了铁磁自旋阀自由层的单次磁化反转,并揭示完全退磁是关键因素。
2025-08-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Strain-controlled nonvolatile magnetization switching
我们研究了不同的方法对一个非易失性开关的rexiston磁化在单晶铁磁体在室温下通过弹性应变使用铁磁薄膜/压电致动器的混合体。压电致动器沿铁磁薄膜的不同晶向诱导电压可控应变,从而通过逆磁弹性效应导致其磁化的修改。我们通过铁磁共振光谱和超导量子干涉仪磁强计量化的磁化强度的变化的混合。这些测量结果表明一个显着的应变引起的磁化强度的变化,有限的一个低效的应变转移和域形成在特定的系统研究。为了克服这些障碍,我们解决切实可行的工程概念,并使用一个模型来证明,应变控制,非易失性磁化切换应该是可能的,在适当的工程铁磁/压电致动器混合。
2013-07-09 cond-mat.mtrl-sci
The hidden magnetization in ferromagnetic material: Miamagnetism
本文介绍了铁磁材料的隐藏磁化特性:称为微磁性。我们知道,我们有几种形式的磁化:抗磁性,顺磁性,铁磁性等。抗磁性的主要特征是它的磁化率是负的(从气体的-1e-9和液体和固体的-1e-6到I型超导材料的-1),除非特殊材料,如超材料在高频下,它不小于-1。磁性的特点是磁化率在低频时可达到-155量级的负值,导致负磁导率。我们看不到它,因为它被具有高正磁化率的铁磁性特征所隐藏。我们使用离散傅立叶变换来说明这个隐藏的字符和滞后模型可以表示为只有(2n+1)f0的幅度的谐波。这种磁化强度遵循这些谐波的模数的玻尔兹曼分布。
2018-01-10 cond-mat.mtrl-sci
Reply on ``Fluctuation-dissipation considerations for phenomenological damping models for ferromagnetic thin films'' [N. Smith, J. Appl. Phys. \bf{92}, 3877 (2002)]
我们表明,我们最近的论文中提出的上述文件(NS)呼吁电路和线性磁化动力学之间的一个不正确的数学类比的批评,不正确地使用经典概念的正常模式和基本方程,给出不一致的结果,因此得出不正确的结论。
2002-11-08 cond-mat.mtrl-sci
Sharp magnetization step across the ferromagnetic to antiferromagnetic transition in doped-CeFe$_2$ alloys
当温度低于5 K时,在不同掺杂CeFe $_2$合金中,观察到了非常尖锐的磁化阶跃。在较高的温度范围(T $>$ 5 K),这种转变是相当顺利的性质。与最近在锰氧化物巨磁电阻和磁热材料Gd $_5$ Ge $_4$中观察到的类似行为相比,我们认为这种磁化阶跃是无序影响的一级相变的一个普遍特征。
2005-05-25 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Uncompensated magnetization and exchange-bias field in La$_{0.7}$Sr$_{0.3}$MnO$_3$/YMnO$_3$ bilayers: The influence of the ferromagnetic layer
本文研究了多铁性和名义反铁磁性的o-YMnOPDMATHABMM(375 nm厚)和铁磁性的$_{0.7}$和$_{0.67}$($8 \ldots 225~$ nm厚)双层膜的磁性,特别是在不同温度和冷却场下,不同厚度和磁稀释铁磁层的垂直磁化位移$M_E$和交换偏置场$H_E$。我们已经发现非常大的$M_E$位移相当于高达100%的o-YMO层的饱和值。的整体行为表明,铁磁层的属性基本上有助于$M_E$移位,这并不直接相关的测量交换偏置场$H_E$。
2010-09-14 cond-mat.mtrl-sci
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
Influence of a Uniform Current on Collective Magnetization Dynamics in a Ferromagnetic Metal
我们讨论了均匀电流$\vec{j} $对铁磁金属磁化动力学的影响。我们发现,磁振子能量$ε(\vec{q})$有一个电流诱导的贡献成正比的$\vec{q}\cdot \vec{\cal J}$,其中$\vec{\cal J}$是自旋电流,并预测集体动力学将更强烈地阻尼在有限的${\vec j}$。我们得到了类似的结果,模型和没有本地的时刻参与磁序。对于过渡金属铁磁体,我们估计均匀的磁性状态将不稳定的$j \gtrsim 10^{9} {\rm A} {\rm cm}^{-2}$。我们讨论了这种影响的自旋扭矩的影响,改变非均匀磁系统中的磁化动力学的关系。
2003-11-22 cond-mat.mtrl-sci
Micromagnetic modeling of magnetization distribution caused by internal twin microstructure of NiMnGa ferromagnetic shape memory alloys
在我们目前的出版物中,我们将继续研究最近开始在我们的一些出版物中的静磁能对FMSMA磁化行为的影响。我们的方法是基于直接最小化我们的新的微磁自由能模型的FMSMAs考虑到磁各向异性能和静磁能的贡献与层压双变量孪晶微结构。在这里,我们特别感兴趣的是调查分布的两个孪生变体,它们的取向和它们的依赖于外部磁场和它们的体积分数,以及本地磁化。
2021-11-12 cond-mat.mtrl-sci
Tunnel barrier enhanced voltage signals generated by magnetization precession of a single ferromagnetic layer
我们报告的电检测的磁化动力学在Al/AlOx/Ni 80 Fe 20/Cu隧道结,其中Ni 80 Fe 20铁磁层被带入旋进铁磁共振(FMR)条件下。由旋进铁磁体产生的跨结的直流电压与当这种类型的多层结构中的接触是欧姆的时观察到的电压信号相比增强了大约一个数量级。我们讨论了这种现象的磁自旋泵的关系,并推测其他可能的潜在机制负责增强的电信号。
2008-02-25 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Numerical simulation of magnetization process in antiferromagnetic ferromagnetic bilayer with compensated interface
利用海森堡哈密顿量的自洽平均场近似,研究了反铁磁双层膜的性质。在具有补偿界面的双层膜中发现了垂直交换耦合。对于均匀的反铁磁薄膜,由于在一定的外磁场临界值下,反铁磁薄膜内部产生横向不稳定性,因此计算出对称的磁滞回线。另一方面,对于由多个与易磁化各向异性轴方向垂直的畴组成的非均匀反铁磁薄膜,在有限交换偏置场作用下,得到了位移磁滞回线.
2005-08-02 cond-mat.mtrl-sci
The temperature-dependent magnetization profile across an epitaxial bilayer of ferromagnetic La2/3Ca1/3MnO3 and superconducting YBa2Cu3O7-d
用脉冲激光淀积法在SrTiO_3(STO)单晶衬底上生长了铁磁La_(2/3)Ca_(1/3)MnO_3(LCMO)和超导YBa_2Cu_3 O_(7-d)(YBCO)双层薄膜。通过X射线共振磁反射率(XRMR)在低温下以高空间分辨率确定了FM层上的锰磁化分布。研究发现,不仅相邻超导体,而且在下面的衬底影响LCMO薄膜在界面处的磁化在低温下。这两种效应都可以通过XRMR单独研究。
2010-09-08 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Magnetization pinning in conducting films demonstrated using broadband ferromagnetic resonance
宽带微带铁磁共振技术已被应用于薄膜样品中的磁性不均匀性的检测和表征。在一个100纳米厚的坡莫合金膜的情况下,一个额外的磁性耗尽的顶部子层,实际上无法识别的传统的铁磁共振设置,已被检测和表征。这些结果已被证实的布里渊光散射光谱揭示了这样一个事实,即额外的子层的光学性质没有太大的不同,从那些大部分的膜。随后使用相同的铁磁共振技术对大量其他厚度在30- 100 nm范围内的单层薄膜进行了表征,也显示了相同的效果。
2010-06-02 cond-mat.mtrl-sci
Orbital magnetization in dilute ferromagnetic semiconductors
本文以铁磁(Ga,Mn)As为例,在包络函数近似下,从理论上研究了载流子轨道磁化强度的现代朗道方法与经典朗道方法之间的关系。结果表明,虽然现代理论内的孔磁化的评价不需要在磁场的能带结构的信息,基础波函数的数量必须远远大于在朗道方法,以达到相同的定量精度。提出了一种数值有效的方法,它利用这两个理论方案。计算的轨道磁化强度的大小是符合实验值通过X射线磁性圆二色性(III,Mn)V化合物。磁场对空穴谱的直接影响也进行了研究,并用来解释库仑阻塞最大值的依赖于磁场在单电子晶体管(Ga,Mn)As门。
2014-08-01 cond-mat.mtrl-sci
Switching of a single ferromagnetic layer driven by spin Hall effect
在最近的实验中,已经观察到放置在重金属(如Pt、Ta或W)顶部的薄铁磁层在面内电流驱动下的磁化翻转。这些过程的磁化动力学研究在一个完整的微磁框架,考虑到转移力矩的自旋霍尔效应由于自旋轨道耦合。模拟表明,反转发生通过复杂的磁化模式的成核。特别是,磁泡出现在垂直配置中的磁化反转期间,而对于面内配置,观察到涡旋成核。
2013-05-21 cond-mat.mtrl-sci
Multiscale modeling of ultrafast element-specific magnetization dynamics of ferromagnetic alloys
提出了一种用于铁磁随机合金磁化动力学模型的多尺度方法.海森堡交换积分的第一性原理计算与基于随机Landau-Lifshitz-Gilbert(LLG)方程的原子自旋模型相关联,以计算温度相关参数(例如,有效交换相互作用、阻尼参数)。这些参数随后被用于多亚晶格磁体的Landau-Lifshitz-Bloch(LLB)模型中,以数值和解析的方式计算超快退磁时间。开发的多尺度方法在这里适用于FeNi(坡莫合金)以及铜掺杂的FeNi合金。我们发现,在超快热脉冲后,Ni亚晶格的退磁速度比Fe亚晶格这里研究的FeNi基合金。
2015-04-01 cond-mat.mtrl-sci
Antiferromagnetic coupling and enhanced magnetization in all-ferromagnetic superlattices
研究了在(001)取向SrTiO $_3$上生长的La $_{0.7}$ Sr $_{0.3}$ MnO $_3$(LSMO)和SrRuO $_3$(SRO)超晶格的结构和磁性。具有20个单位晶胞(u.c.)并且变化的SRO层厚度显示在冷却通过温度时磁化强度突然下降,其中LSMO和SRO层都是铁磁性的。这种行为表明层之间的反铁磁耦合。此外,具有较薄的SRO层(n \TEXTsymbol{<} 6)的样品在10 K下表现出增强的饱和磁化强度。这些观察结果归因于界面区域中Ru和Mn离子的立体化学中可能的修改。
2006-04-11 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Reduction of back switching by large damping ferromagnetic material
最近的研究磁化动力学引起的自旋-轨道扭矩揭示了一个弱的依赖于铁磁自由层的阻尼常数的磁化切换的临界电流。然而,这项研究表明,阻尼常数在自旋轨道转矩引起的磁化翻转中起着关键作用。易磁化轴平行于电流方向的铁磁体中会发生一种不希望发生的回切现象,这种回切现象称为反向回切。数值和理论分析表明,当铁磁体的阻尼常数较大时,反向开关被强烈抑制。
2020-11-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
External control of the direction of magnetization in ferromagnetic InMnAs/GaSb heterostructures
在本文中,我们证明了外部控制的铁磁(FM)In_{1-x} Mn_{x} As/GaSb异质结构的磁化方向。超导量子干涉仪磁化强度、反常霍尔效应(AHE)和磁光克尔效应(MOKE)的测量结果证实了FM有序性,其T_C高达50 K。尽管已知拉伸应变有利于垂直于层平面的易磁化轴,但在低温下,我们观察到几个样品中的磁化方向介于法向轴和面内轴之间。然而,随着温度的升高,易磁化轴向垂直于平面的方向旋转。我们进一步证明,易磁化轴可以控制的入射光通过测热效应,这会导致显着增加的幅度的AHE。载体介导的铁磁性的平均场理论模型再现了磁化轴的戏剧性的重新取向的趋势,但不是特定的敏感性小的温度变化。
2003-08-28 cond-mat.mtrl-sci
Influence of Magnetic Anisotropy on Laser-induced Precession of Magnetization in Ferromagnetic Semiconductor (Ga,Mn)As
用时间分辨磁光方法研究了不同磁各向异性的(Ga,Mn)As样品的激光诱导磁化进动。我们观察到,旋进振幅对外部磁场的依赖性强烈地依赖于(Ga,Mn)As的磁各向异性,我们解释了这种现象的竞争立方和单轴各向异性。我们还表明,相应的各向异性场可以推导出从磁场依赖的进动频率。
2012-12-05 cond-mat.mtrl-sci
Interface boundary conditions for dynamic magnetization and spin wave dynamics in a ferromagnetic layer with the interface Dzyaloshinskii-Moriya interaction
在这项工作中,我们推导出界面交换边界条件的经典线性动力学的磁化强度在铁磁层与界面Dzyaloshinskiii-Moriya相互作用(IDMI)。我们发现,IDMI导致钉扎的动态磁化在界面处。一个不寻常的特性,基于IDM的钉扎是,它的规模作为自旋波波数。我们将这些边界条件到现有的数值模型的动态Damon-Eshbach自旋波在铁磁薄膜。IDMI影响传播Damon-Eshbach自旋波的色散和频率非互易性。对于宽范围的膜厚度L和波数的自旋波色散的数值模拟的结果是在一个很好的协议与一个简单的解析表达式,这表明,IDMI的分散规模的贡献为1/L,类似于其他类型的界面各向异性的效果。对实验工作者如何在自旋波实验中检测IDMI的存在给出了建议。
2014-06-11 cond-mat.mtrl-sci
Non-uniform magnetization profile in ferromagnetic heterostructures leading to topological Hall effect like signatures
反常霍尔效应(Anomalous Hall effect,简称AHE)是指在垂直磁场作用下,电流通过铁磁材料时产生的一种与样品磁化强度成正比的效应,其额外的驼峰状特征通常归因于非平凡自旋织构的存在,从而导致拓扑霍尔效应(Topological Hall effect,简称THE)。然而,最近的一些报道强调,在铁磁SrRuO $_3$基异质结构的背景下,样品的不均匀性也可以导致THE-like功能。为了研究这个问题,在一般的任何铁磁异质结,我们已经考虑了一个唯象模型来计算由于各种界面效应的磁滞回线的形状的变化。磁化强度的这些变化已被占通过考虑的畴间磁耦合参数($α$)与沿异质结构的生长方向从界面的距离呈指数变化。在铁磁体两侧界面对称的情况下,我们考虑了$α$作为高斯函数的变化。我们已经发现,在这种情况下,由于磁化的净变化而产生的附加AHE贡献类似于实验观察到的THE,即使我们在模型中没有明确考虑任何拓扑量。因此,我们提出了另一种情况下的非均匀磁化分布,可用于解释额外的功能,在AHE,这可能不一定是固有的THE。
2021-12-30 cond-mat.mtrl-sci
Large angle magnetization dynamics measured by time-resolved ferromagnetic resonance
采用时间分辨铁磁共振技术研究了10 nm薄坡莫合金薄膜的磁化动力学。该实验由重复率等于磁系统共振频率的一系列磁场脉冲组成。我们比较了通过这种技术与传统的脉冲感应微波磁力测量获得的数据。在小角度激励下,两种方法得到的阻尼和频率响应的结果是一致的。然而,当施加大振幅场脉冲时,磁化强度具有非线性响应。我们推测,非线性的一个可能的原因是与自放大的非相干性,被称为苏尔不稳定性。
2005-08-30 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
All-optical four-state magnetization reversal in (Ga,Mn)As ferromagnetic semiconductors
利用密度矩阵运动方程和紧束缚能带计算,我们预测了(III,Mn)As铁磁体的四个亚稳磁态之间的全光开关。在非线性相干光激发过程中,这种开关在100 fs内以非热方式启动。对于单个光脉冲,磁化反转在$\sim$ 100 ps后完成,并由相干飞秒光激发控制。我们预测的开关来自于由飞秒磁化倾斜触发的磁非线性,这种磁化倾斜对非绝热光诱导的自旋相互作用敏感。
2011-08-16 cond-mat.mtrl-sci physics.optics
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
A universal relationship between magnetization and local structure changes below the ferromagnetic transition in La_{1-x}Ca_xMnO_3; evidence for magnetic dimers
我们对La_{1-x} Ca_xMnO_3晶体进行了X射线吸收精细结构(XAFS)测量,测量结果与B场(~ 11 T)和Ca浓度x(21-45%)有关。这些结果揭示了局部结构的变化(与极化子的形成),仅取决于一个给定的样品的磁化,无论磁化是否通过降低温度或施加磁场。此外,局域结构和磁化强度之间的关系取决于空穴掺杂。提出了一个模型,其中一个间接磁化最初通过涉及一个空穴和一个电子网站的Mn原子对的聚集发展。这些对几乎没有变形,它们可能在T_c以上的温度下预形成。
2005-05-12 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