Crystal Structure Manipulation of the Exchange Bias in an Antiferromagnetic Film
交换偏置是磁学中研究最广泛的现象之一，因为当铁磁体（FM）与反铁磁体（AFM）耦合时，它对铁磁体（FM）施加单向各向异性，因此交换偏置的控制对于诸如磁性随机存取存储器和巨磁阻传感器的技术应用是非常重要的。在这封信中，我们报告的晶体结构操纵的交换偏置在外延hcp Cr_2O_3薄膜。通过外延生长Cr原子的c轴和自旋位于膜平面内的Cr_2O_3（10-10）取向薄膜，我们证明了Cr_2O_3与相邻坡莫合金层之间的交换偏置从（0001）取向Cr_2O_3薄膜中观察到的面外偏置调整到面内偏置。这是由于Cr原子的自旋和相邻的FM层之间的共线交换耦合。这种高度各向异性的交换偏置现象在多晶膜中是不可能的。
2016-06-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Exchange bias of a ferromagnetic semiconductor by a ferromagnetic metal
我们证明了一个交换偏置（Ga，Mn）作为诱导的反铁磁耦合到一个薄的覆盖层的Fe。观察到的偏置场高达240 Oe。使用特定元素的X射线磁性圆二色性测量，我们区分强交换耦合（Ga，Mn）As界面层除了偏置的（Ga，Mn）As膜的大部分。界面层在室温下保持极化。
2010-01-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Independence of spin-orbit torques from the exchange bias direction in Ni$_{81}$Fe$_{19}$/IrMn bilayers
我们通过自旋矩铁磁共振测量研究了Ni $_{81}$ Fe $_{19}$ /IrMn样品中自旋霍尔角和交换偏置之间可能的相关性。这种相关性是通过图案化的Ni $_{81}$ Fe $_{19}$ /IrMn双层在不同的相对取向相对于交换偏置方向。测量的电压谱允许自旋霍尔角的定量测定，这是独立的约2.8 \pm 0.3%的取向。
2018-04-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Large Exchange Bias Effect and Coverage-Dependent Interfacial Coupling in CrI3/MnBi2Te4 van der Waals Heterostructures
通过构建范德华异质结构来实现磁性拓扑绝缘体的界面磁有序，有助于揭示新颖的量子态和设计功能器件。在这里，我们观察到一个有趣的交换偏置效应，表明成功的界面磁耦合，在CrI 3/MnBi 2 Te 4铁磁绝缘体/反铁磁拓扑绝缘体（FMI/AFM-TI）异质结器件。该器件最初表现出负交换偏置场，其随着温度的升高而衰减，并且不受背栅电压的影响。当我们改变设备配置被CrI 3半覆盖时，交换偏置变为正的，具有超过300 mT的非常大的交换偏置场。这种敏感的操纵解释之间的竞争的FM和AFM耦合CrI 3和MnBi 2 Te 4的界面，指向覆盖依赖的界面磁相互作用。我们的工作将促进拓扑和反铁磁器件的发展。
2022-12-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Defect-Assisted Domain Nucleation Drives Unique Exchange Bias Phenomena in $\bf{MnBi_2Te_4}$
本研究在超薄未补偿反铁磁 MnBi₂Te₄ 中发现无需场冷却即可通过磁场扫描协议调控的交换偏置现象，并揭示缺陷诱导钉扎畴位点辅助的自旋翻转是其产生机制。
2024-05-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Exchange bias effect in martensitic epitaxial Ni-Mn-Sn thin films applied to pin CoFeB/MgO/CoFeB magnetic tunnel junctions
交换偏置效应常用于移动铁磁体的矫顽场。这种技术对于将磁性隧道结用作逻辑或存储器件至关重要。因此，两个铁磁电极的独立切换对于保证可靠的读出是必要的。在这里，我们证明了Ni-Mn-Sn的本征交换偏置效应可以用于将单向各向异性应用于磁性隧道结。为此，我们使用外延Ni-Mn-Sn薄膜作为钉扎层，用于微制造CoFeB/MgO/CoFeB磁性隧道结。我们比较了磁场冷却后在$-10$ 1，kOe外场中通过磁化测量得到的交换偏置场（$H_{\text{EB}}$）与通过隧道磁阻测量得到的$H_{\text{EB}}$。两种方法的结果一致，我们发现在10 K时交换偏置约为$H_{\text{EB}}=130$，Oe，它随温度的升高而降低，在70 K以上消失.
2015-05-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Magnetization Vorticity and Exchange Bias Phenomena in Arrays of Small Asymmetric Magnetic Rings
利用电子束光刻、角淀积和离子束刻蚀技术制备了外径为150 nm的纳米磁性非对称环阵列。在室温下对钴非对称环的磁测量验证了先前的报告，即对于沿环的非对称轴施加外部磁场，形成所需的循环方向的涡旋磁状态。然而，这篇文章的主题是交换偏置现象的观察时，环样品冷却到低温下的存在下，一个积极的磁场。非常有趣的是，所观察到的交换偏置效应是负的，沿和垂直方向的环的不对称轴相对于面内外部磁场。这与Malozemoff等人提出的随机界面模型定量一致。对于与非对称轴成45 °的面内外磁场的应用，交换偏置效应是正的。与薄膜中的交换偏置效应不同，这是一个非常不寻常的观察结果，表明除了铁磁（FM）和反铁磁（AFM）层之间的界面相互作用之外，还可以通过几何约束和外部磁场方向的适当组合来操纵相反性质的交换偏置现象。
2010-04-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Spontaneous exchange bias in a nanocomposite of BiFeO$_3$-Bi$_2$Fe$_4$O$_9$
我们已经观察到一个大的以及路径依赖的自发交换偏置（H $_{SEB}$）（$\sim$ 30-60 mT）的BiFeO $_3$ -Bi $_2$ Fe $_4$ O $_9$纳米复合材料在5-300 K时，它是在零场冷却和适当的退磁后，在非磁化状态下测量。路径依赖性产生的变化，在交换偏置取决于起始字段的符号和路径跟踪的磁滞回线。由此观察到的不对称性- $Δ$ H $_{SEB}$ -被发现在5-300 K之间非单调地减小，在200 K附近具有峰值。$Δ$ H $_{SEB}$与大H $_{SEB}$一起可以在调谐交换偏置驱动效应和随后的应用中具有显著的分歧。
2013-04-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Exchange bias in GeMn nanocolumns: the role of surface oxidation
我们报告的交换偏置的自组装铁磁锗锰纳米柱的锗锰氧化物帽。该表面氧化物的X射线吸收光谱分析示出了典型的MnO中的Mn 2+价态的多重精细结构。在低至0.25 T的磁场中冷却（300-5 K），获得了磁滞位移|HE| ~100 Oe和磁化强度提高约70 Oe的结果。这种交换偏置归因于铁磁纳米柱和反铁磁MnO类帽之间的界面耦合。通过在GeMn纳米柱上沉积MnO层来实现效果增强。
2010-08-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Stabilizing perpendicular magnetic anisotropy with strong exchange bias in PtMn/Co by magneto-ionics
本文利用磁离子门控在Ta/Pt/PtMn/Co/HfO2堆叠中通过施加-2.5 V栅压将垂直界面各向异性提高2倍以上，实现从面内到面外的磁化重取向并获得超过50 mT的强垂直交换偏置，同时揭示PtMn厚度在交换偏置强度与响应速度之间的权衡。
2024-06-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Magnetization Reversal Mechanism in Exchange-Biased Spring-like Thin-Film Composite
现代自旋电子器件的发展需要表现出特定磁效应的材料。本文研究了[Co/Pdx]7/CoO/[Co/Pdy]7薄膜复合材料的磁化反转机制，其中反铁磁体夹在具有不同磁化率的硬铁磁体和软铁磁体之间。反铁磁/铁磁界面引起交换偏置效应。软铁磁膜和硬铁磁膜的应用导致类似交换弹簧的行为，而Co/Pd多层膜的选择提供了大的面外磁各向异性。我们观察到交换偏置各向异性场的大小和符号与反铁磁层中磁矩的排列有关。这种有序化是由相邻铁磁膜中存在的自旋取向引起的，而相邻铁磁膜又取决于外部磁场的取向和强度。
2021-01-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Exchange bias and training effects in antiferromagnetically coupled La0.7Sr0.3MnO3 / SrRuO3 superlattices
在1.8 - 150 K温度范围内研究了反铁磁耦合La_（0.7）Sr_（0.3）MnO_3/SrRuO_3超晶格的交换偏置（EB）和训练效应（TE）。强反铁磁（AFM）层间耦合证明从交流磁化率测量。低于100 K时，由于在FM和AFM耦合条件下对应于两个铁磁（FM）层的两个Rexons状态，存在垂直磁化位移。场冷却（FC）后，交换偏置场（HEB）的显着减少时，观察到循环系统通过几个连续的磁滞回线。对HEB随场周期数（n）的变化的定量分析表明，基于触发弛豫现象的理论与我们的实验观察之间有很好的一致性。然而，根据我们的观察，关键的拟合参数K表明在重复场循环时的平滑训练效果。
2012-04-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Lateral ferromagnetic domain control in Cr2O3/Pt/Co positive exchange bias system
研究了具有正交换偏置现象的Cr_2O_3/Pt/Co交换耦合薄膜系统的垂直交换偏置（PEB）从负交换偏置态到正交换偏置态的转换。通过改变Pt间隔层厚度或测量温度，我们演示了两种中间状态的开关的控制;双磁滞回线表示本地，非平均PEB，和单磁滞回线表示平均PEB。提出了通过控制PEB大小来控制横向磁畴的方法。
2017-01-16 cond-mat.mtrl-sci
Colossal intrinsic exchange bias in epitaxial CoFe2O4/Al2O3 thin films
在这项工作中，我们证明了大量的本征交换偏置（3 kOe）在外延CoFe 2 O 4（111）薄膜沉积在Al 2 O 3（0001）衬底。该交换偏置指示固有交换或与反铁磁体组合的铁磁材料。结构、磁性和电子态分析证实了CoFe_2O_4（111）薄膜与Al_2O_3（0001）衬底之间存在界面层CoO。本征交换偏置的幂律厚度依赖性验证了其界面起源。这项工作表明，界面工程可以是一个有效的途径，实现大交换偏置。
2021-02-05 cond-mat.mtrl-sci
Exchange Bias driven by Dzyaloshinskii-Moriya interactions
采用从从头算到原子计算的多尺度模拟方法研究了补偿IrMn 3/Co（111）体系的交换偏置效应。我们数值计算了不同铁磁层厚度的双层膜的面外磁滞回线。结果表明，存在一个垂直的交换偏置场，系统的极化率增强。为了阐明交换偏差的可能起源，我们通过调整对界面交换相互作用的不同贡献来分析选定双层的滞后回线。我们的研究结果表明，交换偏置主要是由Dzyaloshinskiii-Moriya相互作用引起的，而自旋翻转机制主要是由于自旋翻转机制而增加的。
2013-05-10 cond-mat.mtrl-sci
Choking non-local magnetic damping in exchange biased ferromagnets
我们研究了交换偏置的Pt/Fe_（50）Mn_（50）/Fe_（20）Ni_（80）/SiOx多层膜的磁阻尼随温度的变化。在具有较强的交换偏置的样品中，我们观察到随着温度升高到阻断温度，FeNi的磁阻尼急剧下降。结果表明，磁阻尼的非局域增强可以被相邻的反铁磁体及其与温度相关的交换偏置所抑制。我们还指出，这种强的温度依赖性阻尼可能是非常有益的自旋电子学应用。
2018-11-12 cond-mat.mtrl-sci
Exchange bias effect in alloys and compounds
本文综述了在单相合金和化合物中观察到的交换偏置效应的现象，这些合金和化合物是由铁磁、反铁磁、亚铁磁、自旋玻璃、团簇玻璃和无序磁态等多种共存磁相组成的。交换偏置效应的调查进行了讨论，在不同类型的合金和化合物的定性和定量方面的磁性集中在宏观实验工具，如磁化强度和磁阻测量。在这里，我们专注于改善的基本问题的交换偏差的影响，而不是在其技术的重要性。
2011-07-11 cond-mat.mtrl-sci
Enhanced exchange bias in MnN/CoFe bilayers after high-temperature annealing
我们报告了一个交换偏置超过$2700\,$ Oe在室温下在MnN/CoFe双层高温退火后。我们详细研究了不同MnN厚度下交换偏置对退火温度的依赖性，发现$t_{\text{MnN}}>32\,$ nm的样品在高于$T_{\text{A}}=400\,^{\circ}$ C的退火温度下交换偏置增加。对于$t_{\text{MnN}}= 42, 48\,$ nm，在$600\,$ Oe周围具有合理小的矫顽场的情况下，实现了超过$2000\,$ Oe的最大交换偏置值。在$T_{\text{A}}=525\,^{\circ}$ C下初始退火后，这些体系的中值阻断温度被确定为$180\,^{\circ}$ C。X射线衍射测量和俄歇深度剖析表明，高温退火后的交换偏置的大幅增加是伴随着强氮扩散到钽缓冲层的堆栈。
2017-10-24 cond-mat.mtrl-sci
Exchange bias and training effect in an amorphous zinc ferrite/ nanocrystalline gallium ferrite bilayer thin film
本文报道了非晶锌铁氧体和纳米晶镓铁氧体双层薄膜的交换偏置效应。使用脉冲激光在室温（Ts = RT）下将非晶铁酸锌层沉积在纳米晶镓铁氧体薄膜的顶部上。这种双层膜显示出很大的交换偏置效应（He ~ 418 Oe，2K）.交换偏置位移随温度的升高呈指数下降，当T > 30 K时消失.随着交换偏置移位，膜还显示出与零场冷却（ZFC）磁化相比在场冷却（FC）测量中增强的磁化。双层膜在2K时也表现出训练效应，符合自旋构型弛豫模型.观察到的交换偏置效应可以归因于钉扎在镓铁氧体界面处的自旋玻璃非晶锌铁氧体层的钉扎各向异性。
2019-11-15 cond-mat.mtrl-sci
Improving thermal stability of MnN/CoFeB exchange bias systems by optimizing the Ta buffer layer
我们研究了Ta缓冲层对多晶Ta/ MnN/ CoFeB交换偏置系统热稳定性的影响，在室温下显示出约1800 Oe的高交换偏置。这些三层系统的热稳定性受到退火过程中发生的氮扩散的限制。大部分氮扩散到Ta缓冲层中，这是MnN的良好晶体生长所必需的，因此是交换偏置系统的关键组成部分。为了提高热稳定性，我们准备了交换偏置堆叠，其中我们改变Ta厚度以寻找在宽温度范围内保证稳定和高交换的最佳值。我们的研究结果表明，2-5 nm的Ta薄层确实支持稳定的交换偏置退火温度超过$550^{\circ}$ C。此外，我们发现在MnN和Ta之间引入TaN $_{\text{x}}$层作为阻挡层，可以防止氮扩散。然而，我们的研究结果表明，这些措施，即使是有益的热稳定性方面，往往会导致结晶度下降，从而降低交换偏置。
2020-05-11 cond-mat.mtrl-sci
Exchange biasing of single-domain Ni nanoparticles spontaneously grown in an antiferromagnetic MnO matrix
通过在流动氢气中还原Ni-$_x$-Mn $_{1-x}$-O $_4$相，制备了嵌入大晶粒MnO中的铁磁单畴Ni纳米颗粒的交换偏置复合材料。Ni沉淀物的范围为15-30 nm，并且大多数完全包裹在MnO基质内。Ni纳米颗粒自发形成的方式赋予高的铁磁-反铁磁界面/体积比，这导致显著的交换偏置效应。交换偏置场高达100 Oe的情况下，观察到的前体Ni $_x$ Mn $_{1-x}$ O $_4$相的起始Ni含量$x$是小的。对于近似相同尺寸的颗粒，交换偏置导致磁化强度显著硬化，矫顽场几乎与交换偏置场成线性比例。
2007-10-15 cond-mat.mtrl-sci
Control of field- and current-driven magnetic domain wall motion by exchange-bias in Cr2O3/Co/Pt trilayers
研究了在垂直磁化的交换偏置系统中，磁场和电流驱动的自旋轨道矩驱动下磁畴壁的运动。以Cr_2O_3/Co/Pt三层膜为模型系统，Co层的磁化强度可以是面外或面内交换偏置，这取决于场冷却方向.在场驱动实验中，面内交换偏置有利于具有平行于交换偏置场的内部磁化的畴壁的传播。在电流驱动的实验中，畴壁沿电流方向传播，但畴壁速度增加和减少对称（反对称）的两个电流极性时，交换偏置是平行（垂直）的电流线。在零外场下，交换偏置将电流驱动的畴壁运动速度修改了十倍。我们还发现，交换偏置在外场高达15 kOe和ns长电流脉冲下保持稳定，电流密度高达3.5 × 10^12 A/m^2。我们的研究结果表明，多功能的控制域壁运动的交换偏置，这是相关的实现无场切换的磁化垂直系统和电流驱动的操纵域壁速度自旋电子器件。
2022-10-19 cond-mat.mtrl-sci
Asymmetric magnetization reversal in exchange biased polycrystalline F/AF bilayers
本文描述了多晶铁磁/反铁磁交换偏置双层膜的磁化反转模型。我们假设交换能可以展开成余弦幂级数。我们表明，它是可能的，以适应实验的非对称形状的磁滞回线在交换偏置双层的任何方向的外加电场。的滞后不对称性进行了讨论，在能源方面的考虑。引入β角来量化AF颗粒的易轴分散。
2003-11-14 cond-mat.mtrl-sci
A universal scaling law of exchange bias training effect
研究了铁磁/反铁磁双层膜中的交换偏置训练效应。在某些系统中，交换偏置场$H_E$随循环数$n$的演化不能用经验$1/\sqrt{n}$函数拟合。本文在Ch. J.提出的热力学模型的框架内，从离散的Landau-Khalatnikov方程导出了一个统一的表达式。比内克该广义模型描述了与铁磁层中的磁化反转机制无关的良好训练效果。
2012-01-03 cond-mat.mtrl-sci
Relationship between granularity of antiferromagnet and exchange bias
我们研究了磁性多层膜中的交换偏置，将反铁磁CoO掺杂高达35原子%的Pt。在外延膜中的掺杂的交换偏置增加，但没有显着的变化，在多晶膜在最低的测量温度为5 K，并在较高的温度下降低。我们解释了我们的研究结果的掺杂反铁磁薄膜的粒度增加，导致同时增强的未补偿的自旋密度和减少的反铁磁颗粒的磁稳定性。
2008-07-08 cond-mat.mtrl-sci
Comment on Crystallite size dependent exchange bias in MgFe2O4 thin films on Si (100), Journal of Applied Physics, volume 124, page 053901, 2018
K. Mallick和P.S. A. Kumar报道了使用脉冲激光沉积（PLD）技术在Si衬底（具有MgO缓冲层）上沉积的Mg-铁氧体薄膜中的交换偏置效应。本文报道了一种厚度为132 nm的铁酸镁薄膜的温度依赖性、场依赖性交换偏置效应和训练效应。这些研究之后的膜厚度依赖的交换偏置效应。然而，对于132 nm厚的膜呈现的数据在每个图中显示相互矛盾的值。在这里，我指出这些高度自相矛盾的数据在这篇评论。
2019-10-22 cond-mat.mtrl-sci
Micromagnetic approach to exchange bias---A new look at an old problem
提出了一种在具有少量不可逆界面磁矩的铁磁/反铁磁薄膜系统中实现交换偏置的微磁学方法。我们用基本的微磁长度尺度--交换长度$l_{ex}$来表示交换偏置场$H_{EB}$。这种方法的好处是更好地将与FM层相关的项与界面处与FM/AFM耦合相关的项分离。使用这种方法，我们估计的最高极限的$H_{EB}$在真正的FM/AFM系统。
2014-03-06 cond-mat.mtrl-sci
Training Induced Positive Exchange Bias in NiFe/IrMn Bilayers
用软X射线共振磁散射方法在Ni $_{81}$ Fe $_{19}$ /Ir $_{20}$ Mn $_{80}$双层膜系统中观察到了正交换偏置.在通过反铁磁体的阻断温度对系统进行场冷却之后，在训练i之后去除初始常规负交换偏置。e.连续的磁化反转，导致正交换偏置的温度范围下降到30 K以下的阻断温度（450 K）。这种新的表现形式的磁训练讨论在磁化反转过程中的磁阻挫界面的亚稳磁无序。
2009-03-07 cond-mat.mtrl-sci
Magnetostriction-induced anisotropy in the exchange biased bilayers
在铁磁/反铁磁界面的交换偏置强烈地依赖于反铁磁（AF）层的状态，由于强磁弹性耦合，是敏感的机械应力。在本文中，我们考虑磁弹性效应出现在FM/AF界面由于晶格失配和磁有序。我们展示了磁致伸缩如何影响AF和FM矢量的相互取向以及薄AF层中的易轴方向。所得结果可用于剪裁交换偏置系统。
2014-05-10 cond-mat.mtrl-sci
Effect of spin glass frustration on exchange bias in NiMn/CoFeB bilayers
铁磁/反铁磁系统中的交换偏置可以用各种界面现象来解释。其中，自旋玻璃阻挫可以影响交换偏置系统中的磁性。在这里，我们已经研究了NiMn/CoFeB交换偏置系统中，自旋玻璃挫折似乎起着至关重要的作用。为了解释自旋玻璃阻挫对磁性的影响，我们计算了交换偏置对温度和冷却场的依赖关系。我们观察到交换偏置场（HEB）随冷却场（HFC）的减小而减小，但对矫顽场（HC）没有显著影响。在这些交换偏置系统中发现HEB和HC的指数衰减。此外，已经进行了训练效果测量以研究自旋弛豫机制。我们用冻结自旋弛豫模型和旋转自旋弛豫模型拟合训练效果数据。在这项研究中，我们研究了界面旋转和冻结自旋的弛豫速率比。训练效果数据还与各种其他模型拟合。此外，我们观察到的峰值温度向更高的温度与频率从交流磁化率数据的移位。
2020-10-31 cond-mat.mtrl-sci
Deconvoluting Reversal Modes in Exchange Biased Nanodots
在Fe/FeF 2纳米点阵列中的整体平均交换偏置已被解卷积为通过不同反转模式的纳米点分别经历的局部、微观偏置。每种模式中的点的相对分数可以通过交换偏置来修改。单畴点表现出一个简单的环路移位，而涡旋态点在涡旋成核和湮灭场中具有不对称移位，表现出这些纳米点中的局部不完整畴壁作为具有倾斜核的磁涡旋。
2012-10-05 cond-mat.mtrl-sci
On the mechanism of irradiation enhanced exchange bias
利用层分辨离子辐照技术，研究了NiFe/FeMn双层膜中离子辐照驱动交换偏置效应改变的机理。结果表明，不仅缺陷的位置，但也在辐照过程中的两个层之间的磁耦合是至关重要的。这就需要扩展现有的模型，以解释汇率偏置系统的缺陷。
2003-12-02 cond-mat.mtrl-sci
Temperature-dependent exchange bias properties of polycrystalline PtxCo1-x/CoO bilayers
研究了PtxCo_（1-x）/CoO双层膜的交换偏置与温度和PtCo组分的关系。结果表明，PtxCo（1-x）/CoO薄膜的交换偏置特性、阻断温度和磁各向异性受共界面Pt浓度的影响.用X射线光电子能谱学（XPS）对反铁磁CoO的结构进行了详细的分析。XPS数据显示，CoO层的生长与非化学计量的行为，导致其他钴氧化物相，从而降低阻塞温度的交换偏置系统。PtCo层中Pt浓度的增加增强了交换偏置，从而降低了系统的训练。它还导致在生长诱导的单轴磁各向异性和交换偏置在较高的温度下的发病增强。Pt浓度的铁磁和反铁磁层之间的界面相互作用的作用，和超化学计量的CoO的阻断温度的影响进行了讨论。
2013-08-02 cond-mat.mtrl-sci
Giant exchange bias in a single-phase magnet with two magnetic sublattices
交换偏置现象通常归因于铁磁层和反铁磁层界面处的交换耦合。在这里，我们提出了一种散装形式的交换偏置在一个单相磁铁，两个磁子晶格之间的耦合诱导场冷却后的矫顽场的显着转变。我们在复杂磁体YbFe_2 O_4中的实验表明，当Yb ~（3+）和Fe ~（2+）/Fe ~（3+）亚晶格发生耦合时，在低温下会产生巨大的交换偏置。冷却磁场依赖性和交换偏置的训练效应与我们的模型是一致的。与传统的界面交换偏置形成强烈对比的是，这种本体形式的交换偏置可以是巨大的，达到几特斯拉的量级。
2013-06-06 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Spin Valve Effect in Self-exchange Biased Ferromagnetic Metal/Semiconductor Bilayers
我们报告的混合铁磁金属/半导体异质结构组成的MnAs/（Ga，Mn）As双层膜的磁化和磁阻测量。我们的测量结果表明，（金属）MnAs和（半导体）（Ga，Mn）As层是交换耦合的，导致磁性较软的（Ga，Mn）As层的交换偏置随层厚而减弱。在电流垂直于平面的几何结构中的磁电阻测量显示在这些自交换偏置双层膜中的自旋阀效应。在MnAs/p-GaAs/（Ga，Mn）As三层中的类似测量表明交换耦合随着层之间的空间分离而减小。
2007-08-15 cond-mat.mtrl-sci
Evidence of Spin-Glass state in Molecular Exchange-Bias System
在传统的交换偏置系统包括一个双层膜的铁磁（FM）和反铁磁（AFM），调查的作用，自旋无序和自旋挫折内的AFM和界面上一直是至关重要的理解的基本机制控制的交换偏置-的影响，导致一个水平移动的磁化磁滞响应的FM。同样，在最近报道的单层分子交换偏置效应，不需要AFM层，在FM/分子界面或FM层内探测磁无序可以提供新的见解的起源分子交换偏置和相关的物理。在这篇文章中，通过在振荡磁场中冷却Fe/金属酞菁器件，我们证明了交换偏置位移和铁磁磁性的特征温度依赖性响应，这是支持自旋玻璃行为。在这里，自旋玻璃的起源归因于在Fe层的磁结构中产生的自旋阻挫，这在我们的参考Fe研究中是不存在的。这些结果突出了FM/分子界面π-d杂化对延伸到FM层更深处的磁交换相互作用的强烈影响。
2020-11-27 cond-mat.mtrl-sci
Room temperature exchange bias in BiFeO3 / Co-Fe bilayers
采用反应磁控共溅射法在SrTiO $_3$（100）衬底上制备了高度外延的BiFeO $_3$薄膜。对BiFeO $_3$ /Co-Fe双层膜进行了详细的MOKE测量，以研究作为膜厚度和Co-Fe化学计量比的函数的交换偏置。我们发现，最大的交换偏置H $_{\mathrm{eb}}$ =92 Oe和H $_{\mathrm{c}}$ =89 Oe的矫顽场为12.5 nm厚的BiFeO $_3$膜与2 nm厚的Co层。单向各向异性在面内旋转MOKE测量中清晰可见。AMR测量揭示了一个强烈的增加，随着温度的降低，但没有显着的变化，在交换偏置场的双折射率。
2015-12-26 cond-mat.mtrl-sci
Lateral length scales in exchange bias
当铁磁体与反铁磁体接近时，诸如各自的磁畴尺寸的横向长度尺度极大地影响交换偏置。双层FeF2和Ni，Co或Fe的研究使用SQUID和空间分辨MOKE。当反铁磁畴大于或相当于铁磁畴时，观察到局部的非平均交换偏置。这就产生了不寻常的和可调的磁滞曲线。
2004-10-31 cond-mat.mtrl-sci
Defect-induced exchange bias in a single SrRuO3 layer
交换偏置源于不同磁相之间的相互作用，因此它通常发生在磁性多层膜中。在这里，我们提出了一个大的交换偏置在一个单一的SrRuO 3层引起的氦离子辐照。当注量增加时，感生缺陷不仅抑制磁化强度和居里温度，而且在低温下驱动金属-绝缘体转变。特别是，可以通过照射产生高达约0.36 T的大交换偏置场。这种大的交换偏置与由嵌入缺陷引入的不同磁性和结构相的共存有关。我们的工作表明，在复杂的氧化物中的自旋电子性能可以创建和增强通过施加离子辐照。
2018-09-28 cond-mat.mtrl-sci
Probing the interface magnetism in the FeMn/NiFe exchange bias system using magnetic second harmonic generation
利用5 KeV He离子辐照制备了NiFe/FeMn双层膜，在该双层膜上进行了对埋层界面敏感的二次谐波磁光克尔效应（SHMOKE）实验。可逆和不可逆的未补偿的自旋被发现在反铁磁层接近与铁磁层的界面。的SHMOKE磁滞回线显示相同的交换偏置场，从标准的磁力测定。我们证明了交换偏置效应是由反铁磁层中的未补偿自旋控制的。
2002-11-26 cond-mat.mtrl-sci
Ultrafast laser excitation of spin waves by permanent modification of the exchange bias interaction in IrMn/Co
由于图1、2和4中发现的关键错误，本文已被作者撤回。
2006-03-09 cond-mat.mtrl-sci
Competing magnetic interactions in exchange bias modulated films
利用互补感应和高分辨率磁光磁强计、磁光克尔显微镜和极化中子反射仪研究了条形交换偏压图案化$\rm Ni_{81}Fe_{19}/IrMn$薄膜的磁化反转，以阐明竞争界面交换偏压和横向界面贡献的影响。系统地分析了不同铁磁层厚度和条纹周期的结构，在冻结畴状态的相反对齐的条纹磁化。对于所有样品的平均磁化的磁性混合结构被发现是对齐的相对于条纹轴和设置交换偏置方向几乎正交。由于界面耦合、交换和静磁能贡献的相互作用，相邻条带磁化的张开角随着铁磁层厚度的减小和条带周期的增加而增大。实验观察结果与早期提出的设计微图案化交换偏置膜的模型一致。
2009-11-03 cond-mat.mtrl-sci
Exchange bias in [Co2MnGe/Au],[Co2MnGe/Cr] and [Co2MnGe/Cu2MnAl] multilayers
我们报告的结构和磁性的多层膜组成的薄层的半金属铁磁Heusler化合物Co2 MnGe和层的Au，Cr和Heusler化合物Cu 2 MnAl。在低温下测量的磁滞回线揭示了在所有这些多层膜的交换偏置场HEB的存在。对于[Co_2MnGe/Au]多层膜系统，HEB最大，在2K时可达1 kOe。我们详细地描述了交换偏置现象，并表明它起源于一个自旋玻璃型磁秩序的薄夹层界面。我们讨论的结果，根据不同的模型提出的解释的交换偏置效应。
2002-09-11 cond-mat.mtrl-sci
High resolution Kerr microscopy study of exchange bias phenomena in FePt/Fe exchange spring magnets
利用高分辨率克尔显微镜研究了顶部软磁性层（Fe）与底部硬磁性层（$L1_0$ FePt）交换弹簧耦合的磁化和磁微观结构。当样品（FePt/Fe）处于硬磁层的固溶状态时，Fe层磁滞回线从中心位置发生了较大的偏移，观察到交换偏置现象。据观察，人们可以通过从不同的饱和场（$H_{SAT}$）到达反射态以及通过改变测量场和$H_{SAT}$之间的角度来调谐交换偏置偏移的幅度。顶层软磁层的M-H回线和磁畴图像清楚地表明，在这种交换耦合系统中，处于剩磁态的软磁层具有单向各向异性。一个类比是绘制和解释的意见，在大多数接受的模型的交换偏置现象所表现出的双层铁磁（FM）和反铁磁（AFM）层，当AFM层是跨$N\acute{e}el$转变温度场冷却。
2016-03-27 cond-mat.mtrl-sci
Anomalous training effect of perpendicular exchange bias in Pt/Co/Pt/IrMn multilayers
观察到垂直交换偏误训练效果的一个新特点。对于具有垂直磁各向异性的Pt/Co/Pt/IrMn多层膜，磁化反转过程伴随着钉扎畴壁运动，在后续测量中磁滞回线的不对称性始终等于零。有趣的是，交换场作为循环次数的函数大大减小，而双折射率几乎不变。结果表明，垂直交换偏置的训练效应与铁磁层的磁化反转机制密切相关。
2008-07-28 cond-mat.mtrl-sci
Exchange bias in a core/shell magnetic nanoparticle: Monte Carlo simulation
利用蒙特卡罗模拟，我们详细研究了低温下铁磁核/反铁磁壳纳米粒子的磁滞交换偏置与核半径和壳厚度的关系.结果表明，交换偏置对纤芯半径非常敏感，纤芯半径的微小变化会导致交换偏置的大幅波动。在一般的趋势中，交换偏置通过增加壳厚度和减小芯半径而增强。核壳界面上的自旋组态和交换偏置之间的内在相关性被证明。我们进一步研究了交换偏置对温度和纳米颗粒内部的随机场的依赖关系，表明交换偏置分别随随机场和温度的大小单调减小。
2006-12-09 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci
Annealing-dependence of Exchange Bias in MnO/Ga1-xMnxAs Heterostructures
我们讨论了退火依赖的交换偏置的Ga 1-xMnxAs外延层，是过度生长与Mn。虽然纯锰是一个已知的反铁磁体，我们发现，生长的锰覆盖层不产生任何交换耦合与Ga 1-xMnxAs。相反，我们的研究表明，在空气中退火是必不可少的创建交换偏置的标准签名（在磁化磁滞回线和增加矫顽场的明显转变）。我们使用X-射线光电子能谱学来表征生长和快速热退火样品的组成深度分布。这些研究表明，当Mn覆盖层完全转化为MnO时，出现最清洁的交换偏置。
2004-09-05 cond-mat.mtrl-sci
Giant perpendicular exchange bias with antiferromagnetic MnN
我们研究了基于反铁磁体MnN的面外交换偏置系统。采用反应磁控溅射法在SiO_2 $_x$衬底上制备了Ta / MnN / CoFeB / MgO / Ta多晶高织构薄膜叠层，并对其进行了X射线衍射和克尔磁测量。交换偏置和垂直磁各向异性的非平凡的修改被观察到作为薄膜厚度的函数，以及场冷却温度。在优化的薄膜叠层，一个巨大的垂直交换偏置3600 Oe和矫顽场350 Oe在室温下观察。有效界面交换能估计为$J_\mathrm{eff} = 0.24$ mJ/m $^2$和反铁磁体的有效单轴各向异性常数为$K_\mathrm{eff} = 24$ kJ/m $^3$。CoFeB层的最大有效垂直各向异性场为$H_\mathrm{ani} = 3400$ Oe。这些值大于任何以前报道的值。这些结果可能为磁稳定的、交换偏置的垂直磁化自旋阀开辟了一条道路。
2017-04-25 cond-mat.mtrl-sci
Quantitative description of the azimuthal dependence of the exchange bias effect
虽然铁磁体和反铁磁体之间的交换偏置的主要特征被认为是理解的，但仍然缺乏定量描述。我们发现，界面自旋无序是模型计算与实验结果的差异的主要原因。通过修正Meiklejohn和Bean模型，考虑到铁磁和反铁磁界面处的自旋无序，可以得到几乎完全一致的结果。作为一个例子，这是证明了CoFe/IrMn交换偏置双层通过分析从MOKE测量的磁滞回线的方位角依赖性。我们的模型再现了完整的360 $^\circ$角范围的交换偏置和矫顽场。
2005-12-11 cond-mat.mtrl-sci
Improved thermal stability in doped MnN/CoFe exchange bias systems
我们研究了掺杂反铁磁MnN在多晶MnN/CoFe交换偏置系统中的影响，在室温下显示高达1800 Oe的高交换偏置。这些系统的热稳定性受到退火过程中发生的氮扩散的限制。为了改善热稳定性，通过密度泛函理论计算了整个周期表中取代Mn的元素的缺陷能。计算出具有负缺陷能的元素将氮更强地结合到晶格上，并且能够防止扩散。我们准备了交换偏置堆栈的掺杂浓度的百分之几（反应）共溅射，测试掺杂元素的缺陷能量范围从高度负到轻微的积极。我们发现，掺杂计算具有负缺陷能量的元素确实提高了热稳定性。掺杂浓度低于2%的Y掺杂的MnN层导致在高达485° C的退火温度下显示出高于1000 Oe的交换偏置场的系统。
2018-08-09 cond-mat.mtrl-sci
Galvanomagnetic effects and manipulation of antiferromagnetic interfacial uncompensated magnetic moment in exchange-biased bilayers
本文研究了IrMn $_{3}$ /绝缘-Y $_{3}$ Fe $_{5}$ O $_{12}$交换偏置双层膜。反铁磁体中的净磁矩$Δm_{AFM}$的行为直接由反常和平面霍尔效应和各向异性磁阻探测。证明了$Δm_{AFM}$来自于界面未补偿的磁矩。我们证明了交换偏置和转动滞后是由$Δm_{AFM}$的不可逆开关引起的。在训练效果中，$Δm_{AFM}$持续变化。这项工作突出了$Δm_{AFM}$在交换偏置中的基本作用，有利于反铁磁自旋电子器件的操纵。
2014-10-08 cond-mat.mtrl-sci
Angular dependence of the magnetization reversal in exchange biased Fe/MnF2
利用磁光克尔效应对交换偏置Fe/MnF 2双层膜进行了详细的研究，结果表明，对于平行于交换偏置方向的外场，磁化反转几乎完全通过畴壁成核和传播发生。对于偏置和外部场之间的有限角度phi，对于减小的场的有限场范围，磁化垂直于场冷却方向对准。对于垂直于偏置方向的外部场，在完全反转之前，磁化与下降场和上升场的场冷却方向对齐。磁化接近垂直于外场的场范围可以使用简单的有效场模型来估计。
2005-08-19 cond-mat.mtrl-sci
Exchange bias and interface electronic structure in Ni/Co3O4(011)
本文详细研究了Ni/Co_3O_4（011）中的交换偏置效应和界面电子结构。在低温下观察到大的交换各向异性，并且交换偏置效应持续到远高于本体Co 3 O 4的Neel温度的温度，约40 K：至约80 K的Ni膜沉积在良好有序的氧化物表面上，和约150 K的Ni膜沉积在粗糙的Co 3 O 4表面上。光电子能谱学测量作为Ni厚度的函数表明，Co还原和Ni氧化发生在扩展的界面区域。我们的结论是，在Ni/Co 3 O 4中观察到的交换偏置，并在类似的铁磁金属/Co 3 O 4系统，是不是固有的Co 3 O 4，而是由于在界面处形成CoO。
2010-03-12 cond-mat.mtrl-sci
Experimental and micromagnetic investigation of texture influence on magnetic properties of anisotropic Co/Co3O4 exchange-bias composites
纳米结构组分之间的交换相互作用是提高材料磁性能的有效途径。这种效应被用于交换耦合磁性复合材料，其性能是由组成相的协同影响。织构化是这种复合材料在工业中应用所需要解决的问题之一。在这项工作中，我们进行了实验和微磁学研究的交换偏置性能的Co/Co 3 O 4纳米复合材料的纳米棒阵列的基础上。具体来说，我们研究了所得性质如何根据纳米棒的纹理而变化。我们的实验证明了以前的理论计算的交换偏置纳米棒阵列为基础的复合材料，表明这种材料的磁性是依赖于内部纹理。织构的剪裁可以导致交换偏置场的增加，也可以导致材料磁性的增强。
2022-09-06 cond-mat.mtrl-sci
