Speed limits of the laser-induced phase transition in FeRh
本研究通过超快 X 射线衍射和磁光 Kerr 效应测量 FeRh 薄膜的激光诱导相变，发现薄膜中 FM 成核时间约为 8 ps，厚膜中相变受限于光学穿透深度，深层区域转变更慢。
2024-02-29 cond-mat.mtrl-sci
Near complete laser-induced modulation of the ferromagnetic-antiferromagnetic phase fraction in FeRh films
本文利用100 kHz激光调制加热和光学反射率探测，实现FeRh薄膜FM相分数最高90%的近完全调制，并以RPM滞回模型揭示淬火无序对高频非平衡热滞的主导作用。
2025-10-20 cond-mat.mtrl-sci
Strain-induced structural instability in FeRh
我们进行密度泛函计算，研究外延应变下的金属间合金FeRh的结构。体FeRh表现出从低温反铁磁（AFM）相到铁磁（FM）相在350 K的变磁性转变，其应变依赖性是感兴趣的典型的存储器件的室温操作条件下的转变温度调谐。我们发现一个异常强烈的依赖性的结构能量交换相关功能的选择，通常的局部密度近似（LDA）产生错误的基态结构，广义梯度（GGA）扩展更好地与散装实验结构。利用GGA我们发现了一种亚稳态的类面心立方（fcc）结构的存在，这种结构是从基态体心立方（bcc）AFM结构沿着外延Bain路径发展而来的，我们预测这种亚稳态的类面心立方结构具有比bcc AFM相高得多的电导率。我们表明，该行为是很好地描述使用非线性弹性理论，它捕获的软化和最终的符号变化的正交剪切模量下的压缩应变，符合这种结构的不稳定性。最后，我们预测存在一个额外的单位晶胞加倍晶格不稳定性，这应该是在低温下观察到的。
2016-03-06 cond-mat.mtrl-sci
Laser-generated GHz surface acoustic waves with tunable amplitude during the magnetostructural phase transition in FeRh thin films
Ioffe Institute（约费研究所）；P.N. Lebedev Physical Institute of the RAS（俄罗斯科学院列别杰夫物理研究所）；Institute of Metal Physics of the Ural Branch of the RAS（俄罗斯科学院乌拉尔分校金属物理研究所）；Faculty of Mechanical Engineering, University of Ljubljana（卢布尔雅那大学机械工程学院）；Lomonosov Moscow State University（莫斯科罗蒙诺索夫国立大学）
研究通过FeRh薄膜磁结构相变产生可调幅度的GHz表面声波，利用光弹性效应检测，并揭示晶格变换是声波生成的主要机制。
2026-02-18 cond-mat.mtrl-sci
Revealing the Hidden Structural Phases of FeRh
${\it Ab}$ ${\it initio}$电子结构计算表明，四元畸变对FeRh的各种磁结构（C-、A-、G-、A $'$ -AFM和FM）的相对稳定性有显著影响，从而产生了一系列新的稳定/亚稳结构和这些状态之间的磁相变.我们预测，${\it cubic}$ G-AFM结构，这被认为是迄今为止的基态，是亚稳态和${\it tetragonally}$扩展的G-AFM是稳定的结构。分离这些状态的低能量势垒表明在室温下相共存。我们提出了一种新的$'$相是所有磁相中的${\it global}$基态，它是由交换相互作用的应变诱导调谐产生的。这些结果阐明了最近的实验结果的电场控制的磁相变驱动通过tetrapherite应变的潜在机制。新的磁相变打开有趣的前景，利用应变工程的下一代存储器件。
2016-11-03 cond-mat.mtrl-sci
Stable room-temperature ferromagnetic phase at the FeRh(100) surface
界面和低维性是材料的电子、结构和磁性的强烈修改的来源。FeRh合金是一个很好的例子，因为一级相变发生在$\sim$ 400 K从室温下的反铁磁相到高温铁磁相。它伴随着电阻变化和约1%的体积膨胀。本文采用X射线磁圆二色性谱和光电子能谱学相结合的方法，研究了MgO衬底上外延生长的FeRh（100）薄膜的电磁性质。因此，我们发现，在Rh终止的表面诱导的对称性破缺稳定的表面铁磁层，涉及五个平面的Fe和Rh原子在名义上的反铁磁相在室温下。第一性原理计算提供了结构弛豫和电子自旋密度分布的微观描述，完全支持实验结果。
2015-06-03 cond-mat.mtrl-sci
Non-thermal electrons open the non-equilibrium pathway of the phase transition in FeRh
通过超快X射线衍射实验，发现非热电子的光激发而非电子-声子非平衡是驱动FeRh相变非平衡路径的关键机制。
2025-04-22 cond-mat.mtrl-sci
Higher order exchange interactions leading to metamagnetism in FeRh
FeRh的变磁反铁磁-铁磁相变的起源是一个有争议的话题。相互竞争的解释援引磁体积效应和自旋系统内的纯热力学跃迁。在实验上很难同时观察到磁系统和晶格的变化，从而导致对哪种机制负责相变的不同结论。Mryasov [O.N. Mryasov，相变78，197（2005）]表明Rh矩的非线性行为导致FeRh中的更高阶交换项。利用原子自旋动力学（ASD），我们证明了相变可以发生由于双线性和高阶四自旋交换项之间的有效自旋哈密顿量的竞争。我们看到的相变是一阶的，并显示与实验观察一致的热滞后。模拟亚皮秒激光加热，我们显示出与泵浦探测实验的协议与皮秒时间尺度上的铁磁响应。
2014-05-13 cond-mat.mtrl-sci
Tailoring Magnetic Frustration in Strained Epitaxial FeRh Films
我们报告的应变诱导马氏体相变，伴随着抑制的磁性顺序在外延膜的化学无序FeRh。X射线衍射，透射电子显微镜和电子结构的计算表明，降低对称性（从立方到tetraxide）所施加的外延关系导致进一步的，意想不到的，四方到正交晶系的过渡，由带Jahn-泰勒型晶格不稳定性触发。磁秩序的崩溃是这种结构变化的直接后果，它打破了铁磁最近邻相互作用之间的微妙平衡所产生的Fe-Rh杂化和本地化的Fe矩在较大的距离之间的反铁磁耦合受挫。
2016-02-29 cond-mat.mtrl-sci
Phase-Transition Induced Domain Evolution and Magnetization Dynamics in FePt/FeRh Bilayers for Efficient Heat-Assisted Magnetic Recording
National Institute for Materials Science（物质材料研究机构）；Indian Institute of Technology Hyderabad（印度理工学院海德拉巴分校）；Western Digital Technologies GK（西部数据技术株式会社）
研究FePt/FeRh双层结构中相变对磁化行为的影响，通过相变诱导的磁域演化降低矫顽力，提升热辅助磁记录效率。
2026-04-30 cond-mat.mtrl-sci
Giant tunnel magnetoresistance with a single magnetic phase-transition electrode
采用第一性原理计算研究了单磁电极的磁相变隧道磁电阻效应。计算结果表明，当FeRh的磁性结构由G型反铁磁（GAFM）转变为铁磁时，FeRh/MgO/Cu隧道结的MPT-TMR可高达数百%.这种新型的MPT-TMR由于其巨大的磁电阻效应和类似的结构简单性，可能优于隧道各向异性磁电阻。巨MPT-TMR的主要机制可以归结为在GAFM-FeRh/MgO界面处形成界面共振态。一个直接的FeRh/MgO界面被发现是必要的，以实现高MPT-TMR实验。此外，我们发现FeRh/MgO界面具有铁磁相FeRh，由于大多数传输可以忽略不计以及两个自旋通道的费米表面显着不同，因此具有几乎完全的自旋极化。因此，它可以充当高效且可调谐的自旋注入器。此外，基于FeRh的异磁纳米结构的电场驱动的MPT可以用于设计各种能量有效的隧道结结构和相应的低功耗器件。我们的研究结果将促进对MPT-TMR和其他有趣的FeRh基隧道结现象的进一步实验研究，这些现象在反铁磁自旋电子学中可能是有前途的。
2018-03-06 cond-mat.mtrl-sci
First-principles study of structural, magnetic and electronic properties of small FeRh alloy clusters
在密度泛函理论的广义梯度近似下研究了含$N = m+n \leq 8$原子的小团簇${\rm Fe}_m {\rm Rh}_n$的结构、电子和磁性.对于$N = m+n \leq 6$，已对所有群集拓扑进行了全面抽样，而对于$N = 7$和8，仅考虑了几个代表性拓扑。在所有情况下，对整个浓度范围进行了系统研究。在优化的结构中，所有的团簇都表现出类铁磁有序性。结果表明，每个原子的平均磁矩$\barμ_N$单调增加，在很宽的浓度范围内与Fe含量几乎呈线性关系。作为Rh掺杂的结果，观察到超过3 $μ_B$的局部Fe矩的显著增强。讨论了结合能、平均磁矩和电子结构的组分依赖性。
2012-01-28 cond-mat.mtrl-sci physics.atm-clus
Magnetic response of FeRh to static and dynamic disorder
本文利用40 nm FeRh薄膜的磁结构和晶体结构在微观尺度上的变化，研究了在室温下用能量密度为0.125 Ne $^+$ /nm $^{-2}$的光离子辐照引起的无序铁磁性现象。磁性测定表明，在低温下的磁有序的增加和结合与扩大的滞后与离子注量上升的转变温度的降低。$^{57}$ Fe穆斯堡尔谱揭示了一个额外的磁贡献的发生与超精细分裂27.2 T -相同的铁磁B2-FeRh。可以假定反位Fe贡献的出现低于0. 6 Fe-at%，表明化学组成没有明显变化。局部结构的调查表明，由X射线吸收精细结构谱确定的静态均方相对位移的增加，而增加的缺陷浓度已被确定由正电子湮没谱。从微观磁结构的变化可以观察到温度诱导和结构无序诱导的铁磁相之间的相似性。这些发现强调了磁有序和FeRh中的微观缺陷结构之间的关系。
2019-11-25 cond-mat.mtrl-sci
Ultra-high spin emission from antiferromagnetic FeRh
本研究通过光泵浦-太赫兹光谱发现反铁磁FeRh低温相可在不转铁磁的情况下产生强相干自旋泵浦，结合模拟揭示其机制，为高性能自旋流发射体研发提供新思路。
2024-04-11 cond-mat.mtrl-sci
Ultrafast kinetics of the antiferromagnetic-ferromagnetic phase transition in FeRh
了解短程相互作用如何快速地建立长程序是凝聚态物理中最有趣的课题之一。FeRh是研究磁性中这个问题的测试样本，其中微观自旋-自旋交换相互作用最终负责铁磁或反铁磁宏观秩序。飞秒激光激发可以在反铁磁FeRh中诱导铁磁性，但这种转变的机制和动力学是激烈争论的话题。采用双泵浦太赫兹发射光谱，使我们能够显着增加瞬态太赫兹发射探针的时间检测窗口，而不会牺牲任何分辨率或灵敏度的损失。它使我们能够研究从飞秒到纳秒时间尺度的FeRh/Pt双层膜中的紧急铁磁性的动力学。我们的研究结果强烈建议的初始泵浦激发和太赫兹辐射的铁磁核的发射之间的潜伏期。
2021-10-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Ultrafast Emergence of Ferromagnetism in Antiferromagnetic FeRh in High Magnetic Fields
本研究利用磁光克尔效应探究了飞秒激光脉冲加热下FeRh从反铁磁到铁磁态的超快相变动力学，发现倾斜反铁磁相中磁化在2 ps内涌现，为该材料中最快磁化过程。
2023-07-27 cond-mat.mtrl-sci physics.optics
AC noise reduction based on exchange coupled grains for heat-assisted-magnetic recording: The effect of an FeRh interlayer
高存储密度和高数据速率是现代硬盘驱动器最需要的两个属性。热辅助磁纪录（HAMR）被认为可以实现这两个目标。与硬磁单相颗粒（如FePt）相比，由具有高和低$T_{\mathrm{C}}$部分的交换耦合颗粒组成的记录介质显示出具有低DC噪声，但增加了AC噪声[1]。在这项工作中，我们广泛调查的FeRh中间层上的磁噪声交换耦合晶粒的影响。我们找到了一个最佳的晶粒设计，减少抖动在下行轨道方向的30%，并在偏离轨道方向的50%，这取决于头的速度，相比，相同的结构没有FeRh。此外，造成这种抖动减少的机制被证明。此外，我们表明，对于超短的热脉冲和低写入温度的开关时间分布的分析晶粒结构的减少了四个因素，相比，相同的结构没有FeRh层。这一特点可能是有趣的HAMR与脉冲激光光斑，并可能恢复讨论这种HAMR技术。
2017-06-07 cond-mat.mtrl-sci physics.comp-ph
Observation of a temperature dependent asymmetry in the domain structure of a Pd doped FeRh epilayer
用X射线光电子发射显微镜观察到α（3at.%）中铁磁和反铁磁相共存钯掺杂的FeRh外延层。通过定量分析得到的图像，我们观察到，作为外延层变换有一个变化，在磁畴对称性从主要是在较低的温度下通过到一个相等的加权组合的四重和二重对称性在较高的温度。据推测，降低的对称性伊辛样的双折射相驻留在近表面的外延层。这种行为是不同的未掺杂的FeRh，这表明对称性的变化是由纳米级FeRh膜中的竞争结构和电子相互作用加上化学掺杂无序的影响所驱动的。
2014-07-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Pitfalls of Exchange-Correlation Functionals in Descriptions of Magnetism: Cautionary Tale of the FeRh Alloy
本文以FeRh合金为例，系统比较LSDA、多种GGA及SCAN泛函在DFT计算中的表现，揭示单一泛函难以同时准确描述结构、电子和磁学性质，并指出开发通用型交换关联泛函的必要性。
2024-01-23 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
SANS and magnetometry study of the magnetic phase diagram of the B20 helimagnet FeRhSi
Saint Petersburg State University（圣彼得堡国立大学）；Vereshchagin Institute for High Pressure Physics, Russian Academy of Sciences（俄罗斯科学院韦列夏金高压物理研究所）；Mozhaisky Military Space Academy（莫扎伊斯基军事航天学院）
通过SANS和低场磁强法，首次直接中子散射证实Fe0.5Rh0.5Si中的长周期螺旋磁性，构建场温相图并识别A相区，拓展了B20螺旋磁体家族至Rh取代材料。
2026-06-12 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Sub-10 nm Quantification of Spin and Orbital Magnetic Moment Across the Metamagnetic Phase Transition in FeRh Using EMCD
CEITEC BUT, Brno University of Technology（布尔诺理工大学）；École Polytechnique Fédérale de Lausanne (EPFL)（洛桑联邦理工学院）；Uppsala University（乌普萨拉大学）
本研究以FeRh的一级磁结构相变为可调参考，系统评估电子磁圆二色性（EMCD）的定量极限，证实6 nm探针下轨道-自旋磁矩比与XMCD基准一致，明确其定量适用范围，为功能磁性材料局域磁矩的高空间分辨定量测量提供了可靠依据。
2025-10-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
On entropy change measurements around first order phase transitions in caloric materials
在这项工作中，我们讨论的测量协议，间接测定的等温熵变与一阶相变的热量材料。磁结构的相变引起的巨磁热效应的Cu掺杂的MnAs和FeRh被用作案例研究，以说明如何设计不良的协议可能会影响等温测量，并导致不正确的熵变估计。等温测量协议，允许正确的评估周围的一阶相变在直接和反向的情况下的熵变化。
2016-09-30 cond-mat.mtrl-sci
Influence of substrate on structural and transport properties of LaNiO3 thin films prepared by pulsed laser deposition
报道了用脉冲激光沉积技术制备的LaNiO_3薄膜的结构和输运性质。为了了解薄膜厚度、晶格失配和晶粒尺寸对输运性质的影响，使用各种取向衬底进行沉积，包括单晶SrLaAlO4（001）、SrTiO3（100）和LaAlO3（100）。为了获得高质量的LaNiO 3薄膜，对激光能量密度、衬底温度、氧气压力和沉积时间等工艺参数进行了优化。最好的质量膜被认为是具有良好的结晶性能的织构化样品。
2017-08-28 cond-mat.mtrl-sci
Investigation of laser ablated ZnO thin films grown with Zn metal target: a structural study
采用脉冲激光沉积技术，以Zn为金属靶，在氧化性气氛中，在（0001）Al $_2$ O $_3$基片上制备了高质量的ZnO薄膜。我们改变了生长条件，如沉积温度和氧气压力。首先，使用电池的技术，如X射线衍射，卢瑟福背散射光谱和原子力显微镜，我们评估的结构质量，应力和外延的薄膜的程度。其次，定性地讨论了沉积条件与结构性质之间的关系，这些结构性质与薄膜的性质直接相关。最后，对如何获得高质量的ZnO薄膜的一些问题进行了讨论。
2004-05-27 cond-mat.mtrl-sci
Complex structural dynamics of bismuth under laser-driven compression
借助纳秒时间分辨X射线衍射技术，我们研究了铋在激光驱动压缩下的复杂结构动力学。结果表明，冲击态铋发生了一系列结构转变，包括Bi-I、Bi-II、Bi-III和Bi-V四种固态结构。在~11 GPa的冲击压缩下，从Bi-I相到Bi-V相的转变在4 ns内发生，在现有的实验条件下没有出现瞬态相。在30 ns内的冲击释放过程中的连续相变（Bi-V->Bi-III->Bi-II->Bi-I）也已解决，这是无法使用其他动态技术。
2013-10-04 cond-mat.mtrl-sci
Structural ordering of laser-processed FePdCu thin alloy films
通过脉冲激光退火，Cu/Fe/Pd多层膜转变为L10有序FePdCu合金。初始多层膜用持续时间为10 ns和能量密度为235 mJ/cm 2的1、10、100和1000个激光脉冲照射。激光脉冲的数量的逐渐变化允许调查的结构和磁性在早期阶段的转变和L10有序化过程。使用X射线衍射、SQUID磁力测定法和磁力显微镜进行测量。我们发现，L10 FePdCu（111）取向的纳米晶粒形成的有序的共格域中存在的沉积多层。辐照不改变（111）晶粒的垂直尺寸。L10（002）取向的晶粒出现在相变的后期阶段，其尺寸随着施加的激光脉冲的数量而增加。此外，激光退火诱导的磁有序的照射材料，这是观察到的饱和磁化强度和居里温度的增加与脉冲数的上升。我们还观察到，用1000个脉冲的照射导致有序的损失，这反映在居里温度的下降中。
2017-06-13 cond-mat.mtrl-sci
Structural dynamics during laser induced ultrafast demagnetization
飞秒激光脉冲引起的超快磁化动力学的机制仍然是难以捉摸的，尽管对这一现象进行了二十年的深入研究。到目前为止，大多数实验集中在表征磁化和载流子动力学，而第一次直接测量的结构动力学在超快退磁只是最近才报道。本文研究了红外激光脉冲在Ni薄膜中引起的超快退磁过程，该过程同时表征了磁化和结构动力学。这是通过采用飞秒时间分辨X射线共振磁反射（tr-XRMR）作为探针技术。实验结果明确地揭示了亚皮秒磁化淬灭伴随着非磁性X射线反射率的强烈变化。这些变化随反射角而变化，并且已经观察到高达30 $\%$的变化。建模的X射线反射率的调查薄膜，我们可以重现这些变化的表观Ni层厚度的变化高达1 $\%$。扩展这些模拟到更大的入射角，我们表明，TR-XRMR可以用来区分目前讨论的模型描述的超快退磁现象之间的实验。
2017-12-07 cond-mat.mtrl-sci
Structural, electrical and magnetic studies of Co:SnO2 and (Co,Mo):SnO2 films prepared by pulsed laser deposition
在这里，我们报告的结构，光学，电学和磁学性能的Co掺杂和（Co，Mo）共掺杂的SnO2薄膜沉积在r切蓝宝石衬底上的脉冲激光沉积。沉积期间的衬底温度保持在500 ℃。X射线衍射分析表明，无论掺杂浓度和掺杂元素如何，未掺杂和掺杂的薄膜都是沿[101]方向择优取向的晶体。光学研究表明，Mo的存在下，反转的蓝移的趋势观察到的Co掺杂的薄膜。对于所研究的Co和Mo掺杂浓度，Mo的掺入并不有助于增加膜的导电性或增强Co掺杂膜的铁磁有序性。
2013-07-08 cond-mat.mtrl-sci
Structural, electrical and magnetic properties of Mo1-xFexO2 (x=0-0.05) thin films grown by pulsed laser ablation
我们报道了未掺杂和Fe（2和5原子）的生长。%）掺杂的氧化钼薄膜。X射线衍射结果表明，薄膜为（100）取向，具有以MoO 2相为基础的单斜结构，拉曼光谱也证实了这一点。X射线光电子能谱学表明，Fe以+2价态存在，有利于Fe离子在MoO 2基体中的置换占位。所有薄膜的室温电阻率都很低（约100微欧姆-厘米）。Fe掺杂的样品在室温下表现出铁磁行为。
2009-12-05 cond-mat.mtrl-sci
Towards Time-Resolved Atomic Structure Determination by X-Ray Standing Waves at a Free-Electron Laser
我们证明了结构的灵敏度和准确性的驻波技术在高重复率的自由电子激光，FLASH在DESY在汉堡，通过测量从表面SiO2的Mo/Si多层膜的光电子产额。这些实验开辟了可能性，以获得前所未有的结构信息的吸附质和表面原子与皮米的空间精度和飞秒的时间分辨率。这项技术将大大有助于对催化表面的化学反应和超导体的结构动力学的基本理解。
2018-06-12 cond-mat.mtrl-sci
Effect of Thermal Annealing on Boron Diffusion, Micro-structural, Electrical and Magnetic properties of Laser Ablated CoFeB Thin Films
本文报道了用脉冲激光沉积法在SiO $_2$ /Si（001）衬底上制备的CoPDMATHABMM Fe $_{40}$ B $_{20}$（CoFeB）薄膜的硼扩散和晶化过程。二次离子质谱显示硼扩散在非晶和结晶相的CoFeB的界面处。高分辨率透射电子显微镜揭示了一小部分的纳米微晶嵌入在非晶基体的CoFeB。而在400 $^\circ$ C退火时，CoFe晶化为（110）取向的\textit{bcc}结构.所沉积的膜本质上是非金属的，具有5 Oe的矫顽力（H $_c$），而在400 $^\circ$ C下退火的膜是金属的，具有135 Oe的H $_c$。
2013-05-31 cond-mat.mtrl-sci
Femtosecond laser induced structural dynamics and melting of Cu (111) single crystal. An ultrafast time-resolved x-ray diffraction study
利用飞秒、8.04 KeV的X射线脉冲，研究了400 nm、100 fs激光脉冲辐照下云母衬底上150 nm Cu（111）单晶的晶格动力学。对于低于损伤和熔化阈值的泵浦能量密度，我们观察到由于形成爆炸力而导致的晶格收缩，以及周期为~69 ps的相干声学声子。在较大的泵浦能量密度下，通过监测探测fs X射线摇摆曲线的强度演化，实时测量了固液相变、退火和再结晶，并与理论模拟结果一致。实验数据表明，熔化过程是一个纯粹的热相变。这项研究提供了，在实时，一个超快的时间分辨的详细描述发生的重要过程，作为一个结果，飞秒光脉冲与Cu（111）晶体表面相互作用。
2016-12-03 cond-mat.mtrl-sci
Laser molecular beam epitaxy of ZnO thin films and heterostructures
报道了用激光分子束外延（MBE）技术在蓝宝石衬底上生长ZnO薄膜和ZnO基异质结。我们首先讨论了激光分子束外延的一些最新进展，如灵活的紫外激光束流光学，红外激光加热系统或使用原子氧和氮源，并描述了我们先进的激光分子束外延系统的技术实现。然后，我们描述了ZnO薄膜的沉积参数的优化，如激光能量密度和衬底温度和缓冲层的使用。X射线分析和透射电子显微镜的详细结构表征表明，可以获得具有高结构质量的外延ZnO薄膜，如小的面外和面内马赛克扩展以及不存在旋转畴所证明的那样。我们还展示了ZnO基多层膜的异质外延生长作为自旋输运实验和实现自旋电子器件的先决条件。作为一个例子，我们表明，TiN/Co/ZnO/Ni/Au多层堆叠可以生长在（0001）取向的蓝宝石上，具有良好的结构质量的所有层和明确的面内外延关系。
2013-07-05 cond-mat.mtrl-sci
Interface-resolved structural properties of epitaxial Y$_3$Fe$_5$O$_{12}$/ Gd$_3$Fe$_5$O$_{12}$ bilayers grown on GGG(111) by pulsed laser deposition
National Institute of Science Education and Research（印度科学教育研究所）；Homi Bhabha National Institute（霍米·巴巴国立研究所）；Catalan Institute of Nanoscience and Nanotechnology（加泰罗尼亚纳米科学与技术研究所）
研究通过脉冲激光沉积在GGG(111)衬底上生长外延YIG和GdIG薄膜及其双层异质结构，利用多种技术研究结构特性，发现生长序列对控制应变和界面结构至关重要，GGG/YIG/GdIG堆叠序列结构质量好、缺陷密度低。
2026-07-23 cond-mat.mtrl-sci
Elasto-plastic residual stress analysis of selective laser sintered porous materials based on 3D-multilayer thermo-structural phase-field simulations
该研究提出粉末分辨的多层FEM相场与热-弹塑性耦合模拟，揭示选择性激光烧结多孔材料中残余应力和塑性应变的演化机制，并建立其与光束能量输入的回归关系。
2024-04-04 cond-mat.mtrl-sci
Comment on "Structural Preablation Dynamics of Graphite Observed by Ultrafast Electron Crystallography"
在最近的一封信中（F。Carbone，P. Baum，P. Rudolf，et al.，Physical Review Letters 100，2008），据报道，石墨在超快脉冲激光激发后在几皮秒（ps）的时间尺度上经历c轴收缩。晶格收缩的速度依赖于激光能量密度。此外，晶格收缩之后是大的，非热，晶格膨胀的几个皮米（pm）后，几百ps。这些结果是根据使用超快电子衍射（UED）的石墨表面掠射角衍射几何结构中（0014）衍射斑点的位置来解释的。晶格的收缩和膨胀分别对应于衍射光斑的向上和向下运动。在这里，我们表明，超快脉冲激光激发石墨产生大的瞬态电场（TEFs）。TEF以类似于这些报道的方式偏转电子束，并且忽略TEF可能导致错误的结论。
2010-03-07 cond-mat.mtrl-sci
STEM analysis of deformation and B distribution in nanosecond laser ultra-doped Si$_{1-x}$ B$_x$
我们报道了高掺硼硅（> 2at. %）。我们调查的晶体质量，变形和B分布轮廓的掺杂层的STEM分析，然后由HAADF对比研究和GPA，并比较结果SIMS分析和霍尔测量。当活性B浓度增加到4.3at.%以上时，完全应变的、完全结晶的Si：B层开始显示位错和堆垛层错。这些只在8at.%左右消失当Si：B层很好地适应于衬底时。当增加B掺入时，我们越来越多地观察到小沉淀物、具有较高活性B浓度的细丝和堆垛层错。在研究的最高浓度下，形成大的沉淀物，与活性B浓度的降低有关。结构变形，缺陷类型和浓度，以及活性B分布与超导电性的初始增加和随后的逐渐丧失有关。
2022-09-30 cond-mat.mtrl-sci
Laser-driven solid-state synthesis of high-entropy oxides
本文提出激光驱动固态合成技术，实现多种晶体结构高熵氧化物的高通量可控制备，并首次合成含20种阳离子的高熵稀土二硅酸盐，赋予其4.3 GHz微波吸收新功能。
2025-04-11 cond-mat.mtrl-sci
Morphological and Structural Characterization of Cro2/Cr2o3 Films Grown by Laser-CVD
本文报道了用KrF激光辅助化学气相沉积法合成铬（III，IV）氧化物薄膜。在室温下，在含有氧气和氩气的动态气氛中，通过Cr（CO）6的光分解在蓝宝石衬底上沉积薄膜。的处理参数的研究表明，分压比的O2的Cr（CO）6和激光能量密度是突出的参数，必须精确控制，以共沉积两个结晶氧化物相。与这样的两相系统一致的膜合成的激光能量密度为75 mJ cm-2和分压比约1。PACS：81.15.Fg，81.15.Kk，81.05.Je
2006-05-24 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
Role of ion migrations and structural reorganisations in femtosecond laser direct-written chalcogenide glass waveguides
首次解释了飞秒激光在镓镧硫化物（GLS）玻璃中直写正折射率波导的形成。拉曼光谱和电子探针显微分析（EPMA），分别提出了结构变化和离子迁移的证据。二维拉曼光谱图揭示了GaS 4主带对称振动的峰位移和半峰全宽变化。玻色子带的2D图首次被成功地用于识别和理解高折射率玻璃波导中的材料致密化分布。最后，EPMA提供了由于硫的离子迁移的证据和阴离子（S 2-）迁移引起的材料改性的观察也是第一次报告。
2018-06-12 cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Laser-induced optical changes in amorphous multilayers
结果表明，众所周知的蓝移的基本吸收边的沉积组成调制的非晶Si/Ge和As 6Se 94/Se 80 Te 20多层膜（周期为4-8 nm）的进一步增强，由于热或激光诱导的相邻层的相互混合。实验和模型计算表明，As 6Se 94/Se 80 Te 20多层膜中的激光诱导混合过程是由局部加热和光效应共同作用的结果，而Si/Ge多层膜中只有热效应。基于这种增强的相互扩散的结构转变为空间图案化光电子器件和数字信息记录提供了良好的能力。
2009-02-12 cond-mat.mtrl-sci
Critical phenomena of nano phase evolution in a first order transition
一阶相变从一种状态到另一种状态离散地发生，然而它们通常显示连续行为。为了理解这一性质，有必要在微观尺度上探索突现阶段如何在过渡过程中与初始阶段成核、相互作用和演化。在这里，原型的一阶磁结构的转变FeRh被用来研究这些现象。我们发现，最终相的温度演化表现出临界行为。此外，结构和磁性转变温度之间的差异揭示了一种新的中间相从初始和成核的最终状态之间的界面创建。这个新兴的阶段，其特点是由于反铁磁和铁磁相互作用之间的竞争缺乏自旋顺序，导致抑制的动态方面的过渡，产生静态的混合相形态。在这种空间尺度上理解和控制过渡过程对于优化功能设备能力至关重要。
2014-05-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Structural and magnetic properties of E-Fe_{1-x}Co_xSi thin films deposited via pulsed laser deposition
本文报道了在Si（111）衬底上脉冲激光沉积制备多晶Fe_（1-x）Cox-Si薄膜的方法及其表征。X射线衍射，透射电子显微镜和原子力显微镜显示膜是致密的，非常光滑的，并且具有立方B20晶体结构的单相。铁磁性与显着的磁滞被发现为所有的薄膜，包括名义上纯FeSi薄膜在体FeSi的顺磁性非常弱的对比。对于Fe 1-xCoxSi，这意味着从体的螺旋磁性到薄膜的铁磁性的变化。这些铁磁薄膜是有前途的磁硅化物/硅系统的极化电流的生产，操纵和检测。
2009-06-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Time-dependent energy absorption changes during ultrafast lattice deformation
从理论上分析了飞秒激光脉冲激发下共价固体能量吸收的超快时间依赖性。我们用微观理论来描述激光引起的结构变化及其对电子性质的影响。我们表明，从系统吸收的能量的时间演化的重要信息的电子和原子结构在超快相变。我们的研究结果反映了结构变化如何影响系统吸收外部能量的能力。
2001-07-11 cond-mat.mtrl-sci
Structural colors with embedded anti-counterfeit features fabricated by laser-based methods
本研究结合直接激光写入着色与直接激光干涉图案化技术，在不锈钢表面制备肉眼不可见、可通过相干光检测的隐藏防伪微结构，且对色彩感知影响小，为产品防伪提供新方案。
2024-04-17 cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Unified theoretical description of thermal and nonthermal laser-induced ultrafast structural changes in solids
本文提出统一描述飞秒激光激发固体时非热键合改变与电子-离子热化碰撞的理论，推广TTM-MD方程，并在硅薄膜模拟中准确再现Bragg峰演化。
2024-01-19 cond-mat.mtrl-sci physics.comp-ph
Coherent and Incoherent Structural Dynamics in Laser-Excited Antimony
我们研究了光激发锑中声子的激发，并证明了整个电子-晶格相互作用，特别是相干和非相干的电子-声子耦合，可以同时探测。利用具有高时间分辨率的飞秒电子衍射（FED），通过原子势能面极小值的移动，观察到了完全对称的\Ag光学声子模的相干激发.采用从头计算分子动力学模拟研究了激光激发势能面时晶格势的变化和相干原子振荡的实空间振幅。无参数计算与实验结果吻合良好。此外，我们的实验配置允许观察能量转移从电子到声子通过非相干电子晶格散射事件。电子-声子耦合被确定为电子温度的函数，从我们的DFT计算和数据，通过应用不同的模型的能量转移。
2017-01-13 cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Structural pathways for ultrafast melting of optically excited thin polycrystalline Palladium films
本文结合X射线自由电子激光超快探测与分子动力学模拟，揭示飞秒激光激发薄多晶Pd薄膜从晶态到液态的结构路径，证明弱电子-声子耦合体系的非平衡熔化模型在超快加热下仍适用，并阐明晶体缺陷的关键作用。
2023-09-19 cond-mat.mtrl-sci
Ultrafast heat transfer in single palladium nanocrystals seen with an X-ray free-electron laser
Brookhaven National Laboratory（布鲁克海文国家实验室）；European X-Ray Free-Electron Laser Facility（欧洲X射线自由电子激光设施）；Shanghai Advanced Research Institute, Chinese Academy of Sciences（中国科学院上海高等研究院）；Argonne National Laboratory（阿贡国家实验室）；Center for Transformative Science, ShanghaiTech University（上海科技大学变革科学中心）；London Centre for Nanotechnology, University College London（伦敦大学学院纳米技术伦敦中心）
利用X射线自由电子激光观察单个钯纳米晶体在飞秒激光加热下的超快热传导与非均匀应变现象
2026-02-09 cond-mat.mtrl-sci
Persistent photogenerated state attained by femtosecond laser irradiation of thin $T_d$-MoTe$_2$
激光激发已经成为一种暴露物质隐藏状态并按需促进相变的手段。由于空间和/或时间操纵的光的传递，这种激光诱导的变换通常是可能的，其携带远高于热背景的能量量子。在这里，我们报告的时间分辨宽带飞秒（fs）瞬态吸收测量薄薄片的外尔半金属候选人$T_d$ -MoTe $_2$进行各种级别和方案的fs-光激发。我们的研究结果表明，脉冲飞秒激光照射改变了层间行为的低温$T_d$相证明了其特征相干$^1$ A $_1$ $=$ 13 cm $^{-1}$剪切声子模式的持续消失。我们发现，这种结构的转变经受热退火高达500 K，虽然它可以恢复到1 $T$ '相在室温下通过飞秒激光处理。我们的工作为拓扑性质的可逆光学控制打开了大门。
2022-05-14 cond-mat.mtrl-sci
Laser-induced disassembly of a graphene single crystal into a nano-crystalline network
我们报告的时间依赖性的结构修改的单晶石墨烯由于激光照射，即使在中等功率水平的1mW的衍射极限点的调查。结构修饰的特征在于原位扫描共聚焦拉曼光谱，原子力高度显微镜和运输研究。拉曼光谱的时间演变揭示了两种不同的效果：在短时间尺度上，最初存在于薄片上的掺杂剂被去除。较长的时间尺度行为指向激光诱导的单晶石墨烯逐渐局部分解成互连纳米微晶的网络，由于键断裂，纳米微晶的特征长度尺度约为10 nm。断裂的债券提供额外的对接网站的吸附物运输和AFM高度的研究证实。这些受控的结构修饰可以例如对于增强局部反应性和修整基于石墨烯的气体传感器是有价值的。
2008-12-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Dislocation-Driven Nucleation Type Switching Across Repeated Ultrafast Magnetostructural Phase Transition
CEITEC BUT, Brno University of Technology（布尔诺理工大学 CEITEC 中心）；Institute of Physics (IPHYS), Laboratory for Ultrafast Microscopy and Electron Scattering (LUMES), École Polytechnique Fédérale de Lausanne (EPFL)（洛桑联邦理工学院物理研究所超快显微镜与电子散射实验室）；Institute of Physical Engineering, Brno University of Technology（布尔诺理工大学物理工程学院）；Università degli Studi di Milano-Bicocca（米兰比可卡大学）
本研究通过激光照射调控FeRh薄膜相变路径，发现位错网络影响核化类型从均质到异质转变，并降低相变温度。
2026-01-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Structural behaviour of BiFeO3/SrRuO3 superlattices: an X-ray diffraction and Raman spectroscopy investigation
用脉冲激光沉积法在（001）取向的LaAlO 3衬底上外延生长了BiFeO 3/SrRuO 3超晶格，并对其进行了X射线衍射和Raman光谱分析。为了研究斜方晶系BiFeO 3和斜方晶系SrRuO 3之间的结构竞争，所有SL的总厚度保持恒定，而双层厚度（周期）Λ变化。因此，层间应变效应从大应变效应（短Λ周期）调谐到准弛豫结构（大Λ）。利用X射线衍射和声子动力学的补充调查提示，从菱面体的超晶格结构的四角体的层间应变效应的增加。
2021-07-08 cond-mat.mtrl-sci
Simultaneous Investigation of Ultrafast Structural Dynamics and Transient Electric Field by Sub-picosecond Electron Pulses
利用相同的透射电子衍射花样，同时研究了铝纳米薄膜的超快结构动力学和表面瞬态电场。这两个过程被发现是显着不同的和可区分的跟踪随时间变化的电子衍射和偏转角，分别。这一研究也为在利用透射超快电子衍射研究低泵浦能量密度下的结构动力学过程中同时评估瞬态电场的影响提供了一种实用的手段。
2014-04-22 cond-mat.mtrl-sci
