Room temperature ferromagnetism in carbon-implanted ZnO
在通过脉冲激光沉积生长的碳掺杂ZnO膜中已经观察到意外的铁磁性[Phys.Rev.Lett. 99，127201（2007）]。本文采用离子注入的方法在ZnO薄膜中引入碳元素。观察到室温铁磁性。我们的分析表明，（1）C掺杂的铁磁性ZnO可以通过替代方法，即离子注入，和（2）碳的化学参与的铁磁性被间接证明。
2008-11-21 cond-mat.mtrl-sci
Scanning probe imaging of coexistent ferromagnetism and ferroelectricity at room temperature
通过标准铁电和铁磁磁滞回线测量和各种扫描探针显微镜，研究了名义成分为PbTi_（0.5）Fe_（0.5）O_（3-d）的新型材料的薄膜中铁磁性和铁电性的室温共存。磁畴和铁电畴都在材料的同一空间区域中观察到，这意味着在该系统中的相共存。对于这两个序参量，样品形态强烈影响畴壁的粗糙度。
2006-11-03 cond-mat.mtrl-sci
Room-temperature spin injection and spin-to-charge conversion in a ferromagnetic semiconductor / topological insulator heterostructure
在室温下使用铁磁半导体的自旋注入是实现自旋功能半导体器件的构建块。然而，由于在众所周知的IV族和III-V族半导体中缺乏可靠的室温铁磁性，这是非常具有挑战性的。在这里，我们演示了室温自旋注入（Ga，Fe）Sb / BiSb异质结，其中（Ga，Fe）Sb是一个铁磁半导体（FMS）与高居里温度（TC）和BiSb是一个拓扑绝缘体（TI）的自旋泵。尽管在室温下（Ga，Fe）Sb的磁化强度非常小（45 emu/cc），但我们能够通过在具有2.5的大的反自旋霍尔角的BiSb的拓扑表面态中利用反自旋霍尔效应（ISHE）来检测来自（Ga，Fe）Sb的自旋注入。我们的研究提供了第一个演示的自旋注入以及自旋电荷转换在室温下在FMS/TI异质结构。
2021-06-10 cond-mat.mtrl-sci
Intrinsic Room Temperature Ferromagnetism in Boron-doped ZnO
我们报告室温铁磁性硼掺杂氧化锌的实验和理论。采用脉冲激光沉积法在高氧压下沉积的单相Zn_（1-x）B_xO薄膜在室温下表现出铁磁行为。随着B组分x从0增加到6.8%，饱和磁化强度从0增加到1.5emu/cm ~ 3。基于密度泛函理论的第一性原理计算表明，B掺杂ZnO的铁磁性来源于B-Zn空位对最近邻位氧原子的感生磁矩.计算的总磁矩随B分量的增加趋势与实验结果吻合较好。
2010-03-23 cond-mat.mtrl-sci
Room temperature ferromagnetism in Cr-doped hydrogenated amorphous Si films
用射频磁控溅射法制备了掺铬氢化非晶硅薄膜，在室温以上观察到铁磁性。结构分析表明，薄膜是无定形的，没有任何可检测到的沉淀物高达16原子百分比的Cr的溶解度极限。实验结果表明，氢化对薄膜的磁性能、电导率和载流子浓度有显著的影响。明显的反常霍尔效应和磁化曲线都表明铁磁性的起源可能是磁极化子的渗流。
2009-01-26 cond-mat.mtrl-sci
Electron carrier-mediated room temperature ferromagnetism in anatase (Ti,Co)O2
自（Ti，Co）O2室温铁磁性被发现以来，人们对其机制的讨论已经持续了十多年。特别地，中心关注的是铁磁交换相互作用是否由载流子如（Ga，Mn）As介导。最近的两项研究是通过电场效应控制室温下的TiO_2（Ti，Co）O_2的铁磁性[Y. Yamada等人，Science 332，1065（2011）]和化学掺杂[Y. Yamada等人，应用物理信函99，242502（2011）]表明电子在载体介导的交换相互作用中的主要作用。本文综述了TiO_2（Ti，Co）O_2的基本性质，讨论了载流子介导的铁磁性。
2013-08-31 cond-mat.mtrl-sci
Room-Temperature Ferromagnetism in Co-Doped TiO$_2$ Anatase: Role of Interstitial Co
最近报道了Co掺杂的TiO $_2$纳米晶具有室温铁磁性。然而，对置换式Co掺杂的$Ab$ $initio$研究产生了比实验大得多的Co的磁矩。基于密度泛函理论的计算结果表明，取代Co离子进入TiO $_2$晶格后，容易发生簇合，从而使相邻的间隙四面体位置变得有利于Co的存在，产生了一个更像Co $_3$ O $_4$而不是CoTiO $_3$的局部环境.间隙Co破坏了周围替代Co的自旋极化，但显著提高了铁磁性的稳定性。在没有载流子的情况下，这种室温铁磁性只能由超交换相互作用来解释。
2003-06-15 cond-mat.mtrl-sci
Origin of room temperature ferromagnetism in homogeneous (In,Mn)As thin films
研究了金属有机物气相外延（MOVPE）生长的（In，Mn）As薄膜的微观结构，以确定其室温铁磁性的来源。基于透射电子显微镜（TEM）的技术被用于研究相纯度和组成均匀性。微量分析的In 1-xMnxAs薄膜与x = 0.01和居里温度为330 K表现出均匀分布的Mn。高Mn浓度的薄膜与x = 0.20表现出MnAs的（In，Mn）作为矩阵内的沉淀。分析表明，MOVPE可形成室温铁磁性单相（In，Mn）As。铁磁性的来源是（In，Mn）As固溶体，而不是明显的二次富Mn磁性相。
2003-10-06 cond-mat.mtrl-sci
Room temperature ferromagnetic semiconductors through metal-semiconductor transition in monolayer MnSe2
本研究利用密度泛函理论提出通过拉伸应变诱导单层 MnSe2 及 MnSe2/X 异质结构发生金属-半导体转变，从而获得室温铁磁半导体并产生显著 MOKE。
2023-12-23 cond-mat.mtrl-sci
Significant enhancement of room temperature ferromagnetism in surfactant coated polycrystalline Mn doped ZnO particles
本文报道了一种表面活性剂辅助合成的Mn掺杂ZnO多晶样品，通过X射线衍射分析、透射电镜、电子顺磁共振和直流磁化强度测量表征了样品的室温铁磁性。这种表面活性剂辅助合成方法，我们开发的，被发现是高度可重复性。此外，该方法还可以推广到其他过渡金属掺杂ZnO的合成。
2006-10-06 cond-mat.mtrl-sci
Two-Dimensional Room Temperature Ferromagnetic Semiconductors with Quantum Anomalous Hall Effect
获得室温铁磁半导体材料是科学界面临的重大挑战之一，也是实现室温量子反常霍尔效应（QAHE）的基本前提，两者都是人们期待已久的。在这里，我们报告说，基于第一性原理计算，PdBr 3，PtBr 3，PdI3和PtI3单层铁磁半导体与可能的高温QAHE。蒙特卡罗模拟给出PdBr 3和PtBr 3单层的居里温度分别为350 K和375 K。这些二维（2D）材料是陈式绝缘体。PdBr 3和PtBr 3的带隙分别为58.7 meV和28.1 meV与GGA和100.8 meV和45 meV与HSE 06，非常有利于观察室温QAHE。多轨道电子关联揭示了大的带隙。通过对PdBr_3、PtBr_3和PtI_3单分子膜稳定性的考察，预测其在实验中是可行的。本文的工作为利用室温铁磁半导体材料研制自旋电子器件和利用室温量子阱热效应研制无耗散器件提供了新的思路。
2019-09-03 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
Absence of room temperature ferromagnetism in bulk Mn-doped ZnO
本文研究了Zn_（1-x）Mn_xO（x=0.02，0.03，0.05）多晶的结构和磁性。低温（~500 oC）合成留下未反应的起始ZnO和锰氧化物。与最近的一份报告相反，在高于900 ℃的温度下在空气中合成的单相材料没有观察到体铁磁性。单相样品表现出顺磁性居里-外斯行为。
2004-04-07 cond-mat.mtrl-sci
Synthesis, characterization and magnetic properties of room-temperature nanofluid ferromagnetic graphite
我们报告的化学合成路线，结构表征，和物理性能的纳米流体磁性石墨（NFMG）从先前合成的块状有机磁性石墨（MG）通过稳定的水磁性流体悬浮液与活性阳离子表面活性剂的添加。测量的磁化场磁滞曲线以及磁化强度的温度依赖性证实了MG和NFMG样品的室温铁磁性。
2009-12-29 cond-mat.mtrl-sci
Mn2C monolayer: hydrogenation/oxygenation induced strong room-temperature ferromagnetism and potential applications
具有强铁磁性和高居里温度的二维铁磁材料在纳米器件的应用中具有重要的意义。在这里，基于第一性原理计算，我们报告氢化/氧化Mn 2C单层是这样的材料具有强的室温铁磁性。裸露的Mn 2C单层膜是一种反铁磁金属，其局域磁矩为Mn ~ 3μB。而在氢化/氧化过程中，Mn原子间的反铁磁耦合可以转变为铁磁有序。特别是氢化/氧化Mn_2C单层膜的磁矩可达6 μB/晶胞，居里温度在290 K以上。除了在自旋电子器件中的潜在应用外，我们的工作表明Mn 2C单层膜也有希望用于氢/氧检测和去除器件。
2019-05-09 cond-mat.mtrl-sci
Molecular Beam Epitaxy of Wurtzite (Ga,Mn)N Films on Sapphire(0001) Showing the Ferromagnetic Behaviour at Room Temperature
以NH3为氮源，采用分子束外延技术在蓝宝石（0001）衬底上成功地生长了室温下具有铁磁性的纤锌矿（Ga，Mn）N薄膜。用超导量子干涉仪在1.8 ~ 300 K温度范围内测量了薄膜的磁化强度，外加磁场平行于薄膜平面，磁场强度达7 T。在300 K时，（Ga，Mn）N薄膜的磁化强度与磁场的关系为铁磁性，而GAN薄膜的磁化强度则表现出类似泡利顺磁性的行为。（Ga，Mn）N薄膜的居里温度为940 K。
2001-08-09 cond-mat.mtrl-sci
Reversible switching of room temperature ferromagnetism in CeO2-Co nanoparticles
我们研究了纯CeO 2和Co掺杂CeO 2纳米粉体的可逆铁磁（FM）行为。烧结态样品在Co掺杂后表现出越来越大的顺磁贡献。通过在真空中在低至500^{ \circ }C的温度下进行热处理简单地获得室温FM，并且可以通过在氧化条件下进行热处理来关闭室温FM。随着真空热处理时间的增加，FM贡献增强。这些系统的实验建立了铁磁性和氧空位之间的直接关系，并为开发具有定制特性的材料开辟了道路。
2012-04-09 cond-mat.mtrl-sci
Room-temperature ferromagnetism in monolayer WSe2 semiconductor via vanadium dopant
稀磁半导体包括Mn掺杂的GaAs在栅控自旋电子学中具有很大的应用前景，但其在室温下的长程铁磁有序居里转变至今仍存在争议。本文报道了用化学气相沉积法制备的V掺杂WSe_2半导体单层膜中具有长程序的室温铁磁畴。利用磁力显微镜在360 K下观察到铁磁有序结构，同时在0.1%V掺杂浓度下保持~105的高开/关电流比。通过高分辨率扫描透射电子显微镜观察，V-取代到W位点保持5 nm的V-V分离距离而没有V-V聚集，这意味着Ruderman-Kittel-Kasuya-Yoshida相互作用（或Zener模型）通过在V掺杂的WSe 2单层中通过自由空穴载流子建立长程铁磁有序的可能性。更重要的是，铁磁顺序明显调制通过应用背栅。我们的研究结果打开了新的机会，使用二维过渡金属dichalcogenides为未来的自旋电子学。
2020-01-20 cond-mat.mtrl-sci
Defect Induced Room Temperature Ferromagnetism in Methylammonium Lead Iodide Perovskite
有机-无机杂化钙钛矿的缺陷容限性质反映在其光伏性能的惊人增长中。晶格缺陷的存在可以操纵甚至产生一些特殊的性质，否则这些性质将保持不可见。在这篇文章中报道的这些属性之一是第一次在甲基铵卤化铅钙钛矿中的缺陷介导的室温铁磁性的实验观察，abinitio计算支持。理论分析表明，铁磁性主要来源于正交晶相和立方晶相的碘空位，而不是四方晶相的碘空位。低温（100 K）的铁磁磁滞回线是稳定的，即使在380 K的高温证实了这样一个事实，即磁性的起源嵌入在其有缺陷的性质。
2018-09-21 cond-mat.mtrl-sci
Nearly-room-temperature ferromagnetism and tunable anomalous Hall effect in atomically thin Fe4CoGeTe2
Renmin University of China（中国人民大学）；Anhui University（安徽大学）；Beijing University of Posts and Telecommunications（北京邮电大学）；Korea Institute of Science and Technology (KIST)（韩国科学技术院）
原子薄Fe4CoGeTe2在近室温下表现出稳定的铁磁性和可调的异常霍尔效应，为二维磁性材料的研究和自旋电子学应用提供了新机遇。
2025-12-22 cond-mat.mtrl-sci
Laser-Induced Topological Toggle Switching at Room Temperature in the van der Waals Ferromagnet Fe3GaTe2
University College London（伦敦大学学院）；Korea Advanced Institute of Science and Technology (KAIST)（韩国科学技术院）；University of Exeter（埃克塞特大学）；The University of Edinburgh（爱丁堡大学）
研究通过激光脉冲在Fe3GaTe2中实现室温拓扑自旋纹理切换，揭示激光加热冷却机制，为非易失性存储应用提供新途径。
2025-07-18 cond-mat.mtrl-sci
Indication of intrinsic room-temperature ferromagnetism in Ti1-xCoxO2-d thin film: An x-ray magnetic circular dichroism study
室温下Co掺杂的金红石型TiO_2的Co L2，3边的软X射线磁性圆二色性（XMCD）测量显示出明显的铁磁性Co ~（2+）离子与O ~（2-）离子配位的多重峰特征，与Co金属或金属团簇的无特征XMCD谱形成鲜明对比。的吸收光谱和XMCD光谱同意与全原子多重态计算的Co 2+高自旋态的D2 h-对称晶体场在金红石型TiO 2的Ti网站。结果表明，Co ~（2+）离子取代Ti ~（4+）离子是铁磁性的主要来源。
2006-03-07 cond-mat.mtrl-sci
Discovery of room temperature ferromagnetism in metal-free organic semiconductors
创造在温暖环境下工作的磁性半导体仍然是物理科学中的一个巨大挑战。本文报道了居里温度高于400开尔文的无金属二萘嵌苯二酰亚胺半导体的铁磁性。采用溶剂热法还原溶解刚性骨架的苝酰亚胺微晶，通过自组装和氧化过程制备自由基阴离子聚集体。磁性测量显示出饱和磁化强度为0.48 $μ_{\rm B}$/分子的铁磁有序性和明显的磁各向异性。X射线磁性圆二色性谱表明，铁磁性来源于自由基的$π$轨道。我们的研究结果明确地表明，长程铁磁有序可以在室温下存在于有机半导体中，尽管这被直观地认为是不稳定的。
2019-07-28 cond-mat.mtrl-sci
Surfactant assisted synthesis of Co and Li doped ZnO nanocrystalline samples showing room temperature ferromagnetism
我们已经开发了一种简单的，表面活性剂辅助的合成路线的制备，在克量，钴和锂掺杂的ZnO纳米晶样品显示出强大的室温铁磁性。我们的研究表明，RTF是固有的Zn0.85Co0.05Li0.10O，而不是由于任何隔离的第二相。此外，它已被证明，在激活RTF在这些氧化物系统中的缺陷起着重要的作用。这也为文献中观察到的广泛变化的结果提供了解释。该方法也可推广到其他过渡金属掺杂ZnO的合成。
2006-05-12 cond-mat.mtrl-sci
Defect Induced Room Temperature Ferromagnetism in High Quality Co-doped ZnO Bulk Samples
在过渡金属掺杂氧化物中经常报道的室温铁磁性的性质仍然是一个巨大的争论。本文报道了通过标准固相反应路线合成的高质量Co掺杂ZnO（Zn 1-xCoxO）体样品的室温铁磁性。使具有低水平结构缺陷的参考顺磁性Co掺杂ZnO样品在还原性气氛中经受热处理，以便以受控的方式在样品中引入缺陷。进行了详细的结构分析，以表征诱导缺陷及其浓度。的磁力揭示了在室温下的顺磁和铁磁相的共存，在直接相关的结构性能。饱和磁化强度随着热处理的加强而增加，因此，随着感生缺陷密度的增加而增加。用束缚磁极化子模型对磁性行为进行了充分的解释。基于实验结果，理论计算的支持下，我们归因于所观察到的缺陷引起的铁磁性的起源，由于锌间隙缺陷介导的磁极化子的Co离子之间的铁磁耦合。
2020-07-28 cond-mat.mtrl-sci
Observation of a possible diluted ferromagnetism above room temperature in cobalt-substituted LaTa(O,N)3-d
自2000年以来，在材料研究中的密集努力开发了在室温以上表现出高温（HT）铁磁性的稀磁半导体，但没有成功。在此，实现了基于钙钛矿型氮氧化物LaTa 1-xCox（O，N）3-d（x = 0.01，0.03，0.05）的可能的第一块体稀释HT-铁磁非金属材料。合成粉末的居里温度超过600 K，样品的磁化强度足够大，可以直接被永磁体吸引。钴簇作为所观察到的HT-铁磁性的可能来源可以排除，因为所有应用的表征方法验证相纯度。应用常规和元素特定的磁力意味着铁磁中间自旋（IS）的Co 3+，这是包括在铁磁基质。这表明现有的晶体结构，观察到的阴离子空位，和引入的钴离子之间的复杂的磁相互作用。这些结果为进一步稀释HT铁磁半导体的实验研究和设计奠定了基础。
2022-08-05 cond-mat.mtrl-sci
Ferromagnetic Semiconductor Nanotubes with Room Curie Temperatures
本研究提出通过单层铁磁性材料构建纳米管的方法，预测了MX₂纳米管中具有室温居里温度的铁磁性半导体，并发现径向电极化，为自旋电子学提供了新材料。
2025-01-23 cond-mat.mtrl-sci
Room temperature ferromagnetism of monolayer chromium telluride with perpendicular magnetic anisotropy
在二维（2D）系统中实现长程磁有序化可能会彻底改变下一代信息技术。在这里，我们报告的晶体Cr 3 Te 4单层室温铁磁性的成功制造。采用分子束外延技术，在较低的衬底温度（~ 100 ℃）下生长了单层厚度的二维Cr 3 Te 4薄膜，与Si CMOS工艺兼容。X射线磁性圆二色性测量揭示了具有面外磁易轴的Cr 3 Te 4单层的居里温度（Tc）为~344 K，对于具有面内易轴的较厚的膜（~ 7 nm），居里温度降低到~240 K。通过密度泛函理论计算，将铁磁耦合和磁各向异性转变的增强归因于界面效应，特别是单层Cr 3 Te 4/石墨界面处的轨道重叠.这项工作揭示了具有室温铁磁性的2D非层状材料的低温可扩展生长，用于新的磁性和自旋电子器件。
2021-02-27 cond-mat.mtrl-sci
Field-free spin-orbit torque-induced switching of perpendicular magnetization at room temperature in WTe2/ferromagnet heterostructures
自旋-轨道矩（SOT）是实现电荷-自旋转换的有效方法，它可以改变垂直磁化强度，这对于设计新型高能效自旋电子器件至关重要。面外SOT可以直接切换垂直磁化。令人鼓舞的是，最近报道了二维（2D）材料WTe 2/铁磁体（FM）双层的无场垂直磁化翻转，但工作温度（200 K）低于室温。在这里，我们报告的无场垂直磁化翻转在室温下进行的WTe 2/Pt/Co/Pt多层膜。受控实验证实了无场开关是由Pt/Co/Pt多层膜中产生的面内反阻尼SOT和a轴WTe 2薄膜中产生的面外反阻尼SOT引起的。这项工作为在室温下使用二维材料制成的自旋电子器件提供了一种潜在的方法。
2022-12-29 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
Room-temperature ferromagnetism in the mixtures of the TiO2 and Co3O4 powders
我们在这里报告了在300 K下观察到的TiO 2和Co 3 O 4粉末混合物的铁磁性（FM），尽管这两种氧化物分别具有反铁磁性和抗磁性。铁磁行为被发现在反应的早期阶段，只有在TiO 2的层状结构，没有FM被发现与金红石-TiO 2制备的相同的样品。光学光谱和X射线吸收光谱证实了混合物中八面体Co+3->Co+2的表面还原，这是所观察到的磁性的起源
2009-03-30 cond-mat.mtrl-sci
Tremendous tunneling magnetoresistance effects based on van der Waals room-temperature ferromagnet Fe$_3$GaTe$_2$ with highly spin-polarized Fermi surfaces
近年来，范德华磁性异质结构在自旋电子学中受到越来越多的关注。然而，vdW材料室温磁有序的缺乏在很大程度上阻碍了其在实际自旋电子学器件中的发展。最近发现的vdW铁磁体Fe 3GaTe 2具有室温以上的磁有序性和相当大的垂直磁各向异性，受其启发，我们利用第一性原理计算研究了Fe 3GaTe 2的基本电子结构和磁性以及Fe 3GaTe 2/Insulator/Fe 3GaTe 2结构的磁性隧道结（MTJ）中的隧穿磁电阻效应.研究发现，具有高度自旋极化费米表面的Fe 3GaTe 2确保此类磁性隧道结在室温下可以具有显着的隧道磁电阻效应，甚至可以与现有的传统AlOx和MgO基MTJ相媲美。我们的研究结果表明，Fe 3GaTe 2基MTJ可能是实现长时间等待的全磁vdW自旋电子器件的有前途的候选人。
2022-11-17 cond-mat.mtrl-sci
Adjacent Fe-Vacancy Interactions as the Origin of Room Temperature Ferromagnetism in (In$_{1-x}$Fe$_x$)$_2$O$_3$
稀磁半导体（DMS）在自旋电子学中的应用前景广阔，但在大多数情况下仍然无法解释其磁行为。在这里，我们结合定量X射线光谱和安德森杂质模型计算研究铁磁性Fe取代的$_2$ O $_3$薄膜，我们确定了一个子集的Fe原子相邻的晶格中的氧空位，这是负责所观察到的室温铁磁性。利用共振非弹性X射线散射，我们绘制出近隙电子结构，并提供进一步的支持这一结论。作为最近的理论结果和间接的实验证据的具体验证，这些结果巩固了杂质-空位耦合在氧化物基DMS中的作用。
2015-10-16 cond-mat.mtrl-sci
Interface induced room-temperature ferromagnetism in hydrogenated epitaxial graphene
由于石墨烯的主要表面特性，它非常适合与外部原子和/或分子官能化，从而导致大量新的和有趣的现象。在这里，我们展示了氢官能化外延石墨烯在SiC上的铁磁特性。这种材料中的铁磁性并不直接明显，因为它本质上仅由非磁性成分组成。然而，我们的研究结果表明，强铁磁性，这不能用简单的磁性杂质来解释。铁磁性是SiC上氢化外延石墨烯所特有的，其中与界面缓冲层的相互作用发挥着至关重要的作用。我们认为，所观察到的铁磁性的起源是由电子相关效应的窄Si悬挂键（Si-DB）状态的缓冲层交换耦合到本地化状态的氢化石墨烯层。这形成了居里温度高于300 K的准三维铁磁体。
2013-05-14 cond-mat.mtrl-sci
Above-Room-Temperature Ferromagnetism in GaSb/Mn Digital Alloys
用分子束外延技术制备了GaSb/Mn数字合金。透射电子显微镜显示良好的晶体质量与个别含锰层以及解决，没有证据的3D MnSb沉淀物中看到生长的样品。所有研究的样品表现出铁磁性与温度相关的磁滞回线的磁化伴随着金属p型导电性与强异常霍尔效应（AHE）高达400 K（实验设置的限制）。反常的霍尔效应在低温和室温以上的磁滞回线非常类似于在磁化中看到的磁滞回线。具有滞后的强AHE表明空穴在室温以上与Mn自旋相互作用。所有样品都是金属的，这对自旋电子学应用很重要。* 信件应该寄给谁。电子邮件地址：luo@buffalo.edu
2002-03-18 cond-mat.mtrl-sci
Proximity-induced interfacial room-temperature ferromagnetism in semiconducting Fe3GeTe2
针对二维磁性材料居里温度低的问题，本文证明磁近邻效应可在半导体Fe3GeTe2与Pt界面诱导出高于400K的室温铁磁性，且自旋电流增强2倍以上，为构建高效室温自旋器件开辟新途径。
2023-09-12 cond-mat.mtrl-sci
Pervasive beyond room-temperature ferromagnetism in a doped van der Waals magnet: Ni doped Fe$_5$GeTe$_2$ with $T_{\text{C}}$ up to 478 K
在低维磁系统中，如准二维范德瓦尔斯（vdW）磁体中，长程磁序的存在引起了人们对新物理现象的深入研究。vdW Fe $_N$ GeTe $_2$（$N$ = 3，4，5; FGT）族由于其磁性的巨大可调谐性而是例外的。特别地，在$N$ = 5（F5 GT）下观察到高于室温的铁磁有序温度（$T_{\text{C}}$）。在这里，我们的研究表明，通过在F5 GT中用镍（Ni）取代铁（Fe），实现了创纪录的高$T_{\text{C}}$ = 478（6）K。重要的是，普遍的，超室温铁磁性存在于几乎整个掺杂范围的Ni-F5 GT的相图。我们认为，这一惊人的观察Ni-F5 GT可能是由于几个因素，其中结构改变增强三维磁耦合可能是关键的增强铁磁秩序。
2022-05-27 cond-mat.mtrl-sci
Room-temperature ferromagnetic insulating state in highly cation-ordered epitaxial oxide double perovskite
铁磁绝缘体（FMIs）是发展无耗散电子和自旋电子器件的重要组成部分。然而，由于铁磁性通常伴随着金属性，FMI在自然界中天生就很罕见。在这里，新颖的室温FMI薄膜的外延合成通过故意控制的比例的两个B-位阳离子的双钙钛矿Sr 2FeReO 6。与化学计量比的Sr 2FeReO 6中已知的铁磁金属相相比，具有高居里温度（Tc~400 K）和大饱和磁化强度（MS~1.8 μB/f. u.）发现在高度阳离子有序的富铁相。FMI态的稳定化是由于过量Fe形成了Fe ~（3+）-Fe ~（3+）和Fe ~（3+）-Re ~（6+）键合态。通过控制外延氧化物钙钛矿中的阳离子而出现的FMI态为开发新型氧化物量子材料和异质结构打开了大门。
2018-12-12 cond-mat.mtrl-sci
A Primary Exploration to Quasi-Two-Dimensional Rare-Earth Ferromagnetic Particles: Holmium-Doped MoS2 Sheet as Room-Temperature Magnetic Semiconductor
近年来，具有强磁性的二维材料和纳米粒子在纳米自旋电子学的基础物理研究中也引起了人们极大的兴趣。更重要的是，具有高居里温度的室温磁性半导体材料对于开发下一代自旋电子和量子计算器件至关重要。在这里，我们开发了一个理论模型的基础上的密度泛函理论计算和Ruderman-Kittel-Kasuya-Yoshida理论预测的二维磁性材料的热稳定性。与其他稀土（镝（Dy）和铒（Er））和3d（铜（Cu））杂质相比，掺钬（Ho掺杂）的单层1H-MoS 2被认为是具有强大磁性的有前途的半导体。在杂化HSE 06泛函水平上的计算预测居里温度远高于室温。Ho掺杂的MoS 2片具有完全自旋极化的价带和导带，这是柔性自旋电子应用的先决条件。
2018-03-22 cond-mat.mtrl-sci
Room temperature Ferromagnetism in Th1-xFexO2-d (x = 0.0, 0.05, 0.10, 0.15, 0.20 and 0.25) nanoparticles
采用凝胶燃烧法制备了不同Fe含量（x = 0.0，0.05，0.10，0.15，0.20和0.25）的（Th_（1-x）Fe_x）O_（2-d）纳米颗粒。Rietveld细化分析的X-射线衍射数据显示，形成一个不含杂质的立方型Th 1-xFexO 2-d结构，x = 0.20。这一观察结果进一步证实了10日进行的详细研究。使用高分辨率透射电子显微镜（HRTEM）成像和选定区域电子衍射（SAED）图案的索引来测量Fe掺杂的ThO 2的百分比。直流磁化研究表明，它们是铁磁性的居里温度（Tc）远高于室温。
2007-07-26 cond-mat.mtrl-sci
Large-scale epitaxy of two-dimensional van der Waals room-temperature ferromagnet Fe5GeTe2
近年来，二维范德华材料已经成为观察原子薄层中长程铁磁有序的重要平台。尽管可以设想这种材料的异质结构来利用和耦合宽范围的磁光和磁电性质，但技术相关的应用需要室温或高于室温的居里温度以及在大面积上生长膜的能力。在这里，我们展示了大面积生长的单晶薄膜的化学计量的Fe5GeTe2绝缘衬底上使用分子束外延。磁性测量表明，在室温下仍存在软铁磁性，居里温度为293 K，并且具有弱的面外磁晶各向异性。表面，化学和结构表征证实了层的生长，5：1：2 Fe：Ge：Te化学计量的元素组成，和单晶的薄膜字符。
2021-06-24 cond-mat.mtrl-sci
Voltage controlled inversion of magnetic anisotropy in a ferromagnetic thin film at room temperature
利用电场控制磁性是磁学和磁电子学的一个重要方面。在这里，我们利用磁弹性耦合的铁磁/压电混合体实现在室温下的磁化方向的电压控制。样品由蒸发到压电致动器上的多晶镍薄膜组成。这些多功能的混合物的磁性能进行了研究，在室温下作为一个功能的电压控制的应力施加的致动器上的Ni膜。铁磁共振谱表明，在Ni膜平面中的磁易轴旋转90度时，改变施加到致动器的电压Vp的极性。换句话说，Ni膜的面内单轴磁各向异性可以通过施加适当的电压Vp而反转。使用SQUID磁强计，记录磁化矢量的演变作为Vp和外部磁场的函数。改变Vp允许在大约70度的范围内可逆地调节Ni膜平面中的磁化取向。所有的磁力测量数据都可以用铁磁共振实验确定的磁自由能来定量地理解。这些结果表明，在混合结构中的磁弹性耦合确实是一个可行的选择，以控制在技术相关的铁磁薄膜在室温下的磁化取向。
2008-10-02 cond-mat.mtrl-sci
Mechanism-based Tuning of Room-temperature Ferromagnetism in Mn-doped \b{eta}-Ga2O3 by Annealing Atmospher
采用聚合物辅助沉积法制备了具有室温铁磁性的Mn掺杂\b{eta} -Ga 2 O3（GMO）薄膜，研究了退火气氛（空气或纯O2）对薄膜结构和物理性能的影响。结果表明，退火气氛对样品中不同价态的空位缺陷浓度、Mn掺杂浓度和晶格常数均有调制作用。值得注意的是，在空气中退火的样品（GMO-air）表现出的饱和磁化强度为纯O2气体中退火的样品（GMO-O2）的170%倍，这可以通过氧空位（VO）控制的铁磁性来定量解释，这是由于VO的离域类氢电子与样品中Mn 2+、Mn 3+和Mn 4+离子的局部磁矩之间建立的束缚磁极化子。我们的研究结果提供了基于机制的RTFM在Ga 2 O3调谐的见解，并可能是有用的设计，制造和相关的自旋电子材料的应用。
2022-05-07 cond-mat.mtrl-sci
Strong Room-Temperature Ferromagnetism in Co2+-Doped TiO2 made from Colloidal Nanocrystals
合成了Co掺杂TiO 2纳米晶，并通过电子吸收光谱、磁圆二色性光谱、透射电子显微镜、磁化率、Co K壳层X射线吸收光谱和扩展X射线吸收精细结构测量对其进行了研究。纳米晶体是顺磁性的表面钝化配体隔离时，弱铁磁性（Ms = 1.5 × 10-3 mB/Co2+在300 K）聚集时，和强铁磁性（Ms = 1.9 mB/Co2+在300 K）旋涂成纳米晶薄膜时。X射线吸收数据表明，钴是在Co2+氧化态在所有样品。除了提供强有力的实验支持存在的内在铁磁性的钴掺杂的二氧化钛，这些结果表明，使用胶体二氧化钛稀释磁性半导体纳米晶体作为积木组装铁磁半导体纳米结构与潜在的自旋电子学应用的可能性。
2004-07-16 cond-mat.mtrl-sci
Lattice Vibration, Raman Modes and Room-Temperature Spin-Phonon Coupling in Intrinsic 2D van der Waals Ferromagnetic Fe3GaTe2
针对二维范德华磁体Fe3GaTe2中晶格振动与铁磁性相互作用未被探索的问题，本文研究其晶格振动、拉曼模式及室温自旋-声子耦合，首次实验识别其室温自旋-声子耦合，为自旋电子学应用提供基础。
2024-11-29 cond-mat.mtrl-sci
Room temperature ferromagnetism and giant permittivity in chemical routed Co1.5Fe1.5O4 ferrite particles and their composite with NaNO3
我们报告的结构，磁性和介电性能的Co1.5Fe1.5O4纳米粒子及其复合材料与非磁性NaNO3。样品来源于不同pH值的金属硝酸盐溶液。将化学路线的样品在200 ℃和500 ℃下空气加热。材料的加热显示出不寻常的微晶尺寸减小，但在所有样品中均观察到立方尖晶石结构。Co1.5Fe1.5O4的样品显示出相当大的室温铁磁矩，电导率，介电常数，和低介电损耗。样品为软铁磁材料，具有高极化性。晶粒和晶界的界面积极参与决定铁氧体晶粒的磁性和介电性能。界面贡献的效果更好地实现使用铁氧体和NaNO3复合样品。我们已经研究了不同的范围内修改的磁性和介电参数使用相同的材料在纯和复合形式。
2012-03-10 cond-mat.mtrl-sci
Appearance of room temperature ferromagnetism in Cu-doped TiO$_{2-δ}$ films
本研究在脉冲激光沉积制备的Cu掺杂TiO₂薄膜中观测到室温铁磁性，结合从头算证实Cu最近邻的氧空位是铁磁性出现的关键，且Cu掺杂可促进氧空位形成，为稀磁半导体及自旋电子学材料研究提供了新依据。
2007-04-18 cond-mat.mtrl-sci
Fabrication and physical properties of stable room temperature bulk ferromagnetic graphite
在有机材料，特别是纯石墨中寻找宏观磁有序现象，一直是物理学、化学和材料科学前沿领域中令人兴奋的科学活动之一。在这封信中，我们报告了一种新的化学路线，无疑可以获得宏观数量的磁性石墨。这种材料即使在室温下也具有稳定和强的铁磁响应，在室温下它可以被商业磁体吸引。我们已经获得了这种磁性石墨由气相反应组成的石墨结构上的控制蚀刻。先前已经预测并假设这种行为与打破石墨材料的离域p-电子云的连续性的微结构特征相关联，从而允许与拓扑结构相关的磁性中心的存在。
2004-08-19 cond-mat.mtrl-sci
Highly spin-polarized carriers and strong ferromagnetism in doped perovskite antiferromagnetic semiconductors
本研究通过第一性原理模拟证实，对CaTcO₃和NaOsO₃等室温钙钛矿反铁磁半导体进行载流子掺杂可获得高自旋极化特性与强铁磁性，为自旋电子器件提供了新的候选材料体系。
2023-06-08 cond-mat.mtrl-sci
Robust magnetic proximity induced anomalous Hall effect in a room temperature van der Waals ferromagnetic semiconductor based 2D heterostructure
本研究制备出居里温度达370K的范德华铁磁半导体FCGS，构建其与石墨烯的异质结构，实现了400K下仍稳定的反常霍尔效应，为高温自旋电子器件研发提供了新材料体系。
2023-11-13 cond-mat.mtrl-sci
The melilite-type compound (Sr$_{1-x}$,$A_x$)$_2$MnGe$_2$S$_6$O ($A$=K, La) being a room temperature ferromagnetic semiconductor
寻找室温铁磁半导体，利用电子的电荷和自旋自由度来实现集成电子，光学和磁存储特性的设备中的各种功能，一直是科学家和工程师的长期目标。在这里，我们利用自旋极化密度泛函理论计算，通过空穴（K）和电子（La）掺杂，预测了一系列新的基于黄长石型氧硫化物Sr $_2$ MnGe $_2$ S $_6$ O的高温铁磁半导体.由于Mn离子之间缺乏强的反铁磁超交换，母体化合物Sr $_2$ MnGe $_2$ S $_6$ O中的弱反铁磁有序可以通过用$p$型或$n$型载流子进行电荷掺杂而容易地被抑制，从而产生预期的铁磁有序。在掺杂浓度为25%时，空穴掺杂和电子掺杂的化合物都可以实现高于300 K的居里温度（$T_\text{c}$）。分析了其内在机理。我们的研究为探索新型高温铁磁半导体提供了一种有效的途径。
2018-04-12 cond-mat.mtrl-sci
Gate-tunable Room-temperature Ferromagnetism in Two-dimensional Fe$_3$GeTe$_2$
材料研究一直是现代纳米电子器件发展的主要推动力。特别是，磁性薄膜的研究已经彻底改变了自旋电子器件的发展;识别新的磁性材料是改善器件性能和新器件范例的关键。二维范德瓦尔斯晶体的出现创造了新的可能性。这类材料保持其化学稳定性和结构完整性，直到单层，并且原子级薄，易于通过各种栅极调制进行调谐。最近的实验表明，在低温下，在绝缘的Cr $_2$ Ge $_2$ Te $_6$和CrI $_3$中获得二维铁磁有序是可能的。在这里，我们开发了一种新的器件制造技术，并成功地从层状金属磁体Fe $_3$ GeTe $_2$中分离出单层用于磁输运研究。我们发现，巡游铁磁性坚持在Fe $_3$ GeTe $_2$下降到单层的面外磁晶各向异性。铁磁转变温度$T_c$在原始Fe $_3$ GeTe $_2$薄片中受到抑制。然而，离子门显著地将$T_c$升高至室温，显著高于本体$T_c$的205开尔文。二维Fe $_3$ GeTe $_2$中的门可调室温铁磁性为基于原子级薄范德瓦尔斯晶体的潜在电压控制磁电子学开辟了机会。
2018-03-06 cond-mat.mtrl-sci
Carrier induced ferromagnetism in room temperature ferromagnetic semiconductor rutile TiO2 doped with Co
铁磁半导体金红石型（Ti，Co）O2在室温下表现出反常的霍尔效应。反常霍尔效应以及磁光响应对载流子浓度的强烈依赖性表明该化合物中存在载流子诱导的铁磁性。这两种铁磁响应都是由主半导体带边的载流子引起的，表明自旋电子器件在室温下工作的可能性。
2003-07-31 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Efficient nonlinear room-temperature spin injection from ferromagnets into semiconductors through a modified Schottky barrier
我们提出了一个从铁磁体（FM）到半导体（S）自旋注入的自洽微观理论。描述了电子通过带有重掺杂界面S层的改进FM-S肖特基势垒的隧穿和发射。我们计算了这种反向偏置FM-S结的非线性自旋选择特性、非线性I-V特性、电流饱和和自旋积累。我们发现，自旋极化的电流，自旋密度，和穿透长度增加的总电流，直到饱和。我们发现最有效的自旋注入的条件，这是相反的结果，以前的作品，因为本理论建议使用轻掺杂电阻半导体。结果表明，在室温和低电流密度下，非简并高阻半导体中电流和电子的最大自旋极化（自旋积累）可以接近100%。
2004-08-16 cond-mat.mtrl-sci
