In-plane uniaxial anisotropy rotations in (Ga,Mn)As thin films
我们用SQUID磁强计测量了（Ga，Mn）As薄膜的面内单轴易磁化轴，发现它与特定的晶体学方向一致，并且可以通过低温退火从[-110]方向旋转到[110]方向。我们表明，这种行为是空穴密度依赖性，并不源于表面各向异性。单轴各向异性的存在及其对空穴浓度和温度的依赖性可以用假设小三角畸变的铁磁性p-d齐纳模型来解释。
2004-10-21 cond-mat.mtrl-sci
Competing Uniaxial Anisotropies in Epitaxial Fe Thin Films Grown on InAs(001)
本研究通过铁磁共振和X射线衍射实验，揭示了InAs(001)上外延Fe薄膜中界面和剪切应变两种单轴磁各向异性的相互作用，为III-V半导体自旋电子和量子器件开发提供参考。
2023-05-24 cond-mat.mtrl-sci
The influence of film thickness and uniaxial anisotropy on in-plane skyrmions: Numerical investigations of the phase space of chiral magnets
本文通过数值研究揭示了立方手性铁磁体薄膜中面内磁场、膜厚和单轴各向异性共同决定的丰富相空间拓扑，发现支持面内斯格明子的厚度范围不连通，并为探索斜螺旋相等新型磁织构确定了最佳参数区间。
2023-09-21 cond-mat.mtrl-sci
Ni-Mn-Ga films in the austenite and the martensite structures at room temperature: Uniaxial texturation and epitaxial growth
采用直流磁控溅射技术在奥氏体和室温马氏体组织中制备了Ni-Mn-Ga薄膜。研究了两种加工工艺。使用抗蚀剂牺牲层沉积第一批样品，以便在真空退火之前从衬底释放膜。该过程导致具有强（022）纤维织构的多晶膜。用光学显微镜和扫描电子显微镜研究了这种多晶自支撑薄膜的马氏体相变。第二批样品使用不同的沉积温度在（100）MgO衬底上外延生长。用四圆X射线衍射分析了织构。研究了室温下在奥氏体和马氏体结构中结晶的外延膜。
2011-01-14 cond-mat.mtrl-sci
The effect of stripe domain structure on dynamic permeability of thin ferromagnetic films with out-of-plane uniaxial anisotropy
计算了具有条畴结构和面外单轴磁各向异性的铁磁薄膜的磁导率。利用Smit-Beljers方法，在忽略畴壁厚度和畴壁运动的情况下，导出了磁导率张量各分量的频率依赖性的解析表达式。分析了畴宽和各向异性轴与膜面夹角对磁导率频率依赖性的影响。给出了静态磁导率分量与铁磁共振频率之间的一般关系式，并将其应用于铁磁薄膜微波磁导率约束条件的推导。作为轴偏差角的函数的约束的分析，域的纵横比和阻尼参数允许的条件被发现为最大的微波磁导率。所得结果对研制高磁导率微波磁性材料具有一定的参考价值。
2005-04-27 cond-mat.mtrl-sci
Uniaxial anisotropy, intrinsic and extrinsic damping in Co$_{2}$FeSi Heusler alloy thin films
用铁磁共振（FMR）技术研究了用超高真空溅射法在Si（111）衬底上沉积的两种不同系列的Co2 FeSi（CFS）Heusler合金薄膜的磁化弛豫过程和磁各向异性。当在从室温（RT）到600 ℃的不同衬底温度（TS）下沉积的固定（50 nm）厚度的CFS膜构成系列I时，厚度t从12 nm到100 nm变化并且在550 ℃下沉积的CFS膜构成系列II。在系列Ⅰ中，TS = RT和200 ℃时沉积的CFS膜是完全非晶的，TS = 300 ℃时沉积的CFS膜是部分晶化的，TS = 450 ℃、550 ℃和600 ℃时沉积的CFS膜是完全晶化的，具有B2级。相比之下，系列II中的所有CFS膜都处于完全发育的B2结晶状态。不考虑无序和膜厚度的强度，膜平面中的谐振场的角度变化明确地建立了全局平面内单轴各向异性的存在。膜平面中的线宽的角度变化表明，在不同厚度的CFS薄膜中，当t超过50 nm时，发生从面内局部四重对称（立方各向异性）到局部二重对称（单轴各向异性）的交叉。Gilbert阻尼系数α随无序度的减小（TS的增大）从0.047单调减小到0.0078，并从t = 50 nm的CFS薄膜的0.008跃变到t = 75 nm的CFS薄膜的0.024。这种α随TS和t的变化可以理解为无序和膜厚引起的费米能级上的总态密度（自旋向上和自旋向下）的变化。
2019-03-07 cond-mat.mtrl-sci
The influence of the magnetic field on the nucleation and properties of 0-degree domain boundaries in uniaxial films with inhomogeneous magnetoelectric interaction
本研究探究含挠曲磁电效应的单轴磁性薄膜中0度畴壁的磁场响应，发现磁场取向可调控效应强度，磁场参数能降低畴壁成核临界电场，且垂直磁场可在非阿内利安型畴壁中引发随场强增强的挠曲磁电效应。
2023-10-03 cond-mat.mtrl-sci
Enhancing the limit of uniaxial magnetic anisotropy induced by ion beam erosion
从自旋电子学和磁存储器件的应用角度来看，通过操纵界面形态和薄膜结构来人工定制磁各向异性是一个基本的兴趣。这封信报告了一种工程方法，并通过同时修改膜的形貌以及膜的纹理，提高强度的斜入射离子束侵蚀（IBE）诱导的面内单轴磁各向异性（UMA）。为了达到这个目的，钴膜和硅衬底已被作为一个模型系统。与传统的后生长膜的IBE，我们直接我们的努力，顺序沉积和随后的膜的IBE。详细的原位研究发现，薄膜以高度双轴织构的多晶状态生长，并形成纳米尺度的表面波纹。该膜还表现出明显的UMA，易磁化轴平行于表面波纹方向。值得注意的是，诱导的UMA比报告的类似早期研究大一个数量级。施加在平面内的晶体纹理引起磁晶各向异性的可能性，随着整个波纹波峰的长程偶极相互作用，增强了UMA的强度。本研究结果可以进一步扩展到不同的晶体结构和磁性的系统，并显示本方法的普遍适用性。
2022-08-10 cond-mat.mtrl-sci
Correlation of uniaxial magnetic anisotropy axes and principal resistivities in polycrystalline ferromagnetic films
在本研究中，我们演示了测量电阻率张量（$ρ$）沿磁轴的铁磁坡莫合金（Py）的多晶薄膜。为此，传统的霍尔酒吧和最近的扩展范德堡方法被用来确定二维$ρ$在膜平面。通过原位磁场中的正入射溅射沉积来制备样品，以在膜中诱导面内单轴磁各向异性。由于$ρ$可能会受到影响的内部磁化的薄膜，我们进行了测量，通过旋转的饱和磁场在薄膜平面。这两种方法都表明，与难磁化轴相比，沿薄膜的易磁化轴的平均电阻率较低。由于X射线衍射结果表明，没有占主导地位的纹理在薄膜中，我们得出结论，有一个单轴磁轴和主电阻率轴之间的相关性。这是一个重要的发现，可以确定磁各向异性轴的方向，而无需磁力测量。结果还验证了原子或对排序是起源的单轴磁各向异性的Py，因为电阻率是敏感的固体中的顺序的水平。这里使用的扩展范德堡可以很容易地执行接收到的样品，这是实际利益。
2021-03-28 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Piezo-Voltage Manipulation of the Magnetization and Magnetic Reversal in Thin Fe Film
利用纵向磁光克尔显微镜对Fe/GaAs/压电换能器异质结中的面内磁反转和相应的磁畴结构进行了细致的研究。我们<100>在GaAs上生长的Fe薄膜中观察到立方磁各向异性和单轴磁各向异性共存。沿[110]取向的诱导变形可以有效地操纵沿单轴硬[110]轴施加的磁场的磁反转。通过在[100]方向施加磁场的压电电压，实现了磁反转过程中两跳磁化翻转到一跳磁化翻转的控制。在-75/75V下由压电电压引起的附加单轴各向异性为-1.400/1400 J/m3。
2014-03-11 cond-mat.mtrl-sci
Transition between planar and wrinkled regions in uniaxially stretched thin elastic film
研究了单轴拉伸弹性薄膜从平坦区到褶皱区的转变。我们建立了一个模型变分问题，并研究了它的基态能量。使用已知的缩放边界的最小能量，最小能量可以写为最小的基本（凸）松弛问题加上一个项，它在膜的厚度线性增长。我们表明，在消失厚度的限制，前因子的标度律的原问题可以通过最小化简单的标量约束变分问题。
2014-04-24 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft math.AP
Critical behavior and universality properties of uniaxial ferromagnetic thin films in the presence of random magnetic fields
在有效场论的框架内研究了随机磁场作用下单轴铁磁薄膜的临界现象。当随机场分布类型为双峰时，系统表现出三临界行为。此外，交换相互作用的表面与体积比的临界值，在该临界值处，转变温度变得独立于膜厚度，对无序的存在不敏感，无论分布是双峰还是三峰。关于普适性属性，系统中的$p$和$h$变化都不能影响移位指数$λ$的值。在这方面，可以得出结论，纯铁磁薄膜是在相同的普适性类的随机离散磁场的影响下。
2014-08-07 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.stat-mech
Growth-Induced In-Plane Uniaxial Anisotropy in V$_{2}$O$_{3}$/Ni Films
我们报告的应变诱导和温度依赖的单轴各向异性V $_{2}$ O $_{3}$ /Ni混合薄膜，表现出通过界面应变和样品的微观结构，其后果的角度依赖的磁化反转。X-射线衍射和倒易空间图确定的V $_{2}$ O $_{3}$的面内晶轴;原子力和扫描电子显微镜揭示了在膜的微观结构中的取向裂缝。准静态磁力测量和动态铁磁共振测量确定一个单轴磁易轴沿裂缝。与在蓝宝石上生长的没有裂缝的膜的比较示出了来自V $_{2}$ O $_{3}$ /Ni膜中的应变和微结构的组合贡献。由角度相关的一阶反转曲线测量捕获的磁化反转特性表明沿着与裂口正交的方向的强畴壁钉扎，引起反转机制中的角度相关的变化。所得到的各向异性是可调的温度和在室温下是最明显的，这是有益的潜在的设备应用。
2017-09-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Structural control of magnetic anisotropy in a strain driven multiferroic EuTiO3 thin film
八面体畸变在设计由钙钛矿氧化物组成的异质结构的物理性质中起着关键作用。我们在（110）o DyScO 3衬底上外延生长的应变激活的多铁性EuTiO 3薄膜中观察到了强的面内单轴磁各向异性。第一性原理计算表明，磁各向异性与薄膜的单轴TiO6八面体倾斜和铁电极化密切相关，表明应变工程多铁性系统中存在潜在的强磁电耦合.
2013-09-12 cond-mat.mtrl-sci
Tuning the metal-insulator transition in epitaxial SrVO3 films by uniaxial strain
关联过渡金属氧化物中的金属-绝缘体相变（MIT）是凝聚态物理中的一个有趣的课题，精确控制这种相变对开发新的电子器件起着关键作用。在这里，我们报告了一个有效的调整MIT外延SrVO 3（SVO）薄膜通过扩大面外晶格常数，而不改变面内晶格参数，通过氦离子辐照。当离子注量增加时，我们观察到一个MIT与SVO膜的金属绝缘状态的交叉。在低温下SVO的输运和磁阻测量的组合表明，所观察到的MIT主要归因于电子-电子相互作用，而不是无序诱导的本地化。此外，结合密度泛函理论和动力学平均场论（DFT+DMFT）计算，进一步证实了面外晶格常数的膨胀导致了带宽的减小和电子-电子相互作用的增强.这些发现为理解相关氧化物中的MIT提供了新的见解，并为基于强关联电子的意想不到的功能器件的设计提供了新的视角。
2019-04-14 cond-mat.mtrl-sci
Effective uniaxial dielectric function tensor and optical phonons in ($\bar{2}01$)-plane oriented $β$-Ga$_2$O$_3$ films with equally-distributed six-fold rotation domains
本研究针对c面蓝宝石上生长的含六重旋转畴的($\bar{2}01$)面$\beta$-Ga$_2$O$_3$薄膜，推导了有效单轴介电张量光学模型，通过洛伦兹振子拟合确定声子模参数，明确了不同对称性声子的偏振特性与频移规律。
2024-04-10 cond-mat.mtrl-sci
Magnetic and structural properties of Co2FeAl thin films grown on Si substrate
本文研究了在MgO缓冲的Si/SiO_2衬底上室温生长的不同厚度（10 nm<d< 100 nm）的Co_{2} FeAl（CFA）薄膜在600 \lyxmathsym{\textdegree} C退火后的磁性与结构之间的关系。XRD测试表明薄膜具有（011）面外织构生长。推导出的晶格常数随薄膜厚度的增加而增加。此外，极图显示没有面内择优生长取向。磁光克尔效应的磁滞回线表明，存在一个弱的面内单轴各向异性与随机的易轴方向。沿易磁化轴方向外加磁场测量的矫顽场和单轴各向异性场随CFA厚度的倒数线性增加。微带线的铁磁共振测量的平面内和垂直施加的磁场表明，有效磁化强度和单轴平面内各向异性场遵循线性变化与CFA厚度的倒数。这允许导出-1.86 erg/cm 2的垂直表面各向异性系数
2014-03-28 cond-mat.mtrl-sci
Uniaxial contribution to the magnetic anisotropy of La0.67Sr0.33MnO3 thin films induced by orthorhombic crystal structure
在压应变下，La0.67Sr0.33MnO3（LSMO）薄膜具有（1-10）o和（001）o面内取向的正交对称性。(The下标o表示正交对称性。在这里，我们生长LSMO立方（LaAlO 3）0.3-（Sr 2AlTaO 6）0.7（LSAT）衬底，并观察到一个单轴贡献的磁各向异性，这是相关的正交晶体结构。由于晶格失配在两个方向上是相等的，因此对LSMO中各向异性的一般理解（将单轴各向异性与应变差异联系起来）无法解释结果。这些发现表明，与正交结构相关的氧八面体旋转，可能导致不同的Mn-O-Mn键角，因此[1-10]o和[001]o方向之间的磁耦合的变化，决定了各向异性。我们希望这些发现，导致更好地了解LSMO的磁晶各向异性的微观起源。
2010-09-04 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Magnetocrystalline anisotropy and uniaxiality of MnAs/GaAs(100) films
本文研究了GaAs（100）衬底上外延生长的MnAs薄膜的磁性。我们解决的磁矩，铁磁转变温度（$T_c$）和磁晶各向异性常数对外延条件的依赖性。从彻底的结构和磁性的调查，我们的研究结果表明，在MnAs薄膜的应变和磁性能之间的关系比一个简单的拉伸/压缩的晶胞轴更复杂。虽然各向异性常数略有增加，但饱和时磁矩的增强是显著的。X-射线磁性圆二色性结果表明自旋和轨道矩的行为与$T_c$的结构转变一致。特别是，我们发现，轨道自旋矩的比例显示出显着增加的铁磁$α$ -和顺磁$β$ -相的共存区域，结果是很好地符合所观察到的增加的$c/a$ -比在相同的温度区域。的\textit{ab initio}密度泛函计算表明，磁性能是更敏感的面内轴的变化相比，面外轴的变化，这是解释的能带结构的分析。用\textit{ab initio}动力学平均场论计算了MnAs中的电子关联效应。
2010-12-21 cond-mat.mtrl-sci
Investigation on the temperature dependence of substrate-induced in-plane uniaxial magnetic anisotropy in Ni thin films grown on 128° Y-cut LiNbO3
University of Maine（缅因大学）；Frontier Institute for Research in Sensor Technologies (FIRST), University of Maine（缅因大学前沿传感器技术研究研究所）
研究Ni薄膜在128° Y切LiNbO3衬底上的磁各向异性温度依赖性，发现退火后形成单轴各向异性，源于晶格失配和热膨胀系数失配引起的残余应变，且与膜厚无关。
2026-06-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Observation of uniaxial strain tuned spin cycloid in a freestanding BiFeO3 film
非共线的自旋顺序，打破了空间反转对称性，并允许有效的电场控制的磁性，使BiFeO $_3$在低功率自旋电子器件的应用程序的一个有前途的候选人。BiFeO $_3$中的外延应变效应已被深入研究并表现出显著的磁序调制，但迄今为止仍然缺乏用连续变化的单轴应变来调整其自旋结构。在这里，我们应用\emph{in situ}单轴应变的独立的BiFeO $_3$膜，并使用扫描NV显微镜图像的纳米磁秩序在真实空间。应变从0%连续增加到1.5%，在此期间获得了不同应变下的四幅图像。结果表明，当应变接近1.5%时，自旋摆线发生$\sim 12.6^\circ$倾斜。第一原理计算表明，在这种应变下，倾斜是有利的。我们的\emph{in situ}应变施加方法与扫描NV显微镜实空间成像能力相结合，为研究BiFeO $_3$薄膜中磁序和应变之间的耦合铺平了新的途径。
2022-10-18 cond-mat.mtrl-sci quant-ph
Anisotropy-based mechanism for zigzag striped patterns in magnetic thin films
本文采用蒙特卡罗模拟研究了二维铁磁系统。我们的模型包括交换和偶极相互作用，一个立方各向异性项，和单轴面外和面内的。根据所选择的一组参数，包括单轴面外各向异性的模型具有基态，该基态由具有相反面外磁化的条纹的倾斜状态组成。当引入立方各向异性时，在接近剩磁的磁场处，条纹中出现锯齿形图案。模型的各向异性项的分析表明，这种配置与立方和有效单轴各向异性之间的比率的特定值有关。这种效应背后的机制与各向异性的能量景观的特定特征有关，因为在各向异性项中需要作为所施加的场的函数的全局最小过渡。这一新的磁链形成机制在一定厚度范围内的单晶铁磁薄膜中同样存在。
2014-06-10 cond-mat.mtrl-sci
Multiferroic properties of uniaxially compressed orthorhombic HoMnO3 thin films
正交HoMnO 3（Pbnm空间群）的多铁性显着修改沿a轴的外延压缩应变。通过使用YAlO 3（010）衬底，我们能够专注于仅沿a轴的应变效应，该衬底沿另一面内方向（c轴）与HoMnO 3仅具有小的晶格失配。应变和松弛HoMnO 3薄膜的多铁性进行了比较与散装的报告，并发现有很大的不同。弛豫薄膜具有体块性质，铁电转变温度为25 K，在39 K以下具有无公度反铁磁有序，在10 K时有序波矢为（0 qb 0），qb ~ 0.41.应变膜在37.5K时已经成为铁电体，在10 K时具有qb ~ 0.49的无公度磁序。
2016-02-02 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Tailoring anomalous Nernst effect in stressed magnetostrictive film grown onto flexible substrate
纳米结构磁性材料中的反常能斯特效应是优化控制和利用电子器件中耗散的内能的关键现象，其取决于例如有源元件的磁各向异性。因此，本文报道了具有感生单轴磁各向异性的柔性磁致伸缩薄膜在外加应力作用下的磁特性和反常能斯特效应的理论和实验研究。具体而言，我们计算的磁化行为和热电电压响应的理论方法的平面几何形状和磁自由能量密度，其中考虑到诱导的单轴和磁弹性各向异性的贡献。在实验上，我们验证了修改的有效磁各向异性和热电电压的应力和探索的可能性，定制的异常能斯特效应的柔性磁致伸缩薄膜通过修改这两个，磁场和外部应力。我们发现定量的实验和数值计算之间的协议，从而阐明的磁和热电电压的行为，以及提供证据，以确认理论方法的有效性来描述具有单轴磁各向异性的铁磁致伸缩薄膜的磁性和异常能斯特效应，并提交外部应力。因此，结果将柔性磁致伸缩系统作为功能化触摸电子设备中的有源元件的有前途的候选者。
2019-04-05 cond-mat.mtrl-sci
Magnetic and structural anisotropies of Co2FeAl Heusler alloy epitaxial thin films
本文研究了在MgO（001）衬底上外延生长的Heusler Co_2FeAl薄膜的化学有序度、晶格应变与磁性能之间的关系。一个详细的磁性表征已进行矢量场磁强计结合数值Stoner-Wohlfarth分析。我们证明了存在三种类型的面内各向异性：一个双轴，预期的立方对称，和其他两个单轴的。这三种各向异性随退火温度的变化表现出不同的行为。双轴各向异性表现出单调增加。平行于硬双轴轴的单轴各向异性，与化学均匀性有关，减少，而另一个，应该有静磁起源，保持不变。
2012-12-04 cond-mat.mtrl-sci
Magnetization in quasiperiodic magnetic multilayers with biquadratic exchange and uniaxial anisotropy
从理论上研究了按Fibonacci准周期序列构造的铁磁/铁氧体多层膜的磁化强度随外加磁场的变化曲线。铁磁薄膜被假定为具有单轴各向异性，并通过双线性和双二次有效交换耦合。Fe/Cr系统的磁相的准周期性的影响进行了数值说明。
2001-07-05 cond-mat.mtrl-sci
Tailoring magnetic anisotropy in epitaxial half metallic La0.7Sr0.3MnO3 thin films
本文详细研究了在SrTiO 3（STO）衬底上生长的具有（001）、（110）和（1-18）三种不同表面取向的半金属外延La 0.7Sr 0.3MnO 3（LSMO）薄膜的磁性能，包括各向异性、反转场和磁化反转过程。后者示出了平行于[110]（面内）晶体学方向取向的台阶边缘。在室温下，在不同的磁场方向上，在整个角度范围内进行了高分辨率的矢量克尔磁测量。在一般情况下，LSMO膜的磁性能可以解释与单轴项与各向异性轴给出的膜形态，而这种各向异性的强度取决于结构和膜厚度。特别地，在名义上平坦的（110）取向的STO衬底上生长的LSMO膜呈现出源于存在伸长的面内[001]取向结构的明确定义的单轴各向异性，而在名义上平坦的（001）取向的STO衬底上生长的LSMO膜显示出弱的单轴磁各向异性，其中易磁化轴方向平行于剩余衬底台阶边缘。在邻位STO（001）衬底上生长的LSMO薄膜也发现了拉长结构。这些薄膜呈现出明确的单轴磁各向异性，易磁化轴沿着台阶边缘，其强度随着LSMO厚度的增加而增加。值得注意的是，这种阶梯诱导的单轴各向异性已被发现的LSMO膜高达120 nm的厚度。我们的研究结果是有希望的工程新型半金属磁器件，利用定制的磁各向异性。
2011-03-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Effect of surface morphology on magnetization dynamics of cobalt ultrathin films
利用磁光克尔效应（MOKE）和四探针电阻率测量，对表面粗糙度为0.5 nm和1.6 nm的SiO2衬底上Co薄膜的生长进行了原位研究。原位测量联合建议沃尔默-韦伯生长过程，并通过在两个基板上的铁磁，超顺磁性和铁磁相的形成进行。岛被发现聚结在膜厚度为0.6 nm和1.5 nm的连续膜形成周围的膜厚度为1.5 nm和3.0 nm的光滑和粗糙的基板，分别。铁磁长程有序，即，在聚结阶段之后立即观察到在两种膜中出现磁滞回线。所观察到的方位角的依赖性bavity证实存在一个弱的单轴磁各向异性在这两种膜，而在单轴磁各向异性与基板粗糙度的差异被解释在畴壁钉扎和内部应力的膜的综合效应。的起源更高的UMA的情况下的Co膜沉积在类似的均方根粗糙度的波纹图案化的基板上的是由于修改后的长程偶极杂散场的表面上。
2023-02-01 cond-mat.mtrl-sci
Magnetoelastic coupling induced magnetic anisotropy in Co$_2$(Fe/Mn)Si thin films
本文报道了外延应变对生长在（001）SrTiO $_{2}$（STO）和MgO上的CoPDMATHABMM FeSi（CFS）和CoPDMATHABMM MnSi（CMS）Heusler合金薄膜单轴磁各向异性的影响。面内双轴应变易于通过改变STO上的膜的厚度来调谐，而在MgO上，膜显示面内易磁化轴（\overrightarrow{M}）而与它们的厚度无关。在Stoner-Wohlfarth相干旋转模型下对STO薄膜的磁自由能泛函进行了变分分析，结果表明，STO薄膜存在磁弹性各向异性，其磁致伸缩常数为$\approx$（12.22 $\pm$ 0.07）$\times 10^{-6}$和（2.02 $\pm$ 0.06）$\times 10^{-6}$，除了CFS和CMS固有磁晶各向异性$\approx$-1.72 $\times 10^{6}$ erg/cm $^{3}$和-3.94 $\times 10^{6}$ erg/cm $^{3}$之外，分别单畴相图揭示了一个逐渐过渡，从面内到面外的磁化取向与薄膜厚度的减少。预测STO上最薄（12 nm）CFS膜的磁化强度最大倾斜角为41.5 $^{\circ}$。STO上较薄薄膜中\overrightarrow{M}的独特行为归因于应变诱导的四元畸变。
2013-10-23 cond-mat.mtrl-sci
Electric field switching of the uniaxial magnetic anisotropy of an antiferromagnet
在自旋电子学中，铁磁体中的磁各向异性的电场控制已经被广泛地追求，以实现具有低能耗的高效存储器和计算设备。与铁磁体相比，反铁磁体具有超快的自旋动力学特性和极小的杂散磁场，在高密度信息存储领域具有巨大的应用潜力。然而，反铁磁体的磁各向异性通过电场的开关仍然是难以捉摸的。在这里，我们使用压电材料的铁弹应变，在室温下，在反铁磁Mn 2 Au薄膜的单轴磁各向异性和可逆的Néel顺序与电场只有几kV/cm。由于单轴磁各向异性，在Mn 2Au中观察到了由Néel自旋轨道矩驱动的棘轮式开关行为，这种行为可以被电场逆转.
2018-12-31 cond-mat.mtrl-sci
Ab initio structure modeling of complex thin-film oxides: thermodynamical stability of TiC/thin-film alumina
我们提出了一个有效的和一般的方法来确定有前途的候选配置薄膜氧化物和确定（亚稳态）薄膜结构的从头计算的结构特性。该方法的核心是氧化物体结构的复杂性，从该氧化物体结构中可以提取出大量的具有结构构建块的薄膜，即来自亚稳态体氧化物系统的基序。这些跨越一个粗糙的，但定义明确的网络的初始配置，密度泛函理论（DFT）的计算预测和实施戏剧性的原子弛豫在相应的，从而产生薄膜候选人。薄膜候选物的网络（对于各种膜厚度和化学计量）可以根据它们在从头算总能量或从头算平衡吉布斯自由能中的变化来排序。最有利的结构的弛豫原子结构的分析提供了洞察稳定和亚稳薄膜氧化物的性质。我们以TiC上成核的Al_2O_3为模型系统来说明这一方法。
2009-03-06 cond-mat.mtrl-sci
Exact asymptotic behavior of magnetic stripe domain arrays
本文讨论了具有单轴磁各向异性的薄膜和板中的磁条畴行为的经典问题。精确的解析结果推导出的条纹域宽度作为施加的垂直场，$H$，在该政权的域周期变大的函数。条纹周期发散为$(H_c-H)^{-1/2}$，其中$H_c$是临界（无限周期）场，这一精确结果证实了先前的猜想。当$(H_c-H)^{1/2}$时，磁化强度接近饱和，这种行为与$4 μ$ m厚铁氧体石榴石膜获得的实验数据相比非常好。精确的解析解提供了一个新的基础，精确表征单轴磁性薄膜和板，说明了一个简单的方法来测量畴壁能量。数学方法是适用于类似的分析一类系统的竞争相互作用的条纹域相形成。
2012-11-05 cond-mat.mtrl-sci
Density and Microstructure of Amorphous Carbon Thin Films
本工作中，我们研究了用直流和高功率脉冲磁控溅射（HiPIMS）技术沉积的非晶碳（$a$ -C）薄膜。两种方法制备的$a$ -C薄膜的微观结构和电学性质存在细微差别.虽然用dcMS沉积的膜具有通常在$a$薄膜中发现的平滑纹理，但用HiPIMS沉积的那些膜由被多孔微结构包围的致密小丘组成。$a$ -C薄膜的密度是判断其质量的决定性参数。通常，X射线反射率（XRR）已被用于测量碳薄膜的密度。从目前的工作中，我们发现，碳薄膜，特别是那些厚度为几十纳米的密度的测定，可能是不准确的XRR由于薄膜和衬底之间的散射对比度差。通过利用飞行时间模式中的中子反射率（NR）（一种不常用于碳薄膜的技术），我们可以精确地测量使用dcMS和HiPIMS沉积的$a$薄膜的密度差异。
2018-01-05 cond-mat.mtrl-sci
Preparation of Cobalt Thin Films by Sputtering Systems and Its Magnetic Characterization
采用磁控溅射沉积技术制备了不同厚度的钴薄膜。用X射线光电子能谱学（XPS）和石英晶体监测（QCM）对薄膜厚度进行了测定。XPS也被用来确定膜的质量。利用铁磁共振技术（FMR）测试了薄膜的磁性能.
2009-10-28 cond-mat.mtrl-sci
Synthesis of Perovskite SrIrO3 Thin Films by Sputtering Technique
本文报道了用溅射法制备钙钛矿型SrIrO_3薄膜。在SrTiO 3（001）衬底上外延生长了单相（110）取向的SrIrO $_3$薄膜。利用离轴XRD $θ-2θ$扫描，我们证明这些薄膜具有（1 - 10）面外取向，（001）和（1-10）位于面内。溅射生长的薄膜具有光滑、均匀的表面和与衬底良好的共格界面。
2016-10-13 cond-mat.mtrl-sci
Observation of magnetism in Au thin films
本文介绍了金薄膜的直接磁化测量。这些测量整合了来自所研究的薄膜的信号和薄膜与衬底的界面的磁贡献。对来自体衬底的信号的抗磁性贡献与噪声水平具有相同的量级。我们发现薄的金膜可以表现出正磁化。它们的磁行为具有强烈的衬底依赖性。
2006-06-14 cond-mat.mtrl-sci
Thin Film growth of Solid State materials
磁控溅射也已用于沉积某些材料的薄膜，并且它具有重要的技术重要性。对钇稳定氧化锆（YSZ）外延薄膜的沉积过程进行了模拟，研究了表面吸附原子的扩散。在溅射过程中，等离子体中形成的离子之间存在强相互作用。在Si上沉积Cu薄膜。SiCN纳米复合薄膜呈树枝状生长。
2016-11-17 cond-mat.mtrl-sci
Thin film of Al-Ga-Pd-Mn quasicrystalline alloy
薄膜准晶涂层具有独特的性质，例如非常高的电阻率和热阻率以及非常低的表面能。采用快速蒸发法制备了二十面体Al-Ga-Pd-Mn合金纳米准晶薄膜。本文试图讨论Al-Ga-Pd-Mn合金准晶薄膜形成的微观机制
2021-07-03 cond-mat.mtrl-sci
Defect-induced shift of the Peierls transition in TTF-TCNQ thin films
本文研究了用物理气相沉积法制备的四硫富瓦烯-四氰基醌二甲烷（TTF-TCNQ）薄膜中衬底材料和薄膜厚度对Peierls转变温度的影响。我们的分析表明，衬底材料和生长条件强烈影响薄膜的形貌。特别地，我们证明了在薄膜中的Peierls转变温度低于TTF-TCNQ单晶。我们认为，这种影响是由于缺陷，出现在TTF-TCNQ薄膜在生长过程中。
2010-09-10 cond-mat.mtrl-sci
Co2 FeAl thin films grown on MgO substrates: Correlation between static, dynamic and structural properties
采用磁控溅射法在MgO（001）衬底上制备了厚度为10 ~ 115 nm的Co2 FeAl（CFA）薄膜。X射线衍射（XRD）显示立方$[001]$ CFA轴垂直于衬底，并且所有CFA膜表现出完全的外延生长。当减小厚度时，化学顺序从$B2$相变化到$A2$相。磁光克尔效应（MOKE）和振动样品磁强计的测量表明，根据磁场的方向，一个或两个步骤的开关发生。此外，薄膜呈现出二次MOKE信号随着CFA厚度的增加，由于增加的化学顺序。铁磁共振，MOKE横向偏置初始逆磁化率和扭矩（TBIIST）的测量结果表明，在平面各向异性的结果从一个单轴和四重对称项的叠加。四重各向异性与样品的晶体结构一致，并与双轴应变和薄膜中存在的化学顺序相关。此外，还观察到较大的负垂直单轴各向异性。频率和角度依赖的FMR线宽显示两个磁振子散射和镶嵌贡献，这取决于CFA的厚度。吉尔伯特阻尼系数低至0.0011。
2013-05-03 cond-mat.mtrl-sci
High-performance chemical-bath deposited CdS thin-film transistors with ZrO2 gate dielectric
我们展示了高性能的化学浴沉积CdS薄膜晶体管TFT使用原子层沉积的ZrO 2基高k栅介质材料。
2015-05-25 cond-mat.mtrl-sci
Novel Layered Iridate Ba7Ir3O13+δ Thin Films with Colossal Permittivity
发现了以薄膜形式存在的Ba_7Ir_3 O_（13 +δ）。这些薄膜的特点是在室温下的巨大介电常数（CP）~104，归因于巨大的内部势垒层电容效应在原子级薄的域边界。这些发现为通过设计原子级薄的畴界来寻找新型CP材料提供了一条新的途径。
2015-08-26 cond-mat.mtrl-sci
Low Symmetry Phase in (001) BiFeO$_3$ Epitaxial Constrained Thin Films
用同步辐射X射线衍射确定了（001）取向的BiFeO $_3$外延薄膜的晶格。通过选择合适的包含固定（001）反射的散射区，我们发现室温下薄膜中存在类似于$M_A$相的低对称相。这些结果表明，在相稳定性的变化，从菱形体在大块单晶，在外延薄膜的修改单斜结构。
2005-01-27 cond-mat.mtrl-sci
Anisotropy of ultra-thin ferromagnetic films and the spin reorientation transition
研究了单轴各向异性和偶极相互作用对超薄铁磁薄膜基态磁化方向的影响。基态能量可以用各向异性常数来表示，并详细计算了各向异性常数随系统参数和薄膜厚度的变化。特别是考虑非共线自旋安排。给出了自旋重取向转变出现的条件，并导出了与此转变有关的倾斜相宽度及其在外加磁场中的位移的解析结果。
2002-02-28 cond-mat.mtrl-sci
Effect of Substrate Temperature on Structural and Magnetic Properties of c-axis Ori-ented Spinel Ferrite Ni0.65Zn0.35Fe2O4 (NZFO) Thin Films
改变衬底温度可以改变尖晶石铁氧体NZFO薄膜的结构和磁性。在不同温度下生长的薄膜的XRD显示只有004反射，没有任何次级峰，显示沿c轴的生长取向。我们发现这些薄膜的结晶质量随着衬底温度的升高而增加。在不同生长温度条件下生长的薄膜的表面形貌显示，这些薄膜是光滑的，具有低粗糙度，然而在800 ℃下生长的薄膜在所有薄膜中表现出最低的平均粗糙度和均方根粗糙度。我们发现铁和镍被更多的氧化，即更大的铁和镍含量的薄膜生长和退火在700 ℃和800 ℃，相比，在较低的温度下生长。磁矩随衬底温度的升高而增大，室温下所有薄膜均具有高的饱和磁化强度和低的矫顽场。在800 ℃下生长的薄膜在室温以上表现出铁磁顺磁相变.在室温以上的NZFO薄膜中观察到的具有软磁行为的大磁化强度表明在存储器、自旋电子学和多功能器件中的潜在应用。
2018-06-28 cond-mat.mtrl-sci
The driving force governing room temperature grain coarsening in thin gold films
研究了聚酰亚胺衬底上金膜在周期性单轴机械应变作用下的室温晶粒粗化。详细的电子背散射衍射分析表明，与剪切耦合晶界迁移模型的预测相反，晶粒粗化是各向同性的，粗化晶粒不表现出任何特定的晶体学取向或与相邻晶粒的取向差。结果表明，热力学模型的驱动力出现由于不同尺寸的晶粒之间的屈服应力的差异提供了一个足够的解释的实验数据。
2019-04-05 cond-mat.mtrl-sci
Effect of atomic ordering on the magnetic anisotropy of single crystal Ni80Fe20
研究了原子有序化对Ni_（80）Fe_（20）at.%（Py）.为此，使用直流磁控溅射（dcMS）和高功率脉冲磁控溅射（HiPIMS）在MgO（001）上外延生长Py膜。除了在后一种情况下观察到的孪晶界，这两种方法都提供了高质量的单晶体与立方体上的立方体外延关系，通过重要晶面的极映射验证。然而，X射线衍射结果表明，更高阶的dcMS沉积膜向L12 Ni3Fe超晶格。这种差异可以通过HiPIMS在每个脉冲期间的非常高的沉积速率来理解，这抑制了吸附原子的迁移率和有序化。我们发现，dcMS沉积膜呈现双轴各向异性，而HiPIMS沉积给出了明确的单轴各向异性。因此，在dcMS沉积中实现的更高阶的行为如通过磁晶各向异性所预测的，即，由于形状各向异性，沿[110]方向的易磁化轴在平面中被迫沿[111]方向。在HiPIMS沉积膜的单轴行为，然后可以解释成对排序或最近的本地化组成不均匀性理论。此外，我们使用扩展的van der Pauw方法研究了薄膜沿[100]方向的磁电阻。我们发现，dcMS沉积膜的电导率低于他们的HiPIMS同行验证在dcMS的情况下，更高的顺序。
2019-02-28 cond-mat.mtrl-sci
A Novel Broadband Measurement Method for the Magnetoimpedance of Ribbons and Thin Films
提出了一种新的薄膜和带中MI的宽带测量方法。它基于对装有样品的单元的反射系数的自动测量。与坡莫合金多层薄膜得到的说明性结果，并进行了讨论。
2003-05-12 cond-mat.mtrl-sci
Parameters Influencing the Optical Properties Of SnS Thin Films
硫化锡（SnS）薄膜被认为是太阳能电池的潜在候选材料。许多制造技术已被用于生长SnS薄膜。发现文献中报道的SnS膜的带隙${\rm E_g}$根据膜制造技术在1.2-2.5 eV之间变化。本文报道了室温热蒸发法制备的SnS薄膜的结构、成分、形貌和光学特性。结果表明，对于给定的制造技术/条件，带隙函数依赖于晶格参数和晶粒尺寸。明确定义的变化允许根据要求定制SnS膜。
2013-10-17 cond-mat.mtrl-sci
Spin wave study of magnetic perpendicular surface anisotropy in single crystalline MgO$\text{/}$Fe$\text{/}$MgO films
宽带铁磁共振测量不同厚度的单晶铁膜夹在MgO层。一个详尽的磁性表征的薄膜（交换常数，立方，单轴和表面各向异性）的均匀和第一垂直驻波自旋波模式的研究，使作为施加的磁场和膜厚度的函数。非互易自旋波传播的额外测量使我们能够将两个界面对总表面各向异性的贡献分开。结果是一致的准体膜内部和两个磁性不同的顶部和底部界面，归因于不同的氧化态的差异的模型。
2022-11-29 cond-mat.mtrl-sci
Evidence of potential sputtering of ultra-thin Pt films due to impact of multi-charged Ar ions
本文研究了20 keV高电荷态$Ar^{q+}$（q = 3 - 8）离子轰击超薄Pt膜的电位溅射现象。结果表明，随着Ar射弹势能的增加，Pt膜的烧蚀增强。
2002-04-10 cond-mat.mtrl-sci
Substrate effect on the resistive switching in BiFeO3 thin films
采用脉冲激光沉积法在Pt/Sapphire和Pt/Ti/SiO2/Si衬底上分别制备了BiFeO 3薄膜。溅射Au作为顶部电极。薄膜的微观结构随底层衬底的改变而变化。Pt/蓝宝石上的薄膜由于在顶部和底部界面处形成肖特基接触而不能反向切换。而Pt/Ti/SiO2/Si上的薄膜在正向偏压下表现出明显的阻变特性。讨论了Pt/Sapphire衬底和Pt/Ti/SiO2/Si衬底上BiFeO 3薄膜的导电机制，以理解不同的阻变行为。
2012-09-26 cond-mat.mtrl-sci
Ferroelectricity in ultra-thin perovskite films
我们报告的铁电性超薄钙钛矿薄膜与现实电极的研究。结果表明，在小于10 μ m厚的薄膜中，铁电态稳定，极化方向垂直于表面。在短路边界条件下，研究了真实电极的屏蔽效应和真实金属/氧化物界面对薄膜极化的影响。我们的研究表明，金属屏蔽从电极的氧化物表面的功函数的差异的影响。我们在铁电PbTiO $_3$和BaTiO $_3$薄膜中证明了这种效应。
2005-05-03 cond-mat.mtrl-sci
Production of Indium Doped Zinc Oxide Thin Films by Pulsed Laser Ablation
提出了一种改进的脉冲激光沉积（PLD）方法，在较低的衬底温度下制备了未掺杂和铟掺杂的氧化锌（ZnO：In）薄膜。该制备方法不需要对生长的膜进行任何进一步的沉积后退火处理。所开发的方法允许在低衬底温度下生长薄膜，这防止了它们的固有电学和光学性质的相当大的损失。分析了沉积参数对未掺杂和铟掺杂ZnO薄膜电学和光学参数的影响。
2005-04-08 cond-mat.mtrl-sci
