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
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
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
Exchange biased Anomalous Hall Effect driven by frustration in a magnetic Kagome lattice
Co3Sn2S2是一种铁磁Weyl半金属，由于其大的反常霍尔效应而成为科学界关注的焦点。我们表明，这种材料的拓扑性质的耦合，其磁织构导致一个强烈的交换偏置异常霍尔效应。我们认为，这可能是由铁磁性和自旋玻璃相的共存，后者被驱动的几何挫折固有的可果美网络的磁性离子。
2019-07-15 cond-mat.mtrl-sci
Angular dependent magnetization reversal in exchange biased bilayers under a modified 'effective field model'
提出了一个修正的有效场模型，定量解释了交换偏置Fe/IrMn双层膜中的角相关磁化反转过程.在不同的磁场方向上测量的样品，观察到几种不同的磁化反转路径的多步回线。两种类型的角度依赖的开关场的观察和他们的转变进行了调查，发现这是由Fe和IrMn层厚度驱动。我们改进的有效场模型可以很好地描述所有的开关场行为，包括交换偏置诱导的单轴各向异性的磁化反转过程中的关键影响。
2011-02-26 cond-mat.mtrl-sci
Dynamics of Spontaneous Magnetization Reversal in Exchange Biased Heterostructures
研究了热致自发磁化反转对随时间变化的冷却方案的依赖性。在接近反铁磁体（$T_N$）的Nèel温度时，冷却速度越慢，等待时间越长，磁化反转越强。使温度在$T_N$周围循环导致热训练效应，在该热训练效应下，反转幅度随着每个循环而增加。这些结果表明，自发磁化反转是积极的青睐，相反，我们目前的理解正交换偏置。
2006-12-05 cond-mat.mtrl-sci
Impact of in-plane currents on magnetoresistance properties of an exchange-biased spin-valve with insulating antiferromagnetic layer
研究了面内交变电流对CoFe/NiCoO/CoFe/Cu/CoFe自旋阀的交换偏置、电阻和磁阻的影响。随着电流的增加，电阻增加，而最大磁阻比减小。值得注意的是，钉扎层的反转在两个场扫描方向上都被系统地抑制。由于NiCoO氧化物是良好的绝缘体，预期交流电流仅在CoFe/Cu/CoFe顶层中流动，因此排除了作用于反铁磁层中自旋的任何自旋转移力矩的存在。相反，我们的测量显示了电流引起的焦耳加热的影响的明确证据。此外，从温度相关的测量结果非常相似的电流依赖性，表明焦耳加热的效果在电流平面自旋阀配置中起着重要作用。结果还表明，铁磁层之间的自旋转移力矩可能仍然存在，并在足够高的电流与交换偏置竞争。
2008-01-09 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
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
Spin dynamics in exchange-biased F/AF bilayers
研究了NiFe/MnNi双层膜铁磁-反铁磁耦合钉扎层在30 MHz-6 GHz宽频率范围内的自旋动力学.基于Landau-Lifshitz方程提出了F/AF双层膜复磁导率的唯象模型。实验结果与理论预测进行了比较。
2003-11-14 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
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
Asymmetric Magnetization Reversal in a Single Exchange-Biased Micro Bar
利用各向异性磁电阻和磁力显微镜研究了1.5 × 13微米单交换偏置微棒中的非对称磁化反转。该粒子的磁矩小于10^-9 emu，无法用标准磁力测量法测量。CoFe/CrMnPt的非对称磁滞回线显示了一个可重复的旋转过程，随后是一个不可逆的成核过程，其标志是在磁阻跳跃。诱导的单向各向异性增强了磁滞回线的一个分支中的旋转过程，随后是加速的成核过程。反铁磁体留下的印迹铁磁畴图案观察后的成核过程发生，但完全饱和之前达到。
2008-08-01 cond-mat.mtrl-sci
Temperature dependence of exchange biased multiferroic $ \mathbf{BiFeO_3} $/$ \mathbf{Ni_{81}Fe_{19}} $ polycrystalline bilayer
研究了不同$ \mathrm{BiFeO_3} $厚度的多晶$ \mathrm{BiFeO_3} / \mathrm{Ni_{81}Fe_{19}} $双层膜的交换偏置特性与温度的关系。使用场冷却协议，交换偏置场的非单调行为显示在交换偏置双层。进行了与$ \mathrm{BiFeO_3} $热活化能相关的另一种热协议，Soeya协议，并揭示了交换偏置场的两步演化。这两种不同方案的结果类似于先前报道的对外延$ \mathrm{BiFeO_3} $的测量所获得的结果，表明驱动机制独立于长程晶体排列（即，外延或多晶）。$ \mathrm{BiFeO_3} $的一个固有特性被认为是热相关磁化反转的驱动机制：$ \mathrm{BiFeO_3} $自旋的倾斜导致对交换耦合的双二次贡献。的磁化反转角行为的温度依赖性同意存在这样的双二次贡献交换偏置双层膜研究。
2016-08-02 cond-mat.mtrl-sci
A model for exchange-biased asymmetric giant magneto-impedance in amorphous wires
提出了描述焦耳加热非晶丝中交换偏置非对称巨磁阻抗效应的模型。认为焦耳热导致了表面硬磁晶化层的形成，非对称巨磁阻抗效应与非晶相和晶相之间的交换耦合有关。表面层和非晶体之间的耦合描述在一个有效的偏置场。该模型基于线性化的麦克斯韦方程组和Landau-Lifshitz方程的联立求解。计算的磁场和频率依赖性的线阻抗是在一个定性的协议与焦耳加热的钴基非晶丝的非对称巨磁阻抗的实验研究结果。
2006-07-14 cond-mat.mtrl-sci
Reversal behavior of exchange-biased submicron dots
在反铁磁FeF 2薄膜上制备了纳米Fe点，并利用磁光克尔效应（MOKE）对其进行了研究。我们研究了点尺寸对磁滞回线的影响，并将结果与连续薄膜双层和纳米结构Fe/FeF 2柱进行了比较。磁滞回线在低于和高于（10和90 K，分别）的反铁磁体的尼尔温度的温度下测量。一个涡旋状态被发现为点的300 nm直径，其中交换偏置场相比，较大的点系统和连续双层减少。微磁模拟，包括与反铁磁体的相互作用表现出定性相似的行为。
2005-01-08 cond-mat.mtrl-sci
Polycrystalline exchange-biased bilayers: magnetically effective vs. structural antiferromagnetic grain volume distribution
多晶交换偏置反铁磁体/铁磁体双层的磁特性由参数的复杂相互作用确定，描述材料系统的结构和磁特性，特别包括反铁磁体的晶粒体积分布。这种系统的一个理想的表征是对每个单独颗粒的相关参数进行非破坏性测定。这在大多数情况下是不可行的，因为典型的表征方法确实在较大的区域上平均。在这里，我们表明，然而，它是可能的，以确定平均宏观磁量矢量克尔磁力测量的平均微观参数相比，一个精心设计的模型。特别是，我们估计的磁性有效的反铁磁晶粒尺寸分布，是必不可少的界面交换耦合到铁磁层。我们发现，磁活性晶粒尺寸的分布不同于结构的，这表明反铁磁顺序，相关的交换偏置，仅在一部分晶粒的结构体积。
2022-04-07 cond-mat.mtrl-sci
Exchange-biased topological transverse thermoelectric effects in a Kagome ferrimagnet
Kagome金属TbMn 6Sn 6最近通过扫描隧道显微镜/光谱测量被发现是亚铁磁拓扑狄拉克材料。本文报道了在该化合物中观察到的大的反常能斯特效应和反常热霍尔效应。我们的第一性原理计算表明，这种反常的横向输运与三维动量空间中大质量狄拉克能隙的Berry曲率贡献是一致的.此外，横向热电输运表现出相对于所施加的磁场的不对称性，即，一种交换偏向行为。总之，这些特征使TbMn 6Sn 6成为基于反常能斯特效应的出色热电性能的有前途的系统。
2022-02-09 cond-mat.mtrl-sci
Spin-valve effects in point contacts to exchange biased Co40Fe40B20 films
本文研究了反铁磁Mn_（80）Ir_（20）交换偏置的不同厚度的非晶铁磁体（F）Co_（40）Fe_（40）B_（20）薄膜与正常金属（N）点接触的非线性电流-电压特性和磁电阻。观察到这种F-N接触电导的表面自旋阀效应。交换偏置的影响被发现是成反比的Co 40 Fe 40 B 20膜的厚度。我们在单交换钉扎铁磁薄膜上观察到的这种行为以及其他磁输运效应与传统三层自旋阀中发现的性质相似。
2014-08-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Loop Bifurcation and Magnetization Rotation in Exchange Biased Ni/FeF2
用矢量线圈振动样品磁强计研究了交换偏置Ni/FeF_2薄膜随冷却场强H_FC的变化。在外延FeF 2薄膜中，随着HFC的增加，出现了一个回线分叉，它分为两个从零场反向移动相同量的子回线。正偏置的子回路随着H_FC的增大而增大，直到只找到一个正移位的回路。在整个过程中，负/正（子）回路移位保持相同的离散值。这与具有孪晶FeF 2的薄膜形成鲜明对比，其中交换场随着HFC的增加而逐渐变化。横向磁化显示出与纵向子回路的明显相关性。有趣的是，超过85%的Ni通过旋转反转其磁化，或者在一个步骤中或者通过两个连续的旋转。这些结果是由于反铁磁FeF 2的单晶性质，它分解成两个相对的区域的大域。
2005-04-26 cond-mat.mtrl-sci
Enhancing the blocking temperature of perpendicular-exchange biased Cr2O3 thin films using spacer and buffer layers
在这项研究中，我们研究了间隔层和缓冲层上的阻挡温度TB的垂直交换偏置的Cr2 O3薄膜，并揭示了一个高TB为260 K的20 nm厚的Cr2 O3薄膜。通过在Cr_2O_3和Co膜之间插入Ru间隔层并改变间隔层的厚度，我们控制了交换偏置和TB的大小。通过比较20 nm厚的Cr2 O3薄膜在Pt和α-Fe 2 O3缓冲层上的TB值，我们研究了晶格应变对TB的影响。我们发现，可以获得更高的TB值使用α-Fe 2 O3缓冲，这可能是因为晶格应变引起的Cr2 O3磁各向异性的增加。
2016-05-12 cond-mat.mtrl-sci
Spin-transfer switching and low-field precession in exchange-biased spin valve nano-pillars
使用三维聚焦离子束光刻工艺，我们已经制作了纳米柱器件，显示自旋转移扭矩开关在零外部磁场。在一个小的面内外部偏置场下，观察到与非对称纳米柱器件中报道的类似的微分电阻与电流的场依赖性峰值。这被解释为低场激发自旋波的证据，在我们的情况下，这是由于自旋散射的不对称性增强的IrMn交换偏置层耦合到一个相对较薄的CoFe固定层。
2008-02-07 cond-mat.mtrl-sci
Monte Carlo simulation study of exchange biased hysteresis loops in nanoparticles
我们提出的蒙特卡罗模拟的磁性模型的一个单一的纳米粒子组成的反铁磁壳包围的铁磁核的结果。在磁场中冷却后磁滞回线的模拟显示了交换偏置效应。为了理解的环路移位的起源，我们已经研究了场冷却下的壳层和界面磁化的热依赖性。这些结果，再加上检查的快照的配置在低温下获得的，表明存在一个净磁化的界面，这是负责的磁滞回线的偏置。
2005-10-27 cond-mat.mtrl-sci
Reversing the training effect in exchange biased CoO/Co bilayers
我们进行了详细的研究交换偏置CoO/Co双层的培训效果。高分辨率测量的各向异性磁阻（AMR）是一致的反铁磁CoO层中的磁畴的成核在第一磁化反转。这解释了在铁磁Co层中观察到的所有后续反转的增强的自旋旋转。令人惊讶的是，AMR测量以及磁化测量揭示，它是可能的，部分地重新引入的未经训练的状态，通过执行一个平面内的外部场垂直于冷却场的磁滞测量。事实上，在平行于冷却场的场中获得的下一个磁滞回线类似于初始的不对称磁滞回线，但是在第一矫顽场处发生的自旋旋转量减少。这意味着在冷却后的第一次反转过程中产生的反铁磁畴可以被部分擦除。
2005-02-17 cond-mat.mtrl-sci
Room temperature skyrmions at zero field in exchange-biased ultrathin films
我们证明了在室温和零外部磁场下，在交换偏置的Pt/Co/NiFe/IrMn多层膜中，平均直径约为60 nm的磁skyrmions可以稳定存在.这是通过对多层堆叠组合物的先进优化来实现的，以便平衡控制skyrmion尺寸和稳定性的不同磁能。磁成像是用磁力显微镜和扫描氮空位磁力测定法进行的，后者在零外部磁场下提供明确的测量。在这样的样品中，我们表明，交换偏置提供了一个免疫力的skyrmion自旋纹理适度的外部磁场，在几十mT的范围内，这是一个重要的功能，作为存储设备的应用程序。这些结果建立交换偏置多层堆叠作为一个有前途的平台，有效地实现基于磁skyrmions的存储器和逻辑器件。
2020-01-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Zero-field magnetic skyrmions in exchange-biased ferromagnetic-antiferromagnetic bilayers
本研究利用原子尺度自旋动力学模拟表明，交换偏置FM-AFM双层膜可借助AFM有效场和界面粗糙度在零外场下稳定铁磁斯格明子。
2024-03-02 cond-mat.mtrl-sci
Exchange-biased quantum anomalous Hall effect
量子反常霍尔（QAH）效应是指在零磁场下，具有量子化霍尔电阻的无耗散手征边缘态。操纵QAH态对于理解拓扑量子物理和实现无耗散电子学都具有重要意义。在这里，我们实现了磁性拓扑绝缘体Cr掺杂的（Bi，Sb）2 Te 3（CBST）的QAH效应生长在一个未补偿的反铁磁绝缘体Al掺杂的Cr 2 O 3。通过极化中子反射仪（PNR），我们发现CBST和Al-Cr_2 O_3表面自旋之间存在强烈的交换耦合，固定了垂直于膜平面的界面磁矩。界面耦合导致交换偏置QAH效应。我们进一步证明，交换偏置的幅度和符号可以有效地控制使用现场培训过程中设置的磁化的Al-Cr2 O3层。我们的工作证明了使用交换偏置效应来有效地操纵QAH状态，在基于QAH的自旋电子学中开辟了新的可能性。
2022-05-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Magnetic properties of exchange biased and of unbiased oxide/permalloy thin layers: a ferromagnetic resonance and Brillouin scattering study
微带铁磁共振和布里渊散射是用来提供一个比较确定薄坡莫合金层的磁性参数与非磁性（Al 2 O 3）或与反铁磁氧化物（NiO）。结果表明，垂直各向异性监测的界面表面能项，这是实际上独立的界面的性质。在厚度（5-25 nm）的调查间隔的饱和磁化强度没有显着不同，从报告的散装坡莫合金。面内单轴各向异性和交换偏置各向异性也来自于动态磁激发的研究，并与我们使用常规磁力测量的独立评估进行了比较
2010-06-29 cond-mat.mtrl-sci
Quasi-reversible Magnetoresistance in Exchange Spring Tunnel Junctions
我们报告了一个大的，准可逆的隧道磁阻在交换偏置铁磁半导体隧道结，其中一个软铁磁半导体（\gma）交换耦合到一个硬铁磁金属（MnAs）。我们的观察结果与偏置\gma层内形成的非均匀磁化区域（“交换弹簧”）一致。\gma独特的隧穿各向异性磁电阻产生磁电阻对交换弹簧状态的显著敏感性。
2008-07-17 cond-mat.mtrl-sci
An Effective Reduction of Critical Current for Current-Induced Magnetization Switching by a Ru Layer Insertion in an Exchange-Biased Spin-Valve
最近，已经预测，自旋极化的电流直接流过磁性元件的平行面（CPP）可以通过自旋动量转移引起磁化翻转。本文首次报道了在室温下交换偏置自旋阀（ESPVs）中的电流诱导磁化翻转（CIMS）现象。ESPV在具有非常高的临界电流密度的扫频直流电流下表现出CIMS行为。它表明，薄钌（Ru）层插入之间的自由层和顶部电极有效地降低了临界电流密度的CIMS。当自由层的厚度增加时，还观察到“逆”CIMS行为。
2004-04-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
All-optical probe of precessional magnetization dynamics in exchange biased NiFe/FeMn bilayers
利用8.3ps的短脉冲激光激发产生内部各向异性脉冲场，在皮秒时间尺度上激发多晶NiFe/FeMn交换偏置系统的旋进磁化动力学。由于激发，单向各向异性以及铁磁层和反铁磁层之间界面上的交换耦合减少，导致交换偏置场快速减少，零场磁化率急剧增加。快速的光学unpinning其次是一个较慢的恢复的界面交换耦合为主的自旋-晶格和热流松弛的顺序为160 ps的时间常数。所测得的皮秒时间演化的交换去耦和恢复被解释为各向异性脉冲场引起的快速旋进的铁磁层的磁化动力学。内脉冲场的强度甚至初始磁化偏离平衡取向的方向都可以通过吸收的光子来控制。小角度和大角度的进动运动的有效吉尔伯特阻尼的依赖性进行了研究，得出这两种情况下，可以建模具有合理的精度内的Landau-Lifshitz和吉尔伯特的框架。
2005-07-20 cond-mat.mtrl-sci
Thermal simulation of magnetization reversals for size-distributed assemblies of core-shell exchange biased nanoparticles
提出了一种适用于铁磁纳米颗粒和铁磁-反铁磁核壳纳米颗粒尺寸分布组装体的温度相关的相干磁化反转模型。纳米粒子被假定为单轴各向异性和所有沿其易轴排列。热依赖性包括考虑热涨落，通过Néel-Arrhenius理论实现。得到了磁化反转环、矫顽场和交换偏置场的温度和角度依赖关系，表明F-AF尺寸分布的交换耦合纳米颗粒具有温度依赖的非对称磁化反转。同时，证明了He和Hc随T的非单调演化. Hc与T的角度依赖性表现出复杂的行为，存在一个顶点，其位置和幅度强烈依赖于T。He与T的角度依赖性表现出复杂的行为，这取决于AF各向异性和交换耦合。由此产生的角度行为证明了纳米颗粒的磁响应中的尺寸分布和温度的关键作用。
2016-06-03 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
A Study of Spin-Flipping in Sputtered IrMn using Py-based Exchange-Biased Spin-Valves
为了研究反铁磁体IrMn内的自旋翻转，我们将先前对含有IrMn插入物的基于Py的交换偏置自旋阀的电流周面（CPP）巨磁阻（GMR）研究扩展到更厚的IrMn层-小于或等于5 nm，t（IrMn）小于或等于30 nm。出乎意料的是，AΔR = A[R（AP）- R（P）]--两个Py层的反平行（AP）和平行（P）磁状态之间的电阻率差--并没有随着t（IrMn）的增加而减少，当t（IrMn）大于5 nm时，而是在我们的测量不确定度内变得恒定。这个常数看起来主要是由于一个新的，小的MR在薄Py层。该常数使在体IrMn中分离自旋扩散长度lsf（IrMn）复杂化，但lsf（IrMn）可能较短，小于或等于1 nm。用FeMn发现了类似的结果。
2010-12-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Imaging uncompensated moments and exchange-biased emergent ferromagnetism in FeRh thin films
反铁磁体中的未补偿矩是反铁磁体/铁磁体异质结构中的交换偏置的原因;然而，它们难以直接检测，因为它们贡献的任何信号通常都被铁磁层淹没。利用磁热显微镜对室温反铁磁体FeRh的薄膜中未补偿的磁矩进行了成像，FeRh在100~ $^\circ$ C附近表现出一级相变到铁磁态。FeRh提供了在$T_C$附近的相对宽的温度范围（10-15~ $^\circ$ C）内研究反铁磁相中的未补偿磁矩以及未补偿磁矩与突现铁磁性的相互作用的独特机会。在AF阶段低于$T_C$，我们的形象钉扎的UM，这会导致当地的垂直交换偏置，和unpinned UM，表现出增强的矫顽场，反映了交换耦合到AF散装。在$T_C$附近，AF和FM序共存，我们发现出现的FM序与体Néel序交换耦合。这种交换耦合导致不寻常的配置的成核，其中不同的FM域被钉扎平行，反平行，和垂直于所施加的磁场，然后突然崩溃到一个状态均匀平行于该领域。
2019-06-17 cond-mat.mtrl-sci
Assessing interface coupling in exchange-biased systems via in-field interaction plots
最近，一种内场相互作用图，delta-M_R，被引入，呈现出比经典剩磁图重要的优点。在这里，一个一般的delta-M_R的建议，允许评估的相互作用，即使在系统中的移动和不对称的主要回路。为了构造这样的图，仅需要反冲环和主要环的中心的位置。将该方法应用于Co/IrMn双层膜，给出了平行于交换偏置方向和反平行于交换偏置方向的两种测量场的Δ M_R。这提供了有价值的信息的反转机制，并允许区分来自磁耦合到铁磁体（Co）和那些源于其界面与反铁磁体（IrMn）的相互作用的影响。从主环得到的基本上非零的一般δ-M_R图显示是反转不对称性的精确量度。该技术可以很容易地调整，用于在其他科学领域的滞后观察。我们提供免费的软件来生成这种delta-M_R图。
2019-11-13 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Single-shot laser-induced switching of an exchange biased antiferromagnet
磁有序的超快操纵挑战了我们对磁性材料的基本性质和动力学性质的理解。到目前为止，Single Shot磁开关仅限于亚铁磁合金和多层膜。在铁磁（FM）/反铁磁（AFM）双层膜中，交换偏置（He）来自两层之间的界面交换耦合，反映了反铁磁的微观取向。在这里，我们证明了Single Shot开关的反铁磁体（改变的符号和振幅的他）与一个单一的飞秒激光脉冲在IrMn/CoGd双层的可能性。我们展示了切换为不同的层厚度和组合物的宽范围的注量。原子模拟预测超快开关和恢复的AFM磁化的时间尺度为2 ps。这些结果提供了最快和最节能的方法来设置交换偏置，并为超快自旋电子器件的潜在应用铺平了道路。
2023-02-09 cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Spin wave excitations in exchange biased IrMn/CoFe bilayers
利用原子自旋模型，我们模拟了自旋波从交换耦合CoFe层注入到反铁磁IrMn中的过程。激发自旋波的光谱特性具有复杂的拍频行为，这是由于反铁磁序的非共线性质。我们发现，系统的频率响应强烈地依赖于振荡场激励的强度和频率。我们还发现，激发的自旋波的强度强烈衰减远离界面层与频率相关的衰减。我们的研究结果表明，耦合铁磁体所产生的自旋波太弱，即使耦合铁磁体的共振激发，也无法完全逆转IrMn。然而，由于IrMn自旋有序的非共线性质，有效的自旋波注入到反铁磁体中是可能的。
2020-08-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Magnetic hysteresis of individual Janus particles with hemispherical exchange-biased caps
我们使用灵敏的动态悬臂梁磁强计来测量单个磁性Janus粒子的磁滞。这些颗粒由沉积在微米级二氧化硅球体上的磁性材料的半球形帽组成。测量，结合相应的微磁模拟，揭示了这些单独的弯曲磁体中存在的磁性配置。在剩磁，铁磁Janus粒子被发现主机与消失的磁矩的全球涡旋状态。相反，通过在帽盖中增加一个反铁磁层，对系统施加一个交换偏置，可以恢复具有显著磁矩的自旋态。对于磁性Janus粒子的大多数应用来说，鲁棒的回复磁矩是至关重要的，其中外部磁场驱动它们的运动。
2021-10-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Understanding the non-collinear antiferromagnetic IrMn$_3$ surfaces and their exchange-biased heterostructures from first principles
我们对T1非共线反铁磁L1 $_2$ -IrMn $_3$表面和L1 $_2$-IrMn $_3$ /Fe异质结构的热力学稳定性、结构参数和磁性进行了完整和系统的第一性原理研究。此外，我们研究了异质结中的交换偏置效应，并描述了其以前未知的复杂的界面处的磁耦合。我们考虑了四种原子配置和四种磁性安排，找到两个稳定的终端的表面和异质结构，这是在很好的协议与实验HR-TEM数据。用比较的方法来分析异质结的交换偏置特性，我们发现Mn-Fe相互作用的数量与交换偏置强度有关。这一发现可能会导致新的交换偏置剪裁方法，通过控制层的终止。最后，我们能够准确地描述界面磁耦合原子原子，我们发现在界面处的反铁磁秩序和异质结构的稳定性之间的关系。我们的分析提供了一个可能的机制，在非共线/共线异质结的交换偏置的外观，它是在很好的协议与实验滞后测量的IrMn $_3$ /Fe系统。
2020-10-14 cond-mat.mtrl-sci physics.comp-ph
Coercivity and random interfacial exchange coupling in CoPt/Co films
硬-软双层类似于原型交换偏置铁磁-反铁磁系统，因为软层的小回路被硬层偏置，而且它们提供偏置层可调谐性。在溅射的CoPt/Co硬软双层膜中，我们证明了交换偏置场对硬层磁化强度呈线性依赖关系，而磁化率则呈二次依赖关系。由蒙特卡罗模拟支持的次要磁滞回线特征的分析提供了清楚的证据，即软层的磁致伸缩性主要由硬层的畴状态的可调随机性决定。
2016-03-31 cond-mat.mtrl-sci
Revealing the origin of the vertical hysteresis loop shifts in an exchange biased Co/YMnO$_3$ bilayer
本文用SQUID磁测量、磁电阻、各向异性磁电阻和平面霍尔效应研究了反铁磁o-YMnO $_3$和铁磁Co薄膜组成的双层膜中的交换偏置效应。的磁化强度和磁输运性质显示出明显的不对称性的领域和磁化轴的场磁滞回线。两个交换偏置参数，交换偏置场$H_{E}(T)$以及磁化位移$M_E(T)$，在Néel温度$T_N \simeq 45$ K附近消失。我们表明，磁化位移$M_E(T)$也测量的各向异性磁电阻和平面霍尔电阻具有类似的温度依赖性作为一个从磁化测量得到的一个移动。由于o-YMnO $_3$膜是高度绝缘的，我们的研究结果表明，$M_E(T)$位移起源于铁磁Co层内的界面。为了表明所获得的主要结果是一般性的，而不是因为o-YMO $_3$层的某些特殊特性，在Co/CoO微丝中进行了类似的测量。的微线的运输和磁化特性支持的主要结论，这些影响有关的铁磁Co层在界面处的响应。
2012-08-09 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Effect of electric/magnetic field on pinned/biased moments at the interfaces of magnetic superlattices
我们在铁磁（FM）SrRuO_3（SRO）和反铁磁（AFM）SrMnO_3（SMO）双层超晶格中观察到了钉扎/偏置磁矩。在面外磁场的作用下，SRO和SMO的交替堆叠导致了低场正磁电阻，并具有增强的滞后场相关磁电阻。我们将这些效应归因于在界面附近的SRO层中观察到的偏置/钉扎磁矩。此外，偏置/钉扎力矩可以在面外磁场或面外磁场和面内电场的组合的施加下定向。这些结果将带来新的见解，在AFM/FM界面的耦合的理解，这可以是有用的，在多层膜的界面处创建新的奇异现象。
2005-09-27 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Controlled enhancement or suppression of exchange biasing using impurity $δ$-layers
插入杂质$δ$ -层的各种元素到Co/IrMn交换偏置双层，在两个界面，并在给定的点内的IrMn层的距离界面的影响进行了研究。根据掺杂剂的化学种类及其位置，我们发现交换偏置可以强烈增强或抑制。我们发现，偏置增强与除尘的某些磁性杂质，存在于界面处或足够远离Co/IrMn界面。这说明，在Co/IrMn界面处的最终自旋结构不仅由界面结构/粗糙度决定，而且还由IrMn的本体内的局部交换或各向异性变化介导。
2007-08-02 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
Negative lateral conductivity of hot electrons in a biased superlattice
在紧束缚近似下研究了均匀电场作用下超晶格（等布居能级的偏置超晶格）中的非平衡电子分布，同时考虑了光学声子、声学声子和横向无序的散射.结果表明，面内动能的分布主要取决于布洛赫能量与光学声子能量的比值。计算了4.2K和20K温度下低掺杂结构的面内电导率。负电导率被发现对应于布洛赫声子共振条件的偏置电压。
2009-01-18 cond-mat.mtrl-sci
Anisotropic pinned/biased magnetization in $SrRuO_3/SrMnO_3$ superlattices
研究了在（001）取向的$SrTiO_3$上生长的铁磁$SrRuO_3$和反铁磁$SrMnO_3$磁性超晶格在冷却磁场相对于衬底平面的面内和面外取向下的界面交换耦合。面内场冷磁滞回线的磁化强度低于相应的面内零场冷磁滞回线。平面外场冷却磁滞回线从原点沿着图形磁化轴移位。我们把这种不可逆的旋转的时刻的自旋在$SrRuO_3$层的反铁磁$SrMnO_3$层的界面附近的钉扎/偏置。
2005-03-29 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
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
Restoring the density-gradient expansion for exchange in solids and surfaces
成功的现代广义梯度近似（GGA）偏向于原子能。恢复交换的第一原理梯度展开在很宽的密度梯度范围内消除了这种偏差。我们介绍PBESol，一个修订的Perdew-Burke-Ernzerhof GGA，提高了致密填充固体及其表面的平衡性能。
2008-12-05 cond-mat.mtrl-sci
Direct observation of pinned/biased moments in magnetic superlattices
报道了铁磁（FM）SrRuO $_3$和反铁磁（AFM）SrMnO $_3$组成的超晶格中的\QTR{it}{pinned/biased} \QTR{it}{moment}.这种超晶格系统显示出各向异性和取向钉扎/偏置场冷却（FC）的磁滞回线。面内冷却场提供反铁磁取向，而面外冷却场为钉扎/偏置力矩提供铁磁取向。间隔层厚度、磁场的强度和方向、冷却场和驱动电流影响钉扎强度。我们提出磁性结构是$AFM/Pin/FM$（$Free$）/ $Pin$单位在临界场下的重复，以解释其磁性和输运性质。输运行为进行了讨论，使用自旋相关的导电。
2005-07-11 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Exchange Biasing of the Ferromagnetic Semiconductor Ga1-xMnxAs
我们证明了一个铁磁半导体（Ga 1-xMnxAs）与过度生长的反铁磁体（MnO）的交换耦合。与大多数常规交换偏置系统不同，反铁磁体的阻塞温度（T_B = 48 ± 2 K）和铁磁体的居里温度（T_C = 55.1 ± 0.2 K）相当。当双层在外加磁场和矫顽场增强的存在下冷却时，所产生的交换偏置表现为磁化磁滞回线的明显偏移。
2004-05-07 cond-mat.mtrl-sci
Coexistence of in-plane and out-of-plane exchange Bias in correlated kagome antiferromagnet Mn3- xCrxSn
具有交换偏置（EB）的材料由于在磁传感器中的重要应用而得到了广泛的研究，但其潜在的机制仍然是一个谜。在这里，我们报告的新颖共存的面内和面外的EB在铬掺杂Mn 3Sn，非共线反铁磁体与几何受挫Kagome平面的Mn。场冷却实验与所施加的场平行和垂直于挫折戈薇平面表现出回路移位和增强的双折射率。有趣的是，在Mn2.58Cr0.42Sn样品中观察到沿面外方向的最大EB场为1090 Oe，高于面内值。结果表明，沿垂直kagome平面的交换偏置主要是由于界面对称性的破坏而引起的Dzyaloshinskiii-Moriya相互作用，而沿kagome平面的EB则是由于AFM和FM分量在界面处的交换效应引起的.这些发现为可果美AFM材料中电子束的研究提供了新的视角，对反铁磁自旋电子学的应用具有重要的意义和巨大的潜力。
2022-07-09 cond-mat.mtrl-sci
Anomalous Hall effect in an amorphous antiferromagnet with inverted hysteresis
School of Materials Science and Engineering, Tsinghua University（清华大学材料科学与工程学院）
研究发现非晶反铁磁体在零场下实现磁反转并产生大异常霍尔效应，为低功耗存储器件设计提供新途径。
2025-12-03 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
The atomistic origin of the athermal training effect in granular IrMn/CoFe bilayers
反铁磁材料有可能提供超快、高数据密度的自旋电子器件。一个重大的挑战是可靠的检测反铁磁体的状态，这可以通过使用交换偏置来实现。在这里，我们开发了一个原子自旋模型的非热训练效果，一个众所周知的现象，在交换偏置系统的偏见是显着减少后的第一个滞后周期。我们发现，在颗粒状薄膜的设置过程依赖于铁磁和反铁磁层之间的界面混合的存在。我们系统地研究了混合效应，发现交换偏置、开关场和双折射率都随着混合效应的增加而增加。界面自旋态是高度受挫导致系统的铁磁体的界面有序性下降。这种最初不可逆自旋的亚稳自旋结构导致大的有效交换耦合，从而大大增加了开关场。在第一个磁滞循环之后，这些亚稳态自旋下降到可逆的基态，其对于所有随后的磁滞循环是可重复的，表明该效应是真正无热的。我们的模拟提供了新的见解界面混合的作用和交换偏置系统中的亚稳自旋结构的重要性，这可能有助于反铁磁自旋电子器件的设计和优化。
2021-01-07 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
The influence of superparamagnetism on exchange anisotropy at CoO/[Co/Pd] interfaces
具有交换偏置效应的磁性材料在数据存储、传感器和生物医学等领域有着广泛的应用。随着新型磁器件尺寸的不断减小，在其制造过程中必须考虑磁序中热致不稳定性的影响。在这项研究中，我们显示的超顺磁性的影响，交换偏置[CoO/Co/Pd]10多层膜的磁性。我们发现超顺磁性团簇的渐进热阻塞过程导致了交换各向异性场和双磁性的异常快速上升，并促使易磁化轴向面外方向转变.
2017-09-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
