We have investigated the magnetic and transport properties of nanoscaled Fe3O4 films obtained from Chemical Vapor Deposition (CVD) technique using [FeIIFe2III(OBut)8] and [Fe2III(OBut)6] precursors. Samples were deposited on different substrates (i.e., MgO (001), MgAl2O4 (001) and Al2O3 (0001)) with thicknesses varying from 50 to 350 nm. Atomic Force Microscopy analysis indicated a granular nature of the samples, irrespective of the synthesis conditions (precursor and deposition temperature, Tpre) and substrate. Despite the similar morphology of the films, magnetic and transport properties were found to depend on the precursor used for deposition. Using [FeIIFe2III(OBut)8] as precursor resulted in lower resistivity, higher MS and a sharper magnetization decrease at the Verwey transition (TV). The temperature dependence of resistivity was found to depend on the precursor and Tpre. We found that the transport is dominated by the density of antiferromagnetic antiphase boundaries (AF-APB's) when [FeIIFe2III(OBut)8] precursor and Tpre = 363 K are used. On the other hand, grain boundary-scattering seems to be the main mechanism when [Fe2III(OBut)6] is used. The Magnetoresistance (MR(H)) displayed an approximate linear behavior in the high field regime (H > 796 kA/m), with a maximum value at room-temperature of \sim2-3% for H = 1592 kA/m, irrespective from the transport mechanism.
Orbital degrees of freedom as origin of magnetoelectric coupling in magnetite
对磁电性的微观理解，即磁（电）性质和外部电（磁）场之间的耦合，是未来几代电控自旋电子器件的重要里程碑。在这里，我们关注人类已知的第一个磁电：磁铁矿。通过基于唯象朗道理论和密度泛函模拟的联合方法，我们发现非中心对称Cc结构中电荷/轨道有序Fe 3 O 4的磁电性是由特殊的轨道有序和现场自旋轨道耦合之间的相互作用驱动的.与现有实验的良好协议证实了我们的理论图片，指向磁铁矿作为一个新的类别的磁电的原型，铁电极化可以通过磁场诱导，调谐或切换。
Electric Field Control of the Verwey Transition and Induced Magnetoelectric Effect in Magnetite
我们将单晶Fe $_3$ O $_4$薄膜成一个门控器件结构，并展示了控制的能力与静态电场的Verwey转变。Verwey转变温度（$T_V$）对于电场的两个极性都增加，表明该效应不由载流子浓度的变化驱动。Fe $_3$ O $_4$膜内的诱导电极化的强度和/或应变的能量学为这种行为提供了可能的解释。Verwey转变的电场控制直接导致了具有585 pT m/V系数的大磁电效应。
Coherent generation of symmetry-forbidden phonons by light-induced electron-phonon interactions in magnetite
跨越相变的对称性破坏通常会导致选择规则的变化和光学模式的出现，这些光学模式可以通过光谱技术检测到或在泵浦-探测实验中相干产生。在二阶或弱一阶跃迁中，序参量的波动出现在有序温度以上，从而产生有趣的前体现象，如临界乳光。在这里，我们表明，在磁铁矿（Fe $_3$ O $_4$）光激发耦合到电荷顺序的临界波动和相干产生的有序相的结构模式高于Verwey过渡的临界温度。我们的研究结果是通过超快宽带光谱检测光学常数的相干振荡，并分析它们对温度的依赖性。为了揭示结构模式和电子激发之间的耦合，在Verwey跃迁的起源，我们结合我们的结果从泵浦-探测实验与自发拉曼散射数据和声子色散曲线和光学常数的理论计算。我们的方法是一个有效的工具来研究跨相变的临界波动的实时动态。
Sign change in the tunnel magnetoresistance of Fe3O4/MgO/Co-Fe-B magnetic tunnel junctions depending on the annealing temperature and the interface treatment
磁铁矿（Fe 3 O 4）是磁性隧道结（MTJ）的合格候选者，因为它在费米能级处显示出高自旋极化以及585°C的高居里温度。本研究制备了Fe_3O_4/MgO/Co-Fe-B MTJ。在200°C和280°C之间的温度下退火MTJ之后，观察到TMR的符号变化。我们的研究结果表明，镁相互扩散从MgO势垒到Fe 3 O 4的TMR的变化的原因。此外，已经研究了在MTJ的制备期间对磁铁矿界面的不同处理（氩气轰击、在200°C下在氧气气氛中退火）对MTJ的性能的影响。使用氩气轰击和在氧气气氛中退火两者可以观察到高达~ 12%的最大TMR，尽管在MgO阻挡层的沉积之前将磁铁矿表面暴露于大气条件。
Laser-driven first-order spin reorientation and Verwey phase transitions in the magnetite Fe$_3$O$_4$ beyond the range of thermodynamic equilibrium
在飞秒激光脉冲的作用下发生的超快光致相变为在不同的晶态、电子态和磁态之间切换固体提供了多功能的机会，从而以显著的方式改变了它们的功能性质。本文报道了铁磁磁铁矿Fe $_3$ O $_4$的激光诱导自旋重取向和Verwey相变。利用飞秒光学和磁光泵浦探测技术，我们定义了当部分或完全光致相变发生从单斜绝缘到立方金属态，伴随着磁各向异性从单轴到立方的切换时，样品的初始温度和激光能量密度的范围。因此，我们揭示了这些相变之间的连接时，飞秒激光脉冲驱动。使用瞬态线性和二次磁光效应，我们研究了磁化动力学发起的切换的磁各向异性轴。我们揭示了存在的域下的激光诱导的相变，甚至低于既定的阈值通量的过渡，以及当材料最初是在立方相。这是这两种激光诱导的相变均超出热力学平衡范围的一级相变的表现。
Electronic and magnetic structure of epitaxial NiO/Fe$_3$O$_4$(001) heterostructures grown on MgO(001) and Nb-doped SrTiO$_3$(001)
我们研究了一些磁铁矿基薄膜的基本化学，电子和磁性。主要研究了MgO（001）和Nb-SrTiO $_3$（001）衬底上生长的NiO/Fe $_3$ O $_4$（001）双层薄膜。我们比较的结果与纯Fe $_3$ O $_4$（001）薄膜。结果发现，磁铁矿层被氧化，Fe $^{3+}$占主导地位的表面由于磁赤铁矿（$γ$ -Fe $_2$ O $_3$）的形成，这减少了磁铁矿层的厚度。从约20 nm的层厚度上的阳离子分布接近于化学计量的Fe $_3$ O $_4$。在NiO和Fe $_3$ O $_4$之间的界面处，我们发现Ni处于二价态，在Ni 2 p核心水平X射线光电子能谱中具有NiO典型的明确的光谱特征。通过XMCD可以排除明显的NiFe $_2$ O $_4$中间层的形成。磁光克尔效应测量揭示了显着更高的矫顽场相比，MgO（001）和45 $^{\circ}$旋转磁易轴上生长的磁铁矿薄膜。我们讨论了磁性层的自旋磁矩，发现磁矩随薄膜厚度的增加而增加。在较低的厚度下，在Nb-SrTiO $_3$上生长的NiO/Fe $_3$ O $_4$薄膜的自旋磁矩显著降低。20 nm或更高的厚度导致自旋磁矩接近块状磁铁矿的自旋磁矩。
Understanding early stages of low-temperature hydrogen-driven direct co-reduction of Fe-Ni mixed oxide thin films at the near atomic scale
Chair for Materials Discovery and Interfaces, Institute for Materials, Ruhr-Universität Bochum（鲁尔大学材料研究所材料发现与界面讲席）；Max Planck Institute for Sustainable Materials（马克斯·普朗克可持续材料研究所）；Center for Interface Dominated High Performance Materials (ZGH), Ruhr-Universität Bochum（鲁尔大学界面主导高性能材料中心）
Giant widening of interface magnetic layer in almost compensated iron garnet
在沿易磁化方向取向的磁场中，双子晶格亚铁磁体经历从共线到倾斜的磁相转变。本工作利用磁光法拉第效应研究了生长在Gd $_3$ Ga $_5$ O $_{12}$衬底上的补偿铁石榴石（Lu $_{3-{\rm{x}}}$ Bi $_{\rm{x}}$）（Fe $_{5-{\rm{y}}-{\rm{z}}}$ Ga $_{\rm{y}}$ Al $_{\rm{z}}$）O $_{12}$薄膜的磁光跃迁。在补偿温度附近，观察到具有复杂形状的过渡的前体。使用一个特殊的样品具有可变的厚度，我们证明了前体的界面起源。钆从衬底扩散到膜中形成具有增强的磁化的薄混合层。它在薄膜中诱导出扩展的不均匀磁结构。由于混合磁性层的易面各向异性，出现了两个台阶形状的前体。我们强调，在接近补偿温度时，薄膜中的非均匀磁化分布的有效宽度极大地增长。
Effects related to deposition temperature of ZnCoO films grown by Atomic Layer Deposition - uniformity of Co distribution, structural, optical, electrical and magnetic properties
Acoustic study for dynamical molecular-spin state without undergoing magnetic phase transition in spin-frustrated ZnFe$_2$O$_4$
在300 K至2 K温度范围内对自旋受抑铁氧体尖晶石ZnFe $_2$ O $_4$单晶进行了超声声速测量。在这种立方晶体中，所有的与结晶无关的弹性模量都表现出软化，并且随着温度的降低而具有特征最小值，低于$\sim$ 100 K。这种弹性异常表明动态晶格变形和分子自旋激发之间的耦合。与此相反，弹性异常，通常由磁结构相变及其前体驱动，是不存在的ZnFe $_2$ O $_4$，这表明自旋-晶格耦合不能发挥作用，在此化合物内缓解挫折。本研究推断，对于ZnFe $_2$ O $_4$，动态分子自旋态的演变在低温下没有经历前体自旋晶格涨落和自旋晶格有序。ZnFe $_2$ O $_4$提供了独特的动态自旋-晶格类液体系统，其中不仅自旋分子而且立方晶格在空间和时间上都发生了波动。
