Implications and consequences of ferromagnetism universally exhibited by inorganic nanoparticles
无机纳米颗粒表面铁磁性的普遍存在不仅解释了氧化物薄膜的许多不寻常的磁性特征，而且还表明其可能用于创造新材料，例如多铁性钛酸钡纳米颗粒。虽然Mn掺杂的ZnO和这样的材料在自旋电子学中的使用似乎值得怀疑，但有可能具有表现出（体）超导性与（表面）铁磁性共存的材料。
2009-05-02 cond-mat.mtrl-sci
Reconsidering the possibility of room temperature ferromagnetism in Mn doped Zirconium oxide
在氧化物中掺杂过渡金属离子诱导长程铁磁有序的可能性在过去十年中已经成为一个非常令人兴奋的挑战。理论上，已经声称Mn掺杂的ZrO $_2$可以是非常有前途的自旋电子候选物，并且即使对于低Mn浓度也已经可以实现高临界温度。一些实验报道了室温铁磁性（RT-FM），而另一些则只有顺磁性。观察时，RT-FM的性质似乎是有争议的，没有明确的理解。在这项研究中，我们建议澄清和阐明一些存在的问题。详细研究了Mn掺杂ZrO $_2$的临界温度和低能磁激发。我们表明，居里温度在很大程度上被高估以前，由于热和横向波动，和无序的治疗不足。看来Mn-Mn耦合不能解释所观察到的RT-FM。我们认为，这可以归因于锰附近引起的大力矩之间的相互作用。这类似于氧化物、半导体和石墨烯/石墨中报道的非磁性缺陷诱导的铁磁性。
2013-12-03 cond-mat.mtrl-sci
Ferromagnetism as a universal feature of nanoparticles of the otherwise nonmagnetic oxides
在CeO 2、Al 2 O3、ZnO、In 2 O3和SnO 2等非磁性氧化物的纳米颗粒（直径7 - 30 nm）中观察到了室温铁磁性。CeO_2和Al_2O_3纳米颗粒的饱和磁矩与过渡金属掺杂的宽带半导体氧化物的饱和磁矩相当。其他氧化物纳米颗粒显示出稍低的磁化强度值，但具有明显的滞后行为。相反，通过在空气或氧气中高温烧结纳米颗粒获得的大块样品变得抗磁性。由于没有磁性杂质存在，我们假设铁磁性的起源可能是由于在纳米颗粒表面的氧空位导致的局部电子自旋矩之间的交换相互作用。我们认为铁磁性可能是金属氧化物纳米颗粒的普遍特征
2007-07-21 cond-mat.mtrl-sci
Anisotropic super-paramagnetism in cobalt implanted rutile-TiO2 single crystals
本文研究了不同注量的钴离子注入金红石型二氧化钛单晶的磁性。零场冷却（ZFC）和场冷却（FC）磁化的温度变化沿[1-10]显示出高得多的阻断温度（TB）。类似地，仅当场平行于[1-10]方向时才看到TB以上的磁化等温线的缩放。在沿该方向的磁场下，磁化强度在与[001]方向的磁场相比小得多的磁场下显示出接近饱和。钴纳米团簇具有“易”和“难”磁化轴耦合的磁晶各向异性的第二相钴与二氧化钛。此外，在T=2 K时，我们观察到在样品中的两个场方向之间的磁化强度与场等温线的交叉，这归因于钴以2+离子状态存在的各向异性顺磁性，S = 3/2。
2017-03-15 cond-mat.mtrl-sci
Competitive coexistence of ferromagnetism and metal--insulator transition of VO$_2$ nanoparticles
本研究通过研磨制备VO$_2$纳米粒子，发现其同时具有铁磁性和更宽温区的金属–绝缘体转变，归因于表面与尺寸效应，首次证实二者竞争共存。
2024-04-04 cond-mat.mtrl-sci
Anisotropic defect-induced ferromagnetism and transport in Gd-doped GaN two-dimensional electron gasses
在这里，我们报告的稀土Gd掺杂的磁性和磁输运的GAN二维电子气（2DEGs）的影响。样品通过等离子体辅助分子束外延生长，并由AlN/GAN异质结构组成，其中Gd在极化诱导的2DEG内进行δ掺杂。在这些Gd掺杂的2DEG中观察到铁磁性，其居里温度高于室温，并且各向异性自发磁化倾向于平面外（c轴）取向。在高达50 kOe的磁场下，面内配置的磁化强度保持小于面外配置的磁化强度，这表明交换耦合自旋沿极c轴锁定。具有最低Gd浓度（2.3 $\times$ $10^{14}$ cm $^{-2}$）的样品在5 K下表现出41.1 $μ_B/Gd^{3+}$的饱和磁化强度，这表明单独的Gd离子自旋（7 $μ_B$）不能解释磁化强度。令人惊讶的是，没有任何Gd生长的对照样品显示不一致的磁性;在一些对照样品中观察到弱铁磁性，而在其他样品中观察到顺磁性。铁磁2DEG不表现出异常霍尔效应;霍尔电阻随磁场非线性地变化，但不跟踪磁化，这表明铁磁相和2DEG内的导带电子之间缺乏耦合。
2015-11-21 cond-mat.mtrl-sci
Annealing-induced enhancement of ferromagnetism and nano-particle formation in ferromagnetic-semiconductor GeFe
我们报道了退火引起的IV族铁磁半导体GeFe铁磁性增强和纳米颗粒形成。当退火温度低于500°C时，我们成功地将Ge 0.895 Fe 0.105薄膜的居里温度提高到~220 K，同时保持单一的铁磁相。相反，当在600°C退火时，在膜中形成具有堆垛层错和孪晶的单晶GeFe纳米颗粒，其具有接近室温的高居里温度。我们的研究结果表明，退火是非常有效的，以提高磁性能的GeFe的高温操作的自旋注入器件的Si或Ge基。
2014-02-28 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
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
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
Magnetic resonance in nanoparticles: between ferro- and paramagnetism
利用电子磁共振（EMR）技术研究了γ-Fe_2O_3磁性纳米颗粒表面包覆有机分子，悬浮于液体和固体基质中，以及未稀释的磁性液体中，温度范围为77-380 K。在室温下观察到的略微不对称的光谱变得更宽、对称，并且在冷却时向较低场移动。在稀释样品中还发现了一个窄谱分量（线宽为30 G），其大小服从阿耳忒弥斯定律，激活温度约为850 K。纵向自旋弛豫时间T_1>> 10 ns，用专门研制的调制法测定。在场冻结样品中EMR信号位置的角度依赖性明确地指向单轴磁各向异性的支配。在4-5 kG的适度冷冻场中实现了实质性对齐，表明形成了由有机纳米层分离的几个颗粒组成的偶极耦合链。冷却时光谱的移动和加宽归因于表面层的作用，这被认为是考虑到与表面相关的各向异性强。为了描述整体谱形状，使用了包括与粒子磁矩的各种取向相对应的共振的总和的量化模型。这种方法，辅以一些唯象假设，提供了令人满意的协议与实验数据。
2006-10-13 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
Crystalline Ni nanoparticles as the origin of ferromagnetism in Ni implanted ZnO crystals
本文报道了在623 K下注入10原子的ZnO单晶的结构和磁性。%的Ni。X射线衍射分析表明，在ZnO内部形成了晶态fcc-Ni纳米粒子。所有样品的磁性行为（磁场反转和不同的温度协议磁化）很好地解释了磁性镍纳米颗粒系统。虽然不能排除Ni：ZnO基稀磁半导体的形成，但对磁性能的主要贡献源于在这些注入条件下合成的结晶纳米颗粒。
2006-11-30 cond-mat.mtrl-sci
Ferromagnetism in Fe-doped ZnO Nanocrystals: Experimental and Theoretical investigations
成功合成了Fe掺杂ZnO纳米晶，并利用X射线衍射和透射电镜对其结构进行了表征。在相同系统上的磁化测量揭示了铁磁到顺磁转变温度> 450 K，由于纳米颗粒系统中无序表面自旋的倾斜，具有从铁磁到自旋玻璃态的低温转变。局部磁探针，如EPR和穆斯堡尔表明存在的Fe在两个价态Fe 2+和Fe 3+。我们认为，Fe 3+的存在是由于在系统中的阳离子（Zn）空位可能的空穴掺杂。通过从头算电子结构计算，研究了Fe掺杂ZnO体系中的缺陷（如O空位和Zn空位）对铁磁性的性质和起源的影响。电子结构计算表明空穴掺杂（锌空位）是更有效地稳定铁磁性Fe掺杂ZnO和我们的结果是一致的铁磁性Fe掺杂ZnO样品中的空穴掺杂的实验签名。
2007-02-22 cond-mat.mtrl-sci
Intrinsic paramagnetism and aggregation of manganese dopants in SrTiO$_3$
利用μ子自旋弛豫局域探测磁表征技术（$μ$ SR）和电子自旋共振（ESR）研究了宽禁带钙钛矿结构SrTiO $_3$的Mn诱导磁性。我们的结果清楚地表明，这种稀释的磁性氧化物（DMO）保持顺磁性下降到低温的两种掺杂情况下，即，当Mn替代Sr或Ti时，此外，这两种实验技术都揭示了单个Mn $^{2+}$和Mn $^{4+}$离子的分布是非随机的，因为这些离子部分聚集成纳米尺寸的簇。
2014-03-22 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
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
Spintronics at Nanoscale: Flat-Band Ferromagnetism in Armchair Nanoribbons and Nanotubes
利用弱耦合方法和非阿贝尔密度矩阵重整化群方法研究了扶手椅型纳米晶体和纳米管中的电子关联效应。我们发现，适当的掺杂后，该系统表现出一种新的类型的平带铁磁性，不同于著名的牛奶田崎之一。强关联基态由平带态的本征磁矩和色散带的巡游载流子组成，它们之间的交换耦合产生铁磁性。这种具有金属导电性的铁磁态在纳米尺度的自旋电子学中具有潜在的应用价值。
2006-07-07 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
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
Enhanced ferromagnetism in cylindrically confined MnAs nanocrystals embedded in wurtzite GaAs nanowire shells
在嵌入纤锌矿GaAs基质中的应变MnAs纳米晶体中，铁磁相变温度提高了近30%。纤锌矿GaAs施加拉伸应力的六方晶系的MnAs纳米晶体，防止六方晶系的正交结构的相变，这在体MnAs与磁性相结合。这种效应导致磁结构相变温度从块状MnAs的313 K显著地移动到张力应变MnAs纳米晶体的400 K以上。这一发现得到了最先进的透射电子显微镜、灵敏磁力计和第一性原理计算的证实。该效应依赖于定义分子束外延生长的核-多壳纤锌矿（Ga，In）As/（Ga，Al）As/（Ga，Mn）As/GaAs纳米线的纳米管几何形状，其中MnAs纳米晶体在热处理诱导的纤锌矿（Ga，Mn）As相分离成GaAs：MnAs颗粒系统期间形成。两种类型的六方晶格的这种独特的组合提供了在MnAs中获得准流体静力拉伸应变的可能性（否则不可能），导致该化合物中的实质性铁磁相变温度增加。
2019-10-14 cond-mat.mtrl-sci
Absence of Induced Ferromagnetism in Epitaxial Uranium Dioxide Thin Films
针对此前声称外延UO₂薄膜存在诱导铁磁性的研究，团队通过元素特异性的XMCD技术复现检测，发现仅磁化率小幅升高，无铁磁性及磁有序迹象，推翻了原有结论。
2024-02-01 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Origin and control of ferromagnetism in dilute magnetic semiconductors and oxides
本文综述了磁掺杂杂质半导体和氧化物中空穴介导的铁磁性以及不含价带空穴的材料中高温铁磁性的起源。有人认为，在这些系统中，旋节分解成区域的大和小浓度的磁性组件发生。这种磁性纳米晶体的自组织组装可以通过共掺杂和生长条件来控制。这些多组分系统的功能一起描述了它们在自旋电子学，纳米电子学，光子学，等离子体激元学和热电的应用前景。
2007-11-02 cond-mat.mtrl-sci
Role of Ce 4f hybridization in the origin of magnetism in nanoceria
纳米CeO 2（nanoceria）是一种具有d 0铁磁性的典型体系。使用X-射线吸收光谱，X-射线磁性圆二色性和建模的组合，我们表明，纳米结构，缺陷和无序，和非化学计量创建磁极化的Ce 4f和O 2 p杂化状态捕获的空位轨道（Vorb）是至关重要的铁磁性。此外，我们表明，外来离子（Fe和Co）提高了在Ce 4f网站的时刻，而Vorb的数量是不变的，明确指出轨道杂化的机制是关键的缺失成分，以了解意想不到的铁磁性在许多纳米级稀磁性氧化物和半导体。
2019-03-13 cond-mat.mtrl-sci
Ferroelectricity and ferromagnetism in EuTiO3 nanowires
我们预测了EuTiO 3纳米线的铁电-铁磁多铁性，并生成了温度和线半径坐标系下的相图。计算中进行的Landau-Ginzburg-Devonshire理论与从列表的实验数据和第一性原理计算提取的唯象参数。由于散装EuTiO 3是反铁磁的温度低于5.5 K和顺电在所有温度下，我们的目标是研究诱导EuTiO 3的铁电和铁磁性能的可能性，通过减少散装纳米系统。我们的研究结果表明，铁电自发极化~0.1-0.5C/m2诱导EuTiO 3纳米线由于内在的表面应力，这是成反比的纳米线半径。自发极化存在于温度低于300 K，为线半径小于1 nm和典型的表面应力系数~ 15 N/m。由于强烈的双二次磁电耦合，自发极化反过来诱导铁磁相在温度低于30 K的2 nm的纳米线，并在温度低于10 K的4 nm的纳米线在EuTiO 3。因此我们预测EuTiO_3纳米线可能是一种新型的铁电-铁磁多铁性材料。
2011-07-09 cond-mat.mtrl-sci
Room-temperature ferromagnetism in nanoparticles of superconducting materials
超导YBa_2Cu_3O_（7-δ）（YBCO）（Tc = 91 K）的纳米颗粒在室温下表现出铁磁性，而高温（940 ℃）加热得到的大块YBCO的磁化曲线为线性。在整个超导转变温度范围内，磁化曲线从软铁磁体的磁化曲线变为超导体的磁化曲线。此外，我们的实验表明，不仅金属氧化物的纳米颗粒，而且金属氮化物，如NbN（Tc = 6 - 12 K）和δ-MoN（Tc ~ 6 K）显示室温铁磁性。
2007-06-05 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Synergetic effect of edge states and point defects to tune ferromagnetism in CVD-grown vertical nanostructured MoS2: A correlation between electronic structure and theoretical study
本研究结合离子辐照、XPS、FESEM与DFT计算，揭示垂直纳米结构MoS2中边缘态自旋与硫空位缺陷对室温铁磁性的协同调控机制。
2024-06-14 cond-mat.mtrl-sci
Magnetic properties of Hydrogenated Li and Co doped ZnO nanoparticles
研究了氢化对Zn_（0.85）Co_（0.05）Li_（0.10）O纳米颗粒磁性能的影响。结果表明，室温下热处理的样品具有弱的铁磁性，而400 ℃热处理的样品具有强的铁磁性。在这两种情况下，在空气中在400 ° C下重新加热样品将其完全转换回顺磁状态（P）。通过X射线和电子衍射（ED）对样品的表征表明，在室温下氢化的样品中观察到的室温铁磁性是本质上的，而在400 ℃下氢化的样品中观察到的部分是由于钴金属簇。
2006-10-05 cond-mat.mtrl-sci
High-temperature intrinsic ferromagnetism in the (In,Fe)Sb semiconductor
Fe含量高达13at. %的GaAs衬底上生长。TEM研究表明，（In，Fe）Sb层是外延生长的，没有第二相的夹杂物。在温度高达300 K的滞后磁电阻曲线的观察表明，居里点高于室温。磁性圆二色性的共振特性证实了（In，Fe）Sb层的内禀铁磁性。我们认为（In，Fe）Sb基质的铁磁性不是载体介导的，显然是由Fe原子之间的超交换相互作用机制决定的（这项工作在2017年3月13日至16日在下诺夫哥罗德举行的第21届纳米物理学和纳米电子学研讨会上发表（会议录第1卷，第195页），http：//nanosymp.ru/UserFiles/Symp/2017_v1.pdf）。
2017-09-22 cond-mat.mtrl-sci
Search for Origin of Room Temperature Ferromagnetism Properties in Ni doped ZnO Nanostructure
通过简单的低温湿化学方法制备的纳米结构样品的物理、光学和磁性，系统地研究了Ni掺杂ZnO样品室温铁磁性的起源。X射线衍射图的Reitveld细化显示了通过Ni掺杂的Zn/O占有比的应变弛豫和收缩的晶格参数的增加。类似地，扫描电子显微镜证实了Ni掺杂使形貌从纳米棒改变为纳米片，表明Ni离子掺入ZnO中。更有趣的是，XANES（X射线吸收近边光谱）测量证实，Ni是纳入ZnO作为Ni 2+。EXAFS（扩展X射线吸收精细结构）分析表明，在ZnO样品中的Zn位附近的结构紊乱随着Ni浓度的增加而激增。拉曼光谱在275 cm-1处显示出额外的缺陷驱动振动模式，仅在Ni掺杂的样品中出现，并且在580 cm-1峰处具有加宽的位移，这表明存在氧空位（VO）相关的缺陷。此外，在光致发光（PL）谱中，我们观察到在524 nm处出现了一个峰值，表明存在单电离的VO+，它可以激活稀磁半导体（DMS）中的束缚磁极化子（BMP）。磁化强度测量表明弱铁磁性在RT，这与增加Ni固结上升。因此，提出Ni离子的作用以及VO+产生的固有交换作用有助于产生BMP，这是Zn_（1-x）Ni_xO（0<x<0.125）体系中RT-FM的原因。
2017-08-31 cond-mat.mtrl-sci
Nanoscale Dichotomy of Ti 3d Carriers Mediating the Ferromagnetism in Co:TiO2 Anatase Thin Films
我们研究的表面和体电子结构的室温铁磁体Co：TiO 2薄膜使用软，硬X射线光电子能谱的探测灵敏度为~1 nm和~10 nm，分别。我们获得了直接的证据，金属Ti $^{3+}$状态的散装，得到抑制，给一个表面半导体，从而表明表面-散装二分法。X射线吸收和高灵敏度共振光电子能谱显示Ti $^{3+}$电子在费米能级（E $_F$）和高自旋Co $^{2+}$电子发生远离E $_F$。结果表明，电荷中性条件Co $^{2+}$ + V $_{O}$ $^{2-}$ +2 Ti $^{4+}$ $\leftrightarrow$ Co $^{2+}$ +2 Ti $^{3+}$（V $_O$为氧空位）的重要性，它通过占据轨道的Co 3d-O 2 p-Ti 3d交换相互作用途径产生了难以捉摸的Ti 3d载流子介导铁磁性.
2010-08-11 cond-mat.mtrl-sci
A story of high-temperature ferromagnetism in semiconductors
对多功能材料的全面研究导致了半导体和氧化物的发现，这些半导体和氧化物显示出在室温下持续存在的铁磁性特征。在本教程审查这些材料的合成方法，以及元素特定的纳米分析工具的应用，特别是涉及同步辐射和电子显微镜，描述和显示，揭示纳米尺度相分离的存在。讨论了控制磁性阳离子聚集的各种方法以及凝聚或稀磁半导体的铁磁性的机制。最后，在不含磁性离子的半导体中是否可能存在高温铁磁性的问题也被提及。
2011-01-10 cond-mat.mtrl-sci
Large Enhancement of Ferro-Magnetism under Collective Strong Coupling of YBCO Nanoparticles
在过去的十年里，真空极限下的轻物质强耦合已经被证明可以增强材料的性能。已知氧化物纳米颗粒由于晶格中的空位而表现出弱铁磁性。在这里，我们报告了在室温下协同强耦合下YBa $_2$ Cu $_3$ O $_{7-x}$纳米颗粒的铁磁性增强了700倍。磁矩达到0.90 $μ_{\rm B}$ /mol，在低温下与$_2$ O $_3$超导性竞争。这种在室温下的强铁磁性表明，强耦合是开发下一代磁性和自旋电子纳米器件的新工具。
2021-03-23 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
Origin and control of high-temperature ferromagnetism in semiconductors
对多功能材料的广泛的实验和计算研究已经导致了半导体和氧化物系统的发展，例如（Ga，Mn）N，（Zn，Cr）Te和HfO2，其尽管具有小的或名义上为零的磁性元素浓度，但表现出令人惊讶的稳定的铁磁特征。在这里，我们表明，（Zn，Cr）Te的铁磁性，以及相关的磁光和磁输运功能，主要是由富铬（Zn，Cr）Te金属纳米晶体嵌入在贫铬（Zn，Cr）Te矩阵的形成。重要的是，这些纳米晶体的形成可以通过在外延期间操纵Cr离子的电荷状态来控制。这些发现提供了对广泛的半导体和氧化物中铁磁性起源的深入了解，并指出了这些复合系统的可能功能。此外，他们展示了自组织纳米结构制造的自下而上的方法，该方法适用于任何系统，其中组分的电荷状态取决于主体半导体中的费米能级位置。
2008-04-02 cond-mat.mtrl-sci
Surface magnetization in non-doped ZnO nanostructures
我们采用{ \it ab initio}方法研究了未掺杂ZnO纳米结构的磁性。与许多非杂质半导体中的铁磁性应该由本征点缺陷引起的建议相反，我们表明纳米结构材料中的铁磁性应该由扩展缺陷如表面和晶界介导。这种缺陷会产生离域的自旋极化状态，应该能够保证长距离的磁相互作用。
2009-04-27 cond-mat.mtrl-sci
Room temperature soft ferromagnetism in the nanocrystalline form of YCo2 - a well-known bulk Pauli paramagnet
Laves相化合物YCo2是一种著名的交换增强泡利顺磁体。我们在这里报告说，在纳米晶形式，这种化合物有趣的是在室温下是一个巡回的铁磁体与低磁感应场。饱和磁矩的大小（每分子式单位约1个玻尔磁子）大到足以推断铁磁性不是这些纳米晶体中的表面现象。由于这些铁磁纳米晶很容易在空气中以稳定的形式合成，因此可以探索应用，特别是在滞后是缺点的情况下。
2008-06-12 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
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
Lattice disorder and Ferromagnetism in La0.67Ca0.33MnO3 nanoparticle
本文研究了La_（0.67）Ca_（0.33）MnO_3在块体多晶、纳米晶和非晶相的铁磁性。从晶相到非晶相的结构变化表现出系统的TC（顺磁到铁磁转变温度）和自发磁化强度（MS）的下降。实验结果显示了更多的特征，例如，在磁化强度的温度依赖性中出现大的磁不可逆性，在高磁场下缺乏磁饱和，在TB以下的磁化被阻挡，以及磁化率的增强。此外，在TC附近的磁相变由块状样品的一级特征转变为纳米晶和非晶样品的二级特征。我们理解所观察到的磁性特征为减小的颗粒尺寸和增加的磁性（自旋-晶格）无序的影响。我们注意到，非晶样品的磁动力学是明显不同的纳米晶样品。非晶态样品的铁磁性与已报道的非晶态铁磁性纳米颗粒的性质相当。我们还证明了无序壳层在控制铁磁芯动力学中的作用。
2008-10-01 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Weak ferromagnetism in Mn nanochains on the CuN surface
我们使用第一性原理LSDA和LDA+U计算研究了CuN表面上Mn链的电子和磁性结构。用格林函数方法计算了Mn原子间的各向同性交换积分和各向异性Dzyaloshinskiii-Moriya相互作用。结果表明，晶格弛豫和原位库仑相互作用的帐户是重要的，准确描述所研究的纳米系统的磁性。我们预测了一个弱的铁磁性现象，在锰反铁磁纳米链的CuN表面。计算了净磁矩值和自旋倾斜方向。我们表明，一些实验功能可以解释使用各向异性交换相互作用。
2008-01-18 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
Oxygen vacancy enhanced room temperature ferromagnetism in Al-doped MgO nanoparticles
我们已经研究了室温铁磁秩序，开发铝取代氧化镁，Mg（Al）O，纳米粒子与Al分数高达5原子%。所有样品，包括未掺杂的MgO纳米颗粒，都表现出室温铁磁性，饱和磁化强度在2at.%时达到最大值0.023 emu/g。X-射线光电子能谱学确定了掺杂和未掺杂MgO纳米颗粒中氧空位的存在，真空退火后Mg（Al）O的空位浓度增加，导致饱和磁化强度增加2倍。Al掺杂的MgO。我们的研究结果表明，氧空位在很大程度上负责在MgO的室温铁磁性。
2013-01-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
High temperature ferromagnetism of Li-doped vanadium oxide nanotubes
Krusin-Elbaum等人早先报道的掺杂混合价钒氧化物纳米管的令人困惑的高温铁磁性的性质，Nature 431（2004）672，已经通过静态磁化、μ子自旋弛豫、核磁和电子自旋共振光谱技术来解决。通过电化学嵌锂实现了对电荷掺杂的精确控制。我们发现，它提供了多余的电子，从而增加了相互作用的磁性钒网站的数量，并在一定的掺杂水平，产生持续到室温的铁磁响应。因此，我们证实了令人惊讶的先前的结果，通过完全不同的插层方法制备的样品。此外，我们的光谱数据提供了第一个充分的证据，大规模的性质的影响。特别是，他们使一个结论，锂成核超顺磁性纳米尺寸的自旋团簇周围的嵌入网站负责不寻常的高温铁磁性的钒氧化物纳米管。
2009-12-07 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Highly Enhanced robust room temperature ferromagnetism in CVD-grown nano-dimensional MoS2 flakes by modifying edges and defect engineering
本研究通过低能氩离子辐照在CVD生长的MoS2薄片中引入硫空位和边缘结构，实现了高达4.18 emu/g的室温铁磁性增强，为二维材料磁性调控提供了新途径。
2025-05-27 cond-mat.mtrl-sci
{110} Plane Orientation Driven Superior Li-ion Battery Performance and Room Temperature Ferromagnetism in Co3O4 Nanostructures
本文介绍了多孔Co 3 O 4纳米片和纳米线的制备方法及其多功能特性。令人惊讶的是，与其他阴极材料相比，在与室温铁磁性（RTFM）相同的样品中表现出显著优异的锂离子电池性能。显微结构观察、性能测试和分析表明，在适当的制备条件下，Co 3 O 4纳米结构的形貌发生了自发的转变，主要表现为{110}晶面取向，Co 3+物种优先出现在表面。暴露在表面上的八面体（O）位置中的更多Co 3+与更多Co 3+是Co 3+相关|\cdot（具有捕获的载流子的Co 3+）或由于表面缺陷或氧空位而在O位置被还原为Co2+，这可能是优异的电传输性能然后高的Li电池性能的机理;同时，被还原为Co2+或被Co 3+捕获的自由载流子|\cdot在O位的作用是电荷载流子介导的铁磁性，也可能是RTFM的起源。这些结果进一步表明，在过渡金属氧化物作为多学科功能材料的制备中，改性表面的纳米结构的重要性。
2012-07-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Nanoscale inhomogeneities: A new path toward high Curie temperature ferromagnetism in diluted materials
室温铁磁性是当今新兴的自旋电子学领域中最受关注的课题之一。人们强烈认为，无缺陷和无不均匀性的样品生长应该是实现室温铁磁性的最佳途径，并且为了尽可能“干净”地生长样品做出了巨大的努力。然而，到目前为止，在稀释制度，它一直难以获得居里温度大于在良好退火的样品（Ga，Mn）As（$\sim$ 190 K为12%的掺杂）。在目前的工作中，我们提出了一个创新的路径，在稀磁半导体室温铁磁性。我们从理论上表明，即使是一个非常小的浓度的纳米级不均匀性可以导致一个巨大的推动临界温度：高达1600%的增加相比，均匀的情况下。除了一个非常详细的分析，我们还给出了一个合理的解释，观察到的（Ga，Mn）N的临界温度的变化范围很大，并提供了一个更好的理解可能的起源非常高的居里温度偶尔测量在某些情况下。纳米级团簇夹杂物的有序温度的巨大增加，应该开辟了一个新的方向，对自旋电子功能相关的材料的合成。
2012-01-22 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci
Ferromagnetism in (In,Mn)As alloy thin films grown by metalorganic vapor phase epitaxy
研究了In_（1-x）Mn_xAs薄膜的铁磁特性。室温铁磁秩序观察到名义上的单相薄膜与x = 0.01-0.10。磁化强度测量表明，这些In 1-xMnxAs样品的居里温度为333 K。居里温度与Mn浓度无关。随温度变化的磁化强度的大小的饱和磁化强度和微观结构的数据表明，在单相薄膜的高温铁磁性的来源是不属于MnAs纳米沉淀。高的转变温度归因于近邻Mn对的存在。
2003-10-06 cond-mat.mtrl-sci
Strain-enhanced edge ferromagnetism and bipolar magnetic semiconducting behavior in Janus graphene nanoribbons
School of Physics and Astronomy, and Key Laboratory of Multiscale Spin Physics (Ministry of Education), Beijing Normal University（北京师范大学物理与天文学院，多尺度自旋物理教育部重点实验室）；School of Physics and Electronics, Shandong Normal University（山东师范大学物理与电子科学学院）
研究通过第一性原理密度泛函理论和确定量子蒙特卡罗方法，揭示了具有拓扑缺陷阵列的Janus石墨烯纳米带在应变作用下表现出的增强铁磁性和双极磁半导体行为，为室温自旋电子器件提供新思路。
2026-02-13 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Micro and nano patternable magnetic carbon
碳通常与磁性无关，并且关于其纳米技术前景的大部分讨论似乎集中在其电子输运性质上。在现有的几个磁性碳生产的例子中，没有一个发现在可扩展的微米和纳米制造中的直接适用性。在这里，我们介绍了一种顺磁性形式的碳，其前体聚合物可以在热解之前被光刻图案化为微米和纳米结构。这种不反应和热稳定的材料具有很强的室温顺磁性，这是由于大量的未成对电子具有有限的迁移率，这是通过控制热解过程中键解离和形成的进展来实现的。这种磁性碳的制造具有（3.97 x 0.8）10^17自旋/ mg，可以立即使许多自旋电子和磁性MEMS应用受益，并且还揭示了关于碳中磁性存在和机制的争议理论。
2015-04-02 cond-mat.mtrl-sci
Ferromagnetism in transparent Mn(II)-doped indium tin oxide films prepared by sol-gel process
我们观察到非常强的室温铁磁性（~1.5玻尔磁/锰）在光学透明的Mn（II）掺杂的氧化铟锡（ITO）薄膜。采用溶胶-凝胶法在钠钙石英玻璃衬底上制备了平均晶粒尺寸为10-22 nm、厚度为150-350 nm的纳米晶薄膜。当然，对于沉积在纯石英玻璃衬底上的膜，铁磁性质是弱的。薄膜的结构参数似乎是强烈的磁性能，这取决于基板的变化明显。透明导电ITO薄膜的室温铁磁性在磁光领域有着广泛的应用。
2008-08-22 cond-mat.mtrl-sci
Reversible Ferromagnetic Switching in Zno:(Co,Mn) Powders
我们在这里报告的ZnO：Mn和ZnO：Co掺杂纳米粒子的磁性。我们已经发现，ZnO：Mn的铁磁性可以打开和关闭连续的低温退火在O2和N2分别，而观察到相反的现象ZnO：Co.这些结果表明，不同的缺陷（大概是n型的ZnO：Co和p型的ZnO：Mn）需要在每种情况下诱导铁磁耦合。我们认为，铁磁性很可能仅限于晶粒表面的一个非常薄的纳米层。这些研究结果揭示并深入了解ZnO掺杂氧化物中发生铁磁性的表面效应的戏剧性相关性。
2007-01-19 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
Design of electron correlation effects in interfaces and nanostructures
我们提出，从{ \it电子相关}的角度（如铁磁性、超导性）进行材料设计的最佳依据之一是原子控制的纳米结构和异质界面，正如这里通过第一性原理计算的三个例子从理论上证明的那样：（i）纯有机五元环聚合物的带铁磁性，提出了由电子-电子排斥引起的平带铁磁性。(ii)金属诱导的间隙态（MIGS）约一个原子单层厚的绝缘体/金属异质界面，最近发现的实验，其中激子机制的超导性被认为是。(iii)碱金属掺杂沸石是一类具有纳米结构的主-客体体系，在实验上发现了铁磁性，提出了由“超原子”组成的“超晶体”的概念，并考虑了其Mott绝缘体性质。这表明电子相关设计确实是纳米结构和异质界面的一个有前途的途径。
2004-01-08 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Site-engineered ferromagnetism in Ca and Cr co-substituted Bismuth Ferrite Nanoparticles
本文通过Ca和Cr对铁酸铋纳米颗粒进行A、B位共取代，利用粒径调控和核壳结构增强室温磁性，并改善铁电剩余极化。
2025-02-06 cond-mat.mtrl-sci
Charge-transfer-driven enhanced room-temperature ferromagnetism in BiFeO$_3$/Ag nanocomposite
该研究通过 TEM、EDS 与 XPS 表征揭示 BiFeO$_3$/Ag 纳米复合材料因界面自组装结构及 Ag–O 电荷转移，使室温饱和磁化强度提升逾一个数量级。
2023-09-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Tuning ferromagnetism and spin state in La$_{(1-x)}$$A_x$CoO$_3$ ($A=$ Sr, Ca) nanoparticles
我们利用X射线衍射、磁化率、等温磁化强度和光电子能谱研究了La $_{(1-x)}$ $A_x$ CoO $_3$（$A=$ Sr，Ca; $x=$ 0 - 0.2）纳米颗粒的结构、磁性和电子性质。室温粉末X射线衍射数据的Rietveld精修证实了单相和具有R $\bar{3}$ C空间群的菱形晶体结构。我们发现Sr/Ca取代（空穴掺杂）的磁性和自旋态发生了剧烈的变化。对于$x=$ 0样品，磁性测量显示在T $_{\rm C}$ $\approx$ 85 K处的铁磁转变，其随着空穴掺杂而显著地向更高的温度偏移;同时已经观察到自发磁矩的显著增加。而$x=$ 0、0.2（Sr）和0.2（Ca）样品的矫顽场H $_{\rm C}$值分别为7、4.4和13.2 kOe。此外，FC磁化表现出铁磁布里渊函数一样的行为在低温下的Ca样品。我们证明了Sr/Ca取代增加了IS（Co $^{3+}$）和LS（Co $^{4+}$）态的布居，并通过Co $^{3+}$ - Co $^{4+}$之间的双交换相互作用来调节纳米颗粒中的铁磁性。我们的研究结果表明，空穴载流子和纳米尺寸效应在控制La $_{(1-x)}$ $A_x$ CoO $_3$纳米粒子的自旋态和磁性中起着重要的作用。
2017-09-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Epitaxial magnetic perovskite nanostructures
由磁性氧化物钙钛矿制成的亚100 nm直径纳米点的精确阵列的总覆盖面积高达5 mm2。通过横截面TEM证实了纳米点的外延单晶结构。低温MFM研究证实了所产生的颗粒的铁磁性。
2005-07-12 cond-mat.mtrl-sci
Reduction of conductivity and ferromagnetism induced by Ag doping in ZnO:Co
为了研究ZnO基稀磁材料的铁磁性质以及铁磁性与载流子之间的关系，在脉冲激光沉积法制备的ZnO薄膜中进行了Co和Ag的共掺杂。霍尔传输测量结果表明，Ag掺杂高达5%，导致本机n型载流子的渐进补偿。磁化曲线显示铁磁性的贡献，所有样品在5 K和室温下，随着Ag浓度的增加而减少。第一性原理模拟的Co-Ag缺陷的可能配置建议周围的间隙Co杂质的铁磁性的起源的纳米团簇的形成。Ag的共掺杂导致这些团簇的总自旋和居里温度的降低。
2013-07-18 cond-mat.mtrl-sci
