Model of damping and anisotropy at elevated temperatures: application to granular FePt films
了解有限尺寸系统中的阻尼机制及其对温度的依赖性是磁性纳米技术发展的关键一步。在这项工作中，纳米尺寸的材料通过原子自旋动力学建模，从铁磁共振（FMR）模拟FePt系统，通常用于热辅助磁纪录介质（HAMR）中提取的阻尼参数。我们发现，阻尼迅速增加接近Tc和效果增强，减少系统的尺寸，这是由于在晶界处的散射。此外，FMR方法提供了阻尼和各向异性的温度依赖性，这对HAMR的发展很重要。半解析计算表明，在晶粒尺寸分布的存在下，FMR线宽可以降低接近居里温度，由于非均匀线加宽的损失。虽然FePt已被用于本研究中，在目前的工作中提出的结果是通用的，适用于任何铁磁材料。
2020-02-07 cond-mat.mtrl-sci
Magnetic anisotropy of $L1_0$-ordered FePt thin films studied by Fe and Pt $L_{2,3}$-edges x-ray magnetic circular dichroism
$L{\rm1_0}$有序FePt的强垂直磁各向异性一直是长期以来广泛研究的主题。然而，它是不知道的元素，铁或铂，主要有助于磁各向异性能（MAE）。用Fe和Pt $L_{2,3}$边X射线磁性圆二色性（XMCD）方法研究了不同$S$长程化学有序度的样品的FePt薄膜中Fe 3 $d$和Pt 5 $d$电子轨道磁矩的各向异性. Fe $L_{2,3}$ -edge XMCD表明，当磁场垂直于膜施加时，轨道磁矩大于平行于膜施加时，并且轨道磁矩的各向异性随着$S$而增加。Pt $L_{2,3}$ -边缘XMCD还表明，当磁场垂直于膜施加时，轨道磁矩小于平行于膜施加时，与Fe $L_{2,3}$ -边缘XMCD结果相反，尽管轨道磁矩的各向异性随着$S$而增加，如Fe边缘。这些结果与Solovyev ${\it et\ al.}$ [Phys. Rev. $\bf{52}$，13419（1995）.]的第一性原理计算定性一致，由于$L{\rm1_0}$有序FePt中Pt 5 $d$带的自旋劈裂小，自旋轨道耦合强，Pt 5 $d$对磁各向异性能的贡献大于Fe 3 $d$.
2017-06-25 cond-mat.mtrl-sci
High resolution Kerr microscopy study of exchange bias phenomena in FePt/Fe exchange spring magnets
利用高分辨率克尔显微镜研究了顶部软磁性层（Fe）与底部硬磁性层（$L1_0$ FePt）交换弹簧耦合的磁化和磁微观结构。当样品（FePt/Fe）处于硬磁层的固溶状态时，Fe层磁滞回线从中心位置发生了较大的偏移，观察到交换偏置现象。据观察，人们可以通过从不同的饱和场（$H_{SAT}$）到达反射态以及通过改变测量场和$H_{SAT}$之间的角度来调谐交换偏置偏移的幅度。顶层软磁层的M-H回线和磁畴图像清楚地表明，在这种交换耦合系统中，处于剩磁态的软磁层具有单向各向异性。一个类比是绘制和解释的意见，在大多数接受的模型的交换偏置现象所表现出的双层铁磁（FM）和反铁磁（AFM）层，当AFM层是跨$N\acute{e}el$转变温度场冷却。
2016-03-27 cond-mat.mtrl-sci
Edge-modulated perpendicular magnetic anisotropy in [Co/Pd]n and L10-FePt thin film wires
纳米结构磁性薄膜边缘的厚度调制对其垂直磁各向异性有重要影响。用双层抗蚀剂剥离法从[Co/Pd]20多层膜或L10-FePt膜制备具有锥形边缘的薄膜线。利用磁力显微镜和微磁学模型研究了刃口锥度对反转过程的影响。在[Co/Pd]20的各向异性是较低的锥形边缘区域切换在一个较低的反向场相比，线的中心。L10-FePt线表现出相反的行为，锥形区域表现出更高的各向异性。
2015-10-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Fe contribution to the magnetic anisotropy of $L{1_0}$-ordered FePt thin films studied by angle-dependent x-ray magnetic circular dichroism
通过角度依赖X射线磁圆二色实验，发现Fe的磁偶极矩削弱了$L1_0$有序FePt薄膜的垂直磁各向异性，而Pt的正贡献主导其强PMA。
2025-10-08 cond-mat.mtrl-sci
Phase-Transition Induced Domain Evolution and Magnetization Dynamics in FePt/FeRh Bilayers for Efficient Heat-Assisted Magnetic Recording
National Institute for Materials Science（物质材料研究机构）；Indian Institute of Technology Hyderabad（印度理工学院海德拉巴分校）；Western Digital Technologies GK（西部数据技术株式会社）
研究FePt/FeRh双层结构中相变对磁化行为的影响，通过相变诱导的磁域演化降低矫顽力，提升热辅助磁记录效率。
2026-04-30 cond-mat.mtrl-sci
Anisotropy Dependence of Irreversible Switching in Fe/SmCo and FeNi/FePt Exchange Spring Magnet Films
本文用一阶剩磁曲线（FORC）技术和矢量磁强计研究了交换弹簧磁性薄膜的磁化反转。在Fe/外延SmCo薄膜中，通过Fe软层的可逆旋转进行反转，然后通过SmCo硬层的不可逆切换进行反转。切换字段清楚地表现为纵向和横向磁滞回线中的单独步骤，以及在FORC分布中的尖锐边界。在FeNi/多晶FePt薄膜中，特别是薄FeNi薄膜中，开关场被平滑且无台阶的主环所掩盖。然而，FORC图仍然显示出明显的不可逆开关和横向磁滞回线的发病表现出一对峰值，其幅度大于最大可能的贡献，从FeNi层单独。这表明FeNi和FePt层通过垂直螺旋在连续过程中反转。软/硬层系统的连续旋转与连续旋转主要是由于硬层的不同晶体结构，这导致不同的各向异性。
2005-05-26 cond-mat.mtrl-sci
Coulomb Correlations and Magnetic Anisotropy in ordered $L1_0$ CoPt and FePt alloys
我们目前的磁晶各向异性能（MAE）的化学有序的$L1_0$ CoPt和FePt合金的计算结果，考虑到强的电子相关性和自旋轨道耦合的影响。局部自旋密度+哈伯德U近似（LSDA+U）显示，以提供一个一致的图片时，原子内的库仑相关的磁基态性质包括为3 $d$和5 $d$元素。我们的研究结果表明，这些材料的大MAE的相关效应的显着和复杂的贡献。
2003-01-07 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Magnetic anisotropy of FePt: effect of lattice distortion and chemical disorder
我们对Ding等人[J.App.Phys.97，10H303（2005）]实验研究的五个L10 FePt样品中的磁晶各向异性能进行第一性原理计算。温度引起的自旋波动的影响估计按比例缩小的MAE根据以前的朗之万动力学模拟。包括实验中给出的化学无序，MAE和晶格失配之间的实验关联定性地再现。此外，我们确定的化学序参量，重现每个样品的实验MAE。我们的结论是，MAE是由化学无序，而不是晶格畸变。
2011-08-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Spin quantization axis dependent magnetic properties and x-ray magnetic circular dichroism of FePt and CoPt
对等原子CoPt和FePt有序合金的X射线吸收谱中的磁圆二色性随自旋量子化轴的变化进行了理论研究。我们发现FePt化合物的磁化轴沿[001]方向，其磁晶各向异性能（MCA）是CoPt化合物的两倍，与实验结果一致。能带结构和总态密度证实了所有的电子态都对MCA有贡献，而不仅仅是费米能级附近的态。轨道磁矩随[001]轴和自旋量子化轴之间的夹角减小而减小，并且对于CoPt化合物来说大得多。我们表明，轨道矩各向异性反映在XMCD信号。
2000-02-08 cond-mat.mtrl-sci
The influence of anti-site defects and stacking faults on the magneto crystalline anisotropy of FePt
我们提出了密度泛函理论（DFT）计算的磁各向异性能（MAE）的FePt，这是非常感兴趣的磁纪录应用。我们的数据，和大多数以前计算的结果完美有序的晶体，预测的MAE为$\sim 3.0$毫电子伏每公式单位，这是显着大于实验测量值。通过引入不同浓度的堆垛层错（SF）和反位缺陷（ASD）来分析无序的影响，我们能够使计算与实验数据相一致，并表明即使是低浓度的ASD也能够大大降低FePt的MAE。研究无规相位近似（ACDFT-RPA）中绝热连接耗散波动定理内的精确交换和电子相关的影响，揭示了对MAE的影响显着较小。因此，无序的影响，更具体地说，ASD，是解释FePt的常见DFT计算与实验测量偏差的关键因素。
2017-03-28 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
Study of Asymmetric Magnetization Reversal and Exchange Bias in FePt(L10)/FeCo/CoO/FeCo Magnetic Multilayer
研究了饱和场对FePt（L10）/FeCo/CoO/FeCo多层膜（ML）磁化反转的影响，以了解非对称磁化反转的起源及其与交换偏置（EB）的关系.在ML结构中，底部的FeCo层耦合到硬FePt（L10）层，和顶部的FeCo层是相对自由的，由于相对更多的距离。ML已被沉积在超高真空条件下，并在每个生长阶段使用磁光克尔效应和X射线反射率技术的特征。磁化反转进一步研究通过使用克尔显微镜技术的域成像。实验结果表明，在1.5kOe和50 kOe的饱和磁场下，磁层在一定的方位角范围内表现出非对称磁化反转，但这种非对称的角度范围随着饱和磁场的增大而减小。此外，EB是不存在的低饱和场，而EB，除了不对称性，在大饱和场观察。不对称的起源是由于两个FeCo层的磁各向异性轴之间的非共线。这是由于邻近效应通过短程海森堡交换相互作用通过CoO势垒层。另一方面，由于高饱和场在FePt层中诱导的单向各向异性而产生EB。进一步提出，当单向各向异性足够强以使两个FeCo层在饱和方向上对齐时，不对称性将消失，从而导致它们之间的非共线性损失。
2022-08-08 cond-mat.mtrl-sci
DFT calculation of intrinsic properties of magnetically hard phase L1$\mathrm{_0}$ FePt
FePt L1 $\mathrm{_0}$相具有很强的磁晶各向异性，被认为是一种很有前途的磁纪录介质材料。虽然这个相的磁性已经用密度泛函理论（DFT）分析了很多次，我们决定再次研究它，重点是全势方法，包括自旋极化相对论Korringa-Kohn-Rostoker（SPR-KKR）和全势局域轨道（FPLO）计划。除了磁晶各向异性常数K $\mathrm{_1}$和K $\mathrm{_2}$、磁矩（m）、居里温度和磁致伸缩系数的精确值的确定之外，我们还使用具有各种交换相关势的完全相对论固定自旋矩（FSM）方法，着重于磁晶各向异性能（MAE）对磁矩值的依赖性的研究。我们提出了几乎相同的MAE（m）曲线附近的平衡点，随着不同的平衡值的MAE和磁矩。对于减少约10%的磁矩，我们确定了理论MAE最大值在基态（0 K）等于约20.3兆焦耳m $\mathrm{^{-3}}$和独立的选择的交换相关势的形式。这些计算使我们能够理解不同交换相关势的先前MAE结果之间的差异。
2022-04-11 cond-mat.mtrl-sci
Magnetic switching in granular FePt layers promoted by near-field laser enhancement
鉴于在下一代高密度磁纪录中的潜在应用，磁性材料中纳米尺度下的光-物质相互作用是一个热门的研究课题。激光辅助开关提供了一种克服高各向异性和高堆积密度介质的材料限制的途径，尽管关于开关过程的动力学仍然没有被探索。我们使用超快小角度X射线散射在X射线自由电子激光探测嵌入在碳基体的FePt纳米颗粒的磁开关动力学的光飞秒激光脉冲激发。我们观察到，激光激发和施加的静态磁场，一个数量级小于矫顽场的组合，可以克服“向上”和“向下”磁化之间的磁各向异性障碍，使磁化切换。这种磁开关被发现是不均匀的整个材料，与一些个别的FePt纳米粒子既不开关也不退磁。这种行为的起源被确定为近场修改周围的FePt纳米粒子的入射激光辐射。非开关纳米粒子的分数的影响，由FePt和散热层之间的热流。
2017-01-05 cond-mat.mtrl-sci
Micromagnetic Modelling of the Heat Assisted Switching Process in high Anisotropy FePt Granular Thin Films
对辅助磁开关的动态过程进行了数值模拟，研究了相关物理过程。该模型采用Voronoi构造来确定纳米颗粒薄膜记录介质的物理结构，并求解Landau-Lifshitz-Bloch（LLB）方程来随时间演化磁系统。在峰值系统温度的范围内并且对于多个各向异性值确定磁化的减少。结果表明，HAMR过程不是简单的热还原能垒上的磁化反转。为了实现完全磁化反转（对于所有研究的各向异性），需要至少6 kOe的外加场强，并且峰值系统温度必须至少达到居里点（Tc）。当加热到Tc时，与每个晶粒相关联的磁化被破坏，这引起非进动线性反转模式。通过这种线性反转模式反转磁化是有利的，因为反转时间比与进动相关联的时间小两个数量级。在这些条件下，随着温度降低到环境温度，磁化在所施加的场的方向上恢复，完成反转过程。此外，该模型产生的结果是一致的概念，热写入;当加热介质的Tc，较小的晶粒需要一个较大的场强反转磁化。
2019-05-20 cond-mat.mtrl-sci
Ligand exchange in gold-coated FePt nanoparticles
在这项工作中，我们提出了金包覆的FePt纳米粒子的磁性和稳定的水分散体的FePt@Au和FePt合成后的配体交换与巯基十一烷酸的研究。由TEM显微照片确定的粒径从未涂覆的纳米颗粒的4 nm到金涂覆的纳米颗粒的最大10 nm，表明壳的厚度在1至3 nm的范围内。磁特性包括在10和300 K的磁滞循环。结果表明，在低场和室温下，未涂覆和涂覆的纳米颗粒的磁行为令人惊讶地非常相似。由于金包覆纳米颗粒保持了FePt的磁性，并且金的存在提高了纳米颗粒的功能化，因此该系统适合于生物应用。巯基十一烷酸配体转移用于使水稳定的纳米颗粒在宽的pH范围内。透射电子显微镜和动态光散射结果表明，配体交换后的纳米粒子轻微团聚。傅里叶变换红外光谱结果表明，硫醇结合到表面的金原子。
2009-11-23 cond-mat.mtrl-sci physics.chem-ph
Fabrication of magnetic atom chips based on FePt
我们描述了一种用于超冷原子捕获的新型全磁原子芯片的设计和制作。的考虑导致选择的纳米晶交换耦合FePt作为最佳材料进行了讨论。使用杂散场计算，我们设计了作为磁性原子陷阱的图案。这些图案是通过FePt箔的电火花腐蚀和FePt膜的电子束光刻实现的。利用薄膜片的杂散场，实现了镜面磁光阱（MMOT）。
2006-01-27 cond-mat.mtrl-sci
Constituents of magnetic anisotropy and a screening of spin-orbit coupling in solids
利用量子力学微扰理论（PT）分析了固体中不同阶微扰的能量如何重整化。我们测试PT分析的有效性，考虑一个特定的情况下，自旋轨道耦合作为一个微扰。我们进一步比较的相对论能量和磁各向异性的PT方法与直接密度泛函计算在FePt，CoPt，FePd，MnAl，MnGa，FeNi，和四方应变FeCo。此外，使用分解的各向异性从个人网站和不同的自旋组件的贡献，我们解释了FePt和CoPt磁体的高各向异性的微观起源。
2014-07-10 cond-mat.mtrl-sci
Role of longitudinal fluctuations in L$1_0$ FePt
L $1_0$ FePt是一种用于一系列新型数据存储应用的技术上重要的材料。在有序的FePt结构中，通常非磁性的Pt离子获得磁矩，其取决于源自相邻Fe原子的局部场。在这项工作中，FePt的模型构建，其中诱导Pt力矩模拟使用组合的纵向和旋转自旋动力学。该模型被参数化，包括一个线性变化的时刻与交换场，使在Pt网站的磁矩取决于Fe的顺序。居里温度的FePt的计算和同意以及类似的模型，将Pt的动力学通过一个有效的Fe-唯一的哈密顿。通过计算动态关联函数，提取了一定温度范围内的各向异性场和吉尔伯特阻尼。各向异性与温度呈指数$n\approx2.1$的幂律关系。这与实验观察到的结果一致，并且它是在不包括其他方法中的两个离子各向异性项的情况下获得的。我们的工作表明，将纵向涨落自旋动力学计算是至关重要的理解材料的诱导力矩的性质。
2020-01-09 cond-mat.mtrl-sci physics.comp-ph
Magnetic reversal processes and critical thickness in FePt/α-Fe/FePt trilayers
用微磁学方法研究了具有面内易磁化轴的FePt/α-Fe/FePt三层系统的磁反转过程。发现磁反转过程包括三个步骤：软相畴壁原型的形核、畴壁从软相到硬相的演化和运动以及硬相的磁反转。对于小的软层厚度Ls，三个步骤被减少到一个单一的步骤，其中在两个阶段的磁化同时反转和磁滞回线是方形的成核作为矫顽力机制。随着Ls的增加，成核场和钉扎场都减小。同时，单步反转扩展为标准的三步反转，矫顽磁力机制从成核转变为钉扎。临界厚度，其中的结晶机制改变，可以推导出分析，这是发现成反比的硬相的结晶各向异性的平方根。随着Ls的进一步增加，薄膜的磁性机制由钉扎转变为成核.
2010-11-18 cond-mat.mtrl-sci
L1$_0$ FePt thin films with tilted and in-plane magnetic anisotropy: first-principles study
本研究利用密度泛函理论计算 4–16 个原子单层厚的 L1$_0$ FePt (111) 与 (010) 薄膜，揭示其倾斜及强定向面内磁各向异性，为数据存储应用提供依据。
2023-11-22 cond-mat.mtrl-sci
Effects of composition and chemical disorder on the magnetocrystalline anisotropy of Fe_{x}Pt_{1-x} alloys
我们对Barmak及其同事在[J. Appl. Phys. 98（2005）033904]中实验研究的L1_{0}-like Fe_{x} Pt_{1-x}样品的磁晶各向异性能（MAE）进行第一性原理计算。在相干势近似下，研究了样品中组分和长程化学有序的变化。根据实验观察，我们发现，在长程化学无序的存在下，富铁样品表现出更大的MAE比化学计量的FePt。通过考虑位置分辨和物种分辨对MAE的贡献，我们推断MAE主要是L1 {0} FePt结构中名义Fe层完整程度的函数。
2013-04-19 cond-mat.mtrl-sci
Mechanism of uniaxial magnetocrystalline anisotropy in transition metal alloys
采用第一性原理计算研究了过渡金属合金（FePt，CoPt，FePd，MnAl，MnGa，FeCo）的磁晶各向异性，阐明了其特殊机理.采用紧束缚线性muffin-tin轨道方法计算了各化合物的电子结构，并根据磁力定理和自旋轨道相互作用的二级微扰理论计算了各向异性能.本文系统地描述了实际材料中单轴磁晶各向异性的产生机理，提出了提高各向异性能的条件。FePt和CoPt中大的磁晶各向异性能源于Pt的强自旋-轨道相互作用。相反，即使MnAl，MnGa和FeCo中的自旋-轨道相互作用很弱，这些化合物的各向异性能与FePd的各向异性能相当。我们发现，MnAl，MnGa，和FeCo的电子结构，是有效的诱导磁晶各向异性的自旋轨道相互作用的选择规则。
2014-03-03 cond-mat.mtrl-sci
Influence of the structure defects on the magnetic properties of the FePt/Fe bilayer
含FePt的磁性多层薄膜由于其在超高密度磁存储中的潜在应用而引起了人们的广泛关注。虽然结构缺陷在磁化过程中起着重要的作用，并影响磁性能，但这种依赖性还没有得到彻底的研究。本论文的主要目的是从理论上研究FePt和Fe/FePt薄膜的磁性能与结构缺陷如各向异性常数、磁化饱和、交换常数波动和易磁化轴偏移的关系。对于选定的缺陷图案的矫顽场层厚度的依赖性进行了分析。利用微磁学计算方法对具有平面各向异性硬磁层的双层膜进行了数值研究。层厚度的值已被发现最佳的前景应用，磁滞回线形状的依赖磁化过程中已被显示和分析。
2013-12-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Non-trivial spatial dependence of the spin torques in L1$_0$ FePt-based tunnelling junctions
采用{ \it ab-initio}方法研究了Fe/MgO/FePt/Fe磁性隧道结中的自旋转移矩.我们认为FePt膜的厚度高达6个单位电池，无论是在直接接触的MgO间隔或插入超薄Fe种子层。我们发现，在FePt层中的扭矩不衰减强烈的情况下，纯Fe。此外，在FePt中，对于所考虑的所有FePt厚度，扭矩在整个堆叠的Fe和Pt原子平面处交替符号。最后，当Fe插入MgO和L $1_0$ -FePt之间时，扭矩急剧衰减，并且仅对于小于两个原子平面厚的Fe种子层，扭矩被转移到FePt。我们将这些特征归因于交换场和关联场的不同空间分布以及诱导的非平衡自旋积累。Fe/MgO/FePt/Fe结的隧穿磁电阻比Fe/MgO/Fe结的隧穿磁电阻有所提高，而Fe的嵌入使隧穿磁电阻降低。我们的工作表明，L $1_0$ -FePt结可以是有前途的候选人的电流驱动的磁性器件，在原子尺度上的磁性织构的自旋转移力矩有重要的影响。
2018-10-09 cond-mat.mtrl-sci
Magnetic anisotropy of Fe_1-yX_yPt-L10 [X=Cr,Mn,Co,Ni,Cu] bulk alloys
通过完全相对论性第一性原理计算证明，在Pt含量固定的FePt-L10块体合金中，用Cr、Mn、Co、Ni或Cu取代Fe，可以通过调节材料中非磁性物质的含量来调节磁晶各向异性能。由于包含每个元素而引起的几何形状的变化引起不同的四方性值，从而引起磁各向异性和净磁矩的变化。Fe的位分辨磁矩随X含量的增加而增加，而Pt和X的位分辨磁矩同时减小。计算结果与实验数据定量吻合，表明用固定能带结构但改变单胞电子数的模型不足以描述掺杂FePt-L10合金的实验数据。
2014-09-19 cond-mat.mtrl-sci
Anisotropic Exchange Spin Model to Investigate the Curie Temperature Dispersion of Finite-Size L10-FePt Magnetic Nanoparticles
本研究构建了含自旋交换各向异性的原子级LLG模型，复现了此前各向同性模型低估的L10-FePt纳米颗粒Tc色散，证实约70%实验观测色散源于尺寸效应，为HAMR介质尺寸控制提供依据。
2025-02-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Magnetic anisotropy of FePt nanoparticles
本文对Fe和Pt晶面沿（001）方向交替排列的L10 FePt团簇的磁晶各向异性进行了系统的理论研究。我们采用从头算自旋极化密度泛函理论（DFT），以及自旋极化DFT（包括自旋-轨道耦合自洽）和矩方法的MCA计算了每个团簇的结构弛豫和磁矩.我们发现，MCA的任何复合结构的一个给定的大小是增强相对于相同大小的纯Pt或纯Fe集群，以及任何对的Fe和Pt原子在散装L10 FePt。这种增强的结果，我们观察到的Fe原子的3d轨道和它们的Pt邻居的5d轨道之间的杂化。然而，这种杂化以显著不同的方式影响组成原子的电子性质。虽然它在一定程度上增加了Fe原子的自旋矩，但对它们的轨道矩几乎没有影响;同时，它大大增加了Pt原子的自旋和轨道矩。考虑到Pt的自旋-轨道耦合（SOC）常数比Fe的大约7倍的事实，这种Fe诱导的Pt原子的轨道矩的跳跃产生复合结构的MCA相对于它们的纯对应物的MCA的增加。任何复合结构都具有比体L10 FePt更高的MCA，这是由于团簇中Pt原子的配位较低，无论是Fe还是Pt占主导地位。我们还发现，中心层为Pt的双锥团簇具有比相同尺寸的中心层为Fe的双锥团簇更高的MCA。这是由于这样的配置中的Pt原子与比后者中更多的Fe原子配位的事实。通过参与更多的杂交，它们对单位的整体MCA贡献更高的轨道矩。
2015-03-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Magnetization reversal and direct observation of magnetic domains on FePt thin films
本文通过磁光克尔显微镜观测FePt薄膜磁畴，发现临界厚度以下磁化反转由畴壁移动和磁畴转动共同主导，而临界厚度以上则由条纹畴结构决定。
2024-10-04 cond-mat.mtrl-sci
Thermal evolution of Pt-rich FePt/Fe3O4 heterodimers studied using x-ray absorption near edge spectroscopy
FePt/Fe 3 O 4纳米颗粒可以用作构建块，在热退火时，获得具有组合磁性的磁性纳米复合材料。虽然退火前和退火后的样品通常具有良好的特性，但在退火过程中进行详细的调查是必要的，以揭示中间过程的作用，以产生理想的复合材料。我们提出了一种替代的方法，使用原位XANES研究的热演化的油酸和油胺涂层的富铂FePt/Fe 3 O 4异二聚体。随着温度的升高，在表面活性剂的作用下，Fe_3O_4逐渐还原为FeO，而在550 K以上开始生成Fe_3Pt。在840 K时，FeO的突然增加进一步驱动相变以稳定铁铂软相。因此，Fe 3 O 4还原作为催化剂，促进富Pt FePt和Fe 3 O 4/FeO之间的Fe和Pt相互扩散，形成Fe 3 Pt，而不是具有硬磁性能的交换耦合FePt/Fe 3 O 4。此外，异二聚体末端的界面的作用进行了讨论。对退火前后的样品进行了TEM、XRD、EXAFS、磁强计和穆斯堡尔谱等表征。
2011-02-25 cond-mat.mtrl-sci
Magnetic Yoking and Tunable Interactions in FePt-Based Hard/Soft Bilayers
评估和控制磁性纳米结构中的磁相互作用是至关重要的纳米磁性和自旋电子学的探索，如磁纪录介质，永磁体，磁存储器和逻辑器件等。在这里，我们展示了一个非常敏感的磁轭效应和可调的相互作用在FePt基的硬/软双层介导的软层。低于交换长度，一个薄的软层强烈交换耦合到硬层的垂直力矩;在交换长度以上，仅厚几纳米，软层力矩转向平面内，并从相邻的硬层垂直域的偶极场的轭。从交换偶极占主导地位的相互作用的演变实验捕获的一阶反转曲线，Δ-M方法，和极化中子反射计，并证实了微磁学模拟。这些发现表明了一种有效的轭合方法来设计和控制各种磁性纳米结构和器件中的磁相互作用。
2016-08-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
The role of spin-flip transitions in the anomalous Hall effect of FePt alloy
我们进行了第一性原理计算，证明了自旋轨道相互作用的非自旋守恒部分的重要性，为有序FePt合金的本征反常霍尔电导率。如果Pt被较轻的等电子元素Pd取代，这种相互作用的影响会大大降低。负责异常速度的带间跃迁的分析表明，自旋翻转跃迁不仅发生在费米能级附近的避免带交叉，但也有类似的色散以及分离的带对之间。我们还预测了强烈的各向异性的FePt的异常霍尔电导率完全由低频自旋翻转跃迁。
2011-02-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Non-equilibrium self-assembly of spin-wave solitons in FePt nanoparticles
L10相的FePt等磁性纳米粒子是我们当前数据存储技术的基石。随着晶粒变得越来越小以满足技术需求，超顺磁性极限要求材料具有更高的磁晶各向异性。这反过来又将磁交换长度减小到仅几纳米，从而能够在纳米颗粒内诱导磁性结构。在这里，我们描述了自旋波孤子的存在，自旋波激发的动态局域束缚态，在FePt纳米粒子。我们用时间分辨X射线衍射和微磁模型表明，飞秒激光激发后的退磁态形成了亚10 nm大小的自旋波孤子。测得的孤子自旋进动频率为0.1 THz，将该系统定位为开发能够填充THz间隙的微型器件的平台。
2021-11-02 cond-mat.mtrl-sci
Correlation between magnetic interactions and domain structure in A1 FePt ferromagnetic thin films
本文研究了一系列不同厚度的FePt铁磁薄膜的磁畴结构与磁相互作用之间的关系。所作的薄膜生长在软磁和化学无序的A1相，可能有两个不同的域结构。在临界厚度$d_{cr}\sim 30$ nm以上，平面外各向异性的存在诱导条纹的形成，而对于$d<d_{cr}$，出现平面域。磁相互作用的特点是使用众所周知的DCD-剩磁协议，$δM$图，和磁粘度测量。我们已经观察到的域配置和磁相互作用的符号之间的强相关性。平面域与正交换类相互作用，而条纹域有很强的负偶极类贡献。在这最后一种情况下，我们已经发现的相互作用参数和条纹畴结构的表面偶极能量之间的密切相关性。使用随时间变化的磁粘度测量，我们还估计了磁反转的平均激活体积，$\langle V_{ac}\rangle \sim 1.37\times 10^{4}$ nm $^{3},$，这是近似独立的膜厚度或条纹周期。
2014-02-26 cond-mat.mtrl-sci
Temperature dependent magnetic properties of FePt: effective spin Hamiltonian model
基于非共线磁位形的第一性原理计算，提出了一个有序铁磁FePt中磁相互作用的模型，该模型能够解释最近的磁各向异性能（MAE）测量结果.的网站（Fe，Pt）解决的MAE的贡献已被区分与小Fe易平面和大Pt易轴条款。该模型已被测试对现有的实验数据的MAE的温度依赖性显示单轴MAE（K $_{1}$（T））与磁化（M（T））$K_{1}(T) \sim M(T)^γ$的特点是不寻常的指数$γ= 2.1$的标度。结果表明，这种不寻常的行为的FePt可以定量解释内所提出的模型和起源于一个有效的各向异性交换介导的诱导Pt时刻。预期后者是具有大自旋轨道耦合和交换增强的Stoner磁化率的5d/4d元素的3d-5d（4d）合金的共同特征。
2004-11-02 cond-mat.mtrl-sci physics.comp-ph physics.flu-dyn
Spin configurations in hard-soft coupled bilayer systems: from rigid magnet to exchange spring transitions
我们调查的交换弹簧磁系统的平衡特性构成的软层（如铁）上的硬磁层（如FePt）的顶部的一个给定的厚度。在关于硬层的两种情况下获得作为从硬层的底部到软层的顶部的原子位置的函数的磁化分布M（z）：i）在刚性界面（FePt层是单层）的情况下，该分布作为具有柯西边界条件的sine-Gordon方程的精确解解析地获得。另外的数值模拟也证实了这一结果。M（z）的渐近表达式在软层的底部和顶部附近表现出线性行为。此外，在软层中的原子平面的数量的临界值，这是必要的自旋偏差的发病，得到在软层中的相邻平面之间的各向异性和交换耦合。ii）在弛豫界面（FePt层是多层）的情况下，对于不同的Fe和FePt膜厚度和施加的场，数值地获得磁化分布。
2010-07-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Autonomous materials search using machine learning and ab initio calculations for L10-FePt-based quaternary alloys
针对材料科学中广阔材料空间探索的挑战，本研究提出结合机器学习与从头算的自主材料搜索方法，成功识别出具有增强磁矩和磁晶各向异性能的四元L10-FeMnPtEr合金，为下一代磁记录介质开发提供新方向。
2024-11-28 cond-mat.mtrl-sci
Effects of spin fluctuation on the magnetic anisotropy constant of itinerant electron magnets
在无序局域矩图中，我们计算了FePt，CoPt和MnAl有序合金和体心积分FeCo（bct-FeCo）无序合金的磁化强度（M）和磁各向异性能（MAE），假设在有限温度下空间波动的自旋配置。所有合金都表现出K1（T）/K1（0）=（M（T）/M（0））^n的关系，指数（n）约为2。这与双离子各向异性模型一致，与通常的单离子各向异性模型表现出n=3相反。由于这些系统有不同的MAE机制，我们认为这种关系是巡游电子系统的一般规则。
2016-05-17 cond-mat.mtrl-sci
Diffusive and ballistic current spin-polarization in magnetron-sputtered L1o-ordered epitaxial FePt
我们报道了在MgO（001）衬底上用磁控溅射法制备的L10有序外延铁铂合金层的结构、磁性和电子输运性质。所研究的薄膜显示出长程化学序参量S~0.90，因此具有很强的垂直磁各向异性。在扩散电子输运制度，从2 K到258 K的温度范围内，我们发现在磁阻的滞后主要是由于电子散射从磁畴墙。在2 K时，我们观察到约0.5%的整体畴壁磁阻。通过评估自旋电流不对称性α = sigma_up / sigma_down，我们能够估计扩散自旋电流极化。在2K到258 K的所有温度范围内，我们发现了> 80%的扩散自旋电流极化。为了研究弹道输运机制，我们在4.2 K下进行了点接触Andreev反射测量。我们得到了一个值的弹道电流自旋极化的~42%（这与元素铁的多晶薄膜相比非常好）。我们属性的差异，相反的自旋极化的电子的特征散射时间的差异，这种散射时间影响的扩散，但不是弹道电流的自旋极化。
2007-07-19 cond-mat.mtrl-sci
Microscopic Origin of Polarization-Controlled Magnetization Switching in FePt/BaTiO$_3$
Quaid-i-Azam University（奎德-e-阿扎姆大学）；University of Ulsan（蔚山大学）；Van Lang University（文朗大学）；Incheon National University（仁川国立大学）
研究揭示FePt/BaTiO$_3$中极化控制磁化翻转的微观机制，通过轨道重构调控磁各向异性与磁弹性能量的竞争，为超低功耗磁存储器设计提供新路径。
2026-02-04 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
Constrained Monte Carlo Method and Calculation of the Temperature Dependence of Magnetic Anisotropy
我们介绍了一种约束蒙特卡罗方法，它允许我们遍历一个经典的自旋系统的相空间，而固定的磁化方向。随后，我们展示了该方法模拟磁各向异性的温度依赖性的能力，并且对于体单轴和立方各向异性，我们恢复了M.我们还计算了L10 FePt中2-离子各向异性的温度标度，并恢复了实验观察到的M^2.1标度。该方法是新近应用于评估的温度依赖的有效各向异性存在的N 'eel表面各向异性的薄膜具有不同的易轴配置。在具有不同的表面和体积易轴的系统中，我们展示了模拟温度诱导的重取向转变的能力。本征表面各向异性被发现遵循一个线性的温度行为在一个大的温度范围内。
2010-06-17 cond-mat.mtrl-sci
Electric field control of magnetic exchange coupling
电控磁性是一个愿景，推动了对磁性半导体和多铁性材料的深入研究。最近，还报道了在室温下，双金属薄膜表现出磁电效应。在这里，我们展示了更强大的影响，利用自然生长的氧化层交换耦合到一个底层铁磁体的还原/氧化反应。对于示例性研究的FePt/铁氧化物复合物在电解质中，获得了大的和可逆的磁化强度和各向异性的变化。该原理可以转移到各种金属/氧化物组合。它代表了一种实现多功能的新方法。
2013-04-26 cond-mat.mtrl-sci
Efficient calculation of magnetocrystalline anisotropy energy using symmetry-adapted Wannier functions
本文提出融合晶体、自旋及时间反演对称性的 Wannier 紧束缚模型，以稀疏 $k$ 点网格高效计算磁晶各向异性能，并在 L1₀ FePt 与 FeNi 中验证其精度与实用性。
2024-02-26 cond-mat.mtrl-sci
Vortex Dynamics-Mediated Low-Field Magnetization Switching in an Exchange-Coupled System
磁涡旋是软磁纳米盘中拓扑稳定的磁性结构，因此引起了人们的广泛关注。人们对孤立系中磁涡旋的性质进行了大量的研究。在这里，我们展示了一个新的方面的磁涡旋的动力学强烈影响的磁结构的环境。我们利用一个纳米点的交换耦合双层与软磁Ni 81 Fe 19（坡莫合金; Py）具有磁涡旋和垂直磁化的L10-FePt表现出大的开关场（HSW）。在低磁场条件下，自旋波的涡旋动力学使得Py中的过剩能量积累，从而触发L10-FePt的反畴形核。我们的研究结果揭示了反畴成核的非局域机制，并提供了一个有效的HSW减少，是超低功率自旋电子器件所需的路线。
2016-01-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Controlling magnetic configuration in soft-hard bilayers probed by polarized neutron reflectometry
本文利用极化中子反射测量技术系统研究了软磁/硬磁双层膜的界面磁构型，发现其高度依赖于软磁层厚度和饱和磁化强度，而受硬磁层参数影响较弱，为复合磁体的性能调控提供了设计依据。
2021-11-23 cond-mat.mtrl-sci
An ab-initio theory for the temperature dependence of magnetic anisotropy
本文提出了金属铁磁体磁各向异性K随温度T变化的第一性原理理论。它是基于相对论电子结构理论和磁矩的计算。在相对论推广的“无序局域矩”（R-DLM）理论中描述了热诱导的“局域矩”磁涨落，并由此找到了磁化强度m与T的依赖关系.我们将这一理论应用于具有四轴晶体对称性的单轴磁性材料L1_0-有序FePd，并发现其单轴K与垂直于Fe/Pd层的磁易轴一致，对于所有m，并且对于宽范围的m值，与m的平方成比例。这与我们以前在L1_0有序FePt中发现的趋势相同，并且与实验一致。然而，这个帐户，从一个单一的离子各向异性模型中提取的定性不同。我们还研究了软磁立方磁体Fe（50）Pt（50）固溶体，发现它的小磁各向异性常数K_1从8微eV迅速减小到零。K从在低T下与m的七次方成比例发展到居里温度附近的四次方。
2006-06-08 cond-mat.mtrl-sci
Finite-temperature second-order perturbation analysis of magnetocrystalline anisotropy energy of L10-type ordered alloys
本研究提出一种纳入自旋轨道耦合的有限温度二阶微扰方法，研究L10型有序合金的磁晶各向异性能温度依赖的位点分辨贡献，复现了力定理结果，揭示了自旋模型的局限性，为理解巡游磁系统MAE的复杂本质提供了新见解。
2023-06-09 cond-mat.mtrl-sci
Higher-order magnetic anisotropy in soft-hard magnetic materials
计算研究了L10/A1-FePt核壳系统的高阶磁各向异性常数的性质，该系统具有较强的二阶2-离子Fe-Pt各向异性分量.我们发现，芯壳结构诱导一个意想不到的四阶各向异性常数K2的大小变化非单调的核心尺寸比R达到峰值R = 0.50。此外，我们还发现，在居里温度以下，K2与归一化磁化强度的标度为（M/Ms）^[2.2]--这与已建立的卡伦-卡伦理论有很大的偏差，后者预测的标度指数为10。我们构建了一个解析模型，该模型表明K2产生于核和壳磁化的倾斜，并成功地再现和证明了从数值模拟中获得的标度指数。
2022-10-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Antiferromagnetic phase transition in $Cr_{2}As$ via anisotropy of exchange interactions
研究了反铁磁$Cr_{2}As$的电子结构。确定了铬亚晶格之间交换相互作用的各向异性（$J^{X}(Cr_{I}-Cr_{II}) =4.77 meV,J^{Y}(Cr_{I}-Cr_{II}) =-6.36 meV$）。分析了磁结构对交换积分的影响。
2019-02-09 cond-mat.mtrl-sci
Rotational hysteresis of the exchange anisotropy direction in Co/FeMn thin films
研究了旋转磁场对Co/FeMn薄膜交换各向异性的影响。当外加场初始沿冷却场方向时，纵向磁滞回线具有最大的磁化率，横向磁滞回线是平坦的，表明交换场沿冷却场方向。当所施加的场角度旋转离开，然后恢复到原来的场冷却方向时，交换各向异性方向已经改变。交换场方向的旋转跟随所施加的场并且是滞后的。交换场方向的旋转滞后是由于薄FeMn层中的弱各向异性造成的，并且随着FeMn厚度的增加而减小。
2006-11-10 cond-mat.mtrl-sci
Multiscale micromagnetic / atomistic modeling of heat assisted magnetic recording
本文提出一种多尺度HAMR建模方法，结合原子自旋动力学与微磁模拟，在移动窗口内高效模拟FePt介质记录过程，并通过GPU优化显著提升计算速度。
2025-02-04 cond-mat.mtrl-sci physics.comp-ph
Spin-orbit coupling effect in (Ga,Mn)As films: anisotropic exchange interactions and magnetocrystalline anisotropy
基于从头算电子结构理论，通过磁矩计算，研究了（Ga，Mn）As薄膜的磁晶各向异性。面内单轴各向异性的一个可观的贡献可以归因于一个扩展的区域相邻的表面。交换张量的计算允许归因于一个显着的一部分，MCA的交换各向异性，所造成的晶格的tetraorbital扭曲或存在的表面或界面。
2011-08-30 cond-mat.mtrl-sci
Theoretical evaluation on the temperature dependence of magnetic anisotropy constants of Nd2Fe14B - Effects of exchange field and crystal field strength -
为了确定Nd-Fe-B烧结磁体的矫顽力（Hc）退化的可能机制，我们研究了交换场对Nd离子中4f电子的作用，并从理论上研究了交换场的变化如何影响磁各向异性常数K1和K2的值。我们发现，随着交换场强度的降低，由于4f电子云的非球面性较低，这两个值都降低，这表明局部各向异性常数可能会在交换场降低的晶界周围变小，因为配位数较小。
2015-01-08 cond-mat.mtrl-sci
Exchange Anisotropy in Epitaxial and Polycrystalline NiO/NiFe Bilayers
(001)用离子束溅射法在单晶MgO（001）衬底上生长了取向NiO/NiFe双层膜，研究了NiO反铁磁层的晶向对NiFe铁磁层磁化曲线的影响。简单的模型预测（001）取向的表面没有交换各向异性，在其体终止磁补偿。尽管如此，交换各向异性存在于外延膜中，尽管它大约是同时生长的多晶膜中的一半大。实验表明，多晶和外延NiFe/NiO双层膜对之间的交换场和介电性的差异，由于诱导的表面各向异性的变化，而不是从终止NiO平面的补偿程度的差异。这些意见的影响，在NiO/NiFe双层夫妇的诱导交换各向异性模型将进行讨论。
1997-01-16 cond-mat.mtrl-sci
