Spin Polarization and Electonic Structure of Room-Curie Ferromagnetic Mn5Ge3 Epilayers
锗基合金由于其与传统硅基电子器件集成的潜力，在未来的自旋电子学应用中具有很大的前景。Mn_5Ge_3在居里温度Tc~ 295 K范围内表现出强的铁磁性。我们用点接触Andreev反射（PCAR）谱测量了Ge（111）衬底上固相外延生长的Mn_5Ge_3外延层的自旋极化。此外，我们还用密度泛函理论计算了体相Mn_5Ge_3在扩散和弹道机制下的自旋极化。测量的自旋极化，Pc=43+/-5%相比，我们的理论估计，PDFT=10+/-5%和35+/-5%的弹道和扩散极限分别。
2004-06-30 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Ferromagnetism and Electronic Structures of Nonstoichiometric Heusler-Alloy Fe_3-xMn_xSi Epilayers Grown on Ge(111)
为了研究与IV族半导体自旋电子学兼容的铁磁材料，我们证明了通过调节Mn组分x来控制外延生长在Ge（111）上的Heusler合金Fe_3-xMn_xSi的铁磁性质。有趣的是，我们得到的L2_1有序结构，即使非化学计量的原子组成。x ~ 0.6的外延层的居里温度超过300 K。理论计算表明，当0.75 < x < 1.5时，非化学计量比Fe_3-xMn_xSi合金的电子结构变为半金属结构。讨论了室温下制备高自旋极化的铁磁Fe_3-xMn_xSi/Ge外延层的可能性。
2009-04-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Temperature controlled motion of an antiferromagnet-ferromagnet interface within a dopant-graded FeRh epilayer
化学有序的B2 FeRh表现出显着的反铁磁-铁磁相变，是一级的。因此，它显示相共存，通常通过进行，通过在随机缺陷位置的成核，随后相边界畴壁的传播。转变发生在可以通过将其他金属掺杂到Rh位点上而改变的温度下。我们已经利用这一点，通过制备在整个高度上具有相反方向的Pd和Ir掺杂梯度的外延层来控制过渡过程，从而产生在350~ 500 K之间发生的逐渐过渡。当样品被加热时，水平的反铁磁-铁磁相边界畴壁逐渐向上移动通过层，其位置由温度控制。该移动磁畴壁以可被控制的方式影响层的磁化强度和电阻率，并因此被开发用于新颖的器件应用。
2014-12-23 cond-mat.mtrl-sci
Effect of Ga$^{+}$ irradiation on magnetic and magnetotransport properties in (Ga,Mn)As epilayers
报道了用聚焦离子束对铁磁半导体（Ga，Mn）As进行Ga $^{+}$离子辐照改性后的磁性和磁输运性质。辐照后电导率和居里温度显著降低。此外，增强的负磁阻（MR）和磁化反转过程中的变化也表现在4 K。拉曼散射光谱表明，在照射后的空穴载流子的浓度下降，并在磁性能的变化的一个可能的起源进行了讨论。
2004-10-01 cond-mat.mtrl-sci
Phase Boundary Exchange Coupling in the Mixed Magnetic Phase Regime of a Pd-doped FeRh Epilayer
自旋波共振测量中进行的混合磁相制度的Pd掺杂的FeRh外延层，出现的一阶铁磁-反铁磁相变发生。可以看出，当与经由居里点的测量的独立装置提取的完全铁磁状态的预期值相比时，交换刚度的测量值在整个测量范围内被抑制，仅用于铁磁体积分数的轻微变化。这种行为归因于反铁磁相的影响：受先前实验的启发，这些实验表明铁磁性在FeRh薄膜的表面和界面处最持久，我们将反铁磁相建模为在外延层的中间形成一个薄层，通过该薄层，两个铁磁层耦合到一定的临界厚度。这种交换刚度的发展，然后是一致的预期从发展的交换耦合的磁相边界，作为一个依赖于厚度的相变发生在反铁磁区域的结果，并支持由互补的计算机模拟的原子自旋动力学。从铁磁共振研究中提取的吉尔伯特阻尼参数的发展与这幅图是一致的。
2020-01-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Detection of stacking faults breaking the [110]/[1-10] symmetry in ferromagnetic semiconductors (Ga,Mn)As and (Ga,Mn)(As,P)
本文报道了（Ga，Mn）As和（Ga，Mn）（As，P）外延层的高分辨X射线衍射测量。我们观察到的结构各向异性的堆垛层错的形式存在于（1 - 11）和（11-1）面和（-1-11）和（1-11）面。层错不产生宏观应变。它们占外延层体积的0.01 - 0.1%。全势密度泛函计算证明了Mn_Ga杂质对层错的吸引作用。我们认为，沿堆垛层错面的共同[1-10]方向的Mn密度增加产生足够强的[1 - 10]/[1-10]对称性破缺机制，以解释这些铁磁半导体的面内单轴磁晶各向异性。
2010-12-21 cond-mat.mtrl-sci
Dynamic relaxation of magnetic clusters in a ferromagnetic (Ga,Mn)As epilayer
详细研究了Mn掺杂磁性半导体（Ga，Mn）As的铁磁性质的一种新的机制。我们发现，在零场冷却和场冷却磁化中看到的磁性特征不能用单畴模型来解释[Phys. Rev. 95，217204（2005）]，并且磁弛豫，其类似于在磁性颗粒和颗粒系统中看到的，在高于交流磁化率的温度依赖性中的较低温度峰值的温度下变得显著，支持在我们先前的工作[Phys.Rev.Lett.2005]中报道的簇/矩阵模型。94，147203（2005）]。科尔-科尔分析表明，这种（Ga，Mn）作为集群之间的磁相互作用是显着的温度低于较高的温度峰值的温度依赖的交流磁化率。这些膜的磁化在高于显示较高温度峰的温度时消失，该温度通常被称为居里温度。然而，我们认为，这些综合结果的证据表明，温度实际上是一个相对较高的空穴浓度相比，（Ga，Mn）As矩阵的（Ga，Mn）作为集群的阻断温度。
2006-02-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Coherent manipulation of magnetization precession in ferromagnetic semiconductor (Ga,Mn)As with successive optical pumping
我们报告动态控制磁化进动光单独。铁磁（Ga，Mn）As外延层用于实验。通过调节两个连续的光泵浦脉冲之间的时间间隔，在很大程度上调制了进动的幅度，这通过非热过程在磁化上引起转矩。并讨论了进动运动中的非线性效应。
2008-10-21 cond-mat.mtrl-sci
Ultrafast spectroscopy of propagating coherent acoustic phonons in GaN/InGaN heterostructures
我们发现，大振幅，相干声学声子波包可以产生和检测在$_x$ Ga $_{1-x}$ N/GAN外延层和异质结构在飞秒泵浦探测差分反射率实验。相干声子的振幅随着铟分数$x$的增加而增加，并且与其他相干声子振荡不同，\textit{amplitude}和\textit{period}都是激光探针能量的强函数。当波包到达表面下方的GaN-蓝宝石界面时，振荡的幅度基本上且几乎瞬间减小，这表明声子波包对于表面下方的成像是有用的。提出了一个理论模型，该模型与实验符合得很好，并有助于推导声子波包的强度。我们的模型表明，局域相干声子波包产生的飞秒泵浦激光在外延层的表面附近。然后，波包通过GAN层传播，主要通过Franz-Keldysh效应改变局部折射率，从而调制探测光束的反射率。我们的模型正确地预测了实验依赖于探针波长以及外延层厚度。
2003-10-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Strain-Control of the magnetic anisotropy in (Ga,Mn)(As,P) ferromagnetic semiconductor layers
一小部分的磷（高达10%）被纳入铁磁（Ga，Mn）As外延生长在GaAs衬底上。P掺入允许降低外延应变或甚至改变其符号，导致磁各向异性的强烈修改。特别是易磁化轴向生长方向的重新取向，观察到高P浓度。它提供了一个有趣的替代变质的方法，特别是对于磁化反转实验，外延缺陷强烈影响畴壁传播。
2008-07-04 cond-mat.mtrl-sci
Magnetotransport and Domain Wall in Nanoconstriction of Ferromagnetic Semiconductor (Ga,Mn)As
研究了O+离子注入（Ga，Mn）As外延层产生的纳米收缩的磁电阻效应。原始层表现出负MR，这可能是由在最低温度下的弱局部化（WL）效应引起的。此外，在收缩的样品中，在负MR的背景上出现增强的电导的跳跃，其位置反映了磁化滞后。我们认为，它们是由于收缩中畴壁的成核而抑制WL的表现
2004-09-09 cond-mat.mtrl-sci
Effect of the s,p-d exchange interaction on the excitons in (Zn,Co)O epilayers
我们提出了一个光谱研究的（Zn，Co）O层生长的蓝宝石衬底上的分子束外延。(Zn Co）O通常被认为是在室温下成为稀磁半导体铁磁性的有希望的候选者。我们在法拉第配置中进行磁光光谱，通过施加高达11 T的磁场，温度低至1.5 K。对于非常稀的样品（小于0.5%Co），在低温下观察到A和B激子的巨大塞曼分裂。它是成比例的孤立的Co离子的磁化强度，计算使用的各向异性和g-因子推导出的d-d转换的光谱。这证明了自旋-载流子耦合的存在。激子内的电子-空穴交换对激子上观察到的巨大塞曼分裂有很强的影响。从有效的自旋-激子耦合，<N 0（α-β）>_X=0.4 eV，我们估计了自由载流子的交换积分的差，N 0| Alpha-Beta| = 0.8eV。发现在能隙附近观察到的磁性圆二色性与各向异性Co离子的顺磁性成正比，即使对于更高的Co含量。
2005-08-12 cond-mat.mtrl-sci
Voigt effect-based wide-field magneto-optical microscope integrated in a pump-probe experimental setup
在这项工作中，我们描述了一个实验装置的空间分辨泵浦探测实验与集成宽场磁光（MO）显微镜。MO显微镜可用于研究铁磁材料，分别通过极性克尔效应和面内磁各向异性和极性克尔效应。使用面内磁化铁磁半导体（Ga，Mn）As测试基于Voigt效应的显微镜的功能。结果表明，在（Ga，Mn）As外延层中的机械缺陷的存在下，显着改变在其附近的磁各向异性。同时的时间和空间分辨率的MO实验的重要性被证明使用（Ga，Mn）作为样品连接到压电致动器，产生电压控制的应变。我们观察到一个相当不同的行为，在不同的部分的样品，使我们能够识别样品部分的外延层磁各向异性显着修改的存在下的压应力，它不是。最后，我们讨论了可能的适用性，我们的实验装置的补偿反铁磁体的研究，只有MO效应，即使在磁矩。
2018-02-28 cond-mat.mtrl-sci
Large K-exciton dynamics in GaN epilayers: the non-thermal and thermal regime
我们提出了一个详细的调查有关的激子动力学GAN外延生长在c-平面蓝宝石衬底上，专注于激子的形成和从非热到热制度的过渡。LO-声子副本的时间分辨动力学用于解决激子带中的能量弛豫。从ps的时间分辨光谱，我们带来了一个长期持久的非热激子分布占的RST 50 ps的证据。在不同的实验条件下，当使用非共振和共振激发时，都证实了这种行为。在低激发功率密度下，激子的形成及其随后的热化主要由杂质散射而不是声学声子散射决定。激子的平均能量作为激发脉冲后的延迟的函数的估计提供了关于弛豫时间的信息，其描述了激子群体向热状态的演变。
2012-11-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
Acoustically driven ferromagnetic resonance
利用GHz频率范围内的声表面波（SAW）在铁磁/铁电（镍/锂）混合器件中进行全弹性激励和铁磁共振（FMR）检测。我们测量了室温下SAW磁传输与频率、外部磁场大小和方向的函数关系。我们的数据是很好地描述了一个修改后的朗道-Lifshitz-吉尔伯特的方法，其中一个虚拟的，应变诱导的痒场驱动的磁化进动。这导致了一个明显的磁场取向依赖性的弹性驱动FMR，我们观察到在模型和实验。
2011-04-06 cond-mat.mtrl-sci
Determination of the micromagnetic parameters in (Ga,Mn)As using domain theory
研究了具有垂直磁易轴的铁磁（Ga，Mn）As外延层的磁畴结构和磁性。我们发现，尽管有很强的磁滞，畴理论在结晶平衡可以用来确定微磁参数。结合磁光克尔显微镜、磁测量和铁磁共振测量，我们得到了磁畴$λ_c$的特征参数，畴壁宽度和比能，以及自旋刚度常数随温度的变化。磁化反转的成核势垒和场驱动畴壁传播的沃克击穿速度也进行了估计。
2007-10-02 cond-mat.mtrl-sci
Non-thermal laser induced precession of magnetization in ferromagnetic semiconductor (Ga,Mn)As
最近在传统氧化物和金属铁磁体中发现的非热激光诱导自旋激发，为磁系统的超快光学操纵的研究和应用开辟了前所未有的机会。铁磁半导体，特别是（Ga，Mn）As，应该是探索这一新领域的理想系统。值得注意的是，非热效应的存在一直是铁磁半导体研究中尚未解决的突出问题之一。在这里，我们表明，相干磁化动力学可以激发在（Ga，Mn）作为非热的角动量从圆偏振飞秒激光脉冲的转移和非热和热效应的组合，由于从激光脉冲的能量转移。在压电控制的样品中，热效应可以被完全抑制。我们的工作是基于在一个大的（Ga，Mn）As外延层的泵浦和探测测量和圆形和线性磁光系数的系统分析。我们提供微观理论解释的实验结果。
2011-01-05 cond-mat.mtrl-sci
Spontaneous Spin Coherence in n-GaAs Produced by Ferromagnetic Proximity Polarization
我们发现，光激发电子在n-GaAs外延层中快速（< 50 ps）自旋反转，由于邻近的外延铁磁金属。MnAs/GaAs和Fe/GaAs结构之间的比较表明，这种相干自旋极化分别与它们的磁化方向反平行和平行。此外，GaAs核自旋是动态极化的，其符号由自发电子自旋取向决定。在Fe/GaAs中，核超精细和外加磁场之间的竞争导致电子自旋进动完全猝灭。
2002-01-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Mechanical and Electronic Properties of Ferromagnetic GaMnAs Using Ultrafast Coherent Acoustic Phonons
超快双色泵浦-探测测量，涉及相干声学声子（CAP）波，同时提供了信息的机械性能和铁磁GaMnAs的电子结构。Ga_（1-x）Mn_xAs（0.03<x<0.07）的弹性常数C_（11）系统地小于GaAs。发现GaMnAs的C11和Vs都随温度增加（78 K<T<295 K），再次与GaAs中的相反行为形成对比。此外，基本的带隙（在E0临界点）的Ga 1-xMnxAs被发现稍微移动到更高的能量与Mn浓度。
2012-09-15 cond-mat.mtrl-sci
Effects of strain, electric, and magnetic fields on lateral electron spin transport in semiconductor epilayers
我们建立了一个自旋漂移扩散模型来描述自旋极化电子在磁场、电场和非对角应变作用下在锌半导体中的输运。我们提出的预测模型的几何形状，对应于光学自旋注入从圆偏振光的吸收，和对应于电自旋注入从铁磁接触的几何形状。本文从Keldysh Green函数描述的偏离平衡态的系统出发，建立了电场和磁场作用下应变半导体中电子自旋输运的半经典动力学理论。从这个动力学理论，我们推导出自旋密度矩阵的空间均匀的领域和均匀的电子密度的特定情况下的组件的自旋漂移扩散方程。我们数值求解自旋漂移扩散方程，并将所得图像与n型GaAs体外延层中自旋极化传导电子横向流动的扫描克尔显微镜数据进行比较。自旋漂移扩散模型准确地描述了实验观察。我们对比了磁场和应变场引起的电子自旋旋进的性质。自旋-应变耦合与电子波矢成线性关系，自旋-磁场耦合与电子波矢无关。因此，旋进自旋流的空间相干性与应变比与磁场更好地保持，并且自旋旋进的空间周期与应变结构中所施加的电偏压无关，而对于所施加的磁场的情况，其强烈地依赖于偏压。
2005-11-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Comparison of micromagnetic parameters of ferromagnetic semiconductors (Ga,Mn)(As,P) and (Ga,Mn)As
本文报道了铁磁半导体（Ga，Mn）As和（Ga，Mn）（As，P）外延层的微磁参数的测定。（Ga，Mn）As的易磁化轴在样品平面内，（Ga，Mn）（As，P）的易磁化轴垂直于样品平面。我们使用一个光学模拟的铁磁共振激光脉冲诱导的磁化进动直接在时域测量。通过对一组泵浦-探测磁光数据的分析，我们确定了这两种材料的磁各向异性场、自旋刚度和吉尔伯特阻尼常数。我们发现，掺入10%的磷（Ga，Mn）As与6%的锰不仅导致预期的符号变化的垂直于平面各向异性场，但也增加了吉尔伯特阻尼和自旋刚度的减少。在将P纳入（Ga，Mn）As中时观察到的微磁参数的变化与（Ga，Mn）（As，P）材料的降低的空穴密度、电导率和居里温度一致。我们报告的磁化进动阻尼是更强的n = 1自旋波共振模式比n = 0均匀磁化进动模式。
2014-05-19 cond-mat.mtrl-sci
Hybridization of electromagnetic, spin and acoustic waves in magnetic having conical spiral ferromagnetic order
得到了由非均匀交换作用和相对论相互作用定义的具有圆锥螺旋铁磁结构的磁性材料的电磁-自旋-声波混合波的频谱。自旋波、电磁波和声波共振相互作用的可能性已经被证明。本文计算了在不同的外磁场值（螺旋角）下，具有圆锥螺旋铁磁序的半无限磁层对电磁波的反射率。考虑了声Faradey效应。
2012-11-05 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
Establishing micromagnetic parameters of ferromagnetic semiconductor (Ga,Mn)As
(Ga As处于探索磁性与半导体物理和技术协同作用的研究前沿，并导致了适用于广泛材料系统的新自旋相关现象和功能的发现。它作为自旋电子学研究的理想模型材料的识别和实用性已经被报道的半导体掺杂趋势和微磁参数的大分散所破坏。在本文中，我们建立这些基本的材料特性，通过单独优化的高度非平衡合成每个锰掺杂水平，并同时确定所有的微磁参数从一组磁光泵浦和探测测量。我们的（Ga，Mn）As薄膜外延层，跨越广泛的可访问的掺杂，具有尖锐的热力学居里点奇异性的典型均匀的磁性系统。这些材料表现出系统的趋势，即随着掺杂的增加，磁化强度、载流子密度和居里温度（达到188 K）都在增加，吉尔伯特阻尼常数和自旋刚度的单调掺杂依赖性分别为~0.1-0.01和~2-3 meVnm^2。这些结果使（Ga，Mn）As控制良好的简并半导体的基本磁特性可比的共同带铁磁体。
2012-07-02 cond-mat.mtrl-sci
Andreev Reflection and Pair Breaking Effects at the Superconductor/Magnetic Semiconductor Interface
我们调查的适用性自旋极化测量使用Andreev反射在一个点接触几何在重掺杂的稀磁半导体，如（Ga，Mn）As。虽然我们观察到传统的Andreev反射在非磁性（Ga，Be）As外延层，我们的测量表明，在铁磁（Ga，Mn）As外延层具有可比的空穴浓度的电导谱只能充分描述由一个加宽的态密度和减少超导能隙。我们认为，这些对断裂效应源于金属杂质带（Ga，Mn）As的非弹性散射，可以通过引入有限的准粒子寿命或更高的有效温度来解释。对于Mn浓度为8%、居里温度为140 K的（Ga，Mn）As，自旋极化率为83+/-17%。PACS编号：72.25.Dc，72.25.Mk，74.45.+ C
2005-02-23 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Coexistence of Antiferromagnetic Cubic and Ferromagnetic Tetragonal Polymorphs in Epitaxial CuMnSb
本文通过实验与第一性原理计算揭示了外延CuMnSb薄膜中反铁磁立方α相与铁磁四方β相在纳米尺度共存的现象，并阐明了外延稳定β相的能量条件、铁磁耦合机制及MnCu反位缺陷的影响，为利用共存多晶型实现互补功能材料提供了实用路径。
2024-05-29 cond-mat.mtrl-sci
A comprehensive study of the magnetic, structural and transport properties of the III-V ferromagnetic semiconductor InMnP
本文研究了Mn离子注入和脉冲激光退火对InMnP外延层的磁、电和结构的影响。所有样品在费米能级上都表现出明显的磁滞回线和强的自旋极化。的磁化强度，居里温度和自旋极化的程度取决于锰浓度。明场透射电子显微镜观察表明，注入Mn后InP样品几乎变为非晶，而脉冲激光退火后样品发生了再结晶。我们没有观察到绝缘体-金属过渡在InMnP的Mn浓度高达5原子/%。相反，所有的InMnP样品显示绝缘特性的最低测量温度。在低温下获得的磁阻结果支持在InMnP的跳跃导电机制。我们发现在InMnP中Mn杂质带与价带的分离度高达5at./% Mn掺杂。结果表明，Mn离子注入InP的局域环境与GaMnAs、GaMnP和InMnAs相似，但Mn离子注入的III-V族化合物的电学性质不同。这是这些化合物中不同Mn结合能的结果之一。
2015-01-15 cond-mat.mtrl-sci
Propagation of laser-generated GHz surface acoustic wavepackets in FeRh/MgO(001) below and above the antiferromagnetic-ferromagnetic phase transition
Ioffe Institute（约费研究所）；P.N. Lebedev Physical Institute of the RAS（俄罗斯科学院列别捷夫物理研究所）；Institute of Metal Physics of the Ural Branch of the RAS（俄罗斯科学院乌拉尔分支金属物理研究所）；Lomonosov Moscow State University（莫斯科国立罗蒙诺索夫大学）
研究通过激光生成表面声波在FeRh/MgO(001)中的传播特性，探讨相变对声波传播的影响，利用时间分辨Sagnac干涉仪测量声波参数，揭示声波-磁子耦合机制。
2026-07-14 cond-mat.mtrl-sci
Magnetization control by angular momentum transfer from surface acoustic wave to ferromagnetic spin moments
电子自旋与其他类型角动量之间的角动量相互转换有助于开发新的自旋电子学功能。从光子的角动量和机械转动到铁磁自旋矩的转换已经得到了很好的研究。虽然最近的研究从理论上提出了原子的圆振动可以作为声子的角动量，但将其转换为自旋矩的直接实验证明还有待于进行。在Ni/LiNbO $_3$混合器件中，我们证明了声表面波的声子角动量可以通过声子-电子的角动量转换来控制铁磁Ni薄膜的磁化强度.这一结果清楚地表明，声子角动量是有用的，进一步fictionalize自旋电子器件。
2020-07-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Unidirectional planar Hall voltages induced by surface acoustic waves in ferromagnetic thin films
研究了声表面波在铁磁薄膜中的感应电动势。在LiNbO $_3$衬底上沉积CoFeB薄膜，并将其图案化成霍尔条，研究了器件的声电输运特性。纵向和横向的直流电压，在霍尔酒吧，这是平行和正交的SAW的流动，分别开发，测量下的应用程序的平面磁场。纵向电压与SAW功率成线性比例，并且在改变SAW传播的方向时反转其极性，这表明通过SAW激励产生DC声电流。磁场对声电流的影响很小。与此相反，SAW感应的横向电压显示出显着的依赖于磁场和SAW传播方向之间的相对角度。这种场角相关电压类似于由电流感应的平面霍尔电压。有趣的是，角度相关的声横向电压不依赖于SAW传播方向。此外，等效的角相关声横向电阻的大小比平面霍尔电阻的大小大一个数量级以上。这些结果显示了铁磁薄膜独特的声电输运性质。
2019-05-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Surface Acoustic Wave-Driven Ferromagnetic Resonance in Nickel Thin Films: Theory and Experiment
我们提出了一个广泛的实验和理论研究声表面波驱动的铁磁共振。在第一个建模方法的基础上的朗道-Lifshitz-吉尔伯特方程，我们推导出表达式的磁化动力学磁致弹性驱动时，用于计算磁共振时吸收的微波功率以及旋进磁化产生的自旋电流密度在附近的铁磁体/正常金属界面。在第二种建模方法中，我们通过自洽地求解弹性波方程和Landau-Lifshitz-Gilbert方程来处理磁化动力学对弹性波的反作用，获得声波相移和衰减的解析解。我们比较这两种建模方法与复杂的前向传输的铌酸锂$_3$ /镍表面声波混合器件的实验记录作为外部磁场方向和幅度的函数，在三个不同的平面内旋转的字段，并采用三种不同的表面声波频率。我们发现定量协议的实验观察到的功率吸收和表面声波相移与我们的建模预测使用一组参数的所有字段配置和频率。
2012-07-31 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Switching picosecond magnetoacoustic regimes in a ferromagnetic waveguide
Ioffe Institute（约费研究所）；Institute for Physics of Microstructures, RAS（俄罗斯科学院微观物理研究所）；Lobachevsky State University of Nizhny Novgorod（下诺夫哥罗德罗巴切夫斯基国立大学）；Radboud University（拉德堡德大学）
研究皮秒磁声学中三种模式的标准、特征及转换问题，利用扫描磁光泵浦 - 探测技术在薄坡莫合金膜和波导中观察相互作用模式，通过测量相速度揭示模式转变，发现声脉冲仅在磁弹性模式下受磁化动力学影响。
2026-07-14 cond-mat.mtrl-sci
Large surface acoustic wave nonreciprocity in synthetic antiferromagnets
本文研究了声表面波在铁磁/非磁/铁磁多层膜中的传播。SAW散射矩阵的研究与各种非磁性间隔厚度的设备，它定义了层间交换耦合的强度。我们发现当两个铁磁层反铁磁耦合时，声表面波的传输幅度依赖于它们的传播方向。这种SAW非互易性的程度随着交换耦合强度的增加而增加，并且对于具有最薄间隔层的器件达到37 dB/mm。这些结果表明，层间交换耦合的合成反铁磁体的可行的声学非互易传输设备，如循环器和隔离器的潜力。
2022-03-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Generation of exchange magnons in thin ferromagnetic films by ultrashort acoustic pulses
研究了超短皮秒声脉冲在铁磁薄膜中传播产生的交换磁振子。利用Landau-Lifshitz-Gilbert方程，我们导出了在相对于薄膜法线倾斜的外部磁场中交换磁振子的色散关系。将该解分解为一系列自旋驻波模，我们得到了描述单个磁振子模动力学的常微分方程组和驱动谐振子方程组。外部磁弹性驱动力由层内声应变脉冲的时间相关的空间傅立叶分量给出。磁振子激发效率对声脉冲持续时间和外部磁场的依赖性突出了声带宽和声子-磁振子相位匹配的作用。我们对铁磁镍的模拟证明了在飞秒泵浦-探测实验中容易获得的条件下，薄样品中声脉冲带宽内的交换磁振子的超快磁声激发的可能性。
2019-10-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
Theory of ferromagnetic (III,Mn)V semiconductors
20世纪90年代开始的（III，Mn）V稀磁半导体的研究主要集中在三个方面：i）这些系统中发生的铁磁性的微观起源和基础物理，ii）生长和缺陷的材料科学，iii）具有新功能的自旋电子器件的发展。本文综述了该领域的研究现状，重点介绍了前两个较为成熟的研究方向。从基本的角度来看，（Ga，Mn）As和其他几个（III，Mn）V DMS现在被视为教科书的例子，一类罕见的强大的铁磁体与稀释的磁矩耦合离域载流子。Mn提供了局部矩和巡回孔，这使得系统特别有利于实现这种不寻常的有序状态。生长和生长后处理技术的进步在该领域中发挥了核心作用，通常将稀Mn矩密度的限制以及材料的均匀性和纯度远远超出平衡热力学所允许的范围。在（III，Mn）V化合物中，材料质量和磁性密切相关。在综述中，我们专注于简单的（III，Mn）V外延层的铁磁性和基本结构，磁性，磁输运和磁光特性的起源的理论认识，主要强调（Ga，Mn）As。我们得出的结论是基于广泛的文献，包括互补从头算和有效的哈密顿计算技术的结果，理论和实验之间的比较。
2006-04-12 cond-mat.mtrl-sci
Large non-reciprocal propagation of surface acoustic waves in epitaxial ferromagnetic/semiconductor hybrid structures
声音的非互易传播，即沿着相反方向行进的声波的不同传输，对于实现像声学隔离器和循环器这样的设备是具有挑战性的要求。在这里，我们证明了有效的非互易传输的表面声波（SAW）沿相反的方向传播的GaAs衬底上涂有外延Fe $_3$ Si膜。这种非互易性是由声表面波应变场和铁磁薄膜中自旋波之间的磁弹性（ME）相互作用引起的声衰减引起的，声衰减取决于声表面波的传播方向，并且可以通过外部磁场的幅度和方向来控制。声传输的非互易性，定义为在ME谐振下向前和向后传播的传输的声功率之间的差异，达到高达20%的值，这是，据我们所知，最大的非互易性报告的SAW沿着由铁磁膜覆盖的半导体压电基板行进。实验结果很好地占ME相互作用的模型，这也表明，非互易性可以进一步提高通过优化的样品设计。这些结果使Fe $_3$ Si/GaAs成为实现高效非互易SAW器件的一个有前途的平台。
2020-03-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Piezo-control of magnetic anisotropy in GaMnAs: Reversible manipulation of magnetization orientation and irreversible magnetization switching
我们研究了压电驱动器/铁磁半导体混合结构的磁特性。采用GaMnAs外延层作为铁磁半导体，沿其[110]方向施加压应力，利用各向异性磁电阻技术，对压电致动器的磁各向异性随电压V_p的变化进行了量化。我们发现，通过施加适当的电压V_p，应变诱导单轴磁各向异性贡献的易轴可以从[1-10]方向反转到[1-10]方向，在T= 5 K时，磁弹性项对磁各向异性的贡献很小。然而，我们发现在这个温度下，ρ（H）环的开关场作为V_p的函数发生了位移。在50 K下-其中磁致弹性项主导磁各向异性-我们能够仅借助于所施加的电压V_p将磁化取向调谐约70度。此外，我们推导出的磁致伸缩常数的温度的函数，并找到与早期的结果一致的值。我们认为，磁化方向的压电电压控制是直接转移到其他铁磁/压电混合结构，铺平了道路，创新的多功能设备的概念。作为一个例子，我们展示了压电电压引起的不可逆磁化翻转在T= 40 K，这构成了非易失性存储元件的基本原理。
2008-04-08 cond-mat.mtrl-sci
Surface induced magnetization reversal of MnP nanoclusters embedded in GaP
我们研究了在600、650和700°C下生长的由嵌入GaP（001）外延层中的MnP纳米团簇组成的非相互作用铁磁纳米颗粒系综的准静态磁性行为。我们使用的唯象模型，其中包括表面效应，再现实验测量的滞后曲线作为温度（120-260 K）和方向的应用领域的函数。磁化反转期间的磁滞曲线的斜率由MnP纳米团簇的尺寸分布确定，其是生长温度的函数。我们的研究结果表明，矫顽场是非常敏感的表面各向异性的强度，这降低了两个相反的磁化状态之间的能垒。值得注意的是，当样品温度从260 K降低到120 K时，能垒的这种降低增加了3倍。
2015-10-05 cond-mat.mtrl-sci
Nonreciprocal propagation of surface acoustic wave in Ni/LiNbO3
研究了声表面波在Ni/LiNbO $_3$混合器件中的传播。我们发现吸收和相速度依赖于器件中波矢的符号，这表明了时间反转和空间反转同时破缺对称性的系统的非互易传输特性。非互易性被磁场的180 $^\circ$旋转所逆转。非互易性似乎在很大程度上依赖于铁磁Ni膜的形状。这些观察的起源归因于膜形状相关的磁弹性耦合。
2016-05-13 cond-mat.mtrl-sci
Symmetry of the dissipation of surface acoustic waves by ferromagnetic resonance
Université Paris-Saclay（巴黎萨克雷大学）；C2N, CNRS（C2N，法国国家科学研究中心）；SPEC, CEA, CNRS, Université Paris-Saclay（SPEC，法国原子能和替代能源委员会，法国国家科学研究中心，巴黎萨克雷大学）
研究表面声波与铁磁共振在CoFeB磁性薄膜与压电LiNbO3基底耦合的对称性，发现磁性薄膜吸收声波能量的2倍对称性可能源于磁弹性扭矩和铁磁共振磁化率。
2024-12-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.stat-mech
Propagating Coherent Acoustic Phonon Wavepackets in InMnAs/GaSb
我们观察到显着的振荡的差分反射率的铁磁InMnAs/GaSb异质结使用双色泵浦-探测光谱。虽然最初被认为是与铁磁性，我们的研究表明，振荡，而不是由于在铁磁性InMnAs层中的相干声学声子的产生和随后的传播到GaSb的位置和频率相关的介电函数的变化。我们的理论准确地预测了实验测得的振荡周期和衰减时间作为探测波长的函数。
2005-05-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Ferromagnetic resonance of exchange-coupled perpendicularly magnetized bilayers
在垂直磁化系统中，强铁磁层间交换耦合$J$正变得越来越受欢迎。我们研究是否铁磁层间交换耦合可以测量宽带铁磁共振方法和磁磁滞回线的组合。为此，我们模拟开关和双层系统中的本征激发，包括一个软层耦合到一个较厚的硬层，具有较高的垂直磁各向异性。对于大的$J >0$，开关场基本上与$J$无关，但是双层的光学本征模的频率和声学和光学本征模的线宽直接对耦合敏感。我们推导出一个语料库的紧凑的解析表达式来分析这些频率，它们的线宽，并讨论其意义。我们说明了这个语料库上的系统模仿的磁隧道结的自旋力矩应用程序的固定层。
2016-04-21 cond-mat.mtrl-sci
Ferromagnetic resonance study of composite Co/Ni - FeCoB free layers with perpendicular anisotropy
研究了具有垂直各向异性的复合自由层的性质。自由层由通过可变间隔物（Ta、W、Mo）铁磁耦合到非常各向异性的[Co/Ni]多层的软FeCoB层制成，所述[Co/Ni]多层体现在用于自旋扭矩存储器应用的磁性隧道结中。为此，我们使用宽带铁磁共振遵循复合自由层在面内和面外施加场的声和光激发的场依赖性。该模型提供了层间交换耦合，各向异性和阻尼因子。流行的Ta间隔物的性能优于W，甚至更优于Mo，其结合了最强的层间交换耦合，而不牺牲各向异性，阻尼因子和输运性质。
2016-09-26 cond-mat.mtrl-sci
Temperature dependence of the magnon-phonon coupling in yttrium iron garnet/gadolinium gallium garnet high overtone bulk acoustic resonators
Walther-Meißner-Institut, Bayerische Akademie der Wissenschaften（瓦尔特·迈斯纳研究所，巴伐利亚科学院）；Technical University of Munich, TUM School of Natural Sciences, Physics Department（慕尼黑工业大学，自然科学学院，物理系）；Munich Center for Quantum Science and Technology (MCQST)（慕尼黑量子科学与技术中心）；Centre for Quantum Engineering (ZQE), Technical University of Munich（量子工程中心，慕尼黑工业大学）；Institute for Theoretical Solid State Physics, RWTH Aachen University（亚琛工业大学理论固体物理研究所）
通过宽带铁磁共振实验，研究了YIG/GGG异质结构中Kittel模式与横向声学声子模式之间的磁弹耦合在5K至300K温度范围内的变化，发现垂直磁场下耦合随温度降低而减弱，而面内磁场下则增强，与块体YIG结果不同，可能归因于GGG衬底施加的温度依赖性应力。
2026-05-26 cond-mat.mtrl-sci
Magneto-rotation coupling dominates surface acoustic wave driven ferromagnetic resonance in the longitudinal geometry
Korea Institute of Science and Technology (KIST)（韩国科学技术院）；University of Leeds（利兹大学）
研究通过扩展mumax+微磁框架，探讨表面声波耦合机制对铁磁共振的影响，发现磁旋转耦合是纵向几何中主导驱动机制，且在特定角度下实现强耦合。
2026-03-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.comp-ph
Independent Tuning of Surface Acoustic-Waves and Spin-Waves via Buffer-Layer Engineering in Co2FeGe Heusler Thin Films
Adam Mickiewicz University（亚当·密茨凯维奇大学）；Universidade do Porto（波尔图大学）；Universidad de Zaragoza-CSIC（萨拉戈萨大学-西班牙国家研究委员会）；NanoBiomedical Centre, Adam Mickiewicz University（纳米生物医学中心，亚当·密茨凯维奇大学）
本研究通过缓冲层工程实现了 Co2FeGe 赫斯勒薄膜中表面声波与自旋波的独立调控，明确了缓冲材料对声学与磁激发的影响机制，为混合自旋声学技术提供了新策略。
2026-09-02 cond-mat.mtrl-sci
Tunable topological magnon-polaron states and anomalous Hall phenomena in two-dimensional ferromagnetic insulators
本研究针对二维铁磁绝缘体中的磁振子-极化子杂化态，通过磁场调控基态磁化方向实现其拓扑性质可调，可分离调控热霍尔与自旋能斯特信号，为凝聚态量子态调控提供新方向。
2023-12-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Dzyaloshinskii-Moriya interaction chirality reversal with ferromagnetic thickness
Univ. Grenoble Alpes, CEA, CNRS, Spintec（格勒诺布尔阿尔卑斯大学，法国原子能和替代能源委员会，法国国家科学研究中心，自旋科学与技术中心）；Univ. Grenoble Alpes, CNRS, Néel Institute（格勒诺布尔阿尔卑斯大学，法国国家科学研究中心，奈尔研究所）；Institut Universitaire de France (IUF)（法国大学学院）
通过调节铁磁层厚度，实现DMI手性反转，揭示界面结构松弛对DMI手性的影响，并提出新的调控方法。
2025-11-07 cond-mat.mtrl-sci
Non-symmetric spin-pumping in a multiferroic heterostructure
我们目前的自旋泵实验中的Co/Pt双层膜生长在Al 2 O3（0001）和铁电Y切LiNbO 3衬底。自旋泵浦是由表面声波引起的铁磁共振触发的。我们观察到，自旋泵效率的变化时，磁化矢量和声波矢量被逆转的Pt/Co/LiNbO 3。在Pt/Co/Al_2O_3中没有观察到这种现象。我们建议，在平面内的电极化的强度的铌酸锂是在观察到的现象的起源。这些观察结果打开了自旋泵效率的电场控制的前景。
2020-11-13 cond-mat.mtrl-sci
Resonantly Enhanced Phonon Transport by Magnon Pumping in a Ferromagnetic/Piezoelectric Bilayer
Universidade Federal Rural de Pernambuco（巴西国立农村联邦大学）；Universidade Federal de Pernambuco（巴西国立联邦大学）
首次实验观测到铁磁/压电双层中磁子泵浦引起的共振增强声子输运，证实频率选择性磁子-声子耦合，为混合平台主动控制声学输运提供新机制。
2026-09-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Ferromagnetic resonance in an antiferromagnetic crystal EuSn$_2$As$_2$
Zavoisky Physical-Technical Institute, FRC Kazan Scientific Center of RAS（扎沃伊斯基物理技术研究所，俄罗斯科学院喀山科学中心）；V. L. Ginzburg Research Center, P.N. Lebedev Physical Institute RAS（V.L.金兹堡研究中心，俄罗斯科学院列别杰夫物理研究所）；Moscow Institute of Physics and Technology（莫斯科物理技术学院）
研究发现EuSn$_2$As$_2$中存在铁磁纳米缺陷，导致反铁磁晶体表现出铁磁共振特性，揭示其作为自然磁性超材料的特殊性质。
2025-12-15 cond-mat.mtrl-sci
Strain behavior and lattice dynamics in Ni50Mn35In15
用共振超声谱（RUS）研究了多晶形状记忆Heusler合金Ni $_{50}$ Mn $_{35}$ In $_{15}$的晶格动力学。在10和350 K之间的频率范围$100-1200$ kHz内收集RUS谱。Ni $_{50}$ Mn $_{35}$ In $_{15}$在313 K奥氏体中表现出铁磁转变，在248 K马氏体转变伴随着磁状态的变化。此外，它显示了反铁磁到铁磁相变的马氏体相。我们测定了Ni $_{50}$ Mn $_{35}$ In $_{15}$的剪切模量和声衰减的温度依赖性，并与磁化数据进行了比较。结构软化后，伴随着马氏体相变作为一个pretransitional现象，一个强大的硬化的晶格观察马氏体磁结构转变。在居里温度下，奥氏体相和马氏体相只有微弱的磁弹性耦合。与奥氏体相相比，马氏体相中的大的声阻尼反映了双壁的运动，其在低温区域冻结。
2015-05-29 cond-mat.mtrl-sci
Acoustic Wave Induced FMR Assisted Spin-Torque Switching of Perpendicular MTJs with Anisotropy Variation
我们已经研究了表面声波（SAW）诱导的铁磁共振（FMR）辅助自旋转移力矩（STT）开关的垂直MTJ（p-MTJ）的非均匀性使用微磁模拟，包括热噪声的影响。在适当的频率激励下，声表面波能在磁致伸缩材料中诱发铁磁共振，使磁化强度沿垂直于磁致伸缩材料方向的大偏转圆锥进动。随着通过横向各向异性变化以及室温热噪声的不均匀性的并入，在不同增益下的磁化旋进可以是显著不相干的。有趣的是，不同晶粒中的进动被发现是同相的，即使进动幅度（从垂直方向的偏转角）在不同各向异性的晶粒之间变化。然而，高平均偏转角可以通过显著降低STT电流来补充STT切换;即使施加的应力引起的各向异性变化远低于总各向异性势垒。这项工作表明，SAW辅助开关可以提高能量效率，同时可扩展到非常小的尺寸，这对STT-RAM具有重要的技术意义，并阐明了这种范例在具有热噪声和材料不均匀性的现实场景中的潜在鲁棒性的物理机制
2020-03-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Brillouin Scattering Studies of La_{0.77}Ca_{0.23}MnO_3 Across Metal-Insulator Transition
本文研究了La_{0.77} Ca_{0.23} MnO_3在顺磁绝缘体-铁磁金属（I-M）相变过程中的布里渊散射。频谱显示除了体声波（BAW）外，还有表面瑞利波（SRW）和高速伪表面声波（HVPSAW）。SRW和HVPSAW的布里渊频移均发生蓝移，当体声波频率低于230 K时，其布里渊频移发生蓝移。这些结果可以根据弹性常数的温度依赖性来理解。我们还观察到一个中心峰，其宽度在T_C处最大。
2003-03-03 cond-mat.mtrl-sci
Spin pumping with coherent elastic waves
我们表明，声子和磁振子的共振耦合可以利用在室温下产生自旋电流。利用频率为1.55 GHz、持续时间为300 ns的声表面波（SAW）脉冲在铁磁薄膜/普通金属（Co/Pt）双层膜中产生相干弹性波。我们使用反自旋霍尔电压的Pt作为衡量的自旋电流和记录其演变的时间和外部磁场的大小和方向的函数。我们的实验表明，自旋电流产生的唯一存在的共振弹性激发。这建立了声自旋泵作为自旋塞贝克效应的共振模拟。
2012-02-17 cond-mat.mtrl-sci
