Micromagnetic study of a feasibility of the magnetic anisotropy engineering in nano-structured epitaxial films of (III,Mn)V ferromagnetic semiconductors
本文用有限元法模拟了(Ⅲ,Mn)V铁磁半导体的表观磁各向异性,探讨了这种磁各向异性的可实现性。最具代表性的情况下(Ga,Mn)As和它的面内单轴各向异性进行了研究。的铁磁半导体的连续膜以及膜结构的椭圆形反点的磁滞回线建模为各种偏心率,取向,和分离的反点。反点对磁各向异性的影响得到证实,但总体上被发现是非常弱的。随后的模拟(Ga,Mn)As膜的椭圆形点包括金属NiFe显示出更强的效果,揭示了切换的磁矩的铁磁半导体由切换行为的金属夹杂物。
2017-02-12 cond-mat.mtrl-sci physics.comp-ph
Enhancement of pinning properties of superconducting thin films by graded pinning landscapes
用磁化强度和磁光成像方法研究了MoGe薄膜中钉扎中心(反点)的梯度分布。钉扎景观在边界处密度最大,向中心逐渐减小。在高温和低磁场下,这种景观模仿Bean模型预测的涡旋分布,观察到临界电流的增加。在低温和低磁场下,由于抑制了热磁雪崩,非均匀样品的超导性能也得到了改善。这些研究结果强调了非均匀钉扎景观的相关性,到目前为止,实验未探索,钉扎效率的提高。
2013-01-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Predicted defect induced vortex core switching in thin magnetic nanodisks
我们调查的影响,人为缺陷(小孔)插入到磁性纳米盘上的涡核动力学。考虑一个和两个孔(反点)。一般情况下,核心落入孔,但特别是,我们要注意一个有趣的现象尚未观察到,这是涡核切换引起的涡孔相互作用。它发生的情况下,只有一个孔和非常特殊的条件,涉及孔的大小和位置以及磁盘的大小。盘几何形状的任何小变形,例如第二个反点的存在,都完全改变了涡动力学,涡核最终落入其中一个缺陷。被捕获后,涡心仍然以很高的频率和很小的振幅围绕缺陷中心振荡。
2009-09-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Fabrication, properties, and applications of flexible magnetic films
柔性磁性装置,即,在柔性衬底上制造的磁性器件由于其可拉伸、生物相容、重量轻、便携和低成本的特性,在检测任意表面中的磁场、非接触致动器和微波器件的应用中非常有吸引力。柔性磁性薄膜对于实现柔性磁性器件的各种功能是必不可少的。本文综述了柔性磁性薄膜的制备方法、磁性和输运性质及其在磁传感器、磁致动器和微波器件中的应用等方面的最新研究进展,以期对柔性磁性薄膜及其相关器件有一个全面的了解。介绍了三种典型的制备柔性磁性薄膜的方法。拉伸或弯曲柔性磁性膜提供了在磁性膜上施加机械应变的良好方式,使得可以有效地操纵磁各向异性、交换偏置、磁化率和磁阻。最后,一系列的例子表明,柔性磁性薄膜的巨大潜力,为未来的应用。
2013-11-18 cond-mat.mtrl-sci
Preparation of Cobalt Thin Films by Sputtering Systems and Its Magnetic Characterization
采用磁控溅射沉积技术制备了不同厚度的钴薄膜。用X射线光电子能谱学(XPS)和石英晶体监测(QCM)对薄膜厚度进行了测定。XPS也被用来确定膜的质量。利用铁磁共振技术(FMR)测试了薄膜的磁性能.
2009-10-28 cond-mat.mtrl-sci
Effect of the applied magnetic field on formation of complex polyaniline films
研究了在外加磁场作用下,反磁性TCNQ和顺磁性金属离子杂质复合聚苯胺(PANI)薄膜的形成。已经发现,所施加的磁场影响PANI链与杂质的相互作用,并诱导在由顺磁性金属离子掺杂的复合膜中形成磁有序区域,这与在环境条件下制备的具有相同组成的参考膜形成对比。利用扫描磁力显微镜直接观察到了磁有序区。结果发现,在分布的磁有序区域和特殊性的表面浮雕的薄膜。电子吸收光谱和电导率的测量表明,施加恒定的磁场可以抑制聚苯胺链和顺磁性金属离子的相互作用,并降低所得的复合膜的电导率高达一个数量级相比,参考膜。发现交变磁场可改善PANI与抗磁性TCNQ分子的相互作用。讨论了磁场对复合膜形成的影响机理。
2009-01-14 cond-mat.mtrl-sci
Effect of stress induced anisotropy and applied magnetic field on second order perturbed energy of thin ferromagnetic films
所有的模拟都是针对具有三层(N=3)的sc(001)膜进行的。利用二阶微扰的海森堡哈密顿量研究了外加磁场和应力感生各向异性对超薄铁磁薄膜能量的影响。能量在特定的角度、外加磁场和应力值处变得最小,这表明通过施加特定的外加磁场或应力,膜可以容易地在这些特定方向上取向。例如,当垂直于薄膜平面的磁场为3.6时,薄膜可以容易地沿0.97和2.65弧度方向取向。当在平面内施加的磁场为3时,可以在1和2.6弧度处检测到能量最小值。当施加的应力为2.7时,薄膜可以容易地沿2.8方向取向。
2016-07-17 cond-mat.mtrl-sci
Magnetic textures in a hexaferrite thin film and their response to magnetic fields revealed by phase microscopy
利用无孔位相板的位相显微术(PM)和透射电子显微镜研究了Sc掺杂六角铁氧体薄膜的磁织构。在零磁场下,条状磁畴与磁泡共存。两个磁畴中的磁化取向垂直于膜,并且畴壁具有面内磁化。在9.2 mT的剩余状态下,随着条形磁畴的形成,形成了若干磁泡,并且随着膜厚度的增加,条形磁畴中的面外分量逐渐出现。随着薄膜厚度的进一步增加,具有顺时针或逆时针自旋螺旋的磁泡形成三角形晶格。这些结果表明,在剩余状态的磁泡畴壁能量较低的较厚的区域。
2021-05-02 cond-mat.mtrl-sci
Magnetic anisotropy of thin sputtered MgB2 films on MgO substrates in high magnetic fields
我们研究了在MgO衬底上溅射的多晶MgB2薄膜的磁各向异性比。使用高磁场测量,我们估计的各向异性比为1.35 T=0 K的上临界场为31.74 T在平行的情况下,在垂直的情况下,23.5 T。在4.2 K的磁场扫描的直接测量显示出线性行为,证实了垂直于膜平面的磁场的线性拟合。此外,我们观察到的变化高达12%的各向异性比依赖于膜厚度。
2014-02-12 cond-mat.mtrl-sci
Magnetically enhanced thin film coarsening by a magnetic XPFC model allowing to decouple magnetic anisotropy and magnetostriction
外部磁场提供了影响多晶材料微观结构的宏观控制机制。采用磁扩展相场晶体(XPFC)模型研究了强磁场对薄膜晶粒生长的影响。在倒易空间的关联函数中考虑了磁结构效应。利用这种方法可以控制磁各向异性、磁致伸缩和晶界迁移率,并可以确定与实验结果一致的各种几何和拓扑性质。
2022-12-29 cond-mat.mtrl-sci
Robust perpendicular magnetic anisotropy in Ce substituted yttrium iron garnet epitaxial thin films
采用脉冲激光沉积法(PLD)在钆镓石榴石(GGG)衬底上制备了铈掺杂钇铁石榴石(Ce:YIG)外延薄膜。结果表明,与GGG(100)衬底上生长的薄膜相比,GGG(111)衬底上生长的薄膜表现出垂直磁各向异性。磁光克尔效应,体磁化强度和铁磁共振测量证实了开发的PMA。此外,在显示PMA的膜中观察到磁泡畴。的观察结果解释在Ce:YIG薄膜的生长方向和各种磁各向异性项的相互作用。在GGG(111)衬底上沉积的Ce:YIG薄膜中,PMA随薄膜厚度的变化是可调的,并且PMA具有显著的温度稳定性。
2021-12-14 cond-mat.mtrl-sci
Effect of oxygen concentration on the structural and magnetic properties of LaRh1/2Mn1/2O3 thin films
用脉冲激光沉积法在(001)取向的LaAlO 3和SrTiO 3衬底上生长了LaRh 1/2 Mn 1/2 O 3薄膜。优化后的薄膜样品是半导体和铁磁的居里温度接近100 K,矫顽场为1200 Oe,饱和磁化强度为1.7 μ B每公式单位。LaRh_(1/2)Mn_(1/2)O_3薄膜的表面织构、结构、电学和磁学性质随沉积过程中氧浓度的变化而变化。虽然氧浓度升高产生具有最佳磁性能的薄膜,但氧浓度稍低则产生具有改善的织构和结晶度的薄膜。
2008-12-10 cond-mat.mtrl-sci
Spin wave study of magnetic perpendicular surface anisotropy in single crystalline MgO$\text{/}$Fe$\text{/}$MgO films
宽带铁磁共振测量不同厚度的单晶铁膜夹在MgO层。一个详尽的磁性表征的薄膜(交换常数,立方,单轴和表面各向异性)的均匀和第一垂直驻波自旋波模式的研究,使作为施加的磁场和膜厚度的函数。非互易自旋波传播的额外测量使我们能够将两个界面对总表面各向异性的贡献分开。结果是一致的准体膜内部和两个磁性不同的顶部和底部界面,归因于不同的氧化态的差异的模型。
2022-11-29 cond-mat.mtrl-sci
Out-of-plane easy-axis in thin films of diluted magnetic semiconductor Ba1-xKx(Zn1-yMny)2As2
在Si、SrTiO 3、LaAlO 3、(La,Sr)(Al,Ta)O 3和MgAl 2 O 4衬底上制备了单相、单取向的Mn掺杂ZnS基稀磁半导体(DMS)Ba 1-xKx(Zn 1-yMny)2 As 2(x = 0.03,0.08; y = 0.15)薄膜。利用组合的合成和表征系统排除空气和进一步优化的沉积参数,可以获得高质量的薄膜,并进行测量,表明它们可以保持在空气中的非活性高达90小时以上,其特征在于通过电传输测量。x = 0.08的薄膜具有比x = 0.03的薄膜更高的电阻率、更弱的磁性能和更大的能隙。发现在(La,Sr)(Al,Ta)O3衬底上生长的x = 0.08的薄膜具有很强的磁各向异性,其磁极化方向几乎完全与薄膜生长方向一致。
2017-02-24 cond-mat.mtrl-sci
Magnetization Controlled Superconductivity in a Film with Magnetic Dots
我们考虑一个超导薄膜,在薄膜上放置磁点阵列(MDA),假设这些磁点的磁矩垂直于薄膜,并且足够强以在超导薄膜中产生涡旋。点之间的磁相互作用可以忽略不计。在零磁场中,当薄膜的超导转变温度低于超导转变温度时,随机磁化点的MDA使薄膜产生电阻态。特别地,在有限的磁场中,含有MDA的膜是可逆的。
1998-02-25 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Thickness-dependent magnetic properties and strain-induced orbital magnetic moment in SrRuO3 thin films
铁磁金属SrRuO 3(SRO)的薄膜显示出取决于外延应变的变化的易磁化轴,并且随着膜厚度的减小而经历金属到绝缘体的转变。利用软X射线磁性圆二色性(XMCD)研究了在SrTiO 3(001)衬底上制备的不同厚度的SRO薄膜的磁性。结果表明,随着薄膜厚度的减小,薄膜在约300 nm处由铁磁性转变为非磁性,这与先前的磁化强度和磁光克尔效应测量结果一致.垂直于薄膜的轨道磁矩约为0.1μB/Ru原子,随着薄膜厚度的减小,轨道磁矩几乎保持不变,而自旋磁矩减小.基于压应变SRO膜的电子结构,讨论了轨道磁矩的形成机制。
2015-07-04 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Magnetically induced signatures in a thin film superconductor
研究了一维磁性纳米结构与薄膜超导体的相互作用。结果表明,不同的磁场分布产生的特征磁场签名。此外,磁结构可以在超导膜中感应出弱连接,或者直接位于预定义的非超导弱连接上方。我们估计与这样的结构相关的磁通量,并讨论在伦敦模型内计算的能量的一般表达式。
2002-11-03 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Investigation of Magnetic Domain Structure in Bi0.7Dy0.3FeO3 thin films integrated with ZnO film
本文从宏观上研究了沉积在ZnO上的多铁性Bi_(1-x)Dy_xFeO_3(BDFO)的磁畴结构。在室温下通过饱和磁滞回线和铁电磁滞回线观察磁性。通过在样品和MFM针尖之间施加偏压,使用多模原子力显微镜验证了耦合行为和磁性转变。采用ZnO靶材,在Si p型导电(0.0001 ~ 0005 Ω cm)衬底上,通过介质溅射法制备了300 nm的ZnO薄膜。采用PLD(Pulsed Laser Deposition)技术在Si/ZnO衬底上制备了300 nm的BDFO薄膜。结果表明,室温下,BDFO薄膜与ZnO薄膜结合后呈现铁磁有序与铁电有序共存的特点,且具有明显的耦合效应。BDFO薄膜与ZnO压电薄膜的集成显示了在MEMS应用以及存储器件和强历史依赖系统中的潜力。
2015-03-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Quantum State of Neutrons in Magnetic Thin Films and Superlattices
介绍了一个描述中子在磁性薄膜和超晶格中量子态的实验。
2006-04-04 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
Substrate-effect on the magnetic microstructure of La$_{0.7}$Sr$_{0.3}$MnO$_{3}$ thin films studied by magnetic force microscopy
采用脉冲激光沉积法在(100)-SrTiO $_{3}$和(100)-LaAlO $_{3}$和(110)-NdGa O $_{3}$衬底上分别生长了拉伸应变和压缩应变下的巨磁阻(CMR)La $_{0.7}$ Sr $_{0.3}$ MnO $_{3}$(LSMO)薄膜。使用磁力显微镜(MFM),“羽毛状”的磁性图案,具有面内磁化的薄膜的特性,观察到沉积在SrTiO $_{3}$和NdGaO $_{3}$上的薄膜,而“气泡”的磁性图案,具有面外磁化的薄膜的典型,记录为LaAlO $_{3}$。我们表明,由MFM成像的磁性图案的形状是完全相关的薄膜中的易磁化方向。
2001-02-27 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Voltage-controlled magnetic anisotropy in antiferromagnetic MgO-capped MnPt films
利用第一性原理计算研究了MgO覆盖的MnPt薄膜的磁各向异性及其电压控制。急剧变化的磁各向异性与膜厚度,特别是在Pt终止的膜,表明它可以通过调整膜厚度广泛调谐。在厚膜的线性电压控制系数是高达1.5和$-0.6$ pJ/Vm的Pt终止和Mn终止界面,分别。广泛可调的磁各向异性能量和大的电压控制系数的组合表明,MgO覆盖的MnPt膜可以作为一个通用的平台,磁存储器和反铁磁应用。
2021-04-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Interaction between soft magnetic and superconducting films
本文从理论上研究了软磁薄膜与超导薄膜之间的相互作用。结果表明,涡流诱导的磁性薄膜中的磁化分布,从而修改的磁场,以及与例如布洛赫壁的相互作用。特别地,来自涡旋的场可能由于涡旋感应磁化而在靠近芯部处改变符号,从而导致涡旋与布洛赫壁之间从吸引到排斥的交叉。此外,我们表明,通过调整磁膜的各向异性场,可以增强布洛赫壁和涡旋之间的相互作用。最后,我们讨论了如何在存在的薄膜超导体的布洛赫壁的结构可以揭示磁光成像使用一个额外的磁光指示器。
2003-08-03 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Phase transitions in Ising magnetic films and superlattices
在平均场论的框架下,我们研究了伊辛磁性薄膜和超晶格中的相变。利用转移矩阵方法,分别导出了伊辛磁性薄膜和超晶格相变温度的两个一般非线性方程。该方程适用于任意交换作用常数和任意层数的薄膜和超晶格。作为交换相互作用常数的函数的相变温度的数值结果。
1999-10-24 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.stat-mech
Distribution of magnetic domain pinning fields in GaMnAs ferromagnetic films
利用GaMnAs铁磁薄膜中平面霍尔效应的角度依赖性,我们能够确定这种材料中磁畴钉扎场的分布。有趣的是,有一个主要的差异钉扎场分布在生长和退火的薄膜,前者显示出一个显着的比后者更窄的分布。这种明显的差异可以归因于两种类型的薄膜中的磁各向异性的不均匀程度。这一发现提供了一个更好的理解的磁畴景观GaMnAs,一直是激烈的辩论的主题。
2008-03-05 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
Origin of Perpendicular Magnetic Anisotropy in Yttrium Iron Garnet Thin Films Grown on Si (100)
报道了用脉冲激光沉积技术制备的钇铁石榴石(YIG)薄膜的磁性。在Si(100)衬底上沉积厚度为15 - 50 nm的薄膜。通过铁磁共振谱研究了磁性表征。垂直磁易轴达到50 nm的厚度。我们观察到,垂直各向异性值减少,增加膜厚度。垂直磁各向异性(PMA)的起源归因于YIG薄膜中的织构和晶格畸变。我们期望在硅衬底上垂直磁化的钇铁石榴石薄膜为更便宜和兼容的制造工艺铺平了道路。
2021-07-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph