Magneto-Elastic Coupling in a potential ferromagnetic 2D Atomic Crystal
Cr2 Ge 2 Te 6几十年来一直受到关注,因为它是少数几种自然形成的铁磁半导体之一。最近,这种材料由于其作为二维半导体铁磁体和在拓扑绝缘体中诱导反常量子霍尔态的衬底的潜力而被重新审视。然而,Cr2 Ge 2 Te 6的许多相关性质仍然知之甚少,特别是自旋-声子耦合至关重要的自旋电子学,multiferrioc,热导率,磁接近和长程序的建立在纳米尺度上。我们通过在10 K到325 K的温度范围内的高分辨率显微拉曼散射测量来探索晶格和磁性之间的相互作用。从多个方面证实了强的自旋-声子耦合效应:铁磁相中的两个低能模分裂,顺磁相中的磁准弹性散射,三个模的声子能量在Tc以下有明显的上升,声子线宽在Tc以下也有明显的变化.我们的结果提供了第一个演示的自旋-声子耦合在一个潜在的二维原子晶体。
2016-04-29 cond-mat.mtrl-sci
Undercooling growth and magnetic characterization of ferromagnetic shape memory alloy Ni2FeGa single crystals
Ni_2FeGa单晶在过冷条件下由玻璃纯化方法生长。研究发现,嵌入单晶基体中的微量γ相优先<100>沿生长方向取向。该γ相产生定向残余应力并导致各向异性的双向形状记忆效应。在[001]和[010]方向上观察到-2.5%和1.5%的大应变。这种微量γ相也改善了材料的延展性,因此晶体可以在室温下在母相中塑性变形。通过<110><111>低场M-T测量,确定了Ni 2FeGa合金母相的易磁化方向和难磁化方向分别为和取向。
2013-11-12 cond-mat.mtrl-sci
Large anomalous Hall effect in a hexagonal ferromagnetic Fe5Sn3 single crystal
本文报道了在电流沿b轴、磁场垂直于bc面的六方铁磁Fe_5Sn_3单晶中观察到的大反常霍尔效应(AHE)。反常霍尔电导σ_AH^int的本征贡献约为613 Ω-1 cm-1,是受抑可果梅磁体Fe_3Sn_2中最大值的3倍多,在5 ~ 350 K的宽范围内几乎与温度无关.分析结果表明,大的AHE由一个共同的内在项主导,而外在贡献,即,斜散射和侧跳,原来是小的。除了大的AHE,它被发现的大多数载流子的类型在大约275和30 K,与自旋重取向的临界温度一致。这些结果表明,六方铁磁Fe 5Sn 3单晶是一个很好的候选人,用于铁磁体的拓扑特征的研究。
2020-04-01 cond-mat.mtrl-sci
Design of a semiconductor ferromagnet in a quantum dot artificial crystal
我们提出了量子点(QD)人工铁磁晶体的理论设计。基于局域自旋密度近似(LSDA)的电子结构计算表明,我们设计的量子点人工晶体的结构包括交叉的0.104微米宽的InAs量子线(有效的Kagome晶格)具有平坦的带特性。我们所研究的量子点人工晶体,即使不含磁性元素,当平带半满时,也具有铁磁基态。铁磁和顺磁状态可以通过经由栅极电压改变电子填充来自由切换。
2001-01-17 cond-mat.mtrl-sci
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
Planar topological Hall effect in a hexagonal ferromagnetic Fe5Sn3 single crystal
平面拓扑霍尔效应(PTHE)是当磁场趋向于沿电流方向时出现的,被认为是由自旋螺旋结构的实空间Berry曲率引起的,并已在Skyrmion宿主材料中实验观察到。本文报道了六方铁磁Fe_5Sn_3单晶中PTHE的实验观察。当电流沿Fe5Sn3的c轴方向流动时,随着磁场旋转到电流方向,横向电阻率曲线在饱和磁场附近出现明显的峰值,且随着温度的升高,横向电阻率曲线的峰值越来越明显,这与Fe5Sn3的非共面自旋结构有关.这种自旋结构诱导了非零标量自旋手征,手征作为虚拟磁场作用于传导电子,产生了额外的横向信号。这些发现加深了对传导电子与复杂磁结构之间相互作用的理解,对下一代自旋电子器件的设计具有指导意义。
2021-05-09 cond-mat.mtrl-sci
Facet-dependent giant spin orbit torque in single crystalline antiferromagnetic Ir-Mn / ferromagnetic permalloy bilayers
自旋轨道转矩的目的是操纵的铁磁(FM)薄膜或纳米元件的自旋电子技术的磁化已经有相当大的兴趣。自旋-轨道扭矩源自自旋电流,该自旋电流由扩散到相邻FM材料中的具有显著自旋-轨道耦合的材料中的电荷电流产生。已经进行了大量的努力来寻找表现出大的自旋霍尔角,即有效的电荷到自旋电流转换的候选材料。在这里,我们报告,使用自旋扭矩铁磁共振,观察到一个巨大的自旋霍尔角高达~0.35(100)取向的单晶反铁磁(AF)IrMn 3薄膜,耦合到铁磁坡莫合金层,和一个自旋霍尔角,约三倍小(111)取向的薄膜。对于(100)取向的样品,我们表明,自旋霍尔角的大小可以显着改变通过操纵的人口的各种AF域通过场退火。使用从头计算,我们表明,IrMn 3的三角形AF结构产生了实质性的固有自旋霍尔电导率,其(100)比(111)取向大三倍,与我们的实验结果一致。
2016-02-01 cond-mat.mtrl-sci
A-site driven ferroelectricity in strained ferromagnetic L2NiMnO6 thin films
本文报道了在SrTiO_3衬底上生长的铁磁La_2NiMnO_6薄膜中A位驱动铁电性的理论和实验研究。结构分析和密度泛函理论计算表明,外延应变使菱面体La2NiMnO6晶格沿[111]立方方向伸展,引发双钙钛矿晶格中A位La离子的位移。晶格畸变和A位位移稳定了铁磁La2NiMnO6晶体中的铁电极性态。铁电态仅出现在菱形La2NiMnO6相中,其中MnO6和NiO6八面体倾斜被3重晶体对称性抑制。电子定位图表明,共价键与氧和6s轨道孤对形成在这种材料中是可以忽略不计的。
2015-04-20 cond-mat.mtrl-sci
Thermodynamic Properties of Ferromagnetic Mott- Insulators GaV4S8
本文报道了V_4四面体团簇化合物GaV_4S_8在2 ~ 300 K之间的磁性和比热测量结果。我们发现两个转变相关的结构变化在42 K,然后在12 K的铁磁顺序冷却。以前报道的簇合物的钼4显着相似的性能。这些化合物在其电子性质中显示出极高密度的低能激发。我们解释了这种行为在一个集群化合物由于电子之间的库仑斥力,占据高度简并轨道的不同集群的减少。
2007-06-02 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Coexistence of Logarithmic and SdH Quantum Oscillations in Ferromagnetic Cr-doped Tellurium Single Crystals
该研究通过物理气相输运制备7.7 atom%掺Cr铁磁Te单晶,观测到方向依赖的对数量子振荡与SdH振荡共存及显著负磁阻,揭示费米口袋旋转对称性破缺。
2023-07-18 cond-mat.mtrl-sci
Reply to "Comment on 'Unconventional enhancement of ferromagnetic interactions in Cd-doped GdFe$_2$Zn$_{20}$ single crystals studied by ESR and $^{57}$Fe Mössbauer spectroscopies' "
作者回复了P. Canfield et.的评论arXiv:2104.03770。al.
2021-04-09 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Unravelling the Local Crystallographic Structure of Ferromagnetic Ga$_y$Fe$_{4-y}$N Nanocrystals Embedded in GaN
在Fe掺杂的GAN相分离磁性半导体GaFeN中,嵌入的Ga $_y$ Fe $_{4-y}$ N纳米晶的存在决定了系统的磁性。在这里,通过结合异常的X射线衍射和衍射异常精细结构,在自组装的面心立方(fcc)的Ga $_y$ Fe $_{4-y}$ N纳米晶体嵌入纤锌矿GAN薄层的局部结构的Ga进行了研究,以揭示到制造参数之间的相关性,局部结构安排和整体的材料系统的磁性。结果表明,通过调节生长参数和晶体学环境,Ga原子可以被引入到面心立方晶格的3个$c$位置,最大占据率为30%.随着Ga的掺杂,纳米晶的居里温度从450 K升高到500 K,其磁响应为铁磁响应.这些结果表明,杰出的潜力所采用的实验协议解开磁多相系统的局部结构,即使嵌入在一个矩阵中包含相同的元素进行调查。
2020-11-03 cond-mat.mtrl-sci
Ferromagnetic two-dimensional crystals: Single layers of K2CuF4
十年前石墨烯的成功分离引起了对二维(2D)晶体性质的快速增长的科学兴趣。从那时起,已经生产了许多不同的2D晶体,其性质从超导性到绝缘行为不等。在这里,我们预测的可能性,实现铁磁二维晶体的剥离原子薄膜的K2 CuF 4。从第一性原理的理论分析,我们发现,单层的K2 CuF 4形成确切的二维Kosterlitz-numerless系统。二维晶体可以形成一个独立的膜,并表现出一个实验上可达到的转变温度和强大的磁矩1玻尔磁子每公式单位。2D K2 CuF 4结合了铁磁和绝缘特性,是纳米电子学原理的示范,如新型2D异质结构。
2013-11-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Complex ferromagnetic state and magnetocaloric effect in single crystalline Nd_{0.7}Sr_{0.3}MnO_{3}
通过测量磁场诱导的绝热温度变化研究了Nd_{0.7} Sr_{0.3} MnO_{3}单晶的磁热效应。为了理解这种不寻常的磁热效应,我们调用报告的{55}^Mn自旋回波核磁共振,电子磁共振和偏振拉曼散射测量Nd_{0.7} Sr_{0.3} MnO_{3}。我们发现,这种效果是一种表现形式的双交换机制和相关性之间的竞争所产生的耦合自旋和晶格的自由度,从而导致在一个复杂的铁磁状态。研究了Nd_{0.7} Sr_{0.3} MnO_{3}在居里温度附近的临界行为,研究了耦合自由度的影响.我们发现,在低场的一个复杂的行为,其中的过渡的顺序不能被固定,并在高场的二阶行为。
2007-06-12 cond-mat.mtrl-sci
Thermodynamic dislocation theory: Application to bcc-crystals
本文介绍了热力学位错理论,该理论最初由Langer,Bouchbinder和Lookman(2010)提出,并对其第一版进行了几处修改。采用一个小的物理为基础的材料参数确定的大规模最小二乘分析,我们表明,该理论可以拟合的应力-应变曲线的体心立方晶体铌,钽,钨,钒在很宽的温度和应变速率范围内。
2020-07-10 cond-mat.mtrl-sci
Nanometers-thick Ferromagnetic Surface Produced by Laser Cutting of Diamond
在这项工作中,我们证明了用激光(532 nm波长,0.5 mJ能量,200 ns脉宽,15 kHz)切割金刚石晶体在室温下产生$\lesssim 20~$ nm厚的具有磁性有序的表面层。我们用SQUID磁强计测量了五个天然金刚石晶体和六个不同尺寸、氮含量和表面取向的CVD金刚石晶体的磁矩。在300K下,只有沿(100)面取向切割的晶体才能观察到强的铁磁响应。磁信号对于(110)取向弱得多,而对于(111)取向可忽略不计。我们把这种磁有序性归因于激光在金刚石表面产生的无序石墨层。铁磁信号在化学腐蚀或中温退火后消失。所获得的结果表明,激光处理的金刚石可能铺平了道路,在其表面产生铁磁斑点。
2022-01-25 cond-mat.mtrl-sci
Magnetic anisotropy of the single-crystalline ferromagnetic insulator Cr2Ge2Te6
Cr_2Ge_2Te_6(CGT)是一种层状铁磁绝缘体,由于其与Dirac材料的结合可以实现量子反常霍尔效应(QAHE)和发展新型自旋电子学器件,近年来引起了人们极大的兴趣。在这里,我们研究了单晶CGT的单轴磁各向异性能,并确定在其铁磁相的磁易轴是沿c轴方向。此外,CGT在居里温度以下是绝缘体。这些性质使得CGT成为一种潜在的有前途的候选衬底,用于与拓扑绝缘体集成以实现高温QAHE。
2016-02-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Phase Field Crystal Model for Magneto-Elasticity in Isotropic Ferromagnetic Solids
提出了一种新的各向同性磁弹性相场晶体模型,用于研究纯铁磁固体的形态结构与磁性之间的关系。通过解析计算确定了相图,并得到了弹性应变与磁化强度的关系。用时间相关的数值模拟来证明晶界对磁畴形成的影响。结果表明,晶界作为反向磁化域的形核网站。最后,我们推导出的各向同性限制的结晶度与晶粒取向不良的关系。
2013-07-02 cond-mat.mtrl-sci physics.comp-ph
Evolution of ferromagnetic and spin-wave resonances with crystalline order in thin films of full-Heusler alloy Co2MnSi
本文报道了用脉冲激光沉积法在$(100)$ MgO衬底上生长的Co-$_2$-MnSi薄膜的磁矩和磁各向异性随晶序的变化。随着退火温度($T_A$)从400 ℃增加到600 ℃,薄膜变得更加有序。在600 $^0$ C退火的薄膜中\emph{L} $2_1$有序化的程度为$\approx 96%$ .在600 $^0$ ℃下退火的膜中,通过振动样品磁力测定法的静态磁化强度测量显示出具有低磁化率($H_C$ $\approx$ 65 Oe)的每分子式单元4.95 $μ_B$的最大磁矩。在几个温度下测量的方位角和极角相关的铁磁共振(FMR)的严格分析允许确定与我们的系统相关的各种各向异性场作为$T_A$的函数。最后,我们已经评估了交换刚度常数下降到100 K使用自旋波模式的FMR谱。我们还估计了交换能以及刚度常数通过改变晶格参数\emph{ab-initio}使用Korringa-Kohn-Rostoker方法。
2013-05-30 cond-mat.mtrl-sci
Spontaneous Liquid Crystal and Ferromagnetic Ordering of Colloidal Magnetic Nanoplates
铁磁流体是铁磁纳米颗粒在水或有机溶剂中的胶体悬浮液。分散的颗粒是随机取向的,但如果施加磁场,它们的磁矩会对齐,从而产生各种奇异的和有用的磁机械效应。长期以来的兴趣和挑战是使这种悬浮液宏观上是铁磁性的,即在没有场的情况下具有均匀的磁对准。在这里,我们报告了一个流体悬浮液的磁性纳米片,自发地排列成一个平衡的液晶液晶相,也是宏观铁磁性。它的零场磁化产生独特的磁自相互作用效应,包括排列在闭合通量环中的流体块域的液晶纹理,并使该相位高度敏感,即使在地球的磁场中也会急剧改变形状。
2016-02-03 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Tunable intrinsic ferromagnetic topological phases in bulk van der Waals crystal MnSb6Te10
内禀铁磁性是准二维材料中实现量子反常霍尔效应的关键因素,因此寻找内禀铁磁性拓扑材料是物质拓扑相研究领域中最受关注的问题之一。在本工作中,结合磁输运测量、第一性原理计算和角分辨光电子能谱研究,我们发现在MnSb_2 Te_4/(Sb_2 Te_3)_n家族的n = 2成员MnSb_6 Te_(10)中,强磁竞争实现了一个脆弱的铁磁基态,而当升温到较高温度时,易进入亚铁磁和Z_2反铁磁拓扑绝缘体相。有趣的是,该系统在铁磁基态以及在外部磁场驱动的自旋极化FM相位中保持在反转对称保护的轴子绝缘体相位中,并且可以被转换成在空穴掺杂的价带中具有多个Weyl节点的Weyl半金属,这表现为测量到的显著的本征反常霍尔效应。因此,我们的工作提供了一种本征磁性拓扑材料,该材料通过温度、磁场以及载流子掺杂高度可调谐成多功能拓扑相。
2021-11-09 cond-mat.mtrl-sci
Thermodynamics and dielectric anomalies of DMAAS and DMAGaS crystals in the phase transitions region (Landau theory approach)
本文用朗道展开式对DMAAS和DMAGaS铁电晶体的热力学进行了简单的描述。建立了发生相变的条件,并得到了相变温度。描述了外部静水压力对相变的影响。研究了介电磁化率分量的温度行为及其在相变点附近的异常。所得结果与实验数据进行了比较。
2000-01-12 cond-mat.mtrl-sci
Broadband ferromagnetic resonance in Ni-Mn-Ga single crystal
该研究针对Ni-Mn-Ga单晶在马氏体-奥氏体相变温区的宽带铁磁共振特性展开,揭示了相变前后磁晶各向异性的变化规律及不同马氏体变体状态下的共振行为差异。
2025-08-01 cond-mat.mtrl-sci
Magnetic properties of ferromagnetic Pu2Pt3Si5
报道了一种新的钚基化合物Pu_2 Pt_3Si_5的结构、磁性和热力学性质。对Sn助熔剂法制备的单晶进行了分析,结果表明在58 K时具有铁磁行为。Pu_2Pt_3Si_5晶体具有U_2Co_3Si_5型斜方晶系Iabm结构(72),原子参数a = 9.9226(2)nm,b = 11.4436(2)nm,c = 6.0148(1)nm。有效磁矩(μ_eff ~0.74 μ_B)和饱和磁矩(μ_sat ~0.32 B/Pu)以及索末菲系数(γ_e ~2 mJ·mol ~(-1)·K ~(-2)/Pu)都指向5 f局域。
2013-12-05 cond-mat.mtrl-sci
Ising-like Spin Anisotropy and Competing Antiferromagnetic - Ferromagnetic Orders in GdBaCo_{2}O_{5.5} Single Crystals
在RBaCo_{2} O_{5+x}化合物(R是稀土)中,铁磁-反铁磁竞争伴随着巨磁阻。我们研究了去孪晶的GdBaCo_{2} O_{5.5}单晶的磁化强度,发现Co^{3+}自旋具有显着的单轴各向异性,这与GdO_{0.5}平面中链氧的有序性密切相关。CoO_2平面反映了氧的有序性,也形成了由Co^{3+}离子以S=1和S=0状态交替排列组成的自旋态有序性。磁结构似乎是由弱耦合的铁磁梯与伊辛的时刻,这给出了一个简单的图片磁输运现象。
2003-04-25 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Anomalous Hall effect of ferromagnetic Fe3Sn2 single crystal with geometrically frustrated kagome lattice
研究了铁磁Fe_3Sn_2单晶中Fe原子几何阻挫可果梅双层膜的反常霍尔效应。反常霍耳电阻率rho_{xy} ^{A}与纵向电阻率rho_{xx}之间的标度行为是二次的,进一步的分析表明Fe 3Sn 2单晶中的AHE应该是由本征的Karplus-Luttinger机制而不是外生的斜散射或侧跳机制控制的。此外,在100 K左右出现了反常霍尔电导率sigma_{xy} ^{A}的突变,此时自旋重取向从c轴向ab平面转变完成。这种sigma_{xy} ^{A}的变化可能与自旋-重取向转变引起的费米面的演化有关。
2016-10-17 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Statistical Thermodynamics of Crystal Plasticity
这篇文章是为了纪念皮埃尔·霍恩伯格,感谢他对理论物理基本原理的深刻贡献。我总结了最近的发展理论的位错使结晶固体的变形。这个主题特别适合《统计物理学杂志》,因为几十年来,材料科学家一直断言统计热力学不适用于位错。通过使用简单的第一性原理分析和与实验数据的比较,我认为这些材料科学家是错误的,现在应该重新审视这个领域,因为它具有广泛的知识和技术重要性。
2018-11-05 cond-mat.mtrl-sci
Ferromagnetic resonance and magnetoresistive measurements evidencing magnetic vortex crystal in nickel thin film with patterned antidot array
铁磁涡旋在极小的尺度下提供稳健的面外磁化。因此,它们的处理和创建很有可能成为未来数据存储技术的必要组成部分,以跟上不断增长的信息密度需求的步伐。在这项研究中,我们表明,通过使用一步纳米光刻方法,我们能够创建铁磁涡旋晶格在薄镍膜。通过在纳米尺度上主动改变铁磁薄膜的各向异性,实现了对畴边缘杂散磁场的必要控制。我们目前的实验证据,使用铁磁共振和磁阻测量支持的理论预测的基础上宣布的涡旋结构的模拟。
2015-09-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Effects of the crystal structure on the ferromagnetic correlations in ZnO with magnetic impurities
本文采用量子Monte Carlo方法和紧束缚近似,在Haldane-Anderson杂质模型下研究了(Zn,Mn)O的铁磁性.这种计算方法使我们能够确定主机晶体结构如何影响杂质的束缚态,这在杂质之间的铁磁(FM)相关性的发展中起着重要的作用。我们发现FM相关性强烈地受晶体结构的影响。特别是,在p-型(Zn,Mn)O,我们观察到FM相关性的发展,在低温下的纤锌矿和锌尖晶石晶体结构的扩展范围。然而,对于岩盐结构,在杂质之间没有观察到FM相关性。此外,在含有磁性杂质的n型ZnO中,没有发现杂质束缚态和FM关联。
2008-04-22 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Comment on "Unconventional enhancement of ferromagnetic interactions in Cd-doped GdFe2Zn20 single crystals studied by ESR and 57Fe Mossbauer spectroscopies"
在最近的出版物Phys. Rev. B 102,144420(2020)中,Cabrera-Baez等人提出了在铁磁化合物GdFe 2 Zn 20中Cd取代Zn的影响的研究。作为本文的一部分,他们声称对于GdFe2Zn18.6Cd1.4,Gd的有效磁矩减少了25%,Gd的饱和磁矩减少了40%以上。我们重新计算了GdFe 2 Zn(20-x)Cdx系列的代表性成员,没有发现任何这样的减少。此外,我们测量了Cabrera-Baez等人使用的生长批次中的几种晶体,没有看到这种减少。虽然有一个温和的增加,在TC与Cd的替代,有没有显着的变化,Gd的有效力矩或与低温铁磁态的饱和力矩。
2021-04-08 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Silicon-based high-temperature diamondlike ferromagnetic with self-organized superlattice distribution of manganese impurity
为了证明激光等离子体掺杂锰硅稀磁半导体薄膜的类金刚石晶体结构,我们推广了前人的结果。
2012-10-04 cond-mat.mtrl-sci
CASM Monte Carlo: Calculations of the thermodynamic and kinetic properties of complex multicomponent crystals
本文介绍了 CASM 软件套件中面向复杂多组分晶体的蒙特卡洛实现,可计算自由能、动力学系数并构建第一性原理相图,同时推出自动化工具 casm-flow。
2023-09-21 cond-mat.mtrl-sci
Broadband spectroscopy of thermodynamic magnetization fluctuations through a ferromagnetic spin-reorientation transition
我们使用扫描光学磁强计研究宽带频谱的自发磁化波动,或“磁化噪声”,在一个原型的铁磁薄膜,可以顺利地通过自旋重取向转变(SRT)调谐。SRT是通过梯度Ar $^+$辐照,从垂直于面内方向横向改变跨Pt/Co/Pt三层的磁各向异性来实现的。在表现出垂直各向异性的区域中,磁化噪声的功率谱$S(ν)$在从1~kHz到1~MHz的频率$ν$上表现出非常稳健的$ν^{-3/2}$幂律。然而,当穿过SRT区域时,$S(ν)$谱发展出逐渐增加的临界频率$ν_0$,低于该临界频率时,噪声功率在谱上是平坦的,这表明磁化波动的低频截止不断发展。的磁化噪声强烈依赖于所施加的平面内和平面外的磁场,揭示了局部各向异性,也是一个场诱导出现的波动,否则稳定的铁磁薄膜。最后,我们证明了高阶的干扰子可以从噪声中计算出来。这些结果突出了宽带光谱的热力学波动作为一个强大的工具来表征热能和磁能尺度之间的相互作用,并作为一种手段,表征铁磁体的相变。
2018-03-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Crystal structures and magnetic order of La{0.5+delta}A{0.5-delta}Mn{0.5+epsilon}Ru{0.5-epsilon}O{3} (A= Ca, Sr, Ba): Possible orbital glass ferromagnetic state
用中子粉末衍射方法研究了La{0.5 + δ}A{0.5-δ}Mn{0.5+ δ}Ru{0.5-δ}O{3}(A= Ca,Sr,Ba)的晶体学和磁性。所有研究的样品显示正交钙钛矿晶体结构,空间群Pnma,具有规则的(Mn,Ru)O{6}八面体,并且Mn 3+和Ru 4+离子没有化学有序。在低于Tc ~ 200-250 K时观察到铁磁自旋结构,平均有序矩为~ 1.8-2.0 Bohr磁子/(Mn,Ru)。长程铁磁性的观察和轨道有序的情况下,合理化的一个强大的锰-钌杂化,这可能会冻结的轨道自由度和扩大的eg价带,导致一个轨道玻璃态载体介导的铁磁性。
2004-12-22 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Magneto-optic dynamics in a ferromagnetic nematic liquid crystal
本文从实验和理论上研究了铁磁液晶的动态磁光效应。在实验上,我们测量的磁化强度和相位差的透射光时,施加外部磁场。作为一个模型,我们研究的耦合动力学的磁化强度,M,和导演场,n,与液晶取向顺序。我们表明,实验研究的宏观动力学行为揭示了M和n之间的动态交叉耦合的重要性。实验数据被用来提取耗散交叉耦合系数的值。我们还作出具体的预测如何可逆的交叉耦合项之间的磁化和导演可以通过测量的透射光强度,以及通过分析的方位角的磁化和导演的锚定轴和外部磁场跨越的平面实验检测。我们导出了耦合系统的本征模,并研究了它们的弛豫率。我们表明,在通常的实验装置用于测量弛豫率的展曲弯曲或扭曲弯曲的本征模式的一个预期的铁磁液晶的至少两个本征模式的混合物的液晶。
2018-03-13 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Ferromagnetic van der Waals crystal VI3
本文报道了VanderWaals(vdW)晶体VI 3的结构、物理性质和电子结构。详细的分析表明,VI 3在Ts ~ 79 K时表现出从单斜C2/m到菱形R-3的结构转变,类似于CrX 3(X = Cl,Br,I)。低于Ts时,在Tc ~ 50 K出现长程铁磁(FM)转变。VI 3中V的局域磁矩接近高自旋态V3+离子(S = 1)。理论计算表明,VI 3可能是带隙约为0.84 eV的莫特绝缘体.此外,VI 3具有相对小的层间结合能,并且可以容易地剥离到实验上的几个层。因此,VI 3是二维FM半导体的候选者。这也为研究S = 1系统的二维磁性和vdW异质结构提供了一个新的平台。
2018-12-17 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Coexistence and interconvertibility of ferromagnetic and antiferromagnetic phases in the single crystal of Mn$_3$ single-molecule magnet
本文报道了Mn $_3$单分子磁体单晶中铁磁相和反铁磁相共存的现象。当样品暴露在空气(氧气)或甲基蒸气中时,在可逆氧化-还原过程中的氧化或还原过程中的一定时间内出现共存状态。我们注意到分子结构的明显变化,这也是可逆的,因为在氧化或还原过程中,甲基基团被丢弃或添加到分子中。分子中甲基的存在与否对分子间的交换相互作用产生重要影响,铁磁相来自于一个分子中有甲基而另一个分子中失去甲基的分子对之间的异质分子间键。Mn $_3$分子结构的可逆变化表明,Mn $_3$的磁性结构可以在分子尺度上进行设计和调控,具有很大的应用潜力。
2015-01-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Ferromagnetic Crossover within the Ferromagnetic Order of U$_{7}$Te$_{12}$
本文研究了碲化铀U $_{7}$ Te $_{12}$单晶的物理性质。我们证实了U $_{7}$ Te $_{12}$的晶体结构为六方晶系,具有三个不等价的铀晶位。假设所有位点上的磁矩均匀,估计每个铀位点的顺磁矩约为1 $μ_{\rm B}$。铁磁相变发生在$T_{\rm C}=48$ K,其中面内磁化强度急剧增加,而面外分量没有显著增加。在场冷条件下,随着温度进一步降低到$T_{\rm C}$以下,面外分量在$T^{\star}=26$ K附近迅速增加。相反,面内分量在$T^{\star}$几乎不改变。比热测量表明,在$T^{\star}$周围没有$λ$型异常,因此这是一个交叉,表明多个铀地点的有序矩或连续磁序的重新定向。
2022-11-30 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Thermodynamic properties of tetrameric bond-alternating spin chains
利用转移矩阵重整化群研究了具有铁磁-铁磁-反铁磁-反铁磁交换相互作用的四聚体键交替海森堡自旋链的热力学性质,并与实验结果进行了比较.均匀磁化率的温度依赖性表现出典型的亚铁磁性特征。在极限$T\to 0$范围内,均匀磁化率和交错磁化率都发生了发散,表明基态同时具有铁磁和反铁磁长程序。比热随温度的变化呈现双峰结构。数值计算很好地解释了Cu(3-Clpy)$_{2}$(N $_{3}$)$_{2}$(3-Clpy=3-Chloroyridine)的磁化率、磁化强度和比热随温度和场的变化关系.
2005-05-10 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Prediction of High Curie Temperature, Large Magnetic Crystal Anisotropy in 2D Ferromagnetic Co$_2$Ge$_2$Te$_6$ Monolayer and Multilayer
Co $_2$ Ge $_2$ Te $_6$具有本征铁磁(FM)有序性,其居里温度($T_c$)为161 K。Co $_2$ Ge $_2$ Te $_6$单层(ML)是半金属(HM),并且自旋- $β$电子是带隙为1.311 eV的半导体。Co $_2$ Ge $_2$ Te $_6$ ML倾向于面内各向异性(IPA),磁各向异性能(MAE)为-10.2 meV/f.u.。Co $_2$ Ge $_2$ Te $_6$ ML具有良好的动态和热稳定性。最有趣的是,双层膜呈现铁磁半金属性,与堆叠顺序无关。Notley,多层膜($N\ge 6$)呈现铁磁HM,而磁电性能与较薄多层膜的堆叠模式有关。此外,磁电子性质依赖于体的堆叠顺序。多层膜的磁序由超-超交换和弱范德华相互作用决定。Co $_2$ Ge $_2$ Te $_6$具有本征铁磁性、良好的铁磁性稳定性和半金属性,有助于研究其在自旋电子学中的广泛应用。
2022-07-05 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Influence of magnetic field on paramagnetic-ferromagnetic transition in La$_{1-x}$Ca$_{x}$MnO$_{3}$ ($x\approx 0.25$) crystal: ultrasonic and transport studies
研究了$_{1-x}$-$_{x}$-MnO-$_{3}$($x\approx 0.25$)的超声性能,其居里温度$T_C$约为200 K.测量了零磁场和不同恒定磁场下纵向声速和横向声速的温度依赖性。超声波研究得到了样品的磁性、电阻、磁阻、结构和其他测量的支持,这些测量有助于解释所获得的结果。磁场对声特性的影响在这项研究中发现,这些化合物的弹性和磁性之间的相互作用提出了一些新的特点。结果表明,所研究样品的顺磁-铁磁相变为一级相变,但在外加磁场的影响下可变为二级相变。
2006-07-28 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Ferromagnetic phase transition in topological crystalline insulator thin films: interplay of anomalous Hall angle and magnetic anisotropy
量子反常霍尔(QAH)效应是在物质的磁拓扑相中,由铁磁掺杂、磁邻近效应和应变工程驱动的一种涌现现象。对于铁磁有序的SnTe拓扑晶体绝缘体(TCIs),可以预见到QAH态的实现,其具有由陈数$\mathcal{C}\geq1$定义的多个无耗散的边缘和表面导电沟道.通过对在BaFPDMATHABMQ衬底上分子束外延生长的SnPDMATHABMN Mn $_{x}$ Te($0.00\leq{x}\leq{0.08}$)(111)外延薄膜的磁输运测量,在具有$x\geq0.06$的样品中观察到空穴介导的铁磁性,并且从Sn $_{0.92}$ Mn $_{0.08}$ Te中的异常霍尔行为推断出最高的$T_\mathrm{c}\sim7.5\,\mathrm{K}$。Sn $_{0.92}$ Mn $_{0.08}$ Te的反常霍尔角$\sim$ 0.3是磁性拓扑材料中最大的反常霍尔角之一。具有垂直磁各向异性的铁磁有序,补充的Sn $_{1-x}$ Mn $_{x}$ Te层中的异常霍尔效应的开始与顶部和底部表面状态的衰减长度相称的厚度,点在Sn $_{1-x}$ Mn $_{x}$ Te作为在铁磁TCIs中实现QAH状态的优先平台。
2019-07-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
Thermodynamic consistency and fast dynamics in phase field crystal modeling
本文提出了一种通用的公式来导出运动方程,并同时证明了几类相场模型的热力学一致性。它适用于具有守恒相场的模型,描述均匀或周期性稳定状态,并包含慢和快的热力学变量。该方法是基于熵泛函形式主义先前开发的背景下相场模型的均匀状态[P. Galenko和D。Jou,Phys. Rev. E { \bf 71},046125(2005)],并且因此允许将后者的若干性质扩展到周期性状态的相场模型(相场晶体模型)。特别是,它允许演示的概念,热力学的一致性相场晶体模型与快速动态。
2011-05-05 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.stat-mech
Mechanical, elastic and thermodynamic properties of crystalline lithium silicides
采用密度泛函理论和基于修正嵌入原子的力场方法对锂硅化物(LixSiy)的晶体热力学稳定相进行了研究,并与实验结果进行了比较.基于分子动力学的MEAM方法为大晶胞晶体结构的热力学性质计算提供了一个快速、准确的计算框架。除了包括Li、Li 12 Si 7、Li 7Si 3、Li 13 Si 4、Li 15 Si 4、Li 21 Si 5、Li 17 Si 4、Li 22 Si 5和Si的声子态密度、振动自由能和等容/等压比热容的热力学性质之外,还评价了如体积模量和弹性常数的机械性质。对于一个选定的相(Li_(13)Si_4),我们研究了温度依赖的声子态密度的影响及其对等压热容的影响。
2016-10-27 cond-mat.mtrl-sci physics.comp-ph
Thermodynamic theory of crystal plasticity: formulation and application to polycrystal fcc copper
我们提出了晶体塑性的热力学描述。我们的配方是基于Langer-Bouchbinder-Lookman热力学位错理论(TDT),它断言的基本重要性的有效温度,描述了状态的配置无序,因此位错密度的晶体材料。我们将TDT描述从各向同性塑性扩展到具有多个滑移系的晶体塑性。在单轴压缩、拉伸和简单剪切条件下,多晶面心立方铜的有限元模拟结果与实验结果进行了比较。因此,晶体塑性的热力学理论提供了晶体中位错运动的物理上严格的描述。我们还讨论了新的见解属于不同的滑移系的位错的相互作用。
2019-12-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.stat-mech
Thermodynamic Relationships for Bulk Crystalline and Liquid Phases in the Phase-Field Crystal Model
我们提出的相场晶体(PFC)模型的自由能和流体静压下的体相的热力学状态变量之间的热力学关系。该关系是基于Larché和Cahn [Larché和Cahn,Acta Metallurgica,第21卷,1051(1973)]的结晶固体的热力学形式推导的。我们应用的关系来检查与不同的PFC模型的输入参数:温度,晶格间距,和PFC序参量,$\bar{n}$的平均值相关的热力学过程。散装结晶固体和液体相之间的平衡条件施加在PFC模型的热力学关系,以获得一个程序,用于确定固-液相共存。由此产生的程序被认为是一致的PFC社区中常用的方法,证明使用的共同切线建设,以确定固-液相共存的PFC模型。最后,我们将该程序应用于八阶拟合(Eighth Order-fit,EQF)PFC模型,该模型已被参数化为体心立方($bcc$)Fe [Jaatinen et al.,Physical Review E 80,031602(2009)],以演示该程序并开发关于PFC输入参数的物理直觉。我们表明,EOF-PFC模型参数化不预测稳定的$bcc$结构的正空位密度。这一结果表明PFC模型的另一种参数化,它需要两体直接关联函数的主峰位置作为$\bar{n}$的函数移动。
2015-02-06 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Suppression of antiferromagnetic order and strong ferromagnetic spin fluctuations in Ni-doped CaCo2As2 single crystals
CaCo_2As_2是一种独特的具有强磁阻挫的巡游体系。在这里,我们报告的影响,电子掺杂的物理性质产生的Ni取代Co。A型反铁磁转变温度TN = 52 K x = 0降低到22 K,只有3%的Ni取代,并完全抑制x > 0.11。对于0.11 < x < 0.52,强铁磁(FM)波动发展,如磁化率chi(T)测量所揭示的。热容Cp(T)测量揭示了FM量子自旋波动的存在,0.11 < x < 0.52。我们的密度泛函理论(DFT)计算证实,FM波动增强Ni取代Co.索末菲电子热容系数增强x = 0,0.21,和0.42的约一个因素的两个相比,在费米能量的裸密度的状态的DFT计算。x > 0.52的晶体不表现出FM自旋涨落或磁序,这是从DFT计算中发现的,由Stoner跃迁引起。对x = 0.11和0.16的晶体进行的中子衍射研究发现,没有证据表明存在CaCo2As2中观察到的A型有序或其他常见的磁性结构。
2021-07-06 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Crystal Electric Field Analysis on the Magnetic Properties of Ferromagnetic CeRu$_2$Ge$_2$ Single Crystal
Tata Institute of Fundamental Research(塔塔基础研究所);UGC DAE Consortium for Scientific Research Mumbai Centre(UGC-DAE科学研究中心孟买中心)
本文通过磁化率、电阻率和比热测量,研究了CeRu$_2$Ge$_2$单晶的铁磁转变($T_{\ m C}=7.5$K)及各向异性,利用晶场模型定量解释了其磁性质,并证实磁化易轴沿[001]方向与CEF基态一致。
2026-09-23 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Electrical and magnetic transport study on strain driven ferromagnetic insulating thin film of low doped manganite
本文在NGO(100)衬底上PLD生长的低掺杂LCMO(X = 0.15)薄膜中,建立了应变驱动的类单晶铁磁绝缘(FMI)态,并深入研究了应变对该薄膜电、磁输运的影响。我们对X=0.18 ~ 0.22掺杂区的体单晶薄膜的FMI态、铁磁转变温度(TC)、铁磁绝缘温度(TFMI)和电阻率进行了详细的研究和比较。我们已经发现,TFMI和载流子的局域化长度增加,也有一个在库仑间隙减小。薄膜的磁输运行为也不同于大块单晶,在施加磁场(0 - 10 T)时,样品的磁阻接近20 - 75%,在低于一定温度时,磁阻下降到5 - 40%,并且薄膜的TC随着磁场的增加而增加到更高的温度。该薄膜还表现出各向异性磁阻高达20%,取决于所施加的磁场方向。
2012-12-31 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Thermodynamic Fluctuations in Magnetic Phase Transition: Invar as a Prototype
我们提出了自旋涨落系统的第一性原理公式,并将其应用于有序Fe3Pt,揭示了因瓦异常,包括负热膨胀和自发磁化.该理论一致地预测了完全铁磁组态和自旋翻转组态之间的有限温度混合。我们还发现了一个三临界点,在高温下的二阶相变,完全铁磁配置和自旋翻转配置之间,成为一阶在低温下。
2009-03-27 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.stat-mech
Thermodynamic evidence for the Bose glass transition in twinned YBa$_2$Cu$_3$O$_{7-δ}$ crystals
我们用微机械扭转振荡器测量了孪生$_2$ O $_{7-δ}$单晶盘在玻色玻璃转变附近的磁响应。我们观察到一个异常的磁化强度的温度依赖性与外观的磁屏蔽垂直于相关钉扎的孪晶界。这种效应与从涡旋液相到玻色玻璃态的热力学转变有关。
2015-07-14 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci
Ferromagnetism of sputtered Fe3GeTe2 ultrathin films in the absence of two-dimensional crystalline order
二维单分子膜中铁磁性的发现激发了自旋电子学和材料科学的研究兴趣。然而,这些2D铁磁层主要是通过大规模制造和集成的不兼容方法制备的,此外,所观察到的铁磁性是否与2D晶体有序实际相关的基本问题还没有被探索。在这里,我们选择了一个典型的二维铁磁材料,Fe3GeTe2,以解决这两个问题,通过研究其铁磁性在非晶态。我们已经制备了纳米厚的非晶Fe_3GeTe_2薄膜接近单层厚度限制的结晶Fe_3GeTe_2(0.8 nm),通过磁控溅射。与结晶的Fe3GeTe2相比,我们发现基本的铁磁属性,如直接反映磁交换相互作用和局部各向异性能的居里温度,在非晶态中没有显著变化。这是由于短程原子有序,如由价态分析证实的,对于两相几乎是相同的。铁磁性的持久性,在无定形对应物也已被证实,通过磁阻测量,其中两个非常规的开关下降所产生的畴壁内的电输运清楚地观察到在非晶Fe3GeTe2单层。这些结果表明,结晶的Fe3GeTe2的长程铁磁顺序可能不相关的2D结晶顺序和相应的铁磁属性可以利用在一个非晶态,适合大规模制造的半导体技术兼容的方式自旋电子学应用。
2023-02-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Antiferromagnetic resonances in twinned EuFe2As2 single crystal
在这项工作中,我们报告的EuFe_2As_2单晶的铁磁共振光谱。我们观察到的铁磁共振响应,这是由于反铁磁共振的Eu子晶格的正交晶体结构和不同取向的孪晶畴相对于外场。我们证实了最近提出的自旋哈密顿量与各向异性Eu-Eu交换相互作用和双二次Eu-Fe交换相互作用的有效性。
2022-03-05 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Thermodynamics of an incommensurate quantum crystal
我们提出了一个简单的无公度量子固体热力学理论。固体的基态被假定为无公度晶体,具有量子零点空位和晶格,因此每个晶胞的原子数为非整数。我们表明,净空位浓度的低温变化应作为$T^4$,并由于这一变化的比热的第一个修正为$T^7$,这些是非常一致的固体$^4$ He的实验。我们还对最近的实验报告的"超固体“在固体$^4$他,激发了新的兴趣,量子晶体。
2005-10-07 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.stat-mech