Origin and tuning of room-temperature multiferroicity in Fe doped BaTiO$_3$
Fe掺杂BaTiO $_3$(BTO)中室温铁磁性和铁电性的同时存在是令人感兴趣的,因为Fe掺杂到室温铁电性(FE)的四元BTO中,导致其六方多晶型的稳定化,其仅在低于$\sim$ 80 K时为FE。在这里,我们调查它的起源,并表明,Fe掺杂的BTO具有混合相的室温多铁性,其中铁磁性来自大多数六方相和少数四方相引起所观察到的弱铁电性。为了实现大部分的四方相(负责室温-T铁电性)在Fe掺杂的BTO,我们调查的作用,主要控制的PE六方相稳定性的FE四方酮,并确定三个主要因素,即,离子尺寸的影响,Jahn-Teller(J-T)扭曲和氧空位(OVs),主要负责。离子尺寸的影响,它可以定性地表示使用Goldschmidt的公差(GT)的因素似乎是六方相稳定性的主要决定因素。对这些因素的理解不仅使我们能够控制它们,而且,获得合适的共掺杂的BTO化合物,具有增强的室温-T多铁性。
2020-01-01 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
A key to room-temperature ferromagnetism in Fe-doped ZnO: Cu
报道了室温铁磁半导体Zn $_{1-x}$ Fe $_{x}$ O的成功合成。在实现室温铁磁性的本体Zn $_{1-x}$ Fe $_{x}$ O的基本成分被发现是额外的Cu掺杂。在Zn $_{0.94}$ Fe $_{0.05}$ Cu $_{0.01}$ O中获得了高达550 K的转变温度;室温下的饱和磁化强度达到了每Fe $0.75 μ_{\rm B}$的值。在低于$100 $ K时也观察到了大的磁电阻。
2002-08-21 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Room temperature giant baroresistance and magnetoresistance and its tunability in Pd doped FeRh
我们报道了$Fe_{49}(Rh_{0.93}Pd_{0.07})_{51}$的室温巨压电阻($\approx$ 128\%)。在外加压力和磁场的作用下,其巨压电阻($\approx$在5 K和19.9kbar,8 Tesla时为600%)和巨磁电阻($\approx$在5 K和8 Tesla时为85%)的温度范围可以从5 K调节到远高于室温。由于AFM在室温和外压下的状态是稳定的,所以在磁场下显示出巨大的室温磁电阻($\approx$ -55\%)。由于耦合的磁性和晶格变化,当作为X = T + 12.8*H - 7.2* P的函数绘制时,室温电阻率随压力(在没有施加磁场的情况下)以及磁场(在各种恒定压力下)的等温变化可以一起缩放为单个曲线。
2014-08-28 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Low-magnetic-field control of dielectric constant at room temperature realized in Ba0.5Sr1.5Zn2Fe12O22
我们发现,室温电阻率的Ba0.5Sr1.5Zn2Fe12O22单晶增加超过三个数量级后,进行优化的热处理。电阻率的增加允许通过在10 MHz的频率下测量介电常数来确定高达310 K的磁场(H)诱导的铁电相界。在280和310 K之间,介电常数曲线示出了以零磁场为中心的峰值,此后单调下降到0.1 T,表现出1.1%的磁介电效应。这种效应归因于在室温附近H值小于0.1 T时实现了磁场感生铁电性。在宽的温度和场窗口的电和磁相图之间的比较表明,磁场诱导铁电性已减少其螺旋自旋有序温度约315 K附近,由于减少自旋各向异性在Ba 0.5Sr 1.5Zn 2Fe 12 O 22。
2010-01-08 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
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
Reversible room-temperature ferromagnetism in Nb-doped SrTiO3 single crystals
氧化物室温铁磁性的研究一直是凝聚态物理的圣杯之一。室温下观察到的铌掺杂钛酸锶单晶铁磁性报道在这个快速通信。铁磁性可以通过空气退火(使样品主要是抗磁性的)消除,并可以通过随后的真空退火恢复。磁矩的温度依赖性与载流子密度的温度依赖性相似,表明磁性与自由载流子密切相关。结果表明,铁磁性是由氧空位引起的。此外,在平行于电流的磁场下,观察到滞后磁阻,表明磁矩在样品的平面内。进行了X射线光电子能谱、静态飞行时间和动态二次离子质谱以及质子诱导X射线发射测量来检查磁性杂质,表明观察到的铁磁性不太可能是由于任何磁性污染物造成的。
2013-06-19 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Observation of Room-temperature Charge Density Wave Correlations via Coherent Phonon Spectroscopy in Sn-doped Kagome Superconductor CsV$_3$Sb$_5$
University of Pennsylvania(宾夕法尼亚大学);University of California Santa Barbara(加州大学圣塔芭芭拉分校);Cornell University(康奈尔大学)
本研究通过相干声子光谱观察Sn掺杂Kagome超导体CsV$_3$Sb$_5$中室温下电荷密度波相关性的存在,揭示短程CDW在高温下的稳定性及杂质对CDW相关性的影响。
2026-02-20 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Strong charge ordering above room temperature in B-site disordered electron-doped manganite SrMn0.875Mo0.125O3-δ
在83 - 637 K温度范围内对无稀土B位无序电子掺杂锰氧化物SrMn_(0.875). Mo_(0.125)O_(3-δ)进行了低温和高温电子衍射和X射线衍射研究。这些研究揭示了强电荷有序(CO)在室温下发生在一个伪四方扭曲的钙钛矿相与空间群Pmmm。沿[-110]的8.95倍的非积分调制矢量表示电荷密度波型调制。具有钙钛矿结构Pmmm的CO相在355 K发生一级相变,转变为电荷无序立方相。支持温度依赖的测量电阻和磁化强度显示了金属绝缘体和反铁磁的转变跨越355 K与广泛的滞后范围从150 K到365 K。分析了c/a < 1的基本钙钛矿晶格的赝四方性以及二维调制的电荷有序区的出现是由于3dx 2/3dy 2型和3dx 2-y 2型轨道有序的两种CO相的共存。
2015-03-20 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Room Temperature d$^0$ Ferromagnetism in Carbon Doped LaH$_3$: Insights From Density Functional Theory Simulations
采用最先进的密度泛函理论与GGA和杂化HSE 06功能以及自旋轨道耦合的合并,我们已经设计了稳定的室温铁磁性的非磁性LaH $_3$通过C取代在八面体和四面体H位,其中诱导的磁矩主要是由C原子的2p轨道贡献。有趣的是,磁性特征在杂质浓度低至1.04原子%且磁矩为每个杂质$\approx$ 1.0 $μ_B$的情况下被接通,其中C的2p态的局域化行为以及显著的交换分裂能可以归因于所诱导的磁矩的起源。在材料中的斯通纳标准的验证进一步证实了铁磁性的系统中的发病,和计算的居里温度被发现是远高于室温。降低的形成能和较低杂质浓度的要求确保了自旋电子器件的实际可行性,其中从非磁性主体和掺杂剂建立室温铁磁性。
2023-02-11 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Origin of room-temperature ferromagnetism in Mn doped semiconducting CdGeP2
最近发现掺锰的CdGeP2黄铜矿具有室温铁磁性。然而,与众所周知的CdTe:Mn(d^5)的情况类似,Cd位的等价取代预计会产生反铁磁性。然而,黄铜矿半导体表现出低能量的本征缺陷。我们从理论上证明了铁磁性的结果从相互作用的Mn与空穴产生的本征缺陷。
2001-11-29 cond-mat.str-el
Room temperature magneto-optics of ferromagnetic transition-metal doped ZnO thin films
磁光研究表明,与过渡金属Co,Mn,V和Ti掺杂的ZnO在室温下的ZnO带边的一个显着的磁圆二色性(MCD),连同相关的色散法拉第旋转。对于每种掺杂剂,发生类似的光谱,这意味着铁磁性是本体ZnO晶格的固有性质。在10 K的额外的顺磁贡献的MCD观察到,但高于约150 K,MCD信号的幅度是由铁磁性为主,几乎是温度无关的。在ZnO带边的MCD显示室温滞后行为。
2006-04-12 cond-mat.str-el
Two magnetic regimes in doped ZnO corresponding to a dilute magnetic semiconductor and a dilute magnetic insulator
薄膜的ZnO掺杂磁性离子,Mn和Co,在某些情况下,与Al已制成具有非常宽的范围内的载流子密度。在绝缘和金属薄膜中均观察到铁磁行为,但当载流子密度为中间值时则没有。绝缘膜在低温下表现出可变的范围跳跃,并且由于局部自旋与静态局部态的相互作用而在室温下是铁磁性的。当处于局域态的载流子变得移动时,磁性被淬灭。在金属(简并半导体)的范围内,强大的铁磁性与非常强的磁光信号和室温异常霍尔数据一起重新出现。这证明了导带的极化,并表明当ZnO掺杂到金属区时,它表现为真正的磁性半导体。
2007-12-18 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Dispersive-phonon-driven room-temperature Ni1+-Ni2+ polaron hopping in spin-charge coupled rutile niobate
Rajiv Gandhi Institute of Petroleum Technology(拉吉夫·甘地石油技术研究所);ISIS Neutron and Muon Source, STFC, Rutherford Appleton Laboratory(ISIS中子与缪子源,STFC,卢瑟福阿普尔顿实验室);University of Johannesburg(约翰内斯堡大学)
本研究以金红石型铌酸盐为对象,结合非弹性中子散射与机器学习声子计算,揭示室温下色散声子驱动Ni1+-Ni2+极化子跳跃的机制,证实该体系中存在自旋-电荷-声子耦合。
2026-08-17 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Carrier-induced ferromagnetism in n-type ZnMnAlO and ZnCoAlO thin films at room temperature
实现在室温以上具有铁磁性的半导体将可能导致新一代具有革命性电学和光学特性的自旋电子器件。掺杂ZnO的转变温度很高,但特别是Mn掺杂,报道的时刻很小。我们表明,通过仔细控制缺氧和铝掺杂的n型ZnMnO和ZnCoO在室温下测得的铁磁矩分别接近理想值5mB和3mB。此外,每个过渡金属离子的磁化强度和载流子的数目与过渡金属供体的数目的比率之间的明确相关性被建立,如对于Mn和Co掺杂的膜两者的载流子诱导的铁磁性所预期的。磁化强度对载流子密度的依赖性类似于稀磁半导体的转变温度的预测,其中过渡金属离子之间的交换是通过自由载流子。
2006-05-26 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Room temperature Mott metal-insulator transition in V2O3 compounds induced via strain-engineering
本文通过异质外延应变工程在纯V2O3和1.5% Cr掺杂V2O3薄膜中实现了室温Mott金属-绝缘体转变,获得了高达100,000%的电阻率变化和宽范围光学常数,并提出了以面内晶格常数为可调参数的新相图,为下一代Mott器件开辟了新途径。
2021-01-12 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Ferromagnetism and Curie temperature of Vanadium-doped Nitrides
利用KKR-LSDA-CPA研究了钒掺杂氮化物(AlN、GAN和InN)的电子结构、磁性离子间的交换作用机制和居里温度。结果表明,在低浓度时,铁磁超交换作用机制占主导地位,但在足够高的浓度(x > 0.10)时,反铁磁超交换作用出现,降低了铁磁性的稳定性,特别是对于掺钒AlN和掺钒GAN.平均场近似下的居里温度的估计表明,钒掺杂的氮化物的居里温度超过室温与钒的几个成分。
2005-04-14 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Electromagnetic properties of copper doped lead apatite Pb9Cu(PO4)6O
通过测量Pb10-xCux(PO4)6O多晶样品,发现其380 K电阻跃变源于1.5%的Cu2S杂质相,未发现室温常压超导性证据。
2023-10-17 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Electronic and Magnetic Properties of double-perovskites La$_2$MnRuO$_6$ and Hole-Doped La$_2$MnFeO$_6$ and their Potential for Magnetic Refrigeration
室温磁制冷是一种比传统制冷更环保、更高效、更经济的技术。对用于磁热制冷的合适材料的搜索导致了对双钙钛矿La $_2$ MnNiO $_6$、La $_2$ MnCoO $_6$和La $_2$ MnFeO $_6$的研究。虽然La $_2$ MnNiO $_6$和La $_2$ MnCoO $_6$是具有接近室温的$T_C$的铁磁体,但先前对双钙钛矿La $_2$ MnFeO $_6$的理论研究表明,由于Fe- $d$轨道中的强电子相互作用,该材料是亚铁磁体。本文采用密度泛函理论(DFT)研究了双钙钛矿结构La $_2$ MnRuO $_6$和La A“MnFeO $_6$(A”= Ba,Ca和Sr),它们可以抵消La $_2$ MnFeO $_6$中$d$壳层的强排斥作用,从而形成铁磁态.我们的研究表明,虽然La $_2$ MnRuO $_6$也是亚铁磁体,但具有比La $_2$ MnFeO $_6$更高的每个公式的净磁矩,双有序的La A“MnFeO $_6$是铁磁体。通过将DFT计算得到的LaA“MnFeO $_6$化合物的总能量映射到Ising模型,我们还计算了它们的磁交换耦合.这使我们能够估计的趋势$T_C$的三个掺杂的La $_2$ MnFeO $_6$材料与经典的蒙特卡罗计算和预测,双有序LaBaMnFeO $_6$和LaSrMnFeO $_6$可能是合适的室温磁制冷…
2019-03-04 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Magnetic and transport properties of n-type Fe-doped In2O3 ferromagnetic thin films
采用脉冲激光沉积法在c切蓝宝石衬底上制备了n型Fe掺杂的In2O3薄膜,观察到室温铁磁性。结构、磁性、组成和输运研究表明,Fe占据了In2O3晶格的In位点,而没有形成任何金属Fe或其他磁性杂质相。薄膜的磁矩被证明是本征的,并表现出强烈的依赖于载流子密度,而载流子密度依赖于Fe浓度及其价态以及氧分压。
2009-05-13 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Exchange interactions and Tc in rhenium doped silicon: DFT, DFT+U and Monte Carlo calculations
用密度泛函理论和DFT+U方法研究了硅中杂质间的相互作用。杂质之间的所有耦合是铁磁性的,除了Re-Re二聚体,在DFT方法中,由于形成的化学键支持的几何结构的大幅松弛。临界温度的计算是通过经典的Monte Carlo(MC)模拟与海森堡哈密顿量。在室温下,当杂质浓度为7%时,通过DFT交换作用得到了均匀的铁磁相。在DFT+U交换作用下,Re含量仅为3%的MC样品在室温以上形成铁磁团簇。
2012-07-12 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Density wave like transport anomalies in surface doped Na$_{2}$IrO$_3$
我们报告的Na $_{2}$ IrO $_3$晶体的表面电导率是非常可调的高能量Ar等离子体刻蚀,并可以从绝缘到金属的蚀刻时间增加。金属样品的温度依赖的电输运显示出一阶相变的特征,这与最近理论上预测的电荷或自旋密度波状相变一致。此外,掠入射小角X射线散射(GISAXS)显示,室温下的表面结构的Na $_{2}$ IrO $_3$不改变等离子体蚀刻后。
2017-05-26 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Electronic structure and magnetism of the diluted magnetic semiconductor Fe-doped ZnO nano-particles
利用X射线光电子能谱(XPS)、共振光电子能谱(RPES)、X射线吸收谱(XAS)和X射线磁圆二色性(XMCD)研究了Zn $_{0.9}$ Fe $_{0.1}$ O纳米粒子的电子结构。从实验和团簇模型计算结果中,我们发现Fe原子主要以Fe $^{3+}$离子态存在,并含有少量的Fe $^{2+}$,在纳米颗粒的表面区域Fe $^{3+}$离子占主导地位.结果表明,Zn $_{0.9}$ Fe $_{0.1}$ O纳米粒子的室温铁磁性主要来源于在$\sim$ 2-3 nm的XMCD探测深度范围内占据两组非等效位置的不等量Fe $^{3+}$离子之间的反铁磁耦合.
2009-04-12 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Giant Dielectric Permittivity of Electron-Doped Manganite Thin Films, Ca(1-x)La(x)MnO(3) ($0<= x<= 0.03)
在4K <= T300 K的宽温区内,观察到Ca(1-x)La(x)MnO(3)(x<=0.03)外延薄膜的低频面内介电常数eps~10^6。这种现象归因于半导体晶粒之间具有绝缘边界的内部阻挡层电容器(IBLC)结构。室温eps随电子(La)掺杂而显著增加。eps的测量值超过了传统的基于(Ba,Sr)TiO(3)以及最近发现的CaCu(3)Ti(4)O(12)和(Li,Ti)掺杂NiO的双相IBLC材料。
2004-11-03 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Mössbauer and Magnetic Studies of Surfactant Mediated Ca-Mg Doped Ferrihydrite Nanoparticles
采用表面活性剂共沉淀法合成了超细(2-5 nm)的无定形钙镁共掺杂水铁矿。通过Ca-Mg共掺杂的无定形水铁矿的演变与我们早期对单独的Ca和Mg掺杂研究的调查完全不同。通过X射线衍射(XRD)和穆斯堡尔谱(Mössbauer spectroscopy)在室温和低温(40 K和20 K)下证实了本研究中的水铁矿为非晶相。在空气气氛中,分别在400、600和800 $^0$ C下退火,得到了晶粒尺寸分别为8、38和70 nm的纳米赤铁矿颗粒。超顺磁性已被发现在8 nm大小的赤铁矿纳米粒子,这已被证实从磁滞回线与零剩磁和矫顽场,也从超顺磁性的穆斯堡尔谱的室温双峰。通过室温磁滞回线测量和穆斯堡尔谱学研究了38和70 nm尺寸的颗粒的磁性。这些赤铁矿纳米颗粒中的矫顽场随着颗粒尺寸的增加而增加。在800 $^0$ C退火样品中检测到少量的尖晶石MgFe $_{2}$ O $_{4}$相。
2015-02-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Hopping Electron Transport in Doped Polyaniline: an Experimental Verification of the Fogler-Teber-Shklovskii Model
我们提出了一个研究的温度(T)的直流电导率的聚苯胺颗粒掺杂在很宽的范围内的依赖关系。低T可变范围跳跃和高T最近邻跳跃之间的交叉已被发现低于室温下的大多数样品,这是非典型的导电聚合物。这使我们能够构建一个实验图,该图解释了跳跃电子输运中的不同状态,并且与Fogler-Teber-Shklovskii模型的三维预测非常相似。
2012-12-09 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Evidence for Carrier-Induced High-Tc Ferromagnetism in Mn-doped GaN film
采用分子束外延技术生长了Mn掺杂量为8.2%的GAN薄膜。磁化强度测量表明,这种高度Mn掺杂的GAN薄膜在室温以上具有铁磁性。它还揭示了高温铁磁态显着抑制低于10 K,伴随着随着温度的降低电阻率的增加。这一观察清楚地表明了Mn掺杂GAN薄膜中具有极高Tc的铁磁性与载流子输运之间的密切关系。
2006-04-28 cond-mat.str-el
On the Experimental Evidence for Possible Superconductivity in LK99
本文通过合成铜掺杂和镍掺杂 LK-99 并测量其输运与磁化行为,发现样品呈绝缘性和顺磁性且无抗磁通量排斥,从而对 LK-99 的室温超导性提出质疑。
2023-08-12 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other cond-mat.str-el
Structural, magnetic, magnetocaloric and magneto-transport properties in Ge doped Ni-Mn-Sb Heusler Alloys
研究了Ge掺杂对Ni_(45)Co_(55)Mn_(38)Sb_(12-x)Ge_x(x=0-3)磁性能、磁热性能和输运性能的影响。Ge替代引起的交换作用的降低可以从奥氏体相磁化强度的降低和马氏体转变温度的升高看出。在室温下观察到大的磁热效应和磁电阻,使其成为具有各种应用潜力的材料体系。
2012-10-30 cond-mat.str-el
Co-doped LaLa1-xSrxTiO3-d : A Diluted Magnetic Oxide System with High Curie Temperature
在脉冲激光沉积的钴掺杂钛基钙钛矿氧化物(La_(1-x)Sr_xTiO_(3-d))外延薄膜中,在室温及室温以上观察到铁磁性。该系统在低浓度(<~ 2%)下具有本征稀磁半导体(金属)的特性,但在较高的钴浓度下会出现不均匀性。薄膜的范围从不透明的金属到透明的半导体,这取决于生长过程中的氧压,并且仍然是铁磁性的。
2003-07-31 cond-mat.str-el
Doping n-type carriers by La-substitution for Ba in YBa_2Cu_3O_y system
到目前为止,还没有一种铜酸盐体系,其中可以掺杂n型和p型载流子而不改变晶体结构。为了研究同一结构下的电子-空穴对称性,我们尝试通过降低氧含量和用La ~(3+)离子取代Ba ~(2+)离子的方法在YBa_2Cu_3 O_y体系中掺杂n型载流子。用Y2 O3坩埚助熔剂法生长了掺La的YBa 2Cu 3 Oy单晶,证实La实际上替代了13%的Ba。通过在具有受控氧分压的气氛中退火晶体,氧含量y可以在6.21和6.95之间变化。发现室温下的面内电阻率rho_ab随着氧含量y的降低而增加,但有趣的是y的进一步降低导致rho_ab的降低。y = 6.21的最大还原样品在室温下显示出约30 mOhm cm的rho_ab,这比y = 6.32时的最大值小多达七个数量级。此外,发现y = 6.21样品的霍尔系数和塞贝克系数在室温下均为负。目前的研究结果表明,非掺杂莫特绝缘状态已被跨越后,减少y和n型载流子被成功地掺杂在这种材料。
2006-09-12 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con