Room-temperature antiferromagnetic CrSe monolayer with tunable metal-insulator transition in ferroelectric heterostructures
本研究通过进化算法与第一性原理计算发现室温稳定的二维反铁磁CrSe单层，并预测其与铁电Sc₂CO₂构成的范德华异质结存在电场可调的金属-绝缘体转变，为反铁磁自旋电子学器件提供新候选材料。
2023-04-28 cond-mat.mtrl-sci
Highly spin-polarized carriers and strong ferromagnetism in doped perovskite antiferromagnetic semiconductors
本研究通过第一性原理模拟证实，对CaTcO₃和NaOsO₃等室温钙钛矿反铁磁半导体进行载流子掺杂可获得高自旋极化特性与强铁磁性，为自旋电子器件提供了新的候选材料体系。
2023-06-08 cond-mat.mtrl-sci
Electric-field-induced spin-flop in BiFeO3 single crystals at room-temperature
铋铁氧体BiFeO3是唯一已知的室温“多铁性”材料。在这里，我们证明，使用中子散射测量高品质的单晶，反铁磁和铁电订单密切耦合。最初在一个单一的铁电状态，我们的晶体有一个倾斜的反铁磁结构描述了一个独特的摆线。在电极化下，极化重新取向引起自旋翻转。我们认为，这两个订单之间的耦合可能是更强的散装比观察到的薄膜中的摆线是缺席。
2008-02-20 cond-mat.mtrl-sci
Room-temperature nonlinear transport and microwave rectification in antiferromagnetic MnBi$_2$Te$_4$ films
本文研究了分子束外延生长的反铁磁MnBi$_2$Te$_4$薄膜，实现了室温下的非线性横向响应和1-8千兆赫微波整流，揭示了斜散射和侧向跳跃机制，为高频能量收集与探测提供了新途径。
2024-12-20 cond-mat.mtrl-sci
Tetragonal phase of epitaxial room-temperature antiferromagnet CuMnAs
近年来的研究表明，反铁磁体作为自旋电子器件中的活性组分具有很大的潜力。这与它们目前在硬盘读头和磁存储器中作为钉扎层的被动作用形成对比。在这里，我们报告的外延生长的一种新的高温反铁磁材料，tetraxylCuMnAs，它具有优良的晶体质量，化学秩序和现有的半导体技术的兼容性。我们展示了其生长的III-V族半导体GaAs和GaP，并表明该结构也是晶格匹配的Si。中子衍射显示出共线反铁磁有序与高Neél温度。结合我们的示范室温交换耦合的CuMnAs/Fe双层，我们得出结论，四重CuMnAs薄膜是合适的候选材料的反铁磁自旋电子学。
2014-02-14 cond-mat.mtrl-sci
Mn2C monolayer: hydrogenation/oxygenation induced strong room-temperature ferromagnetism and potential applications
具有强铁磁性和高居里温度的二维铁磁材料在纳米器件的应用中具有重要的意义。在这里，基于第一性原理计算，我们报告氢化/氧化Mn 2C单层是这样的材料具有强的室温铁磁性。裸露的Mn 2C单层膜是一种反铁磁金属，其局域磁矩为Mn ~ 3μB。而在氢化/氧化过程中，Mn原子间的反铁磁耦合可以转变为铁磁有序。特别是氢化/氧化Mn_2C单层膜的磁矩可达6 μB/晶胞，居里温度在290 K以上。除了在自旋电子器件中的潜在应用外，我们的工作表明Mn 2C单层膜也有希望用于氢/氧检测和去除器件。
2019-05-09 cond-mat.mtrl-sci
Antiferromagnetic half-skyrmions electrically generated and controlled at room temperature
拓扑保护的磁性结构，如skyrmion，half-skyrmion（meron）和它们的反粒子，构成磁序中的微小漩涡。它们是下一代存储设备中信息载体的有希望的候选者，因为它们可以使用电流诱导的自旋扭矩以非常高的速度有效地推进。反铁磁体已经被证明可以承载这些纹理的版本，这些纹理由于其潜在的太赫兹动力学、偏转自由运动和由于没有杂散场而改进的尺寸缩放而获得了显著的关注。在这里，我们表明，拓扑自旋纹理，merons和反merons，可以在室温下产生和可逆地移动使用电脉冲在薄膜CuMnAs，半金属反铁磁体，是一个测试平台系统的自旋电子学应用。反铁磁merons的电产生和操纵是实现反铁磁薄膜作为高密度、高速磁存储器件中的有源元件的全部潜力的关键一步。
2022-07-01 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
Room temperature control of axial and basal antiferromagnetic anisotropies using strain
本研究通过施加应变在室温下调控a-Fe2O3的反铁磁各向异性，实现对齐磁态并保留拓扑纹理，为自旋电子学器件提供新机制。
2025-10-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Room temperature two-dimensional antiferromagnetic Weyl semimetal CrO with giant spin-splitting and spin-momentum locked transport
本文预测二维反铁磁 Weyl 半金属 CrO 具有巨大自旋劈裂、自旋-动量锁定输运和高 Néel 温度，并可通过应变调控 Weyl 点实现四类自旋电子态。
2021-04-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Spontaneous Anomalous Hall Effect at Room Temperature in Antiferromagnetic Material NbMnAs
Kobe University（神户大学）；Muroran Institute of Technology（室兰工业大学）
研究发现NbMnAs在室温下表现出显著的异常霍尔效应，尽管其净磁化强度较小，表明其作为新型抗铁磁材料的潜力。
2026-01-16 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Mn-site doping and its effect on inverted hysteresis and thermomagnetic irreversibility behavior of antiferromagnetic Mn$_5$Si$_3$ alloy
研究了Mn位掺杂的Mn（$_{5-x}$ A $_x$ Si $_3$）金属间化合物硅化锰合金（$x$ = 0.05，0.1，0.2和A = Ni，Cr）的结构和磁行为，重点研究了反磁滞行为和热磁不可逆性。室温X射线粉末衍射数据证实，所有掺杂的合金都以六方$D8_8$型结构结晶，空间群为$P6_3/mcm$。发现掺杂合金在从室温冷却过程中表现出顺磁（PM）-共线反铁磁（AFM 2）-非共线反铁磁（AFM 1）转变。随着Ni/Cr浓度的增加，AFM 1-AFM 2转变温度和场的临界值都显著降低。反磁滞回线，场诱导逮捕，和热磁逮捕，未掺杂的Mn $_5$ Si $_3$合金的关键功能，被发现显着影响Mn位掺杂，并最终消失与4\%的掺杂。
2020-05-29 cond-mat.mtrl-sci
Antiferromagnetic resonance in $α$-Fe$_2$O$_3$ up to its Néel temperature
赤铁矿（$α$ -Fe $_2$ O $_3$）是一种具有非常低的自旋阻尼和高内尔温度的反铁磁材料。在0.19-0.5 THz的频率范围内，从室温到Néel温度，对赤铁矿块体单晶中的反铁磁共振随温度的变化进行了研究.根据这些数据，Néel温度估计为966 K。
2022-07-11 cond-mat.mtrl-sci
Ferrimagnetic Skyrmions in a Tetragonal Mn1.9Co0.1Sb Single Crystal at Room Temperature
Anhui University（安徽大学）；Wuhan University of Technology（武汉理工大学）；High Magnetic Field Laboratory, HFIPS, Chinese Academy of Sciences（中国科学院合肥物质科学研究院强磁场科学中心）
研究室温下四方晶系Mn1.9Co0.1Sb单晶中亚铁磁斯格明子，利用洛伦兹透射电子显微镜和微磁模拟，发现其磁行为及演化机制，确定固有频率可达太赫兹量级，为开发新型自旋电子器件开辟新途径。
2026-07-27 cond-mat.mtrl-sci
Stable room-temperature ferromagnetic phase at the FeRh(100) surface
界面和低维性是材料的电子、结构和磁性的强烈修改的来源。FeRh合金是一个很好的例子，因为一级相变发生在$\sim$ 400 K从室温下的反铁磁相到高温铁磁相。它伴随着电阻变化和约1%的体积膨胀。本文采用X射线磁圆二色性谱和光电子能谱学相结合的方法，研究了MgO衬底上外延生长的FeRh（100）薄膜的电磁性质。因此，我们发现，在Rh终止的表面诱导的对称性破缺稳定的表面铁磁层，涉及五个平面的Fe和Rh原子在名义上的反铁磁相在室温下。第一性原理计算提供了结构弛豫和电子自旋密度分布的微观描述，完全支持实验结果。
2015-06-03 cond-mat.mtrl-sci
Near-room-temperature giant topological Hall effect in antiferromagnetic kagome metal YMn6Sn6
由独特的三角形和六边形相互连接而成的kagome晶格是研究阻挫磁性、电子关联和拓扑电子结构的理想模型系统。在对绝缘磁性kagome晶格中的阻挫磁性进行深入研究之后，金属系统（kagome金属）中电荷自由度和自旋自由度之间通过自旋轨道耦合的相互作用已成为一个引人注目的话题。在这里，我们研究中心对称的YMn6Sn6与锰kagome晶格。我们发现它在室温附近表现出巨大的拓扑霍尔效应，归因于场诱导的非共线自旋织构，可能是Skyrmion晶格（SkL）态。结合大的本征反常霍尔效应，YMn 6Sn 6显示出实空间和动量空间Berry相对物理性质的协同作用。由于该大同系具有可调磁相互作用和柔性结构的特点，为理解电子关联对实空间和动量空间拓扑量子态的影响提供了一个新的平台。
2019-06-19 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Ferromagnetic and Antiferromagnetic Coupling of Spin Molecular Interfaces with High Thermal Stability
我们报道了一种先进的有机自旋界面结构，在室温下具有剩磁，由金属酞菁分子与Co层磁耦合构成，由石墨烯介导。组装在石墨烯/Co上的Fe-和Cu-酞菁具有相同的结构配置，但FePc与Co反铁磁耦合至室温，而CuPc与铁磁耦合具有较弱的耦合和热稳定性，如元素选择性X射线磁性圆二色性信号所推断的。强大的反铁磁耦合是稳定的超交换相互作用，由负责磁基态的平面外分子轨道驱动，并通过石墨烯层与底层金属电子解耦，如从头算理论预测所证实的。这些典型的自旋界面可以作为原型来演示如何通过选择分子轨道对称性来优化反铁磁和/或铁磁耦合。
2018-10-15 cond-mat.mtrl-sci
Successive field-induced transitions in BiFeO$_{3}$ around room temperature
通过磁化强度、磁致伸缩和中子衍射测量研究了垂直于自发铁电极化方向施加强磁场对BiFeO $_3$单晶的影响。磁致伸缩测量揭示了$2\times 10^{-5}$的晶格畸变，在通过施加磁场的摆线自旋顺序的重取向过程中。此外，磁致伸缩和电极化的强度在一个更大的领域的异常变化表明摆线和倾斜的反铁磁状态之间的中间阶段，在那里观察到一个大的磁电效应。中子衍射测量澄清了回旋相中沿[110]方向的不相称自旋调制在中间相变得相称。基于这种材料的标准自旋哈密顿量的理论计算表明，在中间相的反铁磁锥型自旋秩序。
2017-03-07 cond-mat.mtrl-sci
Local Photothermal Control of Phase Transitions for On-demand Room-temperature Rewritable Magnetic Patterning
在磁背景内制造受控磁结构图案的能力对于几种类型的现有和提议的技术是必不可少的。这种模式提供了磁存储器和逻辑器件的基础，允许人工自旋冰晶格的创建，并使磁振子传播的研究成为可能。在这里，我们报告了一种新的磁性图案化方法，允许重复创建和擦除任意形状的薄膜铁磁结构。这种策略是通过外延Fe $_{0.52}$ Rh $_{0.48}$薄膜设计，使铁磁和反铁磁相在室温下结晶。从薄膜在一个统一的反铁磁状态，我们证明了写入任意图案的铁磁相的局部加热与聚焦激光的能力。如果需要，可以通过用热电冷却器冷却来消除结果，并重复重新图案化材料。
2019-06-17 cond-mat.mtrl-sci
Observation of Anomalous Hall Effect in Noncollinear Antiferromagnetic Mn3Sn Films
磁输运是自旋电子学的核心。Mn_3Sn是一种自旋序为120°的非共线反铁磁体，在室温下表现出很大的反常霍尔效应（AHE）.但在Mn_3Sn薄膜中，这种行为仍然是难以捉摸的。在这里，我们报告的观察稳健的AHE高达室温下的准外延Mn 3Sn薄膜，通过磁控溅射制备。（11-20）和（0001）取向的Mn 3Sn膜的生长为在三种不同测量配置中比较AHE提供了独特的机会。当磁场沿（0001）面扫描时，如[01-10]和[2-1-10]方向，薄膜的反常霍尔电导率比垂直于（0001）面扫描的薄膜的反常霍尔电导率高，而与它们沿[0001]或[01-10]方向的电流正交无关。在（11-20）取向的Mn 3Sn薄膜中获得了3 emu/cm^3的相当弱的铁磁矩，保证了具有磁化反转的霍尔信号的切换。我们的发现将促进Mn 3Sn在反铁磁自旋电子学中的集成。
2018-11-07 cond-mat.mtrl-sci
Room-Temperature Terahertz Anomalous Hall Effect in Weyl Antiferromagnet Mn$_3$Sn Thin Films
太赫兹（THz）频率下的反铁磁自旋运动引起了人们对快速自旋电子学越来越多的兴趣，然而其对外场的较小响应抑制了器件的应用。非共线反铁磁体Mn $_3$ Sn是Weyl半金属的候选化合物，最近报道了它在室温下具有与铁磁体相当的反常霍尔效应（AHE）。这种大响应的动力学方面是一个重要的问题，以澄清未来的太赫兹数据处理。利用偏振分辨光谱研究了Mn $_3$ Sn薄膜的THz反常霍尔电导。大的反常霍尔电导率Re $σ_{xy} (ω) \sim$ 20 $\rm{Ω^{-1} cm^{-1}}$在太赫兹频率被清楚地观察到作为极化旋转。相比之下，Im $σ_{xy} (ω)$小到几个THz，表明AHE在大的频率范围内保持无耗散。一个特殊的温度依赖性相应的自旋织构的对称性的破坏/恢复进行了讨论。室温下THz AHE的观测证实了Mn $_3$ Sn的反铁磁自旋电子学的超快读出，也为研究Weyl反铁磁体的非平衡动力学开辟了新的途径。
2020-03-10 cond-mat.mtrl-sci
Layered Topological Antiferromagnetic Metal at Room Temperature -- YbMn$_2$Ge$_2$
本文研究了室温反铁磁体YbMn$_2$Ge$_2$，通过多轨道Hubbard模型计算揭示其稳健的金属反铁磁序源于电子关联与部分嵌套费米面，并发现其具有拓扑Dirac交叉点和偶数阶自旋极化表面态，为探索关联、拓扑与表面交替磁性提供了理想平台。
2025-07-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
ErMn$_6$Sn$_6$: A Promising Kagome Antiferromagnetic Candidate for Room-Temperature Nernst Effect-based thermoelectrics
本文研究Kagome磁体ErMn$_6$Sn$_6$，发现其在反铁磁相中展现拓扑与反常能斯特效应，300 K和3 T下系数达1.71 μV/K，优于多数倾斜反铁磁材料，为室温能斯特热电设备提供候选。
2025-04-22 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Spin Pumping from Permalloy into Uncompensated Antiferromagnetic Co doped Zinc Oxide
研究了Co掺杂ZnO和坡莫合金异质结构的静态和动态磁相互作用。高Co掺杂的ZnO在室温下是顺磁性的，在低温下成为未补偿的反铁磁体，即使在没有任何铁磁层的情况下，也显示出窄开的磁滞和垂直交换偏置位移。在低温下，与坡莫合金相结合的交换偏置被发现引起水平以及垂直位移的异质结构的滞后与矫顽场的增加。此外，在室温下的吉尔伯特阻尼参数的增加，发现由多频铁磁共振证明自旋泵。随温度变化的铁磁电阻在接近磁相变的位置出现磁阻尼最大值。这些测量结果也证明了坡莫合金和ZnO中的长程有序Co-O-Co结构的交换偏置相互作用，由于FMR中的探测时间较短，SQUID几乎无法检测到这种相互作用。
2019-10-14 cond-mat.mtrl-sci
New Buckled Honeycomb Lattice Compound Sr3CaOs2O9 Exhibiting Antiferromagnetism above Room Temperature
报道了一种新的2：1有序三重钙钛矿结构Sr 3CaOs 2 O 9的合成、晶体结构和磁性。该化合物在P21/c空间群中结晶，并具有独特的锇屈曲蜂窝晶格。它具有长程反铁磁有序与高尼尔温度为385 K的磁化率，热容量和中子衍射测量证实，是电绝缘的。该化合物也是2：1有序锇酸盐钙钛矿的第一个例子。理论研究表明，Sr 3CaOs 2 O 9具有相当大的反铁磁交换之间的褶皱平面导致高TN。在比较中阐明了已知化合物Sr_3CaRu_2O_9的磁性。在TN = 200 K以下，出现反铁磁有序。
2022-03-11 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Emergent room-temperature ferroelectricity in spark-plasma sintered DyCrO$_3$ and LaCrO$_3$
通过放电等离子烧结在DyCrO$_3$和LaCrO$_3$中实现了室温铁电性，并发现LaCrO$_3$在290 K反铁磁有序，成为近室温多铁性材料。
2023-06-24 cond-mat.mtrl-sci
An invisible non-volatile solid-state memory
信息技术需要将数据稳定性与加密结合起来，以实现下一代安全数据存储。目前的磁存储器，从低密度条带到高密度硬盘驱动器，最终可以使用常规探针检测或通过外部磁扰动进行操作。反铁磁电阻具有无与伦比的鲁棒性，但在室温下，稳定的电阻状态几乎没有超过百分之一的差异。在这里，我们表明，在金属间化合物Fe 0.50Rh 0.50的变磁（铁磁到反铁磁）过渡可以在磁电异质结构中进行电气控制，以揭示或掩盖给定的铁磁状态。通过施加电场，磁性状态从对准的铁磁相冻结成反铁磁相，从而消除杂散场，并且同样地使其对外部磁场不敏感。施加反向电场使反铁磁状态恢复到原始铁磁状态。我们的工作表明，一个可行的，非常稳定的，非易失性，电寻址，低能量耗散，磁电多铁性存储器的积木。
2016-09-07 cond-mat.mtrl-sci
Large Anomalous Hall Effect at Room Temperature in a Fermi-Level-Tuned Kagome Antiferromagnet
本文报道费米能级调谐的笼目反铁磁体Mn2.4Ga在室温下具有约150 Ω⁻¹cm⁻¹的大反常霍尔电导率，超过Mn3Sn和Mn3Ge，并揭示其源于外尔点附近增强的贝里曲率及磁场可控的自旋手性。
2024-02-26 cond-mat.mtrl-sci
The melilite-type compound (Sr$_{1-x}$,$A_x$)$_2$MnGe$_2$S$_6$O ($A$=K, La) being a room temperature ferromagnetic semiconductor
寻找室温铁磁半导体，利用电子的电荷和自旋自由度来实现集成电子，光学和磁存储特性的设备中的各种功能，一直是科学家和工程师的长期目标。在这里，我们利用自旋极化密度泛函理论计算，通过空穴（K）和电子（La）掺杂，预测了一系列新的基于黄长石型氧硫化物Sr $_2$ MnGe $_2$ S $_6$ O的高温铁磁半导体.由于Mn离子之间缺乏强的反铁磁超交换，母体化合物Sr $_2$ MnGe $_2$ S $_6$ O中的弱反铁磁有序可以通过用$p$型或$n$型载流子进行电荷掺杂而容易地被抑制，从而产生预期的铁磁有序。在掺杂浓度为25%时，空穴掺杂和电子掺杂的化合物都可以实现高于300 K的居里温度（$T_\text{c}$）。分析了其内在机理。我们的研究为探索新型高温铁磁半导体提供了一种有效的途径。
2018-04-12 cond-mat.mtrl-sci
Large spin Hall magnetoresistance in antiferromagnetic α-Fe2O3/Pt heterostructures
研究了室温下反铁磁、绝缘、（0001）取向α-Fe_2O_3（赤铁矿）和Pt的薄膜异质结构的自旋霍尔磁电阻（SMR）。我们测量它们的纵向和横向磁化率，同时在三个正交平面上旋转高达17 T的外加磁场。对于平面外的磁输运测量，我们发现一个多畴反铁磁配置的迹象时，该领域是沿着正常的膜对齐。对于面内场旋转，我们清楚地观察到由于Neel矢量的相干旋转导致的SMR的正弦电阻率振荡特性。令人惊讶的是，0.25%的最大SMR幅度是原型亚铁磁性Y3Fe5O12/Pt异质结构的两倍。SMR效应在比可比较的反铁磁体小得多的磁场下饱和，使得α-Fe2O3/Pt系统对于室温反铁磁自旋电子学应用特别感兴趣。
2020-01-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Room-temperature multiferroic hexagonal LuFeO$_3$ films
用X射线、电子和中子衍射方法研究了六方晶系LuFeO $_3$单晶薄膜的晶体结构和磁性。这些薄膜的极性结构被发现坚持到1050 K，并在室温下观察到的极性行为的可切换性，表明铁电性。在440 K以下出现反铁磁有序，随后在130 K以下出现弱铁磁有序的自旋重取向。这种共存的多铁性顺序的观察表明，六角LuFeO $_3$薄膜是室温多铁性。
2013-05-29 cond-mat.mtrl-sci
Multiferroicity in Li0.05Ti0.02Ni0.93O Above Room Temperature
我们提出了直接的证据，上述室温下的磁电单相Li0.05Ti0.02Ni0.93O与上述环境反铁磁有序。在升温/降温热流热谱图的温度滞后建立了一个不连续的/一阶性质的菱形结构的变化，同时AFM过渡。在TN = 488 K时，磁化强度出现陡斜率-曲率不连续，介电常数出现峰值异常。室温P-E环测量可追溯到Nèel畴壁的大极化。在室温下，样品的磁电容值为9 T，在低场下呈线性关系（MC ~ Hlow），前因子斜率（dln ′/dH low）为正，从0.1MHz时的0（10 ~（-3）/T）上升到4 MHz时的0（10 ~（-1）/T），最大dln ′/dH ~ 120/T。
2015-01-03 cond-mat.mtrl-sci
Insights into the room temperature magnetism of ZnO/Co3O4 mixtures
ZnO基稀磁半导体室温类铁磁行为的起源仍然是一个不清楚的话题。本工作集中在外观的RT磁矩在刚刚混合的ZnO/Co 3 O 4混合物未经热处理。在这项研究中，它表明，磁性似乎是有关的Co 3 O 4纳米粒子的表面还原，其中，反铁磁Co 3 O 4纳米粒子（核心）被包围的CoO-样壳。这种奇异的表面磁性也在其他含有半导体（如TiO 2）和绝缘体（如Al 2 O 3）的混合物中发现。
2009-01-12 cond-mat.mtrl-sci
Laser-induced antiferromagnetic-like resonance in amorphous ferrimagnets
亚铁磁体在角动量补偿温度T_A下的磁化动力学与反铁磁体类似。本文研究了脉冲激光在室温以上的非晶稀土过渡金属亚铁磁薄膜中的诱导磁化动力学。对于低脉冲能量密度，磁化进动频率随着所施加的磁场的增加而减小，而对于较高脉冲能量密度，磁化进动频率随着所施加的磁场的增加而增加。用类反铁磁共振的左旋和右旋旋进模式分别在低于和高于T_A的温度下解释了这一结果，并与理论模拟结果相一致.该研究展示了使用脉冲激光实现亚铁磁体中的反铁磁共振的实验路线。
2018-08-17 cond-mat.mtrl-sci
Thermal enhancement of the antiferromagnetic exchange coupling between Fe epilayers separated by a crystalline ZnSe spacer
我们已经投入证据铁外延层分离的ZnSe晶体半导体之间的反铁磁耦合的存在。在室温下薄于4 nm的ZnSe间隔层已观察到的效果。耦合常数耦合常数随温度线性增加，斜率为~ 5.5 × 10-9 J/m2 K。手稿中讨论了可能解释这种交换相互作用的机制。它的结果是，热诱导的有效交换耦合介导的自旋依赖于和关闭共振隧穿的电子通过本地化的中间间隙的缺陷状态在ZnSe间隔层似乎是最合理的机制，以诱导反铁磁耦合。
2005-03-07 cond-mat.mtrl-sci
Spin-Orbit Torque Switching of Noncollinear Antiferromagnetic Antiperovskite Manganese Nitride Mn$_3$GaN
非共线反铁磁体在自旋电子学领域具有取代铁磁体的超快高密度器件的潜力。为了充分利用非共线反铁磁在自旋电子学中的应用，实现对非共线反铁磁自旋的有效操控是非常重要的。在这里，使用的异常霍尔效应作为一个三角形的磁配置的电信号，自旋-轨道转矩开关，没有外部磁场的非共线反铁磁反钙钛矿锰氮化物Mn $_3$ GaN在室温下证明。霍尔信号行为的脉冲宽度依赖性和随后的弛豫表明，自旋-轨道扭矩起着更重要的作用比由于脉冲注入的热贡献。此外，还观察到了与脉冲电流密度有关的多态忆阻开关。这些发现推进了对非共线反铁磁自旋的有效控制，促进了此类材料在反铁磁自旋电子学和神经形态计算应用中的使用。
2021-07-22 cond-mat.mtrl-sci
Near-Room-Temperature Antiferromagnetic Ordering in the Quadruple Perovskite Sr4NaRu3O12
Indian Institute of Science Education and Research, Berhampur（印度科学教育研究院布兰普尔分校）；Indian Institute of Science Education and Research, Thiruvananthapuram（印度科学教育研究院特鲁万南特普拉姆分校）；Technical University Dresden（德累斯顿工业大学）；Max-Planck Institute for Chemical Physics of Solids（马克斯·普朗克固体化学物理研究所）；Helmholtz Center Berlin for Materials and Energy（柏林亥姆霍兹材料与能源中心）；Institut Laue-Langevin（劳厄-朗之万研究所）
报道了1:3有序四重钙钛矿Sr4MRu3O12 (M = Li, Na)的合成、结构和磁性，其中Sr4NaRu3O12在~265 K以下呈现反铁磁有序，并通过中子衍射确认了磁结构。
2026-05-25 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Giant Piezospintronic Effect in a Noncollinear Antiferromagnetic Metal
室温反铁磁自旋电子器件的主要瓶颈问题之一是由于反铁磁体中有限的各向异性磁电阻而导致的小信号读出。然而，这可以通过利用非共线反铁磁体中的贝里曲率诱导的异常霍尔电阻或建立基于反铁磁自旋的有效操纵的隧道结器件来克服。在这项工作中，我们证明了巨大的压电应变控制的自旋结构和异常霍尔电阻在非共线反铁磁金属-D 019六角Mn 3Ga。此外，我们建立了直径为200 nm的隧道结器件，在室温下将最大隧穿电阻比放大到10%以上，这意味着非共线反铁磁体在大信号输出和高密度反铁磁自旋电子器件应用中的巨大潜力。
2021-08-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Room-temperature insulating ferromagnetic (Ni,Co)1+2xTi1-xO3 thin films
绝缘单轴室温铁磁体是普通自旋波基器件的先决条件，当代铁磁体的障碍是铁磁性与大电导率的耦合。我们发现，单轴$A^{1+2x}$ Ti $^{4+}$ $_{1-x}$ O $_3$（ATO），$A=$ Ni $^{2+}$，Co $^{2+}$和$0.6<x \leq 1$，薄膜，在室温下已经是电绝缘铁磁体。ATO和钛铁矿结构的八面体网络是相似的，但不同的八面体填充被证明是从反铁磁到铁磁制度的切换路线。ATO结构中八面体可连续填充至$x=1$，或空出$(-0.24<x<0)$。TiO层分隔铁磁（Ni，Co）O层并在NiTiO $_3$和CoTiO $_3$钛铁矿中的铁磁层之间的反铁磁耦合中间，TiO层可以连续地被（Ni，Co）O层取代以将ATO膜转化为具有丰富的直接阳离子相互作用的铁磁绝缘体。
2019-07-07 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Room-temperature ferromagnetism in the mixtures of the TiO2 and Co3O4 powders
我们在这里报告了在300 K下观察到的TiO 2和Co 3 O 4粉末混合物的铁磁性（FM），尽管这两种氧化物分别具有反铁磁性和抗磁性。铁磁行为被发现在反应的早期阶段，只有在TiO 2的层状结构，没有FM被发现与金红石-TiO 2制备的相同的样品。光学光谱和X射线吸收光谱证实了混合物中八面体Co+3->Co+2的表面还原，这是所观察到的磁性的起源
2009-03-30 cond-mat.mtrl-sci
PT-symmetry enabled spin circular photogalvanic effect in antiferromagnetic insulators
从超快自旋电子学的观点来看，反铁磁体中的短时间尺度自旋动力学是一个很有吸引力的特性。然而，在室温下产生高度极化的自旋电流仍然是反铁磁体的一个基本挑战。提出了一种自旋圆光电流效应（spin-circular photocalvanic effect，spin-CPGE），即圆偏振光在室温下通过“类注入电流”机制在宇称时间（parity-time，PT）对称反铁磁（antiferromagnetic，AFM）绝缘体中产生自旋电流而不产生净电荷电流.我们证明了这种效果的第一性原理模拟双层CrI 3和室温AFM赤铁矿。我们的计算表明，自旋CPGE是显着的，并且自旋光电流的大小与铁电材料中广泛观察到的电荷光电流相当。有趣的是，这种自旋光电流对自旋轨道相互作用不敏感，而自旋轨道相互作用被认为是产生自旋电流的基本机制。鉴于光-物质相互作用的快速响应，大的能量尺度，以及对自旋-轨道相互作用的不敏感性，我们的工作有望在广泛的PT对称AFM材料中实现快速动态和温度鲁棒的纯自旋电流，包括弱相对论磁性绝缘体和拓扑轴子绝缘体。
2021-04-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Single crystal studies and electronic structure investigation of a room-temperature semiconductor NaMnAs
本文报道了NaMnAs单晶的合成，证实了它的反铁磁有序性，并用光电子能谱对样品进行了表征。电子结构进行了研究，使用光学透射率，X射线和紫外光谱和理论建模时，使用局域密度近似（LDA）扩展到LDA+U海森堡模型参数确定。光学透射率测量证实了NaMnAs是半导体的理论预测。此外，Néel温度是第一次从磁化强度的温度依赖性，与我们的蒙特卡罗模拟一致。
2021-09-07 cond-mat.mtrl-sci
Observation of Spin Splitting in Room-Temperature Metallic Antiferromagnet CrSb
本研究通过ARPES和DFT计算系统研究了室温金属反铁磁体CrSb，观测到各向异性且k依赖的自旋劈裂，幅度至少达0.8 eV，显著高于SOC诱导劈裂，为反铁磁自旋电子学提供了新材料选择。
2024-05-21 cond-mat.mtrl-sci
Neutron Diffraction Studies on Chemical and Magnetic Structure of Multiferroic PbFe0.67W0.33O3
报道了PbFe_（0.67）W_（0.33）O_3（PFW）多铁性材料的单相合成和室温结构表征。采用低温烧结、铌铁矿法合成了PFW。粉末XRD图谱分析显示PFW形成单相，没有烧绿石相的痕迹。室温中子衍射（ND）的详细分析揭示了室温下的立方相，空间群Pm-3 m。ND图清楚地显示了在2 θ = 18.51（Q = 1.36 θ-1）处的磁布拉格峰。磁结构的细化揭示了室温下PFW的G型反铁磁结构。介电常数和损耗角正切随频率的增加而减小。室温下的P-E测量显示出一个非线性的超薄滞后，弛豫多铁性的典型性质，与饱和和剩余极化Ps = 1.50 microC/cm 2和Pr = 0.40 microC/cm 2，分别。
2015-01-06 cond-mat.mtrl-sci
An insulating doped antiferromagnet with low magnetic symmetry as a room temperature spin conduit
本文报道了室温下反铁磁薄膜掺锌赤铁矿中磁振子的长距离自旋输运。额外的掺杂剂显著改变磁各向异性，导致复杂的平衡自旋结构，其能够在室温下有效地传输自旋角动量，而不需要明确定义的纯易轴或易面各向异性。我们发现内禀磁振子自旋扩散长度高达1.5 μm，和磁畴控制的衰减长度为175 nm的低频磁振子，通过电输运测量表明，非磁性掺杂剂的引入并没有强烈地降低输运长度尺度，表明赤铁矿的磁阻尼并没有显着增加。我们观察到一个复杂的场依赖性的非本地信号独立的磁状态中可见的局部磁电阻和直接磁成像的反铁磁畴结构。我们解释我们的结果在一个不同的和应用领域相关的椭圆形的磁振子模式到达检测器电极，使我们能够调整自旋运输。
2020-11-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Isothermal anisotropic magnetoresistance in antiferromagnetic metallic IrMn
反铁磁自旋电子学是一个新兴的领域，反铁磁可以提高铁磁体的功能，具有更高的响应时间，并具有对外部磁场屏蔽信息。此外，还存在大量奈耳温度高于室温的反铁磁半导体和金属。在目前的手稿中，我们坚持在追求的极限有多大的各向异性磁阻可以在反铁磁材料具有非常大的自旋轨道耦合。我们选择IrMn作为一级矩（Mn）和自旋轨道（Ir）组合的一个很好的例子。对反铁磁金属（IrMn）/铁磁绝缘体薄膜双层膜进行了等温磁输运测量。在两层之间具有磁耦合的金属/绝缘体结构允许仅在反铁磁层中测量输运性质的调制。已发现各向异性磁阻高达0.15%，这是远远大于裸IrMn层。有趣的是，它已被观察到，各向异性的磁阻强烈的影响，由场冷却条件，信号的依赖性，在磁有序温度下的域的形成所发现的响应。
2016-07-27 cond-mat.mtrl-sci
Electric control of antiferromagnets
在过去的五年里，自旋电子学中采用的大多数范例概念已经被复制，在器件的关键部分用反铁磁体取代铁磁体。反铁磁自旋电子学是一门新兴的、独立的研究领域，人们对反铁磁材料的磁矩进行了大量的研究和探索。在本文中，我们专注于在恒温反铁磁力矩的电气控制和检测。我们分别处理有关绝缘和金属薄膜的实验结果，因为它们对应于电压和电流控制的设备，分别。首先，我们提出了在绝缘薄膜反铁磁秩序的电压控制的结果。实验表明，电压脉冲可以改变调制反铁磁结构的手征性。其次，我们描述了金属反铁磁系统的最新进展。我们目前获得的结果与第一个USB操作的便携式设备能够执行非易失性电流感应开关的反铁磁体结合磁阻读出在室温下。我们讨论的潜在应用，可以实现使用反铁磁存储单元。
2016-10-18 cond-mat.mtrl-sci
New room temperature multiferroics on the base of single-phase nanostructured perovskites
纳米结构的Pb（Fe 1/2 Ta 1/2）x（Zr 1/2 Ti 1/2）1-xO 3（PFTx-PZT（1-x））和Pb（Fe 1/2Nb 1/2）x（Zr 1/2 Ti 1/2）1-xO 3（PFNx-PZT（1-x））在高于100 K的温度下具有有趣的铁磁、铁电和磁电性质的理论描述至今还不存在。本工作的目标是提出上述性能的物理性质和机制的理论描述，包括室温铁磁性，相图依赖于组分x，特别注意在室温下的多铁性，包括磁电系数的异常大值。比较发达的理论与实验建立顺电，铁电，顺磁，反铁磁，铁磁和磁电相之间的边界，以及由磁场铁电畴开关的特性进行和讨论。实验建立的PFN，PFT和PFN与PbTiO 3（PFNx-PT（1-x））的固溶体中的铁磁相的情况下，所提出的理论的框架进行了解释。
2014-04-12 cond-mat.mtrl-sci
Novel magnetic properties of graphene: Presence of both ferromagnetic and antiferromagnetic features and other aspects
不同方法制备的石墨烯的磁性研究表明，在所有样品中，主要的铁磁相互作用与反铁磁相互作用共存。因此，所有的石墨烯样品表现出室温磁滞。磁性能取决于层数和样品面积，两者的小值有利于更大的磁化。分子电荷转移影响石墨烯的磁性，与诸如四硫富瓦烯的供体分子的相互作用比与诸如四氰基乙烯的吸电子分子的相互作用具有更大的影响
2009-04-17 cond-mat.mtrl-sci physics.chem-ph
Room Temperature Dy Spin-Flop Switching in Strained DyFeO3 Thin Films
本文研究了外延应变对DyFeO3薄膜磁性的影响，发现压缩应变显著提高自旋转变温度，并在室温下以约0.06 T磁场实现Dy自旋翻转切换，揭示了应变调控稀土-铁交换相互作用的机制。
2025-02-05 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Spin Hall magnetoresistance in antiferromagnetic insulators
反铁磁材料承诺改善自旋电子应用的性能，因为它们对外部磁场扰动是鲁棒的，并且与铁磁体相比允许更快的磁化动力学。然而，由于缺乏宏观磁化，直接观察反铁磁状态是具有挑战性的。在这里，我们表明，自旋霍尔磁阻（SMR）是一个通用的工具，通过简单的电输运实验，通过调查易平面反铁磁绝缘体$α$ -Fe 2 O3（赤铁矿）和NiO双层异质结构与Pt重金属顶部电极的反铁磁自旋结构的探测。当在三个正交平面上旋转外部磁场时，我们记录了Pt的纵向和横向电阻率，并观察到与SMR效应一致的特征电阻率调制。我们分析了它们的振幅和相位，并将数据与来自原型共线亚铁磁性Y3 Fe 5 O 12/Pt双层的结果进行比较。所观察到的磁场的依赖性解释在一个全面的模型，基于两个磁子晶格，并考虑到磁场引起的修改的域结构。我们的结果表明，SMR使我们能够理解的自旋配置和研究磁弹性效应在反铁磁多畴材料。此外，在$α$ -Fe_2 O_3/Pt双层膜中，我们发现$2.5 \times 10^{-3}$的SMR幅度出乎意料地大，是原型Y_3Fe_5 O_（12）/Pt双层膜的两倍，使得该系统对于室温反铁磁自旋电子学应用特别感兴趣。
2020-06-23 cond-mat.mtrl-sci
Flexible antiferromagnetic FeRh tapes as memory elements
在室温以上的FeRh中发生的反铁磁到铁磁的转变在自旋电子学中的应用引起了人们的兴趣，其前景是稳健的和不可追踪的数据存储。在这里，我们表明，FeRh薄膜可以生长在一个灵活的金属基板（带状），涂有纹理的岩盐MgO层，适合大规模应用。FeRh带在约90 oC时显示出急剧的反铁磁到铁磁转变。其磁性通过弯曲（半径为300 mm）得以保留，其各向异性磁阻（高达0.05%）用于说明数据写入/读取能力。
2021-02-16 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Experimental determination of exchange constants in antiferromagnetic Mn$_2$Au
Mn $_2$ Au是一种重要的自旋电子学反铁磁材料。由于其非常高的Néel温度（约1500 K），一些基本性质难以探索，例如AF磁化率和交换常数。在薄膜中，由于反位和界面上不可避免地存在未补偿的准松散自旋，这些性质的实验测定变得更加复杂。利用X射线磁性圆二色性（XMCD）测量了Mn $_2$ Au（001）薄膜在垂直于面内磁矩方向上和高达8T的磁场下自旋和轨道对磁化率的贡献。通过在7 K的低温和室温下进行这些测量，我们能够将松散的自旋贡献与AF耦合自旋的磁化率分开。对于10 nm厚的Mn $_2$ Au（001）膜，用该方法获得的AF交换常数的值等于（24 $\pm$ 5）meV。
2018-03-09 cond-mat.mtrl-sci
Substantial magneto-electric coupling near room temperature in Bi2Fe4O9
我们报道了多晶Bi_2Fe_4O_9中显著的多铁性效应。高分辨X射线衍射表明该化合物具有正交晶系结构。磁性测量证实了在260 K附近的反铁磁转变。一个明显的反S形异常的介电损耗角正切测量附近的尼尔温度观察。该特征随着磁场的施加而改变。这些异常现象表明，在这种化合物中，电序和磁序之间存在实质性耦合。
2008-03-11 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
On the sign of the linear magnetoelectric coefficient in Cr$_2$O$_3$
本研究通过DFT计算和球形中子极化实验数据分析，确定了Cr$_2$O$_3$中不同反铁磁畴对应的线性磁电系数符号，验证了计算与实验结果的一致性。
2023-09-25 cond-mat.mtrl-sci
