Room-Temperature Anomalous Hall Effect in Graphene in Interfacial Magnetic Proximity with EuO Grown by Topotactic Reduction
通过拓扑还原在石墨烯上生长EuO薄层,实现界面磁邻近诱导的自旋极化,在室温下观察到反常霍尔效应,归因于高应变稳定的磁极化子。
2023-09-02 cond-mat.mtrl-sci
On the theory of indirect exchange in EuO
计算了掺杂EuO在无外磁场和有外磁场时的居里温度和磁化强度。对自由电子模型和有限电子带宽模型进行了计算。这两种模型给出了类似的结果的磁化,接近布里渊函数。
2011-11-27 cond-mat.mtrl-sci
Prediction of a spin-polarized two-dimensional electron gas at the LaAlO3/EuO(001) interface
第一性原理计算预测了LaAlO 3/EuO(001)异质结构中LaO/EuO界面处存在自旋极化二维电子气(2DEG).这种极性界面有利于电子掺杂到Eu-5d导带中,导致在界面处形成2DEG。由于Eu-5d态的交换分裂,2DEG在EuO的居里温度以下被自旋极化。在极性和铁磁绝缘体之间的界面处形成自旋极化的2DEG的预测机制可以提供对于自旋电子学应用感兴趣的2DEG的稳健磁性。
2009-03-27 cond-mat.mtrl-sci
First-principles study of phase stability of Gd-doped EuO and EuS
采用第一性原理计算结合标准集团展开方法和蒙特卡罗模拟,构建了Eu $_{1-x}$ Gd $_x$ O和Eu $_{1-x}$ Gd $_{x}$ S准二元合金体系的等电子相图.该氧化物体系在富Gd侧具有较宽的扩散间隙,但在富Eu侧形成有序化合物,在生成焓图中表现出深的不对称凸包。硫化物体系没有稳定的化合物。氧化物和硫化物化合物的形成能力的巨大差异是由于局部晶格弛豫的贡献,这是敏感的阴离子的大小。Gd在EuO和EuS中的溶解度在室温下在10-20%的范围内,并且在更高的温度下迅速增加,这表明可以在没有第二相沉淀的情况下产生高度掺杂的无序固溶体。我们还预测,在适当的实验条件下,岩盐钆可以稳定。
2010-12-17 cond-mat.mtrl-sci
Ultrafast Time-Resolved Faraday Rotation in EuO Thin Films
利用时间分辨法拉第旋转谱研究了EuO薄膜的超快自旋动力学。发现光致磁化强度以瞬态方式增加,并伴有随后的退磁。动态磁化强度增强表现出最大值略低于居里温度与延长的尾巴向较低和较高的温度和占主导地位的退磁对应在55 K。磁化增强分量在~1 ns内衰减。瞬态集体有序的实现归因于f-d交换相互作用的增强。
2012-06-22 cond-mat.mtrl-sci
Growth of EuO single crystals at reduced temperatures
在高达1000 ° C的温度下,在熔融的钡-镁金属助熔剂中生长了(Eu $_{1-x}$ Ba $_x$)O的单晶,产生了钡掺杂水平为$x=0.03$至$x=0.25$的(Eu $_{1-x}$ Ba $_x$)O的单晶。磁性测量表明,铁磁居里温度T $_C$与Ba掺杂量有关,并采用修正的Heisenberg模型描述T $_C$的化学计量关系。外推的结果表明,样品的Ba浓度为$x=0.72$应具有0 K的T $_C$,潜在地产生量子相变在这种材料。
2016-11-22 cond-mat.mtrl-sci
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
Strong suppression of the Curie temperature in the electron-doped system La1-xCexCoO3
我们证明,对于La 1-xCexCoO 3(0.1 <= x <= 0.4)系统,可以通过外延薄膜的生长来合成电子掺杂的钴矿。对于La 1-xCexCoO 3,在整个掺杂范围内观察到铁磁有序(居里温度Tc的最大值在x ca. 0.3),导致类似于空穴掺杂钴酸镧的磁相图。测得的自旋值强烈建议的Co离子,这也被发现在空穴掺杂系统中的中间自旋状态。然而,与空穴掺杂材料相反,在Tc远高于200 K的情况下,我们观察到最大Tc强烈抑制到约22 K。这可能是由于Co 3d-O2 p杂化的显著减少所致。所观察到的有趣的磁性与先前报道的理论结果一致。
2005-03-29 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Co-doped (La,Sr)TiO3-d: a high-Curie temperature diluted magnetic system with large spin-polarization
我们报道的隧道磁电阻(TMR)的实验表明,存在一个显着的自旋极化的Co掺杂(La,Sr)TiO 3-d(Co-LSTO),铁磁稀磁氧化物系统(DMOS)与高居里温度。这些TMR实验已经在与Co-LSTO和Co电极相关联的磁性隧道结上进行。结合高分辨率透射电子显微镜和俄歇电子能谱的Co-LSTO的广泛的结构分析排除了Co簇在Co-LSTO层中的存在,因此,测得的铁磁性和高自旋极化是该DMOS的固有特性。我们的研究结果表明,DMOS的方法与复杂的氧化物材料在自旋电子学。
2005-08-11 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Role of spin mixing conductance in determining thermal spin pumping near the ferromagnetic phase transition in EuO_{1-x} and La2NiMnO6
研究了Pt/ EuO_{1-x}和Pt/La 2NiMnO 6(LNMO)混合结构中纵向自旋Seebeck效应随居里温度(Tc)的变化.这两个系统主机低于Tc的铁磁相互作用,因此目前的最佳条件测试磁振子自旋电流为基础的理论对亚铁磁YIG。值得注意的是,我们观察到一个异常的能斯特效应(ANE)产生的电压在裸EuO_{1-x},然而,我们发现LSSE占主导地位的热信号在双层与Pt。在接近Tc的小T范围内,LSSE的T依赖性可以拟合为形式为(Tc-T)^P的幂律。对于不同的LSSE表示方法和样品结晶度,验证了导出的临界指数P。结果解释的基础上的磁振子驱动的热自旋泵机制,涉及的T-依赖性的LSSE的自旋混合电导(Gmix)在重金属/铁磁体(HM/FM)接口,这反过来又是已知的根据自发磁化(Ms)的平方而变化。此外,T依赖性的Gmix的实部来自自旋霍尔磁阻测量在不同温度下的Pt/LNMO结构,进一步建立的相互依赖性。
2019-11-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Measurements of thermodynamic and transport properties of EuC$_2$: a low-temperature analogue of EuO
EuC $_2$是居里温度为$T_C \simeq 15\,$ K的铁磁体。它是半导体的,其特殊性是在通过$T_C$冷却时电阻率下降约5个数量级,因此称为金属-绝缘体转变。在本文中,我们研究了高品质EuC $_2$样品的磁化强度,比热,热膨胀,和围绕这个铁磁转变的电阻率。在$T_C$,我们在比热$c_p(T)$和热膨胀$α(T)$数据中观察到明确的异常。$c_p(T)$和$α(T)$的磁贡献可以在考虑磁化数据的平均场理论内令人满意地描述。在零磁场下,比热和热膨胀的磁贡献满足Grüneisen标度,这在有限场中是不守恒的。从估计的压力依赖性的$T_C$通过Ehrfest的关系,我们预计一个相当大的增加$T_C$下施加的压力,由于强的自旋-晶格耦合。进一步研究了EuC $_{2 \pm δ}$中弱截止化学计量比$δ$对EuC发光的影响。发现$δ$对电阻率有很大的影响,但对转变温度几乎没有影响。在所有这些方面,EuC $_2$的行为非常类似于EuO的行为。
2011-03-04 cond-mat.mtrl-sci
Quantum confinement : A route to enhance the Curie temperature of Mn doped GaAs
用多带哈伯德模型研究了Mn掺杂GaAs和GAN的电子结构。通过Mn d态的定位,发现Mn掺杂的GaAs属于Zaanen-Sawatzky-Allen相图及其变体的p-d金属区,而GAN中的Mn掺杂属于共价绝缘体区。它们在相图中的位置也决定了它们在量子限制下的行为,这将增加电荷转移能量。Mn掺杂GaAs的铁磁稳定性,我们发现,增加与限制,因此提供了一个更高的铁磁转变温度的路线。
2016-01-20 cond-mat.mtrl-sci
High Curie temperatures in ferromagnetic Cr-doped AlN thin films
采用反应共溅射法在(001)面蓝宝石衬底上制备了含$0.02\le x \le 0.1$的Al 1-xCr xN薄膜。室温铁磁性与矫顽场为85 Oe的铬含量低至x = 0.027(2.7%)的样品中观察到。随着Cr含量的增加,平均磁矩被强烈抑制,在300和50 K时,每个Cr原子的最大饱和磁矩分别为0.62和0.71 $μ_B$。结果表明,当x = 0.027时,Al_(1-x)Cr_xN的居里温度大于900 K。
2004-04-19 cond-mat.mtrl-sci
Properties and Curie Temperature (130 K) of Heavily Mn-doped Quaternary Alloy Ferromagnetic Semiconductor (InGaMn)As Grown on InP
研究了低温分子束外延(LT-MBE)生长在InP衬底上的Mn重掺杂[(In 0.44 Ga 0.56)0.79 Mn 0.21]As薄膜的磁性。通过将生长温度降低到190 ℃,获得了具有高Mn含量(21%)的(InGaMn)As。当[(In0.44Ga0.56)0.79Mn0.21]As层的厚度等于或小于10 nm时,反射高能电子衍射(RHEED)图案和透射电子显微镜(TEM)显示没有MnAs聚集,表明生长了具有良好质量的均匀单晶。在磁性圆二色性(MCD)测量中,观察到大的MCD强度和130 K的高居里温度。
2003-03-18 cond-mat.mtrl-sci
Strongly Enhanced Curie Temperature in Carbon-Doped Mn5Ge3 Films
研究了在高温下制备的Mn_5Ge_3Cx薄膜的结构和磁性。特别地,与具有TC = 304 K的Mn 5Ge 3相比,具有x >= 0.5和TS = 680 K的膜表现出强烈增强的居里温度TC = 440 K。这些薄膜的结构分析表明,碳是间接纳入到锰八面体的六方Mn 5Si 3型结构的空隙引起晶格压缩。与晶格压缩连接的增强的铁磁稳定性被解释在由C介导的Mn-Mn相互作用的电子结构的变化的基础上。
1999-11-10 cond-mat.mtrl-sci
High Curie Temperature Ferromagnetism and High Hole Mobility in Tensile Strained Mn-doped SiGe Thin Films
基于IV族材料的稀磁半导体(DMS)对于与当前硅技术兼容的自旋电子器件是期望的。本工作首先采用射频磁控溅射法在Ge衬底上制备了Mn掺杂的非晶SiGe薄膜,然后采用快速热退火(RTA)方法进行晶化。经过快速热处理后,样品变为铁磁半导体,居里温度随Mn掺杂浓度的增加而升高,Mn掺杂浓度为5%时,居里温度达到280 K。实验结果表明,SiGe晶体的铁磁性来自于空穴介导过程,并被SiGe晶体中的张应变所增强。同时,为了消除反常霍尔效应(AHE)的影响,在33 T下进行了霍尔效应测量,结果表明,退火样品的空穴迁移率大大提高,最大值为~1000 cm 2/Vs,这是由于拉伸应变引起的能带结构调制。Mn掺杂SiGe薄膜具有高居里温度、高铁磁性和高空穴迁移率,为半导体自旋电子学提供了一个很有前途的平台。
2020-04-06 cond-mat.mtrl-sci
Heavily Fe-doped n-type ferromagnetic semiconductor (In,Fe)Sb with high Curie temperature and large magnetic anisotropy
采用低温分子束外延方法生长了重掺Fe的n型铁磁半导体(In 1-x,Fex)Sb(x = 20 - 35%)薄膜,研究了其高温铁磁性和大的磁各向异性。当x = 20 - 35%时,(In 1-x,Fex)Sb薄膜保持了锌-铁磁晶体和具有单相铁磁性的能带结构。(In 1-x,Fex)Sb的居里温度(TC)在x = 35%时达到390 K,显著高于室温,是迄今为止报道的III-V族铁磁半导体的最高值。此外,x = 35%的(In 1-x,Fex)Sb薄膜具有较大的矫顽力(HC = 160 Oe)和剩磁(Mr/MS = 71%)。我们的研究结果表明,n型铁磁半导体(In 1-x,Fex)Sb是非常有前途的自旋电子器件在室温下运行。
2019-01-07 cond-mat.mtrl-sci
Robust p-orbital half-metallicity and high Curie-temperature in the hole-doped anisotropic TcS2 (X=S, Se) nanosheets
本文基于第一性原理计算研究了畸变的~ 1 T-TcX_2(X=S,Se)的磁性。磁性来源于空穴掺杂,这是由于在价带边缘附近的态密度具有范霍夫奇异性。计算结果表明,TcS 2单分子膜可以发展一个有趣的铁磁(FM)半金属相与可调的自旋极化方向。空穴掺杂TcS 2单层膜的FM半金属度和磁矩主要来源于S原子的p轨道,然后,由于Sp-Sp直接交换作用,获得了具有高居里温度(Tc)(大于800 K)的FM基态。由于磁各向异性能量,磁序在有限温度下对热激励是鲁棒的。在TcS 2双层膜中,当引入层间相互作用时,费米能级附近的电子被重新分配,从而抑制了空穴掺杂引起的铁磁性。当层间相互作用减弱时,铁磁性可以恢复。
2019-01-26 cond-mat.mtrl-sci
Ferromagnetism in Nitrogen-doped MgO
用密度泛函方法计算了掺氮MgO的磁态,其中N取代O的浓度在1%和浓缩极限之间。发现N原子是磁性的,每个N原子具有1个玻尔磁子的磁矩,并且通过双交换机制进行铁磁相互作用。当达到逾渗阈值时,在约1.5%的有限浓度以上建立长程磁序。居里温度随浓度的增加而线性增加,当浓度为10%时,居里温度约为30 K。除了单个氮原子的取代外,还讨论了间隙氮原子、氮原子团簇及其结构弛豫对磁性的影响。工程更高的居里温度的可能方案进行了分析,与居里温度的增加是难以实现的结论,需要特别注意的化学选择。
2009-08-06 cond-mat.mtrl-sci
Electronic Fine Structure in the Electron-Hole Plasma in SrB6
碱土金属六硼化物中的电子-空穴混合诱导的精细结构导致较低的能量(温度)尺度,因此比它们的掺杂对应物(即Ca(1-x)La(x)B(6),x=0.005)更强的激子不稳定性趋势,所述掺杂对应物是高居里温度、小磁矩铁磁体。费米表面和光谱分布与德哈斯-范阿尔芬(dHvA),光学,运输和隧道数据的比较表明,SrB 6仍然是一个费米子半金属(至少)5 K,而不是形成激子凝聚体。掺杂体系的居里温度高于简并温度。
2000-03-28 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
In-plane to perpendicular magnetic anisotropy switching in heavily-Fe-doped ferromagnetic semiconductor (Ga,Fe)Sb with high Curie temperature
利用室温铁磁共振技术,研究了(001)取向的高居里温度(Tc > 320 K)铁磁半导体(Ga 0.7,Fe 0.3)Sb层的磁各向异性随厚度d的增加而从面内向垂直转变.我们发现,沿[001]方向的总MA能量(E)改变其符号从正(面内)到负(垂直)随着增加d以上的有效临界值\mathrm{d}_\ mathrm{C}^ \mathrm{*} \ ~ 42 nm。我们发现(Ga,Fe)Sb在薄膜平面内具有二重对称性。同时,在与包括面内[110]轴的膜垂直的平面中,随着d的增加,沿[110]的与易磁化轴的二重对称变为与易磁化轴的四重对称<001>。这种特殊的行为是不同的(Ga,Mn)As,其中只有面内MA取决于膜的厚度,并具有四重对称性,由于其占主导地位的立方各向异性沿<100>轴。这一工作为高温超导体(Ga,Fe)Sb的易磁化轴的控制提供了重要的指导。
2019-07-02 cond-mat.mtrl-sci
Mn-doped Ga(As,P) and (Al,Ga)As ferromagnetic semiconductors
p型(Ga,Mn)As在自旋电子学功能铁磁半导体材料方面取得了显著进展。然而,在其他III-V族主体如锑化物、GaP或(Al,Ga)As中也观察到了强空穴介导的铁磁性,这为优化主体成分朝向更高的铁磁性居里温度打开了广阔的可能性领域。在这里,我们探讨理论上的铁磁性和Mn掺入Ga(As,P)和(Al,Ga)As三元主机。虽然合金化(Ga,Mn)与Al的居里温度只有很小的影响,我们预测的居里温度在较小的晶格常数Ga(As,P)主机相当大的增强。与(Al,Ga)As相比,Mn掺杂的Ga(As,P)在载流子和力矩补偿间隙Mn杂质的形成方面也是有利的。在(Ga,Mn)(As,P)中,我们发现这些有害杂质的部分浓度随着P含量的增加而显著降低。
2006-09-07 cond-mat.mtrl-sci
Giant change in IR light transmission in La_{0.67}Ca_{0.33}MnO_{3} film near the Curie temperature: promising application in optical devices
研究了具有庞磁电阻效应的取向多晶La_{0.67} Ca_{0.33} MnO_{3}薄膜的输运、磁性、磁光(克尔效应)和光学(光吸收)性质。这些属性之间的相关性。在居里温度(约270 K)从高温到低温时,观察到红外光透射率的巨大变化(减少1000倍以上)。也观察到在磁场中透射率的大的变化。这种透过率的巨大变化和大的磁透过率可用于开发热控和磁场控的红外光电子器件。这些设备所需的掺杂锰氧化物的材料特性进行了讨论。
2002-02-03 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Highly resistive epitaxial Mg-doped GdN thin films
我们报告的高阻GdN的分子束外延生长,使用故意掺杂镁。对于Mg浓度高达5 × 10E19 atoms/cm 3的膜,获得了具有1000 Ω. cm的折射率和10E16 cm-3的载流子浓度的Mg掺杂的GdN层。X射线衍射摇摆曲线表明,Mg掺杂的GdN薄膜具有与未掺杂的GdN薄膜非常相似的结晶质量,表明Mg掺杂对薄膜的结构性质没有影响。居里温度随着电子密度的降低而降低,支持最近提出的磁极化子方案[F。Natali等人,B87,035202(2013)]。
2014-10-30 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Correlations of structural, magnetic, and dielectric properties of undoped and doped CaCu3Ti4O12
本工作报告的合成,以及详细和仔细的结构,磁性和介电性能的不同回火的未掺杂和掺杂的CaCu 3 Ti4 O 12(CTO)陶瓷的表征。为此目的,中子和X射线粉末衍射,SQUID测量,和介电谱已被执行。Mn,Fe和Ni掺杂的CTO陶瓷进行了详细的研究,以记录低水平掺杂的反铁磁结构和介电性能的影响与3D金属。在这些掺杂陶瓷中可能的磁电耦合光,介电测量也进行了外部磁场高达7 T,示出了一个小的,但显着的依赖于所施加的磁场的介电常数。未掺杂的CTO以其在宽频率和温度范围内的巨大介电常数而闻名。与目前的扩展表征掺杂以及未掺杂的CTO,我们要解决的问题,为什么掺杂只有1%的Mn或0.5%的Fe降低了室温下的介电常数的CTO的一个因素的~100与伴随的导电性降低,而0.5%的Ni掺杂改变介电性能只有轻微的。此外,还进行了衍射实验和磁性研究,以检查巨介电常数的大小与结构细节或磁特性(如磁有序、居里-外斯温度或顺磁矩)之间的可能相关性。据透露,而所有调查的CCTO陶瓷的磁有序温度和有效矩是相当相似的,有一个戏剧性的影响掺杂和回火时间的居里-外斯常数。
2009-07-03 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Theory of optical conductivity in doped manganites
在双极化子理论的框架内解释了铁磁锰氧化物的光学电导率的频率和温度依赖性。当这些材料被冷却到居里温度以下时,庞磁阻(CMR)伴随着光学电导率的光谱权重向较低频率的大量转移。与CMR本身一样,光学电导率的这种变化可以通过在向低温铁磁相的过渡期间与局部Mn自旋的交换相互作用将双极化子解离成小极化子来解释。
1999-02-01 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
A Primary Exploration to Quasi-Two-Dimensional Rare-Earth Ferromagnetic Particles: Holmium-Doped MoS2 Sheet as Room-Temperature Magnetic Semiconductor
近年来,具有强磁性的二维材料和纳米粒子在纳米自旋电子学的基础物理研究中也引起了人们极大的兴趣。更重要的是,具有高居里温度的室温磁性半导体材料对于开发下一代自旋电子和量子计算器件至关重要。在这里,我们开发了一个理论模型的基础上的密度泛函理论计算和Ruderman-Kittel-Kasuya-Yoshida理论预测的二维磁性材料的热稳定性。与其他稀土(镝(Dy)和铒(Er))和3d(铜(Cu))杂质相比,掺钬(Ho掺杂)的单层1H-MoS 2被认为是具有强大磁性的有前途的半导体。在杂化HSE 06泛函水平上的计算预测居里温度远高于室温。Ho掺杂的MoS 2片具有完全自旋极化的价带和导带,这是柔性自旋电子应用的先决条件。
2018-03-22 cond-mat.mtrl-sci
Emergence of pressure-induced metamagnetic-like state in Mn-doped CdGeAs2 chalcopyrite
研究了静水压力对两种MnAs微团簇掺杂的CdGeAs 2室温铁磁黄铜矿电阻率和交流磁化率的影响。在RT和居里温度TC之间的温度升高约30 K时,低压区的压致超导-金属相变和磁相变的位置发生了明显的变化。通过测量磁场H \leq 5 kOe中的反常霍尔电阻,给出了压力P = 5 GPa时顺磁相的压力诱导类变磁态的实验证据.
2013-10-28 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Onset of ferromagnetism in low-doped GaMnAs
我们开发了一个定量预测理论的杂质带的铁磁性在低掺杂制度的GaMnAs和比较与实验测量的一系列样品的组成跨越从顺磁绝缘铁磁导电行为的过渡。理论居里温度敏感地依赖于Mn-空穴结合能的局部波动,这源于Mn分布中的无序以及As反位缺陷的存在。对于电导率变化大于10^4、空穴浓度变化大于10^2的一系列样品,实验测定的居里温度下的跳跃能大致恒定。因此,在这种情况下,跳跃能是样品居里温度的一个很好的预测因子,与理论一致。
2007-08-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Carrier-controlled ferromagnetism in SrTiO3
研究了均匀La掺杂SrTiO_3薄膜和GdTiO_3/SrTiO_3异质结构的磁输运和超导性质。GdTiO 3/SrTiO 3界面在SrTiO 3-侧的界面上表现出高密度的二维电子气,而对于SrTiO 3膜,载流子由掺杂剂原子提供。这两种类型的样品在低温下表现出铁磁性,证明了在磁阻的滞后。对于均匀掺杂的SrTiO 3薄膜,居里温度被发现增加掺杂和超导共存的高密度侧的超导圆顶的载流子浓度。GdTiO 3/SrTiO 3异质结构的居里温度与SrTiO 3量子阱的厚度成比例。结果被用来构建一个稳定图的铁磁和超导相的SrTiO 3。
2012-08-27 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
An insight into spin-chain magnetism through Moessbauer spectroscopic investigations in Eu-doped Ca3Co2O6 and Ca3CoRhO6
本文报道了在自旋链磁性和几何阻挫领域具有重要意义的掺Eu的Ca_3Co_2O_6和Ca_3CoRhO_6的~(151)Eu穆斯堡尔效应和磁化强度的测量结果。我们发现,有一个显着增加的穆斯堡尔谱的线宽低于一定的特征温度,这是远远高于一个在三维有序功能集。这种不寻常的加宽的光谱表明存在的特征温度在这些“异国情调”的磁系统,可归因于初期的一维磁秩序的发病。这是从这个特征温度与顺磁居里温度(在这些情况下测量链内耦合强度)的有趣相关性推断出来的。
2008-06-12 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
First-principles investigation of Nd(Fe,M)12 (M = K--Br) and Nd(Fe,Cr,Co,Ni,Ge,As)12: Possible enhancers of Curie temperature for NdFe12 magnetic compounds
通过第一性原理计算研究了不同掺杂剂(M = K-Br)对NdFe_(12)磁性化合物居里温度的影响。分析的Korringa-Kohn-Rostoker方法与相干势近似表明,掺杂的Fe网站与最佳浓度的Ge和As是一个有前途的策略,提高居里温度。为了在更广泛的空间进行搜索,我们还执行贝叶斯优化。在超过180,000种候选组合物中,发现具有Co、Ge和As的共掺杂系统具有最高的居里温度。
2021-08-17 cond-mat.mtrl-sci
Sr and Mn co-doped LaCuSO: A wide band gap oxide diluted magnetic semiconductor with TC around 200K
本文报道了体氧化物稀磁半导体(DMS)系统La_(1-x)Sr_xCu_(0.925)Mn_(0.075)SO(x=0,0.025,0.05,0.075和0.1)的合成。LaCuSO作为一种宽带隙p型氧化物半导体,满足理论上预测的室温DMS的所有条件。当x>0.05时,其居里温度(TC)约为200 K,这是迄今为止已知的块体DMS材料的最高TC记录之一。该系统提供了具有p型导电的氧化物DMS系统的罕见示例,这对于形成高温自旋电子器件是重要的。
2013-07-24 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Magneto-Caloric effect and Multiple magnetic phases in Al doped Ni2MnSn0.75Al0.25 Heusler Alloys
Indian Institute of Technology (Banaras Hindu University)(印度教大学印度理工学院);Banaras Hindu University(贝拿勒斯印度教大学)
研究铝掺杂Ni2MnSn0.75Al0.25赫斯勒合金的磁热效应和多磁相,通过温度依赖磁化测量等方法,确定转变温度等参数,证实铁磁交换主导,发现共存相互作用及重入簇玻璃态,磁行为归因于Al替代致交换作用改变与原子无序。
2026-07-24 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Modulation of the Curie Temperature in Ferromagnetic/Ferroelectric Hybrid Double Quantum Wells
提出了一种铁磁/铁电混合双量子阱结构,并研究了这种量子阱结构中居里温度(Tc)的调制。研究了由Mn δ掺杂阱、势垒和p型铁电阱组成的系统中外加电场和自发电极化的强度的综合作用。我们计算了载流子在最低能量子带的包络函数的变化,这是由于外加电场和偶极极化的切换造成的。通过反转退极化场,我们可以在固定的外加电场下获得铁磁量子阱的两个不同的铁磁转变温度。居里温度强烈地依赖于Mn δ掺杂层的位置和铁电阱的极化强度。
2006-01-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Ferromagnetic ordering in dilute magnetic dielectrics with and without free carriers
综述了过渡金属掺杂氧化物(稀磁氧化物)的理论和实验研究现状。现有数据表明,磁性杂质掺杂氧化物薄膜的一般非平衡态可能有利于具有高居里温度的铁磁性,也可能导致不具有长程磁有序的高度非均匀状态。在这两种情况下,伴随的缺陷(空位),间隙离子起着至关重要的作用。
2008-09-11 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Quantum Anomalous Hall Effect in Magnetically Doped InAs/GaSb Quantum Wells
在低温($\sim$ 30 mK)下,在Cr掺杂的(Bi,Sb)$_2$ Te $_3$薄膜中观察到了量子反常霍尔效应.在这项工作中,我们提出在更传统的具有掺杂InAs/GaSb II型量子阱的稀磁半导体中实现量子反常霍尔效应。基于四带模型,我们发现在InAs/GaSb量子阱的反相区中,由于带边奇异性,铁磁性的居里温度有所提高。在居里温度以下,通过霍尔电导的直接计算,证实了量子反常霍尔效应的存在。基于八带Kane模型确定了量子反常霍尔相位的参数区域。高的样品质量和强的交换耦合使磁掺杂InAs/GaSb量子阱成为实现高温量子反常霍尔绝缘体的良好候选者。
2013-11-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Magnetic properties of Mn-doped Bi$_2$Se$_3$ compound: temperature dependence and pressure effects
在$4.2-300$ K温度范围内测量了Bi $_{2-x}$ Mn $_{x}$ Se $_3$($x = 0.01-0.2$)的磁化率$χ$。对于所有的样品,$χ(T)$的Curie-Weiss行为与Mn离子的有效磁矩对应于自旋值S=5/2,其与顺磁居里温度$Θ\sim -50$ K反铁磁耦合。此外,对于标称组成$x$ = 0.1和0.2的样品,在固定温度78和300 K下测量了高达2 kbar的流体静压$P$对$χ$的影响,该温度允许估计$Θ$的压力导数为d $Θ$ /d $P\sim-0.8$ K/kbar。基于所观察到的行为$Θ$与不同的Mn浓度和压力,局部Mn时刻之间的相互作用的可能机制进行了讨论。
2015-09-30 cond-mat.mtrl-sci
Absence of room temperature ferromagnetism in bulk Mn-doped ZnO
本文研究了Zn_(1-x)Mn_xO(x=0.02,0.03,0.05)多晶的结构和磁性。低温(~500 oC)合成留下未反应的起始ZnO和锰氧化物。与最近的一份报告相反,在高于900 ℃的温度下在空气中合成的单相材料没有观察到体铁磁性。单相样品表现出顺磁性居里-外斯行为。
2004-04-07 cond-mat.mtrl-sci
Effect of Mo doping for the Mn site in the ferromagnetic manganite La0.7Ca0.3MnO3
研究了Mo掺杂的钙钛矿结构La_(0.7)Ca_(0.3)Mn_(1-x)Mo_xO_3(x < 0.1)的结构、电子和磁性。观察到与Mo掺杂的电阻率和晶格参数的显着增加。居里温度Tc和相关的金属-绝缘体转变Tp的边际下降进行了观察。磁化强度数据显示,长程铁磁有序持续在所有研究的样品和饱和力矩线性下降,x的增加。在Tc附近的最佳掺杂值x = 0.05的钼掺杂的化合物中的磁电阻的增强被观察到。实验结果表明,Mn ~(2+)离子与Mo ~(6+)离子在Mo掺杂体系中相互诱导,Mn ~(4+)/2+-O-Mn ~(3+)离子间存在较强的FM耦合。
2007-05-22 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Magnetic spin excitations in Mn doped GaAs : A model study
我们提供了一个定量的理论模型研究的动态磁性能的最佳退火Ga $_{1-x}$ Mn $_x$ As。该模型已被证明可以准确地再现Ga $_{1-x}$ Mn $_x$ As的居里温度。在这里,我们表明,所计算的自旋刚度是在良好的协议与从头计算为基础的研究。此外,一个整体良好的协议也发现与现有的实验数据。我们还评估了磁振子的态密度和典型的态密度,从“迁移率边缘”,分离的扩展从本地化的磁振子状态,被确定。该模型的力量在于它的能力,被推广到广泛的一类稀磁半导体材料,因此,它弥合了第一原理计算和基于模型的研究之间的差距。
2011-11-18 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Calculating the Curie Temperature reliably in diluted III-V ferromagnetic semiconductors
我们提出了一个半解析理论的居里温度在稀磁半导体,治疗无序的影响,正是在有效的海森堡哈密顿量,和自旋波动内的本地RPA。交换偶联来自浓度依赖性{ \it ab initio}估计。该理论给出了很好的协议与公布的数据退火样品的锰$_x$镓$_{1-x}$作为。我们预测的临界温度Mn $_x$ Ga $_{1-x}$ N低于掺杂GaAs,尽管较强的最近邻铁磁耦合。我们还预测了空穴浓度的依赖关系。
2004-05-14 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci
Griffiths singularity and magnetic phase diagram of La1-xCaxCoO3
本文系统地研究了$_{1-x}$-$_{x}$-$_{3}$(0.10 $\leq x\leq$ 0.25)的磁性。所有样品在低温下均表现出铁磁态。然而,它们的逆低场磁化率显示出远高于铁磁转变温度($T_C$)的高温居里-外斯顺磁行为的急剧向下偏离,这表明在$T_C$之上存在铁磁聚集态。通过对样品的极化率的详细分析,发现这些Ca掺杂样品中的短程态可以很好地描述为Griffiths相。这一特性与最近报道的Sr和Ba掺杂的钴酸盐中的$T_C$以上的团簇态有很大的不同,这些团簇态是非格里菲斯型的。有人提出,这种差异可能是由于钴$^{3+}$离子之间的磁相互作用的掺杂剂的尺寸上的掺杂剂在掺杂的钴矿的独特的依赖性。在此基础上,建立了Ca掺杂钴酸盐的磁性图。
2012-07-12 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
High temperature susceptibility in electron doped Ca1-xYxMnO3: Double Exchange vs Superexchange
本文研究了电子掺杂锰氧化物Ca_(1-x)Y_xMnO_3(0 ≤ x ≤ 0.25)在顺磁区的磁性。对于掺杂较少的样品(x<=0.1),磁化率c(T)仅在T > 450 K时遵循居里-外斯(CW)定律,而在低于该温度时,c^-1(T)表现出类似亚铁磁的曲率。我们接近这些结果的讨论中的一个简单的平均场模型,双交换,近似的铁磁海森堡锰3+和锰4+离子之间的相互作用,竞争与经典的超交换。对于更高的掺杂水平(x>=0.15),观察到的CW行为下降到磁有序温度(Tmo)和c(T)的更好的描述,通过假设完全离域的eg电子。为了探索作为T和x的函数的离域度,我们通过蒙特卡洛模拟来分析该问题。在这幅图中,我们发现在高T时,掺杂的电子完全离域,但当接近Tmo时,它们形成了大自旋的磁极化子,这导致了在c^-1(T)中观察到的曲率(x<=0.1)。
2002-11-12 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Self-compensation in manganese-doped ferromagnetic semiconductors
本文提出了Mn掺杂铁磁半导体中的间隙Mn理论。利用密度泛函理论,我们表明,在非平衡条件下的生长,间隙锰很容易形成一个简单的低能量吸附途径的表面附近。在GaAs中,孤立的间隙Mn是电子供体,每个补偿两个替代Mn受体。在一个杂质带模型,部分补偿促进铁磁秩序低于金属-绝缘体过渡,最高的居里温度发生0.5个孔每置换锰。
2002-09-13 cond-mat.mtrl-sci
Structural, magnetic and transport properties in the Cu-doped manganites La0.85Te0.15Mn1-xCuxO3 (0 \leq x \leq 0.20)
研究了Mn位Cu掺杂对电子掺杂锰氧化物La_(0.85)Te_(0.15)Mn_(1-x)Cu_xO_3的结构、磁性和输运性质的影响。通过对结构参数变化的分析,提出掺铜锰氧化物中铜离子的价态为+2价。所有样品都经历了顺磁-铁磁(PM-FM)相变。随着Cu掺杂量的增加,居里温度降低,相变变宽,而低温下的磁化强度随着x \leq 0.15的增加而增加。绝缘体-金属(I-M)转变随着Cu掺杂含量的增加而向较低温度移动,并且当x > 0.1时消失。此外,当Cu掺杂量x = 0.1时,未掺杂样品中双峰状r(T)曲线中的高温电阻率r峰被完全抑制,r(T)曲线在低于0.1的低温下仅显示单一的I-M转变。根据Cu掺杂引起的磁交换相互作用的变化对结果进行了讨论。
2004-09-20 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Dynamical mean field theory for manganites
掺杂和未掺杂的锰氧化物模型之间的耦合巡游$e_g$电子和静态$t_{2g}$自旋,Jahn-Teller和呼吸声子模式,和库仑相互作用。我们提供了一个仔细估计的所有参数和解决相应的哈密顿量的动力学平均场论。我们的结果为单电子光谱,光学电导率,动态和静态晶格畸变,以及居里温度显示的重要性,所有上述成分的一个现实的计算,以及用于描述不寻常的动力学性质的锰氧化物,包括绝缘母体化合物和绝缘类顺磁掺杂锰氧化物的状态。
2009-03-20 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Magnetic and thermodynamic properties of cobalt doped iron pyrite: Griffiths Phase in a magnetic semiconductor
在Fe位上用Co掺杂带绝缘体FeS $_2$引入了小密度的巡回载流子和磁矩。在Co浓度的$0\le x\le 0.085$范围内测量了晶格常数、交流和直流磁化率、磁化强度和比热。交流磁化率与静水压力的变化也被测量在我们的样品的一小部分。所有这些量都显示出$x$的系统变化,包括在$x=0.007\pm 0.002$处的顺磁到无序铁磁转变。随着温度和磁场的变化的详细分析揭示了小的幂律依赖性在低温下的样品附近的临界浓度的磁性,并在较高的$x$居里温度以上。此外,磁化率和比热在H=0附近是非解析的,在相同的温度范围内显示出非常尖锐的场依赖性。我们解释这种行为是由于形成格里菲斯相,从淬火无序固有的杂质半导体。
2009-12-15 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Phase diagram, ferromagnetic martensitic transformation and magnetoresponsive properties of Fe-doped MnCoGe alloys
采用X射线衍射(XRD)和磁性测量研究了Fe掺杂MnCoGe合金的晶体结构和磁响应特性。通过将含Fe的同结构化合物合金化到MnCoGe中,可以在奥氏体和马氏体的居里温度之间的温度窗口中实现从顺磁性奥氏体到具有大磁化差的铁磁性马氏体的磁结构转变,从而导致磁场诱导的马氏体转变和大的磁熵变。提出了掺铁MnCoGe合金的结构和磁性相图。
2012-11-29 cond-mat.mtrl-sci
Magnetic oxide semiconductors
磁性氧化物半导体,即掺杂有过渡金属元素的氧化物半导体,是高居里温度铁磁半导体的候选者之一,其对于在室温下实现半导体自旋电子学是重要的。本文综述了近年来各种磁性氧化物半导体材料的研究进展。从评价铁磁性的可行性的观点出发,研究了磁化强度、磁光效应和磁输运(如反常霍尔效应)。讨论了Co掺杂TiO2和过渡金属掺杂ZnO的铁磁性。
2005-04-07 cond-mat.mtrl-sci
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
Nitrogen defects and ferromagnetism of Cr-doped AlN diluted magnetic semiconductor from first principles
报道了用各种方法制备的Cr掺杂AlN稀磁半导体的居里温度高达900 K,这对于自旋电子学应用是令人兴奋的。据认为,N缺陷在实现良好样品的高温铁磁性方面起着重要作用。基于这些实验进展,我们采用全势密度泛函理论和超原胞方法研究了N缺陷对含N空位(VN)的(Al,Cr)N铁磁性的影响。计算结果与实验观察和实际掺铬AlN样品及其合成的事实相一致。我们的第一性原理研究结果对于阐明铁磁性的形成机制和开发高性能的掺铬AlN稀磁半导体材料具有重要意义。
2008-10-28 cond-mat.mtrl-sci
Room temperature ferromagnetism in transparent and conducting Mn-doped $SnO_{2}$ thin films
在室温下,磁化强度随磁场的变化表现出滞后行为。根据磁化强度的温度依赖性,居里温度$(T_{C})$高于350 K。Mn掺杂的氧化锡薄膜在可见光区(400-800 nm)表现出低电阻率和高透光率。Mn掺杂的$SnO_{2}$薄膜中铁磁性、高可见光透明度和高电导率的共存有望成为自旋电子器件的理想特性。
2017-09-08 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Precritical anomalous scaling and magnetization temperature dependence in cubic ferromagnetic crystals
本文基于自旋算符的微扰图解技术发展了立方铁磁晶体EuO和EuS磁化温度依赖性的一致性理论,在临界前温度范围内实现了与实验高度吻合的定量描述,并揭示了区别于平均场近似的临界前反常标度行为。
2025-03-29 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.stat-mech