Enhancement of magnetoresistance in manganite multilayers
以La_（0.67）Ca_（0.33）MnO_3为铁磁层，Pr_（0.7）Ca_（0.3）MnO_3和Nd_（0.5）Ca_（0.5）MnO_3为间隔层，制备了磁性多层膜。所有多层膜都是用脉冲激光沉积法在LaAlO 3（100）衬底上生长的。在这些多层膜中观察到大于98%的增强的磁阻（定义为（RH-R 0）/R 0）。在5000 Oe下，还观察到在这些多层膜中的41%的低场磁阻。增强的MR归因于间隔层中的诱导双交换，这引起更多数量的导电载流子。这是比较取代的间隔层与LaMnO 3，其中锰只存在于3+状态，并没有观察到增强在La 0.67 Ca 0.33 MnO 3/LaMnO 3多层膜的双交换机制不能由外部磁场诱导。
2000-06-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Interlayer Coupling in Magnetic/Pd Multilayers
本文将局域态传导电子混合的Anderson模型应用于含钯间隔层的金属多层结构中的层间磁耦合问题。我们得到的$5$间隔层单分子膜的振荡周期和层间磁耦合的铁磁偏置趋势与实验结果一致。
1995-08-01 cond-mat.mtrl-sci mtrl-th
Magnetic interlayer coupling between ferromagnetic SrRuO$_3$ layers through a SrIrO$_3$ spacer
调整磁性多层膜特性的一个关键因素是各个磁性层之间的耦合。在Skyrmion托管多层膜的情况下，跨磁性层的Skyrmion耦合是非常期望的。在这里的磁性层间耦合的外延全氧化物异质结构的铁磁钙钛矿SrRuO $_3$层分离的强自旋-轨道耦合氧化物SrIrO $_3$的间隔进行了研究。这种氧化物层的组合正在被讨论作为一个潜在的候选系统主机Néel skyrmions。进行一阶反转曲线（FORC）测量以区分各个层的磁切换过程并从样品$'$信号中分离软磁杂质的信号。此外，FORC研究能够确定磁性层之间的耦合是铁磁还是反铁磁。所观察到的层间耦合强度是弱的所有异质结构，与SrIrO $_3$间隔层之间的2个单层和12个单层厚。
2022-01-21 cond-mat.mtrl-sci
The Fermi surfaces of Metallic Alloys and the Oscillatory Magnetic Coupling between Magnetic Layers separated by such Alloy Spacers
本文综述了金属多层膜中跨合金间隔层的振荡磁耦合理论。通过对Cu $_{(1-x)}$ Ni $_x$、Cr $_{(1-x)}$ V $_x$和Cr $_{(1-x)}$ Mo $_x$合金的计算，阐明了振荡频率与间隔层费米面极值厚度矢量之间的关系.我们认为，这种振荡的频率的测量可以是一个非常有用的和便宜的探针的费米面的随机合金。
1999-08-03 cond-mat.mtrl-sci
Temperature and thickness dependent magnetostatic properties of [Fe/Py]/FeMn/Py multilayers
利用SQUID磁强计研究了[Fe/Py]/FeMn/Py多层膜的磁性随温度和反铁磁FeMn间隔层厚度的变化。观察到的行为与6-nm和15-nm的FeMn间隔层的结构有很大不同。虽然15-nm-FeMn结构在从5至300 K的整个测量温度区间中表现出两个铁磁层的交换钉扎，但6-nm-FeMn结构在室温附近变为交换去钉扎。脱钉扎状态的特征在于以零场为中心的单个磁滞回线，并且具有增强的磁性。所观察到的属性解释的有限尺寸效应和可能的铁磁层间耦合通过薄的反铁磁间隔。
2021-04-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Giant magnetoresistance in electrodeposited Co-Cu/Cu multilayers: origin of absence of oscillatory behaviour
的磁电阻的演变进行了详细的研究与铜层厚度范围从0.5 nm到4.5 nm的电沉积的Co/Cu多层膜。对于薄的铜层（高达1.5 nm），各向异性磁阻（AMR），而较厚的铜层的多层膜表现出明确的巨磁阻（GMR）的行为。GMR幅度增加到约3.5至4 nm的Cu层厚度，然后略有下降。根据磁性测量，所有样品表现出铁磁（FM）行为。AMR和GMR型多层膜的相对剩磁约为0.75。这清楚地表明，即使在GMR效应发生的1.5nm以上，相邻磁性层之间也不存在反铁磁（AF）耦合。在低间隔物厚度下的AMR行为表明存在强FM耦合（由于例如，间隔物中的针孔和/或层厚度非常小的Cu层区域）。随着间隔物厚度的增加，针孔密度减小和/或层厚度均匀性提高，这两者都导致FM耦合的减弱。多层结构质量的这种改进导致磁性层的更好分离，并且较弱的耦合（或完全没有层间耦合）使得相邻层的磁化取向更加随机，所有这些都导致GMR的增加。矫顽场和零场电阻率测量，以及结构研究的结果，早些时候报告的相同的多层提供独立的证据，在这里建立的微观结构特征。先前报道的这种Co/Cu多层膜在Cu层厚度约1 nm时的大GMR可以归因于相当大的超顺磁性（SPM）部分的存在，而不是由于强AF耦合。
2016-11-08 cond-mat.mtrl-sci
Temperature-controlled interlayer exchange coupling in strong/weak ferromagnetic multilayers: a thermo-magnetic Curie-switch
我们研究了一种新型的层间交换耦合的基础上驱动强/弱/强铁磁三层通过居里点的弱铁磁间隔，与强铁磁外层之间的交换耦合，可以切换，开和关，或通过控制材料的温度连续变化的幅度。我们使用不同成分的Ni-Cu合金作为间隔层材料，从第一性原理出发，模拟了邻近感生磁性和通过间隔层的层间交换耦合效应，不仅考虑了热自旋无序，而且考虑了Ni原子磁矩对非磁性Cu最近邻浓度的依赖性。我们提出并证明了一个梯度组成的间隔，具有较低的镍浓度的接口，大大提高了有效交换的均匀性和显着改善的热磁开关的结构。所报道的磁性多层材料可以形成各种新型磁性器件的基础，例如传感器、振荡器和基于器件中的热磁居里开关的存储元件。
2012-08-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Dipole-exchange spin waves in Fibonacci magnetic multilayers
本文用微观模型计算了准周期磁性多层膜中偶极交换区的自旋波谱。结果提出的结构中，薄铁磁薄膜被分开的非磁性间隔斐波那契序列和扩展以前的静磁计算。结果表明，作为间隔物厚度的函数的膜之间的偶极相互作用引起的频带和模式混合的分裂，以及由结构的非周期性方面引起的频谱的分形方面。
2005-03-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Definitive Evidence of Interlayer Coupling Between (Ga,Mn)As Layers Separated by a Nonmagnetic Spacer
我们用极化中子反射法研究了（Al，Be，Ga）As/（Ga，Mn）As/GaAs/（Ga，Mn）As多层膜样品中各层的结构和磁性。在结构上，我们观察到除了GaAs间隔物厚度（其从3-12 nm变化）之外，样品几乎相同，并且确认间隔物含有很少或不含Mn。在磁性上，我们观察到，对于具有最厚的间隔层的样品，由（Al，Be，Ga）As调制掺杂导致（Ga，Mn）As层具有非常不同的温度依赖性磁化。然而，随着间隔层厚度的减小，顶部和底部（Ga，Mn）As层的温度相关磁化逐渐变得更加相似-我们发现这种趋势与自旋磁化的结晶方向无关。这些结果明确地表明，（Ga，Mn）As层可以跨非磁性间隔物耦合，并且这种耦合取决于间隔物厚度。
2007-09-10 cond-mat.mtrl-sci
Nature of weak magnetism in SrTiO3/LaAlO3 multilayers
本文报道了用β探测的核磁共振在LaAlO 3/SrTiO 3超晶格中观察到的弱磁性。在间隔层厚度为8和6个LaAlO 3晶胞的超晶格中，8Li的自旋晶格弛豫速率在~35 K附近表现出一个强峰，而在间隔层厚度为3个晶胞的超晶格中没有观察到这样的峰。我们将观察到的温度依赖性的LaAlO 3/SrTiO 3界面的弱耦合电子的时刻减慢。这些结果表明，在界面处的磁性强烈地依赖于间隔层的厚度，并且磁性的出现需要约4-6个晶胞的最小厚度。一个简单的模型是用来确定所观察到的松弛是由于小的波动时刻（~0.002 μ B）在两个样品具有较大的LaAlO 3间隔厚度。
2012-11-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Stability of Mn2RuxGa-based Multilayer Stacks
在350 ℃退火后，检查了基于亚铁磁性Mn 2 RuxGa（MRG）层和铁磁性Co/Pt多层膜的环形异质结构，以了解不同间隔层（V、Mo、Hf、HfOx和TiN）对与磁性电极的界面的影响。MRG中垂直各向异性的损失与由于晶体结构的弛豫而导致的衬底诱导的四方性的减少密切相关。在没有扩散的情况下，MRG内的应变和化学有序是相关的。Hf和Mo在MRG中的有限溶解度是额外价电子的来源，这导致补偿温度Tcomp的增加。这也稳定了垂直各向异性，补偿了应变和缺陷密度的变化。通过反常霍尔效应测量的MRG磁滞回线的矩形度的减小<10%，使得其在有源器件中是有用的。此外，CoPt 3相与（2 2 0）纹理的垂直Co/Pt自由层促进Mo间隔层是唯一一个保留其垂直各向异性退火。
2021-09-20 cond-mat.mtrl-sci
Tailoring Fe/Ag Superparamagnetic Composites by Multilayer Deposition
Fe/Ag颗粒多层膜的磁性研究SQUID磁化和穆斯堡尔谱测量。非常薄（0.2 nm）的不连续Fe层显示出超顺磁性，可以定制的磁性和间隔层的厚度。磁相互作用的作用进行了研究，在新的异质结构的超顺磁性和铁磁层和特定的贡献的铁磁层的低场磁化率被确定。
2005-02-24 cond-mat.mtrl-sci
Giant magnetoresistance and structure of electrodeposited Co/Cu multilayers: the influence of layer thicknesses and Cu deposition potential
采用恒电流/恒电位脉冲法在纯硫酸盐电解液中制备了Co/Cu多层膜，研究了不同膜厚、多层膜总厚度和Cu沉积电位对多层膜巨磁电阻（GMR）和结构的影响。X射线衍射（XRD）测量显示，超晶格卫星反射的许多多层具有足够大的厚度（至少2纳米）的两个组成层。由可见超晶格反射位置得到的双层重复数通常比标称值高10-20%，即使对于没有可见超晶格卫星的多层膜，观察到的巨磁电阻也由多层铁磁（FM）贡献主导。也总是有一个温和的超顺磁性（SPM）的GMR的贡献，这一项是最大的多层膜非常薄（0.5纳米）的磁性层显然含有少量的磁去耦SPM区域。在任何磁性层厚度下，均未观察到GMR随间隔层厚度的振荡行为。通过MR（H）曲线的峰值位置测量的磁饱和度的饱和度指示对于大间隔物厚度的磁性层的完全解耦。GMR随多层膜总厚度的增加而增加，这可以归因于由于增加的表面粗糙度而增加的SPM对GMR的贡献，也由增加的折射率表示。对于多层膜与铜层沉积在越来越多的正电位，GMRFM项增加和GMRSPM项减少。同时，用原子力显微镜测量的表面粗糙度的相应减少表明多层结构质量的改善，然而，并不伴随着超晶格反射强度的增加。
2017-02-03 cond-mat.mtrl-sci
The combined effect of temperature and disorder on interlayer exchange coupling in magnetic multilayers
我们研究了温度和间隔层中的无序对层间交换耦合的综合影响。在从头算水平上处理温度依赖性。我们采用自旋极化表面格林函数技术内紧束缚线性松饼罐轨道方法和劳埃德制定的IEC。涉及费米-狄拉克分布的积分计算使用一种有效的方法的基础上表示的被积函数的总和的复指数。应用于具有不同间隔层厚度的Co/ Cu_{100-x} M_x/Co（001）三层（M=Zn、Au和Ni）。
1998-11-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Carrier-mediated antiferromagnetic interlayer exchange coupling in diluted magnetic semiconductor multilayers Ga$_{1-x}$Mn$_x$As/GaAs:Be
我们用中子反射法研究了Ga $_{0.97}$ Mn $_{0.03}$ As铁磁半导体层间的层间交换耦合。极化中子反射率测量低于居里温度的Ga $_{0.97}$ Mn $_{0.03}$ As揭示了一个特征分裂波矢量对应的两倍的多层周期，表明铁磁层之间的耦合是反铁磁（AFM）。当施加的场增加到饱和场以上时，这种AFM耦合被抑制。当间隔物未掺杂时，未观察到这种行为，这表明所观察到的AFM耦合是由通过Be掺杂引入的载流子介导的。多层膜的磁化行为的直流磁强计测量结果与中子反射仪的结果是一致的。
2008-09-05 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
First-principles investigation of chiral magnetic properties in multilayers: Rh/Co/Pt and Pd/Co/Pt
用第一性原理计算研究了（111）取向Rh/Co/Pt和Pd/Co/Pt多层膜的磁性.我们专注于层间交换耦合，并确定厚度和组合物，其中一个典型的铁磁体或合成反铁磁体的间隔层形成。研究中的所有系统都显示出共线磁层内秩序，但对于钯基系统，Dzyaloshinskiii-Moriya相互作用（DMI）相当强，因此可以预期单个磁skyrmions。在一般情况下，我们发现一个强大的灵敏度的磁参数（特别是在铑为基础的系统），但钯为基础的多层膜结构的细节不太敏感。
2018-10-16 cond-mat.mtrl-sci
Energy Functional dependence of exchange coupling and magnetic properties of Fe/Nb multilayers
采用自洽全势线性增强平面波（FLAPW）方法，对Fe/Nb多层膜的交换耦合进行了$\it{ab}$ $\it{initio}$计算.交换关联势在局域自旋密度近似（LSDA）和广义梯度近似（GGA）下进行了处理。我们发现，对于LSDA以及GGA的交换耦合振荡的周期为6.0的Nb间隔厚度，这是接近的实验值在前渐近区域。这也接近于较早用增广球面波（ASW）方法计算的周期（即4.5周期）。LSDA显示2和5 Nb单层（ML）的反铁磁耦合，但GGA显示所有Nb间隔层的铁磁耦合。振荡周期与Ruderman-Kittel-Kasuya-Yosida（RKKY）模型和量子阱（QW）模型计算的振荡周期吻合得很好。Fe的磁矩在GGA中比在LSDA中高。Fe的磁矩也表现出强烈的振荡作为间隔层厚度的函数，与实验结果一致。我们发现GGA的结果比LSDA的结果更符合实验。
2004-05-04 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
Switching Current vs. Magnetoresistance in Magnetic Multilayer Nanopillars
我们研究了电流驱动的磁化翻转纳米制造的磁性三层，在三种不同的方式改变磁阻。首先，我们在磁性三层和其中一个电极之间插入一个强自旋散射层，从而增加磁阻。第二，我们在磁性层之间插入一个自旋扩散长度较短的间隔层，以降低磁电阻。第三，我们改变层磁化之间的角度。在所有的情况下，我们发现一个近似线性的磁阻和反向开关电流之间的依赖关系。我们给出了一个定性的解释所观察到的行为，并提出了一些方法，其中开关电流可能会减少。
2003-09-08 cond-mat.mtrl-sci
Nonreciprocal collective magnetostatic wave modes in geometrically asymmetric bilayer structure with nonmagnetic spacer
非互易性，即在相反方向上传播的自旋波的振幅和频率的不相等，是潜在的磁振子器件中的功能的关键属性。在这里，我们证明了实验和理论上的一个简单的方法，以诱导频率非互易性的静磁耦合铁磁双层结构的间隙壁的几何不对称性。利用布里渊光散射，我们证明了在不同铁磁层厚度的Fe $_{81}$ Ga $_{19}$ /Cu/Fe $_{81}$ Ga $_{19}$结构中两个集体自旋波模的形成。声学和光学集体自旋波模色散的实验重建和理论模拟表明，在波数为$22~\cdot~10^4$ rad cm $^{-1}$时，两者都具有几个百分点的非互易性。分析表明，反向传播的耦合模式的振幅向任何一个层的移位是负责的非互易性，因为显着的依赖性的自旋波频率上的层的厚度。所提出的方法，使多层铁磁结构的设计与给定的自旋波色散的磁振子逻辑门。
2023-03-19 cond-mat.mtrl-sci
Phase-Change Control of Interlayer Exchange Coupling
原位改变磁性层之间的层间交换耦合是自旋电子学的一个关键问题，因为它允许优化包括磁传感和存储器在内的应用所需的性质。在本文中，我们利用相变材料VO 2作为间隔层，以调节层间交换耦合的铁磁层之间的垂直磁各向异性。采用溅射法在室温下成功地生长出了几纳米的VO 2薄膜，并进一步制备出了具有不同界面的[Pt/Co]2/VO 2/[Co/Pt]2多层膜。这样的磁性多层膜表现出从反铁磁耦合到铁磁耦合的VO 2经历相变的演变。底层机制源于间隔层的电子结构从绝缘状态到金属状态的变化。作为相变自旋电子学的示范，这项工作可能揭示下一代自旋电子学材料创新的巨大潜力。
2019-08-21 cond-mat.mtrl-sci
Reorientation in Antiferromagnetic Multilayers: Spin-Flop Transition and Surface Effects
纳米尺度的超晶格与单轴铁磁层反铁磁耦合通过非磁性间隔最近被用作磁阻和记录设备的组件。在过去的几年里，对这些人工反铁磁体的深入实验研究揭示了各种各样的表面诱导重取向效应和其他磁性材料中未知的其他显着现象。在本文中，我们回顾和概括的理论结果，使反铁磁多层膜中的复杂磁化过程的一致描述，我们解释了负责任的物理机制。讨论了这些系统中磁态相图的一般结构。特别是，我们的研究结果解决了长期存在的问题的“表面自旋触发器”在反铁磁层。这解释了在Fe/Cr（001）和（211）超晶格系统中以及在具有强垂直各向异性的[CoPt]/Ru多层膜中场驱动的重取向转变的不同外观。
2004-06-17 cond-mat.mtrl-sci
Enhancement of Perpendicular Magnetic Anisotropy and Transmission of Spin-Hall-Effect-Induced Spin Currents by a Hf Spacer Layer in W/Hf/CoFeB/MgO Layer
我们报告说，强垂直磁各向异性的铁磁层在W/CoFeB/MgO多层结构中，可以通过插入一个Hf层薄至0.25 nm之间的W和CoFeB层建立。Hf间隔物还允许由W层中的面内电荷电流产生的自旋电流的传输，以在CoFeB上施加强自旋扭矩，从而实现电流驱动的磁切换。施加在1 nm CoFeB层上的自旋扭矩的抗阻尼和类场分量在此几何形状中具有可比的幅度。这两种成分都源于下面的W层中的自旋霍尔效应。
2014-01-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Interlayer exchange coupling -- a general scheme turning chiral magnets into magnetic multilayers carrying atomic-scale skyrmions
本文报道了利用层间交换耦合来扩展手性磁性薄膜在零磁场下出现稳定或亚稳定磁skyrmion的机制的一般原理。我们验证了这一概念的基础上的第一性原理模型的Mn单层W（001）衬底，一个原型的手征磁铁，其原子尺度的磁性织构是由交换相互作用的挫折，不可能解开实验室磁场。通过对Mn/W $_m$ /Co $_n$ /Pt/W（001）多层膜系统的\textit{ab initio}计算，我们发现对于一定厚度的W间隔层$m$和Co参考层$n$，参考层的有效场完全替代了形成Skyrmion所需的磁场.
2016-04-01 cond-mat.mtrl-sci
Quantum effects for ballistic transport in spintronic devices
最近制造的原子精密纳米器件的自旋电子学大大提高了他们的性能，也揭示了新的有趣的功能，作为振荡磁阻与原子层的多层结构。这激发了超越半经典连续层的通常理论方法的需要。在这里，简单的紧束缚动力学被用来描述量子传导的多组分系统与自旋极化电极分离的非磁性和原子相干的间隔（金属或绝缘）。一种可能性表明，在这样的设备中获得一个巨大的共振增强的磁阻通过一个特殊的选择上的间隔元件的栅极电压。
2008-02-11 cond-mat.mtrl-sci
On the origin of noncollinear magnetization coupling across RuX layers
本文提出三维原子尺度模型，描述含 Ru 与铁磁原子混合间隔层中的非共线磁化耦合，能更准确预测耦合常数随成分和厚度的变化，并适用于无限刚性铁磁层。
2022-01-21 cond-mat.mtrl-sci
Phenomenological theory of magnetic anisotropy in thin films and multilayers
在唯象方法中，纳米结构中的感生单轴各向异性的密度K（r）被视为磁化强度M（r）的附加物理场。K（r）的平衡分布是在表面和内部相互作用的影响下形成的。计算了两个磁隔离层之间的磁性层的函数K（r）和M（r）。它示出，从平面内的磁化相的垂直相位的过渡连续发生通过一个中间相，这是不均匀的整个层厚度。该理论解释了实验观察到的有效各向异性的厚度依赖性，并给出了一种方法，从实验数据中获得的理论的特征参数的值。结果表明，分离的诱导各向异性的体积和表面的贡献是有效的，只有厚膜。
2001-01-17 cond-mat.mtrl-sci
Studying of the interlayer interaction in magnetic multilayers (FM/I/FM) measuring the FMR peak asymmetry
实验研究了不同间隔层厚度的铁磁体/绝缘体/铁磁体磁性多层膜系统的层间相互作用。我们表明，符号和相互作用的大小可以推断出从FMR峰的形状，而不是从FMR峰位移。所提出的技术允许使用单个样品（没有用于比较的参考样品）研究层间相互作用。
2018-11-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Magnetoresistance and surface roughness study of electrodeposited Ni50Co50/Cu multilayers
研究了电沉积Ni 50 Co 50/Cu多层膜的室温输运特性（零场电阻率、ρ0和巨磁电阻率）随单层厚度和多层膜总厚度的变化。优化Cu沉积电势以获得预设的层厚度。用原子力显微镜研究了表面粗糙度的发展，发现随着总厚度的增加，表面粗糙度呈指数变化。铜层厚度强烈影响的粗糙度演变。正如预期的那样，ρ0随着Cu层厚度的增加而降低，而对于可以归因于所观察到的沉积物粗糙化的大的总多层厚度，ρ 0强烈地增加。所有Cu层厚度大于约1.5nm的多层膜都表现出GMR行为，最大GMR约为5%。由于ρ0的强烈增加，总多层膜厚度超过约300 nm时，GMR降低，ρ0的增加是由粗糙度增加引起的。GMR数据表明，由于层起伏，出现了与平面型散射成角度的电流。在分离了铁磁和超顺磁巨磁电阻的贡献后，详细分析了磁电阻数据的厚度演化。可以确定的是，ED Ni-Co/Cu多层膜不表现出振荡的GMR行为与间隔物的厚度。
2016-09-20 cond-mat.mtrl-sci
Magnetic and Transport Properties of NiFe/SiO_{2}/NiFe Trilayers
用结构测量、截面成像、磁化强度测量（BH环）和输运方法研究了Ni_{81}-Fe_{19}双层薄膜在0 ~ 5000埃间隔层厚度范围内的磁耦合.我们研究了几种模型来解释的间隙壁厚度的变化，以及运输测量的双折射率。
2002-02-28 cond-mat.mtrl-sci
Diamagnetic Effects, Spin Dependent Fermi Surfaces, and the Giant Magnetoresistance in Metallic Multilayers
我们研究了抗磁效应对金属磁性多层膜输运性质的作用，以阐明它们是否可以解释在这些系统中观察到的巨磁电阻效应。考虑到层状铁磁体中的现实费米表面拓扑结构，不同类型的轨道取决于电子自旋的可能性。这两种配置，磁性层之间的铁磁和反铁磁耦合，被认为是在界面边界处的散射的透射系数建模，包括磁性和粗糙度的贡献。我们假设散射过程中保存的电子自旋，由于大的自旋扩散长度在多层样品。间隔物的散射以类似于磁“击穿”现象的方式混合了不同的轨道拓扑结构。对于反铁磁耦合，多数和少数自旋从一个磁性层到下一个磁性层互换。回旋加速器的轨道也在相反的方向上运行，产生类似补偿的效应，产生巨大的GMR，特别是对于封闭的轨道。对于开放的轨道，人们可以得到沿特定方向的“逆”磁阻效应。
1998-07-02 cond-mat.mtrl-sci
Preparation, structure and giant magnetoresistance of electrodeposited Fe Co/Cu multilayers
自从提出了一种优化Cu层沉积电位的方法以来，还没有对电沉积（ED）Fe-Co/Cu多层膜的巨磁电阻（GMR）进行系统的研究。在本文中，我们提出了结果的电化学优化的Cu层沉积电位被发现取决于在浴中的相对铁浓度。X射线衍射研究的ED Fe 5Co 95（1.5 nm）/Cu（dCu）多层膜与dCu从0.8 nm到10 nm的范围内揭示了fcc结构。对于大多数的多层膜，可以确定一个弱的超晶格卫星反射。的室温磁电阻作为一个单独的层厚度的函数进行了详细研究。发现Cu层厚度大于约1.5nm的多层膜表现出GMR行为，最大GMR为约5%，典型饱和场为1 kOe。随着磁性层中Fe含量的增加，GMR幅度减小。在分离了铁磁和超顺磁巨磁电阻的贡献后，详细地建立了磁电阻数据的间隔层厚度演化，没有发现振荡巨磁电阻，并与物理沉积和电沉积Fe-Co/Cu多层膜的文献数据进行了比较。
2016-10-18 cond-mat.mtrl-sci
Does a surface spin-flop occur in antiferromagnetically coupled multilayers? Magnetic states and reorientation transitions in antiferromagnetic superlattices
平衡自旋配置和他们的稳定性限制已被计算模型的磁性超晶格与有限数量的薄铁磁层通过反铁磁耦合（非磁性）间隔作为Fe/Cr和Co/Ru多层膜。取决于所施加的磁场和非轴向各向异性的值，该系统假设共线（反铁磁，铁磁，各种“亚铁磁”）相，或空间不均匀（对称自旋翻转相和不对称，倾斜和扭曲，相）通过一系列的场诱导的连续和不连续的过渡。与半无限系统相反，表面相变，即所谓的“表面自旋翻转”，在有限层数的模型中不会发生。结果表明，在某些Fe/Cr超晶格中观察到的被解释为“表面自旋翻转”相变的“离散跳跃”是不同倾斜相之间的一级“体积”相变。根据系统的不同，这些共线和倾斜的相位中的几个可以在宽范围的磁场中作为亚稳态存在，这可能导致严重的磁滞效应。这一结果解释了最近反铁磁Fe/Cr超晶格实验中的磁化过程。
2003-07-21 cond-mat.mtrl-sci
Perpendicular transport and magnetization processes in magnetic multilayers with strongly and weakly coupled magnetic layers
在两带紧束缚模型的框架下，我们计算了由三个磁性层组成的系统的巨磁电阻、交换耦合和热电势（TEP），其中前两个磁性层是强反铁磁交换耦合的。我们还讨论了巨磁电阻与磁结构相图中相应区域的关系，并计算了相应的磁滞回线。对于特定的层厚度，GMR可以取负值，并且TEP揭示了围绕负偏置的相当明显的振荡。
1999-04-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Structural modifications induced in hydrogenated amorphous Si/Ge multilayers by heat treatments
本文研究了用溅射法制备的氢化非晶Si/Ge多层膜在退火条件下的结构变化。退火改变了所沉积的多层膜的结构，除了这里应用的不太严格的条件（150 oC，时间<22 h）。对于较高的温度和/或时间，改性包括层混合和凹凸和弹坑形状的表面降解。它们被认为是由于加热时形成的H气泡。氢应该主要从非晶Ge层释放。
2009-02-11 cond-mat.mtrl-sci
Ferromagnetic resonance study of composite Co/Ni - FeCoB free layers with perpendicular anisotropy
研究了具有垂直各向异性的复合自由层的性质。自由层由通过可变间隔物（Ta、W、Mo）铁磁耦合到非常各向异性的[Co/Ni]多层的软FeCoB层制成，所述[Co/Ni]多层体现在用于自旋扭矩存储器应用的磁性隧道结中。为此，我们使用宽带铁磁共振遵循复合自由层在面内和面外施加场的声和光激发的场依赖性。该模型提供了层间交换耦合，各向异性和阻尼因子。流行的Ta间隔物的性能优于W，甚至更优于Mo，其结合了最强的层间交换耦合，而不牺牲各向异性，阻尼因子和输运性质。
2016-09-26 cond-mat.mtrl-sci
Energy-efficient generation of skyrmion phases in Co/Ni/Pt-based multilayers using Joule heating
我们研究了电流脉冲对一系列Co/Ni/Pt多层膜中Skyrmion形成的影响。透射X射线显微镜显示，通过在$μ$ $_0$ Hz=50 mT的外加磁场中分别施加持续时间和电流密度为$τ$ =50 $μ$ s和j= 1.7 × 10 $^1$ $^0$ A/m $^2$的电流脉冲，获得了条纹到skyrmion的转变。skyrmions在很宽的磁场范围内保持稳定，包括零场。然后，skyrmions在很宽的磁场范围内保持稳定，包括零场。我们主要把这种转变归因于约125 K的电流诱导焦耳加热。使用薄稀土间隔物减小磁矩和垂直各向异性显著地将所需的脉冲持续时间、电流密度和磁场分别减小到25 $μ$ s、2.4 × 10 4 $^9$ A/m $^2$和27 mT。这些发现表明，高能输入允许在广泛的材料类别中形成skyrmion相，并且可以调整材料特性以获得更节能的skyrmion相。
2020-08-25 cond-mat.mtrl-sci
X-ray resonant magnetic scattering from structurally and magnetically rough interfaces in multilayered systems I. Specular reflectivity
给出了镜面反射条件下粗糙表面和界面的X射线共振磁散射理论公式。在扭曲波玻恩近似（DWBA）作为理论框架的结构和磁性粗糙界面的一般表达式。为此，我们定义了一个“结构”和一个“磁性”接口来表示实际的接口。本文用自洽方法推广了著名的Nevot-Croce镜面反射率公式，并将其应用于单一粗糙磁性界面的情形。最后，结果被推广到多个界面的情况下，如在薄膜或多层的情况下。每种情况下的理论计算示出了数值例子，并从Gd/Fe多层膜的磁反射率的实验结果进行了比较。
2003-05-09 cond-mat.mtrl-sci
Manipulating Current-Induced Magnetization Switching
我们总结了我们最近的研究结果如何在纳米磁性多层膜的电流驱动的磁化开关和磁阻的影响，通过改变非磁性间隔的自旋散射特性，磁性层的相对取向，和自旋相关的散射特性的接口和大部分的磁性层。我们展示了我们的数据是如何解释的电流依赖性的有效磁温度。
2004-09-03 cond-mat.mtrl-sci
Range dependence of interlayer exchange coupling
我们考虑了非磁性杂质和界面粗糙度对金属多层膜中磁性层间耦合的影响。这两种类型的缺陷以完全不同的方式改变层间耦合。磁性层之间的非磁性间隔层中的杂质的弹性电子散射产生耦合的指数衰减，其特征衰减长度显著长于间隔层及其周围界面的“全局”传输平均自由程。界面粗糙度导致耦合的衰减，这是有关的粗糙度的费米波长的宽度;粗糙度不改变耦合的范围依赖性。对于某些类型的电传输，例如，对于垂直于层平面的电流，来自界面粗糙度和间隔层中的杂质的散射对电子传播子的指数衰减贡献相等，即，我们发现界面粗糙度和间隔层中的杂质对层间耦合的影响是不同的。
1998-09-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Spin-flop transition in antiferromagnetic multilayers
对具有反铁磁耦合的单轴多层膜中的场驱动重取向转变进行了全面的理论研究。它是基于一个完整的调查的一维解决方案的基本唯象（微磁）模型，该模型描述了有限的堆叠铁磁层通过间隔层反铁磁耦合的磁性。分析了相图的一般结构。在高比例的单轴各向异性反铁磁层间交换，只有一系列的共线磁状态是可能的。随着场的增加，一阶（变磁）跃迁发生从反铁磁基态到一组简并亚铁磁态和饱和铁磁态。在低的各向异性，从反铁磁基态到非均匀自旋触发器状态的一阶跃迁发生。在这两个区域之间，过渡磁相占据中间各向异性的范围。给出了N = 2 ~ 16层反铁磁多层膜系统基本模型的详细定量相图。讨论了体反铁磁体中的相图与自旋重取向转变的关系。低各向异性和大量的层的限制进行了分析，由两种不同的表示的磁能，即，在有限链的交错矢量和一般的连续形式。结果表明，被广泛描述为"表面自旋触发器“的现象是由切割交换相互作用和非补偿的磁矩在一个堆叠的反铁磁系统的表面层驱动。
2006-05-19 cond-mat.mtrl-sci
Kolmogorov-Crespi Potential For Multilayer Transition Metal Dichalcogenides: Capturing Structural Transformations In Moiré Superlattices
本文建立了层间Kolmogorov-Crespi（KC）势参数，研究了四种过渡金属二硫属化合物（TMD）：MoS $_2$，WS $_2$，MoSe $_2$和WSe $_2$的结构特征.我们还提出了一个混合规则，以扩大其异质结构的参数。最近的研究表明，双层扭曲微结构的莫尔超晶格在靠近价带边缘处存在剪切孤子、拓扑点缺陷和超平带。在DFT水平上进行结构弛豫是研究这些系统的主要瓶颈。我们表明，参数化KC势可以用来获得原子弛豫与DFT弛豫很好的协议。此外，使用DFT和所提出的力场松弛的莫尔超晶格产生非常相似的电子能带结构。
2019-03-24 cond-mat.mtrl-sci
Finite-element dynamic-matrix approach for propagating spin waves: Extension to mono- and multilayers of arbitrary spacing and thickness
本文将有限元传播波动力学矩阵方法从有限波导扩展至任意间距和厚度的无限单层与多层体系，引入层间交换相互作用并扩展平面波 Fredkin-Koehler 方法计算偶极势，避免对非磁性间隔层离散化，从而高效计算自旋波色散。
2022-07-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Thermal stability of interfacial mixed layers in c-Ni/a-Zr multilayer during annealing: structural and magnetic properties
由两种可混溶元素组成的结晶多层膜的退火通常会引起组成原子的界面混合，可能导致在界面处形成二元合金。在室温下磁控溅射沉积的c-Ni/a-Zr多层膜在200 ℃和400 ℃下进行真空等时退火，以观察构成结晶/非晶多层膜的界面的热稳定性。对界面行为的控制可以帮助形成具有新特性的材料。通过X射线反射率，极化中子反射率，SIMS和SQUID的磁化测量技术的多层膜的结构和磁性的变化进行了详细的研究。由于原子输运，在Ni-on-Zr和Zr-on-Ni界面处形成的非晶混合层中的成分变化被仔细观察作为退火的函数。界面宽度继续增加退火的Ni和Zr层的费用。在这两个温度下，镍-锆界面被认为是不稳定的，但原子扩散的界面的整体响应是更明显的多层膜在400摄氏度退火时。在界面层的受限空间内的原子的过饱和和多层内的组分的有限可用性的条件下，在两个界面处观察到意想不到的分层效应。在400 ℃退火后获得的磁矩的大幅增加，是由于高致密化的Ni层，以及到的Zr-on-Ni界面层的Ni微晶的纳入。
2021-09-30 cond-mat.mtrl-sci
Compositionally-modulated Si1-xGex multilayers with cross-plane thermal conductivity below the thin-film alloy limit
我们描述的外延Ge/Si多层膜的跨平面的热导率，可以系统地降低到非常低的值，相比，无论是与体和薄膜SiGe合金的相同的平均浓度，通过简单地改变组成层的厚度。从头计算表明，部分相互扩散的Ge到Si的间隔，这自然会导致Ge偏析生长过程中，起着决定性的作用，降低导热系数低于可以实现没有相互扩散（完美的超晶格），或与总的相互扩散（合金限制）。这种现象类似于先前在具有嵌入式纳米颗粒的合金中观察到的现象，并且它强调了同时结合合金和纳米尺寸的散射体以最小化热导率的重要性。因此，我们的计算表明，超晶格与尖锐的界面，这是常见的，但难以实现，比成分调制的Si1-xGex多层膜在寻找超低热导率的材料。
2013-01-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Mg/Ti multilayers: structural, optical and hydrogen absorption properties
Mg-Ti合金具有不寻常的光学和吸氢性能，源于原子分布中具有小程度的化学短程有序的“类亚稳”微观结构。在本研究中，我们人工工程师的短程有序沉积Pd盖帽的Mg/Ti多层膜具有不同的周期性，并表征它们的结构和光学。尽管Mg和Ti之间的晶格参数失配较大，但沉积的金属多层膜显示出良好的结构一致性。在暴露于H2气体时，发生两步氢化过程，其中Ti层在Mg之前形成氢化物。从原位测量的双层厚度L在不同的氢气压力，我们观察到大的Mg和Ti层氢化后的面外膨胀，表明强烈的塑性形变的膜和随之而来的相干长度缩短。当在室温下在空气中卸载时，由于动力学约束，氢原子保持被捕获在Ti层中。这种加载/卸载序列可以解释在Mg和Ti中的氢的不同的热力学性质，如所示的模型多层系统上的扩散计算。氢谱法测得的吸附等温线可以解释为强结合的Mg/Pd和破碎的Mg/Ti界面所产生的弹性夹紧的结果。
2009-11-30 cond-mat.mtrl-sci
Structural Changes and Ferroelectric Properties of BiFeO<sub>3</sub>-PbTiO<sub>3</sub> Thin Films Grown via a Chemical Multilayer Deposition Method
采用化学溶液沉积法在Pt/Si衬底上制备了（1-x）BiFeO<sub>3</sub>-xPbTiO<sub>3</sub>（BF-xPT）薄膜（x ~ 0.60）。这些多层沉积的前体膜在氮气中在700°C下退火时显示出纯钙钛矿相形成。与BF：PT：：40：60的总摩尔组成的平衡四元结构相反，我们发现MA型的单斜结构的BF-xPT相。<sub></sub>压电力显微镜证实了铁电开关的薄膜，并揭示了不同的正常和横向域分布的样品。室温电性能测试表明，铁电材料具有良好的电滞回线，其回复极化强度Pr高达18 μC/cm<sup>2</sup>，漏电流低至10<sup>- 7A</sup>/cm<sup>2</sup>。
2010-06-24 cond-mat.mtrl-sci
Effect of nanostructure layout on spin pumping phenomena in antiferromagnet/ nonmagnetic metal/ ferromagnet multilayered stacks
在这项工作中，我们专注于磁弛豫Mn $_{80}$ Ir $_{20}$（12 nm）/ Cu（6 nm）/ Py（$d_\mathrm{F}$）反铁磁/Cu/铁磁（AFM/Cu/FM）多层膜的铁磁坡莫合金层的厚度不同。一个有效的FM-AFM的相互作用介导的导电电子在Cu-Cu间隔-自旋泵效应-被检测为铁磁共振（FMR）谱的线宽的增加和共振磁场的移位。我们进一步发现，实验上的自旋泵浦诱导的线宽的贡献是成反比的Py层的厚度。我们表明，这种厚度依赖性可能源于原子力显微镜层中的自由和局部自旋的耗散动力学。所得结果可用于定制的自旋电子器件的耗散特性，包括反铁磁层。
2016-11-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Structural and magnetoelectric properties of MFe2O4-PZT (M=Ni,Co) and (La)x(Ca,Sr)1-x - PZT multilayers
以镍铁氧体（NFO）、钴铁氧体（CFO）、La_（0.7）Sr_（0.3）MnO_3（LSMO）、La_（0.7）Ca_（0.3）MnO_3（LCMO）和锆钛酸铅（PZT）为原料，制备了由铁磁相和铁电相组成的厚膜层状磁电复合材料。结构，磁和铁磁共振表征显示无缺陷铁氧体的证据，但锰氧化物参数恶化。电阻率和介电常数小于预期值。铁氧体-PZT的磁电效应比锰氧化物-PZT的强。室温下的ME电压系数aE在NFO-PZT中最高，在LCMO-PZT中最小。横向ME效应比纵向效应强一个数量级。aE的大小与铁氧体的磁导率很好地相关。
2003-07-13 cond-mat.mtrl-sci
Structural Determination of Multilayer Graphene via Atomic Moiré Interferometry
两个堆叠的蜂窝晶格的旋转错位产生莫尔图案，其在扫描隧道显微镜中可观察到作为表观表面高度的小调制。这从对高度定向的热解石墨的实验中已知。在这里，我们观察到的三层莫尔图案在SiC（$000\bar{1}$）上生长的多层石墨烯的综合效果。第一层和第三层之间的小角度旋转被示出产生“双莫尔”图案，这是由来自前三层的莫尔图案的干涉引起的。这些图案受到层之间的相对晶格应变的强烈影响。我们将莫尔条纹模型化为失配倒易晶格矢量的节拍周期，并展示了如何使用这些图案来确定晶格之间的相对应变，类似于通过光学莫尔干涉法进行的应变测量。
2010-01-16 cond-mat.mtrl-sci
Suppression of Spin Pumping at Metal Interfaces
本研究发现Cu/Cr及Cu/V金属间隔层界面可显著抑制铁磁异质结构中的自旋泵浦，揭示非磁性金属组合形成自旋阻挡界面的新可能。
2023-07-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
A correlation of structural changes with nanomechanical properties in TiN-AlN multilayer films
Tampere University（坦佩雷大学）；VTT Technical Research Center of Finland（芬兰技术研究中心）；Empa- Swiss Federal Laboratories for Materials Science and Technology（瑞士联邦材料科技与工程研究所）；TU Wien（维也纳工业大学）；École Polytechnique Fédérale de Lausanne (EPFL)（洛桑联邦理工学院）；Indian Institute of Technology Roorkee（鲁尔基印度理工学院）
研究反应溅射TiN-AlN多层膜中AlN层相变（立方岩盐到六方纤锌矿）对纳米力学性能的影响，发现3nm AlN层时硬度下降但抗划伤性最优，相变有利于提高损伤容限。
2026-06-23 cond-mat.mtrl-sci
Structural and Thermal Stability of B4C/Ru Multilayers with Carbon Barrier Layers
Institute of Physics, St-Petersburg State University（圣彼得堡国立大学物理研究所）；Institute for Physics of Microstructure, Russian Academy of Sciences（俄罗斯科学院微观结构物理研究所）
研究通过引入碳阻挡层抑制Ru-B4C多层结构中钌硼化物的形成，提高其热稳定性，适用于辐射环境下的光学系统。
2025-12-09 cond-mat.mtrl-sci
Stress-driven instability in growing multilayer films
我们研究了应力驱动的外延生长多层膜的形态不稳定性，这是相干和位错自由。我们构建了一个直接的弹性分析，从我们确定的弹性状态的系统递归的旧状态的埋层。反过来，我们使用的弹性状态的结果，推导出的表面轮廓的形态演化方程的一阶扰动，与解决方案明确表示的所有沉积层的生长条件和材料参数。我们将这些结果应用到两种多层结构。一个是交替拉伸/压缩多层结构，我们确定有效的稳定性，包括在不同的层，其相互作用与全球失配的多层膜的不同表面迁移率的影响，以及非对称结构的压缩和拉伸层对系统稳定性的影响。在稳定性图中发现的不对称性质的性质与实验观察一致。我们研究的其他多层结构是由堆叠的应变/间隔层组成的。我们还计算了动力学临界厚度的形态不稳定性的发病，并获得其减少和饱和的沉积层数的增加，这是符合最近的实验结果。与单层薄膜生长相比，上应变层的动力学临界厚度行为出现偏差。
2003-01-02 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.stat-mech
Electrical, Optical and Structural Properties of Improved Transparent Conductive Oxide TCO Films
透明导电氧化物ITO的高频（GW）后处理导致光传输和电传导的显著改善。在多层结构中的ITO膜的情况下也是如此。改进发生而不影响下层（多层装置的其它层）。该方法具有极高的选择性，只能加工目标膜（层）。
2013-10-09 cond-mat.mtrl-sci
