Anisotropy in Ferromagnetic Nanoparticles: Level-to-Level Fluctuations of a Collective Effect
我们计算了铁磁纳米颗粒的磁各向异性的介观涨落。一个微观自旋轨道哈密顿量被认为是一个更强的交换相互作用的扰动首先产生一个明确的各向异性张量的表达。然后，假设一个简单的随机矩阵模型的自旋轨道耦合允许我们描述这样的张量的波动。在单轴各向异性的情况下，我们计算的各向异性常数的分布为一个给定的电子数，其变化时，增加这个数字由一。后者的大小足以解释实验数据。
2005-11-30 cond-mat.mes-hall
Nonreciprocal Dispersion of Spin Waves in Ferromagnetic Thin Films Covered with a Finite-Conductivity Metal
研究了均匀铁磁薄膜的单面金属化对其自旋波色散关系的影响。由于铁磁膜上金属覆盖层的有限导电性，自旋波色散关系可能仅在有限的波矢范围内是非互易的。我们提供了一个近似的解析解的自旋波频率，讨论其有效性，并与数值结果进行比较。通过改变铁磁薄膜、金属覆盖层的参数和外加磁场的大小，系统地分析了色散。从这个分析得出的结论，使我们能够定义一个结构的基础上，30 nm厚的CoFeB薄膜与实验上可访问的非互易色散关系在一个相对较宽的波矢范围。
2014-01-29 cond-mat.mes-hall
Thermal switching rate of a ferromagnetic material with uniaxial anisotropy
通过求解Fokker-Planck方程，研究了具有单轴各向异性的铁磁材料的热开关速率随外场的变化关系。我们用平均首次通过时间方法导出了热开关率的解析表达式，发现布朗公式[Phys.Rev.130，1677（1963）]即使在低势垒极限下也是适用的，只要用误差函数表示的适当因子代替尝试频率。
2012-05-03 cond-mat.mes-hall
Long-wave magnons in a ferromagnetic film
本文提出了长波磁振子磁化强度谱和横向分布的渐近精确理论。它是基于线性化的Landau-Lifshitz方程在薄膜中的精确解析解。研究了横波参数和波矢的量子化。
2017-10-15 cond-mat.mes-hall
Conductance, continuity, and ferromagnetic percolation thresholds in thin films
本文研究了铁磁CoPd薄膜，发现电导阈值与磁阈值存在显著差异，长程铁磁相在连续性阈值附近形成，而类金属到类绝缘体电导转变发生在更薄的薄膜中，并通过原子级窄低电阻间隙和晶间结电阻超过量子电阻标度解释了该效应。
2025-03-03 cond-mat.mes-hall
Quantum Transport in Disorderd Mesoscopic Ferromagnetic Films
用计算机模拟方法研究了杂质和畴壁散射对无序介观磁性薄膜电导率的影响。结果表明，由于畴壁的电阻率降低，这是一致的解释，在畴壁引起的退相。
1999-02-25 cond-mat.mes-hall
Mapping the domain wall pinning landscape in ferromagnetic films
铁磁薄膜中畴壁的扩展主要由材料中缺陷处的畴壁钉扎决定。在这封信中，我们通过光栅扫描单个铁磁涡旋并监测滞后涡旋位移与施加的磁场的关系，绘制了坡莫合金薄膜中畴壁钉扎的有效潜在景观。测量是使用差分磁光显微镜技术，产生的空间灵敏度$\sim 10$ nm。我们提出了一个简单的算法提取一个有效的钉扎电位从测量的涡旋位移与外磁场。由此产生的地图的钉扎电位揭示不同类型的钉扎网站，我们归因于准零，一维和二维的坡莫合金薄膜中的缺陷。
2016-04-15 cond-mat.mes-hall
Effect of demagnetization factor dependence on energy of ultra-thin ferromagnetic films with four layers
用海森堡哈密顿量研究了简单立方和体心立方四层铁磁晶格。根据3-D图，具有四个层的薄膜可以很容易地在特定的退磁因子和角的影响下的sc（001）和bcc（001）铁磁晶格结构在某些方向上取向。除了周期性变化之外，在3D图的中间可以看到平坦部分。当退磁因子为=6时，对于本模拟中使用的能量参数值，具有四层的sc（001）膜可以容易地在0.6弧度方向上取向。在退磁因子=5.2的影响下，四层体心立方（001）晶格的薄膜容易沿0.63弧度方向取向。
2016-07-08 cond-mat.mes-hall
Ferromagnetic order in dipolar systems with anisotropy: application to magnetic nanoparticle supracrystals
单畴磁性纳米颗粒（MNP）除了磁晶能量外还通过偶极相互作用（DDI）相互作用，根据底层结构和组装的有序度，可以呈现低温铁磁（SFM）或自旋玻璃（SSG）相。我们研究，从蒙特卡罗模拟的框架内的有效的一个自旋或macrospin模型，单域MNP固定在一个完美的晶格与fcc对称和随机分布的易轴的网站上的单分散组装的情况。我们限制自己的情况下，一个低的各向异性，即发病的偶极长程铁磁（FM）相的消失，在各向异性的情况下，由于后者引入的无序。
2018-10-10 cond-mat.mes-hall
In-plane anisotropy effect on critical transition field in nanogranular films with perpendicular anisotropy
研究了面内各向异性对具有垂直各向异性的纳米颗粒膜的磁化强度的影响。结果表明，如果磁场是倾斜的，相对于膜法线，临界过渡从非均匀的磁性状态的颗粒与非共线方向的颗粒的磁矩到均匀的颗粒磁矩平行取向的发生。发现面内各向异性影响临界场的角度依赖性。在双势阱近似下，对取向双轴粒子系综进行了理论描述。尽管粒子具有双轴磁各向异性，但如果处于非均匀状态，则它们的系综被分成两个子系综，每个子系综中粒子的磁矩共线。在临界场中，发生了从具有两个子系综的非均匀态到均匀态的转变。对纳米颗粒Co/Al_2 On薄膜的理论计算结果与实验数据进行了比较，该薄膜具有垂直各向异性，原子分数为74.5%。Co，其超过逾渗阈值。这种薄膜的磁矩是两种贡献的总和：来自具有双轴各向异性的纳米颗粒和形成渗滤簇的相。纳米颗粒的磁性，其贡献是从总的薄膜磁化分离，符合计算数据。
2015-01-28 cond-mat.mes-hall
Current-driven Dynamics of Magnetic Skyrmion in Chiral Ferromagnetic Film with Spatially Modulated Dzyaloshinskii-Moriya Interaction
研究了具有空间调制的Dzyaloshinskiii-Moriya相互作用的手征铁磁薄膜中自旋极化电流驱动的磁skyrmion的动力学。三种情况下，包括线性，正弦，和周期性的矩形调制已被认为是增加，减少，和周期性修改的尺寸和速度的skyrmion已被观察到的微观模拟。Thiele方程很好地解释了这些现象，其中Skyrmion上的有效力是由非均匀的Dzyaloshinskiii-Moriya相互作用引起的。研究结果表明，利用材料工程的方法，可以通过人工调控手性铁磁薄膜中的Dzyaloshinskiii-Moriya相互作用来调控Skyrmion的动力学行为，这对于设计基于Skyrmion的自旋电子学器件具有重要意义.
2019-01-08 cond-mat.mes-hall
Spin-orbit field switching of magnetization in ferromagnetic films with perpendicular anisotropy
作为传统磁场的替代方案，本文提出了一种基于空间反转非对称平面内巡游电子通过s-d交换相互作用所经历的Rashba场的有效自旋轨道场来控制磁化强度的方法.在具有垂直磁晶各向异性的铁磁薄膜中，利用电流感生的自旋轨道场，在面内施加很小的磁场即可实现磁化翻转。由短至10 ps的电流脉冲诱导的自旋轨道场可以有效地引发超快磁化翻转，具有实验上可实现的电流密度。整个开关过程在100 ps左右完成。
2012-06-07 cond-mat.mes-hall
Intrinsic magnetoresistance in metal films on ferromagnetic insulators
我们预测了正常金属中界面Rashba自旋轨道耦合引起的磁电阻效应|铁磁绝缘双层它取决于电流和磁化方向之间的角度，与由自旋霍尔效应和反自旋霍尔效应的组合作用引起的“自旋霍尔磁阻”机制相同。由于相同的现象，不清楚Nakayama等人报告的磁阻是体金属效应还是界面效应。界面Rashba感生磁电阻可以通过其对金属膜厚度的依赖性而与体金属自旋霍尔磁电阻区分开。
2014-07-14 cond-mat.mes-hall
Quantum Anomalous Hall Effect in Three-dimensional Topological Insulator/Thin-film Ferromagnetic Metal Bilayer Structure
我们从理论上证明了三维拓扑绝缘体（TI）/薄膜铁磁金属（FMM）双层结构是一种具有宽禁带的量子反常霍尔（QAH）绝缘体.通过对本征态的能带结构和权重分布的研究，我们证明了在3DTI上附加金属薄膜可以使原Dirac点附近的能带杂化，从而使拓扑非平凡态转移到金属层中.通过在薄膜层中引入磁交换相互作用，我们计算了双层结构的反常霍尔电导率和磁各向异性，表明比通常的材料，如3DTI和3DTI/铁磁绝缘体异质结构的磁掺杂薄膜，更宽的间隙实现QAH效应的出现。结果表明，3DTI/薄膜FMM双层结构即使在室温下也能实现QAH效应，这将为其他奇异拓扑量子现象的实验实现铺平道路.
2021-04-09 cond-mat.mes-hall
Viscous dynamics of vortices in a ferromagnetic film
我们推导了薄膜铁磁体中涡旋的粘性力。作用在涡旋$i$上的粘性力是一个线性叠加$\mathbf F_i = - \sum_{j} \hat{D}_{ij} \mathbf V_j$，其中$\mathbf V_j$是涡旋$j$的速度。由于涡流的长程性质，互阻力张量$\hat{D}_{ij}$的大小与自阻力系数$D_{ii}$相当。
2017-12-13 cond-mat.mes-hall
Tunneling magnetoresistance in ensembles of ferromagnetic granules with exchange interaction and random easy axes of magnetic anisotropy
考虑颗粒间的交换作用，研究了具有随机易磁化轴磁各向异性的铁磁颗粒系综中的隧穿磁电阻。结果表明，由于交换相互作用的磁阻是有效地从磁化解耦，即最强的负磁阻可以观察到在磁场的磁化几乎饱和。在一定条件下，在一定的磁场下，磁电阻的符号可以反转，隧穿磁电阻可以变为正。我们的理论与测量的磁电阻在集成的Fe颗粒在SiCxNy矩阵。
2020-12-13 cond-mat.mes-hall
Coupling of microwave magnetic dynamics in thin ferromagnetic films to stripline transducers in the geometry of the broadband stripline ferromagnetic resonance
建立了一个基于带状线的铁磁薄膜宽带铁磁共振测量的准解析自洽模型。交换自由描述的磁化动力学的薄膜，使我们能够获得简单的解析表达式。它们可以快速有效地对动态进行数值模拟。利用这个模型，我们研究了辐射损耗对铁磁共振线宽的贡献，用带状线FMR测量。我们发现，对于具有大的金属导电性的膜的辐射损失是显着小于磁绝缘膜。这些材料中的微波涡流的激励有助于系统的总微波阻抗。这导致与膜环境的阻抗失配，导致膜与环境的解耦，并最终导致较小的辐射损耗。我们还表明，辐射损耗下降的带状线宽度的增加，当样品从带状线表面抬起。因此，为了消除这种测量伪影，需要使用宽带状线并在膜和样品表面之间引入间隔物。膜厚越厚，辐射损失贡献越大。
2015-11-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Orange Peel coupling in granular ferromagnetic films
我们目前的磁阻（MR）的测量进行磁性隧道结中的一个电极是一个颗粒状的铁磁膜。这些结表现出零场电阻下降。倾角大小取决于颗粒的大小。我们解释这些结果作为连续的铁磁薄膜和磁性颗粒之间的桔皮效应的后果。这种耦合比连续铁磁层之间的耦合强得多。
2003-07-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Vortices in thin ferromagnetic films and the skyrmion number
我们指出，一个特殊的湮灭的涡antoverrypair观察数值Hertel和施耐德[物理评论Lett。97，177202（2006）]表示Skyrmion的形成和随后的衰变。
2007-01-24 cond-mat.mes-hall hep-th
Ultrafast spin current generation in ferromagnetic thin films
自旋电流在激光驱动铁磁薄膜的超快退磁过程中起着重要的作用。在这里，我们表明，振荡的自旋电流可以通过在可见光范围内的飞秒激光脉冲的应用在膜中产生。特别是，我们证明了自旋电流是由于弹道电子在薄膜中来回移动。电流强度对驱动电场的依赖关系也进行了研究。
2018-07-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Asymmetry of modal profiles of dipole-exchange spin waves in thin high-magnetic moment metallic ferromagnetic films
本文从理论上研究了垂直于外加磁场的面内磁化铁磁薄膜中传播的偶极交换自旋波的模式轮廓的不对称性。发现在典型厚度为10-60 nm的大磁矩铁磁金属薄膜中，谱的基模定域在与无交换Damon-Eshbach表面波定域表面相反的表面上。波的这种异常定位不影响微带和共面换能器的自旋波激发的非互易性，但可以在其他类型的实验中检测到。
2012-09-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Weak de-localization in graphene on a ferromagnetic insulating film
据预测，石墨烯在置于铁磁薄膜上时，会通过邻近效应产生磁矩，这一前景可能会在自旋电子学和磁性数据记录领域开辟令人兴奋的可能性。在这项工作中，我们详细研究了石墨烯的磁阻和下面的铁磁绝缘膜的磁化之间的相互作用。观察到这两个幅度之间的明确的相关性，但我们发现，通过仔细建模的磁化强度和弱本地化测量，这种对应关系可以解释所产生的铁磁绝缘体的磁杂散场的影响。我们的研究结果强调了在磁性和二维材料之间的界面所产生的复杂性。
2016-07-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Ferromagnetic resonance study of polycrystalline Cobalt ultrathin films
本文介绍了多晶的室温铁磁共振研究||Pt/10 nm Cu/tCo/10 nm Cu/Pt||薄膜作为Co层厚度的函数（1 < t < 10 nm）。FMR研究了高频宽带共面波导（高达25 GHz），使用倒装芯片的方法。共振场和线宽作为铁磁层厚度的函数进行测量。蒸镀薄膜的磁化强度（Ms = 1131 emu/cm ^3）低于溅射薄膜（Ms= 1333 emu/cm ^3），垂直表面各向异性几乎相等（Ks ~ -0.5 erg/cm ^2）。对于这两个系列的膜，观察到Co层厚度低于3 nm的线宽的强烈增加。对于铁磁层厚度小于4 nm的薄膜，溅射薄膜的阻尼大于蒸镀薄膜的阻尼。线宽的厚度依赖性可以从自旋泵浦效应的角度来理解，并由此推导出界面自旋混合电导g^{ \uparrow \downarrow }S^{-1}。
2005-09-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Engineering Curvature Induced Anisotropy in Thin Ferromagnetic Films
研究了大曲率对具有非局域偶极能的铁磁薄膜微磁能的影响。我们预测偶极相互作用和表面曲率可以产生垂直各向异性，这可以通过工程控制一种特殊类型的周期性表面形状结构。通过膜中的显著表面粗糙度可以实现类似的效果。我们表明，在一般的各向异性可以指向任意方向，这取决于表面曲率。我们提供这些周期性表面结构的简单例子来演示如何在薄膜中设计特定的各向异性。
2016-10-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Active microcantilevers based on piezoresistive ferromagnetic thin films
报道了FeGa磁性薄膜的压阻特性及其在自传感微悬臂梁中的应用。致动发生的FeGa薄膜的铁磁和磁致伸缩属性的结果，而偏转读出是通过利用这些薄膜的压阻性实现的。这种自感测、自致动的微机械系统涉及非常简单的双层结构，这消除了对更复杂的压电叠层的需要，该压电叠层通常用于有源悬臂梁。因此，它有可能为远程驱动的、基于传感器的传感器提供机会。
2010-12-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Magnetotransport in ferromagnetic Mn5Ge3, Mn5Ge3C0.8, and Mn5Si3C0.8 thin films
研究了铁磁Mn_5Ge_3、Mn_5Ge_3C_（0.8）和Mn_5Si_3C_（0.8）薄膜的电阻率、各向异性磁电阻（AMR）和反常霍尔效应。数据显示了铁磁金属的行为特征，反常霍尔系数随居里温度线性增加。而对于铁磁Mn5Si3C0.8的正常霍尔系数R0和AMR比是独立的温度，这些参数强烈地随着温度的锗化物薄膜。这种差异归因于由于不同的晶格参数和不同的原子构型（Ge与Si类金属）而导致的材料中的电子态的不同杂化。伴随的符号变化的R0和AMR比与温度的锗化物薄膜进行了讨论，在两个电流模型表明在低温下的电子少数自旋运输。
2014-06-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Control of Ultracold Atoms with a Chiral Ferromagnetic Film
我们证明了手征铁磁薄膜产生的磁场可以用来控制超冷原子。当薄膜处于螺旋相或Skyrmion晶相时，它分别对超冷原子起磁镜或反射光栅的作用。通过施加偏置磁场和含时磁场，可以形成蜂窝、可果美、三角形等一维或二维磁晶格来捕获超冷原子。我们还讨论了每个晶格的捕获高度、势垒、捕获频率和马约拉纳损失率。我们的研究结果表明，手征铁磁薄膜可以作为一个平台，开发基于现代自旋电子学技术的超冷原子人工量子系统。
2019-01-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas
Excitation and reception of magnetostatic surface spin waves in thin conducting ferromagnetic films by coplanar microwave antennas. Part I: Theory
本文建立了一个用共面天线在铁磁薄膜中激发和接收静磁表面波的完全自洽模型，并进行了数值计算。该模型假设铁磁膜是高导电的，并与非磁性金属膜的接口，但也适用于建模磁绝缘膜。在铁磁层的两个界面处可以包括周向磁各向异性和Dzyaloshinskiii-Moriya相互作用。该模型计算了构成共面天线的不同条之间的耦合阻抗。在某些情况下，这导致反向传播波之间的频率非互易性，即使在自旋波色散关系中没有不对称的情况下。几个中间结果的模型进行了数值检查和模型的最终输出，给出的散射参数，$S_{11}$，$S_{12}$，和$S_{21}$的天线系统，与以前的实验研究，是在良好的协议。
2022-06-21 cond-mat.mes-hall physics.app-ph
Spin Dynamics and Multiple Reflections in Ferromagnetic Film in Contact with Normal Metal Layers
利用Tserkovnyak等人的自旋泵浦理论研究了嵌入在正常金属层之间的金属铁磁膜的自旋动力学。88，117601（2002）]。这种结构的散射矩阵是使用自旋相关的量子阱在铁磁区的潜力。由于在井中的多次反射，多余的吉尔伯特阻尼和旋磁比表现出量子振荡的铁磁膜的厚度的函数。振荡的波长由量子阱的深度给出。对于嵌入金层之间的铁膜，吉尔伯特阻尼的振荡幅度与Urban等人[Phys.Rev.Lett. 87，217204（2001）]。结果与Mills的线性响应理论[Phys.Rev.B68，0144419（2003）]进行了比较。
2004-05-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Planar array of self-assembled Ga$_{x}$Fe$_{4-x}$N nanocrystals in GaN: Magnetic anisotropy determined via ferromagnetic resonance
用铁磁共振方法研究了镶嵌在GAN基质中的$_{x}$ Fe $_{4-x}$ N纳米晶平面阵列的磁各向异性。采用X射线衍射和透射电子显微镜来确定纳米晶体的相和分布。的磁各向异性被发现主要是单轴的难磁化轴垂直于NC平面，并有一个很弱的面内六角对称。考虑到纳米晶体的形态，外延关系，应变效应和纳米之间的磁耦合的起源的磁各向异性进行了讨论。
2014-06-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Tunable asymmetric magnetoimpedance effect in ferromagnetic NiFe/Cu/Co films
通过磁阻抗效应研究了NiFe/Cu/Co铁磁薄膜的磁化动力学。我们观察到，磁阻抗响应是依赖于非磁性铜间隔材料的厚度，一个事实相关联的铁磁层之间的磁相互作用的种类。因此，我们提出了一个实验研究的非对称磁阻抗在铁磁薄膜的双相磁行为和探索的可能性调谐的线性区域的磁阻抗曲线在零磁场附近通过改变非磁性间隔材料的厚度，和探针电流频率。我们讨论的实验磁阻抗结果在不同的频率范围内，准静态磁性能，厚度的非磁性间隔材料，和铁磁层之间的磁相互作用的不同机制的磁化动力学。研究结果表明，具有非对称磁阻抗效应的双相磁性铁磁薄膜在自偏置线性磁场传感器中具有很好的应用前景。
2014-08-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Ferromagnetic resonance study of polycrystalline Fe_{1-x}V_x alloy thin films
利用铁磁共振技术研究了含$0\leq x < 0.7$的多晶Fe $_{1-x}$ V $_{x}$合金薄膜的磁性和磁化动力学。通过从单独的Fe和V靶共溅射产生膜，导致在Si衬底上的组成梯度。FMR研究进行了在室温下与宽带共面波导在频率高达50 GHz的倒装芯片的方法。确定了有效退磁场$4 πM_{\mathrm{eff}}$和Gilbert阻尼参数$α$随V浓度的变化关系。结果进行了比较外延的FeV膜。
2007-10-17 cond-mat.mes-hall 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
Tailoring Interlayer Exchange Coupling of Ferromagnetic Films Across MgO with Fe Nanoclusters
我们研究了Fe/MgO/Fe和Fe/MgO/Co体系中磁性Fe纳米团簇嵌入MgO间隔层的层间交换耦合。样品生长的分子束外延（MBE），并利用楔形MgO膜独立地改变膜的厚度和位置的Fe纳米团簇。根据Fe纳米团簇的位置，双线性耦合（J1）在幅度上表现出强烈的变化，甚至可以在反铁磁和铁磁之间切换。这种效应是由铁磁薄膜和磁性纳米团簇之间的磁耦合来解释的。有趣的是，Fe纳米团簇与Co膜的耦合比它们与Fe膜的耦合强160%（在MgO间距为0.56 nm处）。这比在类似的薄膜系统（即Fe/MgO/Co对Fe/MgO/Fe）中观察到的20%的耦合差异大得多，识别出与膜和纳米团簇之间的耦合相关的有趣的纳米尺度效应。
2010-02-03 cond-mat.mes-hall 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
Topological textures and their bifurcation processes in 2D ferromagnetic thin films
本文利用拓扑流理论，从拓扑学的角度直接研究了薄膜铁磁系统的拓扑结构和动力学过程。研究发现，在薄膜铁磁系统的归一化磁化矢量场的时空奇点处，相反极化的涡旋-反涡旋对的湮灭或产生过程可以改变系统的拓扑荷，拓扑荷的变化是整数，并且可以进一步表示为围绕奇点的磁化矢量场的Hopf指数和Brouwer度。此外，系统拓扑荷的变化对铁磁薄膜中的涡旋核反转过程也是至关重要的。利用拓扑流理论和隐函数定理，对涡旋的合并、分裂和涡核形成过程进行了数值模拟
2016-01-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.other
Voltage-controlled magnetic anisotropy in antiferromagnetic MgO-capped MnPt films
利用第一性原理计算研究了MgO覆盖的MnPt薄膜的磁各向异性及其电压控制。急剧变化的磁各向异性与膜厚度，特别是在Pt终止的膜，表明它可以通过调整膜厚度广泛调谐。在厚膜的线性电压控制系数是高达1.5和$-0.6$ pJ/Vm的Pt终止和Mn终止界面，分别。广泛可调的磁各向异性能量和大的电压控制系数的组合表明，MgO覆盖的MnPt膜可以作为一个通用的平台，磁存储器和反铁磁应用。
2021-04-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Excitation and reception of magnetostatic surface spin waves in thin conducting ferromagnetic films by coplanar microwave antennas. Part II: Experiment
本文报道了在Si/SiO $_2$ /Ru（5 nm）/Co（20）/Pt（5 nm）共面纳米天线器件上进行的自旋波传播谱测量。采用新开发的理论建模和去嵌入程序的测量进行了详细分析。利用互补布里渊光散射和铁磁共振测量方法测定了薄膜的磁参数。传播的自旋波信号可以定量地解释在本研究中研究的外部施加的磁场范围：130-1500 Oe。
2022-06-21 cond-mat.mes-hall physics.app-ph
Edge-modulated perpendicular magnetic anisotropy in [Co/Pd]n and L10-FePt thin film wires
纳米结构磁性薄膜边缘的厚度调制对其垂直磁各向异性有重要影响。用双层抗蚀剂剥离法从[Co/Pd]20多层膜或L10-FePt膜制备具有锥形边缘的薄膜线。利用磁力显微镜和微磁学模型研究了刃口锥度对反转过程的影响。在[Co/Pd]20的各向异性是较低的锥形边缘区域切换在一个较低的反向场相比，线的中心。L10-FePt线表现出相反的行为，锥形区域表现出更高的各向异性。
2015-10-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Ferromagnetic resonance linewidth in ultrathin films with perpendicular magnetic anisotropy
具有垂直磁各向异性（PMA）的过渡金属铁磁膜具有比诸如纯铁（Fe）和坡莫合金（NiFe）薄膜的软磁材料大一个数量级的铁磁共振（FMR）线宽。利用宽带铁磁共振装置研究了PMA掺杂Ni $|$ Co多层膜中线宽增强的原因。对于垂直施加的场，FMR线宽线性地依赖于频率，并且当磁化旋转到膜平面中时显著地增加。用氦离子辐照薄膜，降低了PMA和PMA参数的分布。这导致面内磁化的FMR线宽大大减小。这些结果表明，在PMA的波动导致一个大的两个磁振子散射贡献的线宽面内磁化，并建立吉尔伯特阻尼增强，在这样的材料（$α\approx 0.04$，相比于$α\approx 0.002$纯Fe）。
2009-06-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Imprinting skyrmions in thin films by ferromagnetic and superconducting templates
磁性Skyrmions是新一代存储器中很有希望的信息载体。如何产生和稳定skyrmions是其成功应用于技术的关键。在这里，我们从理论上证明，阵列的skyrmions可以印在大量的铁磁薄膜，使磁性纳米结构的模板接近薄膜。研究了目前纳米技术所允许的两种模板：铁磁纳米棒阵列和超导涡旋。Skyrmion是在磁性薄膜短时间暴露于模板场时产生的，并且在去除模板后保持稳定。
2014-07-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Oscillations of Andreev states in clean ferromagnetic films
研究了交换场对铁磁（F）薄膜中Andreev束缚态的影响。我们的模型考虑了外表面的漫反射和FS界面可能的后向散射。的Andreev水平的相移的交换场的结果在一个振荡的行为的状态密度的F作为层厚度的函数。我们表明，我们的结果同意定量与最近的实验。
2000-10-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Thermally induced 0-pi phase transition in Josephson junctions through a ferromagnetic oxide film
我们研究了铁磁氧化物薄膜的约瑟夫森输运，La $_2$ BaCuO $_5$，理论上。使用递归格林函数技术，我们发现在这样的系统中的π结的形成。此外，随着温度的升高，0-π相变也随之发生。这种基于铁磁氧化物的约瑟夫森结可能成为未来量子计算机架构中的一个元素。
2010-10-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con quant-ph
Effect of induced shape anisotropy on magnetic properties of ferromagnetic cobalt nanocubes
本文报道了用热分解法合成不同尺寸的铁磁性钴纳米立方体，并研究了形状各向异性对静态和动态磁性能的影响。通过在合成过程中使用直链胺表面活性剂制备纳米盘，在纳米立方体中引入约10%的形状各向异性。已经观察到，铁磁性在室温以上持续存在，并且在零场冷却磁化中在低温下磁矩的急剧下降可能与由于系统中存在的有效各向异性而导致的自旋无序相关联。动态磁性能进行了研究，在不同的温度下使用RF横向磁化率测量和各向异性场的奇异性在低温下进行了探测。在冻结状态下，在有效各向异性场中观察到对称分布的宽峰，峰结构受形状各向异性和温度的强烈影响。无论大小的形状各向异性引起更高的矫顽场和更大的横向磁化率比在所有温度下。形状各向异性和所观察到的磁性行为的颗粒的大小的作用进行了讨论。
2010-03-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Phosphorous alloying: controlling the magnetic anisotropy in ferromagnetic (Ga,Mn)(As,P) Layers
GaMnAs薄膜的磷合金化已被用于在铁磁Ga_（0.93）Mn_（0.07）As_（1-y）Py层中操纵磁各向异性。我们已经确定的各向异性常数作为温度的函数为0和8.8at%之间的磷合金化水平的Mn掺杂水平为~ 7at%。我们表明，它是可能的，以获得层与强大的铁磁性和面内或面外的易磁化轴与小障碍的磁化重取向与y 6at%的磷合金化< 6at% or y>。磷合金化并没有显著提高合金的临界温度。
2009-08-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
A micromagnetic theory of skyrmion lifetime in ultrathin ferromagnetic films
我们使用的连续微磁框架推导出紧凑的skyrmion寿命公式由于热噪声在铁磁薄膜中具有相对较弱的界面Dzyaloshinskiii-Moriya相互作用。在没有一个鞍点连接的skyrmion解决方案的铁磁状态，我们解释skyrmion崩溃事件作为“捕获的一个微尺度”。这产生了一个明确的Arrhenius崩溃率与势垒高度和前因子作为所有材料参数的函数，以及崩溃的动力学路径。
2021-10-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci nlin.PS
Origin of Perpendicular Magnetic Anisotropy in Yttrium Iron Garnet Thin Films Grown on Si (100)
报道了用脉冲激光沉积技术制备的钇铁石榴石（YIG）薄膜的磁性。在Si（100）衬底上沉积厚度为15 - 50 nm的薄膜。通过铁磁共振谱研究了磁性表征。垂直磁易轴达到50 nm的厚度。我们观察到，垂直各向异性值减少，增加膜厚度。垂直磁各向异性（PMA）的起源归因于YIG薄膜中的织构和晶格畸变。我们期望在硅衬底上垂直磁化的钇铁石榴石薄膜为更便宜和兼容的制造工艺铺平了道路。
2021-07-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Tailoring magnetic anisotropy in epitaxial half metallic La0.7Sr0.3MnO3 thin films
本文详细研究了在SrTiO 3（STO）衬底上生长的具有（001）、（110）和（1-18）三种不同表面取向的半金属外延La 0.7Sr 0.3MnO 3（LSMO）薄膜的磁性能，包括各向异性、反转场和磁化反转过程。后者示出了平行于[110]（面内）晶体学方向取向的台阶边缘。在室温下，在不同的磁场方向上，在整个角度范围内进行了高分辨率的矢量克尔磁测量。在一般情况下，LSMO膜的磁性能可以解释与单轴项与各向异性轴给出的膜形态，而这种各向异性的强度取决于结构和膜厚度。特别地，在名义上平坦的（110）取向的STO衬底上生长的LSMO膜呈现出源于存在伸长的面内[001]取向结构的明确定义的单轴各向异性，而在名义上平坦的（001）取向的STO衬底上生长的LSMO膜显示出弱的单轴磁各向异性，其中易磁化轴方向平行于剩余衬底台阶边缘。在邻位STO（001）衬底上生长的LSMO薄膜也发现了拉长结构。这些薄膜呈现出明确的单轴磁各向异性，易磁化轴沿着台阶边缘，其强度随着LSMO厚度的增加而增加。值得注意的是，这种阶梯诱导的单轴各向异性已被发现的LSMO膜高达120 nm的厚度。我们的研究结果是有希望的工程新型半金属磁器件，利用定制的磁各向异性。
2011-03-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Angular dependence of magnetization reversal in epitaxial chromium telluride thin films with perpendicular magnetic anisotropy
研究了分子束外延碲化铬薄膜的磁各向异性和磁化反转机制。我们报告存在强的垂直各向异性在这些薄膜，随着一个相对较强的二阶各向异性的贡献。从磁阻测量观察到的开关场的角度变化的定量解释使用一维缺陷模型。该模型揭示了成核和钉扎在磁化反转的相对作用，取决于所施加的磁场方向。微磁模拟进行可视化的域结构和开关过程。
2017-05-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Magnetic properties of ferromagnetic Gd$_5$Si$_4$-Fe$_3$O$_4$ bilayer thin film heterostructure
薄膜的磁性不同于相应的块体材料，并且由于其尺寸和维度的减小而显示出新颖的物理特性。不同材料的薄膜界面之间的交换偏置也会导致磁特性的深刻变化。本文采用高真空射频磁控溅射法在硅衬底上制备了不同厚度的Fe $_3$ O $_4$、Gd $_5$ Si $_4$和Fe $_3$ O $_4$ -Gd $_5$ Si $_4$双层薄膜。它们的磁化强度在室温下在3 T的磁场和50 K至400 K的温度之间进行了测量。Gd 5Si 4薄膜由于暴露于空气中而导致氧化。所有样品的沉积膜厚度均大于50 nm，表现出铁磁性。
2023-02-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
