Non-volatile ferroelastic switching of the Verwey transition and resistivity of epitaxial Fe3O4/PMN-PT (011)
基于相关材料或“Mottronics”的电子学的中心目标是能够利用控制电压在不同的集体状态之间切换。转变附近结构和电荷密度的微小变化可以打破竞争相之间的平衡，导致电子和磁性的急剧变化。在这项工作中，我们证明了一个电场诱导的两步铁弹开关路径在（011）取向的0.71 Pb（Mg 1/3 Nb 2/3）O 3 - 0.29 PbTiO 3（PMN-PT）衬底可以用来调整的Verwey金属-绝缘体转变外延Fe 3 O 4薄膜在一个稳定的和可逆的方式。我们还观察到强大的非易失性电阻开关在Fe 3 O 4到室温，由铁弹应变驱动。这些结果提供了一个框架，用于实现非易失性和可逆的序参量调谐耦合到外延氧化物异质结构的晶格应变在很宽的温度范围内，与潜在的设备应用。
2013-07-02 cond-mat.mtrl-sci
Exchange Bias Induced by the Fe3O4 Verwey transition
本文研究了不同结构的具有铁磁层的V_2O_3薄膜的交换偏置。交换偏置伴随着磁化的大的垂直偏移。只有当V2O3生长在Ni80Fe20坡莫合金的顶部时才观察到这些效应。垂直位移的幅度高达总磁化强度的60%，这在任何系统中都没有报道过。X射线衍射研究表明，生长条件促进亚铁磁性Fe3O4中间层的形成。Fe3O4在120 K的Verwey转变的易磁化轴的变化与交换偏置和磁化垂直位移的出现相关。这两种现象消失以上120 K，第一次表明之间的直接关系的磁签名的Verwey过渡和交换偏置。
2012-04-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Temperature-Dependence of Magnetically-Active Charge Excitations in Magnetite across the Verwey Transition
我们研究了磁铁矿Fe $_3$ O $_4$的体单晶和外延薄膜的电子结构。Fe $2p$核能级谱显示出硬X射线（HAX-）和软X射线（SX-）光电子能谱（PES）之间的明显差异，表明表面效应。体积敏感的光谱表现出温度（$T$）依赖性的电荷激发跨越Verwey转变在$T_V$ =122 K，这是失踪的表面敏感的光谱。扩展的杂质Anderson模型全多重态分析揭示了Fe $2p$谱中低于$T_V$的三种不同的Fe物种（A-Fe $^{3+}$、B-Fe $^{2+}$、B-Fe $^{3+}$）的作用及其与$T-$相关的演化。的Fe $2p$ HAXPES光谱显示出明确的磁性圆二色性（MCD）在磁化100 nm厚的膜的金属相。模型计算还再现MCD和确定与电荷激发相关的磁性不同的网站。价带HAXPES显示了剩余阶数高于$T_V$的极化子金属在$E_F$处的有限态密度，以及低于$T_V$的明显能隙形成。结果表明，Verwey跃迁是由强关联和磁活性的B-Fe $^{2+}$和B-Fe $^{3+}$电子态的变化驱动的，与电阻率和体敏光谱一致.
2015-11-23 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Hall effect in Fe$_3$O$_4$ epitaxial thin films
用脉冲激光沉积法在MgO和Si衬底上制备了磁性外延薄膜。一个关键的结果是薄膜的性质几乎与块体材料的性质相同。对于40 - 50 nm厚的薄膜，室温下的饱和磁化强度和电导率分别为453 emu/cm ^3和225 1/（Ohm cm）。Verwey转变温度为117 K.霍尔效应表示在室温下对应于每分子式单位0.22个电子的电子浓度。正常和反常的霍尔效应都有一个负号。
2004-04-06 cond-mat.mtrl-sci
Fe3O4 thin films: controlling and manipulating an elusive quantum material
Fe 3 O 4（磁铁矿）是最难以捉摸的量子材料之一，同时也是研究最多的用于薄膜应用的过渡金属氧化物材料之一。理论上预期的半金属行为产生了很高的期望，它可以用于自旋电子器件。然而，尽管大量的工作致力于制备薄膜，神秘的第一级金属-绝缘体转变和称为Verwey转变的磁铁矿的霍尔标记在薄膜中非常宽，并且与高质量块状单晶相比，在显著较低的温度下发生。在这里，我们已经成功地找到并制作了一种特殊的基板，使磁铁矿薄膜的生长与Verwey过渡一样尖锐的散装。此外，我们现在能够调整转变温度，并使用拉伸应变，将其增加到比本体更高的值。
2016-10-07 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Pyroelectric detection of spontaneous polarization in magnetite thin films
用动态和静态热释电测量方法研究了Fe $_3$ O $_4$薄膜的自发极化。在Nb：SrTiO $_3$（001）基片上生长的Fe $_3$ O $_4$薄膜的磁性和介电性能与体相晶体一致。在120 K时观察到了著名的金属-绝缘体（Verwey）转变。Fe $_3$ O $_4$薄膜在低于Verwey温度时出现热释电响应，表明Fe $_3$ O $_4$在电荷有序转变温度时出现自发极化.极性态特征与Fe $^{2+}$和Fe $^{3+}$离子共享八面体$B$位点的键中心和位点中心电荷有序一致。Fe $_3$ O $_4$薄膜的热释电响应依赖于介电常数。对Pd/Fe $_3$ O $_4$ /Nb：SrTiO $_3$结的准静态热释电测量表明，磁铁矿在60 K时具有很大的热释电系数，为735 nC/cm $^{2}$ K。
2012-09-21 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Electrical and magnetic transport properties of Fe3O4 thin films on GaAs (100) substrate
用脉冲激光沉积法在GaAs（100）单晶衬底上生长了Fe_3O_4薄膜。X射线衍射（XRD）结果表明薄膜具有（111）择优取向，X射线光电子能谱学证实薄膜中存在单一的Fe 3 O 4相。薄膜的电输运性质在122 K和110 K以下表现出特征的Verwey转变，其输运遵循变程跳跃型导电机制。该膜显示出室温磁化磁滞回线，表明该膜的亚铁磁行为，其饱和磁化强度值接近470 emu/cc。
2009-12-05 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Effect of 200 MeV Ag15+ ion irradiation on structural and electrical transport properties of Fe3O4 thin films
采用脉冲激光沉积法在MgO（100）和Si（100）单晶衬底上制备了Fe_3 O_4薄膜。在MgO衬底上生长的薄膜是c轴取向的外延生长，而在Si衬底上生长的薄膜是高度<111>取向的。膜厚度为150 nm。这些薄膜已被200 MeV的银离子辐照。我们研究了辐照对这些薄膜的结构和电输运性质的影响。辐照的注量值在5 × 1010离子/cm ~ 2至1 × 1012离子/cm ~ 2的范围内变化。我们比较了c轴取向的外延薄膜和非外延但取向的薄膜的各种物理性质的辐照诱导的修改<111>。Si衬底上的原始膜显示接近125 K的Verwey转变（TV），这高于通常在单晶中观察到的（121 K）。在用5 × 1010离子/cm 2的能量密度值照射后，TV移到122 K，更接近单晶值。然而，随着更高的能量密度（1 × 1012离子/cm 2）照射，TV再次偏移到125 K。
2009-12-05 cond-mat.mtrl-sci
Crystallization of heavy fermions via epitaxial strain in spinel LiV$_{2}$O$_{4}$ thin film
混合价尖晶石LiV $_{2}$ O $_{4}$被认为是第一个氧化物重费米子体系。人们普遍认为，电荷、自旋和相关电子的轨道自由度之间的微妙相互作用在准粒子质量的增强中起着至关重要的作用，但具体的机制仍然难以捉摸。一个电荷有序（CO）的不稳定性V $^{3+}$和V $^{4+}$离子，是几何挫折的V烧绿石亚晶格形成一个远程CO下降到$T$ = 0 K已被提出作为一个主要的候选人的机制。为了揭示隐藏的CO不稳定性，我们施加外延应变从衬底上的单晶薄膜的LiV $_{2}$ O $_{4}$。在这里，我们显示了应变诱导结晶的重费米子在MgO上的LiV $_{2}$ O $_{4}$膜，其中电荷有序的绝缘体包括沿[001]的V $^{3+}$和V $^{4+}$层的堆叠，历史上的Verwey型排序，是稳定的面内拉伸和面外压缩应变从衬底。我们对[001] Verwey型CO的发现，以及以前对[111] CO的认识，证明了重费米子态与简并CO态的紧密接近，反映了烧绿石晶格的几何挫折，这支持了重费米子形成背后机制的CO不稳定性场景。
2022-06-23 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Mechanisms of FMR line broadening in CoFeB-LiNbO$_3$ granular films in the vicinity of metal-insulator transition
利用铁磁共振（FMR）技术研究了不同铁磁相（FM）含量的金属-绝缘体（CoFeB）$_x$（LiNbO $_3$）$_{100-x}$纳米复合薄膜$x$.在薄膜的金属-绝缘体转变（MIT）附近观察到FMR线形状的强烈变化，其中跳跃型电导率$σ$修改为强晶间隧穿的制度，其特征在于在高温下的对数依赖性$σ(T)$。结果表明，在低于MIT时，FMR线宽主要取决于薄膜平面内局部各向异性轴的不均匀分布。在MIT以上，这种不均匀性对谱线展宽的贡献减小。同时，双磁振子磁弛豫过程开始在线宽的形成中起重要作用。所观察到的行为表明的关键作用，粒子间交换的隧道制度MIT以上的纳米复合材料。
2019-08-19 cond-mat.mtrl-sci
Spin Seebeck effect in iron oxide thin films: Effects of phase transition, phase coexistence, and surface magnetism
理解相变、相共存和表面磁性对磁系统中的纵向自旋塞贝克效应（LSSE）的影响对于操纵自旋电子应用中的自旋到电荷电流转换效率是至关重要的。我们的目的是通过对生长在Si（100）和Al_2 O_3（111）衬底上的双相氧化铁（BPIO = α-Fe_2 O_3 + Fe_3 O_4）薄膜的LSSE温度依赖性进行全面的研究来阐明这些效应。温度依赖的反常能斯特效应（ANE）和电阻率测量的组合表明，即使在室温下，与Si/BPIO/Pt异质结构中的本征LSSE相比，来自BPIO层的ANE的贡献可以忽略不计。低于Fe 3 O 4相的Verwey转变，跨BPIO/Pt的总信号由LSSE主导。观察到Si/BPIO/Pt和Al 2 O3/BPIO/Pt异质结构在Fe 3 O 4相的Verwey转变和α-Fe 2 O3相的反铁磁（AFM）Morin转变附近的本征LSSE信号的显著变化。发现Si/BPIO/Pt的LSSE信号几乎是Al 2 O3/BPIO/Pt的两倍，但是观察到饱和磁化强度的相反趋势。磁力显微镜揭示了Si/BPIO膜的表面磁矩的密度比Al 2 O3/BPIO膜更高，这强调了界面磁性对LSSE信号的主导作用，从而解释了Si/BPIO/Pt的较大LSSE。
2022-02-16 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Temperature and terahertz frequency dependence of the dielectric properties of Fe3O4 thin films deposited on Si substrate
Fe $_3$ O $_4$ /Si薄膜由于具有高温磁转变和半导体性质，被认为是一种很有前途的THz自旋电子学应用材料。本文研究了Si衬底上不同厚度的Fe $_3$ O $_4$薄膜（Fe $_3$ O $_4$ /Si）在2- 300 K温度范围内THz波段的介电常数（$ε_1$）和光学电导率（$σ_1$）的实部。虽然厚度为$\geq$ 115 nm的薄膜的磁化强度在Verwey转变温度T $_v$ = 121 K处显示出明显的变化，但它们在太赫兹频率范围内的光学性质彼此之间存在显著差异。当Fe $^{+2}$ /Fe $^{+3}$ = 0.54时，$σ_1$最大，$ε_1$最小，这是Fe $_3$ O $_4$的Fe+2/Fe+3的比值。当Fe $^{+2}$ /Fe $^{+3}$的比值偏离0.54时，在所有温度下$σ_1$降低，$ε_1$增加。我们已经表明，在Fe $^{+2}$ /Fe $^{+3}$比例的轻微变化可以引起大的变化的光学性质，这将有意义的Fe 3 O 4薄膜在太赫兹自旋电子学的应用。
2022-09-23 cond-mat.mtrl-sci
Electrically-driven phase transition in magnetite nanostructures
磁铁矿（Fe $_{3}$ O $_{4}$）是一种典型的过渡金属氧化物，从原始指南针中的天然磁石[1]到磁电子器件的候选材料，已经使用了数千年。[2]1939年，Verwey[3]发现块状磁铁矿在T $_{V}$ $\approx$ 120 K时经历从高温“坏金属”导电相到低温绝缘相的转变。他建议[4]高温传导是通过八面体铁原子的波动和相关价态，并且转变是冷却时电荷有序化的开始。Verwey转变机制和电荷有序化的问题仍然存在很大的争议。[5-11]在这里，我们表明磁铁矿纳米晶体和单晶薄膜在低于Verwey温度下表现出电驱动的相变。这种转变的特征是在高电场中急剧电导切换的开始，电压滞后。我们证明，这种转变是不是由于局部加热，而是由于击穿的相关绝缘状态时，驱动的平衡电偏置。我们预计，这种新观察到的过渡和低温导电相的进一步研究将阐明如何电荷有序和振动自由度决定的基态的这个重要的化合物。
2007-11-12 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Towards magnetic control of magnetite
采用红外脉冲激光沉积（IR-PLD）技术在不同表面制备了高质量的化学计量比的Fe 3 O 4薄膜，研究了衬底、取向和厚度对薄膜磁性的影响。不同的单晶（001）取向衬底，即，SrTiO_3（001）、MgAl_2 O_4（001）和MgO（001）已用于制备外延Fe_3 O_4（001）薄膜。通过比较，在单晶Al_2 O_3（0001）和非晶Si/SiO_2衬底上都获得了多晶磁铁矿薄膜。厚度在50 - 400 nm之间变化。所有薄膜都由纳米晶化学计量的磁铁矿组成，具有非常小的应变（<1%），并且在110-120 K之间呈现Verwey转变（Tv），即，接近块状磁铁矿（122 K）。一般来说，Tv取决于微观结构和厚度，主要随着厚度的增加而增加。室温下的角度相关测量揭示了所有生长在（001）取向表面上的薄膜的面内四重对称磁性行为，并且易磁化轴位于Fe 3 O 4 [010]和[100]方向。值得注意的是，四重磁对称性显示了高达400 nm厚的薄膜。反过来，在单晶Al 2 O3（0001）和非晶Si/SiO2表面上生长的薄膜显示各向同性的磁性行为。矫顽力（Hc）取决于薄膜的微观结构和厚度。最大（最低）的Hc值对应于在单晶SrTiO 3（001）（非晶Si/SiO2）表面上生长的较薄的膜，其呈现最大（最低）的应变（结晶度）。此外，非线性度与膜厚呈反比关系。我们的研究结果表明，我们可以人为地控…
2019-05-13 cond-mat.mtrl-sci
Strain and electric field control of magnetic and electrical transport properties in a magneto-elastically coupled Fe3O4/BaTiO3(001) heterostructure
研究了磁弹耦合人工多铁性Fe_3O_4/BaTiO_3异质结构中电场诱导应变对磁、电输运性质的控制。在这种Fe_3 O_4/BaTiO_3异质结构中，Fe_3 O_4薄膜以双边畴的形式外延生长，类似于下面的BaTiO_3（001）衬底的a-c条纹畴。通过原位电场相关的磁化强度测量，我们证明了外延Fe 3 O 4薄膜的磁各向异性和特征Verwey金属-绝缘体转变的外部控制在20-300 K之间的宽温度范围内，通过应变介导的逆磁电耦合。此外，我们观察应变诱导调制的磁性和电输运性质的Fe 3 O 4薄膜的热驱动的本征铁电和结构相变的BaTiO 3基板。原位电场相关的拉曼光谱测量表明，电场并没有显着修改的反相边界缺陷的Fe 3 O 4薄膜，一旦它是热稳定的沉积后的磁性能的修改主要是由应变引起的晶格畸变和磁各向异性。这些结果提供了一个框架，以实现电控制的磁化强度在一个经典的高度相关的过渡金属氧化物。
2022-06-17 cond-mat.mtrl-sci
Tuning the perpendicular anisotropy of ferromagnetic films by thickness, width, and profile
垂直磁各向异性被发现是高度敏感的标称厚度和形态的横向异质CoPd膜附近的金属绝缘体过渡。我们利用该效应通过具有不均匀横截面厚度轮廓的光刻图案化条纹的宽度来调整各向异性。该现象和方法可适用于通过自旋电子逻辑电路元件的形状和横向尺寸来控制自旋电子逻辑电路元件的局域各向异性。
2022-05-03 cond-mat.mtrl-sci
Size effects of pyroelectric coefficient and dielectric susceptibility in ferroelectric thin films
计算了铁电薄膜的高温系数、静态介电极化率分布及其与厚度的关系。并计算了上述量的温度依赖性。对于计算，我们使用朗道唯象理论，导致拉梅方程。这些方程的边界条件与不同的外推长度的表面上已经数值求解。铁电薄膜在厚度诱导铁电相变附近（即在$l\approx l_c$或$% T\approx T_{cl}$处）的热释电系数和静态介电常数的发散已被证明是铁电薄膜中最突出的尺寸效应。
2001-03-03 cond-mat.mtrl-sci
Formation of double ring patterns on Co2MnSi Heusler alloy thin film by anodic oxidation under scanning probe microscope
利用原子力显微镜（AFM）观察到Co2MnSi（CMS）薄膜在局部阳极氧化（LAO）过程中在电击穿电压下形成双环。利用磁力显微镜和能量色散谱研究了电晕效应和钴在环附近的偏析。双环的形成归因于LAO过程中烧蚀材料与感应磁场的相互作用。从CMS膜的未扰动区域的正向偏压输运特性的陡度表明非平衡自旋贡献。AFM针尖在磁性薄膜中的这种介观织构可以潜在地用于存储应用。
2013-04-03 cond-mat.mtrl-sci
Influence of the substrate and precursor on the magnetic and magneto-transport properties in magnetite films
研究了以[FeIIFe 2 III（OBut）8]和[Fe 2 III（OBut）6]为前驱体的化学气相沉积（CVD）法制备的纳米Fe 3 O 4薄膜的磁性和输运性质。将样品沉积在不同的基底上（即，MgO（001）、MgAl 2 O 4（001）和Al 2 O3（0001）），其厚度从50到350 nm变化。原子力显微镜分析表明，颗粒性质的样品，无论合成条件（前体和沉积温度，Tpre）和基板。尽管膜的形态相似，但发现磁性和传输性质取决于用于沉积的前体。使用[FeIIFe 2 III（OBut）8]作为前驱体导致在Verwey转变（TV）处的更低的电阻率、更高的MS和更急剧的磁化强度降低。发现电阻率的温度依赖性取决于前体和Tpr。我们发现，输运是由反铁磁反相界（AF-APB的）的密度时，[FeIIFe 2 III（OBut）8]前体和Tpre = 363 K。另一方面，晶粒边界散射似乎是主要的机制时，[Fe 2 III（OBut）6]使用。磁电阻（MR（H））在高场区（H > 796 kA/m）表现出近似的线性行为，当H = 1592 kA/m时，室温下的最大值为\sim 2-3%，与输运机制无关。
2012-06-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Structural and magnetic properties in sputtered iron oxide epitaxial thin films -- Magnetite Fe$_3$O$_4$ and epsilon ferrite e-Fe$_2$O$_3$
研究了具有发展电磁器件潜力的铁氧化物外延薄膜的制备方法，首次在传统溅射工艺中合成了ε-铁氧体外延层。对于Fe_3 O_4（100）/ MgO（100）薄膜，无论少量Ge的加入，都证实了立方对立方的外延关系和半高宽为50 - 350弧秒的尖锐摇摆曲线。溅射Ar气体压力PAr严重影响它们的磁性和输运性质。高PAr = 15 mTorr引起的高磁化强度为6.52 kG的Ge添加样品和明确的Verwey转变在122 K的非Ge添加的情况下。转换电子穆斯堡尔谱（CEMS）测量显示，低PAr < 10 mTorr分别导致非Ge添加情况下的氧化侧和Ge添加情况下的还原侧的Fe/O偏离化学计量。关于ε-Fe_2 O_3（001）/SrTiO_3（111）外延层的合成，从横截面TEM观察证实了由约5 nm厚的初始生长的ε-Fe_2 O_3（001）外延层和随后生长的ε-Fe_2 O_3（001）外延层组成的双层微结构。从磁化强度测量结果证实了硬磁相和软磁相的共存。作为单层nm厚的ε-Fe_2 O_3层的一种可能的应用，考虑了四重态多铁性隧道结（MFTJ）。
2019-03-04 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Investigation of thickness dependent composition of boron carbide thin films by resonant soft x-ray reflectivity
研究了离子束溅射沉积不同厚度的碳化硼薄膜。采用掠入射硬X射线反射率（GIXR）、共振软X射线反射率（RSXR）、X射线光电子能谱（XPS）、共振卢瑟福背散射谱（RRBS）和飞行时间二次离子质谱（TOF-SIMS）对薄膜进行了表征。通过对B K边附近的反射率曲线的分析，重建了组成薄膜的化学元素的深度分布。膜的组成与膜的厚度密切相关。随着薄膜厚度的增加，硼碳比（B/C）可达~4。从RSXR测量估计的B/C比与RRBS测量一致。TOF-SIMS数据还表明，随着膜厚度的减小，硼含量降低。XPS测量证实了在低厚度膜表面存在少量的B原子。
2017-08-24 cond-mat.mtrl-sci
Effect of epitaxial strain on the magneto-electric coupling of YMnO3 thin films
报道了在蓝宝石（0001）衬底上制备纯相多铁性YMnO_3薄膜的研究。采用脉冲激光沉积技术制备了薄膜，并采用X射线衍射（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）、能量色散吸收光谱（EDAX）和介电磁场测量技术对薄膜进行了表征。结构表征表明相纯度和外延性质的薄膜。介电响应表明，在30 K附近，远低于体Neel温度~ 70 K的介电常数和tand的异常。介电常数和Tand及其磁场依赖性的这种异常被解释为由于衬底和YMnO 3膜之间的晶格失配的应变的影响。当磁场平行于薄膜的ab平面时，磁电容也有明显的增强。我们的研究结果表明，它是可能的调整的多铁性YMnO 3通过铁弹路线的变化。
2009-07-09 cond-mat.mtrl-sci
Magnetic reordering in the vicinity of a ferromagnetic/antiferromagnetic interface
研究了铁磁体和反铁磁体界面附近的磁排列，特别是它与交换耦合和温度的关系。应用海森堡模型，sc（001）和fcc（001）晶格被认为是和解决的平均场近似。根据参数值的不同，出现了各种不同的磁配置。通常，具有较大有序温度的子系统将磁有序诱导到另一个子系统中（磁邻近效应）。随着温度的升高，磁子晶格的重取向。对于耦合sc（001）系统，FM和AFM薄膜都受到共线磁序的干扰，因此表现出类似的行为。这种对称性对于面心立方（001）膜是不存在的，在某些情况下，面心立方（001）膜可能表现出两个不同的临界温度。简单的双层系统的分析结果。
2005-07-12 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Photoreflectance Study of the Fundamental Optical Properties of (Ga,Mn)As Epitaxial Films
用光反射谱（PR）研究了低温分子束外延生长的低Mn含量（1%）和高Mn含量（6%）的（Ga，Mn）As稀磁半导体薄膜以及参考GaAs薄膜的基本光学性质。此外，薄膜进行了补充表征超导量子干涉仪（SQUID）的磁力，拉曼光谱，和高分辨率的X射线衍射。通过对PR谱的全线形分析，确定了（Ga，Mn）As中的E0电子跃迁，发现两种（Ga，Mn）As薄膜在布里渊区的Γ点附近的能量能带结构存在显著差异。根据实验结果，讨论了（Ga，Mn）As中价带结构随Mn含量增加的演化，指出Mn含量高时，与Mn有关的杂质带与宿主GaAs的价带合并。
2010-12-21 cond-mat.mtrl-sci
The anti-ordinary Hall effect in NiPt thin films
研究了第10族元素Ni和Pt二元合金中的反常霍尔效应。观察到在任何合金成分下，普通的霍尔效应都是负的（类电子）。除了在铁磁量子临界点附近外，反常霍尔效应也是负的。在接近临界点时，通过调节温度或合金的成分，可以将异常霍尔效应的符号改变为正（类空穴）。我们把这种“反寻常”的霍尔效应与相反的符号的普通和非凡的贡献的Berry相位奇异性，远离费米能量的铁磁交换能量的增加。
2012-08-30 cond-mat.mtrl-sci
Preferentially orientated E-beam TiN thin films using focused jet of nitrogen gas
采用改进的电子束蒸发器制备了具有（111）择优取向的TiN薄膜。这种新的设计涉及通过由保持在附近的正偏置的半圆柱形阳极板加速从蒸发锭发射的次级电子来产生局部等离子体，并且N2气体的射流作为反应气体被聚焦到衬底。我们观察到一个与表面法线成25度角的择优取向（111），并通过极图分析证实了这一点。根据蒸发速率解释了（111）择优取向现象。残余应力的经典sin2psi技术没有产生任何有形的结果，由于优先取向。纳米压痕技术测得的硬度和模量分别为19.5 GPa和214 GPa左右。对这些薄膜的连续多次压痕试验显示出应力松弛。
2014-10-15 cond-mat.mtrl-sci
Stripes in thin ferromagnetic films with out-of-plane anisotropy
我们研究了在重取向相变附近具有强面外各向异性的铁磁薄膜的T=0相图（以Pt上的Co为例）。在各向异性施加的场平面中的相图在膜厚度为最短长度尺度的极限中是通用的。它包含均匀的完全磁化和倾斜的相位，以及周期性的非均匀状态：弱调制的自旋密度波和强调制的条纹。我们确定这些阶段的亚稳性的边界，并指出存在一个临界点，在该点上的SDW和条纹之间的差异消失。面外磁化曲线表现出由一个或多个相共存引起的各种磁滞回线。此外，我们还研究了系统边缘对条纹方向的影响。我们比较我们的结果与最近的实验。
2007-02-12 cond-mat.mtrl-sci
Swift-heavy-ion-irradiation-induced enhancement in electrical conductivity of chemical solution deposited La0.7Ba0.3MnO3 thin films
用200 MeV的Ag+15离子辐照用化学溶液沉积技术沉积的La0.7Ba0.3MnO3锰氧化物外延薄膜，最大离子剂量达到1 × 10^12 ions/cm 2。温度和磁场依赖的电阻率测量所有的膜（照射前后）揭示了持续的电阻率随离子剂量的增加而下降。在330 K [绝缘体-金属（I-M）转变]和10 K下，最大剂量为1 × 10^12离子/cm 2时，电阻率分别降低3倍和10倍。另一方面，随着离子注入剂量的增加，磁电阻（MR）在I-M转变附近增强，但在低温下降低。这些结果，证实了薄膜的表面形态，表明这种性能的起源在于辐照诱导的结晶度和外延取向的改善，晶粒之间的连接性增强，以及晶粒的聚集，从而导致在晶界处更好的导电性。
2006-09-24 cond-mat.mtrl-sci
Giant saturation magnetization effect in epitaxial Fe16N2 thin films grown on MgO (001) substrate
α双素数Fe_（16）N_2是否具有巨饱和磁化强度（Ms）是近40年来磁学研究者面临的一个难题，这主要是由于人们对著名的Slater-Pauling（SP）曲线的坚定信念以及在计算其Ms时缺乏一致性。Fe 16 N2薄膜的面内晶格常数可以被精细调节以产生用于特别大的饱和磁化的有利条件。结合使用极化中子反射仪和X射线衍射的研究表明，随着在界面处的应变的增加，这些膜的Ms可以在很宽的范围内变化，从~2.1T（非高Ms）到~3.1T（高Ms）。我们认为，Fe_（16）N_2的平衡面内晶格常数位于自旋交叉点附近，通过对晶体结构的敏感调整，可以实现Fe位从低自旋到高自旋的转变.
2012-11-02 cond-mat.mtrl-sci
Giant Direct and Inverse Electrocaloric Effects in Multiferroic Thin Films
基于温室气体压缩的制冷系统对环境有威胁，并且不能按比例缩小到芯片尺寸。在相变附近，热材料对外部场呈现出大的热响应，这使得它们有希望用于开发替代固态冷却装置。电热效应特别适用于便携式制冷应用;然而，大多数电热材料在非环境温度下运行最佳，或者需要施加大电场。在这里，我们预测，适度的电场可以产生巨大的室温电热效应的多铁性BiCoO $_{3}$（BCO）薄膜。取决于所施加的场的取向，所产生的电热效应是直接的（加热）或反向的（冷却），这可以使得能够设计增强的制冷循环。我们发现，自旋-声子耦合和相位竞争是所揭示的热现象的根本原因。双电热响应的BCO薄膜可以有效地调整通过外延应变，我们预计，其他控制策略，如化学取代也是可能的。
2018-12-12 cond-mat.mtrl-sci
Tunable polymorphism of epitaxial iron oxides in the four-in-one ferroic-on-GaN system with magnetically ordered α-, γ-, ε-Fe2O3 and Fe3O4 layers
半导体材料和磁性材料的杂化被认为是潜在的适用于新型功能自旋电子器件的设计。本文报道了四种磁性有序氧化铁相（Fe_3 O_4，γ-Fe_2 O_3，α-Fe_2 O_3和最奇异的亚稳ε-Fe_2 O_3）在GAN（0001）表面以纳米尺度单晶膜的形式外延稳定化。在广泛用于电子器件制造的GAN半导体衬底上，在相同的单靶激光MBE技术工艺中，证明了多达四种明显不同的氧化铁相的外延生长。所讨论的铁氧化物属于一类简单的磁性材料，具有丰富的物理性质，包括Fe_3O_4和α-Fe_2O_3的Verwey和Morin相变以及介稳硬磁ε-Fe_2O_3铁氧体的多铁性。从基本观点来看，外延生长过程中特定相的成核背后的物理原因值得关注。本研究的实际方面是利用铁氧化物的可调多态性，用于创建可用于新型自旋电子器件的铁-半导体异质结构。本文采用多种实验技术，对GAN上单相氧化铁外延膜的表面形貌、晶体结构、电学和磁学性质进行了研究。一个全面的比较已经取得了相同的铁氧体材料的性能，在散装和纳米结构的形式由其他研究小组报告。
2017-12-15 cond-mat.mtrl-sci
Possible Electrochemical Origin of Ferroelectricity in HfO2 Thin Films
最近在HfO_2薄膜和相关材料中观察到的异常铁电性引起了人们的广泛兴趣，并导致出现了许多与所观察到的行为相竞争的模型。在这里，我们开发的电化学机制观察到的铁电性的行为，即集体现象的弹性和电偶极子起源于氧空位形成在附近的膜表面，以及从晶界和其他类型的不均匀性内的膜。铁电相的产生是由于“电化学”耦合，即无所不在的电致伸缩和“化学”压力的共同作用，这导致依赖于极化P的有序-无序型热力学泛函中二次项α *P^2中的正系数α的符号改变。负系数α成为向长-范围有序的铁电相，其自发极化P在垂直于膜表面的方向上。利用上述观点，我们估计在厚度小于（20 - 30）nm的HfO_2薄膜中，氧空位可以诱导出高达（0.05 - 0.2）C/m^2的可逆铁电极化。半定量协议与现有的实验数据证明。
2018-11-24 cond-mat.mtrl-sci
Roto-flexoelectric coupling impact on the phase diagrams and pyroelectricity of thin SrTiO3 films
利用Landau-Ginzburg-Devonshire（LGD）理论研究了弯电和旋致伸缩耦合对SrTiO 3铁弹-量子顺电薄膜相图的影响。计算了不同失配应变下的温度-膜厚坐标系相图.拉伸失配应变刺激结构相中自发的面外结构序参量（适当的氧原子从其立方位置的位移矢量）的出现。压缩失配应变刺激自发的面内结构序参量的出现。结构序参量分量的分量，不可避免地存在于附近的薄膜表面由于终止和对称性破缺，诱导不适当的极化和热释电响应通过挠曲电和旋转致伸缩耦合机制.挠曲电和旋转致伸缩耦合导致旋转挠曲电场，其在膜内是反对称的，在膜的中心部分中是小的，其中结构参数的梯度是小的，并且在表面附近是最大的，其中结构参数的梯度是最高的。场诱导不适当的极化和热释电响应。不合适的相（极性相和结构相）的渗透深度可以从膜表面达到几nm。薄膜的不适当的热释电响应高到足以通过常规热释电方法与平面型电极配置配准。
2012-04-29 cond-mat.mtrl-sci
Stabilization and functional properties of La3NiAlMnO9 and La3CoAlMnO9 magnetoelectric triple perovskites
采用脉冲激光沉积法在750-860 oC温度范围和100 - 900 mTorr O2压力范围内稳定了铁磁La 3 NiAlMnO 9（LNAMO）和La 3CoAlMnO 9（LCAMO）三钙钛矿薄膜。LCAMO和LNAMO薄膜分别在190 K和130 K以下具有铁磁性。这些薄膜的结构，光学和磁性的性质表明，B-位的3d-阳离子，铝，锰和钴或镍离子，是结构上的短程有序。在LCAMO的强自旋晶格极化耦合证明了温度依赖性的介电常数和软化的声子频率开始在附近的铁磁到顺磁相变模仿行为的La 2CoMnO 6双钙钛矿。
2009-04-03 cond-mat.mtrl-sci
Determination of localized conduction band-tail states distribution in single phase undoped microcrystalline silicon
我们报告的光输运特性的微观结构以及表征等离子体沉积高度结晶化的微晶硅薄膜。稳态光电导的测量上广泛的微结构变化的单相未掺杂的微晶硅薄膜作为温度和光强度的函数。从不同温度下的光电导光强度指数值计算了一系列准费米能的带尾参数（kTc）。利用kTc值估算了微晶硅导带边缘附近的局域尾态分布。我们的研究表明，具有不同的微结构属性的微晶硅薄膜表现出不同的光输运行为，这是与材料的态密度图的不同功能。
2007-08-08 cond-mat.mtrl-sci
Strain in epitaxial MnSi films on Si(111) in the thick film limit studied by polarization-dependent extended x-ray absorption fine structure
利用偏振相关扩展X射线吸收精细结构（EXAFS）研究了Si（111）衬底上外延MnSi薄膜在厚膜极限（100-500 μ m）范围内的应变状态与薄膜厚度的关系。研究的所有薄膜都是纯相的，并且具有高质量，在MnSi和Si之间具有尖锐的界面。所研究的MnSi薄膜的磁转变温度$T_\mathrm{c}$与体相MnSi的磁转变温度相比，具有与厚度无关的提高值$\geq$ 43~K，其中$T_\mathrm{c} \approx 29~{\rm K}$。EXAFS数据的一个详细的改进表明，Mn的位置是不变的，而Si的位置沿面外[111]-方向变化，交替的取向从晶胞到晶胞。因此，对于厚MnSi膜，晶胞体积基本上是大块MnSi -除了在与Si衬底的界面附近（薄膜极限）。鉴于增强的磁转变温度，我们得出结论，仅仅存在的接口，其特定的特性，强烈影响整个MnSi膜的磁性能，甚至远离接口。我们的分析提供了有关MnSi/Si（111）界面局部应变的宝贵信息。所提出的偏振相关EXAFS方法也可以用来研究其他感兴趣的界面的局部结构。
2016-11-23 cond-mat.mtrl-sci
Depth-resolved magnetization dynamics in Fe thin films after ultrafast laser excitation
Sorbonne Université（索邦大学）；CNRS（法国国家科学研究中心）；Synchrotron SOLEIL（SOLEIL同步辐射中心）；Deutsches Elektronen-Synchrotron（德国电子同步辐射研究所）；Laboratoire Albert Fert（阿尔伯特·费尔特实验室）；Thales（泰雷兹集团）；Université Paris-Saclay（巴黎萨克雷大学）；Max Born Institut für Nichtlineare Optik und Kurzzeitspektroskopie（马克斯·玻恩非线性光学和超快光谱学研究所）
研究超快激光激发后铁薄片中磁化动力学，揭示局部和非局部角动量转移现象及磁化弛豫与厚度振荡机制。
2026-09-15 cond-mat.mtrl-sci
Observation of a uniform temperature dependence in the electrical resistance across the structural phase transition in thin film vanadium oxide ($VO_{2}$)
在$68^{0}C$处的结构相变附近的$VO_{2}$薄膜的电学研究表明（a）在$T$范围内，电阻$R$遵循$log (R)$ $\propto$ $-T$，$20 < T < 80 ^{0}C$覆盖结构转变的两侧，以及（b）热循环时$R$中的历史依赖性磁滞回线。这些特征在这里归因于通过颗粒网络的传输。
2007-07-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Magnetic control of Goos-Hanchen shifts in a yttrium-iron-garnet film
研究了垂直入射和斜入射时钇铁石榴石（YIG）薄膜的Goos-Hanchen（G-H）位移。研究发现，MO材料的非互易效应不仅导致垂直入射时反射位移的非零，而且导致斜入射时反射位移和透射位移之间的对称性被打破，产生了与板厚无关的项.在最小反射率和全反射对应的两个特征频率附近，得到了正入射反射位移的渐近行为。此外，还讨论了斜入射时两种负反射位移（NRS）的共存。通过调节外加磁场的大小、入射波的频率、板厚以及入射角，可以实现从正向负位移的反转。此外，我们进一步研究了两种特殊情况下的实际目的：反射移位与全反射和透射移位与全透射。数值模拟也验证了我们的分析结果。
2017-03-01 cond-mat.mtrl-sci
Electronic band structure of epitaxial PbTe (111) thin films observed by angle-resolved photoemission spectroscopy
利用角分辨光电子能谱（ARPES）研究了分子束外延生长的窄禁带半导体碲化铅（PbTe）薄膜在垂直和平行于Γ-L方向上的体电子能带结构和表面电子能带结构。ARPES数据与第一性原理计算的比较揭示了能带结构、轨道特征、自旋轨道分裂能和表面态的细节。光子能量依赖谱显示了体特征。同时观察到了L和N价带，并确定了它们的能量差。L点和Γ点的自旋轨道分裂能分别为0.62 eV和0.88 eV。确定了低于和接近价带最大值的表面态。价带由Pb 6s和Te $5p_z$轨道的混合轨道组成，并具有占主导地位的面内偶宇称，这归因于PbTe（111）表面附近的层状畸变.这些发现提供了深入了解碲化铅的基本属性，并将有利于相关的热电和光电应用。
2017-04-25 cond-mat.mtrl-sci
Mechanism of ferroelectric thin films self-polarization phenomenon
本文在唯象理论框架下，考虑了三个Euler-Lagrange方程，计算了极化的三个分量，包括失配效应和失配位错的影响，表面张力和退极化场。这些方程是用我们以前提出的变分法求解的。这种方法导致自由能的形式的代数方程的不同功率的偏振分量的系数依赖于膜厚，失配效应，温度和其他参数。在自由能表达式中出现了几个与失配应变成正比的新项：垂直于表面的内建电场源于表面附近的压电性，甚至在体铁电体的立方对称性中，体转变温度通过电致伸缩的重整化，垂直于表面的极化分量的奇次幂。所得到的自由能使得有可能通过常规的最小化程序来计算膜的所有性质。结果表明，在这两种情况下，自极化相位都存在于上述坐标的一定区域内，其本质是失配效应。热释电系数和介电常数对温度、应变和厚度的依赖性的计算表明了这些量的不寻常行为，例如，在厚度小于铁电-顺电相变的临界厚度时存在热释电。
2004-11-18 cond-mat.mtrl-sci
Magnetization reversal of giant perpendicular magnetic anisotropy at the magnetic-phase transition in FeRh films on MgO
磁各向异性、Rashba型相互作用、拓扑绝缘体等自旋-轨道相互作用引起的物理现象引起了人们的极大关注。特别地，对于下一代高密度存储器应用，对具有潜在的大的垂直MA（PMA）的新型反铁磁材料的研究已经变得非常密集。在这里，我们建议，过渡金属Ru和Ir，在周期表中的相邻和相同的族元素，在表面附近的Rh网站的替代可以诱导一个相当大的PMA，高达20 erg/cm 2的数量级，在MgO上的FeRh膜。这个巨大的PMA的主要驱动机制是强自旋轨道4d和5d轨道的dxy和dx 2-y2状态之间的相互作用。进一步的研究表明，在反铁磁-铁磁相变过程中，PMA的磁化方向发生了向面内磁化方向的转变，这为在反铁磁自旋电子学中实现与磁-相变相关的大尺寸可切换PMA提供了一条可行的途径.
2015-09-20 cond-mat.mtrl-sci
Three-terminal field effect devices utilizing thin film vanadium oxide as the channel layer
氧化物半导体中金属-绝缘体转变（MIT）的静电控制可能会影响新兴的氧化物电子学领域。二氧化钒是特别感兴趣的，因为MIT发生在室温附近，并且被认为表现出莫特转变。本文详细介绍了以薄膜VO 2为沟道层的三端场效应晶体管器件的实验研究。栅极通过绝缘栅极氧化层与沟道分离，从而能够真正探测场效应，而直接从电极流出的大漏电流的干扰最小或没有干扰。的器件的多个组件的制造，包括栅极氧化物的沉积，对VO 2膜特性的影响进行了讨论。进一步讨论了栅压对器件响应的影响，指出了一些不寻常的特性，包括时间依赖性。一个可逆的单极调制后的栅极电压的沟道电阻首次在优化设计的设备。在这项工作中提出的结果是相关的解释栅极电压响应在这样的氧化物，以及解决在推进氧化物半导体的栅极叠层处理的挑战。
2010-06-22 cond-mat.mtrl-sci
Electronic structure depiction of magnetic origin in BaTiO$_{3-δ}$ thin film: A combined experimental and first-principles based investigation
为了揭示铁电钙钛矿氧化物系统中自然空位诱导磁化的起源，本文研究了缺氧外延BaTiO $_{3-δ}$薄膜中电子结构的改变对磁有序化的影响。我们的适应方法采用最先进的实验方法，即光发射，光吸收光谱，磁力测量适当结合第一原理为基础的理论方法的密度泛函理论（DFT和DFT+ \textit{U}）计算的框架内。观察到氧空位（O $ _{V} $）导致Ti 3 \textit{d}（t $_{2g}$）的部分布居，在费米能级附近的电子结构中引入缺陷态，使带隙减小.与化学计量BaTiO $ _{3}$的带隙绝缘性质相反，缺氧BaTiO $_{2.75} $膜显示Mott-Hubbard绝缘体特性。所观察到的磁有序是由于自旋极化电荷密度在O $ _{V} $站点附近的不对称分布，这导致在第一和第二最近的相邻Ti站点，分别不相等的磁矩值。据此，我们提出了一种操纵BaTiO $_{3-δ}$系统的带隙和在位电子相关能及其对磁性能影响的方法，为设计新型单相多铁性系统开辟了一条途径.
2019-04-05 cond-mat.mtrl-sci
Band structure of silicene on the zirconium diboride (0001) thin film surface - convergence of experiment and calculations in the one-Si-atom Brillouin zone
利用第一性原理计算再现外延硅烯的角分辨光电子能谱是一项具有挑战性的工作。在这里，我们报告的解决方案，以前有争议的问题有关的硅烯的结构配置的$_2$（0001）表面和它的能带结构。特别是，通过表示与单个Si原子相关联的大布里渊区中的能带结构，发现单粒子格林函数的虚部遵循ARPES谱中观察到的谱权。通过另外改变面内晶格常数，密度泛函理论计算的结果和ARPES数据在宽的能量范围内得到收敛到“类平面”相，并提供在费米能级附近的电子态的轨道特性。可以预见，选择一个较小的相称的单位电池的电子结构的表示将是有用的外延二维材料在各种基板上的研究一般。
2014-07-10 cond-mat.mtrl-sci
Giant widening of interface magnetic layer in almost compensated iron garnet
在沿易磁化方向取向的磁场中，双子晶格亚铁磁体经历从共线到倾斜的磁相转变。本工作利用磁光法拉第效应研究了生长在Gd $_3$ Ga $_5$ O $_{12}$衬底上的补偿铁石榴石（Lu $_{3-{\rm{x}}}$ Bi $_{\rm{x}}$）（Fe $_{5-{\rm{y}}-{\rm{z}}}$ Ga $_{\rm{y}}$ Al $_{\rm{z}}$）O $_{12}$薄膜的磁光跃迁。在补偿温度附近，观察到具有复杂形状的过渡的前体。使用一个特殊的样品具有可变的厚度，我们证明了前体的界面起源。钆从衬底扩散到膜中形成具有增强的磁化的薄混合层。它在薄膜中诱导出扩展的不均匀磁结构。由于混合磁性层的易面各向异性，出现了两个台阶形状的前体。我们强调，在接近补偿温度时，薄膜中的非均匀磁化分布的有效宽度极大地增长。
2022-01-01 cond-mat.mtrl-sci
Spontaneous emission of electric and magnetic dipoles in the vicinity of thin and thick metal
强烈的修改自发发射的Eu 3+离子放置在附近的薄和厚的金和银膜清楚地表明，在显微镜设置分别为电和磁偶极跃迁。我们已经表明，磁性转变是非常敏感的金衬底的厚度，并表现出明显不同的电过渡。理论上描述的观测分层介质的并矢格林函数方法的基础上，并通过修改后的图像模型的近场和远场发射解释。我们建立了存在一个“近场事件视界“，它划分了偶极子发射只在近场发生的金属距离。
2014-03-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Engineering Transport in Manganites by Tuning Local Non-Stoichiometry in Grain Boundaries
界面主导材料如纳米晶薄膜已经成为能够设计广泛用于能源和信息技术的过渡金属氧化物的功能特性的迷人的一类材料。特别地，已经证明锰氧化物晶界中的应变诱导缺陷通过增强其氧质量传输同时减弱其电子和磁有序性而深刻地影响其功能性质。在这项工作中，这些戏剧性的变化的起源是相关的第一次与强烈修改的阴离子和阳离子组合物在应变晶界区域附近。我们还能够通过调整膜中的总阳离子含量来改变晶界组成，这代表了一种新的和强大的工具，超越了经典的空间电荷层效应，用于工程金属氧化物薄膜的电子和质量传输特性，可用于收集相关的固态器件。
2019-03-01 cond-mat.mtrl-sci
Shape anisotropy of magnetic nanoparticles in (Co$_{86}$Nb$_{12}$Ta$_2$)$_x$(SiO$_2$)$_{1-x}$ composite films revealed by grazing-incidence small-angle X-ray scattering
用掠入射小角X射线散射研究了（Co $_{86}$ Nb $_{12}$ Ta $_2$）$_x$（SiO $_2$）$_{1-x}$非晶颗粒复合薄膜的结构与逾渗阈值附近金属组分原子浓度$x$的关系。已经确定，磁性纳米颗粒的平均尺寸随着$x$而增加，并且这种增加表现出各向异性特征。结果发现，在整个浓度范围内，颗粒沿垂直于膜平面的生长方向伸长。对于最低浓度的$x=0.193$集群与各向同性的形状和平均半径为1 nm的观察，而对于较高的浓度高达$x=0.665$的平均集群长度沿膜法线是$1.5-7$ nm和横截面是$1-2$ nm。
2019-01-25 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
The temperature dependent behaviour of surface states in ferromagnetic semiconductors
我们提出了一个模型计算的铁磁局域矩膜的表面态的温度依赖行为。该膜内的s-f模型，具有本地的磁矩交换耦合到巡回传导电子。表面态是通过改变薄膜表面附近的跳跃而产生的。在计算的温度依赖的行为的表面状态，我们能够再现与最近的（逆）光电发射数据的Gd（0001）表面状态的温度依赖性行为的Stoner样和自旋混合行为。
2000-01-11 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Field-dependence of magnon decay in yttrium iron garnet thin films
讨论了钇铁石榴石（YIG）薄膜中均匀磁振子模衰减率与阈值场的关系。我们证明了在YIG薄膜厚度小于1 μm（交换长度定义的长度尺度）时，衰变必须停止。结果表明，由于三磁振子耦合的对称性，在阈场Hc附近，衰减速率与ΔH=（Hc-H）成线性关系，而不是根据磁振子激发的二维特性所期望的阶梯状的ΓΘ（ΔH）。对于较厚的膜，由于衰减到二维磁振子带序列的阈值，衰减速率应该呈现多个步骤。对于更厚的膜，这样的阈值合并并交叉到三维单模行为：|ΔH| ^{3/2}。
2012-08-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Electromagnetic properties of thin metallic films
我们计算了在薄导电膜（如金属栅或二维电子气）附近由倏逝波约翰逊噪声引起的电磁涨落。这种噪声可以使附近的量子位退相干，它也是卡西米尔力的原因。我们已经改进了以前的计算，包括非局部介电响应的薄膜，这是一个重要的修正，在短距离。值得注意的是，负责电荷量子位从薄膜的退相干的波动大大增强的情况下，一个导电的半空间。通过减小薄膜厚度，退相干时间可以减少一个数量级以上。这似乎是由于泄漏到真空中的模式，以及在垂直方向上的本地化。对于自旋量子比特（磁场波动）没有相应的影响。我们还表明，一个非局部介电函数自然地消除了发散的Casimir力消失分离两个金属片或半空间。在分离制度的地方，一个本地和非本地的治疗是明显不同的，两个薄片和两个半空间之间的卡西米尔吸引力实际上是无法区分的任何物理膜厚度。
2013-10-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Optical probe of ferroelectric order in bulk and thin film perovskite titanates
我们用光谱法测量了SrTi $^{16}$ O $_3$和BaTiO $_3$以及相关的量子顺电和铁电材料的直接带隙$E_g$的温度依赖性。我们发现，$E_g$表现出异常的温度依赖性与铁电转变，可以占在Fröhlich电子-声子相互作用的光学声子模式，所谓的软模式附近的显着变化。我们表明，这些特征的变化$E_g$可以很容易地检测到，即使在非常薄的薄膜的SrTi $^{16}$ O $_3$与应变诱导铁电秩序。因此，光谱学可以用作这些钛酸盐的非常薄膜中的铁电顺序的相对简单但灵敏的探针，并且可能也用于随后的多层膜和器件中。
2013-09-05 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Magnetism of noncolinear amorphous DyCo3 and TbCo3 thin films
本研究通过多种磁学手段研究非晶DyCo₃和TbCo₃薄膜的磁性，揭示其散铁磁基态的温度演化规律及补偿温度附近的不对称自旋翻转现象。
2023-12-19 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci
