Mn L3,2 X-ray absorption and magnetic circular dichroism in ferromagnetic Ga1-xMnxP
我们测量了铁磁Ga_（1-x）Mn_xP（0.018<x<0.042）在Mn_（3，2）边的X射线吸收（XAS）和X射线磁圆二色性（XMCD）。在L3边缘的大XMCD不对称性表明在费米能的状态密度的显着的自旋极化。使用求和规则计算的2.67玻尔磁子的XMCD和每Mn的矩的温度依赖性与磁强计值一致。XAS和XMCD的光谱形状与Ga_（1-x）Mn_xAs的光谱形状几乎相同，表明两种材料中Mn的d态和阴离子p态的杂化是相似的。
2006-03-31 cond-mat.mtrl-sci
Magnetic dichroism study on Mn$_{1.8}$Co$_{1.2}$Ga thin film using a combination of X-ray absorption and photoemission spectroscopy
利用圆极化辐射、体敏硬X射线光电子能谱和X射线吸收谱（XAS）研究了外延Mn $_{1.8}$ Co $_{1.2}$ Ga薄膜的电子结构和磁结构。自旋分辨布洛赫谱函数，态密度以及电荷和磁化强度密度进行了研究的第一性原理分析的全电位，完全相对论Korringa-Kohn-Rostoker计算的电子结构。利用线性二向色性的角分布对价态进行了实验研究，并将结果与自旋分辨态密度进行了比较。价带中的线性二向色性使得能够对贡献态进行对称性分析。光谱与理论偏态密度符合得很好。通过XAS和X射线磁性圆二色性（XMCD）在$L_{3,2}$边缘分析了Co和Mn的元素特异性、自旋分辨、未占据态密度。光谱受强相关效应的影响。XMCD用于提取位点分辨磁矩。$m_{\rm Mn}=0.7\:μ_B$和$m_{\rm Co}=1.05\:μ_B$的实验值与计算值吻合得很好。磁性圆二色性在角分辨光电子能谱在锰和钴$2p$核心水平表现出明显的磁性二色性，并确认了本地化的字符的锰$d$价态。
2015-01-16 cond-mat.mtrl-sci
Nanoscale Dichotomy of Ti 3d Carriers Mediating the Ferromagnetism in Co:TiO2 Anatase Thin Films
我们研究的表面和体电子结构的室温铁磁体Co：TiO 2薄膜使用软，硬X射线光电子能谱的探测灵敏度为~1 nm和~10 nm，分别。我们获得了直接的证据，金属Ti $^{3+}$状态的散装，得到抑制，给一个表面半导体，从而表明表面-散装二分法。X射线吸收和高灵敏度共振光电子能谱显示Ti $^{3+}$电子在费米能级（E $_F$）和高自旋Co $^{2+}$电子发生远离E $_F$。结果表明，电荷中性条件Co $^{2+}$ + V $_{O}$ $^{2-}$ +2 Ti $^{4+}$ $\leftrightarrow$ Co $^{2+}$ +2 Ti $^{3+}$（V $_O$为氧空位）的重要性，它通过占据轨道的Co 3d-O 2 p-Ti 3d交换相互作用途径产生了难以捉摸的Ti 3d载流子介导铁磁性.
2010-08-11 cond-mat.mtrl-sci
Mn L3,2 X-ray Absorption Spectroscopy And Magnetic Circular Dichroism In Ferromagnetic (Ga,Mn)P
我们测量了铁磁Ga_（1-x）Mn_xP薄膜（0.018<x<0.042）在Mn_（L3，2）边的X射线吸收（XAS）和X射线磁圆二色性（XMCD）。在L3边缘的大XMCD不对称性表明在费米能的状态密度的显着的自旋极化。XAS和XMCD的光谱形状与Ga_（1-x）Mn_xAs的光谱形状几乎相同，表明这两种材料中Mn的d态和阴离子p态的杂化是相似的。最后，用硫供体补偿不仅降低了铁磁居里温度，而且降低了空穴态的自旋极化。
2006-07-15 cond-mat.mtrl-sci
State of Co and Mn in half-metallic ferromagnet Co$_2$MnSi explored by magnetic circular dichroism in hard X-ray photoelectron emission and soft X-ray absorption spectroscopies
半金属Heusler化合物Co $_2$ MnSi是一种非常有吸引力的自旋电子器件材料，因为它具有非常高的隧穿磁阻比。本工作报告的光谱研究薄钴$_2$锰硅薄膜，因为它们被用作磁性隧道结的电极。所研究的薄膜表现出抑制面内磁化强度，饱和时磁矩约为5~ $μ_B$，正如预期的那样。只有4~mT的低矫顽磁场表明了软磁行为。在Co和Mn的$2p$核心水平上测量发射和吸收的磁二向色性。光电子能谱是用能量为6~keV的圆极化硬X射线激发的，取自剩磁薄膜。软X射线吸收谱是在4~T的感应磁场中拍摄的。这两种方法都产生了大的二色性效应。分析揭示了Mn原子的电子和磁矩的局域化特征，而Co原子的电子对总磁矩的贡献是巡回的。
2015-01-16 cond-mat.mtrl-sci
Water dissociation on pristine low-index TiO2 surfaces
原始低折射率TiO $_2$界面上的水吸收和解离过程很重要，但除了研究充分的金红石（101）和金红石（110）之外，人们对其了解甚少。为了理解这些，我们构建了三套机器学习的潜力，同时适用于各种TiO $_2$表面，基于三个密度泛函理论近似。我们计算了七种TiO $_2$表面的水解离自由能，预测了TiO（100）、TiO（110）、TiO（001）和TiO（011）表面有利于水解离，TiO（101）和TiO（100）表面主要是分子吸附，而计算的金红石（110）表面上的解离分数可能取决于假定的密度泛函。此外，使用自动化算法，我们发现，这些表面遵循不同类型的质子转移和水解离的原子机制：一步，两步，或两者兼而有之。因此，我们的发现表明，不同的原始TiO $_2$表面以不同的方式与水反应，并且不能仅用低能的金红石（101）和金红石（110）表面来表示。
2023-03-13 cond-mat.mtrl-sci physics.chem-ph
Percolative Ferromagnetism in Anatase Co:TiO2
我们重新审视了最广泛的研究和争议的氧化物稀磁半导体（DMS），Co：TiO 2，与一个新的高温薄膜生长，并表明相应的材料不仅是一个本征DMS铁磁体，但也支持一个解释机制的铁磁性。我们建立了整个膜截面的掺杂剂分布的均匀性，通过Z-对比度成像，通过扫描透射电子显微镜（STEM）和电子能量损失谱（EELS）在0.4 nm的空间分辨率和氧化的2+价态的钴的X-射线吸收光谱（XAS）。磁性对钴浓度的依赖关系符合缺陷极化子逾渗模型。在特定的钴浓度以上的运输活化能的特殊增加进一步强调了极化子的磁秩序的贡献。
2005-05-10 cond-mat.mtrl-sci
Strongly bound excitons in anatase TiO2 single crystals and nanoparticles
锐钛矿型TiO $_2$是研究最多的光能转换材料之一，但其基本电荷激发的性质仍然未知。然而，确定光吸收是否产生不相关的电子-空穴对或束缚激子是至关重要的，并且在后一种情况下，确定它们的特性。在这里，通过结合稳态角分辨光电子能谱和椭圆偏振光谱与国家的最先进的从头计算，我们证明了单晶的直接光学间隙是由一个强烈的束缚激子上升的连续间接带间跃迁。这种激子具有Wannier-Mott和Frenkel制度之间的中间字符，并显示出一个特殊的二维波函数的三维晶格。高能量激发的性质也被确定。我们的研究结果的普遍有效性证实了室温下通过观察相同的元素激发缺陷丰富的样品（掺杂单晶和纳米粒子）通过超快二维深紫外光谱。
2017-08-17 cond-mat.mtrl-sci
XAS study of the local environment of impurities in doped TiO2 thin films
在这项工作中，我们提出了一个X射线吸收光谱表征的局部环境中的杂质在室温下的铁磁性掺杂的TiO 2薄膜掺杂Co，Ni，Cu，或Zn，沉积在LaAlO 3衬底上的脉冲激光沉积。结果表明，虽然过渡金属氧化物团簇的存在不能排除，但TiO2中仍有相当数量的杂质原子取代Ti原子。从我们的研究结果，我们推断，所观察到的室温铁磁性的样品可以被分配到金属过渡原子取代Ti的TiO 2？
2007-04-18 cond-mat.mtrl-sci
Quasiparticle and Optical Properties of Rutile and Anatase TiO$_{2}$
用多体微扰理论计算了TiO $_{2}$的准粒子激发能和金红石型和金红石型结构的光学性质。计算进行冻结晶格，电子-声子耦合没有明确考虑。在GW方法中，几种近似进行了比较，发现列入的全频率依赖性以及明确的治疗Ti半核心状态是必不可少的准粒子能带隙的准确计算。计算的准粒子能量与现有的光电发射和逆光电发射实验符合得很好。GW计算的结果，连同计算出的静态屏蔽库仑相互作用，被用于Bethe-Salpeter方程计算金红石和金红石结构的介电函数$ε_{2}(ω)$。结果与实验观察结果吻合良好，特别是在4 eV附近的主要吸收特征的开始。为了与解决金红石中单个激子跃迁的低温光吸收测量进行比较，仅用电子屏蔽计算低位离散激子能级。在金红石的能隙中发现的最低能量激子具有0.13 eV的结合能。与实验一致，它是不允许的偶极，但计算的激子能量超过吸收实验中测量的约0.22 eV和激子结合能的尺度也太大。计算了非极性（110）面金红石的准粒子能量排列。在GW近似下，价带最大值低于真空能级7.8 eV，显示出与密度泛函理论结果的小偏移。
2010-06-21 cond-mat.mtrl-sci physics.comp-ph
X-ray absorption spectroscopy and magnetic circular dichroism studies of L1_0-Mn-Ga thin films
具有\(0.1< x < 2\)的四边形畸变的\(\rm{Mn}_{3-x}\rm{Ga}_x\)薄膜显示出强的垂直磁各向异性和低磁化强度，因此具有用作自旋转移矩磁性随机存取存储器中的电极的潜力。由于直接盖这些膜与MgO是有问题的，由于氧化物的形成，我们研究了影响的CoFeB夹层，和两种不同的沉积方法的MgO屏障上形成的界面MnO \(\rm{Mn}_{62}\rm{Ga}_{38}\)元素特定的X射线吸收光谱（XAS）和磁性圆二色性（XMCD）。通过X射线衍射（XRD）测量验证了Mn-Ga薄膜的高度织构的L1 \(_0\)晶体结构。对于样品与电子束蒸发MgO屏障没有证据MnO被发现，而在样品与磁控溅射MgO MnO被检测到，即使是最厚的夹层厚度。XAS和XMCD测量表明，随着CoFeB夹层厚度的减小，界面MnO量增加。额外的元素特定的全磁滞回线确定了Mn和Co的面外磁化轴，分别。
2013-05-21 cond-mat.mtrl-sci
Soft X-ray absorption spectroscopy and magnetic circular dichroism under pulsed high magnetic field of Ni-Co-Mn-In metamagnetic shape memory alloy
在这项研究中，X射线吸收光谱（XAS）实验的Ni 45 Co 5 Mn 36. 7 In 13. 3变磁记忆合金在高磁场高达12 T的脉冲磁铁。磁场诱导的奥氏体相的逆转变造成了相当大的变化，在磁性圆二色性（MCD）信号和磁矩的铁磁耦合Mn，Ni，和Co被确定。基于磁光求和规则估计的Mn原子在诱导奥氏体铁磁相中的自旋磁矩Mspin和轨道磁矩Morb分别为3.2和0.13 μB，导致Morb / Mspin比为0.04。在150 K下记录的元素特定磁化曲线中，清楚地观察到与场致逆相变相关的变磁行为，并检测到逆相变结束磁场和马氏体相变开始磁场。Mn-L2，3的磁平均XAS谱在马氏体和磁场诱导的奥氏体相之间几乎没有差异，然而，对于Ni，这是可见的，表明Ni 3d电子主要有助于马氏体相变。
2021-04-09 cond-mat.mtrl-sci
Time-Resolved XUV absorption spectroscopy and magnetic circular dichroism at the Ni $M_{2,3}$-edges
超短光脉冲可以在磁性薄膜中触发各种非平衡过程，影响飞秒时间尺度上的电子和自旋。为了同时探测电荷和磁自由度，我们开发了一种X射线条纹技术，该技术具有提供吸收截面变化的无抖动图像的优点。在本文中，我们提出了一个实验的基础上，我们使用五个光子探测能量在Ni $M_{2,3}$边缘。这使我们能够检索的吸收和磁性圆二色性的时间痕迹，产生的电子和自旋人口接近费米能级的瞬态修改的详细信息。我们的研究结果表明，所观察到的电荷和磁动力学都依赖于XUV探测波长，并可以描述，至少定性地，通过假设超快的能量转移的电子和磁性元素吸收共振，在最近的工作中报道。然而，我们的分析也暗示了更复杂的变化，强调需要进一步的实验和理论分析，以获得一个透彻的理解，在光激发的磁性薄膜的电子和自旋自由度的相互作用。
2020-11-29 cond-mat.mtrl-sci
The tuning of light-matter coupling and dichroism in graphene for enhanced absorption: Implications for graphene-based optical absorption devices
用精细结构常数表征的石墨烯带间光吸收普适值为2.3%，与材料参数无关。然而，对于若干基于石墨烯的光子应用，高度期望石墨烯中增强的光学吸收。在这项工作中，我们通过石墨烯中的费米能级、入射偏振光的入射角以及石墨烯嵌入的周围电介质的介电常数来量化石墨烯中的光吸收的可调谐性。吸附在石墨烯表面上的杂质的洛伦兹加宽的状态密度的谱函数的影响进行了分析评估内的平衡格林函数形式主义。最后，我们计算了左右圆偏振光在单轴光学应变石墨烯中的差分吸收。研究了扶手椅应变和锯齿应变的优先吸收或圆二色性。
2015-06-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Femtosecond X-ray magnetic circular dichroism absorption spectroscopy at an X-ray free electron laser
利用X射线自由电子激光的X射线磁性圆二色光谱，证明了在Fe L $_{3,2}$ -边缘的光谱。这种新的超快的时间分辨能力，然后施加到一个全光磁开关动力学的Fe和Gd磁性亚晶格在GdFeCo薄膜的磁化补偿温度以上的通量依赖的研究。在磁开关频率处，我们证实了瞬态类铁磁态的存在。动态的时间尺度，但是，比以前观察到的磁化补偿温度以下。以上和以下的开关通量范围内，我们观察到二次退磁约5 ps的时间尺度。这表明自旋热化需要超过5 ps的时间。
2015-11-23 cond-mat.mtrl-sci
Understanding and Optimizing the Sensitization of Anatase Titanium Dioxide Surface with Hematite Clusters
该研究采用密度泛函理论揭示低覆盖Fe2O3团簇通过带隙杂质态和Fe混合价态提升锐钛矿TiO2光催化与析氢性能，并阐明氧缺陷的广泛调控作用。
2024-04-08 cond-mat.mtrl-sci
Soft X-ray Absorption Spectroscopy and Magnetic Circular Dichroism as Operando Probes of Complex Oxide Electrolyte Gate Transistors
利用离子液体/凝胶的基于电解质的晶体管在电荷密度控制现象的研究中已经非常成功，特别是在氧化物中。尽管在双电层晶体中的应用面临挑战，但运输之外的实验探针发挥了重要作用。在这里，我们展示了应用同步辐射软X射线吸收光谱（XAS）和X射线磁性圆二色性（XMCD）作为离子凝胶门控铁磁钙钛矿薄膜的电荷状态和磁性的操作探针。在LaAlO $_3$（001）/La $_{0.5}$ Sr $_{0.5}$ CoO $_{3-δ}$中在正栅极偏压下经由氧空位的电化学响应用作测试情况。XAS/XMCD测量4-25个晶胞厚度的膜首先探测空穴掺杂（从O K边缘前峰）和铁磁性（在Co L边缘处）的演变，以建立基线。操作软XAS/XMCD的电解质门控膜，然后证明，使用优化的旋涂凝胶与厚度$\sim$ 1 $μ$ m，和特定的组合物。施加高达+4 V的栅极电压显着抑制O $K$边缘XAS预峰强度和Co $L$边缘XMCD，从而使Co价和铁磁性被跟踪后，栅极诱导的减少。软XAS和XMCD，与适当的电解质设计，从而建立为可行的电解质门控氧化物的操作表征。
2019-11-17 cond-mat.mtrl-sci
Combinatorial Large-area MoS2/Anatase-TiO2 interface: A Pathway to Emergent Optical and Opto-electronic Functionalities
过渡金属二硫属化物（TMDC）与高介电常数过渡金属氧化物（TMO）的界面由于其在降低金属-TMDC接触电阻和抑制费米能级钉扎方面的作用而引起了大量的讨论。在目前的工作中，我们专注于大面积TMDC/TMO接口，采用不同的技术生长的未解决的混乱。这里，在脉冲激光沉积（PLD）MoS 2薄膜上，通过使用原子层沉积（ALD）和PLD两者来生长TiO 2层。这两种不同的技术散发出具有不同的晶体性质，厚度和界面形态的TiO 2层，随后影响界面的电子和光学性质。此外，他们表现出的p-型掺杂的程度随着TiO 2的厚度增加，出现后，分析的X-射线光电子能谱（XPS）的核心水平的位移的提升。密度泛函分析的MoS 2/锐钛矿-TiO 2界面，为原始的和在广泛的界面缺陷的存在下，可以解释的相互依赖的掺杂和终止原子表面的TiO 2的MoS 2。界面的光学性质，包括光致发光，瞬态吸收和z-扫描双光子吸收表明缺陷诱导的局部中间间隙能级在MoS 2/TiO 2（PLD）的存在下，产生淬灭的激子信号。相反，在MoS 2/TiO 2（ALD）中的相对无缺陷的界面表明清楚地存在MoS 2的A和B激子。从光学性质的研究，我们指出，MoS_2/TiO_2（PLD）界面可能作为一个有前途的饱和吸收。另外，MoS 2/TiO 2（PLD）界面的存在使薄膜的光输运性能得到了改善。通过制备具有离子凝胶顶栅的p型光电晶体管，展示了M…
2021-01-28 cond-mat.mtrl-sci
Effect of co-doping of donor and acceptor impurities in the ferromagnetic semiconductor Zn1-xCrxTe studied by soft x-ray magnetic circular dichroism
我们对稀释铁磁半导体Zn $_{1-\textit{x}}$ Cr $_\textit{x}$ Te分别掺杂碘（I）或氮（N）（对应于电子或空穴掺杂）进行了X射线吸收光谱（XAS）和X射线磁性圆二色性（XMCD）研究。从XAS光谱中Cr $2p$吸收峰的形状可以得出结论，未掺杂、I掺杂和轻度N掺杂样品中的Cr离子是二价的（Cr $^{2+}$），而Cr $^{2+}$和三价的（Cr $^{3+}$）在重度N掺杂样品中共存。这一结果表明，掺杂的氮原子作为受体，但掺杂的空穴位于铬离子。在Cr $2p$吸收边处的XMCD信号的磁场依赖性中，在未掺杂、I掺杂和轻N掺杂的样品中观察到铁磁性行为，而在重N掺杂的样品中铁磁性被显著抑制，这与磁化强度测量的结果一致。
2011-03-25 cond-mat.mtrl-sci
Local Environment of Ferromagnetically Ordered Mn in Epitaxial InMnAs
用X射线吸收光谱和X射线磁性圆二色性对铁磁半导体In0.98Mn0.02As的磁性进行了表征。Mn具有原子状的L2，3吸收光谱，表明3d态是高度局域化的。此外，在5-300 K温度范围内，外加电场为2 T时，在Mn L2，3边观察到了较大的二向色性。假设原子Mn 2+的计算光谱产生最好的协议与实验InMnAs光谱。MnAs和InMnAs的二向色性光谱的比较显示出明显的差异，这表明在InMnAs中观察到的铁磁性不是由于六角MnAs簇。二向色性的温度依赖性表明存在两种铁磁物质，一种具有30 K的转变温度，另一种具有超过300 K的转变温度。二向色性光谱与低温物种的随机置换Mn和高温物种的Mn近邻对的分配是一致的。
2004-12-15 cond-mat.mtrl-sci
Electronic and magnetic structure of carbon nanotubes using x-ray absorption and magnetic circular dichroism spectroscopy
碳纳米管的尺寸只是当今最好的微芯片中使用的晶体管的一小部分，因为它可以减少下一次电子革命中的电力需求和发热。利用近边X射线吸收光谱（NEXAFS）和X射线磁性圆二色性（XMCD）分别对化学气相沉积法合成的多壁碳纳米管（MWCNT）的C K边和Co、Fe $L_{3,2}$边进行了电子结构和磁性研究。在C K边的NEXAFS显示出明显的$π$ -键合，Fe（Co）L边证明了Co $^{2+}$和Fe $^{2+}$以八面体对称的形式存在，并嵌在碳纳米管的C-基体中.元素特异性磁滞回线和XMCD谱清楚地表明，这些MWCNTs表现出室温铁磁性。这些测量阐明了CNT的电子结构和在室温下的磁相互作用的存在。
2011-11-23 cond-mat.mtrl-sci physics.chem-ph
Magnetic circular dichroism in X-ray fluorescence of Heusler alloys at threshold excitation
本文报道了Heusler合金NiMnSb和Co2 MnSb的磁圆二色性（MCD）X射线发射和吸收的荧光测量结果。在Mn 2p_3/2阈值处发现了很强的Mn L_3共振发射，这归因于半金属材料的阈值激发特性。本文提出了一个描述偏振X射线共振散射的理论模型。
1999-11-25 cond-mat.mtrl-sci
Soft X-ray Magnetic Circular Dichroism of c(2x2) CuMn Ordered Surface Alloy
利用圆偏振同步辐射激发的Mn 2 p软X射线吸收（XAS）谱研究了一类新型材料c（2 x2）CuMn/Cu（001）二维有序表面合金。在T= 25 K时，观察到明显的X射线磁圆二色性（XMCD）信号，表明在1.4T的外磁场下，样品处于铁磁状态。XAS和XMCD谱的线形分析清楚地表明，Mn 3d态是相当局域化的，并且由于其半填充特性而具有高自旋磁矩。
2003-01-09 cond-mat.mtrl-sci
Many-body effects in x-ray absorption and magnetic circular dichroism spectra within the LSDA+DMFT framework
在局域自旋密度近似（LSDA）和动态平均场论（DMFT）的基础上，考虑了d电子之间的关联，使过渡金属光电子能谱的理论描述有了很大的改进。我们评估了改进的LSDA+DMFT在普通的LSDA在X射线吸收光谱，这-不像光电子能谱-是探测unoccupied电子状态。通过研究Fe、Co和Ni的L2，3边X射线吸收近边结构（XANES）和X射线磁性圆二色性（XMCD），我们发现LSDA+DMFT改善了LSDA的结果，特别是关于L3白线的不对称性。然而，与实验的差异仍然存在-特别是关于L3和L2峰的强度比。通过使用LSDA+DMFT引起的XMCD峰强度的变化是轨道偏振的改进描述的结果，并且与XMCD求和规则一致。在最终状态近似中考虑核心空穴通常不会改善结果。这表明为了得到更精确的L2，3边XANES和XMCD谱，必须在终态近似之外处理芯孔。
2011-05-19 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Fluorescence-Detected Circular Dichroism of a Chiral Molecular Monolayer with Dielectric Metasurfaces
分子圆二色性的强增强有可能实现有效的不对称光解，这是一种传统上受到产率不足和低对映体过量阻碍的手性分离方法。在这里，我们实验研究如何预测增强共振硅纳米盘附近的光学手性密度提高圆二色性。我们使用荧光检测的圆二色光谱间接测量圆偏振光的差分吸收功能化的硅纳米盘阵列的单层的光学活性分子。重要的是，分子和纳米盘天线具有光谱一致的共振，我们的荧光技术使我们能够从分子中去卷积吸收纳米盘。我们发现，增强的荧光检测圆二色性信号依赖于纳米光子共振与模拟差分吸收和光手性密度的良好协议，而没有信号被检测到吸附在无特征的硅表面上的分子。这些结果验证了纳米光子平台用于具有较低能量要求的不对称光解的潜力
2020-10-14 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph physics.optics
Indication of intrinsic room-temperature ferromagnetism in Ti1-xCoxO2-d thin film: An x-ray magnetic circular dichroism study
室温下Co掺杂的金红石型TiO_2的Co L2，3边的软X射线磁性圆二色性（XMCD）测量显示出明显的铁磁性Co ~（2+）离子与O ~（2-）离子配位的多重峰特征，与Co金属或金属团簇的无特征XMCD谱形成鲜明对比。的吸收光谱和XMCD光谱同意与全原子多重态计算的Co 2+高自旋态的D2 h-对称晶体场在金红石型TiO 2的Ti网站。结果表明，Co ~（2+）离子取代Ti ~（4+）离子是铁磁性的主要来源。
2006-03-07 cond-mat.mtrl-sci
Magnetic Circular Dichroism Measurements of Thin Films
利用左右圆偏振光在磁场中通过基片上的薄膜的透射率差，得到了薄膜的磁性圆二色性。然而，在所有界面处都存在反射，并且这些反射对于两个偏振也是不同的，并且产生极性克尔信号。在本文中，从跨界面的传输，以及在薄膜和基板的吸收差异的总透射率的差异的贡献进行了计算。这给出了一个指南，当它是必要的，以获得真正的MCD从测量的差分传输由于在薄膜中的差分吸收评估这些修正。
2015-05-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
A Femtosecond Magnetic Circular Dichroism Spectrometer
介绍了一种具有飞秒时间分辨率的宽带磁光光谱仪的研制。吸收光谱仪是基于白光超连续谱（ca。320 - 750 nm），使用1 kHz的逐镜头时间和光谱参考。在磁场中收集使用圆偏振光的静态和瞬态吸收光谱。相对于外场方向的差谱给出了静态和瞬态磁光法拉第旋转（磁光旋转色散）和椭圆率（磁圆二色性）谱。使用消色差四分之一波片，并讨论了偏离理想延迟量对光谱的影响。从解决方案为基础的和薄膜样品的结果被用来证明该仪器的性能和广泛的适用性。静态和时间分辨数据的灵敏度分别为5和0.4毫度。该方法提出了一种使用瞬态吸收光谱仪和电磁铁测量磁光光谱的简单方法。
2021-07-22 cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Electric-field-induced X-ray Nonreciprocal Dichroism in Hematite
Radboud University（拉德堡德大学）；University of Tokyo（东京大学）；Université Grenoble Alpes（格勒诺布尔阿尔卑斯大学）；Univ Rennes（雷恩大学）；RIKEN SPring-8 Center（理化学研究所SPring-8中心）
研究电场诱导的X射线非 reciprocity线偏振光双折射，揭示氧化铁中时间反演奇磁序的高阶多极子有序特性。
2026-03-21 cond-mat.mtrl-sci
Directional dichroism in the paramagnetic state of multiferroics: a case study of infrared light absorption in Sr2CoSi2O7 at high temperatures
在多铁性材料中共存的磁性和铁电性有序引起了一些新的磁电现象，例如光的相反传播方向的吸收差异，称为非互易定向二向色性（NDD）。通常，这些效应仅限于低温，在那里多铁性相的发展。在本文中，我们报告的观察NDD在顺磁相的Sr2CoSi2O7高达10倍以上的温度高于其Néel温度（7 K），并在字段高达30 T。无序顺磁相的磁致极化和NDD很容易解释的单离子自旋相关的杂化机制，这并不需要磁性离子之间的相关效应。的Sr2CoSi2O7提供了一个理想的系统的理论案例研究，演示了磁电自旋激发的概念，在顺磁体通过分析以及数值方法。我们应用自旋团簇的精确对角化映射出自旋激发的温度和场依赖性，以及单离子和晶格问题的对称性参数，以获得光谱和选择规则。
2018-09-26 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Characterization of Magnetic Components in the Diluted Magnetic Semiconductor Zn$_{1-x}$Co$_x$O by X-ray Magnetic Circular Dichroism
我们报告的结果X射线吸收（XAS），X射线磁圆二色性（XMCD），和光电子实验{\it n}型锌$_{1-x}$钴$_x$ O（$x=0.05$）薄膜，这表明在室温下的铁磁性。的XMCD光谱显示的多重态结构，由氧四面体配位的钴$^{2+}$离子的特征，这表明铁磁性来自Co离子取代锌网站在ZnO。的磁场和温度依赖性的XMCD谱意味着非铁磁性的Co离子之间的强反铁磁耦合。
2005-05-16 cond-mat.mtrl-sci
Electronic structure, magnetic ordering and X-ray magnetic circular dichroism in La$_{1-x}$Pr$_x$Co$_2$P$_2$ phosphides
采用完全相对论自旋极化Dirac线性Muffin-tin轨道（LMTO）能带结构方法，对La $_{1-x}$ Pr $_x$ Co $_2$ P $_2$（$x=$ 0，0. 25，1）磷化物的电子结构和磁有序进行了理论研究.在LSDA+ $U$方法的框架下，对Co $L_{2,3}$和Pr $M_{4,5}$边的X射线吸收谱和X射线磁圆二色谱进行了理论研究。研究了末态的芯-空穴效应以及电四极$E_2$和磁偶极$M_1$跃迁的效应。已发现与实验测量的良好协议。
2015-10-22 cond-mat.mtrl-sci
Momentum-resolved linear dichroism in bilayer MoS$_2$
反转对称晶体是光学各向同性的，因此天真地不期望在光学吸收和光电发射过程中显示二向色性效应。在这里，我们发现一个强大的线性二色性效应（高达42.4%）的反对称双层MoS $_2$的导带，当测量能量和动量分辨的时间和角度分辨的光电子能谱的激发电子的快照。我们模型的偏振相关的光电子强度在瞬态填充的导带使用半导体布洛赫方程，并显示所观察到的二向色性出现从层内单粒子的各向同性部分的分散体的影响。这导致在另外的反转对称材料中具有各向异性动量依赖性的光学激发。
2019-10-04 cond-mat.mtrl-sci
Spin-Valley Optical Selection Rule and Strong Circular Dichroism in Silicene
硅烯（硅原子的单层）是一种拓扑绝缘体，其在外部电场下经历拓扑相变到带绝缘体。由于自旋-轨道耦合，自旋极化在K和K'点是唯一的且相反。因此，硅烯表现出很强的圆二色性的光学吸收，遵守一定的自旋谷选择规则。值得注意的是，由于在相变点发生能带反转，这两种类型的绝缘体之间的选择规则是完全不同的。因此，我们可以通过圆二色性在实验上判断硅烯是处于拓扑相还是带绝缘相。此外，选择规则使我们能够通过光吸收激发具有确定自旋和谷指数的电子。光感应电流是自旋极化的，其中自旋方向在拓扑绝缘体和带绝缘体之间是不同的。这对未来的自旋电子学应用是有用的。
2012-06-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Switchable circular dichroism and ionic migration dominated charge transport in a chiral spin crossover polymer
University of Nebraska-Lincoln（内布拉斯加大学林肯分校）；Lawrence Berkeley National Laboratory（劳伦斯伯克利国家实验室）
本研究展示了一种手性自旋交叉聚合物中热可切换的圆二色性，并发现其电荷输运主要由离子迁移主导而非电子或空穴迁移。
2026-03-11 cond-mat.mtrl-sci
Spin quantization axis dependent magnetic properties and x-ray magnetic circular dichroism of FePt and CoPt
对等原子CoPt和FePt有序合金的X射线吸收谱中的磁圆二色性随自旋量子化轴的变化进行了理论研究。我们发现FePt化合物的磁化轴沿[001]方向，其磁晶各向异性能（MCA）是CoPt化合物的两倍，与实验结果一致。能带结构和总态密度证实了所有的电子态都对MCA有贡献，而不仅仅是费米能级附近的态。轨道磁矩随[001]轴和自旋量子化轴之间的夹角减小而减小，并且对于CoPt化合物来说大得多。我们表明，轨道矩各向异性反映在XMCD信号。
2000-02-08 cond-mat.mtrl-sci
Valleytronics on the Surface of Topological Crystalline Insulator: Elliptic Dichroism and Valley-Selective Optical Pumping
拓扑晶体绝缘体（TCI）表面的低能理论的特征在于四个狄拉克锥在$x$和$y$方向上各向异性。最近的实验表明，可以通过对晶体结构施加应变而使晶体变形，从而在这些狄拉克锥中引入带隙。TCI曲面为我们研究Dirac锥带隙时的谷电子学提供了一条新的途径。事实上，该系统有陈数和三个valley-Chern数。我们研究了TCI表面的光吸收。虽然四个狄拉克锥具有相同的手征，但它仍表现出很强的椭圆二色性。也就是说，我们发现，由于狄拉克锥的各向异性，右和左偏振光的折射率是不同的，这取决于质量的符号和狄拉克锥的位置。通过测量这种椭圆二向色性，就有可能用实验来确定狄拉克锥的各向异性。
2014-05-31 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Orbital magnetic moment and coercivity of SiO$_{2}$-coated FePt nanoparticles studied by x-ray magnetic circular dichroism
利用X射线吸收光谱（XAS）和X射线磁性圆二色性（XMCD）测量方法，在Fe $L_{\rm 2,3}$的吸收边，研究了SiO-$_{2}$包覆的$L$ 1 $_{0}$ -有序相中FePt纳米颗粒中Fe的自旋和轨道磁矩.使用XMCD求和规则，我们计算出Fe的轨道磁矩（$M_{\rm orb}$）与自旋磁矩（$M_{\rm spin}$）之比为$M_{\rm orb}/M_{\rm spin}$ = 0.08。该$M_{\rm orb}/M_{\rm spin}$值与通过气相冷凝制备的FePt纳米颗粒获得的值（0.09）相当，并且大于FePt薄膜获得的值（$\sim$ 0.05），表明高度的$L$ 1 $_{0}$有序。磁化的FePt分量的滞后行为通过XMCD测量。发现室温下的磁性（$H_{\rm c}$）高达1.8 T，$\sim$是薄膜值的3倍，$\sim$是气相凝聚纳米颗粒的50倍。对于$H_{\rm c}$分布在1 T到5 T之间的非相互作用单畴纳米颗粒，可以用Stoner-Wohlfarth模型很好地解释滞后曲线。
2013-10-31 cond-mat.mtrl-sci
Strong Room-Temperature Ferromagnetism in Co2+-Doped TiO2 made from Colloidal Nanocrystals
合成了Co掺杂TiO 2纳米晶，并通过电子吸收光谱、磁圆二色性光谱、透射电子显微镜、磁化率、Co K壳层X射线吸收光谱和扩展X射线吸收精细结构测量对其进行了研究。纳米晶体是顺磁性的表面钝化配体隔离时，弱铁磁性（Ms = 1.5 × 10-3 mB/Co2+在300 K）聚集时，和强铁磁性（Ms = 1.9 mB/Co2+在300 K）旋涂成纳米晶薄膜时。X射线吸收数据表明，钴是在Co2+氧化态在所有样品。除了提供强有力的实验支持存在的内在铁磁性的钴掺杂的二氧化钛，这些结果表明，使用胶体二氧化钛稀释磁性半导体纳米晶体作为积木组装铁磁半导体纳米结构与潜在的自旋电子学应用的可能性。
2004-07-16 cond-mat.mtrl-sci
Tracing magnetic atom diffusion with annealing at the interface between CoMn alloy and MnGa layer by X-ray magnetic circular dichroism
利用X射线磁性圆二色性（XMCD）分析研究了退火过程中CoMn合金与MnGa层界面上磁性原子的扩散。我们发现，在bcc CoMn的自旋耦合平行于垂直磁化MnGa层的生长条件下，而后退火调制的界面磁耦合反铁磁的Co。在每个吸收边的元素特定的磁滞曲线揭示了大的矫顽场在Mn和Co通过与MnGa的交换耦合。通过透射电子显微镜分析，退火后XMCD谱线形状的变化与促进Mn和Co2 MnGa层形成的界面反应有关。Mn原子的界面扩散调制Mn和Co位点之间的磁交换耦合，并反转垂直磁化的方向。
2022-11-10 cond-mat.mtrl-sci
High-g-Factor Phase-Matched Circular Dichroism of Second Harmonic Generation in Chiral Polar Liquids
圆二色性是一种技术上的重要现象，它对比了左旋和右旋圆偏振光之间的吸收和合成发射特性。在线性光学中，系统的手性主要决定了圆二色性的机制，而在非线性光学中，对应的手性是不平凡的。在这里，在传统的非线性圆二色性结构化表面的响应相反，我们报告了一个前所未有的大规模的g因子高达1.8的二次谐波产生的大块材料诱导的圆二色性。
2023-03-20 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft physics.optics
Magnetic anisotropy in Cr$_2$GeC investigated by X-ray magnetic circular dichroism and \textit{ab initio} calculations
采用元素选择性、偏振和温度依赖性、软X射线吸收光谱和X射线磁性圆二色性研究了三元MAX相Cr $_{2}$ GeC的磁性。测量结果表明，沿$c$轴的六方结构的反铁磁Cr-Cr耦合调制的纳米层压$ab$ -基面的铁磁有序。弱铬磁矩在纳米层压平面中比沿垂直轴强一个数量级。理论上，一个小的但值得注意的，非自旋共线的分量解释了沿$c$轴的非完美自旋补偿的存在。如在这项工作中所示，这种自旋畸变产生的单位细胞内的整体剩余自旋力矩类似的亚铁磁体。由于不同的竞争磁相互作用，电子相关性和温度效应都需要考虑，以实现正确的理论描述的Cr $_{2}$ GeC的磁性能。
2020-01-17 cond-mat.mtrl-sci
Huge magneto-crystalline anisotropy of x-ray linear dichroism observed on Co/FeMn bilayers
利用X射线磁圆二向色性（XMLD）和磁圆二向色性（XMCD），结合光电子发射显微镜（PEEM），对Cu（001）衬底上的单晶磁性FeMn/Co双层膜进行了X射线光谱研究。利用铁磁Co层和反铁磁FeMn层之间的磁耦合，我们能够在同一样品中同时产生具有两种不同易磁化轴晶向的磁畴。我们发现两种类型的磁畴之间的XMLD对比度存在巨大差异，我们讨论了Co层的XMLD的固有磁晶各向异性。我们还表明，由于该方法的高灵敏度，少量的FeMn-Co界面处的诱导铁磁Fe磁矩足以从金属系统中的XMLD获得磁对比度。
2007-04-02 cond-mat.mtrl-sci
Study of electronic and magnetic properties and related x-ray absorption spectroscopy of ultrathin Co films on BaTiO$_3$
利用第一性原理研究了BaTiO $_3$（001）单晶上Co薄膜的电磁性质。的晶体结构的1，2，和3单层厚的Co膜被确定，并作为输入计算的电子和磁性的薄膜。交换常数的估计表明，Co膜是铁磁性的，具有高的临界温度，这取决于膜的厚度和界面的几何形状。此外，我们计算了X射线吸收光谱，相关的磁圆二色性（XMCD）和线性二色性（XLD）的Co L $_{2,3}$边缘作为Co膜厚度和BaTiO $_3$的铁电极化的函数。我们发现的特征，这在很大程度上取决于磁性和薄膜的结构。虽然只有一个弱的依赖性的XMCD光谱的铁电极化，薄膜的XLD是更敏感的极化开关，这可能是实验观察到的。
2015-05-29 cond-mat.mtrl-sci
Bulk and Surface Magnetization of Co atoms in Rutile Ti_[1-x]Co_xO_[2-delta] Thin Films Revealed by X-Ray Magnetic Circular Dichroism
用软X射线磁性圆二色性（XMCD）测量方法研究了不同x和δ的Ti_（1-x）Co_xO_（2-δ）薄膜在Co L_（2，3）吸收边的磁性。用XMCD法计算了样品表面的铁磁矩为0.15-0.24 μβ/Co，而体相的铁磁矩为0.82-2.25 μβ/Co，与样品的饱和磁化强度1.0-1.5 μβ/Co处于同一范围内，这表明样品的铁磁性是由内禀磁性引起的。Co原子在表面的较小磁矩表明在薄膜表面存在几nm厚的磁死层。
2011-04-01 cond-mat.mtrl-sci
Ab initio insights on the ultrafast strong-field dynamics of anatase TiO$_2$
本研究通过实时TDDFT模拟，揭示了锐钛矿TiO$_2$在超短强激光场下的电子动力学机制，明确了不同波长和强度下的电离行为、损伤阈值及光学克尔效应，为非线性光子器件设计提供了理论依据。
2023-06-30 cond-mat.mtrl-sci physics.optics
X-ray absorption spectroscopy and X-ray magnetic circular dichroism studies of transition-metal-co-doped ZnO nano-particles
采用X射线吸收光谱（XAS）和X射线磁性圆二色性（XMCD）研究了顺磁性（Mn，Co）共掺杂和铁磁性（Fe，Co）共掺杂的ZnO纳米粒子。表面敏感的总电子产额模式和体敏感的总荧光产额模式已被用来提取的纳米粒子的表面和内核区域的价态和自旋态。XAS光谱表明，显着部分的掺杂Mn和Co原子被发现在三价和四价状态，特别是在表面区域，而大部分的Fe原子被发现在三价状态的内核区域和表面区域。XMCD谱表明，表面区域的Fe $^{3+}$离子产生铁磁性，而表面区域的Co和Mn离子只表现出顺磁性。内核区域的过渡金属原子不显示磁信号，这意味着它们是反铁磁耦合的。本研究结果结合先前对过渡金属掺杂ZnO纳米颗粒和纳米线的研究结果表明，掺杂空穴，可能是由于Zn空位在纳米颗粒和纳米线的表面形成，而不是掺杂电子参与发生在这些系统中的铁磁性。
2012-08-18 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Mid-wave and Long-wave IR Linear Dichroism in a Hexagonal Perovskite Chalcogenide
中波红外（IR）和长波红外光谱范围在各种应用中，如热成像，基于热成像的遥感和夜视越来越感兴趣。广泛用于红外探测器的材料包括碲化镉汞合金和化合物半导体纳米结构。红外光学材料的开发将降低红外光学系统的成本，并实现更大规模的部署。在这里，我们报告了一种中波红外响应材料组成的地球丰富和无毒的元素，Sr 1 + xTiS 3。它具有类似于六方钙钛矿的高度各向异性准一维结构。我们生长了大的，高质量的单晶体，并研究了其各向异性光学性质。我们观察到两个不同的光吸收边在~2.5 μ m和~5 μ m，分别为沿两个主轴的线偏振。该材料表现出强烈的宽带线性二向色性，跨越中波红外和长波红外，二向色性比高达22。
2018-06-25 cond-mat.mtrl-sci
Spin-spiral state of a Mn monolayer on W(110) studied by soft x-ray absorption spectroscopy at variable temperatures
用软X射线吸收谱研究了钨（110）晶体表面外延Mn单层膜的非共线磁态，以补充早期的自旋极化STM实验。在8 ~ 300 K温度范围内测量了Mn的X射线吸收谱（XAS）、X射线线性二色性（XLD）和X射线磁性圆二色性（XMCD），并与完全相对论从头计算的结果进行了比较.我们发现，反铁磁（AFM）螺旋和摆线螺旋引起显着不同的锰L23边缘XLD信号，从而使它们之间的区分。结果表明，W（110）表面Mn单层膜的磁性基态是一种旋旋量为摆线的AFM自旋螺旋。基于随温度变化的XAS、XLD和场致XMCD谱，我们推断W（110）上Mn单层的磁性随温度变化，但这种变化在高达300 K的研究温度范围内缺乏相变的明确指示-尽管XAS分支比和XLD分布的温度依赖性在170 K附近存在交叉。
2020-12-03 cond-mat.mtrl-sci
Optical dichroism in nanotubes
利用单壁纳米管的线群对称性，我们用基于量子数的量子数对它们的电子能带进行了归属。根据这些量子数给出了光吸收的选择规则。不同的带间跃迁成为允许作为入射光的偏振是不同的，我们预测一个实质性的光学二向色性。我们提出了如何在单个纳米管的实验中观察这种效应，以及如何使用它来控制纳米管中的量子传输以获得有关结构的信息。
2000-04-21 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Nonlinear optical absorption and photocurrents in topological insulators
在光强非线性的情况下，发展了拓扑绝缘体表面态和边缘态线偏振光和圆偏振光的光吸收理论。在高光强$I$下，表面态的吸光度和边缘态的吸收宽度均随$1/\sqrt{I}$减小。考虑了光激发电子和空穴的弹性散射。在高强度的吸收漂白示出强烈抑制的弹性散射。在表面态的单光子和双光子吸收的线性圆二色性，出现在非线性强度制度，由于光生载流子的弹性散射减少。二维拓扑绝缘体边缘态的吸收也依赖于弹性散射率的抑制，当它比能量弛豫率强时。线性二向色性-偏振面取向上的吸收长度的依赖性-在任意的光强度进行了研究。我们表明，一定程度的线性二向色性是由弹性和非弹性弛豫时间的比率。由线偏振光和圆偏振光在边缘态中产生的光电流改变它们的强度依赖性，从低$I$下的线性依赖性到高强度下的$\propto \sqrt{I}$。光电流的偏振和强度的变化强烈依赖于弹性散射率。所考虑的效果可以观察到在太赫兹频率范围内，在现代实验中使用的激光强度。
2021-10-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
X-ray magnetic circular dichroism characterization of GaN/Ga1-xMnxN digital ferromagnetic heterostructure
利用软X射线吸收谱（XAS）和X射线磁性圆二色性（XMCD）研究了GAN/Ga 1-xMn xN（x = 0.1）数字铁磁异质结（DFH）的磁性。Mn的L2，3边XAS谱与Ga 1-xMnxN无规合金薄膜相似，表明高浓度Mn在GAN中的置换掺杂。从XMCD测量，它揭示了顺磁性和铁磁性Mn原子共存的Ga 1-xMnxN数字层。从XMCD估计的每个Mn原子的铁磁矩同意从SQUID测量估计。从这些结果中，我们得出结论，GAN/Ga 1-xMnxN DFH样品的铁磁行为只产生于Ga 1-xMnxN数字层中的替代Mn 2+离子，而不是铁磁沉淀。从XMCD光谱中也发现了铁磁性和顺磁性Mn 2+离子的电子态之间的细微差异。
2007-03-25 cond-mat.mtrl-sci
Giant X-ray circular dichroism in a time-reversal invariant altermagnet
本研究在时间反演不变的交变磁体Ni$_3$TeO$_6$中观察到巨X射线自然圆二色性，提出唯象模型解释其机制，揭示磁性与晶体手性的相互作用，并首创此类磁性材料类别。
2024-02-23 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Electronic configuration of Mn ions in the $π$-d molecular ferromagnet $β$-Mn phthalocyanine studied by soft x-ray magnetic circular dichroism
用X射线吸收光谱（XAS）和X射线磁性圆二色性（XMCD）研究了分子铁磁体$β$-Mn酞菁（$β$-MnPc）的电子结构.根据实验结果和随后的团簇模型计算，我们发现，在$β$-MnPc中的铁磁Mn离子主要处于$^4$ $E$ $_g$基态，（$e$ $_{g}$）（$b$ $_{2g}$）$^1$（$a$ $_{1g}$）$^1$ [Mn $^{2+}$态的[（$d_{xz,yz}$）$^3$（$d_{xy}$）$^1$（$d_{z^{2}}$）$^1$ ]构型。考虑到具有$^4$ $E$ $_g$基态的MnPc的最高占据分子轨道（HOMO）源自Mn $^{2+}$离子的$a$ $_{1g}$轨道，提出通过酞菁环的$π$轨道的$a$ $_{1g}$ - $a$ $_{1g}$交换耦合在$β$-MnPc的铁磁性中起着至关重要的作用。
2012-01-23 cond-mat.mtrl-sci
