Metal-insulator transition in ultrathin LaNiO3 films
运输的LaNiO 3的双金属薄膜演变为一个强烈的本地化字符作为膜的厚度减小，薄层电阻达到一个值接近h/e2，在两个维度的量子电阻。在中间制度，量子修正德鲁德低温电导率观察到，它们是准确地描述了弱局域化理论。值得注意的是，在这个制度的负磁阻是各向同性的，这指向磁散射与系统的接近自旋玻璃状态或在其他稀土镍酸盐中观察到的电荷有序的反铁磁状态。
2011-06-09 cond-mat.mtrl-sci
Strain induced metal-insulator transition in ultrathin films of SrRuO$_3$
薄膜极限已被证明是一个不寻常的低维物理丰富的游乐场。以SrRuO $_3$为例，它在体极限下是铁磁性和金属性的，人们发现，当生长在SrTiO $_3$上时，它在三个单层极限下变成反铁磁性和绝缘的。绝缘状态的起源追溯到强烈的轨道相关的交换分裂。然后发现SrTiO $_3$衬底的1%的适度压缩应变驱动系统进入高度受限的二维100%自旋极化金属态。这种由适度应变驱动的金属-绝缘体转变在两态器件应用中可能很有用。
2014-08-20 cond-mat.mtrl-sci
Strain-mediated high conductivity in ultrathin antiferromagnetic metallic nitrides
应变工程提供了控制外延膜中的基态和相关相变的能力。然而，由于难以制备化学计量和高质量的薄膜，系统地研究过渡金属氮化物的本征特性及其应变依赖性仍然具有挑战性。在这里，我们报告的电子状态转变的观察高度结晶反铁磁CrN薄膜的应变和减少的维度。将膜厚度收缩到约30个晶胞的临界值，在CrN膜中观察到伴随着意想不到的体积膨胀的深刻的电导率降低。当CrN层薄至单个晶胞厚度时，令人惊讶地观察到导电性，这远低于大多数金属膜的临界厚度。我们发现，金属性的一个cnCrN膜恢复从绝缘行为后，通过制造的第一个独立的氮化物膜去除生长的应变。第一性原理计算和线性二向色性测量都表明，应变介导的轨道分裂有效地定制了费米能级处相对较小的带隙，导致了CrN的奇异相变。通过对竞争相进行应变控制来获得高导电性氮化物薄膜的能力可用于利用它们的特殊特性。
2020-10-19 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el physics.app-ph
Interfacial Perpendicular Magnetic Anisotropy of Ultrathin Fe(001) Film Grown on CoO(001) Surface
本研究在CoO(001)表面生长超薄Fe(001)薄膜，发现界面垂直磁各向异性，并利用磁光克尔效应和双折射效应同步观察铁磁与反铁磁畴，揭示自旋重取向转变附近的强耦合，为存储器件发展提供新体系。
2024-12-17 cond-mat.mtrl-sci
Strain driven monoclinic distortion of ultrathin CoO films in CoO/Pt(001) and exchange-coupled CoO/PtFe/Pt(001) systems
用原位和实时表面X射线衍射方法测定了生长在Pt（001）衬底和Pt（001）上的铁磁PtFe赝晶层上的CoCoO薄膜的结构和应变。薄膜在两个表面上外延生长，具有产生伪立方CoO（111）表面的面内六边形图案。一个精致的X射线衍射分析揭示了轻微的单斜变形在RT引起的各向异性应力在界面处。四元化合物对畸变的贡献导致比率c/a > 1，与低温本体CoO相中发现的比率相反。这种扭曲导致在膜的平面内稳定的Co 2+自旋配置。
2014-10-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Surface phonons of NiO(001) ultrathin films grown pseudomorphically on Ag(001)
用高分辨电子能量损失谱（HREELS）研究了在Ag（001）表面生长的4层NiO（001）薄膜的振动特性。对于有序的赝晶生长的薄膜，已经确定了九个声子模式，并揭示了它们的色散沿伽马-X高对称方向。与25 ML厚的NiO（001）膜的声子数据的比较表明，NiO（001）声子性质在4 ML时已经充分发展。显着的差异被发现为表面本地化的声子S6，它具有增加的分散体的薄膜。偶极活性Fuchs-Kliewer声子极化激元表现出比单晶表面发现的模式更窄的线形，这可能暗示了双晶膜中的反铁磁耦合减少。
2015-06-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Spin configuration in a frustrated ferromagnetic/antiferromagnetic thin film system
我们利用自旋极化扫描隧道显微镜/光谱和从头算参数化的实空间紧束缚计算方法研究了Fe（001）表面单原子台阶周围生长的反铁磁Mn薄膜的磁性结构。Mn在Fe（001）上生长时呈现层状反铁磁结构。在Mn膜覆盖Fe台阶的区域中，表面层的磁化在台阶上反转。在这些缺陷周围，反铁磁序发生了挫折。由于在中央Mn层的磁耦合减弱，挫折的量小于在Cr和由步骤引起的壁的宽度不随厚度变化，至少对于覆盖率高达7个单层。
2007-06-28 cond-mat.mtrl-sci
Strain induced magnetic transition in CaMnO$_3$ ultra thin films
实验研究了高拉伸应变和低维对SrTiO $_3$衬底上外延生长的CaMnO $_3$薄膜的磁电性质的影响，并从理论上进行了分析.通过从头计算，我们发现，这两个，由衬底产生的高应变和自由表面的存在下，有助于稳定的面内铁磁耦合，从而引起非零净磁矩的薄膜。再加上这种磁序的变化，我们发现量子限制和拉伸外延应变引发的绝缘体-金属过渡。因此，我们的磁性测量在3 nm的薄膜显示铁磁磁滞回线，由于其G-型反铁磁结构的散装化合物中不存在。
2020-08-04 cond-mat.mtrl-sci
Enhanced ferrimagnetism in auxetic NiFe2O4 in the crossover to the ultrathin film limit
我们研究了亚铁磁性氧化物NiFe 2 O 4的磁性，电子和结构性质之间的敏感相互作用。重点是放在从散装的交叉降维的影响，以减少薄膜。我们观察到Nb-SrTiO 3（001）衬底上的NiFe_2 O_4薄膜在面内外延压缩应变下的饱和磁化强度$M_S$的增强与面外晶格常数的降低同时发生。我们发现了一个大容量的阳离子配位的反尖晶石晶格独立的NiFe 2 O 4膜厚度-从而排除了阳离子反转，名义上可以占增强的$M_S$。相反，我们的研究揭示了单位晶胞体积的减少，即拉胀行为在NiFe 2 O 4薄膜，这可能会导致增强的磁交换所造成的原子间电子本地化的增加。
2014-10-31 cond-mat.mtrl-sci
Interplay between magnetic order and electronic band structure in ultrathin GdGe$_2$ metalloxene films
本研究通过理论计算与实验证实，超薄GdGe$_2$金属烯薄膜保留了块体的反铁磁基态，呈现层内铁磁与层间反铁磁耦合，并观察到Néel温度以上消失的磁致能带分裂，澄清了其磁性起源。
2023-10-20 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
Termination-dependent Electronic and Magnetic Properties of Ultrathin SrRuO$_{3}$ (111) Film on SrTiO$_{3}$
采用{ \it ab initio}电子结构计算方法研究了在（111）SrTiO $_{3}$衬底上生长的SrRuO $_{3}$（SRO）薄膜的电磁性质. Ru封端的SRO（111）薄膜具有较强的表面原子弛豫，而SrO $_{3}$封端的SRO（111）薄膜保持了理想钙钛矿的表面结构。Ru和SrO $_{3}$封端的SRO（111）薄膜在表面都表现出了出乎意料的层间反铁磁（AFM）结构，但具有不同的性质和机制。前者的原子力显微镜结构的结果从大的表面原子弛豫，而后者的结果从截断膜效应。有趣的是，对于SrO $_{3}$ -终止的情况下，半金属性质出现，尽管层间AFM结构。当厚度减小时，Ru端接的情况下，磁各向异性从面外易磁化轴向面内易磁化轴方向的崩塌行为发生，而SrO $_{3}$端接的情况下，磁各向异性从面外易磁化轴向面内易磁化轴方向的崩塌行为发生。
2014-02-26 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
High temperature magnetic insulating phase in ultrathin La0.67Sr0.33MnO3 films
研究了在SrTiO_3（110）衬底上生长的La_（0.67）Sr_（0.33）MnO_3超薄薄膜的磁性和电导率随厚度的变化关系。我们发现了一个临界厚度为10个晶胞，低于该临界厚度，薄膜的导电性消失，同时居里温度（TC）增加，表明在室温下的磁绝缘相。这些样品具有约560 K的TC，显著的饱和磁化强度为1.2 ± 0.2 μ B/Mn。在n< 10的超薄膜中，倾斜的反铁磁绝缘相与具有不同氧八面体旋转模式的更高对称性结构相的出现相一致。这种应变工程相是室温自旋极化隧穿器件中绝缘隧穿势垒的一个有趣的候选者。
2012-10-16 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Structure of Periodic Crystals and Quasicrystals in Ultrathin Film Ba-Ti-O
我们模拟了Pt（111）表面上初始钙钛矿BaTiO $_3$薄膜经热处理后形成的显著的薄膜Ba-Ti-O结构。所有结构都包含一个褶皱的Ti-O网络，所有Ti都与O三重配位，Ba占据较大的位置。主要是Ti $_7$ O $_7$，孔隙。准晶结构是由三种类型的瓷砖组成的简单装饰：正方形，三角形和30度菱形，边长为6.85埃，以准晶图案边对边连接;观察到的晶体Ba-Ti-O结构是由这些和其他瓷砖建造的。模拟的STM图像再现了实验中看到的图案，并将明亮的突起识别为Ba原子。该模型与所有的实验观察结果是一致的。
2016-01-07 cond-mat.mtrl-sci
Magnetic domains in ultrathin, bulk-like and proximity-coupled Europium Oxide
本文利用磁光克尔显微镜研究了25 nm和3 nm EuO薄膜的磁畴与磁滞回线的温度依赖行为，揭示了矫顽力与临界温度的厚度依赖性及EuO/Co的近邻反铁磁耦合，并结合MuMax3模拟阐明磁化反转动力学。
2024-04-26 cond-mat.mtrl-sci
Efficient spin torques in antiferromagnetic CoO/Pt quantified by comparing field- and current- induced switching
我们在共线绝缘反铁磁CoO/Pt中实现了电流感生开关，具有四重面内磁各向异性。这是测量电自旋霍尔磁阻和证实的磁场诱导的自旋翻转过渡的CoO层。通过施加电流脉冲和磁场，我们量化的有效性的作用电流引起的扭矩和估计的电流场等效比$4x10^{-11} T A^{-1} m^2$。Néel矢量最终状态（$n \perp j$）与CoO的负磁弹性常数的热磁弹性切换机制一致。
2021-02-18 cond-mat.mtrl-sci
Lattice Dynamics of Ultrathin FeSe Films on SrTiO3
电荷转移和电子-声子耦合（EPC）被认为是氧化物表面单晶胞FeSe薄膜超导电性增强的两个重要因素。利用高分辨电子能量损失谱结合第一性原理计算，我们探索了生长在SrTiO 3上的FeSe薄膜的晶格动力学。我们发现，尽管从基板上的电子结构和系统的超导电性的显着影响，FeSe的声子在薄膜中不受影响。与Fe和Se衍生的振动模式的能量色散和线宽是厚度和温度无关的。理论计算表明FeSe中的反铁磁关联对再现实验声子色散的重要作用。重要的是，由于FeSe膜的生长引起的唯一可检测的变化是与SrTiO $_3$（001）衬底的晶格振动相关的Fuchs-Kliewer（F-K）声子的加宽。如果说EPC对FeSe薄膜超导电性的增强起了作用，那么它应该是FeSe薄膜中的电子与衬底中的F-K声子之间的界面耦合，而不是FeSe的声子。
2018-01-05 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Cooling rate dependence of the antiferromagnetic domain structure of a single crystalline charge ordered manganite
本文用SQUID法研究了Nd $_{0.5}$ Ca $_{0.5}$ MnO $_3$和Gd $_{0.5}$ Ca $_{0.5}$ MnO $_3$单晶的低温相。Nd $_{0.5}$ Ca $_{0.5}$ MnO $_3$在$T_{CO}$ = 245 K时发生电荷有序跃迁，在$T_N$ = 145 K时形成长程CE型反铁磁态。的直流磁化显示冷却速率的依赖性低于$T_N$，与弱的自发时刻。相关的过量磁化与CE型反铁磁结构中的未补偿自旋有关，并且与在这种状态下由轨道畴壁分离的完全轨道有序区域的存在有关。所观察到的冷却速率的依赖性被解释为是一个后果的轨道域状态引起的大的结构变化时发生冷却的重排。
2001-12-05 cond-mat.mtrl-sci
Ultrathin Films of Superconducting Metals as a Platform for Topological Superconductivity
实现拓扑超导性（TSC）通常需要的成分是库珀配对，破缺反转对称性和破缺时间反转对称性。我们提出了一个理论探索的可能性，使用超薄膜的超导金属作为平台的TSC。因为它们在衬底上制备时必然破坏反转对称性并且具有固有的库珀配对，所以当时间反转对称性被外部磁场破坏时，它们可以是TSC。使用微观密度泛函理论计算，我们表明，对于Pb-Sn和$β$ -Sn超导体的费米能级的位置可以调整到准2D带极值能量使用应变，和这些布洛赫态的$g$ -因素可以非常大，提高外部磁场的影响。
2018-07-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Disclosing antiferromagnetism in tetragonal Cr2O3 by electrical measurements
氧化铬（III）的四方相，虽然在体中不稳定，但可以在外延异质结构中合成。通过密度泛函理论的理论研究，预测了该化合物的反铁磁基态。我们实验证明反铁磁性高达40 K的t-Cr2 O3的反铁磁性薄膜的电测量，利用相邻的cnPt层内的界面效应。我们表明，在Pt的磁输运的影响，自旋霍尔磁阻和磁邻近效应，而我们排除任何作用的磁性的低温电阻异常观察到的Pt。
2019-11-06 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Ferromagnetism of Pd(001) substrate induced by Antiferromagnetic CoO
我们的第一性原理研究揭示了意外的自旋极化的Pd（001）衬底接触反铁磁CoO覆盖层。我们给出的证据表明，Pd的铁磁性是由晶格失配驱动的结构弛豫导致的Co原子相对于Pd界面的锯齿形位置引起的。由于其4d电子的巡回性质，我们看到Pd的铁磁性质对局部环境高度敏感，并且可以通过增加CoO覆盖层膜的厚度或/和通过沿c轴施加额外的单轴向压力来进一步增强。我们的发现为CoO/Pd系统的界面矩提供了新的功能，可以通过实验获得，例如，通过磁光克尔效应（MOKE）或/和通过元素分辨X射线磁性圆二色性（XMCD）测量。
2015-02-18 cond-mat.mtrl-sci
Zoology of spin and orbital fluctuations in ultrathin oxide films
许多金属过渡金属氧化物在生长成只有几个晶胞厚的薄膜时变成绝缘的。然而，这些厚度引起的金属到绝缘体的转变的微观起源仍然存在争议。在这里，我们模拟了一个不显眼的相关金属单层的极端情况下-锶钒酸盐SrVO $_3$ -沉积在SrTiO $_3$基板。至关重要的是，我们的系统可以具有由SrO或VO $_2$顶层组成的真空终端。虽然我们发现，这两个导致莫特绝缘行为在名义化学计量，出现在掺杂后的相图-化学或通过施加的栅极电压-是定性不同的。事实上，我们的多体计算揭示了一个聚宝盆的非局部波动与（中）相称的反铁磁，铁磁，以及条纹和棋盘轨道有序不稳定性。确定这两种几何形状产生相反的符号的晶体场分裂，我们阐明了随后的阶段，通过镜头的轨道自由度。一般来说，我们的工作强调，界面和表面重建和变形或切断超薄膜中的配位多面体驱动丰富的属性，从根本上不同于材料的体物理。
2022-01-18 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Anomalous Hall effect at the spontaneously electron-doped polar surface of PdCoO2 ultrathin films
我们揭示了电输运通过表面铁磁态的金属PdCoO2。PdCoO2的Pd终止表面的电子重构诱导Stoner类铁磁态，这可能导致PdCoO2中的高导电电子之间的自旋相关现象。制备了一系列纳米厚的PdCoO2薄膜，我们通过系统的厚度和终止相关的测量检测到表面磁化驱动的异常霍尔效应。此外，我们还讨论了电子掺杂CoO2三角晶格中的有限磁矩可能引起额外的非常规霍尔电阻。
2019-08-22 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Dynamics of ultrathin metal films on amorphous substrates
建立了一个数学模型，分析了非晶衬底上金属薄膜（SiO_{2}）表面扰动的生长/衰减速率。该公式结合了Mullins [J.Appl.Phys.v30，77，1959]的方法用于体基质，其中曲率驱动的质量传输和表面变形可以通过表面/体积扩散和蒸发-冷凝过程发生，以及Spencer等人[Phys.Rev.Lett.1999]的方法。V67，26，1991]描述了在外延应变下薄膜中的固态传输。应用该模型研究了快速热脉冲作用下薄膜中固相传质相对于液相去湿的相对速率。具体地，我们最近已经表明，多个周期的纳秒（ns）脉冲激光熔化和非晶衬底上的金属氧化物膜的再固化可以导致形成各种类型的空间有序的纳米结构[Phys. Rev. B，v75，235439（2007）]。斑图形成归因于流体动力学不稳定性引起的薄膜的去湿。在这样的实验中，膜在每个热循环的大部分期间处于固态。基于上述模型的线性稳定性分析的结果表明，固态传质对表面的形态变化的影响可以忽略不计。因此，由液相不稳定性引起的表面变形在冷却阶段被快速淬火。这种变形状态通过随后的激光脉冲进一步演化。这些结果的影响，开发精确的计算机模拟薄膜去湿的高能束，旨在制造光学活性纳米材料的应用，包括信息处理，光学器件和太阳能收获。
2007-08-04 cond-mat.mtrl-sci
Interplay between electron correlations, magnetic state, and structural confinement in LaNiO3 ultrathin films
本研究通过DFT+U方法理论探究LaNiO3超薄膜中电子关联、结构限域等对电子态与磁态的影响，发现界面Ni离子电荷歧化、表面轨道极化等现象，提出氧缺陷是其金属-绝缘体相变的关键因素。
2023-10-11 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Strain and structure driven complex magnetic ordering of a CoO overlayer on Ir(100)
采用从头计算方法研究了Ir（100）负载的CoC（10 $\times$ 2）CoO（111）薄膜的磁有序性.我们发现氧化膜的局部结构性质和诱导磁序之间存在密切关系，导致交替的铁磁和反铁磁有序段。虽然局部磁序与Co原子的几何位置直接相关，但CoO膜和Ir衬底之间的不匹配导致氧化物的复杂长程序。
2012-05-02 cond-mat.mtrl-sci
Two-Dimensional Altermagnetism in Epitaxial CrSb Ultrathin Films
School of Physics Beihang University（北京航空航天大学物理学院）；Institute of High Energy Physics Chinese Academy of Sciences（中国科学院高能物理研究所）；Singapore University of Technology and Design（新加坡科技设计大学）
研究二维极限下 CrSb 超薄膜的交替磁性，用扫描隧道显微镜等方法，发现界面对称性破缺产生局部电子态和未补偿磁矩，且在约 1.05nm 厚度仍保留关键交替磁电子结构。
2026-07-07 cond-mat.mtrl-sci
Origin of the reduced exchange bias in epitaxial FeNi(111)/CoO(111) bilayer
我们采用软、硬X射线共振磁散射和极化中子衍射技术研究了典型外延Ni $_{81}$ Fe $_{19}$（111）/CoO（111）交换偏置双层的磁界面和体反铁磁畴态。这些分散工具的组合提供了前所未有的详细见解，仍然不完全理解的一些关键表现的交换偏差效应。我们表明，几个数量级的预期值和测量值的交换偏置场之间的差异是由几乎各向异性的反铁磁畴的面内取向。它们的构型的不可逆变化导致训练效果。这直接被看作是磁化反转后磁性半阶布拉格峰的变化。一个30纳米大小的反铁磁畴提取的宽度（1/2 1/2 1/2）的反铁磁峰测量中子和X射线散射。与测得的反铁磁有序温度相比，降低的阻挡温度清楚地对应于反铁磁畴的阻挡。此外，一个很好的反铁磁畴的大小，交换偏置场和冻结的自旋比之间的相关性被发现，提供了一个全面的理解在外延系统中的交换偏置的起源。
2008-12-01 cond-mat.mtrl-sci
Electrical switching of antiferromagnetic CoO | Pt across the Néel temperature
反铁磁自旋电子学中最重要的挑战之一是Néel矢量态的读出。在电开关实验中使用的高达10 $^8$ Acm $^{-2}$的高电流密度导致区分电信号的磁源和热源的困难。为了克服这个问题，我们提出了一个温度依赖性研究的横向电阻变化的开关实验与CoO| Pt器械。我们证明了提取的模式的自旋霍尔磁电阻的电流脉冲密度为$5 \times 10^7$ ACM $^{-2}$，是目前只低于内尔温度，并不遵循预期的热效应的趋势。这是令人信服的证据，证明信号的磁性起源，这是使用纯电子技术观察到的。我们通过在外部磁场中的补充实验证实了这些发现。这种方法可以允许确定用于切换反铁磁体的最佳条件，并且在没有成像技术可以应用于验证电信号的来源时非常有价值。
2022-03-04 cond-mat.mtrl-sci
Current-driven dynamics and inhibition of the skyrmion Hall effect of ferrimagnetic skyrmions in GdFeCo films
磁skyrmions旋转的磁性纹理与新的特点，适合未来的自旋电子学和拓扑学的应用。最近的研究证实了Skyrmion在铁磁体中的室温稳定性。然而，这样的铁磁skyrmion显示出不期望的拓扑效应，skyrmion霍尔效应，这导致它们朝向器件边缘的电流驱动运动，其中skyrmion可以容易地被拓扑缺陷湮灭。最近的理论研究已经预测了反铁磁交换耦合skyrmions增强的电流驱动行为。在这里，我们提出了这些skyrmions和它们的电流驱动的动力学在亚铁磁GdFeCo薄膜的稳定。通过利用特定元素的X射线成像，我们发现，在Gd和FeCo子层的skyrmion是反铁磁交换耦合。我们进一步证实了亚铁磁Skyrmion可以以约50 m s-1的速度运动，约化Skyrmion Hall角θSkHE约为20°。我们的研究结果打开了亚铁磁和反铁磁skyrmionics的大门，同时提供了关键的实验证据，最近的理论研究。
2018-01-30 cond-mat.mtrl-sci
Dimensionality-Driven Charge Stabilization of Group-IV Color Centers in Diamond Ultrathin Films
Beijing Computational Science Research Center（北京计算科学研究中心）
通过第一性原理计算，发现金刚石超薄膜中的维度限域和表面终止可协同调控带隙，稳定中性IV族空位色心的电荷态，无需掺杂，并保持光学跃迁能量。
2026-06-07 cond-mat.mtrl-sci
How ferromagnetic plane drives magnetocrystalline anisotropy in antiferromagnetic CoO and FeO
本研究通过第一性原理计算揭示了铁磁平面（111）在CoO和FeO中决定磁晶各向异性易轴方向的关键作用，并指出电子跳跃机制和交换环境的铁磁/反铁磁贡献是易轴稳定性的核心因素。
2025-04-25 cond-mat.mtrl-sci
Time-resolved electron dynamics in antiferromagnetic CoO(001) thin films
该研究采用时间和角度分辨 2PPE 光谱测量 Ag(001) 上 2 与 4 ML CoO(001) 薄膜，揭示镜像势态及 Co 3d t2g 导带底电子的飞秒级寿命，并指出强关联或金属衬底弛豫机制。
2025-05-16 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Exchange bias in Co/CoO core-shell nanowires: Role of the antiferromagnetic superparamagnetic fluctuations
报道了Co（<D>=15 nm，<L>= 130 nm）纳米线的磁性。在氧化丝中，我们测量到低于T ~ 100 K的0.1 T量级的大交换偏置场。铁磁核和反铁磁CoO壳之间的交换偏置的开始伴随着0.2 T的矫顽力下降，这导致在$\sim100$ K处的矫顽力最小。磁化弛豫测量显示的磁粘度S的温度依赖性，这是一致的CoO晶粒在表面处的体积分布。我们建议，超顺磁性波动的反铁磁CoO壳层中发挥关键作用的翻转的纳米线的磁化和解释的双磁性下降。这得到了微磁模拟的支持。这种行为是特定于具有大的形状各向异性的1D系统的几何形状，并且先前在具有高对称度和低折射率的0 D（球体）或2D（薄膜）系统中未观察到。这项研究强调了原子力显微镜的超顺磁性波动的交换偏置机制的重要性。
2009-08-31 cond-mat.mtrl-sci
Dilution dependence of blocking temperature distribution in the exchange bias system CoO(111)/Co(111)
在外延生长的CoO（111）/Co（111）双层膜中，我们确定了阻挡温度分布f（Tb），它与反铁磁畴尺寸（z）分布f（z）有关。后者是通过反向反铁磁畴在连续更高的温度在反向冷却场探测。发现在整个反铁磁体CoO中实施反铁磁缺陷引起CoO内的畴尺寸分布f（z）的加宽，如加宽的f（Tb）所证明的。这种加宽是负责交换偏置场的增强。
2006-06-20 cond-mat.mtrl-sci
Magneto-electric cooling rate of a multiferroic antiferromagnetic quantum spin system: the cumulative influence of the site-dependent magnetic and electric fields
磁电热效应是磁热效应和电热效应之间的耦合，由于热效应在固态制冷技术设计中的优势，目前引起了人们的广泛关注。研究了具有DzyaloshinskiiiMoriya（DM）相互作用的多铁性反铁磁自旋系统的磁电热效应。DM相互作用被同化为外部场依赖电场和局部电极化的强度之间的耦合。外部磁场也被认为是一个与场地相关的磁场。采用自旋波理论作为对角化方法，通过正则配分函数，得到了体系的Boltzmann熵和比热容等热力学性质。然后，绝热磁，电，磁电冷却率也推导出来。绝热磁，电，磁电冷却速率的曲线图显示的特征行为的热量或多热量的效果，这是在良好的协议与一些实验和理论工作。此外，由于外场依赖磁场的变化而引起的熵响应表现出两个反常的熵峰，表明存在一个可由磁场和电场依赖参数调谐的中间相位。总体而言，它表明，站点相关的磁场和电场的累积影响，使我们不仅可以揭示量子临界点隐藏在一个多铁性量子自旋系统，但也控制热或多热效应在固态制冷设备的建设至关重要。
2021-12-15 cond-mat.mtrl-sci
Design and processing as ultrathin films of a sublimable Iron(II) spin crossover material exhibiting efficient and fast light-induced spin transition
本文报道了一种可升华的中性铁(II)自旋交叉配合物[FeII(neoim)2]，系统研究了其合成、磁结构性质及高真空升华成膜能力，并证实其在15 nm超薄膜中仍保留高效快速的光诱导自旋转变（LIESST效应）。
2023-07-10 cond-mat.mtrl-sci
Imaging and Control of Ferromagnetism in a Polar Antiferromagnet
原子尖锐的氧化物异质结构通常表现出不寻常的物理性质，在组成块体材料中不存在。静电边界条件，应变和尺寸之间的相互作用，在外延薄膜可以导致单分子层尺度的电子或磁性的转变。本文报道了在SrTiO_3衬底上原子生长极性反铁磁LaMnO_3（001）薄膜时原子级锐反铁磁-铁磁相变。对于五个晶胞或更小的厚度，膜是反铁磁性的，但是对于六个晶胞或更多，LaMnO 3膜在其整个区域上经历到铁磁性状态的相变，这通过扫描超导量子干涉装置显微镜观察到。的过渡解释的电子重建起源于极性性质的LaMnO 3（001）薄膜。我们的研究结果展示了如何在原子水平上在原子厚度的氧化物膜中可视化和设计新的新兴功能。
2014-09-01 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Assessing model-dielectric-dependent hybrid functionals on the antiferromagnetic transition-metal monoxides MnO, FeO, CoO, and NiO
最近，两种非经验混合泛函，基于库仑衰减方法的介电依赖范围分离混合泛函（DD-RSH-CAM）和双屏蔽混合泛函（DSH）已经由[Chen等人，Phys. Rev. Mater. 2，073803（2018）]和[Cui等人，J. Phys. Chem. Lett. 9，2338（2018）]。这两种混合泛函都是基于一个共同的模型介电函数的方法，但不同的方式如何非经验获得的范围分离参数。通过保留完整的短程Fock交换和等于介电常数倒数的长程Fock交换的一小部分，DD-RSH-CAM和DSH在预测各种半导体和绝缘体的带隙方面表现得非常好。在这里，我们评估这两个混合泛函如何执行具有挑战性的反铁磁过渡金属一氧化物MnO，FeO，CoO和NiO，通过比较它们与其他传统的混合泛函和$GW$方法。我们发现，单发DD 0-RSH-CAM和DSH 0提高了带隙对实验相比，传统的混合泛函。磁矩略有增加，但预测的介电常数降低。与实验光谱相比，DD 0-RSH-CAM和DSH 0预测的价带态密度（DOS）与HSE 03一样令人满意，然而，与HSE 03相比，导带DOS向更高的能量移动约2 eV。自洽的DD-RSH-CAM和DSH恶化的结果与显着高估的带隙。
2019-08-20 cond-mat.mtrl-sci
Coherent ac spin current transmission across an antiferromagnetic CoO insulator
最近发现的自旋电流通过反铁磁（AFM）绝缘材料的传输开辟了前所未有的机会，基础物理和自旋电子学的应用。目前围绕这个话题的最大谜团是：太赫兹AFM磁振子如何介导GHz的自旋电流？这种频率的不匹配对于相干交流自旋电流的情况变得特别关键，提出了一个根本问题，即GHz交流自旋电流是否能够在AFM绝缘体内保持其相干性，从而相干地驱动另一个FM层的自旋进动？利用Py/Ag/CoO/Ag/Fe 75 Co25/MgO（001）异质结的元素和时间分辨X射线泵浦-探测测量，我们证明了由坡莫合金（Py）铁磁共振（FMR）泵浦的相干GHz交流自旋电流可以相干地穿过反铁磁CoO绝缘层，以驱动FM Fe 75 Co25层的相干自旋进动。进一步的测量结果有利于热磁振子，而不是倏逝自旋波作为媒介的相干交流自旋电流在CoO。
2019-06-01 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Reversing the training effect in exchange biased CoO/Co bilayers
我们进行了详细的研究交换偏置CoO/Co双层的培训效果。高分辨率测量的各向异性磁阻（AMR）是一致的反铁磁CoO层中的磁畴的成核在第一磁化反转。这解释了在铁磁Co层中观察到的所有后续反转的增强的自旋旋转。令人惊讶的是，AMR测量以及磁化测量揭示，它是可能的，部分地重新引入的未经训练的状态，通过执行一个平面内的外部场垂直于冷却场的磁滞测量。事实上，在平行于冷却场的场中获得的下一个磁滞回线类似于初始的不对称磁滞回线，但是在第一矫顽场处发生的自旋旋转量减少。这意味着在冷却后的第一次反转过程中产生的反铁磁畴可以被部分擦除。
2005-02-17 cond-mat.mtrl-sci
Tin(II) thiocyanate Sn(SCN)$_2$ as an ultrathin anode interlayer in organic photovoltaics
本文报道了一种配位聚合物半导体硫氰酸锡[Sn（SCN）$_2$ ]作为有机光催化剂（OPV）阳极中间层的应用。在室温下从基于醇的溶液沉积具有高平滑度和优异透明度的Sn（SCN）$_2$的亚10 nm层，其光学带隙为3.9 eV，而不进行沉积后退火。将Sn（SCN）$_2$作为阳极中间层插入聚合物：富勒烯OPV中显著降低了由于Sn（SCN）$_2$的激子阻挡能级引起的复合损失。当薄膜厚度为7 nm时，薄膜的平均功率转换效率（PCE）为7.6%，最大值为8.1%. Sn（SCN）$_2$使用普通溶剂的简单加工性使其具有优于更知名的硫氰酸铜（I）（CuSCN）的明显优势。Sn（SCN）$_2$的电子和光学性质使其在大面积电子器件中的应用引起人们的兴趣。
2021-08-12 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Element-selective probing of ultrafast ferromagnetic--antiferromagnetic order dynamics in Fe/CoO bilayers
Freie Universität Berlin（柏林自由大学）；Uppsala University（乌普萨拉大学）；Helmholtz-Zentrum Berlin für Materialien und Energie（柏林亥姆霍兹材料与能源中心）
本研究利用共振软X射线反射技术元素分辨探测Fe/CoO双层膜超快磁化动力学，结合原子自旋模型模拟，明确800纳米激发下Fe层激光激发电子向CoO磁矩的直接能量转移是主要退磁通道。
2024-08-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Current-density-modulated Antiferromagnetic Domain Switching Revealed by Optical Imaging in Pt/CoO(001) Bilayer
本研究通过磁光双折射成像直接观察了Pt/CoO(001)双层中电流驱动的反铁磁畴切换，发现临界电流密度与CoO厚度无关且切换极性为n⊥j，证明热磁弹性效应占主导，并在更高电流密度下发现n//j的新切换模式，为反铁磁畴操控提供了新途径。
2024-04-05 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Magnetic field induced transition from a vortex liquid to Bose metal in ultrathin a-MoGe thin film
我们确定了一个磁场诱导的过渡从涡旋液体玻色金属的二维非晶超导体，a-MoGe，使用磁输运和扫描隧道光谱（STS）的组合。在超导转变温度Tc ~ 1.36 K以下，磁电阻等温线在几乎与温度无关的磁场H_c^*~ 36 kOe处相交。在这个磁场之上，电阻的电阻温度系数是弱负的，但是电阻仍然是有限的，因为T --> 0，正如在坏金属中所预期的那样。从STS电导图在450 mK，我们观察到一个非常无序的涡旋晶格在非常低的领域，融化成涡旋液体以上3千欧。在H_c^* 之前，隧道谱显示出电子-电子相互作用引起的超导能隙和相干峰，这与涡旋液体中的结果一致。然而，在H_c^* 以上，隧道谱继续显示能隙，但相干峰被完全抑制，这表明库珀对失去了相位相干性。我们的结论是，H_c^* 界定了从涡旋液体到玻色金属的转变，最终在更高的场H* 下转变为规则金属，此时电子光谱中的能隙消失。
2021-11-21 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Coexistence of interacting-ferromagnetic and small-antiferromagnetic clusters in La$_{0.5}$Ba$_{0.5}$CoO$_3$
我们报告详细的直流磁化，线性和非线性交流磁化率测量的空穴掺杂无序钴酸盐La $_{0.5}$ Ba $_{0.5}$ CoO $_3$。我们的结果表明，该系统的磁有序状态由共存的非铁磁相和分散的铁磁团簇。在居里温度为201.5（5）~K时，铁磁团簇可能开始磁有序化。非铁磁相主要由尺寸小于铁磁团簇的反铁磁团簇组成。在居里温度以下，系统表现出场冷和零场冷磁化的不可逆性以及交流磁化率峰值的频率依赖性。这些动力学特征表明，朝着可能的共存的自旋玻璃相沿铁磁团簇类似于La $_{1-x}$ Sr $_{x}$ CoO $_3$（x $\geq$ 0.18），但没有场发散的交流磁化率和零场冷却存储器的第三谐波明确排除了任何这种可能性。我们认为，自旋玻璃相在La $_{1-x}$ Sr $_{x}$ CoO $_3$（x $\geq$ 0.18）是与存在不相称的反铁磁有序的非铁磁相，这是不存在的La $_{0.5}$ Ba $_{0.5}$ CoO $_3$。我们的分析表明，La $_{0.5}$ Ba $_{0.5}$ CoO $_3$中观察到的动力学特征可能是由于铁磁团簇的渐进热阻塞，这一点进一步被Wohlfarth的超顺磁性模型所证实。交流磁化率峰的频率依赖性服从Vogel-Fulcher定律，并具有$τ_0\approx10^{-9}$ s。这与H-T空间中AT线的存在一起表明这些铁磁团簇…
2016-01-08 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Antiferromagnetic Hysteresis above the Spin Flop Field
磁晶各向异性在反铁磁体物理学中是必不可少的，通常被视为常数，不依赖于外部磁场。然而，我们证明，在CoO的各向异性必须依赖于磁场，这是由CoO $|$ Pt设备的自旋霍尔磁阻所示。低于Néel温度时，CoO在240 K和7.0 T下出现自旋翻转转变，高于该温度时，磁阻的角度依赖性中的滞后现象意外地持续到30 T。这种行为被证明是同意的存在下，未淬灭的轨道动量，它可以发挥重要的作用，在反铁磁自旋电子学。
2022-11-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Nanoscale imaging of antiferromagnetic domains in epitaxial films of Cr2O3 via scanning diamond magnetic probe microscopy
我们报道了用金刚石氮空位显微镜直接成像磁电外延Cr2O3薄膜中与反铁磁畴相关的边界磁化。我们发现了磁畴尺寸和结构晶粒尺寸之间的相关性，我们与畴形成过程。我们进行了场冷却，即，在存在磁场的情况下从高于Néel温度冷却到低于Néel温度，这导致选择两个另外简并的180度畴中的一个。由于Cr2O3膜中的弱寄生磁矩的塞曼能量（Zeeman energy），这种简并性的提升可以单独用磁场来实现，所述弱寄生磁矩源于缺陷和相对界面的边界磁化的不平衡。该边界磁化耦合到反铁磁序参量，使得能够选择其取向。纳米结构的Cr2O3薄膜的台面结构揭示了可逆的边缘磁状态与磁场的方向在现场冷却。
2023-01-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Alloying V in MnBi$_2$Te$_4$ for Robust Ferromagnetic Coupling and Quantum Anomalous Hall Effect
二维磁性拓扑绝缘体MnBi $_2$ Te $_4$中的本征反铁磁层间耦合限制了量子反常霍尔效应（QAHE）的稳定实现[Y. Deng等人，Science 367，895（2020）]。通过密度泛函理论计算，我们证明了调整的AFM耦合MnBi $_2$ Te $_4$薄膜的铁磁耦合的可能性，通过合金化约50%的V与Mn。结果，QAHE可以在不与偶数或奇数七重层交替的情况下实现。这提供了一个实用的策略，以获得稳健的QAHE在MnBi $_2$ Te $_4$膜，使他们有吸引力的技术创新。
2020-04-16 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Triple-Well Charge Density Wave Transition Driven by Cooperation between Peierls-like Effect and Antiferromagnetic Order in FeGe
该研究针对FeGe中电荷密度波转变的驱动力及磁性作用问题，通过密度泛函理论与紧束缚模型揭示其由类Peierls效应和反铁磁序协同驱动的三阱转变机制，深化了笼目材料中磁性与CDW交织物理的理解。
2023-12-13 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Signature of magnon Nernst effect in an antiferromagnetic insulator
实验研究了与铁磁绝缘体中磁振子霍尔效应类似的磁振子能斯特效应。在MnPS3单晶上生长的Pt条中的热电电压在低温下表现出非单调的温度依赖性，这不能用Pt中的电子起源来解释，但可以归因于由磁振子能斯特效应引起的逆自旋霍尔电压。通过磁电冷却控制MnPS3晶体中的反铁磁畴，可以调制Pt中的低温热电势，这证实了Pt中的磁振子能斯特效应的出现|MnPS3杂化结构。
2017-06-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Anomalous magnetisation in a Fe_3Pt-FeRh film occurring at T~120 K in the field-cooled-cooling curves for low magnetic fields
本文报道了在有序Fe $_3$-Pt薄箔上沉积一层Fe-Rh薄膜，在低磁场作用下，在薄膜平面上观察到的随温度变化的反常磁化。这种反常效应类似于变磁转变，只发生在120 K附近的场冷-冷磁化曲线上。我们还观察到时效效应使类变磁转变变宽，这表明存在Fe-Rh反铁磁团簇，这些团簇明显太小而不能被X射线衍射检测到，在薄膜的Fe-Rh表面得到的X射线衍射图没有显示Fe-Rh反铁磁相（a=2.98 $Å$），但峰位于与纯有序Fe $_3$ Pt膜（a=3.72 $Å$）相同的位置处
2010-08-11 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
Energy-efficient antiferromagnetic skyrmion creation and its dynamics in structure-dependent magneto-elastic coupling
本文提出利用表面声波诱导动态应变在反铁磁体中节能成核斯格明子，并通过Thiele方法揭示NiO型/CoO型材料中磁弹耦合对斯格明子动力学的调控机制。
2025-03-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
