Method of dynamic resonance tuning in spintronics of nanosystems
提出了一种快速调节磁性纳米系统磁化方向的方法。这种系统的例子是极化纳米结构、磁性纳米分子、磁性纳米团簇、磁性石墨烯、偶极和旋量捕获原子以及量子点。本文的重点是磁性纳米分子和纳米团簇。该方法基于两个主要的设计:首先,磁性样品被放置在谐振电路的线圈内,产生反馈场,第二,存在可以变化的外部磁场,以便在样品磁化的运动期间动态地支持样品的塞曼频率和电路的固有频率之间的谐振。这种方法可以应用于存储器件和其他自旋电子器件的生产。
2022-10-09 cond-mat.mes-hall physics.app-ph
Picosecond acoustic excitation driven ultrafast magnetization dynamics in dielectric Bi-substituted yttrium iron garnet
利用飞秒光脉冲,我们研究了超快磁化动力学诱导的铋取代钇铁石榴石(Bi-YIG)埋在厚的Cu/Pt金属双层的介质膜。我们发现,从Pt表面激发样品发射声应变脉冲传播到石榴石膜。我们发现,这种应变脉冲在铁磁共振的频率下在Bi-YIG中引起相干磁化进动。观察到的现象可以解释通过逆磁致伸缩效应的磁晶各向异性的应变引起的变化。这些发现为复杂异质结构器件中磁性石榴石的磁化控制开辟了新的视角。
2018-07-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Crossover between two different magnetization reversal modes in arrays of iron oxide nanotubes
从理论上研究了原子层沉积法生长的外径为50 nm的氧化铁纳米管有序阵列中的磁化反转与管壁厚度$d_{w}$的关系。在细管($d_{w}<13$ nm)中,通过涡旋畴边界的传播来实现磁化反转,而在厚壁管($d_{w}>13$ nm)中,通过横向畴边界的传播来驱动反转。管之间的静磁相互作用是导致阵列中的矫顽场减小的原因。我们的计算结果与最近报道的实验结果一致。我们预测,在考虑的长度尺度上,涡旋和横向磁化反转模式之间的交叉是一种普遍现象。
2011-06-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Spin-Hall Magnetoresistance in Platinum on Yttrium Iron Garnet: Dependence on platinum thickness and in-plane/out-of-plane magnetization
本文研究了在面内和面外外加磁场以及不同Pt厚度[3,4,8和35 nm]下,YIG上Pt的自旋霍尔磁电阻效应(SMR)。我们的实验表明,SMR信号直接依赖于面内和面外的YIG磁化方向。这证实了理论描述,其中SMR发生由于Pt中的自旋-轨道相互作用和YIG/Pt界面处的自旋混合的相互作用。此外,通过比较两种不同的沉积技术(电子束蒸发和直流溅射)的SMR和自旋泵浦信号的YIG/Pt界面条件的敏感性。
2013-05-08 cond-mat.mes-hall
Electrical Switching of Magnetization in Films of alpha-Iron with Naturally Hydroxidized Surface
通过使用电动工具而不是外部磁场来控制铁磁膜和异质结构中的磁化矢量可以导致低功率存储器件。我们观察到的强大的变化磁化状态的薄(约30 nm)的α-Fe膜覆盖的自然形成的层(约6 nm厚)的羟基氧化铁(FeOOH)下放电的电容器通过膜。引人注目的是,即使在室温下没有任何偏置场,磁化矢量也可以通过放电来切换。在这种电诱导磁化开关(EIMS),我们揭示了FeOOH层的关键作用。我们证明了实验证据,而不是放电电流本身,但由该电流产生的电场(10 kV/m的顺序)是负责EIMS。这里报道的结果提供了一个合理的解释所观察到的现象,在电场诱导的弱铁磁性的FeOOH层及其耦合与底层的α-Fe。
2016-02-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
All electrical coherent control of the magnetization in thin Yittrium Iron Garnet film
我们证明了相干控制的时域铁磁共振的所有电激励和检测。利用两个具有可变时间延迟的超短磁场阶跃来控制钇铁石榴石(YIG)中的感应衰减。通过在两个步骤之间设置适当的延迟时间,可以增强或完全停止磁化的进动。该方法允许在几个旋进周期内确定旋进频率,并且具有比使用快速傅立叶变换可以实现的精度高得多的精度。此外,它持有的承诺,以大规模增加进动幅度的脉冲感应微波磁强计(PIMM)使用低振幅有限脉冲序列。我们的实验得到了微磁模拟的支持,很好地证实了实验结果。
2015-06-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.other
Magnetization in Molecular Iron Rings
金属有机环状分子Fe_6和Fe_10是一类纳米级分子磁体的典型代表,它们的内禀磁性和宏观量子相干现象的观测都是近年来的研究热点。转矩磁强计实验已经进行测量的两个系统的单晶的磁化强度。我们提供了这些结果的详细解释,以期充分表征的材料参数。我们提出了迄今为止最准确的数值模拟环分子,使用精确对角化和密度矩阵重整化群技术,和半经典的描述进行比较。结果允许定量分析的临界场的变化与角度的性质和高度的磁化和扭矩的步骤,以及在这两个数量的平台区域的宽度和舍入。
2000-11-23 cond-mat.mes-hall
Single-pulse strain-induced precessional dynamics of magnetization in Co-doped iron garnet
HFML-FELIX;Radboud University, Institute for Molecules and Materials(拉德堡德大学分子与材料研究所);Russian Quantum Center, Skolkovo Innovation Center(俄罗斯量子中心斯科尔科沃创新中心);Faculty of Physics, Lomonosov Moscow State University(莫斯科国立大学物理系);Faculty of Physics, University of Bialytsok(比亚韦斯托克大学物理系)
本研究揭示瞬态晶格变形为单脉冲中红外激发与钴掺杂钇铁石榴石可逆进动磁化动力学的关联,通过单泵浦-探测磁光显微技术结合微磁模拟明确了应变诱导的磁化动力学机制。
2026-09-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Stability and magnetization of free-standing and graphene-embedded iron membranes
最近的实验实现单层铁膜在石墨烯穿孔的启发,我们进行从头计算嵌入在石墨烯中的铁单层和膜,以评估其结构稳定性和磁化。我们表明,单层铁有一个更大的自旋磁化每原子比散装铁和嵌入在石墨烯中的铁膜表现出自旋磁化单层铁。我们发现,独立的单层铁是结构上更稳定的三角形晶格相比,无论是正方形和蜂窝晶格。这与嵌入的Fe膜形成正方形晶格的实验观察相矛盾。然而,我们发现,嵌入在石墨烯穿孔的铁膜可以更稳定的正方形晶格配置相比,三角形。此外,我们发现正方形晶格具有较低的边缘形成能,这意味着正方形Fe晶格在膜形成期间可能是有利的。
2014-11-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Low-field microwave absorption and magnetoresistance in iron nanostructures grown by electrodeposition on n-type lightly-doped silicon substrates
在本研究中,我们研究了电沉积在轻掺杂(100)n型硅衬底上的铁纳米团簇的磁性、表面形貌和晶体结构。我们的目标是研究Fe/Si横向结构中的自旋注入和探测。在电渗流下获得的样品的特征在于通过磁阻和磁共振测量与循环扫描施加的场,以了解在所产生的样品中的自旋动力学。在磁共振谱中观察到的磁滞现象,加上在非饱和状态下确认低场微波吸收(LFMA)的宽峰的存在,与在磁阻曲线中发现的峰和斜率相关。结果表明,在低阻硅的长距离自旋注入和检测和磁共振技术在这里介绍了作为一个有前途的工具,用于分析电非接触磁阻样品。
2015-04-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Magnetization Reversal of 50-nm-wide Ni81Fe19 Nanostripes by Ultrashort Magnons in Yttrium Iron Garnet for Memory-Enhanced Magnonic Circuits
本研究针对传统电子与冯·诺依曼架构的局限,利用YIG中低功率激发的超短波长磁振子,实现50 nm宽Py纳米条的磁化翻转,为磁振子存内计算器件设计提供支撑。
2023-12-14 cond-mat.mes-hall
Effect of interactions and non-uniform magnetic states on the magnetization reversal of iron nanowire arrays
有序铁磁纳米线阵列由于其广泛的应用前景而得到了广泛的研究。然而,仍然没有完全理解阵列的参数和它的磁行为之间的关系。涡旋态对大直径纳米线的磁化反转的影响是特别感兴趣的。在这里,我们比较分析和微磁模型与实验结果的三个阵列的铁纳米线的直径为33,52和70 nm,以找到近似值和用于计算的资源之间的平衡。讨论了涡旋态和线间相互作用对再磁化曲线的影响。已经发现,在大直径纳米线的情况下,由平均场模型处理的7根纳米线能够很好地再现整个阵列的反转行为。涡旋态的存在降低了结构不均匀性对反转过程的影响,从而提高了系统的可预报性。
2020-07-13 cond-mat.mes-hall
Orbital and spin magnetic moments of transforming 1D iron inside metallic and semiconducting carbon nanotubes
利用局域X射线磁性圆二色性(XMCD)和体超导量子干涉仪(SQUID)研究了一维碳纳米管杂化材料中铁的轨道和自旋磁性.纳米管混合物最初是二茂铁填充的不同金属性的单壁碳纳米管(SWCNT)。经过高温纳米化学反应后,二茂铁分子相互反应形成铁纳米团簇。我们发现,二茂铁分子轨道的相互作用不同的单壁碳纳米管的不同金属没有显着的XMCD响应。这种XMCD在不同的温度和磁场揭示了轨道和/或自旋磁矩的封装铁急剧改变的转变为一维Fe纳米团簇发生。轨道和自旋磁矩都被发现是在填充的半导体纳米管比在金属样品更大。这可能意味着封装材料的磁极化取决于管的金属性。从铁的3d磁矩和体磁SQUID测量之间的比较,我们得出结论,离域的磁性决定了这些一维混合纳米结构的磁性。
2012-09-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Spintronics with magnetic nanomolecules and graphene flakes
我们展示了如何有效地调节纳米物体的磁化。考虑了几种类型的纳米系统:磁性纳米分子,磁性纳米团簇,极化纳米分子和磁性石墨烯。这些纳米物体和由它们组成的结构具有许多共同的特性,主要区别在于粒子相互作用的类型。控制自旋动力学的可能性对于自旋电子学来说很重要。
2016-02-22 cond-mat.mes-hall
Strain Mediated Voltage Control of Magnetic Anisotropy and Magnetization Reversal in Bismuth Substituted Yttrium Iron Garnet Films and Meso-structures
本文研究了在PMN-PT衬底上通过电压诱导应变调控Bi-YIG薄膜及介观结构的磁各向异性和磁化翻转,实现了易轴90°切换,并展示了其在低能耗存储与神经形态计算中的潜力。
2025-01-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Regulating spin dynamics in magnetic nanomaterials
针对磁性纳米材料需同时长期保持磁化与快速翻转磁化的矛盾,本文提出利用共振触发、动态调谐和二次塞曼效应实现自旋动力学的有效调控。
2023-09-27 cond-mat.mes-hall
Cryogenic Magnetization Dynamics in Chemically Stabilized, Tensile-Strained Ultrathin Yttrium Iron Garnets with Tunable Magnetic Anisotropy
Chung-Ang University (CAU)(中央大学);Max Planck Institute of Microstructure Physics(马克斯·普朗克微结构物理研究所);Nagoya University(名古屋大学)
研究通过化学稳定性驱动降低低温损耗,揭示超薄YIG薄膜在低温下具有超低损耗和可调磁各向异性,强调化学和动力学因素对 cryogenic 磁性应用的重要性。
2026-04-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Cobalt nano-clusters on metal supported Xe monolayers: influence of the substrate on cluster formation kinetics and magnetism
用变温扫描隧道显微镜研究了在80 ~ 150 K温度范围内,缓冲层辅助生长过程中Co在Ag(111)和Pt(111)衬底上亚单层覆盖层的生长动力学。结果表明,如果衬底层足够薄,则团簇-衬底间的相互作用可以控制在衬底缓冲层上的团簇形成。X射线磁性圆二色性的解释的显微镜结果的支持下,监测集群基板相互作用的影响,形成的磁矩和磁各向异性的Co纳米团簇在不同的生长阶段。{ \it Ab-initio}计算表明,团簇的磁性受界面各向异性的控制,导致Co在Pt(111)上的垂直磁化。限制和新的潜在的缓冲层辅助生长的纳米团簇制造进行了讨论。
2009-09-01 cond-mat.mes-hall
Magnetic properties of iron nanoparticles prepared by exploding wire technique
利用电爆丝技术,在蒸馏水中用极细的铁丝和铁片制备铁纳米颗粒。透射电子显微镜显示纳米颗粒的尺寸在10至50 nm的范围内。然而,不同尺寸的颗粒可以通过使用离心分离机分离。X射线衍射研究证实了铁的立方相的存在。这些铁纳米粒子被发现在可见光区的正常散装材料相比,表现出荧光。在溶液中的铁颗粒悬浮液以及通过过滤获得的粉末中进行高达1.0特斯拉的场的室温滞后测量。磁滞回线表明,该颗粒是超顺磁性的性质。饱和磁化强度为~ 60 emu / gm。由于这些铁颗粒对氧气非常敏感,因此在颗粒周围往往形成非磁性氧化铁涂层,从而使其具有核壳结构。从理论上估计的核心颗粒尺寸的磁化测量。铁纳米颗粒在水中的悬浮液已被提议用作地下水的有效去污剂。
2006-09-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Polarized neutron reflectometry study from iron oxide nanoparticles monolayer
我们报告的极化中子反射率调查单层磁性氧化铁纳米粒子组装的朗缪尔-舍费尔方法。在固体衬底上沉积后,在外部磁场中进行极化中子反射测量。通过精确拟合得到了镀层的厚度、密度、粗糙度和深度分辨磁化强度分布。
2019-01-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Modification of the Bloch law in ferromagnetic nanostructures
铁磁纳米结构中磁化强度的温度依赖性(例如,纳米颗粒或纳米团簇)通常通过布洛赫定律的经验扩展来分析,该布洛赫定律对于与观察到的数据的良好拟合足够灵活,并且指示与块状材料相比磁耦合的强烈软化。我们解析推导出一个微观广义的Bloch定律的海森堡自旋模型,考虑到大小,形状和各种表面边界条件的影响。结果建立了明确的连接到微观参数和显着不同,从现有的描述。特别是,我们用一个具体的例子表明,后者可能是误导和严重高估了纳米粒子的磁软化。很清楚为什么通常的$T^{3/2}$依赖性在某些纳米结构中似乎是有效的,而大的偏差是一般规律。我们证明,几何特性和耦合到环境的组合可以用来有效地控制磁化,特别是,达到高于在散装材料的磁化。
2014-04-01 cond-mat.mes-hall
Dynamics of particles with cubic magnetic anisotropy in a viscous liquid
通过求解单位磁化强度矢量的随机Landau-Lifshitz方程和描述纳米粒子在液体中空间取向的多粒子指向矢随机方程,计算了具有立方各向异性的球形铁纳米粒子在粘性液体中的稀组装体的比吸收率(SAR).在低幅值和足够高幅值的交变磁场下,分别揭示了颗粒的粘性和磁性磁化反转模式。在相同的外加磁场振幅和频率下,铁纳米颗粒组装体的SAR显着超过具有单轴各向异性的铁氧化物纳米颗粒的SAR。线性响应理论仅在小磁场幅值H 0 < 50 - 70 Oe时有效。
2021-05-25 cond-mat.mes-hall
Magnetization spin dynamics in a (LuBi)3Fe5O12 (BLIG) epitaxial film
铋掺杂的镥铁石榴石(BLIG)薄膜具有比钇铁石榴石更大的法拉第旋转和更高的居里温度。利用傅立叶畴偏振显微镜观察到了条纹状磁畴,测量到磁畴宽度为1.4 μm,法拉第旋转实验产生了5 Oe的矫顽场,这些特征构成了微磁学模拟的基础,使我们能够估计和比较BLIG薄膜中的自旋波激发。我们观察到,这些薄膜支持热磁振子的进动频率为7 GHz的线宽为400 MHz。进一步研究了旋进频率与外加磁场的关系。布里渊光散射实验和模拟预测的进动频率显示出类似的趋势,增加领域。
2017-06-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Ultrafast laser-induced changes of the magnetic anisotropy in a low-symmetry iron garnet film
以生长在(210)取向Gd_3Ga_5O_(12)衬底上的低对称性(YBiPrLu)_3(FeGa)_5O_(12)薄膜为模型介质,探讨了飞秒激光脉冲改变介质铁磁石榴石各向异性的热机制.我们表明,通过光谱磁光泵浦探测技术和唯象分析,在这样的薄膜中的磁化旋进是由激光诱导的生长诱导的磁各向异性的变化以及众所周知的超快逆法拉第效应。磁各向异性的变化是由皮秒时间尺度上任意偏振的激光脉冲引起的晶格加热介导的。我们表明,外部磁场相对于磁化易平面的取向显着影响通过各向异性变化激发的进动。重要的是,来自超快逆法拉第效应的相对贡献和不同生长诱导的各向异性参数的变化可以通过改变所施加的磁场强度和方向来控制。结果,可以逐渐调谐所激励的磁化进动的幅度和初始相位。
2017-11-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
First principles study of iron-based molecule grafted on graphene
受石墨烯和单壁碳纳米管上接枝单分子磁体的实验研究的启发,我们采用\textit{ab initio}计算方法研究了石墨烯片上接枝铁基磁性分子的结构、电子和磁性.特别是,诱导的电荷转移和磁化描述的分子和石墨烯轨道之间的耦合。这种相互作用及其对石墨烯电子性质的影响的确定和讨论的潜在利用的石墨烯在自旋电子学。
2011-11-15 cond-mat.mes-hall
Damping of magnetization dynamics by phonon pumping
我们从理论上研究了磁性薄膜到非磁性接触的动力学声子泵。由于能量和角动量的损失而增强的阻尼示出了作为谐振频率和磁膜厚度的函数的干涉图案,这不能由粘性(“吉尔伯特”)阻尼来描述。声子泵浦取决于磁化方向以及几何和材料参数,并且是可观察的,例如,在厚电介质衬底上的钇铁石榴石薄膜中。
2018-07-16 cond-mat.mes-hall
Low-temperature-compatible iron garnet films grown by liquid phase epitaxy
本研究采用液相外延在抗磁性YSGG衬底上生长YIG薄膜,在3 K下实现低于1 mT的铁磁共振线宽,为低温磁子器件提供低损耗材料方案。
2025-09-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Majorana Zero Mode Induced by a Screw Dislocation on the Surface of an Iron-based Superconductor
本文提出铁基超导体表面螺旋位错诱导马约拉纳零模的模型,通过改变边界条件实现零模,并经数值模拟验证。
2025-05-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Surface effects on ferromagnetic resonance in magnetic nanocubes
研究了表面各向异性对磁性纳米团簇自旋波激发谱的影响,并计算了相应的吸收功率。为此,我们开发了一个通用的数值方法的基础上(无阻尼)朗道-Lifshitz方程,无论是线性化周围的平衡态导致的本征值问题或使用辛技术解决。对于盒形团簇,数值结果是有利的相比,有限尺寸的线性自旋波理论。我们的数值方法使我们能够解开的核心和表面自旋的光谱重量和吸收功率的贡献。关于最近的发展,在合成和表征的组件定义明确的纳米元素,我们研究了自由边界和表面各向异性的铁纳米立方体上的自旋波谱的影响,并给出了预期的自旋波共振的数量级。对于一个8纳米的铁纳米立方体,我们发现,吸收功率谱应表现出一个低能量峰值约10 GHz,典型的均匀模式,其次是其他低能量的功能,耦合到均匀模式,但具有更强的贡献,从表面。在60 GHz附近也有高频交换模峰。
2016-11-02 cond-mat.mes-hall
Valley polarization of trions in monolayer MoSe$_2$ interfaced with bismuth iron garnet
研究了单层 MoSe$_2$ 与铋铁石榴石异质结构中带电激子的圆偏振光致发光,发现其谷极化随温度反转符号,并提出理论模型解释磁化诱导载流子不平衡与谷反转散射机制。
2021-07-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Low-damping sub-10-nm thin films of lutetium iron garnet grown by molecular-beam epitaxy
我们分析了分子束外延生长的(111)取向的镥铁石榴石(Lu $_3$ Fe $_5$ O $_{12}$)薄膜的结构和磁性,薄膜厚度为2.8 nm。厚度相关的测量的面内和面外的铁磁共振使我们能够量化的两个磁振子散射的影响,以及表面各向异性和饱和磁化强度。我们实现了有效的阻尼系数的$11.1(9) \times 10^{-4}$为5.3 nm的薄膜和$32(3) \times 10^{-4}$为2.8 nm的薄膜,其中的最低值报告的任何绝缘亚铁磁性样品的可比厚度。
2016-09-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Nanomechanical AC Susceptometry of an Individual Mesoscopic Ferrimagnet
在自旋力学的早期研究中,出现了一种同时检测单个介观结构中直流和随时间变化的磁特征的新方法。交流磁化率及其谐波的多频纳米机械检测突出了单个钇铁石榴石(YIG)元素的磁化响应中的可逆非线性,将它们与直流磁化中的滞后跳跃分开。
2013-09-11 cond-mat.mes-hall
Structural and magnetic characterization of self-assembled iron oxide nanoparticle arrays
我们报告了自组装磁性纳米颗粒阵列的结构和磁学特性。采用热分解法合成了粒径为20 nm的单分散氧化铁纳米粒子。将纳米颗粒悬浮液旋涂在Si衬底上以实现颗粒的自组织阵列,随后在各种条件下退火。通过X射线衍射、亮场和暗场高分辨透射电子显微镜(HRTEM)对样品进行了表征。的结构分析相比,超导干涉装置(SQUID)磁强计的磁行为的调查。我们可以识别多相FeO/g-Fe_2 O_3或多相FeO/Fe_3O_4纳米颗粒。FeO/g-Fe_2 O_3系统显示出明显的交换偏置效应,这解释了该系统获得的特殊磁化数据。
2010-10-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
On the detection of surface spin freezing in iron oxide nanoparticles and its long-term evolution under ambient oxidation
与表面自旋冻结(SSF)相关的交换偏置效应通常在氧化铁纳米颗粒中发现,而低场温度相关磁化曲线中的SSF签名则很少报道。在这里,我们提出了类似大小(~ 8 nm直径)的颗粒合成的磁铁矿(样品S1)和磁赤铁矿(样品S2)的方法,以及长期(4年)的样品在环境条件下老化对这些性能的影响的致密组件的磁性能。不同样品(新鲜或老化)状态的交换偏置场的大小被发现与(a)在低场记录的异相交流磁化率或零场冷却(ZFC)直流磁化中检测到的低温驼峰特征信号SSF转变是否相关,以及(b)在高场记录的FC和ZFC曲线之间的不可逆性的突出性。样品S1的磁化强度比S2低,S1中的SSF效应最大,这些效应随老化时间的延长而减弱,但仍大于S2中的SSF效应,而S2中的SSF效应受老化时间的影响要小得多。由于自旋无序在S1的非饱和分量也减弱与老化,伴随着,我们推断,在超自旋和有序的纳米粒子核心的半径的增加。X射线衍射和穆斯堡尔谱学提供了两个老化样品中磁赤铁矿样化学计量的指示,以及相对于老化S2,老化S1中较厚的无序颗粒壳(分别根据衍射和穆斯堡尔的晶体学无序和自旋无序)。SSF的效果与老化S1的显着减少是由于(长期)过渡,造成环境氧化,从磁铁矿样磁赤铁矿样化学计量,和随之而来的软化自旋无序壳各向异性…
2020-08-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Quantitative magnetic force microscopy on permalloy dots using an iron filled carbon nanotube probe
我们的特点是一种新的磁力显微镜(MFM)探头的基础上,铁填充的碳纳米管(FeCNT)使用磁共振成像坡莫合金(Py)磁盘饱和在高磁场垂直于磁盘平面。通过将FeCNT探针描述为在其尖端具有单个磁致伸缩器,其有效磁荷由碳纳米管中包裹的铁丝的直径和其饱和磁化强度4 πM_s ~ 2.2 x 10^4 G确定,精确地模拟了实验数据。磁致伸缩探针能够定量测量样品表面附近的磁场梯度。横向分辨率由铁丝的直径~15 nm和探针-样品分离来定义。作为示范,磁场梯度接近的域和涡旋状态的Py点的表面成像。
2010-11-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Off-Resonant Manipulation of Spins in Diamond via Precessing Magnetization of a Proximal Ferromagnet
我们报道了当附近的铁磁绝缘体钇铁石榴石被驱动进入进动时,金刚石中氮空位(NV)自旋的操纵。通过光致发光的变化测量的NV自旋极化的变化在幅度上与常规光学检测的磁共振的变化相当,但是依赖于不同的机制,因为它发生在远离NV自旋的磁共振频率的微波频率处。这一观察结果提出了一种新的方法,将铁磁自旋信息转移到顺磁体中,然后将响应转换为鲁棒的光信号。它也为研究纳米尺度下的铁磁性和自旋输运开辟了新的途径。
2014-03-04 cond-mat.mes-hall
Strong Momentum-Dependent Electron-Magnon Renormalization of a Surface Resonance on Iron
从铁磁体的超快磁化动力学到超导体中的库珀配对,费米子准粒子与磁振子的耦合对于广泛的过程都是必不可少的。虽然磁振子能量通常比声子能量大得多,但到目前为止,它们在铁磁金属中的电子带重整化效应表明准粒子相互作用明显较弱。在这里,使用自旋和角度分辨的光电发射,我们显示了一个非常强大的重整化导致复制带形成的铁表面共振在~200毫电子伏。它的强磁性线性二向色性揭示了能量重整化的磁性本质和动量依赖性。通过确定频率和动量依赖的自能,由于通用电子玻色子相互作用计算得到的电子光谱函数,我们表明,表面态副本的形成是一致的强耦合的光学自旋波在Fe薄膜。
2021-08-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Large specific absorption rates in the magnetic hyperthermia properties of metallic iron nanocubes
我们报告的化学合成的铁磁性11和16纳米铁(0)的立方体形状的纳米粒子显示散装铁的饱和磁化强度的磁热疗性能。在300 kHz和66 mT下,在16 nm纳米立方体上测量的比吸收率为1690 ± 160 W/g。这相当于每循环的比损失为5.6 mJ/g,大大超过其他系统中报告的损失。提出了一种量化任何系统相对于热疗应用的优化程度的方法。在这里应用,这种方法表明,我们的纳米粒子没有完全优化,可能是由于磁相互作用对其磁响应的强烈影响。一旦保护免受氧化并进一步优化,这种纳米物体可以构成需要非常大的加热功率的生物医学应用的有效磁芯。
2010-05-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.med-ph
Tuning spinterface properties in Iron/Fullerene thin films
在铁磁(FM)金属/有机半导体(OSC)异质结构中,可以发生电荷转移,这导致非磁性OSC中的磁性感应。这种现象已经通过OSC中的态密度的变化来描述,这导致在OSC界面处的有限磁矩,并且它被称为“自旋界面”。有机自旋电子学研究的主要动机之一是如何控制自旋界面的磁矩。在这方面,有几个悬而未决的问题,如(i)FM和OSC的组合可以导致更多的时刻在spinterface?(ii)OSC的厚度也很重要吗?(iii)自旋界面矩如何随FM厚度变化?(iv)FM的晶体质量重要吗?(v)自旋界面对磁化反转、畴结构和各向异性有什么影响?在此背景下,我们试图回答后三个问题,在本文中通过研究Fe/C $_{60}$双层薄膜的可变Fe厚度沉积在Si衬底上。我们发现,感应力矩和spinterface的厚度与铁的厚度成正比。这种行为是解释在Si(100)衬底的自然氧化物上的Fe层的生长质量。研究了这些双层样品的磁化反转、畴结构和各向异性,并与没有C $_{60}$层的相应参考样品进行了比较。观察到,与参考样品相比,spinterface的形成导致Si(100)上Fe/C $_{60}$的单轴各向异性降低。
2019-07-18 cond-mat.mes-hall physics.app-ph
Nonlinear sub-switching regime of magnetization dynamics in photo-magnetic garnets
本文通过实验与数值模拟研究钴掺杂钇铁石榴石薄膜中飞秒激光诱导的非线性自旋动力学,揭示其源于磁能量景观非谐性及立方对称性的关键作用。
2023-03-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Current-induced switching of YIG/Pt bilayers with in-plane magnetization due to Oersted fields
我们报告的开关的面内磁化的薄钇铁石榴石(YIG)/Pt双层膜的电流感应。开关或者是场感应的并由直流电流辅助,或者是电流感应的并由静态磁场辅助。在低至$10^5$ ~A/cm $^{2}$的电流密度和$\sim 40$ ~ $μ$ T的磁场下发生磁化反转,比铁磁金属小两个数量级,与YIG层的弱单轴各向异性一致。我们使用自旋霍尔磁阻的横向分量来感测YIG的磁性取向,同时扫描电流。我们的测量和模拟表明,电流感应的有效字段负责切换是由于奥斯特场所产生的电流在Pt层中流动,而不是由自旋轨道扭矩,和开关效率的影响由磁畴的钉扎。
2019-04-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el