Giant Uniaxial Magnetocrystalline Anisotropy in SmCrGe$_3$
本文通过合成SmCrGe$_3$单晶并结合实验测量与DFT计算，揭示了其约160 K居里温度下由Sm单离子主导的巨单轴磁晶各向异性。
2024-08-07 cond-mat.mtrl-sci
Influence of magnetic field and ferromagnetic film thickness on domain pattern transfer in multiferroic heterostructures
BaTiO $_3$中的畴通过逆磁致伸缩效应诱导CoFeB中的单轴磁各向异性的规则调制。结果，CoFeB楔形膜和BaTiO $_3$衬底的畴结构与CoFeB中BaTiO $_3$钉磁畴壁中的完全和直的铁电畴边界相关。我们使用X射线光电子显微镜和磁光克尔效应显微镜来表征钉扎畴壁的自旋结构。在旋转磁场中，两种畴壁类型之间发生突然且可逆的转变，即，磁化矢量头对尾对准的窄壁和具有交替的头对头和尾对尾磁化配置的宽得多的壁。我们表征的磁畴壁自旋结构的变化作为磁场强度和CoFeB薄膜厚度的函数，并比较实验结果与微磁学模拟。
2017-03-21 cond-mat.mtrl-sci
Giant Superelastic Piezoelectricity in Flexible Ferroelectric $BaTiO_3$ Membranes
通常使用的压电材料中的机械位移通常限于线性或双轴性质，并且限于材料尺寸的百分之几。在这里，我们表明，独立的钛酸钡$_3$膜表现出非传统的机电耦合。在外部电场下，这些超弹性膜经历可控且可逆的“寿司卷状”180 $^\circ$折叠-展开循环。这种无折痕折叠是由带电铁电畴介导的，导致30 nm厚的膜在室温和60 $^\circ$ C下分别产生> 3.8和4.6 $μ$ m的巨大位移。进一步增加的电场以上的矫顽值的变化的折叠曲率，从而增强有效的压电响应。最后，它被发现，膜折叠随着温度的升高，然后完全固定的膜以上的居里温度，使我们能够模拟的铁电域起源的效果。
2020-04-04 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Piezoelectric strain induced variation of the magnetic anisotropy in a high Curie temperature (Ga,Mn)As sample
我们表明，在铁磁半导体（Ga，Mn）As的磁性能的有效电气控制是可能的，即使在高掺杂水平和高居里温度的限制，直接电动门控是不可能的，使用由压电致动器引起的应变。我们证明了非常大的和可逆的磁易轴旋转。我们比较从磁输运和SQUID磁强计测量获得的结果，提取的依赖性的压电诱导的单轴磁各向异性常数应变在这两种情况下，并详细说明在后者的方法中遇到的限制。
2012-05-16 cond-mat.mtrl-sci
Temperature dependence of magnetic anisotropy and domain wall tuning in BaTiO3(111)/CoFeB multiferroics
本研究通过实验和微磁模拟，证明温度诱导的应变可有效调控BaTiO3(111)/CoFeB异质结构的磁各向异性，并预测头对头畴壁尺寸最大变化210 nm，为多铁材料磁畴壁控制提供新途径。
2023-05-13 cond-mat.mtrl-sci
Stable Ferromagnetism and High Curie Temperature in VGe$_2$N$_4$
单层MA $_2$ Z $_4$（M =过渡金属; A = IVA元素; Z = VA元素，Science 369，2020，670-674）族的发现导致了促进和利用低维材料中的磁性的另一个进展。然而，只有Cr和V基MA $_2$ N $_4$化合物表现出内禀磁性，但磁有序温度不令人满意。在这里，我们确定了这个家族的稳定铁磁数，即，VGe $_2$ Z $_4$单层，通过第一性原理计算。研究发现，在压缩和拉伸单轴面内应变下，磁位形均能维持，压缩单轴面内应变可以作为正调制器提高磁有序温度（Tc）.电子结构计算表明，在自旋向下的通道中有较大的带隙，而在自旋向上的通道中无带隙，具有令人印象深刻的近半金属特性，是自旋电子器件的理想候选材料。
2022-05-05 cond-mat.mtrl-sci
Uniaxial-Pressure induced Ferromagnetism of Enhanced Paramagnetic Sr3Ru2O7
我们报告了一个单轴的压力依赖性的磁性层状钙钛矿Sr_3Ru_2O_7。通过施加一个相对较小的单轴向压力，大于0.1 GPa的正常的RuO2层，铁磁有序体现低于80 K的增强顺磁体。在1kOe和2K下的磁化强度比环境条件下的磁化强度大100倍。居里温度T_C的单轴压力依赖性表明存在一级磁转变。这种单轴压力诱导的铁磁性的起源进行了讨论，在RuO2平面内的RuO6八面体的旋转。
2004-03-02 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Au4Mn, a localized ferromagnet with strong spin-orbit coupling, long-range ferromagnetic exchange and high Curie temperature
最近邻Mn-Mn距离大于0.4 nm的金属Mn基合金表现出大的、良好局部化的磁矩。在这里，我们调查的磁性tetraphylactic Au 4 Mn的居里温度为385 K，其中锰的自旋矩为4.1 μ B和它的轨道矩被淬灭。由于80%的原子是金，自旋轨道相互作用很强，Au 4 Mn在室温下表现出单轴磁晶各向异性与表面迷宫域。对于任何形状的样品，磁硬度参数1.0足以保持沿c轴的磁化强度。Au还通过5d-3d轨道杂化降低Mn的自旋矩。在40 T的脉冲电场下，在Au上发现了0.05 μ B的感应磁矩.密度泛函理论计算表明，Mn-Mn交换是由自旋极化的金5d和6p电子介导的.距离依赖性表明，它是铁磁性或为零的前十壳Mn邻居到1.041 nm（64个原子），和非常弱和振荡之后。
2022-10-25 cond-mat.mtrl-sci
Ferroelectric phases and phase transitions in CsGeBr$_3$ induced by mechanical load
通过第一性原理模拟，发现机械载荷可在CsGeBr$_3$中诱导多种铁电相及相变，拉伸增强而压缩抑制铁电性，并揭示非线性压电响应，凸显其在无铅能量转换器件中的潜力。
2024-03-15 cond-mat.mtrl-sci
Quantum criticality in a uniaxial organic ferroelectric
三肌氨酸氯化钙（TSCC）是一种高单轴铁电体，居里温度约为130 K。通过抑制铁电性溴取代氯网站，纯单晶通过铁电量子相变调谐。由此产生的量子临界制度进行了详细的研究-第一次为单轴铁电和有机铁电-并发现持续到至少30 K至40 K的温度。单轴材料中长程偶极相互作用的性质导致极化中自由能膨胀的非解析项，预测介电磁化率随接近量子临界点的$1/T^3$而变化。而不是这样，我们发现，介电磁化率变化为$1/T^2$预期和观察到的更好地了解多轴系统。我们解释了这一结果，通过确定超弱性质的偶极子在TSCC家庭的晶体。有趣的是，我们在顺电样品中接近量子临界点的低温下观察到逆介电函数的浅最小值，这可能归因于量子极化和应变场的耦合。最后，我们提出的热容和电热效应的结果，并解释如何在铁电体和顺电体的极化的时间依赖性应被认为是定量估计的温度变化引起的外加电场。
2014-10-10 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Structure and magnetic properties of nanocrystalline PrCo3
采用X射线衍射、居里温度和磁性测量等方法研究了高能球磨法制备的PrCo纳米晶$_3$的结构和磁性。随后在750 °C至1050 °C的温度范围内对所研磨的样品退火30分钟以优化外在性质。从磁性取向样品的X射线研究，发现该化合物的磁各向异性是单轴的。居里温度为349 °K，在90 kOe的外加磁场下，室温下没有达到饱和。在750 °C退火30 min后，在10 K和293 K下测得的矫顽场分别为55 kOe和12 kOe，表明纳米晶PrCo $_3$在永磁体领域是令人感兴趣的候选者。我们已经完成了这项实验研究，在微磁框架的模拟，以得到一个定性的微观结构对宏观磁化曲线的影响。从这个简单的模型计算，我们可以建议，退火后的系统表现为磁硬微晶嵌入在弱磁化的非晶基体。PACS：75.50.Bb，75.50.Tt，76.80.+ y
2010-10-06 cond-mat.mtrl-sci
An ab-initio theory for the temperature dependence of magnetic anisotropy
本文提出了金属铁磁体磁各向异性K随温度T变化的第一性原理理论。它是基于相对论电子结构理论和磁矩的计算。在相对论推广的“无序局域矩”（R-DLM）理论中描述了热诱导的“局域矩”磁涨落，并由此找到了磁化强度m与T的依赖关系.我们将这一理论应用于具有四轴晶体对称性的单轴磁性材料L1_0-有序FePd，并发现其单轴K与垂直于Fe/Pd层的磁易轴一致，对于所有m，并且对于宽范围的m值，与m的平方成比例。这与我们以前在L1_0有序FePt中发现的趋势相同，并且与实验一致。然而，这个帐户，从一个单一的离子各向异性模型中提取的定性不同。我们还研究了软磁立方磁体Fe（50）Pt（50）固溶体，发现它的小磁各向异性常数K_1从8微eV迅速减小到零。K从在低T下与m的七次方成比例发展到居里温度附近的四次方。
2006-06-08 cond-mat.mtrl-sci
Effect of magnetocrystalline anisotropy on magnetocaloric properties of AlFe$_{2}$B$_{2}$ compound
本研究通过积分$M$--$H$曲线估算AlFe$_{2}$B$_{2}$的磁晶各向异性能，揭示单轴各向异性在居里温度以上仍有限，并解释其对磁热熵变曲线差异的影响。
2021-12-15 cond-mat.mtrl-sci
Thickness dependence of magnetic properties of (Ga,Mn)As
我们报告了一个单调减少的居里温度在稀铁磁半导体（Ga，Mn）As后，控制良好的化学蚀刻/氧化减薄从15 nm到完全消除铁磁响应。这种效应在薄膜减薄过程的最开始就已经开始，并伴随着面内单轴各向异性的自旋重取向转变。我们假设，沿自补偿缺陷（Mn间隙）的生长方向的负梯度和表面施主陷阱的存在下给出了定量的考虑这些影响内的p-d平均场齐纳模型与适当的modifications，以考虑到空穴和Mn阳离子的非均匀分布。本文所述的效应对于在概念自旋电子器件（特别是共振隧穿器件）中采用（Ga，Mn）As或相关化合物的薄层和多层具有实际重要性。
2012-05-22 cond-mat.mtrl-sci
Soft Modes and Local Structural Transitions in Pb-free Ba(Ti0.8Zr0.2)O3-x(Ba0.7Ca0.3)TiO3 (x = 0.5): Pressure- and Temperature-dependent Raman Studies
本文报道了一种新型的无铅弛豫铁电体Ba_（0.85）Ca_（0.15）Ti_（0.9）Zr_（0.1）O_3（BCTZO）的拉曼光谱研究。比较了BCTZO与BaTiO_（0.8）Zr_（0.2）O_3（BTZO）和BaTiO_3（BTO）的拉曼模式。并与用从头算量子力学冻结声子方法计算的BTO本征模进行了比较。在321 cm-1的BTO，报告为一个耦合模式显示的干扰效果，尖锐的模式变得越来越广泛的BTZO和BCTZO。这种行为，连同527-cm-1模式的加宽，表明模式耦合在BTZO和BCTZO中被削弱。在低于20 GPa的压力和低于600 K的温度下，研究了BCTZO的结构转变随压力和温度的变化。在2.5，5.0和13.0GPa压力下，发现了三个特征性的压力诱导相变，这些相变由声子模的剧烈变化（两个软化模，一个在~ 300和~ 530 cm-1）和强度分布的转变所暗示。在居里温度为~ 380 K时发现了温度诱导的转变，此时平均结构从四方晶系转变为立方晶系。它伴随着在~ 530 cm-1处的软化模式。BCTZO的声子谱表明其局域环境与BTZO接近。然而，BCTZO的特征压力接近BTO的特征压力。在BCTZO和BTZO的压力引起的转变序列说明丰富的长程平均结构和短程局部秩序之间的相互作用，这样的四个可区分的阶段建议：tetraphite，局部有序，但补偿立方，无序立方和理想立方。我们发…
2013-05-07 cond-mat.mtrl-sci
Spin-glass behavior in single crystals of hetero-metallic magnetic warwickites $MgFeBO_4$, $Mg_{0.5}Co_{0.5}FeBO_4$, and $CoFeBO_4$
介绍了异金属瓦立克石$MgFeBO_4$、$Mg_{0.5}Co_{0.5}FeBO_4$和$CoFeBO_4$的磁性能，着重讨论了Co取代对这些化合物磁性能的影响。磁化强度和热容数据的分析表明，这些化合物表现出自旋玻璃转变低于$T_{SG}$ =10，20和22 K，分别。用零场交流磁化率作为纠缠见证，发现在$T_{SG}$以上的低维磁行为在$T_E$ = 130 K时表现出$χ(T)\varpropto T^{-α(T)}$量子纠缠行为.推导出$α$参数随温度和Co的变化关系，表明在该温度范围内存在随机单重相。高于$T_E$的顺磁性被解释为非纠缠自旋引起居里-外斯顺磁性。在一个简单的间接耦合模型中计算了不同的带内和带间交换相互作用途径。这是确定的三角图案的warwickite结构，连同竞争的相互作用，诱导挫折。的自旋玻璃字符解释在两个可用的晶体位置的Mg，Fe和Co原子的替代无序，和挫折引起的竞争相互作用。Co的替代引起沿b轴的单轴各向异性，增加了绝对磁化强度，并提高了自旋玻璃的冻结温度。的纠缠行为是支持在中间相，而不管引入各向异性的Co替代。
2015-04-22 cond-mat.mtrl-sci
Domain structure dynamics in the ferromagnetic Kagome-lattice Weyl semimetal Co$_3$Sn$_2$S$_2$
Co $_3$ Sn $_2$ S $_2$是一种Weyl半金属，由Kagome晶格层组成，在177 K以下从高温顺磁相转变为低温铁磁相。相变通过中间的非平凡磁相发生，所谓的“A”相刚好低于居里温度。“A”相早期与竞争性反铁磁相，自旋玻璃相和某些间接测量表明磁性Skyrmions在这个阶段的可能性。我们用磁力显微镜观察了Co $_3$ Sn $_2$ S $_2$单晶在不同温度、磁场和场角下的磁畴结构。在低温下，我们观察到条纹域表示存在单轴各向异性。在130 K以上，畴壁变得可移动，当磁场沿$c$轴比沿$a-b$平面增加时，畴壁趋向于相对容易地排列.我们的详细的研究领域依赖的域动力学揭示，低于$T_c$的相变的异常性质是占主导地位的畴壁运动。
2020-02-06 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Magnetic anisotropy in the near-stoichiometric van der Waals ferromagnet Fe$_3$GeTe$_2$
Leibniz Institute for Solid State and Materials Research（莱布尼茨固体与材料研究所）；Institute for Solid State and Materials Physics, TU Dresden（德累斯顿工业大学固体与材料物理研究所）；Department of Condensed Matter and Materials Physics, S. N. Bose National Centre for Basic Sciences（S.N. 玻色基础科学国家中心凝聚态与材料物理系）；School of Physical Sciences, Indian Association for the Cultivation of Science（印度科学促进协会物理科学学院）
研究以近化学计量比的Fe₃GeTe₂为对象，通过全面电子自旋共振研究其磁各向异性和自旋动力学。利用频率、温度和磁场依赖的ESR测量，得出磁晶各向异性、磁振子能隙等结果，强调Fe含量对自旋动力学的影响，使其成为探索二维磁体特性的模型材料。
2026-07-28 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
