Oxygen Defect Engineered Magnetism of La2NiMnO6 Thin Films
双钙钛矿La2NiMnO6（LNMO）由于受到结构和磁不均匀性的强烈影响的磁相互作用的竞争而表现出复杂的磁性。本文研究了氧气退火对脉冲激光沉积外延薄膜结构和磁性的影响。关键的观察结果是，较长的退火时间导致饱和磁化强度的降低和铁磁转变温度的提高。我们解释这些结果的基础上外延应变和氧缺陷工程。通过退火的氧富集导致钙钛矿晶格的体积减小。这增加了被面内锁定到SrTiO 3衬底的膜的外延应变。由于随机分布的反位缺陷，增强的应变导致饱和磁化强度降低。氧中退火降低了薄膜中的氧缺陷浓度，提高了铁磁长程相互作用，并导致磁转变温度的升高。
2021-11-09 cond-mat.mtrl-sci
Tailoring Magnetism of Perpendicularly Magnetized MnxGa Epitaxial Films on GaAs for Practical Applications
Mn_xGa薄膜具有高垂直各向异性、高矫顽力和高能量积，在超高密度垂直记录、永磁体、自旋转移矩存储器和振荡器、磁阻传感器以及铁磁金属/半导体异质结器件等方面具有巨大的应用潜力。在这里，我们提出了一个全面的图表，通过使用分子束外延生长在III-V族半导体GaAs上的垂直磁化MnxGa薄膜的有效磁性剪裁的第一次，通过系统地调查宽范围的组合物和详细的生长后退火效应。我们发现，（001）取向的MnxGa薄膜与L10或D 022有序可以在GaAs上结晶在一个非常宽的组成范围从x=0.76到2.6。L10有序MnxGa薄膜具有强的磁化强度、高的磁阻比、巨大的垂直各向异性、高的本征和非本征磁致伸缩率以及大的能量积，这些特性使得这种材料在垂直磁纪录、高性能自旋电子器件和永磁体等方面具有良好的应用前景。相比之下，D 022有序薄膜表现出较低的垂直各向异性和较弱的磁性。生长后退火的MnxGa薄膜的研究表明，高的热稳定性高达450 ℃，和有效的剪裁的磁性可以通过延长退火在450 ℃。这些结果将有助于理解这种材料和设计新的自旋电子器件的具体实际应用。
2013-01-13 cond-mat.mtrl-sci
Effect of interface on epitaxy and magnetism in h-RFeO3/Fe3O4/Al2O3 films (R=Lu, Yb)
在Fe_3 O_4（111）/Al_2 O_3（001）衬底上生长了h-RFeO_3（001）（R=Lu，Yb）薄膜，研究了h-RFeO_3（001）/Fe_3 O_4（111）界面对薄膜外延和磁性的影响。所观察到的h-RFeO 3和Fe 3 O 4之间的外延关系表明一个不寻常的匹配的Fe子晶格，而不是匹配的O子晶格。在h-YbFeO_3（001）/Fe_3 O_4（111）/Al_2 O_3（001）薄膜中，h-YbFeO_3（001）薄膜的易磁化轴为面外方向，而Fe_3 O_4（111）薄膜的难磁化轴为面外方向，表明在h-YbFeO_3（001）/Fe_3 O_4（111）界面处存在垂直磁取向。这些结果表明，Fe_3O_4（111）/Al_2O_3（001）是一种很有前途的外延生长h-RFeO_3薄膜的衬底，具有良好的界面，并可用于开发其自旋电子学特性。
2016-10-10 cond-mat.mtrl-sci
Element specific characterization of heterogeneous magnetism in (Ga,Fe)N films
我们采用X射线光谱来表征金属有机气相外延生长的（Ga，Fe）N薄膜中特定合金成分的分布和磁性。此外，光电子显微镜给出了铁离子聚集的直接证据，导致在样品表面附近形成富铁纳米区域。在300 K的中等磁场和剩磁下，Fe的L边处的一个相当大的X射线磁性圆二色性（XMCD）信号将高温铁磁性与Fe（3d）态联系起来。在N-K边缘的XMCD响应突出了N（2 p）态具有相当大的自旋极化。我们得出结论，FeNδ纳米晶，其中δ> 0.25，稳定的铁磁响应的薄膜。
2010-11-03 cond-mat.mtrl-sci
Tailoring the magnetism of GaMnAs films by ion irradiation
半导体的离子辐照是以受控方式调节载流子浓度的公知方法。结果表明，GaMnAs薄膜的铁磁性是空穴介导的，He离子辐照可以改变GaMnAs薄膜的铁磁性。矫顽力可提高三倍以上。 当He+辐照流强增加时, 居里温度和沿着样品面外磁化难轴方向的饱和磁场都减小了.辐照GaMnAs层的电学和结构表征表明，磁性的受控剪裁是由产生的电学缺陷对空穴的补偿引起的。
2010-12-08 cond-mat.mtrl-sci
Magnetic non-uniformity and thermal hysteresis of magnetism in a manganite thin film
用X射线反射仪、电子显微镜、电子能量损失谱和极化中子反射仪测量了生长在NdGaO3衬底上的（LaPDMATHABMM Pr $_x$）$_{1-y}$ Ca $_y$ MnO $_{3-δ}$（x = 0.52PDMATHABMR 0.05，y = 0.23PDMATHABMR 0.04，δ = 0.14PDMATHABMR 0.10）单晶薄膜的化学和磁性深度分布。我们的数据表明，薄膜表现出不同的磁相共存的深度的函数。磁性深度剖面与化学成分随深度的变化有关。薄膜中铁磁有序的热滞后表明在低温下发生了一级铁磁相变。
2011-12-14 cond-mat.mtrl-sci
Proximity effect of vanadium on spin-density-wave magnetism in Cr films
众所周知，铬薄膜中的自旋密度波（SDW）态受到相邻层邻近效应的强烈影响。到目前为止，主要的注意力已被给予的影响所产生的交换相互作用的接口。在目前的工作中，我们报告结合中子和同步辐射散射研究的邻近效应在Cr/V膜的边界条件是由于在界面处的Cr与顺磁性V的杂交。我们发现，V/Cr界面有一个强大的和长期的影响极化，周期，和Néel温度的SDW在相当厚的Cr膜。这种异常强烈的效应是出乎意料的，也不是理论所预测的。
2004-06-03 cond-mat.mtrl-sci
Room-temperature magnetism and controlled cation distribution in vanadium ferrite thin films
本研究通过脉冲激光沉积法在MgO衬底上首次成功制备出高质量外延Fe₂VO₄反尖晶石薄膜，证实其具有室温磁性，拓展了尖晶石钒氧化物薄膜体系。
2023-07-18 cond-mat.mtrl-sci
Magnetism of epitaxial Tb films on W(110) studied by spin-polarized low-energy electron microscopy
在超高真空中，在干净的W（110）衬底上生长了Tb金属外延薄膜，并利用低能电子显微镜对薄膜进行了原位观察。退火薄膜在自旋极化低能电子显微镜中呈现磁性对比。测定了电子反射率的能量依赖性，并测得其自旋不对称性的最大值约为1%. Tb薄膜的磁化方向为面内。在升高温度时，没有观察到畴分布的变化，而当接近临界温度时，电子反射率的不对称性降低，遵循具有临界指数$β$为0.39的幂律$ \sim (1 - T/T_C)^β$。
2016-11-30 cond-mat.mtrl-sci
Engineering the microstructure and magnetism of La$_2$CoMnO$_6$ thin films by tailoring oxygen stoichiometry
本文报道了用射频溅射法在（001）STO衬底上生长的铁磁绝缘$_2$薄膜的磁性和结构特性。仔细的结构分析，通过使用同步加速器X射线衍射，允许识别两个不同的结晶取向，是密切相关的氧化学计量和功能（矫顽场和剩磁）的磁滞回线。居里温度和磁滞都取决于氧的化学计量比。原位退火条件允许定制的薄膜的氧含量，因此控制其微结构和磁性能。
2014-07-08 cond-mat.mtrl-sci
Magnetism of Ru and Rh thin films on Ag(001) substrate
在最近的X射线磁圆二色性实验中，我们对Ag（001）衬底上的Ru和Rh杂质以及金属膜进行了研究，没有发现与以前的理论工作相矛盾的局域磁矩。据认为，这种不一致性可能有三个主要原因：弛豫，合金化和多体效应。用第一性原理方法研究了上述体系中的一些，在考虑弛豫和合金化的情况下，仍然得到了磁性。对于低覆盖度的体系，Ru（$\sim$ 2.49 $μ_{B}$）和Rh（$\sim$ 2.00 $μ_{B}$）的磁矩都很高.自然地，随着覆盖范围的增加，磁矩接近于零。另外，还发现磁性使弛豫距离增大，而合金化使弛豫距离减小。用Stoner模型解释了磁性的行为。
2008-03-08 cond-mat.mtrl-sci
Influence of the microstructure on the magnetism of Co-doped ZnO thin films
Co-ZnO薄膜的室温铁磁性预测由于其潜在的应用前景而引起了人们的极大兴趣。然而，结果是有争议的，从铁磁性到非铁磁性，导致了关于其起源（第二相，Co团簇或没有）的大辩论。通过仔细研究各种Co-ZnO薄膜的微观结构，我们发现，Co 2+部分取代ZnO纤锌矿基体没有形成Co团簇。令人惊讶的是，薄膜的铁磁性的性质消失的Co含量的增加。此外，我们的研究结果表明，所观察到的铁磁性可能与大量的缺陷-接近界面，并强烈依赖于生长温度-这可能解释了结果的传播。
2006-04-20 cond-mat.mtrl-sci
Correlation between defect and magnetism of Ar9+ implanted and un-implanted Zn0.95Mn0.05O thin films suitable for electronic application
用Ar ~（9+）离子注入Zn_（0.95）Mn_（0.05）O的溶胶-凝胶薄膜，注入剂量分别为5 × 10 ~（14）ions/cm ~ 2（低）、1 × 10 ~（15）ions/cm ~ 2（中）和1 × 10 ~（16）ions/cm ~ 2（高）。研究了薄膜的结构、形貌、光学和磁学性质。结构研究证实了单相，纤锌矿结构的薄膜。已从几次测量中证实不存在杂质相。从光学研究中发现，离子注入在薄膜中产生了大量的点缺陷。所有的电影表现出远高于室温（RT）的内在铁磁性（FM）证明从磁场和温度依赖的磁化测量。Ar ~（9+）离子注入高剂量时，磁化强度达到最大值。其显示RT饱和磁化（MS）值为0.69emu/gm。所观察到的FM已与本征缺陷的比例，如，锌和氧空位和MS的值。缺陷诱导的束缚磁极化子的形成实际上控制FM。这些薄膜在透明自旋电子器件中的应用也得到了展示。
2013-07-18 cond-mat.mtrl-sci
Magnetism of 3d transition metal atoms on W(001): submonolayer films
我们研究了3d过渡金属在W（001）表面的无规亚单层膜。采用紧束缚线性muffin-tin轨道方法结合相干势近似计算了薄膜的电子结构。通过比较相应系统的总能量，我们估计了局域磁矩和不同磁结构的稳定性，即铁磁序、无序局域磁矩和非磁态。已经发现，V和Cr的磁矩随着覆盖度的减小而减小并最终消失。另一方面，Fe在从单个杂质到单层覆盖的整个浓度范围内保持大致相同的磁矩。Mn是Cr和Fe之间的中间情况，因为它在非常低的覆盖率下是非磁性的，否则是铁磁性的。
2006-12-07 cond-mat.mtrl-sci
Size effect on magnetism of Fe thin films in Fe/Ir superlattices
在铁磁薄膜中，当厚度从$n$到$n+1$原子平面变化时，居里温度随厚度的变化总是被认为是连续的。我们发现，这是不是在Fe/Ir超晶格中的Fe的情况。对于一个整数的原子平面，观察到一个独特的磁过渡的磁化率测量，而两个磁过渡的分数的平面。这种行为归因于具有$n$和$n+1$原子平面的区域的连续转变，其中$T_c$不相同。事实上，磁相关长度大概比阶地的平均大小要短。进行蒙特卡罗模拟以支持这一解释。
2001-02-28 cond-mat.mtrl-sci
Orientation-dependent magnetism and orbital structure of strained YTiO$_3$ films on LaAlO$_3$ substrates
用第一性原理方法研究了生长在LaAlOPDMATHABMM（$110$）衬底上的YTiOPDMATHABMM薄膜的应变调谐磁性，并与（$001$）取向的薄膜进行了比较.在（$110$）衬底上制备的薄膜具有铁磁性，而在（$001$）衬底上制备的薄膜具有A型反铁磁性。这种取向依赖的磁性归因于YTiO $_3$薄膜的精细轨道有序性。对于（$001$）型，$d_{xz}$ / $d_{yz}$型轨道排序占优势，但对于（$110$）型，$d_{xy}$轨道大部分被占据，加上$d_{xz}$ / $d_{yz}$轨道的少量贡献.此外，晶格失配对于（$110$）情况是适度的，但对于（$001$）情况更严重，这也是造成这种对比磁性的原因。
2014-10-15 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Structure and magnetism in Fe-doped FeVSb and epitaxial Fe/FeVSb nanocomposite films
University of Wisconsin--Madison（威斯康星大学麦迪逊分校）
Fe掺杂FeVSb及epitaxial Fe/FeVSb纳米复合膜的结构与磁性研究，发现弱铁磁性和铁磁性纳米结构的形成及界面诱导磁性。
2021-06-24 cond-mat.mtrl-sci
Magnetism tailored by mechanical strain engineering in PrVO$_3$ thin films
具有ABO $_3$钙钛矿结构的过渡金属氧化物表现出强烈的纠缠结构和电子自由度，因此，人们期望通过各种外部刺激作用于晶格来揭示奇异的相和性质。以Jahn-Teller活性钒酸盐PrPDMATHABMN V $^{3+}$ O $_3$化合物为模型体系，研究了PrVO $_3$ Néel温度T $_N$作为薄膜生长时相对于体相可提高40 K.使用先进的实验技术，这种增强是明确归因于所经历的薄膜的外延压缩应变所产生的四方性。第一性原理模拟不仅证实了实验结果，但他们也揭示了应变促进了前所未有的轨道有序的V $^{3+}$ d电子，强烈有利于反铁磁相互作用。这些结果表明，准确控制结构方面是揭示氧化物中意外相的关键。
2019-03-12 cond-mat.mtrl-sci
Magnetism in (Ga,Mn)As Thin Films With TC Up To 173K
研究了Mn含量在1 ~ 9%范围内的（Ga，Mn）As薄膜的磁性。铁磁转变温度TC高达173 K。结果进行了比较的齐纳平均场论的预测。我们发现没有证据表明TC的基本限制。
2004-11-18 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Spin and Orbital Magnetism in UH2 Thin Films Studied by X-ray Magnetic Circular Dichroism
Institute of Physics, Czech Academy of Sciences (FZU)（捷克科学院物理研究所）；Centrum výzkumu Řež（雷什研究中心）；European Synchrotron Radiation Facility (ESRF)（欧洲同步辐射装置）；Faculty of Mathematics and Physics, Charles University（查理大学数学与物理学院）；Normandie Univ, UNICAEN, ENSICAEN, CNRS, Laboratoire CRISMAT（诺曼底大学、卡昂大学、ENSICAEN、法国国家科学研究中心CRISMAT实验室）；European Commission, Joint Research Centre (JRC)（欧盟委员会联合研究中心）
通过X射线磁圆二色性谱研究UH2薄膜中自旋与轨道磁性，发现其铁磁有序及5f磁矩特征，揭示薄膜合成对稳定UH2和探测5f磁性的重要性。
2025-12-08 cond-mat.mtrl-sci
Floquet Engineering of Magnetism in Topological Insulator Thin Films
在拓扑材料的磁性的动态操纵演示在这里通过Floquet工程方法使用圆偏振光。随着激光场强度的增加，磁掺杂拓扑绝缘体薄膜除了发生预期的拓扑相变外，还发生了从铁磁性到顺磁性的磁相变，其临界行为强烈依赖于量子猝灭。与平衡态相比，非平衡态的居里温度随时间尺度和实验装置的不同而变化，并不完全依赖于拓扑结构的变化。我们的发现加深了对非平衡态下拓扑结构与磁性之间关系的理解，并将光电子器件的应用扩展到拓扑材料。
2021-06-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Measurement of the coupling between applied stress and magnetism in a manganite thin film
我们用极化中子反射法测量了（La_（1-x）Prx）_（1-y）CayMnO_3（x = 0.60 \pm 0.04，y = 0.20 \pm 0.03）薄膜的磁化深度随外加弯曲应力的变化。从这些测量中，我们得到了一个耦合系数应变的深度相关的磁化。我们发现，沿磁易轴的压缩（拉伸）弯曲应力的应用程序增加（减少）的磁化膜。
2012-01-19 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Magnetism and structure of in-situ grown FeN films studied using N K-edge XAS and nuclear resonance scattering
研究了\textit{in-situ}生长的一氮化铁（FeN）薄膜的结构和磁性。利用基于同步辐射的软X射线吸收近边光谱（XANES）在N $K$ -边缘和核共振散射（NRS）的膜生长的初始阶段被捕获。采用直流磁控溅射法，分别在SXAS光束线（BL 01，Indus 2）和NRS光束线（P01，Petra III）的实验站上生长薄膜。结果发现，薄膜生长的初始阶段不同于它的散装。超薄FeN薄膜，表现出更大的能量分离之间的t $_{2g}$和e $_g$功能和强烈的e $_g$功能的N $K$ -边缘图案。这表明当薄膜厚度超过5 nm时，FeN薄膜的结构发生了从岩板（RS）型向锌板（ZB）型的转变.这种N $K$ -边缘特征的行为与在100 K的NRS图案中出现的磁性分量的出现非常好地相关。结合\textit{in-situ} XANES和NRS测量，看来初始FeN层生长在具有磁性基态的RS型结构中。随后，结构变为已知为非磁性的ZB型。观察到的结果有助于解决长期存在的争论的结构和磁性基态的FeN。
2019-02-09 cond-mat.mtrl-sci
Nature of magnetism and transport in BxCyNz thin films: The intriguing role of nitrogen defects in the electronic structure
硼碳氮化物（BxCyNz）代表了一个有趣的材料家族，包含所有轻元素和二维石墨烯类混合层。虽然有丰富的文献存在于这种特殊的材料在化学处理的形式，有相对较少的报告，设备应用价值的薄膜形式。这种形式也提供了一个自然的平台，为基础研究的重要方面，如磁性和运输，这引起了人们的注意，在掺杂和缺陷碳系统的铁磁性的背景下。因此，在这项工作中，我们已经使用脉冲激光沉积（PLD）方法生长的这种化合物的薄膜，并研究其磁性和输运性质的整体以及详细的电子结构，使用各种光谱技术，如X-射线光电子能谱学（XPS），价带光谱（VBS）和X-射线吸收近边光谱（XANES）。在深入分析的典型作用的掺杂剂和缺陷，特别是普遍的氮缺陷，阐明使用密度泛函理论（DFT）计算，以了解实验观察。在该系统中观察到一个戏剧性的交叉的载流子的传输机制的特定的氮缺陷的掺杂水平的变化。BCN薄膜的饱和磁化强度比同样生长的未掺杂碳薄膜的饱和磁化强度高出近百倍。在低温下还观察到反常的相变和矫顽场的增加。仔细的分析带来了有趣的作用，特定的氮缺陷在定义这个系统的物理性质的特殊性质和浓度依赖性。
2018-07-31 cond-mat.mtrl-sci
Strain driven magnetism in thin films of LaCoO3
用第一性原理电子结构计算方法研究了LaCoO 3（LCO）上外延膜的电子结构。自旋态的转变被发现发生作为晶格应变的函数冻结在中间自旋状态的非零应变。与早期的推测相反，发现这是由衬底应变引起的，并且角度变化很小。中间自旋态也稳定了基态的铁磁性。本文还解释了LCO薄膜的X射线吸收谱与温度的反常关系以及LCO薄膜在（LaAlO_{3}）_{0.3}（SrAlTaO_{6}）_{0.7}$（LSAT）上的X射线吸收谱不存在这种反常关系。
2009-01-01 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Electrically driven magnetism on a Pd thin film
使用第一性原理密度泛函计算，我们证明，铁磁性可以诱导和调制，否则顺磁性Pd金属薄膜表面通过施加外部电场。当自由电荷在Pd表面积聚或耗尽以屏蔽所施加的电场时，在表面态密度中存在相应的变化。这种变化可以足以使费米能级态密度满足Stoner准则，从而在临界施加电场Ec之上在表面处局部地驱动从顺磁状态到巡回铁磁状态的转变。此外，由于该转变的二阶性质，刚好在该转变之上的铁磁状态的表面磁化表现出对电场的实质依赖性，这是增强的磁电磁化率的结果。使用线性化的Stoner模型，我们解释了巡游铁磁性的发生，并证明在Pd表面上的磁矩遵循与我们的第一性原理计算一致的电场的平方根变化。
2009-11-13 cond-mat.mtrl-sci
Evolution of interface magnetism in Fe/Alq3 bilayer
研究了Fe在有机半导体薄膜（Alq_3）上的界面磁性和拓扑结构，并与直接沉积在Si（100）衬底上的Fe薄膜进行了比较。为了获得Fe/Alq 3界面处扩散Fe层的信息，掠入射核共振散射（GINRS）测量通过在界面处引入95%富集的薄57 Fe层并在层状结构内产生X射线驻波来进行深度选择性。与在Si衬底上生长的Fe薄膜相比，在Si衬底上生长的Fe薄膜表现出32 T的超精细场值（体Fe），已经发现了厚的Fe-Alq 3界面，其电子密度和超精细场降低，这提供了Fe原子深入Alq 3薄膜的证据。由于Alq 3的软性质，Fe矩在膜平面中松弛。同时，由于Si附近的应力和粗糙的Fe层，Si上的Fe在界面处具有约43度的Fe力矩的面外取向。利用原位磁光克尔效应（MOKE）和小角X射线散射（SAXS）测量方法，研究了Fe在Alq 3表面生长过程中Fe-Alq 3界面磁性的演化。结果发现，Fe原子试图组织成团簇，以最大限度地减少其表面/界面能。界面处2.4nm厚的磁死层的起源归因于顺磁或超顺磁性质的小Fe团簇。目前的工作提供了一个理解的界面磁性在金属有机界面和拓扑研究使用的GI-NRS技术，这是深度选择性探测磁性的扩散铁磁层，这是很难的实验室为基础的技术。
2023-02-01 cond-mat.mtrl-sci
Interfacial and Surface Magnetism in Epitaxial NiCo2O4(001)/MgAl2O4 Films
该研究结合磁测量、XMCD 与 SPIPES 表征超薄 NCO/MgAl2O4 薄膜，揭示最优层、反铁磁耦合界面层及表面磁倾斜，并以有限尺寸标度和界面扩散解释其磁性。
2023-02-23 cond-mat.mtrl-sci
Direct demonstration of the emergent magnetism resulting from the multivalence Mn in a LaMnO3 epitaxial thin film system
原子工程氧化物异质结构为创造新的状态提供了肥沃的土壤。例如，在两个氧化物绝缘体之间的界面处的二维电子气，巨大的热电塞贝克系数，从其他非磁性成分中出现的铁磁性，以及巨大的离子电导率。广泛的研究工作表明，氧缺乏或晶格应变在确定这些意想不到的性质中起着重要作用。在这里，通过研究突然存在的强大的铁磁性（高达1.5 uB/Mn）在LaMnO 3基异质结构，我们发现Mn的多价态，发挥了决定性的作用，在出现铁磁性，否则反铁磁性的LaMnO 3薄膜。结合空间分辨电子能量损失谱，X射线吸收光谱和X射线磁性圆二色性技术，我们确定明确的铁磁性结果从传统的Mn 3 +-O-Mn 4+双交换机制，而不是界面效应。相反，在界面附近的5个晶胞的磁死层被发现伴随着电子重构引起的Mn 2+的积累。这些发现提供了一个尚未被探索的Mn的多价态对未掺杂的锰氧化物外延薄膜，如LaMnO 3和BiMnO 3的涌现磁性，并为全氧化物自旋电子器件提供了新的思路。
2018-03-20 cond-mat.mtrl-sci
Reversible enhancement of the magnetism of ultrathin Co films by H adsorption
用从头计算方法研究了H吸附对Ru（0001）表面上Co-Co薄膜的结构、电子和磁性的影响。我们的计算预测，H占据中空网站保持二维3重对称性。一个完整的H覆盖层的形成导致一个非常稳定的表面与强H-Co键。H倾向于抑制表面特征，特别是抑制裸膜的磁矩的增强。H诱导的效应主要限于与H键合的Co原子，与H覆盖度或Co膜的厚度和结构无关。然而，对于部分H覆盖率的显着增加发生在磁矩的表面Co原子不键合到H，导致表面磁性的净增强。
2010-07-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Magnetism and electronic structure of YTiO$_3$ thin films
采用脉冲激光沉积法，采用逐层外延生长的方法制备了高质量的（001）取向（赝立方）铁磁YTiO $_3$薄膜。结构，磁性和电子性质，其特征在于反射高能电子衍射，X射线衍射，振动样品磁强计，元素分辨共振软X射线吸收光谱。为了揭示组成钛离子的铁磁性，X射线磁性圆二色性光谱进行了使用四个探测模式探测互补的空间尺度，克服了探测铁磁性钛与纯Ti 3+（3d $^1$）的挑战。我们的工作提供了一个途径，以区分钛和A位磁性稀土阳离子在决定磁性的稀土钛酸盐薄膜和异质结构的作用。
2015-08-19 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Structural distortion and magnetism of BiFeO3 epitaxial thin films: a Raman spectroscopy and neutron diffraction study
以前的研究的生长条件表明，单相BiFeO 3薄膜只能在一个狭窄的压力-温度窗口，这些薄膜显示出弱的磁矩。在这里，我们更详细地研究了单相BiFeO 3薄膜的结构和磁性通过倒易空间映射，拉曼光谱和中子衍射。X-射线和拉曼光谱数据表明，BiFeO 3结构是tetraphenic为70 nm厚的薄膜和单斜的变化为240 nm厚的薄膜，从而保持不同的散装（菱面体）结构。在240 nm的单斜扭曲膜中子衍射实验允许观察的G-型反铁磁秩序在散装单晶。然而，卫星峰相关的长波长摆线存在于散装BiFeO 3没有观察到。这些研究结果的相关性进行了讨论，为开发的磁电性能的BiFeO 3。
2007-01-22 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Structure, site-specific magnetism and magneto-transport properties of epitaxial D0$_{22}$ Mn$_2$Fe$_x$Ga thin films
铁磁性Mn $_2$ Fe $_x$ Ga $(0.26 \leq x \leq 1.12)$薄膜的特征在于通过X射线衍射，SQUID磁强计，X射线吸收光谱，X射线磁圆二色性和穆斯堡尔谱，目的是确定这个四元，D 0 $_{22}$结构的Heusler化合物的结构和特定的位置的磁性。采用磁控共溅射法制备了表面粗糙度（$\sim 0.6$ nm）较低的高质量外延薄膜。四元畸变沿$c$ -轴诱导强垂直磁各向异性，具有典型的矫顽场$μ_0 H\sim 0.8$ T和范围从$6$到$8$ T的各向异性场。在增加Fe含量$x$时，可以在整个$x$范围内保持基本的单轴各向异性$K_\mathrm{u} \geq 1.0$ MJ/mPDMATHABMX，而化合物的磁化强度从$400$降低到$280$ kA/m。总磁化强度几乎完全由亚铁磁性Mn和Fe亚晶格产生的自旋矩之和给出，后者与前者之一铁磁耦合。轨道磁矩实际上是淬灭的，对磁化强度的贡献可以忽略不计。通过点接触Andreev反射测量，具有$x=0.73$的膜表现出$2.5$ %的高反常霍尔角和高于$51$ %的高费米能级自旋极化。Fe取代的Mn $_2$ Ga膜是高度可调的，具有高各向异性、低磁化强度、明显的自旋极化和低表面粗糙度的独特组合，使它们成为横向尺寸低至$10$ nm的热稳定自旋转移矩开关纳米磁体的非常强的候选者。
2017-04-05 cond-mat.mtrl-sci
Tailoring epitaxial growth and magnetism in La1-xSrxMnO3 / SrTiO3 heterostructures via temperature-driven defect engineering
在一类强相关氧化物中，La 1-xSrxMnO 3 $-$是一种居里温度高于室温的半金属铁磁体，$-$作为存储器存储和自旋电子学应用的功能构建块引起了巨大的兴趣。在这方面，缺陷工程一直是长期追求的焦点，以制造在结构和磁性能方面具有最高质量的LSMO薄膜。在这里，我们讨论的结构缺陷，如氧空位和杂质岛，和磁性之间的相关性在La0.74Sr0.26MnO3/SrTiO 3（LSMO/STO）外延异质结构的生长温度和沉积后退火条件的系统控制。当在500 $-$ 700 $^{\circ}$ C范围内增加生长温度时，外延LSMO膜经历氧化学计量的逐步改善，导致增强的磁特性。然而，同时，高生长温度的使用触发杂质从STO的本体的扩散，这导致在膜/衬底界面处产生非化学计量的、树枝状的SrMoOx岛。作为一种有价值的解决方法，在约500 $^{\circ}$ C的相对低的温度下生长的LSMO膜的沉积后退火允许获得高质量的外延、原子级平坦的表面以及高于室温的急剧的磁转变和鲁棒的铁磁性。此外，在这种优化的制造条件下，作为LSMO膜厚度的函数的磁死层的形成的可能方案进行了讨论。我们的研究结果提供了有效的路线，通过温度控制的缺陷工程，精细定制LSMO薄膜的结构和磁性能之间的复杂的相互作用。
2022-01-15 cond-mat.mtrl-sci
Tuning the Magnetism in Ultrathin CrxTey Films by Lattice Dimensionality
Beijing National Laboratory for Condensed Matter Physics and Institute of Physics, Chinese Academy of Sciences（中国科学院物理研究所）；School of Physical Sciences, University of Chinese Academy of Sciences（中国科学院大学物理科学学院）；Centre for Quantum Physics, Key laboratory of advanced optoelectronic quantum architecture and measurement (MOE), School of Physics, Beijing Institute of Technology（北京理工大学物理学院）；Songshan Lake Materials Laboratory（松山湖材料实验室）
本研究针对二维磁性过渡金属化合物宏观磁性与微观磁交换维度的关联问题，通过实验表征结合密度泛函理论计算，揭示了不同厚度与组分的超薄CrxTey薄膜的磁性差异及晶格维度调控机制，为二维磁性晶体设计提供支撑。
2023-07-06 cond-mat.mtrl-sci
Frustrated magnetism in Mn films on Ag(111) surface: from chiral in-plane Néel state to row-wise antiferromagnetism
本研究通过密度泛函理论和KKR方法发现Ag(111)表面Mn单层基态为手性Néel态，并揭示磁无序在高温下可诱导其向逐行反铁磁态转变，解决了长期实验与理论争议。
2024-12-19 cond-mat.mtrl-sci
Changes of Magnetism in a Magnetic Insulator due to Proximity to a Topological Insulator
本文报道了相邻拓扑绝缘体Bi_2Se_3薄膜中的拓扑表面态（TSS）对磁性绝缘体Y_3Fe_5O_（12）薄膜磁性的影响。铁磁共振测量结果表明，TSS在Bi2Se3产生垂直磁各向异性，结果在Y3Fe5O12的旋磁比的下降，并提高阻尼。当温度从300 K降低到50 K时，这种TSS诱导的变化变得更加明显。这些结果为磁性薄膜的磁性控制提供了一种全新的途径。
2020-06-07 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Magnetic ground state of SrRuO$_3$ thin film and applicability of standard first-principles approximations to metallic magnetism
系统的第一性原理研究已被执行，以了解薄膜SrRuO $_3$的磁性，大量的研究工作已经投入，但没有明确的共识，已达成关于其基态属性。相对t $_{2g}$能级差、晶格畸变以及层厚度在确定自旋顺序中一起起作用。特别是，重要的是要了解两个标准近似值之间的差异，即LDA和GGA，在描述这种金属磁性。朗道自由能分析和磁化能量比图清楚地显示了有利于磁矩形成的不同趋势，并且当应用于实验信息严重受限的薄膜极限时，其被放大。其结果是，LDA给出了一个定性不同的预测从GGA在实验相关区域的应变，而这两种近似给出合理的结果，为体相。我们讨论了这种差异的起源和相关的氧化物和金属磁性系统的标准方法的适用性。
2017-06-21 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Redox-controlled epitaxy and magnetism of oxide heterointerfaces: EuO/SrTiO$_3$
我们展示了一种制备铁磁绝缘体一氧化铕薄膜的新途径。关键是金属Eu和作为氧供应者的衬底SrTiO $_3$之间的氧化还原控制的界面反应。该过程允许调整的EuO薄膜的电子，磁性和结构特性。此外，我们将这种技术应用于各种氧化物基板，并证明了氧化还原控制的氧化铕薄膜合成的普遍性和局限性。
2019-02-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Magnetism in a TiO2/LaAlO3 heterostructure: an ab initio study about the role of oxygen vacancies
在这项工作中，我们研究的电子结构和磁性的TiO 2薄膜生长在另一个非磁性氧化物，如LaAlO 3（001）衬底，集中在结构弛豫和氧空位所发挥的作用。利用密度泛函理论从头计算方法，我们研究了LaAlO_3的自支撑薄膜以及与LaO或AlO_2平面的界面，着重于磁溶液的可能性。结果表明，当界面上没有氧空位时，LaO/TiO_2界面比AlO_2/TiO_2界面更易发生光致发光，而当界面上有氧空位时，则相反。在这两种情况下，内聚能是相同的数量级，但只有AlO 2/TiO 2界面呈现出稳定的磁性解决方案。
2008-11-13 cond-mat.mtrl-sci
Nonconventional magnetic phenomena in neodymium thin film
钕是许多磁性合金中的一种显著的活性成分，用于各种应用。然而，由于缺乏关于裸钕薄膜的电磁性质的信息，其应用受到限制。本文报道了利用极化中子反射计、磁电阻测量和密度泛函理论的实验和理论技术对Nd薄膜的协同研究。与块体Nd不同，薄膜样品是非常差的电导体。此外，在硅衬底上生长的薄膜在零场下不显示任何磁性。然而，适度的面内场应用$H$ = 1.2 T往往会在系统中诱导弱磁性在低温下的$T$ $<$ 18 K，这符合一个不寻常的交叉行为的磁阻。这项研究提供了重要的洞察力的物理特性的钕薄膜是非典型的磁性系统。
2020-05-19 cond-mat.mtrl-sci
Thin-Film Stabilization and Magnetism of η-Carbide Type Iron Nitrides
National Laboratory of the Rockies（落基山国家实验室）；University of Michigan（密歇根大学）；Stanford University（斯坦福大学）
本研究通过薄膜合成探索了η-氮化物的相稳定性与磁性，发现Fe-Mo-N体系在更宽的组成和热力学范围内稳定，并揭示了磁性行为对化学计量比的敏感性。
2026-03-04 cond-mat.mtrl-sci
Intrinsic Even-Odd Thickness-Driven Anomalous Hall in Epitaxial MnBi2Te4 Thin Films
Oak Ridge National Laboratory（橡树岭国家实验室）；Pennsylvania State University（宾夕法尼亚州立大学）；Los Alamos National Laboratory（洛斯阿拉莫斯国家实验室）；Argonne National Laboratory（阿贡国家实验室）；University of Pennsylvania（宾夕法尼亚大学）
本研究通过精确控制 MnBi2Te4 薄膜的厚度和磁性，揭示了本征磁性与缺陷磁性在异常霍尔效应中的符号反转，为实现零场量子反常霍尔效应提供了关键因素。
2026-03-11 cond-mat.mtrl-sci
Transport and Magnetism in p-type cubic (Ga,Mn)N
报道了用等离子体辅助分子束外延生长的p型立方（Ga，Mn）N薄膜的电学和磁学性质。在室温下超过1018 cm-3的空穴浓度进行了观察。在150 K左右观察到激活行为，其特征在于受体电离能量约为45- 60 meV。空穴浓度和电离能对Mn浓度的依赖性表明，浅受主能级不是简单地由于无意的共掺杂。热功率测量独立的薄膜，CV轮廓术，和厚度和生长温度的电导率的依赖性，都表明，传导是不是由于扩散到衬底。因此，我们将p型导电性与立方GAN膜中Mn的存在相关联。磁性测量表明，一个小的室温铁磁相，并在低温下显着较大的磁耦合。
2004-11-18 cond-mat.mtrl-sci
Ab initio study of magnetism at the TiO2/LaAlO3 interface
本文研究了在LaAlO $_3$上生长的未掺杂TiO_2薄膜中发现的意外磁性与TiO_2/LaAlO_3界面的电子结构和磁性结构之间的可能关系。我们专注于结构弛豫和界面氧空位所发挥的作用。LaAlO 3具有沿（001）方向的层状结构，具有交替的LaO和AlO 2平面，分别具有+1和-1的标称电荷。结果表明，在AlO_2表面层上会优先生长出具有层状结构的缺氧型TiO_2薄膜。因此，我们进行了从头计算的超晶格与TiO 2/Al O2界面与界面氧空位。我们的主要结果是，空位导致相邻的Ti原子的价态的变化，但不一定是一个磁性的解决方案，磁性的外观也取决于结构的细节，如第二邻居的位置。这些结果是使用LSDA和LSDA+U近似获得的。
2010-01-14 cond-mat.mtrl-sci
Tunable Half-metallic Magnetism in Atom-thin Holey Two-dimensional C$_2$N Monolayer
探索具有磁有序的二维（2D）材料是当前研究的焦点。在不引入外来磁性原子或缺陷的情况下，在单原子厚度的材料中实现可调谐磁性仍然是一个挑战。在这里，基于第一性原理计算，我们建议，可调铁磁性可以实现在最近合成的多孔2D C $_2$ N（$h$ 2D-C $_2$ N）单层通过纯电子掺杂，可以很容易地实现通过门控。我们发现，由于能带结构中显著的范霍夫奇异性，即使在很小的掺杂水平下，该材料也表现出铁磁性。值得注意的是，在4 $\times$ 10 $^{13}$ /cm $^2$至8 $\times$ 10 $^{13}$ /cm $^2$的宽掺杂范围内，系统变为半金属，载流子完全自旋极化。估计居里温度可高达320 K。除了门控，我们发现磁性也可以有效地调整晶格应变。我们的研究结果表明，$h$ 2D-C $_2$ N作为第一个具有单原子厚度的材料，可以托管门可调室温半金属磁性，这表明它是一个有前途的平台，探索纳米磁性和灵活的自旋电子器件。
2017-08-28 cond-mat.mtrl-sci
Precise control of crystallography and magnetism in focused-ion-beam transformed iron-nickel thin films
CEITEC BUT, Brno University of Technology（布尔诺理工大学欧洲技术与创新卓越中心）；Institute of Applied Physics, TU Wien（维也纳工业大学应用物理研究所）；Institute of Physical Engineering, Brno University of Technology（布尔诺理工大学物理工程学院）
通过聚焦离子束调控铁镍薄膜晶格取向与磁性，实现高精度磁化景观的磁性纳米结构图案化
2026-03-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Magnetism of ordered Sm/Co(0001) surface structures
研究了Sm/Co（0001）外延系统，在Sm/Co/W（110）外延膜上的Sm覆盖率达到1个单层（ML）。发现1/3和1 ML Sm分别有两个有序相。利用光电子能谱确定了Sm的价态，利用磁光克尔效应测量了Sm的磁性。我们发现，1 ML Sm引起的相对于下面的10 ML Co膜的矫顽力的强烈增加。元素特定的磁滞回线，通过使用共振软X射线反射率测量，显示出相同的磁性行为的两个元素。
2005-10-10 cond-mat.mtrl-sci
Influence of the growth conditions on the magnetism of SrFe$_{12}$O$_{19}$ thin films and the behavior of Co / SrFe$_{12}$O$_{19}$ bilayers
采用射频磁控溅射法在Si（100）衬底上制备了SrFe $_{12}$ O $_{19}$（SFO）薄膜，利用显微镜、衍射和光谱等技术对薄膜的成分、结构和磁性进行了表征。穆斯堡尔谱被用来确定薄膜的磁化方向，这被发现是由溅射功率和薄膜的厚度控制。此外，SFO薄膜和沉积的钴覆盖层之间的耦合进行了研究，通过同步加速器为基础的光谱显微镜技术。在SFO/Co界面的结构耦合建议占实验观察。为了再现系统的实验行为，进行了微磁模拟。
2020-05-08 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Ab initio structure modeling of complex thin-film oxides: thermodynamical stability of TiC/thin-film alumina
我们提出了一个有效的和一般的方法来确定有前途的候选配置薄膜氧化物和确定（亚稳态）薄膜结构的从头计算的结构特性。该方法的核心是氧化物体结构的复杂性，从该氧化物体结构中可以提取出大量的具有结构构建块的薄膜，即来自亚稳态体氧化物系统的基序。这些跨越一个粗糙的，但定义明确的网络的初始配置，密度泛函理论（DFT）的计算预测和实施戏剧性的原子弛豫在相应的，从而产生薄膜候选人。薄膜候选物的网络（对于各种膜厚度和化学计量）可以根据它们在从头算总能量或从头算平衡吉布斯自由能中的变化来排序。最有利的结构的弛豫原子结构的分析提供了洞察稳定和亚稳薄膜氧化物的性质。我们以TiC上成核的Al_2O_3为模型系统来说明这一方法。
2009-03-06 cond-mat.mtrl-sci
Octahedral tilt independent magnetism in confined GdTiO$_3$ films
极化中子反射测量探索亚铁磁性的GdTiO $_3$膜的演变，因为它们被限制在SrTiO $_3$层的可变厚度。当GdTiO $_3$膜接近薄层极限并被限制在基本上较厚的SrTiO $_3$基质内时，GdTiO $_3$特有的TiO $_3$八面体倾斜相干地向SrTiO $_3$的未畸变的立方相弛豫。我们的测量结果表明，亚铁磁状态内的GdTiO $_3$层生存的TiO $_6$八面体倾斜的GdTiO $_3$层被抑制。此外，我们的数据表明，磁死层内的GdTiO $_3$层内的每个GdTiO $_3$/SrTiO $_3$接口开发。核心GdTiO $_3$层固有的亚铁磁矩可以忽略不计（在具有死层的模型中）或仅微弱地（在没有死层的模型中）受到影响，因为八面体倾斜角被超过50个$\%$抑制，并且$t_{2g}$带宽被显著地重整化。
2017-11-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Switching of magnetism via modifying phase shift of quantum-well states by tailoring the interface electronic structure
我们证明了控制的Pd（100）的磁性的薄膜，这表明d-电子量子阱诱导的铁磁性，通过调制的界面电子状态，使用密度泛函计算。根据基于相模型的分析，Au/Pd（100）界面的形成诱导d电子量子阱态的波函数的杂化，并且调制作为倒易晶格点的函数的散射相移项。相比之下，形成Al界面，其仅具有在费米能量的s-电子，不能修改散射相移。我们的研究结果表明，修改相移的可能性，通过定制的界面电子态使用的波函数的杂化，这有效地改变了状态的密度附近的费米能的Pd膜，和顺磁性和铁磁性之间的切换发生的铁磁性的条件（斯通纳标准）的基础上。
2019-11-27 cond-mat.mtrl-sci
Nitrogen-Vacancy-Mediated Magnetism in Sputtered GdN Thin Films
Indian Institute of Science（印度科学研究所）；Jawaharlal Nehru Center for Advanced Scientific Research（贾瓦哈拉尔·尼赫鲁高级科学研究中心）；Indian Institute of Technology Madras（马德拉斯印度理工学院）；IISER Thiruvananthapuram（特凡纳普拉姆印度科学教育研究院）；BITS Pilani K. K. Birla Goa Campus（比拉工业与科学研究所皮拉尼校区K.K.比尔拉果阿分校）
研究通过溅射法制备GdN薄膜，发现氮空位介导的铁磁性增强，通过Raman模式与磁化率关联，验证了空位对磁性调控的关键作用。
2026-03-14 cond-mat.mtrl-sci
Density and Microstructure of Amorphous Carbon Thin Films
本工作中，我们研究了用直流和高功率脉冲磁控溅射（HiPIMS）技术沉积的非晶碳（$a$ -C）薄膜。两种方法制备的$a$ -C薄膜的微观结构和电学性质存在细微差别.虽然用dcMS沉积的膜具有通常在$a$薄膜中发现的平滑纹理，但用HiPIMS沉积的那些膜由被多孔微结构包围的致密小丘组成。$a$ -C薄膜的密度是判断其质量的决定性参数。通常，X射线反射率（XRR）已被用于测量碳薄膜的密度。从目前的工作中，我们发现，碳薄膜，特别是那些厚度为几十纳米的密度的测定，可能是不准确的XRR由于薄膜和衬底之间的散射对比度差。通过利用飞行时间模式中的中子反射率（NR）（一种不常用于碳薄膜的技术），我们可以精确地测量使用dcMS和HiPIMS沉积的$a$薄膜的密度差异。
2018-01-05 cond-mat.mtrl-sci
