AMR and magnetometry studies of ultra thin GaMnAs films
我们测量了超薄(5nm)Ga(0.95)Mn(0.05)As薄膜的各向异性磁电阻(AMR)。我们发现AMR的符号可以是正的或负的,这可能取决于电流相对于晶体的方向。在低温下,运输测量和SQUID磁强计表明,磁化强度有一个组件指出了平面的膜。
2006-10-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Compensation-dependent in-plane magnetization reversal processes in Ga1-xMnxP1-ySy
我们报告的影响,稀释合金的阴离子亚晶格与S的平面内单轴磁各向异性和磁化反转过程中的Ga 1-xMnxP测量的铁磁共振(FMR)和超导量子干涉仪(SQUID)磁强计。在T= 5 K时,提高S浓度增加了面内方向之间的单轴磁各向异性<011>,同时降低了(负)立方各向异性场的大小。超导量子干涉仪的模拟结果表明,磁畴壁的成核和生长所需的能量随着y的增加而减少。这些综合效应有显着的影响的场依赖的磁化曲线的形状,而方向仍然是易磁化轴在平面上的膜,磁场依赖的磁化发展双磁滞回线在[011]方向作为S浓度增加类似于观察到的垂直磁化反转轻掺杂Ga 1-xMnxAs。双磁滞回线的发病率解释与一个简单的模型,从而发生磁化反转的相干自旋旋转和非相干自旋开关,这是一致的FMR和磁强计实验的组合。磁性能随S浓度的演变归因于S施主对Mn受主的补偿,这导致介导铁磁性的空穴浓度降低。
2008-11-03 cond-mat.mtrl-sci
Local magnetic correlations and light-sensitive centers in the Cr2AlC MAX phase
Institute of High Pressure Physics Polish Academy of Sciences(波兰科学院高压物理研究所);University of Bialystok(比亚韦斯托克大学);University of Tsukuba(筑波大学);Tohoku University(东北大学);Institute of Physics, Polish Academy of Sciences(波兰科学院物理研究所);Research Institute of Electrical Communication, Tohoku University(东北大学电波研究所);Charles University(查理大学)
研究以Cr2AlC MAX相为光响应磁性候选平台,结合超导量子干涉装置磁力测量、电子自旋共振及第一性原理计算等方法,确定其磁贡献层次结构,找出局部光学敏感性微观起源,为设计MAX相及相关MXene提供参考。
2026-07-17 cond-mat.mtrl-sci
Charge order suppression and antiferromagnetic to ferromagnetic switch over in Pr_0.5Ca_0.5MnO_3 nanowires
我们采用低温水热法制备了电荷有序锰氧化物Pr0.5Ca0.5MnO3纳米线(直径约50 nm,长度约几微米),并用X射线衍射、透射电子显微镜、超导量子干涉仪(SQUID)和电子磁共振等方法对其进行了表征。虽然体样品在245 K时显示出电荷有序转变,在175 K时显示出反铁磁转变,但SQUID磁强计和电子磁共振实验表明,在纳米线相中,在~ 105 K时发生铁磁转变。此外,反铁磁转变消失,电荷有序转变被抑制。该结果是特别重要的,因为已知Pr_0.5Ca_0.5MnO_3中的电荷顺序是非常稳健的,需要高达27 T的磁场来熔化它。
2005-04-21 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Threshold Interface Magnetization Required to Induce Magnetic Proximity Effect
邻近感应磁化(PIM)在采用自旋电流的界面驱动自旋电子学应用中具有广泛的意义。我们直接确定PIM之间的缩放在Pt和温度依赖的界面磁化强度在相邻的铁磁体(FM)使用深度分辨磁强计。作为温度的函数,由于PIM引起的磁化不遵循通常预期的FM界面磁化的线性缩放。相反,它消失,而FM界面磁化仍然存在。重金属(HM)层的有效磁化率示出引起以前无法解释的非对称PIM中发现HM/FM/HM三层。
2019-10-29 cond-mat.mtrl-sci
Magnetooptical properties of (Ga,Fe)N layers
报道了在顺磁性(Ga,Fe)N层中嵌入不同浓度富Fe纳米晶的(Ga,Mn)N层的磁光性质。以前的研究表明,这种样品的磁化组成的顺磁贡献,由于替代稀释的铁离子以及铁磁和反铁磁成分来源于富铁纳米晶体,其相对丰度可以控制的生长条件。纳米晶体被发现扩大和减少激子功能的大小。然而,铁磁的贡献,清楚地看到在SQUID磁强计,是没有透露的磁性圆二色性(MCD)。MCD和SQUID测量确定的磁响应的差异的可能原因进行了讨论。
2013-08-15 cond-mat.mtrl-sci
Perpendicular magnetic anisotropy in insulating ferrimagnetic gadolinium iron garnet thin films
通过简单地改变样品温度,我们对钆铁石榴石(GdIG)薄膜的磁各向异性进行了实验控制。通过SQUID磁强计测量获得的磁滞回线明确地揭示了易磁化轴从面外到面内的变化取决于样品温度。此外,我们证实了这些发现,通过使用温度依赖的宽带铁磁共振光谱(FMR)。为了确定有效磁化,我们利用FMR光谱的固有优势,其允许确定独立于顺磁性衬底的磁各向异性,而磁力测定法确定来自膜和衬底的组合磁矩。这使我们能够定量评估的各向异性和平滑过渡,从平面到垂直磁各向异性。此外,我们还导出了GdIG薄膜的温度依赖性$g$因子和Gilbert阻尼。
2017-06-26 cond-mat.mtrl-sci
Electrical detection of magnetic circular dichroism: application to magnetic microscopy in ultra-thin ferromagnetic films
对薄膜的磁结构进行成像是一个长期的研究领域。近几年来,二维铁磁材料的出现呼唤着磁成像领域的创新。由于磁矩非常小,因此SQUID、转矩磁力测量法、磁力显微镜和克尔效应显微镜等标准技术具有挑战性,并且通常会导致检测到寄生磁贡献或伪效应。在这项工作中,我们报告了一种新的磁显微镜技术的基础上相结合的磁性圆二色性和Seebeck效应在半导体/铁磁双层膜。我们实现了这种方法与垂直磁化(Co/Pt)多层膜溅射在Ge(111)。我们进一步表明,MCD的电检测是更敏感的克尔磁力,特别是在超薄膜制度,这使得它特别有前途的新兴的二维铁磁材料的研究。
2020-09-08 cond-mat.mtrl-sci
Study of the Effect of Annealing on the Properties of Mn2RuxGa Thin Films
研究了补偿亚铁磁半金属Mn 2 Rux Ga在250 ~ 400 ℃的真空退火薄膜的效果。沉积在(100)MgO衬底上的39.3nm薄膜由于衬底应变引起的1%的四向伸长而表现出垂直磁各向异性。退火的主要变化是补偿温度的修改,其首先从沉积膜的50 K增加到在250摄氏度退火后的185 K,然后在400摄氏度退火后下降到140 K。原子有序度、介电常数、电阻率和反常霍尔效应(AHE)都有微小的变化,但在面内或面外磁场作用下,SQUID磁强计测得的净磁化强度变化更为显著。在室温下,它在20至30 kA/m处饱和,并且在垂直SQUID回路中看到小的软分量,这在正方形AHE磁滞回线中是不存在的。这是由化合物的半金属性质解释的; AHE探测仅在费米能级提供自旋极化电子的4c Mn亚晶格,而SQUID测量相反排列的4c和4a亚晶格磁化的总和。
2019-04-03 cond-mat.mtrl-sci
Origin of low-temperature magnetic ordering in Ga1-xMnxN
通过采用高灵敏度的毫开尔文SQUID磁强计,居里温度的大小作为锰浓度x的函数确定为彻底特征的Ga 1-xMnxN。紧束缚理论和蒙特卡罗模拟的框架中的结果的解释,使我们能够分配的自旋相互作用的铁磁超交换和基准的准确性,最先进的从头计算方法在预测稀磁绝缘体的磁特性。
2012-02-29 cond-mat.mtrl-sci
High Frequency Magnetometry with an Ensemble of Spin Qubits in Hexagonal Boron Nitride
本研究针对III-V族二维材料自旋量子比特磁测量受核自旋噪声限制的问题,提出相位调制连续级联动态解耦方案,利用六方氮化硼硼空位系综实现了高灵敏度高频可调交流磁测量。
2023-06-15 cond-mat.mtrl-sci
Tunable Resonator Integrated Magnetometry
Northrop Grumman Mission Systems(诺斯罗普·格鲁曼任务系统);University of Connecticut(康涅狄格大学)
本文提出并实现了一种基于超导可调谐谐振器(tRes)的磁力计,结合LC电路速度和SQUID磁通灵敏度,在毫开尔文温度下实现高灵敏度快速磁测量。
2026-06-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Medical applications of diamond magnetometry: commercial viability
本文探讨金刚石磁强计在医学磁场传感中的应用,其作为低成本、高灵敏度的固态器件,有望替代昂贵的SQUID磁强计,实现商业可行性。
2017-05-02 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph physics.ins-det
A new diluted magnetic semiconductor: The half-metallic ferromagnet CoTi(1-x)FexSb
具有18个价电子的半赫斯勒化合物是半导电的。它将表明,掺杂电子的结果在半金属铁磁体,类似于稀释的半导体的情况。CoTiSb是一种半导体半赫斯勒化合物。通过Fe掺杂预期导致铁磁有序。X射线粉末衍射结果表明,Fe可替代Ti约10%,而其晶体结构仍为C1 b。SQUID测磁结果表明,在5 K时,每个晶胞的磁矩为0.32 mB。
2006-09-02 cond-mat.mtrl-sci
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
Strain Induced Anisotropic Magnetic Behaviour and Exchange Coupling Effect in Fe-SmCo$_{5}$ Permanent Magnets Generated by High Pressure Torsion
高压扭转(HPT)是一种强烈的塑性形变(SPD)技术,是一种很有前途的大块交换弹簧磁性材料的加工方法。Fe和SmCo $_{5}$的粉末混合物通过HPT进行固结和变形,表现出几毫米的样品尺寸,对于大体积磁性应用是必不可少的。本文研究了Fe-SmCo $_{5}$化合物在室温和高温下HPT变形过程中的结构演变,其化学成分分别为87、47、24和10 wt.%。Fe进行了研究和微观结构分析。电子显微镜和同步辐射X射线衍射揭示了一个双相纳米结构的复合材料与晶粒细化后HPT变形变形的变形样品。SQUID磁强计测量显示在室温下的交换耦合纳米复合材料的磁滞曲线,而对于低温的Fe和SmCo $_{5}$的去耦观察。此外,硬磁相和软磁相之间的交换相互作用可以解释磁滞曲线的偏移。重点是致力于HPT变形过程中的磁性和不断变化的纳米结构之间的相关性,这是进行1:1的组成比的Fe到SmCo $_{5}$。SQUID磁强计测量显示出增加的饱和磁化强度增加应变$γ$和最大的矫顽场强度在$γ$ = 75的剪切应变。
2021-01-19 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Grain boundary ferromagnetism in vanadium-doped In$_2$O$_3$ thin films
室温铁磁性在In $_2$ O $_3 thin films doped with 5 at.% vanadium, prepared by pulsed laser deposition at substrate temperatures ranging from 300 to 600 $ \,^{ \circ }{ \rm C} $. X-ray absorption fine structure measurement indicated that vanadium was substitutionally dissolved in the In$ _2 $O$ _3$主晶格中观察到,从而排除了钒化合物第二相的存在。基于SQUID磁强计和磁性圆二色性的磁性测量证实了磁性在晶界处,也在晶粒中。整体磁化源于晶粒和晶界之间的竞争效应。
2013-08-29 cond-mat.mtrl-sci
Magnetic proximity effect on excitonic spin states in Mn-doped layered hybrid perovskites
将半导体的光电功能与自旋自由度的控制相结合的材料对于量子技术器件的进步是高度追求的。在这里,我们报告了顺磁性Ruddlesden-Popper混合钙钛矿Mn:(PEA)2 PbI 4(PEA =苯乙基铵),其中孤立的Mn 2+离子与磁增亮激子的相互作用导致圆偏振光致发光。结合超导量子干涉仪(SQUID)的磁光测量和磁光实验,我们发现光致发光的布里渊偏振曲线与材料的磁化强度有关。这表明局部锰磁矩和激子自旋之间通过磁邻近效应发生耦合。在4 K和6 T下15%的饱和极化表明高度不平衡的自旋布居,并表明锰掺杂能够有效控制Ruddlesden-Popper钙钛矿中的激子自旋态。我们的发现构成了磁掺杂混合钙钛矿中偏振控制的第一个例子,并将刺激对这种高度可调材料平台的研究,该平台有望实现磁矩和电子状态之间的定制相互作用。
2020-09-29 cond-mat.mtrl-sci
In-plane uniaxial anisotropy rotations in (Ga,Mn)As thin films
我们用SQUID磁强计测量了(Ga,Mn)As薄膜的面内单轴易磁化轴,发现它与特定的晶体学方向一致,并且可以通过低温退火从[-110]方向旋转到[110]方向。我们表明,这种行为是空穴密度依赖性,并不源于表面各向异性。单轴各向异性的存在及其对空穴浓度和温度的依赖性可以用假设小三角畸变的铁磁性p-d齐纳模型来解释。
2004-10-21 cond-mat.mtrl-sci
Magnetic properties of low-moment ferrimagnetic Heusler Cr2CoGa thin films grown by molecular beam epitaxy
近年来,理论家们预测了许多具有低磁矩和大自旋极化率的自旋电子学应用材料。这些化合物被预测形成的逆Heusler结构,然而,这些化合物中的许多已被发现相分离。在这项研究中,有序的Cr2CoGa薄膜合成无相分离,使用分子束外延。本生长的薄膜表现出低的磁矩从反铁磁耦合的Cr和Co原子与SQUID磁强计和软X射线磁性圆二色性测量。电测量表明,热激活的电阻率与活化能为87毫电子伏。这些结果证实了自旋无隙半导体行为,这使得这些薄膜很好地定位为未来的设备。
2016-10-18 cond-mat.mtrl-sci
On the influence of nanometer-thin antiferromagnetic surface layer on ferromagnetic CrO$_2$
我们提出了在半金属铁磁体CrO $_2$的单个微晶体上进行的杂散磁场测量,该微晶体被自然生长的2\,-\,5\,nm的反铁磁(AFM)Cr $_2$ O $_3$表面层覆盖。用微霍尔磁强计测量了微晶的杂散场温度变化,发现在低于$\sim$\,60\,K时杂散场温度异常增加。我们发现明确的证据表明,这种行为是由于AFM表面层的影响,这不能被隔离在相应的体磁化数据使用SQUID磁强计测量。从巴克豪森跳跃分析的钉扎电位的分布,表现出类似的温度依赖性。总的来说,结果表明,表面层在定义铁磁颗粒中的域配置所看到的潜在景观中起着作用。
2012-04-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Sign Reversal and Tunability of Exchange Bias in Nanoscale AuFe Alloy Film: A New Material for Spintronic Application
我们在这里报告的交换偏置的厚度约63 nm的AuFe共溅射膜的符号反转和可调谐性。沉积态薄膜在室温下无外触发场时表现出交换偏置效应,其大小随温度的降低而逐渐增大,直至5 K。当用100 MeV的Au ~(9+)离子以5 × 1013 ions/cm ~ 2的注量辐照时,磁滞回线在室温下完全从原点向正场侧移动,当温度降低到5 K时,磁滞回线的符号反转。磁光克尔效应(MOKE)表明,在沉积态薄膜和辐照态薄膜中均存在明显的单轴磁各向异性。根据薄膜中的应力感生磁各向异性解释了这一结果。
2018-08-27 cond-mat.mtrl-sci
An ultra-low field SQUID magnetometer for measuring antiferromagnetic and weakly remanent magnetic materials at low temperatures
本文提出了一种测量某些反铁磁体和一般弱反铁磁性材料外部磁场的新装置。该装置具有高灵敏度超导量子干涉器件(SQUID)磁力计,其磁场分辨率约为1000 nm。10 fT,在1.5 - 65 K的温度范围内对样品空间进行非电动热化,采用非电动样品移动驱动器和光学位置编码。为了最大限度地减少磁化率的影响,设置组件消磁,并实现与塑料材料在样品附近。在磁屏蔽室中运行该装置可以在原位获得远低于150 nT的明确的超低磁背景场。该装置能够研究无法用高场磁化率装置,光学方法或中子散射技术测量的固有弱磁性材料,为研究例如自旋螺旋多铁性,Skyrmion材料和自旋冰提供了新的机会。
2022-11-23 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con physics.ins-det
Lateral length scales in exchange bias
当铁磁体与反铁磁体接近时,诸如各自的磁畴尺寸的横向长度尺度极大地影响交换偏置。双层FeF2和Ni,Co或Fe的研究使用SQUID和空间分辨MOKE。当反铁磁畴大于或相当于铁磁畴时,观察到局部的非平均交换偏置。这就产生了不寻常的和可调的磁滞曲线。
2004-10-31 cond-mat.mtrl-sci
Voltage controlled inversion of magnetic anisotropy in a ferromagnetic thin film at room temperature
利用电场控制磁性是磁学和磁电子学的一个重要方面。在这里,我们利用磁弹性耦合的铁磁/压电混合体实现在室温下的磁化方向的电压控制。样品由蒸发到压电致动器上的多晶镍薄膜组成。这些多功能的混合物的磁性能进行了研究,在室温下作为一个功能的电压控制的应力施加的致动器上的Ni膜。铁磁共振谱表明,在Ni膜平面中的磁易轴旋转90度时,改变施加到致动器的电压Vp的极性。换句话说,Ni膜的面内单轴磁各向异性可以通过施加适当的电压Vp而反转。使用SQUID磁强计,记录磁化矢量的演变作为Vp和外部磁场的函数。改变Vp允许在大约70度的范围内可逆地调节Ni膜平面中的磁化取向。所有的磁力测量数据都可以用铁磁共振实验确定的磁自由能来定量地理解。这些结果表明,在混合结构中的磁弹性耦合确实是一个可行的选择,以控制在技术相关的铁磁薄膜在室温下的磁化取向。
2008-10-02 cond-mat.mtrl-sci
Magnetic domain wall motion in SrRuO$_3$ thin films
研究了衬底错切对SrRuO $_3$(SRO)薄膜磁化动力学的影响。在SrTiO $_3$衬底上分别生长了高($\sim1^{\circ}$)和低($\sim0.1^{\circ}$)错切角的两种薄膜。正如预期的那样,高的错切角导致多变体生长的抑制。通过SQUID磁强计,可比弛豫效应中观察到的多变量和近单变量的样品。通过磁力显微镜揭示了磁化反转过程中的差异。结果表明,多变量生长导致更高密度的缺陷作为磁畴的钉扎或成核位置,从而导致磁性能的劣化。结果表明,采用高错切率的衬底是制备具有低晶体缺陷密度和优异磁性能的高质量SRO薄膜的重要条件。
2019-11-26 cond-mat.mtrl-sci
Constraints on proximity-induced ferromagnetism in a Dirac semimetal (Cd$_3$As$_2$)/ferromagnetic semiconductor (Ga$_{1-x}$Mn$_x$Sb) heterostructure
该研究综合表征分子束外延生长的Cd$_3$As$_2$/Ga$_{1-x}$Mn$_x$Sb异质结构,并利用极化中子反射率约束Cd$_3$As$_2$中邻近诱导磁化的上限。
2023-06-01 cond-mat.mtrl-sci
Nuclear and magnetic structure of an epitaxial La$_{0.67}$Sr$_{0.33}$MnO$_{3}$ film using diffraction methods
本文结合多种衍射、磁测量与对称性分析方法,确定了Si衬底上外延LSMO薄膜在260K以下具有$P\ar 1'$对称性的铁磁结构,磁矩为$(3.5,0,0.3)\,μ_B$。
2023-12-04 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Magnetic Properties of Pr0.7Ca0.3MnO3/SrRuO3 Superlattices
采用脉冲激光沉积法制备了高质量的Pr0.7Ca0.3MnO3/SrRuO 3超晶格,并利用高分辨透射电子显微镜和超导量子干涉仪(SQUID)对其进行了研究。研究了具有正交晶系和四方晶系SrRuO 3层的超晶格。超晶格生长的连贯性,在生长方向上的Pr0.7Ca0.3MnO3层终止于MnO 2-和SrRuO 3层的RuO 2-平面。所有超晶格在低磁场下均表现出反铁磁层间耦合。的耦合强度显着高于正交比四方对称的SrRuO 3层。强的层间交换耦合的超晶格与正交SrRuO 3层导致的磁化反转机制与部分反转的磁滞回线。
2011-03-11 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Magnetic characterization of oblique angle deposited Co/CoO on gold nanoparticles
研究了图案化衬底对倾斜沉积的交换偏置Co/CoO薄膜的影响。有人发现,基板装饰的纳米粒子图案提供的选择,以操纵倾斜沉积的薄膜中的易磁化轴的取向。SQUID磁强计和极化中子反射计的互补方法被用来解开这种复杂的磁性系统的磁滞的不同贡献。
2022-05-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Magnon Transport in the Presence of Antisymmetric Exchange in a Weak Antiferromagnet
Dzyaloshinskiii-Moriya相互作用(Dzyaloshinskiii-Moriya interaction)是自旋电子学研究领域许多现代发展的核心。已知磁致伸缩产生非共线的磁性纹理,并且在反铁磁体中可以采取两种形式:均匀或子晶格间,导致小的倾斜力矩和不均匀或子晶格内,导致手性结构的形成。在这项工作中,我们首先确定的有效领域所产生的反铁磁性氧化铁赤铁矿,$α$ -Fe $_2$ O $_3$的薄膜中,使用SQUID基于磁强计和运输测量的强度。我们证明,在不同取向的磁场下,在这些薄膜中的长距离磁振子输运中引入了可重构性。当塞曼能量与电磁场产生的有效场竞争时,在相反方向上旋转的外部场的易磁化轴方向周围出现磁滞现象,其宽度随着磁场的增加而减小。
2021-10-18 cond-mat.mtrl-sci
Magnetization of ultrathin (Ga,Mn)As layers
在Ga($_{0.95}$ Mn $_{0.05}$)As层上进行克尔旋转和超导量子干涉装置(SQUID)磁强计测量。较薄的层(低于250埃)表现出与较厚的层不同的磁特性,与不同的微观结构和一定程度的不均匀性有关。在连续的低温退火后记录的层的场冷却磁化的温度依赖性。而较厚的层的居里温度(250 ℃)几乎不变,较薄的层的临界温度提高了超过23 K后,两次退火。二次离子质谱(SIMS)实验类似的层表明,锰被置换后退火。结果进行了讨论,考虑到可能的偏析的替代和间隙Mn原子在(Ga,Mn)As层的表面。
2003-10-09 cond-mat.mtrl-sci
Direct measurement of the magnetic anisotropy field in Mn--Ga and Mn--Co--Ga Heusler films
研究了四方形变Mn-Ga基合金的静态和动态磁性能。在高达6.5 T的磁场中使用SQUID磁强计测定静态性质。纯Mn $_{1.6}$ Ga薄膜的饱和磁化强度为0.36 MA/m,矫顽力为0.29 T. Mn被Co部分取代产生Mn $_{2.6}$ Co $_{0.3}$ Ga $_{1.1}$。这些薄膜的饱和磁化强度下降到0.2~MA/m,矫顽力提高到1~T。利用时间分辨磁光克尔效应(TR-MOKE)研究了Mn-Ga的高频动力学行为。外推到零场的铁磁共振频率为125~GHz,吉尔伯特阻尼$α$为0.019。由SQUID和TR-MOKE确定的各向异性场为4.5 T,对应于0.81 MJ/m $^3$的有效各向异性密度。给定Mn $_{2.6}$ Co $_{0.3}$ Ga $_{1.1}$膜的大的各向异性场,使用高达60 T的脉冲磁场来确定使膜在平面中饱和所需的场强。为此,采用了非常的霍尔效应作为局部磁化强度的探针。通过对重构的面内磁化曲线进行积分,确定Mn $_{2.6}$ Co $_{0.3}$ Ga $_{1.1}$的有效各向异性能量密度为1.23 MJ/m $^3$ .
2015-01-16 cond-mat.mtrl-sci
Photoreflectance Study of the Fundamental Optical Properties of (Ga,Mn)As Epitaxial Films
用光反射谱(PR)研究了低温分子束外延生长的低Mn含量(1%)和高Mn含量(6%)的(Ga,Mn)As稀磁半导体薄膜以及参考GaAs薄膜的基本光学性质。此外,薄膜进行了补充表征超导量子干涉仪(SQUID)的磁力,拉曼光谱,和高分辨率的X射线衍射。通过对PR谱的全线形分析,确定了(Ga,Mn)As中的E0电子跃迁,发现两种(Ga,Mn)As薄膜在布里渊区的Γ点附近的能量能带结构存在显著差异。根据实验结果,讨论了(Ga,Mn)As中价带结构随Mn含量增加的演化,指出Mn含量高时,与Mn有关的杂质带与宿主GaAs的价带合并。
2010-12-21 cond-mat.mtrl-sci
Ferromagnetic Resonance of Co/Gd and Co/Tb Multilayers
利用铁磁共振、磁光克尔效应和SQUID磁强计研究了Co/Gd铁磁多层膜的面内动力学。从这些多层膜吸收的功率是强烈的温度依赖性。例如,(Co 40 A /Gd 40 A)8多层膜的共振峰在室温以下约50 K消失。我们进一步研究了Gd(5-7埃)、Tb(1-7埃)和Co(30-40埃)不同厚度的Gd/Co/Gd和Tb/Co/Tb三层膜。在室温下,这些钴基三层显示出约600 Oe的位移在24 GHz的均匀铁磁共振场,相比于纯Co膜,表明Co和Gd之间的交换耦合。随着温度的降低,共振场的位移增加。此外,随着温度的降低,谐振线宽增加。实验结果与理论计算符合得很好。
2010-02-25 cond-mat.mtrl-sci
Nanosized superparamagnetic precipitates in cobalt-doped ZnO
在室温下是否存在长程铁磁有序的半导体仍然是有争议的。一个特别重要的问题是二次磁相的存在,如集群,偏析等。这些往往是乏味的检测,导致矛盾的解释。我们发现,在我们的钴掺杂ZnO薄膜同质外延生长在单晶ZnO衬底的磁性毫不含糊地源于金属钴纳米夹杂物。磁性行为进行了研究,SQUID磁强计,X射线磁性圆二色性,和交流磁化率测量。结果进行了相关的高分辨率X射线衍射,透射电子显微镜和电子光谱成像的基础上详细的微观结构分析。没有发现稀释钴磁矩之间载流子介导的铁磁交换的证据,相反,结合数据提供了明确的证据,表明所观察到的室温铁磁行为源于纳米尺寸的超顺磁性金属钴沉淀。
2008-05-19 cond-mat.mtrl-sci
Magnetic proximity effect at interface between a cuprate superconductor and an oxide spin valve
本文用SQUID磁谱、铁磁共振谱和中子反射谱研究了由YBa_2Cu_3O_(7-x)和SrRuO_3/La_(0.7)Sr_(0.3)MnO_3自旋阀组成的异质结构。结果表明,由于磁邻近效应的影响,在异质结的超导部分产生了磁矩,同时在铁磁自旋阀中磁矩被抑制。超导体中感应磁化强度的实验值与基于超导体-铁磁界面处轨道重构引起的Cu原子感应磁矩的计算值具有相同的数量级。它也对应于模型,该模型考虑了在超导体的相干长度的顺序的距离的状态密度的变化。实验得到的磁矩穿透超导体的特征长度超过了铜氧化物超导体的相干长度。这一事实点上的主导机制的诱导磁矩的铜原子由于轨道重建。
2015-12-04 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Effects of Strain and Buffer Layer on Interfacial Magnetization in Sr$_2$CrReO$_6$ Films Determined by Polarized Neutron Reflectometry
利用X射线反射法、极化中子反射法和SQUID磁强计测量方法,对一系列高度有序的Sr $_{2}$ CrReO $_{6}$(SCRO)亚铁磁外延薄膜的深度分辨磁化结构进行了研究。直接沉积在(LaAlO $_3$)$_{0.3}$(Sr $_2$ AlTaO $_6$)$_{0.7}$或SrTiO $_{3}$衬底上的SCRO膜在与衬底的界面附近显示出类似宽度的减小的磁化,尽管具有不同程度的应变。当SCRO膜沉积在Sr $_{2}$ CrNbO $_{6}$(SCNO)双钙钛矿缓冲层上时,具有降低的磁化强度的界面区域的宽度减小,与改善的Cr/Re有序一致。然而,平均在界面区域的磁化强度的相对减少是三个样品之间的可比性。有趣的是,我们发现,在SCRO和SCNO之间的界面处的磁化抑制区域比Cr/Re反位无序区域更宽。
2014-09-10 cond-mat.mtrl-sci
Interface effects on an ultrathin Co film in multilayers based on the organic semiconductor Alq3
利用原子力显微镜、SQUID磁谱仪和核磁共振(NMR)研究了AlOx阻挡层厚度对Ta/Co/(AlOx)/Alq 3/Si混合结构磁性能和形貌的影响。所有使用的技术都指出,需要2nm的阻挡层厚度来在Alq 3的顶部上获得磁性良好的钴层。59 Co NMR测量结果表明,AlOx阻挡层导致形成具有“缺陷”钴的界面层,有利于具有良好磁性能的“大块”钴的生长。
2010-10-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Magnetic properties of Ruddlesden-Popper phases Sr$_{3-x}$Y$_{x}$(Fe$_{1.25}$Ni$_{0.75}$)O$_{7-δ}$: A combined experimental and theoretical investigation
本文研究了Sr $_{3-x}$ Y $_{x}$(Fe $_{1.25}$ Ni $_{0.75}$)O $_{7-δ}$($0 \leq x \leq 0.75$)的磁性。在实验上,利用超导量子干涉仪(SQUID)磁强计和中子粉末衍射(NPD)研究了磁性。这是补充的理论研究的基础上密度泛函理论以及海森堡交换参数。实验结果表明,随着Y浓度和O占有率的增加,Néel温度($T_N$)增加。NPD数据显示所有样品在低温下都是反铁磁有序的,这已经被我们对所选样品的理论模拟所证实。我们的第一性原理计算表明,由于有限的层间交换耦合的三维磁秩序是稳定的。后者产生了一个有限的层间自旋相关消失以上的$T_N$。
2018-04-25 cond-mat.mtrl-sci
Magnetic and chemical properties of Cr-based films grown on GaAs(001)
我们已经研究了非常薄的Cr膜,CrAs,和砷化Cr生长的分子束外延Ga As(001),使用X射线光电子能谱和SQUID磁强计的磁性和化学性质。不同的准备程序已被用于与目的,以了解该系统观察到的铁磁信号的起源。结果表明,Ga的偏聚和Ga与Cr之间的化学反应对不同厚度薄膜的形成几乎没有影响。一个明确的铁磁响应,即使在室温下表明存在一个非常薄的界面层形成,最终可以埋在生长过程中。
2005-03-11 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Magnetic imaging of Pearl vortices
我们用扫描SQUID磁强计对超薄[Ba $_{0.9}$ Nd $_{0.1}$ CuO $_{2+x}$ ] $_m$ /[CaCuO $_2$ ] $_n$(CBCO)高温样品中的涡旋进行了成像,样品中具有少至三个超导体CuO $_2$平面。这些样品中的珍珠长度($Λ= 2λ_{L}^2/d$,$λ_{L}$为伦敦穿透深度,$d$为超导膜厚度)与局部磁化率测量结果吻合,最长可达1 mm。从珍珠长度推断的面内渗透深度$λ_{ab}$比许多具有可比临界温度的散装铜酸盐长。我们推测的原因,长的渗透深度,并利用这些超导体的独特性质的基础实验的可能性。
2004-02-27 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Raman Spectroscopy and Aging of the Low-Loss Ferrimagnet Vanadium Tetracyanoethylene
钒四氰基乙烯(V[TCNE] $_{x}$,$x\approx 2$)是一种有机基亚铁磁体,具有高磁有序温度$\mathrm{T_C>600 ~K}$、低磁阻尼和与各种衬底的生长相容性。然而,与其他有机基材料类似,它对空气敏感。虽然用玻璃和环氧树脂封装V[TCNE] $_{x}$可将薄膜寿命从一小时延长到几周,但对其寿命的限制因素仍知之甚少。在这里,我们表征封装V[TCNE] $_{x}$膜使用共聚焦显微镜,拉曼光谱,铁磁共振和SQUID磁强计。我们确定的拉曼光谱与\textit{ab initio}理论一致的相关功能,再现$\mathrm{C=C,C\equiv N}$振动模式。我们关联的有效动态磁化强度的变化与拉曼强度和光致发光的变化。基于拉曼光谱的变化,我们推测可能的结构变化和老化机制的V[TCNE] $_x$。这些发现使当地的光学探头的V[TCNE] $_{x}$膜质量,这是非常宝贵的实验中,评估膜质量与当地的磁性表征是不可能的。
2021-01-25 cond-mat.mtrl-sci
Mechanical control of competing magnetic order in crystalline MnPtGa membranes
University of Wisconsin-Madison(威斯康星大学麦迪逊分校)
该研究通过分子束外延和机械剥离制备单晶MnPtGa薄膜,利用褶皱实现应变调控,抑制140 K磁异常,为探测和调控竞争磁序提供了新平台。
2026-09-14 cond-mat.mtrl-sci
Structural ordering of laser-processed FePdCu thin alloy films
通过脉冲激光退火,Cu/Fe/Pd多层膜转变为L10有序FePdCu合金。初始多层膜用持续时间为10 ns和能量密度为235 mJ/cm 2的1、10、100和1000个激光脉冲照射。激光脉冲的数量的逐渐变化允许调查的结构和磁性在早期阶段的转变和L10有序化过程。使用X射线衍射、SQUID磁力测定法和磁力显微镜进行测量。我们发现,L10 FePdCu(111)取向的纳米晶粒形成的有序的共格域中存在的沉积多层。辐照不改变(111)晶粒的垂直尺寸。L10(002)取向的晶粒出现在相变的后期阶段,其尺寸随着施加的激光脉冲的数量而增加。此外,激光退火诱导的磁有序的照射材料,这是观察到的饱和磁化强度和居里温度的增加与脉冲数的上升。我们还观察到,用1000个脉冲的照射导致有序的损失,这反映在居里温度的下降中。
2017-06-13 cond-mat.mtrl-sci
Temperature and thickness dependent magnetostatic properties of [Fe/Py]/FeMn/Py multilayers
利用SQUID磁强计研究了[Fe/Py]/FeMn/Py多层膜的磁性随温度和反铁磁FeMn间隔层厚度的变化。观察到的行为与6-nm和15-nm的FeMn间隔层的结构有很大不同。虽然15-nm-FeMn结构在从5至300 K的整个测量温度区间中表现出两个铁磁层的交换钉扎,但6-nm-FeMn结构在室温附近变为交换去钉扎。脱钉扎状态的特征在于以零场为中心的单个磁滞回线,并且具有增强的磁性。所观察到的属性解释的有限尺寸效应和可能的铁磁层间耦合通过薄的反铁磁间隔。
2021-04-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Interface-driven magnetic anisotropy in relaxed La$_{0.7}$Sr$_{0.3}$CrO$_3$/La$_{0.7}$Sr$_{0.3}$MnO$_3$ heterostructures on MgO
研究了用分子束外延法在(001)取向MgO上生长的La $_{0.7}$ Sr $_{0.3}$ CrO $_3$(LSCO)/La $_{0.7}$ Sr $_{0.3}$ MnO $_3$(LSMO)异质结的结构和磁性。由于大的薄膜-衬底晶格失配,应变弛豫被发现发生在第一个2-3个单位晶胞(uc)的薄膜,证明了反射高能电子衍射和高分辨率同步辐射X射线倒易空间映射。我们发现,存在的LSCO间隔层和帽层导致铁磁性的超薄LSMO层的厚度为2 μ c的顺序与磁易轴取向的膜平面。用SQUID磁强计测量了[2 uc LSCO/ 2 uc LSMO]和[2 uc LSCO/ 4 uc LSMO]超晶格的净磁矩分别为1.4和2.4 $μ_B$ /Mn。放松[2 μ c LSCO/ 4 μ c LSMO]异质结构的有效磁各向异性被发现是一个数量级高于散装LSMO突出的界面磁交换相互作用的关键作用,在复杂的氧化物界面的磁各向异性调谐。
2020-10-14 cond-mat.mtrl-sci
Low temperature hopping magnetotransport in paramagnetic single crystals of cobalt doped ZnO
长针形单晶Zn 1-xCoxO生长在低温下使用熔盐溶剂技术,高达x=0.10。在低温下的导电过程被确定为莫特可变范围跳跃。原始的和钴掺杂的晶体都清楚地表现出从负到正的磁电阻随着温度降低的交叉。Zn 1-xCoxO单晶的正磁电阻随Co浓度的增加而增加,在低温(2.5K)和高场(>1 T)下可达20%。SQUID磁强计证实,Zn 1-xCoxO晶体主要是顺磁性的性质和磁响应是独立的Co浓度。结果表明,Co掺杂在ZnO单晶中引入了局域电子态和孤立的Co ~(2+)离子,但其磁输运和磁性能是解耦的。
2010-05-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Short-range magnetic order and multi-stage phase transitions in the easy-plane van der Waals magnet CrCl$_3$
Moscow Institute of Physics and Technology(莫斯科物理技术学院);Russian Quantum Center(俄罗斯量子中心);M. N. Mikheev Institute of Metal Physics(M.N.米赫耶夫金属物理研究所)
研究准二维易平面范德华磁体CrCl₃,结合实验测量与理论计算分析其自旋关联及多阶段磁转变,揭示了室温下局域磁矩、不同温度下的磁序变化及层间交换相互作用的温度驱动交叉等特性。
2026-07-13 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Single-particle detection of the Néel transition in LaCrO$_3$ microcrystals via widefield nitrogen-vacancy center magnetic imaging
University of Washington(华盛顿大学);National Institute of Advanced Industrial Science and Technology (AIST)(国立研究开发法人产业技术综合研究所)
本文利用宽场氮-空位磁强计对单个LaCrO$_3$微晶成像,在单颗粒中探测到反铁磁Néel转变,揭示了倾斜反铁磁有序和结构钉扎的磁畴,为关联颗粒形态与磁有序提供了灵敏手段。
2026-10-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci quant-ph
Room temperature relaxometry of single nitrogen-vacancy centers in proximity to $α$-RuCl$_3$ nanoflakes
本研究利用单个氮-空位(NV)中心的纵向弛豫时间$T_1$在室温下探测$α$-RuCl$_3$纳米薄片的自旋动力学,发现$T_1$因顺磁自旋噪声而显著减少且随外加磁场线性增加,为研究2D材料性质提供了新方法。
2023-12-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci quant-ph
Novel Multifunctional Materials Based on Oxide Thin Films and Artificial Heteroepitaxial Multilayers
过渡金属氧化物具有高温超导性、铁磁性、反铁磁性、铁电性甚至多铁性等优良的物理性质。氧化物薄膜技术的巨大进步使我们能够将这些材料与半导体、正常导电、介电或非线性光学氧化物集成在复杂的氧化物异质结构中,为新型多功能材料和各种器件应用提供了基础。在这里,我们报告的组合铁磁,半导体,金属和介电材料的性能在薄膜和人工异质结构,使用激光分子束外延。我们讨论了氧化物为基础的铁磁隧道结,过渡金属-杂质半导体,本征多铁性和人工铁电/铁磁异质结构的制造和表征-后者允许应变效应的详细研究,形成自旋力学的基础。对于表征,我们使用X射线衍射,SQUID磁强计,磁输运测量,和先进的方法,透射电子显微镜的目标是相关的宏观物理性能与微观结构的薄膜和异质结构。
2010-07-22 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el