Spin-lattice coupling induced weak dynamical magnetism in EuTiO_3 at high temperatures
EuTiO_3在T_N = 5.5K以下为G型反铁磁体,在高温下具有一些有趣的性质,表明在高温下存在宏观上隐藏的动态涨落弱磁性。这一猜想是由磁场相关的磁化测量,表现出明显的异常低于200 K变得更加独特的磁场强度。μ子自旋旋转($μ$ SR)实验的其他结果提供了由自旋-晶格耦合引起的弱波动体磁性的证据,这在增加的磁场中得到了有力的支持。
2014-06-18 cond-mat.mtrl-sci
Magnetic field enhanced structural instability in EuTiO_{3}
EuTiO_{3}在T_S = 282 K时经历了从立方到四元的结构相变,没有伴随任何长程磁序。然而,它与区域边界声学模式软化驱动的氧半球旋转有关。在这里,我们表明,这种位移的二级结构相变可以转移到更高的温度通过施加外部磁场(增加4 K的mu_{0} H = 9 T)。这种观察到的场的依赖性是在协议的基础上耦合自旋-非谐-声子相互作用模型的理论预测。
2012-07-19 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Magnetoelastic relaxations in EuTiO3
EuTiO_3的多铁性在应变时大大增强,表明应变与结构、磁性或铁电序参量之间的耦合是非常重要的。在这里,共振超声光谱已被用来调查应变耦合效应,以及可能的额外的相变,通过它们的影响发生的弹性和滞弹性松弛作为温度的函数之间的2和300 K和施加的磁场高达14 T。反铁磁有序化伴随着声损耗和软化,在~ 2.8K以下磁化方向的改变也伴随着弱的磁弹性效应。由于磁场的影响,损耗的变化表明存在磁缺陷,磁缺陷与应变耦合,并可能在铁弹孪壁钉扎中发挥作用。
2015-03-18 cond-mat.mtrl-sci
Transparent EuTiO3 films: a novel two-dimensional magneto-optical device for light modulation
高品质的透明薄膜的绝缘EuTiO 3(ETO)沉积在薄SrTiO 3(STO)基板上的磁光活性,两者都是非磁性材料被证明是一个通用的工具,用于光调制。工作温度接近室温,并允许多个设备工程。通过使用小的磁场,样品的双折射可以被关闭和打开。同样,样品在磁场中的旋转可以改变其双折射Δn。此外,在非常温和的磁场中,Δn可以增加4倍,同时将工作温度提高近100K。
2016-09-26 cond-mat.mtrl-sci
Tuning charge-transport properties and magnetic order in metallic EuTiO$_{3-δ}$
University of Minnesota(明尼苏达大学);UGC-DAE Consortium for Scientific Research(UGC-DAE 科学研究联盟);Cornell University(康奈尔大学)
研究氧空位掺杂对EuTiO$_{3-δ}$的电荷输运和磁性影响,发现其在高载流子浓度下从反铁磁转变为铁磁,Curie温度达11K,通过理论计算和实验数据验证了这一转变。
2026-05-07 cond-mat.mtrl-sci
A two-dimensional electron gas at the (001) surface of ferromagnetic EuTiO$_{3}$(001)
对氧化物准二维电子气(q2 DEG)的研究已经成为发现新颖的和有时意想不到的现象的场所,例如在LaAlO $_{3}$和SrTiO $_{3}$非磁性材料之间的表面和界面处的磁性。然而,在这个系统中的磁性是弱的,有证据表明,一个非内在的起源。在这里,通过使用原位高分辨率角分辨光电子能谱,我们证明了铁磁EuTiO $_{3}$,在本体中的SrTiO $_{3}$的磁性对应物,在其(001)表面托管q2 DEG。这是证实了密度泛函理论计算与Hubbard U条款中存在的氧双空位在各种配置,所有这些导致自旋极化q2 DEG相关的铁磁顺序的Eu-4f磁矩。研究结果表明,EuTiO $_{3}$(001)是一种新型的氧化物q2 DEG的新材料平台,具有反转破坏和时间反转对称性的特点。
2021-06-23 cond-mat.mtrl-sci
Magnetodielectric coupling and phonon properties of compressively strained EuTiO3 thin films deposited on LSAT
采用反应分子束外延技术在(001)(LaAlO 3)_0.29-(SrAl_{1/2} Ta_{1/2} O 3)_0.71(LSAT)衬底上生长了四角对称的压应变外延(001)EuTiO 3薄膜。发现在0.9%的压缩应变下,Neel温度提高了1 K。用红外反射光谱研究了薄膜的极性声子随温度和磁场的变化。所有这三个红外有源声子显示出强烈的硬化频率相比,散装EuTiO 3根据第一性原理计算。声子频率表现出逐渐软化冷却导致静态介电常数的增加。在150 K以下检测到一个新的极性声子,其频率接近TO 1软模。与TO 1模式耦合的新模式被分配为从布里渊区边缘,这是激活的红外光谱由于反铁畸变相变,由于同时存在的极性和/或磁性纳米团簇的光学声子。在反铁磁相,我们观察到一个显着的软化的最低频率的极性声子下施加磁场,这定性同意第一性原理计算。这证明了EuTiO 3中的强自旋-声子耦合,这是其静态介电常数在反铁磁相中对磁场的显著依赖性的原因。
2012-03-01 cond-mat.mtrl-sci
Magnetic resonance study of bulk and thin film EuTiO3
在3-350 K的温度和9.2-9.8和34 GHz的微波频率下,获得了体相和薄膜形式的EuTiO_3的磁共振谱。在顺磁相,磁共振谱是由磁偶极子和交换相互作用之间的Eu 2+自旋。在薄膜中,一个很大的贡献来自退磁场。通过对线宽及其温度依赖性的详细分析,确定了自旋-自旋相互作用的参数:交换频率为15-15.5 GHz,自旋相关长度的估计临界指数为~ 0.5。在体样品中,谱线在Néel温度T_N = 5.5K处出现明显的最小线宽,而在T_N以下冷却时,共振场几乎不发生变化。这表明在反铁磁相中存在约320 G的小磁各向异性。在薄膜中,由于静磁模式的激发,磁共振谱在T_N以下分裂成几个分量,对应于磁化的非均匀进动。此外,观察到该膜在两年内降解。这表现为缺陷的增加和域结构的变化。在T = 3.5K时,由磁共振谱估算出薄膜的饱和磁化强度约为900 emu/cm ~ 3或5.5 μ_B/晶胞。
2016-12-17 cond-mat.mtrl-sci
First-principles prediction of oxygen octahedral rotations in perovskite-structure EuTiO3
我们提出了一个系统的第一性原理研究的钙钛矿结构的EuTiO 3的结构和振动特性。我们计算的声子谱的高对称性立方结构的原型显示出强大的M-和R-点不稳定性,表明倾向于降低结构变形组成的氧八面体的旋转和倾斜。随后对14种不同八面体倾斜模式的明确研究表明,I4/mcm、Ima和R \bar{3} c结构都具有八面体的反铁畸变旋转,其总能量显著低于原型Pm \bar{3} m结构。我们讨论了这些结构的动力学稳定性,和反铁畸变的结构扭曲的振动,光学和磁性的EuTiO 3的影响,在最近无法解释的实验观察的背景下。
2012-07-27 cond-mat.mtrl-sci
Magnetic interactions and the puzzling absence of any Raman mode in EuTiO3
在80-300 K温度范围内对多晶陶瓷样品和EuTiO_3单晶进行了拉曼光谱研究。虽然同步辐射XRD数据清楚地表明立方到四相相变约282 K,没有模式的对称性允许拉曼活性声子被发现在四相,相反的情况下的同源SrTiO 3。为了研究这一独特特性的演变,EuxSr 1-xTiO 3(x=0.03-1.0)的陶瓷,其特征在于通过同步辐射XRD的结构相变也已通过拉曼光谱研究,验证了非常强烈的影响拉曼产量由Eu取代。通过施加外部磁场或可选地流体静压力,在拉曼光谱中激活模式。被激活的主模式的温度依赖性显示出显着的协议与理论预测。我们归因于一个令人困惑的拉曼模式的缺乏机制,驱动立方结构到四元结构的相变,并使拉曼张量反对称的强自旋-晶格相互作用。相反,外部扰动诱导对称拉曼张量允许甚至对称模式存在于光谱中。先前的EPR、μ子散射和磁性测量表明,顺磁相内部深处存在小的磁性相互作用。为了探测这些磁相互作用在我们的EuTiO 3多晶样品和测试我们的假设,我们进行了温度依赖性XAS/XMCD,这支持存在的磁性纳米畴,甚至接近室温。
2020-06-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Glass-like thermal conductivity and narrow insulating gap of EuTiO$_3$
本文发现EuTiO$_3$具有类玻璃热导率,通过与非磁性钙钛矿对比,揭示其机制是Eu$^{2+}$的4f自旋与声子耦合,而非磁阻挫。
2023-07-05 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Disentangling spin polarization from driven circular ionic motion in EuTiO$_3$
Paul Scherrer Institut(保罗谢勒研究所);Brigham Young University(杨百翰大学);ETH Zurich(苏黎世联邦理工学院);SLAC National Accelerator Laboratory, Stanford University(斯坦福大学SLAC国家加速器实验室)
本研究通过X射线实验直接测量EuTiO$_3$中圆THz驱动的离子运动与自旋极化,发现离子运动不产生可检测的自旋极化,XMCD上限与经典贡献相差多个数量级,解耦了动态多铁性中的磁信号。
2026-10-27 cond-mat.mtrl-sci
Strain, Young's modulus, and structural transition of EuTiO3 thin films probed by micro-mechanical methods
本研究利用EuTiO3单晶外延薄膜制备悬浮微结构,测得其杨氏模量、应变等力学参数,研究了反铁畸变转变的非单调滞后力学响应,并分析了氧空位的影响。
2023-10-06 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Reversible Control of Magnetic Interactions by Electric Field in a Single Phase Material
内禀磁电耦合描述了单相材料中通过内在微观机制的磁极化和电极化的强度之间的相互作用。这种现象有可能用电场控制材料的磁状态,这对器件工程来说是一个诱人的前景。我们证明了“巨”磁电交叉场控制在单相稀土钛酸盐薄膜。在块状形式下,EuTiO 3是反铁磁的。然而,反和铁磁相互作用共存于不同的近邻铕离子之间。在薄的外延膜中,应变可以用来改变磁交换常数的相对强度。在这里,我们不仅表明,适度的双轴压缩沉淀局部磁竞争,但也表明,在这个应变状态下的电场的应用程序,开关的磁基态。使用第一性原理密度泛函理论,我们解决了潜在的微观机制导致的EuTiO 3 G型磁结构,并说明它是如何负责的“巨人”交叉场磁电效应。
2012-06-22 cond-mat.mtrl-sci
Magnetic and dielectric properties of multiferroic Eu0.5Ba0.25Sr0.25TiO3 ceramics
在10 Hz ~ 100 THz的频率范围内,研究了Eu_(0.5)Ba_(0.25)Sr_(0.25)TiO_3在10 K ~ 300 K之间的介电和磁性.在130 K附近出现了介电常数的峰值,电滞回线的观察证明了低于此温度时的铁电有序性。介电常数的峰值主要由最低频率的极性声子的软化(THz和IR光谱中揭示的软模式)给出,这表明相变的位移特性。室温下的X射线衍射分析揭示了立方结构,但红外反射率光谱给出了较低的晶体结构的证据,推测tetrahydroxide I4/mcm与倾斜的氧八面体,因为它已在EuTiO 3中观察到。磁性测量表明,在1.8K以下出现反铁磁有序.由于Eu_(0.5)Ba_(0.25)Sr_(0.25)TiO_3的矫顽场比Eu_(0.5)Ba_(0.5)TiO_3的矫顽场低三倍,因此我们提出用该系统测量电子的电偶极矩。
2012-08-13 cond-mat.mtrl-sci
Correlating magnetic structure and magnetotransport in semimetal thin films of Eu$_{1-x}$Sm$_x$TiO$_3$
我们报告的平均和深度依赖的磁序在薄膜样品的双轴应力和电子掺杂的EuTiO $_3$的样品在整个掺杂范围$<$ 0.1至7.8 $\times 10^{20}$ cm $^{-3}$的演变。在外加面内磁场作用下,G型反铁磁基态经历连续的自旋翻转相变,转变为面内场极化铁磁性。随着自由载流子数量的增加,铁磁性的临界场略有下降,但在整个掺杂范围内,自旋翻转转变的场演化在性质上是相似的。出乎意料的是,我们观察到界面铁磁性与饱和Eu $^{2+}$的时刻在衬底界面在低场铁磁饱和之前,整个大部分的退化半导体膜。我们讨论了这些发现的影响,这种化合物的不寻常的磁输运性质。
2020-05-20 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Anomalies Of Phase Diagrams And Physical Properties Of Antiferrodistortive Perovskide Oxides
综述了转磁(RM)、转电(RE)和磁电(ME)耦合对反铁畸变(AFD)钙钛矿氧化物相图和性能的影响。我们考虑的主要例子是典型的AFD钙钛矿,如早期铁电体EuTiO 3,SrTiO 3,EuxSr 1-xTiO 3,多铁性BiFeO 3和Bi 1-xRxFeO 3(x = La,Nd)。在Landau-Ginzburg-Devonshire(LGD)理论的框架下,揭示了RM、RE和ME耦合对体系的物理性质和相图(包括反铁磁相、铁电相和结构AFD相)的强烈影响,以及对新型(双相和三相)多铁性相的预测。在综述中,我们特别关注(a)在EuTiO 3中诱导FM(FE)相的可能性(以及在其他顺电AFM氧化物中)通过施加电(b)EuxSr 1-xTiO 3纳米系统中的尺寸效应和新相的分析,其中LGD预测在低温下存在三重AFD-FE-FM(AFM)相;(c)在非铁电SrTiO_3的反相畴界、结构孪壁、表面和界面附近,由于挠曲电和旋转致伸缩效应而出现反常的自发极化和热释电;(d)在薄应变EuxSr 1 - 10中出现具有面内FE极化的低对称性单斜相。xTiO_3薄膜及其在宽温度范围内的稳定化,通过AFD氧八面体倾斜,由于挠曲电和旋转致伸缩耦合;(e)讨论一个惊人的强大规模--在BiFeO_3致密陶瓷中,由于晶界耦合作用和晶界间积累的弹性应力的共同作用,导致AFM转变温度的升高。
2018-07-04 cond-mat.mtrl-sci
Rotomagnetic couplings influence on the magnetic properties of antiferrodistortive antiferromagnets
在Landau-Ginzburg-Devonshire(LGD)唯象理论的框架内,我们考虑了在外加磁场和电场的情况下,通过双二次旋磁耦合来控制顺电反铁磁体性质的可能性.我们使用EuTiO 3作为原型,具有相对公知的材料参数。令人惊讶的强烈影响,这种耦合几乎所有的属性,没有外部的字段中获得的温度区域与共存的反铁磁和反铁扭曲相,即在多铁性状态。特别是,所观察到的尼尔温度TN(5.5 K)被证明是由旋磁耦合定义的,而没有这种耦合TN似乎要高得多(26 K)。当旋磁耦合常数值较小时,反铁磁相变级数分别为二级或一级。预测了旋磁耦合对磁和介电常数的形式和数值的本质影响。旋磁耦合和旋电耦合开辟了通过施加外部磁场或电场来控制相图形式的额外途径。电场的临界值(反铁磁到铁磁相变)出现基本上小于一个计算没有旋磁耦合,可以是重要的应用程序。
2014-09-24 cond-mat.mtrl-sci
Novel multiferroics with ferromagnetic phase induced in paraelectric antiferromagnets by electric field application
利用Landau-Ginzburg-Devonshire理论计算了量子顺电反铁磁体EuTiO 3在外加电场作用下的相图.结果表明,施加一个外部电场E会导致由于磁电耦合的铁磁相的出现。特别地,电场的施加降低了TAFM到反铁磁(AFM)相的转变温度,并诱导铁磁(FM)相,使得在大于临界场(Ecr)的某一E场处,TFM变得高于TAFM,并且出现FM相。注意,随着温度的升高,Ecr增加,磁化强度降低。我们计算的临界电场Ecr = 0.40 × 10^6 V/cm与Ryan等人最近用密度泛函理论计算的EuTiO_3薄膜在衬底产生压应变下的临界电场Ecr = 0.5 × 10^6 V/cm接近。在磁场E >0.83*10^6 V/cm时,AFM在所有考虑的温度下都消失,因此FM成为唯一稳定的磁相。我们发现,铁磁相可以诱导的电场在其他顺电反铁磁氧化物的AFM型磁电(ME)耦合系数为正和负FM型ME耦合系数。特别是,另一种顺电反铁磁体Sr0.7Ba0.3MnO3在0 K时的临界电场估计为0.2 × 10^5V/cm。本文分析了外电场和电场引起的极化对磁化和反磁化的影响。结果表明,有可能控制多铁性,包括FM和AFM阶段,与电场应用程序的帮助。
2013-07-28 cond-mat.mtrl-sci
Ferromagnetic Two-dimensional Electron Gases with Magnetic Doping and Proximity Effects
本文通过结合磁性原子掺杂与EuTiO3磁邻近效应,在EuTiO3/KTaO3界面制备出高矫顽场铁磁二维电子气,并揭示磁散射与弱反局域化的协同输运作用。
2025-06-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Mechanisms limiting the coherence time of spontaneous magnetic oscillations driven by DC spin-polarized currents
直流自旋极化电流产生的自旋转移力矩可以在纳米磁性多层膜器件中产生高度相干的磁旋进。通过测量由此产生的电阻振荡的光谱的线宽,我们认为,相干时间可以限制在低温下的热偏转的平衡磁轨迹,并在高温下的热激活的动力学模式之间的过渡。令人惊讶的是,相干时间可以比简单的宏观自旋模拟预测的更长。
2006-02-14 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
Possible ferrimagnetism and ferroelectricity of half-substituted rare-earth titanate: a first-principles study on Y$_{0.5}$La$_{0.5}$TiO$_3$
具有钙钛矿结构的钛酸盐,包括铁电体(例如,BaTiO $_3$)和铁磁材料(例如,YTiO($_3$)是重要的功能材料。最近的理论研究预测了应变EuTiO $_3$和钛酸盐超晶格中的多铁性态,其中前者已经被实验证实。在这里,第一性原理计算进行调查Y半取代的LaTiO 3的结构,磁性和电子性质。我们的研究结果表明,由于固有的相竞争,Y $_{0.5}$ La $_{0.5}$ TiO $_3$的磁性敏感地依赖于其结构细节。最低能态是铁磁态,导致0.25 $μ_{\rm B}$ /Ti。此外,Y $_{0.5}$ La $_{0.5}$ TiO $_3$的某些构型表现出混合的非正常极化,这可以显著地受到磁性的影响,从而导致多铁性。由于取代的猝灭无序,具有随机A位离子的真正Y $_{0.5}$ La $_{0.5}$ TiO 3材料可能表现出有趣的弛豫行为。
2015-12-11 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Current-Driven Magnetization Dynamics in Magnetic Multilayers
我们开发了一个量子模拟的经典自旋力矩模型的电流驱动的磁动力学。在有限场中,电流驱动的磁激励变得显著非相干。这种激发是由一个有效的磁温度,而不是在自旋扭矩模型的相干进动。然而,无论是自旋扭矩和有效温度近似给出定性相似的开关图在电流场坐标,显示需要详细的实验,以建立适当的物理模型电流驱动的动力学。
2003-11-30 cond-mat.mtrl-sci
Current-Driven Switching in Magnetic Multilayer Nanopillars
我们总结了我们最近的研究结果,在纳米磁性多层膜中的电流驱动的磁化翻转是如何受到施加的磁场,温度的变化,铁磁层之间的磁耦合,多层结构的变化,以及层的磁化的相对旋转。我们展示了如何解释这些结果可以与一个模型描述电流驱动的激发作为一个有效的电流依赖的磁温度。
2003-12-11 cond-mat.mtrl-sci
Thermal Dynamics in Symmetric Magnetic Nanopillars Driven by Spin Transfer
我们研究了自旋转移对磁性纳米柱热激活动力学的影响,磁性纳米柱具有相同的磁性层厚度。对称纳米柱的开关统计特性与磁场和电流具有反常的依赖关系。我们解释我们的数据在同时电流引起的两层激发。我们还发现了由于自旋转移层的波动之间的耦合的证据。
2008-01-11 cond-mat.mtrl-sci
Ferroelectricity driven by the non-centrosymmetric magnetic ordering in multiferroic TbMn_2O_5: a first-principles study
采用第一性原理计算研究了多铁性TbMn $_2$ O $_5$的基态结构、电子和磁性.结果表明,TbMn $_2$ O $_5$的铁电性是由非中心对称的磁有序驱动的,而没有引起自旋轨道耦合和非共线自旋.该化合物中的{ \it本征}电极化的强度计算为1187 $nC\cdot$ cm $^{-2}$,比以前认为的大一个数量级。
2007-10-24 cond-mat.mtrl-sci
Current-driven excitations in magnetic multilayers: a brief review
在1996年,Berger和Slonczewski独立预测,足够大的自旋极化直流电流密度垂直通过铁磁层可以产生磁激发(自旋波)或磁化反转(开关)。在过去的几年里,电流驱动的开关和电流驱动的自旋波激发都被观察到。该切换对于磁性随机存取存储器(MRAM)或磁性介质的直接“写入”具有潜在的技术兴趣。自旋波的产生可以提供一种新的直流微波辐射源。我们描述了已经学到的实验这两个相关的现象,和一些模型正在测试,以解释这些意见。
2003-10-20 cond-mat.mtrl-sci
Real-space observation of current-driven domain wall motion in submicron magnetic wires
自旋电子器件是近年来提出的一种基于磁畴壁运动的新型器件。如果DW可以通过流动电流而不是磁场来直接驱动,则这种装置的性能和功能将得到显著改善。在这里,我们报告的电流驱动的DW运动的真实空间观察使用一个定义良好的单一DW在一个微制造的磁线与亚微米宽度。磁力显微镜(MFM)可视化,一个单一的导丝被引入到电线来回位移的正和负脉冲电流,分别。我们可以通过调节脉冲电流的强度、持续时间和极性来控制DW在丝中的位置。它是,因此,证明了自旋电子器件操作的电流驱动DW运动是可能的。
2004-03-15 cond-mat.mtrl-sci
Field-driven dynamics of magnetic Hopfions
我们提出了微磁学模拟的共振自旋波模式的磁性Hopfions高达15 GHz的外部磁场驱动。在32 mT附近发现了一个急剧的转变,这与从Hopfions到磁Torons的转变相吻合。该模式在频率空间中表现出特征振幅,伴随着在真实空间中的独特的本地化模式,并被发现是强大的阻尼周围的拓扑特征,特别是涡线在Hopfions和布洛赫点在torons。Hopfions,torons和目标skyrmions之间的自旋波谱的显着差异,可以作为这些新的三维拓扑自旋纹理在未来的实验验证研究的指纹。
2021-04-27 cond-mat.mtrl-sci
Exchange biased Anomalous Hall Effect driven by frustration in a magnetic Kagome lattice
Co3Sn2S2是一种铁磁Weyl半金属,由于其大的反常霍尔效应而成为科学界关注的焦点。我们表明,这种材料的拓扑性质的耦合,其磁织构导致一个强烈的交换偏置异常霍尔效应。我们认为,这可能是由铁磁性和自旋玻璃相的共存,后者被驱动的几何挫折固有的可果美网络的磁性离子。
2019-07-15 cond-mat.mtrl-sci
Studies of dc Current-Driven Switching in Py/N/Py magnetic nanopillars
我们提供了在室温和4.2K下基于坡莫合金(Py = Ni 84 Fe 16)的纳米柱中电流驱动开关的新数据,这些数据证实并扩展了先前发表的工作。我们目前的数据为非耦合和反铁磁耦合样品。后者证实了先前的结果为Co/Cu/Co。我们表明,插入足够强的自旋翻转散射到铜层消除滞后电流驱动的开关。这一结果可能会对理解电流驱动开关产生影响。
2003-12-02 cond-mat.mtrl-sci
Reversible Electric-Field Driven Magnetic Domain Wall Motion
电场对磁畴壁运动的控制由于其在磁逻辑和存储器件中的潜力而最近引起了科学界的关注。在这里,我们报告了一种新的驱动机制,允许磁畴壁运动中施加的电场,而不同时使用的磁场或自旋极化电流。该机制是基于多铁性异质结构中磁畴壁和铁电畴壁之间的弹性耦合。研究了在BaTiO $_3$上外延Fe薄膜的纯电场驱动的磁畴壁运动,并给出了面内和面外极化畴的计算结果。在该系统中,磁畴壁运动是完全可逆的,并且壁的速度作为面外电场强度的函数呈指数变化。
2014-11-25 cond-mat.mtrl-sci
Hot electron driven enhancement of spin-lattice coupling in 4f ferromagnets observed by femtosecond x-ray magnetic circular dichroism
由于一个错误,这篇文章已被宣布为一个新的文章,而不是文章1010.1374的更正版本。
2011-01-10 cond-mat.mtrl-sci
Data-driven studies of magnetic two-dimensional materials
我们使用数据驱动的方法来研究范德华(vdW)层状材料的磁性和热力学性质。我们研究了基于已知材料Cr $_2$ Ge $_2$ Te $_6$的A $_2$ B $_2$ X $_6$形式的单层,使用密度泛函理论(DFT)计算和机器学习方法来确定它们的磁性,例如磁序和磁矩。我们还研究了形成能,并使用它们作为化学稳定性的代理。我们表明,机器学习工具,结合DFT计算,可以提供一种计算效率高的方法来预测这种二维(2D)磁性材料的性质。我们的数据分析方法提供了对这些系统中磁有序的微观起源的见解。例如,我们发现X位置强烈影响相邻A位置之间的磁耦合,从而驱动磁有序。我们的方法为快速发现具有磁性行为的化学稳定的vdW材料开辟了新的途径。
2018-06-20 cond-mat.mtrl-sci
Neutron scattering evidence for magnetic field driven abrupt magnetic and structural transitions in a phase separated manganite
在电荷有序的Pr0.5Ca0.5MnO3锰氧化物的Mn位上进行取代是导致磁场驱动磁化曲线突变的有效途径。为了得到新的见解的起源,这一显着的功能,Pr0.5Ca0.5Mn0.97Ga0.03O3钙钛矿锰氧化物已被研究的中子衍射,随温度和在2.5 K的外加磁场高达6特斯拉。在低温基态下,发现了一个弱而复杂的反铁磁序。在一定强度的磁场作用下,样品的磁化曲线呈现出阶梯状的变化,并伴随着结构的变化。小角中子散射提供了微米尺寸的铁磁畴的成核过程的磁化行为的证据。
2003-10-09 cond-mat.mtrl-sci
Correlation between Magnetic Properties and Depinning Field in Field-Driven Domain Wall Dynamics in GdFeCo Ferrimagnets
研究了温度对具有垂直磁各向异性(PMA)的GdFeCo铁氧体中磁场驱动畴壁运动的影响。我们发现,退钉扎场强烈依赖于温度。此外,还发现,饱和磁化强度表现出类似的依赖于温度的退钉场。从蠕变缩比临界性,一个简单的脱钉场和PMA的性能之间的关系,明确地确定理论和实验。我们的研究结果为更好地理解磁性对磁性系统中退钉扎场的影响开辟了一条道路,并将有价值地推广到其他系统中的退钉扎研究。
2018-01-23 cond-mat.mtrl-sci
Controlled normal and inverse magnetoresistance and current-driven magnetization switching in magnetic nanopillars
结合具有不同散射各向异性符号的铁磁金属对,让我们独立地反转铁磁/非磁性/铁磁金属纳米柱中的磁阻和电流驱动切换的方向。我们显示了所有四种组合的正常和逆行为,在室温和4.2K。在所有研究的情况下,开关的方向是由固定(极化)铁磁体的净散射各向异性。我们为我们所看到的提供简单的论据。
2003-12-18 cond-mat.mtrl-sci
Alternating current driven instability in magnetic junctions
的效果被认为是交流(高频)的自旋阀型磁结配置上的电流。在大自旋近似下研究了小涨落的稳定性。当电流频率接近自由层的本征频率(旋进频率)时,发生参数共振。两种共线构型,反平行构型和平行构型,在共振条件下都可能变得不稳定。反平行结构在非共振条件下也会变得不稳定。阈值电流密度幅度是直流电流密度切换磁性结的顺序。
2008-10-27 cond-mat.mtrl-sci
Symmetry and magnetically driven ferroelectricity in rare-earth manganites RMnO3 (R=Gd, Tb, Dy)
本文从对称性的角度研究了正交晶系锰氧化物RMnO_3(R=Gd,Dy或Tb)的磁驱动铁电性。所采用的方法将用于表征位移调制结构的极性性质的方法推广到不可约磁序参量的情况。建立了磁感应铁电性的对称性条件,并从一般的对称性考虑导出了Landau-Devonshire自由能泛函。在DyMnO 3和TbMnO 3在零磁场下观察到的铁电极化解释在可还原的磁序参量的对称性。极化旋转在这些化合物中引起的外部磁场和稳定的铁电相在GdMnO 3占的机制,其中磁化强度和极化是次要的序参量,不直接耦合,但相互竞争,通过它们的耦合竞争的主要调制的序参量。
2007-09-20 cond-mat.mtrl-sci
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
Quantitative understanding of magnetic vortex oscillations driven by spin-polarized out-of-plane dc current: Analytical and micromagnetic numerical study
通过解析和微磁学数值计算,研究了自旋极化面外直流电流驱动下涡旋回旋运动引起的磁涡旋振荡。演示了对持续涡旋振荡的可调谐本征频率和轨道振幅的可靠控制。这项工作提供了一个先进的一步,实际应用的涡旋振荡持续涡旋振荡器在一个宽的频率(f)范围内的10至2000兆赫和高值的f/(Δ f)。
2009-05-19 cond-mat.mtrl-sci
Magnetically driven ferroelectric order in Ni$_3$V$_2$O$_8$
结果表明,Ni $_3$ V $_2$ O $_8$的长程铁电有序和无公度磁有序同时出现在单一的相变中.自发极化的温度和磁场依赖性显示了磁序和铁电序之间的强耦合。我们确定磁对称性的连续相变,通过约束数据与朗道理论相一致的系统。这一唯象理论解释了我们观察到的自发极化被限制在沿晶体b轴的方向上,并预言其大小应与磁序参量成正比。
2005-03-16 cond-mat.mtrl-sci
Current-driven domain wall motion in magnetic wires with asymmetric notches
利用磁力显微镜研究了电流驱动下非对称缺口磁线中畴壁的运动。有人发现,所需的电流驱动DW运动的临界电流密度取决于DW的传播方向。DW移动更容易沿着不对称切口的斜率倾斜较小的方向。
2005-10-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Wavelets spectra of magnetization dynamics in geometry driven magnetic thin layers
通过数值模拟研究了不同厚度和宽度的方形钴薄层。使用零值外部施加的磁场(几何驱动区)和不同的初始条件的磁化动力学进行了检查。采用小波分析方法对样品进行光谱分析。确定了不同类型的瞬态。
2009-11-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Magnetic oscillations driven by the spin Hall effect in 3-terminal magnetic tunnel junction devices
我们发现,钽微带中的直流电流可以通过自旋霍尔效应(SHE)的自旋力矩在相邻的纳米磁体中诱导稳态磁振荡。通过接触纳米磁体的磁性隧道结(MTJ)电检测振荡。可以使用MTJ偏置来控制振荡频率以调谐磁各向异性。因此,在该3端器件中,SHE扭矩和MTJ偏置提供了对振荡幅度和频率的独立控制,从而实现了用于开发可调谐自旋扭矩纳米振荡器的新方法。
2012-09-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Lower current-driven exchange switching threshold in noncollinear magnetic junctions under high spin injection
电流感应开关被认为是在一个磁性结。该结包括钉扎和自由铁磁层,其工作在高自旋注入的制度。结果表明,在这种制度的交换磁化反转阈值可以降低到两次时,层的轴是非共线的。
2009-03-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Dynamics of a magnetic skyrmionium driven by spin waves
磁性Skyrmionium是一种类似Skyrmion的结构,但净Skyrmion数为零,可以用作非易失性信息处理设备的构建块。在这里,我们研究了由传播自旋波驱动的磁性Skyrmionium的动力学。研究发现,自旋波可以有效地驱动Skyrmion运动,表现出微小的Skyrmion霍尔效应,其迁移率比相同条件下的Skyrmion要好得多。我们还表明,skyrmionium迁移率依赖于纳米轨道的宽度和阻尼系数,并可以通过外部的面外磁场控制。此外,我们还证明了自旋波驱动的Skyrmionium运动是惯性的。我们的研究结果表明,skyrmionium是一个很有前途的积木构建自旋波自旋电子器件。
2018-03-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Electric Field Driven Magnetic Domain Wall Motion in Iron Garnet Film
本文报道了磁电铁石榴石薄膜中电场诱导畴壁运动的动态观察。在800 kV/cm电场脉冲中的测量给出了磁畴壁速度~45 m/s。在50 Oe左右的磁场脉冲下,获得了相似的速度,证明了可逆和不可逆的微磁结构转变。这些效应在自旋电子学和磁存储器中有着广阔的应用前景。
2008-10-05 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Current-Driven Magnetic Excitations in Permalloy-Based Multilayer Nanopillars
研究了295 K和4.2 K下纳米Ni 84 Fe 16/Cu/Ni 84 Fe 16三层薄膜的电流驱动磁化翻转。在低磁场下,滞后开关图的形状从295 K变化到4.2 K.在较高磁场下的可逆行为涉及两种现象,与开关电流密切相关的磁激励的阈值电流,以及以电报噪声为特征的微分电阻的峰值,其平均周期随电流呈指数下降并随温度变化。我们解释静态和动态的结果在295 K和4.2 K的热激活势垒,与电流相关的有效磁温度。
2003-05-20 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.stat-mech
Emergence of Chaos in Magnetic-Field-Driven Skyrmions
本文探索了磁场驱动磁性skyrmions中的混沌现象,通过微磁模拟揭示了由次级回转模式与呼吸样模式耦合引起的非线性动力学和次摆线运动复杂模式,为提升器件可靠性和建立基于skyrmion动力学的混沌计算提供了指导。
2023-09-08 cond-mat.mtrl-sci nlin.CD
Magnetic Tilting in Nematic Liquid Crystals driven by Self-Assembly
自组装是设计多功能材料的关键机制之一。软杂化材料包含不同性质的组分,并表现出竞争性相互作用,从而驱动自组织成为具有特定功能的结构。在这里,我们展示了一种新型的磁性混合材料,其中的分子倾斜可以通过一个微妙的平衡之间的拓扑辅助的胶体自组装的\rev{magnetic nanoparticles}和各向异性分子之间的相互作用在液晶矩阵操纵。
2021-04-06 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Spin Hall torque driven chiral domain walls in magnetic heterostructures
描述了自旋霍尔力矩驱动下双磁性异质结构中磁畴壁的运动。我们展示了垂直磁化CoFeB的结果|具有各种重金属底层的MgO异质结构。畴壁根据底层材料的不同沿电流流动方向或逆电流流动方向移动。畴壁移动的方向与在这些异质结构中形成的畴壁螺旋的手性相关联。一维模型被用来描述的实验结果和提取参数,如Dzyaloshinskiii-Moriya交换常数,这是负责的畴壁螺旋的形成。本文描述了在磁性异质结构中界面控制所引起的快速效应。
2015-03-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Dynamics of magnetic skyrmion clusters driven by spin-polarized current with a spatially varied polarization
磁性Skyrmions是未来信息技术的有希望的候选者。在这里,我们提出了一个孤立的skyrmion和skyrmion集群在铁磁纳米盘驱动的自旋极化电流与空间变化的极化微磁学研究。电流驱动的Skyrmion团簇可以是动态稳定的,也可以是静态的,这取决于空间变化的极化轮廓。对于动态稳态,skyrmion团簇在纳米盘中作圆周运动,而对于静态,skyrmion团簇是静态的。研究了Skyrmion作圆周运动的频率。此外,Skyrmion集团动力学的磁各向异性和Dzyaloshinskiii-Moriya相互作用的依赖关系进行了研究。我们的研究结果可能为实现基于磁Skyrmion簇的器件提供一条途径。
2018-04-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Complex magnetism and magnetic field-driven electrical polarization in Co$_3$TeO$_6$
具有双折射相关结构的Co $_3$ TeO $_6$单晶的磁、电性质表明,在21 K以下存在磁场诱导极化。比热在\approx 18 K处的尖峰表明了重构型一级相变。从二次谐波产生(SHG)测量反演对称性的破坏是明显的,并确定为m的点群对称性。的温度和磁场的依赖性的磁场和电场的极化进行了讨论,在光的SHG结果。
2011-08-21 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el