Hybrid chiral domain walls and skyrmions in magnetic multilayers
自从发现界面Dzyaloshinskiii-Moriya相互作用以来，铁磁薄膜中的非共线自旋织构一直是人们研究的热点。这种反对称交换相互作用选择一个给定的手征自旋纹理，并允许稳定的配置与非平凡的拓扑结构。此外，它对这些拓扑结构的动力学性质有许多重要的影响，包括手征畴壁（DW）和磁skyrmion。近年来，对非共线自旋织构的研究已从单磁性多层膜扩展到具有破缺反转对称性的磁性多层膜。这种结构在垂直方向上的延伸使得Néel DW和skyrmions都能非常有效地进行电流诱导运动和室温稳定性。在这里，我们展示了如何在这样的多层系统的层间相互作用，实际上可以导致更复杂的，混合手性磁化安排。所描述的厚度相关的重新取向的DW实验证实通过研究退磁多层膜，通过圆二色性在X射线共振磁散射。我们还证明了一个简单而可靠的方法，用于确定的幅度从静态域的测量，即使在这些混合手性结构的存在下，通过考虑到实际配置文件的DW。这些新的混合手性纹理的出现具有深远的影响，如何稳定和操纵DW以及skymionic结构的磁性多层膜。
2018-01-04 cond-mat.mtrl-sci
Towards ferroelectrically-controlled magnetism: Magnetoelectric effect in Fe/BaTiO3 multilayers
基于第一性原理计算，研究了铁电/铁磁多层膜中产生磁电效应的一种未知物理机制.它的起源是在铁电/铁磁体界面的键合的变化，当电极化的强度反转时改变界面磁化。使用Fe/BaTiO 3多层膜作为代表模型，我们显示了相当大的差异，在两个界面上的本地电偶极矩的取向不同的Fe和Ti原子的磁矩。预测的磁电效应与在弹性耦合复合材料中观察到的磁电效应的大小相当，并且开辟了通过电场控制薄膜层状结构的磁性能的新方向。
2006-04-24 cond-mat.mtrl-sci
Magneto-thermoelectric figure of merit of Co/Cu multilayers
巨磁电阻多层膜的磁化结构的转换不仅改变了其电导率和热导率，而且也改变了其热电势。研究了Co/Cu多层膜器件在横向热梯度下的磁输运和磁热电性质。我们推导出的塞贝克系数，热电优值，和热电功率因数的值。Seebeck系数在室温下达到高达-18微伏/K的值，并且在自旋反转时显示高达28.6%的磁场依赖性。结合相同的Co/Cu堆叠的热导率数据，我们发现高达65%的热电优值的自旋依赖性。此外，自旋的功率因数的依赖性高达110%的推导。
2013-11-13 cond-mat.mtrl-sci
High frequency magnetic behavior through the magnetoimpedance effect in CoFeB/(Ta, Ag, Cu) multilayered ferromagnetic thin films
通过对磁控溅射CoFeB/（Ta，Ag，Cu）多层薄膜磁阻抗效应的研究，研究了CoFeB/（Ta，Ag，Cu）多层薄膜的磁化动力学。阻抗测量进行了分析，在负责他们的变化在不同的频率间隔和多层膜的磁性和结构特性的机制。根据频率和外部磁场的磁阻抗的机制的分析表明，对于CoFeB/Cu多层膜，铁磁共振（FMR）有助于显着的磁阻抗效应的频率接近470 MHz。当与CoFeB/Ta和CoFeB/Ag多层膜所获得的结果相比时，该频率较低，并且是该样品中的各向异性分布和不形成规则双层的结果。根据所使用的非磁性金属，MImax值出现在不同的频率下。在CoFeB/Ta和CoFeB/Ag的情况下，局部频带的变化在25%和30%之间，在CoFeB/Cu的情况下，频率范围很宽。
2011-07-01 cond-mat.mtrl-sci
Switching Current vs. Magnetoresistance in Magnetic Multilayer Nanopillars
我们研究了电流驱动的磁化翻转纳米制造的磁性三层，在三种不同的方式改变磁阻。首先，我们在磁性三层和其中一个电极之间插入一个强自旋散射层，从而增加磁阻。第二，我们在磁性层之间插入一个自旋扩散长度较短的间隔层，以降低磁电阻。第三，我们改变层磁化之间的角度。在所有的情况下，我们发现一个近似线性的磁阻和反向开关电流之间的依赖关系。我们给出了一个定性的解释所观察到的行为，并提出了一些方法，其中开关电流可能会减少。
2003-09-08 cond-mat.mtrl-sci
Magneto-optical properties of Co/ZnO multilayer films
在玻璃衬底上沉积了ZnO与Co的多层膜，然后在真空中退火。薄膜的磁化强度随着退火而增加，但磁光信号的大小不随退火而增加。利用MCD谱计算了薄膜的介电函数。提出了金属Co/ZnO混合物的Maxwell Garnett理论。在何种程度上，这解释了MCD光谱上采取的电影进行了讨论。
2009-09-23 cond-mat.mtrl-sci
Handling magnetic anisotropy and dynamic magnetic response of ferromagnetic multilayers in flexible substrates
研究了NiFe/Ta和FeCuNbSiB/Ta多层膜在外加应力作用下的动态磁响应。我们探讨了处理柔性磁致伸缩纳米结构的磁各向异性和动态磁响应的可能性。我们量化的多层膜的灵敏度下的外部应力通过计算的比率$|Δ\textrm{MI}|/|Δ\barσ|$，并表明，相当大的值可以达到通过调整磁场，频率，磁致伸缩常数，和外部应力。结果揭示了在外部应力下的柔性磁致伸缩多层膜的应用的可能性，并将它们作为非常有吸引力的候选人作为元件传感器的灵敏的智能触摸传感器的发展。
2016-06-10 cond-mat.mtrl-sci
Stray field signatures of Néel textured skyrmions in Ir/Fe/Co/Pt multilayer films
Skyrmions是具有拓扑性质的纳米级自旋构型，在自旋电子器件中具有很大的前景。在这里，我们建立了他们的Néel纹理，螺旋度，和大小在Ir/Fe/Co/Pt多层膜通过构建一个多极展开来模拟他们的杂散场签名，并将其应用到磁力显微镜（MFM）图像。此外，已证明的敏感性Skyrmion属性的不均匀性，再加上一个独特的能力，以估计钉扎力的动力学，预示着广泛的适用性，在新兴领域的拓扑自旋纹理。
2018-03-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
A transmission electron microscope study of Néel skyrmion magnetic textures in multilayer thin film systems with large interfacial chiral interaction
本研究利用洛伦兹TEM及多尺度表征分析FM/HM多层膜中的Néel斯格明子，定量揭示晶粒尺寸、斯格明子直径及磁化旋转区等结构参数。
2017-11-15 cond-mat.mtrl-sci
Diamagnetic Effects, Spin Dependent Fermi Surfaces, and the Giant Magnetoresistance in Metallic Multilayers
我们研究了抗磁效应对金属磁性多层膜输运性质的作用，以阐明它们是否可以解释在这些系统中观察到的巨磁电阻效应。考虑到层状铁磁体中的现实费米表面拓扑结构，不同类型的轨道取决于电子自旋的可能性。这两种配置，磁性层之间的铁磁和反铁磁耦合，被认为是在界面边界处的散射的透射系数建模，包括磁性和粗糙度的贡献。我们假设散射过程中保存的电子自旋，由于大的自旋扩散长度在多层样品。间隔物的散射以类似于磁“击穿”现象的方式混合了不同的轨道拓扑结构。对于反铁磁耦合，多数和少数自旋从一个磁性层到下一个磁性层互换。回旋加速器的轨道也在相反的方向上运行，产生类似补偿的效应，产生巨大的GMR，特别是对于封闭的轨道。对于开放的轨道，人们可以得到沿特定方向的“逆”磁阻效应。
1998-07-02 cond-mat.mtrl-sci
Magnetostrictive hysteresis of TbCo/CoFe multilayers and magnetic domains
利用矢量磁化测量、光学偏转仪和磁光克尔显微镜研究了TbCo/CoFe多层膜在沿硬磁化轴方向外加磁场下的磁回线和磁致伸缩回线。即使是一个非常小的角度之间的难磁化轴和磁场方向的错位示出急剧改变的磁化和磁致伸缩扭转磁滞回线的形状。在磁化过程中发现两种类型的磁畴：自发磁化矢量反向旋转的大区域和出现在窄场间隔中的自发磁畴，并提供这种旋转的反转。我们表明，我们的交换耦合膜的磁滞回线的细节，可以使用单轴膜的均匀磁化旋转的经典模型和所观察到的域的配置来描述。这些功能的理解是至关重要的应用程序（MEMS或微致动器），受益于大大增强的灵敏度附近的横向施加磁场的磁饱和点。
2005-10-21 cond-mat.mtrl-sci
Tunneling anisotropic magnetoresistance in multilayer-(Co/Pt)/AlOx/Pt structures
我们报告的观察隧道各向异性磁阻（TAMR）在垂直隧道器件的铁磁多层（Co/Pt）电极和非磁性Pt反电极分开的AlOx屏障。在堆叠的铁磁电极终止的Co膜的TAMR幅度饱和在0.15%，超过它只显示出弱的依赖于磁场强度，偏置电压和温度。对于由两个单层的Pt终止的铁磁电极，我们观察到的TAMR的数量级增强的顺序（S）和场，温度和偏压的强烈依赖。实验的讨论是基于相对论从头计算的磁化取向依赖的状态密度的Co和Co/Pt模型系统。
2008-01-08 cond-mat.mtrl-sci
Giant magnetocaloric effect driven by indirect exchange in magnetic multilayers
磁性多层膜中的间接交换耦合，也称为Ruderman-Kittel-Kasuya-Yosida（RKKY）相互作用，已知在控制磁化的层间排列方面非常有效。这种耦合通常在多层制造阶段固定，并且不允许器件应用所需的非原位控制。除了取向控制之外，还非常期望控制层内磁化的大小，理想地通过切换相关的RKKY耦合来接通/关断层内磁化。在这里，我们展示了一种磁性多层材料，结合热-以及场控制的RKKY交换，集中在一个稀释的铁磁合金层，并驱动它，虽然它的居里转变。薄铁磁体的这种开/关磁化切换在低场扫描内可重复且完全再现地进行，导致巨磁热效应，在~10 mT的外场下估计等温熵变为-10 mJ/K cm ^3，这大大超过了绝热退磁制冷系统中使用的最佳稀土基材料的性能。
2018-11-13 cond-mat.mtrl-sci
Confinement-controlled pathways to complex skyrmionic textures in Co/W/Pt multilayers
Sultan Qaboos University（阿曼苏丹卡布斯大学）；University of Technology and Applied Sciences - Muscat (UTAS-Muscat)（马斯喀特科技与应用大学）；University of Lille, CNRS, Centrale Lille, Université Polytechnique Hauts-de-France, UMR 8520 - IEMN（里尔大学、法国国家科学研究中心、中央里尔学院、上法兰西高等理工学院）；Nanyang Technological University（南洋理工大学）
研究通过几何约束控制Pt/Co/W多层微轨道中自旋纹理的分层转变，揭示了约束如何促进天体的形成和演变，为室温下更高阶天体状态工程提供了新路径。
2026-04-15 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Above-room-temperature giant thermal conductivity switching in spintronic multilayer
热开关是一种有效的主动热流控制方法，近年来在纳米级热管理技术方面受到越来越多的关注。在磁性和自旋电子材料中，热导率取决于磁化结构：这是磁热阻效应。在这里，我们表明，外延Cu/Co $_{50}$ Fe $_{50}$多层膜具有巨大的磁场诱导调制的跨平面热导率。Cu/Co $_{50}$ Fe $_{50}$多层膜在室温下的磁热电阻比达到150%，远高于以往的最高值。虽然该比值随温度的升高而减小，但在400 K以下仍出现~100%的巨磁热电阻效应。观察到Cu/Co $_{50}$ Fe $_{50}$多层膜的热导率的磁场依赖性比跨平面电导率的磁场依赖性大约两倍。巨磁热电阻效应的观察阐明了自旋电子多层膜作为热开关器件的潜力。
2020-11-30 cond-mat.mtrl-sci
Magnetic anisotropy and magnetoresistance of sputtered [(FeTaN)/(TaN)](n) multilayers
研究了在Si衬底上射频（射频）溅射[（FeTaN）/（TaN）]（n）多层膜的面内磁各向异性。在n=5，FeTaN厚度固定为30 nm，TaN厚度t（TaN）从0变化到6.0 nm的多层膜中，我们观察到一个明显的趋势，即随着t（TaN）的增加，磁性，晶粒尺寸，当t（TaN）为2.0- 1.0时，样品的最大磁阻（MR）和最大磁电阻（MR）的幅值均先减小后增大，达到最小值后增大。4.0 nm。这种趋势也与面内磁各向异性的演变，其中的多层膜从单轴各向异性的变化，双轴在t（TaN）约4.0 nm及以上。我们归因于FeTaN薄膜的层间耦合效应作为耦合层（TaN）的厚度的函数，而不是在单层FeTaN薄膜中观察到的厚度依赖性，其中易轴的方向切换90度，当膜厚超过300 nm。[（FeTaN）/（TaN）]（n）多层膜的面内各向异性随耦合层数的变化也表现出振荡的迹象。观察到的MR效应主要是由于各向异性MR（AMR），而晶粒尺寸和交换耦合也可能有助于改变的最大MR比在多层膜随t（TaN）。
2003-05-30 cond-mat.mtrl-sci
Magnetostatic bias in multilayer microwires: theory and experiments
研究了由软磁核、中间非磁层和外部硬磁层组成的多层微丝的磁滞曲线。磁性层之间的静磁相互作用被证明会引起类反铁磁耦合，从而导致软核磁滞曲线中的静磁偏置。这种静磁偏置效应的研究方面的微丝的几何形状。考虑到考虑到磁层之间的静磁相互作用的分析模型解释的实验结果。
2011-06-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Element-selective tracking ultrafast demagnetization process in Co/Pt multilayer thin films by the resonant magneto-optical Kerr effect
利用X射线自由电子激光在Pt~N ${}_{6,7}$和Co~M ${}_{2,3}$边缘的共振极性磁光克尔效应测量，研究了铁磁Co/Pt薄膜的光致动力学，证明了垂直磁各向异性的元素特异性.结果表明，光致退磁时间尺度$τ_\textrm{demag.}^\textrm{Co}=80\pm60~\textrm{fs}$和$τ_\textrm{demag.}^\textrm{Pt}=640\pm140~\textrm{fs}$具有明显的元素依赖性。这种依赖性被解释由Pt原子的感应力矩由电流从Co层通过接口。观察到的Co和Pt的磁化动力学可以归因于光致Co/Pt薄膜现象的特征，包括全光开关。
2019-10-03 cond-mat.mtrl-sci
Static and Dynamic Magnetic Properties of FeMn/Pt Multilayers
最近，我们证明了FeMn/Pt多层膜中自旋-轨道矩的存在，它与各向异性场相结合，能够在没有任何外场的情况下使其磁化强度从0 °连续旋转到360 °。在这里，我们报告的静态和动态的磁性FeMn/Pt多层膜的调查使用相结合的技术的磁学，铁磁共振，逆自旋霍尔效应和自旋霍尔磁阻测量。FeMn/Pt多层膜被发现表现出铁磁特性，其饱和磁化强度的温度依赖性可以很好地拟合使用的唯象模型，包括居里温度的有限分布，由于整个多层样品的细微厚度变化。静态磁性能的不均匀性也表现在铁磁共振谱中，其通常表现出宽的共振峰。约0.106的阻尼参数是来自铁磁共振线宽的频率依赖性，这是可比的其他类型的铂基多层膜的报道值。在居里温度以下的所有样品中都观察到了清晰的自旋霍尔反信号和自旋霍尔磁阻，这证实了先前观察到的强自旋-轨道力矩效应。
2017-05-26 cond-mat.mtrl-sci
Influence of disorder on the perpendicular magnetoresistance of magnetic multilayers
从理论上研究了无序对磁性多层膜垂直磁电阻的影响。各种类型的障碍被认为是：（i）界面置换障碍和（ii）在各个层和铅体障碍。计算的基础上的非平衡格林函数形式主义，连同用于计算实空间格林函数的递归方法。
1999-07-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Magnetic and Transport Properties of Fe-Ag granular multilayers
给出了连续蒸发Fe-Ag颗粒复合材料的磁化强度、磁输运和穆斯堡尔谱的测量结果。传导电子的强磁散射反映在电阻的次线性温度依赖性和大的负磁阻。磁性和输运行为的同时分析表明，双峰晶粒尺寸分布。给出了详细的定量描述的不寻常的功能中观察到的传输特性。
2005-06-13 cond-mat.mtrl-sci
Determination of the magnetization profile of Co/Mg periodic multilayers by magneto-optic Kerr effect and X-ray magnetic resonant reflectivity
模拟了Co/Mg多层膜在Co L2，3吸收边附近的共振磁反射率，并在一个专门设计的样品上进行了测量。当在平行于样品表面的两个相反方向上施加磁场测量两个反射率之间的差时，获得二向色信号。模拟结果表明，在Co和Mg层之间的界面处的磁死层的存在导致在第三布拉格峰附近测量的二向色性信号的重要增加，否则应该可以忽略不计。测量结果与引入0.25 nm厚死层的模型一致。这归因于Co原子与Mg层接触，因此我们得出结论，从磁性的角度来看，Co-Mg界面是突变的。
2013-03-18 cond-mat.mtrl-sci
Normal and inverse magnetocaloric effect in magnetic multilayers with antiferromagnetic interlayer coupling
用对近似方法研究了自旋为1/2的具有反铁磁层间耦合的磁性多层膜系统的热力学。特别注意的是磁热性能，量化的等温熵变。多层膜由两种磁性平面组成，其中一种是稀释的。在两个平面内的面内耦合具有任意的各向异性范围之间的伊辛和各向同性海森堡相互作用。构造并讨论了磁补偿现象发生时的相图。讨论了等温熵变与相互作用参数、磁组分浓度和外加磁场幅值的关系。正常和逆磁热效应的范围被发现和相关的补偿的存在或不存在。
2014-09-07 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.stat-mech
Progressive magnetic softening of ferromagnetic layers in multilayer ferromagnet-nonmagnet systems and the role of granularity
我们报道了铁磁-非磁（Co-Au）多层膜系统中最顶层磁性层的结构和磁性行为的研究。对一系列多层膜进行的掠射角X射线衍射测量表明，随着双层膜数量的增加，最顶层磁性层的非晶化程度逐渐增加。同时，磁光克尔效应测量发现，顶部Co层的磁硬度和磁晶各向异性降低。根据Herzer的随机各向异性模型讨论了这种磁软化现象。多层系统的微磁模拟也证实了这些观察结果。
2017-02-18 cond-mat.mtrl-sci
Enhanced perpendicular magnetocrystalline anisotropy energy in an artificial magnetic material with bulk spin-momentum coupling
系统研究了Co $-$ Pt/Pd多层膜的垂直磁晶各向异性。我们的磁性测量数据表明，非对称的Co/Pd/Pt多层膜具有显着更大的垂直磁各向异性（PMA）的能量相比，对称的Co/Pt和Co/Pd多层膜样品。我们进一步通过对CoPt $_2$、CoPd $_2$和CoPtPd的第一性原理计算来支持该实验，CoPt和CoPtPd分别是在单位晶胞中由三个原子层组成的复合体材料，Pt/Co/Pt、Pd/Co/Pd、Pt/Co/Pd。通过估计体自旋-动量耦合对MCA能量的贡献，我们发现具有对称性破缺的CoPtPd多层膜具有比其他相似但缺乏对称性破缺的多层膜显著更大的垂直磁各向异性（PMA）能量。因此，这一观察结果提供了由于结构反转对称性破缺导致的PMA增强的证据，并突出了非对称CoPtPd作为第一种具有体自旋-动量耦合的人工磁性材料，这为设计具有强PMA的材料开辟了新的途径。
2019-04-22 cond-mat.mtrl-sci
Pathways to Bubble and Skyrmion Lattice Formation in Fe/Gd Multilayers
本文利用时间分辨克尔光谱和微磁学模拟，系统研究了Fe/Gd多层膜中通过温度、磁场和飞秒光激发等不同路径形成磁泡与斯格明子的相图条件，揭示了光激发可超越准静态相图预测并仅从条纹畴态实现拓扑织构创建。
2025-01-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Towards hexagonal $C_{2v}$ systems with anisotropic DMI: Characterization of epitaxial Co$(10\bar{1}0)$/Pt$(110)$ multilayer films
具有$C_{2v}$对称性的铁磁体/重金属（FM/HM）多层薄膜具有通过各向异性的Dzyaloshinkii-Moriya相互作用（Dzyaloshinki-Moriya相互作用）来容纳反回旋离子和其他手性自旋织构的潜力。在这里，我们提出了一个候选材料系统，也有一个强大的单轴磁晶各向异性排列在平面上的膜。该系统是基于一个新的Co/Pt外延关系，这是这项工作的中心焦点：六方密排Co $(10\bar{1}0)[0001]$ $\parallel$面心立方Pt $(110)[001]$。我们的特点是我们的薄膜的晶体结构和磁性分别使用X-射线衍射技术和磁力计，包括q-扫描，以确定堆垛层错密度和它们的相关性与测得的磁晶各向异性常数和厚度的Co.在未来的多层膜，我们预计这种外延关系，以进一步使各向异性，同时支持界面垂直磁各向异性。这些性能的预期汇合，以及多层膜的可调谐性，使该材料系统成为一个有前途的测试平台，用于揭示FM/HM膜中的新自旋配置。
2021-10-13 cond-mat.mtrl-sci
The studies on phonons and magnons in (Ni80Fe20/Au/Co/Au) multilayers of different number of repetitions
本研究通过Brillouin光散射光谱观察到Ni80Fe20/Au/Co/Au多层膜中自旋波与表面声波的相互作用，发现改变多层膜重复次数可调节SAWs色散而不影响基础SW模式，从而通过多层膜厚度控制磁弹相互作用。
2024-03-25 cond-mat.mtrl-sci
Multilayer metamaterials with mixed ferromagnetic domain core and antiferromagnetic domain wall structure
本研究通过调控多层基合成反铁磁超材料的层间交换能，实现了铁磁畴核与反铁磁畴壁混合的纳米磁织构，为磁畴设计及磁织构功能开发提供了新思路。
2023-04-28 cond-mat.mtrl-sci
Magneto-electronic properties of multilayer black phosphorus
我们研究了在垂直磁场的存在下，黑磷多层膜中的二维电子气的电子性质，突出了平面各向异性对各种实验量，如交流磁导率，屏蔽，磁等离子体的作用。我们发现，在交流电导率的谐振结构表现出红移与掺杂的增加，由于带间耦合，$γ$。这是由于朗道能谱中与$n^2γ^2$（$n$是朗道指数）成比例的额外校正项，直到$γ$中的二阶。我们还发现，库仑相互作用导致高度各向异性的磁激子。
2015-05-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Tailing Magnetoelectric properties of Cr2Ge2Te6 by Engineering Covalently bonded Cr Self-intercalation: Ferromagnetic Half-metal
二维内禀铁磁半金属（HM）是自旋电子学的重要组成部分。控制范德华磁性材料的层间磁耦合是控制其磁电性能的重要手段，特别是在自旋电子学中有重要的应用。本文通过对CrGeTe_3（CGT）双层膜和多层膜中Cr原子自嵌入（SI）的系统研究，发现Cr原子自嵌入可以增强层间磁耦合。超交换作用仍然主导层间磁交换作用，导致相邻vdW层之间的铁磁耦合。CGT双层膜在Cr自插层后仍保持HM的FM有序性，与自插层Cr（CrSI）原子浓度无关。最重要的是，自插层CrGeTe 3（SI-CGT）双层显示铁磁HM，独立的堆叠顺序。此外，SI-CGT多层膜保持FM阶，与膜厚无关。然而，SI-CGT多层膜从HM转变为正常的自旋极化金属，在费米能级的状态增加。此外，SI-CGT-AA和SI-CGT-AB的磁各向异性能（MAE）为-0.160和-0.42 meV/f. u.，其由CrSI原子调制。SI-CGT-AA和SI-CGT-AB的MAE不同，因为Cr的d轨道之间的杂化相互作用不同。SI-CGT多层膜的易磁化轴（EA）从CGT的[001]方向转向[100]方向，与堆叠顺序无关。这是由于引入CrSI后，Te原子的px和py、py和pz轨道的杂化作用明显减弱。SI-CGT多层膜在300和500 K下具有良好的动态、热稳定性和磁稳定性。这些发现为控制CGT多层膜和其他VDW磁体的层间交换相互作用和磁电性能提供了一种很有…
2022-12-23 cond-mat.mtrl-sci
Magnetic and microwave properties of (Ni,Co)Fe2O4-ferroelectric and (La,Ca,Sr)MnO3-ferroelectric multilayer structures
对具有强磁电耦合的层状铁磁-铁电氧化物进行了结构、磁性和铁磁共振特性的研究。样品中含有厚膜的铁氧体或取代镧锰的铁磁相和锆钛酸铅的铁电相，并在高温下烧结。结果表明，无缺陷的铁氧体，但由于在界面处的扩散锰氧化物参数恶化，并占在锰氧化物-PZT样品的磁电耦合差。
2003-07-12 cond-mat.mtrl-sci
Zero Field Antiferromagnetically Coupled Skyrmions and their Field-Driven Uncoupling in Composite Chiral Multilayers
该研究设计复合AF手性多层膜，利用AF与FM层间耦合形成紧凑补偿型斯格明子，实现零场稳定，并揭示其在交换场以上的场驱动解耦。
2025-01-07 cond-mat.mtrl-sci
Tailoring interface mixing and magnetic properties in (111) Permalloy/Pt multilayers
我们目前的沉积和表征的多层膜组成的20个重复的15 $Å$厚坡莫合金镍$_{80}$铁$_{20}$在。5例$Å$ Pt.通过两种不同的溅射沉积方法，即直流磁控溅射（dcMS）和高功率脉冲磁控溅射（HiPIMS），这代表低和中等离子化通量分数的成膜材料，分别制备样品，用于沉积的Py层。研究了衬底粗糙度、工作气压和溅射功率对薄膜面内单轴磁各向异性的影响。用X射线衍射、反射率和磁光克尔效应对多层膜进行了表征。它示出，HiPIMS沉积产生具有独特的表面粗糙度的多层膜，无论基板的表面粗糙度。通过dcMS和HiPIMS沉积制备的多层膜呈现出垂直于膜平面的强（111）织构。结果显示，与在溅射功率下进行的dcMS沉积相比，利用HiPIMS沉积Py层导致各个层之间的最小界面混合。这与通过HiPIMS沉积的Py的光滑表面有关。然而，这种尖锐的界面导致更高的介电常数和开口的难轴磁滞回线，而多层与混合存在明确定义的平面内单轴各向异性，即线性难轴。与Py/Cu和Py/CuPt多层膜，在相同的条件下使用HiPIMS制备的比较表明，差的面内单轴各向异性是在Py/Pt的情况下，由Py和Pt之间的大晶格失配所产生的逆磁致伸缩引起的。表现出界面混合的Py/Pt多层膜具有更松弛的界面，因此呈现可忽略的逆磁致伸缩，并具有更好定义的各向异性。
2021-07-18 cond-mat.mtrl-sci
Magnetic twisting in an artificial ferrimagnet: Anisotropic magnetoresistance on Py/Gd/Py/Gd/Py/SiNx multilayers
针对人工亚铁磁多层膜，研究结合AMR测量与微磁模拟，识别并定量表征两种非共线磁扭转态，证明AMR可作为理想结构探针。
2024-12-02 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Domain structure and perpendicular magnetic anisotropy in CoFe/Pd multilayers using off-axis electron holography
用直流磁控溅射法在热氧化硅衬底上制备了不同厚度的Co_（90）Fe_（10）/Pd多层膜。透射电子显微镜显示高度织构化的结晶膜具有柱状结构，而扫描透射电子显微镜和原子力显微镜分别表明一些层波纹和表面粗糙度。利用离轴电子全息术和磁力显微镜研究了Co 90 Fe 10/Pd多层膜的磁畴结构和垂直磁各向异性（PMA）。Co 90 Fe 10层厚度是决定磁畴尺寸和垂直磁化强度的主要因素：两者都随着厚度的增加而减小。在具有最薄的0.45 nm磁性层的样品中观察到最强的PMA。
2015-02-05 cond-mat.mtrl-sci
Close correlation between giant magnetostriction and the microstructure in Fe-Ga melt-spun ribbons
Initute for Material Research, Tohoku University（东北大学物质材料研究所周）；Mterials processing, Graduate School of Engineering, Tohoku University（东北大学大学院工学研究科材料加工）；Graduate School of Systems Science and Technology, Akita Prefectural University（秋田县立大学系统科学与技术研究学院）；Center for Science and Innovation in Spintronics, Tohoku University（东北大学自旋电子学科学与技术中心）
通过稀土掺杂和冷却速率优化，在Fe-Ga快淬薄带中实现<100>织构和磁弹各向异性，获得高达688 ppm的巨磁致伸缩。
2026-05-22 cond-mat.mtrl-sci
Control of magnetoelastic coupling in Ni/Fe multilayers using He$^+$ ion irradiation
本研究报告的影响后生长的He $^+$照射的磁弹性性能的$Ni$ / $Fe$多层堆叠。由He $^+$照射在多层膜的界面处引起的渐进混合允许我们随着He $^+$注量的增加来调整饱和磁致伸缩值，甚至诱导磁致伸缩效应的符号的反转。此外，临界通量的磁致伸缩的绝对值显着减少被确定。因此，几乎达到了对磁叠层的应变的不敏感性，如许多应用所要求的。上述效应是由于溅射Ni、Fe层的负饱和磁致伸缩效应和Ni-$_{x}$-Fe $_{1-x}$合金的正磁致伸缩效应共同作用的结果。重要的是，照射不会改变层的多晶结构，证实生长后He $^+$离子照射是调节磁性样品的磁弹性性质的极好工具。可以设想一类新的自旋电子器件，其材料处理能够通过离子诱导的“磁性图案化”任意改变磁致伸缩。
2022-07-06 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Study of magneto-thermal resistance effect in a Co50Fe50/Cu multilayer through the analysis of electron and lattice thermal conductivities
该研究结合实验、双电流串联电阻模型与 NEMD 模拟，揭示 Co50Fe50/Cu 多层膜的巨磁热阻主要来自自旋相关晶格热载流子贡献。
2025-05-14 cond-mat.mtrl-sci
Three-dimensional skyrmionic cocoons in magnetic multilayers
三维（3D）拓扑自旋纹理出现作为有前途的准粒子编码信息在未来的自旋电子器件。第三维度提供了关于其磁性的更多延展性以及对于潜在应用的更多灵活性。然而，这种准粒子在容易实现的系统中的稳定和表征仍然是一项正在进行的工作。在这里，我们观察到一种新型的3D磁性纹理，我们称之为skyrmionic茧，它位于磁性薄膜多层膜的内部，并具有特征的椭球形状。有趣的是，这些茧可以共存于更标准的“管状”skyrmions通过所有的多层证明存在两个非常不同的对比度在室温下记录的MFM图像。这些新的skyrmionic纹理的存在，以及他们的层解析手性和拓扑性质的理解进行了研究，通过微磁学模拟。为了实验稳定的3D skyrmion管和茧的组合，我们已经制定了金属多层膜中的磁性，特别是各向异性，在堆栈中的磁性薄膜的变化取决于它们的垂直位置。最后，在磁成像的补充，我们还测量的磁阻响应的多层膜作为磁场的函数，并成功地适应其演变使用的3D微磁模拟作为输入的磁配置。达成的极好的协议带来了额外的证据，证明了skyrmionic茧的存在，因此可以被电探测到。
2022-05-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Chiral magnetic textures in Ir/Fe/Co/Pt multilayers: Evolution and topological Hall signature
Skyrmions是拓扑保护的，二维的，局部的刺猬和旋转的螺旋。skyrmions最初是作为核相互作用的场论中的一个概念而发明的，它是凝聚态物质中广泛现象的核心。它们在室温（RT）下在磁性多层膜中的实现产生了相当大的兴趣，受到技术前景和对基本问题的访问的推动。Skyrmion与载流子的相互作用产生了奇异的电动力学，如拓扑霍尔效应（THE），霍尔对出现的磁场的响应，Skyrmion贝里相的表现。THE可以用来探测Skyrmion的提议需要进行定量测试。为此，必须全面了解skyrmion和其他手性纹理及其电指纹。在这里，使用霍尔传输和磁成像，我们跟踪的演变的磁性纹理和他们的签名在技术上可行的多层膜作为温度（$T$）和平面外施加的磁场（$H$）的函数。我们发现，拓扑霍尔电阻率（$ρ_\mathrm{TH}$）的规模与密度的孤立skyrmion（$n_\mathrm{sk}$）在很宽的范围内的$T$，确认的影响的skyrmion贝里阶段的电子输运。我们发现，在较高的$n_\mathrm{sk}$ skyrmions集群成蠕虫进行相当大的拓扑电荷，不像拓扑平凡的自旋螺旋。虽然我们建立了一个定性协议之间的$ρ_\mathrm{TH}(H,T)$和面密度的拓扑电荷$n_\mathrm{T}(H,T)$，我们详细的定量分析表明，一个更大的$ρ_\mathrm{TH}$比流行的理论预测观察到的$n_…
2018-03-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
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
Tuning the magneto-electrical properties of multiferroic multilayers through interface strain and disorder
设计和制造了化学工程超晶格，以诱导不同的生长机制和结构特性。采用直流溅射法生长铁磁（La $_{0.8}$ Ba $_{0.2}$ MnO $_3$）/铁电（Ba $_{0.25}$ Sr $_{0.75}$ TiO $_3$或BaTiO $_3$）超晶格。我们系统地修改了铁磁层的厚度，以分析不同结构特征的超晶格的尺寸和结构效应。用X射线衍射和透射电子显微镜表征了晶体结构。利用超导量子干涉仪（SQUID）对样品的磁性和电子学性质进行了研究。结果表明，应变和结构无序都能显著影响体系的物理性质。压缩应变倾向于增加降低样品的铁磁性的磁相互作用与通过电子-声子相互作用的载流子的局域化之间的竞争。拉伸应变降低了载流子的局部化，提高了铁磁转变温度。结构缺陷对磁性的影响比对输运性质的影响更大，降低了铁磁转变温度，同时增加了超晶格的磁硬度。这些结果有助于进一步理解应变和界面效应在锰氧化物基多铁性体系磁性和输运性质中的作用。
2020-06-28 cond-mat.mtrl-sci
MgO barrier-perpendicular magnetic tunnel junctions with CoFe/Pd multilayers and ferromagnetic insertion layers
研究了在CoFe/Pd多层电极的MgO势垒磁性隧道结（MTJ）中插入铁磁层（Co20 Fe 60 B20或Fe）对隧道磁电阻（TMR）特性的影响。退火温度为200 ℃时，CoFeB/MgO/Fe叠层MTJ的TMR率达到67%，当退火温度超过250 ℃时，TMR率迅速下降。TMR比的降低可能与B扩散到Pd层中导致CoFe（B）晶化为fcc（111）或bcc（011）织构有关。在沉积底部CoFe/Pd多层膜后在350 ℃下原位退火的MTJ在Ta =200 ℃下退火后显示出78%的TMR比率。
2009-10-22 cond-mat.mtrl-sci
Effect of RKKY and dipolar interaction on the nucleation of skyrmion in Pt/Co multilayer with Ir spacer
本研究针对含Ir间隔层的Pt/Co合成反铁磁多层膜，探究RKKY与偶极相互作用对斯格明子稳定的影响，通过成像与输运测量证实手性斯格明子存在，揭示Co层厚度对斯格明子尺寸与密度的调控规律，为斯格明子稳定与操控提供新方案。
2025-07-30 cond-mat.mtrl-sci
Ultrastrong magnon-magnon coupling and chiral spin-texture control in a dipolar 3D multilayered artificial spin-vortex ice
提出一种由多层人工自旋冰纳米阵列组成的3D磁子超材料，实现了超强磁子-磁子耦合（归一化耦合率0.57）、零场GHz模式频移及手性选择性磁子光谱控制。
2024-05-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Valley and Zeeman Splittings in Multilayer Epitaxial Graphene Revealed by Circular Polarization Resolved Magneto-infrared Spectroscopy
在高达17.5 T的强磁场中，利用可调谐量子级联激光器对多层外延石墨烯（MEG）进行了圆偏振分辨磁红外研究。解析了MEG单层和双层石墨烯包裹体中的朗道能级（LL）跃迁，并在提取的电子能带结构中观察到相当大的电子-空穴不对称性。对于单层石墨烯，证明了$n=0$到$n=1$ LL跃迁的四重分裂，并归因于第零LL的谷和自旋简并的提升以及电子-空穴对称性的破缺。分裂的磁场依赖性进一步揭示了其可能的机制。对实验数据的最佳拟合分别产生谷分裂和塞曼分裂的有效$g$因子，$g^*_{VS}=6.7$和$g^*_{ZS}=4.8$。
2019-10-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Magnetocaloric effect at the reorientation of the magnetization in ferromagnetic multilayers with perpendicular anisotropy
本研究针对具有垂直各向异性的双铁磁材料交换耦合多层膜，分析旋转磁场下磁化重取向的磁热效应，预测完美耦合熵变，发现层厚与畴壁宽度同量级时所需磁场比非耦合情况低一个数量级。
2023-06-09 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.stat-mech
Skyrmion generation from irreversible fission of stripes in chiral multilayer films
竞争相互作用在无数的凝聚态系统中产生有限尺寸的纹理，通常形成细长的条纹或圆形气泡域。由场或温度驱动的条纹相和气泡相之间的转变预期在性质上是可逆的。在这里，我们报告的手性Co/Pt为基础的多层膜，已知主机Néel skyrmions，使用显微镜，磁强计，和微磁模拟的纳米级自旋纹理的类似过渡的独特字符。随着场的增加，单个条纹分裂成多个skyrmion，这种转变表现出宏观上的不可逆性。至关重要的是，在场反转时，skyrmion不会融合回条纹，许多skyrmion会保持它们的形态直到零场。宏观不可逆性和微观零场skyrmion密度都由决定手征畴稳定性的热力学材料参数决定。这些结果建立了热力学和微观框架下的环境skyrmion生成和稳定性的手性多层膜，并提供直接的方向，其功能化的设备。
2021-01-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Magnetoimpedance properties of CoNbZr, multilayer CoNbZr/Au and multilayer NiFe/Au thin films
本研究考察了单层 CoNbZr、多层 CoNbZr/Au 和 NiFe/Au 薄膜的巨磁阻抗特性，发现 Au 中间层可显著提升 GMI 比率并降低铁磁共振频率，揭示了材料与几何结构对传感器性能的关键作用。
2025-05-30 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Ab-initio study of magneto-ionic mechanisms in ferromagnet/oxide multilayers
本文通过第一性原理模拟研究了Ta/CoFeB/HfO2多层膜中的磁离子机制，计算了不同界面构型的磁各向异性能，提出了能解释近期实验观测结果的微观机制。
2022-04-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Stabilization of magnetic bubbles in [Ni/Co]$_{n}$ multilayers on an oxygen-reconstructed Nb(110) surface via an ultra-thin Cu interlayer
本研究在保留 Nb(110) 氧化物表面重构的前提下，通过单原子层 Cu 中间层促进有序 [Ni/Co]$_{n}$ 多层膜外延生长，并用 SPLEEM 直接观测到小至 450 nm 的面外磁泡。
2025-02-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Antisymmetric magnetoresistance and helical magnetic structure in compensated Gd/Co multilayer
利用自旋相关的镜面和非镜面极化中子反射率（PNR），在Gd/Co多层膜中观察到了具有平面2π畴壁（DW）和高度相关磁畴的扭曲螺旋磁结构。具有偏振分析的镜面反射PNR揭示了在补偿温度（TComp）以下形成平面2π DW，导致该系统中的正交换偏置。具有自旋极化的离镜PNR显示每个Gd层的中心部分（厚度~ 25-30 μ m）的磁不均匀性的发展（磁粗糙度的增加），其中磁化垂直于（面内）所施加的场对准。这些磁粗糙度是垂直相关的，并导致在非镜面PNR数据的自旋翻转通道中的布拉格片，这有助于系统中TComp处的反对称磁阻。TComp周围高度相关的磁不均匀性（粗糙度）和畴结构的生长和可调谐性结合扭曲螺旋磁结构与平面2π DW将是应用于基于全自旋的技术的关键。
2019-04-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Out-of-plane ferroelectricity, magnetoelectric coupling and persistent spin texture in two-dimensional multiferroics
研究表明外延应变可在二维 Ruddlesden–Popper 衍生物中稳定面外铁电相，并实现铁电切换联动的磁矩与自旋织构 90 度旋转。
2025-07-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
