Critical behavior and universality properties of uniaxial ferromagnetic thin films in the presence of random magnetic fields
在有效场论的框架内研究了随机磁场作用下单轴铁磁薄膜的临界现象。当随机场分布类型为双峰时,系统表现出三临界行为。此外,交换相互作用的表面与体积比的临界值,在该临界值处,转变温度变得独立于膜厚度,对无序的存在不敏感,无论分布是双峰还是三峰。关于普适性属性,系统中的$p$和$h$变化都不能影响移位指数$λ$的值。在这方面,可以得出结论,纯铁磁薄膜是在相同的普适性类的随机离散磁场的影响下。
2014-08-07 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.stat-mech
Anisotropic thermal expansion and uniaxial pressure dependence of superconducting and magnetic transitions in ErNi2B2C
我们提出了各向异性热膨胀测量单晶ErNi 2 B 2 C。所有这三个,超导,反铁磁和弱铁磁相变是明确区分的数据。各向异性的单轴压力的依赖性的过渡估计的基础上的Ehrfest关系,导致一个结论,特别是,弱铁磁状态将被抑制的小,几个kbar的顺序,静水压力。
2006-07-28 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Magnetization in quasiperiodic magnetic multilayers with biquadratic exchange and uniaxial anisotropy
从理论上研究了按Fibonacci准周期序列构造的铁磁/铁氧体多层膜的磁化强度随外加磁场的变化曲线。铁磁薄膜被假定为具有单轴各向异性,并通过双线性和双二次有效交换耦合。Fe/Cr系统的磁相的准周期性的影响进行了数值说明。
2001-07-05 cond-mat.mtrl-sci
Correlation of uniaxial magnetic anisotropy axes and principal resistivities in polycrystalline ferromagnetic films
在本研究中,我们演示了测量电阻率张量($ρ$)沿磁轴的铁磁坡莫合金(Py)的多晶薄膜。为此,传统的霍尔酒吧和最近的扩展范德堡方法被用来确定二维$ρ$在膜平面。通过原位磁场中的正入射溅射沉积来制备样品,以在膜中诱导面内单轴磁各向异性。由于$ρ$可能会受到影响的内部磁化的薄膜,我们进行了测量,通过旋转的饱和磁场在薄膜平面。这两种方法都表明,与难磁化轴相比,沿薄膜的易磁化轴的平均电阻率较低。由于X射线衍射结果表明,没有占主导地位的纹理在薄膜中,我们得出结论,有一个单轴磁轴和主电阻率轴之间的相关性。这是一个重要的发现,可以确定磁各向异性轴的方向,而无需磁力测量。结果还验证了原子或对排序是起源的单轴磁各向异性的Py,因为电阻率是敏感的固体中的顺序的水平。这里使用的扩展范德堡可以很容易地执行接收到的样品,这是实际利益。
2021-03-28 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Control of the in-plane anisotropy in off-stoichiometric NiMnSb
NiMnSb是一种铁磁半金属材料,由于其丰富的各向异性和非常低的吉尔伯特阻尼,在信息技术中是一个有前途的候选者。我们已经研究了薄的,MBE生长的NiMnSb薄膜作为其Mn浓度的函数的面内各向异性特性。使用铁磁共振(FMR)来确定单轴和四重各向异性场,2KU/Ms和2K 1/Ms,我们发现,组成的一个小的变化是足以改变膜从主要的四重主要单轴行为,允许连续调谐的各向异性。这在设计新器件几何形状方面提供了宝贵的灵活性。
2014-03-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Raman modes of the deformed single-wall carbon nanotubes
采用\textit{ab initio}方法,在经验键极化率模型下,系统研究了单壁碳纳米管(SWCNTs)在单轴和扭转应变下的非共振拉曼光谱.结果表明,在形变纳米管中,低频拉曼激活模的频率和强度几乎不变,而高频部分发生明显的位移。特别是单壁碳纳米管的高频部分随单轴拉伸应变的增加而线性移动,并且对于任何一种单壁碳纳米管都有两种不同的移动斜率。更有趣的是,在扭转应变下的非共振拉曼光谱中发现了新的拉曼峰,这可以用a)对称性破缺和b)键旋转效应和键拉伸引起的极化率各向异性来解释。
2007-07-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Uniaxial strain on gapped graphene
研究了单轴应变对带隙石墨烯电子能带结构的影响。我们考虑两种类型的带隙石墨烯,一种打破了两个三角形子晶格之间的对称性(交错模型),另一种是交替的蜂窝晶格上的键(凯库莱模型)。在交错模型中,低于临界值的应变的影响仅是带隙位置的移动。在Kekulé模型中,随着应变的增加,带隙位置最初被钉扎到布里渊区的一个角落,而其宽度减小,并且在带隙闭合之后,接触点的位置开始移动。分析和数值计算结果得到的紧束缚和狄拉克费米子描述的带隙石墨烯。
2010-05-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Competing Uniaxial Anisotropies in Epitaxial Fe Thin Films Grown on InAs(001)
本研究通过铁磁共振和X射线衍射实验,揭示了InAs(001)上外延Fe薄膜中界面和剪切应变两种单轴磁各向异性的相互作用,为III-V半导体自旋电子和量子器件开发提供参考。
2023-05-24 cond-mat.mtrl-sci
Temperature Dependent Mechanical and Structural Properties of Uniaxially Strained Planar Graphene
通过分子动力学模拟研究平面石墨烯在单轴拉伸下的温度依赖性,发现断裂应力、应变及杨氏模量随温度线性下降,并首次给出键长键角分布随温度与应变的变化及解析表达式。
2025-10-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci nlin.CD
Uniaxial negative thermal expansion in a weak-itinerant-ferromagnetic phase of CoZr$_{2}$H$_{3.49}$
本研究通过粉末SXRD实验发现CoZr$_{2}$H$_{3.49}$弱巡游铁磁相在居里温度以下沿$c$轴呈现单轴负热膨胀,归因于费米能级附近反键态锐化及一维Co-Co链膨胀。
2025-09-25 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Uniaxial stress tuning of interfacial thermal conductance in cubic BAs/4H-SiC heterostructures
利用近第一性原理精度的机器学习势和非平衡分子动力学,研究 cBAs/4H-SiC 界面热导,发现 B-C 键合及垂直单轴应力可显著提升 ITC。
2025-06-14 cond-mat.mtrl-sci
Surface step effects on Si (100) under uniaxial tensile stress, by atomistic calculations
本文利用经验势研究了单轴拉伸应力作用下硅表面台阶的影响。我们的目标是找到导致位错从台阶形核的条件。我们得到在这样的条件下不可能产生位错。这种行为,不同于金属的预测,可以归因于共价键或立方金刚石结构。
2007-09-11 cond-mat.mtrl-sci
3D-Ising-type Magnetic Interactions Stabilized by the Extremely Large Uniaxial Magnetocrystalline Anisotropy in Layered Ferromagnetic Cr$_2$Te$_3$
本研究通过多种技术分析了铁磁层状 Cr$_2$Te$_3$ 的临界行为与磁晶各向异性,发现其临界指数介于 3D-Ising 和 3D-Heisenberg 模型之间,并揭示了由极大的单轴磁晶各向异性能稳定的 3D-Ising 型磁相互作用。
2024-07-25 cond-mat.mtrl-sci
Growth-Induced In-Plane Uniaxial Anisotropy in V$_{2}$O$_{3}$/Ni Films
我们报告的应变诱导和温度依赖的单轴各向异性V $_{2}$ O $_{3}$ /Ni混合薄膜,表现出通过界面应变和样品的微观结构,其后果的角度依赖的磁化反转。X-射线衍射和倒易空间图确定的V $_{2}$ O $_{3}$的面内晶轴;原子力和扫描电子显微镜揭示了在膜的微观结构中的取向裂缝。准静态磁力测量和动态铁磁共振测量确定一个单轴磁易轴沿裂缝。与在蓝宝石上生长的没有裂缝的膜的比较示出了来自V $_{2}$ O $_{3}$ /Ni膜中的应变和微结构的组合贡献。由角度相关的一阶反转曲线测量捕获的磁化反转特性表明沿着与裂口正交的方向的强畴壁钉扎,引起反转机制中的角度相关的变化。所得到的各向异性是可调的温度和在室温下是最明显的,这是有益的潜在的设备应用。
2017-09-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Strain dependence of the Mn anisotropy in ferromagnetic semiconductors observed by x-ray magnetic circular dichroism
利用X射线磁性圆二色性(XMCD)研究了铁磁半导体(Ga,Mn)As和(Al,Ga,Mn)As中Mn的3d价态对应变的敏感性。Mn $L_{2,3}$ XMCD的光谱形状取决于磁化方向,并且区分具有立方和单轴依赖性的特征。反转应变反转Mn $L_3$预峰的单轴各向异性的符号,其归因于从Mn 2 p芯能级到p-d杂化价带空穴态的跃迁。随着载流子定位的增加,$L_3$前峰强度增加,表明杂化空穴的3d特征增加。
2008-02-14 cond-mat.mtrl-sci
Decoupling the effects of geometry and nature of strain in LaMnO$_3$: Interplay of dynamic correlations and uniaxial strain driving magnetic phase transitions
该研究利用从头算动力学平均场理论,揭示单轴压缩应变通过抑制Jahn-Teller畸变使LaMnO$_3$转变为铁磁绝缘态,而拉伸应变则维持反铁磁绝缘态,证明应变性质对磁相变起决定性作用。
2024-02-16 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Ferromagnetic resonance study of free hole contribution to magnetization and magnetic anisotropy in modulation-doped Ga$_{1 - x}$Mn$_{x}$As/Ga$_{1 - y}$Al$_{y}$As:Be
用铁磁共振(FMR)方法研究了Ga $_{1 - x}$ Mn $_{x}$ As/Ga $_{1 - y}$ Al $_{y}$ As系列异质结构中Ga Mn As的磁各向异性。铁磁共振实验提供了一个直接测量立方和单轴磁各向异性场,以及它们对掺杂水平的依赖性。据发现,掺杂的增加-除了提高居里温度的Ga $_{1 - x}$ Mn $_{x}$ As层-也导致其单轴各向异性场的非常显着的增加。FMR测量进一步表明Ga $_{1 - x}$ Mn $_{x}$ As的有效$g$因子也受到掺杂的强烈影响。这又提供了自由空穴磁化对Ga $_{1 - x}$ Mn $_{x}$ As系统整体磁化的贡献的直接测量。
2004-07-14 cond-mat.mtrl-sci
Ferromagnetic-spin glass transition in four-dimensional random-bond Ising model
用基态计算方法研究了四维+-J无规键伊辛模型.考虑了高达N=6^4自旋的系统尺寸。发现铁磁-自旋玻璃转变发生在反铁磁键的临界浓度p_c=0.28(1)处,这与以前用高温级数展开法得到的值相当。跃迁的特征是相关长度指数ν=1.0(1),序参量指数β=0.4(1)。因此,这种跃迁与四维键渗流属于不同的普适类,其中ν=0.678(50),β=0.639(20)。
2001-07-28 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci
Room-temperature insulating ferromagnetic (Ni,Co)1+2xTi1-xO3 thin films
绝缘单轴室温铁磁体是普通自旋波基器件的先决条件,当代铁磁体的障碍是铁磁性与大电导率的耦合。我们发现,单轴$A^{1+2x}$ Ti $^{4+}$ $_{1-x}$ O $_3$(ATO),$A=$ Ni $^{2+}$,Co $^{2+}$和$0.6<x \leq 1$,薄膜,在室温下已经是电绝缘铁磁体。ATO和钛铁矿结构的八面体网络是相似的,但不同的八面体填充被证明是从反铁磁到铁磁制度的切换路线。ATO结构中八面体可连续填充至$x=1$,或空出$(-0.24<x<0)$。TiO层分隔铁磁(Ni,Co)O层并在NiTiO $_3$和CoTiO $_3$钛铁矿中的铁磁层之间的反铁磁耦合中间,TiO层可以连续地被(Ni,Co)O层取代以将ATO膜转化为具有丰富的直接阳离子相互作用的铁磁绝缘体。
2019-07-07 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Multiferroicity and hydrogen-bond ordering in (C2H5NH3)2CuCl4 featuring dominant ferromagnetic interactions
我们证明,乙基铵氯化铜,(C2 H5 NH3)2CuCl 4,混合钙钛矿家族的成员是一个电极性和磁性的化合物与周围的居里点(247 K)的介电异常。我们已经发现,在此点以下的大的自发电极化的强度伴随着样品中的颜色变化。该系统也是铁电的,具有与经典铁电化合物相当的大剩余极化(37μC/cm 2)。这些结果归因于有机链的氢键有序。铁电性和占主导地位的铁磁相互作用的共存允许将样品与一组罕见的磁性多铁性化合物相关联。在这种混合钙钛矿中,容易调节的有机结构单元与3d过渡金属层结合的潜在氢键为设计多功能多铁性材料提供了一条新兴的途径。
2010-07-01 cond-mat.mtrl-sci
Impact of biaxial and uniaxial strain on V$_2$O$_3$
使用第一性原理计算,我们确定的作用,压缩和拉伸的单轴和等双轴应变的结构,电子和磁性的V $_2$ O $_3$。我们发现,压缩应变增加的能量成本从高温顺磁金属相过渡到低温反铁磁绝缘相。这种能量差的变化可以用低温结构中反铁磁排列的V-V键长的变化来解释。我们已经获得的见解提供了一个微观的解释,在金属-绝缘体转变温度的变化,已在实验中观察到的V $_2$ O $_3$薄膜生长在不同的基板上。
2019-09-30 cond-mat.mtrl-sci
The enhancement of ferromagnetism in uniaxially stressed diluted magnetic semiconductors
本文提出了一种新的p型稀磁半导体铁磁相变温度$T_c$提高的机制。我们的预测是基于海森伯(固有的立方晶格的无畸变DMS)和伊辛(可适用于足够强的应力DMS)模型的比较研究,在随机场近似允许考虑到自旋-自旋相互作用的空间不均匀性。相图计算表明,伊辛模型中DMS-铁磁性存在的参数范围比海森堡模型中的大得多。
2003-04-01 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci
Uniaxial strain tuned magnetism of the altermagnet candidate h-FeS
Rice University(莱斯大学);Oak Ridge National Laboratory(橡树岭国家实验室);Beijing Normal University(北京师范大学)
单轴应变可有效调控h-FeS中自发异常霍尔效应与净磁化,揭示其磁性调控机制
2026-02-16 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Robustness of the intrinsic anomalous Hall effect in Fe3GeTe2 to a uniaxial strain
通过第一性原理计算与对称性分析,本文发现Fe3GeTe2的拓扑节线和本征反常霍尔效应对面内单轴应变及对称性破坏具有强鲁棒性,并指出其与既往实验结果存在差异。
2023-04-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Properties of bilayer graphene-like Si$_{2}$C$_{14}$ semiconductor using first-principle calculations
我们从理论上研究了硅掺杂的双层石墨烯,Si-BLG,具有不同化学计量的Si-BLG结构。在较低的Si原子浓度比下,发现C-Si原子的悬挂键,从而导致结构中出现sp $^3$杂化的屈曲图样。含悬挂键的Si-BLG在低应变下表现出较强的力学响应,在低应变比下出现断裂应变。sp $^3$ -杂化形成小的带隙,其引起系统的中间热和光学响应。相反,在较高的Si浓度比,杨氏模量和断裂应变增加相比,低Si浓度比。这是由于存在大量的C-Si键,其在单轴载荷下具有高耐受性。此外,一个相对较大的带隙或价带和导带之间的重叠被发现取决于Si配置。在有间隙的Si-BLG的存在下,热响应和光学响应都很高。因此,我们获得了高的塞贝克系数和具有低电子热导率的品质因数,这对于热电纳米器件是有用的,并且在可见光范围内获得了红移的光学响应的增强。
2020-12-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Mechanochemical reaction in graphane under uniaxial tension
采用量子力学化学反应坐标模拟方法研究了氢功能化石墨烯的力学性能。模拟揭示了原子匹配的特点,伴随着身体发生的变形-失效-破裂过程。与等碳核(5,5)纳米石墨烯和纳米石墨烷片相关的变形特性的比较研究显示出两个主体的高刚度,其分别由相关的六边形单元(即苯型和环己烷型)提供。这两个单元的特征在于在拉伸下沿机械化学内坐标的微观行为的各向异性,当后者是沿(zg)或正常(ach)的C-C键链取向。单元特征与它们相对于体C-C键链的不同堆积构型相结合形成了Zg和ach变形模式不同的结构敏感力学行为的基础。石墨烯的氢化极大地影响了主体的行为和数值特性,使得石墨烯失效的三角形样图案不太明显,并将其从zg模式反转为ach模式,以及总的来说提供了更小的石墨烷机械阻力。
2011-08-19 cond-mat.mtrl-sci
Phase diagram of a three-dimensional dipolar model on a FCC lattice
利用回火蒙特卡罗模拟研究了面心立方晶格上单轴各向异性偶极子系综在零外场下的磁相图。单轴各向异性的特征在于易磁化轴的随机分布,并且其大小$λ_u$是无序和因此挫折的驱动力。因此,在温度、$λ_u$平面中考虑了分离顺磁、铁磁、准长程有序铁磁和自旋玻璃区的相图。该系统的目的是模拟磁性纳米粒子的超晶体的磁相图。
2020-11-10 cond-mat.mtrl-sci
Ferromagnetic frozen structures from the dipolar hard spheres fluid at moderate and small volume fractions
通过回火蒙特卡洛模拟,研究发现冻结各向异性结构的偶极硬球及偶极伊辛模型在低体积分数下呈现铁磁相,而各向同性系统则表现为自旋玻璃相。
2023-04-25 cond-mat.mtrl-sci
Nonlinear deformation and elasticity of BCC refractory metals and alloys
各向同性压力或单轴应变的应用改变了材料的弹性性质;足够大的应变可以驱动结构转变。线性弹性描述了抵抗无穷小应变的稳定性,而非线性弹性描述了对有限变形的响应。先前表明,沿[100]的单轴应变驱动难熔金属和合金朝向机械不稳定性。这些包括拉伸不稳定性,以及由Jahn-Teller-Peierls不稳定性引起的斜方晶系扭曲,该不稳定性使立方晶格矢量发生分裂。在这里,我们深入分析这些转变。华莱士张量的本征值和本征向量识别和分类存在应变的线性不稳定性。我们发现,这两种不稳定性是不连续的,导致离散的晶格参数的跳跃。我们通过分析第一原理能量、应力、键长和键角在施加应变时的变化,为不稳定性提供了物理直观。电子能带结构计算表明,键长的变化导致了成键轨道和反键轨道的不同占据,从而导致了结构的转变。这些不稳定性的应变阈值取决于价电子数。
2022-04-21 cond-mat.mtrl-sci
Uniaxial strain on graphene: Raman spectroscopy study and bandgap opening
将石墨烯沉积在透明且柔性的衬底上,并且通过在一个方向上拉伸衬底来加载高达约0.8%的拉伸应变。应变石墨烯的拉曼光谱显示2D和G带的显著红移(每1%应变分别为-27.8 cm^-1和-14.2 cm^-1),这是由于碳-碳键的伸长。这表明单轴应变已经成功地应用于石墨烯。我们还提出通过在石墨烯上施加单轴应变,可以实现K点处的可调带隙。第一原理计算预测石墨烯在1%单轴拉伸应变下的带隙开口为~300 meV。应变石墨烯提供了一种通过实验调整石墨烯带隙的替代方法,这将比用于打开石墨烯带隙的其他方法更有效且更可控。此外,我们的研究结果表明,柔性基板是准备这样的应变过程和拉曼光谱可以用作一个超灵敏的方法来确定应变。
2008-10-20 cond-mat.mtrl-sci
Competing magnetic correlations and uniaxial anisotropy in (Fe$_{1-x}$Mn$_{x}$)$_2$AlB$_2$ single crystals
Kyoto University(京都大学)
本研究首次合成全成分范围的(Fe$_{1-x}$Mn$_{x}$)$_2$AlB$_2$单晶,构建磁相图,揭示了其中铁磁/反铁磁关联共存及$a$、$b$轴间单轴磁各向异性的竞争机制。
2024-03-06 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Anisotropy-based mechanism for zigzag striped patterns in magnetic thin films
本文采用蒙特卡罗模拟研究了二维铁磁系统。我们的模型包括交换和偶极相互作用,一个立方各向异性项,和单轴面外和面内的。根据所选择的一组参数,包括单轴面外各向异性的模型具有基态,该基态由具有相反面外磁化的条纹的倾斜状态组成。当引入立方各向异性时,在接近剩磁的磁场处,条纹中出现锯齿形图案。模型的各向异性项的分析表明,这种配置与立方和有效单轴各向异性之间的比率的特定值有关。这种效应背后的机制与各向异性的能量景观的特定特征有关,因为在各向异性项中需要作为所施加的场的函数的全局最小过渡。这一新的磁链形成机制在一定厚度范围内的单晶铁磁薄膜中同样存在。
2014-06-10 cond-mat.mtrl-sci
Anisotropy of ultra-thin ferromagnetic films and the spin reorientation transition
研究了单轴各向异性和偶极相互作用对超薄铁磁薄膜基态磁化方向的影响。基态能量可以用各向异性常数来表示,并详细计算了各向异性常数随系统参数和薄膜厚度的变化。特别是考虑非共线自旋安排。给出了自旋重取向转变出现的条件,并导出了与此转变有关的倾斜相宽度及其在外加磁场中的位移的解析结果。
2002-02-28 cond-mat.mtrl-sci
Evidence for charge localization in the ferromagnetic phase of La_(1-x)Ca_(x)MnO_3 from High real-space-resolution x-ray diffraction
用高能X射线粉末衍射测量了La_(1-x)Ca_xMnO_3(x=0.12,0.25和0.33)的高实空间分辨原子对分布函数,研究了温度和掺杂对MnO_6八面体尺寸和形状的影响。在顺磁绝缘相中,我们发现了三种不同的键长(~ 1.88,1.95和2.15),我们分别归因于Mn^{4+}-O,Mn^{3+}-O短键和Mn^{3+}-O长键。在铁磁金属(FM)相中,当x=0.33和T= 20 K时,我们发现一个单一的Mn-O键长;然而,随着金属-绝缘体转变的接近,无论是增加T还是减少x,强度逐渐出现在r=2.15附近和1.8 - 1.9 A的区域,表明出现了Mn^{3+}-O长键和Mn^{4+}-O短键。这是强有力的证据,电荷局域化和离域相共存的FM相的金属-绝缘体转变附近。
1999-07-21 cond-mat.mtrl-sci
Structural deformations of two-dimensional planar structures under uniaxial strain: The case of graphene
本文提出了一种研究二维平面结构在单轴应变作用下结构变形的方法。该方法是基于分子力学使用原来的棒和螺旋模型和修改后的一个,其中包括键拉伸的第二近邻相互作用。正如我们所示,该方法允许任何二维平面结构的结构变形作为应变的函数的准确预测,沿任何应变方向的弹性制度,如果结构变形是已知的沿特定的应变方向,这是用来计算棒和螺旋模型参数。我们的方法可以推广到其他应变条件,而不仅仅是单轴应变。我们将这种方法应用于石墨烯,我们测试其有效性,使用从{ \it从头计算}密度泛函理论计算得到的结果。我们发现,原来的棒和螺旋模型是不合适的,以准确地描述在弹性制度的石墨烯的结构变形。然而,第二近邻相互作用的引入提供了非常准确的描述。
2017-03-02 cond-mat.mtrl-sci
Critical role of the sample preparation in experiments using piezoelectric actuators inducing uniaxial or biaxial strains
我们报告了一个系统的研究,从机电压电叠层转移到GaAs晶片在各种各样的实验条件下的应力。我们表明,在半导体晶格中的应变,这是通过X射线衍射原位监测,是强烈依赖于晶片的厚度和选择的胶水,这是用来结合晶片的压电致动器。我们已经确定了一组最佳的参数,可重复地在室温下传输最大的失真。我们已经研究了产生的应变,不仅由经常使用的单轴压应力器,但也由双轴的复制常规进行的实验,使用基板引起的应变,但具有连续可调的晶格畸变的优势。应变响应和样品倾斜和/或弯曲的时间演化也进行了分析和讨论。
2013-09-04 cond-mat.mtrl-sci
Influence of Magnetic Anisotropy on Laser-induced Precession of Magnetization in Ferromagnetic Semiconductor (Ga,Mn)As
用时间分辨磁光方法研究了不同磁各向异性的(Ga,Mn)As样品的激光诱导磁化进动。我们观察到,旋进振幅对外部磁场的依赖性强烈地依赖于(Ga,Mn)As的磁各向异性,我们解释了这种现象的竞争立方和单轴各向异性。我们还表明,相应的各向异性场可以推导出从磁场依赖的进动频率。
2012-12-05 cond-mat.mtrl-sci
Interface bonding of a ferromagnetic/semiconductor junction : a photoemission study of Fe/ZnSe(001)
本文用高分辨光电子能谱和X射线光电子衍射相结合的方法研究了铁磁/半导体(FM/SC)异质结界面。Fe/ZnSe(001)被认为是一个非常低反应性界面系统的例子,它有望构成大的隧道磁电阻器件。我们专注于界面原子环境,界面形成的微观过程和铁的价带。我们表明,Fe与ZnSe接触诱导的ZnSe最外层原子层的化学转化。诱导这种重排的主要驱动力是在界面处稳定的Fe-Se键合和漂浮在Fe生长前沿的Se单层的要求。所释放的Zn原子以取代的方式并入Fe晶格位置中。该形成过程与ZnSe表面终止(Zn或Se)无关。Fe的价带演化表明,在费米能级的d-状态显示,即使在亚单层Fe覆盖,但铁体字符仅恢复超过10个单层。事实上,Fe 1带状态,理论上预测占主导地位的Fe/ZnSe/Fe结的隧穿电导,强烈修改FM/SC界面。
2006-01-31 cond-mat.mtrl-sci
Strong enhancement of magnetic coercivity induced by uniaxial stress
本文研究重费米子铁磁体 CeAgSb₂,发现约 1 kbar 单轴应力可通过应力诱导缺陷钉扎畴壁,使矫顽力提升 2400%,且效应在卸压后保持,为增强永磁性能提供新途径。
2024-10-29 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Uniaxial contribution to the magnetic anisotropy of La0.67Sr0.33MnO3 thin films induced by orthorhombic crystal structure
在压应变下,La0.67Sr0.33MnO3(LSMO)薄膜具有(1-10)o和(001)o面内取向的正交对称性。(The下标o表示正交对称性。在这里,我们生长LSMO立方(LaAlO 3)0.3-(Sr 2AlTaO 6)0.7(LSAT)衬底,并观察到一个单轴贡献的磁各向异性,这是相关的正交晶体结构。由于晶格失配在两个方向上是相等的,因此对LSMO中各向异性的一般理解(将单轴各向异性与应变差异联系起来)无法解释结果。这些发现表明,与正交结构相关的氧八面体旋转,可能导致不同的Mn-O-Mn键角,因此[1-10]o和[001]o方向之间的磁耦合的变化,决定了各向异性。我们希望这些发现,导致更好地了解LSMO的磁晶各向异性的微观起源。
2010-09-04 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Finsler geometry modeling and Monte Carlo study of skyrmion shape deformation by uniaxial stress
手性磁性材料中的Skyrmion是在铁磁相互作用(FMI)和Dzyaloshinskiii-Moriya相互作用(Dzyaloshinskiii-Moriya)存在下出现的拓扑稳定、能量平衡的自旋组态。目前的兴趣主要集中在磁弹性耦合对这些相互作用下的机械刺激,如单轴应力的自旋电子器件的未来应用的影响。最近的研究表明,薄膜中的skyrmion形状变形归因于折射率系数的各向异性,使得$D_{x}\!\not=\!D_{y}$,这使得比率$λ/D$各向异性,其中FMI $λ$的系数是各向同性的。也有可能$λ_{x}\!\not=\!λ_{y}$和$D$是各向同性的,而$λ/D$是各向异性的。在本文中,我们研究了这个问题,使用一种新的建模技术构造的基础上Finsler几何(FG)。检查两种可能的FG模型:在第一(第二)模型中,FG建模处方应用于FMI(FMI)哈密尔顿算子。我们发现,这两种不同的FG模型的结果与报道的Skyrmion形变的实验数据是一致的。我们还研究了对应于单轴拉伸/压缩的晶格变形下的螺旋自旋序的响应,并发现这两个模型之间的条纹相的明显差异,阐明了FMI和FMI的相互作用是由单轴应力变形为各向异性的。
2021-06-23 cond-mat.mtrl-sci
Current Control of Magnetic Anisotropy via Stress in a Ferromagnetic Metal Waveguide
我们证明了面内电荷电流可以有效地控制Al2O3/CoFeB/Ta异质结中的自旋旋进共振。利用布里渊光散射(BLS)技术研究了微波激发下固定频率自旋波的铁磁共振场。自旋旋进共振的电流控制起源于面内单轴磁各向异性场H_k的改变,它相对于电流方向对称地变化。数值模拟结果表明,焦耳热引入的各向异性应力对H_k的控制起着重要作用。这些结果提供了新的见解,目前操纵的磁性和自旋电子器件具有广泛的影响。
2016-01-08 cond-mat.mtrl-sci
Thermodynamic properties of tetrameric bond-alternating spin chains
利用转移矩阵重整化群研究了具有铁磁-铁磁-反铁磁-反铁磁交换相互作用的四聚体键交替海森堡自旋链的热力学性质,并与实验结果进行了比较.均匀磁化率的温度依赖性表现出典型的亚铁磁性特征。在极限$T\to 0$范围内,均匀磁化率和交错磁化率都发生了发散,表明基态同时具有铁磁和反铁磁长程序。比热随温度的变化呈现双峰结构。数值计算很好地解释了Cu(3-Clpy)$_{2}$(N $_{3}$)$_{2}$(3-Clpy=3-Chloroyridine)的磁化率、磁化强度和比热随温度和场的变化关系.
2005-05-10 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Electronic Phase Transformations and Energy Gap Variations in Uniaxial and Biaxial Strained Monolayer VS$_2$ TMDs: A Comprehensive DFT and Beyond-DFT Study
本研究利用DFT及多种计算方法系统分析了单层VS$_2$在-5%至+5%单轴与双轴应变下的电子结构和能隙变化,发现压缩应变可诱导半导体-金属相变,为应变工程调控二维TMD电子器件提供了理论依据。
2024-01-17 cond-mat.mtrl-sci
Local Structure and It's Effect on The Ferromagnetic Properties of La$_{0.5}$Sr$_{0.5}$CoO$_3$ thin films}
我们利用高分辨率的扩展X射线吸收精细结构和衍射技术测量了应变La $_{0.5}$ Sr $_{0.5}$ CoO $_3$薄膜在压缩和拉伸下的局域结构。这些化合物中的晶格失配应变影响键长和键角,尽管对带宽的较大影响是由于键长的变化。流行的双交换模型在这些化合物的铁磁性提供了一个正确的定性描述居里温度的变化$T_C$,但定量低估的变化。一个微观模型的铁磁性,提供了一个更强的依赖结构扭曲是必要的。
2008-11-04 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Spiral order from orientationally correlated random bonds in classical XY models
讨论了三维经典XY铁磁体中,当杂质键取代一小部分等取向键时,铁磁长程序的稳定性,其中铁磁交换J_perp > 0被强反铁磁耦合J_imp < 0所取代.当存在单个杂质键时,一旦干扰耦合J_imp的绝对值为< 0 exceeds a threshold J_c >0,基态变为二重简并,对应于杂质键附近自旋的顺时针或逆时针方向。在存在一个小浓度的杂质键,有效的低能哈密顿量是伊辛变量编码的意义上的旋转的本地倾斜周围的杂质。这些自由度通过自旋波介导的偶极相互作用相互作用。铁磁伊辛基态表明XY铁磁体朝向螺旋态的不稳定性,其波矢与杂质键的浓度成比例。为了分析在什么情况下会出现这样的基态,我们首先研究形成超晶格的杂质。对于其中的一个子类,我们可以严格地建立螺旋序的存在。对于另一类超晶格,伊辛变量在垂直于杂质键取向的平面中铁磁有序,但反铁磁平行于它,这导致了扇形XY基态。其次,我们考虑的情况下,杂质键随机分布在三维主机晶格根据泊松过程。我们展示了螺旋有序无序现象,有序波矢正比于杂质浓度。分析预测证实了蒙特卡罗模拟和相关的磁性材料,如YBaCuFeO_5。
2019-12-18 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Micromagnetic study of a feasibility of the magnetic anisotropy engineering in nano-structured epitaxial films of (III,Mn)V ferromagnetic semiconductors
本文用有限元法模拟了(Ⅲ,Mn)V铁磁半导体的表观磁各向异性,探讨了这种磁各向异性的可实现性。最具代表性的情况下(Ga,Mn)As和它的面内单轴各向异性进行了研究。的铁磁半导体的连续膜以及膜结构的椭圆形反点的磁滞回线建模为各种偏心率,取向,和分离的反点。反点对磁各向异性的影响得到证实,但总体上被发现是非常弱的。随后的模拟(Ga,Mn)As膜的椭圆形点包括金属NiFe显示出更强的效果,揭示了切换的磁矩的铁磁半导体由切换行为的金属夹杂物。
2017-02-12 cond-mat.mtrl-sci physics.comp-ph
Strong uniaxial pressure dependencies evidencing spin-lattice coupling and spin fluctuations in Cr$_2$Ge$_2$Te$_6$
本研究通过高分辨率电容测膨胀法测量Cr$_2$Ge$_2$Te$_6$单晶,发现其相图存在三临界点,且面内压力下磁化强度与相变表现出极强依赖性,证明了自旋-晶格耦合与临界涨落的重要作用。
2022-07-08 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Uniaxial-strain Control of Nematic Superconductivity in Sr$_{x}$Bi$_2$Se$_3$
向列相态的特征在于没有平移有序的旋转对称性破缺。近年来,人们发现了超导能隙自发地提升晶格转动对称性的超导现象。然而,配对机制和机制决定的取向仍然没有得到解决。第一步是通过施加外部破缺磁场来证明向列性的控制,以确定耦合到晶格的符号和强度。在这里,我们报告的第一次控制的超导性的Sr $_x$ Bi $_2$ Se $_3$,通过外部施加的单轴应力的取向。亚结构域的抑制表明,它是$Δ_{4y}$状态,是最有利的压缩下沿基础Bi-Bi键。这些结果提供了一个不可避免的一步,了解独特的拓扑超导电性的微观起源。
2019-10-08 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft cond-mat.str-el
A Cryogenic Uniaxial Strain Cell for Quantum Devices
Colorado School of Mines(科罗拉多矿业学院)
提出一种压电单轴应变单元,通过对称双芯片加载配置和高密度RF/DC互连器,实现对厚方形基底均匀施加应变,并抑制弯曲变形和剪切应力,实验验证了在200μm硅片上施加215με应变。
2026-06-11 cond-mat.mtrl-sci quant-ph
Alloying effect on the ideal tensile strength of ferromagnetic and paramagnetic bcc iron
利用\emph{ab initio}合金理论,结合精确的muffin-tin轨道理论和相干势近似,我们研究了bcc铁磁/亚铁磁(FFM)和顺磁(PM)Fe $_{1-x}M_{x}$($M=$ Al,V,Cr,Mn,Co,或Ni)随机合金在$[001]$方向上的理想拉伸强度(ITS)。铁磁(FM)Fe的ITS值为$12.6$,GPa,与现有数据一致,而PM相的ITS值明显较低,为$0.7\,$ GPa。合金化的FM矩阵,我们预测,V,Cr,和Co增加铁的ITS,而Al和Ni降低它。锰产生一个弱的非单调合金化行为。在FM Fe相比,Al和Co的合金化效果PM Fe是颠倒的,ITS的相对大小可以改变更强烈的任何溶质。所有被认为是二进制本质上是脆的和失败的单轴拉伸载荷下的$(001)$平面的分裂在两个磁相。我们表明,以前建立的ITS模型的基础上,结构能量差证明是成功的PM铁合金,但在FFM铁基合金的情况下,使用有限。不同的性能归因于响应于单轴拉伸的磁性和体积变化之间的特定相互作用。我们建立了一个很强的相关性之间的成分效应的ITS和一个上的剪切弹性常数$C'$的粉末冶金合金,并简要讨论了硬化性和ITS之间的关系。
2016-02-22 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci
Hierarchy of Lifshitz transitions in the surface electronic structure of Sr$_2$RuO$_4$ under uniaxial compression
我们报告的层状钙钛矿Sr $_2$ RuO $_4$在大的面内单轴压缩下的表面处的电子结构的演变,导致各向异性$B_{1g}$应变的${\varepsilon_{xx}-\varepsilon_{yy}=-0.9\pm0.1\%}$。从角度分辨的光电发射,我们展示了如何驱动一系列的Lifshitz转换,重塑低能量的电子结构和丰富的频谱的van Hove奇点的表面层的Sr $_2$ RuO $_4$主机。从比较紧束缚模型,我们发现,应变主要是由键长的变化,而不是修改八面体倾斜和旋转角度。我们的研究揭示了氧化物表面的结构扭曲的性质,以及如何有针对性地控制这些可以用来调整态密度奇点的费米能级,从而铺平了道路,可能实现丰富的集体状态的Sr $_2$ RuO $_4$表面。
2023-03-01 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con