Large strain contribution to the laser-driven magnetization response of magnetostrictive TbFe$_{2}$
本文研究了激光激发磁致伸缩 TbFe$_{2}$ 薄膜中应变诱导的瞬态磁光克尔效应响应，通过结合纵向声学应变脉冲传播模型与逆磁致伸缩效应，揭示了准静态应变在磁化动力学中的主导作用及高效磁弹耦合机制。
2025-08-11 cond-mat.mtrl-sci
Experimental Clocking of Nanomagnets with Strain for Ultra Low Power Boolean Logic
布尔逻辑[1，2]的纳米磁性实现已经引起了人们的关注，因为它们的非易失性和前所未有的能源效率的潜力。不幸的是，当纳米磁体用磁场[3]或自旋转移矩[4]切换时发生的大的耗散损耗抑制了所承诺的能量效率。最近，已经有利用自旋霍尔效应切换磁体的实验报告[5-7]，以及单畴磁致伸缩纳米磁体的应变诱导切换的理论建议[8-12]，其可以显著降低耗散损耗。在这里，我们证明，第一次，应变诱导开关的单畴磁致伸缩纳米磁体的横向尺寸~200 nm的压电基板上制作的可以实现纳米磁性布尔非门和单向位信息传播偶极耦合纳米磁体链。这预示着超低能耗逻辑处理器和移动电子产品可能能够仅通过从环境中收集能量而无需电池来运行。
2015-05-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Magnetoelastic and Magnetostrictive Properties of Co$_2$XAl Heusler Compounds
采用第一性原理电子结构方法研究了Co基全Heusler化合物Co $_2$ XAl（X = V，Ti，Cr，Mn，Fe）的磁弹性和磁致伸缩性质.除了常用的总能量方法外，我们还采用矩量法计算磁弹性张量元。我们表明，基于扭矩的方法是在一般的计算更有效，并允许揭开原子和轨道的贡献的磁弹性常数在一个确切的方式，而不是传统的方法的基础上二阶微扰相对于自旋轨道耦合。磁致伸缩常数与现有的实验数据吻合得很好。结果表明，Co原子的$\langle d_{x^2-y^2}|\hat{L}_z|d_{xy}\rangle$和$\langle d_{z^2}|\hat{L}_x|d_{yz}\rangle$自旋轨道耦合矩阵元对磁致伸缩常数$λ_{100}$和$λ_{111}$的主要贡献主要来自应变诱导调制.
2020-08-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Strain-Tuned Magnetic Anisotropy in Sputtered Thulium Iron Garnet Ultrathin Films and TIG/Au/TIG Valve Structures
通过控制应变来定义亚铁磁绝缘体膜中的面内或面外易轴的磁各向异性，同时保持高质量的表面，对于自旋电子学和磁振子应用是期望的。我们研究的方法来调整非晶溅射的铥铁石榴石（TIG）薄膜的各向异性，从而定制其磁性能的厚度（7.5至60 nm），基板的选择（GGG和SGGG），和结晶过程。我们将形态和结构特性与生长后退火薄膜的磁各向异性关联起来。在600 °C下退火的30 nm厚的膜显示出有利于面内磁各向异性（IPMA）的压缩应变，而在800 °C以上退火的膜处于导致垂直磁各向异性（PMA）的拉伸应变下。空气退火的薄膜呈现出高度的结晶度和接近体值的磁化饱和度。这些结果导致三层TIG/Au/TIG的成功制造，与TIG层之间的耦合取决于Au的厚度。这些结果将有助于使用TIG来创建各种原位清洁的混合结构的基本界面交换的研究，并朝着复杂的设备的发展。此外，溅射技术是有利的，因为它可以容易地按比例放大用于工业应用。
2020-09-22 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Strain-magneto-optics in CoFe2O4: magneto-absorption in Voight geometry
研究了CoFe_2O_4单晶的红外光学、磁光和磁致伸缩特性。利用Voight实验装置研究了磁致伸缩CoFe2O4尖晶石材料对自然光的磁透射和磁反射。这些磁光效应是非常高的，并与磁场下的基本吸收边和杂质吸收带的变化有关。结果表明，这种效应强烈地依赖于磁场的大小和相对于晶体晶轴的取向。在红外光谱范围内的光的磁吸收和磁致伸缩的CoFe_2O_4尖晶石之间建立了明确的联系。磁致伸缩对CoFe2O4晶体的磁各向异性常数的贡献是异常大的。
2020-05-13 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
Spin Pumping in Magnetostrictive Galfenol Interfaced with Ta
本研究通过调控Ta底层厚度，在Ta/FeGa异质结构中实现了强自旋泵浦效应，获得最低Gilbert阻尼约0.015和最高自旋混合电导5.48×10^15 cm^-2，确立了FeGa作为高效自旋源材料的地位。
2025-02-27 cond-mat.mtrl-sci
Magnetoelectric Interactions in Layered Composites of Piezoelectric Quartz and Magnetostrictive Alloys
本文研究了压电石英和磁致伸缩铁钴钒合金（P）双层和三层复合材料中的机械应变介导磁电效应。结果表明，压电石英基复合材料的磁电电压系数（MEVC）高于传统铁电材料。在X切单晶石英和佩明杜尔的双层中，MEVC从20 Hz时的1.5 V/cm Oe变化到与纵向声学模式对应的弯曲谐振或机电谐振时的~ 185 V/cm Oe。在对称的石英-P三层中，MEVC在20 Hz时约为4.8 V/cm Oe，在纵向声共振时约为175 V/cm Oe。低频和共振ME效应的模型提供了MEVC的理论估计和计算MEVC与测量值基本一致。具有石英的磁电复合材料具有所需的特性，例如不存在铁电滞后和热释电损耗，并且可能在基于复合材料的磁传感器、换能器和高频器件中取代铁电体。
2012-11-24 cond-mat.mtrl-sci
Over 1% magnetoresistance ratio at room temperature in non-degenerate silicon-based lateral spin valves
为了提高n型非简并Si基横向自旋阀（Si-LSV）的磁电阻（MR）比，我们通过改变Si层的掺杂分布，并在Si沟道中引入更大的局部应变来提高MR比.通过这些改进，在Si-LSV中实现了1.4%的最高MR比，其中通过减少铁磁接触的电阻-面积积和增强Si沟道中的动量弛豫时间发挥了重要作用。
2020-08-31 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Highly reliable low-energy writing of bits in non-volatile multiferroic memory based on 180-degree magnetization switching with voltage-generated stress
与任何其他旋转方法相比，利用电生成的机械应变旋转磁致伸缩纳米磁体的磁化消耗了极少量的能量，并且将是在非易失性磁存储器中写入位的理想方法，除了应变通常不能将磁体的磁化旋转超过90度并将其“翻转”之外。我们描述了一种利用应变实现纳米磁体的磁化的完全180度旋转的方案，这将使得能够在利用磁隧道结实现的非易失性磁存储器中写入二进制位，磁隧道结的软层是两相磁致伸缩/压电多铁性材料。在室温下，这种写入方法的结果是：（1）能量耗散< 6200 kT/位，（2）写入错误概率< 10^-6，（3）写入时间约为1 ns，（4）低读取错误。这可能会导致一种新型的非易失性存储器，这种存储器非常可靠，快速，同时具有超能效。
2014-07-08 cond-mat.mtrl-sci
$\textit{In situ}$ electric-field control of ferromagnetic resonance in the low-loss organic-based ferrimagnet V[TCNE]$_{x\sim 2}$
本文研究了有机基铁磁体 V[TCNE]$_x$ 与 PMN-PT 压电换能器耦合器件中铁磁共振的电场调控，提出磁致伸缩敏捷性新指标，证明该材料在超低损耗应变调谐微波器件中具有竞争力。
2023-08-07 cond-mat.mtrl-sci
Magnetic Field-Controlled Mixed Modulation in Magnetoelectric Sensors
本研究针对磁电传感器原有调制原理单一的问题，在逆磁电传感器中同时实现两种调制机制，通过偏置磁场调控灵敏度贡献，提升低频性能，为传感器设计提供新维度。
2025-02-20 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Electric-field-induced strain-mediated magnetoelectric effect in CoFeB-MgO magnetic tunnel junctions
磁偶极子和电偶极子之间的磁电耦合是现代物理学发展最节能的磁数据存储的基石之一。传统上，磁电耦合是在单相多铁性或磁电复合纳米结构组成的铁磁和铁电/压电材料。本文利用动态磁电和压电响应力显微测量技术，研究了非压电材料的CoFeB/MgO磁性隧道结中的电场诱导应变介导磁电效应。研究表明，外加电场在介电MgO的几个原子层中引起应变，应变被转移到磁致伸缩CoFeB层，导致在-0.5 V下的幅度高达80.8 V cm-1 Oe-1的磁电效应。在磁性隧道结中利用电场介导的磁电效应是朝向探索磁电控制的自旋电子器件的重要一步，低功率和高密度磁数据存储应用。
2013-11-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Large Exchange Magnetostriction in a Kagome Antiferromagnet at Room Temperature
Tiangong University（天津工业大学）；Chinese Academy of Sciences（中国科学院）
该研究在室温下于Kagome反铁磁体YMn₆Sn₆中观测到超400 ppm的大交换磁致伸缩，其近乎无磁滞、可逆至9 T，源于层内铁磁与层间交换作用竞争，为低耗散磁弹应用提供新平台。
2026-09-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Micro-strip ferromagnetic resonance study of strain-induced anisotropy in amorphous FeCuNbSiB film on flexible substrate
用微带铁磁共振技术研究了在Kapton衬底上沉积的FeCuNbSiB（Finemet）薄膜的磁各向异性。我们已经表明，基板的灵活性允许由压电致动器产生的弹性应变的良好传输。以下的共振场的角度依赖性，我们还证明了通过施加相对较小的电压的致动器控制膜的磁各向异性的可能性。此外，一个合适的模型，考虑到数字图像相关测量的有效弹性应变和布里渊光散射测量的有效弹性系数，允许推导磁致伸缩系数。发现后者是正的（$(λ=16\times10^{-6}$），并且与通常报道的大块非晶FeCuNbSiB的值一致。
2014-09-09 cond-mat.mtrl-sci
Polarized Neutron Reflectometry Study of Depth Dependent Magnetization Variation in Co Thin Film on a PMN-PT Substrate
利用极化中子反射法研究了PMN-PT（011）/Ta/Co/Ta结构中磁致伸缩Co薄膜层在零和非零电场作用下的深度磁化强度分布。在PMN-PT衬底上施加电场产生应变，这使Co层的磁化旋转，这与Villari效应一致。在低磁场（近剩磁和矫顽场条件），我们发现，深度依赖的磁化分布是不均匀的，在零和非零施加电场。这些变化可归因于Co膜中的深度依赖性应变分布，如通过有限元分析模拟所确定的。
2018-01-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Stress in Spin-Valve Nanopillars due to Spin Transfer
我们报告了自旋阀纳米柱由于自旋转移的机械效应。极化电流携带的电子自旋将力矩传递给局部磁化，导致自由层的磁开关。与经典的Einstein-de Haas效应一样，角动量守恒需要自由层抵消角动量的变化，然后发生机械旋转。自由层不是独立的，因此机械角动量将显示为应力和应变。我们研究了面内磁化纳米柱器件中自旋诱导应力的影响。计算结果表明，As器件的应力与频率和长厚比有关，在GHz处约为1 MPa。结果表明，自旋转移引起的应力远小于薄膜内应力，不会对器件造成损伤。
2012-02-20 cond-mat.mtrl-sci
Giant spontaneous magnetostriction in MnTe driven by a novel magnetostructural coupling mechanism
本文通过X射线散射研究六方MnTe，发现反铁磁体中最大的自发磁体积效应，揭示磁体积效应与短程磁关联的线性标度关系，提出弹性应变与反铁磁序参量畴的三线性耦合新机制，为在其他功能材料中实现优异磁致伸缩性能提供了模板。
2023-05-27 cond-mat.mtrl-sci
Magnetic domain-wall motion study under an electric field in a Finemet thin film on flexible substrate
施加面内弹性应变对530 nm磁致伸缩FeCuNbSiB薄膜静态磁位形的影响。平面内的应变是通过施加电压的压电致动器上的膜/基板系统被胶合诱导。使用数字图像相关技术的薄膜的表面处的诱导应变的电压依赖性的定量表征。MFM图像在剩磁（H=0 Oe和U=0 V）清楚地揭示了弱条纹域的存在。电压诱导应变的影响表明存在一个阈值，高于该阈值，条带结构的断裂就发生。对于最大应变exx~0.5*10-3，我们成功地使条纹结构不稳定，帮助建立一个完整的均匀的磁性图案。
2014-02-06 cond-mat.mtrl-sci
Strain engineering of ferromagnetic-graphene-ferroelectric nanostructures
我们计算了几乎未开发的纳米结构“高温铁磁绝缘体/石墨烯/铁电膜”中的自旋极化电导，特别注意应变多轴铁电膜中电极化的强度旋转的影响。极化矢量的旋转和大小由失配应变控制。我们提出了一个唯象模型，该模型考虑了由于铁磁绝缘体的接近而导致的狄拉克点的偏移，并使用Landauer公式来计算石墨烯通道的电导率。我们推导出的解析表达式表明，应变相关的铁电极化对石墨烯中二维载流子浓度和费米能级具有自洽的控制作用。我们证明了现实的机会，以控制石墨烯的自旋极化电导的失配应变（“应变工程”）在室温和更高的温度下的纳米结构CoFeO 4/石墨烯/PZT和Y3 Fe 5 O 12/石墨烯/PZT。所获得的结果为铁磁/石墨烯/铁电纳米结构作为非挥发性自旋过滤器和自旋阀的应用开辟了可能性。
2020-04-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
A Piezoelectric, Strain-Controlled Antiferromagnetic Memory Insensitive to Magnetic Fields
基于反铁磁（AFM）材料的自旋电子器件具有快速开关速度和对磁场的鲁棒性。不同的器件概念已经被预测和实验证明，如低温AFM隧道结作为自旋阀，或室温AFM存储器，其中无论是热加热结合磁场，或Néel自旋轨道扭矩用于信息写入过程。另一方面，在多铁性异质结构中采用压电材料通过电场来控制磁性，这抑制了由开关电流引起的焦耳热，并且可以实现低能耗的电子器件。在这里，我们结合这两类材料来探索由压电应变引起的高温Néel反铁磁体MnPt的电阻的变化。我们发现在室温和零电场下有两个非挥发性电阻态，它们在高达60 T的磁场中是稳定的。此外，应变感应电阻开关过程对磁场不敏感。在隧道结中的集成可以进一步放大电阻。在室温下，隧道各向异性磁电阻达到~11.2%。总体而言，我们展示了压电，应变控制的AFM存储器，这是完全运作在强磁场，并具有潜在的低能量和高密度的存储器应用。
2019-01-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Dynamic Modulation of the Transport Properties of the LaAlO3/SrTiO3 Interface Using Uniaxial Strain
在对LaAlO_3/SrTiO_3（LAO/STO）异质结构的界面输运调制中，通过在不同衬底上生长LAO/STO薄膜，利用不同的晶格失配度对STO进行机械应变调制，已被证明是一种有效的方法。然而，这种晶格失配引起的应变效应是静态的和双轴的，阻碍了应变效应的动态研究。在这项工作中，我们实现了动态和单轴应变的LAO/STO氧化物异质结构在低温下，通过机械耦合从磁致伸缩模板。该各向异性应变导致在界面处的对称性破缺，并且引起电子能带结构的进一步分裂，并且因此沿着x和y面内方向产生不同的电导率。特别是，我们观察到，沿应变方向的界面电导率下降高达70%下的拉伸应变，而它增加了6.8%下的压缩应变在2 K。此外，还揭示了对界面输运性质的调制可以是各向异性的，即，当激励电流平行或垂直于应变方向时，电阻变化不同。这种应变工程方法为控制氧化物异质结构的输运性质提供了另一种自由度，并为研究材料科学中的应变效应开辟了另一条途径。
2016-07-11 cond-mat.mtrl-sci
ac strain based thermodynamic criterion for vortex lattice in type-II superconductors
Chongqing University（重庆大学）；Hebei Normal University（河北师范大学）；Institute of Physics, Chinese Academy of Sciences（中国科学院物理研究所）；University of Chinese Academy of Sciences（中国科学院大学）；University of Science and Technology of China（中国科学技术大学）
本文提出了一种基于交流应变的热力学准则，用于识别II型超导体中的涡旋晶格相，通过动态磁致伸缩效应揭示了涡旋晶格的磁弹性质，并建立了识别II型超导体的基本准则。
2026-05-18 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Electric field control of domain wall logic in piezoelec-tric/ferromagnetic nanodevices
功耗是限制集成电路未来集成化的最重要因素之一。在磁致伸缩/压电系统中通过磁电耦合以低电压控制磁状态的能力可以为超低功率电子学铺平道路。虽然前一种效应已经在几种多铁性异质结构中得到了证实，但将这种复杂的几何结构纳入实际的磁存储器和逻辑纳米器件中还缺乏。在这里，我们展示了室温控制的畴壁门与电场在纳米线组成的横向极化的压电杆诱导巨应变的铁磁自旋阀。我们建议使用这种新的畴壁门作为一个基本的砖，以产生一套完整的布尔逻辑函数或稳定的高密度存储器应用的畴壁。
2012-01-24 cond-mat.mtrl-sci
Strong reduction of the coercivity by a surface acoustic wave in an out-of-plane magnetized epilayer
逆磁致伸缩是在施加应力/应变时可以改变磁化的效应。应变调制可以通过激励叉指式换能器以产生表面声波（SAW）来电创建。因此，SAW出现作为一个可能的路线走向感应自由波动磁数据操纵。在这里，我们证明了实验上的平面外磁致伸缩层的矫顽场的减少高达60 $\%$的SAW，超过毫米的距离。一个简单的模型表明，这种壮观的效果可以部分地解释由SAW的应变相关的域成核能的周期性降低。这一概念的证明是在（Ga，Mn）（As，P）上完成的，这是一种磁性半导体，其中面外磁各向异性可以通过外延生长变得非常弱;它应该指导全声学磁化切换的材料工程。
2016-02-29 cond-mat.mtrl-sci
Effect of nano-size on magnetostriction of BiFeO3 and exceptional magnetoelectric coupling properties of BiFeO3_P(VDF-TrFE) polymer composite films for magnetic field sensor application
BiFeO_3块材中是否存在磁致伸缩效应仍是一个有待研究的问题，而纳米BiFeO_3的磁致伸缩效应也是一个有待研究的问题。目前的工作证明了超顺磁性BiFeO 3纳米颗粒在室温下存在磁致伸缩应变，以及与P（VDFTrFE）复合形式的磁电耦合性能。尽管间接法证明了大块BiFeO 3的磁致伸缩效应的报道很少，但在这项工作中采用直接法（应变计）来检查超顺磁性BiFeO 3的磁致伸缩。此外，通过锁相技术优化的BiFeO3_P（VDF-TrFE）纳米复合薄膜观察到了高的磁电耦合系数。这些纳米复合薄膜也表现出室温多铁性。这些结果为自旋电子学和磁电子学应用中的实际应用提供了具有巨大潜力的材料。报道了一种超顺磁性BiFeO 3_P（VDF-TrFE）纳米复合薄膜磁电传感器，用于检测交流磁场。
2022-12-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Investigations of Metal-Organic structures for applications in Organic Spin Valve devices
本研究全面分析了 Co、Co2FeAl 等铁磁电极与 C60 薄膜界面的结构与磁性特性，揭示了金属原子扩散导致的磁死层及磁各向异性机制，为提升有机自旋阀器件性能提供了重要依据。
2025-03-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
A unified model for the dynamics of driven ribbon with strain and magnetic order parameters
本文建立了一个统一的模型来解释具有应变和磁序参量的一维带的动力学行为。我们表明，模型方程在其最一般的形式解释了驱动磁致伸缩金属玻璃带的几个结果，如倍周期路线的混沌作为一个函数的直流磁场在正弦场的存在下，准周期路线的混沌作为一个函数的正弦场为一个固定的直流场，并在存在附加的低振幅近共振正弦场的情况下诱导和抑制混沌。我们还研究了低振幅近共振场对倍周期路径的影响。模型方程也表现出对称性恢复危机，其指数接近于1。该模型可以用来解释磁弹性梁和马氏体带在正弦驱动条件下的某些结果。在后一种情况下，我们发现有趣的动力学的一个周期性的一个轨道之间切换两个等效井作为一个功能的交流磁场，最终使一个直接过渡到混沌共振驱动条件下。该模型也适用于磁马氏体和具有两个序参量的材料。
2013-03-26 cond-mat.mtrl-sci nlin.CD
Lateral Mn5Ge3 spin-valve in contact with a high-mobility Ge two-dimensional hole gas
本文制备了间距约130 nm的横向 Mn5Ge3/Ge 2DHG/Mn5Ge3 自旋阀器件，并在13 K以下观测到可能源于自旋注入的磁阻信号，推动了兼容 CMOS 的二维空穴气自旋电子器件发展。
2024-08-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Inverse effect of magnetostriction in magnetoelectric laminates
提出了磁致伸缩/压电异质结构中磁致伸缩逆效应的概念，并从理论和实验上研究了这种逆效应。结果表明，磁致伸缩的逆效应可能是决定磁电耦合机制的重要因素。结果表明，所研究的效果基本上修改的饱和磁致伸缩的整个结构相比，其磁相体，也引起了额外的磁各向异性。我们的考虑提供了有用的洞察应变介导的磁电耦合的基本问题。理解这种效应可能会导致其在原始实验概念中的利用和ME耦合的改进。
2013-07-09 cond-mat.mtrl-sci
Layer-dependent mechanical properties and enhanced plasticity in the van der Waals chromium trihalide magnets
磁性材料的力学性能对磁弹性理论的发展和磁应变调制器件的优化设计具有重要意义。特别是，二维（2D）磁体有望将这些概念扩展到低维物理和磁共振器件领域。然而，迄今为止还没有对三卤化铬的原型2D磁体家族的固有机械性能进行实验研究。在这里，我们报告的室温层依赖于原子薄的CrI3和CrCl3的机械性能，发现双层的CrI3和CrCl3的杨氏模量为62.1 GPa和43.4 GPa，最高持续应变为6.09%和6.49%，断裂强度分别为3.6 GPa和2.2 GPa。两种材料的弹性和强度都随着厚度的增加而降低，这归因于弱的层间相互作用，使得层间在低水平的施加载荷下滑动。在几层三卤化铬晶体中观察到的机械性能提供了这些材料具有出色塑性的证据，这在它们的大块对应物中得到了定性证明。本研究将有助于范德瓦耳斯磁性材料的各种应用，特别是在磁致伸缩和柔性器件中的应用。
2021-04-01 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Diverse electronic and magnetic properties of CrS2 enabling novel strain-controlled 2D lateral heterostructure spintronic devices
二维（2D）材料的横向异质结构（lateral heterostructures）将不同的相或材料集成到单个纳米片中，在过去的几年中吸引了高性能电子和光电子器件的广泛研究兴趣。它还有望显著提高自旋电子器件的性能并实现新的功能。必须有一种具有自旋电子学所需的各种电子和磁性的2D材料。利用密度泛函理论计算了IV、V和VI族过渡金属二硫属化物（TMD），发现CrS 2具有最多样的电子和磁性：反铁磁（AFM）金属1 T相、铁磁（FM）半导体2 H相和铁磁（FM）半导体1 T '相，居里温度约为1000 K.更有趣的是，我们发现拉伸或压缩应变可以将1T_prime相转变为自旋向上或自旋向下的半金属。这种独特的特征使得能够使用单片CrS 2晶体设计具有改进的能量效率的应变控制自旋电子器件，这仍然是自旋电子器件小型化的挑战。深入分析将独特的应变可调谐性归因于应变诱导的晶格变形与自旋上/自旋下电子轨道的不同空间取向之间的相互作用。一个简单的自旋阀逻辑器件的原型设计的应变操作。
2020-05-01 cond-mat.mtrl-sci
Ultrasonic triggering of giant magnetocaloric effect in MnAs thin films
磁致伸缩薄膜的磁性能的机械控制提供了未开发的机会，采用表面波声学在这样一种方式，声学触发动态磁效应。磁各向异性的应变诱导调制可以起到高频变化的有效磁场的作用，导致纳米结构材料的电子和磁性的超声调谐，最终集成在半导体技术中。本文报道了利用声表面波在MnAs（100 nm）/GaAs（001）薄膜中引发磁热效应的可能性。在MnAs的磁结构相变过程中，在室温（0°C - 60°C）附近的区间内，超声波（170 MHz）被相位共存强烈衰减（高达150 dB/cm）。我们表明，巨磁热效应的MnAs是负责所观察到的现象。通过一个简单的滞弹性模型，我们描述了这样一个巨大的超声衰减的温度和外部磁场的依赖性。磁热效应的应变操纵可能是半导体技术中动态和静态热电子学和自旋电子学应用的另一条有趣的途径。
2012-06-22 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
Accessing Few-Layer CrI$_3$ Magnetoelasticity Through Bulk Single Crystals
Heidelberg University（海德堡大学）；Goethe-Universität Frankfurt（法兰克福歌德大学）；University of Sharjah（沙迦大学）；Fayoum University（法尤姆大学）
研究通过对块状 CrI₃ 样品做高分辨率磁致伸缩实验及基于第一性原理的磁弹性计算，阐明单轴晶格应变对磁性的作用，量化相关参数的单轴应变依赖性，可通过块状单晶实验研究少层 CrI₃ 的磁弹性耦合。
2026-07-28 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Magnetostriction-driven multiferroicity of MnTe and MnTe/ZnTe epitaxial films
在这里，我们表明，MnTe外延薄膜与锌的混合物结构和MnTe/ZnTe多层膜应显示铁电极化在反铁磁（AFM）有序状态，因此属于多铁性。自发铁电极化是由磁致伸缩剪切应变引起的高离子Mn-Te-Mn键弯曲引起的。铁电极化的取向与AFM矢量的取向耦合，因此可以通过施加外部磁场来控制。由于电、磁序参量的钳制，MnTe中的畴结构由两种机制控制：电偶极子产生的退极化场和磁弹性偶极子产生的去应力场。单畴化电场和磁场的大小取决于样品的形状，并随膜厚的增加而减小。磁畴的磁电性质使得可以通过线性和非线性光学方法（克尔效应、二次谐波产生技术）来可视化磁畴结构。
2008-11-13 cond-mat.mtrl-sci
Light-induced giant and persistent changes in the converse magnetoelastic effects in Ni/BaTiO3 multiferroic heterostructure
人工多铁性异质结构中的磁弹性和磁电耦合促进了用于诸如磁场传感器和电写入磁-读存储器设备的设备应用的有价值的特征。在铁磁/铁电异质结构中，应变介导的耦合利用铁电相中的压电/电致伸缩和铁磁相中的磁致伸缩/压磁。这些组合效应的这种真实性可以通过外部扰动（诸如电场、温度或磁场）来操纵。在这里，我们证明了远程控制的可调谐性下的可见光，相干光和偏振光的这些效果。对畴相关的Ni/BaTiO 3异质结构的表面和体相结合的磁性研究表明，通过逆压电、磁弹性耦合和逆磁致伸缩的综合作用，该系统对光照具有很强的敏感性。在薄膜生长过程中，通过界面应变传递，铁电畴结构从四方铁电层完全转移到磁致伸缩层。利用可见光照射，通过光诱导铁电体中的畴壁运动，进而诱导铁磁层中的畴壁运动，来操纵原始铁磁微结构。我们的研究结果模拟了有吸引力的远程控制铁电随机存取存储器写入和磁性随机存取存储器读取应用场景，因此，可以被证明是室温器件应用的新视角。
2022-07-08 cond-mat.mtrl-sci
Electric-field control of magnetic domain wall motion and local magnetization reversal
自旋电子器件目前依赖于通过外部磁场或自旋极化电流的磁切换或畴壁的受控运动。使用电场实现相同程度的磁可控性具有潜在的优点，包括增强的功能和低功耗。在这里，我们报告的方法来电控制局部磁性能，包括经常的铁磁畴图案和磁畴壁的运动的写入和擦除，在多铁性CoFe-BaTiO 3异质结构。我们的方法是基于经常性的应变转移从铁电介质中的铁弹域连续磁致伸缩膜可以忽略不计的磁晶各向异性。光学偏振显微镜的铁磁和铁电畴结构揭示，域相关性和强铁磁畴壁钉扎坚持在一个外加电场。这导致了铁磁微结构上前所未有的电可控性，这一成就产生了巨磁电耦合效应，并为多铁性自旋电子器件开辟了道路。
2011-09-26 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
A physics-guided smoothing method for material modeling with digital image correlation (DIC) measurements
Lehigh University（理海大学）；University of California, Riverside（加州大学河滨分校）；University of Arkansas（阿肯色大学）
提出一种物理引导的平滑方法处理DIC测量，通过优化与正应变约束获得一致位移场，进而用于异质材料建模，并在猪三尖瓣数据上验证了精度提升。
2025-05-24 cond-mat.mtrl-sci cs.LG eess.IV
Colossal magnetostriction effect in rare-earth orthoferrites
Saha Institute of Nuclear Physics, Homi Bhabha National Institute（萨哈核物理研究所，霍米·巴巴国立研究所）；Department of Condensed Matter Physics and Materials Science, Tata Institute of Fundamental Research（塔塔基础研究院凝聚态物理与材料科学系）；Multiscale Microstructure and Mechanics of Materials Division, CSIR-Central Glass and Ceramic Research Institute（印度科学工业研究理事会中央玻璃与陶瓷研究所多尺度微观结构与材料力学部）
本文报道了稀土正铁氧体单晶在自旋重取向转变温度以下沿c轴出现超过60-100%的巨磁致伸缩效应，源于磁场诱导的一级结构相变，为可逆大应变应用提供新可能。
2026-09-15 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
Role of stress/strain in tailoring the magnetic and transport properties of magnetic thin films and multilayers
本文研究应力/应变对磁性薄膜和多层膜磁各向异性及输运性质的调控作用，通过原位MOSS技术揭示应力与磁各向异性的关系，并提出斜角沉积制备单一材料多层膜的新方法以增强磁各向异性并改善有机自旋阀结构。
2024-04-14 cond-mat.mtrl-sci
Nontrivial magnetic field related phenomena in the single-layer graphene on ferroelectric substrate
综述了我们最近对铁电衬底上单层石墨烯纳米结构中发生的与磁场有关的非平凡物理现象的预测。特别是，我们预测应变铁电膜中的180度畴壁可以在石墨烯沟道中诱导pn结，并导致整数量子霍尔效应的垂直模式v的异常温度和栅电压依赖性。非整数及其不规则数列与常规数列ν= 3/2，5/3有很大不同。这种反常的v数是由于在pn结边界的左（n1）和右（n2）铁电畴中载流子浓度的不同而导致的边缘模数ν1和ν2的显著不同。n1和n2之间的差异消失的薄膜自发极化消失在顺电相，这可以在很宽的温度范围内通过适当的选择源于薄膜-衬底晶格失配的失配应变变化。接下来我们研究了铁磁介质-石墨烯沟道-铁电衬底系统的电导率。磁性电介质通过在石墨烯中诱导能隙并使其相对于自由电子自旋不对称来局部地变换石墨烯的能带谱。结果表明，如果在石墨烯沟道中的费米能级属于能量区间，其中石墨烯带谱，由EuO修改，变得急剧自旋不对称，这样的设备可以是一个理想的非挥发性自旋过滤器。所考虑的系统的实际应用将受到铁磁体的居里温度的限制。费米能级的控制（例如，通过改变铁电极化的温度）可以将自旋过滤器转换为自旋阀。
2020-11-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Piezo-control of magnetic anisotropy in GaMnAs: Reversible manipulation of magnetization orientation and irreversible magnetization switching
我们研究了压电驱动器/铁磁半导体混合结构的磁特性。采用GaMnAs外延层作为铁磁半导体，沿其[110]方向施加压应力，利用各向异性磁电阻技术，对压电致动器的磁各向异性随电压V_p的变化进行了量化。我们发现，通过施加适当的电压V_p，应变诱导单轴磁各向异性贡献的易轴可以从[1-10]方向反转到[1-10]方向，在T= 5 K时，磁弹性项对磁各向异性的贡献很小。然而，我们发现在这个温度下，ρ（H）环的开关场作为V_p的函数发生了位移。在50 K下-其中磁致弹性项主导磁各向异性-我们能够仅借助于所施加的电压V_p将磁化取向调谐约70度。此外，我们推导出的磁致伸缩常数的温度的函数，并找到与早期的结果一致的值。我们认为，磁化方向的压电电压控制是直接转移到其他铁磁/压电混合结构，铺平了道路，创新的多功能设备的概念。作为一个例子，我们展示了压电电压引起的不可逆磁化翻转在T= 40 K，这构成了非易失性存储元件的基本原理。
2008-04-08 cond-mat.mtrl-sci
Growth-Induced Unconventional Magnetic Anisotropy in Co/Fullerene (C60) Bilayer Systems; Insights from a Two-Grain Stoner-Wohlfarth Model
本研究针对金属-有机界面自旋输运复杂的问题，探究Co/C60双层膜磁各向异性起源，发现Co渗透C60层、25Å厚即生磁各向异性等特性，用双晶粒Stoner-Wohlfarth模型解释了矫顽力等反常行为，为有机自旋阀研发提供了界面特性依据。
2024-09-14 cond-mat.mtrl-sci
Optimization of magneto-electric properties in Lead-free (x)Co1.2Ti0.2Fe1.6O4 - (100-x)BaTiO3 based composites
Bennett University（贝内特大学）；UGC-DAE Consortium for Scientific Research（UGC-DAE 科学研究联盟）；University School of Basic and Applied Science, Guru Gobind Singh Indraprastha University（古鲁戈宾德·辛格·印多拉普拉斯塔大学基础与应用科学学院）；Central University of Punjab（旁遮普中央大学）
本研究合成无铅多铁复合材料，探究组成与烧结温度对其性能的影响，优化得到的30CTFO-70BTO复合材料磁电系数达1.28 mV/cm.Oe，可用于低功耗多功能器件
2026-07-31 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
