Spin-orbit coupling effect in (Ga,Mn)As films: anisotropic exchange interactions and magnetocrystalline anisotropy
基于从头算电子结构理论，通过磁矩计算，研究了（Ga，Mn）As薄膜的磁晶各向异性。面内单轴各向异性的一个可观的贡献可以归因于一个扩展的区域相邻的表面。交换张量的计算允许归因于一个显着的一部分，MCA的交换各向异性，所造成的晶格的tetraorbital扭曲或存在的表面或界面。
2011-08-30 cond-mat.mtrl-sci
High-temperature multiferroicity and strong magnetocrystalline anisotropy in 3d-5d double perovskites
使用密度泛函计算，我们探索了尚未合成的$3d - 5d$有序双钙钛矿（$A_2BB'$ O $_6$）的性能与高度极化的Bi $^{3+}$离子的$A$网站。我们发现，Bi $_2$ NiReO $_6$和Bi $_2$ MnReO $_6$化合物是绝缘的，并表现出一个强大的净磁化强度，持续高于室温。当赝立方晶胞的面内晶格矢量被约束为正交（例如，通过相干异质外延）时，基态是具有大极化和非常大的单轴磁晶各向异性的铁电体，其中易磁化轴沿着铁电体极化方向。我们的研究结果表明，在室温下的多铁性和电控磁化取向的路线。
2011-01-25 cond-mat.mtrl-sci
Understanding the origin of magnetocrystalline anisotropy in pure and Fe/Si substituted SmCo5
我们报告的纯和Fe/Si取代SmCo 5的磁晶各向异性。计算采用先进的密度泛函理论（DFT），包括现场电子-电子相关和自旋轨道耦合。Si取代显著降低了单轴磁各向异性和磁矩。另一方面，用选择性位点取代Fe增强了具有有限化学稳定性的磁矩。SmCo_5的磁硬度主要受Sm ~（4f）定域轨道贡献的影响，除3g位的Fe外，Si/Fe原子取代Co（2c）后，Sm ~（4f）定域轨道贡献变得平坦和分裂。它也被证实，Si取代有利于热力学稳定性，相反，减少在SmCo 5的磁性和各向异性效应在任何一个网站。
2019-12-06 cond-mat.mtrl-sci
Tuning magnetocrystalline anisotropy of Fe$_{3}$Sn by alloying
从第一性原理和实验两方面研究了六方铁磁Fe $_{3}$ Sn基合金的电子结构、磁性和相形成。已知原始Fe $_{3}$ Sn化合物满足良好永磁体的所有要求，除了磁晶各向异性能（MAE）。后者是大的，但是平面的，即易磁化轴不沿着六边形c方向，而好的永磁体要求MAE是单轴的。在这里，我们考虑Fe $_{3}$ Sn $_{0.75}$ M $_{0.25}$，其中M= Si，P，Ga，Ge，As，Se，In，Sb，Te和Bi，并显示Sn亚晶格上的不同掺杂剂如何影响MAE，并可以将其从平面改变为单轴。通过对掺杂Fe-$_{3}$-Sn相形成过程的计算，从理论上阐明了掺杂Fe-$_{3}$-Sn相的稳定性。本文建立了一个微磁模型，用来计算理论研究中最有希望的候选材料Fe $_{3}$ Sn $_{0.75}$ Sb $_{0.25}$的能量密度积（BH）max和矫顽场$μ_{0}$ H $_{c}$。用反应坩埚熔炼法和固相反应法合成了Fe $_{3}$ Sn化合物，并对它们的相稳定性和磁性能进行了实验研究。发现Fe $_{3}$ Sn-Sb化合物与Mn合金化时是稳定的。结果表明，即使是小的结构变化，例如c/a比或体积的变化，与Mn合金化，可以影响各向异性，并将其从平面反转到单轴，再反转回来。
2018-03-22 cond-mat.mtrl-sci
Understanding magnetocrystalline anisotropy based on orbital and quadrupole moments
了解磁晶各向异性（MCA）对于开发新型磁性材料至关重要。因此，澄清MCA和局部物理量之间的关系，通过光谱测量，如轨道和四极矩，是必要的。在这篇综述中，我们讨论了MCA和失真效应的磁性材料与过渡金属（TM）的基础上的轨道和四极矩，这是相关的自旋守恒和自旋翻转项的二阶微扰计算，分别。我们发现，轨道矩稳定的自旋力矩在较大的轨道矩的方向，而四极矩稳定的自旋力矩沿自旋密度分布的纵向方向。磁性材料与TM及其界面的MCA可以通过这两种贡献之间的竞争来确定。结果表明，面心立方（fcc）Ni的垂直MCA是由轨道矩各向异性引起的，而Mn-Ga合金的垂直MCA是由自旋密度的四极矩引起的。相反，在Co/Pd（111）多层膜和Fe/MgO（001）多层膜中，界面处的轨道矩各向异性和自旋密度四极矩都对垂直MCA有贡献。基于轨道和四极矩的磁性材料和界面的MCA的理解是必不可少的设计新的磁性应用的MCA。
2022-09-09 cond-mat.mtrl-sci
Strain and Interface Effects on Magnetocrystalline Anisotropy of MnN
本研究通过DFT揭示了应变和界面电荷转移对MnN磁晶各向异性能的影响，发现Ta种子层通过抑制自旋矩降低MAE，揭示了单轴磁性材料中的普遍机制。
2025-12-13 cond-mat.mtrl-sci
Temperature-dependent magnetocrystalline anisotropy of rare earth/transition metal permanent magnets from first principles: The light RCo$_5$ (R=Y, La-Gd) intermetallics
更有效的稀土/过渡金属（RE-TM）永磁体的计算设计需要精确地计算有限温度下的磁晶各向异性（MCA），因为该性质对磁晶各向异性设置了上限。在这里，我们提出了一个第一性原理的方法来计算MCA的RE-TM磁铁，充分考虑温度对底层电子的影响。巡游电子的TM磁性用无序局域磁矩图描述，定域RE-4f磁性用晶体场论描述。我们使用我们的模型，这是免费的可调参数，计算的MCA的RCo $_5$（R=Y，La-Gd）磁体系列的温度为0- 600 K。我们正确地发现了一个巨大的单轴各向异性SmCo $_5$（21.3兆焦耳米$^{-3}$在300 K）和两个有限的温度自旋重取向转变NdCo $_5$。计算还表明，在CeCo $_5$和PrCo $_5$显着的价态效应。我们的计算为几十年的RE-TM实验研究提供了定量的，第一性原理的见解。
2019-10-16 cond-mat.mtrl-sci
Understanding magnetic hyperthermia performance within the "Brezovich criterion": beyond the uniaxial anisotropy description
本研究针对磁热疗中常用的单轴各向异性近似的局限性，聚焦Brezovich准则下的小场场景，通过计算模型揭示磁晶各向异性、颗粒形状及颗粒间作用对发热性能的关键影响，呼吁改进相关理论模型。
2024-07-02 cond-mat.mtrl-sci
Impact of local arrangement of Fe and Ni on the phase stability and magnetocrystalline anisotropy in Fe-Ni-Al Heusler alloys
在密度泛函理论计算的基础上，研究了Fe、$_2$、Ni、$_{1+x}$、Al、$_{1-x}$ Heusler合金的原子排列和Ni取代Al对合金基态结构和磁性的影响.本文系统地讨论了Fe、Ni原子重排形成的五种Heusler型结构之间的竞争及其热力学稳定性。所有富Ni的Fe、$_2$、Ni、$_{1+x}$、Al、$_{1-x}$均分解为Fe、$_2$、NiAl和~FeNi的两相混合物。Al对Ni的连续取代导致了基态结构的变化，最终导致磁晶各向异性能（MAE）的增加。我们预测化学计量的Fe $_2$ NiAl的基态结构，具有近立方晶格参数，但具有单轴MAE的Fe和Ni的交替层，其甚至大于四元L1 $_0$ -FeNi。这为提高FeNi基永磁体的相稳定性和磁性能开辟了一条新的途径。
2021-12-31 cond-mat.mtrl-sci
Transition-Metal-Induced Uniaxial Anisotropy in YFe$_3$
Uppsala University（乌普萨拉大学）；Leibniz IFW Dresden（莱布尼兹铁电研究所德累斯顿分部）；University for Continuing Education Krems（克雷姆斯继续教育大学）；Johannes Kepler University Linz（林茨约翰内斯·开普勒大学）；Luleå University of Technology（吕勒奥理工大学）；Siemens AG, Munich（西门子股份公司（慕尼黑））；Max Planck Institute for the Structure and Dynamics（马克斯·普朗克结构与动力学研究所）；Center for Free-Electron Laser Science (CFEL)（自由电子激光科学中心）
本研究通过第一性原理筛选发现V、Nb、Ta可调控YFe$_3$的磁晶各向异性，其中YFe$_{2.33}$Ta$_{0.67}$获大单轴各向异性能，低V浓度下可保留YFe$_3$相，为永磁体研发提供了新途径。
2026-10-14 cond-mat.mtrl-sci
Effect of magnetocrystalline anisotropy on magnetocaloric properties of AlFe$_{2}$B$_{2}$ compound
本研究通过积分$M$--$H$曲线估算AlFe$_{2}$B$_{2}$的磁晶各向异性能，揭示单轴各向异性在居里温度以上仍有限，并解释其对磁热熵变曲线差异的影响。
2021-12-15 cond-mat.mtrl-sci
Magnetization of densely packed interacting magnetic nanoparticles with cubic and uniaxial anisotropies: A Monte Carlo study
在有效单自旋模型的框架下，利用蒙特卡罗模拟研究了密排单畴磁性纳米颗粒（MNP）的磁化曲线。考虑到其尺寸多分散性的颗粒被布置在球形簇中，并且偶极-偶极相互作用（DDI）和磁各向异性能（MAE）都包括在总能量中。考虑到尖晶石铁氧体的固有立方对称性的特殊情况下，结合立方和单轴磁晶各向异性被认为是不同的配置的立方和单轴轴的取向。据发现，DDI，连同显着减少的线性磁化率负责阻尼的特性，由于MAE立方分量的磁化。作为一个应用程序，我们表明，模拟的磁化曲线比较好的实验结果为$γ$ -Fe $_2$ O $_3$ MNP为小到中等的字段值。
2014-03-20 cond-mat.mtrl-sci
Impact of local arrangement of Fe and Ni in Fe-Ni-Al Heusler alloys on the phase stability and magnetocrystalline anisotropy
基于密度泛函理论，结合超原胞方法，研究了Fe、$_2$、Ni、$_{1+x}$、Al、$_{1-x}$ Heusler合金的原子排列和Ni取代Al对合金基态结构和磁性的影响.本文系统地讨论了Fe和Ni原子重排形成的五种立方Heusler型结构之间的竞争，揭示了提高相稳定性和磁性能，特别是磁晶各向异性的途径。我们预测在Fe $_2$ NiAl的情况下，具有Fe和Ni交替层的基态立方结构具有最高的单轴MAE，其两倍于四元L1 $_0$ FeNi。在Al亚晶格上连续掺杂Ni，改变了Al的基态结构，降低了MAE。此外，还讨论了在有限温度下防止分解成稳定体系的相稳定性。富Ni的Fe、$_2$、Ni、$_{1+x}$、Al、$_{1-x}$均分解为Fe、$_2$、NiAl、FeNi的复相。
2021-12-30 cond-mat.mtrl-sci
Topological Hall effect in ferromagnetic Weyl semimetal Mn$_5$Ge$_3$ originating in competing dipolar interaction and magnetocrystalline anisotropy
本文报道了铁磁Weyl半金属Mn$_5$Ge$_3$的反常与拓扑霍尔效应，发现由Berry曲率引起的各向异性反常霍尔效应，并证明面外单轴磁晶各向异性和Mn亚晶格间偶极相互作用竞争产生的非共面手性自旋结构导致了可观的拓扑霍尔效应。
2025-04-07 cond-mat.mtrl-sci
Magnetocrystalline anisotropy and antiferromagnetic phase transition in PrRh$_{2}$Si$_{2}$
本文报道了PrRh $_{2}$ Si $_{2}$单晶的磁性和输运性质，该单晶在T $_{N}$ = 68 K以下表现出反铁磁有序.由于磁相变定义明确的异常观察磁化率，电阻率和比热数据。PrRh $_{2}$ Si $_{2}$的T $_{N}$为68 K，远高于基于de-Gennes标度所预期的5.4 K。磁化率数据显示该化合物具有与PrCo $_{2}$ Si $_{2}$类似的强单轴各向异性。随着压力的增加，T $_{N}$单调增加，直到T $_N$ = 71.5 K（22.5 kbar）。
2009-08-27 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Mapping Skyrmion Stability in Uniaxial Lacunar Spinel Magnets from First-Principles
确定在宽温度范围内稳定体材料中磁性skyrmion相的一般原理是开发基于skyrmion的自旋电子器件的先决条件。具有式GaM 4X 8（其中M=V，Mo; X=S，Se）的腔隙尖晶石是实现这一目标的方便的案例研究，因为它们是第一批建议托管远离顺磁过渡的平衡手性skyrmions的系统中的一些。我们推导出可能在这些材料中观察到的磁相图，占所有可能的磁相互作用，并证明，skyrmion的稳定性在腔隙尖晶石是其晶体对称性的一般后果，而不是材料化学的细节。我们的研究结果是一致的，在这个空间中的所有实验报告，并表明，在特定的尖晶石化学的相图的差异是由磁晶各向异性，一个归一化因子。我们的结论是skyrmion形成在很宽的温度范围内，可以预期在所有的腔隙尖晶石，以及在广泛的单轴系统与低磁晶各向异性。
2020-01-22 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.stat-mech physics.comp-ph
Thermotropic Biaxial Nematics: Spontaneous or Field-Stabilized?
提出了一个中间的双相，用于解释最近的实验结果的相位双轴性在双核向列相。相是宏观单轴的，但由微观双轴，并可能极性，域。在施加电场的阶段表现出大量的宏观双轴有序域的集体对齐。一个唯象理论的分子顺序在这个阶段，并为它的过渡到纯单轴和自发双轴向的相位。
2007-07-23 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Voltage control of magnetocrystalline anisotropy in ferromagnetic - semiconductor/piezoelectric hybrid structures
我们展示了动态电压控制的磁各向异性的（Ga，Mn）As器件键合到压电换能器。单轴应变的应用导致通过测量纵向和横向各向异性磁阻系数检测到的磁易轴的大的重新取向。平均场动力学交换模型的基础上的计算（Ga，Mn）As的测量效果提供微观的理解。电诱导磁化切换和非常规的各向异性磁电阻的晶体组件的检测，说明了通用的压电电压控制，以提供新的设备功能，并在稀磁半导体的微磁和磁输运现象的研究。
2008-01-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
A spin dynamics study in layered van der Waals single crystal, Cr$_2$Ge$_2$Te$_6$
利用宽带铁磁共振（FMR）技术研究了Cr $_2$ Ge $_2$ Te $_6$（CGT）大块单晶在60 K至2 K温度范围内的磁化动力学.我们确定的基FMR模式作为频率和静态磁场的磁晶易轴和难轴的函数的Kittel关系。提取的单轴磁晶各向异性常数和饱和磁化强度相比，当归一化与它们的低温值。当以对数标度绘制时，比值显示出明显的温度依赖性，这与预测的Callen-Callen幂律拟合直线不同，其中标度指数\textit{n}，$K_{u}(T) \propto [M_s(T)/M_s(2$ K $)]^n$与单轴各向异性的预期值3相矛盾。此外，磁易轴和磁难轴的光谱g因子都表现出温度依赖性，反演在20 K和30 K之间，表明受到轨道角动量的影响。最后，我们定性地讨论了在低于饱和磁化强度的磁场下，在FMR谱中观察到的多畴共振现象。
2019-08-25 cond-mat.mtrl-sci
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
Origin of magnetic anisotropy in doped Ce$_2$Co$_{17}$ alloys
用密度泛函理论研究了掺杂Ce、$_{2}$、Co、$_{17}$及其它竞争结构的磁晶各向异性.我们证实，从哑铃钴网站MCA的贡献是非常负的。用一对Fe或Mn原子取代Co哑铃原子极大地增强了单轴各向异性，这与实验定量一致，并且这种增强来自费米能级附近的电子结构特征，主要与哑铃位点相关。随着Co哑铃原子被其他元素取代，各向异性的变化通常是一种集体效应，其他子晶格的贡献可能会发生显着变化。此外，我们发现，Zr掺杂促进形成1-5结构，表现出大的单轴各向异性，这样Zr是最有效的元素，以提高MCA在这个系统中。
2018-04-10 cond-mat.mtrl-sci
Quantum-confined charge transfer that enhances magnetic anisotropy in lanthanum M-type hexaferrites
铁基六角铁氧体是磁性器件中无关键元素的永磁体部件。特别感兴趣的是电子掺杂的M型六角铁氧体，LaFe $_{12}$ O $_{19}$（LaM），其中镧取代钡/锶引入的额外电子在提升磁晶各向异性中起关键作用。我们调查的电子结构的镧六角铁氧体使用\textit{localized}密度泛函理论再现半导体行为，并确定了非常大的磁晶各向异性的起源。在晶体的$2a$位点处从镧到铁的局部电荷转移产生窄的$3d_{z^2}$价带，其强烈地锁定沿着$c$轴的磁化。完全自洽计算的单轴磁各向异性能量几乎是单次激发值的两倍，并与现有的实验结果吻合良好。镧与其他稀土元素的化学相似性表明，LaM可以托管其他稀土元素具有非平凡的$4f$电子态，\textit{e.g.,}微波光量子转换。
2021-06-22 cond-mat.mtrl-sci
Extreme narrow magnetic domain walls in U ferromagnets: The UCoGa case
利用低温磁力显微镜（MFM）图像研究了UCoGa单晶在增/减磁场下磁化/退磁过程中的表面磁畴。所观察到的磁畴结构是典型的具有强单轴各向异性的铁磁体。在低于TC的晶体冷却过程中的磁畴的演变也已被MFM图像所证实。现有数据的分析表明，高单轴磁晶能量与UCoGa中相对小的铁磁交换相互作用相结合，导致形成非常窄的畴壁，所述畴壁由在基面内具有反平行磁矩的最近的U近邻离子对形成。由于非常高的各向异性能量是大多数单轴U铁磁体的共同特征，因此预期所有这些材料都具有类似的畴壁性质。
2020-02-26 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
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
Dipolar-stabilized first and second-order antiskyrmions in ferrimagnetic multilayers
Skyrmions和antiskyrmions是具有相反拓扑电荷的拓扑保护自旋结构。特别是在共存相中，这两种磁性准粒子可能显示出迷人的物理特性和自旋电子器件的潜力。虽然skyrmions在广泛的材料中被观察到，但到目前为止，反skyrmions仅限于具有D2 d对称性的材料。在这项工作中，我们展示了一阶和二阶反斯凯米子稳定的磁偶极-偶极相互作用在Fe/Gd基多层膜。我们修改的磁性多层膜的Ir插入层。使用洛仑兹透射电子显微镜成像，我们观察共存的反斯基尔米恩，布洛赫斯基尔米恩，和2型气泡和确定的范围内的材料性质和磁场不同的自旋对象的形成和消散。我们进行微磁模拟，以获得更多的了解所研究的系统，并得出结论，饱和磁化强度和单轴各向异性的减少导致存在这个动物园的不同自旋对象，它们主要是稳定的偶极相互作用。
2021-02-18 cond-mat.mtrl-sci
Magnetic anisotropy switching in (Ga,Mn)As with increasing hole concentration
研究了（Ga，Mn）As外延层中易磁化轴随空穴浓度变化的可能机制。在4 K下，当空穴浓度p = 1.5 * 10^21 cm^-3时，发现沿[110]的面内单轴磁各向异性超过本征立方磁晶各向异性。这种各向异性开关也可以通过生长后退火来实现，并且随着退火时间的增加，与温度相关的交流磁化率显著改变。根据我们最近的情况[物理学。94，147203（2005）; Phys.Rev.B73，155204（2006）.]，我们推断，具有[110]单轴各向异性的高空穴浓度的团簇区域的生长可能是在高空穴浓度区域中[110]单轴各向异性增强的主要原因。我们可以清楚地排除各向异性晶格应变作为磁各向异性切换的可能起源。
2006-06-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Contributions of magnetic structure and nitrogen to perpendicular magnetocrystalline anisotropy in antiperovskite $ε$-Mn$_4$N
为了研究氮对亚铁磁性反钙钛矿Mn $_4$ N的垂直磁晶各向异性（PMA）的贡献，我们研究了具有不同氮含量的外延Mn $_4$ N薄膜的制备和第一原理密度泛函计算。在溅射沉积过程中，对于$\sim 10 \%$的N-$_2$气体流量比（$Q$），获得了110 mT的饱和磁化强度（$M_{\rm s}$）峰值和0.1 MJ $^3$的单轴PMA能量密度（$K_{\rm u}$），表明几乎单相结晶的$ε$-Mn $_4$ N。对于$Q \approx 6\%$，观察到$α$-Mn和氮缺陷Mn $_4$ N晶粒的偏析，这是造成$M_{\rm s}$和$K_{\rm u}$降低的原因。第一性原理计算表明，显示PMA的Mn $_4$ N的磁结构是具有共线结构的“B型”，其磁矩在c平面内平行耦合并沿c方向交替。此外，使用Mn $_{32}$ N $_x$超级电池计算的$K_{\rm u}$显示出对氮缺乏的强烈依赖性，与实验结果定性一致。对$K_{\rm u}$自旋轨道相互作用的二阶微扰分析表明，Mn $_4$ N中的PMA不仅是自旋守恒过程，而且是自旋翻转过程.我们还发现，这两个贡献随着氮素缺乏的增加而减少，导致$K_{\rm u}$的减少。注意到自旋翻转贡献的减少发生在面心位置中的Mn原子处。这是我们发现的反钙钛矿型Mn $_4$ N的特定PMA特性之一。
2020-01-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Strain-stabilized altermagnetism and conductivity anisotropy in FeSb2
Georgetown University（乔治城大学）；Denison University（丹尼森大学）
研究发现FeSb2经拉伸应变可从常规反铁磁体转变为反常磁体，伴随费米面变化产生约60%的单轴电导率各向异性，该磁输运行为可作为转变的实验指标，FeSb2或可用于自旋电子器件。
2026-08-18 cond-mat.mtrl-sci
Magnetic properties of (Fe$_{1-x}$Co$_x$)$_2$B alloys and the effect of doping by 5$d$ elements
我们已经探索，计算和实验，磁性能的\fecob{}合金。计算提供了一个很好的协议与实验方面的饱和磁化强度和磁晶各向异性能在描述钴$_2$ B的一些困难，它被发现，在动态平均场理论处理的全势效应和电子相关性是重要的正确的描述。该材料在$x=0.1$和$x=0.5$之间的钴浓度范围内表现出单轴磁各向异性。磁各向异性的温度依赖性的一个简单的模型表明，复杂的非单调的温度行为主要是由于在带结构的变化，因为交换分裂减少了温度。使用基于密度泛函理论的计算，我们已经探索了整个范围内的5 $d$过渡金属的过渡金属亚晶格的替代掺杂的效果，发现Re或W元素的掺杂应显着提高磁晶各向异性能。实验上，W掺杂没有成功地提高磁各向异性，由于形成其他相。另一方面，掺杂的Ir和Re是成功的，并导致磁各向异性，与理论预测一致。特别地，掺杂2.5~at. Re在Fe/Co位上的磁晶各向异性能与其母体（Fe $_{0.7}$ Co $_{0.3}$）$_2$ B化合物相比增加了50%，这使得该系统例如在永磁体替代材料的背景下或在其中大的磁各向异性是重要的其它领域中令人感兴趣。
2015-09-01 cond-mat.mtrl-sci
Out- versus in-plane magnetic anisotropy of free Fe and Co nanocrystals: tight-binding and first-principles studies
本文报道了用紧束缚和密度泛函理论计算自由Fe（体心立方）和Co（面心立方）片晶和纳米晶的磁晶各向异性能（MAE）。纳米晶体是截顶的四棱锥，其可以通过在SrTiO $_3$（001）衬底上沉积金属而实验获得。对于这两种元素，我们的局部分析表明，纳米晶体的总MAE主要由（001）方面的贡献。然而，虽然Fe（001）的易磁化轴在面外，但Co（001）的易磁化轴在面内。这对纳米晶体的磁性反转机制有直接影响。事实上，Fe纳米晶体的非常高的单轴各向异性使它们成为磁存储器件的更好的潜在候选者。
2014-07-22 cond-mat.mtrl-sci
Intrinsic magnetic properties of {$R$(Fe$_{1-x}$Co$_{x}$)$_{11}$Ti$Z$} ($R$ = Y and Ce; $Z$ = H, C, and N)
为了指导永磁体中关键材料的减少与性能的改善相一致，我们通过密度泛函理论（DFT）研究了一个有前途的系统，$R$（Fe $_{1-x}$ Co $_{x}$）$_{11}$ Ti $Z$与$R$ =Y，Ce和间隙掺杂（$Z$ =H，C，N）的内禀磁性。用密度泛函方法计算了样品的磁化强度$M$、居里温度$T_\text{C}$和磁晶各向异性能$K$，结果与测量值吻合较好。现场解决的贡献$K$揭示，所有三个Fe亚晶格促进单轴各向异性在YFe $_{11}$ Ti，而竞争的各向异性的贡献存在于YCo $_{11}$ Ti。正如在实验中观察到的$R$（Fe $_{1-x}$ Co $_{x}$）$_{11}$ Ti，我们发现一个复杂的非单调的$K$对Co含量的依赖性，并表明各向异性的变化是一个集体效应的MAE贡献从所有网站，不能单独解释的优先网站占用。在间隙掺杂的情况下，计算的$T_\text{C}$增强的顺序为N $>$ C $>$ H，体积和化学效应有助于增强。$R$（Fe $_{1-x}$ Co $_{x}$）$_{11}$ Ti $Z$的单轴各向异性通常随C和N而降低;尽管对于$R$ =Ce，发现C掺杂对于0.7 $<$ $x$ $<$ 0.9的小范围极大地增强了它。
2016-10-02 cond-mat.mtrl-sci
Two types of magnetic bubbles in MnNiGa observed via Lorentz microscopy
磁泡是在具有强磁晶各向异性的单轴磁体中发展起来的显着自旋结构。关于金属磁体MnNiGa中的磁泡结构，已经发表了一些相互矛盾的报告：Biskyrmions或II型磁泡。用洛伦兹显微术解释了多晶MnNiGa中的磁泡结构。根据磁易轴与观察平面的连接关系，形成了两种类型的磁泡。当易磁化轴偏离垂直于观察面的方向时，形成180°磁畴的磁泡。磁泡的这种形式再现了比斯尔米恩的反差。当易磁化轴近似垂直于观察平面时，在同一样品中观察到II型气泡。这些发现将填补MnNiGa中磁泡先前报告之间的知识空白。
2021-10-29 cond-mat.mtrl-sci
Magnetic structures and reorientation transitions in noncentrosymmetric uniaxial antiferromagnets
本文发展了一个非中心对称四元反铁磁体磁态的唯象理论，该理论必须包括由Dzyaloshinskiii-Moriya耦合导出的均匀项和非均匀项（Lifshitz不变量）。这类具有低晶体对称性的反铁磁体的磁性进行了讨论，其第一个已知的成员，最近检测到的化合物Ba 2CuGe 2 O 7和K2 V3 O 8。这些系统中的晶体对称性和磁有序性允许同时发生手性不均匀磁结构和弱铁磁性。新类型的无公度磁结构是可能的，即手性螺旋与旋转的交错磁化和振荡的总磁化。研究了场致重取向到调制态的转变，并绘制了相应的相图。讨论了磁缺陷的结构（畴壁和涡旋）。特别是，涡旋，即本地化的非奇异线缺陷，是稳定的单轴非中心对称反铁磁体的非均匀Dzyaloshinskiii-Moriya相互作用。
2002-06-15 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Effect of atomic ordering on the magnetic anisotropy of single crystal Ni80Fe20
研究了原子有序化对Ni_（80）Fe_（20）at.%（Py）.为此，使用直流磁控溅射（dcMS）和高功率脉冲磁控溅射（HiPIMS）在MgO（001）上外延生长Py膜。除了在后一种情况下观察到的孪晶界，这两种方法都提供了高质量的单晶体与立方体上的立方体外延关系，通过重要晶面的极映射验证。然而，X射线衍射结果表明，更高阶的dcMS沉积膜向L12 Ni3Fe超晶格。这种差异可以通过HiPIMS在每个脉冲期间的非常高的沉积速率来理解，这抑制了吸附原子的迁移率和有序化。我们发现，dcMS沉积膜呈现双轴各向异性，而HiPIMS沉积给出了明确的单轴各向异性。因此，在dcMS沉积中实现的更高阶的行为如通过磁晶各向异性所预测的，即，由于形状各向异性，沿[110]方向的易磁化轴在平面中被迫沿[111]方向。在HiPIMS沉积膜的单轴行为，然后可以解释成对排序或最近的本地化组成不均匀性理论。此外，我们使用扩展的van der Pauw方法研究了薄膜沿[100]方向的磁电阻。我们发现，dcMS沉积膜的电导率低于他们的HiPIMS同行验证在dcMS的情况下，更高的顺序。
2019-02-28 cond-mat.mtrl-sci
Detection of stacking faults breaking the [110]/[1-10] symmetry in ferromagnetic semiconductors (Ga,Mn)As and (Ga,Mn)(As,P)
本文报道了（Ga，Mn）As和（Ga，Mn）（As，P）外延层的高分辨X射线衍射测量。我们观察到的结构各向异性的堆垛层错的形式存在于（1 - 11）和（11-1）面和（-1-11）和（1-11）面。层错不产生宏观应变。它们占外延层体积的0.01 - 0.1%。全势密度泛函计算证明了Mn_Ga杂质对层错的吸引作用。我们认为，沿堆垛层错面的共同[1-10]方向的Mn密度增加产生足够强的[1 - 10]/[1-10]对称性破缺机制，以解释这些铁磁半导体的面内单轴磁晶各向异性。
2010-12-21 cond-mat.mtrl-sci
Epitaxial $\mathrm{Co_2MnSi}$ with intrinsic magnetocrystalline anisotropy as a route to bias-field-free nonlinear half-metal magnonics at the nanoscale
Rheinland-Pfälzische Technische Universität Kaiserslautern-Landau（莱茵兰-普法尔茨技术大学凯泽斯劳滕-兰道）；Université de Lorraine（洛林大学）
本文通过研究外延 $\mathrm{L2}_1$ 有序 $\mathrm{Co_2MnSi}$ 波导中的线性和非线性自旋波动力学，展示了其本征立方各向异性可抑制非线性不稳定性并实现无偏置场操作，为半金属磁子学提供了稳健可扩展的平台。
2026-07-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Magnetoelastic coupling induced magnetic anisotropy in Co$_2$(Fe/Mn)Si thin films
本文报道了外延应变对生长在（001）SrTiO $_{2}$（STO）和MgO上的CoPDMATHABMM FeSi（CFS）和CoPDMATHABMM MnSi（CMS）Heusler合金薄膜单轴磁各向异性的影响。面内双轴应变易于通过改变STO上的膜的厚度来调谐，而在MgO上，膜显示面内易磁化轴（\overrightarrow{M}）而与它们的厚度无关。在Stoner-Wohlfarth相干旋转模型下对STO薄膜的磁自由能泛函进行了变分分析，结果表明，STO薄膜存在磁弹性各向异性，其磁致伸缩常数为$\approx$（12.22 $\pm$ 0.07）$\times 10^{-6}$和（2.02 $\pm$ 0.06）$\times 10^{-6}$，除了CFS和CMS固有磁晶各向异性$\approx$-1.72 $\times 10^{6}$ erg/cm $^{3}$和-3.94 $\times 10^{6}$ erg/cm $^{3}$之外，分别单畴相图揭示了一个逐渐过渡，从面内到面外的磁化取向与薄膜厚度的减少。预测STO上最薄（12 nm）CFS膜的磁化强度最大倾斜角为41.5 $^{\circ}$。STO上较薄薄膜中\overrightarrow{M}的独特行为归因于应变诱导的四元畸变。
2013-10-23 cond-mat.mtrl-sci
From soft to hard magnetic Fe-Co-B by spontaneous strain: A combined first principle and thin film study
为了将众所周知的Fe-Co-B合金从软磁体转变为硬磁体，我们提出了通过间隙硼产生四应变。密度泛函理论表明，当B原子占据八面体间隙位时，bcc结构的Fe-Co晶格会自发地产生应变。这种高度扭曲的Fe-Co预计将达到强磁晶各向异性，这可能与形状各向异性竞争。探索这个理论的建议实验，外延膜进行了检查。当B含量达到4at%时，可获得高达5%晶格畸变的自发应变，这导致单轴各向异性常数超过0.5 MJ/m^3。然而，B的进一步添加导致部分非晶化，这降低了各向异性和磁化强度。
2015-09-14 cond-mat.mtrl-sci
Anomalous Nernst effect in perpendicularly magnetised τ-MnAl thin films
本文研究了具有垂直磁各向异性的 τ-MnAl 薄膜的反常能斯特效应，发现其在 200 K 和 300 K 下表现出稳健效应且系数与其他垂直磁各向异性薄膜相当，表明该材料在自旋热电子学领域具有应用潜力。
2023-07-07 cond-mat.mtrl-sci
Zero-field dynamics stabilized by in-plane shape anisotropy in MgO-based spin-torque oscillators
在这里，我们证明了在MgO基的自旋扭矩纳米振荡器组成的面外磁化自由层和面内偏振器的形状各向异性是必要的，以稳定面外磁化旋进，而不需要外部磁场。随着面内各向异性的增加，引入了磁化强度朝向面内易磁化方向的逐渐倾斜，从而有利于零场动力学而不是静态面内状态。在临界值以上，不再观察到零场动力学。最佳比例的面内形状的面外单轴各向异性，大角度的面外零场动力学发生在最宽的电流范围内，报告。
2018-10-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Room temperature biaxial magnetic anisotropy in La0.67Sr0.33MnO3 thin films on SrTiO3 buffered MgO (001) substrates for spintronic applications
自旋电子学利用磁电阻效应来存储或感测磁信息。由于磁阻严格依赖于系统的磁各向异性，因此为系统设置定义的各向异性是基本的。本文利用矢量磁光克尔磁测量（v-MOKE）研究了在MgO（001）衬底上生长的半金属La_（0.67）Sr_（0.33）MnO_3（LSMO）薄膜的双轴磁各向异性。通过这种方式，我们可以避免可能对特定应用有害的不必要的单轴磁各向异性贡献。对磁化反转路径、临界场（矫顽磁力和开关）的角度演变的详细研究可以揭示磁各向异性的起源，磁各向异性本质上是磁晶的，在任何温度下都表现出四重对称性。
2018-10-12 cond-mat.mtrl-sci
Evolution of the magnetic anisotropy with carrier density in hydrogenated (Ga,Mn)As
（Ga，Mn）As薄膜的磁性能与Mn掺杂量和载流子浓度有关。使用后生长氢化过程，我们表明，它是可能的，以减少空穴密度从1.1021 cm-3到<1017 cm-3，同时保持锰浓度恒定。对于这样一系列的薄膜，我们已经调查的磁化强度的变化，易磁化和难磁化轴，临界温度，矫顽场和磁晶各向异性常数作为温度的函数，使用磁强计，铁磁共振和磁输运测量。特别地，我们证明了磁易轴从面外[001]翻转到面内[100]轴，然后是<110>轴，随着空穴密度和温度的增加。我们的研究得出的结论与平均场论预测的预期易轴反转，在这种材料的单轴和立方各向异性的重量一般协议。
2007-02-23 cond-mat.mtrl-sci
Temperature Dependence of Magnetic Properties of an 18-nm-thick YIG Film Grown by Liquid Phase Epitaxy: Effect of a Pt Overlayer
实现了18 nm厚的钇铁石榴石（YIG）薄膜的液相外延。在100 - 400 K的温度范围内，它的磁性进行了研究，以及3 nm厚的Pt覆盖层对它们的影响。裸YIG膜的饱和磁化强度和磁晶立方各向异性的行为类似于体YIG。一个阻尼参数，只有几个$10^{-4}$测量，连同一个低的非均匀贡献的铁磁共振线宽。磁弛豫随温度的降低而增加，这可以部分归因于杂质弛豫机制。虽然它不改变其立方各向异性，但Pt帽强烈影响YIG膜的单轴垂直各向异性，特别是在低温下。YIG/Pt异质结构中的界面耦合也通过线宽的增加而被揭示，其实质上通过降低温度而生长。
2018-08-24 cond-mat.mtrl-sci
Unraveling the role of the magnetic anisotropy on thermoelectric response: a theoretical and experimental approach
在铁磁系统中，磁各向异性对泰勒磁行为起着关键作用。此外，它们也是操纵异常能斯特（ANE）和纵向自旋塞贝克系统（LSSE）中的热电响应的基本元素。我们提出了一种理论方法，并探讨非相互作用的多畴铁磁系统的磁化和热电响应的磁各向异性的作用。的磁行为和热电曲线计算从一个修改的StonerWohlfarth模型的各向同性系统，单轴磁性的，以及具有单轴和立方磁晶磁各向异性的混合物的系统。它被证实显着修改的磁行为与各向异性，它表明，热电响应强烈地影响这些变化。此外，公开了对热电响应的能量贡献的指纹。为了测试我们的理论方法的鲁棒性，我们设计了具有特定磁性的薄膜，并将实验数据与理论结果进行了直接比较。因此，实验证据证实了我们的理论方法的有效性。研究结果超越了传统的磁饱和薄膜的研究，揭示了热电效应在整个磁化曲线上的表现。我们的研究结果揭示了一种很有前途的方式来探索ANE和LSSE效应作为一个强大的工具来研究磁各向异性，以及采用系统的磁各向异性作为传感或元件在技术应用。
2021-06-09 cond-mat.mtrl-sci
Structural and ferromagnetic properties of an orthorhombic phase of MnBi stabilized with Rh additions
本文讨论了MnBi中合金元素的可能性，其可以改变NiAs型结构的热力学稳定性，而不会显着降低磁性能。少量Rh和Mn的添加提供了热稳定性的改善，同时磁性能有所降低。在MnBi中添加少量的Rh和Mn稳定了一个正交相，其结构和磁性与先前报道的高温相MnBi（HT~MnBi）的结构和磁性密切相关。到目前为止，HT~MnBi的性质，这是稳定之间的$613$和$719$ ~K，尚未详细研究，因为它的转变到稳定的低温MnBi（LT~MnBi），使测量接近和低于其居里温度困难。具有化学式Mn $_{1.0625-x}$ Rh $_{x}$ Bi [ $x=0.02(1)$ ]的Rh稳定的MnBi采用NiAs/Ni $_2$ In结构族的新超结构。它在居里温度$416$ ~K以下是铁磁性的。铁磁转变的临界指数不是平均场型的，但更接近于三维伊辛模型的临界指数。磁各向异性是单轴的;各向异性能相当大，并且它不随温度升高而增加，与LT~MnBi相反。饱和磁化强度约为$3$ ~ $μ_B$ /f. u。在低温下。虽然这种精确的成分可能还没有准备好应用，但它确实表明合金化是改变这类无稀土磁体合金稳定性的可行途径。
2015-08-03 cond-mat.mtrl-sci
From Ising resonant fluctuations to static uniaxial order in antiferromagnetic and weakly superconducting CeCo(In$_{1-x}$Hg$_{x}$)$_{5}$ ($x$=0.01)
CeCo（In $_{0.990}$ Hg $_{0.010}$）$_{5}$是$d$波CoCoIn $_{5}$超导体的电荷掺杂变体，其分别在T $_{N}$ = 3.4 K和T $_{c}$ =1.4 K处具有共存的反铁磁和超导转变.我们使用中子衍射和光谱表明，在母超导相存在的磁共振波动被替换为共线$c$轴磁秩序与三维伊辛临界波动。没有低能量的横向自旋涨落是观察到在这个掺杂诱导的反铁磁相和动态共振谱权重主要转移到弹性通道。静态（$τ$ $>$ 0.2 ns）共线伊辛阶接近于CeCoIn $_{5}$中的超导性，并且通过用Hg掺杂空穴来稳定。
2018-07-09 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Tailoring Magnetic Skyrmions by Geometric Confinement of Magnetic Structures
纳米尺度的磁性skyrmions具有有趣的静态和输运性质，使它们成为未来自旋电子器件的候选者。因此，控制和操纵Skyrmions的大小和行为至关重要。使用Ginzburg-Landau方法，我们从理论上表明，skyrmion和skyrmion晶格可以稳定的单轴磁各向异性的薄膜的中心对称铁磁体的空间调制。值得注意的是，skyrmion的大小是由交换长度和各向异性的空间调制的周期的比率，在方差与常规skyrmion稳定的偶极和Dzyaloshinskii-Moriya相互作用（DMIs）。
2017-09-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Temperature evolution of the effective magnetic anisotropy in the MnCr$_2$O$_4$ spinel
本文通过直流磁化和铁磁共振谱（FMR）研究了多晶MnCr $_2$ O $_4$尖晶石的低温磁相。通过这些实验，我们确定了主要的特征温度：TPDMATHABMO $\sim$ 41 K和TPDMATHABMQ $\sim$ 18 K，分别对应于亚铁磁序和低温螺旋跃迁。系统的温度演化描述的唯象的方法，认为不同的条款，有助于自由能密度。在居里温度以下，FMR谱由立方磁晶各向异性建模为二阶，其中$K_1$和$K_2$各向异性常数定义沿方向的易磁化轴<110>。在较低的温度下，螺旋相的形成被认为是通过包括沿螺旋排列的[1-10]传播方向的单轴各向异性轴，具有$K_u$各向异性常数。在5 K下从拟合获得的值为：$K_1$ =-2.3x10 $^4$ erg/cm $^3$，$K^2$ =6.4x10 $^4$ erg/cm $^3$和$K_u$ =7.5x10 $^4$ erg/cm $^3$。
2014-11-10 cond-mat.mtrl-sci
Au4Mn, a localized ferromagnet with strong spin-orbit coupling, long-range ferromagnetic exchange and high Curie temperature
最近邻Mn-Mn距离大于0.4 nm的金属Mn基合金表现出大的、良好局部化的磁矩。在这里，我们调查的磁性tetraphylactic Au 4 Mn的居里温度为385 K，其中锰的自旋矩为4.1 μ B和它的轨道矩被淬灭。由于80%的原子是金，自旋轨道相互作用很强，Au 4 Mn在室温下表现出单轴磁晶各向异性与表面迷宫域。对于任何形状的样品，磁硬度参数1.0足以保持沿c轴的磁化强度。Au还通过5d-3d轨道杂化降低Mn的自旋矩。在40 T的脉冲电场下，在Au上发现了0.05 μ B的感应磁矩.密度泛函理论计算表明，Mn-Mn交换是由自旋极化的金5d和6p电子介导的.距离依赖性表明，它是铁磁性或为零的前十壳Mn邻居到1.041 nm（64个原子），和非常弱和振荡之后。
2022-10-25 cond-mat.mtrl-sci
Tuning field amplitude to minimise heat-loss variability in magnetic hyperthermia
Universidade de Santiago de Compostela（圣地亚哥德孔波斯特拉大学）；Instituto de Materiais (iMATUS), Universidade de Santiago de Compostela（圣地亚哥德孔波斯特拉大学材料研究所 (iMATUS)）；Universitat de Barcelona and IN2UB（巴塞罗那大学和IN2UB）
研究通过理论分析磁场幅值与形状诱导各向异性散射对磁铁矿纳米颗粒组装体加热幅度和异质性的影响，发现25-30nm颗粒在中等磁场幅值下可实现局部损耗分散最小化，为优化磁超热疗系统提供指导。
2026-01-28 cond-mat.mtrl-sci
Intrinsic permanent magnetic characteristics beyond Ce2Co17 with Ce/Co substitutions
通过对六方晶系Ce 2 Co 17的小易轴磁晶各向异性能（MAE）的理解，尝试通过用合适的元素对Ce/Co进行位置选择性替代掺杂来改善各向异性，从而获得更好的高能永磁体特性。采用全势线性缀加平面波（FPLAPW）方法，在广义梯度近似（GGA）下，对Ce 2Co 17及其相关取代化合物的电子和磁性进行了计算. Sm取代的化合物使用库仑校正的GGA（GGA+U）模拟，以提供更好的代表性的能带，由于强相关的Sm-f电子。所有取代化合物的生成能均为负值，表明其结构稳定。的替代，Zr的替代在Co哑铃网站增强单轴各向异性Ce 2Co 17。此外，Sm-取代Ce-2c网站有利于增量MAE，而La-取代在2b-和2c-网站耗尽Ce 2Co 17中的微小MAE。这些观察到的趋势，在MAE已被审查的贡献，从各种电子状态。最后，Ce 2 Zr 2Co 15和SmCeCo 17被预见为用于设计源自六方Ce 2Co 17的晶格结构的永磁体的合适材料。
2018-05-01 cond-mat.mtrl-sci
Electronic Transport on the Shastry-Sutherland Lattice in Ising-type Rare Earth Tetraborides
在存在磁场的情况下，受抑自旋系统可以在饱和磁化强度的分数值处表现出平台。这样的平台状态是稳定的经典和量子机制，包括有序无序，三重态结晶，和各种竞争秩序的影响。在导电系统的情况下，自由电子代表了对平台态的敏锐探测。本文研究了Ising型稀土四硼化物$R$ B $_4$（$R=$ Er，Tm）的电输运性质。我们发现，纵向和横向折射率反映了静态和动态平台结构的散射。我们模拟这些结果与预期的强单轴各向异性在定量水平一致，提供了一个框架的研究平台状态的金属阻挫系统。
2017-03-16 cond-mat.mtrl-sci
Stray magnetic field imaging of thin exfoliated iron halides flakes
本研究利用NV中心显微镜对剥离的FeCl₂和FeBr₂薄片进行磁成像，揭示其无剩磁、弱感应磁化等特性，证实低温下无大尺寸铁磁畴，且发现样品制备可显著影响磁有序。
2023-07-20 cond-mat.mtrl-sci
Magnetoelastic anisotropy in Heusler-type Mn$_{2-δ}$CoGa$_{1+δ}$ films
对于使用磁性材料的高密度存储器应用，永磁磁化是必不可少的。传导电子的高自旋极化也需要从自旋相关的传输现象实现大的电信号。Heusler合金是一种具有半金属电子结构的材料。然而，其立方晶格性质有利于面内磁化，因此通常使垂直磁各向异性（PMA）最小化。本研究的重点是一个反型Heusler合金，Mn $_{2-δ}$ CoGa $_{1+δ}$（MCG）与一个小的偏离化学计量比（$δ$），这是一个半金属材料。我们观察到相对较大的单轴磁晶各向异性常数（$K_\mathrm{u}$）的顺序为10 $^5$ J/m $^3$在室温下在MCG薄膜的几个百分点的小四角畸变。证实了$c/a$晶格常数比与$K_\mathrm{u}$之间的正相关性。使用克尔显微镜的磁畴成像清楚地表明，随着$K_\mathrm{u}$的域模式的变化。利用同步辐射软X射线的X射线磁性圆二色性（XMCD）研究了PMA的来源。可忽略的角度变化的轨道磁矩（$Δm_\mathrm{orb}$）使用XMCD光谱评估建议一个次要的角色，所谓的布鲁诺的长期$K_\mathrm{u}$。我们的第一性原理计算合理地解释了小的$Δm_\mathrm{orb}$和$c/a$比率与$K_\mathrm{u}$之间的正相关性。基于二阶微扰理论，从自旋-轨道耦合的角度讨论了磁晶各向异性的起源，认为占据的$\uparrow$ -和未占据的$\downa…
2022-03-06 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
