在这方面,近几年来,人们对基于镧系元素的单分子磁体 (SMM) 进行了深入研究,旨在在分子水平上稳定磁矩并开发更高密度的存储应用。[5,12–19] 镧系元素的缓慢弛豫时间、高磁矩和双稳态基态使其非常适合分子自旋电子学应用。[5,12,13] 镧系元素驱动的 SMM 方法的合理延伸是设计包含镧系元素的周期性网络,这些网络可以充当活性磁信息单元。在过去的几十年里,金属超分子协议已经成为一种设计嵌入金属元素的功能性网状材料的有力策略。[20–22] 这种合成范式也在表面上得到了发展,能够设计二维金属有机设计,主要采用过渡金属和碱金属。[23–25]
间隙的石墨烯被认为是观察山谷大厅效应的好平台,这是一种传输现象,涉及以不同的山谷指数为特征的电子流。在目前的工作中,我们证明了这种现象可以更好地描述为轨道大厅效应的一个实例,在该实例中,模棱两可的“山谷”指数被物理数量,轨道磁矩代替,轨道磁矩可以在整个Brillouin区域均匀地定义。此描述消除了山谷厅电导率中山谷限制的全部限制的任意切割中的任意性,因为现在将轨道霍尔效应中的电导率定义为新数量的Brillouin区域的新数量(称为轨道式腹膜弯曲曲率)。根据OHE的这种重新制定提供了直接解释样品边缘的相反轨道力矩,在先前的Kerr旋转测量中观察到。
磁传感器可以检测含有铁磁材料的目标,因为它们会扭曲地球磁场。物体的磁场可以表示为多极级数展开。由于不存在单个磁荷,最低阶是偶极子,其衰减率为 1/r3。高阶多极子衰减的距离幂相应更高。对于大于最大目标维度阶的测量范围,偶极矩主导信号,定位和表征目标的问题变成了定位磁偶极子并测量其矩矢量的问题。在未知位置定位具有未知特征的目标需要确定六个未知数。三个未知数代表目标的位置,另外三个代表其磁矩矢量。检测和表征(就磁矩而言)不能分成不同的问题,而必须同时完成。对目标特征(例如,预先了解目标类型)或目标位置(例如,预先了解目标路径)应用不同的约束可以稍微降低问题的维数。在本文中,我们展示了无约束检测、定位和表征问题的结果。
几何受挫 (GF) 磁体由局部磁矩、自旋组成,其方向无法同时最小化它们的相互作用能。此类材料可能承载新颖的物质相,例如称为量子自旋液体的类流体状态。与所有固态系统一样,GF 磁体具有随机分布的杂质,其磁矩可能在低温下“冻结”,使系统进入自旋玻璃态。我们分析了 GF 材料中自旋玻璃转变的现有数据,发现了一个令人惊讶的趋势:玻璃转变温度随杂质浓度的降低而升高,并在以前未确定的“隐藏”能量尺度上达到无杂质极限的有限值。我们提出了一种情景,其中相互作用和熵的相互作用导致介质磁导率的交叉,有助于玻璃在低温下冻结。这种低温的“发光”相可能会掩盖甚至破坏相当干净的系统中广泛寻找的自旋液体状态。
在这里,我们研究了掺杂(X = 0、0.05和0.1)氧化二聚体(X = 0、0.05和0.1)的结构和磁性能的影响,该氧化物(NDFEO₃)纳米颗粒通过慢速溶液燃烧技术合成。X-射线衍射(XRD)分析证实了带有空间群PBNM的原晶晶体结构(JCPDS卡No。25 - 1149),并且随着GD掺杂浓度的增加,结晶石的尺寸从52 nm降至32 nm。场发射扫描电子显微镜(FESEM)揭示了具有一致粒径的良好组织和团聚的纳米颗粒。使用squid磁力计对所有样品的铁磁特征进行了磁性测量,随着GD掺杂浓度的增加,磁矩的增加。滞后曲线显示出雷神磁化的增加,并且凝固性从0.7 t增加到0.4 t。这些发现表明,GD掺杂的NDFEO纳米颗粒具有增强的磁矩和降低的凝聚力,降低了渗透率,对纺纱应用的潜力持有。
理论:法拉第效应是一种广泛使用的磁光效应,其中偏振平面在穿过磁场中的介质时会旋转。与介质中的电子自旋相关的磁矩会受到一种力,试图将其沿直流磁场对齐。这导致旋转电子绕磁场方向进动。平行于磁场穿过介质的线性偏振光束可以被认为是由两个相反的圆偏振组成。由于磁矩的进动,每个圆偏振在介质内部都会经历不同的磁导率。因此,两个圆偏振以不同的速度传播,并以相位差从介质的另一侧出来。这两个相反的圆偏振重新组合时会产生一个线性偏振,相对于原始偏振方向旋转一定角度。旋转量与光穿过介质的距离和磁场强度成正比。因此 θ = VlB 。比例常数 V 称为维尔德常数。磁场强度为 B = πNI ,其中 N 是螺线管每单位长度的匝数,I 是通过螺线管的电流。
摘要:近年来,Moiré材料的出现是观察许多新型相关和拓扑现象的有吸引力的平台。moiré异质结构会产生。这种轻微的晶格不匹配产生了长波长moiré模式,该模式调节电子结构并导致新颖的物理学。Moiré超晶格会导致超晶格带,电子 - 电子相互作用和非平凡拓扑结构导致了超导性观察,量子异常的霍尔效应和轨道磁化强度以及其他有趣的特性。本综述着重于Moiré材料中轨道磁性的体验观察和理论分析。这些系统具有新颖的能力,其能力受到Bloch电子的轨道磁矩主导的磁性。使用外部电场和载体浓度很容易调节这种轨道磁矩,因为它起源于量子异常效应。因此,在Moiré超晶格中发现的轨道磁性对于包括Spintronics,超低功率磁性记忆,基于自旋的神经形态计算和量子信息技术在内的广泛应用中可能具有很高的吸引力。
摘要:采用基于密度泛函理论(DFT)结合LDA+U算法的第一性原理计算方法,研究了Co/Mn共掺杂ZnO纳米线的电子结构与磁性能,重点研究了Co/Mn原子的最佳几何置换位置、耦合机制和磁性来源。模拟数据表明,所有构型的Co/Mn共掺杂ZnO纳米线都表现出铁磁性,并且Co/Mn原子取代(0001)内层中的Zn使纳米线进入基态。在磁耦合态,在费米能级附近检测到明显的自旋分裂,并且Co/Mn 3d态与O 2p态之间观察到强烈的杂化效应。此外,建立了形成Co 2+ -O 2 − -Mn 2+磁路的铁磁有序结构。此外,计算结果表明磁矩主要来源于Co/Mn的3d轨道电子,磁矩的大小与Co/Mn原子的电子结构有关。因此,通过LDA+U方法获得了Co/Mn共掺杂ZnO纳米线电子结构的真实描述,展示了其作为稀磁半导体材料的潜力。
Ti 2 Fex(X = SI,GE和SN)的结构,机械,电子和晶格动力学性质已通过基于密度功能理论的第一原理计算探索。已经计算出这些Al Loys的平衡晶格常数,散装模量,电子带结构和磁矩值与先前的研究一致。计算了几个机械参数,例如弹性常数C IJ,Bulk Modulus B,Young Modulus E,剪切模量G和Poisson的比率υ,并基于这些计算,检查了机械稳定性。总磁矩的计算值与现有的理论数据密切一致,并符合Slater-Pauling规则。从其计算出的电子带结构Ti 2 Fesi,Ti 2 Fege和Ti 2 Fesn中被发现为平衡晶格常数的半金属合金,少数旋转能量间隙分别为0.820、0.850,0.850和0.780 eV。通过直接方法进行了完整的声子光谱及其这些合金状态的总密度和部分密度。计算出的声子频谱指出了这些合金的动态稳定度。此外,使用GIBBS2代码在Debye模型中研究了热力学特性,例如热容量,热膨胀,熵和Grüneisen参数,该代码具有从0到1500 k的一系列温度。
摘要:鉴于最近人们对纳米长度尺度上的光诱导磁性操控的兴趣日益浓厚,这项工作提出金属团簇是产生全光超快磁化的有前途的基本单元。我们使用时间相关密度泛函理论(TDDFT)在实空间中通过从头算实时(RT)模拟对金属团簇的光磁特性进行了理论研究。通过对原子级精确的简单金属和贵金属团簇中圆偏振激光脉冲等离子体激发的从头算计算,我们讨论了由于光场在共振能量下通过光吸收转移角动量而产生的轨道磁矩。值得注意的是,在近场分析中,我们观察到感应电子密度的自持圆周运动,证实了纳米电流环的存在,由于团簇中的逆法拉第效应(IFE),纳米电流环产生轨道磁矩。研究结果为理解量子多体效应提供了宝贵见解,该效应影响金属团簇中 IFE 介导的光诱导轨道磁性,具体取决于金属团簇的几何形状和化学成分。同时,它们明确展示了利用金属团簇磁化的可能性,为全光磁控领域提供了潜在的应用。