Tricritical behavior in MnSi at nearly hydrostatic pressure
在压缩氦气产生的0.8GPa压力下,沿铁磁相变线测量了MnSi单晶的交流磁化率。结果表明,三临界点的压力和温度(Ptr~ 0.355GPa,Ttr~ 25.2K)比以前报道的(~ 1.2GPa,~12 K)低得多。这些新的观测结果对MnSi中三临界点的起源提出了一定的限制。
2005-09-27 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Specific Features of Magnetic Phase Diagram of an MnSi Helimagnet
在温度$T = 5.5 - 35$ K和磁场强度$H \leq 11$ kOe的范围内测量了MnSi单晶的磁化曲线,用于$H \parallel$ [111],[001]和[110]。特别注意了$T_N = 28.8$ K附近的温度区间,其中MnSi表现出过渡到具有长周期螺旋磁结构的状态。在MnSi的磁行为中发现了一些新的特征,特别是在高于转变温度(28.8 K $= T_N \leq T < 31.5$ K)的中温区,$dM(H)/dH$曲线出现了非典型顺磁态的异常。它是建立在$T < T_N$观察到的从圆锥相到感应铁磁相的过渡场的温度依赖性的自然外推的特征场$H^ \ast (T)$的线的异常。可以得出结论,MnSi在所示的中间区域的性能相关的圆锥相(而不是A相),并受其支配。基于这些数据,绘制了$H \parallel$ [111]、[001]和[110]的MnSi磁相图,并与之前通过其他方法获得的图进行了比较。
2014-11-23 cond-mat.str-el
Chiral Magnetism in an Itinerant Helical Magnet, MnSi - An Extended 29Si NMR Study -
本文用扩展的~(29)Si NMR研究了巡游螺旋磁体MnSi在零场和外加磁场下的螺旋、圆锥和铁磁极化相的微观磁性。由~(29)Si核磁共振频率nu(T)和核弛豫速率1/T_1(T)确定的错列矩M_Q(T)的温度依赖性与弱巡游铁磁金属的SCR理论及其推广基本一致。共振频率的外部场依赖性,nu(H),遵循的贡献从原子超精细和宏观领域的磁场感应矩特性巡回磁铁的矢量和。在临界场H_c处的共振频率在圆锥相和极化相之间有一个不连续的跳跃,表明在H_c处的电子态发生了类似一阶的变化。
2016-04-08 cond-mat.str-el
Implications of the B20 Crystal Structure for the Magneto-electronic Structure of MnSi
由于对MnSi的异常磁性和输运行为及其与其具有异常配位且缺乏反转对称性的晶体结构(B20)的可能关系的兴趣增加,我们提供了MnSi的电子和磁性结构的详细分析。非对称的P2_13空间群导致在带角R点处的不寻常的四重简并态,以及贯穿整个布里渊区表面的带对的“粘着”。由此产生的费米面获得不寻常的功能作为一个结果的带坚持。对于磁矩为0.4 μ B/Mn的铁磁系统(忽略长波长自旋螺旋),少数带R处的四重能级之一落在费米能级(EF)处,k=0处的三重多数能级也落在EF处。在E_F处的带粘滞和速度消失带的存在意味着长波长、低能带间跃迁的相空间异常大,这对于理解异常的电阻率和远红外光学行为具有重要意义。
2004-03-17 cond-mat.str-el
Frustrated magnetic helices in MnSi-type crystals
采用经典海森堡铁磁模型,考虑了立方MnSi型晶体中相邻原子间存在DM型相互作用时的螺旋磁序.发现了磁螺旋波矢对DM矢量的依赖关系。波数k决定了全局螺旋的符号和强度,而在局部,在单位晶胞内,螺旋序可以被强烈地抑制,使得相邻铁磁层之间的扭转角甚至可以具有不同的符号。在同一模型中还考虑了由任意方向的外部磁场引起的螺旋线的锥形变形。发现螺旋线解绕的临界场,并且表明即使在解绕状态下,仍然存在可以通过衍射方法测量的磁矩的剩余周期性展列。本文还论证了如何从粗粒度近似下的离散矩分布图得到通常所用的连续矩分布图。
2011-09-28 cond-mat.soft cond-mat.str-el
Origin and consequence of an unpinned helical magnet: application to partial order in MnSi under pressure
我们研究了一个经典的铁磁海森堡模型中存在的Dzyaloshinskiii-Moriya相互作用的角共享的三角形晶格的Mn位的MnSi。我们发现,一个相当大的自旋螺旋度可以得到只有当微观Moriya矢量平行于Mn-Mn键。此外,这样的矢量示出,以产生一个unpinned螺旋顺序,其特征在于由一个特定的排序波矢量幅度,但unpinned方向,被称为偏序,在物理上可实现的温度。这样一个unpinned螺旋排序的后果是,中子散射强度是尖锐的峰值在这个波矢幅度。通过连接这些波矢形成的表面是一个球体,中子散射重量围绕该球体分布。我们进一步表明,所观察到的中子散射强度可以是各向异性沿这个表面,这种各向异性是依赖于实验的晶格布拉格峰的选择,通过一个几何因子。布拉格点附近的中子散射测量($\frac{2π}{a}$,$\frac{2π}{a}$,0)自然导致沿着(1,1,0)方向的最高强度,与MnSi中观察到的各向异性一致[Pfleiderer { \it{et al.} } Nature { \bf{427} } 227(2004)]。钉扎的螺旋顺序的一种可能的机制,并在中子散射的上下文中区分有序和部分有序状态的方式进行了讨论。
2008-11-25 cond-mat.str-el
Helimagnon Bands as Universal Spin Excitations of Chiral Magnets
MnSi是一种具有小磁各向异性的立方化合物,其稳定了螺旋自旋螺旋,该螺旋自旋螺旋分别在长波长和短波长极限下降低到铁磁和反铁磁状态。我们报告了一个全面的非弹性中子散射研究集体磁激发的螺旋态的锰硅。在我们的研究中,我们观察到丰富多样的看似异常的激发光谱,在倒易空间中超过20个不同的位置测量。使用一个模型的基础上只有三个参数,即测得的螺距的螺旋,测得的铁磁自旋波刚度和信号的振幅,作为唯一的自由变量,我们可以同时占\textit{all}的测量光谱在良好的定量协议与实验。我们的研究确定了形成强烈的,强耦合带的helimagnons作为一个普遍的特点,弱手征相互作用的系统。
2010-04-27 cond-mat.str-el
Anisotropy of spin waves in the field-polarized phase of Fe-doped MnSi
Kirensky Institute of Physics, Federal Research Center, KSC, Siberian Branch Russian Academy of Sciences(基连斯基物理研究所);Siberian Federal University(西伯利亚联邦大学);Oak Ridge National Laboratory(橡树岭国家实验室);Technische Universität Braunschweig(布伦瑞克工业大学);University of Augsburg(奥格斯堡大学);Technische Universität Dresden(德累斯顿工业大学);Digital Materials LLC(数字材料有限责任公司)
研究Fe掺杂MnSi中自旋波非互易特性及其各向异性,揭示其磁晶各向异性特征,挑战传统理论模型。
2026-09-22 cond-mat.str-el
Conductivity of weakly disordered metals close to a "ferromagnetic" quantum critical point
我们计算分析弱无序金属的电导率接近“铁磁”量子临界点在低温制度。铁磁的意义在于,由于临界波动,有效载流子电势$V(q,ω)$在零动量$q=0$处达到峰值。顶点校正,由于临界波动和杂质散射,被明确考虑。我们发现,只有由于杂质散射的顶点校正,结合自能,产生明显的效果作为温度的函数$T$和控制参数$a$,它的措施接近临界点。我们的研究结果是一致的电阻率实验在几种材料显示典型的费米液体的行为,但与一个发散的前因子的$T^2$长期小$a$。
2018-03-26 cond-mat.str-el
Non-Fermi liquid behavior near the ferromagnetic quantum critical point in the series Ca(x)Sr(1-x)RuO(3)
在Ca(x)Sr(1-x)RuO(3)固溶体上生长了一系列外延薄膜,以确定该体系中铁磁到顺磁的量子相变,并研究其附近的输运和磁性的演化。SrRuO(3)的铁磁Tc随Ca掺杂量的增加而线性下降,最高可达70%。进一步掺杂导致铁磁有序的突然消除,并且对于x <= 0.75 <= 1.0的样品,低温(<10 K)非费米液体(NFL)电阻率的形式为rho ~ rho(0 + AT^(1.5)。1.5的电阻率指数与先前观察到的MnSi相匹配,表明巡游铁磁体的NFL行为可能具有普遍性。在量子相变附近的组合物上对大块样品的场相关比热测量为NFL行为(C/T ~ log T)提供了额外的证据,并显示了自旋波动有助于比热的条件。
2004-07-13 cond-mat.str-el
Generic non-Fermi-liquid behavior of the resistivity in magnets with ferromagnetic, helical, or skyrmionic order
几种相对干净的金属铁磁体以及helimagnet MnSi的电阻率通常被观察到在低温下表现出非费米液体行为。这种行为在有序相和无序相中都有,在磁转变附近和远离磁转变的地方都有,仍然是一个未解决的主要问题。我们推导并讨论了三种新的机制,这些机制是基于电子散射介导的交换(1)铁磁振子或(2)skyrmionic波动,无论是在与弱无序,或(3)helimagnons在干净的系统。由于弱无序系统中的磁转变一般是不连续的,有序相的静态液滴可以存在于无序相中,使得机制在那里也是可行的。我们比较我们的理论结果与现有的实验,并建议额外的实验。
2018-01-16 cond-mat.str-el
The Magnon Spectrum in the Domain Ferromagnetic State of Antisite Disordered Double Perovskites
在它们的理想结构中,像Sr_2FeMoO_6这样的双钙钛矿沿着每个立方轴具有交替的Fe和Mo,并且具有均匀的铁磁金属基态。不完全退火导致结构域的形成。错位的Fe原子上的磁矩在畴界上相互邻接,它们之间存在反铁磁耦合。这导致了一种特殊的磁性状态,铁磁畴反铁磁耦合。在短距离下,系统表现出铁磁相关,而在大的长度尺度下,由于畴间抵消,净磁矩被强烈抑制。我们提供了这种复杂磁状态的自旋波激发的详细描述,在1/S展开中获得,对于逐渐更高程度的错位,即,反位障碍在一个给定的波矢上,磁振子以多种能量传播,粗略地说,与它们有很大重叠的“畴限”模式有关。我们提供了一个定性的理解,观察到的趋势与日益增长的反位障碍,并将这些结果进行对比,以获得更广泛的频谱不相关的反位。
2012-04-05 cond-mat.str-el
Symmetry-enforced topological nodal planes at the Fermi surface of a chiral magnet
经过十多年的紧张努力,使自旋电子器件和量子信息技术的重大进展,通过材料,其中的电子结构表现出非平凡的拓扑性质,三个关键的挑战仍然没有解决。首先,确定拓扑带简并,一般而不是偶然位于费米能级。第二,容易控制这种拓扑退化的能力。第三,在大的,多片费米表面,以确定一般的拓扑退化。结合de Haas-van Alphen光谱、密度泛函理论和能带拓扑计算,我们发现铁磁MnSi中的非对称对称性产生了节面(NPs),无论费米面(FS)的复杂性如何,在NPs与FS的相交处都会产生具有大量Berry曲率的拓扑保护层(TP).我们预测,这些TP将伴随着相当大的费米弧的磁化方向。导出拓扑NP的对称性条件,我们发现,1651个磁性空间群包括7个灰色群和26个具有拓扑NP的黑白群,包括铁磁MnSi空间群。因此,可以用磁场控制的MnSi的FS上的增强的TP的识别表明在大量材料中存在类似的性质,适合于技术开发。
2021-07-06 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Theory of exchange coupling in disordered magnetic multilayers
我们考虑的交换耦合机制的基础上的电子之间的相互作用在电子层。根据铁磁层之间的电子扩散和铁磁分裂的导电电子的逆时间的比率,该机制描述了从铁磁到非共线的铁磁层的磁化顺序的过渡。
2002-09-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Microscopic description of twisted magnetic Cu2OSeO3
手征立方铁磁材料MnSi和Cu $_2$ OSeO $_3$的扭曲结构可以在唯象的Ginzburg-Landau理论框架下描述,也可以用微观的Heisenberg形式描述,其中手征由Dzyaloshinskiii-Moriya(DM)相互作用引入.量子第一性原理方法的最新进展允许计算海森堡模型的原子间键参数,即各向同性交换常数$J_{ij}$和DM矢量$\mathbf{D}_{ij}$,这可以用于模拟观察到的磁性织构和比较其计算的特性,如磁螺旋方向和螺距,与实验数据。在目前的工作中,它被发现,非平均的微观细节的自旋结构(局部倾斜)有很强的影响的全球扭曲,可以显着改变螺旋传播数。从MnSi和Cu $_2$ OSeO $_3$晶体和具有几乎共线自旋的类似立方磁体的单个键的原子间参数$J_{ij}$和$\mathbf{D}_{ij}$导出唯象理论的系数${\cal J}$和${\cal D}$以及螺旋传播数$k={\cal D}/2{\cal J}$。
2014-03-04 cond-mat.str-el
Probing the magnetic phases in the Ni-V alloy close to the disordered ferromagnetic quantum critical point with muSR
零(ZF)和纵向场(LF)μ子自旋弛豫数据的{\it d}-金属合金Ni $_{1-x}$ V $_{x}$在几个钒浓度$x$低于和高于临界$x_c \approx 11$ %,其中长程铁磁(FM)秩序被抑制。如对于均匀FM所预期的,对于Ni观察到的清晰的单个进动频率改变为具有在$x=4$ %下的小V取代的相当阻尼的振荡,确认由磁性Ni基质中的较少磁性V环境引起的磁性不均匀性。此外,可以估计局部场和空间场分布,以表征在Ni $_{1-x}$ V $_{x}$的FM相中与$x$发展的不同的不均匀制度。在$x=7-10$ %的制度下,Kubo Toyabe函数很好地描述了支持静态高斯场分布的低温ZF和LF不对称数据。在接近量子临界浓度时,具有一个场分布的单尺度静态Kubo Toyabe函数不足以描述μ子弛豫。这些数据表明,空间分布和动力学的进一步变化正在无序量子临界点的临界区域内发展。
2014-12-24 cond-mat.str-el
Quantum ferromagnetic transition in disordered itinerant electron systems
本文导出了T=0时扩散电子铁磁相变的有效场论。导致扩散电子动力学的静态无序在自旋之间产生有效的长程相互作用,其形式为1/r^(2d-2)。这导致在量子临界点处的不寻常的标度行为,这是精确确定的。从这个量子不动点到经典海森堡不动点的交叉应该在具有低居里温度的铁磁材料中观察到。
1997-01-14 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Quantum Critical Behavior in Disordered Itinerant Ferromagnets: Instability of the Ferromagnetic Phase
推导了描述巡游铁磁体从铁磁相过渡到铁磁相的量子临界行为的有效场论。这补充了最近的研究的临界行为的顺磁侧的相变,并调查的铁磁戈德斯通模式附近的临界状态的作用。我们发现,戈德斯通模式的临界行为没有直接的影响,并确定的临界指数是相同的,结合顺磁相的结果与缩放参数。
2003-01-16 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Quantum critical scaling in the disordered itinerant ferromagnet UCo$_{1-x}$Fe$_x$Ge
Belitz-Kirkpatrick-Vojta(BKV)理论与实验非常吻合地表明,清洁金属中的铁磁量子相变(QPT)通常是一阶的,这是由于磁化强度与电子软模的耦合,与典型的二阶相变形成对比。对于无序金属,BKV理论预测,QPT的二阶性质恢复,因为电子软模式改变其性质从弹道扩散。我们的低温磁化研究确定了无序金属UCo $_{1-x}$ Fe $_x$ Ge中的铁磁QPT作为第一个明确的例子,表现出相关的临界指数预测的BKV理论。
2016-11-30 cond-mat.str-el
Magnetic correlations in the disordered ferromagnetic alloy Ni-V revealed with small angle neutron scattering
我们目前的小角中子散射(SANS)数据收集多晶镍$_{1-x}$ V $_x$样品与$x\geq0.10$确认随机原子分布。我们的目的是确定相关的长度尺度的磁性相关性在铁磁样品与低临界温度$T_c$,显示的迹象,磁性不均匀性的磁化和$μ$ SR数据。SANS研究揭示了这种随机无序铁磁合金中的长程序和短程磁关联共存的特征。我们展示了极化分析的优势,从占主导地位的核散射确定的主要磁贡献。
2020-01-08 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Phase transitions in chiral magnets from Monte Carlo simulations
出于不寻常的温度依赖性的MnSi中的比热,包括一个尖锐的一阶特征伴随着一个广泛的驼峰的组合,我们研究了扩展海森堡模型与竞争交换$J$和各向异性Dzyaloshinskiii-Moriya $D$相互作用在很宽的范围内的比例$D/J$。利用经典的蒙特卡罗模拟,我们发现了比热和磁化率的温度依赖性随着$D/J$的变化而演变。结合布拉格强度模式的分析,我们清楚地表明,所观察到的令人困惑的驼峰在MnSi的比热源于涂抹出的虚拟铁磁二阶相变的螺旋波动,这表明自己在瞬态多螺旋状态。这些波动最终通过一级相变凝结成螺旋有序相,如比热峰所示。因此,该模型证明了随着$D/J$的增加,从二阶过渡到一阶过渡的交叉。在进一步增加$D/J$时,在系统中发生从一阶到二阶转变的另一个交叉。此外,计算结果清楚地表明,这些竞争相互作用是导致具有Dzyaloshinskiii-Moriya(DM)相互作用的螺旋磁体出现一级相变的主要因素.
2017-02-14 cond-mat.str-el
Pre-asymptotic critical behavior and effective exponents in disordered metallic quantum ferromagnets
我们确定了强无序金属中量子铁磁相变的前渐近临界行为。我们发现,它是由有效的幂律,在以前分析的渐近临界行为,这是有效的,只在一个不可观测的小区域。分析实验的后果进行了讨论,特别是如何区分临界行为和格里菲斯阶段的影响。
2014-07-25 cond-mat.str-el
Effect of electron interactions on the conductivity and exchange coupling energy of disordered metallic magnetic multilayer
本文研究了电子-电子相互作用对无序金属磁性多层膜的面内电流电导率和交换耦合能的影响。我们分析了其依赖于值的铁磁分裂的导电电子和铁磁层的相对磁化方向。我们发现,贡献的CIP电导率和交换耦合能量作为磁化角的周期函数的相对取向经历$ 2π\to π$过渡依赖于特征能量:铁磁分裂的导电电子和无磁层的能量。
2007-12-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Ferromagnetism and Kondo Insulator Behavior in the Disordered Periodic Anderson Model
在周期性Anderson模型下研究了二元合金无序对f电子材料铁磁相的影响。我们发现,在导带中的无序可以大大提高居里温度,由于本地f-矩的增加。这种效应可以用一个简单的理论分析来定性甚至定量地解释。还指出了非整数填充时合金近藤绝缘体的出现。
2008-01-25 cond-mat.str-el
Frustrated Ferromagnetism of Honeycomb Cobaltates: Incommensurate Spirals, Quantum Disordered Phases, and Out-of-Plane Ising Order
最近对钴基$d^7$蜂窝材料BaCo $_2$(AsO $_4$)$_2$和BaCo $_2$(PO $_4$)$_2$的实验重新引起了人们对XXZ模型的兴趣,该模型具有超越最近邻交换的竞争相互作用。虽然占主导地位的反铁磁交换的情况下已被广泛研究,实际材料表现出铁磁最近邻交换。在这里,我们表明,这种占主导地位的最近邻耦合的符号变化有实质性的后果的相图。特别地,感兴趣的量子无序相的性质从元格价键晶体改变为长程纠缠自旋液相。通过互补的数值模拟,基于精确对角化和伪费米子泛函重整化群,我们证明了在各向同性海森堡极限的铁磁相图的中心形成一个无隙的自旋液体状态,这使得在包含XXZ各向异性的平面外伊辛磁序。围绕这个量子无序区域的磁有序相对主导相互作用的符号变化不太敏感,并且可以从它们的经典类似物中理解。我们简要地评论我们的研究结果的相关性钴基$d^7$蜂窝材料。
2022-12-28 cond-mat.str-el
Disorder enhanced ferromagnetic polaron formation -- and the test case of Europium Oxide
针对氧化铕输运行为多样但现有理论存在局限的问题,通过二维实空间计算研究无序局域化与磁极化子形成的相互作用,解释了电阻率变化规律并得到多项预测结果。
2025-06-16 cond-mat.str-el
Antiferromagnetic Order and Phase Coexistence in Antisite Disordered Double Perovskites
除了众所周知的铁磁性,双钙钛矿还被期望表现出由电子离域驱动的反铁磁(AF)序。这已经在模型哈密顿研究中看到,并通过从头计算证实。AF相应该发生,例如,在足够的电子掺杂的材料,如Sr_2FeMoO_6(SFMO)通过La取代Sr。明确的实验表明,这种AF顺序是有限的,可能是因为增加反位无序与La掺杂SFMO,虽然有趣的签名的非铁磁行为。我们研究了电子驱动的反铁磁性在空间相关反位无序存在下的生存,并提取了磁性和输运中的信号。我们发现,A和G型AF秩序,这是预测在清洁的限制,实际上是抑制不太强烈的反位无序比铁磁性。AF相是金属性的,并且对于类似的反位无序,比铁磁体更显著地导电。我们还强调了相共存窗口,连接铁磁制度的A型反铁磁相。
2010-09-09 cond-mat.str-el
Disordered 2D ferromagnetism at the surface of FeSi
本研究针对FeSi表面的二维铁磁性展开,通过不同表体比碎片的磁化研究证实其存在,发现转变展宽的无序特征及自旋涨落的磁场温度范围,指出需明确该无序铁磁性与表面电导率的关联。
2024-09-30 cond-mat.str-el
Theory of Disordered Itinerant Ferromagnets I: Metallic Phase
发展了巡游铁磁体中电子输运的综合理论。我们首先表明,Q-场论以前用来描述一个无序的费米液体也有一个鞍点的解决方案,描述了一个铁磁体在无序的斯通纳近似。我们计算输运系数和热力学磁化率的展开约鞍点高斯阶。在这个层次上,该理论通过包括淬火无序来概括以前的RPA型理论。然后,我们研究软模效应的铁磁状态在一个循环近似。在三维中,我们发现,自旋波诱导的电导率的平方根频率依赖性,但不是状态的密度,这是定性相同的通常的弱本地化效应引起的扩散软模式。与弱局域化异常相反,这种效应在非零温度下也持续存在。然而,在二维中,自旋波并不导致对数频率依赖性。这解释了在铁磁薄膜中的实验观察,并为从铁磁金属到铁磁绝缘体的过渡提供了一个简单的有效场论的基础。
2000-08-03 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Crystalline phases in chiral ferromagnets: Destabilization of helical order
在手征铁磁体中,弱的自旋-轨道相互作用将铁磁有序扭曲成螺旋,导致螺旋有序。我们调查了一个扩展的金斯堡-朗道理论,这样的系统中的螺旋秩序是不稳定的,有利于结晶相。这些结晶相是基于双扭转圆柱体的周期性排列,并且强烈地让人联想到液晶中的蓝相。我们讨论了相关的手征铁磁体MnSi的相图,这样的蓝相。
2008-04-11 cond-mat.soft cond-mat.str-el
Quantum disordered ground state for the frustrated square lattice
利用量子蒙特卡罗模拟方法研究了具有最近邻和次最近邻相互作用的正方晶格上自旋1/2海森堡交换各向异性模型.基态相图显示了两个经典的磁有序的阶段占主导地位的反铁磁S^z相互作用和大量子涨落的铁磁秩序在x-y平面。在两者之间的有限区域被检测到,其中既没有经典的也没有量子力学的顺序,例如长程二聚体相关,被发现。
2011-10-14 cond-mat.str-el
Quantum critical behavior in disordered itinerant ferromagnets: Logarithmic corrections to scaling
通过求解最近发展起来的有效场论,精确地确定了无序巡游铁磁体的量子临界行为。它表明,有对数校正到以前的计算的临界行为,和确切的临界行为相吻合,发现较早的相变性质未定的无序相互作用的电子系统。这证实了以前的建议,未指定的过渡应确定为铁磁过渡。计算了铁磁相变过程中的电导率、隧穿态密度、相位弛豫率和准粒子弛豫率。
2001-08-07 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Theory of Disordered Itinerant Ferromagnets II: Metal-Insulator Transition
本文利用无序巡游铁磁体的理论,构造了一个简单的有效场论,它能够描述从铁磁金属到铁磁绝缘体的量子相变。结果表明,这种转变是在同一个普适性类的顺磁性金属的顺磁性绝缘体在外部磁场的存在下,和强烈的校正标度存在于这个普适性类。这些结果的实验后果进行了讨论。
2000-08-03 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
New Microscopic Magnetic Hamiltonian for Exotic Spin Textures in Metals
我们推导出一个新的微观自旋哈密顿Rashba耦合双交换金属。除了标准的各向同性项之外,哈密顿量还包括Dzyaloshinskiii-Moriya(DM)和Kitaev形式的各向异性相互作用。通过与精确自旋费米子模型的结果比较,验证了自旋哈密顿量的正确性,并利用大规模蒙特卡罗模拟给出了自旋哈密顿量的相图。除了铁磁,平面螺旋和磁通状态,该模型主机skyrmion晶体和经典的自旋液体状态,其特征在于,分别由多个峰值和扩散环图案的自旋结构因子。自旋液体状态下的畴壁结构与MnSi型B_(20)金属和过渡金属及其合金薄膜的实验数据非常吻合。
2020-04-29 cond-mat.str-el
Weak spin-orbit interactions induce exponentially flat mini-bands in magnetic metals without inversion symmetry
在金属磁体如MnSi中,两个非常弱的自旋轨道耦合效应的相互作用可以强烈地修改费米表面。在没有反转对称性的情况下,即使是强度δ <<1的非常小的Dzyaloshinsky-Moriya相互作用也会将铁磁态扭曲成具有1/δ阶长螺距的手征螺旋。我们发现,额外的小自旋轨道耦合项的顺序δ的能带结构导致形成指数平坦的迷你带的带宽顺序exp(-1/sqrt(δ))平行于螺旋的方向。这些平坦的迷你带覆盖了费米表面上相当宽的宽度为sqrt(delta)的带,在那里平行于螺旋线的电子运动几乎停止。我们认为,这些奇特的能带结构的影响,导致显着的功能异常趋肤效应。
2004-10-06 cond-mat.str-el
Quantum critical behavior of itinerant ferromagnets
研究了巡游铁磁体的量子相变。结果表明,在底层巡游电子系统中的相关效应导致的序参量场论,导致在一个有效的自旋涨落之间的长程相互作用的奇异性。这种相互作用在清洁系统中一般是{ \em反铁磁}。在无序系统中,类似的关联效应导致更强的奇异性。然而,由此产生的长程相互作用一般是铁磁的。讨论了铁磁量子相变的两种可能性。在清洁系统中,过渡一般是一阶的,如在MnSi中实验观察到的。然而,在某些条件下,过渡可能是连续的非平均场临界行为。在无序系统中,人们发现一个非常丰富的相图,显示了一级和连续的相变和几个多临界点。
1999-12-23 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Orbital liquid in ferromagnetic manganites: The orbital Hubbard model for $e_g$ electrons
我们分析了具有两种轨道风味的轨道哈伯德模型的对称性和基态,描述了立方晶格上部分填充的自旋极化$e_g$带,如铁磁锰氧化物。我们证明了负责$x^2-y^2$和$3z^2-r^2$轨道之间跃迁的非对角跳跃,以及轨道空间中SU(2)不变性的缺乏,具有重要的意义。发现超交换对所有轨道有序态都有贡献,Nagaoka定理不适用,并且与自旋情况相比,动能大大增强。因此,在Hartree-Fock近似(HFA)下,轨道有序态更难稳定,并且均匀铁轨道极化和反铁轨道不稳定性的起始点是相似的,与自旋情形不同.接下来,我们制定一个立方(规范)不变的奴隶玻色子的方法使用复杂的系数轨道。在平均场近似下,它导致了动能的重整化,并为无序态的基态能量提供了一个可靠的估计。使用这种方法,发现HFA在大库仑排斥$U\to\infty$的状态下定性地失败-轨道顺序是不稳定的,而是在任何电子填充下实现具有无序轨道的强相关轨道液体。
2007-06-12 cond-mat.str-el
Ferromagnetic transition in a double-exchange system containing impurities
本文研究了含杂质的三维双交换模型中的铁磁相变。在相干势近似下讨论了自旋涨落和杂质势对传导电子的影响。在热力学方法的框架下,我们构造了“电子(无序环境)+核自旋”系统的Landau泛函。通过对Landau泛函的分析,计算了铁磁转变温度$T_C$和顺磁磁化率$χ$。对于$T_C$,我们推广了Furukawa在动力学平均场近似下的结果,在零杂质势的极限下,我们的结果与之一致.我们发现,合金无序,能够产生的电子态密度的差距,可以大大降低$T_C$相对于没有杂质的情况下。
2001-05-31 cond-mat.str-el
Ordering of localized moments in Kondo lattice models
我们描述了从铁磁相到无序顺磁相的转变,这种转变发生在具有部分导带填充的一维近藤晶格模型中。该跃迁是横场伊辛链的量子有序-无序跃迁,反映了局域自旋的双交换有序区随着与传导电子的耦合减弱而逐渐被破坏。对于无公度的导带填充,过渡附近的本地化自旋的低能量特性由本地化自旋的异常有序(无序)区域主导,这些区域存活到顺磁(铁磁)相。许多有趣的属性如下,包括一个发散的磁化率有限范围内的耦合到顺磁相。我们的临界线方程,连同数值确定的过渡点,被用来确定双交换相互作用的范围。我们考虑的模型是自旋1/2近藤晶格与反铁磁(近藤)耦合,与铁磁(洪德规则)耦合,和近藤晶格之间的排斥相互作用的传导电子。
1998-02-16 cond-mat.str-el
Tricritical behavior in itinerant quantum ferromagnets
结果表明,在ZrZn_2、UGe_2和MnSi的低温相图中所观察到的特殊性质可以用一个简单的平均场论来理解。铁磁跃迁的性质在三临界点从二阶变为一阶,在小的外部磁场中出现一阶跃迁的表面,这些表面终止于量子临界点。相图的这种场依赖性直接来自于三临界点的存在。精确计算了非零场中的量子临界行为。
2004-10-13 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Giant Spin Gap and Magnon Localization in the Disordered Heisenberg Antiferromagnet Sr2Ir1-xRuxO4
我们研究了无序二维反铁磁体Sr2Ir1-xRuxO4中磁激发的演化。一个巨大的磁隙大于40毫电子伏打开在x = 0.27,并与钌浓度增加,使分散的磁激发Sr2IrO4几乎动量无关。直到Ru浓度x = 0.77,实验和第一性原理计算都表明Ir Jeff = 1/2态保持完整。磁隙产生于Ru无序附近的局部相互作用各向异性。在相干势近似下,我们用次近邻铁磁耦合被抑制的无序海森堡反铁磁模型再现了实验的磁激发。
2016-08-24 cond-mat.str-el
Magnetic avalanche-like behavior in disordered manganite (Eu0.4La0.1)(Sr0.4Ca0.1)MnO3
半掺杂锰氧化物(Eu_(0.4)La_(0.1))(Sr_(0.4)Ca_(0.1))MnO_3在低于5 K的温度下表现出明显的阶跃变磁转变。磁阶数随温度的降低而增加,从2 K时的3个突然增加到1.7 K时的50个左右。在降低的温度下的多个磁性步骤的自相似字符识别这些步骤作为雪崩式转变。在低温下出现大量的磁阶跃,磁场扫描速率对阶跃状变磁性的影响减小,比热变化的不可逆性减小,表明自旋-晶格耦合的降低促进了反铁磁态通过雪崩状行为向铁磁态的转变.
2006-08-04 cond-mat.str-el
Evidence for magnetic clusters in Ni$_{1-x}$V$_{x}$ close to the quantum critical concentration
随着钒浓度$x$的增加,d-金属合金Ni $_{1-x}$ V $_{x}$经历从铁磁基态到顺磁基态的量子相变。我们目前的磁化强度,交流磁化率和μ子自旋弛豫数据在几个钒浓度附近的临界浓度$x_c \approx11.6%$在铁磁秩序的发病被抑制到零温度。在$x_c$以下,μ子数据揭示了一个宽的磁场分布,表明具有空间无序的长程有序铁磁态。我们发现的证据表明,在铁磁相的磁性集群和接近相边界在这个无序巡回系统作为一个重要的通用成分的无序量子相变。与此相反,磁化率的温度依赖性以上$x_c$是最好的描述在磁量子格里菲斯阶段与动态磁团簇的波动率的幂律分布。在最低的温度下,一个短距离有序的集群玻璃相的发病被确认在横向领域和交流敏感性的最大值的μ介子去极化的增加。
2014-10-01 cond-mat.str-el
Magnetic properties of interacting, disordered electron systems in d=2 dimensions
本文用量子蒙特卡罗模拟方法计算了二维正方晶格中无序存在时相互作用电子的磁磁化率。明确的证据表明,在足够低的温度下,无序可以导致铁磁磁化率的增强。我们表明,它是不相关的过渡从金属到安德森绝缘体在两个维度,但一个相当普遍的低温相互作用,无序电子系统的属性。
2011-08-04 cond-mat.dis-nn cond-mat.str-el
Spin-$1$ $J_1-J_2-J_3$ ferromagnetic Heisenberg model with an easy-plane crystal field on the cubic lattice: A bosonic approach
研究了立方晶格上具有易平面晶场的自旋-$1$ $J_1-J_2-J_3$铁磁海森堡模型的相图,其中$J_1$是最近邻之间的铁磁交换作用,$J_2$是次最近邻之间的反铁磁交换作用,$J_3$是次次最近邻之间的反铁磁交换作用.利用键算符理论,我们研究了无序顺磁相和有序顺磁相之间的相变。我们表明,量子相变的性质改变的挫折参数($\frac{J_2}{J_1}$,$\frac{J_3}{J_1}$)是不同的。零温度相图表现出二阶和一阶转变,这取决于能隙的行为。值得注意的是,我们发现了一个无序的双相,即使在没有晶体场,这是建议是一个量子自旋液体的候选人。我们还描绘了在有限温度下的相图的晶场和挫折参数的一些值。
2015-10-28 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Quantum disordered ground state for hard-core bosons on the frustrated square lattice
本文研究了具有竞争相互作用的正方晶格上硬核玻色子的相图。硬核玻色子也可以用自旋为1/2的算符表示,因此该模型可以映射到各向异性的$J_1$ - $J_2$ -海森堡模型。我们发现Néel态和共线反铁磁态作为经典的有序相被抑制小的铁磁交换项$J_{1,2}^{x,y}$和铁磁相的顺序在x-y-plane为大$J_{1,2}^{x,y}$。对于一个中间政权的出现,新的量子态,如价键晶体或超固体预测类似的模型。我们没有观察到任何信号的长程序在传统的顺序或二聚体的相关性,在我们的模型中,发现一个指数衰减的自旋相关性。因此,所有的证据都指向相图中一个小区域的量子无序基态。
2011-12-07 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Transport Anomalies and Marginal Fermi-Liquid Effects at a Quantum Critical Point
讨论了低温铁磁相变附近无序巡游电子的电导率和隧穿态密度。临界涨落导致非解析的频率和温度依赖性,这与无序费米液体中通常的长时间尾效应不同。这两种类型的行为之间的交叉提出了量子铁磁临界行为的最新理论的实验检查。此外,准粒子的性质在临界点被证明是那些边缘费米液体。
2001-08-07 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Phase diagram and spin correlations of the Kitaev-Heisenberg model: Importance of quantum effects
我们利用有限系统的精确对角化和团簇平均场近似,结合线性自旋波和二阶微扰理论,研究了蜂窝晶格上具有最近邻相互作用的Kitaev-Heisenberg模型的相图.研究证实,通过改变Heisenberg项和Kitaev项之间的平衡,在该模型中,受抑交换相互作用稳定了四个具有磁性长程序的相:Néel相、铁磁相和另外两个具有共存的反铁磁和铁磁键的相、锯齿相和条纹相.它们被两个无序的量子自旋液体相分开,并且具有铁磁Kitaev相互作用的相具有基本上更宽的稳定性范围,因为相邻的竞争有序相,铁磁和条纹,具有非常弱的量子涨落。针对量子自旋液体相,利用精确对角化技术研究了该模型的空间自旋关联和动态自旋结构因子,讨论了带隙低能自旋响应在无序自旋液体相和具有长程序的磁性相之间的量子相变中的演化.
2016-08-18 cond-mat.other cond-mat.str-el
A theoretical study of the cluster glass-Kondo-magnetic disordered alloys
无序合金的物理,如典型的CeNi 1-xCux合金的情况下,显示之间的相互作用的近藤效应,自旋玻璃状态和磁秩序,已被研究首次在一个平均的描述,如在Sherrington-Kirkpatrick模型。最近,已经提出了一种理论模型(PRB 74,014427(2006)),其涉及对位间相互作用的更局部的描述,以描述CeNi 1-xCux的相图。这种合金是近藤效应和阻挫之间复杂相互作用的一个例子,其中特别是团簇玻璃态的开始。尽管在参考文献PRB 74,014427(2006)中给出的模型相对较好地再现了不同的相,但它不能描述团簇玻璃态。本文研究了具有团簇间随机高斯相互作用的近藤晶格模型中近藤效应与团簇玻璃相之间的竞争。集团间的长期内处理的集群平均场论的自旋玻璃,而在集群内,一个精确的对角化进行,包括网站间的铁磁和网站内近藤相互作用。得到了不同团簇尺寸、团簇内铁磁耦合和近藤内耦合下的团簇玻璃序参量和近藤关联函数。我们得到,例如,近藤耦合的增加往往会破坏集群玻璃相。
2009-07-06 cond-mat.dis-nn cond-mat.str-el
Superconductivity and Quantum Phase Transitions in Weak Itinerant Ferromagnets
本文认为,低T_c清洁巡游铁磁体的相变一般是一级相变,这是由于关联效应导致自由能中出现非解析项所致。一个三临界点将一阶跃迁线与较高温度下的海森堡临界行为分开。足够强的淬火无序通过临界端点的出现抑制一级转变。根据最近的MnSi和UGe_2实验,给出了半定量的讨论。结果表明,由于磁振子与纵向磁化率的耦合作用,由自旋涨落介导的自旋三重态p波超导的临界温度在海森堡铁磁相中一般比在顺磁相中高得多.这定性地解释了最近在UGe_2和ZrZn_2中观察到的相图。
2001-08-27 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Correlated electronic states at a ferromagnetic oxide interface
University of Augsburg(奥格斯堡大学)
该研究提出一个紧束缚模型,揭示铁磁氧化物界面处由磁性杂质诱导的关联电子态及输运特性。
2026-02-17 cond-mat.dis-nn cond-mat.str-el
Intrinsic interface exchange coupling of ferromagnetic nanodomains in a charge ordered manganite
我们提出了一个详细的磁性研究的Pr 1/3Ca 2/3 MnO 3锰氧化物,在那里我们观察到的存在下,小铁磁(FM)域(直径~ 10A)沉浸在电荷有序的反铁磁(AFM)主机。在外加磁场作用下,由于FM纳米液滴与原子力显微镜无序外壳的相互作用,低温磁化环在冷却条件下呈现出交换偏置(EB)。我们的分析的EB的冷却场的依赖性产生的反铁磁界面交换耦合相媲美的AFM相的体交换常数。我们还观察了EB的训练效果,这是成功地描述了一个预先存在的松弛模型开发的其他经典EB系统。这项工作提供了第一个证据的内在界面交换耦合相分离的锰氧化物。
2005-07-13 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Small-angle neutron scattering of long-wavelength magnetic modulations in reduced sample dimensions
磁小角中子散射(SANS)非常适合于提供长波长磁调制(如螺旋体、孤子、介子或Skyrmions)的直接倒易空间信息。在薄膜或微结构体材料中的这种结构的SANS受到相对于衬底和支撑结构的过大背景散射的微小散射体积的强烈限制。考虑到近表面散射紧邻反射的临界角以上,其中由于衬底或支撑结构而产生的不需要的信号贡献变得非常小,我们建立了螺旋形、圆锥形、skyrmion晶格和波动无序相的等效散射模式。抛光的MnSi体样品在传统透射和近表面SANS几何形状之间。这促使预测的一个完整的存储库的散射模式,预计薄膜在近表面SANS几何形状的磁秩序相对于散射平面的每个方向。
2022-11-11 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el physics.ins-det