尖晶石HgCr2O4中分数磁化态的自旋-晶格不稳定性

Probing low temperature non-equilibrium magnetic state in Co$_{2.75}$Fe$_{0.25}$O$_{4+δ}$ spinel oxide using dc magnetization, ac susceptibility and neutron diffraction experiments

The low temperature lattice structure and magnetic properties of Co$_{2.75}$Fe$_{0.25}$O$_4$ ferrite have been investigated using experimental results from synchrotron x-ray diffraction (SXRD), dc magnetization, ac susceptibility, neutron diffraction and neutron depolarization techniques. The samples have been prepared by chemical co-precipitation of the Fe and Co nitrates solution in high alkaline medium and subsequent thermal annealing of the precipitates in the temperature range of 200- 900 $^\circ$C. Rietveld refinement of the SXRD patterns at room temperature indicated two-phased cubic sp…

亚铁磁尖晶石中的自旋-晶格耦合：高达110 T的MnCr $T$ S $_4$的奇异$H$ phase diagram

Spin-lattice coupling in a ferrimagnetic spinel: The exotic $H$-$T$ phase diagram of MnCr$_2$S$_4$ up to 110 T

在反铁磁体中，自旋阻挫和自旋-晶格耦合的相互作用作为复杂自旋模式和奇异磁性的来源已经被广泛研究。在这里，我们证明，虽然在过去被忽视，自旋晶格耦合是必不可少的亚铁磁性尖晶石以及。我们在Yafet-Kittel亚铁磁性尖晶石MnCr $_2$ S $_4$上进行了高达110 T的超高场磁化测量，并通过测量高达60 T的磁致伸缩和声速进行了补充。经典的蒙特卡罗计算进行了识别复杂的高场自旋结构。我们的最小模型纳入自旋-晶格耦合帐户的实验结果，并证实了完整的相图，包括两个新的高场相变在75和85 T。磁弹性耦合引起惊人的效果：一个非常强大的磁化平台嵌入在两个非常规的自旋不对称相。铁磁性尖晶石为研究自旋-晶格耦合稳定的非对称和多铁性相提供了一个新的平台。

FC和ZFC铁磁性尖晶石的模型

Model for the FC and ZFC Ferrimagnetic Spinel

铁磁性尖晶石的制备方法有两种。如果在制备过程中，在冷却时施加高达300 Oë的外部磁场，则将材料命名为场冷（FC）。如果外加场约为1 Oë，则材料为零场冷却（ZFC）。为了探索这些材料的磁性和热力学性质，我们考虑定义在bcc晶格上的两个亚晶格自旋系统，在亚晶格$A$位置具有自旋- $s^A$算子$\bf{S_{i}^A}$，在亚晶格$B$位置具有自旋- $s^B$算子$\bf{S_{i}^B}$，其中$s^A>s^B$。微妙的一点是子晶格A和B自旋之间的交换，这是反铁磁的。在材料的制备期间，沿着亚晶格A磁化施加磁场，补偿了由于亚晶格B电子的交换而引起的塞曼分裂。这有效地导致了$s^B$自旋的降低。我们考虑一个模型与$s^B$变化的参数，占所施加的，在制备过程中，磁场。结果表明，该模型与零场冷却（ZFC）和非零场冷却（FC）尖晶石铁磁尖晶石的磁化强度-温度曲线吻合较好，并解释了比热随温度变化的反常现象.

超高磁场下尖晶石型阻挫氧化物中饱和磁矩前的新磁相

A novel magnetic phase prior to a saturation moment in frustrated spinel oxides in ultra-high magnetic fields

我们已经调查了一个典型的三维阻挫磁铁，CdCr $_2$ O $_4$，在磁场高达120 T，这是由单匝线圈技术产生的磁场感应相位。我们专注于磁相变的饱和磁矩附近。我们利用电磁感应方法和$d$ - $d$跃迁和激子-磁振子-声子跃迁的磁光光谱研究了超高磁场作用下的磁性。在磁光吸收强度和微分磁化强度中观察到异常，在完全极化的磁相（磁振子图像中的真空状态）之前，揭示了与伴随着一阶相变的晶体和磁结构的变化相关联的新的磁相。磁性超流态，如伞形磁性结构或自旋超流态，被认为是新的磁性相的候选者，它在铬尖晶石氧化物系列中是普遍存在的，$A$ Cr $_2$ O $_4$（$A$ = Zn，Cd，Hg）.

磁场诱导钒尖晶石相变

Magnetic Field Induced Transition in Vanadium Spinels

研究了钒尖晶石$A$ V $_2$ O $_4$（$A$ = Cd，Mg）在高达65 T的脉冲磁场中的磁性能。在单晶MgV $_4$ $_2$ O中观察到在$μ_0 H \approx$ 40 T处的磁化跳变，表明在两个不同的磁级之间存在场诱导的量子相变。在多铁性CdV $_2$ O $_4$中，场诱导跃迁伴随着对电极化的强度的抑制。通过模拟钒尖晶石的强自旋-轨道耦合特性的存在下的磁性，我们表明，这两个功能的场诱导的转变可以成功地解释包括本地三角晶场的影响。

烧绿石反铁磁体中的向列有序：铬尖晶石氧化物的高场相

Nematic ordering in pyrochlore antiferromagnets: high-field phase of chromium spinel oxides

受最近在铬尖晶石$A$ Cr $_2$ O $_4$（$A=$ Zn，Cd，Hg）中观察到的一个新的接近饱和的高场相的启发，我们研究了具有双二次相互作用的$S = 3/2$烧绿石海森堡反铁磁体.磁振子不稳定性分析表明，一个非常小的双二次相互作用可以诱导磁振子配对烧绿石反铁磁体，这将导致出现铁四极相，或等效的自旋四极相，低于饱和场。我们给出了外加磁场下的磁相图，研究了$S=3/2$和$S=1$自旋系统。铬尖晶石的相关性，我们的结果进行了讨论。

Novel quantum phase of the chromium spinel oxide HgCr$_{\rm 2}$O$_{\rm 4}$ in high magnetic fields

In this study, we have performed the magnetocaloric effect and the specific heat measurements of chromium spinel oxide HgCr$_2$O$_4$, wherein the magnetic Cr$^{3+}$ ions form a highly frustrated pyrochlore lattice with significant spin-lattice coupling. In addition to the known magnetic-field-induced phases, our thermodynamic measurements detect a novel quantum phase just before the saturation of the magnetization, which has not been expected from the classical theories of the pyrochlore lattice antiferromagnet with spin-lattice coupling. Based on recent theoretical model calculation, we discu…

A位有序铬尖晶石硫化物的磁性和结构性质：呼吸烧绿石晶格中交替的反铁磁和铁磁相互作用

Magnetic and Structural Properties of A-Site Ordered Chromium Spinel Sulfides: Alternating Antiferromagnetic and Ferromagnetic Interactions in the Breathing Pyrochlore Lattice

本文报道了尖晶石型硫化物LiInCr 4S 8、LiGaCr 4S 8和CuInCr 4S 8的磁性和结构性质的综合研究，其中Li+/Cu+和Ga 3 +/In 3+离子形成锌-铜型有序结构。同步辐射X射线衍射和磁化数据的基础上获得的多晶样品，这三个硫化物建议呼吸烧绿石磁铁交替反铁磁和铁磁相互作用的小和大的四面体，分别。测量的磁化过程的三个硫化物高达72 T是显着不同的。LiInCr 4S 8和CuInCr 4S 8的磁化曲线具有较大的磁滞回线，但形状不同，而LiGaCr 4S 8的磁化曲线没有磁滞回线。小四面体的几何挫折可能会产生各种各样的基态，表明这些反铁磁-铁磁呼吸烧绿石磁体中丰富的物理。

A位阻挫尖晶石基态的磁化和极化中子散射研究

Approaching the Ground State of Frustrated A-site Spinels: A Combined Magnetization and Polarized Neutron Scattering Study

我们重新研究磁阻挫，{ \it金刚石晶格反铁磁体}尖晶石FeAl $_2$ O $_4$和MnAl $_2$ O $_4$使用磁化测量和极化中子的漫散射。在FeAl $_2$ O $_4$中，宏观测量证实了在13 K附近零场冷却磁化率的“尖点”。动态磁化率和{ \it记忆效应}实验提供的结果不符合该材料中的典型自旋玻璃情形。通过极化中子散射研究，证实了FeAl $_2$ O $_4$在低至4~K的温度范围内不存在长程磁序。通过模拟粉末平均微分磁中子散射截面，我们估计，在这种化合物中的自旋-自旋相关延伸到第三个最近邻壳。Landé $g$因子的估计值指向Fe $^{2+}$的轨道贡献。这也得到了居里-外斯磁化率分析的支持。而MnAl $_2$ O $_4$在低于$\approx$ 40~K时发生磁相变，进入长程有序态，这一点得到了宏观测量和极化中子衍射的证实。然而，极化中子研究揭示了显著的自旋涨落与长程反铁磁有序共存的存在。磁扩散强度表明与FeAl $_2$ O $_4$类似的短程有序。本工作的结果支持自旋自旋相关性的重要性，在理解磁响应的挫折磁铁一样，$A$网站尖晶石具有主导的短程自旋相关性，让人想起“自旋液体”状态。

烧绿石尖晶石中新磁序的发现

Discovery of new magnetic orders on pyrochlore spinels

自旋系统中的阻挫可以产生独特的有序态，并由此产生多铁性、高温超导体和反常霍尔效应等物理现象。在这里，我们报告的“新的磁秩序”引起的各向异性自旋交换烧绿石尖晶石的自旋轨道耦合和几何挫折的相互作用。由于B位尖晶石的超交换路径复杂，我们认为次近邻之间的各向异性相互作用起着重要的作用。在系统研究一般自旋模型的基础上，我们认为在尖晶石体系中可以探索几种经典的自旋态：局域XY态、全进全出态、Palmer-Chalker态和共面螺旋态。此外，我们揭示了新类型的磁相位与有限顺序波矢，标记为“八边形（棱镜）”状态和“（扭曲）立方”状态。当"八角棱镜“状态稳定时，非零标量自旋手征除了在莫特绝缘体中产生有限的轨道电流和轨道磁化外，还产生交变的净电流。最后，我们还讨论了“扭曲立方”状态的尖晶石化合物GeCo_2O_4的磁序的相关性。

3d电子铁磁尖晶石半导体CdCr $_2$ Se $_4$中的束缚磁极化子

Bound Magnetic Polarons in the 3d-electron Ferromagnetic Spinel Semiconductor CdCr$_2$Se$_4$

利用μ子自旋旋转/弛豫谱研究了温度从2 K到300 K、磁场到7 T条件下，3d磁性尖晶石半导体CdCr $_2$ Se $_4$中电子围绕施主中心（正μ子）的局域化.一个正μ子周围的电子的束缚态-一个磁极化子-被检测到远远高于铁磁转变高达300 K。电子局域化到磁极化子发生由于其与本地Cr $^{3+}$离子的磁性3d电子的强交换相互作用，这将其波函数限制在R \approx 0.3 nm内，允许与Cr离子的最近壳层和下一个最近壳层显著重叠。

尖晶石型钒酸盐薄膜的自旋倾斜和轨道有序

Spin Canting and Orbital Order in Spinel Vanadate Thin Films

我们报道了CoV $_2$ O $_4$的外延薄膜生长和表征，这是一种近巡回尖晶石钒酸盐，生长在（001）SrTiO $_3$上。的对称性降低的晶胞从立方的散装正交的薄膜相比，散装的磁各向异性的结果在显着的差异，从结构和磁性表征确定。大块立方CoV $_2$ O $_4$与预测不符，轨道简并似乎持续到非常低的温度，在磁化和中子实验中只有小的异常，表明T = 90 K时可能发生自旋/轨道玻璃化转变。在本文提出的外延薄膜中，结构上将CoV $_2$ O $_4$从立方对称性中调谐出来导致完全不同的低温非共线基态。通过磁化和中子散射测量，我们表明，90 K的转变是与一个主要的自旋重取向远离亚铁磁易轴[001]的[110]方向。此外，V-自旋倾斜远离该方向，提取的垂直力矩提供了与体积相比更大的倾斜角的证据。该结果表明，压缩应变将系统更深地推入绝缘状态，即，远离本地-流动的交叉制度。

通过$^{119}Sn$处的转移超精细场以及μ子自旋旋转与弛豫研究的$CuCr_{2-x}Sn_xS_4$尖晶石中的磁性与电子动力学

Magnetism and electronic dynamics in $CuCr_{2-x}Sn_xS_4$ spinels studied by transferred hyperfine fields at $^{119}Sn$ and muon spin rotation and relaxation

本研究通过磁化、μSR和$^{119}Sn$穆斯堡尔谱研究Sn掺杂$CuCr_{2-x}Sn_xS_4$尖晶石的磁性，发现其存在额外低温磁相变、超精细谱变化较弱及高温非均匀展宽，揭示了其非共线磁基态与前驱磁相的动力学特征。

（111）取向准二维尖晶石氧化物中的涌现磁态

Emergent magnetic state in (111)-oriented quasi-two-dimensional spinel oxides

在量子限制几何条件下，研究了Al_2O_3夹在CoCr_2O_4薄膜中的（111）取向的出射磁态.在二维交叉处，极化中子反射仪揭示了与体值相比总磁化强度的异常增强。同步辐射X射线磁性圆二色性（XMCD）表明，在Co和Cr亚晶格上出现了长程铁磁自旋有序。布里渊函数分析进一步证实，所观察到的现象是由于强烈改变的磁挫折，表现为一个Yafet-Kittel型订购作为新的基态在量子极限，这是无法达到的散装开始。

尖晶石型化合物GeCo_2O_4和GeNi_2O_4的磁阻挫

Magnetic frustration in the spinel compounds Ge Co_2 O_4 and Ge Ni_2 O_4

在具有不同居里外斯温度（$T_{CW}$ =80.5 K和-15 K）的反铁磁有序（在$T_N = 23.5 K$和$T_{N_1} = 12.13 K$、$T_{N_2} = 11.46 K$）的两种尖晶石化合物GeCo $_2$ O $_4$和GeNi $_2$ O $_4$中，不满足通常的磁阻挫标准$f=|T_{CW}|/T_N>>1$。使用中子粉末衍射和磁化强度测量高达55 T，这两种化合物被发现在低温下具有接近的磁基态和类似的磁行为（但具有不同的能量标度），即使自旋各向异性和第一近邻交换相互作用是相当不同的。当考虑主要的四种磁交换相互作用时，可以理解这种磁行为。然后，挫折机制得到启发。

On the complexity of spinels: Magnetic, electronic, and polar ground states

This review summarizes more than 100 years of research on spinel compounds, mainly focusing on the progress in understanding their magnetic, electronic, and polar properties during the last two decades. Many spinel compounds are magnetic insulators or semiconductors; however, a number of spinel-type metals exists including superconductors and some rare examples of d-derived heavy-fermion compounds. In the early days, they gained importance as ferrimagnetic or even ferromagnetic insulators with relatively high saturation magnetization and high ordering temperatures, with magnetite being the fir…

高磁场下尖晶石FeCr $_{2}$ S $_{4}$的磁性

Magnetic Properties of Spinel FeCr$_{2}$S$_{4}$ in High Magnetic Field

研究了硫尖晶石FeCr $_{2}$ S $_{4}$的磁化强度$M(T)$和$M(B)$随温度和磁场的变化关系。在磁场0 $< B \leq$ 7 T下，我们观察到$M$（$T$）在$T_{OO} \sim$ 9 K处的台阶状异常，这归因于轨道阶跃.此外，同样对于$M$（$B$），在$B_{c} \sim$低于$T_{OO}$ 5.5 T时出现阶梯状异常。这表明在$T < T_{OO}$的$B_{c}$处存在磁相界。由于$M(B)$的$B_{c}$处的反常存在于轨道有序相中，所以$T\ <\ T_{OO}$中FeCr $_{2}$ S $_{4}$的自旋结构与体系的晶格强耦合。

外磁场中亚铁磁尖晶石自旋-费米子模型中超导性与磁性的共存

Coexistence of superconductivity and magnetism in spin-fermion model of ferrimagnetic spinel in an external magnetic field

本文考虑了亚铁磁尖晶石的两个亚晶格自旋费米子模型，其中自旋$1/2$巡游电子位于亚晶格$A$位，自旋$s$定域电子位于亚晶格$B$位。巡游电子和定域电子之间的交换是反铁磁的。结果，沿局域电子的磁化方向施加的外部磁场补偿了自旋-费米子交换引起的塞曼分裂，磁振子-费米子相互作用诱发了自旋反平行p波超导，并与磁性共存。我们已经获得了所施加的场的五个特征值（以能量为单位）$H_{cr1}<H_3<H_0<H_4<H_{cr2}$。在$H_0$，外部磁场补偿塞曼分裂。当$H_{cr1}<H<H_{cr2}$时，具有$T_{1u}$组态的自旋反平行p波超导性与磁性共存。当$H$在区间$(H_3,H_4)$内时，在有限温度下超导体到正常磁体的转变是二级的。当$H_{cr1}<H<H_3$或$H_4<H<H_{cr2}$。通过计算外部磁场$H_{cr1}<H<H_3$、$H_4<H<H_{cr2}$和$H=H_0$的三个不同值的间隙的温度依赖性，证明了这一点。在前两种情况下，在超导临界温度下，带隙突然下降到零，表明超导体到正常磁体的转变是一级的。哈伯德项（库仑排斥），在弱耦合制度，不影响显着的磁振子诱导超导。根据上述结果，我们可以制定一个从铁磁尖晶石制备超导体的配方：i）流体静压高于绝缘体-金属转变的临界值。ii）沿亚晶格磁化强度的具有较高幅度的外部磁场。

尖晶石Mn1-xZnxCr2O4单晶的磁演化

Magnetic evolution of Spinel Mn1-xZnxCr2O4 single crystals

用化学气相传输法生长了Mn_（1-x）Zn_xCr_2 O_4（0<x<1）单晶。通过室温X射线衍射、磁化强度M（T）和比热CP（T）测量研究了单晶的晶体学、磁性和热输运性质。Mn_（1-x）Zn_xCr_2 O_4晶体为立方结构，晶格常数a随Zn ~（2+）掺杂量x的增加而减小，并遵循Vegard定律。通过对Mn_（1-x）Zn_xCr_2 O_4晶体的磁化强度和热容的测量，讨论了Mn_（1-x）Zn_xCr_2 O_4晶体的磁演化。当0<x<0.3时，磁性基态为共线亚铁磁有序（C_3）和螺旋亚铁磁有序（S_4）共存，与母体MnCr_2 O_4的磁性相似。当x从0.3变化到0.8时，自旋玻璃逐渐被抑制，并观察到类似自旋玻璃的行为.当x大于0.8时，出现反铁磁（AFM）序。同时，磁比热（Cmag.）结果与磁测量结果一致。根据Mn_（1-x）Zn_xCr_2 O_4晶体中Mn ~（2+）离子被Zn ~（2+）离子取代所引起的无序效应和降低的分子场效应，讨论了可能的原因。

用μ子自旋旋转与弛豫（$μ$SR）研究CuCr$_2$X$_4$（X= S和Se）尖晶石的磁性

Magnetism of CuCr$_2$X$_4$ (X= S and Se) spinels studied with muon spin rotation and relaxation ($μ$SR)

本文利用μ子自旋旋转与弛豫（$μ$SR）技术研究了硫族尖晶石CuCr$_2$X$_4$（X= S和Se）的磁性，发现在Curie温度以下存在额外磁转变，这源于Cr价态系统从高温混合价态共线铁磁性向低温电荷有序态及不同铁磁结构的转变，揭示了其电子与自旋系统的复杂性。

新型立方尖晶石LiRhMnO $_{4}$的结构和磁性

Structural and magnetic properties of a new cubic spinel LiRhMnO$_{4}$

通过X射线衍射、体磁化强度、热容和$^{7}$ Li核磁共振（NMR）测量，报道了一个新体系LiRhMnO $_{4}$（LRMO）的结构和磁性. LRMO以立方空间群$\mathit{Fd}$ $\bar{3}$ $\mathit{m}$结晶。从直流磁化率数据，我们得到的居里-外斯温度$\mathrmθ_{\mathrm{CW}}$ = -26 K和居里常数$\mathit{C}$ = 1.79 Kcm $^{3}$ /mol的磁性锰$^{4+}$离子之间的反铁磁相关的有效自旋$\mathit{S}$ = $\frac{3}{2}$。在$\mathit{H}$ = 50 Oe时，场冷却和零场冷却磁化在冻结温度$T_{f}$ = 4.45 K处分叉，这产生挫折参数$\mathit{f=\frac{\midθ_{CW}\mid}{T_{f}}}>$ 5。AC磁化率，示出在$T_{f}$附近的尖状峰，峰位置作为驱动频率的函数移位，确认LRMO中的自旋玻璃状转变。LRMO还表现出典型的自旋玻璃特性，如记忆效应、时效效应和弛豫效应。在热容量，有没有尖锐的异常下降到2 K的指示长程有序。场扫描$^{7}$ Li NMR谱显示随温度降低而加宽，而没有任何谱线偏移。$^{7}$ Li NMR自旋-晶格和自旋-自旋弛豫速率也显示出由于$T_{f}$附近的自旋冻结而导致的异常。

NMR探测的顺磁性尖晶石LiV $_2$ O $_4$的自旋涨落：自洽重整化理论

Spin fluctuations probed by NMR in paramagnetic spinel LiV$_2$O$_4$: a self-consistent renormalization theory

研究了稀有的3 $d$电子重费米子体系LiV $_2$ O $_4$的低频自旋涨落动力学.发展了一个参数化的自洽重整化（SCR）理论，并应用于描述该材料中低$T$核自旋-晶格弛豫速率$1/T_1$的温度和压力依赖性.的实验数据$1/T_1$可下降到$\sim 1$ K的SCR理论很好地再现，显示AFM自旋波动的发展，作为顺磁性金属的方法在施加的压力下的磁不稳定性。在最高压力4.74 GPa下，在低于0.6 K时探测到的$1/T_1T$的低$T$峰被解释为由于LiV $_2$ O $_4$样品中磁性缺陷的自旋冻结引起的核自旋弛豫效应.

烧绿石反铁磁Heisenberg模型中半磁化平台和磁性phase diagram的Monte Carlo研究

Monte Carlo study of half-magnetization plateau and magnetic phase diagram in pyrochlore antiferromagnetic Heisenberg model

采用经典的蒙特卡罗模拟研究了外磁场作用下烧绿石晶格上的反铁磁海森堡模型。该模型包括双线性和双二次相互作用，后者有效地描述了耦合晶格畸变。磁化过程显示在低温下的半磁化平台，伴随着强烈的抑制的磁化率。平台行为的温度依赖性是明确的。测定了磁场作用下的温度-温度相图。结果进行了比较，最近的实验结果在铬尖晶石氧化物。

尖晶石化合物 MnSc$_2$Se$_4$ 中的磁振子–声子相互作用

Magnon-phonon interactions in the spinel compound MnSc$_2$Se$_4$

该研究结合磁化与超声实验及线性自旋波微观模型，揭示 MnSc$_2$Se$_4$ 中交换伸缩耦合导致的磁振子–声子相互作用可解释纵向声模软化等磁弹性行为。

高场下阻挫磁体的磁结构转变

Magneto-structural transitions in a frustrated magnet at high fields

在静态磁场（18 T）和脉冲磁场（62 T）下对键阻ZnCr 2S 4尖晶石进行了超声和磁化研究。在温度低于反铁磁转变在T_N1 14 K的声速作为磁场的函数揭示了一系列的步骤，其次是高原表明一系列的晶体结构与恒定的刚度。与此同时，磁化强度随着磁场的变化而不断变化，直到完全极化，而没有任何平台，这与几何受挫的氧化铬尖晶石相反。所观察到的高场磁结构状态的H-T相图内进行了讨论，考虑到三个共存的自旋结构和随后的晶格转变引起的磁场的字段和温度的演变。

铁电性在交换偏置作用下的表现：以尖晶石CoMn2O4为例

Multiferroicity in the Presence of Exchange Bias: The Case of Spinel CoMn2O4

研究了尖晶石CoMn2O4的磁性、介电性和铁电性及其相关性，发现其在低温下存在两个磁相变温度，并观察到显著的交换偏置效应，但未发现内在铁电序。

Crystallization of heavy fermions via epitaxial strain in spinel LiV$_{2}$O$_{4}$ thin film

The mixed-valent spinel LiV$_{2}$O$_{4}$ is known as the first oxide heavy-fermion system. There is a general consensus that a subtle interplay of charge, spin, and orbital degrees of freedom of correlated electrons plays a crucial role in the enhancement of quasi-particle mass, but the specific mechanism has remained yet elusive. A charge-ordering (CO) instability of V$^{3+}$ and V$^{4+}$ ions that is geometrically frustrated by the V pyrochlore sublattice from forming a long-range CO down to $T$ = 0 K has been proposed as a prime candidate for the mechanism. To uncover the hidden CO instabil…

FeV2O4衍生尖晶石的有序化过程和铁电性

Ordering process and ferroelectricity in a spinel derived from FeV2O4

已知尖晶石FeV 2 O 4表现出特殊的物理性质，这通常归因于两种阳离子的不寻常存在，这两种阳离子显示出自旋、轨道和晶格自由度之间的显著相互作用（分别在四面体和八面体位置上的Fe 2+和V3+）。本工作报告的实验重新调查这种材料的基础上广泛的技术组合，包括X射线衍射，能量色散和穆斯堡尔谱，以及磁化，热容，介电和极化测量。特别注意的是，首先要建立确切的阳离子组成的调查样品，这被发现是Fe1.18V1.82O4。所有的物理性质都指出了一个复杂的有序化过程，在TS = 138 K时发生结构转变，然后在TN 1 = 111 K和TN 2 = 56 K时发生两个连续的磁结构转变。后一个转变标志着电极化的强度的出现，详细分析了磁化数据，讨论了T<TN 2时磁态的性质。考虑到两个自旋耦合，以及Jahn-Teller效应和自旋轨道稳定机制，提出了一个整体的解释的转变序列。最后，在最近的模型的基础上，在Fe 1.18V 1.82O4的铁电性的起源进行了讨论。

铁磁尖晶石CuCr PDMATHAAB Se $_{4-x}$ Br $_x$中的无耗散反常霍尔电流

Dissipationless Anomalous Hall Current in the Ferromagnetic Spinel CuCr$_2$Se$_{4-x}$Br$_x$

在铁磁体中，施加的电场$\bf E$总是产生异常霍尔电流${\bf J}_H$，其垂直于由$\bf E$和$\bf M$（磁化）限定的平面流动。几十年来，关于${\bf J}_H$是否无耗散（与散射率无关）的问题一直争论不休，但没有实验结果。在铁磁尖晶石CuCr $_2$ Se $_{4-x}$ Br $_x$中，通过改变$x$（Br），电阻率$ρ$（在低温下）可以增加1000倍，而不会使$\bf M$劣化。我们发现，${\bf J}_H/E$（归一化每个载波，在5 K）始终保持不变。除了解决实验上的争议，我们的发现有很强的影响，在散装样品的自旋霍尔电流的产生和研究。

具有双简并轨道的棋盘格点中的合作轨道序和Peierls不稳定性

Cooperative orbital ordering and Peierls instability in the checkerboard lattice with doubly degenerate orbitals

有人认为，在一些尖晶石材料的金属-绝缘体转变与部分填充t_2gd-轨道可以解释为轨道驱动的Peierls不稳定性。受这些建议的启发，我们从理论上研究了在一个简化的理论模型内形成这种轨道驱动态的可能性，该模型是一个二维棋盘格，每个原子位点具有两个方向的金属轨道。我们包括轨道排序和原子间的电子-声子相互作用自洽在一个半经典近似，和现场内和轨道间的电子-电子相互作用在Hartree-Fock水平。我们发现了一个稳定的，轨道诱导Peierls键二聚态的载流子浓度为每个原子一个电子。Peierls键畸变模式继续是周期2键二聚化，即使当形成一维带的轨道中的电荷密度显著小于1时。相反，对于每个原子半个电子的载流子密度，即使对于几乎完全的轨道有序，单电子理论以及电子-电子相互作用的平均场论也不存在Peierls不稳定性。我们讨论了复杂的电荷，债券，和尖晶石中发现的轨道排序的影响，我们的结果。

在一种新型复杂、无序的高熵尖晶石氧化物中验证平均场理论

Validating Mean Field Theory in a New Complex, Disordered High-Entropy Spinel Oxide

本研究合成了一种新型高熵尖晶石氧化物，通过结构、磁性和电子结构分析，发现其在高度无序下仍表现出长程亚铁磁有序和二阶相变，且临界指数符合平均场模型，验证了平均场理论。

Cluster glass transition and relaxation in random spinel CoGa2O4

We report magnetic properties in the random spinel magnet CoGa2O4. Rietveld analysis of the x-ray diffraction profile for CoGa2O4 reveals that the Co and Ga ions are distributed randomly in the tetrahedral A-sites and octahedral B-sites in the cubic spinel structure. CoGa2O4 exhibits a spin-glass transition at TSG = 8.2 K that is confirmed by measurements of the dc- and ac-susceptibilities and thermoremanent magnetization (TRM) that develops below TSG. From the frequency dependence of the freezing temperature Tf for CoGa2O4, it is indicated that the relaxation time follows a Vogel-Fulcher law.…

烧绿石晶格反铁磁海森堡模型中结构畸变稳定的半磁化平台

Half-magnetization plateau stabilized by structural distortion in the antiferromagnetic Heisenberg model on a pyrochlore lattice

磁化平台，在低温下表现为磁化率的异常，是磁性受挫的标志之一。我们展示了如何一个非常强大的半磁化平台可以产生的自旋和晶格自由度之间的耦合烧绿石反铁磁体，并开发一个详细的对称性分析的最简单的可能的情况下，这样的平台状态。应用这一理论的尖晶石氧化物CdCr2O4和HgCr2O4，其中一个强大的半磁化平台已被观察到，进行了讨论。

Nematicity and fractional magnetization plateaus induced by spin-lattice coupling in the classical kagome-lattice Heisenberg antiferromagnet

We investigate the effect of spin-lattice coupling (SLC) on the magnetic properties of the classical kagome-lattice Heisenberg antiferromagnet (KHAF) using improved Monte Carlo updates. The lattice modes are represented by Einstein site phonons, which introduce effective further-neighbor spin interactions in addition to the nearest-neighbor biquadratic interactions. In the weak SLC, the macroscopically degenerate coplanar ground state remains at zero field, while a $\sqrt{3} \times \sqrt{3}$ ordered phase accompanied by a 1/3-magnetization plateau appears in external magnetic fields. In the st…

具有呼吸烧绿石晶格结构的大家族孔隙尖晶石的晶格动力学和电子激发

Lattice dynamics and electronic excitations in a large family of lacunar spinels with a breathing pyrochlore lattice structure

由于各种因素的相互作用，再现具有呼吸烧绿石晶格的AM $_4$ X $_8$空穴尖晶石的电子结构是一个巨大的理论挑战。M $_4$ X $_4$团簇轨道的性质受Jahn-Teller不稳定性、自旋轨道相互作用以及团簇的磁性状态的影响。因此，要再现这些适度相关材料的窄禁带半导体性质，需要先进的方法，因为簇间跳跃的强度受到簇轨道特性的强烈影响。为了提供一个坚实的实验基础的理论研究，我们进行了宽带光谱上的一个大的一组腔隙尖晶石，系统地改变离子在A和M的网站以及配体（A=Ga，Ge，Al; M=V，Mo，Nb，Ta; X=S，Se）。我们的研究涵盖了声子激发和电子跃迁附近的间隙边缘的范围。在声子激发谱中，在立方态中观察到对称性允许模式的有限子集，并在降低结构转变时出现一些额外的模式。所有的红外活性模式被分配给在A位的配体和离子的振动，没有明显的贡献，从M位离子。关于电子态，我们发现所有化合物都是已经处于室温立方态的窄隙半导体（$E_\mathrm{g} = 130 - 350\,$ meV），并且它们的结构转变会引起带隙的微弱变化（如果有的话）。当用Se取代S时，以及当在M位点用$4d$或$5d$离子取代$3d$离子时，间隙值降低。

磁场作用下自旋梯体系的晶格不稳定性

Lattice Instability in the Spin-Ladder System under Magnetic Field

从理论上研究了磁场作用下自旋能隙系统的晶格不稳定性。在磁场大于临界值h_{c1}的情况下，自旋能隙塌陷并且磁化强度上升。我们发现，晶格畸变发生在自旋梯中对应于磁化强度的无公度波矢处，而在Haldron系统中不发生。在低温下，磁化曲线示出了具有这种晶格畸变的一阶相变。

具有八面体共边网络的$t_{2g}$电子系统中自旋、轨道和晶格自由度的相互作用

Interplay among Spin, Orbital and Lattice Degrees of Freedom in $t_{2g}$ Electron Systems with Edge-Sharing Network of Octahedra

过渡金属氧化物的晶格结构具有边共享网络的八面体构成了除了具有角共享八面体的化合物如钙钛矿之外的多种有趣的材料。我们提出了在这些材料中的自旋，轨道和晶格自由度之间的相互作用的理论研究。我们专注于$t_{2g}$电子系统中的自由度之间的激烈竞争，预计将出现一个相对较弱的Jahn-Teller耦合。我们研究了钒尖晶石和钛辉石中自旋和轨道自由度之间的相互作用。我们阐明了强各向异性在轨道相互作用中的重要作用，由于边共享几何。我们还讨论了铬尖晶石中自旋和晶格之间的相互作用，重点是在外部磁场下的磁化过程。

通过拓扑化学反应合成的具有空位有序尖晶石结构的受挫J_1-J_2金刚石晶格反铁磁体Co_2Ti_3O_8

Frustrated $J_1-J_2$ Diamond Lattice Antiferromagnet Co$_2$Ti$_3$O$_8$ with a Vacancy-ordered Spinel Structure Synthesized via a Topochemical Reaction

本文通过拓扑化学反应合成具有空位有序尖晶石结构的Co_2Ti_3O_8，证实其形成受挫J_1-J_2金刚石晶格，并发现4.4 K反铁磁序、四步磁相变及可能的螺旋基态，为量子磁性材料探索提供了新方向。

2k_F不稳定性与手性自旋密度波在kagome反铁磁体1/9磁化平台处的出现

2$k_F$ instability and chiral spin density wave at the 1/9 magnetization plateau in the kagome antiferromagnets

研究发现kagome反铁磁体在1/9磁化平台处存在无能隙的手性自旋密度波，由2k_F不稳定性引起，揭示了其非平凡拓扑特性。

Localized-delocalized crossover of spin-carriers and magnetization reversal in Co$_{2}$VO$_{4}$

Neutron diffraction, magnetization and muon spin relaxation measurements, supplemented by density functional theory (DFT) calculations are employed to unravel temperature-driven magnetization reversal (MR) in inverse spinel Co$_2$VO$_4$. All measurements show a second-order magnetic phase transition at $T_{\rm C} = 168$\,K to a collinear ferrimagnetic phase. The DFT results suggest the moments in the ferrimagnetic phase are delocalized and undergo gradual localization as the temperature is lowered below $T_{\rm C}$. The delocalized-localized crossover gives rise to a maximum magnetization at $…

阻挫反铁磁体中的自旋-晶格耦合

Spin-lattice coupling in frustrated antiferromagnets

本文综述了自旋-晶格耦合在消除烧绿石反铁磁体，特别是尖晶石氧化物的几何阻挫中的作用机制。烧绿石晶格的组成单元四面体单元在晶格自由度与反铁磁性耦合时发生自旋驱动的Jahn-Teller不稳定性。通过限制我们的考虑，以保持平移对称性的晶格的扭曲，我们提出了一个一般的理论，集体自旋Jahn-Teller效应的烧绿石晶格。预测的晶格畸变之一打破了反转对称性，并产生了手性烧绿石晶格，其中受挫键形成具有一定手性的螺旋。手性通过自旋轨道耦合转移到自旋系统，导致长周期螺旋状态，如在尖晶石CdCr 2 O 4中观察到的。我们讨论了利用局域声子模的自旋-晶格耦合的显式模型，以及它们在其他阻挫磁体中的应用。

呼吸烧绿石反铁磁体LiInCr4O8在130 T超高磁场下的磁转变

Magnetic Transitions under Ultrahigh Magnetic Fields of up to 130 T in the Breathing Pyrochlore Antiferromagnet LiInCr4O8

利用脉冲磁场研究了自旋为3/2的反铁磁体LiInCr 4 O 8在高达130 T的交变磁场下的磁化过程.在90 T ~ 130 T范围内，LiInCr_4 O_8具有较强的自旋-晶格耦合，与传统的铬尖晶石氧化物相似. LiGa 0.125 In 0.875 Cr 4 O 8的磁化强度在低温下的结构和磁转变被完全抑制，在13 T以上突然增加，表明在四聚体单重基态和总自旋为1的激发态之间存在2.2 meV的自旋间隙，后者通过施加磁场而稳定。呼吸烧绿石反铁磁体是一个独特的阻挫系统，具有很强的自旋-晶格耦合和键的交替。

$\rm CuGa_2O_4$中的自旋玻璃态

Spin-Glass State in $\rm CuGa_2O_4$

利用磁化率、磁化强度、比热和正μ子自旋弛豫（\musr）测量方法研究了尖晶石化合物$\rm CuGa_2O_4$的基态磁特性。我们观察到一个自旋玻璃转变的S=1/2 $\rm Cu^{2+}$自旋低于$\rm T_f=2.5K$的特点是尖点的磁化率曲线时，抑制施加磁场。结果表明，$\rm CuGa_2O_4$的磁化强度依赖于磁组织。在$\rm T_f$以下，μ子信号类似于动力学Kubo-Toyabe表达式，反映了$\rm CuGa_2O_4$的自旋冻结过程导致了磁矩的高斯分布。通过Monte-Carlo模拟，得到了该化合物中$\rm Cu^{2+}$自旋之间的交换积分。

烧绿石反铁磁体简并破缺的机制

Mechanisms of degeneracy breaking in pyrochlore antiferromagnets

受几种尖晶石型铬铁矿低温磁化曲线的启发，我们从理论上研究了烧绿石型反铁磁体简并提升的经典机制。我们的主要重点是自旋交换晶格畸变的耦合。Penc等人先前的工作（Phys. Rev. Lett. 93，197203（2004））已经证明，与实验一致，这种耦合在每自旋饱和力矩的一半处导致稳健的磁化平台。我们表明，一个简单的爱因斯坦模型，结合当地网站扭曲产生了一个“普遍的”磁秩序的高原，并强调了不同的预测，从这个模型在Penc等人。93，197203（2004））。我们还考虑了进一步邻居交换相互作用的互补简并提升效应。我们讨论了在高场和低场端，以及在接近饱和值的领域的过渡的影响。我们预测，在某些情况下，有自发的{\sl均匀} XY磁化（横向的字段）的字段值刚好高于平台。这些特征可以在实验中测试。当在半磁化平台中选择一个独特的磁序时，在零磁场下，爱因斯坦模型保留了广泛的简并，尽管与纯海森堡反铁磁体相比显著降低。

Crossover from meta-magnetic state to spin-glass behaviour upon Ti-substitution for Mn in CuMn2O4

Tetragonal distorted spinel of CuMn2-xTixO4 (x = 0, 0.25 and 0.50) was prepared by solid state reaction method followed by neutron diffraction, FTIR spectroscopy, dielectric spectroscopy and magnetization measurements. The neutron diffraction and FTIR spectroscopy provide the information regarding phase formation. But, the magnetic susceptibility clearly shows the ferri-magnetic order below 76K associated with meta-magnetic state which turns to spin-glass behaviour upon Ti-substitution for Mn in CuMn2O4. In addition, the room temperature M(H) of all the spinels are described by the Arrott's pl…

XMCD研究MnCoGe合金巨磁热效应的微观机制

Microscopic mechanism of the giant magnetocaloric effect in MnCoGe alloys probed by XMCD

MnCoGe和相关材料中的磁结构转变的一个重要方面是饱和磁化强度从正交相到六方相的降低。在这里，通过结合元素特定的磁化探针，如X射线磁性圆二色性和能带结构的计算，我们表明，磁矩之间的不稳定性的正交和六方结构起源于减少在Mn亚晶格磁化。的磁热效应的时刻不稳定性的后果进行了讨论。

AgInCr4S8单晶的磁性：呼吸型pyrochlore结构

Magnetism of single crystalline breathing pyrochlore spinel AgInCr4S8

研究通过化学气相传输法生长AgInCr4S8单晶，并通过X射线和中子衍射验证其呼吸型pyrochlore结构，发现其在约9.6K的Neél温度以下存在长程反铁磁序，通过磁化、比热和单晶中子衍射测量揭示了其磁性特征，包括近程有序和非共轭自旋结构。

呼吸烧绿石磁铁CuInCr $_4$ S $_8$在高达150 T的超高磁场中的磁化过程

Magnetization process of the breathing pyrochlore magnet CuInCr$_4$S$_8$ in ultra-high magnetic fields up to 150 T

研究了呼吸烧绿石磁体CuInCr 4S 8在高达150 T的超高磁场中的磁化过程。连续的相变的特点是一个相当宽的1/2平台从55 T到110 T的观察在这个系统中，类似于那些报道的铬尖晶石氧化物。除了1/2平台相，磁化强度被发现表现出两个固有的行为：在~ 85 T的M-H曲线的斜率略有变化和肩状形状在~ 130 T之前的饱和。它们都伴随着一个滞后，建议一阶转变。基于自旋-晶格耦合的微观模型，给出了适用于CuInCr 4S 8的理论计算.计算相当好地再现了实验观察到的磁化过程的主要特征，包括在先前的工作中清楚地观察到的相对宽的倾斜2：1：1相位[Y. Okamoto等人，日本物理学会杂志87，034709（2018）]。CuInCr_4S_8上的1/2平台区是由反铁磁相互作用和强的自旋-晶格耦合引起的。

尖晶石硫化物CuIr $_2$ S $_4$中八聚体的自旋轨道耦合：自旋单重态和四极态之间的竞争及其与剩余顺磁性的关系

Spin-orbit coupling in octamers in a spinel sulfide CuIr$_2$S$_4$: Competition between spin-singlet and quadrupolar states, and its relevance to remnant paramagnetism

我们从理论上研究了尖晶石型化合物CuIr $_2$ S $_4$在低温阶段形成八位簇（八聚体）的磁性。八聚体态被认为是由Peierls不稳定性通过$d$轨道的强各向异性诱导的自旋单重态，即所谓的轨道Peierls态。我们重新审视这幅图片，考虑到自旋轨道耦合，这是在以前的研究中被忽略。从具有强自旋轨道耦合的多轨道哈伯德模型出发，在强关联极限下进行微扰展开，得到了八聚体中Ir $^{4+}$阳离子的$j_{\rm eff}=1/2$准自旋间的低能有效模型.有效的哈密顿量是Kitaev-Heisenberg模型的形式，但有一个额外的相互作用，一个对称的非对角交换相互作用，起源于包括d-d和d-p-d跳跃的微扰过程。通过严格对角化方法分析了八聚体和两个格位上的有效哈密顿量，发现自旋单重态和四极态之间存在竞争。前一个单重态是一个传统的单重态，与轨道-佩尔斯态有着密切的联系。另一方面，后者的四极状态是稳定的额外的相互作用，它包括一个线性组合的不同的总自旋动量沿自旋量子化轴。在竞争区，该模型表现出顺磁行为与重整化小的有效力矩在低温下。在没有附加相互作用的Kitaev-Heisenberg模型中，这种特殊的剩余顺磁性是得不到的。我们的结果更新了八聚体态的图像，并为最近在μ子自旋旋转实验中观察到的内禀顺磁行为提供了一个方案[K。M. Kojima等人，物理修订版信函112，087203（2014）]…

从化学复杂性到高度无序高熵尖晶石氧化物中的可调磁有序

From Chemical Complexity to Tunable Magnetic Ordering in Highly Disordered High-Entropy Spinel Oxides

本研究通过系统改变高熵尖晶石氧化物B位组成，发现磁转变温度与单B位体系呈线性关系，即使在极端无序下仍保持稳健亚铁磁有序，为可预测调控磁转变温度开辟了新途径。

S = 1/2超kagome反铁磁体Na4Ir3O8的自旋液体态

Spin-Liquid State in the S = 1/2 Hyperkagome Antiferromagnet Na4Ir3O8

尖晶石相关氧化物Na 4 Ir 3 O 8被发现具有角共享Ir 4+（t2g^5）三角形的三维网络。这就产生了一个反铁磁耦合的S = 1/2自旋系统上的几何挫折hyperkagome晶格形成。磁化强度M和磁比热Cm数据表明，至少在2K以下不存在长程磁有序。在低温下的大Cm是独立的施加磁场高达12 T，在惊人的平行的三角形和戈薇反铁磁体中看到的行为报告有一个自旋液体基态。这些结果强烈地表明Na_4 Ir_3 O_8的基态是自旋液体的三维表现。

Ti $_{1-x}$ Mn $_{x}$ Co $_2$ O $_4$尖晶石中局部自旋倾斜、弱Jahn-Teller畸变和磁补偿的中子衍射证据

Neutron Diffraction Evidence for Local Spin Canting, Weak Jahn-Teller Distortion, and Magnetic Compensation in Ti$_{1-x}$Mn$_{x}$Co$_2$O$_4$ Spinel

用中子衍射和磁化率方法对Mn取代的铁磁反尖晶石Ti $_{1-x}$ Mn $_{x}$ Co $_2$ O $_4$在1.6 K $\leq$ $T$ $\leq$ 300 K温度区间进行了系统的研究。我们的中子衍射研究揭示了所有Jahn-Teller活性离子$T$ = Mn $^{3+}$，Ti $^{3+}$和Co $^{3+}$的$T$ O $_6$八面体的协同畸变，这一点被X射线光电子能谱所证实。两种特定的成分（$x$ = 0.2和0.4）的选择是因为其独特的功能：非共线的Yafet-Kittel型排序，以及与${c/a}$ $<$ 1的弱四重畸变，其中顶端键长$d_c$（$T_B$ -O）长于赤道$d_{ab}$由于Mn $^{3+}$离子的$e_g$能级分裂成$d_{x^2-y^2}$和$d_{z^2}$，因此，在一个实施方案中，Mn离子的$e_g$能级被分解为（$T_B$ -O）。对于$x$ = 0.4，由于三价Mn的含量较高，与$x$ = 0.2相比，$T_B$ O $_6$八面体中的畸变更强。铁磁有序$x$ = 0.4和$x$ = 0.2集在110.3和78.2 K，分别由于不平等的磁矩的阳离子，其中Ti $^{3+}$，Mn $^{3+}$，和Co $^{3+}$占据八面体，而，Co $^{2+}$坐在四面体网站。此外，还可以观察到弱的反铁磁分量垂直于亚铁磁分…

亚铁磁性理论

Towards the theory of ferrimagnetism

考虑了两个亚晶格亚铁磁体，在亚晶格$A$位置上具有自旋- $s_1$算符$\bf{S_{1i}}$，在亚晶格$B$位置上具有自旋- $s_2$算符$\bf{S_{2i}}$。系统的磁振子，即总磁化强度的横向涨落，是亚晶格$A$和$B$自旋横向涨落的复杂混合物。结果，磁振子的涨落以不同的方式抑制了$A$和$B$亚晶格的磁序，并且得到了两相。在低温$(0,T^*)$下，$A$和$B$自旋的磁序对系统的磁化强度有贡献，而在高温$(T^*,T_N)$下，具有较弱亚晶格内交换的自旋的磁序被磁振子涨落抑制，并且只有具有较强亚晶格内交换的自旋具有非零的自发磁化强度。$T^*$跃迁是两个自旋有序相之间的跃迁，与从自旋有序态到无序态的跃迁（$T_N$ -跃迁）相反。没有额外的对称性破缺，戈德斯通玻色子在两相中都有铁磁色散。一个修改的自旋波理论来描述这两个阶段。再现了所有已知的Neel异常$M(T)$曲线，特别是具有“补偿点”的曲线。对硫尖晶石$MnCr2S_{4-x}Se_{x}$和稀土铁石榴石的理论曲线与实验曲线进行了比较。

高磁场下CoCr2O4的非常规磁结构转变

Unconventional magnetostructural transition in CoCr2O4 at high magnetic fields

分别在高达14 T和62 T的静态和脉冲磁场中研究了单晶CoCr 2 O 4的超声传播和磁化强度对磁场和温度的依赖性。在该尖晶石化合物中，当T_s = 27 K时出现长程无公度螺旋-自旋有序，当T_l = 14 K时从无公度态向公度态转变时，出现明显的反常，声速和衰减发生显著变化，证明了强的自旋-晶格耦合。虽然磁化强度随着磁场逐渐演变，但超声中的阶梯状增量清楚地表明在6.2和16.5 K之间以及在高磁场下转变为新的磁结构状态。我们认为，这是一个高对称性的阶段，只有纵向分量的磁化被订购，而横向螺旋分量仍然无序。该相在扩展的H-T相空间中是亚稳态的。