Correlation of magneto-electric coupling with crystal structure in Dy doped hexagonal YMnO3
在六方相稀土锰氧化物中,铁电有序和磁有序在低温下共存,这两种有序相互影响,引起了一些有趣的物理现象。在这里,我们报告了详细的分析粉末中子衍射(ND)研究多晶Y1-xDyxMnO 3(x = 0,0.05)作为温度的函数。结果表明,Dy在Y位的掺杂导致晶格常数的改变:晶胞在c方向收缩,但在ab平面扩展,晶胞体积增大,有效Mn磁矩也减小。所有的Mn-O键长和O-Mn-O键角显示出显着的变化,导致减少MnO 5多面体的倾斜。对这些样品的介电测量表明,由于Dy掺杂,反S形异常向低温侧移动,磁电耦合降低。磁性测量证实Mn三角晶格的挫折减少。依赖于温度的比热测量在Néel温度(TN)处显示出异常,并且结果表明由于Dy掺杂导致熵减小。这些结果被理解的修改在磁电耦合触发由于Dy引起的应变在Y平面的YMnO 3。
2014-05-10 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Magnetoelectric coupling in epitaxial orthorhombic YMnO3 thin films
我们在Nb:SrTiO_3(001)衬底上外延生长了正交相YMnO_3氧化物薄膜,并测量了它们的结构、磁响应和介电响应。我们已经发现,基板引起的应变产生面内压缩的YMnO 3晶胞。温度依赖的磁化曲线显示出显着的ZFC-FC滞后在温度低于尼尔温度(TN约40 K)。的介电常数逐渐增加(高达26%)低于TN和模仿ZFC磁化曲线。我们认为,这些效果是在薄膜中的磁电耦合的表现形式和YMnO 3的磁性结构可以通过衬底的选择来控制。
2007-01-16 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Combinatorial model for the ferroelectric domain-network formation in hexagonal manganites
由于高温不适当的铁电转变发生在YMnO 3和其他六方晶系锰氧化物的一个引人注目的域图案观察到的结果:出现六个域的交替极化从一个点的涡旋状图案。我们推导出的形成和分布的域涡网络从序参数对称性和晶格几何的基础上的组合分析。分析导致稳定的涡旋状配置的六个域状态在垂直于极化的基面和破碎的涡旋在平行于极化的平面。的预测进行了辩论,在现有的实验和理论工作的涡域状态。本文讨论了YMnO_3在居里温度附近的行为所用的几何缺陷与拓扑缺陷的关系。
2013-11-05 cond-mat.str-el
Magnetic ground state and magnon-phonon interaction in multiferroic h-YMnO$_3$
用非弹性中子散射研究了多铁性锰氧化物六方晶系YMnO $_3$的磁弹性激发。在$(a,b)$平面中,在布里渊区边界附近发现了磁振子和声子模之间避免的交叉。中子极化分析表明该模式具有磁振子-声子混合特征。沿$c$轴的外部磁场被观察到导致一个自旋波分支的线性场诱导分裂。进行了理论描述,使用海森堡模型的本地化自旋,声学声子模式和磁弹性耦合通过单离子磁致伸缩。该模型定量再现了布里渊区所有模式的色散和强度,描述了所观察到的磁振子-声子杂化模式,并量化了磁弹耦合。结合信息,包括磁场诱导的磁振子分裂,使我们能够排除几个早期提出的模型,并指向正确的磁基态对称性,并提供了一个有效的动力学模型相关的多铁性六方锰氧化物。
2018-04-18 cond-mat.str-el
Magnetoelastic effects in multiferroic YMnO$_3$
利用中子粉末衍射研究了多铁性YMnO $_3$在反铁磁相变$T_N \approx 70$ K以下的磁弹性效应。YMnO六方晶胞的$a$晶格参数在高于$T_N$时正常减小,低于T $_N$时急剧减小,而$c$晶格参数则随温度降低而增大,低于T $_N$时急剧增大.晶胞体积在低于$T_N$时也发生异常收缩。通过用Einstein-Grüneisen方程拟合非磁性晶格的背景热膨胀,确定了磁弹性效应引起的晶格应变$Δa$、$Δc$和$ΔV$随温度的变化关系.我们还确定了Mn离子的有序磁矩的温度变化通过拟合测得的布拉格强度的核和磁反射与已知的晶体和磁结构模型,并已建立的晶格应变由于磁弹性效应在YMnO $_3$耦合与平方的有序磁矩或平方的反铁磁相变的序参数。
2012-07-02 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Large Magneto-Dielectric Effects in Orthorhombic HoMnO3 and YMnO3
我们已经发现了一个显着的增加(高达60%)的介电常数与磁秩序的开始在42 K的亚稳正交结构的YMnO 3和HoMnO 3,证明了存在一个强的磁介电耦合的化合物。磁,介电和热力学性质显示出明显的异常,在发病的无公度磁秩序和热滞后效应的锁定在转变温度,在该无公度磁秩序锁定成一个温度无关的波矢量周围观察。Mn ~(3+)自旋和Ho ~(3+)磁矩的阶数都对磁-介电耦合有贡献。一个大的磁介电效应,在HoMnO 3中观察到在低温下的介电常数可以通过外部磁场调谐,导致在7特斯拉的下降高达8%。通过比较YMnO 3和HoMnO 3的数据,分离出介电响应与Mn和Ho磁序之间的耦合的贡献。
2005-01-03 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Reduction of the ordered magnetic moment in YMnO3 with hydrostatic pressure
YMnO 3在高温(~ 900 K)下表现出铁电相变,在T_N ~ 70 K时表现出磁有序,介电常数出现磁介电效应的异常。在这里,我们报告的粉末中子衍射实验表明,在饱和的磁矩在这种化合物的应用减少静水压力。我们的结果产生进一步的洞察力的性质的自旋晶格相互作用的铁性材料。
2005-09-15 cond-mat.str-el
Doping influence of spin dynamics and magnetoelectric effect in hexagonal Y$_{0.7}$Lu$_{0.3}$MnO$_{3}$
本文用非弹性中子散射方法研究了Y $_{0.7}$ Lu $_{0.3}$ MnO $_3$中的自旋波及其与磁电效应的关系。在未掺杂的YMnO $_3$和LuMnO $_3$中,Mn三聚畸变被认为在确定磁结构和磁电效应中起关键作用。在Y $_{0.7}$ Lu $_{0.3}$ MnO $_3$中,我们发现一个小得多的面内(六方$ab$ -平面)单离子各向异性间隙,其与$T_N$处较弱的面内介电异常相一致。由于Y $_{0.7}$ Lu $_{0.3}$ MnO $_3$中较小的面内各向异性能隙和较弱的面内介电异常与较弱的Mn三聚畸变相耦合,因此我们认为Y $_{1-y}$ Lu $_{y}$ MnO $_{3}$中的磁电效应和多铁性现象是由Mn三聚引起的.
2013-08-13 cond-mat.str-el
Isostructural changes in h-YMnO3 by Fe-substitution: effects on multiferroicity
在六方晶系的YMnO 3铁取代引起的同构晶格内的变化超过那些的晶格单元,相反的非磁性B位掺杂剂的效果。磁化强度M(T)表明样品具有反铁磁性(AFM)有序性,但铁磁性很弱,Fe掺杂抑制了交换相互作用,这是由于Mn-O平面键长的增加。铁电(FE)的P-E磁滞回线反映了抑制和导电铁电性与铁取代的增加,追踪到减少多面体屈曲。在Néel温度下显示高度掺杂依赖的异常的介电常数'(T)结果表明强磁致伸缩可调谐性和暗示线性磁电(ME)耦合。我们认识到对应的结构-性能变化与Fe掺杂,与报告的磁致伸缩效应冷却后低于TN。AFM-FE-ME属性与其相关的微观结构属性的相关性强调了自旋-晶格-偶极耦合,并提供了重要的特征图。
2014-09-20 cond-mat.str-el
An ab initio study of magneto-electric coupling of $\rm YMnO_3$
本文提出了直接计算的微观贡献的磁电耦合,使用从头计算方法。电致伸缩和Dzyaloshinskiii-Moriya的贡献分别进行了评价。为此,设计了一种特定的方法,结合DFT计算和嵌入片段,显式相关,量子化学计算。这种方法使我们能够计算作为所施加的电场的函数的磁耦合的演变。我们发现在$\rm YMnO_3$中,Dzyaloshinskiii-Moriya对磁电效应的贡献比电致伸缩的贡献弱三个数量级。因此,在外加电场下的磁交换演化中,以及通过扩展在磁电效应上,磁阻效应是占主导地位的。然而,这些影响仍然很小,并且在施加的电场下磁激励的变化将难以通过实验观察到。另一个重要的结论是磁电效应的幅度非常小。事实上,它可以表明,线性磁电张量是零,由于层间对称操作。
2013-10-08 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Lattice and spin excitations in multiferroic h-YMnO3
我们用拉曼和太赫兹光谱研究了六方晶系YMnO 3多铁性材料的晶格和磁激发及其交叉耦合。两个声子模式强烈地受磁序的影响。通过与中子测量和自旋波计算的比较,已经确定了磁振子激发,但没有观察到电磁振子。此外,我们证明了两个额外的拉曼活性峰。我们将这一观测结果与中子测量的磁振子与声学声子支之间的反交叉进行了比较。这些光学测量是不寻常的强自旋-声子耦合的基础。
2014-02-28 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Revealing the origin of the vertical hysteresis loop shifts in an exchange biased Co/YMnO$_3$ bilayer
本文用SQUID磁测量、磁电阻、各向异性磁电阻和平面霍尔效应研究了反铁磁o-YMnO $_3$和铁磁Co薄膜组成的双层膜中的交换偏置效应。的磁化强度和磁输运性质显示出明显的不对称性的领域和磁化轴的场磁滞回线。两个交换偏置参数,交换偏置场$H_{E}(T)$以及磁化位移$M_E(T)$,在Néel温度$T_N \simeq 45$ K附近消失。我们表明,磁化位移$M_E(T)$也测量的各向异性磁电阻和平面霍尔电阻具有类似的温度依赖性作为一个从磁化测量得到的一个移动。由于o-YMnO $_3$膜是高度绝缘的,我们的研究结果表明,$M_E(T)$位移起源于铁磁Co层内的界面。为了表明所获得的主要结果是一般性的,而不是因为o-YMO $_3$层的某些特殊特性,在Co/CoO微丝中进行了类似的测量。的微线的运输和磁化特性支持的主要结论,这些影响有关的铁磁Co层在界面处的响应。
2012-08-09 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
In-plane and out-of-plane correlations in Ho(1-x)YxMnO3
在六方晶系HoMnO_3中,在P6'3cm'和P6'3cm'磁相之间的自旋重取向温度下,已经观察到了强的磁-铁电耦合。相比之下,YMnO_3只有一个单一的磁相(P_6 '3cm'),没有强磁-铁电耦合的迹象。为了研究P6'3cm'到P6'3c'm的自旋重取向转变,生长了不同成分的Ho(1-x)YxMnO_3单晶。中子散射测量揭示了类YMnO_3相(P_(6 '3 c'm))的准弹性散射集中在类HoMnO_3相(P_(6' 3 cm '))的布拉格峰上,反之亦然。这种散射可能是由于短暂的波动到“错误的”磁相在域边界。这些结果表明,即使在纯YMnO_3中,P6'3cm'和P6'3c'm相之间也存在着强的相竞争,这种竞争可能在HoMnO_3中观察到的磁-铁电耦合中起着重要的作用。
2013-03-22 cond-mat.str-el
Electric field control of exchange bias in multiferroic epitaxial heterostructures
多铁性(反铁磁和铁电)六方晶系YMnO 3氧化物的外延薄膜与软铁磁(FM)层之间的磁交换偏置用于将铁磁层的磁响应耦合到反铁磁层的磁状态。我们将表明,偏置的铁电YMnO 3层由一个适当的电场允许修改和控制的磁交换偏置和随后的FM层的磁输运性质。这一发现可能有助于为新一代电场控制自旋电子器件铺平道路。
2006-07-14 cond-mat.str-el
Characterizing the diffuse continuum excitations in the classical spin liquid $h$-YMnO$_3$
本文通过扩展非弹性中子散射能量范围并结合磁场、温度依赖测量与原子自旋动力学模拟,证明经典自旋液体 h-YMnO$_3$ 的弥散激发几乎无能量依赖且不受磁场影响,其关联为源于阻挫 Mn$^{3+}$ 三角形的纯二维行为,并约束了磁基态对称性。
2024-03-12 cond-mat.str-el
Suppression of multiferroic order in hexagonal YMn1-xInxO3 ceramics
我们已经调查的影响,取代在反铁磁相变在YMnO 3使用磁性,介电和比热测量Mn。我们制备了一组等结构相的纯六方晶系YMn $_{1-x}$ In $_{x}$ O $_{3}$(x=0 ~ 0.9)样品,其反铁磁有序温度随In含量的增加而系统地降低。的多铁性相,它的发展低于TN,似乎是完全抑制x $\geq$ 0.5的温度范围内的调查,这可以完全归因于磁相互作用的稀释作为晶体结构保持六方晶系。类似于以前的报告,我们发现一个增强的磁电容耦合稀释与非磁性离子。
2009-12-15 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Thermal Hall effects due to topological spin fluctuations in YMnO$_3$
本文研究了多铁性六方锰氧化物YMnO$_3$三聚化三角晶格中由拓扑自旋涨落和Dzyaloshinskii-Moriya相互作用引起的热霍尔效应,揭示了其源于手性$Z_2$对称性破缺下的左右手性分裂。
2023-11-20 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other cond-mat.str-el
Low-temperature heat transport and magnetic-structure transition of the hexagonal TmMnO_3 single crystals
本文研究了TmMnO_3单晶的低温热输运、磁化强度和比热,探讨了磁场诱导的磁结构转变。结果表明,低温热导率(κ)具有很强的磁场依赖性,可以用声子的磁散射来理解.此外,H \parallel c在3.5--4 T的κ(H)等温线中显示出强烈的“下沉”特征,这与Mn^{3+}矩的已知自旋重取向有关。H \parallel a没有这种现象,表明TmMnO_3的磁结构转变不能由面内场驱动。相比之下,TmMnO_3的磁热导率远大于YMnO_3,但小于HoMnO_3,表明稀土离子的磁性在六方锰氧化物的自旋-声子耦合中起着关键作用。
2012-11-06 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Magnetic structures and magnetoelastic coupling of Fe-doped hexagonal manganites LuMn1-xFexO3 (0 < x < 0.3)
用体磁化和中子粉末衍射方法研究了Fe掺杂六方锰氧化物LuMn_(1-x)FexO_3(x = 0,0.1,0.2,0.3)的晶体和磁性结构。在2 ~ 300 K温度范围内,样品均为六方晶系,空间群为P63 cm。Néel温度TN随着Fe掺杂的增加而连续增加。与LuMnO_3中的单一Γ4表象不同,Fe掺杂样品的磁基态只能用Γ3(P63'cm')和Γ4(P63 'c'm)表象的混合描述,并定量估计了它们的贡献。Fe掺杂的剧烈影响是突出的组成依赖的自旋重取向。提出了一个相图的整个组成系列的基础上,目前的结果和文献报道的。我们的研究结果表明,在提高多铁性系统的磁转变温度的剪裁组合物的重要性。
2016-03-07 cond-mat.str-el
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。
2016-02-26 cond-mat.str-el
Magnetic Toroidal Moment under Partial Magnetic Order in Hexagonal Zigzag-Chain Compound Ce$_3$TiBi$_5$
我们从理论上研究了六方链状化合物Ce $_3$ TiBi $_5$中的反铁磁结构,它表现出金属中的线性磁电效应和不熟悉的磁化率温度依赖性。我们发现部分磁序是由锯齿形反铁磁链和锯齿形反铁磁链共存的。后者伴随着面内磁环偶极矩,这是负责所观察到的行为。我们表明,竞争交换相互作用所产生的磁挫折起着重要的作用,实现这样的部分磁秩序。此外,我们还给出了一些重要的自旋-轨道耦合参数,这些参数可以用来诱导由磁环偶极矩驱动的物理现象,如线性磁电效应和非线性输运。
2022-08-02 cond-mat.str-el
Quantum percolation phase transition and magneto-electric dipole glass in hexagonal ferrites
由于应用包括超高密度存储器、信用卡条、磁性条形码、小型电机和低损耗微波器件,因此Hiscononal铁氧体不仅具有巨大的商业影响(20亿英镑/年的销售额),而且在低温下还具有迷人的磁性和铁电量子特性。本文报道了通过化学取代$x$使PbFe $_{12-x}$ Ga $_x$ O $_{19}$的磁有序温度为零的结果。的相变边界被发现与$T_N \sim (1-x/x_c)^{2/3}$与$x_c$非常接近的计算的自旋渗流阈值,我们确定通过蒙特卡罗模拟,表明零温度相变是几何驱动。我们发现,这产生了一种形式的成分调谐,绝缘,亚铁磁量子临界。在接近零温的相变中,我们观察到由磁电耦合引起的电偶极玻璃的出现。玻璃凝固温度$T_m$的强频率行为具有Vogel-Fulcher依赖性,其中$T_m$有限,或在零频率极限中被抑制在零以下,这取决于组合物$x$。这些量子力学性质,以及在零温相变附近的低模的多样性,可能会大大扩展六角铁氧体的应用到量子和低温技术领域。
2017-08-13 cond-mat.str-el
Bulk magnetoelectricity in the hexagonal manganites and ferrites
在六方晶系锰氧化物RMnO $_3$中,不适当的铁电性(三聚)导致耦合结构和磁涡旋的网络,其诱导畴壁磁电性和磁化,然而,两者都不发生在体中。在这里,我们结合了第一性原理计算,群论技术,和微观自旋模型,以显示如何三聚不仅诱导极化,而且体磁化和体磁电(ME)效应。这导致存在体线性ME涡旋结构或体ME耦合,使得如果极化方向反转,则磁化也反转。为了测量预测的ME涡旋,我们建议在大磁场下使用RMnO $_3$。我们建议一个家庭的材料,六方RFEO $_3$铁氧体,也显示在其基态的预测现象。
2013-08-01 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Giant Magnetoelectric Effect in Antiferromagnetic BaMnO3-δand Its Derivatives
六方晶系钙钛矿1/5 R-BaMnO_(2.99)是一种反铁磁绝缘体,在Néel温度TN = 220 K时有序化,晶胞中立方层与六方层之比为1/5。本文报道了BaMnO_(2.99)及其衍生物BaMn_(0.97)Li_(0.03)O_3和Ba_(0.97)K_(0.03)MnO_3的结构、磁性、介电性能和热性能。本研究的主要发现是:(1)这些材料通常具有较大的高温磁电效应,在其各自的Néel温度附近,该效应将介电常数放大超过一个数量级;(2)Li和K掺杂可以容易地改变立方层与六方层的比例,并引起介电和磁性的急剧变化;特别是,仅用3%的Li取代Mn就显著削弱了磁各向异性并使晶格松弛;因此,a轴和c轴的介电常数在接近Néel温度时急剧上升到2500。这种晶格软化也伴随着弱极化。这些发现为开发新型高温磁电材料提供了一个新的范例,这些材料最终可能有助于技术发展。
2010-11-10 cond-mat.str-el
Origin of correlated diffuse scattering in the hexagonal manganites
该研究结合第一性原理计算与自旋动力学模拟,揭示六方多铁YMnO₃中宽温区方向性漫散射源于三角几何与强磁阻挫,为阻挫系统磁相变研究提供新认知。
2023-12-14 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Magneto-elastic coupling and magnetocaloric effect in hexagonal Mn-Fe-P-Si compounds
研究了Fe 2 P基Mn-Fe-P-Si化合物的结构、磁性和磁热性能。该研究揭示了一个大的磁弹性耦合,开始在顺磁状态下发展,并在接近铁磁转变温度时增长。基于磁弹耦合的行为,我们展示了热演化的磁矩。在冷却时,在四面体位置上形成磁矩,并在顺磁状态下逐渐增加。在磁有序化温度下,磁矩在不连续的步骤中达到大得多的值。我们还发现,磁滞和磁熵变与晶格参数在转变温度的不连续变化。在保持巨磁热效应的同时,可以获得小的磁滞。
2012-05-28 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Magnetic Phase Diagrams of Multiferroic Hexagonal RMnO3 (R=Er, Yb, Tm, and Ho)
通过磁性和介电测量,研究了RMnO_3(R = Er,Yb,Tm,Ho)的磁性相图,直到14特斯拉。低于尼尔温度的研究RMnO 3的AFM顺序的稳定范围延伸到远高于磁场比以前假设的。磁不可逆性表明存在一个自发的磁矩被发现在50 K附近的R=Er,Yb,和Tm。在非常低的温度和低的磁场下,由稀土磁矩的排序所定义的相边界被解决。沿所有相界观察到的相当大的介电异常是在六方RMnO 3强自旋-晶格耦合的证据。在HoMnO 3的强磁致弹性畸变的研究更详细地通过磁致伸缩实验高达14特斯拉。结果进行了讨论的基础上现有的数据的磁对称性和Mn自旋,稀土矩,和晶格之间的相互作用。
2007-05-25 cond-mat.str-el
Mean-field approach for skyrmion lattice in hexagonal frustrated antiferromagnets
提出了六角晶格上阻挫反铁磁体的简单平均场方法,旨在描述温度-磁场相图的高温部分。它示出,调制矢量对称性,塞曼能量和磁偶极相互作用之间的相互作用导致稳定的三重- $Q$ skyrmion晶格在一定区域的相图。导出了相应的相界解析表达式。有人认为,开发的理论可以适用于描述的高温部分的Gd $_2$ PdSi $_3$化合物的相图实验观察。
2021-09-28 cond-mat.str-el
Incompatible Magnetic Order in Multiferroic Hexagonal DyMnO3
利用光学二次谐波产生和中子衍射技术,在多铁性六方(h-)DyMnO $_3$中观察到锰和稀土晶格按不同对称性表示的磁序.不相容性揭示了h-$R$ MnO $_3$体系($R$ = Sc,Y,In,Dy-Lu)中的3d-4f偶联比通常预期的要少得多.因此,磁电耦合效应在这种类型的分裂-序参量多铁性,以前被分配到一个明显的3d-4f耦合,现在必须仔细检查其起源。
2010-05-07 cond-mat.str-el
Signatures of magnetostriction and spin-phonon coupling in magnetoelectric hexagonal 15R-BaMnO3
自旋-声子耦合,即自旋与周围晶格的相互作用,是理解多铁性材料的基础物理和设计其磁化动力学的关键参数。多铁性材料中的基元激发受到自旋-声子相互作用的强烈影响,使得拉曼光谱成为探测这些耦合的独特工具。最近,有人提出,15 R型六方晶系BaMnO 3的介电和磁性通过自旋-晶格耦合相关。在这里,我们报告的15 R-BaMnO 3在230 K,280 K和330 K的拉曼光谱的广泛重整化的观察。磁性测量揭示了在15 R-BaMnO 3在230 K和330 K,分别存在一个长程和短程磁有序。拉曼光谱表明,在磁有序相的新的拉曼模式的外观。此外,一个额外的拉曼声子出现低于~ 280 K,可能产生的局部晶格畸变由于锰离子的位移,表现出随温度的异常位移。根据温度和磁场相关的拉曼光谱、温度相关的X射线衍射、磁化强度和比热测量结果,讨论了拉曼光谱中所观察到的重整化和声子异常的起源。我们的研究结果表明,磁致伸缩和自旋-声子耦合的存在下,在15 R-BaMnO 3,从而表明光学声子是强烈相关的,其磁电性能。
2020-11-02 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
K and Mn co-doped BaCd2As2: a hexagonal structured bulk diluted magnetic semiconductor with large magnetoresistance
在K和Mn共掺杂的BaCd_2As_2系统中发现了一种体相稀磁半导体。与最近报道的四元ThCr_2Si_2结构的II-II-V基(Ba,K)(Zn,Mn)_2As_2不同,Ba_(1-y)KyCd_(2-x)Mn_xAs_2系统具有六方CaAl_2Si_2型结构,Cd_2As_2层形成蜂窝状网络。锰浓度达到其x?0.4.磁化强度测试表明,样品在居里温度高达16 K时发生铁磁转变.六方结构的Ba_(1-y)KyCd_(2-x)Mn_xAs_(2-x)具有小于10 Oe的低矫顽场和约-70%的大磁阻,是一种很有希望的自旋操纵材料。
2013-11-24 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Phonons and Hybrid Modes in the High and Low Temperature Far Infrared Dynamics of Hexagonal TmMnO3
本文报道了TmMnO_3在1910 ~ 4K温度范围内的远红外发射率和反射率光谱。在最高温度下,红外波段的数量低于中心对称P63/mmc(D 6 h4)(Z=2)空间群由于高温非谐性和可能的缺陷引起的双四面体错位预测。在冷却过程中,TmMnO 3在~1600 K时从非极性转变为反铁电-铁电极性相,在~700 K时达到铁电起始。使用19个振荡器拟合300 K反射率,并将该声子数保持到4 K。在217 cm-1(4 K)处的能带轮廓中存在弱的声子异常,表明在~TN及以下存在微弱的稀土磁电耦合。低能集体激发被认为是与室温相关的太赫兹不稳定性,例如d轨道波动环境中的电子。它凝聚成两个模式,出现钉扎到E型反铁磁序硬化同时下降到4 K。它们服从以TN为临界温度的幂律,并与已知的区中心磁振子相匹配。在26 cm ~(-1)处出现一个峰值,其临界指数为\b{eta} =0.42,是六方晶格中反铁磁有序的临界指数,与稀土有关。在~50 cm-1处的带(\b{eta} =0.25)在~TN处分裂成两个峰。这两个较弱的频带被同化的横向声学(TA)声子分支交叉的磁性色散中发现的YMnO 3的间隙开口的上分支。(Petit等人,2007 PRL 99,266604)。在~36 cm-1处的较强的第二个对应于TA间隙的较低分支。我们分配这两个激发区中心磁电混合准粒子的结论是,在NdMnO 3钙钛矿的等效图片对…
2014-06-17 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Antiferromagnetism at T > 500 K in the Layered Hexagonal Ruthenate SrRu2O6
本文报道了Ru(V)氧化物SrRu_2 O_6(六方晶系,P-3 1 m)的磁性和电子性质的实验和计算研究。SrRu_2 O_6具有反铁磁有序性,Néel温度为563(2)K,是4d氧化物中最高的。磁序发生在边共享的八面体片和层之间,并伴随着各向异性的热膨胀,这意味着强磁弹性耦合的Ru(V)中心。电输运测量使用聚焦离子束诱导沉积的接触作为温度的函数的微米级微晶显示p型电阻率。使用混合密度泛函理论计算的电子结构成功地解释了实验观察到的磁性和电子结构,并且蒙特卡罗模拟揭示了层内和层间相互作用是如何强的,以及较弱的层间相互作用是材料中高温磁序的定义特征。
2015-08-18 cond-mat.str-el
Local magnetism and magnetoelectric effect in HoMnO3 studied with muon-spin relaxation
我们提出的μ子自旋弛豫(muSR)测量六方晶系锰氧化物HoMnO 3的结果。在温度依赖的弛豫速率,λ的功能,与在76 K,38 K和34 K的磁转变。与Mn 3+矩的排序相关的最高温度转变对λ的影响最大。在低于T=50 K时施加E=10^4 Vm^-1的电场会导致λ的小幅降低,这表明在材料的有序状态下铁电畴壁和磁畴壁之间存在耦合。
2009-08-26 cond-mat.str-el
Hexagonal phase stabilization and magnetic orders of multiferroic Lu$_{1-x}$Sc$_x$FeO$_3$
由于其室温多铁性引起了人们的广泛关注,掺杂LuFeO $_3$引起了人们的广泛关注。由于六方相的不稳定性,大多数的实验研究集中在LuFeO $_3$薄膜,可以通过使用适当的衬底应变稳定。在这里,我们报告的六方相稳定,磁性和磁电耦合的散装LuFeO $_3$部分Sc取代的Lu。首先,我们的第一性原理计算表明,六方结构可以通过部分Sc取代来稳定,而多铁性,包括非共线磁序和几何铁电性保持稳健的不受影响。因此,Lu $_{1-x}$ Sc $_x$ FeO $_3$可作为检查块状形式的LuFeO $_3$和相关材料的多铁性的平台。第二,大块Lu $_{1-x}$ Sc $_x$ FeO $_3$的磁性表征表明,在室温以上,$\sim425-445$ K的磁异常(可能的反铁磁有序),其次是在低温下的磁转变($\sim167-172$ K)。此外,在低温区观察到磁电响应。我们的研究为六方晶系$R$ FeO $_3$及相关体系的多铁性物理提供了有用的信息。
2016-02-07 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Magnetic behaviour of Eu_2CuSi_3: Large negative magnetoresistance above Curie temperature
本文报道了由AlB_2衍生的六方晶体Eu_2CuSi_3的磁化率、电阻率、磁电阻(MR)、热容和^{151}Eu穆斯堡尔效应的测量结果。结果表明,Eu离子是二价的,在低于(T_C=)37 K时发生长程铁磁有序。一个有趣的观察是,即使在接近3 T_C的温度下,MR的符号也是负的,并且随着温度的降低而增加,在T_C处呈现峰值。这是首次对含铜磁性稀土化合物进行的观察,对磁电阻领域具有重要意义。
1999-05-28 cond-mat.str-el
Strong magnetic coupling in the hexagonal R5Pb3 compounds (R = Gd-Tm)
我们已经合成了R5 Pb 3(R = Gd-Tm)化合物的多晶形式,并进行了结构分析,磁化强度和中子散射测量。对于本文报道的所有R5 Pb 3,Weiss温度θW都比有序化温度TORD小几倍,而后者与其他已知的R-M双星(M = Si,Ge,Sn和Sb)相比非常高(R = Gd时TORD高达275 K)。磁序由R = Gd,Tb时的铁磁变为R = Dy-Tm时的反铁磁。在TORD以下,磁化测量和中子粉末衍射显示了复杂的磁性行为,并揭示了多达三个额外的相变的存在。我们认为这是晶体电场效应导致高磁晶各向异性的结果。对于R = Tb-Tm的R5 Pb 3磁性单位晶胞,可以用具有自旋调制的无公度磁波矢量来描述,所述自旋调制在R = Tb、Er和Tm中沿着c轴或者在R = Dy和Ho中在ab平面内。
2014-10-24 cond-mat.str-el
Magnetic phase diagram of Eu$_2$CuSi$_3$ derived from thermal expansion and magnetostriction studies
精确的热膨胀和磁致伸缩的金属间化合物Eu $_2$ CuSi $_3$在5和300 K之间的温度范围内的研究。在铁磁居里温度$T_{\rm C}$ = 34 K时出现了明显的二级磁相变,表明存在很强的磁-结构耦合。单轴热膨胀数据表明,磁易$c$ -轴和六方$ab$ -平面之间的大的各向异性,这是与强各向异性磁耦合。一个自旋重取向制度,以及一个非均匀的能量标度表明在低温下的数据的Grüneisen分析。对热膨胀的异常贡献意味着在零磁场下铁磁关联远高于零磁场。构造了磁相图,显示了在高达15 T的磁场中短、长程磁序的演化。各向异性磁场效应产生的异常磁致伸缩效应高达约200 K。
2017-02-02 cond-mat.str-el
Magnetic excitations in multiferroic LuMnO3 studied by inelastic neutron scattering
我们目前的数据在六方晶系多铁性锰氧化物LuMnO 3的非弹性中子散射,磁化和热膨胀测量的磁性和磁弹性耦合。我们测量了沿主要对称方向的磁振子色散,并利用这些数据来确定自旋波模型的主要交换参数。的磁各向异性的晶体场作用于锰的分析。我们比较LuMnO3与其他六方RMnO3化合物的数据的结果。
2010-08-03 cond-mat.str-el
Doping effects on trimerization and magnetoelectric coupling of single crystal multiferroic (Y,Lu)MnO3
Hexanonal RMnO 3是一种多铁性化合物,在反铁磁转变温度下具有巨大的自旋-晶格耦合[1]。尽管在过去的二十年里进行了广泛的研究,但是,强自旋-晶格耦合的起源和潜在的微观机制仍然非常难以捉摸。在这项研究中,我们试图解决这个问题,通过测量的热膨胀和介电常数的掺杂单晶Y1-xLuxMnO 3与x = 0,0.25,0.5,0.75,和1.0。从这些测量中,我们确认,有一个渐进的变化,掺杂的物理性质。与此同时,我们所有的样品在TN处都表现出明显的异常,即使在x = 0.5和0.75的样品中也是如此,这与一些早期的想法相反,这表明异常的不寻常的掺杂依赖性。我们的工作揭示了另一个有趣的方面的自旋晶格耦合问题在六方RMnO 3。
2017-01-28 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Magnetic Structure and Ordering of Multiferroic Hexagonal LuFeO3
报道了用分子束外延(MBE)方法在YSZ(111)和Al_2 O_3(0001)衬底上生长的六方晶系LuFe_3薄膜的磁结构和磁有序性。利用一组包括中子衍射在内的互补探针,我们发现系统在138-155 K之间通过单一跃迁磁性有序地进入铁磁倾斜的反铁磁态,而在1000 K以上发生顺电到铁电的转变。铁电状态下磁结构的对称性意味着这种材料是线性磁电耦合和直接通过电场控制铁磁矩的强候选者。
2014-11-06 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Structure and magnetism of a new hexagonal polymorph of Ba$_3$Tb(BO$_3$)$_3$ with a quasi-2D triangular lattice
本文报道了BaPDMATHABMN Tb(BOPDMATHABMN)$_3$的一种新的六方($P6_3cm$)低温相的结构和磁性特征,它与较重的镧系硼酸盐BaPDMATHABMN Ln(BOPDMATHABMN)$_3$(Ln = Dy-Lu)同构。的晶体结构包含一个准二维(2D)的Tb $^{3+}$离子的三角形晶格,并预测显示不寻常的磁性行为作为一个结果的低维。磁化率$χ(T)$显示出反铁磁相互作用($θ_{CW} = -7.15$ K),在$T \geq 2$ K下没有明显的有序转变,但对$χ'(T)$、等温磁化强度和热容的分析表明,在$T \approx 10$ K下可能存在短程有序。该材料在$T < 4$ K下表现出逆磁热效应。
2020-08-07 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Magnetoelastic effects in the metallic frustrated antiferromagnet CrB$_2$
Nihon University(日本大学);Technical University of Munich(慕尼黑工业大学)
通过超声速度测量研究六方CrB$_2$单晶的弹性性质,发现横向磁弹耦合缓解磁阻挫,纵向磁弹耦合抑制费米面嵌套并增强阻挫交换作用。
2026-05-25 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Magnetoelectricity and Magnetostriction due to the Rare Earth Moment in TmAl$_3$(BO$_3$)$_4$
研究了无d电子稀土硼酸铝TmAl $_3$(BO $_3$)$_4$在室温至2 K温度范围内的磁性、磁致伸缩和磁电效应.磁化率显示出强的各向异性与六角形的c轴作为硬磁轴。磁致伸缩测量结果表明,一个面内场减少,a-和c-轴晶格参数的大的影响。在70 kOe的磁场沿a轴方向施加的情况下,a和c方向上的磁电极化变化高达300 $μ$ C/m $^2$。磁电极化与磁场中晶格的收缩成正比。研究结果表明,在$R$ Al $_3$(BO $_3$)$_4$($R$ =稀土)化合物中,稀土磁矩与晶格之间存在着明显的耦合。他们进一步表明,稀土矩本身会产生很大的磁电效应,这使得研究和理解这类材料中磁电相互作用的起源变得更容易。
2010-06-02 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Strain-Induced Extrinsic High-Temperature Ferromagnetism in the Fe-Doped Hexagonal Barium Titanate
稀磁半导体材料在高温下具有固有的静磁性,是一类在自旋电子学和磁光学领域具有很大应用潜力的多功能材料。在六方铁掺杂稀磁氧化物,6 H-BaTiO $_{3-δ}$,室温铁磁性先前已被报道。铁磁性被广泛认为是这种材料的固有特性,尽管它对掺杂浓度和加工条件有着不同寻常的依赖性。然而,这里报道的组合体磁化和互补的深入本地探测电子自旋共振和μ子自旋弛豫测量,挑战这一猜想。虽然铁磁转变发生在700 K左右,它只在另外退火的样品,并伴随着一个非常小的平均值的有序磁矩。此外,在较低的温度下检测到几个额外的磁不稳定性。这些与Fe掺杂的3C-BaTiO $_{3-δ}$伪立方多晶型物的电子不稳定性相一致。此外,发现具有冻结磁矩的铁掺杂剂的分布是不均匀的。我们的研究结果表明,复杂的静态磁性的六方相是不是内在的,而是源于稀疏的应变诱导的伪立方区域。我们指出了内部应变在建立缺陷铁磁性的竞争结构相的系统中的重要作用。
2015-01-13 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el