Non thermal isostructural electrically driven insulator-metal transition and electro-strain in layered cobaltate
我们在这里报告发现电驱动的绝缘体到金属过渡(IMT)和伴随的同构体积膨胀的层状钴酸盐,否则不表现出温度依赖性IMT。这些发现在宏观、微观和原子尺度上都得到了证实。随着电压的应用,在二维层状La 2-xSrxCoO 4中观察到金属区域的生长。金属区域的生长与体积增加(应变高达0.3%)相关。非热IMT和电应变被认为是由Co ~(3+)高自旋态的电扩散引起的。
2019-08-03 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Evolution of electron Fermi surface with doping in cobaltates
电子费米面的概念是凝聚态物理中的一个重要概念,它对理解掺杂莫特绝缘体的物理性质起着至关重要的作用。基于t-J模型,我们研究了钴酸盐中电子费米面的性质,定性地再现了掺杂后电子费米面演化的本质特征。结果表明,六角电子费米面服从Luttinger定理。该理论还预言了低掺杂区的费米弧现象,在低掺杂区,电子自能抑制了六角电子费米面沿Γ-K方向的区域,在六角电子费米面沿Γ-M方向的区域出现了六个不连通的费米弧.然而,这种费米弧现象在低掺杂区随着掺杂的增加而减弱。
2016-06-03 cond-mat.str-el
Suppression of Antiferromagnetic Order by Strain in Honeycomb Cobaltate: Implication for Quantum Spin Liquid
本研究针对层状蜂窝钴酸盐低温反铁磁有序阻碍量子自旋液体形成的问题,通过异质结构工程调控Cu3Co2SbO6薄膜的三角晶体场,实现反铁磁序的抑制,为探索量子自旋液体提供了新途径。
2023-12-20 cond-mat.str-el
Controlling structural distortion in the geometrically frustrated layered cobaltate YBaCo4O7+δ by Fe substitution and its role on magnetic correlations
用中子衍射、穆斯堡尔谱和交流磁化率研究了Fe替代对几何阻挫反铁磁体YBaCo_(4-x)Fe_xO_(7 +δ)(x = 0,0.2,0.4,0.5,0.6,0.8)的晶体结构和磁关联的影响。化合物YBaCo_(4-x)Fex O_(7 +δ)具有特殊的层状晶体结构,沿c轴具有交替的Kagomé层(6c位)和三角层(2a位)。发现Fe 3+离子在Co离子的晶体学2a和6c位置都被取代。穆斯堡尔谱结果表明,Fe ~(3+)离子处于四面体配位的高自旋态。已经观察到Fe取代减少了Kagomé晶格的畸变。短程反铁磁有序的关联长度随着Fe的替代而减小。磁性转变的尖锐度也随着Fe的替代而降低。
2015-02-12 cond-mat.str-el
Measuring Fermi velocities with ARPES in narrow band systems. The case of layered cobaltates
ARPES是测量金属中费米速度vF的先验选择技术。在关联系统中,将该实验值与能带结构计算中获得的值进行比较是有趣的,因为偏差通常被认为是强电子关联存在的良好指标。然而,从ARPES光谱中提取vF并不总是简单的。我们在这里研究层状钴酸盐的情况下,一个有趣的家庭相关的金属。我们比较了通过标准方法获得的结果,即在恒定动量k(能量分布曲线,EDC)或恒定结合能ω(动量分布曲线,MDC)下的光谱拟合。我们发现,这两种方法之间的差异vF可以大到2倍。这两种方法的可靠性与电子自能的k和ω依赖程度密切相关。由于相关系统的k依赖性通常比ω依赖性小得多,因此通常期望MDC分析给出更可靠的结果。然而,我们在这里回顾几个例子内钴,其中MDC分析显然会导致非物理的结果,而EDC分析似乎连贯。我们将EDC和MDC分析之间的差异归因于光电发射强度随动量k的强烈变化。这会扭曲MDC的线形,但不会影响EDC的线形。包括强度的k依赖性的模拟允许非常好地再现MDC和EDC分析之间的差异。这种动量依赖性可以是外在的或内在的。我们认为,后者是最有可能的,实际上包含有价值的信息的性质的相关性,这将是有趣的进一步提取。
2012-11-19 cond-mat.str-el
New electronic orderings observed in cobaltates under the influence of misfit periodicities
我们研究与ARPES的CoO 2板的电子结构,堆叠与岩盐(RS)层表现出不同的(错配)周期性。费米面(FS)在相位与不同的掺杂和/或周期性揭示了RS势的电子结构的影响。我们发现,这些RS势是有序的,即使在无公度相,STM图像显示宽为80微米的宽条纹。在低掺杂的FS区域的异常演变是一致的一部分的电子的本地化。我们建议,这是一种新形式的电子排序,诱导的潜在的堆叠层(RS或Na在NaxCoO 2)时,FS变得小于布里渊区的堆叠结构。
2010-03-12 cond-mat.str-el
Strong correlations enhanced by charge-ordering in highly doped cobaltates
我们提出了一个令人困惑的光谱和传输性能的层状钴酸盐接近带绝缘体的限制,这依赖于电荷有序的关键作用的解释。阻断晶格位点的一个重要部分深深地修改了电子结构的方式,被证明是定量一致的光电发射实验。这也使得系统对相互作用(特别是对站点间的相互作用)高度敏感,因此解释了在该制度中观察到的强相关效应,例如高有效质量和准粒子散射率。这些结论得到了支持的理论研究的一个扩展的哈伯德模型与现实的能带结构上的有效kagomè晶格。
2011-12-07 cond-mat.str-el
Magnetic and electronic Co states in layered cobaltate GdBaCo2O5.5-x
我们已经进行了非共振X射线衍射,共振软,硬X射线磁衍射,软X射线吸收和X射线磁圆二色性测量,以澄清的电子和磁状态的钴离子在GdBaCo2O5.5。我们的数据是一致的3+ Py Co HS状态在金字塔网站和3+ OC Co LS状态在八面体网站。的结构扭曲,与一个加倍的a轴(2ap x 2ap x 2ap细胞),显示交替的拉伸和收缩的金字塔,并表明,金属-绝缘体过渡与t2 g轨道的3+ Py Co HS状态的轨道顺序。这种畸变对应于3+ Py Co的xz和yz轨道沿a和c轴的交替排序。轨道有序和金字塔畸变导致八面体的变形,但3+ Oc Co LS态不允许3+ Oc Co离子发生轨道有序。软x射线磁衍射结果表明,磁矩在ab平面内排列,但不平行于晶体学a或b轴。轨道顺序和沿着c轴的磁性单位晶胞的加倍支持非共线的磁性结构。X射线磁性圆二色性数据表明,有一个大的轨道磁贡献的总有序Co矩。
2008-08-12 cond-mat.str-el
Magnetic properties of spin-orbital polarons in lightly doped cobaltates
本文对Na_xCoO_2在小空穴浓度(0.7 < x < 1)下的自旋轨道极化子模型进行了数值处理。我们演示了极化子如何解释这种层状化合物的特殊磁性:它们解释了大的磁化率;它们的内部自由度导致负居里-外斯温度和铁磁层内相互作用,从而解决了这些观察之间令人困惑的矛盾。我们对极化子内部自由度引起的激发的动量和能量位置进行了具体的预测,并讨论了它们对自旋波阻尼的影响。
2006-05-12 cond-mat.str-el
Is there a common theme behind the correlated-electron superconductivity in organic charge-transfer solids, cobaltates, spinels and fullerides?
我们认为,在上述看似非常不同的材料之间存在着深刻而根本的关系。导电有机电荷转移固体和层状钴酸盐中电子行为的载流子浓度依赖性非常相似。这些依赖性可以在一个单一的理论模型中得到解释,即具有显著最近邻库仑排斥的扩展哈伯德哈密顿量。有趣的是,钴酸盐中的超导性似乎被限制在能带填充精确或接近四分之一,就像在有机物中一样。我们表明,动态Jahn-Teller效应和由此产生的轨道排序可以导致1/4填充带描述超导尖晶石和富勒烯,这表明强电子-电子和电子-声子相互作用的证据。反铁磁晶格扩张bcc M $_3$ C $_{60}$和超导体中的轨道排序在我们的模型中是不同的。强关联、四分之一填充带和晶格阻挫是这些不寻常超导体的共同特征。
2011-11-29 cond-mat.str-el
Electron-phonon interaction dressed by electronic correlations near charge ordering as the origin for superconductivity in cobaltates
本文在t-J-V模型的基础上,考虑了水合钴酸盐Na_xCoO_2·yH_2O的超导电性的可能途径。研究了均匀费米液体(HFL)相对不同对称性破缺相的稳定性条件。除了由最近邻库仑相互作用V触发的sqrt(3)xsqrt(3)-CDW相之外,我们发现HFL在非常低的掺杂下是不稳定的,我们还讨论了在低掺杂和V下相分离的发生。电子-声子相互作用和sqrt(3)xsqrt(3)附近的关联之间的相互作用。CDW导致在非常规的次近邻f波(NNN-f)通道中的超导性,其具有在x ~ 0.35附近的Tc的圆顶形状,并且具有如在实验中看到的几个开尔文的值。在低掺杂的键序相附近,我们发现了具有d波对称性的超导倾向,对于有限的J和x<0.15。与实验的联系是沿着纸。
2006-08-18 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Low-lying quasiparticle states and hidden collective charge instabilities in parent cobaltate superconductors (NaxCoO2)
我们报告了一个国家的最先进的光电子能谱(ARPES)研究高品质的单晶NaxCoO 2系列专注于低能量状态的细节。费米速度被发现是小的(< 0.5 eV. A),只有弱各向异性的费米表面在所有的掺杂设置的对波函数的大小为10-20纳米的顺序。在低掺杂制度的交换层间分裂消失和二维集体不稳定性,如120型波动成为运动学允许的。我们的研究结果表明,不寻常的小费米速度和独特的对称性运动不稳定性区分钴酸盐从其他非常规的氧化物超导体,如铜酸盐或cadenates。
2006-05-23 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Electron-phonon interaction in the lamellar cobaltate Na$_x$CoO$_2$
从理论和实验上研究了Na $_x$ CoO $_2$中电子-声子相互作用随Na浓度$x$的变化关系。对于喇曼实验中发现的两种氧声子模$A_{1g}$和$E_{1g}$,我们计算了电子-声子相互作用的矩阵元。分析了传导电子对声子频率的反馈效应,比较了$A_{1g}$模式的掺杂依赖性。此外,由于$E_{1g}$对称性的电子-声子耦合的动量依赖性,我们没有发现相应的声子频率的重整化与实验一致。我们的结果揭示了在这个系统中的电子-声子相互作用的可能的重要性。
2008-01-30 cond-mat.str-el
Interplay between magnetic properties and thermoelectricity in misfit and Na cobaltates
我们提出了一个比较研究的CoO 2层的Bi-失配和NaxCoO 2钴酸盐。Co NMR测量Co层的固有磁化率,并且不受虚假贡献的影响。在低掺杂的室温热电势(TEP)是大的,居里-外斯磁化率在两种材料中观察到。但是NMR和muSR实验发现,与NaxCoO 2的情况相反,Bi失配中的电荷和自旋顺序都没有下降到低温。这表明,金属丰度,电荷和磁序是特定的Na层在NaxCoO 2,而强相关性是通用的钴酸盐物理,可以解释大TEP。
2007-10-01 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Origin of the high Seebeck coefficient of the misfit [Ca$_2$CoO$_3$]$_{0.62}$[CoO$_2$] cobaltate from site-specific valency and spin-state determinations
层状错配钴酸盐[Ca $_2$ CoO $_3$ ] $_{0.62}$ [CoO $_2$ ]是一种重要的热电材料。C. Masset等,Phys.Rev.B,62,166(2000)],在过去十年中已经对其高塞贝克系数背后的确切机制进行了广泛的探索。其复杂的晶体和电子结构抑制了这些研究之间的共识。出现这种情况主要是由于在准确识别的化学状态,自旋状态,并在其两个子系统(岩盐[Ca $_2$ CoO $_3$ ]和三角[CoO $_2$ ])的网站对称性的困难。通过采用共振光电子能谱和X射线吸收光谱以及电荷转移多重态模拟(在钴离子),我们已经成功地确定了网站的对称性,价态和自旋态的Co在这两个层。我们的站点对称性的观察解释了实验值的高塞贝克系数,也证实了载流子跳跃内的岩盐层,这是在三角形的CoO $_2$层内的跳跃已举行负责大塞贝克系数的早期报告相反。
2020-06-17 cond-mat.str-el
Incommensurate spin correlations in highly oxidized cobaltates La$_{2-x}$Sr$_{x}$CoO$_{4}$
我们观察到准静态无公度磁峰在中子散射实验层状钴氧化物La 2-xSrxCoO 4与高Co氧化态,已被报道是顺磁性的。这使我们能够测量在这个高度空穴掺杂的无公度制度的磁激发,并将我们的结果与那些发现在低掺杂的无公度制度,表现出沙漏磁谱。沙漏形状的磁激发完全消失,给出了高Sr掺杂。此外,广泛的低能量激发被发现,这是不中心的不相称的磁峰位置,但周围的四分之一整数值,通常表现出的棋盘电荷有序相的激发。我们的研究结果表明,在未掺杂的岛屿的强烈的网站间交换相互作用是至关重要的沙漏光谱的出现在无公度的磁性相的La 2-xSrxCoO 4。
2016-04-28 cond-mat.str-el
Towards Kitaev Spin Liquid in 3d Transition Metal Compounds
本文综述了在三维电子系统中寻找Kitaev自旋液态的最新进展。蜂窝状钴酸盐是最近提出的实现Kitaev自旋液体状态的有希望的候选者,这是由于与4d和5d离子相比,3d离子的波函数更局域化,并且交换哈密顿量易于调谐,有利于Kitaev相互作用。几个关键参数,有很大的影响,如电荷转移间隙和三角晶场的交换常数,确定和讨论。特别强调了通过应变或压力调节晶场效应是一种有效的相位控制方法,可以将磁有序钴酸盐转变为自旋液体。实验结果表明存在强Kitaev相互作用的层状蜂窝钴酸盐进行了讨论。最后,对未来的研究方向进行了展望。
2021-10-02 cond-mat.str-el
Spin correlations and cobalt charge states: A new phase diagram of sodium cobaltates
利用~(23)Na NMR测量了中等掺杂(0.44<=x<=0.62)的钴酸钠,确定了在x ~*=0.63-0.65范围内,局部磁化率从低x的类Pauli区到高x的Curie-Weiss区的定性变化。对于0.5<=x<=0.62,磁化率的温度依赖性中存在最大T*,表明存在x依赖的能量标度。T_1弛豫测量确定了当x<x* 时自旋关联的主要反铁磁性质。这与通常假设的在这个x范围内的不相关泡利行为相矛盾,并且与x>x* 时观察到的铁磁相关性不一致。我们认为,在给定的x铁磁关联可能会占主导地位的反铁磁T* 以上的。从59 Co NMR数据,它示出了向远离x=0.5的更高x移动导致逐渐出现的Co 3+位点,打破了x<=0.5时遇到的Co状态的均匀性。NMR检测到的59钴四极效应的主要特点,再加上从粉末X-射线衍射数据的迹象,导致我们勾勒出一个可能的结构起源的钴3+网站。根据这一新的实验观测结果,提出了一个新的相图,考虑到系统存在的相关性和它们的x依赖性。
2008-07-19 cond-mat.str-el
Kinetic energy driven superconductivity in the electron doped cobaltate Na$_{x}$CoO$_{2}\cdot y$H$_{2}$O
在电荷-自旋分离的费米子-自旋理论中,我们证明了电子掺杂钴酸盐Na $_{x}$ CoO $_{2}\cdot y$ H $_{2}$ O的超导电性机制是由它的动能引起的。缀饰费米子通过交换磁激发直接通过动能发生相互作用。这种相互作用导致缀饰费米子之间的净吸引力,那么来自缀饰费米子配对态的电子库珀对是由于电荷-自旋复合,并且它们的凝聚揭示了超导基态。超导转变温度与缀饰费米子对转变温度相同,并且由于强磁阻挫而被抑制到更低的温度。最佳的超导转变温度发生在电子掺杂浓度$δ\approx 0.29$,然后降低欠掺杂和过掺杂制度,在定性与实验结果一致。
2005-06-07 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Physical properties of misfit-layered (Bi,Pb)-Sr-Co-O system: Effect of hole doping into triangular lattice formed by low-spin Co ions
通过电子输运、磁化强度和比热测量,详细研究了Pb掺杂对错配层状(Bi,Pb)-Sr-Co-O体系(其中Co离子形成二维三角晶格)物理性质的影响. Pb掺杂增强了金属行为,表明载流子被掺杂。Pb的掺杂还增强了该体系的磁关联,提高了磁转变温度。我们发现在远高于相变温度时存在短程磁关联,这可能导致自旋玻璃态在低温下与铁磁长程序共存.比热测量表明,(Bi,Pb)-Sr-Co-O中载流子的有效质量并没有像NaCo ${}_2$ O ${}_4$中报道的那样增加。基于这些实验结果,我们提出了一个由窄的$a_{1g}$和相当宽的$e'{}_g$带组成的双带模型。该模型很好地解释了观测到的磁性和磁输运现象。
2002-01-11 cond-mat.str-el
From Hubbard bands to spin-polaron excitations in the doped Mott material Na$_x$CoO$_2$
我们研究了强关联钴酸钠的激发光谱在一个现实的多体描述超越动力学平均场论(DMFT)。在$x$ =0.3附近的较低掺杂,而接近莫特临界半填充,Na $_x$ CoO $_2$的单粒子光谱函数显示在DMFT内捕获的上哈伯德带。在较高的掺杂量下,超过DMFT的动量依赖的自能效应成为主导。当掺杂浓度为$x\sim 0.67$时,非相干激发转变为有限能自旋极化子激发,这与光学实验结果非常吻合。这些激发是准粒子和顺磁子之间在接近面内铁磁有序的束缚态的形成的直接后果。
2014-08-09 cond-mat.str-el
Crystalline water intercalation into the Kitaev honeycomb cobaltate Na$_2$Co$_2$TeO$_6$
Tokyo University of Agriculture and Technology(东京农工大学);Kanagawa University(神奈川大学)
通过水插入调控Na$_2$Co$_2$TeO$_6$的磁性性质,发现其反铁磁转变和磁熵特征,验证了中性分子插入在量子磁体工程中的潜力。
2025-08-12 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Evolution of valence-specific spin states and local distortions in La$_{2-x}$Sr$_x$CoO$_4$
我们提出的X射线光谱证据的价特定的自旋态和tetraxenic扭曲的单层钴酸盐的演变。Co $L_3$边共振非弹性X射线散射测量揭示了空穴掺杂La $_{2-x}$ Sr $_x$ CoO $_4$($x$ = 0.5、0.7和0.8)中Co的$t_{2g}$电子结构。随着Sr掺杂$x$的增加,高自旋Co $^{2+}$的$t_{2g}$态的四重态分裂减少,而低自旋Co $^{3+}$的四重态分裂增加,高自旋Co $^{3+}$的分数增加。结果使我们能够澄清的起源的磁各向异性和面内电阻率的变化所造成的混合价钴酸盐的自旋-轨道耦合和四维畸变的相互作用。
2021-08-13 cond-mat.str-el
Doping dependence of spin and orbital correlations in layered manganites
我们研究了单层和双层锰氧化物中自旋和轨道相关性之间的相互作用,使用一个有效的自旋-轨道t-J模型,该模型明确地处理耦合到经典t_{2g}自旋的e_g轨道自由度。利用有限团簇和周期性边界条件,通过精确对角化求解轨道多体问题,或者通过优化零温自旋组态,或者通过对有限温度自旋子系统使用经典Monte-Carlo。在未掺杂的二维团簇中,发现了轨道和自旋关联的互补行为-铁磁自旋序与交替轨道序共存,而反铁磁自旋序,由t_{2g}自旋超交换触发,与铁磁轨道序共存。在有限晶场条件下,我们建立了La_{1-x} Sr_{1+x} MnO_4的实际模型,描述了随着掺杂量的增加,主要由面外3z^2-r^2轨道占据逐渐转变为面内x^2-y^2轨道占据.该电子模型能很好地解释掺杂x=0.5时单层锰氧化物中CE相的稳定性,并能在高掺杂时在Nd_{1-x} Sr_{1+x} MnO 4中发现C型反铁磁相。另外,在双层锰氧化物中,磁性相和伴随的轨道顺序随着掺杂的增加而改变。该模型预测了高掺杂x>0.75时的C-AF和G-AF相,正如在La_{2-2x} Sr_{1+2x} Mn_2O_7中实验发现的那样。
2006-04-01 cond-mat.str-el
Doping dependence of thermopower and thermoelectricity in strongly correlated systems
在体材料和纳米复合材料中,电子和声子输运的理论模型极大地帮助了对具有高热电优值的半导体的研究。最近的实验研究了通过掺杂莫特绝缘体而得到的“强相关”材料中的热电输运,莫特绝缘体在没有掺杂的情况下的绝缘行为是由电子-电子排斥引起的,而不是像半导体那样由能带结构引起的。在这里,一个统一的理论,在原子和``海克斯''限制的电和热的传输是适用于了解最近的运输实验钴酸钠和其他掺杂莫特绝缘体在室温及以上。为了获得最佳的电子填充,一大类窄带宽相关材料的功率因数(热电优值的电子部分)在室温和室温以上时与最好的半导体一样高。
2006-09-07 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Tuning Jeff = 1/2 Insulating State via Electron Doping and Pressure in Double-Layered Iridate Sr3Ir2O7
Sr_3Ir_2O_7具有一种新颖的Jeff=1/2绝缘态,其特征在于由于自旋-轨道相互作用而在Jeff=1/2和3/2带之间分裂。我们报告的金属-绝缘体转变Sr 3 Ir 2 O 7通过稀电子掺杂(La 3+的Sr 2+)或应用的高压高达35 GPa。我们对Sr_3Ir_2O_7单晶和(Sr_(1-x)Lax)_3 Ir_2 O_7揭示了在临界压力PC = 13.2GPa下,施加高静水压力P导致电阻率急剧减小多达六个数量级,表明间隙闭合;但进一步增加P到35 GPa在低温下不产生完全的金属态,这可能是由于键角θ的窄分布引起的局部化的结果。与此相反,轻微掺杂的La 3+离子的Sr 2+离子在Sr 3 Ir 2 O 7容易诱导一个强大的金属状态的电阻率在低温下,磁有序温度显着抑制,但仍然有限的(Sr0.95La0.05)3 Ir 2 O 7的金属状态发生。结果进行了讨论与Sr 2 IrO 4,杰夫= 1/2绝缘体的原型绘制的比较。
2013-04-18 cond-mat.str-el
Thermopower enhancement from engineering the Na$_{0.7}$CoO$_2$ interacting fermiology via Fe doping
钠钴酸盐体系Na $_{x}$ CoO $_2$是具有良好热电响应的强关联材料的典型代表。在理论和实验相结合的研究中,我们表明,通过用铁掺杂化合物在$x$ =0.7处的Co位,可以进一步提高塞贝克系数。Fe缺陷在较大钠含量$x$的高热电势区引起有效空穴掺杂。最初填充孔口袋中的角度分辨光谱功能的Fe-自由材料转移到低能量时,引入Fe,导致多片相互作用的费米表面。由于相关材料对掺杂的敏感性较高,因此引入足够的替代缺陷是一种有前途的方法来操纵它们的热电势。
2016-09-22 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Electron doped layered nickelates: spanning the phase diagram of the cuprates
Pr $_4$ Ni $_3$ O $_8$是空穴掺杂层状铜酸盐的过掺杂类似物。在这里,我们通过从头计算表明,Ce掺杂的Pr $_4$ Ni $_3$ O $_8$(Pr $_3$ CeNi $_3$ O $_8$)具有相同的电子结构的反铁磁绝缘相的母体铜酸盐。我们发现,大量的铈掺杂应该是稳定的,其他4+阳离子将产生类似的反铁磁绝缘状态,认为这种配置是强大的层状镍酸盐的足够低的化合价。在不同的$d$填充的铜酸盐的类比表明,接近1/8的中间Ce掺杂浓度应该是一个合适的地方,在这些低价Ni氧化物中寻找超导电性。
2017-05-03 cond-mat.str-el
Effect of Ti doping on the electrical transport and magnetic properties of layered compound Na0.8CoO2
研究了Ti掺杂对层状Na_(0.8)Co_(1-x)Ti_xO_2化合物的电输运和磁性能的影响。晶格参数a和c随着x的增加而增加。少量的Ti掺杂导致在低温下的金属-绝缘体转变。对于x > 0.03的样品,在一定温度以上,变程跳跃过程主导输运行为。所有样品的磁化强度随温度的变化均服从居里-外斯定律。讨论了掺杂效应的机理。
2005-06-12 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Doping and dimensionality effects on the core-level spectra of layered ruthenates
用X射线光电子能谱学研究了Mn掺杂Sr 3Ru 2 O 7和Srn+1 RunO 3 n +1(n = 1,2,3)晶体的芯能级谱。Mn对Sr_3Ru_2O_7的掺杂显著影响了芯能级谱权的分布。Ru 3d芯能级的卫星随掺杂表现出实质性的变化,表明掺杂诱导的金属-绝缘体转变的增强的电子局域化。然而,Ru 3 p核心能级与Mn掺杂保持相同,因此没有显示掺杂诱导的多个Ru价态的迹象。在Srn+1 RunO 3 n +1(n = 1,2和3)中,Ru的3d芯能级光谱是相似的,这表明不同层状化合物中Ru离子周围的化学键合环境是相同的.同时,Sr 3d浅芯能级随着n的增加而向高结合能方向移动,表明它们参与了Sr-O键的结构演化。
2010-03-30 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Neutron scattering studies on stripe phases in non-cuprate materials
几种非铜酸盐层状过渡金属氧化物显示出明显的电荷和磁矩条纹有序的证据。因此,条纹顺序应被认为是掺杂莫特绝缘体的典型结果,但仅在铜氧化物条纹顺序或波动条纹与金属性质共存。电荷浓度与无公度结构调制和磁调制之间的线性关系可以被认为是具有局部自由度的条纹有序的指纹。在镍酸盐和钴酸盐与K2NiF4结构,掺杂抑制最近邻反铁磁性和诱导条纹秩序。在这些非铜酸盐系列中诱导条纹相所需的更高的掺杂量可以归因于降低的电荷迁移率。此外,锰氧化物表现出明显的证据条纹相进一步增强的复杂性,因为轨道自由度的参与。在锰氧化物中,轨道有序是条纹有序的关键因素,因为它与最强的结构畸变以及掺杂与不可磁化性之间的完美满足的关系相关联。绝缘条纹相的磁激发表现出很强的相似性与那些在铜酸盐,但只有足够短的磁相关长度反映明确的磁条,只有松散耦合。
2012-01-11 cond-mat.str-el
Orbital-Selective Mottness in Layered Iron Oxychalcogenides: The Case of Na_{2}Fe_{2}OSe_{2}
采用局域密度近似(LDA)和动态平均场论(DMFT)相结合的方法,研究了层状铁氧硫族化合物Na_{2} Fe_{2} OSe_{2}的相关电子结构.我们发现母体化合物是一个多轨道的莫特绝缘体。令人惊讶的是,并有点让人想起掺杂的高- T_{c}铜酸盐,载流子本地化被发现坚持弱空穴掺杂,因为化学势位于间隙结构几乎消失的状态密度(DOS)。另一方面,在显着的对比,电子掺杂驱动的轨道选择性金属相(OSMP)与共存的赝隙(莫特本地化)和巡回运营商。因此,在一个单一的系统中,这些显着的对比行为源于剧烈的电子重构所造成的大规模transfe的动态光谱重量涉及在低能量下具有不同轨道特征的状态,把Fe氧硫属化物整齐地进入越来越明显的趋势,Fe基系统的轨道选择性莫特相。我们详细介绍了我们的分析的影响,并讨论了适当的掺杂或加压Na_{2} Fe_{2} OSe_{2}后可能出现的的非对称态的性质和对称性。
2013-07-05 cond-mat.str-el
Magnetic correlations in La2-xSrxCoO4 studied by neutron scattering : possible evidence for stripe phases
用中子散射研究了LSCO中的自旋关联。相称的反铁磁秩序的母体化合物持续在一个非常短的范围内的Sr含量x=0.3,而少量的Sr抑制相称的反铁磁性铜酸盐和镍酸盐。对于x>0.3,我们发现与调制紧密跟随掺杂量的无公度自旋有序。这些无公度相强烈类似于铜酸盐和镍酸盐中观察到的条纹相,但无公度磁有序只出现在较大的Sr含量的钴酸盐由于减少的电荷迁移率。
2008-08-01 cond-mat.str-el
Spin- and Charge Excitations of the Triangular Hubbard-Model: a FLEX-Study
本文研究了三角晶格上具有最近邻和次最近邻跳跃的单带哈伯德模型中的准粒子激发和自旋涨落。使用准粒子色散和寿命的波动交换近似(FLEX)结果,将讨论各种掺杂和库仑相关强度U的函数的费米表面和静态自旋结构因子。结果表明,自旋和电荷动力学的重整化是敏感的范霍夫奇性效应和嵌套之间的相互作用,这是次近邻跳跃的影响。对于所有的掺杂调查,准粒子寿命的能量依赖性被发现是传统的费米液体的性质。在中间的相关强度的静态结构因子是强烈的掺杂依赖,与一个大的相称的峰值在K点为1.35电子每个网站和弱,不相称的强度发生在较低的电子密度。将讨论这个模型与最近发现的钴酸盐Na_xCoO_2·yH_2O的相关性。
2003-10-12 cond-mat.str-el
Hall effect evidence for an interplay between electronic correlations and Na order induced electronic bands topology in NaxCoO2
拓扑结构对层状化合物的能带结构和物理性质的影响在半金属中已被广泛研究。到目前为止,这些在电子相关存在的情况下如何演变的研究较少。在这里考虑的钠钴NaxCoO 2,意想不到的磁性与Co网站上的相关性已被披露约15年前。这些钴酸盐的稳定相的不同的Na顺序已被证明诱导特定的Co电荷极化与CoO 2平面中的大尺寸晶胞,与不同的磁行为。这为研究这些分层材料中拓扑结构和相关性之间的相互作用提供了一个原始的操场。在这里,我们提出了一系列的单晶体上的传输测量,并证明我们合成的纯相具有相当可重复的传输特性。我们发现,以上房间T,显示出类似的行为,无论钠含量。相反,我们提供的证据表明,在霍尔效应的低温依赖性,强调的特殊性的费米面重建诱导的钠秩序的巨大的多样性。我们研究了两个金属相之间的差异,一个(x = 0.77)反铁磁性低于TN = 22 K和第二(x = 2/3)顺磁下降到T = 0。两者都显示出霍尔效应随T降低的符号变化。我们证明,这可以归因于相当不同的物理效应。对于x = 0.77的相位,负的霍尔效应在与在各种磁性金属中发现的反常霍尔效应类似的条件下发生。在x = 2/3的阶段,必须分配给它的费米面的特异性。在这两种情况下,在霍尔效应中检测到的异常肯定与它们的Co电子带的拓扑结构有关。
2020-04-17 cond-mat.str-el
Spin disorder state induced by Mg$^{2+}$ doping in a Kitaev material Na$_{3}$Co$_{2}$SbO$_{6}$
研究通过Mg$^{2+}$取代Co$^{2+}$并结合多类表征,发现Na$_3$Co$_2$SbO$_6$在$x>0.2$时长程反铁磁序消失并形成新型自旋无序态。
2025-03-23 cond-mat.str-el
Hidden Phases Revealed at the Surface of Double-Layered Sr3(Ru1-xMnx)2O7
双层Sr 3Ru 2 O 7已经收到了惊人的考虑,因为它表现出过多的外来相时,扰动。随着压力、磁场或掺杂的应用,新相出现。在这里,我们表明,创建一个表面是一种替代和有效的方式来揭示隐藏的阶段,是从那些在散装不同的调查Sr 3(Ru 1-xMnx)2 O 7的表面特性。在RuO 6八面体倾斜畸变的驱动下,Sr 3Ru 2 O 7的表面比体相金属性更弱。相反,由于Mn掺杂的倾斜消失和增强的旋转,Sr 3(Ru0.84Mn0.16)2 O 7的表面是金属的,而体是绝缘的。我们的结果表明,在表面的电子和结构的性质是密切耦合的,并符合准二维字符。
2016-08-05 cond-mat.str-el
Textured electronic states of the triangular lattice Hubbard model and Na$_x$CoO$_2$
我们发现,在三角晶格哈伯德模型的几何挫折和强关联导致一个丰富的和新颖的相位结构的$\sqrt{3}\times\sqrt{3}$自旋电荷织构的电子态在一个广泛的区域的电子掺杂$0\le x \le 0.40$。除了半填充时的120 $^\circ$ Néel有序绝缘体外,我们还在$x=1/3$处发现了一种新的自旋电荷有序绝缘体,其下的无阻挫蜂窝晶格上具有共线反铁磁(AF)有序。分离的两个绝缘相之间的非共线AF有序金属和一个共存的电荷秩序的Lifshitz过渡。我们得到的相图和费米面(FS)的演变。值得注意的是,相关的基态附近的$x=1/3$出现作为掺杂的“1/3 AF绝缘体”的过剩载流子,导致电子和空穴FS口袋的钴酸盐超导态的重要影响。
2014-11-03 cond-mat.str-el
Effect of doping of Co, Ni and Ga on magnetic and dielectric properties of layered perovskite multiferroic YBaCuFeO5
YBaCuFeO5是一种有趣的多铁性化合物,在200 K以上表现出磁有序和介电反常。Fe的部分取代会影响体系的磁性和结构性质。本文详细研究了YBaCuFe_(0.85)M_(0.15)O_5(M=Co,Ni,Ga)的结构、磁性和介电性能。我们观察到Ni和Co部分取代Fe,导致磁稀释和磁转变的加宽,并向低温移动。用非磁性Ga取代Fe也导致磁性转变向低温侧移动。在这些化合物中观察到的介电弛豫行为是由于载流子的希望。这项研究突出了磁性和非磁性掺杂在磁性网站上的磁性和介电性能的层状钙钛矿化合物YBaCuFeO5的影响。
2019-06-15 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
One-particle spectral properties of the t-J-$V$ model on the triangular lattice near charge order
本文研究了三角晶格上有限掺杂下的t-J- $V$模型。最近邻之间的库仑排斥$V$使系统的电荷有序状态的$V$大于一个临界值$V_c$。研究了单粒子自能谱、谱函数和准粒子质量等离电荷有序相较近和较远的谱性质。当系统接近电荷有序态时,电荷涨落变软,并对系统产生强烈影响,导致单粒子非相干激发。钴酸盐的可能影响。
2008-02-04 cond-mat.str-el
Magnetism and electrical transport in Y-doped layered iridate Sr$_2$IrO$_4$
本文报道了Y掺杂层状铱酸盐(Sr $_{1-x}$ Y $_x$)$_2$ IrO $_4$($x$ $\leq$ 0.1)的结构、磁性和电子性质的研究。母体Sr $_2$ IrO $_4$是一种自旋轨道耦合(SOC)诱导的反铁磁基态绝缘体。Y掺杂在这里等效地用于电子掺杂,而不改变重要参数,例如SOC和电子相关性。实验结果表明,结构参数的微小变化和等效的电荷转换从Ir $^{4+}$到Ir $^{3+}$。与类似的其他电子掺杂系统不同,本系列中的低温磁性和电子状态受到的影响最小。整个系列的电荷传导机制遵循二维跳跃模型。磁电阻(MR)的数据显示了一个有趣的符号与温度和磁场的变化。低温下的正MR都遵循弱的反定域行为,其中MR的符号变化被认为是由SOC和磁矩之间的相互作用引起的。
2021-01-07 cond-mat.str-el
Spin and orbital ordering in double-layered manganites
我们从理论上研究了双层钙钛矿锰氧化物的相图,考虑到轨道简并,强库仑排斥,并与晶格变形的耦合。观察到的自旋结构的变化,作为增加掺杂的轨道排序和沿$c$轴的跳跃积分的键长依赖性方面的解释。还解释了与倾斜结构对应的中子衍射峰的温度依赖性。与三维立方系统进行了比较。
1999-04-29 cond-mat.str-el
Tunable Doping in Hydrogenated Single Layered Molybdenum Disulfide
众所周知,二硫化钼(MoS2)单层中的结构缺陷会强烈改变其性质。因此,深入了解这些结构缺陷以及它们如何影响MoS2的电子性质具有根本的重要性。在这里,我们报告原子氢在单层MoS2中的掺入,以调整其结构缺陷。我们证明了单层MoS2的电子性质可以通过在室温下受控暴露于原子氢来从本征电子(n)掺杂调谐到空穴(p)掺杂。此外,该氢化过程代表了完全饱和存在于MoS2薄片中的硫空位的可行技术。通过高分辨率X射线光电子能谱和密度泛函理论计算证明,在二硫化钼中成功地掺入氢导致电子性质的改变。显微拉曼光谱和角分辨光电子光谱测量显示氢化MoS 2的高质量,证实了我们氢化过程的效率。这些结果表明,MoS2氢化可能是实现过渡金属二硫属化物(TMD)材料与非TMD元素的可调掺杂的重要且有效的方式。
2018-06-08 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Effect of Se doping in recently discovered layered Bi4O4S3 Superconductor
本文报道了在Bi_4 O_4S_3化合物中S位掺杂Se对超导电性的抑制。采用固相反应法合成了块状多晶样品。所有研究样品的XRD数据的Rietveld精修表明,相同的是在四氢碘/mmm空间群中结晶的,具有略微增加的c晶格常数与Se掺杂。超导性观察到在低于4.5 K的直流磁化强度和电阻率与温度测量的所有Bi 4 O 4S 3-xSex(x = 0,0.03,0.09和0.15)样品,虽然同样是略有下降,增加硒含量。根据高达2 T(Tesla)的磁场[R(T)H]测量的电阻率来估计Bi 4 O 4S 3的上临界场,并且对于Se掺杂的样品也是相同的降低。在200 Oe的磁场下,通过拟合Arrhenius方程得到了Bi_4 O_4S_3、Bi_4 O_4S_(2.97)Se_(0.03)和Bi_4 O_4S_(2.85)Se_(0.15)样品的磁通流激活能分别为18.60 meV、13.69 meV和13.16 meV。
2014-02-07 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Electron correlations and bond-length fluctuations in layered copper oxides: electron versus hole doping
本文研究了CuO_4片晶和CuO_6八面体掺杂链的电子基态和电子-晶格耦合的性质。未掺杂的构型意味着Cu的3d^9和O的2p^6形式价态。多组态计算的结果表明,4-元格(或4-八面体)的线性集群强的电子-晶格相互作用和极化行为的掺杂粒子,电子和空穴掺杂。对于某些阶段的氧离子半呼吸扭曲的多井能源景观的预测。由于每个阱都与位于不同位置的载流子相关联,因此半呼吸位移引起沿链的电荷转移。在空穴掺杂的情况下,用密度矩阵重正化群方法计算了p-d、推广的哈伯德模型(链上有几十个CuO_4片晶)的四八面体团簇,证实了用ab initio多组态方法计算的趋势。在电荷分离和形成1/3掺杂条纹的假设下,我们的结果似乎支持了最近对铜氧化物超导性的一些贡献中提出的电子振动机制和电荷密度行波方案。
2006-03-23 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Logarithmic growth law in the two-dimensional Ising spin glass state resulting from the electron doping in single-layered manganites
详细分析了电子掺杂单层锰氧化物La $_{1.1}$ Sr $_{0.9}$ MnO $_4$的交流磁化率。在低于$T_N$ $\sim$ 80 K的温度下,具有Ising各向异性的准二维(2 $D$)反铁磁(AFM)有序被稳定下来.我们发现,下面的$T_N$,一个罕见的2 $D$自旋玻璃(SG)的相关发展与相同的伊辛各向异性的AFM状态。使用简单的缩放参数的液滴模型,我们推导出的2 $D$ SG,我们的实验数据如下相当好的交流磁化率数据的缩放形式。由于在这种2 $D$情况下的简化,所提出的标度形式仅包含两个未知变量$ψν$和$τ_0$。因此,我们的实验数据的缩放令人信服地证明了由液滴模型预测的SG相关性的对数增长律。本文还讨论了这种2 $D$ SG态的起源和性质。
2007-06-19 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Emergence of spinons in layered trimer iridate Ba4Ir3O10
自旋子是一维反铁磁链的基元激发,但如何在更高维度上实现自旋子是人们研究的热点。在这里,我们使用共振X射线散射研究层状三聚体铱酸盐Ba 4 Ir 3 O 10,它显示没有磁序低至0.2 K。一个新兴的一维自旋连续体被观察到,可以很好地描述为XXZ自旋-1/2链的磁交换~55 meV和一个小的Ising类各向异性。与2%的等价Sr掺杂,磁序出现低于TN=130 K,随着尖锐的激发,表明自旋子变得更加局限于(Ba 1-xSrx)4 Ir 3 O 10。我们建议,受挫的三聚体内的相互作用有效地减少系统到解耦的自旋链,微妙的平衡,可以很容易地通过扰动,如化学掺杂倾斜。我们的结果将Ba_4 Ir_3 O_(10)置于一维链和二维量子自旋液体的情形之间,为抑制磁序和实现分数自旋子提供了新的途径.
2022-10-17 cond-mat.str-el
Evolution of Co charge disproportionation with Na order in Na$_{x}$CoO$_{2}$
本文对层状反铁磁体NaPDMATHABMN CoO $_{2}$(x=0.77)单晶进行了$^{59}$ Co NMR实验,其Néel温度为$T_{N}=22$ ~K。在这个金属相六钴网站解析的NMR光谱,具有不同的四极频率$ν_{Q}$,磁位移$K_{ZZ}$和核自旋晶格弛豫率$% 1/T_{1}$。与$x=1/2$或$x=2/3$相相反,Na平面的三维堆叠对于$x=0.77$并不完美,但这并不显著影响电子性质。我们的证据表明,钴网站的磁性和电荷性质是高度相关的,彼此作为$K_{ZZ}$和$(1/T_{1})^{1/2}$规模与$ν_{Q}$线性。数据分析使我们能够将离子电荷对$ν_{Q}$的贡献$ν_{Q}^{latt}$与由于Co位点上的空穴轨道引起的$ν_{Q}^{el}$分开。我们可以把这种分析连贯地推广到钴酸钠相图中所有已知的相。发现$ν_{Q}^{latt}$随$x$的变化与点电荷模型中的数值计算相当吻合。第二项$ν_{Q}^{el}$使我们能够推导出钴上的空穴浓度。这些详细的实验结果应该刺激的电子结构的理论计算,涉及的Co轨道配置和DMFT方法,考虑到电子相关性。
2014-06-29 cond-mat.str-el
Electron- and Hole-Doping Effects on $A$-site Ordered NdBaMn$_2$O$_6$
我们研究了电子和空穴掺杂对具有基态的$A$型反铁磁(AFM)的钙钛矿锰氧化物NdBaMn $_2$ O $_6$的影响。通过用Nd $^{3+}$(Ba $^{2+}$)部分取代Ba $^{2+}$(Nd $^{3+}$)引入电子(空穴)。电子掺杂在$A$型AFM基体中产生铁磁(FM)团簇。随着电子掺杂水平的增加,FM相的体积分数或FM团簇的数量急剧增加。相比之下,$A$型AFM相对空穴掺杂是稳健的,并且在空穴掺杂的NdBaMn $_2$ O $_6$中没有观察到FM相关性。
2011-05-12 cond-mat.str-el
Orbital order and fluctuations in Mott insulators
讨论了过渡金属氧化物中控制轨道有序和轨道涨落的基本机制。晶格驱动的经典轨道图片,例如像在锰氧化物LaMnO $_3$中,与在伪立方钛酸盐ATIO $_3$和钒酸盐AVO $_3$中实现的受抑超交换模型中的轨道的量子行为形成对比。在YVO $_3$中,晶格和超交换效应强烈竞争-这解释了磁状态对温度和掺杂的极端敏感性。以层状钴酸盐为例,考虑了相对论自旋轨道耦合对$t_{2g}$轨道简并度的提升。我们发现,低能量状态的自旋轨道混合导致不寻常的磁关联在一个三角形晶格的CoO $_2$母体化合物。最后,从自旋/轨道极化子液体的角度讨论了富钠化合物Na $_{1-x}$ CoO $_2$的磁性。
2006-05-12 cond-mat.str-el
Jahn-Teller mechanism of stripe formation in doped layered La$_{2-x}$Sr$_x$NiO$_4$ nickelates
我们引入了一个有效的$e_g$电子模型来描述准二维层状La $_{2-x}$ Sr $_{x}$ NiO $_4$镍酸盐,并研究了它使用相关波函数$8 \times 8 $和$6 \times 6 $集群。有效哈密顿量包括$e_g$电子的动能、原位库仑相互作用(轨道内$U$和Hund交换$J_H$)以及$e_g$电子与Jahn-Teller畸变(静态模式)之间的耦合。该模型很好地再现了掺杂$x=1/3$和$x=1/2$的电荷、自旋和轨道有序不均匀的实验基态相。虽然Jahn-Teller扭曲是弱的,我们表明,他们发挥了至关重要的作用,并稳定所观察到的合作电荷,磁性和轨道秩序的形式在$x=1/3$掺杂和棋盘相在$x=1/2$掺杂的对角线条纹相。
2011-12-15 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Theory of Spin Susceptibility in Frustrated Layered Antiferromagnets
实部和虚部重正化的动态自旋磁化率的挫折海森堡模型的自洽处理再现铜氧化物在低掺杂:自旋谱,鞍点附近的q(π/2,π/2),几乎恒定的q积分的能量小于150 meV的磁化率和标度律。阻挫增加(最佳掺杂情况)导致条纹场景,其中鞍点在(pi,pi/2)附近的q处,并且$χ_{2D}(ω)$峰值在30 meV附近。得到的$χ(\mathbf{q},ω)$描述中子散射的结果,并导致众所周知的温度输运异常掺杂铜酸盐。
2006-09-11 cond-mat.str-el
The infrared conductivity of Na$_x$CoO$_2$: evidence of gapped states
我们提出了红外ab平面电导率数据的层状钴酸钠$_x$ CoO $_2$在三个不同的掺杂水平($x=0.25, 0.50$,和0.75)。Drude权重随着空穴掺杂$1-x$而单调增加。在最低空穴掺杂水平$x$ =0.75时,该系统类似于欠掺杂铜氧化物超导体的正常状态,其散射率随频率和温度线性变化,并且在600 \cm时存在由玻色子模式引起的散射的开始。两个较高空穴掺杂的样品($x=0.50$和0.25)在低温下的光学电导率中显示出两个不同尺寸的间隙(分别为110 \cm和200 \cm),并且成为绝缘体。在0.50和0.25个样本的间隙区域中损失的谱权重分别移位到200 \cm和800 \cm处的显著峰。我们认为两个高空穴掺杂样品($x$ =0.50和0.25)的两个能隙态是钉扎电荷有序态。
2006-01-03 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Effect of nonuniform hole-content distribution within the interlayer pair-tunneling mechanism of layered HTSC
高$T_c$超导电性的层间对隧穿(ILT)机制能够预测(最佳)临界温度Tc对同系层状铜氧化物中层数n的依赖性。我们推广的平均场的程序来评估Tc内的扩展的面内哈伯德模型中存在的ILT,开发了一个双层复合物(n = 2)的情况下,n = 3,4不等超导层。作为掺杂的函数,我们展示了不同层之间的不均匀空穴含量分布如何影响Tc。特别地,取决于掺杂,超导性的开始可以由内层或外层决定。后者的结果可能与最近的实验数据的Tc作为压力的函数在Tl和Bi为基础的层状超导体。
2004-09-17 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con