Ground state, electronic structure and magnetism of LaMnO3
我们计算了LaMnO 3中的离散低能电子结构,该结构起源于Mn ~(3+)离子中强关联3d 4电子系统的类原子态。我们考虑了很强的原子内关联,晶体场相互作用和原子内自旋轨道耦合。在量子原子固态理论(QUASST)的统一描述下,我们计算了LaMnO_3的磁性和顺磁性。我们的研究表明,原子内的自旋轨道耦合和轨道磁性是不可缺少的物理充分描述的电子和磁性的LaMnO 3。关键词:3d氧化物,晶场,自旋轨道耦合,LaMnO 3 PACS:71.70Ej,75.10Dg
2004-03-29 cond-mat.str-el
Magnetism and fine electronic structure of UPd2Al3 and NpPd2Al3
我们认为UPd_2Al_3中存在f_3(U ~(3+))组态。这是在协议与非弹性中子散射(INS)的激发,并与三价镎配置在NpPd 2Al 3是一致的。我们已经推导出一套CEF参数的U3+状态,再现INS的激发和温度依赖性的热容量。根据晶体场论,推广到量子原子固态理论,我们论证了铀的磁矩为0 K至1.7-1.8 μ B。关键词:晶体电场,重费米子磁性,UPd 2Al 3,NpPd 2Al 3 PACS:71.70.E,75.10.D
2004-07-16 cond-mat.str-el
Electronic Structure and magnetism in Ir based double-perovskite Sr$_2$CeIrO$_6$
采用第一性原理计算研究了Ir基双钙钛矿体系Sr $_2$ CeIrO $_6$的电子结构和磁性.我们发现,一个强大的自旋轨道耦合决定了该系统的电子和磁性。小的$U$值和SOC值可以在费米能级上打开一个能隙,提供了新的J $_{eff}$ = 1/2 Mott量子态的可能性。计算结果表明,该体系的磁性基态是反铁磁的,与磁化强度数据一致,并给出了该体系的自旋和轨道矩值,这与其他同结构Ir基化合物的结果一致.
2013-01-26 cond-mat.str-el
Frustrated Magnetism from Local Moments in FeSe
我们研究了具有扩展和双二次相互作用的自旋1海森堡模型的性质,该模型捕获了FeSe中低能物理的关键方面。虽然我们表明,该模型表现出丰富的相图与四个不同的磁有序倾向,我们确定了一个参数制度与Nèel,交错二聚体,条纹状的磁波动之间的强烈竞争,占FeSe的物理性质。通过数值计算的自旋和拉曼响应与实验的比较,我们发现Nèel和共线条纹有序趋势之间的增强磁挫折的证据,这随着温度的升高而增加。这些光谱行为的解释与这个挫折自旋模型支持本地自旋相互作用的FeSe的想法。
2019-03-18 cond-mat.str-el
Relation between Kitaev magnetism and structure in $α$-RuCl$_3$
利用拉曼散射研究了蜂窝状Kitaev材料$α$ $_3$及其海森堡对应物CrCl $_3$的晶格和磁激发.我们的声子拉曼光谱给出了证据的一阶结构从单斜晶系的菱形结构的两种化合物的转变。值得注意的是,只有$α$ $_3$具有大的热滞后,这与宽相共存的形成相一致.在$70-170$ K的相关温度区间内,我们也观察到磁激发的滞后行为。菱面体相的磁响应比单斜相的强,证明了晶体结构和低能磁响应之间的耦合。我们的研究结果表明,Kitaev磁性伴随着分形激发是容易受到小的变化的键几何形状。
2017-05-03 cond-mat.str-el
Structure and magnetism of the $(2 \times 2)$-FeO(111) surface
基于从头计算,我们确定了描述$(2 \times 2)$ -FeO(111)重构的不同模型的特征和相对稳定性。我们的研究结果表明,纤锌矿和尖晶石样的环境是可能的,它们的共存解释了双相有序现象。表面相图反映了电荷和磁补偿效应的竞争,揭示了衬底对最终表面结构的重要影响。虽然反铁磁耦合占主导地位,挫折和微妙的平衡的表面和散装交换相互作用导致净表面磁化,占大的测量值。
2016-07-29 cond-mat.str-el
Electronic structure, spin state, and magnetism of the square-lattice Mott insulator La2Co2Se2O3 from first principles
用密度泛函方法研究了新合成的硒氧钴化合物La_2Co_2Se_2O_3(结构类似于超导铁磷属元素化物)的电子和磁性结构.结果表明,该材料是一种莫特绝缘体,并且具有非常稳定的Co ~(2+)高自旋基态,具有类t_2g轨道有序性,计算的晶场激发能证实了这一点.发现正方晶格的Co ~(2+)自旋通过O(Se ~ 2)对次近邻(2nn)有强的反铁(弱铁)磁耦合,对1 nn有中等的反铁磁耦合,其强度比约为10:1:3.目前的研究结果解释了现有的磁性实验数据,平面阻挫(2 × 2)反铁磁结构的预测将激发一个新的实验。
2010-07-21 cond-mat.str-el
Magnetism in graphite oxide: The role of epoxy groups
我们用可控氧化法研究了石墨的磁性。我们的方法使石墨成为绝缘体,同时保持其结构。傅里叶变换红外光谱和X射线吸收近边结构谱表明,氧化石墨表面含有环氧基团,不具有热稳定性。磁化率数据表现出负居里温度,场不可逆性,和缓慢的弛豫。环氧基被破坏后,磁性降低。总体结果表明,意外的磁性与环氧基团的存在有关。
2011-02-23 cond-mat.str-el
Spectral density functional approach to electronic correlations and magnetism in crystals
综述了一种基于真实电子结构计算的晶体电子关联和磁性的新方法。在其最简单的形式中,它是“局部密度近似”(LDA)和动力学平均场论(DMFT)方法的结合。采用数值精确的QMC方法求解有效DMFT多轨道量子杂质问题,成功地描述了过渡金属的电子结构和有限温度磁性。本文讨论了一种结合T矩阵和涨落交换近似的简化扰动LDA+DMFT格式(TM-FLEX)。最后,我们讨论了集团推广的非本地DMFT计划和它的应用程序的磁性和超导高温超导体。
2002-11-05 cond-mat.str-el
A novel approach to the crystal-field theory - the orbital magnetism in 3d-ion compounds
指出在描述真实的3d离子化合物时,必须考虑轨道磁性。根据我们发展的量子原子固态(QUASST)理论,在含有3d-/4f-/5 f-壳层开放原子的化合物中,存在着一种离散的类原子低能电子结构,这种结构决定着整个化合物的电子和磁性。相对较弱的原子内自旋轨道耦合是非常重要的,因为它控制着低能离散电子结构。
2003-07-23 cond-mat.str-el
Magnetism in Carbon Structures
我们讨论了在碳基结构中观察到的不同磁性现象,特别是在石墨、无序碳、富勒烯和辐照碳结构中观察到的抗磁性、顺磁性和铁磁性。
2004-09-17 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Stronger quantum fluctuation with larger spins: Emergent magnetism in the pressurized high-temperature superconductor FeSe
在研究压力下高温超导体FeSe中新近观测到的突现磁性时,发现了量子涨落随自旋增大而增强的现象,并发现了一些新的物理现象.从我们的高压X射线精修的实验晶体结构开始,我们从理论上分析了磁有序态的稳定性与现实的自旋费米子模型。令人惊讶的是,我们发现,在磁有序的铁磷族元素相比,在FeSe较大的自旋遭受更强的长程量子涨落,减少其在环境压力下的顺序。这种“失序”的量子自旋液体状态,然后发展到一个有序的状态,由于减弱的波动伴随着阴离子的高度和载流子密度的降低超过1GPa。这种有序性进一步受益于铁轨道有序性,并在1GPa附近表现出观察到的增强。我们进一步澄清了有争议的性质的磁性和它的相互作用与向列性在FeSe在同一个统一的图片为所有铁基超导体。此外,多功能巡游载流子在相空间的大区域内产生有趣的关联金属行为。我们的研究建立了一个通用的例外范例,更强的量子涨落与更大的自旋,补充了绝缘磁性的标准知识。
2022-09-21 cond-mat.str-el
Electronic structure and magnetism of transition metal dihalides: bulk to monolayer
基于第一性原理计算,分析了过渡金属二卤化物MX $_2$(M= V,Mn,Fe,Co,Ni; X = Cl,Br,I)从体相到单分子层极限的电子和磁性演化.由于直接交换和超交换之间的竞争,得到了多种磁基态。结果表明,FeX $_2$,NiX $_2$,CoCl $_2$和CoBr $_2$是具有磁晶各向异性的铁磁绝缘体.这使得它们成为单层水平上强大铁磁性的理想候选者。我们的结果也突出了自旋轨道耦合的重要性,以获得正确的基态。
2019-03-05 cond-mat.str-el
First-principles study of the electronic structure and magnetism of CaIrO$_3$
本文利用第一性原理计算研究了钙钛矿结构后的CaIrO $_3$的电子结构和磁性。在局域密度近似下,不考虑自旋-轨道耦合和在位库仑排斥的影响,密度泛函计算表明该体系是金属体系,这与最近的实验结果不一致,实验结果表明CaIrO $_3$在$J_\textrm{eff}$ = 1/2态是反铁磁莫特绝缘体.然而,当考虑自旋-轨道耦合时,Ir $t_{2g}$带分裂为完全填充的$J_\textrm{eff}$ = 3/2带和半填充的$J_\textrm{eff}$ = 1/2带。我发现,自旋轨道耦合随着适度的现场库仑排斥打开一个缺口,导致莫特绝缘状态。的顺序是反铁磁沿c轴与总力矩沿c轴反平行对齐,沿b轴倾斜。
2012-01-27 cond-mat.str-el
First-principles insights into f magnetism, a case study on some magnetic pyrochlores
采用第第一性原理计算研究了A $_2$ Ti $_2$ O $_7$(A=Eu,Gd,Tb,Dy,Ho,Er,Yb)磁性烧绿石氧化物的f磁性. Hubbard U参数和相对论自旋轨道修正的应用,更准确地描述了系统的电子结构。认为第一性原理研究此类系统的主要障碍是其电子组态的多极小解。在所研究的高温超导体中,Gd $_2$ Ti $_2$ O $_7$表现出最少的多极小问题。应用晶体电场理论对自旋和轨道矩的计算值与实验值进行了唯象比较。
2015-02-06 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Structure and magnetism in $\rm LaCoO_3$
在相变温度$T_o\approx 35$ K附近,用高分辨X射线散射测量了含$H=0$的单晶$\rm LaCoO_3$(LCO)和含$800$的Oe以及含$H=0$的LCO块体粉末的六方晶格参数$c$与温度的关系。当与宽度为$8.5$ K的高斯函数卷积时,$c(T)$的变化由$T>T_o$的$T-T_o$中的幂律和$T<T_o$的温度无关常数很好地表征。在LCO中观察到的不寻常的磁性行为以及最近的广义梯度近似计算的背景下,这种行为进行了讨论。
2015-10-23 cond-mat.str-el
Magnetism in Kitaev Quantum Spin Liquid Candidate RuBr$_3$
本文通过μ子自旋谱研究证明RuBr₃在约34 K形成稳健的静态长程磁有序,其Kitaev相互作用在零场下弱于α-RuCl₃,表明用Br替代Cl可调控Kitaev相互作用。
2023-11-07 cond-mat.str-el
Two iridates, two models, two approaches: a comparative study on magnetism in 3D honeycomb materials
最近的两项理论工作研究了Kitaev相互作用在新观察到的超蜂窝状($β$ -Li $_2$ IrO $_3$)和带状蜂窝状($γ$ -Li $_2$ IrO $_3$)铱酸盐中的无公度磁序中的作用。每一项工作都使用对比方法(经典与软自旋分析)分析了不同的模型($JKΓ$与耦合锯齿链模型)。这些作品之间缺乏共性,这就排除了有意义的比较和对这些不寻常的顺序的正确理解。在这项研究中,我们完成了未完成的图片,这两个作品通过解决这两个模型,两种方法都为3D蜂窝虹膜。通过模型、技术和材料的所有组合之间的比较,我们发现键各向同性$JKΓ$模型一致地预测了$β$ -Li $_2$ IrO $_3$的实验相,而无论使用何种方法,$γ$ -Li $_2$ IrO $_3$的实验相都可以通过本征模混合的软自旋方法产生,而无论使用何种模型。为了获得进一步的见解,我们解决了一个1D量子自旋链模型相关的两个3D模型使用密度矩阵重整化群方法,形成一个基准。我们发现,在一维模型中,在经典和软自旋分析中的非公度关联生存在量子极限中,只有在存在的$JKΓ$模型中发现的非对角交换$Γ$。这些结果的真实材料的相关性进行了讨论。
2015-06-22 cond-mat.str-el
Electronic structure and magnetism of a ferromagnetic insulator Cs2AgF4: explanation for a lilac colour and a prediction for the anisotropic g factor
考虑到低对称性晶体场和Ag ~(2+)离子的原子内自旋-轨道耦合,计算了Cs_2AgF_4的磁性。我们一致地解释了绝缘基态和磁态,揭示了低于14.9 K的Tc的2.6 meV的自旋隙。与t2 g-eg促进能量(= 10 Dq)相关的2.0- 2.3eV的d-d激发是Cs2 AgF 4的淡紫色的原因。我们的方法可以通过测量g因子(gz =2.12和gy =2.52)和在2.0-2.3 eV处的吸收能量来实验验证。
2008-04-25 cond-mat.str-el
Tuning emergent magnetism in a Hund's impurity
最近提出的Hund's金属的理论概念被认为是解释多轨道金属材料中强关联电子系统中奇异的磁性和电子行为的关键。然而,调整的丰富的参数,确定这些系统,是实验上的挑战。在这里,我们调查的最小可能实现的洪德的金属,洪德的杂质,实现了一个单一的磁性杂质强烈杂交到金属基板。我们实验控制所有相关参数,包括磁各向异性和杂交氢化与扫描隧道显微镜的尖端,从而调整它通过一个制度从紧急磁矩到多轨道近藤状态。我们测量的温度和磁场相关的光谱函数先进的多体理论的比较,将其应用到非费米液体输运,复杂的磁秩序,或非常规超导相关的输入。
2016-04-13 cond-mat.str-el
Quasi-two-dimensional non-collinear magnetism in the Mott insulator Sr$_2$F$_2$Fe$_2$OS$_2$
通过中子粉末衍射、热力学和输运测量研究了Sr $_2$ F $_2$ Fe $_2$ OS $_2$的磁性。准二维磁序在低于$T_N$ = 106(2)K时发展,面内相关长度超过310 Å,面外相关长度仅为17(3)Å。数据与两k结构一致,其中$k_1$ =(1/2,0,1/2)和$k_2$ =(0,1/2,1/2),有序矩为3.3(1)$μ_B$沿k的面内分量取向。这种结构是由正交的AFM链相交的超交换介导的O网站。密度泛函理论(DFT)也指出了这种结构和一个更窄的Fe 3d带比铁磷属元素化物,从电子相关产生一个莫特绝缘体。
2013-01-22 cond-mat.str-el
Synthesis, Crystal Structure and Magnetism of Eu3Sc2O5Fe2As2
用电阻炉在1173-1373 K合成了砷化铁Eu_3Fe_2O_5Fe_2As_2,其结构为Sr_3Fe_2O_5Cu_2S_2型,I_4/mmm,a = 406.40(1)pm,c = 2646.9(1)pm。共享边的FeAs 4/4四面体层被类钙钛矿氧化物块隔开。在10 ~ 300 K温度范围内没有发生结构转变。磁性测量显示居里-外斯行为,有效磁矩为7.79 μ B/铕原子,与理论值7.94 μ B的Eu 2+。在5 K的磁化率下降表明可能的反铁磁有序。~(151)Eu和~(57)Fe穆斯堡尔谱测量结果表明,在4.8K时,~(151)Eu和~(57)Fe的穆斯堡尔谱较78 K时有明显的展宽,从而证实了合作磁现象的开始。
2015-06-09 cond-mat.str-el
Study of Nontrivial Magnetism in 3$d$-5$d$ Transition Metal based Double Perovskites
强关联的3 $d$过渡金属(TM)原子与5 $d$ TM原子的强自旋轨道耦合(SOC)共存是奇异物理现象的潜在宿主。在本工作中,我们研究了La $_2$ CoIrO $_6$(LCIO)中这种共存所产生的磁性,LCIO是体3 $d$ -5 $d$双钙钛矿的代表。为了进一步了解Co-$d$态对Ir-$d$态的影响,我们与同结构的La $_2$ ZnIrO $_6$进行了比较.在第一性原理计算的框架下,利用朗道理论和磁多极分析对磁态进行了深入的分析,结果表明,LCIO中两个组成TM原子处的磁性是由两个不同的磁序参量驱动的,自旋矩作为主要序参量,导致Co中时间反转态的破坏,而更高阶的多极子:Ir磁态的三重偶极。与Ir- $t_{2g}$轨道的紧束缚分析,进一步表明,Ir- $d$状态几乎不受Co- $d$状态的影响,与多极分析一致。在目前的工作中,相关的多极子的计算层次结构可以在中子衍射测量中探索,激励在这个方向上进一步的实验。
2020-01-05 cond-mat.str-el
Frustrated magnetism in the Heisenberg pyrochlore antiferromagnets $A$Yb$_2$$X$$_4$ ($A$ = Cd, Mg, $X$ = S, Se)
我们对Yb基硫族化合物尖晶石$A$ Yb $_2$ $X_4$($A =$ Cd,Mg,$X =$ S,Se)的多晶样品的研究揭示了由于烧绿石晶格上的反铁磁耦合海森堡自旋而导致的磁性受挫。我们的晶体电场分析表明Yb基态具有近似海森堡自旋,并具有强的基态二重态量子特性。所有材料在1.4-1.8 K呈现出反铁磁有序,比$\sim 10$ K的反铁磁交换耦合标度低得多。磁性比热$C_{\rm M}$表现出$T^{3}$依赖性,表明Yb基硫属尖晶石具有无带隙的特征。低于Néel温度的磁熵变远小于$R$ ln 2,并且从$μ$ SR测量估计的小的局部磁场强烈地表明与裸矩大小1.33 $μ_{\rm B}$ /Yb相比,有序矩的大小显著减小,从而支持CdYb $_2$ S $_4$和MgYb $_2$ S $_4$中的公度和非公度有序态中的强烈波动,分别
2017-04-12 cond-mat.str-el
Three dimensional magnetism and coupling to conduction electrons in PdCrO2
我们报告的密度泛函计算解决的电子结构和磁性能的铜铁矿PdCrO2。我们发现大量的磁相互作用在c轴方向,以及超越第一近邻面内,使PdCrO2是一个三维受挫反铁磁体。我们还发现大量的Cr矩和Pd衍生的传导电子之间的耦合。
2011-11-17 cond-mat.str-el
Fragility of ferromagnetic double exchange interactions and pressure tuning of magnetism in 3d-5d double perovskite Sr2FeOsO6
调整钙钛矿结构中3d过渡金属之间的交换(磁性)相互作用的能力已被证明是发现新特性的有力途径。在这里,我们证明了在双钙钛矿中引入3d-5d交换途径能够实现额外的可调谐性,这是5d波函数的大空间范围的结果。使用X射线探针的磁性和结构在高压下,我们表明,Sr 2FeOsO 6的压缩驱动一个意想不到的连续变化的符号的Fe-Os交换相互作用和从反铁磁到亚铁磁秩序的过渡。我们分析了相关的电子-电子相互作用,揭示了与更深入研究的3d-3d系统的根本差异。
2015-04-10 cond-mat.str-el
Orientation-dependent magnetism and orbital structure of strained YTiO$_3$ films on LaAlO$_3$ substrates
用第一性原理方法研究了生长在LaAlOPDMATHABMM($110$)衬底上的YTiOPDMATHABMM薄膜的应变调谐磁性,并与($001$)取向的薄膜进行了比较.在($110$)衬底上制备的薄膜具有铁磁性,而在($001$)衬底上制备的薄膜具有A型反铁磁性。这种取向依赖的磁性归因于YTiO $_3$薄膜的精细轨道有序性。对于($001$)型,$d_{xz}$ / $d_{yz}$型轨道排序占优势,但对于($110$)型,$d_{xy}$轨道大部分被占据,加上$d_{xz}$ / $d_{yz}$轨道的少量贡献.此外,晶格失配对于($110$)情况是适度的,但对于($001$)情况更严重,这也是造成这种对比磁性的原因。
2014-10-15 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Superconductivity and Magnetism in Non-centrosymmetric System: Application to CePt_3Si
对非中心对称重费米子化合物CePt $_3$ Si及相关材料的超导电性和磁性进行了理论研究。基于推广的Hubbard模型的Randam相近似(RPA)分析,我们描述了Rashba型反对称自旋轨道耦合引起的螺旋自旋涨落,并确定了两个稳定的超导相,它们要么是p波对称($s$ + $P$ -波),要么是d波对称($p$ + $D$ + $f$ -波).研究了两种状态下共存的反铁磁序对系统的影响。详细讨论了$H_{\rm c2}$的SC序参量、准粒子态密度、NMR $1/T_{1}T$、比热、各向异性和可能的多重相变。与实验结果的比较表明,CePt $_3$ Si中可能实现$s$ + $P$波超导态.
2008-10-16 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Magnetism, structure, and charge correlation at a pressure-induced Mott-Hubbard insulator-metal transition
我们使用同步辐射X射线衍射和电输运压力下探测的磁性和结构的单晶NiS 2跨越其Mott-Hubbard过渡。在绝缘体中,低温反铁磁有序是由相关电子之间的超交换引起的,并耦合到(1/2,1/2,1/2)超晶格畸变。施加压力会抑制绝缘状态,但随着晶格常数的减小,超交换增加,磁性增强。通过比较我们的结果在压力下掺杂晶体的先前的研究,我们表明,这种磁性的晶格常数的依赖性是一致的带加宽和带填充。在高压金属相的晶格对称性从立方减少到单斜,指出在过渡的电荷相关性的主要影响。相分离的范围很广,这可能是关联量子物质的一般特征。
2010-11-29 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Strong tuning of magnetism and electronic structure by spin orientation
磁性的有效操纵是现代凝聚态物理的一个重要物理问题,也是磁功能应用的关键。以往的相关研究大多依赖于自旋织构的调整,而自旋取向往往是可以忽略的。作为例外,$4d$ / $5d$电子的自旋-轨道耦合$J_{\rm eff}$态为出现的量子效应提供了理想的平台。然而,由于实际材料的复杂性,许多期望尚未实现。因此,对更理想的$J_{\rm eff}$状态的追求仍在进行中。在这里,一个接近理想的$J_{\rm eff}$ = $3/2$ Mott绝缘相的六氯代硼酸盐的家庭,避免了一些常见的缺点钙钛矿氧化物的预测。自旋分量和轨道分量之间的局部磁矩几乎是补偿的,呈现出奇异的隐性磁性。更有趣的是,电子结构和磁性可以通过旋转自旋轴来强烈调谐,这对于自旋电子学应用来说是罕见但至关重要的。
2020-10-21 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Effects of correlated disorder on the magnetism of double exchange systems
研究了由化学掺杂或局域晶格畸变引起的短程关联无序对三维双交换系统铁磁性的影响。为此,我们整合出的载流子和处理的本地随机相位近似下,其可靠性表明,直接与蒙特卡罗模拟的无序自旋哈密顿量。我们发现大规模的电荷,耦合和自旋密度的不均匀性。与均匀情况相比,我们得到了更大的居里温度($T_{C}$)和非常小的自旋刚度($D$)。因此,锰氧化物中测得的$\frac{D}{T_{C}}$的大变化可以用相关无序来解释。本工作还提供了双交换体系中Griffiths相的微观模型。
2007-07-07 cond-mat.dis-nn cond-mat.str-el
Interplay of structure, magnetism, and superconductivity in Se substituted iron telluride with excess Fe
我们研究了Fe $_{1+y}$ Te的温度-组成相图在Se取代后的演变。特别地,Se取代对Fe $_{1+y}$ Te单晶中的两步耦合磁结构转变的影响进行了研究。为此,标称Fe过量保持在$y$ = 0.12。对于低硒浓度,两个磁结构转变显示出合并的趋势。尽管Fe含量很高,但对于Se浓度($x \geq$ 0.1),仍出现超导电性。我们提出了一个温度-成分相图,以证明在这些三元铁硫属化物的结构,磁性和超导性的相互作用。
2015-05-11 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Defect induced magnetism and super spin glass state in reactive ion beam deposited nano structured AlN thin films
报道了用反应离子束溅射法在氮等离子体中沉积的无掺杂氮化铝薄膜中的缺陷感生磁性。在不同的温度下在硅衬底上沉积了薄膜。使用室温光致发光测量,在薄膜中的缺陷的存在已被验证。由于薄膜的纳米晶性质,已经观察到超磁基态。随着晶粒密度的增加,观察到了从超顺磁到超自旋玻璃态的转变。详细的磁化强度测量以及交流磁化率测量已被用来确定在这些AlN薄膜的基态。
2017-06-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Density functional study of orbital-selective magnetism in FeAs-based superconductors
我们进行了自旋极化密度泛函计算的镧系(Ln)铁氧磷属化合物LnFeAsO(Ln=La,Ce,Pr,Nd,Sm,和Gd)与约束的Fe磁矩,发现在平面内dxy和面外dyz轨道字符是首选的小Fe磁矩。通过对LnFeAsO化合物的比较发现,Fe dxy轨道的反铁磁性是由轨道依赖的费米面嵌套驱动的,而Fe dyz轨道的反铁磁性是由超交换机制驱动的.两种轨道特征的Fe磁矩对费米面电子的轨道选择性耦合强度不同,表明它们在超导和原子力显微镜中可能起不同的作用,并通过测量电子结构使磁矩的d轨道特征可分辨.
2013-12-26 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Spin dependent impurity effects in the 2D frustrated magnetism of NiGa$_2$S$_4$
研究了杂质对三角形反铁磁体Ni $_{1-x}M_x$ Ga $_2$ S $_4$($M=$ Mn、Fe、Co和Zn)的影响。二维冻结自旋无序态的NiGa $_2$ S $_4$对Zn $^{2+}$($S=0$)和Heisenberg Fe $^{2+}$($S=2$)自旋的取代是稳定的,并表现出$T^2$依赖的磁比热,由外斯温度标度。相反,用具有Ising样各向异性的Co $^{2+}$($S=3/2$)自旋和Heisenberg Mn $^{2+}$($S=5/2$)自旋取代诱导常规自旋玻璃相。从这些比较中,它表明,海森堡自旋的整数大小是重要的,以稳定在冻结自旋无序态中观察到的二维相干行为。
2008-04-03 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Magnetism and electronic structure of ($001$)- and ($111$)-oriented LaTiO$_3$ bilayers sandwiched in LaScO$_3$ barriers
在这项研究中,磁性和电子结构的LaTiO $_3$双层膜沿($001$)和($111$)取向的计算使用密度泛函理论。选择带绝缘体LaScO $_3$作为阻挡层和衬底,得到了隔离的LaTiO $_3$双层膜。对于($001$)-和($111$)-取向的情况,LaTiO $_3$在基态表现出与体材料类似的G-型反铁磁性。然而,电子结构发生了显著变化。在($111$)情况下,Ti的占据带窄得多,给出了几乎平坦的带。结果表明,在这些超晶格中,最近邻Ti离子之间的交换耦合被重新形成,这将显著影响Néel温度。
2014-10-28 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Coexistence of localized and itinerant magnetism in intercalated iron-selenide (Li,Fe)OHFeSe
从理论上研究了一种新的磁性层间化合物(Li 0.8Fe 0.2)OHFeSe的电子结构和磁性。电子结构计算表明,(Li,Fe)OH嵌入层中的Fe处于+2价态,即FeSe层中存在电子掺杂,导致γ附近的费米面(FS)口袋收缩,并对M处的动态自旋磁化率产生强烈的抑制. FeSe层的基态为条状反铁磁(SAFM)金属,而(Li,Fe)OH层显示出非常弱的局域磁性,FeSe层与嵌入的(Li,Fe)OH层之间存在层间铁磁(FM)耦合.此外,(Li,Fe)OH不仅仅是一个阻挡层,它负责通过层间磁耦合增强FeSe层中的反铁磁(AFM)相关性。我们提出,磁性间隔层引入了一个调谐机制的自旋涨落与铁基超导体的超导性。
2017-02-13 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Oxygen stoichiometry, crystal structure, and magnetism in La$_{0.5}$Sr$_{0.5}$CoO$_{3-δ}$
制备了一系列含$0 < δ\le 0.21$的多晶样品La $_{0.5}$ Sr $_{0.5}$ CoO $_{3-δ}$ },并对其氧含量、晶体结构和磁性进行了表征。虽然完全氧化的样品是良好的铁磁体,但具有较大$δ$值的样品显示出越来越宽的磁性转变。当$δ$增加时,5 K下的饱和磁化强度迅速下降。第一性原理电子结构计算提供的见解的磁行为的完全氧化的化合物,以及铁磁有序的方式受到影响,增加氧的非化学计量比。
2004-08-03 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Tuning magnetism in FeAs-based materials via tetrahedral structure
电阻率,磁化率,中子散射和X射线晶体学测量被用来研究的Ba 1-xSrxFe 2As 2和Sr 1-yCayFe 2As 2系列的单晶样品的磁序和晶体结构的演变。一个非单调的依赖性的磁有序温度T0的化学压力相比,反铁磁交错矩的进展,有序过渡和结构参数的特性,揭示了一个独特的磁能尺度和四面体键角之间的关系,甚至远高于T0。在Sr 1-yCayFe 2As 2中,T0的突然下降正好在Ca浓度处,其中四面体结构接近理想几何形状,表明轨道键合结构和磁序稳定之间的强耦合,对铁砷化物超导母体化合物的磁性性质提供了强约束。
2012-07-25 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
First-Principle Wannier function analysis of the electronic structure of PdTe: Weaker magnetism and superconductivity
我们报告的第一性原理Wannier函数研究的PdTe的电子结构。它的电子结构被发现是一个广泛的三维费米面与高度降低的相关效应。此外,Pd $d$ -壳层的较高填充、由Pd- $d$和Te- $p$壳层的较近能量导致的较强共价性以及由于其近八面体配位而导致的Pd离子的较大晶场效应都用于显著削弱粒子-空穴(自旋、电荷和轨道)通道中的电子关联。与Fe硫属化物相比,例如,FeSe,我们强调了铁基高温超导体的基本特征(准二维性,接近半填充,较弱的共价性和较高的轨道简并性)。
2013-07-24 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Magnetism and electronic structure of YTiO$_3$ thin films
采用脉冲激光沉积法,采用逐层外延生长的方法制备了高质量的(001)取向(赝立方)铁磁YTiO $_3$薄膜。结构,磁性和电子性质,其特征在于反射高能电子衍射,X射线衍射,振动样品磁强计,元素分辨共振软X射线吸收光谱。为了揭示组成钛离子的铁磁性,X射线磁性圆二色性光谱进行了使用四个探测模式探测互补的空间尺度,克服了探测铁磁性钛与纯Ti 3+(3d $^1$)的挑战。我们的工作提供了一个途径,以区分钛和A位磁性稀土阳离子在决定磁性的稀土钛酸盐薄膜和异质结构的作用。
2015-08-19 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Noncollinear magnetism in distorted perovskite compounds
利用局域自旋密度近似下的能带结构计算结果,我们证明了晶体畸变如何影响正交畸变钙钛矿的磁结构,从而导致非共线自旋排列。我们的研究结果表明,非共线的自旋磁矩,通常是小的La $M$ O $_3$系列与$M$ =Cr-Fe,是大的SrRuO $_3$。
2003-11-13 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Unconventional and Exotic Magnetism in Carbon-Based Structures and Related Materials
对碳基结构可能的磁行为问题进行了详细的分析,以阐明和解决(至少部分)一些不清楚的问题。这是本文件的目的是看一些更批判性地进入一些已经取得的成果和特殊的和矛盾的实验结果在这个相当模糊和有争议的领域。首先简要介绍了磁学的基本物理。然后,一些基本的问题进行了彻底的分析和批判性的重新考虑,以阐明可能的相关机制(如果有的话),这可能是负责观察到的特殊性,在这些系统中的“磁”的行为。对碳基材料(包括纯石墨烯)中存在内禀磁性的论据进行了批判性分析。得出的结论是,最近发表的作品已经清楚地表明,以前的研究结果,其中在纯石墨烯中检测到的“铁磁性”是不正确的。相反,石墨烯是强抗磁性的,类似于石墨。因此,一些作者在他们的样品中观察到的准磁性行为的可能痕迹可能归因于由于杂质、缺陷等引起的感生磁性。在本分析的基础上,得出的结论是,这些问题的彻底和详细的实验研究只能揭示非常复杂的碳基材料的磁性问题。最后指出了一些相关材料的磁行为特点和今后的发展趋势。
2013-03-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Electronic structure and magnetism in the frustrated antiferromagnet LiCrO2
LiCrO 2是一种二维三角形反铁磁体,与常见的电池材料LiCoO 2和著名的Jahn-Teller反铁磁体NaNiO 2同构。与后者相反,LiCrO_2在Cr面中表现出反铁磁交换,这归因于Cr-Cr d-d直接重叠。使用LDA和LDA+U第一性原理计算我证实了这一猜想,并表明:(a)直接d-d重叠确实增强相比,同构Ni和Cr化合物,(b)p-d电荷转移间隙也增加,从而抑制铁磁超交换,(c)计算的磁哈密顿映射到最近的邻居海森堡交换模型和(d)面间相互作用是反铁磁的。
2007-01-22 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Ising magnetism and ferroelectricity in Ca$_3$CoMnO$_6$
本文用$ab$ $initio$电子结构计算和X射线吸收光谱研究了Ca $_3$ CoMnO $_6$的伊辛链磁性和铁电性的起源。我们发现Ca $_3$ CoMnO $_6$在自旋链中具有交替的三角棱柱Co $^{2+}$和八面体Mn $^{4+}$位置。Co $^{2+}$和Mn $^{4+}$都处于高自旋态。此外,Co $^{2+}$具有1.7 $μ_B$的巨大轨道矩,这是造成显著伊辛磁性的原因。中心对称的晶体结构,迄今为止已知的计算是不稳定的交换收缩在实验观察到的$\uparrow\uparrow\downarrow\downarrow$反铁磁结构的伊辛链。计算的Co-Mn距离的不等价性解释了铁电性。
2008-12-04 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Crystal Structure, Magnetism, and Electronic Properties of New Rare-Earth-Free Ferromagnetic MnPt5As
目标功能材料的设计和合成一直是材料科学家们的长期目标。虽然很难为所有类型的材料生成通用的设计策略,但是,对于典型的材料族来说,具有这样的设计规则仍然是有帮助的。本文综合考虑了结构类型、原子间距、自旋轨道耦合等与磁性相关的重要化学和物理因素,首次成功合成了一种新型的无稀土铁磁体MnPt 5As。MnPt 5As可以通过使用高温颗粒方法来制备。根据X射线衍射结果,MnPt 5As在具有空间群P4/mmm(Pearson符号tP 7)的四方晶系晶胞中结晶。对MnPt 5As的磁性测量证实了该相的铁磁性,居里温度为~301 K,饱和磁矩为3.5 uB/公式。通过应用Stoner判据的评估还表明MnPt 5As对铁磁性敏感。电子结构的计算,使用WIEN 2k程序与本地自旋密度近似意味着该阶段的自发磁化主要来自Mn和Pt原子上的d轨道的杂化。理论评估与实验结果是一致的。此外,自旋-轨道耦合效应对MnPt 5As的磁矩有很大的影响. MnPt 5As是该结构类型中的第一种高性能磁性材料。MnPt 5As的发现为研究磁性和结构之间的相互作用提供了一个平台。
2020-06-21 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Electronic structure, cohesive properties and magnetism of SrRuO$_3$; a theoretical investigation
我们已经进行了广泛的测试的能力的密度泛函理论的几个近似的交换相关功能,局域密度近似+Hubbard $U$和局域密度近似+动态平均场论来描述磁性和电子性质的SrRuO $_3$。我们专注于铁磁相,说明正交低温结构与立方高温结构之间的差异。我们评估如何磁性,光谱功能,和凝聚力的性质受到影响的方法,现场哈伯德$U$和双重计数校正。此外,我们比较了准粒子的重量$Z$,这是反过来相比,实验结果的杂质求解器的影响。从不同的治疗所产生的光谱功能也比较实验数据。自旋轨道耦合的影响也进行了研究,使我们能够确定的轨道时刻。在正交相的轨道时刻被发现是倾斜的自旋时刻,强调的重要性,考虑到扭曲的氧八面体。
2014-10-27 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Magnetism of Al$_x$Fe$_{2-x}$GeO$_5$ with Andalusite Structure
研究了具有红柱石结构的Al $_x$ Fe $_{2-x}$ GeO $_5$在$x$ = 0.09 ~ $x$ = 0.91范围内的磁性。Al $_x$ Fe $_{2-x}$ GeO $_5$在低温下的磁性被发现对于$x$ $<$ 0.3是弱铁磁类态,对于$x$ $>$ 0.3是自旋玻璃态。出现在弱铁磁相的小的自发磁化强度将是由于存在的Dzyaloshinsky-Moriya相互作用或在八面体和三角双锥网站的Fe $^{3+}$的磁矩的大小的差异。自旋玻璃相的出现表明Al $_x$ Fe $_{2-x}$ GeO $_5$中Al对Fe离子的稀释作用引起了铁磁和反铁磁相互作用的竞争。Fe离子的位置占有率的$x$依赖性表明,不能合成具有红柱石结构的Fe $_2$ GeO $_5$。
2022-02-03 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Magnetism in one-dimensional quantum dot arrays
本文采用局域自旋密度近似下的密度泛函Kohn-Sham方法,研究了准一维少电子量子点周期阵列的电子结构和磁性.在晶格常数较小的情况下,单个量子点重叠,形成具有几乎均匀密度的非磁性量子线。随着垂直于导线的限制增加,即随着导线被挤压成更加一维,它经历自旋-佩尔斯转变。当量子点被放置得更远时,磁性开始产生。它由单个量子点的电子壳层填充决定。在较大的晶格常数值下,每个点奇数个电子的能带结构表明该阵列可以支持自旋极化传输,因此充当自旋过滤器。
2005-05-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Crystal Structure and Magnetism of the Linear-Chain Copper Oxides Sr5Pb3-xBixCuO12
用中子衍射和磁化率研究了准一维铜氧化物(0=< x =<0.4)。发现化合物中的多面体CuO_4单元在链间距离约为10埃处包含线性链。然而,母链化合物(x = 0)在高于2K时显示出较小的各向异性磁性行为,尽管它是基本上反铁磁的(mu_{eff} = 1.85 mu_{B}和Theta_{W} = -46.4 K)自旋链系统。随着Bi的替代,在100 K左右T对chi的曲线上逐渐出现一个磁尖.尖点(x = 0.4)很好地表征了δ/ k_{B} ~ 80 K时的自旋能隙性质。链状化合物在组成范围内保持电绝缘。
2001-10-12 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
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
Electronic Structures, Magnetism, and Phonon Spectra in the Metallic Cubic Perovskite BaOsO3
利用从头计算,我们研究了立方钙钛矿BaOsO 3和一些最近合成的具有金属d^4构型的相关化合物。BaOsO 3具有明显的三维费米性,其非磁性是由大的自旋-轨道耦合(SOC)引起的,SOC正好等于$t_{2g}$流形的交换分裂~0.4 eV.然而,包含的原位库仑排斥小到$U^c$ ~1.2 eV,只有$t_{2g}$带宽的1/3,导致出现自旋有序矩,表明该系统是在磁性的边缘。与BaOsO 3相比,正交晶系CaOsO 3的基态是磁有序态,这是由于结构畸变导致的SOC强度降低(约为BaOsO 3的一半),尽管磁化能只有几十meV.此外,在立方BaOsO 3和BaRuO 3中,我们的全声子计算显示了几个不稳定的模式,需要进一步的研究。
2014-07-22 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Magnetism and Electronic Correlations in Quasi-One-Dimensional Compounds
在这篇为纪念RicardoFerreira教授诞辰80周年而写的文章中,我们简要介绍了准一维化合物的磁性。这一直是一个研究领域的激烈活动,特别是因为在80年代中期的第一个实验宣布在有机和有机金属聚合物的磁性。我们回顾了该领域的实验和理论成果,其特点是在无机和有机化合物中存在的特殊AB2晶胞结构中的相关电子链系统。
2008-07-25 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Complex and strongly anisotropic magnetism in the pure spin system EuRh2Si2
在二价Eu系统中,4f局域矩具有纯自旋态J=S=7/2。虽然没有轨道矩排除晶体电场的影响,我们报告了一个相当大的磁各向异性EuRh 2Si 2单晶。我们观察到了令人惊讶的复杂磁性行为,具有三个连续的相变。Eu 2+的时刻顺序在一个可能的振幅调制结构低于24.5K,经历了进一步的过渡到一个结构,这可能是平等的时刻类型,和一阶过渡在较低的温度下,大概到自旋螺旋结构。在垂直于难磁化轴的低磁场下观察到的锐变磁性转变与从螺旋结构到扇形结构的变化是一致的。这些磁性结构大概是由垂直于c轴的铁磁平面形成的,沿着c反铁磁堆叠,但不是I型,至少刚好低于有序温度。由于EuRh_2Si_2与EuFe_2As_2是等电子的,我们的结果也与在那里观察到的复杂的Eu磁性有关,特别是对于在EuFe_2P_2中观察到的由P取代As后从反铁磁到铁磁状态的转变。
2013-11-03 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el