Optical detection of magnetic orders in HgCr$_2$O$_4$ frustrated spin magnet under pulsed high magnetic fields
在高达55 T的脉冲强磁场下对HgCr $_2$ O $_4$粉末样品进行了磁光测量。在磁场中观察到的激子-磁振子-声子光学跃迁谱的强度变化与磁化强度、X射线衍射的晶格畸变和电磁共振的强度变化一致。在完全极化的磁性相之前检测到最后有序相，类似于其它铬尖晶石氧化物ZnCr $_2$ O $_4$和CdCr $_2$ O $_4$。
2015-05-13 cond-mat.mtrl-sci
Empirical Magnetic Structure of Frustrated Spin Systems
阻挫磁性在奇异量子态的现象学中扮演着核心的角色。然而，由于阻挫系统的磁结构是非周期性的，一直存在的问题，他们不能确定使用传统的晶体学技术。在这里，我们表明，粉末中子散射数据的磁分量实际上是足够丰富的信息，以驱动磁结构解决方案的挫折系统，包括自旋冰，自旋液体和分子磁体。因此，单晶样品不是详细表征奇异磁状态的先决条件。我们的方法采用从头算反向蒙特卡罗细化，知情使用一个额外的约束，最大限度地减少方差在本地自旋环境。通过细化原子自旋组态，我们立即获得（i）磁结构“解决方案”-即经典自旋矢量的方向-（ii）自旋关联函数，和（iii）完整的三维磁散射图案。
2011-06-06 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Symmetry of Multiferroicity in a Frustrated Magnet TbMn$_2$O$_5$
基于软X射线磁散射测量和对称性的考虑，我们表明，在TbMn $_2$ O $_5$的磁电效应产生的内部字段由$\vec{S}_{\vec{q}} \times {\vec{S}_{-\vec{q}}}$与$\vec{S}_{\vec{q}}$是在调制矢量$\vec{q}$的磁化，而磁弹性效应的交换能量支配的响应外部电场。我们的研究结果设置基本的对称性约束的微观机制的阻挫磁体的多铁性。
2007-03-09 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Featureless quantum paramagnet with frustrated criticality and competing spiral magnetism on spin-1 honeycomb lattice magnet
我们研究了自旋为1的具有阻挫交换作用的蜂窝晶格磁体。所提出的微观自旋模型包含第一和第二邻居海森堡相互作用以及单离子各向异性。我们建立了一个丰富的相图，其中包括一个无特征的量子顺磁体和各种自旋螺旋态诱导的量子无序有序机制。虽然量子顺磁体被称为无特征的，它表明，磁激发发展的倒易空间中的轮廓简并带的最低点。这些轮廓简并激发是从量子顺磁体到有序相的受抑临界性的原因。这项工作说明了磁阻挫对磁有序和磁激发的影响。我们讨论了各种镍基蜂窝晶格磁体的实验相关性。
2020-04-29 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Magnetic excitations in frustrated fcc type-III antiferromagnet MnS$_2$
用三轴中子散射谱仪测量了面心立方III型反铁磁体MnS $_2$的自旋波色散。多个自旋波分支的存在，与高能量和低能量模式之间的显着分离突出的内禀磁阻挫效应的fcc晶格，解释的自旋波分析进行反铁磁海森堡模型的这个$S=5/2$系统与最近和次近邻交换相互作用。计算的色散与自旋波测量的比较也揭示了小的抑制磁挫折，导致减少交流之间的相互作用受挫的自旋，可能产生的立方结构的各向异性变形。
2018-12-18 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Magneto-Dielectric phenomena in charge and spin frustrated system of layered iron oxide
研究了自旋和电荷阻挫系统RFe_2O_4（R为稀土金属离子）的介电和磁性现象。本文导出了一对三角晶格平面中电荷、自旋和轨道度的电子模型。我们利用平均场近似和蒙特卡罗模拟在有限大小的集团中分析了这个模型。平面之间电荷不平衡的三折叠型电荷有序结构在有限温度下稳定。这种极性电荷顺序通过Fe离子的自旋顺序来加强。这种新的磁介电现象是由交换相互作用中的自旋阻挫和电荷-自旋耦合引起的。我们发现在磁场和电场响应的互相关效应。本文还研究了作为杂质效应的氧缺陷效应在阻挫电荷-自旋耦合系统中的作用。
2008-03-04 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Strain-induced frustrated helimagnetism and topological spin textures in LiCrTe$_{2}$
本研究通过第一性原理计算与蒙特卡洛模拟，发现LiCrTe$_2$在面内压缩应变下从铁磁态转变为受挫螺旋磁态，并产生可调控的拓扑自旋缺陷，为工程化受挫磁性提供了新途径。
2023-06-22 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Topological Hall effect enhanced at magnetic transition fields in a frustrated magnet EuCd$_2$
本文研究了阻挫磁体EuCd$_2$薄膜中的霍尔响应，发现拓扑霍尔效应在磁转变场处急剧增强，这源于磁畴边界处可能形成的非平庸自旋织构的巨大贡献。
2024-07-18 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Anisotropic magnetodielectric coupling behavior of Ca3Co1.4Rh0.6O6 due to geometrically frustrated magnetism
我们研究了几何阻挫自旋链系统Ca3Co1.4Rh0.6O6在不同取向下的磁性、介电和磁介电（MDE）行为。结果表明，该化合物的磁性行为本身是有趣的，在这个意义上，该化合物表现出各向异性的玻璃状的磁性行为与一个巨大的频率依赖性的交流磁化率峰沿自旋链在30-60 K的范围内的取向;这种行为是强大的应用程序的大外部磁场（H）不同于典型的自旋玻璃。介电常数的温度依赖性也表现出很强的频率依赖性，具有与H。在低温下的等温H依赖介电结果建立各向异性MDE耦合。有趣的是，注意到在相同温度下的等温磁化曲线（沿自旋链取向）的情况下，大约在饱和值的三分之一处有一个“台阶”，这是迄今为止几何受挫系统尚未实现的相关性。
2014-09-02 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Phase diagram of an anisotropic frustrated ferromagnetic spin-1/2 chain in a magnetic field: a density matrix renormalization group study
利用密度矩阵重整化群方法研究了外磁场中自旋为1/2的各向异性铁磁链的相图.我们发现，易轴各向异性增强的倾向，多磁束缚态，而易平面各向异性有利于手征有序相。特别是，一个温和的易面各向异性引起的量子相变在中间磁化。我们认为，这种转变是与有限场相变实验观察到的自旋为1/2的化合物LiCuVO_4。
2009-10-29 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
The Collinear Magnetic Phases of the Geometrically-Frustrated Antiferromagnet CuFeO$_2$: The Importance of Stacking
正确的堆叠的六方层是用来获得准确的估计几何受挫的反铁磁体CuFeO $_2$的交换和各向异性参数。这些参数受到13.5和20 T磁场之间共线变磁相位稳定性的高度约束。约束拟合的自旋波频率的共线$\uudd $相低于7 T被用来识别的变磁$\uuudd $相，其中包含两个六角层和10 Fe $^{3+}$自旋的磁性晶胞。
2008-07-24 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Large topological Hall effect in a geometrically frustrated kagome magnet Fe$_3$Sn$_2$
本文报道了在一个具有Kagome双层结构的几何阻挫Fe_3Sn_2磁体中，在宽温区观察到的大拓扑霍尔效应。结果表明，THE电阻率随温度的升高而增大，在380 K时达到-0.875 μΩ·cm。临界磁场随T_E的变化与磁结构的变化一致，表明实空间虚磁场与Fe_3Sn_2中磁skyrmion的形成成正比.结果表明，大的THE起源于拓扑磁自旋织构，并可能开辟进一步的研究机会，探索在可果美材料的涌现现象。
2019-11-27 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Magnetic properties of BaCdVO(PO_4)_2: a strongly frustrated spin-1/2 square lattice close to the quantum critical regime
本文报道了BaCdVO（PO_4）_2多晶样品的磁化强度和比热测量结果，表明该化合物是一个S=1/2的阻挫正方晶格，具有铁磁最近邻（J_1）和反铁磁次近邻（J_2）相互作用。由磁化率数据拟合得到耦合常数J_1 \simeq -3.6 K和J_2 \simeq 3.2 K，并通过饱和场（H_s=4.2 T）、比热和磁熵的分析得到证实。BaCdVO（PO_4）_2在1 K左右发生磁有序化，可能是柱状反铁磁态。我们发现BaCdVO（PO_4）_2（阻挫比α=J_2/J_1 \simeq -0.9）比以前报道的任何化合物更接近阻挫正方晶格的临界（量子自旋液体）区域。正曲率的磁化曲线的观察与最近的理论预测的高场性能的沮丧的正方形晶格接近的临界制度。
2008-08-25 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
The complex non-collinear magnetic orderings in Ba2YOsO6: A new approach to tuning spin-lattice interactions and controlling magnetic orderings in frustrated complex oxides
阻挫磁体是一类迷人的材料，在低温下拥有许多有趣的相，如自旋冰，自旋液体和复杂的长程磁有序。在这项工作中，我们使用第一性原理计算发现，在广泛的磁阻挫氧化物，在零温度下的一些非共线磁有序比I型共线有序，在有限的温度下观察到更稳定。这些复杂氧化物中非共线有序的出现是由于源自第二行和第三行过渡金属元素的高阶交换相互作用。这意味着在足够低的温度下，在这些挫折复杂的氧化物共线到非共线的自旋转变。此外，我们发现，在一个特定的氧化物Ba $_2$ YOSO $_6$，实验上可行的单轴应变可以调整两个不同的非共线磁有序之间的材料。我们的工作预测了在非常低的温度下受挫折的复杂氧化物中的新的非共线磁有序，并提供了一个机械路线来调整这些材料中的复杂非共线磁有序。
2019-08-06 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el physics.comp-ph
Entropic selection of magnetization in a frustrated 2D magnetic model
本文研究由六角形自旋团簇构成的受挫二维海森堡模型，精确求解基态能量并揭示超出旋转对称性的额外简并及总磁化强度取值区间，通过蒙特卡洛模拟证明熵在有限温度下选择最概然磁化值。
2025-02-05 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Exchange interactions and frustrated magnetism in single-side hydrogenated and fluorinated graphene
采用海森堡模型，从第一性原理出发，分析了单面氢化（C $_2$ H）和氟化（C $_2$ F）石墨烯的磁性.我们预测了这两个系统的受抑基态，这意味着共线自旋结构的不稳定性，并揭示了在最近的实验中证明的缺陷石墨烯中没有常规的磁有序。此外，我们的研究结果表明，在低温下的高度相关的磁行为提供了自旋液体状态的可能性。
2013-06-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Model-free reconstruction of magnetic correlations in frustrated magnets
受抑磁系统具有特殊的物理性质，但其磁关联的量化对实验和理论提出了严峻的挑战。目前对受挫折的磁相关性的洞察依赖于建模技术，如反向蒙特卡罗方法，这需要关于精确有序的原子结构的知识。本文提出了一种利用中子全散射数据的三维差对分布函数分析直接重建阻挫磁体磁关联的方法。该方法被应用到无序受挫的磁铁方铁锰矿，（Mn 1-xFex）2 O3，这揭示了最近邻的反铁磁相关的金属网站的范围约为15 Ω。重要的是，这种技术可以直接从实验数据中确定磁相关性，而无需对原子结构进行任何假设。
2018-04-06 cond-mat.mtrl-sci
Macroscopic signature of protected spins in a dense frustrated magnet
交互对象系统无法同时满足所有约束，这导致了挫折。挫折的一个特别重要的后果是能够访问系统的某些受保护部分而不干扰其他部分。对于磁铁来说，这种“保护剂”已经从理论和中子散射中推断出来，但它们的实际后果还不清楚。我们表明，光学烧孔的磁性类似物可以解决这些受保护的自旋团簇在一个众所周知的，几何挫折海森堡系统，钆镓石榴石。我们的测量还提供了一个著名的散装磁力测量和中子衍射结果之间的差异，这种磁性化合物的分辨率。
2008-10-27 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Frustrated magnetic interactions in FeSe
结构最简单的高温超导体FeSe表现出有趣的超导顺磁相，具有不同于典型自旋波的不寻常的自旋激发谱;因此，确定其有效的磁交换相互作用是具有挑战性的。在这里，我们报告中子散射测量的自旋涨落的FeSe在四重顺磁相。我们发现，等时磁结构因子，$\mathcal{S}(\textbf{Q})$，可以有效地使用自洽高斯近似计算高度受挫最近邻（$J_{1}$）和次最近邻（$J_{2}$）交换耦合，和非常弱的进一步邻居交换相互作用。我们的结果阐明了FeSe中的阻挫磁性，这为FeSe及相关材料中高度可调的超导性和向列性提供了一个自然的解释。
2022-07-22 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Voltage induced control and magnetoresistance of noncollinear frustrated magnets
非共线阻挫磁体是一种新型的自旋电子学材料，具有高的磁电阻，可以用相对较小的外加电压进行控制。结果表明，它们的磁位形强烈地依赖于费米能的位置和外加电压。非共线阻挫材料的电压诱导控制（VCFM）可以被看作是一种本征控制巨磁电阻（CMR）的方法，是自旋转移矩概念在层状自旋阀结构中用于控制巨磁电阻的体材料对应物。
2009-12-30 cond-mat.mtrl-sci
Molecular spin resonance in the geometrically frustrated MgCr2O4 magnet by inelastic neutron scattering
利用单晶非弹性中子散射测量了几何阻挫磁体MgCr_2O_4反铁磁有序相中两个能量有限且离散的磁模，阐明了两个能级的空间自旋关联：一个是反铁磁六聚体，另一个是反铁磁七聚体.由于这些相关类型是象征性的准弹性散射与几何挫折，我们的研究结果表明，瞬时抑制晶格畸变在一个有序的相位自旋晶格耦合，可能也支持轨道和电荷。这两个能级的共同特征是分子间的独立性和能量的离散性，这表明自旋分子可以被解释为具有高阻挫自旋的准粒子（具有能量量子的基本激发），类似于费米液体近似。
2008-04-18 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Controlling the helicity of magnetic skyrmions by electrical field in frustrated magnets
在中心对称结构中由挫折产生的skyrmions拥有额外的内部自由度：涡度和螺旋度，从而产生独特的性质和潜在的功能，这是不共享的skyrmions源于Dzyaloshinskiii-Moriya相互作用在非中心对称结构。目前的工作表明，磁驱动的电极化的强度进行skyrmions提供了一个直接的处理调谐螺旋度。特别是对于面内磁化的Skyrmions，通过外加电场，无论是Skyrmions还是反Skyrmions，螺旋度都可以连续旋转并精确拾取。面内单轴各向异性有利于这种操纵。
2020-07-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Magnetically induced phonon splitting in ACr$_2$O$_4$ spinels from first principles
我们研究了磁致声子分裂立方ACr $_2$ O $_4$（A=Mg，Zn，Cd，Hg）尖晶石的第一性原理，并证明了分裂的符号，这是实验观察到的相反，在CdCr $_2$ O $_4$相比，ZnCr $_2$ O $_4$和MgCr $_2$ O $_4$，是完全由这些化合物中观察到的特定的磁有序模式。我们进一步表明，磁性和声子频率之间的这种相互作用可以完全描述先前提出的自旋-声子耦合模型，其中只包括最近邻交换。最后，使用这个模型与材料的具体参数计算的第一性原理，我们提供了额外的见解自旋-声子耦合的物理在这个有趣的家庭的化合物。
2015-08-04 cond-mat.mtrl-sci
Probing short-range magnetic order in a geometrically frustrated magnet by spin Seebeck effect
几何阻挫磁体中的竞争磁相互作用产生了新形式的相关物质，如自旋液体和自旋冰。由于没有长程序，表征这些态的磁结构是困难的。在这里，我们证明了自旋Seebeck效应（SSE）是一个敏感的探针的磁短程有序（SRO）的几何阻挫磁铁。在低温（2 - 5 K）SSE测量模型阻挫磁铁\mathrm{Gd_{3}Ga_{5}O_{12}}，我们观察到调制的自旋电流上的一个光滑的背景。通过比较现有的中子衍射数据，我们发现，这些调制场引起的磁有序，是短程的性质。理论计算验证了观测到的SRO随外加场方向的各向异性。
2018-03-29 cond-mat.mtrl-sci
Magnetic field gradient driven dynamics of isolated skyrmions and antiskyrmions in frustrated magnets
磁性材料中skyrmion/antiskyrmion运动的研究对于自旋电子学的应用具有重要意义。本文采用Landau-Lifshitz-Gilbert方法，对三角格子上的受抑经典海森堡模型进行模拟，研究了受磁场梯度驱动的受抑磁体中孤立skyrmion和反skyrmion的动力学行为.在体相系统中，梯度引起的类霍尔运动与手征磁体中的运动相似。更有趣的是，我们的工作表明，横向限制在纳米条纹的挫折系统可以完全抑制霍尔运动，并显着加快沿梯度方向的运动。用Thiele理论对模拟结果进行了很好的解释。结果表明，运动的加速度主要由Gilbert阻尼常数决定，这为寻找基于Skyrmion的自旋电子学的潜在材料提供了有用的信息。
2017-12-10 cond-mat.mtrl-sci
Observation of Various and Spontaneous Magnetic Skyrmionic Bubbles at Room-Temperature in a Frustrated Kagome Magnet with Uniaxial Magnetic Anisotropy
在室温下，在具有单轴磁各向异性的受抑可果梅磁体Fe_3Sn_2中，首次实验观察到了各种自发的磁skyrmionic气泡。利用原位Lorentz透射电子显微镜研究了磁化动力学，揭示了不同磁泡和磁畴之间的转变是通过外磁场驱动布洛赫线的运动实现的。结果表明，Fe3Sn2有利于在室温下的拓扑自旋织构的独特的磁性控制，使其成为进一步的skyrmion为基础的自旋电子器件的一个有前途的候选人。
2017-06-16 cond-mat.mtrl-sci
Change in the Magnetic Domain Alignment Process at the Onset of a Frustrated Magnetic State in Ferrimagnetic La2Ni(Ni1/3Sb2/3)O6 Double Perovskite
我们已经进行了综合研究的磁滞回线和磁化强度的时间依赖性在一个较宽的温度范围内的亚铁磁性La 2Ni（Ni 1/3Sb 2/3）O 6双钙钛矿。该材料在~100 K下具有亚铁磁有序转变，并且在较低温度（~ 20 K）下由于存在两种竞争的磁交换相互作用而显示出受抑态的特征。矫顽场的温度依赖性显示了一个重要的上升点以下的挫折状态集。使用磁化与施加的磁场磁滞数据以及磁化与时间数据提供了区分低温状态的不同情况的独特机会。从我们的分析，一个强大的畴壁钉扎结果的最佳方案的低温制度。对于温度大于20 K的适当的情况下，似乎对应于一个弱的畴壁钉扎。
2013-03-06 cond-mat.mtrl-sci
Thermodynamics of strongly frustrated magnet in a field: Ising antiferromagnet on triangular Husimi lattice
一些强阻挫磁体，如“自旋冰”化合物，即使在磁场存在下，也不能在有限温度下产生任何磁序。它们仍然具有与场致基态跃迁有关的非常不寻常的低温热力学性质。在这里，我们表明，这种特殊的热力学的一般定性图片可以得到反铁磁伊辛模型的三角形Husimi晶格。该模型的分析结果表明，磁平台，熵尖峰，交叉点和磁化率和比热行为的特殊性，反映了基态跃迁的存在。这些强烈挫败感的特征可能有助于寻找新的挫败磁铁和解释实验数据。
2010-05-15 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.stat-mech
Magnetic fluctuations in frustrated Laves hydrides R(Mn_{1-x}Al_{x})_{2}H_{y}
用中子散射方法研究了在拓扑阻挫Mn晶格中磁无序的阻挫Laves介子的自旋关联和自旋涨落。在向短程磁序过渡的下方，静态自旋团簇与波动的几乎不相关的自旋共存。磁响应显示出与磁不均匀性的存在相关联的双线性形状。它的分析表明，存在两个不同的过程，弛豫和本地激发，为自旋涨落以下的过渡。与经典的自旋玻璃、团簇玻璃和非费米液体巡回磁体进行了比较，讨论了顺磁涨落。
2003-06-30 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci
Comparing artificial frustrated magnets: tuning symmetry in nanomagnet arrays
我们研究了几何形状对静磁阻挫单畴纳米磁体阵列的影响。我们研究正方形和六边形的晶格阵列，以及砖砌几何相结合的正方形晶格的各向异性和六边形晶格的拓扑结构。我们发现，更高度沮丧的六边形晶格允许最彻底的静磁能最小化，和成对的时刻之间的相关性定性不同的六边形和砖砌晶格，虽然他们共享相同的晶格拓扑结构。结果表明，在阻挫相互作用的调节中，局部相互作用的对称性比整体晶格拓扑结构更重要。
2010-03-07 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Current-Induced Helicity Reversal of a Single Skyrmionic Bubble Chain in a Nanostructured Frustrated Magnet
螺旋度表示Skyrmionic组态的面内磁矩涡旋方向。通过纯电手段逆转skyrmionic泡的螺旋度的能力已经在受抑磁系统中被预测，但其实验观察仍然具有挑战性。在这里，我们通过实验证明了纳米结构受抑Fe 3Sn 2磁体中skyrmionic气泡的电流驱动螺旋度反转。触发螺旋度反转所需的临界电流密度为109 - 1010 A/m2，相应的脉冲宽度为1 μs-100 ns。计算模拟表明，钉扎效应和偶极-偶极相互作用在螺旋反转过程中起着至关重要的作用。
2019-11-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Skyrmion knots in frustrated magnets
磁性Skyrmion是一种稳定的二维纳米粒子，描述了某些磁性材料中磁化的局部缠绕。Skyrmions是密集的实验和理论研究的主题，并具有潜在的自旋电子技术应用。在这里，我们表明，数值计算的挫折磁铁预测，Skyrmions可以绑成结，形成新的稳定的三维纳米粒子。斯基尔米恩弦扭曲环的这些稳定平衡态有一个整数值的拓扑荷，称为霍普夫荷，它可以计算粒子的数量。这种电荷的值较低时会形成环，但对于较高的值，在能量上有利于形成链接，然后是结。这项计算研究提供了一个新的动力，为未来的实验工作，这些纳米结和三维纳米粒子编码打结磁化的潜在技术应用的探索。
2017-05-31 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci hep-th
