Hidden magnetic transitions in thermoelectric layered cobaltite, [Ca$_2$CoO$_3$]$_{0.62}$[CoO$_2$]
对[Ca $_2$ CoO $_3$ ] $_{0.62}$ [CoO $_2$ ],({ \sl即},Ca $_3$ Co $_4$ O $_9$,层状热电钴酸盐)表明在$\sim$ 100 K和400 - 600 K存在两个磁跃迁;前者是从顺磁态到无公度({\sf IC})自旋密度波({ \sf SDW})态的跃迁。零场$μ^+$ SR谱在5 K时的各向异性行为表明{ \sf IC-SDW}在$a$ - $b$平面内传播,振荡力矩沿c轴方向;同时发现{ \sf IC-SDW}不存在于[Ca $_2$ CoO $_3$ ]子系统中,而存在于[CoO $_2$ ]子系统中.此外,还发现{ \sf IC-SDW}长程有序在$\sim$ 30 K以下完成,而短程有序在100 K以下出现.后一个转变被解释为Co离子在400 K以上的自旋状态的逐渐变化。发现这两个磁跃迁与[Ca $μ^+$ CoO $_3$ ] $_{0.62}$ [CoO $_2$ ]的输运性质密切相关。
2003-08-05 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Coexistence of magnetic and dielectric glassy states in alternating kagome and triangular lattice LuBaCo$_4$O$_7$ cobaltite
Indian Institute of Technology Bombay(印度理工学院孟买分校);National Sun Yat-sen University(国立中山大学);Center of Crystal Research, National Sun Yat-sen University(国立中山大学晶体研究中心);Indian Institute of Science(印度科学研究所);Indian Institute of Technology, Kharagpur(印度理工学院卡拉格普尔分校);Tilk Manjhi Bhagalpur University(蒂尔克曼吉巴加尔布尔大学)
研究发现LuBaCo$_4$O$_7$在低温下同时存在磁性和电介质玻璃态,通过介电和磁化测量揭示了相变行为及动能停滞现象。
2025-04-08 cond-mat.str-el
A common behavior of thermoelectric layered cobaltites: incommensurate spin density wave states in [Ca$_2$Co$_{4/3}$Cu$_{2/3}$O$_4$]$_{0.62}$[CoO$_2$] and [Ca$_2$CoO$_3$]$_{0.62}$[CoO$_2$]
用正μ子自旋旋转和弛豫($μ^+$ SR)实验研究了错配层状钴酸盐[Ca $_2$ Co $_{4/3}$ Cu $_{2/3}$ O $_4$ ] $_x^{\rm RS}$ [CoO $_2$ ]($x \sim$ 0.62,RS表示岩盐型块体)的磁性.在低于180 K(= $T_{\rm C}^{\rm on}$)时发现了向无公度({\sf IC})自旋密度波({ \sf SDW})态的跃迁;在低于140 K(= $T_{\rm C}$)时观察到了由于静态内磁场引起的明显振荡。此外,零场$μ^+$ SR实验的各向异性行为表明{ \sf IC-SDW}在$a$-$b$平面中传播,振荡力矩沿c轴定向。这些结果与相关化合物[Ca $_2$ CoO $_3$ ] $_{0.62}^{\rm RS}$ [CoO $_2$ ]{ \sl i.e.},Ca $_3$ Co $_4$ O $_9$ .由于[Ca $_2$ Co $_{4/3}$ Cu $_{2/3}$ O $_4$ ] $_{0.62}^{\rm RS}$ [CoO $_2$ ]中的{ \sf IC-SDW}场与纯的和掺杂的[Ca $_2$ CoO $_3$ ] $_{0.62}^{\rm RS}$ [CoO $_2$ ]中的{ \sf IC-SDW}场大致相同,因此得出结论,{ \sf IC-SDW}存在于[CoO $_2…
2003-11-07 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Probing phase coexistence and stabilization of the spin-ordered ferrimagnetic state by Calcium addition in the YBa_{1-x}Ca_{x}Co_{2}O_{5.5} layered cobaltites using neutron diffraction
本文研究了在层状钴酸盐YBaCo_2 O_{5+δ}中用较小的阳离子Ca部分取代Ba对δ \approx 0.5的影响。本文报道了化合物YBa_{0.95} Ca_{0.05} Co_2 O_{5.5}的中子热衍射图(x_{Ca} =0.05)和YBa_{0.90} Ca_{0.10} Co_2 O_{5.5}(x_{Ca} =0.10)在温度范围20 K \leq T \leq 300 K,以及在选定温度下对样品进行高分辨率中子衍射实验x_{Ca} =0.05,x_{Ca} =0.10和母体化合物x_{Ca} =0。我们发现磁性强烈地受到阳离子取代的影响。虽然“122”钙钛矿结构似乎不受Ca添加的影响,但Co离子的磁性排列被彻底改变:反铁磁(AFM)长程有序被破坏,并且具有自旋态有序的亚铁磁相在T \sim 290 K以下稳定。对于样品与x_{Ca} =0.05的一部分AFM相共存的亚铁磁一个低于T \sim 190 K,而对于x_{Ca} =0.10的AFM顺序完全丢失。对整个系列的系统改进使我们能够更好地理解所观察到的母体化合物YBaCo_2PDMATHABMQ的低温衍射图,这一点尚未得到澄清。一个两相的情况下,提出了x_{Ca} =0的化合物,这是相容的相共存中观察到的x_{Ca} =0.05样品。
2007-11-19 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Short-range Charge and Spin Superstructures in Doped Layered Co Perovskites
我们用弹性中子散射研究了层状钙钛矿铜酸盐和镍酸盐的钴族化合物Pr $_{2-x}$ Ca $_x$ CoO $_4$($0.39 \leq x \leq 0.73$)和La $_{2-x}$ Sr $_x$ CoO $_4$($x = 0.61$)。我们已经发现了掺杂依赖于无公度短程有序的电荷和磁矩,这在钴酸盐中发生在重掺杂,$ 0.5 \lesssim x \lesssim 0.75$的范围内。加料顺序在室温下已存在,冷却时无变化。其传播载体${\bf Q}_c = (ε_c,0,l)$的不可逆性大致与Co $^{2+}$离子$ε_c \sim (1-x)$的浓度成比例。磁序仅建立在低T $\lesssim 40$ K,并有两倍大的周期性,表明最近的Co $^{2+}$自旋之间占主导地位的反铁磁相关性。
2008-07-31 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Magnetic phase diagram of the S=1/2 triangular layered compound NaNiO2: a single crystal study
通过对NaNiO_2单晶的磁矩测量,我们建立了这种三角形化合物的磁相图。根据温度(4 K - 300 K)和磁场(0 - 22 T)的不同,它呈现出5种不同的相,揭示了几种与不同磁各向异性耦合的自旋重取向。
2010-03-25 cond-mat.str-el
Origin of magnetovolume effect in a cobaltite
层状钙钛矿PrBaCo2O5.5+x表现出强的负热膨胀(NTE),其具有被制造成具有零热膨胀的复合材料的潜力。发现NTE与自发磁有序密切相关,称为磁体积效应(MVE)。在这里,我们报告与令人信服的证据表明,连续的MVE在PrBaCo2O5.5+x本质上是不连续的字符,起源于从反铁磁绝缘大体积(AFILV)相的磁电过渡到铁磁金属小体积(FMSV)相。此外,磁电效应(ME)表现出高灵敏度的多种外部刺激,如温度,载流子掺杂,静水压力,磁场等。与众所周知的ME,如庞磁电阻和多铁性效应,涉及晶体结构的对称性破缺,ME在钴矿是纯粹的同构。我们的发现提供了一个新的途径,实现ME以及NTE,这可能会发现新技术的应用。
2020-06-22 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Toroidal order in a partially disordered state on a layered triangular lattice: implication to UNi4B
从超环面有序和磁电效应的观点出发,对层状三角晶格上的部分无序进行了理论研究。我们考虑了一个扩展的周期性Anderson模型,其中包含了传导和局域电子之间的位置依赖的反对称自旋轨道耦合。我们表明,通过平均场近似,该模型表现出共面的涡旋晶格型磁序中观察到的六方铀化合物UNi4B,在参数区域与中间杂化和电子相关。这种特殊的状态容纳了一个环序,这导致了线性磁电效应。我们讨论了我们的研究结果的影响UNi4B,专注于网站依赖反对称自旋轨道耦合的可能来源。
2014-09-12 cond-mat.str-el
Electron doping induced magnetic glassy state in phase separated YBaCo$_2$O$_{5.5-δ}$
层状RBaCo $_2$ O $_{5.5}$钴酸盐的结构、磁性和输运性质对氧化学计量比敏感。在本研究中,我们报告的低温磁性玻璃态的存在下,在电子掺杂的多晶YBaCo $_2$ O $_{5.5}$钴矿。交流磁化强度的研究表明,传统的自旋玻璃功能的情况下,而各种直流磁化强度的研究表明,在低温下的非平衡磁性玻璃态的存在。该样品的磁性玻璃态是由一级铁(或铁)-反铁磁转变的动力学停滞引起的。电子掺杂的磁性玻璃化现象的发生中的作用进行了讨论,在涉及的Co 3 +/Co 3+反铁磁矩阵中的亚铁磁相的Co 3 +/Co2+集群的磁相分离。
2019-07-24 cond-mat.str-el
Magnetization process of spin-1/2 Heisenberg antiferromagnets on a layered triangular lattice
本文采用数值集团平均场方法和标度格式(CMF+S)研究了层状三角晶格上自旋为1/2的反铁磁海森堡模型的磁化过程。在具有量子涨落的二维(2D)三角晶格上的反铁磁自旋在磁场下的磁化曲线中表现出三分之一的磁化平台。我们表明,CMF+S定量再现的磁化曲线,包括稳定的平台。{We还讨论了有限层间耦合的影响,这是不可避免的,在真正的准二维材料。最近有人认为层状三角晶格化合物Ba 3CoSb 2 O 9的模型,这种层间耦合可以诱导一个额外的一级跃迁在一个强电场。我们给出了在存在磁场和弱反铁磁层间耦合的情况下基本海森堡汉密尔顿量的磁化强度和磁化率曲线的详细CMF+S结果。在强磁场~ 0.712的饱和磁场下,额外的一级相变表现为磁化曲线的一个很小的跳跃和磁化率的发散。
2015-10-15 cond-mat.str-el
Spin Dynamics of Layered Triangular Antiferromagnets with Uniaxial Anisotropy
本文用MonteCarlo-分子动力学方法研究了具有反铁磁耦合的三角形层状晶格上具有单轴各向异性的半经典海森堡模型在有序相和顺磁相的自旋动力学.计算的重要量是全动力学结构函数$S(\bf q, ω)$、手征动力学结构函数$S_{chi}(ω)$、静态序参量和一些热力学量。结果表明,在有序相中存在对应于$S(\bf q, ω)$和$S_{chi}(ω)$的传播模,支持了最近的理论.我们的静态性质的结果表明,在每一层的磁有序是共面的3-亚晶格类型偏离120度结构。然而,在磁三聚化的存在下,我们发现3-亚晶格结构被削弱,并趋向于自旋的非共面性。
2004-09-07 cond-mat.str-el
Thermodynamic and magnetic properties of the layered triangular magnet NaNiO2
我们报告μ子自旋旋转,热容,磁化强度和交流磁化率测量的分层自旋1/2反铁磁体NaNiO 2。这表明在T_N = 19.5K以下开始出现长程磁序。在T_N以上约5 K的快速μ子去极化与短程磁序的存在是一致的。的交流磁化率的温度和频率依赖性表明,磁性团簇持续高于25 K的顺磁状态,其体积分数随温度的升高而降低。在T_sf = 3 K处观察到交流磁化率随频率变化的峰,这与自旋涨落在此温度下的减慢相一致。推导了部分磁相图。
2005-06-06 cond-mat.str-el
Microscopic Model Calculations for the Magnetization Process of Layered Triangular-Lattice Quantum Antiferromagnets
采用数值集团平均场方法研究了自旋为1/2的层状三角晶格反铁磁体在磁场H作用下的磁化过程。我们发现,小的反铁磁层之间的耦合引起几种类型的额外的量子相变之间不同的高场共面相位。特别地,在H \approx 0.7 H_s(H_s为饱和场)处,发现了场诱导的一级跃迁,这是理想TLAFs除了1/3平台之外的另一个常见的量子效应.在适当的参数下,我们的微观模型计算与Ba_3CoSb_2O_9 [T. Susuki等人,物理修订信函110,267201(2013)]。考虑到这一事实,我们认为基于Co^{2+}的化合物可能允许对这个简单的受抑模型的有趣性质进行量子模拟,例如量子临界性和超固态。
2015-02-12 cond-mat.str-el
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
Field-Induced Magnetic States in the Metallic Rare-Earth Layered Triangular Antiferromagnet TbAuAl$_4$Ge$_2$
具有$4f$ -电子的金属稀土镧系元素($Ln$)中的磁阻挫对于产生具有高磁各向异性的有趣磁相是至关重要的,其中缠结的电荷和自旋自由度导致新颖的现象。在这里,我们报告的磁性,热力学和电输运性质的TbAuAl $_4$ Ge $_2$。Tb离子形成沿结晶$c$ -轴堆叠的二维三角形晶格层。磁相图揭示了在饱和前沿磁易$ab$面施加磁场时的多个近简并有序态。在这种配置中的磁阻表现出复杂的磁场依赖性,密切关注的磁化强度,而比热揭示了一个区域的高度增强的熵,这表明一个非平凡的自旋织构相的可能性。对于沿$c$轴(难磁化轴)施加的磁场,我们发现在很宽的磁场范围内的线性磁阻。我们比较了同结构的GdAuAl $_4$ Ge $_2$单晶的磁性能和磁电阻。这些结果确定TbAuAl $_4$ Ge $_2$作为复杂的量子自旋态的环境,并为更广泛的$Ln$ AuAl $_4$ Ge $_2$系列材料的进一步研究铺平了道路。
2022-06-27 cond-mat.str-el
Neutron diffraction evidence of the 3-dimensional structure of Ba2MnTeO6 and misidentification of the triangular layers within the face-centred cubic lattice
Ba2MnTeO6首先使用X射线衍射进行表征,并报告显示出与理想化的立方钙钛矿的小变形1,其显示Mn2+的面心立方排列。最近的一份报告声称,这导致了Mn2+的层状结构,作为三角形晶格的一个例子,即包含离散层的2D结构。2在这里,我们展示了中子散射如何在建立晶体结构是一个未扭曲的立方相方面提供了很大的信心,以及如何将其错误地分配为三角形层状结构。这对于理解系统的磁性具有深远的意义。
2022-02-08 cond-mat.str-el
Magneto-structural properties of the layered quasi-2D triangular-lattice antiferromagnets Cs$_2$CuCl$_{4-x}$Br$_x$ for ${x}$ = 0,1,2 and 4
本文研究了Cs-$_2$-CuCl-$_{4-x}$-Br-$_x$单晶在不同静水压下的磁化率。这包括边界化合物\textit{x} = 0和4,被认为是扭曲的三角晶格自旋1/2海森堡反铁磁体的良好实现,以及同构化学计量系统Cs $_2$ CuCl $_{3}$ Br $_1$和Cs $_2$ CuCl $_{2}$ Br $_2$。为了测定交换偶联常数$J$和$J^{\prime}$,通过$J-J^{\prime}$模型\cite{Schmidt2015}拟合$χ_{mol}$数据。它的应用,验证了边界化合物,产生了一定程度的挫折$J^{\prime}$ / $J$ = 0.47的Cs $_2$ CuCl $_3$ Br $_1$和$J^{\prime}$ / $J$ $\simeq$ 0.63 - 0.78的Cs $_2$ CuCl $_2$ Br $_2$,使这些系统特别有趣的代表这个家庭。从磁化率在最大压力0.4GPa下的变化,对所有化合物进行了两个观察。首先,我们发现由$J_c = (J^2$ + $J^{\prime 2}$)$^{1/2}$给出的总能量标度在压力下增加,而比率$J^{\prime}$ / $J$在此压力范围内保持不变。这些实验观察结果与对这些材料进行的DFT计算的结果一致。其次,对于磁弹性耦合常数,得到非常小的值。我们将这些观察结果归因于这类材料的结构…
2019-02-04 cond-mat.str-el
Phase Structure of Anisotropic Antiferromagnetic Heisenberg Model on Layered Triangular Lattice: Spiral State and Deconfined Spin Liquid
本文研究了各向异性三角晶格上的自旋- ${1 \over 2}$反铁磁海森堡模型,得到了它的相结构。我们用Schwinger玻色子来表示自旋算符,也用相干态路径积分来计算物理量。通过数值蒙特卡罗模拟研究了系统的温度特性。通过计算系统的内能、比热、自旋关联函数等,得到了系统的详细相图,有AF Néel态、顺磁态和螺旋态。打开元格项(即,通过对一个U(1)规范场翻转一对平行自旋单重态键的过程的研究,我们发现出现了一个被认为是退禁闭自旋液态的相,尽管从顺磁相到这个相的“跃迁”不是二阶的,而是一个交叉。在那个阶段,涌现的规范玻色子是与自旋子耦合的物理无带隙激发。这些结果支持了我们以前对三角晶格上AF Heisenberg模型在零温下的研究。
2010-09-30 cond-mat.str-el quant-ph
Kagomé in triangular lattice: electronic state of CoO_2 layer with hexagonal structure
本文研究了六方层状钴氧化物的电子态。我们发现电子结构反映了隐藏在CoO_2层中的Kagomé晶格的性质,它由氧离子和钴离子的堆叠三角晶格组成。提出了一个基本的电子系统模型,并根据该模型讨论了钴氧化物独特的输运和磁性的机理。
2003-06-27 cond-mat.str-el
Topological phases in layered pyrochlore oxide thin films along the [111] direction
本文从理论上研究了烧绿石氧化物A $_2$ B $_2$ O $_7$的多带哈伯德模型,其中B是具有强自旋轨道耦合的重过渡金属离子,在沿[111]方向取向的薄膜几何结构中.沿着这个方向,烧绿石晶格由B离子的交替的kagome和三角形晶格平面组成。我们考虑一个单一的可果美层,双层,和两个不同的三层。作为一个函数的自旋-轨道耦合,直接和间接的$d$ -轨道跳跃,和频带填充的强度,我们确定了一些情况下,一个非相互作用的时间反演不变的Z $_2$拓扑相位是预期的,我们建议一些候选材料。我们在Hatree-Fock理论下研究了半填充$d$壳层中的相互作用,并确定了可以找到零磁场Chern绝缘体的参数区域,其中Chern数为$\pm1$.最有希望的拓扑相的几何结构似乎是既支持Z $_2$拓扑绝缘体又支持Chern绝缘体的双层结构,以及三角形-kagome-三角形三层,其支持相对稳健的Chern绝缘体相。
2013-01-10 cond-mat.str-el
Large-N solutions of the Heisenberg and Hubbard-Heisenberg models on the anisotropic triangular lattice: application to Cs$_2$CuCl$_4$ and to the layered organic superconductors $κ$-(BEDT-TTF)$_2$X
在大N极限下,我们求解了各向异性三角格子上的Sp(N)Heisenberg和SU(N)Hubbard-Heisenberg模型。这两个模型可以分别描述层状有机材料$κ$ -(BEDT-TTF)$_2$ X的磁性和电子性质。海森堡模型也与受抑反铁磁体Cs $_2$ CuCl $_4$有关。我们发现丰富的相图为每个模型。Sp(N)反铁磁体被证明有五个不同的相位作为函数的大小的自旋和各向异性的三角晶格的程度。还讨论了在有限N的波动的影响。对于Cs $_2$ CuCl $_4$的相关参数的基态要么表现出无公度的自旋顺序,或在量子无序相与deconfined自旋1/2激发和拓扑顺序。SU(N)Hubbard-Heisenberg模型表现出绝缘二聚体相、绝缘盒相、半金属交错通量相(SFP)和金属均匀相。均匀相和SFP相表现出赝能隙。金属-绝缘体转变发生在相互作用强度的中间值。
2001-04-27 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Ba6RE2Ti4O17 (RE= Nd, Sm,Gd, Dy-Yb): A family of Rare-earth based layered triangular lattice magnets
本研究发现一类新型稀土基层状三角晶格磁体Ba6RE2Ti4O17,证实其低温下无磁有序且磁各向异性随稀土离子变化,其中Ba6Nd2Ti4O17单晶具强类伊辛各向异性,为量子自旋液态研究提供新候选体系。
2024-03-09 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Epitaxially Stabilized Oxide Composed of Twisted Triangular-Lattice Layers
层状氧化物由于其高的可设计性而得到了广泛的研究。在这里,我们合成了一种新的氧化物作为外延薄膜的形式,通过脉冲激光沉积。薄膜表征,包括横截面和平面图透射电子显微镜证实,该膜是由扭曲的三角晶格的铑和铋层堆叠。我们预见,扭曲氧化物层的概念将开辟一条新的路线,设计进一步的功能层状氧化物。
2016-02-26 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Spin liquid behaviour in Jeff=1/2 triangular lattice Ba3IrTi2O9
Ba_3IrTi_2O_9晶体呈六方结构,由Ir 4+(Jeff=1/2)的层状三角形排列组成。磁化率和热容量数据表明,尽管有很强的磁耦合,但在0.35K以下没有磁有序,这一点可以通过大的居里-外斯温度=-130K来证明。在低温下,磁热容遵循幂律。我们的测量结果表明,Ba_3 IrTi_2 O_9是一种二维三角晶格上的5d,Ir基(Jeff=1/2)量子自旋液体。
2012-10-11 cond-mat.str-el
Transport properties of the layered Rh oxide K_0.49RhO_2
本文报道了层状Rh氧化物K_0.49RhO_2单晶样品的电阻率、热电势和霍尔系数的测量和分析。电阻率在300 K以下与温度的平方成正比,热电势在140 K以下与温度成正比。当温度高于100 K时,霍尔系数随温度的升高而线性增加,这归因于Rh在该化合物中的三角形网络结构。根据磁输运计算得到的Co和Rh的带宽不同,讨论了Na_xCoO_2和K_0.49RhO_2之间的不同输运性质。
2009-11-11 cond-mat.str-el
Successive Phase Transitions in Na_{0.5}CoO_{2} based on the Triangular Lattice d-p Model
采用二维三角晶格上的11带d-p模型,研究了层状钴氧化物Na_{0.5} CoO_{2}中CoO_2平面的电子态.库仑相互作用对Co位的影响:在Hartree-Fock近似下处理轨道内和轨道间直接项U和U ',交换耦合J和对转移J'。发现金属反铁磁性发生在低于T_{c1}的位置,另外,伴随着小电荷序的轨道序发生在低于T_{c2}(< T_{c1})的位置,此时系统变为绝缘体.所得结果与在Na_{0.5} CoO_{2}中观察到的连续相变一致。
2008-10-14 cond-mat.str-el
Magnetic Ordering in GdAuAl$_4$Ge$_2$ and TbAuAl$_4$Ge$_2$: layered compounds with triangular lanthanide nets
我们报道了整个$Ln$ AuAl $_4$ Ge $_2$($Ln$ = Y,Pr,Nd,Sm,Gd,Tb,Dy,Ho,Er,and Tm)系列的合成,并着重研究了GdAuAl $_4$ Ge $_2$和TbAuAl $_4$ Ge $_2$的磁性。温度和磁场相关的磁化强度,热容,和电阻率的测量表明,这两种化合物在低温下表现出几个磁有序状态,磁波动延伸到顺磁温度区域的证据。对于施加在$ab$ -平面中的磁场,存在与变磁相变相关联的几个有序状态区域,这与存在多个近简并基态一致。尽管Gd是各向同性的$S$ -态离子,Tb具有各向异性的$J$ -态,但两种化合物的相图中存在相似性,这表明诸如晶格的对称性等因素,其特征在于镧系离子的良好分离的三角形平面,或由费米表面形貌定义的Ruderman-Kittel-Kasuya-Yosida相互作用控制磁性。我们还指出了其他中心对称的化合物,主机skyrmion晶格,如Gd $_2$ PdSi $_3$的相似之处,并提出了$Ln$ AuAl $_4$ Ge $_2$家族的化合物作为水库复杂的磁性和电子行为,如拓扑霍尔效应的兴趣。
2022-05-27 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Evolution of magnetic-field-induced ordering in the layered structure quantum Heisenberg triangular-lattice antiferromagnet Ba$_3$CoSb$_2$O$_9$
反铁磁晶体Ba $_3$ CoSb $_2$ O $_9$的有效自旋二分之一层三角晶格量子海森堡反铁磁结构中的量子涨落提升了反铁磁基态在磁场中的经典简并度,产生了一系列在晶体学ab平面内施加磁场的新自旋结构.然而,理论上尚未解决的是层间反铁磁耦合和横向磁场对该系统基态的影响。为了解决这些问题,我们已经使用比热,中子衍射,热导率,和磁转矩测量映射出的相图作为磁场强度和相对于晶体ab平面的取向的函数。对于平行于ab平面的H,我们发现了一个额外的,以前未报道的磁场诱导相变在低温下和一个意想不到的四临界点在高场相图,这-加上明显的二阶性质的相变-消除了几个理论上提出的自旋结构的高场阶段。我们的量热测量作为磁场取向的函数一般与理论一致的场取向角接近平面平行,但发散的角度接近平面垂直;预测收敛的两个相边界在有限的角度和相应的变化的顺序的场诱导相变实验上没有观察到。我们的研究结果强调了层间耦合在选择和稳定场诱导相的作用,为每个相的磁序性质提供了新的指导,并揭示了需要新的物理来解释这种典型的2D自旋半三角晶格量子海森堡反铁磁体的磁序性质。
2021-05-07 cond-mat.other cond-mat.str-el
Critical behavior of the metallic triangular-lattice Heisenberg antiferromagnet PdCrO2
我们报告的物理性质的导电磁体PdCrO 2组成的层状结构的三角形晶格的Cr 3+离子(S=3/2)。通过比热、电阻率、磁化率和中子散射测量,我们证实了在TN=37.5K时的反铁磁转变。比热的临界行为在TN以上的异常宽的温度范围内持续存在。这一事实意味着,自旋关联的发展,甚至在更高的温度比TN。TN以上的电阻率的次线性温度依赖性也归因于受抑自旋之间的短程关联。虽然磁化强度的临界指数与相关模型的预测合理一致,但在宽温度范围内评估的比热与预测有很大不同。
2009-03-31 cond-mat.str-el
Quasi two-dimensional antiferromagnet on a triangular lattice RbFe(MoO4)2
RbFe(MoO 4)2是一个罕见的三角晶格上的近二维海森堡反铁磁体。磁共振谱和磁化强度曲线表明,该系统具有六个磁子晶格的层状自旋结构。层内的子晶格以三角形方式排列,磁化矢量间隔120度。构造了包含至少五种不同磁相的H-T相图。在零磁场下,RbFe(MoO 4)2在T_N=3.8 K发生相变,形成非共线的三角形自旋结构,所有自旋都限制在基面内。面内磁场的应用在磁场H_c1=47 kOe和H_c2=71 kOe之间诱导共线自旋状态,并且在饱和力矩的三分之一处产生磁化平台。ESR和磁化测量也清楚地表明在35 kOe的磁场中有一个额外的一阶相变。这种相变的确切性质是不确定的。
2002-10-11 cond-mat.str-el
Low-temperature spin dynamics and absence of magnetic order in layered $α$-RuI$_3$
University of Oxford(牛津大学);Rutherford Appleton Laboratory(鲁瑟福阿普尔顿实验室);Princeton University(普林斯顿大学)
研究发现层状α-RuI₃在低温下仍保持自旋动态,与α-RuCl₃的磁有序基态形成对比,揭示了二维系统的低频波动特征。
2024-06-06 cond-mat.str-el
Quantum Phase Transition in the SU(4) Spin-Orbital Model on the Triangular Lattice
基于LiNiO_2和BaVS_3两种三角形平面层状氧化物中不存在合作Jahn-Teller效应的启发,我们研究了三角形晶格上的SU(4)对称自旋轨道模型.在减少次近邻耦合,我们表明,该系统经历了量子相变到液相。对该液相的变分方法表明,简单类型的长程相关性被抑制,这表明它对晶格扭曲是稳定的。
2002-12-10 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Umbrella-coplanar transition in the triangular XXZ model with arbitrary spin
量子三角XXZ模型最近获得了大量新的理论结果,特别是在Ba $_3$ CoSb $_2$ O $_9$化合物的模型方面。特别地,已经理解,在纵向磁场中,在基态相图的所有易平面区域中经典稳定的伞(锥)相由于量子涨落的影响而显著减小。我们提供了更多的定量信息,这种现象在任意值的网站自旋$S$,通过采用稀释玻色气体膨胀,有效的高场制度,我们的研究结果提高了现有的估计的$1/S$膨胀。我们量化了更高自旋抑制量子涨落效应的程度。此外,我们展示了如何在三维层状系统中,一个相对较小的反铁磁层间耦合有一个类似的结果,带回伞相在相图的某些部分。
2016-06-02 cond-mat.str-el
Charge ordered phases in the hole-doped triangular Mott insulator 4Hb-TaS2
本研究利用STM/S考察4Hb-TaS2中非半填充1T-TaS2层的电荷有序相,发现能隙与电荷密度反相,并归因于在位与非局域库仑排斥竞争。
2024-06-17 cond-mat.str-el
Superconductivity in a layered cobalt oxychalcogenide Na$_{2}$CoSe$_{2}$O with a triangular lattice
本研究发现了首个3d过渡金属氧硫族化合物超导体Na$_{2}$CoSe$_{2}$O,其在约6.3K下展现超导性,具有极高上临界场且远超Pauli顺磁极限,为探索超越铜基和铁基的非常规超导性开辟了新方向。
2024-03-27 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Ground state phase diagram of a spinless, extended Falicov-Kimball model on the triangular lattice
具有六方层状结构的相关系统已经脱颖而出,在钴酸盐,过渡金属dichalcogenides和钆的新的兴趣。虽然超导性,不寻常的金属和可能的奇异状态(通过强烈的局部波动阻止长程序)似乎来自挫折和相关性在这样的系统中协同工作,但它们在较低的温度下冻结为结晶状态。在这些系统中的一些潜在的有效哈密顿被认为是Falicov-Kimball模型,因此,深入研究这个模型的基态和它的扩展版本的非二分晶格是重要的。使用Monte Carlo搜索算法,我们确定了大量的不同的可能的基态的电荷顺序以及价和金属-绝缘体过渡。这种竞争态,在能量上接近,引起复杂的电荷顺序和其他破缺的对称性结构,以及在这些系统的基态中观察到的相分离。
2010-01-20 cond-mat.str-el
Theory of Layered Iron Oxide on Frustrated Geometry: Electric Polarization, Magnetoelectric Effect and Orbital State
层状铁氧化物\rfeo($R$:稀土元素)是具有电荷序(CO)驱动的电极化的强度和由自旋-电荷耦合引起的磁电效应的奇异介电材料。本文提出了\rfeo的电子结构和介电性质的理论。成对三角晶格中的电荷挫折允许没有反转对称性的电荷不平衡。自旋挫折诱导加强这种极性CO的磁有序。我们还分析了一个轨道模型的Fe离子,不显示一个传统的长程序。
2007-06-11 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Magnetic Orders Proximal to the Kitaev Limit in Frustrated Triangular Systems: Application to Ba$_3$IrTi$_2$O$_9$
近年来,自旋轨道耦合(SOC)和电子关联共同作用的阻挫过渡金属化合物引起了人们的广泛关注。在5 $d$过渡金属的情况下,其中SOC很大,费米能级附近的$j_\text{eff}=1/2$带被认为包含材料的基本物理性质,可能导致具体实现奇异磁相,如Kitaev自旋液体。在这里,我们推导出一个基于$j_\text{eff} = 1/2$赝自旋的三角晶格上的自旋模型,该赝自旋通过反铁磁海森堡($J$)和Kitaev($K$)交换相互作用,并且关键的是,各向异性$(Γ)$交换。我们对自旋模型的经典分析表明,除了120 $^\circ$、$\mathbb{Z}_2$ /双$\mathbb{Z}_2$涡旋晶体和双晶相的小区域外,条纹相和铁磁相在$J$ - $K$ - $Γ$相图中占主导地位。我们将我们的模型应用于5 $d$过渡金属化合物,Ba $_3$ IrTi $_2$ O $_9$,其中Ir $^{4+}$离子形成分层的二维三角晶格。我们计算的能带结构和最近邻跳跃参数使用从头计算。结合我们的从头算和经典分析,我们预测Ba $_3$ IrTi $_2$ O $_9$具有条纹有序的磁性基态。
2015-07-22 cond-mat.str-el
Antiferromagnetic, Charge and Orbital Ordered States of Na0.5CoO2 Based on the Two-Dimensional Triangular Lattice d-p Model
采用二维三角晶格上的11带d-p模型,研究了层状钴氧化物Na_xCoO_2中CoO_2平面的电子态,确定了与LDA能带结构相符合的紧束缚参数. Co位库仑相互作用的影响:轨道内和轨道间直接项U和U ',交换耦合J和对转移J',在Hartree-Fock近似下处理。我们还考虑在x=0.5的Na顺序的效果,其中Na离子形成一维链,考虑到一个有效的一维潜在的三角洲epsilon_{d}。结果表明,一维Na有序增强了费米面嵌套,产生反铁磁性,但在无Na有序的情况下,由于阻挫效应,反铁磁性被抑制.发现Na有序增强了费米面嵌套,导致金属反铁磁性,而在没有Na有序的情况下,金属反铁磁性由于阻挫效应而被抑制.此外,我们还考虑了最近邻Co位V之间的库仑相互作用的影响,发现当V>V_c时,系统变为绝缘体,磁性有序态、电荷有序态和轨道有序态共存。
2008-06-05 cond-mat.str-el
Specific Heat Study of 1D and 2D Excitations in the Layered Frustrated Quantum Antiferromagnets Cs$_2$CuCl$_{4-x}$Br$_x$
我们报告了一个实验和理论研究的低温比热$C$和磁化率$χ$的层状各向异性三角晶格自旋1/2海森堡反铁磁体Cs $_2$ CuCl $_{4-x}$ Br $_x$与$x$ = 0,1,2,和4。我们发现,交换耦合的比例$J'/J$的范围从0.32到$\approx 0.78$,这意味着在材料的磁性的变化(交叉或量子相变)从一维(1D)的行为$J'/J < 0.6$到二维(2D)的行为$J'/J \approx 0.78$的行为。对于$J'/J < 0.6$,实现为$x$ = 0,1,和4,我们发现一个磁贡献的低温比热,$C_{\rm m} \propto T$,符合自旋激发在一维自旋1/2海森堡反铁磁体。值得注意的是,对于$x$ = 2,其中$J'/J \approx 0.78$意味着2D磁特征,我们还观察到$C_{\rm m} \propto T$。这一发现与标准自旋波理论对$C_{\rm m} \propto T^2$的预测形成对比,表明类费米统计对阻挫自旋1/2二维反铁磁体的磁激发也起着重要作用.
2019-01-23 cond-mat.str-el
Electronic State of Na_xCoO_2 Based on the Two Dimensional Triangular Lattice d-p Model
采用二维三角晶格上的11带d-p模型,研究了层状钴氧化物Na_{x} CoO_2的CoO_2面电子态,确定了与LDA能带结构相符合的紧束缚参数。Co位库仑相互作用的影响:轨道内和轨道间直接项U和U ',交换耦合J和对转移J',在Hartree-Fock近似下处理。我们还考虑了在x=0.5时,Na离子形成一维链状结构时,在CoO_2平面上存在一个有效的一维势Δ epsilon_{d},从而考虑了Na有序性的影响。结果表明,Na有序增强了费米面嵌套,导致反铁磁性(AFM),而在没有Na有序的情况下,反铁磁性由于阻挫效应而被抑制。当U和Δ epsilon_{d}变化时,我们观察到三种类型的AFM:(1)当U和Δ epsilon_{d}值较小时,费米能级上态密度N_F较大的金属AFM;(2)当U和Δ epsilon_{d}值较大时,费米能级上态密度N_F较小的半金属AFM;
2008-06-05 cond-mat.str-el
Metal-Insulator Transition and Band Magnetism in the Spin-$1/2$ Falicov-Kimball Model on A Triangular Lattice with External Magnetic Field
研究了在均匀外磁场作用下三角晶格上自旋$-1/2$ Falicov-Kimball模型的基态性质.轨道和塞曼场诱导的影响都被考虑在内,在每个单元格中只考虑合理的通量分数。用Monte Carlo模拟方法计算的结果表明,基态性质强烈地依赖于巡游电子和定域电子之间的库仑关联、轨道磁场以及塞曼分裂.引人注目的是,对于现场库仑关联$U/t \approx 1$,塞曼分裂在流动电子子系统中产生了从顺磁金属/绝缘体到铁磁绝缘体/金属的相变,并伴随着在局域电子子系统中向有界/规则相的相分离。对于现场库仑关联$U/t \approx 5$,虽然没有观察到金属到绝缘体的转变,但在巡游电子子系统中观察到从顺磁相到铁磁相的磁相变与塞曼分裂。这些结果适用于钴酸盐、稀土和过渡金属二硫属化合物、$GdI_{2}$、$NaTiO_{2}$、$NaVO_{2}$和$Be_{x}Zn_{1-x}O$等层状体系。
2020-07-19 cond-mat.str-el
Pinball liquid phase from Hund's coupling in frustrated transition metal oxides
利用多带扩展的哈伯德模型研究了阻挫三角晶格中d轨道流形中非定域库仑排斥和Hund耦合的相互作用.我们发现一个丰富的相图与几个竞争阶段,包括一个强大的弹球液相,这是一种非常规的金属,其特征在于三重电荷顺序,不良的金属行为和出现高自旋局部时刻。我们的结果自然解释了在三角形层状化合物AgNiO 2中观察到的异常电荷有序金属态。其他三角过渡金属氧化物的潜在相关性进行了讨论。
2015-05-04 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Comparison of the Electronic Structures of Two Non-cuprate Layered Transition Metal Oxide Superconductors
本文比较了研究较少的层状过渡金属氧化物LiNbO $_2$和Na $_x$ CoO $_2$的电子结构。虽然活性过渡金属$d$态由于不同的晶场和能带填充而有很大的不同,但两个系统都显示出随着过渡金属离子层和氧层之间距离的变化而强烈的电子结构变化。铌酸盐的不寻常之处在于具有大的第二近邻跳跃幅度,以及对Nb-O分离敏感的最近邻跳跃幅度。Li $_x$ NbO $_2$还呈现了具有可变载流子浓度的单带三角晶格系统的吸引人的简单性,其是超导的。
2005-12-11 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
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
Metallic layered materials with magnetic frustration: An ARPES view of the SmAuAl$_4$Ge$_2$ and TbAuAl$_4$Ge$_2$
本研究通过ARPES和DFT研究SmAuAl$_4$Ge$_2$和TbAuAl$_4$Ge$_2$的电子结构,揭示局域自旋矩、表面态及低维性等关键特征,填补了该类磁阻挫材料实验电子结构的空白。
2025-05-26 cond-mat.str-el
Large exchange bias and low temperature glassy state in frustrated triangular-lattice antiferromagnet Ba$_3$NiIr$_2$O$_9$
在这里,我们报告的交流和直流磁化,热力学和电学性质的六方Ba $_3$ NiIr $_2$ O $_9$。Ni $^{2+}$(自旋为1)形成层状三角晶格并反铁磁性地相互作用,而Ir $^{5+}$被认为充当层之间的磁性连接。这种复杂的磁相互作用导致磁阻挫,导致$T_f$ $\sim$ 8.5 K下的自旋玻璃转变。观察到的磁弛豫和老化效应也证实了非平衡基态。该系统还显示出大的交换偏置,这是可调的冷却场。在居里-外斯温度$θ_{CW}$($\sim$-29 K)以下,磁比热$C_m$呈现一个宽峰,在低温下遵循$C_m = γT^α$依赖性,其中$γ$和$α$均表现出温度和磁场依赖性。由于磁矩、场和自旋轨道耦合的相互作用,观察到磁阻的符号变化。
2021-06-21 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Evidence of quantum spin liquid state in a Cu$^{2+}$-based $S = 1/2$ triangular lattice antiferromagnet
本文通过磁化率、比热和μ子自旋弛豫实验,在Sr₃CuTa₂O₉中观测到无能隙量子自旋液体态,其磁比热幂律指数约为2/3,支持自旋子费米面理论。
2024-07-14 cond-mat.str-el
Theory of the Hall Coefficient and the Resistivity on the Layered Organic Superconductors κ-(BEDT-TTF)
在有机超导κ-(BEDT-TTF)化合物中,各种输运现象表现出明显的非费米液体行为,这是理解该体系电子态的重要线索。特别是,霍尔系数($R_H$)表现出居里-外斯型温度依赖性,这是类似的高Tc铜酸盐。本文研究了半填充各向异性三角晶格上的哈伯德模型,它是研究κ-(BEDT-TTF)化合物的有效模型.基于波动交换近似(FLEX近似),考虑满足守恒定律所需的电流顶点修正,计算了电阻率($ρ$)和$R_H$。我们对$R_H$和$cot(θ_H)$的理论结果很好地解释了传统玻尔兹曼输运近似所不能再现的实验行为。此外,我们扩展了标准的Eliashberg输运理论,并推导出更精确的电导率公式,这在较高的温度下变得很重要。
2001-02-22 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Possibility of an unconventional spin state of Ir$^{4+}$ in Ba$_{21}$Ir$_9$O$_{43}$ single crystal
报道了一种新型层状铱酸盐Ba $_{21}$ Ir $_9$ O $_{43}$单晶的合成,并给出了该材料的晶体学、输运和磁性。该化合物具有六方结构,其中两个氧化铱层沿着$c$方向堆叠。一层由IrPDMATHABMQ O $_9$二聚体的三角形排列组成,而另一层由两个正八面体和一个三棱锥组成,形成相互渗透的三角形晶格。作为温度函数的电阻率表现出绝缘行为,并具有独特的$T^{-3}$行为。磁化率在$Θ_\mathrm{CW} \simeq -$ 90 K时表现出反铁磁居里-外斯行为,而磁转变发生在相当低的温度9 K。我们讨论了Ir离子在不同局域环境中可能的价态和有效磁矩,并认为Ir离子在一个独特的三角锥构型可能携带异常大的磁矩。
2016-09-10 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Quantum billiards with correlated electrons confined in triangular transition metal dichalcogenide monolayer nanostructures created by laser quench
强迫系统通过快速的非平衡相变提供了研究量子物质在其唤醒后自组装的新状态的机会。在这里,我们研究的量子干涉效应的相关电子限制在单层量子纳米结构,飞秒激光诱导淬火通过一级多型结构的层状过渡金属二硫属化物材料的转变。扫描隧道显微镜的电子限制在等边三角形,其尺寸是几个晶体单元格的一侧,揭示了强烈的修改轨迹从自由电子状态的电子相关性和限制。实验结果与理论预测的强关联电子行为的比较表明,封闭的几何形状不稳定的维格纳/莫特晶体基态,导致混合巡回和相关本地化的状态交织在1 nm的长度尺度。偶尔,巡回电子状态似乎遵循量子干涉,这是经典轨迹(量子疤痕)的暗示。这项工作为理解基于相关电子材料的原子尺度单层结构中电子的量子输运开辟了道路。
2021-02-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
A strongly correlated electron model for the layered organic superconductors kappa-(BEDT-TTF)2X
层状有机分子晶体kappa-(BEDT-TTF)2X家族的迷人的电子性质,其中X是阴离子(例如,X= I_3,Cu[N(CN)_2]Br,Cu(SCN)_2)的研究进展。这些材料特别令人感兴趣,因为与高$T_c$铜酸盐超导体的相似性,包括非常规的金属性质以及反铁磁性和超导性之间的竞争。电输运、光学和核磁共振性质的温度依赖性显著偏离常规金属。特别是,似乎有一个有效的费米能量的数量级为100 K,这是一个数量级小于预测的能带结构计算。量子化学计算的结果表明,一个最小的理论模型,可以描述这些材料是一个哈伯德模型上的各向异性三角晶格与一个电子每网站。适当的参数值的模型意味着电子的相关性很强,存在显着的磁挫折,该系统是接近金属-绝缘体的转变。洞察这个模型的物理可以从最近的研究哈伯德模型使用动态平均场近似。它们与低有效费米能和金属相的许多性质的非常规温度依赖性是一致的。未来的方向提出了理论和实验研究。
1999-01-15 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Realization of the Ruby Lattice Antiferromagnet in Layered Transition-Metal Fluorides
Research Institute for Interdisciplinary Science, Okayama University(冈山大学跨学科科学研究所);Technische Hochschule Brandenburg(勃兰登堡理工大学);Institute of Physics, Ecole Polytechnique Fédérale de Lausanne (EPFL)(洛桑联邦理工学院物理研究所)
本文通过层状过渡金属氟化物CsBaFe$_3$F$_{12}$和CsBaCr$_3$F$_{12}$实现了红宝石晶格反铁磁体,并利用DFT能量映射和经典蒙特卡洛模拟研究了其磁性质。
2026-05-27 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Absence of magnetic ordering in NiGa_2S_4
与直觉预期相反,三角形层状NiGa2S4不形成非共线反铁磁结构,如等电子NaCrO2和LiCrO2。相反,局部磁矩在最低测量温度下保持无序。为了更深入地了解这一现象,我们对第一、第二和第三近邻交换作用进行了第一性原理计算,发现第二近邻交换作用可以忽略,而第一和第三近邻交换作用具有可比性和反铁磁性.两者都被现场的哈伯德斥力迅速抑制。
2007-08-09 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el