Electromagnon resonance in a collinear spin state of a polar antiferromagnet Fe2Mo3O8
利用太赫兹光谱研究了六方极性磁体Fe2Mo3O8的磁激发。我们观察到的磁振子模式,包括一个电场活跃的磁振子,电磁振子,在共线反铁磁相位与自旋平行于c轴。通过研究由磁场或Zn掺杂引起的模式分布的演化与从反铁磁到亚铁磁有序的磁转变之间的相关性,我们解开了这些激发的本质。我们认为,所观察到的电磁振子模式涉及集体进动的自旋振荡面内电极化的强度通过线性磁电效应的机制。
2017-01-06 cond-mat.str-el
Electromagnons in the multiferroic state of perovskite manganites with symmetric-exchange striction
我们利用太赫兹光谱研究了具有$E$型(up-up-down-down)自旋结构的钙钛矿锰氧化物中的电活性磁激发(电磁子)。Eu $_{1-x}$ Y $_x$ MnO $_3$(0.1 $\le x\le$ 1)和Y $_{1-y}$ Lu $_y$ MnO $_3$(0 $\le y\le$ 1)不含磁$f$ -矩,其主机共线正弦,$A$ -型,摆线,和$E$ -型自旋序,被用来检查可能的电磁振子的系统学.三峰结构(23,35,45厘米$^{-1}$)的磁起源中出现的$E$型相的组成($y$)的依赖性很小的频率,与摆线自旋($x\le0.8$)相观察到的电磁振子。其中之一是归因于磁振子色散的基础上计算的带边磁振子模式。
2010-02-19 cond-mat.str-el
Electric field control of terahertz polarization in a multiferroic manganite with electromagnons
动态磁电效应的全电控制证明在经典的多铁性锰氧化物DyMnO 3,一种材料,包含耦合的反铁磁和铁电订单。由于与电磁振子的固有磁电耦合,线性偏振的太赫兹光在穿过样品时旋转。极化旋转的幅度和方向由铁电畴的取向决定,并且可以通过静态电压进行切换。这些实验允许使用动态磁电效应来调谐太赫兹偏振。
2017-04-05 cond-mat.str-el
Terahertz magnetoelectric response via electromagnons in magnetic oxides
由光电场驱动的太赫兹磁共振,现在被称为电磁振子,由于其未来自旋电子学的强有力候选者而引起了人们的兴趣。电磁振子的一个独特特性是太赫兹磁致变色,这是一种由外部磁场引起的颜色变化,最近在六角铁氧体中得到了证实。以钙钛矿锰氧化物和六角铁氧体为模型,从对称交换机制的角度讨论了电磁振子活性的电流低估。
2011-07-03 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Electromagnons and instabilities in magnetoelectric materials with non-collinear spin orders
我们发现,强电磁振子峰可以发现在吸收光谱的非共线磁铁表现出线性磁电效应。这些峰的频率与反铁磁共振的频率一致,并且电磁振子和反铁磁共振的谱权重的比率与静磁电常数和磁化率的比率有关。以Kagome晶格反铁磁体为例,我们证明了自旋有序的挫挫导致强自旋-晶格耦合下的磁弹性不稳定性,它将非共线磁电自旋态转变为具有自发电极化的强度和磁化的共线多铁性态. Kagome晶格反铁磁体也显示出铁电Increasate-spiral相,其中极化由交换伸缩机制引起。
2009-07-17 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Magnons and electromagnons in a spin-lattice-coupled frustrated magnet CuFeO2 as seen via inelastic neutron scattering
我们已经研究了受抑磁体CuFeO 2的四子晶格(4SL)磁基态中的自旋波激发,其中“电磁振子”(电场激活磁振子)激发已经由最近的太赫兹时域光谱学发现[Seki等人,Phys. Rev. Lett. 105 097207(2010)]。在以前的研究中,我们已经确定了两个自旋波分支在4SL阶段的非弹性中子散射测量下施加单轴压力。[T. Nakajima等人,J. Phys. Soc. Jpn.在本研究中,我们在4SL相中进行了高能量分辨率的非弹性中子散射测量,解析了区域中心附近较低能量自旋波分支的精细结构。考虑到自旋驱动的晶格畸变在4SL阶段,我们已经开发了一个模型哈密顿量来描述自旋波激发。所确定的哈密顿参数成功地再现了中子非弹性散射测量中得到的自旋波色散关系和强度图。自旋波分析的结果还揭示了4SL相的磁振子和电磁振子模的物理图像,表明这两种自旋波模的共线和非共线特性是理解该系统中自旋和电偶极矩之间动力学耦合的关键.
2011-08-05 cond-mat.str-el
Terahertz time-domain spectroscopy of electromagnons in multiferroic perovskite manganites
最近的光谱研究在太赫兹频率的各种多铁性赋予铁电和磁性订单揭示了可能出现的一种新的集体激发,通常被称为电磁子。它是磁源,但响应于光的电场分量而变得活跃。在这里,我们给出了一个概述,我们最近在太赫兹时域光谱的电磁子或电偶极有源磁共振,重点是钙钛矿锰氧化物- $R$ MnO $_3$($R$表示稀土离子)。所观察到的磁共振的相应的电和磁的贡献被牢牢地确定通过使用一套完整的晶体取向的光偏振依赖性的测量。我们提取了一般的光学特征,在各种自旋有序相,包括$A$型反铁磁,共线自旋有序,铁电$bc$和$ab$螺旋自旋有序相,这是通过调整$R$的化学组成,温度和外部磁场来实现。除了由光的磁场分量驱动的Mn离子的反铁磁共振之外,我们澄清了即使在共线自旋有序相中,电磁振子也仅出现在沿a轴偏振的光中,并且随着螺旋自旋有序的演化而强度增长,但与螺旋自旋平面的方向无关($bc$或$ab$)或等效地铁电极化$P_{\rm s}$($P_{\rm s}\| c$或$P_{\rm s}\| a$)的方向。通过比较系统的实验数据和基于海森堡模型的理论考虑,讨论了在太赫兹频率下观察到的磁共振的可能起源。
2009-04-30 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Electromagnon excitations in high temperature superconducting states
本文提出铜氧化物高温超导态中由掺杂空穴、隐藏 Rashba 自旋轨道耦合和 DM 相互作用诱导的自旋涨落产生电磁振子激发,其频率随交换相互作用线性下降,并与 B1g 拉曼峰吻合,为实验验证提供了可能依据。
2024-02-27 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Origin of electromagnon excitations in \textit{R}MnO$_3$
摆线\textit{R} MnO $_3$中的电磁振子激发的起源被解释为自旋之间的海森堡耦合,尽管静态极化产生于弱得多的Dzyaloshinskiii-Moriya(DM)交换相互作用。我们提出了一个模型,该模型结合了锰氧化物的远红外透射数据作为温度和磁场和非弹性中子散射结果的函数,证实了这个家庭的结构特征。螺旋相的磁电动力学和这个家族的锰氧化物的共线E相的静态磁电耦合之间的深层连接。
2009-01-29 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Colossal electromagnon excitation in the non-cycloidal phase of TbMnO3 under pressure
磁电耦合,即,电阶和磁阶之间的互相关是组合用于下一代可切换装置的材料的功能性的非常期望的性质。具有自旋驱动的铁电性的多铁性呈现出这样一种相互作用,伴随着称为电磁振子的磁活性和电活性激发。TbMnO 3是一种典型的材料,其中在摆线磁相中观察到两个电磁振子。然而,它们在TbMnO 3中的观察仅限于摆线自旋相,并且可以支持电磁振子激发的磁基态仍在争论中。在这里,我们通过在压力下进行拉曼光谱测量表明,当基态从摆线相进入反铁磁相(E型)时,较低能量的电磁子(4毫电子伏)消失。相反,更高能量的电磁子(8毫电子伏)的磁电活动的强度增加了一个数量级。使用微观模型计算,我们表明,lowerenergy电磁子,观察到的摆线相,起源于高次谐波的磁摆线,我们确定的对称交换-伸缩机制是在起源的较高能量的电磁子,即使在E-型相的生存。TbMnO 3中电磁振子活性的巨大增强为更有效地使用多铁性材料在磁振子器件中产生、转换和控制自旋波铺平了道路。
2019-01-03 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Model for twin electromagnons and magnetically induced oscillatory polarization in multiferroic RMnO$_3$
我们提出了一个模型中观察到的对电磁振子激发类的多铁性材料{ \it R}MnO $_3$({ \it R}是一种稀土离子)。该模型是基于谐波摆线基态与带边磁振子和它的孪生激发在动量空间中分离的两倍的摆线波矢量相互作用。这对电磁子是由磁致伸缩和自旋轨道相互作用之间的交叉耦合激活的。值得注意的是,孪生电磁振子的谱权直接与基态中磁致振荡极化的存在有关。这导致令人惊讶的预测,即TbMnO $_3$具有振幅比其均匀极化大50倍的振荡极化。
2009-09-24 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Electromagnons in multiferroic YMn2O5 and TbMn2O5
基于YMn_2 O_5和TbMn_2 O_5单晶的温度依赖的远红外透射光谱,我们报道了在这些多铁性材料中观察到电偶极激活磁激发或电磁振子。电磁振子被认为是直接负责的阶跃状异常的静态介电常数在公度-非公度磁转变,并在这些多铁性报告的巨大磁介电效应的起源。
2006-09-22 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Electromagnon signatures of a metastable multiferroic state
本研究利用太赫兹时域光谱学结合磁场、光激发和单次检测,揭示了六角铁氧体中磁场诱导的亚稳态多铁态的电磁振子特征,阐明了其与热动力学的相互作用。
2025-02-14 cond-mat.str-el
Optical excitation of electromagnons in hexaferrite
由于在信息存储中的应用潜力,在微观水平上理解超快磁化动力学具有强烈的电流兴趣。近年来,自旋-晶格耦合被认为是超快磁化动力学的基础。第二类磁电多铁性材料通过自旋-晶格耦合在磁性子晶格和电极化的强度(P)之间具有内在相关性,从而实现自旋和晶格之间的基本耦合动力学。在这里,我们报告的超快磁化动力学在室温下具有亚铁磁和反铁磁亚晶格的多铁性六角铁氧体,揭示了时间分辨共振x射线衍射。一个飞秒以上的带隙激发触发相干磁振子中的两个磁子晶格纠缠,并引起一个瞬态调制的P.一种新的微观机制,触发相干磁振子在这种亚铁磁绝缘体的基础上的自旋-晶格耦合提出。我们的发现为超快控制磁性开辟了一条新颖但通用的途径。
2021-12-11 cond-mat.str-el
Tracking a hysteretic and disorder-broadened phase transition via the electromagnon response in improper ferroelectrics
我们证明了电磁振子可以用来直接探测不适当的铁电体中磁有序相之间的相变的性质。利用太赫兹时域光谱技术,通过对Cu $_{1-x}$ Zn $_{x}$ O($x=0, 0.05$)合金在加热和冷却过程中的电磁子响应,跟踪了该合金的反铁磁/顺电到反铁磁/铁电相变.过渡被发现表现出热滞后,确认其一阶性质,并扩大的影响下,自旋无序Zn取代。电磁振子的能量在合金化时增加,这是由于非磁性离子改变了产生多铁性相和电磁振子的磁相互作用。我们描述了我们的研究结果的背景下,最近的理论工作,研究不适当的铁电性和电磁振子在CuO从唯象和第一性原理的方法。
2017-10-04 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Spin-Wave and Electromagnon Dispersions in Multiferroic MnWO4 as Observed by Neutron Spectroscopy: Isotropic Heisenberg Exchange versus Anisotropic Dzyaloshinskii-Moriya Interaction
高分辨率非弹性中子散射表明,在多铁性MnWO 4的基本磁激发组成的低能量色散的电磁振子除了众所周知的自旋波激发。后者可以很好地模拟海森堡哈密顿与磁交换耦合延伸到第12个最近的邻居。它们的自旋波带隙为0.61(1)meV。两个电磁振子分支出现在较低的能量0.07(1)meV和0.45(1)meV的带中心。它们反映了动态磁电耦合,并坚持在这两个,共线的磁性和顺电AF 1相,和自旋螺旋铁电AF 2相。这些激发与Dzyaloshinskiii-Moriya交换相互作用有关,这是由于相当大的自旋轨道耦合而显着的。
2016-06-06 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Soft-mode behavior of electromagnons in multiferroic manganite
本文研究了多铁性DyMnO_3在磁有序态和外磁场中的低频电磁振子行为。对于平行于a轴的外部磁场(BIIa),观察到电磁振子频率的显著软化,揭示了与已知用于铁电相变的经典软模式行为的许多相似之处。软化的电磁子产生的静态介电常数的增加,这遵循类似的依赖关系预测的Lyddane-Sachs-Teller关系。在几何形状BIIb内,电磁振子强度的增加并不对应于本征频率的软化。在这种情况下,静态介电常数的增加似乎是由畴壁的运动。
2010-07-27 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Magnetic and magnetoelectric excitations in TbMnO$_3$
研究了TbMnO_3多铁性材料在太赫兹频率下的磁激发和磁电激发。使用不同的实验几何形状,我们可以清楚地分离的电激活激发(电磁振子)的磁激活模式,即反铁磁共振(AFMR)。两个AFMR共振被发现与电磁振子相一致。这表明这两种激发属于同一模式,并且交流磁场也可以激发电磁振子。在外部磁场和低温下,电磁振子出现明显的精细结构。尽管磁结构旋转了90度,但只有在平行于a轴的交流电场中才能观察到电磁振子。与简单的预期相反,沿c轴的响应本质上仍然是纯磁性的。
2009-02-25 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Possible evidence for electromagnons in multiferroic manganites
磁介电材料的特征在于磁性和介电性质的强耦合,并且在极少数情况下同时表现出磁性和极性有序。在其他多铁性材料中,TbMnO 3和GdMnO 3显示出强的磁-介电(ME)耦合,因此存在新的自旋激发:电活性磁振子,或电磁振子,即。e.可以由AC电场激发自旋波。在这里,我们表明,这些激发出现在相位与不相称(IC)磁结构的锰自旋。在外部磁场中,这种IC结构可以被抑制,并且电磁振子被消除,从而引起从直流到太赫兹频率的折射率的显著变化。因此,除了在基本激发的动物园中增加一种新的生物外,折射率还可以通过适度的磁场来调节,这使得新一代光开关和光电子器件的设计成为可能。
2006-02-07 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Giant natural optical rotation from chiral electromagnons in a collinear antiferromagnet
本文在共线反铁磁体NiTe$_3$O$_6$中发现最低能量磁振子具有高达140 deg/mm的巨自然旋光,并证明其来源于动态磁电效应形成的磁电混合模式。
2023-12-05 cond-mat.str-el
Electromagnon excitations in modulated multiferroics
螺旋磁体铁电性的唯象理论[M. Mostovich,Phys. Rev. Lett. 96,067601(2006)]被概括为描述具有均匀铁电极化和空间调制铁电极化的一致状态。本说明书中的关键点是磁电耦合的对称部分,因为尽管与均匀分量无关,但它对极化的非均匀部分起着重要作用。我们在调制磁系统的一般例子中说明了这一重要性:纵向和横向自旋密度波状态和平面摆线相位。我们发现,即使在没有均匀铁电性的情况下,极化关联函数遵循系统的软磁行为,由于磁电效应。我们的结果可以很容易地推广到更复杂类型的磁有序,并且应用可能涉及凝聚态物理中的各种自然和人工系统(例如,可以从动态介电响应测量中提取磁振子特性)。
2008-07-10 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Goldstone modes and electromagnon fluctuations in the conical cycloid state of a multiferroic
本文用唯象的Ginzburg-Landau理论讨论了立方尖晶石CoCr $_{2}$ O $_{4}$中多铁性磁性锥旋轮线态的低能涨落谱。我们确定的Goldstone模式的圆锥摆线顺序,并推导出他们的色散关系,其签名各向异性的动量空间反映了对称性打破了有序状态。我们讨论了软极化波动,“电磁子”,与这些磁模式,并作出了一些实验预测,可以在中子散射和光学实验进行测试。
2008-10-06 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Electromagnon dispersion probed by inelastic x-ray scattering
具有meV能量分辨率的非弹性X射线散射(IXS)是测量固体和液体中集体激发的理想工具。在非共振散射条件下,截面强烈地受晶格振动(声子)支配。然而,它是可能的,以探测额外的自由度,如强烈耦合到声子的磁波动。耦合系统的IXS谱将不仅包含声子色散(多数分量),而且包含迄今未检测到的磁关联函数(少数分量)。在这里,我们报告的发现强磁振子声子耦合LiCrO $_2$,使整个布里渊区通过IXS测量磁相关。在LiCrO $_2$的磁有序相中发现了电磁振子激发和电偶极活性双磁振子激发,在顺磁相中发现了顺磁磁振子。我们预测,许多组(受挫)磁铁占主导地位的直接交换和非共线磁性显示出同样强的耦合和令人惊讶的大和可测量的IXS截面的磁振子和多磁振子过程。
2016-06-23 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
The magnetoelectric coupling in the multiferroic compound LiCu2O2
本文研究了锯齿形自旋链多铁性LiCu_2O_2化合物的铁电性和磁性之间可能的耦合类型。基于群论分析,我们构造了一个多序参量的唯象模型。从我们的计算中,我们得出结论,涉及链间的磁结构和铁电性的耦合是必要的,以了解Park等人的实验结果。我们提出的模型是能够占的电极化的强度触发器中存在的外部施加的磁场。此外,基于我们的理论模型,我们可以作出具体的选择规则预测存在于LiCu2O2系统中的电磁振子激发。我们还预测,在交流电导率测量中测得的电磁振子峰是场相关的。
2008-05-01 cond-mat.str-el
Numerical Simulation of Spin-Chirality Switching in Multiferroics via Intense Electromagnon Excitations
手性,即,结构的左右手性是包括生物学、化学和物理学在内的许多科学领域中的关键概念之一,并且其操纵是至关重要的问题。固体中的电子自旋可以形成手性构型。在钙钛矿锰氧化物RMnO 3(R=Tb,Dy,.等),Mn自旋形成摆线结构,通过相对论自旋轨道相互作用诱导铁电极化(P)。这种磁感应铁电性(多铁性)和相关的红外活性自旋波(电磁振子)开辟了一条有希望的途径,可以在很短的时间内通过纯电手段控制自旋。在本文中,我们从理论上与一个精确的自旋哈密顿TbMnO 3的皮秒光脉冲可以切换的自旋手征强烈激发的太赫兹频率的电磁振子。
2011-02-18 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Far-infrared optical excitations in multiferroic TbMnO_3
本文详细研究了多铁性TbMnO_3在40 cm^{-1}~ 1000 cm^{-1}和5 K < T < 300 K范围内的反射率。研究了偏振方向E|| a,观察到电磁振子的极化,||c,材料中自发极化的方向。研究和分析了各模式的本征频率、阻尼常数和极性强度随温度的变化关系。对于E|| a和低于螺旋有序温度约27 K,我们观察到的光学重量从声子激发的电磁振子,这主要涉及低频声子的转移。对于E||观察到总极性强度以及介电常数的不寻常的增加,表明在温度降低时动态电荷可能在锰-氧键内显著转移。
2009-05-18 cond-mat.str-el
Soft magnon contributions to dielectric constant in spiral magnets with domain walls
竞争磁交换相互作用通常导致非共线磁状态,例如自旋螺旋,其打破反转对称性并诱导铁电极化。由此产生的磁自由度和介电自由度之间的强相互作用导致通过电场控制磁序的技术上重要的可能性,并导致电磁振子,可以由电磁场的电偶极子激发的磁激发。本文研究了手征畴壁对螺旋磁体磁电性能的影响。我们使用一个准一维模型哈密顿与竞争海森堡交换相互作用,导致自旋螺旋,和Dzyaloshinskiii-Moriya相互作用,耦合自旋和电偶极子和混合磁振子和声子激发。结果表明,低频介电异常的螺旋磁体,如TbMnO 3和MnWO 4,可能源于混合磁振子极性声子激发与畴壁。
2020-12-31 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Electromagnons, magnons, and phonons in Eu$_{1-x}$Ho$_x$MnO$_3$
在这里,我们提出了一个详细的太赫兹和FIR响应的混合钙钛矿锰氧化物系统Eu $_{1-x}$ Ho $_x$ MnO $_3$钬浓度x = 0.1和0.3的研究。我们比较了四种不同的磁有序相(A型反铁磁,正弦调制共线,螺旋相位与自旋平面垂直于结晶的a和c轴)的磁激发。后两个相之间的转变与铁电极化从P|| a至P|| C.特别强调的是支付在这个过渡的激发温度依赖性。我们发现一个显着的强度变化表明,交换收缩机制不能是唯一的机制,诱导偶极重量自旋波激发。我们还专注于内的无公度共线反铁磁相的激发,并找到一个迄今未观察到的激发接近40厘米$^{-1}$。对光学量的详细分析给出了一个进一步的意想不到的结果:||所有的电磁振子的谱权都来自最低的声子模。然而,对于具有极化P的相位,||必须从较高频率转移附加的频谱权重。
2016-01-18 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Giant directional dichroism of terahertz light in resonance with magnetic excitations of the multiferroic oxide BaCo$_2$Ge$_2$O$_7$
我们建议,同时磁性和铁电性,即多铁性,赋予电活性磁激发(电磁子)的化合物提供了一个关键,以产生大的方向性二向色性长波长的光。利用多铁性氧化物Ba $_2$ CoGe $_2$ O $_7$中铁电极化和磁化的控制,我们证明了这种定向光开关功能在太赫兹频率下与电磁子吸收共振的实现。我们的研究结果表明,这种隐藏的潜力是目前在各种各样的多铁性。
2010-10-26 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Magnetic excitations in the low-temperature ferroelectric phase of multiferroic YMn2O5 using inelastic neutron scattering
利用非弹性中子散射(INS)研究了多铁性YMn2O5低温铁电相的磁激发。我们识别出低能磁振子模式,并在INS观察到的磁振子峰与光学吸收中观察到的电磁振子峰之间建立对应关系[1]。此外,我们解释的微观机制,这导致在最低能量的电磁振子峰,通过比较非弹性中子谱重量与在相称的铁电相的极化。
2011-07-01 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Theory of electric field induced one-magnon resonance in cycloidal spin magnets
本文提出了一种新的机制,即利用旋光旋光态中的电分量产生一种新的单磁振子激发,即所谓的电磁振子过程。我们计算了在多铁性钙钛矿锰氧化物RMnO 3中观察到的摆线自旋结构的光谱,其中观察到由振荡电场引起的新颖的磁激发。当引入对称的自旋相关的电极化的强度时,我们在太赫兹频率处具有由光的电分量驱动的单磁振子和双磁振子激发的光激发。我们的结果表明,在太赫兹频率下,实验观察到的光谱的一部分是单磁振子激发散射。
2008-11-25 cond-mat.str-el
Evidence of electro-active excitation of the spin cycloid in TbMnO3
研究了多铁性TbMnO 3在不同磁旋轮线取向下的太赫兹电磁激发。除了沿a轴的电磁振子,详细的极化分析的实验光谱表明,存在一个电活性激发的ac电场沿晶体学c轴。这种激发可能是TbMnO 3中自旋摆线的电活性本征模,这已经在磁电耦合的逆Dzyaloshinskiii-Moriya机制内预测。
2010-01-07 cond-mat.str-el
Magnetoelectric spectroscopy of spin excitations in LiCoPO4
利用太赫兹吸收光谱研究了反铁磁LiCoPO_4单畴晶体中的自旋激发。通过分析选择规则和比较不同反铁磁畴的吸收峰强度,发现除了传统的磁偶极主动自旋波激发外,还存在电磁振子和磁电自旋共振。使用总和规则的磁电磁化率,我们确定的贡献的自旋激发的静态磁电磁化率张量的所有不同的非对角元素在零,以及在有限的磁场。当磁场沿x轴方向时,体材料的静态磁电响应是由磁电自旋共振引起的,并且磁电张量中对角元为零的对称分量占主导地位.
2021-02-01 cond-mat.str-el
Spiral plane flops in frustrated helimagnets in external magnetic field
本文从理论上讨论了磁场$\bf H$中的受抑海森堡螺旋磁体。我们证明,小的各向异性自旋相互作用(单离子双轴各向异性或偶极力)选择自旋旋转的平面(螺旋平面),并可能导致平面内场增加后的螺旋平面翻转。导出了临界场$H_{flop}$的表达式。结果表明,测量$H_{flop}$是一种有效而简单的量化系统各向异性的方法(如测量具有轴向各向异性的共线磁体中的自旋翻转场)。相应的最近的实验被认为是在螺旋磁铁,其中一些是多铁性的自旋起源。
2018-09-05 cond-mat.str-el
Tuning magnetic spirals beyond room temperature with chemical disorder
在过去的几年里,磁驱动铁电性和巨大的磁电效应已被报道的一些挫折磁铁与螺旋磁秩序。这种材料由于其用于自旋电子学和低功率磁电器件的潜力而具有高电流兴趣。然而,它们的低磁序温度(通常<100 K)极大地限制了它们的应用领域。在这里,我们表明,在钙钛矿YBaCuFeO 5的螺旋相的稳定域可以扩大超过150 K,通过控制操作的Fe/Cu化学无序。此外,我们还证明了这种新的机制可以在零磁场下将YBaCuFeO 5的磁螺旋态稳定在25°C以上。我们的研究结果表明,磁螺旋的性质,包括其波长和稳定范围,可以通过控制化学无序来设计,为设计具有室温以上磁电性能的材料提供了巨大的潜力。
2017-01-13 cond-mat.str-el
Functional-integral approach to the investigation of the spin-spiral magnetic order and phase separation
研究了二维单带最近邻跳跃哈伯德模型。我们对待公度共线秩序,以及在有限的温度下,使用Hubbard-Stratonovich变换与两个字段的表示和解决这个问题的静态近似无公度螺旋磁相。我们认为,温度显着影响共线和螺旋磁相,在半填充附近的相分离。这一结果为单层铜酸盐磁性的异常行为提供了一种可能的解释。
2011-10-21 cond-mat.str-el
Observation of Unusual Magnetoelastic Effects in a Quasi-1D Spiral Magnet
我们提出了一个系统的研究自旋和晶格动力学的准一维螺旋磁铁CuBr 2,结合红外和中子光谱拉曼散射。随着冷却后自旋相关性的发展,我们观察到一组丰富的宽拉曼谱带的能量,对应于附近的一维磁波矢量的声子色散能量。低能量带进一步表现出明显的强度最大值在螺旋磁有序温度。我们将这些不寻常的观察结果归因于两种可能的潜在机制:(1)混合自旋-晶格激发的形成,和/或(2)与螺旋磁性竞争的自旋单态纠缠引起的晶格的“四元化”。
2017-07-13 cond-mat.str-el
Josephson Effect in Magnetic Superconductors with Spiral Magnetic Order
结果表明,在具有螺旋磁序的磁性超导体中,约瑟夫森电流有一个额外的贡献,它取决于:(i)接触的左($L$)和右($R$)岸磁化的相对取向(磁相)$θ=θ_{L}-θ_{R}$,(ii)结螺旋度$χ=χ_{L}χ_{R}$,(具有螺旋螺旋度$χ_{L(R)}=\pm 1$),即$J=[J_{c}-J_χ\cos θ]\sin ϕ$与$ϕ=ϕ_{L}-ϕ_{R}$ .比率$R_χ\equiv J_χ/J_{c}$被计算为超导序参数$Δ$、交换场能量$h$和螺旋磁结构的波矢量$Q$的函数。$π$ -约瑟夫森接触可以在这样的系统中在某些参数范围内实现。这种新的相位关系的一些可能的后果进行了分析。
2000-05-31 cond-mat.str-el
Spiral magnetic structure in spin-5/2 frustrated trimerized chains in SrMn3P4O14
利用中子粉末衍射实验研究了自旋为5/2的反铁磁三聚链状物质SrMn_3 P_4 O_(14)。在T_N_1 = 2.2(1)K以下出现共面螺旋磁结构。在T_N_2 = 1.75(5)K时,几个磁结构参数的值迅速变化,表明另一个相变,尽管T_N_2以上和以下的磁结构在性质上是相同的。螺旋磁结构可以用三聚链中最近邻和次最近邻交换相互作用之间的阻挫来解释。
2011-11-08 cond-mat.str-el
Canted spiral magnetic order in layered systems
本文在平均场近似下研究了哈伯德模型中倾斜螺旋磁序的形成。结果表明,这种磁状态可以在一定条件下稳定在一个相对较小的层间电子跳跃的层状系统。实验观察到的La $_{2-x}$ Sr $_x$ CuO $_4$的磁结构的例子被认为是。结果表明,倾斜磁序可以用一个简单的非相对论带磁来描述。
2014-06-17 cond-mat.str-el
Stacking-induced magnetic frustration and spiral spin liquid
与魔角扭曲双层石墨烯中的扭曲控制一样,堆叠控制是操纵固体,特别是范德华材料的基本性质的另一种机械方法。我们探讨堆叠诱导的磁挫折和螺旋自旋液体的多层三角晶格反铁磁体的系统是建立从ABC堆叠与竞争层内和层间耦合。结合电子成键理论和自洽高斯近似,我们建立了这种ABC叠层磁体的相图。结果表明,该系统支持一个广泛的区域的螺旋自旋液体与多个退化的螺旋线在倒易空间,分离的低温螺旋秩序和高温无特征的顺磁体。从螺旋自旋液体状态到螺旋级的转变是一级的。我们进一步表明,即使有小的扰动,如进一步的邻居层内交换的螺旋自旋液体的行为仍然存在。的ABC堆叠的磁铁,伊辛或平面自旋各向异性的影响,并对堆叠工程量子磁铁的前景进行了讨论。
2023-01-01 cond-mat.str-el
Ferroelectricity in spiral magnets
最近观察到,表现出最引人注目的多铁性现象的材料是受抑自旋密度波磁体。我们提出了一个简单的唯象理论,它描述了各种无公度磁态的诱导电极化的强度的取向,它对温度和磁场的依赖性,以及磁转变时介电磁化率的异常。我们表明,电极化的强度可以在畴壁和磁涡旋携带电荷。
2005-10-26 cond-mat.str-el
Metal-Insulator Transition in the Hubbard Model: Correlations and Spiral Magnetic Structures
在$t-t'$哈伯德模型中,利用推广到螺旋序情形的Hartree-Fock近似和Kotliar-Ruckenstein从玻色子方法,研究了正方形、简单立方和体心立方晶格在半填充时的金属-绝缘体相变.结果表明,磁感应强度的磁场方案优于非磁场方案。与HFA相比,电子关联导致螺旋相位的一些抑制。我们发现,在三维晶格的情况下,金属反铁磁(螺旋)相的存在。
2016-03-10 cond-mat.str-el
Block-spiral magnetism: An exotic type of frustrated order
量子材料中的竞争相互作用诱导了新的物质状态,如受抑磁体,这是一个从理论和实验角度进行广泛研究的领域。在这里,我们表明,竞争的能量尺度存在于低维轨道选择莫特相(OSMP)诱导一个奇异的磁秩序,以前从未报道过。早期的铁基123梯形材料的中子散射实验,其中OSMP是相关的,已经证实了我们以前的理论预测块磁性(磁序的形式$\uparrow\uparrow\downarrow\downarrow$)。现在,我们认为,另一个新的阶段可以稳定在多轨道哈伯德模型,{ \it块螺旋状态}。在这种状态下,磁岛形成一个螺旋,通过链传播,但块保持其身份,即刚性旋转。这种新的螺旋状态是稳定的,没有任何明显的挫折,在多铁性产生螺旋安排的共同途径。通过考察电子自由度的行为,揭示了宇称破缺准粒子。最后,一个简单的唯象模型,准确地捕捉宏观自旋螺旋排列也介绍了,我们的新状态的中子散射实验检测指纹。
2020-07-15 cond-mat.str-el
Skyrmions and Anomalous Hall Effect in a Dzyloshinskii-Moriya Spiral Magnet
利用蒙特卡罗模拟研究了一个具有Dzylosinskiii-Moriya相互作用的自旋模型,并在磁场作用下研究了自旋各向异性.我们发现了一个丰富的相图包含多个自旋螺旋(或skyrme晶体)相的正方形,矩形和六边形对称,除了螺旋自旋状态。霍尔电导率$σ_{xy}$在每个相的$sd$模型内计算。当$σ_{xy}$在没有外部磁场的情况下为零时,施加大于阈值$H_c$的场强度$H$导致非零手性和霍尔电导率的同时开始。我们发现多个自旋螺旋状态的$H_c = 0$为$H_c = 0$,但无论场方向如何,单自旋螺旋状态的$H_c > 0$为$H_c > 0$。本研究结果MnSi的相关性进行了讨论。
2009-03-19 cond-mat.str-el
NMR and LDA evidence for spiral magnetic order in the chain cuprate LiCu2O2
本文报道了自旋链化合物LiCu_2O_2顺磁有序态和磁有序态的{6,7}Li核磁共振测量结果。低于T约24 K的NMR线形提出了一个明确的签名的无公度(IC)的静态调制的本地磁场一致的IC螺旋调制的磁矩。{7}Li NMR揭示了强的类相位子的动力学波动延伸远低于24 K。我们假设,一系列的相变在24.2,22.5,和9 K反映了“魔鬼的楼梯”型行为通用IC系统。LDA为基础的计算交换积分揭示了一个大的链挫折导致磁螺旋。
2003-12-30 cond-mat.str-el
Magnetic spiral induced by strong correlations in MnAu$_2$
化合物MnAu $_2$是已知最古老的自旋螺旋材料之一,但螺旋状态的性质仍然不清楚。由于Mn中螺旋的短节距和自旋-轨道相互作用的弱点,螺旋不能通过相对论效应来解释,并且另一种常见的机制,嵌套,被排除,因为直接计算显示在相关波矢量处没有特征。我们提出螺旋态是由短程反铁磁交换和Au带极化引起的长程相互作用之间的竞争引起的,类似于双交换。我们发现,与以前的报告,在标准密度泛函理论的基态是铁磁性,\emph{i.e.},后者的相互作用占主导地位。然而,通过哈伯德$U$的库仑相关性的会计抑制的Schrillian-Wolff型$s-d$磁Mn和Au之间的相互作用快于超交换相互作用,有利于自旋螺旋状态。对于$U$的实际值,得到的螺旋波矢量与实验非常一致。
2014-08-20 cond-mat.str-el
Unified theory of spiral magnetism in the harmonic-honeycomb iridates α, β, γ Li2IrO3
最近发现了具有化学式Li $_2$ IrO $_3$的绝缘铱酸盐家族,其具有三种不同的晶体结构$α,β,γ$(蜂窝状、超蜂窝状、条纹蜂窝状)。对三维多型体$β$ -和$γ$ -Li $_2$ IrO $_3$的测量发现,它们磁有序成非常相似的螺旋相,表现出非共面反向旋转螺旋磁序,等效波矢q=0.57。我们研究磁哈密顿这个家庭,并表明,相同的三重最近邻Kitaev海森堡伊辛(KJI)相互作用再现这种螺旋顺序的$β,γ$ -锂$_2$ IrO $_3$结构。我们分析了这一现象的起源,通过研究一个1D锯齿链,一个结构单元的三个多型共同的模型。链的解决方案透明地显示了Kitaev相互作用如何稳定的反向旋转的螺旋,这是持续恢复链间耦合。我们的极小模型对$α$ -Li $_2$ IrO $_3$的磁序作了具体的预测.
2015-06-15 cond-mat.str-el
Colossal magnon-phonon coupling in multiferroic Eu$_{0.75}$Y$_{0.25}$MnO$_3$
本文报道了Eu $_{0.75}$ Y $_{0.25}$ MnO $_3$的变温远红外光谱(10-250 cm $^{-1}$)的磁诱导电偶极吸收谱。这些光谱只发生在$e||a$极化中,由两个相对窄的电磁子特征和一个宽的吸收带组成,其中电磁子特征在$T_{FE}=30$ K开始,而吸收带在远高于$T_N=47$ K的温度下持续存在。所观察到的激发占步的静态介电常数在铁电相。观测到80 cm $^{-1}$处的电磁振子与附近的最低光学声子强耦合,该声子将其光谱重量的1/2以上转移到磁振子。我们把宽背景吸收的起因归结为声子的两个磁振子发射衰变过程。
2007-07-24 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Transport properties of Rashba conducting strips coupled to magnetic moments with spiral order
研究了具有Rashba自旋-轨道耦合(RSOC)的导电层与局域磁矩层磁耦合时,在不同宽度条带上的磁性和输运性质。局域磁矩可以自由旋转,并且它们获得了由磁交换能和传导电子的动能之间的竞争而产生的有序性。通过最小化的总哈密顿量的变化的螺旋阶数的磁矩,在层间交换J_{sd}的空间中的相图,和Rashba耦合的跳跃积分,λ/t的比率内的流形确定。两个主要阶段的纵向螺旋秩序被发现,一个在大的层间耦合J_{sd}与统一的顺序在横向上,和其他在小J_{sd}显示横向交错顺序。这种交错的螺旋顺序是不稳定的反铁磁(AFM)的大值的lambda/t。在这两个螺旋阶段,纵向螺旋动量,偏离预期的线性关系与RSOC的大值的lambda/t。然后,各种运输性能,包括纵向德鲁德重量和自旋霍尔电导率,在这两个阶段内计算的线性响应,和他们的行为进行了比较,为更好的研究情况下的固定铁磁(FM)和AFM本地化的磁订单。
2017-11-17 cond-mat.str-el
Magnetic anisotropy and low-energy spin waves in the Dzyaloshinskii-Moriya spiral magnet Ba_2 Cu Ge_2 O_7
本文用新的中子衍射和非弹性散射实验详细研究了Dzyaloshinskii-Moriya helimagnetBa_2CuGe_2O_7的磁结构和低能自旋波谱随磁场的变化。结果表明,以前提出的这种化合物的磁性模型(一个理想的正弦自旋螺旋,稳定的各向同性交换和Dzyaloshinskiii-Moriya相互作用)需要改进。新的和以前发表的数据都可以通过考虑Kaplan-Shekhtman-Entin-Wohlman-Aharony(KSEA)项来定量解释,KSEA项是一种特殊的磁各向异性项,预测总是伴随绝缘体中的Dzyaloshinskiii-Moriya相互作用。
1998-10-09 cond-mat.str-el
Spiral spin-liquid and the emergence of a vortex-like state in MnSc$_2$S$_4$
螺旋和螺线是磁性固体中常见的长程序基序,它们也可以组织成更复杂的涌现结构,如磁skyrmions和涡旋。一种新型的螺旋状态,螺旋自旋液体,其中自旋波动集体作为螺旋,最近被预测存在。在这里,使用中子散射技术,我们通过直接观察“螺旋面”-倒易空间中螺旋传播矢量的连续表面,实验证明了MnSc $_2$ S $_4$中螺旋自旋液体的存在。我们解释了螺旋自旋液体的多步有序行为,并在外加磁场下发现了涡旋状的三q相。我们的结果证明了金刚石晶格上的$J_1$ - $J_2$哈密顿量作为MnSc $_2$ S $_4$中螺旋自旋液体态模型的有效性,同时也展示了一种实现磁涡旋晶格的新方法.
2016-05-13 cond-mat.str-el
Electric field-induced domain wall motion in spin spiral multiferroics
本文研究了螺旋多铁体中电场诱导的畴壁运动,构建了变分模型并推导了运动方程,发现畴壁速度与电场呈线性关系且依赖于系统几何与畴结构。
2024-02-16 cond-mat.str-el
Spiral magnets with Dzyaloshinskii-Moriya interaction containing defect bonds
我们提出了一个理论,描述螺旋磁体与Dzyaloshinskiii-Moriya相互作用(π)受到键无序在小浓度$c$的缺陷。它是假设,在不完美的债券,交换耦合和交换耦合都发生了变化。Qualitatively相同的物理图像中得到的两个模型,其中被认为是详细的:B20立方helimagnets和分层的磁铁,在其中,磁导致一个长周期的螺旋订购垂直层。我们发现,扭曲的螺旋磁有序周围的一个单一的不完美的债券是长程的:值的额外匝的自旋衰减的距离$r$的缺陷作为$1/r^2$是由泊松方程的电偶极子。在有限浓度的随机分布的不完美的债券,我们计算校正的螺旋矢量。我们表明,这种修正可以改变自旋手征的符号,即使在$c\ll1$,如果缺陷是足够强的。结果表明,杂质导致的漫弹性中子散射具有幂律奇异性的磁布拉格峰的位置。然后,每个布拉格峰获得幂律衰减尾部。计算了杂质散射对磁振子能量和磁振子阻尼的修正。
2015-08-06 cond-mat.str-el