New high magnetic field phase of the frustrated $S=1/2$ chain compound LiCuVO$_4$
的挫折$S=1/2$链化合物LiCuVO $_4$,专注于高磁场阶段的磁化,报告。除了最近观察到的自旋翻转转变和从平面螺旋到自旋调制结构的转变之外,还观察到刚好在饱和场下方的另外的转变。这个新观察到的磁相被认为是自旋自旋相位,这是理论上预测的,但没有观察到实验。该相的临界场及其dM/dH曲线与微观模型的计算结果吻合得很好。E. Zhitomirsky和H. Tsunetsugu,preprint,arXiv:1003.4096v2).
2010-09-29 cond-mat.str-el
Switching the Ferroelectric Polarization by External Magnetic Fields in the Spin = 1/2 Chain Cuprate LiCuVO4
本文详细研究了多铁性LiCuVO_4的复介电常数和铁电极化随温度和外加磁场的变化。在零外磁场中,建立了具有ab螺旋和沿晶体学b方向传播矢量的螺旋自旋序,从而诱导出自发极化平行于a的铁电序。螺旋的方向可以通过外部磁场重新定向,并允许自发极化的切换。我们发现了一个很强的依赖性的绝对值的偏振螺旋平面的不同取向。高于7.5 T,LiCuVO 4揭示共线自旋顺序,并保持顺电的所有领域的方向。因此,该系统非常适合于检查理论上预测的螺旋磁体的对称关系。铁电和磁序的强耦合被证明,并充分探索了复杂的(B,T)相图。
2007-12-20 cond-mat.str-el
Magnetoelastic study on the frustrated quasi-one-dimensional spin-1/2 magnet LiCuVO$_4$
研究了准一维自旋1/2阻挫磁体LiCuVO $_4$的磁弹性性质.纵向磁致伸缩实验在1.5 K下在沿$b$轴施加的高达60 T的高磁场中进行,即,自旋链方向。磁致伸缩数据定性地类似于磁化结果,并且在$H_{\text{sat}} \approx 54$ T处饱和,样品长度相对变化为$ΔL/L \approx 1.8\times10^{-4}$。值得注意的是,磁致伸缩和磁化强度都在$H_{\text{c3}} \approx 48$ T和$H_{\text{sat}}$之间逐渐演变,表明这两个量一致地检测到刚好低于饱和的自旋-自旋相位。弱耦合自旋链模型的数值分析表明,所观察到的磁致伸缩可以理解的交换-伸缩机制。发现的小偏差可能表明与场致相变相关的局部相关性的非平凡变化。
2020-10-16 cond-mat.str-el
Dynamics of Bound Magnon Pairs in the Quasi-One-Dimensional Frustrated Magnet LiCuVO_4
本文报道了自旋为1/2的准一维阻挫磁体LiCuVO $\mathrm{_4}$在高磁场10- 34 T下的自旋弛豫动力学,其中基态具有自旋密度波序.顺磁相中的自旋涨落相对于磁场表现出显著的各向异性。由$^{51}$ V核探测的横向激发谱具有随场增大的激发能隙。另一方面,$^7$ Li核感应到的无带隙纵向涨落随温度的降低而增大,但随场的增加而趋于被抑制。这种各向异性的自旋动力学及其场依赖性与理论预测一致,并归因于束缚磁振子对的形成,这是铁磁最近邻和反铁磁次近邻相互作用之间的挫折的一个显着后果。
2017-10-24 cond-mat.str-el
Multiferroicity in the spin-1/2 quantum matter of LiCu2O2
利用共振软X射线磁散射、硬X射线衍射、热容、磁化率和电极化研究了LiCu 2 O2单晶的多铁性。在24.6K(T_1)和23.2K(T_2)发现两个磁转变。我们的数据与正弦自旋结构在T2<T<T1和螺旋自旋结构在T<T2引起铁电性是一致的。令人惊讶的是,在T2以上,自旋结构的相关长度随着温度的增加而增加,沿着c轴的变化幅度约为42%。我们的结果表明,几何挫折和电子和磁场的极化的相互作用。
2008-08-02 cond-mat.str-el
Evidence for a magnetic field-induced unconventional nematic state in the frustrated and anisotropic spin-chain cuprate LiCuSbO$_4$
现代量子磁学理论预言了强磁场中弱相互作用强阻挫自旋1/2海森堡链中的奇异多极态。在实验上,这些状态至今仍然难以捉摸。在这里,我们报告了一个长期寻找的磁场诱导的超导态以上的$\sim 13$ T的边缘共享链铜酸盐LiSbCuO $_4$ $\equiv$ LiCuSbO $_4$的字段产生的证据。这种解释是基于在测量$^7$ Li NMR自旋弛豫速率$T_1^{-1}$以及对比$T_1^{-1}$与$T$的场相关幂律行为中观察到的场诱导自旋间隙,并进一步得到静态磁化和ESR数据的支持。一个基本的理论微观方法有利于一个crosslinked方案基本上是基于NN XYZ交换各向异性的模型内受挫自旋1/2链。它是由DMRG技术研究。所采用的交换参数是合理的定性的电子结构计算的LiCuSbO $_4$。
2016-12-27 cond-mat.str-el
Magnetic structure of the frustrated S=1/2 chain magnet LiCu2O2 doped with nonmagnetic Zn
本文报道了掺Zn^2+的S=1/2链阻挫型铜酸盐LiCu 2 O2单晶样品的磁化强度、ESR和NMR测量结果。如通过X射线技术所示,Li(Cu{1-x}Zn{x})2 O2(x<0.12)的晶体是单相的,而对于更高的Zn浓度,样品是多相的。所有单相样品(0<= x<0.12)的ESR谱都可以用具有单轴型各向异性的平面自旋结构模型来解释。高掺杂单晶样品Li(Cu_(0.9)Zn_(0.1))_2 O_2的NMR谱可以在具有最强交换键的(ab)晶面中具有短程螺旋关联的平面自旋玻璃状磁结构的框架内描述。在这种结构中,Cu^2+离子的磁矩值接近于未掺杂晶体的值:(0.8 ± 0.1)μ B。
2013-07-01 cond-mat.str-el
Magnetic properties of LiCu$_3$O$_3$ -- quasi-two-dimensional antiferromagnet on depleted square lattice
本文通过$^7$Li NMR与单晶磁化测量研究LiCu$_3$O$_3$,识别123 K和约30 K两次磁转变,并揭示其无序诱导的刚性螺旋或自旋调制磁结构。
2024-09-06 cond-mat.str-el
Anisotropic Exchange in ${\bf LiCu_2O_2}$
用电子自旋共振(ESR)方法研究了多铁性量子自旋体系LiCu $_2$ O $_2$在$(T_{\rm N1} \leq T \leq 300$-和$Q$ -波段的磁性.在非孪晶单晶中观察到的$g$张量和ESR线宽的各向异性是由于晶体电场和作用于LiCu $_2$ O $_2$的梯形结构中的磁性Cu $^{2+}$离子的局部交换几何结构造成的。通过对所涉及的交换路径的微观分析,我们发现对称各向异性交换相互作用和反对称Dzyaloshinskiii-Moriya相互作用都提供了这种材料中占主导地位的自旋-自旋弛豫通道。
2017-05-03 cond-mat.str-el
Anisotropic spin fluctuations in the quasi one-dimensional frustrated magnet LiCuVO_4
本文报道了准一维阻挫磁体LiCuVO_4单晶的核磁共振实验结果。^7 Li和^{51}V核的NMR谱表明,在4 T的磁场中,它们具有螺旋自旋序,螺旋自旋平面垂直于磁场;在10 T的磁场中,它们具有自旋密度波(SDW)序,磁矩的大小沿磁场方向发生调制,这与先前的报道一致。在沿a轴方向施加4 T的磁场时,选择性地耦合到垂直于磁场的横向自旋涨落的^{51}V核的核自旋-晶格弛豫速率1/T_1在螺旋有序温度附近显示出明显的峰值。然而,在10 T的场中,不存在这样的峰。相反,在^7Li原子核上探测纵向自旋涨落的1/T_1值显示出向SDW有序温度发散的行为。这些结果与理论描述的SDW关联是由于束缚磁振子对在横向自旋激发谱中产生能隙的结果定性一致。
2013-07-09 cond-mat.str-el
Nonmagnetic impurity perturbation to the quasi-two-dimensional quantum helimagnet LiCu2O2
给出了Zn取代量子准二维螺旋磁体LiCu_2 O_2的完整相图。当Zn取代量小于~ 5.5%时,LiCu_2 O_2的螺旋有序转变温度(T_h)遵循有限尺寸标度,这意味着存在有限的螺旋畴,畴界由几乎孤立的自旋形成。当Zn取代量大于5.5%时,体系的长程螺旋有序被淬灭,并出现了一个有趣的Zn能级相关的磁性相变,同时还出现了轻微的热滞现象和T_c(Zn > 0.055,H)的普遍二次场依赖性。通过高温级数展开(HTSE)拟合和N=16有限链精确对角化模拟,得到了最近邻(nn)J1和次最近邻(nnn)J2(α =J2/J1)的磁耦合常数。我们还提供了证据的直接相关性之间的远程螺旋自旋有序和电极化的强度在这种自旋驱动的多铁性材料。
2010-06-28 cond-mat.str-el
Chirality-driven ferroelectricity in LiCuVO$_4$
手性或物体的旋向性在生命科学、生物学、化学和物理学中具有重要意义。它也是显示自旋螺旋基态的受抑磁体的主要对称成分。矢量手征相位,与扭曲(无论是时钟或逆时针)之间的相邻自旋有序,但与相邻自旋之间的角度无序,已预测近50年前。然而,实验证据是罕见的和有争议的。在这里,我们提供了实验证据,这样一个阶段的LiCuVO $_4$,一个一维的量子磁体与竞争的铁磁和反铁磁相互作用。矢量手征态是通过一个有限的铁电极化产生的温度远高于表现出远程三维自旋螺旋和极性顺序的多铁性相。随着温度的升高,自旋序在TN处被抑制,而手性长程序仍然存在,在外部磁场的存在下留下了具有手性驱动的铁电性的温度窗口。
2018-12-19 cond-mat.str-el
Magnetic excitations and optical transitions in the multiferroic spin-1/2 system LiCu$_2$O$_2$
利用太赫兹吸收光谱研究了摆线磁体LiCu $_2$ O $_2$在12 T以下磁场中的磁激发.在自旋有序温度以下,我们观察到8个旋光跃迁的LiCu $_2$ O $_2$的自旋系统中的能量范围从4到30厘米$^{-1}$。在磁场中,模式的数量增加,并且电极化的强度翻转被看作模式能量的磁场依赖性的变化。零磁场下两个模式的偏振依赖性符合从bc平面倾斜$θ=41\pm1^{\circ}$的摆线的选择规则。对于其余六种模式的电和磁偶极子近似不能解释所观察到的偏振依赖性。我们没有看到在探索的能量范围内的电磁子,虽然有证据表明,它可以存在于4厘米以下的$^{-1}$。
2009-06-30 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Direct evidence for intermediate multiferroic phase in LiCuFe2(VO4)3
研究了LiCuFe_2(VO_4)_3的磁化率、比热、介电常数和电极化的强度。在零磁场下,观察到了TN 1 ~ 9.95 K和TN 2 ~ 8.17 K的反铁磁相变.虽然在TN 1处的介电峰被清楚地识别,但所测量的热释电电流也在TN 1处表现出尖锐的峰,这意味着磁相关的铁电性。有趣的是,在TN 2附近观察到另一个具有相反信号的热释电峰,导致TN 2以下的电极化的强度消失。此外,电极化的强度在外加磁场的作用下被显著抑制,表现出明显的磁电效应。这些结果表明,在LiCuFe 2(VO 4)3的铁电性的磁结构的本质相关性,值得进一步研究的潜在机制。
2021-12-30 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Suppression of 3D-ordering by defects in the $S=1/2$ frustrated chain magnet LiCuVO$_4$
本文报道了高质量\lcvo--一种受抑自旋$S=1/2$链系统--单晶样品在3/4饱和磁场的磁场中的热容研究。在低场约7 T时,由自旋链中的一维磁关联引起的比热$C_p\propto T$随温度的线性变化,在冷却后出现明显的λ异常,转变为具有$C_p\propto T^3$低温行为的三维螺旋相.从自旋液体到自旋调制(SM)相在较高的领域发生的过渡通过驼峰状异常,随着温度的降低,进一步变成一个$C_p\propto T^2$法律独特的准二维系统。我们建议的Cu $^{2+}$链中的缺陷可以抑制3D长程有序的SM相,并让它不受干扰的螺旋相的解释。
2015-01-14 cond-mat.str-el
Possible quadrupolar nematic phase in the frustrated spin chain LiCuSbO$_4$: an NMR investigation
受抑一维量子磁体LiCuSbO $_4$是$J_1-J_2$自旋链模型的一种罕见的实现,其饱和场容易获得,以前估计为12 T。理论上,在饱和场以下的化合物中预测到了奇异的多极双相,但迄今为止还没有明确的实验观察。本文利用μ子自旋旋转($μ$ SR)、$^7$ Li核磁共振(NMR)和磁化率(SQUID)等方法,在宽温(30mK)和宽场(0PDMATHABMO 13.3T)范围内对该化合物进行了广泛的实验研究。零磁场下的$μ$ SR实验表明,在低至30mK的情况下,不存在长程3D有序。与以前的热容数据[S.E. Dutton \emph{et al},物理学评论快报。108,187206(2012)],磁化率测量表明在磁场范围$0-4$ T中存在短程相关矢量手性相。在中间场值(5 $-$ 12 T)中,系统在最低温度(125 mK)下进入3D有序自旋密度波相,每个铜位点具有0.75 $μ_B$,通过NMR估计。在更高的磁场下,发现磁化强度在13 T以上饱和,其中自旋晶格$T_1^{-1}$弛豫揭示了估计为3.2(2)K的自旋间隙。我们缩小了观察多极双相的可能性,范围为12.5 $-$ 13T。
2017-10-13 cond-mat.str-el
Ferroelectric Transition Induced by the Incommensurate Magnetic Ordering in LiCuVO4
在多晶和单晶LiCuVO 4样品中发现了与螺旋自旋序同时发生的铁电相变。该系统具有Cu 2+自旋(s=1/2)的CuO 2链形成的边缘共享CuO 4广场。可能是由于最近邻和次最近邻交换相互作用之间的竞争所引起的受抑性质,Cu自旋表现出,如已经报道的,螺旋磁序与沿链方向的无公度调制矢量Q和与垂直于CuO 4正方形的螺旋轴e3。电极化的强度P可以通过最近预测的关系(P与Q*e3成比例)来理解。转变温度已被发现逐渐抑制所施加的磁场。
2006-12-11 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Quantum spin liquid in frustrated one dimensional LiCuSbO4
报道了一种具有S = 1/2CuO_6八面体共边链的量子磁体LiCuSbO_4。当居里-外斯常数为铁磁性时,θ= 30 K,在100 mK以下没有发生相变或自旋冻结。比热表明在12 T饱和场附近有一个明显的高场相。中子散射显示出q = 0.47 \pm 0.01π/a的无公度自旋相关,并将70 \mueV的上限置于潜在的自旋间隙上。精确对角化的易平面S = 1/2链与竞争的铁磁和反铁磁相互作用(J1 =-75 K,J2 = 34 K)解释了T > 2 K的数据。
2012-05-03 cond-mat.str-el
NMR study of the high-field magnetic phase of LiCuVO$_4$
本文报道了准一维反铁磁$S=1/2$链状铜酸盐LiCuVO $_4$的NMR研究,重点是最近在外加磁场$H > H_{\rm c2}$($μ_0H_{\rm c2} \approx 7.5$ T)中观察到的高场自旋调制相.测量了$^7$ Li和$^{51}$ V从有序态到顺磁态转变前后的NMR谱。结果表明,在0. 6 K $ < T < T_{\rm N}$的低温下,{ \bf ab}-平面内相邻链的自旋之间存在铁磁相互作用,形成自旋调制的磁结构.最佳拟合提供了相邻{ \bf ab}-平面的自旋之间的相互取向是随机的证据。对于升高的温度$T_{\rm N} < T \lesssim 15$ K,短程磁序至少发生在NMR实验的特征时间尺度上。
2009-12-22 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Studies of Multiferroic System LiCu2O2 I Sample Characterization and Relationship between Magnetic Properties and Multiferroic Nature
单晶样品的LiCu 2 O2与自旋1/2 Cu 2+链的边共享CuO 4正方形平面(带状链),其特征在于通过X射线衍射,热重分析,和磁性测量。既没有发现原子缺陷,也没有发现Cu和Li原子的混合,这表明可以排除晶格缺陷被认为是报告的多铁性行为的可能起源。在比热和中子磁布拉格反射数据中发现的异常清楚地表明,该系统在TN 1 =24.5 K和TN 2 =22.8 K处具有连续的磁转变。基于中子散射和~ 7 Li-NMR测量的结合研究确定的中间相(TN_2 <T<TN_1)和低温相(T<TN_2)的磁结构,我们可以一致地理解这样一个事实,即通过考虑现有的理论,仅在TN_2以下观察到多铁性。
2009-04-26 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Domain dynamics in LiCuVO$_4$: Evidence for polarized nanoregions
LiCuVO $_4$是一维自旋1/2链的模型系统,由于竞争最近邻和次最近邻相互作用,在低于2.4 K的Néel温度下进入平面自旋螺旋基态。自旋螺旋态是多铁性的,具有沿a轴的电极化的强度,这被认为是纯粹由自旋超电流机制引起的。在c方向的外部磁场下,T $_N$可在7.4 T下被抑制到0 K。在这里,我们报告动态测量的极化从P(E)-磁滞回线,磁场依赖的热电流和非线性介电谱,以及热膨胀和磁致伸缩测量在非常低的温度。的多铁性转变是伴随着强烈的异常的热膨胀和磁致伸缩系数,我们发现缓慢的电畴反转的切换时间。这两个观察结果表明,在LiCuVO $_4$相当大的磁弹性耦合。通过分析的非线性极化动力学,我们得到的域的尺寸在纳米范围内,可能是由锂缺陷。
2019-02-04 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Helicoidal magnetic order in a clean copper oxide spin chain compound
我们报告的磁化率,比热,和中子衍射测量NaCu $_2$ O $_2$,自旋1/2链化合物同构的LiCu $_2$ O $_2$,这已被广泛研究。在13 K以下,我们发现了一个长程有序的、无公度的磁螺旋态,其传播矢量与LiCu $_2$ O $_2$的传播矢量相似.与Li类似物相比,NaCu $_2$ O $_2$中的取代无序可忽略不计。因此,我们可以排除螺旋是由杂质诱导的,正如先前对LiCu $_2$ O $_2$的工作所声称的那样。一个自旋哈密顿与挫折长程交换相互作用提供了一个很好的描述有序状态和顺磁磁化率。
2004-12-16 cond-mat.str-el
Determination of superexchange interactions for the CuO$_2$ chains in LiCu$_2$O$_2$
本研究通过第一性原理计算推导五带Hubbard模型,结合多种方法简化为含最近邻和次近邻相互作用的低能有效Heisenberg模型,测定LiCu$_2$O$_2$中CuO$_2$链的超交换相互作用,验证了其与实验螺旋磁基态的一致性及与铁电性的关联。
2022-12-06 cond-mat.str-el
Nonrelativistic Multiferroicity in the Nonstoichiometric Spin s=1/2 Spiral Chain Cuprate LiCu2O2
我们认为,最近观察到的令人困惑的多铁性行为在s=1/2一维链铜酸盐LiCu 2 O2与边缘共享安排的CuO 4的斑块和无公度的螺旋自旋有序可以一致地解释,如果考虑到非相对论交换诱导的电极化的强度上的Cu 2+中心取代的位置原生的Cu 1+离子。这些取代中心被证明是自旋不可逆性和磁场效应的有效探针。
2008-01-13 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Studies of Multiferroic System of LiCu2O2 II Magnetic Structures of Two Ordered Phases with Incommensurate Modulations
用中子衍射和~ 7 Li-NMR确定了LiCu_2 O_2多铁性体系,该体系在一个晶胞中有四条共边的CuO_4正方形平面链(带状链)。我们证实了在TN_1 = 24.5K和TN_2 = 22.8K时存在连续的磁跃迁。在TN 1和TN 2之间的T区域中,链内的Cu 2+离子的准一维自旋(S=1/2)具有共线和正弦调制结构,Cu矩平行于c轴,调制矢量沿b轴。在T <TN ~ 2时,发现了具有无公度调制的椭球螺旋自旋结构,给出了详细的参数,描述了四条带链的调制幅度、螺旋轴矢量以及调制的相对相位,可以很好地再现NMR和中子在两种磁有序相位中的结果。这一相当精确的磁结构的发现,使我们能够讨论磁结构之间的关系和本系统在零磁场的多铁性的性质,在我们的同伴文件(文件I),并打开一种方式来理解报告的电极化的强度下的有限磁场。
2009-04-26 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Search for a spin-nematic phase in the quasi-one-dimensional frustrated magnet LiCuVO$_4$
我们已经进行了核磁共振实验上的准一维阻挫自旋1/2系统LiCuVO $_4$在磁场$H$沿c轴施加到附近的饱和场$H_{\rm sat}$的字段值。对于场范围$H_{\rm c2}<H<H_{\rm c3}$($μ_0H_{\rm c2}\approx 7.5$ T和$μ_0H_{\rm c3} = [40.5 \pm 0.2]$ T),$^{51}$ V NMR谱在$T$ = 380 mK时表现出特征性的双喇叭图案,正如自旋调制相位所预期的那样,在自旋调制相位中,Cu $^{2+}$离子的磁矩平行于所施加的场$H$对齐,并且它们的幅度沿着磁链正弦变化。对于更高的领域,$^{51}$ V NMR光谱形状的变化从双喇叭图案到一个单一的洛伦兹线。对于该洛伦兹线,$^{51}$ V核处的内场对于$μ_0 H > 41.4$ T保持恒定,表明LiCuVO $_4$中的大多数磁矩在该场范围内已经饱和。该结果与先前观察到的具有$μ_0H_{\rm sat}=45$ T [L]的$H_{\rm c3}<H<H_{\rm sat}$的磁化强度$M(H)$的线性场依赖性不一致。E. Svistov { \it等},JETP Letters { \bf 93},21(2011)]。我们认为,差异是由于非磁性缺陷的样品。$^7$ Li核的自旋-晶格弛豫速率的结果表明,能隙随场的增长速度是单自旋塞曼能量的…
2014-10-01 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Evidence of a bond-nematic phase in LiCuVO4
极化和非极化中子散射实验的挫折铁磁自旋-1/2链LiCuVO 4表明,相变在HQ的8特斯拉是由四极波动和偶极关联是短程的时刻平行于所施加的磁场在高场阶段。热容量的测量证据相变到这个高场阶段,与异常明显不同,在低磁场。我们的实验数据是一致的图片,其中的基态以上的HQ有一个次近邻键的顺序沿链与流体之间的弱耦合链的相干性。
2012-06-14 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft cond-mat.str-el
Observation of chiral solitons in the quantum spin liquid phase of LiCuVO$_4$
量子自旋液体代表在存在强量子涨落的情况下产生的磁性基态,所述强量子涨落排除了在零温度下的有序化,并且在激发光谱中留下清晰的指纹。虽然理论上有各种可能的量子自旋液体相,但它们的实验实现仍然很少。在这里,我们报告的第一个实验证据的矢量手性量子自旋液体状态的$S=1/2$自旋链化合物LiCuVO $_4$从测量的复介电常数$\varepsilon^*$在GHz范围内。在零磁场下,我们的结果表明,在$T_\mathrm{N}=2.4$ K的多铁性相变以上的短寿命的热激活手征波动与发散的寿命时,接近$T_\mathrm{N}$。在$\varepsilon^*$中,这种涨落动力学被看作是具有临界动力学指数$ν_ξz \approx 1.3$的弛豫的减慢,与平均场预测一致。当使用磁场将$T_N$抑制到0 K时,量子涨落的影响增加,直到它们在400 mK以下凝聚成螺旋自旋液相。在这个阶段,我们测量了一个几乎无带隙的手征孤子激发与一个微小的能隙$E_\mathrm{SE}\approx14.1$ $μ$ eV。
2019-12-10 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Density Functional Theory Characterization of the Multiferroicity in Spin Spiral Chain Cuprates
基于自旋轨道耦合的密度泛函理论,通过计算螺旋磁体LiCu 2 O2和LiCuVO 4的自旋螺旋态电极化的强度,研究了螺旋磁体LiCu 2 O2和LiCuVO 4的铁电性.我们的工作明确地揭示了自旋-轨道耦合是铁电性的主要贡献来自于Cu位上的自旋-轨道耦合,但导致电极化的强度的非对称密度分布主要发生在O原子周围。计算的电极化的强度是大得多的ab-比bc-平面自旋螺旋。观察到的自旋螺旋平面被发现是一致的观察方向的电极化的强度的LiCuVO 4,但不一致的LiCu 2 O 2。
2007-11-02 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Thermodynamics of multiferroic spin chains
描述许多具有铁电性质的自旋链材料的极小模型是具有铁磁近邻耦合J1和反铁磁次近邻耦合J2的海森堡模型。在这里,我们研究这个模型的热力学使用的密度矩阵算法应用到传递矩阵。我们发现,不相称的自旋-自旋相关-铁电性能和经典螺旋螺距角的模拟至关重要-不仅依赖于比J2/ |J1|,但也强烈地依赖于温度。我们研究了小的易平面各向异性,它可以稳定的矢量手征顺序,以及多极相的有限温度签名,稳定在有限的磁场。此外,我们还拟合了LiCuVO 4、LiCu 2 O2和Li 2 ZrCuO 4的磁化率。与文献相反,我们发现,对于LiCuVO 4的最佳拟合是在J2 ~ 90 K和J2/ |J1| ~ 0.5时获得的,并且表明这些值与观察到的自旋不可逆性是一致的。最后,我们讨论了我们的研究结果有关的不相称的自旋自旋相关性和多极秩序在未来的实验对这些化合物。
2009-10-09 cond-mat.str-el
Quantum Dynamics of Multiferroic Helimagnets: a Schwinger-Boson Approach
我们研究的量子动力学/波动的摆线螺旋磁铁的Schwinger玻色子方法。与经典涨落形成鲜明对比的是,量子涨落本质上是共线的,这使得随着温度的降低,共线自旋密度波态略高于螺旋摆线态。从这个角度讨论了螺旋线的约化椭圆比、中子散射和红外吸收光谱等物理性质,并讨论了它们与准一维LiCu $_2$ O $_2$和LiCuVO $_4$的可能关系.
2008-04-04 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Spontaneous chiral symmetry breaking on a fully polarized frustrated magnet at finite temperature
在高磁场下,阻挫效应甚至可以在全极化磁体中引入两个以上的自旋色散关系极小值。我们通常讨论在全极化相上,当有限温度泵浦的磁振子数量偏离最小值的一侧时,手征对称性破缺的可能性。我们通过构造由外磁场和色散极小值附近磁振子间相互作用控制的Ginzburg-Landau能量来研究这个相位。该手征性破坏阶段伴随的不是垂直于外场的磁化,而是矢量手征性$S_m \times S_n$。我们还讨论了在LiCuVO_4上的手征性破缺相的可能性。
2014-06-10 cond-mat.str-el
Electric Control of Spin Helicity in a Magnetic Ferroelectric
磁性铁电体或多铁性材料是实现新型磁电功能的理想材料。在这里,我们展示了真正的电控制的螺旋磁结构在这样的磁性铁电体之一,TbMnO 3。自旋极化中子散射实验清楚地表明,自旋螺旋度,顺时针或逆时针,是由自发极化的方向,从而由小的冷却电场的极性控制。
2007-01-18 cond-mat.str-el
Theory of magnetic switching of ferroelectricity in spiral magnets
以TbMnO 3和DyMnO 3为例,提出了自旋螺旋多铁性材料中电极化的强度(P)磁开关的微观理论.我们通过精确自旋模型的蒙特卡罗模拟再现了它们在磁场H_ex下的相图,揭示了Dzyaloshinskiii-Moriya相互作用、自旋各向异性和自旋交换之间的竞争受外加H_ex的控制,导致了伴随着P重取向或消失的磁转变。我们还讨论了所提出的机制与许多其他多铁性材料如LiCu_2 O_2,MnWO_4,Ni3V2O4
2010-10-28 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Spin-Nematic and Spin-Density-Wave Orders in Spatially Anisotropic Frustrated Magnets in a Magnetic Field
我们发展了一个三维空间各向异性磁体有限温度自旋涨落有序化的微观理论,该磁体由弱耦合的自旋1/2阻挫链组成,在磁场中具有最近邻和次最近邻耦合。结合场论技术和密度矩阵重整化群的结果,我们完成了在一个宽的磁场范围内的有限温度相图,具有自旋键的有序相和无公度自旋密度波有序相。四自旋相互作用的影响也进行了研究。我们的研究结果的相关性,如LiCuVO 4准一维边共享的铜酸盐磁体进行了讨论。
2013-02-17 cond-mat.stat-mech 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
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