我们提出了一个系统的研究的^{7}Li NMR性能的变化与磁性缺陷浓度高达0.83摩尔%的尖晶石结构的多晶粉末样品和收集的小单晶的LiV 2 O 4在温度范围从0.5到4.2 K。我们还报告静态磁化强度测量和交流磁化率测量在14 MHz的样品在低温下。磁缺陷的存在使核磁共振谱和核自旋-晶格弛豫速率都不均匀。通过假设(i)存在磁点缺陷的随机分布,(ii)在含有磁缺陷的样品中存在与磁纯LiV 2 O 4中相同的重费米液体,以及(iii)磁缺陷和费米液体对磁化和NMR性质的影响是可分离的,可以很好地解释粉末的NMR数据。在单晶中,观察到有些不同的行为。值得注意的是,在粉末样品中的磁缺陷在T ~ 1.0 K以下显示出自旋冻结的证据,而在具有类似磁缺陷浓度的单晶中,在0.5 K以下没有发现自旋冻结。因此,不同类型的磁缺陷和/或它们之间的相互作用似乎出现在粉末与晶体中,这可能是由于粉末和晶体的基本上不同的合成条件。
英文摘要:
We present a systematic study of the variations of the ^{7}Li NMR properties versus magnetic defect concentration up to 0.83 mol% within the spinel structure of polycrystalline powder samples and a collection of small single crystals of LiV2O4 in the temperature range from 0.5 to 4.2 K. We also report static magnetization measurements and ac magnetic susceptibility measurements at 14 MHz on the samples at low temperatures. Both the NMR spectrum and nuclear spin-lattice relaxation rate are inhomogeneous in the presence of the magnetic defects. The NMR data for the powders are well explained by assuming that (i) there is a random distribution of magnetic point defects, (ii) the same heavy Fermi liquid is present in the samples containing the magnetic defects as in magnetically pure LiV2O4, and (iii) the influences of the magnetic defects and of the Fermi liquid on the magnetization and NMR properties are separable. In the single crystals, somewhat different behaviors are observed. Remarkably, the magnetic defects in the powder samples show evidence of spin freezing below T ~ 1.0 K, whereas in the single crystals with similar magnetic defect concentration no spin freezing was found down to 0.5 K. Thus different types of magnetic defects and/or interactions between them appear to arise in the powders versus the crystals, possibly due to the substantially different synthesis conditions of the powders and crystals.
Dynamics of Magnetic Defects in Heavy Fermion LiV2O4 from Stretched Exponential 7Li NMR Relaxation
报道了LiV_2O_4在0.5 ~ 4.2K的~ 7 Li NMR谱。在结构内的磁性缺陷的小浓度急剧改变7 Li核磁弛豫随时间从纯指数在纯LiV 2 O 4的拉伸指数,表明磁性缺陷的玻璃态行为。拉伸的指数函数被描述为从7 Li核自旋-晶格弛豫率的分布所产生的,我们提出了一个模型的分布方面的动态磁缺陷。我们的研究结果解释了最近令人困惑的7 Li NMR文献数据的起源LiV 2 O 4和我们的模型是可能适用于其他玻璃体系。
Ga NMR study of the local susceptibility in SrCr8Ga4O19: pseudogap and paramagnetic defects
本文首次用Ga(4 f)NMR研究了Kagome基阻挫反铁磁体原型SrCr $_{8}$ Ga $_{4}$ O $_{19}$中Cr的磁化率.我们的主要发现是受抑晶格的磁化率在50 K附近经历一个最大值。我们的数据也支持存在顺磁性自旋“团簇”,这是在低温下宏观磁化率中观察到的居里行为的原因。这些结果为几何阻挫磁体的物理学争论不休提供了新的特征。
Quantum Monte Carlo Simulations for Stacked Spin Ladder Systems Containing Low Concentrations of Non-Magnetic Impurities; Application to the Low Temperature Broadening of NMR-Spectra in SrCu2O3
本文用量子蒙特卡罗方法研究了自旋为1/2的非磁性杂质掺杂的海森伯双阶梯系统。模拟被施加到掺杂的自旋梯化合物SrCu 2 O3掺杂Zn,其中一个大的加宽的65 Cu NMR线已被观察到在实验中,在低温下,但远高于尼尔温度。我们发现,在堆叠方向上具有相当大耦合的梯间耦合需要描述谱线展宽,这不能仅通过考虑单个梯来解释。在单个杂质周围,自旋关联导致磁场中指数衰减的反铁磁局部磁化。我们开发了一个有效的局部磁化系统的模型,许多随机分布的杂质,与几个参数,可以提取出的QMC计算与一个单一的杂质。这种加宽是由拖曳效应引起的,其中杂质周围的磁化作为相邻阶梯上的自旋的有效场,导致杂质周围的非指数衰减的磁化云。我们的研究结果表明,即使对于杂质浓度小到x = 0.001和x = 0.0025,加宽效应是大的,在良好的定量与实验一致。我们还发展了一个简单的模型,两个杂质自旋的有效相互作用。
Impurity effects in coupled-ladder BiCu2PO6 studied by NMR and quantum Monte Carlo simulations
我们提出了一个耦合自旋1/2梯形化合物BiCu 2 PO 6的31 P NMR研究。在纯材料中,本征磁化率和动力学显示约为的自旋间隙。非磁性Zn或磁性Ni杂质在Cu位的替代诱导交错磁化,这导致31 P NMR线加宽,而远离缺陷的磁化率不受影响。Ni对NMR谱线展宽的影响是Zn的两倍,这与量子蒙特卡罗(QMC)计算假设Ni铁磁耦合到其相邻的Cu一致。诱导力矩遵循1/T的温度依赖性,由于居里样的发展的力矩振幅,而其扩展饱和,不依赖于杂质含量或性质。这使我们能够验证杂质掺杂的一般预期的情况下,并将其扩展到磁性杂质的情况下:在反铁磁相关的低维自旋系统与反铁磁相关,任何类型的杂质诱导在低温下的交错时刻,其扩展是不与杂质的性质,但在发挥作用的内在物理在未掺杂的纯系统,从1D到2D系统。
Intrinsic susceptibility and bond defects in the novel 2D frustrated antiferromagnet Ba$_{2}$Sn$_{2}$ZnCr$_{7p}$Ga$_{10-7p}$O$_{22}$
本文报道了高阻挫反铁磁体Ba $_{2}$ Sn $_{2}$ ZnCr $_{7p}$ Ga $_{10-7p}$ O $_{22}$的微观和宏观磁性,分别用NMR和SQUID实验进行了探测. Cr $^{3+}$受抑kagomé双层的固有磁化率的$T$ -变化,$χ_{kag}$,在45 K附近显示最大值。详细研究了$0.29 \leq p \leq0.97$的磁晶格稀释。新的稀释无关的缺陷,可能与磁键无序,证明和讨论。我们将我们的结果与SrCr $_{9p}$ Ga $_{12-9p}$ O $_{19}$进行比较。键缺陷和自旋空位都不影响kagomé双层膜的平均磁化率。
Dynamics of ethylene groups and hyperfine interactions between donor and anion molecules in $λ$-type organic conductors studied by $^{69,71}$Ga-NMR spectroscopy
Dynamics of the Local Moment Induced by Nonmagnetic Defects in Cuprates
本文研究了$_2$ O $_3$正常态中Li取代平面Cu所引起的磁缺陷的自旋动力学。用近邻的$^{89}$ Y { \it}和$^7$ Li NMR自旋晶格弛豫探测了Li附近的耦合Cu磁矩的涨落。数据表明,磁扰动波动作为一个单一的实体与相关时间$τ$的规模与当地的静态磁化率。这种行为让人联想到传统金属中磁性杂质的低$T$近藤态。令人惊讶的是,它延伸到远高于“近藤”温度的掺杂不足的赝隙的情况下。
Phase Relations in the Li2O-V2O3-V2O5 System at 700 C: Correlations with Magnetic Defect Concentration in Heavy Fermion LiV2O4
本文报道了Li_2 O-V_2 O_3-V_2 O_5三元系在700 ℃时与Li_V_2O_4平衡组成的相关系。这项研究阐明了合成条件下,低和高的磁缺陷浓度可以得到尖晶石结构的LiV 2 O 4。我们证实,可以获得包含低(0.006摩尔%)到高(0.83摩尔%)磁缺陷浓度n{defect}并且具有在3和6.5之间的一致的高磁缺陷自旋S值的LiV 2 O 4相。在与V2 O3、Li 3VO 4或LiVO 2平衡的LiV 2 O 4相中获得高n{缺陷}值,而在与V3 O 5平衡的LiV 2 O 4相中获得低值。一个模型来解释这种相关性。
Electronic and magnetic properties of black phosphorus
黑磷已经成为石墨烯启发的二维材料家族的下一个成员。本文利用电子和核磁共振技术(ESR和NMR)以及微波电导率测量研究了它的电子和磁性。后者是研究空气敏感样品电导率的独特技术。ESR研究表明没有发现自由电荷载流子和顺磁缺陷的迹象。$^{31}$ P NMR显示由于$I = 1/2$核之间的相互作用而存在特征性的Pake双峰结构。微波电导率表明,根据ESR结果,黑磷的行为作为一个半导体,我们确定外在和内在的载流子贡献的导电性和提取的间隙的大小。ESR测量也产生bP可能发现作为微波吸收剂的应用。
Crystallography, magnetic susceptibility, heat capacity, and electrical resistivity of heavy fermion LiV$_2$O$_4$ single crystals grown using a self-flux technique