Probing magnetic-field-induced multipolar ordering through field-angle-resolved magnetostriction and thermal expansion in PrIr$_2$Zn$_{20}$
通过磁场角分辨磁致伸缩和热膨胀研究PrIr$_2$Zn$_{20}$中磁场诱导多极序,揭示四极矩各向异性耦合对A相稳定性的关键作用。
2025-12-22 cond-mat.str-el
Magnetic Dynamics in Heavy-Fermion Systems with Multipolar Ordering Studied by Neutron Scattering
尽管对重费米子化合物的研究已经进行了半个多世纪,但对各种可能的磁有序现象的全面理解仍然远远没有完成。一些重费米子材料显示出所谓的隐阶相,这是传统衍射技术所看不到的。$f$ -电子在其特定晶场环境中的多极矩在这些相的形成中起决定性作用。在含有$4f$和$5f$元素的各种化合物中已经观察到这种隐序相,与URU $_2$ Si $_2$类似,NpO $_2$,YbRu $_2$ Ge $_2$,和$_6$。多极有序与更传统的磁序参数,如铁磁性或反铁磁性的竞争或共存,产生了复杂的磁场$-$温度相图在这些化合物中,提供了丰富的操场实验和理论研究。在这里,我检查纯和La掺杂的$f$ -电子系统CeB $_6$,以及Ce $_{3}$ Pd $_{20}$ Si $_{6}$,通过中子散射。在14.5 T的磁场下研究了$_6$中带心激子模的磁场依赖性,并与现有理论进行了比较。一个长期存在的问题的适用性的唯象温度依赖性$Γ=k_{\text B}T_{\text K}+A \sqrt{T}$,其中$T_{\text K}$是近藤温度,两个极限情况下,近藤晶格和近藤杂质,已被调查的一组样品稀释镧。在Ce $_{3}$ Pd $_{20}$ Si $_{6}$中,发现了AFQ相的序参量,并在高达9 T的磁场下研究了AFQ相的场依赖性.
2018-11-26 cond-mat.str-el
Non-Collinear Magnetism due to Orbital Degeneracy and Multipolar Interactions
以CeB 6为靶系统,研究了四极有序下非共线磁性的起源。从金兹伯格-朗道自由能出发,分析了15个多极子之间的模式混合效应。在平均场近似下,导出了低磁转变温度和序参量。在次近邻存在伪偶极型相互作用的情况下,对于某些相互作用参数,观察到的非共线有序模式确实是稳定的。第三相在磁场中的稳定性也得到了解释,这说明了次近邻八极-八极相互作用的重要性。对于CexLa_(1-x)B_(6)(x ~ 0.75)中的第四相,根据相互作用强度的微小变化,讨论了纯八极有序的可能性.
2001-04-16 cond-mat.str-el
Terahertz Lattice Imprint of a Hidden Multipolar Ordering Transition in Gd$_2$Ru$_2$O$_7$
Universidade de São Paulo(圣保罗大学);Goethe-University Frankfurt(法兰克福歌德大学)
研究结合局域稀土磁矩与巡游过渡金属子晶格材料的磁序,利用太赫兹光谱分辨相关模式,通过其耦合演化量化内部场,揭示Gd有序转变,建立统一框架获取量子材料磁与晶格响应。
2026-09-22 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
f-electron charge densities probed using core level non-resonant inelastic x-ray scattering
强关联材料的特征在于其电子结构中存在电子-电子相互作用。它们通常具有显着的性质和在电子和磁性顺序非常不同的竞争相之间的过渡。本论文主要研究了含Ce、Sm和U的强关联$f$电子化合物。这些材料表现出所谓的重费米子或近藤晶格行为。它们可以由于杂化效应(近藤绝缘体)而变得绝缘或发展多极(隐藏)秩序。近藤绝缘体最近在强相关拓扑绝缘体的背景下进行了讨论。这一新的方面在近藤绝缘体领域引起了巨大的活动,无论是理论上还是实验上。多极有序以及近藤绝缘态的形成强烈依赖于所涉及的$f$态的对称性。此外,拓扑绝缘体的表面态的性质还取决于体态的性质。因此,本论文的范围一直是揭示散装$f$状态的基本对称性。在这里,化合物CeB $_6$,UO $_2$,和URu $_2$ Si $_2$,它们表现出多极有序,以及近藤绝缘体(半金属)SmB $_6$和CeRu $_4$ Sn $_6$进行了研究。
2019-11-15 cond-mat.str-el
Sequence of multipolar transitions: Scenarios for URu2Si2
d-和f-壳层支持大量的局部自由度:偶极、四极、八极、十六极等。通常,任何多极分量的排序使系统足够对称,以允许第二次对称性破缺过渡。假设第二个连续的相变发生,我们分类的可能性。我们构造了第一阶相位的对称群,并在新的对称群中对序参量进行了重新分类。虽然这对于偶极或四极阶是直接的,但对于八极阶是不太熟悉的。我们给出了一个组的理论分析,和一些说明性的平均场计算,为假设的情况下,当第二次订购过渡修改的主要T(XYZ)八极订购在一个四元系统,如URu 2Si 2。如果在第二次相变中出现四极子,则必须伴随有作为诱导序参量的时间反演奇多极子。对于O(xy)、O(zx)或O(yz)四极子,这将是J的分量之一,这应该很容易检查或排除。然而,一个预先存在的八极对称性也可以打破过渡到一个新的八极-十六极秩序,或O(22)四极和triakontadipole秩序的组合。值得注意的是,如果最近关于URu 2Si 2的NQR结果(Saitoh et al,2005)被解释为一种暗示,即在T0= 17 K时的八极隐藏顺序的开始是在T* = 13.5 K时的四极顺序,那么这个事件序列可能符合我们的一般分类方案中发现的几种情况。然而,我们必须等待进一步的证据表明,在T* = 13.5 K的NQR异常与平衡相变。
2005-09-14 cond-mat.str-el
Comment on Resonant X-ray diffraction studies on the charge ordering in magnetite
在最近的一封信中,E。Nazarenko等人[Phys. Rev. Lett. 97,056403(2006)和cond-mat/0606596]已经通过共振X射线散射研究了磁铁矿的低温相。本文提出了绝缘相中八面体铁原子间0.24电子有效电荷序(CO)的定量测定。该评论证明Nazarenko等人进行的分析是错误的,他们的一些结论是不支持的。
2008-02-05 cond-mat.str-el
Direct Observation of Antiferro-Quadrupolar Ordering - Resonant X-ray Scattering Study of DyB2C2
反铁四极(AFQ)有序已在几个稀土化合物中被阐明,以解释其异常的磁性。然而,没有报道AFQ有序的直接证据。利用共振X射线散射技术,在Dy L_III吸收边附近成功地观测到DyB_2C_2的AFQ序参量,并分析了其与能量和偏振态的关系。4f电子体系中轨道自由度与晶格之间的耦合比3d化合物中弱得多,这为研究电子机制引起的轨道相互作用提供了一个理想的平台。
1999-09-01 cond-mat.str-el
Antiferro-quadrupole Ordering of CeB$_6$ Studied by Resonant X-ray Scattering
利用共振X射线散射(RXS)技术,首次在零磁场下观察到反铁四极(AFQ)有序化合物CeB 6的四极序参量q_Q=(1/2,1/2,1/2).在Ce L3边的2 p->5d偶极跃迁能处观察到RXS。利用这种RXS技术观察AFQ态的纯序参量,首先确定第II相的磁相图。
2001-06-10 cond-mat.str-el
Relative contributions of lattice distortion and orbital ordering to resonant x-ray scattering in manganites
我们研究了锰氧化物中共振X射线散射(RXS)中观察到的能量分裂的起源。使用薄膜样品与控制的晶格参数和轨道状态在一个固定的轨道填充,我们估计,原子间的库仑相互作用相对于Jahn-Teller机制的贡献是微不足道的,最多为0.27。这表明RXS探测锰氧化物中的Jahn-Teller畸变。
2004-02-23 cond-mat.str-el
Resonant X-Ray Scattering from the Quadrupolar Ordering Phase of CeB_6
考虑到初始状态下$Γ_8$态之间的相互作用,我们从理论上研究了CeB $_6$四极有序相中Ce $L_{III}$吸收边附近共振X射线散射(RXS)信号的来源. $4f$态的各向异性电荷分布通过原子内库仑相互作用调制$5d$态,从而产生大的RXS超晶格强度。温度和磁场的依赖性表明,诱导的偶极和八极级对RXS谱的影响很小,与最近的实验很好地吻合。
2001-07-18 cond-mat.str-el
Orbital ordering, Jahn-Teller distortion, and resonant x-ray scattering in KCuF3
采用LDA+U方法,基于从头计算赝势,研究了KCuF 3中的轨道、晶格和自旋有序现象,考察了几种不同自旋有序结构的KCuF 3中Cu-3d轨道有序和相应的Jahn-Teller畸变.正确地预测了该体系的基态为A型反铁磁结构,计算得到的Jahn-Teller畸变与实验结果也符合得很好.关于轨道有序,我们发现,即使是高离子化合物,如KCuF 3,轨道序参量显着降低相对于其标称值由于Cu(3d)-F(2 p)杂化。我们还计算了铜K边共振X射线散射谱的布拉格反射与轨道级。与以前的研究一致,我们发现,共振信号是由共振Cu原子的F邻居的分布中的结构各向异性占主导地位,并且Cu-3d轨道排序对光谱只有很小的影响。然而,我们的LDA+U结果也表明,在磁性结构的变化有一个小的影响Jahn-Teller失真,因此在共振光谱,在传统的(室温)晶体结构的KCuF 3。这可能表明,在Néel温度附近的共振信号中实验观察到的大变化与KCuF 3的低温结构转变有关。
2004-08-26 cond-mat.str-el
Resonant X-ray diffraction studies on the charge ordering in magnetite
在这里,我们表明,低温相的磁铁矿是与一个有效的,虽然分数,订购的电荷。通过共振X射线衍射(RXD)实验获得了原子电荷的证据和定量评价,并对实验结果进行了从头计算。通过证实从X射线晶体学获得的结果,我们已经表明,RXD能够定量探测非常复杂的氧化物中的电子结构,其重要性涵盖了广泛的应用领域。
2006-06-23 cond-mat.str-el
Orbital ordering transition in Ca$_2$RuO$_4$ observed with resonant x-ray diffraction
利用共振X射线衍射技术研究了Ca $_2$ RuO $_4$单晶中Ru的$\rm L_{II}$和$\rm L_{III}$吸收边的磁有序和轨道有序。由于电偶极$2p\to 4d$跃迁,在反铁磁有序的波矢特征处观察到大的共振增强。除了先前已知的在$\rm T_{N}=110$ K的反铁磁相变之外,在260 K附近观察到两个顺磁相之间的另外的相变。基于衍射信号的偏振和方位角依赖性,这种转变可以归因于Ru $t_{2g}$电子的轨道有序。轨道级的传播矢量与Ca $_2$ RuO $_4$轨道态的一些理论预言不一致。
2005-08-10 cond-mat.str-el
Resonant Soft X-ray Scattering Investigation of Orbital and Magnetic Ordering in $\rm La_{0.5}Sr_{1.5}MnO_4$
我们报告的共振X射线散射数据的轨道和磁有序在低温下在锰$L_{\rm 2,3}$边缘的\lsmo。有序显示复杂的能量功能接近Mn的吸收边。原子多重态晶体场计算的系统建模被用来提取有关自旋,轨道和Jahn-Teller顺序的相互作用的有意义的信息。这些计算提供了一个很好的一般协议与观察到的散射强度的能量依赖性{为}占主导地位的轨道排序的$ d_{x^2 - z^2} / d_{y^2 - z^2} $型。此外,各种光谱特征的起源被确定。的轨道和磁有序的温度依赖性进行了测量,并显示出强烈的磁和轨道序参量之间的相互作用。
2004-10-27 cond-mat.str-el
A Resonant soft x-ray powder diffraction study to determine the orbital ordering in A-site ordered SmBaMn2O6
用软X射线共振粉末衍射法对A位有序SmBaMn_2 O_6的Mn_(L2)3边进行了研究。与单层锰氧化物相比,(1/2 1/2 0)反射的能量和偏振依赖性提供了(x2-z2)/(y2-z2)型轨道有序的直接证据。反射的温度依赖性表明在210 K的轨道重取向转变,低于该电荷和轨道有序MnO 2片显示AAAA型堆叠。铁磁超交换关联的同时减少导致进一步的电荷本地化。
2008-01-15 cond-mat.str-el
Resonant x-ray scattering in 3d-transition-metal oxides: Anisotropy and charge orderings
过渡金属氧化物的结构、磁性和电子性质反映在原子电荷、自旋和轨道自由度上。共振X射线散射(RXS)使我们能够对所有这些电子度进行精确的研究。RXS将高Q分辨率X射线衍射与共振特性相结合,提供与原子光谱法获得的信息相似的信息(元素选择性和该特定元素的散射振幅的大幅增强以及对通过多极电跃迁的电子能级对称性的敏感性)。由于电子态与局部对称性耦合,RXS揭示了对称性破缺效应的发生,如晶格畸变、电子轨道有序化或电子电荷分布有序化的开始。我们将讨论的强度RXS在3D过渡金属氧化物的K吸收边的局部各向异性和电荷双折射的观察中描述的各种应用。这些共振效应的例子是(I)锰氧化物、Fe 3 O 4和铁氧体中的电荷有序跃迁和(II)Mn 3+钙钛矿、尖晶石铁氧体和钴氧化物中的禁戒反射和各向异性。在所有研究的情况下,电子(电荷和/或各向异性)的排序是由结构扭曲。
2009-10-30 cond-mat.str-el
A Resonant X-ray Scattering Study of Octahedral Tilt Ordering in LaMnO$_3$ and Pr$_{1-x}$Ca$_x$MnO$_3$
用X射线散射研究了锰氧化物系列Pr $_{1-x}$ Ca $_x$ MnO $_3$(x = 0.4和0.25)和LaMnO $_3$中八面体倾斜有序。通过将入射X射线能量分别调谐到Pr和La的L $_I$、L $_{II}$和L $_{III}$吸收边来实现对倾斜有序的灵敏度。由此产生的能量依赖的配置文件的特点是由偶极共振峰和更高的能量精细结构。偏振依赖性主要是$σ$到$π$,方位角依赖性遵循sin平方行为。这些结果是类似的那些在最近的X射线散射研究中进行的轨道排序在这些相同的材料在锰K边缘。他们导致描述的横截面中的坦普尔顿散射,其中的倾斜订购打破了对称性在稀土网站。目前的工作中最有趣的结果是我们观察到八面体倾斜排序持续以上的轨道有序转变温度在所有三个样品。事实上,我们确定单独的结构转变,这可能与发病的轨道和倾斜排序,分别,和表征的倾斜排序与温度的损失在LaMnO $_3$。
2001-03-19 cond-mat.str-el
Resonant x-ray scattering spectra from multipole orderings: Np M_{4,5} edges in NpO2
在局域电子模型的基础上,研究了NpO_{2}中三重\textbf{k}多极有序相Np M_{4,5}边缘的共振X射线散射(RXS).我们推导出一个表达式的RXS振幅表征的光谱的假设下,一个旋转不变性被保存在中间状态的散射过程。晶体电场和位间相互作用的能量小于多重态结构的能量,这一假设是合理的。这个表达式被发现是有用的,以计算能量分布考虑到库仑和自旋轨道相互作用。在假定为Γ_{8}-四重态的基础上,构造了三重态\textbf{k}基态,并对RXS谱进行了分析。计算的能量分布与实验符合得很好,为以前的唯象分析提供了良好的基础。
2005-06-18 cond-mat.str-el
Comment on "X-ray resonant scattering studies of orbital and charge ordering in Pr1-xCaxMnO3"
在最近发表的论文[Phys.Rev.B64,195 - 133(2001)]中,Zimmermann等人提出了在Pr 1-xCaxMnO 3系列(x= 0.25,0.4和0.5)中电荷和轨道有序现象的系统X射线散射研究。他们提出,当Ca浓度x=0.4和0.5时,(0,k+1/2,0)反射的出现是由于eg电子在a-b平面上的轨道有序化,而(0,2k+1,0)反射是由于Mn ~(3+)和Mn ~(4+)离子之间的电荷有序化。此外,对于小的Ca浓度(x<0.3),仅考虑轨道排序,并且其发生在(0,k,0)反射处。对所有这些共振反射的严格分析将表明电荷轨道模型解释实验结果的不足之处。此外,这种电荷轨道模型与电子天平高度不一致。相反,这些反射可以容易地理解为起因于由局部畸变的存在引起的电荷分布的各向异性,即,由于结构相变。
2003-05-19 cond-mat.str-el
Ordering of localized electronic states in multiferroic TbMnO3: a soft X-ray resonant scattering study
首次用软X射线共振散射(XRS)直接观察了多铁性TbMnO $_3$中Mn和Tb两个晶位上的局域电子态的有序性。当入射光子能量被调谐到Mn $L$或Tb $M$边缘时,观察到X射线散射截面的大共振增强,这分别提供了Mn 3d和Tb $4f$电子状态的信息。XRS信号的温度依赖性以与模型无关的方式确立了在高温相(28 K $\leq$ T $\leq$ 42 K)中Mn 3d亚晶格显示出长程序。Tb $4f$亚晶格在28 K以下进入铁磁复合态时才有序化。我们的研究结果进行了讨论,最近的硬XRS实验(敏感的空间扩展轨道)和中子散射。
2008-09-17 cond-mat.str-el
Untangling the structural, magnetic dipole, and charge multipolar orders in Ba$_2$MgReO$_6$
本文利用密度泛函理论研究Ba$_2$MgReO$_6$,证实并发现新的电荷四极序分量,揭示结构畸变与磁偶极取向对电荷四极序的必要作用,建立了结构—磁偶极—电荷多极关系。
2021-06-30 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
X-ray Resonant Scattering Studies of Orbital and Charge Ordering in Pr$_{1-x}$Ca$_x$MnO$_3$
我们提出了一个系统的X射线散射研究的结果,在锰氧化物系列Pr $_{1-x}$ Ca $_x$ MnO $_3$与$x$ =0.25,0.4和0.5的电荷和轨道有序。在电荷和轨道波矢的散射,和晶格常数的温度依赖性,其特征在于在整个有序相的每个样品。有人发现,电荷和轨道顺序波矢是相称的晶格,与早期的电子衍射研究的结果与$x$ =0.5的样品形成鲜明对比。对x=0.4和0.5样品的高动量转移分辨率研究进一步表明,虽然存在长程电荷序,但从未建立长程轨道序。在电荷/轨道有序温度T $_o$以上,电荷有序涨落比轨道涨落更高度相关。这表明电荷顺序驱动这些样品中的轨道顺序。此外,在x=0.4和0.5的样品中,发现了具有与电荷和轨道有序相同的周期性的晶格的纵向调制。当x=0.25时,只观察到长程轨道有序,没有电荷有序的迹象,也没有额外的晶格调制。我们还报告的结果的初步调查的损失,在x=0.4的样品中的电荷和轨道排序的应用程序的磁场。最后,在这些化合物的电荷和轨道排序的极化和方位角的依赖性的特点是在共振和非共振限制,并与当前理论的预测相比。计算结果与原子簇和LDA+U计算的电子结构定性一致。
2000-07-13 cond-mat.str-el
Signatures of hidden octupolar order from nonlinear Hall effects
针对磁学中隐藏多极序难探测的问题,提出用非线性霍尔效应作为金属体系多极序的新探针,构建相关模型并证明贝里曲率四极子可产生可测的霍尔电压三次谐波,为多极序研究开辟新方向。
2024-09-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
High-order Dy multipole motifs observed in DyB2C2 with resonant soft x-ray Bragg diffraction
利用共振软X射线布拉格衍射技术研究了Dy B_2C_2中Dy的多极模。我们的结果解释引入原子内的四极相互作用的核心3d和价4f壳层。这使我们能够确定第一次更高阶的多极矩的镝$4f$电子,并绘制其精确的电荷密度。Dy的十六极矩和六十四极矩分别估计为四极矩的-20%和+30%。与以前的建议相反,没有观察到T_N处轨道锁定的证据。多极相互作用和结构转变沿着c合作,但它们在基面中竞争,解释了沿着[110]的倾斜结构。
2006-03-02 cond-mat.str-el
Charge order in SrCoO$_{3-y}$ investigated through resonant soft x-ray scattering
共振软X射线散射用于确定标准结构分析中未检测到的更细微有序的存在。通过调谐到特定的Co吸收边,这些元素的电子态的特定安排得到增强。我们发现了一个与晶格在($\frac{1}{4}~\frac{1}{4}~\frac{1}{4}$)位置相当的顺序。还观察到在该位置附近的无公度峰。这些峰的强度取决于样品的氧浓度,并且在高于320 K的温度下可以被抑制。紧密匹配底层晶格的电荷密度的规则排序可能有助于解释所观察到的SrCoO $_{3-y}$(0 $\leq$ y $\leq\frac{1}{2}$)在特定相稳定的倾向。
2017-07-13 cond-mat.str-el
Magnetic Ordering, Orbital Ordering and Resonant X-ray Scattering in Perovskite Titanates
考虑到$t_{2g}$轨道的三重简并性和强的电子-电子相互作用,导出了钙钛矿钛酸盐的有效哈密顿量.磁和轨道有序相的平均场近似的有效哈密顿量进行了研究。在铁磁相的轨道状态的一个大的简并被发现在相反的情况下的双简并$e_g$轨道。提升这种轨道简并由于晶格畸变和自旋轨道耦合检查。本文导出了X射线共振散射截面的一般形式,并应用于YTiO $_3$的最新实验结果。研究了轨道有序YTiO $_3$中的自旋波色散关系。
2001-11-14 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
X-Ray Resonant Scattering as a Direct Probe of Orbital Ordering in Transition-Metal Oxides
过渡金属氧化物K边的X射线共振散射被用来测量轨道序参量,在某些情况下,这种序参量应该伴随着磁有序。虚跃迁到3d轨道一般是四极的。在没有反转对称的情况下,例如V $_2$ O $_3$,这里详细讨论,偶极分量增强共振。因此,我们认为,在V $_2$ O $_3$轨道顺序的详细结构是实验上可访问的。
1997-10-22 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Helical Ordering of Spin Trimers in a Distorted Kagome Lattice of Gd$_3$Ru$_4$Al$_{12}$ Studied by Resonant X-ray Diffraction
用共振X射线衍射和极化分析研究了Gd离子畸变kagome晶格的Gd $_3$ Ru $_4$ Al $_{12}$在$T_1$ =17.5 K和$T_2$ =18.5 K的连续磁相变。有人提出,在该化合物中,最近邻Gd三角形上的$S=7/2$自旋形成铁磁三聚体,而Gd晶格可以有效地看作是$S=21/2$自旋三聚体的反铁磁三角晶格[S. Nakamura等人,Phys. Rev. B 98,054410(2018)]。结果表明,该系统的磁序可用无公度波矢$q$ ~(0.27,0,0)来描述,它随温度的变化很小。在低于$T_1$的低温阶段,考虑到自旋三聚体形成了具有$c$ -轴和$c$ -平面分量的螺旋序,很好地解释了实验结果.在$T_1$上方的中间阶段,$c$轴分量消失,导致$c$平面内的正弦结构.在$T_1$处的正弦-螺旋转变可以看作是手性自由度的有序化,其在中间相是简并的。
2019-01-14 cond-mat.str-el
Charge and orbital ordering in Fe and Mn perovskite oxides far from half- doping by resonant x- ray scattering
在空穴掺杂的钙钛矿氧化物中,在金属到绝缘体转变处超晶格周期性的出现响应于局部原子结构以及电子和自旋密度分布的重排。最初,基于棋盘式原子分布的离子模型用于描述半掺杂锰氧化物中产生的低温电荷和轨道有序(COO)相。在过去的几年里,共振X射线散射(RXS)能力的开发已经表明需要重新审视这些概念并改进图片。然而,我们已经意识到,COO是一种比预期更常见的现象,可以在各种掺杂水平下观察到。本文比较了最近用RXS对La_(0.4)Sr_(1.6)MnO_4(x=0.60)和La(Pr)_(1/3)Sr_(2/3)FeO_3(x=0.67)的实验数据。第一个示出了与在x=0.5的样品中发现的COO相类似的COO相,但是角峰位置与T的关系表示超晶格反射的不可分辨性。同时,在所研究的铁氧体中的相称的CO相的分析强调了结构变化的作用,也涉及La(Sr)和O原子。
2009-10-30 cond-mat.str-el
A theory of the electric quadrupole contribution to resonant x-ray scattering: Application to multipole ordering phases in Ce_{1-x}La_{x}B_{6}
本文研究了电四极子对共振X射线散射的贡献。在描述散射中间态的哈密顿量中保持旋转不变性的假设下,我们导出了RXS振幅的有用表达式。推导的表达式具有的优点之一是能量依赖的全部信息,缺乏在所有以前的研究使用快速碰撞近似。该表达式也有助于将谱分类为多极序参数,多极序参数是由谱的性质决定的。该表达式适用于研究定域f电子系统的RXS谱。通过计算Ce_{1-x} La_{x} B_{6}中Ce L_{2,3}边的RXS谱,证明了该公式的有效性.我们得到的光谱作为能量的函数与Ce_{0.7} La_{0.3} B_{6}的实验一致。分析了方位角依赖性,发现σ-σ'沟道的六重对称性和σ-π'沟道的三重对称性不仅在反铁八极(AFO)有序相,而且在反铁四极(AFQ)有序相,其行为强烈地依赖于畴的分布。AFQ相的六重对称性来自于同时诱导的十六极序。尽管AFO阶对于Ce_{1-x} La_{x} B_{6}中的相IV是合理的,但是不能仅基于方位角依赖性来排除AFQ阶的可能性。
2006-05-11 cond-mat.str-el
Direct observation of orbital ordering in La$_{0.5}$Sr$_{1.5}$MnO$_4$ using soft x-ray diffraction
我们报告了第一个直接共振软X射线散射观测轨道排序。我们研究了La $_{0.5}$ Sr $_{1.5}$ MnO $_4$的低温相,这是一种显示电荷和轨道有序的化合物。先前对这些材料中轨道有序性的断言依赖于锰$K$边缘的观测。这些说法在一些理论研究中受到质疑。相反,我们采用了共振软X射线散射在锰$L_{III}$和$L_{II}$的边缘,直接探测轨道排序。在恒定波矢的能量扫描进行了比较,理论预测,并建议在所有温度下有两个单独的贡献的散射,直接的轨道排序和强合作Jahn-Teller扭曲的Mn $^{3+}$离子。
2003-08-31 cond-mat.str-el
Orbital Ordering and Resonant X-ray Scattering in Layered Manganites
在具有轨道和电荷有序的层状锰氧化物中,Mn $4p$轨道的简并度以及$3d$轨道的简并度由于$4p$能带和局域库仑相互作用的影响而被提升。我们制定的原子散射因子的共振X射线散射的记忆函数方法,考虑到这些影响在同等的基础上。结果表明,在LaSr $_{2}$ Mn $_2$ O $_7$中观察到的轨道和电荷超晶格反射的散射强度的偏振依赖性分别是由$4p$电子的局域和巡游特性引起的.我们研究了轨道有序态的类型。
1999-07-19 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Theory of Orbital Ordering, Fluctuation and Resonant X-ray Scattering in Manganites
本文应用群论方法,导出了钙钛矿锰氧化物中赝自旋算符的轨道自由度关联函数,建立了钙钛矿锰氧化物的共振X射线散射理论。结果表明,由于散射因子的张量性质,可以直接从弹性散射、漫散射和非弹性散射中获得轨道态的静态和动态信息。我们提出轨道间的相互作用及其各向异性可以通过动量空间中漫散射的强度轮廓直接识别。
1999-12-29 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Photoinduced Transient States of Antiferromagnetic Orderings in La${}_{1/3}$Sr${}_{2/3}$FeO${}_{3}$ and SrFeO${}_{3}$ Thin Films Observed through Time-resolved Resonant Soft X-ray Scattering
本文研究了反铁磁钙钛矿中磁相互作用与光生动力学之间的关系。在La ${}_{1/3}$ Sr ${}_{2/3}$ FeO ${}_{3}$薄膜中,相称的自旋有序伴随着电荷反对称,而SrFeO ${}_{3}$薄膜由于与La ${}_{1/3}$ Sr ${}_{2/3}$ FeO ${}_{3}$相比增加的铁磁耦合而显示不相称的螺旋反铁磁自旋有序。为了理解这些材料中的光致自旋动力学,我们通过时间分辨共振软X射线散射研究了自旋有序。在La ${}_{1/3}$ Sr ${}_{2/3}$ FeO ${}_{3}$中,观察到Fe原子间的电荷转移引起的磁有序在130 fs以内的非热过程的超快淬灭.我们比较了SrFeO ${}_{3}$的螺旋磁有序的光诱导动力学。我们发现,通过光诱导电荷转移的磁耦合的变化可以提供一个更有效的通道的自旋序操纵。
2021-03-30 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
A critical re-examination of resonant soft x-ray Bragg forbidden reflections in magnetite
磁铁矿,Fe $_3$ O $_4$,显示出高度复杂的低温晶体结构,可能是电荷和轨道有序的。最近的许多实验声称,这种秩序依赖于共振软X射线衍射在氧K和铁L的边缘。我们已经重新检查了这个系统,并进行了软X射线衍射实验的高品质的单晶。与文献中的先前声明相反,我们表明,在布拉格禁戒(001/2)$_c$反射处观察到的强度可以纯粹地用共振原子周围的低温结构位移解释。这并不一定意味着磁铁矿不是电荷或轨道有序的,而是目前共振软X射线实验的灵敏度不允许这种有序的结论性证明。
2008-12-03 cond-mat.str-el
Commensurate antiferromagnetic ordering in Ba(Fe{1-x}Co{x})2As2 determined by x-ray resonant magnetic scattering at the Fe K-edge
我们描述了X射线共振磁衍射测量在Fe的K-边缘的母体BaFe_2As_2和超导Ba(Fe_(0.953)Co_(0.047))_2As_2化合物。从这些高分辨率的测量,我们得出结论,磁结构是相称的两种成分。共振散射的能谱是在合理的协议与理论计算使用全势能线性增广平面波方法与局部密度泛函。
2010-11-12 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Ho and Fe magnetic ordering in multiferroic HoFe3(BO3)O4
HoFe3(BO3)O4的共振和非共振X射线散射研究揭示了Ho和Fe磁矩的竞争磁有序性。在Ho L3边缘采用的温度和X射线偏振相关测量直接揭示了沿c轴传播的ab平面中的诱导Ho矩的螺旋自旋顺序,螺旋型磁结构。在约22.5 K的Fe自旋内观察到旋转诱导自发的电极化的强度,P.组件的P在基面和沿c轴可以缩放与分离的磁性X射线散射强度的Fe和Ho磁性子晶格,分别。
2013-04-04 cond-mat.str-el
Competition between helimagnetic and ferroquadrupolar orderings in a monoaxial chiral magnet DyNi$_3$Ga$_{9}$ studied by resonant x-ray diffraction
用共振X射线衍射研究了稀土单轴手征磁体DyNi $_3$ Ga $_{9}$的连续相变。磁偶极子和电四极自由度所产生的大的角动量的$J=15/2$,在对称和反对称交换相互作用和晶体场各向异性的组合,引起竞争有序相。我们发现,反铁磁耦合Dy矩在$ab$平面形成一个不相称的helmagnetic顺序与$q\sim(0, 0, 0.43)$低于$T_{\text{N}}=10$ K,进一步表现出连续的一阶过渡到相称helmagnetic顺序与$q=(0,0,0.5)$在$T_{\text{N}}^{\;\prime}=9.0$ K,和倾斜的反铁磁顺序与$q=(0,0,0)$在$T_{\text{N}}^{\;\prime\prime}=8.5$ K,都具有大的共存区域。还唯一地确定了DyNi $_3$ Ga $_{9}$的磁螺旋度与晶体手征度的关系。在$T_{\text{N}}^{\;\prime\prime}$下方观察到$(6,0,0)$布拉格峰的分裂,反映了由于铁四极序引起的晶格畸变。在倾斜反铁磁相,自旋翻转转变发生在5 K时,当温度扫描在弱磁场。我们从上述竞争能量的观点讨论这些转变。
2022-01-14 cond-mat.str-el
Triple-q octupolar ordering in NpO_2
本文报道了在NpO_2中Np M_4,5边的共振X射线散射实验结果。在T_0 = 25 K以下,超晶格布拉格峰的生长揭示了Np电四极长程序的发展。电子跃迁不伴随任何可测量的晶体学畸变,无论是内部还是外部,因此系统的对称性保持立方。共振峰的强度的偏振和方位角的依赖关系是很好地再现假设邓普顿散射从一个三重q纵向反铁四极结构。NpO_2中的电四极序可以由γ_5对称的磁八极在T_0处的有序化驱动,分裂Np基态四重态并导致具有零偶极磁矩的单重基态。
2002-07-19 cond-mat.str-el
Electronic Structures of CeM2Al10 (M = Fe, Ru, and Os) Studied by Soft X-ray Resonant and High-Resolution Photoemission Spectroscopies
我们已经进行了光电子能谱(PES)的研究CeM 2Al 10(M = Fe,Ru,和Os),直接观察电子结构中涉及的不寻常的磁有序。软X射线共振(SXR)PES提供了导电和Ce 4f电子之间的杂化(c-f杂化)和杂化强度的顺序(Ru < Os < Fe)的光谱证据。CeRu_2Al_(10)和CeOs_2Al_(10)的高分辨(HR)PES与CeFe_2Al_(10)的比较表明,CeRu_2Al_(10)和CeOs_2Al_(10)的两种结构分别是由c-f杂化和反铁磁有序引起的.虽然c-f杂化诱导的结构是费米能级(EF)附近的光谱强度(赝能隙)的耗尽,能量范围为20-30 meV,但与反铁磁有序相关的结构被观察到为赝能隙内约10-11 meV处的肩部。CeRu 2Al 10和CeOs 2Al 10的肩结构的能量约为光学带隙的一半(20 meV),表明EF位于带隙的中点。
2014-07-25 cond-mat.str-el
Magnetic ordering in EuRh2As2 studied by x-ray resonant magnetic scattering
进行特定元素的X射线共振磁散射研究以确定EuRh 2As 2中Eu的磁结构。在46 ~ 6 K温度范围内,传播矢量随温度变化(0 0 0.9)的无公度反铁磁结构与公度反铁磁结构共存.角度相关的测量的磁场强度表明,磁矩位于四极基底平面和铁磁排列的a-b平面内的两个磁性结构。ICM结构是一个螺旋状的磁性结构,相邻的Eu平面之间的转角为162度。在CM结构中,该角度为180度。这些结果是一致的带结构的计算表明了很强的灵敏度的磁配置上的Eu价。
2009-02-05 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Charge order in La_{1.8-x}Eu_{0.2}Sr_xCuO_4 studied by resonant soft X-ray diffraction
采用共振软X射线散射方法研究了La_{1.8-x} Eu_{0.2} Sr_xCuO_4(x = 0.125和0.15)体系中电荷有序性随温度的变化.从超结构衍射强度的电荷排序与掺杂依赖的波矢量推导出,这是在这个系统中的低温tetraxide相的转变温度以下,但远高于自旋排序的发病。这表明电荷有序化是二维掺杂铜氧化物中条状相形成的主要驱动力。作为光子能量的函数的散射强度的线形的分析产生的证据在条纹中的高空穴浓度。
2008-05-28 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
5d-5f Electric-multipole Transitions in Uranium Dioxide Probed by Non-resonant Inelastic X-ray Scattering
用非共振非弹性X射线散射(NIXS)方法研究了二氧化铀O(4,5)吸收边的5d-5 f电子跃迁。对于散射矢量q的小值,光谱主要由偶极允许的转换封装在巨共振,而对于较高的q值的秩3和5的多极转换产生强大的和良好定义的多重态结构的前边缘区域。在多电子原子光谱计算的基础上解释了所观察到的非偶极多重态结构的起源。所获得的结果表明,高潜力的NIXS作为一种体敏感的技术,用于锕系元素材料的电子性质的表征。
2010-02-01 cond-mat.str-el physics.atom-ph
A double-spiral spin ordering in the helimagnet YBaCuFeO$_{5}$
通过中子及共振X射线散射实验,证实YBaCuFeO$_{5}$为双螺旋自旋序螺旋磁体,其无公度相由Fe$^{3+}$和Cu$^{2+}$各自形成不同周期但同向传播的自旋序,源于子晶格与原子晶格耦合。
2025-03-27 cond-mat.str-el
Resonant Elastic Soft X-Ray Scattering
共振(弹性)软X射线散射(RSXS)提供了一个独特的元素,网站,和价特定的探针研究空间调制的电荷,自旋和轨道自由度的固体纳米尺度上的长度。它不仅可用于研究单晶材料。这种方法也可以检查电子有序现象在薄膜和放大到电子特性出现在人工异质结构的掩埋界面。近20年来,这种结合了X射线散射和X射线吸收光谱的技术已发展成为研究复杂材料中电子有序现象的有力探针,并提供了有关凝聚态物质电子结构的重要信息。本文介绍了这一技术的基本原理、实验设备的发展以及近年来RSXS对关联电子系统和界面有序化的研究进展。
2012-10-19 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Magnetic Anisotropy and Orbital Ordering in Ca$_2$RuO$_4$
我们通过在Ru L $_{2,3}$ -边进行共振弹性X射线散射(REXS)来研究\cro{}中的磁性和轨道有序态。原则上,Ru位点的点对称性不限制低于$T_N$的磁矩方向。然而,早期的测量报告的有序矩完全沿$\vec{b}$正交轴。利用大的共振增强的磁散射接近Ru L $_2$和L $_3$吸收边,我们监测的方位角,热和能量的REXS强度的依赖性,发现一个倾斜($m_c \simeq 0.1 m_b$)沿$\vec{c}$ -正交轴是存在的。没有发现$m_a$的信号,尽管该组分也被对称性所允许。这样的发现解释的微观模型哈密顿量,并提出新的约束参数描述的模型。使用同样的技术,我们审查了公认的轨道排序图片。我们没有检测到对称性破缺与“所谓的”轨道有序温度($\simeq 260$ K)的信号增加。我们没有发现任何变化的轨道模式,即使通过反铁磁过渡,这表明,如果有的话,只有一个复杂的轨道重排,不能直接测量使用线偏振光,可以发生。
2018-09-26 cond-mat.str-el
Structural origin for the dipole x-ray resonant scattering in the low temperature phase of Nd0.5Sr0.5MnO3 manganite
用X射线共振散射方法研究了Nd_(0.5)Sr_(0.5)MnO_3单晶的(300)、(030)和(05/20)反射K边的低温相。在(3 0 0)和(0 3 0)反射中观察到s-s'通道的强共振,在(0 5/2 0)反射中观察到s-p'通道的强共振。这些共振在方位角上显示出p-周期性,在最小位置处具有几乎为零的强度。的强度依赖于光子能量,方位角和偏振依赖关系已被分析使用半经验结构模型。相反,在这个化合物中的电荷(Mn 3 +-Mn 4+)和轨道有序的先前的索赔,我们的研究结果表明,偶极共振超晶格反射可以解释由两种类型的Mn网站的存在下,具有不同的局部几何结构。其中一个Mn位点被四面体扭曲的氧八面体包围,而另一个位点具有对称的八面体环境。该模型还建立了不需要真正的空间电荷有序来解释实验数据。根据Mn+3.42-Mn+3.58的分数电荷偏聚推断中间价态。
2004-06-17 cond-mat.str-el
Lattice Distortion and Resonant X-Ray Scattering in DyB2C2
研究了DyB $_2$ C $_2$四极有序相中Dy $L_{\rm III}$吸收边的共振X射线散射谱。通过对B原子和C原子片层屈曲的分析,建立了一个有效的模型,即晶场作用于$5d$和$4f$态,且不同亚晶格的主轴不同。将$5d$态作为能带,将$4f$态作为局域态,计算了偶极跃迁的光谱。我们考虑了(1)晶格畸变直接调制$5d$态和(2)四极有序$4f$态的电荷各向异性通过$5d$ - $4f$库仑相互作用调制$5d$态的过程。这两个过程都会在$(00\frac{\ell}{2})$和$(h0\frac{\ell}{2})$斑点上产生RXS强度。两者都给出了相似的光子能量依赖性和相同的方位角依赖性的主峰,与实验一致。在较宽的晶场参数范围内,第一个过程产生的强度远大于第二个过程。这表明,RXS谱的主峰不是四极级的直接反映,而是主要由晶格畸变控制。
2003-02-28 cond-mat.str-el
X-ray polarization: General formalism and polarization analysis
在非共振磁X射线散射和磁多极共振X射线散射等实验技术中,X射线的偏振起着重要的作用。不同的仪器方法可以将同步辐射光的自然偏振态转换为任意偏振态。几个同步加速器的应用,特别是在磁和共振散射领域依赖于改善的信号/噪声比或更深入的了解有序状态和散射过程中通过这些偏振技术成为可能。在这里,我们提出的数学框架的描述完全和部分偏振的X射线,与一些应用程序,如线性X射线偏振分析的散射光束的偏振的测定,和Ge K-边缘共振散射。
2011-06-22 cond-mat.str-el physics.optics
Spin-orbit-entangled electronic structure of Ba$_2$CaOsO$_6$ studied by O $K$-edge resonant inelastic X-ray scattering
本研究利用 RIXS、拉曼光谱和理论计算,表征了 Ba$_2$CaOsO$_6$ 中 5$d^2$ 电子的局部电子结构与晶体场对称性,发现其低能激发无分裂,证实基态由磁八极主导,为高阶多极系统的自旋-轨道物理研究奠定基础。
2025-07-15 cond-mat.str-el
Commensurate vs incommensurate charge ordering near the superconducting dome in Ir$_{1-x}$Pt$_x$Te$_2$ revealed by resonant x-ray scattering
用共振弹性X射线散射(REXS)和共振非弹性X射线散射(RIXS)技术研究了Ir $_{1-x}$ Pt $_x$ Te $_2$(0 $\leqq x\leqq$ 0.12)在Ir和Te边缘的电子结构调制.在最低温度下,在同一样品的IrTe $_2$上观察到了波矢为$\mathbf{Q}$ =(1/5 0 $-$ 1/5),(1/8 0 $-$ 1/8),(1/6 0 $-$ 1/6)的电荷密度波状超结构,其形状受冷却速度的控制.相比之下,对于掺杂样品(0.02 $\leqq x\leqq$ 0.05),观察到$\mathbf{Q}$ =(1/5 0 $-$ 1/5)附近的超结构。超结构的反射坚持更高的Pt取代比以前假设的,表明电荷密度波(CDW)可以与超导共存。能量依赖的REXS和RIXS线形的分析揭示了在这些系统的空间调制的形成的Te 5 $p$状态,而不是Ir 5 $d$状态的重要性。本文重新研究的相图表明,CDW的不可逆性可能与Cu $_x$ TiSe $_2$和Li $_x$ TaS $_2$等超导态的出现有关。
2018-05-15 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Spectral analysis of resonant x-ray scattering in CeB6 under an external magnetic field
研究了在磁场H//(-1,1,0)作用下,CeB_{6}在反铁四极(AFQ)有序相中的共振X射线散射(RXS)谱.基于一个局域电子模型,并考虑了原子内库仑相互作用产生RXS信号的机制,计算了Ce的RXS谱。所得到的光谱表现出两个贡献的电偶极子(E1)和四极(E2)的位置,并显着不同时,H的取向是相反的。这种差异是由偶数阶AFQ和磁感应奇数阶贡献之间的交叉项引起的。在E1区域,相关交叉项是E1过程内的交叉项,而在E2区域,它们是E2过程内的交叉项以及E1和E2过程之间的交叉项。这些发现捕捉到了最近的实验数据所显示的特征,为场致多极有序提供了强有力的支持和信息。我们还评估了L_{2}边缘附近的RXS光谱。虽然结果表明没有E2的贡献,我们发现,E1跃迁附近的强度,这是一样大的L_{3}边缘,可以检测到实验。
2010-06-15 cond-mat.str-el
Ground State of the Quasi-1D \bvs\ resolved by Resonant Magnetic X-ray Scattering
利用共振磁X射线散射(RMXS)研究了钒$L_{2,3}$吸收边附近的高质量\bvs单晶的低温磁结构。低于$T_N$ = 31 K,强共振揭示了三重无公度磁序在波矢(0.226 0.226 $ξ$)的六边形符号,与$ξ$ = 0.033。用含时密度泛函理论对实验RMXS谱的模拟表明,在单斜晶系结构中,自旋沿$a$方向极化的反铁磁有序.
2011-02-17 cond-mat.str-el