Anomalous Coexistence of Ferroelectric Phases ($P\parallel a$ and $P\parallel c$) in Orthorhombic Eu$_{1-y}$Y$_y$MnO$_3$ ($y>0.5$) Crystals
研究了正交晶系Eu $_{1-y}$ Y $_y$ MnO $_3$（$0\leq y\leq 0.6$）单晶在不存在稀土离子的4个$f$磁矩的情况下的磁性和介电性质。在$y\geq 0.2$中，观察到磁结构驱动的铁电性。随着$y$的增加，铁电转变温度急剧降低。在$y\geq 0.52$中，两种铁电相（$P\parallel a$和$P\parallel c$）在低温下共存。在这些阶段，铁电性有不同的起源，这是证明了独特的极化电场的极化依赖性。也就是说，沿c轴的电极化（$P_c$）容易被极化电场饱和，因此$P_c$是由$bc$螺旋反铁磁序引起的。另一方面，沿a轴的电极化（$P_a$）可能归因于共线$E$型反铁磁序，因为即使在$10^6$ V/m的极化场中，$P_a$也是不饱和的。
2011-07-14 cond-mat.str-el
The multiferroic phases of (Eu:Y)MnO3
我们报告的结构，磁性，介电和热力学性质的（Eu：Y）MnO 3的Y掺杂水平0 <= x < 1。该系统类似于多铁性钙钛矿锰氧化物RMnO 3（其中R= Gd，Dy，Tb），但没有4f-离子的磁性贡献的干扰。此外，它提供了连续调整A位离子半径的影响的可能性。当浓度x <= 0.1时，我们发现了一个倾斜的反铁磁顺电基态。对于更高的浓度x <= 0.3铁电极化共存的长波长无公度螺旋磁相类似的观察在TbMnO 3的功能。在x = 0.2附近的中间浓度范围内，实现了弱铁电性和弱铁磁性相结合的多铁性方案，这可能是由于倾斜的螺旋磁结构。
2006-03-09 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Influence of antiferromagnetic ordering on ferroelectric ordering in LuMnO3
本文通过测量LuMnO_3在T_N附近的中子粉末衍射花样，研究了反铁磁有序对MnO_5和LuO_7多面体局域介电矩的影响。由于MnO_5三角双锥中的磁交换耦合主要发生在ab面，而LuO_7多面体中的电偶极矩沿六角c轴取向，因此这种耦合很弱。因此，MnO_5和LuO_7多面体之间的几何约束导致了在T_N附近的介电性质的异常。
2004-02-18 cond-mat.str-el
Dzyaloshinskii-Moriya nature of ferroelectric ordering in magnetoelectric Gd$_{1-x}$Y$_{x}$MnO$_{3}$ system
这项工作报告的磁性，介电，热力学和磁电性能的Gd $_{1-x}$ Y $_{x}$ MnO $_{3}$，0 \leq x \leq 0.4，重点是（x，T）相图，对解开的作用，在稳定的磁性和铁电有序的驱动机制。（x，T）相图反映了由较小的$Y^{3+}$离子取代$Gd^{3+}$离子引起的晶格畸变的效果，其逐渐使反铁磁性与铁磁性交换相互作用不平衡，使得铁电性在较高浓度的钇中出现。对于$x \leq 0.1$，顺磁相之后是一个可能的无公度共线反铁磁相，然后在较低温度下建立了一个弱铁磁倾斜的A型反铁磁有序;对于$0.2 \leq x \leq 0.4$，得到了不同的相序列.倾斜的A型反铁磁排列不再稳定，而是在T $_{lock}$ $\approx$ 14 - 17 K以下稳定纯反铁磁有序，具有不适当的铁电特征。根据这些结果，提出了一个摆线调制的自旋安排在低温下，相应的逆Dzyaloshinskii Moriya模型。异常温度依赖性的偶极弛豫能和磁化强度的证据发生在$T* \approx 22 - 28 K$，为$0.1 \leq x \leq 0.4$的结构和磁性变化。
2014-12-18 cond-mat.str-el
Internal magnetic field effect on magnetoelectricity in orthorhombic $RMnO_3$ crystals
研究了正交晶系$R$ MnO $_{3}$（$R$ =稀土离子）的4 $f$磁矩对磁电效应的影响.为了阐明4 $f$矩的作用，我们制备了三种样品：不具有4 $f$矩的（Eu，Y）MnO $_{3}$、具有各向异性4 $f$矩的TbMnO $_{3}$和具有各向同性4 $f$矩的（Gd，Y）MnO $_{3}$.这些样品在零磁场中的铁电行为各不相同。(Eu，Y）MnO $_{3}$和（Gd，Y）MnO $_{3}$在基态表现出沿a轴的铁电极化，而TbMnO $_{3}$在基态表现出沿c轴的铁电极化.这种差异可能是由各向异性Tb $^{3+}$ 4 $f$矩的影响引起的。$R$ MnO $_{3}$的铁电极化方向由4 $f$矩产生的内部磁场决定。
2006-10-16 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
Microscopic origin of large negative magneto-electric coupling in Sr$_{1/2}$Ba$_{1/2}$MnO$_{3}$
结合从头算密度泛函和模型哈密顿方法，我们建立，在最近发现的多铁性相的锰氧化物Sr $_{1/2}$ Ba $_{1/2}$ MnO $_{3}$的Mn和O离子的极性畸变是稳定通过增强面内Mn-O杂化。磁超交换相互作用对极性键弯曲畸变非常敏感，这种依赖性直接导致了强磁电耦合。这种新的机制，多铁性是一致的实验观察到减少铁电极化后发病的磁有序。
2012-02-09 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Electric polarization of Sr$_{0.5}$Ba$_{0.5}$MnO$_{3}$: a multiferroic Mott insulator
相关驱动绝缘材料（即莫特绝缘体）的电极化的强度的从头计算至今还不可能。利用密度泛函理论和动态平均场理论研究了莫特绝缘体Sr $_{0.5}$ Ba $_{0.5}$ MnO $_{3}$的电极化的强度.我们预测了$\simeq 16.5 μC/cm^2$在高温顺磁相中的铁电极化，并恢复了$\simeq 13.3 μC/cm^2$在低温反铁磁相中的测量值。我们的计算表明，铁电性的驱动力，Mn电子$_g$和O p轨道之间的杂交，被抑制的相关性，特别是由Hund耦合和发病的磁序。他们还证实，半填充Mn $t_{2g}$轨道引起的反铁磁莫特相。这种磁有序导致离子极性位移的变化，进而导致电子极化。此外，对于一个固定的离子位移，我们发现，有一个减少的电子的贡献，由于部分磁极化的Mn电子$_g$轨道。由于离子位移导致的极化的降低在附加电子部分上占主导地位，因此净磁电耦合是负的。
2014-12-10 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Highly tunable magnetic spirals and electric polarization in Gd$_{0.5}$Dy$_{0.5}$MnO$_3$
近年来，在多铁性材料领域的研究中，发现了许多由摆线螺旋序诱导的铁电性新材料。电极化的强度的方向通常受到自旋各向异性和磁场的约束。在这里，我们报告的混合稀土锰氧化物，Gd $_{0.5}$ Dy $_{0.5}$ MnO $_3$，表现出自发的电极化的强度沿一般方向在晶体ac平面，这是抑制低于10 K，但重新出现在一个施加的磁场。中子衍射测量结果表明，极化方向的结果从一个大的倾斜的螺旋平面相对于结晶轴和铁电性的抑制是由一个摆线螺旋转化成一个螺旋的，这是一个独特的属性稀土锰氧化物。螺旋平面取向的自由度允许铁电性的精细磁控制，即旋转以及取决于磁场方向的极化的强烈增强。我们表明，这种不寻常的行为起源于过渡金属和稀土磁性子系统之间的耦合。
2019-03-05 cond-mat.str-el
Modeling and Physics of Multiferroic Perovskite Manganites
本文针对RMnO₃类钙钛矿锰氧化物，构建考虑其电子和晶格结构的微观理论模型，综述基于该模型的理论工作以阐明其磁电现象，助力理解多铁性材料磁电现象的普适物理特性。
2025-02-13 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Spin-wave dispersion in orbitally ordered La(0.5)Sr(1.5)MnO(4)
用中子非弹性散射方法研究了La（0.5）Sr（1.5）MnO（4）中电荷、轨道和自旋有序相的磁振子色散。我们发现一个很好的协议与磁相互作用模型的基础上CE型超结构。磁激发主要由铁磁交换参数，揭示了近一维的字符在高能量。La（0.5）Sr（1.5）MnO（4）中的最近邻铁磁相互作用明显大于金属铁磁有序锰氧化物中的最近邻铁磁相互作用。在电荷/轨道有序相的大铁磁相互作用似乎是必不可少的锰氧化物之间切换的金属和绝缘相的能力。
2005-12-14 cond-mat.str-el
Quantum Ferroelectric Magnets in Underdoped Manganites
利用简并双交换哈密顿量与现场库仑相互作用，我们表明，有一个不稳定性对位移的锰离子在La_{1-x} Ca_{x} MnO_{3}。其结果是由于电荷极化和晶格畸变而产生的偶极矩，其引起对于x=4和x=5之间的掺杂的预测的磁性铁电相。不稳定性由晶格的声子稳定，导致系统自由度的稳定配置。
2006-08-13 cond-mat.str-el
Ultrafast spin-nematic and ferroelectric phase transitions induced by femto-second light pulses
光诱导相变的锰氧化物$\rm Pr_{1/3}Ca_{2/3}MnO_3$已被模拟使用模型哈密顿量，捕获强相关的电荷，轨道，晶格和自旋自由度的动态。它的参数已从第一性原理计算中提取。超过飞秒光脉冲的临界强度，材料经历从非共线到共线反铁磁相的超快和非热磁相变。光脉冲根据光的偏振选择性地激发自旋极化相或铁电相。该行为可以追溯到Mn-三聚体之间的光致铁磁耦合，即在三个Mn-位点上离域的极化子。极化引导极化晶体聚合成确定目标相的铁磁链的不同图案。
2020-11-28 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Softening and Broadening of the Zone Boundary Magnons in Pr0.63Sr0.37MnO3
研究了Pr $_{0.63}$ Sr $_{0.37}$ MnO $_3$在居里温度$T_C=301$ K以上和以下的自旋动力学。三个不同的新功能已被观察到：软化的磁振子分散在区边界的$T<T_C$，显着扩大的区域边界磁振子的$T\to T_C$，并没有证据表明剩余的自旋波激发以上$T_C$。结果是不一致的双交换模型，已成功地应用于更高的$T_C$样品，表明自旋系统的演变与减少$T_C$。
1997-10-15 cond-mat.str-el
First principles calculation of the phonons modes in the hexagonal $\rm YMnO_3$ ferroelectric and paraelectric phases
采用密度泛函方法研究了$\rm YMnO_3$磁电复合物的铁电相和顺电相的晶格动力学。在低温阶段，计算值与实验值的一致性很好。利用群论，模式连续性和我们的计算，我们能够表明，在1200 K的拉曼散射观察到的声子模式是唯一兼容的铁电$P6_{3} cm$空间群，从而支持的想法，铁电顺电相变在更高的温度。最后，我们提出了一个候选的声子部分观察到的电磁振子。这种模式，在拉曼散射和拉曼-红光中都是不活跃的，被证明与Mn-Mn磁相互作用强烈耦合。
2012-03-08 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Noncollinear ferrielectricity and hydrogen-induced ferromagnetic polar half-metallicity in MnO$_3$Cl
本研究通过第一性原理计算发现MnO$_3$Cl具有本征非共线亚铁电性与负压电效应，经氢插层电子掺杂可得到铁磁极性半金属，为相关物理研究和器件应用提供了新材料平台。
2024-10-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Spin Excitations in Half-Doped Manganites
研究了半掺杂锰氧化物巨磁电阻的磁激发。特别是，我们专注于自旋激发CE阶段最初提出的Goodenough（物理评论100，564（1955））。使用局域自旋模型，我们计算了三维钙钛矿化合物，如La $_{1-x}$ M $_x$ MnO $_3$，其中M=Ca，Sr，Ba，以及它们的二维层状对应物的磁振子。我们将它们与对应于其他阶段提出的自旋激发的预测进行了比较。对于层状半掺杂锰氧化物La $_{0.5}$ Sr $_{1.5}$ MnO $_4$，磁振子测量的非弹性中子散射存在，以及磁耦合的估计，我们的计算与实验数据吻合得很好。
2013-10-24 cond-mat.str-el
Spin-wave excitations in the ferromagnetic-metallic and in the charge, orbital and spin ordered states in Nd$_{1-x}$Sr$_{x}$MnO$_{3}$ with x$\approx$0.5
对x $\approx$ 0.5的Nd $_{1-x}$ Sr $_{x}$ MnO $_{3}$单晶进行了中子非弹性散射实验。锰氧化物中的巨磁电阻（CMR）是由铁磁金属电荷和反铁磁电荷以及轨道有序绝缘态之间的相互作用引起的。因此，它似乎是重要的，比较这些阶段有关其潜在的磁相互作用参数。我们研究了原子力显微镜下Nd $_{0.5}$ Sr $_{0.5}$ MnO $_{3}$有序态的自旋波耗散，结果显示出很强的各向异性刚度。的各向异性的符号是特征的电荷和轨道有序的半掺杂锰氧化物中的网站中心模型。在这个模型中，线性自旋波理论产生了一个完美的描述的实验色散。此外，Nd $_{1-x}$ Sr $_{x}$ MnO $_{3}$（x=0.49和x=0.50）的铁磁金属态的磁激发表现出几乎相同的磁振子色散，这可以用包括最近邻相互作用的海森堡模型来描述。
2011-07-29 cond-mat.str-el
The Effect of $f$-$d$ Magnetic Coupling in Multiferroic $R$MnO$_3$ Crystals
我们建立了详细的磁电相图（Eu $_{0.595}$ Y $_{0.405}$）$_{1-x}$ Tb $_x$ MnO $_3$（$0 \le x \le 1$）和（Eu，Y）$_{1-x}$ Gd $_x$ MnO $_3$（$0 \le x \le 0.69$），其$R$ -位点的平均离子半径（PDMATHAMT：稀土）阳离子与TbPDMATHABMU的阳离子相同，为了揭示稀土4PDMATHABMV磁矩对磁电性能的影响。尽管两个体系具有相同的$R$位离子半径，但它们的磁电性质却有很大的不同。少量的Tb取代的$R$网站（$x \sim 0.2$）完全破坏铁电极化沿a轴（$P_a$），和Tb浓度的增加稳定的$P_c$相。另一方面，Gd取代（$x \sim 0.2$）消除了$P_c$相，并稍微抑制了$P_a$相。这些结果表明，$R$ MnO $_3$的磁电性能强烈依赖于稀土4 $f$矩的特性。
2010-02-24 cond-mat.str-el
Symmetry-designed BiFeO3 single domain spin cycloid for efficient spintronics
本研究通过各向异性压缩应变在(111)pc BiFeO3中稳定单一反铁磁畴，实现铁电和反铁磁畴的确定性180°切换，并增强磁振子输运，为高效自旋电子学提供平台。
2025-10-09 cond-mat.mtrl-sci 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
Coupled Phonons, Magnetic Excitations and Ferroelectricity in AlFeO3: Raman and First-principles Studies
我们确定耦合声子和磁激发的性质在AlFeO 3使用非弹性光散射从5 K到315 K覆盖的光谱范围从100-2200 cm-1和互补的第一性原理密度泛函理论为基础的计算。强的自旋-声子耦合和磁有序诱导的声子重整化在以下方面是明显的：（a）频率低于850 cm-1的许多模的反常温度依赖性，特别是在磁转变温度Tc ~ 250 K附近;（b）在1100-1800 cm-1之间的高频拉曼带的带位置的明显变化，特别地，由于双磁振子拉曼散射，仅在Tc以下出现1250 cm-1附近的宽模。我们还观察到弱异常的模式频率在~ 100 K，由于磁驱动的铁电相变。基于声子谱及其与自旋耦合的第一性原理计算，对这些实验观测的理解是可能的。
2012-04-28 cond-mat.mtrl-sci 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
High-fidelity magnonic gates for surface spin waves
研究了表面自旋波在偶极-偶极耦合波导中的传播。这里所做的观测的基本是自旋波和有效铁电极化之间的磁电耦合。这允许外部电场作用于自旋波并修改各个层中的磁振子激发的带隙。通过电场的开/关切换和/或相对于平衡磁化改变其强度或方向，可以允许或禁止自旋波在所选波导中的传播。我们提出了实验上可行的纳米器件作为高保真表面波磁振子门。
2019-08-31 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Optical coupling to spin waves in the cycloidal multiferroic BiFeO3
在唯象朗道理论框架下研究了BiFeO 3等无公度多铁性材料的磁振子和光学声子谱。由于软模各向异性和磁振子区折叠，所得到的自旋波谱与公度物质的自旋波谱完全不同。前者允许通过自发铁电矩的重定向来电控制自旋波的传播。后者由于零波矢处的光学声子与摆线波矢整数倍处的磁振子的耦合而产生多个磁介电共振。这些结果表明，多铁性的光学响应揭示了更多的关于它的磁激发比以前预期的基础上更简单的模型。
2008-01-23 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.stat-mech 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
Unidirectional terahertz light absorption in the pyroelectric ferrimagnet CaBaCo4O7
利用吸收光谱研究了CaBaCo_4O_7的自旋激发。CaBaCo_4O_7是迄今为止报道的最大磁感应铁电极化率（ΔP= 17 mC/m_2）的I型多铁性化合物。我们观察到两个光学磁振子分支：一个单独的电偶极子允许一个和混合磁电共振。磁电共振的纠缠磁化和极化动力学引起单向光吸收，即磁振子模式吸收一个传播方向的电磁辐射，但不吸收相反方向的电磁辐射。我们的系统研究的磁场和温度依赖性的磁振子模式提供的信息的能量和对称性的自旋激发，这是需要开发一个微观自旋模型的CaBaCo 4 O 7。
2016-01-04 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
Probing multiferroicity and spin-spin interactions via dielectric measurements on Y-doped HoMnO$_{3}$ in high magnetic fields
铁电材料${\rm Ho}_{1-x}Y_{x}MnO_{3}$的磁场依赖的相图已被调查为x = 0，0.6，和0.8为沿ab在平面内和c轴基面方向定向的字段。介电测量被用来映射出的再入温度-磁场相变，其中涉及面内Mn自旋旋转的反铁磁状态下的N $\acute{e}$ EL温度。我们表明，通过合金的研究，Ho亚晶格在所有的转变中起着重要的作用，和$Ho_{1-x}Y_{x}MnO_{3}$的相图是依赖于磁场方向。我们描述了这种行为的相互作用的Ho子晶格自旋系统与底层的，强大的$YMnO_{3}$反铁磁三角晶格，其中的Ho-Y自旋相互作用是高度敏感的浓度和磁场方向。
2006-07-27 cond-mat.str-el
Quantum magnons of the intermediate phase of half-doped manganite oxides
在半掺杂时，三维锰氧化物钙钛矿氧化物如R $_{1-x}$ Ca $_x$ MnO $_3$（其中R是三价离子，例如La、Pr等）的基态仍不清楚。许多实验发现与Efremov等人在2004年引入的“中间相”的组合磁性、电荷和轨道顺序特性更好地一致[Nature Mats. 3，853]。该相由自旋二聚体组成（因此并入了Daoud-Aladine等人在2002年提出的齐纳极化子相（ZP）的方面[Phys.Rev.Lett. 89，097205]），尽管原则上由一对不同大小的平行Mn自旋形成（从而允许一定程度的Mn电荷分离：不一定与Goodenough的原始CE相中的Mn $^{3+}$ -Mn $^{4+}$的电荷分离一样大[Phys.Rev.100，564（1955）]）。在中间相，连续的自旋二聚体定位沿平面锯齿形链在它们之间的恒定的相对角度$Φ$取向。通过改变Mn电荷歧化和$Φ$，中间相应允许在CE相和二聚体相的两种极限情况之间连续插值，表示为“正交中间$π/2-$相”。要找到一个能同时充分描述自旋、电荷和轨道自由度的唯象中间相的微观模型并不容易。在这里，我们研究了相互作用局域自旋的平面模型的量子自旋激发，我们发现它可以经典地稳定中间相。我们比较的CE和正交$π/2$阶段的中间阶段的量子磁振子，在最近的实验结果的背景下。
2013-10-25 cond-mat.str-el
Multiferroic kinks and spin-flop transition in Ni$_{2}$InSbO$_6$ from first principles
本文通过第一性原理结合蒙特卡罗与朗道理论，揭示了Ni$_{2}$InSbO$_6$中由多铁性扭结构成的长周期非公度磁态，预测了磁场驱动的多级磁相变及电场调控机制，为多铁性材料预测建模开辟新途径。
2024-09-02 cond-mat.mtrl-sci 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
Quantum theory of spin waves for Helical ground states in Hollandite lattice
我们对早先提出的$α-MnO_2$化合物的模型哈密顿量的经典基态（Phys. Rev. B { \bf 90}，104420（2014））进行自旋波分析。已知在模型参数$J_1,~J_2,~J_3$空间中，Hollandite点阵（$α-MnO_2$化合物点阵）的相图由四种不同的螺旋相（FH，A_2H，C_2H，CH相）组成。自旋波色散显示了无隙模式的存在，该模式根据$J_i$的相位和值在二次到线性之间插值。在大多数情况下，第二最低模主要从$X$到$M$和$M$到$Z$的路径上出现了一个旋转子极小值，少数高次模也出现了旋转子极小值。每个螺旋相位都有其特征，可以用来确定相位本身。得到了高对称点处本征模的解析表达式，可用于提取$J_i$的值。在自旋波近似下研究了态密度、比热和低温磁化率。比热显示偏离$T^{1.5(3)}$依赖性发现在三维无阻挫铁磁（反铁磁）系统，这似乎是无公度螺旋相的签名。在低温下，FH相的平行磁化率最大，CH相的平行磁化率最小。在很低的温度下，垂直磁化率与温度无关。我们的研究可以用来比较干净$α-MnO_2$系统的磁振子谱、弹性中子散射和上述有限温度性质的实验结果
2018-05-18 cond-mat.str-el
Magnetic order and electromagnon excitations in DyMnO3 studied by neutron scattering experiments
用中子散射实验研究了多铁性DyMnO_3单晶的磁有序和磁激发。Mn磁矩的有序性表现出明显的磁滞现象，这是由于Mn和Dy磁性之间的相互作用对铁电极化产生了强烈的影响。磁振子分散类似于TbMnO 3的报道。我们确定了在磁区中心和磁区边界附近沿b方向的激发，这些激发可能具有电磁振子特征。最低频率的区域中心磁振子是在最近的光学测量中的信号，使这种模式可以被确定为由相同的Dzyaloshinski-Moriya相互作用耦合的静态多铁性相位的电磁振子是在良好的协议。
2014-12-05 cond-mat.str-el
Spin flexoelectricity in multiferroics
考虑了与非均匀磁电相互作用有关的各种现象。在磁介质的情况下，序参量的空间调制与电极化的强度之间的相互关系（称为液晶中的挠曲电效应）以自旋调制引起的电极化的强度的形式出现，反之亦然。这种挠曲磁电相互作用还与铁电畴结构对反铁磁矢量分布的影响以及微磁结构的磁电性质有关。本文还考虑了非均匀磁电相互作用对多铁性材料动力学性质，特别是磁振子谱的影响。
2010-01-04 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Magnons in Sr$_2$CuO$_3$: possible evidence for Goldstone-Higgs interaction in a weakly ordered spin-1/2 chain antiferromagnet
戈德斯通定理规定，自发对称破缺需要出现无间隙（质量）激发。在自旋磁矩系统的旋转不变性被反铁磁序破坏的情况下，这些是众所周知的横向自旋波。这种戈德斯通磁振子与序参量的希格斯振幅模的相互作用通常被丢弃，尽管最近在量子磁体、拓扑绝缘体、铁电和无序超导体系统中报道了希格斯物理学的一瞥。在量子临界点（QCP）附近，戈德斯通-希格斯相互作用的重要性可能会增加，在量子临界点处，破缺序很弱，振幅波动很大。在这里，我们报告的电子自旋共振（ESR）研究的一个近一维的自旋1/2链系统，Sr $_2$ CuO $_3$，它提出了正是这样的情况。在具有无约束自旋子的无序Luttinger自旋液相中，$T > T_N$的ESR谱显示出理想的海森堡链行为，只有非常小的、与场无关的线宽$\sim 1/T$。在有序状态下，低于$T_N$，我们确定反铁磁共振（AFMR）模式，这是很好地描述了伪戈德斯通磁振子的模型中的共线双轴反铁磁体与两个间隙，$Δ_1 = 23.0$ GHz和$Δ_2 = 13.3$ GHz。此外，我们观察到一个主要的共振响应的特殊性质，我们归因于磁振子相互作用与希格斯振幅模式在弱有序反铁磁体。其不寻常的场依赖性表明在$μ_0 H \simeq 9.4$ T处存在量子相变。
2016-06-24 cond-mat.str-el
Evolution of spin-wave excitations in ferromagnetic metallic manganites
中子散射结果的自旋波激发的三个铁磁金属$A_{1-x}A^{\prime}_{x}$ MnO $_3$锰氧化物（其中$A$和$A^\prime$是稀土和碱土金属离子），当结合以前的工作系统阐明的相互作用作为一个函数的载流子浓度$x$，现场的障碍，和强度的晶格畸变。长波长自旋动力学在整个系列中仅显示出非常弱的依赖性。控制磁振子软化的第四与第一近邻交换（$J_4/J_1$）的比率随$x$系统地变化，但不依赖于其他参数。没有一个流行的模型可以解释这些行为。
2005-12-16 cond-mat.str-el
Observation of electromagnon excitations in the BiFe0$_3$ spiral magnet
近年来，氧化物多铁性材料由于其巨大的磁电效应而引起了人们的广泛关注，这种磁电效应可以通过调节电场来调节材料的磁性能，反之亦然，并且为未来的自旋电子学应用开辟了新的领域，如具有双重磁和电控制的多态存储器件。BiFeO $_3$（BFO）属于这类新材料，在室温下具有铁电和反铁磁有序，并且具有与摆线螺旋磁有序相关的大极化。无公度磁序诱导磁振子区折叠，并允许通过光学探针研究耦合到光学声子的不寻常的自旋波，即所谓的“电磁振子”。本文用低能非弹性光散射技术首次揭示了BFO的电磁子谱。我们表明存在两种对应于自旋波激发的电磁振子在摆线平面内外。目前的观察提供了一个独特的机会，研究铁电和磁秩序之间的相互作用。
2007-12-18 cond-mat.str-el
Structural, magnetic, electric, dielectric, and thermodynamic properties of multiferroic GeV4S8
空位尖晶石GeV_4S_8在30 K附近的Jahn-Teller转变处经历轨道有序和铁电有序，在14 K以下表现出反铁磁有序。除了这种轨道驱动的铁电性之外，空隙尖晶石是一种有趣的材料类别，因为钒离子形成V4簇，代表具有共同电子分布和明确定义的分子状态能级方案的稳定分子实体，导致每个V4分子具有独特的自旋状态。在这里，我们报告详细的X射线，磁化率，电阻率，热容量，热膨胀，和介电结果来表征这种有趣的材料，它也表现出很强的电子相关性的结构，电，介电，磁和热力学性质。从磁化率，我们确定一个负居里-外斯温度，反铁磁交换和顺磁矩接近自旋S = 1的V4分子团簇的指示。低温热容量为能隙磁振子激发提供了实验依据。从熵释放，我们得出结论，磁序和晶格畸变之间的强相关性。此外，在相变观察到的异常也表明结构和电子自由度之间的强耦合。利用介电谱，我们发现在极性Jahn-Teller转变的显着的色散效应的发病。随着自旋序的开始，色散再次被完全抑制。此外，介电常数和比热的温度依赖性可能表明轨道和极性顺序的顺序出现。
2016-10-17 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Electromagnons in the spin collinear state of a triangular lattice antiferromagnet
太赫兹时域光谱进行直接探测低能量（1-5 meV）的三角晶格反铁磁体CuFe 1-xGaxO 2（x = 0.00，0.01，和0.035）的电动力学。我们发现了一个电磁振子（电场激活磁振子）激发在2.3毫电子伏的顺电向上向下共线磁相，而这个电磁振子消失在铁电helmagnetic阶段。与非共线磁性的反相关排除了作为动力学磁电耦合起源的交换-伸缩机制，从而证实了在本化合物中观察到的自旋-轨道耦合介导的电磁子。
2010-08-27 cond-mat.str-el
Superexchange theory of electronic polarization driven by relativistic spin-orbit interaction at the half-filling
应用有效半满Hubbard模型的Berry相位理论，推导了相对论自旋轨道耦合驱动下电子极化的解析表达式。模型本身是在Wannier基础上构建的，使用局域密度近似下第一原理电子结构计算的输入，然后按照超交换理论的精神进行处理。所获得的极化具有以下形式：${\bf P}_{ij} = \boldsymbolε_{ji} \boldsymbol{\cal P}_{ij} \cdot [\boldsymbol{e}_i \times \boldsymbol{e}_j]$，其中$\boldsymbolε_{ji}$是键$\langle ij \rangle$的方向，$\boldsymbol{e}_i$和$\boldsymbol{e}_j$是该键中自旋的方向，并且$\boldsymbol{\cal P}_{ij}$是包含关于所考虑系统的晶体对称性的所有信息的伪矢量。该表达式描述了具有非共线但非极性磁性结构的各种磁体中的铁电活性，如果没有SO相互作用，则不会产生极化，包括磁电（ME）效应，由外部磁场中自旋的铁磁倾斜引起，以及自旋螺旋多铁性。用该理论分析了Cr $_2$ O $_3$和BiFeO $_3$的线性ME效应以及多铁性MnWO $_4$和$β$ -MnO $_2$的性质.在所有考虑的例子中，该理论完美地描述了激发极化的对称性。然而，在某些情况下，这种极化的值被低估了，这表明除了自旋和电子…
2017-03-10 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
Magnetic excitations in bulk multiferroic two-dimensional triangular lattice antiferromagnet (Lu,Sc)FeO$_3$
非共线二维三角晶格反铁磁体（2D TLAF）由于其独特的磁性而成为当前非常活跃的研究领域，这导致了实验上在自旋激发谱中表现出的非平凡量子效应。这种绝缘的2D TLAF的最新实例包括（Y，Lu）MnO $_3$、LiCrO $_2$和CuCrO $_2$。Hexanonal LuFeO3是最近合成的2D TLAF，其表现出理想的多铁性材料的性质，部分原因是高自旋（$S=5/2$）和强磁超交换相互作用。我们报告了通过飞行时间非弹性中子散射测量的（Lu $_{0.6}$ Sc $_{0.4}$）FeO $_3$（Sc掺杂以稳定六方结构）的大块单晶中的全范围自旋动力学。用线性自旋波理论建模产生$J$ = 4.0（2）meV的最近邻交换耦合（$h$-LuFeO $_3$的DFT计算预测值为6.31 meV）和$K_D$ = 0.17（1）meV（易平面）和$K_A$~=~-0.05（1）~meV（局部易轴）的各向异性值。观察到$h$-（Lu，Sc）FeO $_3$的自旋波谱的磁振子带宽是$h$-LuMnO $_3$的两倍。
2018-10-11 cond-mat.str-el
Merons, hedgehogs and magnetoelectric switching in spiral multiferroics
研究螺旋多铁性体中电场驱动磁畴壁运动的开关过程，发现含meron弦和hedgehog缺陷的拓扑结构显著影响畴壁动力学，为电控自旋提供新平台。
2025-06-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Raman signature of multiple phase transitions and quasi-particle excitations in putative Kitaev spin liquid candidate Na2Co2TeO6
本文通过温度与偏振依赖拉曼光谱研究准二维Na2Co2TeO6单晶，揭示其约30 K反铁磁、约70 K铁电、约150 K量子顺磁渡越等多重相变及自旋重新取向、晶体场激发和磁连续谱等准粒子激发特征，为Kitaev物理提供实验依据。
2025-02-06 cond-mat.str-el
