Orbital driven impurity spin effect on the magnetic order of quasi-three dimensional cupric oxide
用密度泛函方法研究了在过渡金属杂质M(= Cr,Mn,Fe,Co和Ni)存在下,严重畸变的正方形平面氧化铜(CuO)的磁有序和局域自旋无序.在晶体结构中的变形,出现通过最小化共价相互作用来降低能带能量,产生两个交错的锯齿形自旋1/2链。从自旋二聚体分析中,我们发现沿着[10 $\bar 1$ ]的自旋链具有强的海森堡型反铁磁耦合(J ~ 127 meV),沿着[101],它表现出弱但强的铁磁耦合(J ~ 9 meV),由联想到的p-d共价相互作用介导。杂质对磁序的影响与M无关,是纯轨道驱动的。如果M的自旋态使得d $_{x^2-y^2}$轨道是自旋极化的,则保持原始的长程有序。然而,如果d $_{x^2-y^2}$轨道未被占据,则相应的共价相互作用的缺乏打破了弱铁磁耦合,并且在杂质位点处发生自旋翻转,导致长程磁有序的破坏。
2016-10-03 cond-mat.str-el
Impurity-induced transition and impurity-enhanced thermopower in the thermoelectric oxide NaCo_{2-x}Cu_x$O_4
对Cu取代热电氧化物NaCo_{2-x} Cu_xO_4的各种物理量进行了测量和分析。如先前已知的,取代的Cu增强了热电功率,而其不显著增加电阻率。磁化率和电子比热随x的增加而显著降低,这意味着Cu的替代降低了有效质量增强。通过与重费米子化合物和价涨落系统的定量比较,我们发现Cu替代有效地增加了传导电子与磁涨落之间的耦合。Cu替代诱导的相变在22 K,这是非常相似的自旋密度波转变。
2002-02-06 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Spin-Spin Correlation Enhanced by Impurities in a Frustrated Two-leg Spin Ladder
我们从理论上研究了在阻挫的两条腿自旋梯中非磁性杂质增强的自旋-自旋关联。在反铁磁两支腿自旋梯中,次近邻反铁磁相互作用在支腿方向上引入了阻挫。用密度矩阵重整化群方法计算了杂质位附近的自旋-自旋关联函数。我们发现,自旋-自旋关联在杂质位附近增强,波数反映了阻挫。随着阻挫度的增加,波数由公度向非公度转变。根据我们的理论讨论了BiCu_2 PO_6的几个实验结果。
2013-10-24 cond-mat.str-el
Impurity Conduction and Magnetic Polarons in Antiferromagnetic Oxides
反铁磁体SrMnO(3)和CaMnO(3)的低温输运和磁化测量确定了一个杂质带,该杂质带由能量E与库仑势中束缚的电子分开。非常弱的电场足以将束缚电子激发到杂质带,使移动载流子浓度增加三个数量级以上。这些数据与理论预测的自陷磁极化子(MP)的形成相矛盾,而是意味着束缚MP只有在kT<<E时才变得稳定。
2007-02-26 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Utilizing frustration in Gd- and Yb-based oxides for milli-Kelvin adiabatic demagnetization refrigeration
该研究综述了具有阻挫特性的Yb基、Gd基氧化物的结构与磁性质,对比传统顺磁盐证明其在毫开尔文绝热退磁制冷中具备熵密度高、制冷功率强、化学稳定等优势,为低温ADR材料选择提供参考。
2024-08-19 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Local moment formation and Kondo screening in impurity trimers
我们从理论上研究了三个磁性杂质的三角形簇,与金属宿主的传导电子局部杂交。这样的簇是最容易表现出挫折感的--这是许多复杂分子系统的一个重要的共性特征,在这些系统中,不同的相互作用相互竞争。在这里,低能量的双重态的三聚体有利于有效的交换相互作用产生的强电子排斥在本地化的杂质轨道。宇称对称性保护这样的国家的水平交叉调整微观参数,而避免交叉出现在一般扭曲的情况下。在耦合到金属主机,行为被证明是非常丰富的,因为集体量子多体效应现在也竞争。特别是,在近藤屏蔽的费米液相中,杂质自由度在低温下被完全屏蔽,而简并的基态则持续存在于局部矩相中。局域阻挫驱动两者之间的量子相变,这可能是一阶或Kosterlitz无阻类型,取决于对称性。由于杂质三聚体的轨道结构,发现了不寻常的局部矩形成和近藤屏蔽机制。我们的结果是相关的三重量子点器件。该问题是研究的分析参数和数值重整化群的组合。
2014-03-15 cond-mat.str-el
Theory of Layered Iron Oxide on Frustrated Geometry: Electric Polarization, Magnetoelectric Effect and Orbital State
层状铁氧化物\rfeo($R$:稀土元素)是具有电荷序(CO)驱动的电极化的强度和由自旋-电荷耦合引起的磁电效应的奇异介电材料。本文提出了\rfeo的电子结构和介电性质的理论。成对三角晶格中的电荷挫折允许没有反转对称性的电荷不平衡。自旋挫折诱导加强这种极性CO的磁有序。我们还分析了一个轨道模型的Fe离子,不显示一个传统的长程序。
2007-06-11 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Strong magnetic frustration and anti-site disorder causing spin-glass behavior in honeycomb Li2RhO3
由于大的自旋-轨道耦合,$d$ -金属氧化物中的$t_{2g}^5$电子构型倾向于高度各向异性的交换相互作用和奇异的磁性。在$5d^5$铱酸盐中,考虑到现有的各种晶体结构,磁各向异性可以从反对称到对称Kitaev型,相互作用强度超过各向同性项。通过多体电子结构计算,我们研究了$4d^5$蜂窝状氧化物Li $_2$ RhO $_3$的磁交换性质和有趣的自旋玻璃行为。对于原始的晶体没有铑-锂网站反转,我们预测的二聚基态在同构的$5d^5$铱酸锂$_2$ IrO $_3$,与三重自旋二聚体有效地放置在一个挫折的三角形晶格。利用Rh-Li反位无序,我们将观察到的自旋玻璃相解释为不同的、近简并对称破缺配置的叠加。
2015-11-26 cond-mat.str-el
Fractional impurity moments in two-dimensional non-collinear magnets
研究了非共线有序二维阻挫磁体中的稀磁杂质和空位。以三角格子海森堡模型为例,用准经典方法确定了杂质对磁化强度和磁化率的贡献。最重要的是,每个杂质矩都不是量子化的,而是由于局部缓解挫折而接受非普适屏蔽校正。在有限的温度下,其中散装长程序是缺席的,这意味着一个杂质引起的居里形式的磁响应,与一个前因子对应的分数矩每个杂质。我们还讨论了在施加磁场的行为,在那里我们发现一个奇异的线性响应限制过补偿杂质,并提出实验来测试我们的理论。
2011-04-26 cond-mat.str-el
Evidence for multiple impurity bands in sodium-doped silicon MOSFETs
我们报告的测量温度依赖的导电性在硅金属氧化物半导体场效应晶体管,包含钠杂质的氧化层。我们解释的库仑相互作用,部分屏蔽的金属栅极的接近度方面的电导率的变化。的电导率指数前因子和本地化长度作为栅极电压的函数的研究,使我们能够确定的电子态密度,并提供了参数的存在下,在低温下的两个不同的频带和软间隙。
2006-04-13 cond-mat.str-el
Interplay between quantum criticality and geometrical frustration in Fe3Mo3N with stella quadrangula lattice
在η-碳化物型相关电子金属Fe 3 Mo 3 N中,当外加磁场(~14 T)或掺杂少量杂质(~ 5%Co)时,铁磁性从非费米液体基态突然产生.我们观察到的顺磁中子散射强度在有限波矢量的峰值,揭示了存在的反铁磁(AF)相关隐藏在磁性测量。它在Fe子晶格的星形四边形晶格中引起一种新的几何挫挫。我们认为,受抑的AF相关性将F相关性抑制到其边缘点,因此是纯Fe 3 Mo 3 N中铁磁(F)量子临界行为的起源。
2010-07-27 cond-mat.str-el
Impurity-driven transitions in frustrated quantum Ising ring
研究了环阻挫缝链中点杂质驱动的量子相变。丰富的相位和量子相变被发现和特点的体积和杂质关联函数。强调了关联函数的非定域性,体现了系统的新特性。我们证明了长程关联函数在热力学极限下可以分解为局部因子和非局部因子。公开了无间隙拓扑扩展扭结(TEK)相表现出长程相关但没有长程序,因为其基态是非简并的,因此不受自发对称性破缺的影响。这一结论在经典不纯极限下也成立,但与无环阻挫的开边界链的结论有显著不同。然而,自发对称性破缺确实发生在带隙的扭结零模(KZM)相中,并导致反铁磁零模(AFZM),其中反铁磁有序在体中发展,而纠缠态在杂质周围局部存在。从TEK相到KZM-AFZM相的转变是杂质诱导量子相变的一个新特征,它反映在关联函数的阶跃非局域因子上。
2020-09-14 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Magnetic Vortex induced by Nonmagnetic Impurity in Ferromagnets: Magnetic Multipole and Toroidal around the Vacancy
本文报道了对铁磁体中掺杂杂质磁涡旋形核的理论研究。该机制在于不对称的Dzyaloshinskiii-Moriya相互作用所产生的空间反演对称性的杂质打破。通过自旋波分析和蒙特卡罗模拟,我们证明了非对称相互作用诱导了一个非零涡度的磁涡旋$l=+1$。即使在交换相互作用中的挫折较少并且在没有外部磁场的情况下,涡流也是稳定的。根据磁涡旋的涡度和螺旋度,我们还发现磁涡旋具有磁多极的特征。我们证明了一个潜在的实现这样的磁涡旋,考虑单层铁磁体上的磁性衬底,这将导致在磁偶极子和环形偶极子。
2019-05-19 cond-mat.str-el
Tuning Crystal Field Potential by Orbital Dilution in $d^4$ Oxides
我们研究了强关联莫特绝缘体中由于轨道稀释引起的库仑驱动轨道有序和八面体畸变之间的相互作用,没有轨道自由度的金属离子掺杂。特别是,我们专注于层状过渡金属氧化物和研究有效的自旋轨道交换由于$d^3$取代在$d^4$网站。在八面体旋转的存在下,杂质和主体之间的$d^3-d^4$自旋-轨道耦合的结构有利于指向杂质和杂质-主体平面之外的不同类型的轨道极化。这产生了一个有效的晶格势,通常与平面八面体相关联的竞争,反过来,可以驱动晶体场相互作用的反转。
2019-12-17 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Antiferromagnetism in doped anisotropic two-dimensional spin-Peierls systems
本文研究了各向异性二维自旋Peierls系统中杂质掺杂引起的反铁磁关联的形成。采用平均场近似处理链间的磁耦合,用数值方法精确处理链内关联。杂质之间的磁耦合计算为绝热和动态晶格,并示出具有交替的符号作为杂质-杂质距离的函数,从而抑制磁挫折。一个有效的模型的基础上,我们的数值结果支持在这个系统中的反铁磁性和二聚化共存。
1999-05-21 cond-mat.str-el
Mean field magnetism and spin frustration in a double perovskite oxide with compositional complexity
Indian Institute of Science(印度科学学院);Uppsala University(乌普萨拉大学)
本研究探讨了组分无序对双钙钛矿氧化物长程磁有序的影响,发现高熵薄膜在约150K下表现出稳健铁磁有序,低温下呈现类自旋玻璃行为,证明平均场方法可预测转变温度但理解低温相需微观细节。
2025-11-04 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Spin-Orbital Order Modified by Orbital Dilution in Transition Metal Oxides: From Spin Defects to Frustrated Spins Polarizing Host Orbitals
我们研究了在实现轨道稀释的$3d^2$或$4d^4$位置上掺杂$3d^3$的情况下,$3d$在$4d$过渡金属氧化物中的取代。我们推导出有效的$3d-4d$(或$3d-3d$)的超交换在莫特绝缘体具有不同的离子价,强调新兴的结构之间的杂质和主机站点的自旋轨道耦合,并证明它是定性不同的主机本身所遇到的。这种推导表明,主机和杂质之间的相互作用取决于在一个关键的方式上的类型的双占据$t_{2g}$轨道。人们发现,在某些情况下,由于在$3d$杂质处的轨道自由度的淬灭,主体内的自旋和轨道顺序通过掺杂而被显著地修改。当主体-杂质耦合较弱时,杂质作为自旋-轨道结构中伴随轨道空位的自旋缺陷,或者它有利于沿着$3d-4d$键的双占据活性轨道(轨道极化子),导致反铁磁或铁磁自旋耦合。不同磁耦合之间的这种竞争导致完全不同的基态。我们发现,磁挫折和自旋简并可以解除量子轨道翻转的主机,但他们是强大的在特殊区域的无公度相图。自旋-轨道耦合可以导致沿对称方向的各向异性自旋和轨道图案,并导致自旋-轨道超交换所施加的顺序的根本修改。我们的研究结果预计将是重要的,为未来的理论理解的实验结果掺杂$4d$过渡金属氧化物掺杂$3d^3$离子。我们建议如何局部或全局的自旋轨道顺序的变化引起的杂质可以通过实验检测。
2015-01-30 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Spin glass state and enhanced spiral phase in doped delafossite oxide CuCrO2
在这项工作中,我们研究了掺杂对CuCrO 2磁态的影响,基于经典的受挫自旋模型[Lin et al.,B89,220405(R)(2014)]。对修正的自旋模型进行了蒙特卡罗模拟,得到了与实验结果一致的结果。我们的工作表明,由V/Al掺杂引起的无序与系统中的挫折协同作用可能有助于自旋玻璃态的出现。此外,Mg ~(2+)取代Cr ~(3+)的空穴掺杂增强了量子涨落和键无序,从而调制了双二次交换,进而促进了螺旋相的形成,与实验结果一致.
2016-06-24 cond-mat.str-el
Kondo frustration via charge fluctuations: a route to Mott localisation
本文提出扩展 Anderson 杂质模型,通过吸引性局域带关联引入 Kondo 挫析,揭示 Mott 相变前的激发态量子相变及长程涨落,解释高温量子临界标度与非费米液体行为。
2023-02-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el quant-ph
Strongly correlated multi-impurity models: The crossover from a single-impurity problem to lattice models
我们提出了一个映射的相关多杂质安德森模型耦合到一个集群模型的一些有效的导带捕捉其基本的低能物理。主要成分是复杂的单粒子自能量矩阵的不相关的问题,编码的影响到主机导带上的一组相关轨道的动态。虽然自能矩阵的实部在簇轨道之间产生有效跳跃,虚部确定映射模型中与有效导带的耦合。虚部的秩决定了问题的独立筛选通道的数量,并允许用严格的数学陈述取代现象学穷举准则。该等级提供了第一类和第二类多杂质模型之间的区别。对于后者,没有足够的屏蔽通道可用,因此单重态基态必须由团簇间自旋相关驱动。这种分类提供了一个根本的答案,为什么铁磁相关的本地时刻是无关的自旋补偿的基态在稀杂质模型,而他们竞争的近藤规模在密集的杂质阵列,没有引起自旋密度波的问题。从映射模型的解析结构中推导出文献中三个例子的低温物理,证明了这种方法的潜在力量。NRG计算最多为5个站点群集。我们调查的外观挫折诱导的非费米液体不动点的三聚体,并证明存在几个临界点的KT型铁磁相关抑制筛选的额外的有效自旋$1/2$自由度。
2020-12-08 cond-mat.str-el
Specific heat and magnetization study on single crystals of a frustrated, quasi one-dimensional oxide: Ca3Co2O6
在一定范围的磁场作用下,对Ca_3Co_2O_6单晶进行了比热和磁化强度的测量。这种化合物由排列在三角形晶格上的伊辛磁链组成。链内和链间耦合分别是铁磁和反铁磁的。这种情况引起几何挫折,承担一些相似的经典问题的二维伊辛三角形反铁磁体。本文报道了低温下的有序化过程和高温下一维特征的可能性。
2003-07-17 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Magnetic Frustration in a Mn Honeycomb Lattice Induced by Mn-O-O-Mn Pathways
采用X射线吸收光谱研究了具有Mn蜂窝晶格结构的层状Mn氧化物Bi 3 Mn 4 O 12(NO3)的电子结构。Mn的价态被确定为4+,具有小的电荷转移能。我们估计的值的超交换相互作用的第四个最近的邻居(J1,J2,J3和J 4)的非限制性Hartree-Fock计算和微扰方法。我们发现,J1到J 4的绝对值与正(反铁磁)J1和J 4,以及负(铁磁)J2和J3相似,这是由于Mn-O-O-Mn途径被小的电荷转移能量激活。负的J3在蜂窝晶格中提供磁阻挫以防止长程有序。
2011-01-14 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Phase competition in the double-exchange model on the frustrated pyrochlore lattice
研究了几何阻挫条件下铁磁双交换相互作用与超交换反铁磁相互作用之间的竞争。随着超交换相互作用的增加,铁磁金属变得不稳定,并且被合作的顺磁金属接管,与在没有挫折的情况下向反铁磁绝缘体的不连续过渡形成鲜明对比。在临界区,系统表现出一个特殊的温度无关的行为与高度不相干的输运,表明在低温下有很大的剩余熵。我们讨论了这些结果与钼烧绿石氧化物中压力诱导行为的相关性[S。Iguchi等人,物理修订信函102,136407(2009)]。
2010-02-18 cond-mat.str-el
Hole doping in compositionally complex correlated oxide enables tunable exchange biasing
磁界面及其产生的现象推动了现代自旋电子学的设计和基础研究。近年来,研究发现,通过设计结构复杂的熵稳定氧化物的磁阻挫,可以在结构单一的单晶薄膜中产生交换偏置。这消除了在磁响应现象的设计和控制中对复杂异质结构和纳米复合材料的需要。在这项工作中,我们证明了通过孔掺杂的高熵钙钛矿氧化物,可以实现磁响应的调谐。详细的磁强计,我们显示磁耦合表现出各种磁响应,包括交换偏置和反铁磁自旋反转的熵稳定的ABO 3钙钛矿氧化物La 1-xSrx(Cr0.2Mn0.2Fe0.2Co0.2Ni0.2)O3家庭。我们发现,操纵的A-网站的电荷状态可以用来平衡磁相组成和耦合响应。这允许创建高度可调的交换偏置响应。在低Sr掺杂制度中,在反铁磁相边界处产生的自旋受抑区域被示出为直接耦合到膜的反铁磁矩,并作为主导机制出现,导致响应于场偏置的磁化循环的垂直移位。在较高的浓度下,观察到反铁磁和铁磁区域的直接耦合。这种磁耦合的可调谐性进行了讨论,在这三个竞争的磁相的背景下,揭示了关键功能,通过利用自旋挫折和高熵氧化物中的无序设计交换偏置。
2023-03-28 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Self-Doping Induced Orbital-Selective Mott Transition in Hg2Ru2O7
烧绿石氧化物是一种迷人的体系,在这种体系中,强的多轨道相关性与几何挫折一起产生了意想不到的物理性质。然而,支撑这些现象的绝缘体-金属转变(IMT)的详细机制通常不太清楚。因此,我们使用LDA+DMFT研究了烧绿石${\rm Hg_{2}Ru_{2}O_{7}}$中的IMT。与TMO中Mott跃迁的著名例子相反,我们表明,在\hg的负电荷转移情况下,自掺杂在轨道选择性IMT的出现中起着至关重要的作用。我们认为,这种机制具有更广泛的相关性,其他相关的烧绿石氧化物。
2009-01-29 cond-mat.str-el
Absence of a multiglass state in some transition metal doped quantum paraelectrics
本文对磁性3d过渡金属掺杂的SrTiO ${_3}$和KTaO ${_3}$量子顺电体中多玻璃态的存在进行了研究。我们观察到,过渡金属在这些主机中的溶解度有限,即使在最好的处理标本中,杂质磁性氧化物的痕迹仍然存在。我们的介电测量表明,作为掺杂的结果形成的极性纳米区域似乎缺乏协同性,并且相关的弛豫过程表现出热激活的Arrhenius形式。在较低的温度下,介电磁化率可以使用Barrett的形式主义来拟合,这表明主体晶格的量子顺电性质没有被磁性过渡金属氧化物的掺杂改变。所有这些掺杂的量子顺电体表现出从高温居里-外斯制度的量子涨落为主的一个交叉,证明了由$T{^2}$依赖的温度依赖的介电敏感性。的磁化率的温度依赖性表明,在一些标本中观察到的磁性签名可以完全归因于对应于所使用的磁性掺杂剂的杂质氧化物的存在。因此,掺杂的量子顺电体似乎在最低测量温度下保持固有的顺磁性,排除了多玻璃态的存在。
2018-10-23 cond-mat.str-el
Specific heat investigation of the magnetic ordering in two frustrated spin-chain oxides: Ca3Co2O6 and Ca3CoRhO6
比热测量进行了密切相关的自旋链氧化物Ca3Co2O6和Ca3CoRhO6。这两种化合物都由排列在三角形晶格上的伊辛磁链组成。沿着链和链之间的自旋耦合分别是铁磁和反铁磁的。这些磁性特征的组合预期会产生几何挫折。目前的研究报告,这些化合物的比热数据表现出相似的自旋冻结过程在低T,而显着的差异存在于反铁磁链间有序在较高的T。这些结果与以前的磁化和中子衍射数据进行了讨论。
2003-07-17 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Frustrated Kondo impurity triangle: A simple model of deconfinement
解禁闭和拓扑序的概念对于量子信息科学和我们理解量子材料具有重要意义。在这里,我们介绍了一个简单的模型,三个反铁磁耦合Kondo杂质,Kondo三角形,它可以用来进一步扩展这些概念的应用到电子系统。我们表明,通过调整磁阻挫,近藤三角形经历了量子相变之间的两个阶段的对称性未破缺,信号的相变超越朗道范式。我们证明了受抑自旋液相是由三通道Kondo(3CK)不动点描述的,因此显示出无理的基态简并。利用Abrikosov赝费米子表象,这个量子态被归为一个涌现的U(1)规范场及其射影对称群.规范理论是在一个微型威尔逊圈的顺序和拓扑缺陷(规范场中的瞬子)被驱逐的意义上去细化。该相在适度近藤屏蔽存在下持续存在,直到拓扑缺陷的扩散导致量子相变到未受挫折的费米液相。基于这一证据,我们提出,3CK相显示拓扑秩序在类似意义上的无隙自旋液体。
2021-09-07 cond-mat.str-el
Magnetic Structure of CaBaCo4O7: Lifting of Geometrical Frustration towards Ferrimagnetism
CaBaCo 4 O 7代表了一类新的亚铁磁体,其结构仅由CoO 4四面体组成,类似于114系列的其他成员LnBaCo 4 O 7,形成了可果美和三角形层的交替堆叠。中子粉末衍射表明,该化合物在114系列中表现出最大的变形,其特征在于可果美层的强烈屈曲。与所有其他成员相比,它显示出电荷有序性,其中Co 2+位于两个位点(Co 2,Co 3),而混合价钴Co 3 +/Co 2 +L位于另外两个位点(Co 1,Co 4)。在4 K的独特的亚铁磁结构的钴酸盐可以被描述为亚铁磁三重链(Co 1 Co2 Co 3)运行垂直的可果美层,铁磁耦合层内,和反铁磁耦合的第四钴物种Co 4的组合。解除的几何挫折亚铁磁性,出现在尽管的三角形拓扑结构的钴晶格,是由非常大的结构畸变,电荷有序现象和大钴价相比,其他LnBaCo 4 O 7氧化物解释。
2010-02-24 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Charge Fluctuations in Geometrically Frustrated Charge Ordering System
从理论上研究了低维电荷有序系统中几何阻挫效应的动力学性质。我们处理扩展的哈伯德模型在四分之一填充,其中的挫折来自竞争的电荷有序模式,有利于不同的intersite库仑相互作用,这是各种电荷转移型分子导体和过渡金属氧化物的有效模型。考虑了两种不同的晶格结构:(a)具有最近邻V_1和次最近邻V_2的点间库仑相互作用的一维链状晶格;(b)具有V_1沿正方形、V_2沿对角线的二维正方形晶格。从以前的研究中,已知电荷有序绝缘态在阻挫区是不稳定的,即,V_1 \simeq 2V_2(对于情况(a))和V_1 \simeq V_2(对于情况(b)),即使当相互作用强度很强时,也产生坚固的金属相。将Lanczos精确对角化方法应用于有限尺寸团簇,我们发现在挫挫感生金属相中存在不同电荷序模式的涨落,在动力学关联函数中表现为特征低能模.比较两种模型的这些特征,其差异将归因于维数效应。我们还指出,不相称的相关性,在收费部门由于挫折,发现在一维集群。
2006-07-31 cond-mat.str-el
Activation mechanisms in sodium-doped Silicon MOSFETs
本文研究了氧化层中含有钠离子的硅MOSFET在20 K以上的电导率与温度的关系。我们发现杂质带的电荷在硅氧化物界面的存在下产生的分裂成一个较低的和一个较高的带。我们已经观察到电子从上带到导带边缘以及从下带到上带的激活。一个可能的解释意味着哈伯德带的存在。
2007-05-16 cond-mat.str-el
Magneto-Dielectric phenomena in charge and spin frustrated system of layered iron oxide
研究了自旋和电荷阻挫系统RFe_2O_4(R为稀土金属离子)的介电和磁性现象。本文导出了一对三角晶格平面中电荷、自旋和轨道度的电子模型。我们利用平均场近似和蒙特卡罗模拟在有限大小的集团中分析了这个模型。平面之间电荷不平衡的三折叠型电荷有序结构在有限温度下稳定。这种极性电荷顺序通过Fe离子的自旋顺序来加强。这种新的磁介电现象是由交换相互作用中的自旋阻挫和电荷-自旋耦合引起的。我们发现在磁场和电场响应的互相关效应。本文还研究了作为杂质效应的氧缺陷效应在阻挫电荷-自旋耦合系统中的作用。
2008-03-04 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Antiferromagnetic correlations in the metallic strongly correlated transition metal oxide LaNiO$_3$
具有高Ni $^{3+}$氧化态的稀土镍酸盐的材料类别由于发生具有电荷顺序的金属-绝缘体转变以及在该绝缘区域内出现非共线磁相而产生持续的兴趣。最近对LaNiO $_3$薄膜超导性的理论预测也引发了广泛的研究。LaNiO $_3$似乎是唯一的稀土镍酸盐,保持金属和顺磁性下降到最低温度。到目前为止,还没有报道用于稀土镍酸盐材料类别的厘米级无杂质单晶生长,因为它们的合成需要升高的氧压。在这里,我们报告的成功生长厘米级的LaNiO $_3$单晶浮区技术在氧气压力高达150巴。我们的晶体基本上不含Ni $^{2+}$杂质,并显示出金属特性以及意想不到但明显的反铁磁转变。
2018-01-10 cond-mat.str-el
Magnetic ground state of pyrochlore oxides close to metal-insulator boundary probed by muon spin rotation
用μ子自旋旋转/弛豫(muSR)技术研究了金红石型烧绿石氧化物A_2Ru_2O_7(A = Hg,Cd,Ca)的磁性,其电子性质在局域离子图像中由非简并的t_2g轨道(Ru~(5+),4d~3)表征,从而受到几何阻挫.改变A阳离子(主要是二价)以考察共价性(Hg> Cd> Ca)对它们的电子性质的影响。在A = Hg的样品中,在>> 100 K以下表现出明显的金属-绝缘体(MI)转变(这与弱结构转变相关),观察到几乎相称的磁序根据MI转变发展。同时,在A = Cd的情况下,MI转变被抑制到电阻率的小异常水平,μ子探测的局部场分布表明在低于» 30 K时出现了一定的磁不均匀性。此外,在保持金属性的Ca2Ru2O7中,我们发现在>> 25 K以下高度不均匀的局部磁性来自随机取向的Ru磁矩,因此被描述为"冻结自旋液体"状态。随机性增加和游动性随共价性降低的系统趋势表明这两个性状之间存在着密切的关系。作为轨道简并性和Jahn-Teller不稳定性影响的参考,我们研究了四价钌基烧绿石Tl_2Ru_2O_7(Ru~(4+),4d~4),其中μ SR的结果表明其为非磁性基态,这与中子衍射实验所提出的Half链的形成相一致.
2010-06-23 cond-mat.str-el
Probing frustrated spin systems with impurities
Institute of Theoretical Physics, Wrocław University of Science and Technology(弗罗茨瓦夫科技大学理论物理研究所)
研究通过杂质相互作用探测反铁磁自旋系统,揭示了弱耦合和强耦合区域的不同相互作用行为,区分了无隙和有隙相。
2026-02-24 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Frustration shapes multi-channel Kondo physics: a star graph perspective
本文利用幺正重整化群研究过屏蔽多通道近藤模型,揭示基态简并性如何导致屏蔽破坏、局域非费米液体、拓扑量子数及通道间关联,并推广到欠屏蔽与完全屏蔽情形,为理解中间耦合多临界相提供统一框架。
2023-01-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el quant-ph
Impurity-induced moment freezing in NaFe$_x$Ru$_{1-x}$O$_2$
该研究通过在NaRuO$_2$中进行Fe取代引入局域磁矩,观察到杂质诱导的自旋冻结现象,揭示了其量子无序磁基态的演化,建立了与固有动态磁矩钉扎相关的杂质掺杂现象学。
2025-02-14 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Localization corrections and small-q phonon-mediated unconventional superconductivity in the cuprates
考虑电子-杂质自能的第一局域化修正,研究了非磁性杂质对小q电子-声子散射介导的非常规超导电性的影响。我们发现,当范霍夫奇点接近费米能级,使电子系统的各向异性的高$T_c$氧化物,d波和s波状态是敏感的非磁性杂质和超过一个临界杂质浓度SC消失在{ \it两个间隙对称通道}。杂质掺杂可以诱导从d-波到s-波SC的一阶跃迁,但是由于在这种情况下的局部化校正的固有各向异性特性,没有报道杂质效应的饱和。
2001-10-30 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Field induced spin freezing and low temperature heat capacity of disordered pyrochlore oxide Ho$_{2}$Zr$_{2}$O$_{7}$
自旋冰材料是由于冻结的无序状态而具有\textit{T} $\rightarrow$ 0 K的零点熵的模型系统。在这里,我们化学改变众所周知的自旋冰Ho $_{2}$ Ti $_{2}$ O $_{7}$取代钛网站与等价的,但更大的Zr离子。与作为烧绿石材料的Ho $_{2}$ Ti $_{2}$ O $_{7}$不同,Ho $_{2}$ Zr $_{2}$ O $_{7}$以无序烧绿石结构结晶。我们对Ho $_{2}$ Zr $_{2}$ O $_{7}$进行了详细的结构、交流磁化率和热容研究,以探讨结构无序和受抑相互作用的相互作用。零场基态表现出大的磁化率,并保持动态下降到30 mK,而不显示鲍林的剩余熵。在磁场为$\sim$ 10 kOe时,动态被连续抑制,并发生冻结转变($\sim$ 10 K).这些结果表明,Ho $_{2}$ Ti $_{2}$ O $_{7}$中化学有序和局域应变的改变阻止了自旋冰态的发展,为基于结构的几何阻挫研究提供了新的材料。
2021-10-09 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Frustration-driven C4 symmetric orders in a hetero-structured iron-based superconductor
在强关联系统中,竞争相互作用之间的微妙平衡很容易被异质结构中的额外界面相互作用所打破。这往往会导致异国情调的阶段,前所未有的性能,最近举例说明的高Tc超导FeSe单层上的SrTiO3。当邻近耦合层是磁活性的时,在铁基超导体(FeSC)中预期甚至更丰富的相图,然而由于缺乏适当的材料系统而尚未探索。一个有前途的候选人是Sr2VO3FeAs,一个自然组装的异质结构的FeSC和莫特绝缘钒氧化物。在这里,使用高品质的单晶和高精度的75 As和51 V核磁共振(NMR)测量,我们表明,一个新的电子相出现在FeAs层低于T0~155 K,没有静态磁性或晶体对称性的变化,这是从来没有观察到在其他FeSC。我们发现,挫折,否则占主导地位的Fe条纹和V Neel波动通过界面耦合诱导的电荷/轨道顺序与C4-对称性的FeAs层,同时抑制在SrVO3层的Neel反铁磁性。这些发现表明,磁邻近耦合是有效的,以稳定隐藏的顺序在FeSC,更一般地说,在强相关的异质结构。
2017-06-25 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Local moment formation in zinc doped cuprates
我们认为,当锌取代高$T_{c}$超导体的氧化铜平面中的铜时,它不一定具有2+价。相反,锌杂质的化合价应由其周围介质决定。为了研究这一假设,我们研究了静态杂质诱导对角无序内的一个带哈伯德模型耦合到一个本地化的状态。我们用这个模型来讨论铜酸盐中锌掺杂的物理过程。具体地说,我们讨论了杂质位附近局域磁矩的形成和反铁磁态中横向自旋磁化率的改变。
1997-02-21 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
A single crystal high-temperature pyrochlore antiferromagnet
我们报道了阻挫过渡金属烧绿石NaCaCo $_2$ F $_7$的磁性表征。该材料在烧绿石晶格中的CoF $_6$八面体中具有高自旋Co $^{2+}$,并且在结构中的大原子位点上具有无序的非磁性Na和Ca。研究了浮区法生长的大晶体。磁化率是各向同性的,Co磁矩大于自旋值,尽管居里外斯θ很大(-140 K),但自旋系统的冻结(由交流和直流磁化率和比热的峰值表征)直到2.4 K左右才发生。这产生了f = $-θ_{CW}$ / $T_f$ $\approx$ 56的挫折指数,表明系统是高度挫折的。观察到的熵损失在冻结转变是低的,表明磁熵仍然存在于系统中在0.6 K。该化合物可能是弱键无序的受抑烧绿石反铁磁体的实现。高的磁相互作用强度,强挫折,和大单晶的可用性,使NaCaCo $_2$ F $_7$一个有趣的替代稀土氧化物烧绿石晶格中的几何磁挫折的研究。
2014-05-05 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Simulation of Quantum Magnetism in Mixed Spin Systems with Impurity Doped Ion Crystal
我们提出实现包含不同原子种类的冷离子线性晶体,用于研究自旋系统中的量子相变和阻挫效应,而不是通常讨论的$s=1/2$的情况。离子之间的相互自旋-自旋相互作用可以通过施加具有强梯度的振荡磁场经由塞曼效应来定制。此外,混合离子晶体中的集体振动模式可用于增强和改变自旋-自旋相互作用的强度,甚至将这些力从铁磁性转变为反铁磁性。研究了自旋S=3的高磁矩离子掺杂自旋为1/2的离子晶体中有效自旋-自旋耦合的行为。我们分析了基态相图,并找到不同的自旋顺序,包括亚铁磁态的区域。在最简单的非平凡例子中,我们处理具有$\{1/2,3,1/2}$自旋的线性$\{$ Ca $^+$,Mn $^+$,Ca $^+\}$晶体。为了展示当前最先进实验的可行性,我们讨论了如何使用离子晶体的集体Stern-Gerlach效应和高分辨率光谱来检测量子相位。在此,指示剂自旋1/2离子(物质$^{40}$ Ca $^+$)的状态相关激光诱导荧光也揭示了模拟自旋3离子($^{50}$ Mn $^+$)的自旋状态,因为这不具有用于光学激发和检测的合适能级。
2011-05-03 cond-mat.str-el quant-ph
Imaging emergent exotic quasiparticle state in a frustrated transition metal oxide
本研究通过原位ARPES结合外延薄膜生长,在阻挫尖晶石氧化物超导体LiTi₂O₄中发现T*~150K以下费米能级色散平坦化的新型高熵量子态,揭示了阻挫三维过渡金属氧化物的独特费米学,并为零热膨胀金属设计提供参考。
2023-06-11 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Chemical bonding in americium oxides: x-ray spectroscopic view
用X射线吸收谱研究了Am二元氧化物和掺Am的UO $4d$的电子结构和化学状态。特别地,探测Am $5f$态,并分析它们与氧态的键合性质。安德森杂质模型(AIM)的计算,考虑到充分的多重态结构,由于$5f$电子之间的相互作用,以及与核心空穴的相互作用的实验数据的解释支持。使用Am二元氧化物作为参考系统,示出了Am $4d_{3/2}$和$4d_{5/2}$ X射线吸收线的分支比对Am的化学状态的灵敏度。观察到的Am掺杂的UO $_2$的比率表明,至少在低Am浓度下,在UO $_2$晶格中,镅处于Am(III)状态。为了证实所应用的AIM方法的有效性,还对AmO $_2$和Am $_2$ O $_3$的Am $4f$ X射线光电子能谱进行了分析,结果表明实验与计算之间具有良好的一致性。总的来说,AmO $_2$可以归类为电荷转移化合物,其$5f$占有率($n_f$)等于5.73个电子,而Am $_2$ O $_3$更确切地说是Mott-Hubbard系统,其$n_f$ =6.05。
2023-03-16 cond-mat.str-el physics.app-ph physics.chem-ph
Aspects of Electron-Phonon Self-Energy Revealed from Angle-Resolved Photoemission Spectroscopy
晶格对复杂关联氧化物中电子自能的贡献是一个有趣的课题,最近引起了热烈的讨论。对于更简单的材料(如Pd和Al)的电子-声子自能效应的期望导致了强相关氧化物的几个误解。本文通过角分辨光电子能谱实验(ARPES),分析了一些认为声子不是高$T_c$铜氧化物超导体中某些自能效应的起源的论点,包括温度依赖性、重正化效应的掺杂依赖性、双层系统中的带间散射以及杂质替代.我们表明,根据实验证据和详细的模拟,这些论点是没有根据的。
2007-04-01 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con