We investigate theoretically and experimentally the static magnetic properties of single crystals of the molecular-based Single-Chain Magnet (SCM) of formula [Dy(hfac)$_{3}$NIT(C$_{6}$H$_{4}$OPh)]$_{\infty}$ comprising alternating Dy$^{3+}$ and organic radicals. A peculiar inversion between maxima and minima in the angular dependence of the magnetic molar susceptibility $χ_{M}$ occurs on increasing temperature. Using information regarding the monomeric building block as well as an {\it ab initio} estimation of the magnetic anisotropy of the Dy$^{3+}$ ion, this anisotropy-inversion phenomenon can be assigned to weak one-dimensional ferromagnetism along the chain axis. This indicates that antiferromagnetic next-nearest-neighbor interactions between Dy$^{3+}$ ions dominate, despite the large Dy-Dy separation, over the nearest-neighbor interactions between the radicals and the Dy$^{3+}$ ions. Measurements of the field dependence of the magnetization, both along and perpendicularly to the chain, and of the angular dependence of $χ_{M}$ in a strong magnetic field confirm such an interpretation. Transfer matrix simulations of the experimental measurements are performed using a classical one-dimensional spin model with antiferromagnetic Heisenberg exchange interaction and non-collinear uniaxial single-ion anisotropies favoring a canted antiferromagnetic spin arrangement, with a net magnetic moment along the chain axis. The fine agreement obtained with experimental data provides estimates of the Hamiltonian parameters, essential for further study of the dynamics of rare-earths based molecular chains.
本文利用本课题组[L]提出的平均场论的非线性映射公式，研究了具有铁磁交换相互作用、体各向异性和表面各向异性相互竞争的半无限薄膜的表面磁倾斜（SMC）。Trallori等人，Int. J. Mod. Phys. B 10，1935-1988（1996）]，并扩展到向系统施加外部磁场的情况。当磁场H平行于薄膜平面时，SMC的条件与Popov和Pappas最近报道的相同[Phys.Rev.B64，184401（2001）]。场H垂直于膜平面的情况下也进行了研究。在这两种情况下，零温度平衡配置很容易确定我们的理论方法。
Surface spin canting in Fe3O4 and CoFe2O4 nanoparticles probed by high resolution electron energy loss spectroscopy
利用高分辨电子能量损失谱（HR-EELS）研究了两种重要磁性材料Fe 3 O 4和CoFe 2 O 4（CFO）纳米颗粒的表面自旋倾斜。软实验技术的发展，是能够提取EELS光谱与一个原子平面分辨率记录在一个单一的帧。这在纳米颗粒从表面到核心区域的不同深度处产生信息，具有高信噪比并且没有光束损伤。这使得能够比较纳米颗粒的表面和核心区域之间的精细结构。结果证实了早期观察到的均匀取向的自旋倾斜结构的CFO与原子的位置选择性自旋倾斜信息的额外信息。在Fe_3O_4择优取向的情况下，形成核壳结构。与先前基于极化自旋翻转中子散射测量的报告不同，可以从实验光谱结合基于第一原理的计算考虑非共线磁性来缩小Fe 3 O 4（Td，Oh倾斜40°，40°）和CFO（Td，Oh倾斜17°，17°）的可能倾斜角。此外，Dzyaloshinskiii-Moriya相互作用在稳定在纳米粒子表面的自旋倾斜的作用进行了讨论。结果表明，HREELS可以是一个强大的技术来探测纳米尺度系统中的磁结构，并具有优越的空间分辨率，网站特定的信息和易于样品制备方面的中子为基础的技术的优势。
Influence of strain and chemical substitution on the magnetic anisotropy of antiferromagnetic Cr$_2$O$_3$: an ab-initio study
采用第一性原理计算研究了机械应变和化学取代对Cr $_2$ O $_3$磁各向异性能的影响.当反铁磁序参量与六方轴不一致时，Dzyaloshinskiii-Moriya相互作用通过诱导自旋倾斜对MAE有很大贡献。近立方晶场导致纯Cr $_2$ O $_3$在零应变下的非常小的MAE，由于自旋倾斜，该MAE被错误地预测为负的（面内）。的MAE是强烈修改的外延应变，这调谐的$t_{2g}$三重态的晶场分裂。在任何应变下，磁偶极相互作用的贡献都很小。考察了阳离子（Al、Ti、V、Co、Fe、Nb、Zr、Mo）和阴离子（B）取代对MAE的影响。Al由于局部晶格变形而增加MAE。相比之下，V和Nb的电子配置强烈地促进易面各向异性，而其他过渡金属掺杂剂对MAE只有适度的影响。据报道，硼取代氧会提高内尔温度，但对MAE的影响很弱，MAE的符号取决于B的电荷状态。沿（0001）轴方向施加的电场对MAE有较弱的二阶效应。
Sublattice spin reversal and field induced $Fe^{3+}$ spin-canting across the magnetic compensation temperature in $Y_{1.5}Gd_{1.5}Fe_{5}O_{12}$ rare-earth iron garnet
Evidence of Ba substitution induced spin-canting in the magnetic Weyl semimetal EuCd$_2$As$_2$
最近，EuCd $_2$ As $_2$被预测为磁性Weyl半金属，具有由A型反铁磁性产生的孤对Weyl节点，并受到旋转对称性的保护。然而，很快就发现实际的磁性结构打破了旋转对称性，内部压力后来被认为是稳定所需磁性状态的途径。在这项工作中，我们通过合成一系列的Eu $_{1-x}$ Ba $_x$ Cd $_2$ As $_2$单晶，并通过实验技术和第一性原理计算研究它们的结构，磁性和输运性质来验证这一预测。我们发现，小浓度的Ba（$\sim 3-10\% $）导致一个小的面外倾斜的Eu时刻。然而，对于更高的浓度，这种效果被抑制，几乎在平面模型被恢复。研究的输运性质，我们发现，所有的组合物显示的异常霍尔效应的内在机制，以及在纵向通道中的大的负磁阻为主的证据。输运性质的非单调演变被视为整个系列相关的建议倾斜倾斜可能会提高拓扑效应。仔细的密度泛函理论计算，使用全电子的方法修改以前的预测，发现一个纯铁磁基态与面内时刻的EuCd $_2$作为$_2$和Eu $_{0.5}$ Ba $_{0.5}$ Cd $_2$作为$_2$化合物-证实了我们的实验结果。这项工作表明，Ba取代可以调整的磁性在意想不到的方式，相关的拓扑性质的措施的变化，鼓励未来的工作，以找到理想的Ba浓度Eu矩倾斜。
Delta Doping of Ferromagnetism in Antiferromagnetic Manganite Superlattices
我们证明，三角洲掺杂可以用来创建一个尺寸限制区域的金属铁磁性的反铁磁（AF）锰氧化物主机，而不会引入任何明确的混乱，由于掺杂剂或挫折的自旋。用数字合成技术将δ掺杂载流子插入到锰氧化物超晶格中。这些额外的载流子的理论考虑表明，它们导致局部增强铁磁（F）双交换相对于AF超交换，导致局部倾斜的AF自旋。这导致了高度调制的磁化，如通过极化中子反射计测量的。倾斜的空间调制与电荷从掺杂层的扩散有关，并且建立了这些锰氧化物中的电荷转移、轨道占据和磁序的变换的基本长度尺度。此外，我们证实了存在的倾斜，AF状态的预测由德Gennes [P.- G. de Gennes，Phys. Rev. 118，141（1960）]，但仍然难以捉摸。
Staggered Dzyaloshinskii-Moriya and canting angle in centrosymmetric altermagnetic and ferromagnetic phases: influence on the anomalous Hall effect and Weyl points
International Research Centre Magtop, Institute of Physics, Polish Academy of Sciences（波兰科学院物理研究所马格托国际研究中心）；Institute of Physics, Polish Academy of Sciences（波兰科学院物理研究所）；Department of Materials Science, University of Milan-Bicocca（米兰比可卡大学材料科学系）；Consiglio Nazionale delle Ricerche (CNR-SPIN)（国家研究委员会（CNR-SPIN））；Lomare Technologies Limited（Lomare科技有限公司）
Spin-Chirality-Driven Bulk Photovoltaic Effect in van der Waals Magnet CrSBr
State Key Laboratory of Low Dimensional Quantum Physics and Department of Physics, Tsinghua University（清华大学物理系低维量子物理国家重点实验室）；Frontier Science Center for Quantum Information（量子信息前沿科学中心）；RIKEN Center for Emergent Matter Science (CEMS)（理化学会新兴物质科学中心）；Graduate School of China Academy of Engineering Physics（中国工程物理研究院研究生院）；Institute for Advanced Study, Tsinghua University（清华大学高等研究院）
Spin-canting-induced Giant Nonlinear Optical Magnetochirality in a 2D Ferrotoroid
Wuhan University（武汉大学）；Huazhong University of Science & Technology（华中科技大学）；National University of Singapore（新加坡国立大学）；National University of Singapore Suzhou Research Institute（新加坡国立大学苏州研究院）
Switching of an antiferromagnet controlled by spin canting in a laser-induced hidden phase
Ioffe Institute（约费研究所）；Scientific-Practical Materials Research Centre, NAS of Belarus（白俄罗斯国家科学院科学实践材料研究中心）；Laboratory ”Magnetic Metamaterials”, Saratov State University（萨马拉国立大学磁超材料实验室）
Disentangling Anomalous Hall Effect Mechanisms and Extra Symmetry Protection in Altermagnetic Systems
Beijing National Laboratory for Condensed Matter Physics and Institute of Physics, Chinese Academy of Sciences（中国科学院物理研究所及凝聚态物理北京国家实验室）；University of Chinese Academy of Sciences（中国科学院大学）；Condensed Matter Physics Data Center of Chinese Academy of Sciences（中国科学院凝聚态物理数据中心）
Picosecond creation of switchable optomagnets with giant photoinduced Kerr rotations in polar antiferromagnetic (Fe$_{1-x}$Zn$_{x}$)$_{2}$Mo$_{3}$O$_{8}$
具有长极化寿命和易于检测的信号的按需自旋取向是自旋电子学的最终目标。然而，在自旋极化的可控性和稳定性之间仍然存在权衡，等待重大突破。在这里，我们证明了可切换的光磁效应（Fe $_{1-x}$ Zn $_{x}$）$_{2}$ Mo $_{3}$ O $_{8}$，从中我们可以获得可调的磁化强度，从-40 $\%$到40 $\%$的饱和磁化强度，从零磁化强度在反铁磁状态下没有磁场。它可以通过利用圆偏振激光脉冲来激发极性反铁磁体中的自旋翻转跃迁，这些反铁磁体没有自旋倾斜，传统上在没有非常强的磁场的情况下难以控制。（Fe $_{1-x}$ Zn $_{x}$）$_{2}$ Mo $_{3}$ O $_{8}$中的自旋可控性源于其极性结构，该极性结构打破了晶体反转对称性，允许不同的原位$d$ - $d$跃迁用于选择性自旋翻转。通过化学掺杂，我们利用反铁磁态和亚铁磁态之间的相位竞争来增强和稳定光磁体效应，从而产生长寿命的光致克尔旋转。本研究在极性反铁磁体中创造了可切换的巨光磁效应，为反铁磁自旋电子学的功能勾画了一幅新的蓝图。
Does a surface spin-flop occur in antiferromagnetically coupled multilayers? Magnetic states and reorientation transitions in antiferromagnetic superlattices
