Phase Structure of Anisotropic Antiferromagnetic Heisenberg Model on Layered Triangular Lattice: Spiral State and Deconfined Spin Liquid
本文研究了各向异性三角晶格上的自旋- ${1 \over 2}$反铁磁海森堡模型,得到了它的相结构。我们用Schwinger玻色子来表示自旋算符,也用相干态路径积分来计算物理量。通过数值蒙特卡罗模拟研究了系统的温度特性。通过计算系统的内能、比热、自旋关联函数等,得到了系统的详细相图,有AF Néel态、顺磁态和螺旋态。打开元格项(即,通过对一个U(1)规范场翻转一对平行自旋单重态键的过程的研究,我们发现出现了一个被认为是退禁闭自旋液态的相,尽管从顺磁相到这个相的“跃迁”不是二阶的,而是一个交叉。在那个阶段,涌现的规范玻色子是与自旋子耦合的物理无带隙激发。这些结果支持了我们以前对三角晶格上AF Heisenberg模型在零温下的研究。
2010-09-30 cond-mat.str-el quant-ph
Layered frustrated antiferromagnetic Heisenberg spin model: role of inplane frustration and interlayer coupling
本文对层状$J_{1}-J_{2}$反铁磁海森堡自旋模型进行了精确对角化研究,考察了层间反铁磁耦合$J_{\perp}$存在时,面内次近邻耦合$J_{2}$引起的阻挫效应.考虑了$(4\times 3)\oplus (4\times 3)$层状几何中的24个自旋的有限晶格,并使用Davidson迭代算法对角化所得到的哈密顿矩阵,以获得基态和一些低的激发态。由于需要大量的运行来对$J_{1}-J_{2}-J_{\perp}$参数空间进行采样,因此晶格尺寸($24$自旋与$S_{z}^{tot}=0$子空间中的$2704156$的希尔伯特空间维度)保持相对较小。计算了不同自旋-自旋耦合参数下的类自旋能隙、Shannon熵、自旋-自旋关联、静态自旋结构因子、磁比热和磁化率。随着层间耦合的增加,系统被驱动到具有长程序的态,并且夹在Néel和共线有序态之间的量子顺磁无序态的间隔在面内阻挫参数的尺度上变窄。
2016-04-03 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Evidence for power-law Griffiths singularities in a layered Heisenberg magnet
研究了随机分层海森堡模型中的铁磁相变。最近的强无序重整化群方法[Phys.Rev.B81,144407(2010)]预测该系统中的临界点是奇异的无限随机类型,并伴随着强幂律Griffiths奇异性。在这里,我们报告的蒙特卡罗模拟,提供支持这些预测的数值证据的结果。具体而言,我们研究的有限尺寸标度行为的磁化率,其特征在于在格里菲斯阶段的非普遍幂律发散。此外,我们还计算了自旋的时间自相关函数。它的特点是在格里菲思阶段非常缓慢的衰减,遵循时间上的非普适幂律。
2010-05-29 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Comment on arxiv:1902.06475v1, "Magnetisation plateaus of the quantum pyrochlore Heisenberg antiferromagnet"
这个简短的说明记录了一些烧绿石磁化平台,这些平台是由Arxiv:1902.06475v1中没有提到的Alzheimer和Lal的论点引起的。这些是(分层)“果美”一样的平台,是相称的烧绿石晶格,包括一个确切的波函数的$\frac{m}{m_s} = \frac{5}{6}$平台状态。
2019-07-15 cond-mat.str-el
Quantitative Description of Thermodynamics of Layered Magnets in a Wide Temperature Region
研究了具有弱层间耦合和/或易轴各向异性的层状反铁磁体和铁磁体的热力学。在重整化群(RG)分析中讨论了从各向同性2D类海森堡(或2D伊辛)制度的交叉。的(亚晶格)磁化强度和有序化温度的分析结果推导出在不同的制度。数值计算的基础上得到的方程得到一个很好的协议与实验数据的La 2CuO 4和层状钙钛矿。在易平面各向异性的情况下,Kosterlitz-Escherless和居里(Néel)温度的相应结果推导。
2000-01-04 cond-mat.str-el
Evolution of magnetic-field-induced ordering in the layered structure quantum Heisenberg triangular-lattice antiferromagnet Ba$_3$CoSb$_2$O$_9$
反铁磁晶体Ba $_3$ CoSb $_2$ O $_9$的有效自旋二分之一层三角晶格量子海森堡反铁磁结构中的量子涨落提升了反铁磁基态在磁场中的经典简并度,产生了一系列在晶体学ab平面内施加磁场的新自旋结构.然而,理论上尚未解决的是层间反铁磁耦合和横向磁场对该系统基态的影响。为了解决这些问题,我们已经使用比热,中子衍射,热导率,和磁转矩测量映射出的相图作为磁场强度和相对于晶体ab平面的取向的函数。对于平行于ab平面的H,我们发现了一个额外的,以前未报道的磁场诱导相变在低温下和一个意想不到的四临界点在高场相图,这-加上明显的二阶性质的相变-消除了几个理论上提出的自旋结构的高场阶段。我们的量热测量作为磁场取向的函数一般与理论一致的场取向角接近平面平行,但发散的角度接近平面垂直;预测收敛的两个相边界在有限的角度和相应的变化的顺序的场诱导相变实验上没有观察到。我们的研究结果强调了层间耦合在选择和稳定场诱导相的作用,为每个相的磁序性质提供了新的指导,并揭示了需要新的物理来解释这种典型的2D自旋半三角晶格量子海森堡反铁磁体的磁序性质。
2021-05-07 cond-mat.other cond-mat.str-el
Kitaev-Heisenberg Model on Honeycomb Lattice: Possible Exotic Phases in Iridium Oxides $A_2$IrO$_3$
本文导出并研究了蜂窝晶格上自旋二分之一的哈密顿量,它描述了层状铱酸盐$A_2$ IrO $_3$($A$ =Li,Na)中Ir $^{4+}$离子之间的交换作用.根据微观参数,哈密尔顿插值之间的海森堡和精确可解的Kitaev模型。精确的对角化和互补的自旋波分析揭示了Kitaev极限附近的扩展自旋液相和海森堡极限附近的传统Néel状态的存在。两相被一个不寻常的条纹状反铁磁态所分隔,这正是模型在两个极限中点处的基态。
2010-07-09 cond-mat.str-el
Interplay between Magnetic and Vestigial Nematic Orders in the Layered $J_1$-$J_2$ Classical Heisenberg Model
利用自洽成键理论研究了正方晶格上的层状$J_1$ - $J_2$经典海森堡模型。我们推导出固定的$J_1$作为温度$T$、$J_2$和面间耦合$J_z$的函数的相图。发现了(反)铁磁和条纹顺序的广泛区域,并通过$J_2\approx 0.5$附近的一阶跃迁(以$|J_1|$为单位)分开。在条纹相内的磁性和残留的磁相变同时发生在一阶强$J_z$的方式。对于较弱的$J_z$,还有另外,对于$J_2^*<J_2 < J_2^{**}$,分裂过渡的中间制度意味着一个有限的温度区域,但没有长距离条纹磁秩序。在这种分裂状态下,跃迁的顺序敏感地依赖于与$J_2^*$和$J_2^{**}$的偏差,其中分裂的二级跃迁主要用于$J_2^* \ll J_2 \ll J_2^{**}$。我们发现,$J_2^*$的值依赖于弱的面间耦合,只是略大于$0.5$为$|J_z| \lesssim 0.01$。相反,随着平面间耦合进一步减小,$J_2^{**}$的值从$|J_z| \lesssim 0.01$处的$J_2^*$快速增加。此外,磁相关长度被示出为直接依赖于的π序参数,从而表现出急剧增加(或跳跃)后进入π相位。我们的研究结果与基于铁基超导体在正常状态下的巡回电子模型的预测基本一致,从而有助于证实一个经典的自旋框架,为它们的磁性提供唯象描述。
2019-01-22 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Specific Heat Study of 1D and 2D Excitations in the Layered Frustrated Quantum Antiferromagnets Cs$_2$CuCl$_{4-x}$Br$_x$
我们报告了一个实验和理论研究的低温比热$C$和磁化率$χ$的层状各向异性三角晶格自旋1/2海森堡反铁磁体Cs $_2$ CuCl $_{4-x}$ Br $_x$与$x$ = 0,1,2,和4。我们发现,交换耦合的比例$J'/J$的范围从0.32到$\approx 0.78$,这意味着在材料的磁性的变化(交叉或量子相变)从一维(1D)的行为$J'/J < 0.6$到二维(2D)的行为$J'/J \approx 0.78$的行为。对于$J'/J < 0.6$,实现为$x$ = 0,1,和4,我们发现一个磁贡献的低温比热,$C_{\rm m} \propto T$,符合自旋激发在一维自旋1/2海森堡反铁磁体。值得注意的是,对于$x$ = 2,其中$J'/J \approx 0.78$意味着2D磁特征,我们还观察到$C_{\rm m} \propto T$。这一发现与标准自旋波理论对$C_{\rm m} \propto T^2$的预测形成对比,表明类费米统计对阻挫自旋1/2二维反铁磁体的磁激发也起着重要作用.
2019-01-23 cond-mat.str-el
Theory of Spin Susceptibility in Frustrated Layered Antiferromagnets
实部和虚部重正化的动态自旋磁化率的挫折海森堡模型的自洽处理再现铜氧化物在低掺杂:自旋谱,鞍点附近的q(π/2,π/2),几乎恒定的q积分的能量小于150 meV的磁化率和标度律。阻挫增加(最佳掺杂情况)导致条纹场景,其中鞍点在(pi,pi/2)附近的q处,并且$χ_{2D}(ω)$峰值在30 meV附近。得到的$χ(\mathbf{q},ω)$描述中子散射的结果,并导致众所周知的温度输运异常掺杂铜酸盐。
2006-09-11 cond-mat.str-el
Collective spin dynamics of Z2 vortex crystals in triangular Kitaev-Heisenberg antiferromagnets
我们表明,介观无公度$\mathbb{Z}_2$涡旋晶体提出的分层三角形各向异性磁体可以最显着地确定由两个独特的签名在动态自旋响应实验:在低频率$ω$处伪Goldstone“声子”模式的存在,与涡核的集体振动有关,以及在较高的$ω$处特征性的多散射强度分布,由大量布拉格反射和磁振子带隙引起。这些是大涡旋尺寸和磁晶胞以及涡旋核周围的孤子自旋分布的直接指纹。
2019-07-09 cond-mat.str-el
Dynamics and field-induced order in the layered spin $S=1/2$ dimer system (C$_5$H$_6$N$_2$F)$_2$CuCl$_4$
用非弹性中子散射、量热法和核磁共振(NMR)方法研究了准二维Heisenberg自旋$S=1/2$二聚体体系双(2-氨基-5-氟吡啶)四氯合铜(II).在没有外加磁场的情况下,我们发现色散三重激发与自旋间隙的$Δ=1.112(15)$毫电子伏和带宽的$0.715(15)$毫电子伏内的层和层之间的$0.116(15)$毫电子伏,分别。在外加磁场下,$μ_0H_c\approx 8.5$ T的自旋能隙是闭合的,并且我们发现了一个场诱导的反铁磁有序相。
2019-08-01 cond-mat.str-el
Thermodynamic and magnetic properties of the layered triangular magnet NaNiO2
我们报告μ子自旋旋转,热容,磁化强度和交流磁化率测量的分层自旋1/2反铁磁体NaNiO 2。这表明在T_N = 19.5K以下开始出现长程磁序。在T_N以上约5 K的快速μ子去极化与短程磁序的存在是一致的。的交流磁化率的温度和频率依赖性表明,磁性团簇持续高于25 K的顺磁状态,其体积分数随温度的升高而降低。在T_sf = 3 K处观察到交流磁化率随频率变化的峰,这与自旋涨落在此温度下的减慢相一致。推导了部分磁相图。
2005-06-06 cond-mat.str-el
Mixed spin S=1 and S=1/2 layered lattice in Cu$_2$F$_5$
研究了最近提出的新型铜氧化物Cu $_2$ F $_5$的电子结构和磁结构,包括海森堡模型交换相互作用参数.用DFT+U计算表明,该化合物是由具有$d^9$和$d^8$两种电子构型的铜离子形成的.我们已经发现了一个非常稳定的反铁磁有序与强烈的各向异性的交换相互作用,导致出现一个不寻常的二维磁性:(100)平面内的S=1和S=1/2的Cu离子之间的交换几乎有相同的强度之间的两个S=1的离子。面间磁相互作用比面内磁相互作用弱五倍。
2021-07-19 cond-mat.str-el
Spin Dynamics of Layered Triangular Antiferromagnets with Uniaxial Anisotropy
本文用MonteCarlo-分子动力学方法研究了具有反铁磁耦合的三角形层状晶格上具有单轴各向异性的半经典海森堡模型在有序相和顺磁相的自旋动力学.计算的重要量是全动力学结构函数$S(\bf q, ω)$、手征动力学结构函数$S_{chi}(ω)$、静态序参量和一些热力学量。结果表明,在有序相中存在对应于$S(\bf q, ω)$和$S_{chi}(ω)$的传播模,支持了最近的理论.我们的静态性质的结果表明,在每一层的磁有序是共面的3-亚晶格类型偏离120度结构。然而,在磁三聚化的存在下,我们发现3-亚晶格结构被削弱,并趋向于自旋的非共面性。
2004-09-07 cond-mat.str-el
Magnetoresistance scaling in the layered cobaltate Ca3Co4O9
我们研究了失配钴酸盐Ca3Co4O9在60 K到2 K温度范围内电阻率和磁化强度随低温磁场的变化。测得的负磁电阻揭示了一个标度行为与磁化,这表明自旋相关的扩散机制。这种缩放也被发现是一致的阴影metalliclike传导在整个温度范围内。通过解释所观察到的运输交叉,这一结果揭示了一个新的光的性质的基本激发有关的运输。
2008-11-04 cond-mat.str-el
Mechanism of basal-plane antiferromagnetism in the spin-orbit driven iridate Ba2IrO4
通过从头算多体量子化学计算,确定了5-$d^5$ j $\approx$ 1/2层状材料Ba $_2$ IrO $_4$的对称各向异性强度.虽然计算出的各向异性耦合在几个meV的范围内,比类似的3d过渡金属化合物强几个数量级,海森堡超交换仍然定义了最大的能量尺度。从头计算结果表明,Ba $_2$ IrO $_4$的各个层提供了量子自旋1/2海森堡-罗盘模型在正方晶格上的一个紧密的实现.我们表明,实验观察到的基面反铁磁性可以占包括额外的层间相互作用和相关的有序无序量子力学效应,在类似于未掺杂的层状铜酸盐。
2014-02-14 cond-mat.str-el
Spin wave calculation of the field-dependent magnetization pattern around an impurity in Heisenberg antiferromagnets
我们考虑磁场依赖的空间磁化模式周围的一般杂质嵌入海森堡反铁磁体使用的解析和数值自旋波方法。结果进行了比较,量子蒙特卡罗模拟。远离杂质的磁化模式的衰减遵循反映纯反铁磁海森堡模型性质的普遍形式。只有感应磁化强度的整体大小还取决于杂质自旋和杂质耦合的大小。
2010-11-04 cond-mat.str-el
Two dimensional magnetic correlation in the unconventional corrugated layered oxides (Ba,Sr)$_4$Mn$_3$O$_{10}$
Ba $_4$ Mn $_3$ O $_{10}$和Sr $_4$ Mn $_3$ O $_{10}$都以正交晶体结构结晶,该结构由含有Mn $_3$ O $_{12}$多晶的波纹层组成。磁化率的热变化由一个宽驼峰状的功能,表明存在低维磁相关的组合物。我们系统地研究了这些化合物的磁性数据,发现实验结果与二维自旋-自旋相互作用海森堡模型相当吻合。Ba $_4$ Mn $_3$ O $_{10}$的低温热容数据支持磁性自旋-自旋相互作用的二维性质。有趣的是,这两个样品都显示出磁有序温度附近的介电异常,表明多铁性行为。
2014-10-10 cond-mat.str-el
Luttinger liquid parameter for the spin-1 Heisenberg chain in a magnetic field
结合最近导出的一般公式和较早的数值结果,推导出自旋为1的海森堡反铁磁链在外加磁场中的横向关联指数的行为:eta = 1/2 -(2.0)m +O(m^2),其中m是单位磁化强度.并与O(3)非线性sigma模型作了比较。
2005-08-15 cond-mat.str-el
Thermal expansion of the quasi two-dimensional magnetic layered compound BaNi$_{2}$V$_{2}$O$_{8}$ under magnetic fields along c-axis
利用高分辨热膨胀研究了准二维磁性BaNi $_{2}$ V $_{2}$ O $_{8}$在沿c轴方向施加的高达10 T的磁场中的热膨胀。在10 T时,观察到三维反铁磁有序温度$T_N$略微增加约1%. $T_N$的正压和负压依赖性分别从沿$a$ -和$c$ -轴施加的压力的热膨胀$α(T)$推断。
2006-06-07 cond-mat.str-el
Magnetic and electronic structure of the layered rare-earth pnictide EuCd$_2$Sb$_2$
共振弹性X射线散射(REXS)在Eu $M_5$边缘揭示了反铁磁结构的层状EuCd $_2$ Sb $_2$在温度低于$T_\textrm{N}$ = 7.4 K与$(0,0,1/2)$和自旋在基面的磁传播矢量。磁输运和REXS测量与面内磁场表明,在磁电阻的功能与磁场引起的磁结构的变化。从头算电子结构计算预测,所观察到的自旋结构产生一个带隙的狄拉克点接近费米能级的间隙为$ΔE \sim$ 0.01 eV。研究结果表明,Eu自旋在狄拉克点附近与传导电子态耦合。
2018-08-21 cond-mat.str-el
Temperature Dependence of Interlayer Magnetoresistance in Anisotropic Layered Metals
在层状金属的层间输运研究中,一般采用零温电导率表达式来分析角相关磁电阻振荡(AMRO)。然而,最近的高温AMRO实验已经进行了一个制度,其中包括有限的温度效应可能需要的电阻率的定量描述。我们计算层间导电性的各向异性费米表面特性允许有限的温度效应的层状金属。我们发现,电阻最大值的修改更强烈的热效应比电阻最小值。我们还使用我们的表达式来计算层间电阻率适合最近AMRO实验中的过掺杂的铜酸盐,导致的结论是,有一个各向异性的,线性的温度贡献的散射率,并发现这一结论是强大的。
2008-11-26 cond-mat.str-el
Exchange interactions and magnetic properties of the layered vanadates CaV2O5, MgV2O5, CaV3O7 and CaV4O9
我们对层状钒酸盐CaV_2O_5、MgV_2O_5、CaV_3O_7和CaV_4O_9中的交换耦合进行了从头计算。然后用量子蒙特卡罗方法计算了具有这些交换耦合的海森堡模型的均匀磁化率,与实验测量结果符合得很好。基于我们的结果,我们自然地解释了这些材料的异常磁性,特别是CaV_2O_5和MgV_2O_5之间自旋能隙的巨大差异,CaV_3O_7中异常的长程序和CaV_4O_9中的“格片共振价键(RVB)”自旋能隙。
1999-01-21 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
The magnetization process of the spin-one triangular-lattice Heisenberg antiferromagnet
利用耦合集团方法和精确对角化方法研究了自旋为1的三角晶格海森堡反铁磁体的均匀磁化率和基态磁化曲线。比较我们的磁化曲线的理论数据与最近的测量S=1的三角晶格反铁磁体Ba3NiSb2O9,我们发现一个非常好的协议。
2012-10-29 cond-mat.str-el
Magnetization Process of Kagome-Lattice Heisenberg Antiferromagnet
研究了kagome晶格上各向同性海森堡反铁磁体的磁化过程。从数值对角化方法获得的数据重新检查的磁化相对于磁场的导数的观点。我们发现,在大约三分之一的磁化饱和的高度的导数的行为是显着不同的情况下,典型的磁化平台。在Kagome晶格反铁磁体的磁化过程中,我们发现了一种新的现象,称之为“磁化斜坡”。
2010-04-15 cond-mat.str-el
Monte Carlo study of half-magnetization plateau and magnetic phase diagram in pyrochlore antiferromagnetic Heisenberg model
采用经典的蒙特卡罗模拟研究了外磁场作用下烧绿石晶格上的反铁磁海森堡模型。该模型包括双线性和双二次相互作用,后者有效地描述了耦合晶格畸变。磁化过程显示在低温下的半磁化平台,伴随着强烈的抑制的磁化率。平台行为的温度依赖性是明确的。测定了磁场作用下的温度-温度相图。结果进行了比较,最近的实验结果在铬尖晶石氧化物。
2005-06-21 cond-mat.str-el
Fractional magnetization plateaux of the spin-1/2 Heisenberg orthogonal-dimer chain revisited: strong-coupling approach developed from the exactly solved Ising-Heisenberg model
在微扰强耦合方法中考虑了自旋为1/2的Heisenberg正交二聚体链,该方法是从精确求解的自旋为1/2的Ising-Heisenberg正交二聚体链出发,考虑了Heisenberg二聚体内和Ising二聚体间的耦合.虽然自旋为1/2的伊辛-海森堡正交二聚体链在零、四分之一和二分之一的饱和磁化强度处仅表现出中间平台,但从这个完全可解模型产生的高达二阶的微扰处理另外证实了分数三分之一平台以及无间隙的Luttinger自旋液相。结果表明,采用强耦合方法得到的近似结果与采用精确对角化和密度矩阵重整化群方法得到的自旋为1/2的海森堡正交二聚体链的数值结果非常吻合.在发展的微扰理论中,对单个量子基态的性质进行了全面的研究。
2016-09-21 cond-mat.str-el
Unconventional magnetism and electronic state in frustrated layered system PdCrO$_2$
对磁阻挫层状材料PdCrO $_2$进行了第一性原理计算和模型考虑。交换参数的计算结果与居里-外斯温度($θ$)的实验数据一致。我们表明,实验观察到的强烈抑制的内尔温度($T_N$)相比,居里-外斯温度是由于三个主要因素。首先,正如所预期的,这与层状结构和沿$c$轴的相对较小的交换相互作用有关。第二,理想的面内120 $^{\circ}$磁结构的变形对于提供有限的$T_N$值是至关重要的。然而,这两个因素仍然不足以解释低$T_N$和大挫折因素$|θ|/T_N$。因此,我们提出了一个方案的异国情调的非费米液态PdCrO $_2$以上$T_N$的安德森晶格模型的框架内,这似乎定性地解释其所有的主要特点。
2020-07-13 cond-mat.str-el
Two-dimensional ferromagnetism with long-range interactions in the layered magnetic topological insulator MnBi2Te4
MnBi_2Te_4(MBT)是一种很有前途的范德瓦尔斯层状反铁磁(AF)拓扑绝缘体,它结合了拓扑非平凡的反Bi-Te带隙和Mn离子的铁磁(FM)层。本文利用非弹性中子散射(INS)方法研究了MBT中的磁相互作用。与以前的工作一致,我们发现AF层间交换耦合和单轴磁各向异性具有相当的强度,这支持允许在施加的磁场中获得不同的磁对称性的变磁转变。二维层内FM自旋波的建模需要引入长程和竞争的海森堡FM和AF相互作用,至少达到第七个最近邻,并具有异常阻尼,特别是在布里渊区边界附近。绝缘MBT的第一性原理计算发现,层间和层内磁相互作用都是长程的。我们讨论了体$n$型电荷载流子和化学无序在MBT磁性中的潜在作用。
2021-12-02 cond-mat.str-el
Finite-temperature scaling of spin correlations in a partially magnetized Heisenberg $S=1/2$ chain
利用非弹性中子散射研究了7.5 T磁场中Heisenberg $S=1/2$链状化合物的横向自旋关联。目标化合物为反铁磁性海森堡$S=1/2$链材料2(1,4-Dioxane)$\cdot$ 2(H $_2$ O)$\cdot$ CuCl $_2$,简称CuDCl。横向动力学结构因子的标度关系的有效性和局限性进行了测试,讨论和比较Tomonaga-Luttinger自旋液体理论和Bethe-anastrophic海森堡模型的结果。
2015-09-02 cond-mat.str-el
Spin-orbit-derived giant magnetoresistance in a layered magnetic semiconductor AgCrSe2
二维磁性材料由于其独特的功能,如磁相的电场控制和反常自旋霍尔效应,最近引起了极大的兴趣。对于这些非凡的功能,自旋轨道耦合(SOC)是必不可少的成分。在这里,我们报告了一个巨大的正磁电阻在层状磁性半导体AgCrSe 2,这是一个微妙的组合的SOC和塞曼型自旋分裂的表现。当载流子浓度接近临界值2.5 \times 10^18 cm^-3时,在施加垂直于导电层的磁场时,会出现约400%的相当大的正磁阻。基于磁Seebeck效应和第一性原理计算,非常规磁电阻的产生是由于SOC诱导的J = 3/2态的有效载流子质量增加,通过p-d耦合增强的塞曼分裂将其调谐到费米能级。这项研究展示了二维磁性半导体中SOC衍生的磁输运的一个新方面,为新的自旋电子功能铺平了道路。
2022-05-30 cond-mat.str-el
Does the Heisenberg model describe the multimagnon spin dynamics in antiferromagnetic CuO layers ?
我们计算的吸收光谱的多磁子激发的声子辅助绝缘层状铜氧化物使用精确对角化的集群多达32个网站。由此产生的线的形状是非常敏感的基础磁哈密顿描述的自旋动力学。对于通常的海森堡描述的未掺杂的铜-O平面,我们发现,根据实验,一个两个磁振子峰,其次是高能量边带。然而,边带的相对权重太小,无法重现实验。一个扩展的海森堡模型,包括一个相当大的四位循环交换项被证明是符合实验数据。
1999-11-03 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Exchange interactions and spin dynamics in the layered honeycomb ferromagnet CrI$_3$
我们推导了菱形CrI $_3$的微观自旋哈密顿量,采用广泛的第一性原理密度泛函理论(DFT)计算,其中包括自旋轨道耦合和Hubbard U。我们的计算表明,占主导地位的最近邻铁磁海森堡交换较弱的进一步邻居海森堡条款。此外,我们还发现了一个Dzyaloshinskiii-Moriya相互作用,它主要驱动狄拉克点处自旋波谱中的拓扑间隙,并揭示了S=3/2 Cr矩之间不可忽略的反铁磁Kitaev耦合。面外磁矩由弱对称键依赖项和局部单离子各向异性稳定。使用线性自旋波理论,我们发现我们的交换参数是在合理的非弹性中子散射(INS)实验吻合。采用经典的蒙特卡罗模拟,我们研究了磁相变温度$T_c$和它的演变与施加面内磁场。我们进一步演示了如何未来的高分辨率INS实验的磁振子分散的单晶在平面内的磁场可用于定量提取的反铁磁Kitaev交换耦合的强度。
2022-03-04 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Symmetry relations for spin-resolved exchange correlation kernels in soft magnetic layered systems
我们首先利用的物理条件,满足的对称关系的“精确”自旋分辨交换相关核的基础上的“混合方案”在软磁层状系统。通过考虑磁矩的场梯度和电矩的场梯度来推导和检验这些条件。我们还利用适合于任意$ζ$的复杂电子结构的偏差分布函数来探索这一物理条件
2006-10-04 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Fractional magnetization plateaux of a spin-1/2 Heisenberg model on the Shastry-Sutherland lattice: effect of quantum XY interdimer coupling
在多体微扰理论的框架下,研究了Shastry-Sutherland格点上自旋为1/2的海森堡模型.前一个模型被广泛用于描述层状化合物SrCu $_2$(BO $_3$)$_2$的磁性,其在足够低的温度下表现出一系列分数磁化平台。使用新类型的多体微扰理论,我们已经找到了有效的相互作用的三重态激发模型与扩展的硬核排斥,准确地恢复1/8,1/6和1/4的磁化平台的二聚体间的耦合的中等值。在足够低的磁场下,还揭示了束缚三重子可能存在显著的量子相位。
2021-11-12 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Incoherence and enhanced magnetic quantum oscillations in the mixed state of a layered organic superconductor
我们提出了一个理论,这是能够解释增强的磁量子振荡振幅在超导状态的层状金属与非相干电子跨层传输。非相干性通过使层堆叠因子变形而起作用,使得层堆叠因子变得复杂并降低混合态中的总散射率。这种新的机制可以补偿通常的下降的丁格尔因子低于上临界磁场所造成的层内散射。
2005-02-18 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Incoherent interlayer transport and angular-dependent magnetoresistance oscillations in layered metals
考虑了非相干层间输运对层状金属层间电阻的影响。我们发现,准一维和准二维费米液体的磁阻的角度依赖性是基本相同的相干和非相干输运。因此,三维费米面的存在并不一定能解释许多有机导体在磁场方向变化时的磁阻振荡。
1998-12-07 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
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
Heisenberg-Kitaev physics in magnetic fields
处于强自旋轨道耦合状态的磁性绝缘体在外部磁场中表现出有趣的行为,反映了它们有效相互作用的受抑本质。我们回顾了最近的进展,在理解场响应的材料,所描述的模型与强键依赖的自旋交换相互作用,如Kitaev的著名的蜂窝模型及其扩展。我们讨论了在这些理论中发现的场致相和复杂的磁化过程,并与层状莫特绝缘体$α$ -RuCl $_3$和Na $_2$ IrO $_3$中的实验结果进行了比较,这被认为是实现这一迷人的物理。
2019-07-27 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Phase Transition of 3D Heisenberg Magnet in Presence of Random-Bond Disorder
针对随机键型淬火无序下的三维Heisenberg磁体,研究基于简单立方晶格和Metropolis单自旋翻转算法开展经典Monte-Carlo模拟,以考察其相变行为。
2023-10-02 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Magnetization plateaus and enhanced magnetocaloric effect of a spin-1/2 Ising-Heisenberg and Heisenberg double sawtooth ladder with four-spin interaction
本文通过转移矩阵、ED与DMRG研究含四自旋相互作用的双锯齿梯,发现四相点、增强磁热效应和磁化平台迹象,并阐明Ising-Heisenberg模型可用于理解全量子Heisenberg模型。
2023-07-07 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
The effect of an in-plane magnetic field on the interlayer transport of quasiparticles in layered superconductors
本文研究了平行于层状化合物的磁场作用下的准粒子c轴电导率。我们表明,在低温下,准粒子层间电导率强烈依赖于面内磁场的取向,如果激发间隙有节点上的费米面。因此,作为层中磁场取向的函数的角度相关的c轴(面外)磁阻的测量提供了关于费米表面上的超导能隙(或赝能隙)的动量依赖性的信息。洁净的、各向异性的层状超导体是探测费米面节点存在和位置的最佳候选材料。
1999-06-08 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
2D Ferromagnetism in the High-Tc Analogue Cs_2AgF_4
虽然层状铜氧化物高温超导的确切机制仍然未知,但人们普遍认为,强的2D海森堡反铁磁性结合破坏性空穴掺杂是这种现象的一个重要方面。对其他层状3d过渡金属系统的深入研究极大地扩展了我们对强关联电子态的理解,但迄今为止未能显示出强的2D反铁磁性或高Tc超导性。由于这个原因,大部分未被探索的4d^9 Ag^II氟化物,其结构和磁性可能与3d^9 Cu^II铜酸盐相似,值得仔细研究。在这里,我们提出了一个全面的研究层状Ag^II氟化物Cs_2AgF_4的磁性,使用磁电阻,中子衍射和非弹性中子散射技术。我们发现,这种材料被很好地描述为一个2D海森堡铁磁体,形成鲜明对比的高Tc的铜酸盐。交换常数J是已知的这类物质中最大的。我们认为,轨道有序可能是我们在这种材料中观察到的铁磁性的起源。
2005-09-08 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Origin of the Structural and Magnetic Anomaly of the Layered Compound SrFeO2: A Density Functional Investigation
采用第一性原理密度泛函计算和蒙特卡罗模拟研究了层状化合物SrFeO $_{2}$的结构和磁异常.下自旋Fe 3 $d$电子占据$d_{z^2}$能级而不是简并($d_{xz}$,$d_{yz}$)能级,这解释了不存在Jahn-Teller不稳定性,容易产生ab平面磁各向异性和观察到的三维(0.5,0.5,0.5)反铁磁有序.蒙特卡罗模拟表明,层间强的自旋交换是高Néel温度的关键.
2008-04-25 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Polarization dependent photoemission as a probe of the magnetic ground state in the layered ferromagnet VI3
层状铁磁体从基础和技术的角度来看都是令人兴奋的材料。VI3是一个有趣的例子,具有复杂的磁性,使其与首次报道的Cr基层状铁磁体不同。在这里,我们通过角度分辨光电子能谱(ARPES)实验间接地展示了自旋轨道耦合对这种材料电子特性的重要性。我们的光偏振光电子能谱测量结果表明,在基态中,电子关联增强了自旋轨道耦合,从而导致了电子能隙的打开.
2022-06-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Sensitivity of the interlayer magnetoresistance of layered metals to intralayer anisotropies
在过去的二十年中发现的许多最有趣和技术上最重要的电子材料都有两个共同的特征:层状晶体结构和电子之间的强相互作用。关于这种层状金属的两个最基本的问题涉及层内各向异性的起源和层间电荷传输的一致性。我们发现,角度相关的磁阻振荡(AMRO)是敏感的各向异性周围的层内费米表面。因此,AMRO可以成为层内各向异性的探针,与角分辨光电子能谱(ARPES)和扫描隧道显微镜(STM)相辅相成。然而,AMRO对层间输运的相干性不是很敏感。我们说明了这与最近AMRO实验上的过掺杂铜酸盐的比较。
2007-08-21 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Orbital Structure and Magnetic Ordering in Layered Manganites: Universal Correlation and Its Mechanism
本文研究了双层锰氧化物的轨道结构与磁有序性之间的关系。在大量化合物的离子模型中计算Mn离子中$3d_{3z^2-r^2}$和$3d_{x^2-y^2}$轨道之间的能级分离。结果表明,轨道的相对稳定性决定了磁性转变温度和磁性结构。基于强电子关联下的两个$e_g$轨道的理论模型,研究了轨道与磁性之间的关联机制。
2000-01-17 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Exact Ground States of Frustrated Spin-1 Ising-Heisenberg and Heisenberg Ladders in a Magnetic Field
本文利用梯阶总自旋局域守恒严格求解阻挫自旋-1 Ising-Heisenberg双腿梯基态,并与DMRG所得全Heisenberg梯相图比较,发现二者均具有1/4、1/2和3/4磁化平台。
2013-05-29 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Quantum Limit in a Parallel Magnetic Field in Layered Conductors
我们证明了平行磁场中准二维导体中的电子波函数总是局域在导体层上。确定了量子极限下的波函数和电子谱,其中准经典电子轨道的“尺寸”为层间纳米尺度距离的量级。本文提出了在高磁场(H = 10-45 T)下用交流红外测量研究Q2 D有机和高Tc材料的费米面和验证费米液体理论的建议。
2004-11-18 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Periodic orbit resonances in layered metals in tilted magnetic fields
本文研究了层状费米液体在远离层法线倾斜的磁场中层间电导率的频率依赖性。对于准一维和准二维系统,当频率是磁场使电子在层内费米表面上振荡的频率的谐波时,就会发生共振。不同谐波共振的强度随场的方向显著变化。共振发生的相干和弱非相干层间输运,所以他们的观察并不意味着存在一个三维费米面。
1999-09-08 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Spin-1/2 $XXZ$ Heisenberg cupolae: magnetization process and related enhanced magnetocaloric effect
利用精确数值对角化方法,研究了反铁磁自旋为1/2 $XXZ$的Heisenberg团簇在不同交换各向异性值下绝热退磁过程中的磁化曲线和磁热效应.结果表明,自旋为1/2的$XXZ$ Heisenberg冲天炉与Ising冲天炉相比,至少多了一个磁化平台.该新颖的磁化平台在更宽的磁场范围上延伸,其中$XXZ$交换耦合的量子部分增加,以限制伊辛情况下存在的原始平台为代价。结果表明,自旋为1/2的$XXZ$-海森堡三角形和五角形圆顶在零磁场附近表现出增强的磁热效应,这使得这些磁性系统成为极有希望的零温制冷剂.
2021-01-18 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
An ordered stack of spin valves in a layered magnetoresistive perovskite
层状化合物La_(2 - 2)Sr_(1 + 2)Mn_(2 O_7)(x=0.3)是由双层金属MnO_2片组成,中间用绝缘材料隔开。该化合物在远低于三维磁有序温度TC=90 K的温度下表现出显着的各向异性磁电阻,除了TC周围的庞磁电阻。我们目前的中子衍射数据表明,这种材料的磁性结构的开关从反铁磁堆叠(铁磁有序)片在零场铁磁堆叠在1.5特斯拉的字段。这些数据是第一次收集到的任何锰氧化物作为一个功能的应用领域,正是因为磁电阻数据本身的收集。他们提供了一个自然的解释,低场磁电阻在有序相的自旋极化的磁性层之间的隧道效应,并建议该材料是一个散装堆栈的自旋阀设备。
1998-10-28 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Effect of Ti doping on the electrical transport and magnetic properties of layered compound Na0.8CoO2
研究了Ti掺杂对层状Na_(0.8)Co_(1-x)Ti_xO_2化合物的电输运和磁性能的影响。晶格参数a和c随着x的增加而增加。少量的Ti掺杂导致在低温下的金属-绝缘体转变。对于x > 0.03的样品,在一定温度以上,变程跳跃过程主导输运行为。所有样品的磁化强度随温度的变化均服从居里-外斯定律。讨论了掺杂效应的机理。
2005-06-12 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el