Contrasting the magnetism in La$_{2-x}$Sr$_x$FeCoO$_6$ ($x$ = 0, 1, 2) double perovskites: the role of electronic and cationic disorder
在密度泛函理论计算的支持下,利用磁化强度、中子衍射和电子顺磁共振对双钙钛矿化合物\SLFCOx \($x$ = 0,1,2)的磁性进行了对比. \LFCO \是一种长程有序反铁磁体,在$T_N$ = 270 K处发生近室温相变,在$T_S$ = 200 K处发生低温结构相变. $T_S$的结构相变发生在从300 K的$R\overline{3}c$到200 K的$Pnma$之间。密度泛函理论计算支持绝缘非补偿AFM结构。当La被Sr取代后,\LFCO \的长程有序磁性转变为短程玻璃磁性。\LFCO \的磁性与\SFCO \和\SLFCO \的非平衡玻璃态特征不同,使用{ \em在不均匀场中冷却和加热}(CHUF)磁化协议。电子参磁共振研究证实了\SLFCOx \系列中的这种磁性对抗。用密度泛函理论计算得到的电子态密度与\LFCO的绝缘性和\SFCO的金属性形成了对比。从\SLFCOx目前的实验和计算结果套件,它出现的电子自由度,随着反位无序,在控制双钙钛矿中观察到的磁性发挥重要作用。
2019-05-03 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
X-ray magnetic circular dichroism study of Re 5d magnetism in Sr2CrReO6
我们已经测量了Re的5d自旋和轨道磁矩在亚铁磁双钙钛矿Sr 2CrReO 6的X射线磁性圆二色性在L_{2,3}边缘。在公平的协议与最近的能带结构计算[Vaitheeswaran et.例如,参考文献1],在Re位置探测到一个大的5d自旋磁矩为-0.68 μ B和一个相当大的轨道磁矩为+0.25 μ B。我们发现双钙钛矿A_2BB 'O_6的居里温度与“非磁性”B'离子的自旋磁矩成比例。
2006-02-03 cond-mat.mtrl-sci
Exploring Magnetism of Lead-free Halide Double Perovskites: A High-Throughput First-Principles Study
Linköping University(林雪平大学);Uppsala University(乌普萨拉大学)
本研究通过第一性原理高通量计算探索无铅卤化物双钙钛矿的磁性,发现其多为低温反铁磁有序,提出B/B'位共掺磁性3d与非磁性5d离子的铁磁调控策略,筛选出高居里温度半金属材料,阐明磁交换机制,为自旋电子学应用提供候选。
2023-06-15 cond-mat.mtrl-sci
Compensated magnetism by design in double perovskite oxides
考虑到Goodenough的超交换规则,包括完全结构弛豫和自旋轨道耦合,并检查强相关效应,我们在氧化物双钙钛矿材料类别中寻找补偿半金属。识别可能的半金属(或半半金属)反铁磁体,包括轨道磁性的全部复杂性,以达到现实的预测设计的磁性化合物(近)消失的净矩。在对先前未考虑的几种候选物进行分类之后,两种材料K $_2$ MnRhO $_6$和La $_2$ CrWO $_6$仍然是可行的候选物。一个重要的因素是获得具有非常小的诱导轨道矩(通过封闭的子壳层帮助)或具有补偿自旋-轨道驱动的半金属特性退化的轨道矩的化合物。虽然不能确保这些材料的热力学稳定性,但逐层氧化物沉积技术的发展不要求材料在合成时是热力学稳定的。
2009-05-26 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Long and short range magnetism in the frustrated double perovskite Ba2MnWO6
采用中子粉末衍射、直流磁测量、μ子自旋弛豫和非弹性中子散射等方法研究了面心立方双钙钛矿结构Ba 2 MnWO 6的结构和磁性。Ba 2 MnWO 6在Neel温度为8(1)K时经历II型长程反铁磁有序,具有阻挫指数f = 8。用非弹性中子散射确定了磁耦合常数J1和J2,分别为-0.080 meV和-0.076 meV。这表明这两个磁耦合常数都是反铁磁的,具有相似的量值,这与其他已知的3d金属双钙钛矿Ba 2 MWO 6形成对比。以上的尼尔温度,μ子自旋弛豫测量和非弹性中子散射技术确定了一个短程相关的磁性状态,这是类似于在原型的面心立方晶格反铁磁体MnO中观察到的。
2019-10-09 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Stacking-Dependent Magnetism in Bilayer CrI$_3$
我们报道了双层CrI $_3$的堆积顺序和磁性之间的联系,使用第一性原理计算。我们表明,堆叠顺序定义的磁基态。通过改变层间堆积顺序,可以调节反铁磁和铁磁之间的层间交换相互作用。为了测量预测的堆叠依赖磁性,我们建议使用线性磁电效应。我们的结果不仅给出了一个可能的解释所观察到的反铁磁性双层CrI $_3$,但也有直接的影响,在异质结构的二维磁铁。
2018-11-15 cond-mat.mtrl-sci
Intrinsic magnetism at silicon surfaces
通过在纳米尺度上操纵磁性材料的结构来在磁性材料中产生磁性一直是一个长期的目标。这个想法可能在石墨碳中实现:证据表明,石墨烯带的边缘和石墨中的晶界处存在磁性状态。这种现象一直被认为是不可能在硅,因为没有石墨体相。在这里,我们从理论上表明,内在的磁性确实存在于一类硅表面的台阶边缘具有纳米级石墨结构。这种磁性与最近的观测密切相关,包括双周期和三周期扭曲的共存以及光电发射中边缘状态的缺失。硅中的磁性可能最终为基于自旋的逻辑和原子级存储提供一条道路。
2010-08-31 cond-mat.mtrl-sci
Rare-earth tuned magnetism and magnetocaloric effects in double perovskites $R_2$NiMnO$_6$
对双钙钛矿材料$R_2$ NiMnO $_6$与$R =$ Pr,Nd,Sm,Gd,Tb,Dy的磁化强度和磁热效应进行了全面的实验研究。虽然顺磁性到铁磁性的转变,T $_{\rm C}$在$\sim 100 - 200~$ K范围内,是一个共同的特点,可以归因于Mn $^{4+}$和Ni $^{2+}$磁矩的排序,定性不同的行为取决于$R$的选择,在低温下观察到。磁化强度的这些低温异常也表现在磁熵的变化中,$-ΔS_{M}$,其符号取决于$R$的选择。为了理解这些结果,我们提出了基于平均场近似和Monte Carlo模拟的最小自旋模型的理论分析。该模型正确地捕捉了实验观察的关键特征。
2021-05-26 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Unusual Valence of Ru and Prediction of Magnetism, Anomalous Hall Conductivity in a Newly Synthesized Double Perovskite Compound Ca_2CoRuO_6
本研究合成了两种新型双钙钛矿化合物,发现Ca$_2$CoRuO$_6$具单斜结构、Ru的+6不寻常价态与半金属基态,且自旋轨道耦合带来非平庸拓扑与中等偏大的反常霍尔电导率,为后续实验提供理论支撑。
2025-06-12 cond-mat.mtrl-sci
Phonon-Programmable Hidden Unconventional Magnetism in Two-Dimensional Spin-Degenerate Antiferromagnets
Shanghai University(上海大学)
本文提出通过相干声子移除自旋层对称操作,在二维自旋简并反铁磁体中激活隐藏非常规磁性,并利用泵浦场偏振编程自旋劈裂织构与热电自旋电流。
2026-09-09 cond-mat.mtrl-sci
Magnetism in Mn delta-doped cubic GaN: density-functional theory studies
用密度泛函理论计算了12.5%和25%Mn δ掺杂立方GAN的磁性。结果表明,单层δ掺杂和半δ掺杂结构表现出较强的基态半金属铁磁性(HMF),双层δ掺杂结构表现出较强的基态反铁磁性(AFM),自旋翻转能为479.0 meV.δ掺杂结构显示出增强的二维磁性。我们讨论了起源的HMF使用一个简单的晶体场模型。最后,我们讨论了基于Mn掺杂GAN的反铁磁/铁磁异质结。
2009-01-19 cond-mat.mtrl-sci
Cycloidal magnetism driven ferroelectricity in double tungstate LiFe(WO$_4$)$_2$
如果$A$ =Mn、Fe、Co、Cu、Ni,则具有以沿$c$ -轴的$A$ O $_6$八面体之字形链为特征的黑钨矿结构的钨酸盐$A$ WO $_4$可以是磁性的。其中,MnWO $_4$是一个独特的成员与摆线Mn $^{2+}$自旋顺序在低温下发展,导致一个有趣的II型多铁性行为。本工作合成了双钨酸盐LiFe(WO $_4$)$_2$,并对其进行了系统的研究。包括结构、热力学、磁性、中子粉末衍射和热释电测量的实验表征明确地证实了LiFe(WO $_4$)$_2$是钨酸盐家族中第二个发现的多铁性系统。密度泛函理论计算也证实了摆线磁驱动的铁电性。虽然这里Fe离子之间的磁耦合是间接的,即通过所谓的超-超-交换,但磁性和铁电转变的温度令人惊讶地比MnWO $_4$的温度高得多。
2017-05-01 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Microscopic insights of magnetism in Sm$ _{2} $NiMnO$ _{6} $ double perovskite
具有独特铁磁-绝缘体基态的双钙钛矿结构由于不可避免地存在反位无序(ASD),其功能特性一直存在争议。在这里,我们的目的是研究在本地和全球范围内的Sm $_{2}$ NiMnO $_{6}$(SNMO)双钙钛矿系统的磁有序的起源。利用不同的煅烧路线,以产生不同的阳离子安排SNMO和相应的磁配置进行检查,使用高能量(E $ \sim $ 0.3 eV)的“热中子”,这有助于克服Sm吸收以及记录总(布拉格+漫)散射分布与高动量转移(Q $ _{max} \sim $ 24埃$ ^{-1} $)。在有序化温度T $ \lesssim $ 160 K以下,Ni-Mn亚晶格采用长程共线铁磁$ F_{x}F_{z} $结构,其传播矢量为(0,0,0),与ASD浓度无关。此外,在T $ \lesssim $ 35 K的反常磁跃迁附近,观察到Sm顺磁矩相对于Ni-Mn网络的反平行极化特征。实空间对分布函数的计算提供了Ni/Mn-Mn/Ni键系中ASD增宽的直接可视化。采用反向蒙特卡罗方法对扩散磁散射剖面进行研究,我们观察到负的自旋-自旋相关函数,这表明Ni-Ni反铁磁交换作用的范围可达第一近邻距离。这些结果证实了ASD的存在,在阳离子有序的主机矩阵导致竞争的铁磁-反铁磁相在一个很宽的温度范围内,定量地控制SNMO系统的温度依赖的体磁可观测量。
2022-03-07 cond-mat.mtrl-sci
Effects of Strain on Orbital Ordering and Magnetism at the Perovskite Oxide Interfaces: LaMnO$_3$/SrMnO$_3$
我们研究了应变如何影响SrMnO $_3$和LaMnO $_3$之间的界面处的轨道有序和磁性从密度泛函计算和解释的基本结果在一个三位Mn-O-Mn模型。Mn原子之间的磁相互作用由Mn t $_{2g}$核自旋的反铁磁超交换和巡游e $_g$电子的铁磁双交换之间的竞争控制。虽然核心电子相对不受应变的影响,但巡回电子的轨道特性受到强烈影响,这反过来又导致铁磁双交换强度的大变化。外延应变产生MnO $_6$八面体的四面体畸变,将Mn-e $_g$态分裂成x $^2$ -y $^2$和3 z $^2$-1态,如果应变在平面内是拉伸的,则前者的能量较低,如果应变是压缩的,则相反。对于拉伸应变的情况,由于在平面中较大的电子跳跃,导致x $^2$ -y $^2$轨道的较高占据增强了平面内铁磁双交换,同时导致平面外双交换的减少。这种减少是大到足以克服反铁磁超交换,这赢得了面外Mn原子之间产生净反铁磁相互作用。对于面内压缩应变的情况,发生相反的情况,即,3 z $^2$ -1轨道的较高占据率导致面外铁磁相互作用,而面内磁相互作用保持反铁磁。具体的密度泛函结果的(LaMnO $_3$)$_1$ /(SrMnO $_3$)$_1$和(LaMnO $_3$)$_1$ /(SrMnO $_3$)$_3$超晶格的各种应变条件。
2008-07-09 cond-mat.mtrl-sci
Understanding the Magnetic Puzzles of Double Perovskites A2FeOsO6 (A=Ca, Sr)
双钙钛矿Sr 2FeOsO 6和Ca 2FeOsO 6具有令人费解的磁性,前者是低温反铁磁体,而后者是高温绝缘铁磁体。在这里,为了了解潜在的机制,我们研究了阻挫磁性的A2 FeOsO 6采用密度泛函理论和最大局域Wannier函数。结果表明,晶格畸变增强了反铁磁最近邻Fe-O-Os相互作用,但通过Os-O-O-Os和Fe-O-Os-O-Fe路径减弱了反铁磁相互作用,这是随着A2+离子半径的减小,从低温反铁磁性向高温亚铁磁性转变的原因.我们还讨论了5d3- 3d 5超交换,并提出这种超交换本质上是反铁磁的,而不是预期的铁磁。我们的工作表明晶格畸变可以有效地缓解磁阻挫,这为调节其他3d-5d(4d)双钙钛矿中的复杂磁性提供了另一个维度。
2014-10-16 cond-mat.mtrl-sci
Magnetism in Sr$_{2}$CrMoO$_{6}$: A combined abinitio and model study
使用第一性原理密度泛函理论(DFT)的计算和精确的对角化研究的第一性原理推导的模型相结合,我们进行了微观分析的半金属双钙钛矿化合物,Sr $_2$ CrMoO $_6$,一个姐妹化合物的备受讨论的材料Sr $_2$ FeMoO $_6$的磁性。Sr $_2$ CrMoO $_6$的电子结构虽然乍一看与Sr $_2$ FeMoO $_6$相似,但仔细观察后发现与Sr $_2$ FeMoO $_6$的电子结构有很大差异.在这种情况下,我们的研究突出了两个过渡金属位点之间的电荷转移能量的重要性。与Sr $_2$ FeMoO $_6$中的Fe $d$相比,由于Sr $_2$ CrMoO $_6$中的Cr $d$态的移位引起的电荷转移能量的变化抑制了Cr $t_{2g}$和Mo $t_{2g}$之间的杂化。这大大削弱了讨论的Sr $_2$ FeMoO $_6$的杂化驱动的磁性机制。我们的研究表明,尽管如此,Sr $_2$ CrMoO $_6$的磁转变温度仍然很高,因为额外的超交换贡献的磁性出现与有限的内禀矩在Mo网站上开发。我们进一步讨论的情况相比,另一个相关的双钙钛矿化合物,Sr $_2$ CrWO $_6$。我们还研究了超越DFT的相关性的影响,使用动态平均场论(DMFT)。
2016-08-01 cond-mat.mtrl-sci
Charge order in LuFe2O4: antiferroelectric ground state and coupling to magnetism
报道了多铁性LuFe_2 O_4的X射线散射。在320 K以下,超结构反射显示出一个不相称的电荷阶数,其传播接近于(1/3,1/3,3/2)。相应的电荷配置,也被发现的电子结构计算为最稳定的,包含极性Fe/O双层与反铁电堆叠。在360 K的漫散射,与(1/3,1/3,0)传播,表明相邻的双层之间的铁电短程关联。磁化率的温度依赖性表明,电荷序和磁性耦合。
2008-10-22 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Multi-layered chalcogenides with potential for magnetism and superconductivity
层状铊铜硫族化物可以形成由Tl片隔开的单层、双层或三层Cu-Cu。本文报道了TlCu_2Se_2、TlCu_4S_3、TlCu_4Se_3和TlCu_6S_4等铊基材料的制备和性质,并与A = Ba、K、Rb和Cs,Ch = S、Se的层状材料ACu_(2nChn +1)的报道进行了比较。考虑到通过Cu 3d的层间和层内交换相互作用的可能性,这些材料没有长程磁性是相当令人惊讶的,我们通过磁化率测量并通过中子衍射确认。第一原理密度泛函理论计算的单层TlCu 2Se 2(同构的122铁基超导体)和双层TlCu 4Se 3表明缺乏费米能级的光谱权重,需要驱动磁或超导不稳定性。电子结构计算表明,具有Fe的多个结构层具有磁性的可能性要大得多。
2016-03-24 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Origins of multi-sublattice magnetism and superexchange interactions in double-double perovskite CaMnCrSbO6
我们利用密度泛函理论、Wannier函数分析和平均场计算对双-双钙钛矿化合物CaMnCrSbO_{6}进行了研究。晶胞中晶体学上不等价的Mn原子具有四面体和平面氧配位(标记为Mn(1)和Mn(2)),而Cr原子位于扭曲氧八面体的中心。虽然体磁化强度和中子衍射表明Mn ~(2+)和Cr ~(3+)自旋之间存在简单的亚铁磁序(T_C=49 K),但交换作用比从两个亚晶格磁系统中预期的要复杂得多。电子结构的计算结果表明,即使在没有Hubbard U的情况下,也存在铁磁绝缘基态。Mn(1)-O-Mn(2)(面外和面内)、Mn(1)-O-Cr和Mn(2)-O-Cr超交换作用是反铁磁性的,而Cr-O-O-Cr超交换作用是铁磁性的。Mn(2)-O-Cr超交换比Mn(1)-O-Cr超交换弱,因此有效地导致亚铁磁性。从一个简单的三格点哈伯德模型出发,导出了反铁磁超交换强度J_AFM和弱铁磁J_FM的表达式。JAFM对各种超交换相互作用的相对强度与DFT结果一致。根据四位哈伯德模型推导出的Cr-O-O-Cr超超交换强度(J_SS)的表达式预测了铁磁交换,与密度泛函理论一致。最后,我们的平均场计算表明,Mn ~(2+)自旋的四个磁子格和Cr ~(3+)自旋的单个磁子格的T_C得到了很大的改善,而简单的两个磁子格的T_C得到了很大的提高。
2022-06-12 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Intriguing magnetism of Fe monolayers on hexagonal transition-metal surfaces
利用第一性原理计算,我们证明了Fe单层膜在4d-和5d-过渡金属的六方hcp(0001)和fcc(111)表面上可以呈现非常不同的磁相。由于衬底的d带填充,Fe的最近邻交换耦合从Tc、Re、Ru和Os上的反铁磁性(AFM)逐渐转变为Rh、Ir、Pd和Pt上的铁磁性。结合这些表面的三角形晶格上的拓扑挫折,AFM耦合导致Re和Ru上的Fe的120度Neel结构和Rh上的意想不到的双行AFM结构,这是左旋转和右旋转90度自旋螺旋的叠加。
2008-11-06 cond-mat.mtrl-sci
Sliding ferroelectric control of unconventional magnetism in stacked bilayers
本文提出一种通过滑移铁电性控制非常规磁性的通用堆叠规则,结合对称性分析与第一性原理计算,在交替磁体和补偿亚铁磁体双层中实现了电极化与自旋极化及反常霍尔效应的同步切换,为双层系统磁电耦合提供了新策略。
2025-07-14 cond-mat.mtrl-sci
Structural stability, electronic structure, and magnetism of the $d^9$ double infinite-layer La$_3$Ni$_2$O$_5$F under chemical pressure and epitaxial strain
Univ. Grenoble Alpes, CNRS, Grenoble INP, Institut Néel(格勒诺布尔阿尔卑斯大学、法国国家科学研究中心、格勒诺布尔理工学院、内尔研究所)
研究新合成的双无限层氟氧化物La₃Ni₂O₅F,利用第一性原理计算其在化学压力和外延应变下的演变,发现其电子特征稳健,是有前景的铜酸盐类似物,确立晶格工程可微调其电子和磁性特性。
2026-07-27 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Theoretical design of all-carbon networks with intrinsic magnetism
在仅含$s$和$p$电子的名义上可磁化的碳材料中诱导内禀磁性是一个有趣而又具有挑战性的任务。在这里,基于第一性原理的电子结构计算,我们提出了一个通用的方法,灵感来自Ovchinnikov的规则,以指导我们设计一系列富有想象力的磁性全碳结构。该想法是通过炔键(-C $\equiv$ C-)组合不同堆叠的石墨烯层,以获得一类二维(2D)和三维(3D)碳网络。通过第一性原理电子结构计算,我们通过双层ALBG-C14,三层ALTG-C22和散装IALG-C30的具体例子证实了这种方法的有效性。我们表明,这些材料是反铁磁(AFM)半导体层内Néel和层间AFM耦合。根据上述思想,我们的工作不仅为磁性全碳材料的设计提供了一种有前途的方案,而且可以应用于其他$π$键合网络体系。
2021-06-23 cond-mat.mtrl-sci
Strain engineering and the hidden role of magnetism in monolayer VTe$_2$
二维过渡金属二硫属化合物是近年来研究的热点。受最近研究的结晶体VTe $_2$的启发,我们从理论上研究了单层VTe $_2$中的自旋-电荷-晶格相互作用。为了理解关于几种不同电荷密度波基态的有争议的实验报告,我们特别注意了反铁磁性的“隐藏”作用,因为直接实验检测可能具有挑战性。我们的第一性原理计算表明,4 $\times$ 1电荷密度波和相应的晶格形变伴随着“双条纹”反铁磁自旋序在其基态。该相位不仅具有最低的总能量,而且具有动力学声子稳定性,这支持了先前的一组实验。有趣的是,只有假设基本的自旋序,这个基态才能稳定。通过注意到磁性和其他自由度之间这种有趣的和以前未知的相互作用,我们进一步提出了一种可能的应变工程。通过施加拉伸应变,单层VTe $_2$表现出相变第一个不同的电荷密度波相,然后最终铁磁有序的。
2022-06-22 cond-mat.mtrl-sci
Inhomogeneous Magnetism in La-doped CaMnO3. (II) Mesoscopic Phase Separation due to Lattice-coupled FM Interactions
本文详细研究了Ca(1-x)La(x)MnO_3(0.00 ≤ x ≤ 0.20)的介观磁分离和晶体学相分离。中子粉末衍射和直流磁化技术已被用来隔离所扮演的不同角色的电子掺杂到作为其浓度x的函数的eg水平。多个低温磁性和结晶相内的个别多晶样品的存在被认为是一个内在的功能,遵循从竞争FM和AFM相互作用之间的平衡作为温度的函数的系统。FM双交换相互作用与掺杂的EG电子在较高的温度下比竞争AFM相互作用更有利,并且通过轨道极化与晶格更强地耦合。这些FM相互作用,从而发挥了特权的作用,即使在低例如电子浓度,凭借以上的AFM转变温度诱导的结构修改。
2003-03-17 cond-mat.mtrl-sci
Electronic States and Magnetism of Mn Impurities and Dimers in Narrow-Gap and Wide-Gap III-V Semiconductors
本文系统地研究了窄禁带和宽禁带$III$ - $V$半导体中单个$Mn$杂质和二聚体的电子态和磁性。已经发现,在单个$Mn$杂质的基态下,当$p$-$d$杂化$V_{pd}$大并且空穴能级$E_{v}$和杂质能级$E_{d}$都接近中间带隙时,$Mn$-$As(N)$复合物是反铁磁(AFM)耦合;或者当$V_{pd}$小并且$E_{v}$和$E_d$都在价带深处时,是非常弱的铁磁(FM)耦合。在$Mn$二聚体的情况下,$Mn$自旋是AFM耦合的半填充或充满$p$轨道;相反,Mn自旋是双交换的FM耦合的任何$p$ -轨道远离半填充。我们认为,稀释的$III$ - $V$半导体中的FM有序是由强的{ \it p-d}杂化双交换机制引起的.
2004-11-24 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Unusual magnetism of layered chromium sulfides MCrS2 (M=Li, Na, K, Ag, and Au)
具有三角形Cr层的MCrS 2化合物(M=Li、Na、K、Cu、Ag和Au)显示出各种各样的磁性基态,范围从LiCrS 2中的Cr自旋的120度反铁磁顺序到AgCrS 2中的双条纹,NaCrS 2中的螺旋磁顺序,最后是KCrS 2中的铁磁Cr层。在从头计算能带结构的基础上,分析了Cr自旋间交换作用的各种贡献,解释了这种趋势是由于反铁磁直接最近邻d-d交换和通过Sp态的铁磁超交换之间的竞争,导致最近邻相互作用的符号随M离子半径的变化而变化.结果表明,其他重要的相互作用是层内第三近邻相互作用和层间交换。我们建议,强磁弹性耦合是最有可能负责至少一种材料的多铁性这个家庭,即,AgCrS 2。
2012-10-04 cond-mat.mtrl-sci
Electronic structure and magnetism in doped semiconducting half-Heusler compounds
本文采用紧束缚线性Muffin tin轨道方法(TB-LMTO)和超原胞方法,用局域自旋密度泛函方法详细研究了M(Mn和Cr)掺杂半导体Heusler化合物FeVSb,CoTiSb和NiTiSn(XM $_{x}$ Y $_{1-x}$ Z)在宽浓度范围内的电子结构和磁性.我们的计算表明,这些化合物中的一些不仅是铁磁性的,而且是半金属的,可能是有用的自旋电子学应用。在考虑掺杂过渡金属(M)与价带X-Z杂化之间相互作用的简单模型下,分析了掺杂体系的电子结构。我们证明了强的X-d - M-d相互作用使M-d态接近费米能级,而M-t $_{2g}$态的能量比M-e $_{g}$态高。根据可用d电子的数量,如果d流形被部分占据,则实现铁磁性。铁磁(FM)或反铁磁(AFM)行为的趋势进行了讨论的安德森长谷川模型的超交换和双交换。在我们对Mn掺杂NiTiSn的计算中,FM对AFM排序的强烈偏好表明这些系统可能具有高居里温度。
2006-11-17 cond-mat.mtrl-sci
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
Lead-free Magnetic Double Perovskites for Photovoltaic and Photocatalysis Applications
本文研究了一系列无铅磁性双钙钛矿Cs_{2}AgTX_{6}的磁光电性质,发现其在光伏和自旋电子学应用中具有潜力,磁光相互作用可引发反常光伏效应。
2023-10-23 cond-mat.mtrl-sci
Orbital-quenching-induced magnetism in Ba_2NaOsO_6
观察到具有七价Os的双钙钛矿\bnoo($d^1$)保持在理想的立方结构({ \it,即})。无轨道有序),尽管$t_{2g}$轨道被单占据,甚至在低于6.8 K的铁磁有序相中。基于{ \it从头算}色散的分析表明,由于自旋和轨道补偿,磁性OsO $_6$团簇接近无矩条件,其中{\it从头算}色散用基于Os $t_{2g}$的Wannier函数图、自旋轨道耦合、Hund耦合和强库仑排斥表示。淬灭(杂交)然后驱动小瞬间的出现。这种补偿,前所未有的过渡金属,出现在一个统一的图片,占所观察到的莫特绝缘行为。
2007-09-16 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Electron correlation and magnetism at the LaAlO$_3$/SrTiO$_3$ interface: A DFT+DMFT investigation
我们揭示了LaAlO $_3$ /SrTiO $_3$异质结构中巡游铁磁性的结构和多体效应之间的相互作用。在静态关联效应的范围之外,利用密度泛函理论(DFT)和动态平均场理论(DMFT)的(自旋极化)电荷自洽结合,研究了真实的关联电子结构.虽然多体行为也活跃在无缺陷的界面,铁磁不稳定性只发生与氧空位。导出了关联子空间的最小Ti双轨道$e_g$ - $t_{2g}$描述。受量子涨落影响的磁序由近局域$e_g$和移动$xy$电子之间的有效双交换建立。
2014-08-26 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Magnetism in Cr-doped ZnS: Density-functional theory studies
采用密度泛函理论计算了立方结构Zn 1-xCrxS的磁性和聚集趋势,结果表明:所有研究的构型都表现出基态半金属铁磁性(HMF),Cr杂质在能量上有利于平面团簇形成δ掺杂结构. Zn0.75Cr0.25S和Zn0.875Cr0.125S的单层δ掺杂结构的铁磁稳定能(Δ EAF)分别为0.551和0.561 eV/Cr-Cr对。Zn0.875Cr0.125S的半层δ掺杂结构和Zn0.75Cr0.25S的双层δ掺杂结构的Δ EAF分别为0.394和0.166 eV/Cr-Cr对。此外,我们的研究表明,立方ZnS/CrS异质结构,一个极端的情况下,δ掺杂结构,也显示出基态HMF。HMF的起源进行了讨论,使用一个简单的晶体场模型。最后,我们展望了Zn_(1-x)Cr_xS在自旋电子学方面的潜在应用。
2009-10-13 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
Multiple magnetism controlled topological states in EuAgAs
磁性与能带拓扑的相互作用是当前磁性拓扑系统研究的一个热点。基于第一性原理计算和对称性分析,我们揭示了多种有趣的拓扑状态可以实现在一个单一的系统EuAgAs,控制的磁有序。该材料是顺磁状态下的狄拉克半金属,具有一对偶然的狄拉克点。在不同的磁位形下,Dirac点可以演化为磁三重简并点、磁线性点和磁双Weyl点,也可以被开缺而成为以镜像Chern数为特征的拓扑镜像半金属.体拓扑的变化也表现在表面态,包括表面费米弧和表面狄拉克锥。此外,反铁磁态还具有非平凡的Z4指数,这意味着更高阶的拓扑结构。这些结果加深了我们对磁拓扑态的理解,并为自旋电子学的应用提供了新的视角。
2021-11-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Effects of chemical pressure on the magnetic ground states of the osmate double perovskites SrCaCoOsO6 and Ca2CoOsO6
随着Ca含量的增加,双钙钛矿体系Sr 2-xCaxCoOsO 6的磁性基态由反铁磁体(x = 0)变为自旋玻璃(x = 1),再变为亚铁磁体(x = 2)。这种交叉是由控制磁交换相互作用相对强度的化学压力效应驱动的。研究了SrCaCoOsO 6和Ca 2CoOsO 6的合成、晶体结构和磁性,并与Sr 2CoOsO 6进行了比较。两种化合物均为单斜晶体结构,具有Co2+和Os 6+的岩盐有序性和a-a-b+八面体倾斜,但随着较小的Ca 2+离子取代Sr 2+,平均Co-O-Os键角从SrCaCoOsO 6的158.0(3)度演变为Ca 2CoOsO 6的150.54(9)度。虽然这种变化似乎很小,但它对磁性有着深远的影响,将磁性基态从Sr 2CoOsO 6的反铁磁性(TN 1 = 108 K,TN 2 = 70 K)改变为SrCaCoOsO 6的自旋玻璃(Tf 1 = 32 K,Tf 2 = 13 K),再改变为Ca 2CoOsO 6的亚铁磁性(TC = 145 K)。在前两个化合物中,观察到的两个转变是一致的Co和Os子晶格之间的弱耦合。
2015-09-25 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Ab initio spin Hamiltonians and magnetism of Ce and Yb triangular-lattice compounds
École polytechnique, Institut Polytechnique de Paris(巴黎综合理工学院,巴黎理工学院);Collège de France, Université PSL(法兰西公学院,巴黎文理研究大学);Max Planck Institute for the Physics of Complex Systems(马克斯·普朗克复杂系统物理研究所)
本文通过从头计算方法研究了Ce和Yb三角晶格化合物的自旋哈密顿量和磁性,揭示了量子自旋液体相稳定所需的反铁磁性NNN耦合及各向异性对相稳定性的影响。
2026-02-04 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Electronic structure, cohesive properties and magnetism of SrRuO$_3$; a theoretical investigation
我们已经进行了广泛的测试的能力的密度泛函理论的几个近似的交换相关功能,局域密度近似+Hubbard $U$和局域密度近似+动态平均场论来描述磁性和电子性质的SrRuO $_3$。我们专注于铁磁相,说明正交低温结构与立方高温结构之间的差异。我们评估如何磁性,光谱功能,和凝聚力的性质受到影响的方法,现场哈伯德$U$和双重计数校正。此外,我们比较了准粒子的重量$Z$,这是反过来相比,实验结果的杂质求解器的影响。从不同的治疗所产生的光谱功能也比较实验数据。自旋轨道耦合的影响也进行了研究,使我们能够确定的轨道时刻。在正交相的轨道时刻被发现是倾斜的自旋时刻,强调的重要性,考虑到扭曲的氧八面体。
2014-10-27 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Tuning topological surface magnetism by bulk alloying
部署的IV-VI族半导体的体能带结构的分析原子模型,我们连接的自旋结构的拓扑表面状态的晶体场和自旋轨道耦合参数的体材料。虽然Dirac-Weyl(或等价地,Rashba)型拓扑表面状态通常被假设为普适的,但我们表明表面状态的物理是惊人的非普适的。为了清楚地看到这一点,我们计算RKKY相互作用,这可以被视为这种表面态自旋结构的探针,发现它的\emph{qualitative form}取决于体自旋轨道和晶体场参数的值。这开辟了通过例如改变IV-VI族三元化合物的组成来调节IV-VI族拓扑绝缘体表面上的自旋相互作用的途径,以及突出了拓扑绝缘体中体相和表面物理之间的联系的重要性。
2017-11-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Optical engineering and detection of magnetism in moiré semiconductors
该研究提出莫尔系统中自旋态光学诱导、控制与探测的通用框架,通过拉曼光驱动莫尔过渡金属二硫化物双层实现可调磁相互作用的自旋模型,建立自旋关联与光学信号的联系,为强关联量子系统的光学调控研究铺路。
2025-04-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el