Coexistence of Bound and Virtual-bound States in Shallow-core to Valence Spectroscopies
我们发展了当多重态扩展大于芯-空穴吸引时的浅芯-价激发理论，例如，如果核轨道和价轨道具有相同的主量子数。这导致从束缚态到虚束缚态激发态的交叉，随着能量的增加，偶极和高阶多极跃迁之间的差异很大，如在非弹性X射线散射中所观察到的。该理论对于从强关联过渡金属、稀土和锕系元素的x射线光谱中获取基态信息具有重要意义。
2010-01-28 cond-mat.str-el
Cation diffusion and hybridization effects at the Mn-GaSe(0001) interface probed by soft X-ray electron spectroscopies
本文用软X射线谱研究了在室温下蒸发Mn在ε-GaSe（0001）单晶表面形成的Mn：GaSe界面的电子性质。在芯能级和价带光电发射谱中均发现Mn取代Ga阳离子的替代效应和Mn-Se杂化效应。Mn阳离子的价态探测XAS测量在Mn的L-边缘，这表明，Mn扩散到晶格中作为Mn 2+阳离子与可忽略的晶场效应。通过Mn L边的共振光电子能谱研究了Mn在价带中的光谱权重，并根据杂质-团簇构型-相互作用模型计算了Mn的电荷转移和Mott-Hubbard能量.发现电荷转移能与系统的能隙成比例。Mn偏析的表面上的竞争效应已被确定，并已跟踪从Mn扩散通过表面上的金属层的偏析的表面上的过渡由核心级光电发射。
2013-05-13 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Charge transfer excitations in VUV and soft X-ray resonant scattering spectroscopies
共振散射光谱用于识别电子对称性和密度分布的效用作为光子能量的函数而显著变化。在硬X射线区域，强的芯孔超电势倾向于在散射位点上产生具有良好限定的电子数的X射线吸收特征。相比之下，在真空紫外（VUV），从莫特绝缘体的共振散射往往揭示光谱的特点，只有名义价，是不敏感的偏离所带来的金属配体杂化名义价。在这里，原子多重态模拟被用来调查单极和多极库仑相互作用在真空紫外和软X射线制度的相互作用，以确定如何电荷转移阈值和其他签名的混合价可以体现在这个低光子能量制度。这项研究的重点是莫特绝缘体NiO作为一个良好的特征模型系统，并推断到非物理制度的相互作用，以确定原则，形状的光谱特征。
2017-07-18 cond-mat.str-el
Distinct effect of Kondo physics on crystal field splitting in electron and spin spectroscopies
该研究利用数值重整化群分析J=3/2 Anderson杂质模型，揭示Kondo效应使自旋谱与电子谱所测磁各向异性发生不同重整化。
2025-09-02 cond-mat.str-el
Probing the role of Nd3+ ions in the weak multiferroic character of NdMn2O5 by optical spectroscopies
利用拉曼光谱和红外光谱作为局域探针研究了弱多铁性NdMn_2 O_5体系中Nd-O键的动力学行为。选定的拉曼激发的温度依赖性揭示了分裂的Nd-O键在NdMn 2 O 5。本文用红外透射法研究了NdMn_2 O_5单晶中Nd ~（3+）离子晶场（CF）激发与温度的关系，在1800-8000 cm ~（-1）范围内，外加磁场高达11 T。测定了Nd ~（3+）的所有4 Ij晶场能级的频率。在TC ~ 28 K时，由于Nd ~（3+）-Mn ~（3+）的相互作用，基态Kramers双态的简并度提高了（Δ0 ~7.5 cm ~（-1））。由Δ0（T）计算了Nd 3+的磁矩mNd（T）及其对磁化率和比热的贡献，表明Nd 3+离子参与了~ 28 K以下观察到的磁有序和铁电有序。本文还分析了Nd ~（3+）离子激发态晶场能级在低温下的塞曼分裂。
2018-10-18 cond-mat.str-el
Analytic Expressions for Most $f^n$ Valence Multiplet Eigenvalues
本文给出了大多数 f^n 构型全部多重态本征态的解析表达式，修正了文献中的印刷错误并补充了 f 电子新结果，可作为数值程序检验标准并帮助实验学家深入理解先进 x 射线光谱探测的构型。
2025-05-06 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el math-ph
Uranium oxides investigated by X-ray absorption and emission spectroscopies
本文介绍了铀氧化物UO_2、U_3O_8和UO_3在O_（1s）边的X射线吸收和共振X射线发射的测量结果。UO3的O Kα X射线发射谱的谱形表现出明显的激发能依赖性，从不对称到对称的变化，这与UO2和U3O8的谱形不同。这种能量依赖性归因于在UO 3的晶体结构中的两个不同位点之间的氧铀杂化的显著差异。UO_2和U_3O_8的光谱形状也不同，但没有明显的能量依赖性。的铀氧化物的价带和导带的实验光谱进行比较，在文献中的电子结构计算的结果。
2011-12-29 cond-mat.str-el
Valence Modifications in Hygroscopic VI3 Degraded Crystals via Soft X-Ray Synchrotron Radiation
Université Paris-Saclay（巴黎萨克雷大学）；Fritz Haber Institute of the Max Planck Society（马克斯·普朗克学会弗里茨·哈伯研究所）
研究利用同步辐射软X射线恢复VI3晶体化学和电子性质的问题，采用X射线吸收和光发射光谱法，揭示其表面化学降解及在软X射线束照射下至少部分恢复，表明表面吸湿污染与晶体表面耦合较弱。
2026-07-07 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Electronic Structure and Magnetic Properties of Half-metallic Ferrimagnet Mn$_{2}$VAl Probed by Soft X-ray Spectroscopies
用软X射线吸收谱（XAS）、X射线吸收磁圆二色性（XMCD）和共振软X射线非弹性散射（RIXS）研究了亚铁磁Mn_2VAl单晶的电子结构。我们已经成功地观察到所有组成元素的XMCD信号，支持费米能级的自旋极化态。用密度泛函理论（DFT）模拟了Mn的$L_{2,3}$ XAS和XMCD谱，表明Mn的3d态具有巡游性质.另一方面，由于离子模型可以定性地解释V $L_{2,3}$ XAS和XMCD谱以及由V $L_3$ RIXS揭示的局部dd激发，因此V $3d$电子是相当局部化的。
2017-06-18 cond-mat.str-el
f-Electron-Nuclear Hyperfine-Coupled Multiplets in the Unconventional Charge Order Phase of Filled Skutterudite PrRu4P12
在填充方钴矿PrRu 4P 12的非常规f电子相关电荷有序相中，利用高质量单晶的比热和磁化强度测量，研究了Pr离子三重态晶体电场基态的低温行为.比热在零场条件下在0.30K处出现了一个反常的Schottky型峰结构，尽管没有对称性破缺。0.06K的磁化曲线在1 T以下有明显的圆化。它已被揭示，这些异常提供了令人信服的证据，形成一个晶格的Pr 4f-电子-核超精细耦合多重态，第一个已知的物理观测的同类。
2011-05-11 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el physics.atom-ph
Theory of x-ray absorption spectroscopy for ferrites
本文提出一种基于密度泛函理论与多重态配位场理论结合的方法，用于研究铁氧体的X射线吸收光谱与磁圆二色性，理论计算与实验结果高度吻合，并揭示了2p-3d相互作用的关键影响。
2024-01-08 cond-mat.str-el
Resonant inelastic x-ray scattering as a probe of optical scale excitations in strongly electron-correlated systems: quasi-localized view
本文讨论了共振非弹性X射线散射技术在电子关联材料光标激发研究中的应用。给出的例子，包括3D过渡金属，镧系元素和锕系元素系统获得的数据。在某些情况下，数据进行了比较，晶体场多重态和安德森杂质模型的计算结果。指出了该技术的优点，如能探测到其它光谱学所不能探测到的基态组态的扩展多重态结构，光谱轮廓对所讨论元素的化学状态和晶场强度极为敏感，以及在探测基态特征方面具有巨大的潜力（例如，稀土中的基态J混合），这是由于该技术的元素选择性和严格的选择规则。讨论了在描述电荷转移过程时，在不同的激发能下，非弹性散射结构与电荷转移激发的线性色散之间可能存在的偏差以及模型参数的估计等问题
1999-09-30 cond-mat.str-el
Crystal field of rare earth impurities in LaF$_3$
采用能带结构和Wannier函数计算相结合的方法，计算了13种三价镧系离子取代LaF $_3$中La的晶场参数.执行原子精确对角化，从而获得晶体场参数，我们计算晶体场分裂的原子多重态。将计算结果与实验结果进行了比较，发现两者吻合较好。
2014-07-29 cond-mat.str-el
Anomalous thermal expansion and strong damping of the thermal conductivity of NdMnO$_3$ and TbMnO$_3$ due to 4f crystal-field excitations
我们目前的热导率$κ$和热膨胀$α$的NdMnO $_3$和TbMnO $_3$的测量。在这两种化合物中，$R^{3+}$离子的$4f$多重峰的分裂导致对$α$的肖特基贡献。在TbMnO $_3$中，这种贡献来自晶场分裂，而在NdMnO $_3$中，它是由于Nd-Mn交换耦合。这种耦合的另一个后果是Mn矩的强烈增强的倾斜。在这两种化合物中，热导率被大大抑制。在低温下的主要散射过程是共振散射的声子之间的不同能级的$4f$多重态，而复杂的3D磁性的Mn离子是次要的。
2007-03-08 cond-mat.str-el
Magneto- to electro-active transmutation of spin waves in ErMnO3
利用同步辐射中子非弹性散射、太赫兹和远红外光谱研究了多铁性六方钙钛矿ErMnO_3的低能动力学性质。从这些互补的技术，我们已经确定了磁振子和晶体场谱，并确定了一个区域中心磁振子只激发的电场的电磁波。通过与同结构YMnO3化合物和晶场计算的比较，我们提出这种动态磁电过程是由于磁振子与电活性晶场跃迁的杂交。
2014-02-27 cond-mat.str-el
Crystal-field effects competing with spin-orbit interactions in NaCeO$_2$
Ce化合物具有显著的电子性质多样性，这激发了过去几十年的广泛研究。非弹性中子散射是理解其潜在的电子结构的重要工具，但在某些情况下，一个简单的解释所测得的光谱受到阻碍的存在下，强烈的振动耦合。后者可能会产生额外的光谱特征，这使得将实验数据映射到标准多重峰图上变得复杂。要基准性能的嵌入式集群量子化学计算方案的情况下，$4f$系统，我们在这里解决的Ce 4 $f^1$多重态结构的NaCeO $_2$，反铁磁体与$D_{2d}$磁位对称的中子散射测量表明，只有弱的电子振动效应。计算结果与实验结果非常一致，这验证了我们的计算方法，并确认NaCeO $_2$是中等耦合状态下的4 $f$磁体，具有同样强的4 $f$ -壳层自旋轨道和晶体场相互作用。
2022-06-18 cond-mat.str-el
Crystal field and magnetism with Wannier functions: Rare-earth doped aluminum garnets
利用最近发展起来的方法，我们计算了掺有七种三价Kramers稀土离子的钇铝石榴石和镥铝石榴石的晶场参数。然后，我们将计算出的参数插入到考虑到电子-电子，自旋-轨道和塞曼相互作用的类原子的哈密顿量，并确定由晶体场以及磁$\hat{g}$张量的多重态分裂。我们比较计算结果与现有的实验数据。
2015-08-05 cond-mat.str-el
Angle-resolved photoemission spectroscopy study of crystal electric field in heavy fermion compound CePt2In7
研究了重费米子超导体CePt 2 In 7的三维电子结构和Ce 4f电子.角分辨光电子能谱使用可变光子能量建立准二维和三维费米表面拓扑结构的存在。依赖于温度的4d-4f共振光电子能谱表明，重准粒子带开始形成的温度远高于特征（相干）温度T*。T* 的出现可能与晶体电场劈裂，特别是晶体电场劈裂形成的低重带密切相关。
2019-11-05 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Localization versus hybridization of $f$ states in actinide and lanthanide dioxides probed in core-level photoemission spectra
本研究通过多种理论方法计算锕系与镧系二氧化物的芯能级XPS谱，揭示了两类材料f态局域化与杂化特性的差异及成因。
2025-05-20 cond-mat.str-el
Multiplet ligand-field theory using Wannier orbitals
我们演示了如何从头计算集团计算，包括完整的库仑顶点可以做的基础上，本地化的，广义的Wannier轨道描述的低能量密度功能（LDA）的能带结构的无限晶体，例如，过渡金属3d和氧2 p轨道。我们的3d Wannier轨道（正交归一化的N阶松饼-锡轨道）的空间扩展接近原子Hartree-Fock轨道。我们定义配体轨道为O 2 p Wannier轨道与所选簇的3d轨道耦合的线性组合。配体轨道的使用允许在多重态配体-场论计算中的最小希尔伯特空间，从而大大降低了计算成本。结果是一个快速和简单的从头计算理论，它可以提供有用的信息，相关绝缘体的局部性质。我们比较结果NiO，MnO和SrTiO 3与X射线吸收，非弹性X射线散射，和光电发射实验。多重态配体场论参数由我们的从头计算方法发现同意在10%以内已知的实验值。
2012-03-07 cond-mat.str-el
Crystalline electric field effects in Ce 3$d$ core-level spectra of heavy-fermion systems: Hard X-ray photoemission spectroscopy on CeNi$_{1-x}$Co$_x$Ge$_2$
用高分辨硬X射线光电子能谱研究了CeNi $_{1-x}$ Co $_x$ Ge $_2$（0 $\leq$ $x$ $\leq$ 1）体相Ce 3 $d$芯能级谱中电子间强关联引起的电子结构.在Ce 3 $d_{5/2}$芯能级谱中，伴随结构（$f^2$峰）的变化表明Ce 4 $f$ -与传导电子之间的杂化强度随Co浓度的增加而逐渐增强，这与Ce 3 $d-4f$和4 $d-4f$共振光电子能谱的结果一致.特别是在Ce 3 $d_{3/2}$核能级谱中，$f^1$峰的多重态结构随$f$ -态的简并度而系统地变化，这种简并度源于晶体的电场效应.
2009-05-06 cond-mat.str-el
$^{89}$Y nuclear spin-lattice relaxation in SrY$_2$O$_4$:Ho$^{3+}$ single crystals
在平行于晶体c轴的磁场B作用下，对SrY_2O_4：Ho ~（3+）晶体中~（89）Y的核自旋-晶格弛豫的测量表明，在T < 20 K时，~（89）Y的弛豫是由于~（89）Y在~ 5I ~ 8多重态的基态和第一激发塞曼子能级之间的Ho ~（13+）跃迁所产生的涨落磁场引起的。
2017-12-08 cond-mat.str-el
A RIXS investigation of the crystal-field splitting of Sm$^{3+}$ in SmB$_6$
用高分辨共振非弹性X射线散射（RIXS）方法测量了强关联拓扑绝缘体SmB $_6$中Sm $^{3+}$的$^6H_{5/2}$ Hund规则基态的晶场分裂. RIXS的价选择性允许将Sm $^{3+}$（4 $f^5$）构型的晶场分裂激发多重态与中间价SmB $_6$中的Sm $^{2+}$（4 $f^6$）的晶场分裂激发多重态分离。RIXS的非常大的能量范围允许在约2.4eV处的高位多重态的晶体场分析，该高位多重态具有与基态相同的总角动量$J$，从而可以避免由于弹性尾而引起的不确定性。我们发现$^6H_{5/2}$ Hund规则基态的$Γ_7$二重态和$Γ_8$四重态分裂为$Δ^{CF}_{^6H_{5/2}}$ = 1，20 $\pm$ 10，meV，这为4 $f$带宽设定了上限.这表明一个非常大的质量重整化从能带结构值，指出需要考虑系数的分数父母的4 $f$电子的跳跃。
2019-06-25 cond-mat.str-el
Lattice dynamics, crystal-field excitations and quadrupolar fluctuations of YbRu$_2$Ge$_2$
我们报道了YbRu $_2$ Ge $_2$单晶的拉曼散射结果，以探索声子和晶体场（CF）激发。这种重费米子金属被认为在T $_0$ =10 K以下进入铁四极（FQ）相。四重CF势将Yb $^{3+}$ $^2F_{7/2}$基态多重峰分裂为两个$Γ_6$和两个$Γ_7$ Kramers双重峰。我们建立了如下的CF能级结构：一个$Γ_6$基态，两个$Γ_7$态分别位于2 cm $^{-1}$和95 cm $^{-1}$，另一个$Γ_6$态位于239 cm $^{-1}$ . CF基态和第一激发态之间的$\sim$ 2 cm $^{-1}$分离与先前提出的准四重CF基态一致。最低能量的CF过渡的强度显着增加冷却，表明耦合的CF激发以上T $_0$的四极波动。通过对称性分析，我们认为FQ阶具有B $_{1g}$对称性.此外，温度依赖性研究的四个拉曼活性声子模式表明，A $_{1g}$和一个E $_{g}$模式的强度显着增加冷却，这是由近共振耦合这两个声子模式和CF跃迁。
2019-06-04 cond-mat.str-el
Electronic structure of americium sesquioxide probed by resonant inelastic x-ray scattering
本文通过共振非弹性X射线散射实验与晶体场多重态计算，确定了氧化镅的基态为单重态Γ₁，并发现弱的Am 5f-O 2p杂化，5f占据数约6.05。
2023-09-05 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el physics.chem-ph
A theory of Topological Kondo Insulators
我们研究了近藤绝缘体的属性如何改变时，考虑到潜在的晶体场多重态的对称性。我们采用安德森晶格模型，并考虑其低能物理。我们发现，在一个大类的晶体场配置，近藤绝缘体可以开发一个拓扑非平凡的基态。这种拓扑近藤绝缘体通过非物理大的自旋轨道耦合与非相互作用绝缘体电连接，因此可以被视为相互作用驱动的拓扑绝缘体。通过计算近藤绝缘体安德森晶格模型的纠缠谱，分析了该模型的纠缠熵。纠缠谱的计算结果与表面态的计算结果是一致的。最后，我们讨论了一般近藤绝缘体的最大局部化Wannier波函数的构造。
2011-11-15 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Evolution of crystal field and intraionic interactions in the ilmenite $A$IrO$_3$ ($A$ = Mg, Zn, Cd) and hyperhoneycomb $β$-ZnIrO$_3$
Tokyo University of Agriculture and Technology（东京农工大学）；National Institutes for Quantum and Radiological Science and Technology（量子与放射线科学研究所）；Tohoku University（东北大学）
通过Ir L3边共振非弹性x射线散射研究ilmenite iridates和hyperhoneycomb结构的局部电子结构，揭示了化学取代对晶场和离子间相互作用参数的影响，为理解Kitaev候选材料中的磁学行为提供了基础。
2026-04-10 cond-mat.str-el
Terahertz spectroscopy of crystal-field transitions in magnetoelectric TmAl3(BO3)4
利用太赫兹光谱技术研究了TmAl 3（BO 3）4硼酸盐的动态磁性能。观察到Tm ~（3+）离子基态多重态3H_6内的晶场（CF）跃迁，它们被确定为从基态单重态A_1到下一激发双重态E的磁偶极跃迁。在低温下检测到意外的精细结构的转变。这些新的模被认为是由于Bi ~（3+）杂质对D_3对称性的局域畸变，导致了A_1 → E跃迁的分裂。两种类型的局部扭曲的网站被确定和调查。静态磁化率的主要贡献被证明是由所观察到的磁性转变的矩阵元素。我们表明，即使在局部扭曲的情况下，未扭曲的晶体的对称性恢复的磁性和二次磁电磁化率。
2017-04-07 cond-mat.str-el
Crystal-field interactions in PrRu2Si2
铁磁化合物PrRu_2Si_2具有约400 T的巨磁晶各向异性。在Tc=14K以下，其有序矩为2.7mB，平行于[001]晶向。我们已将PrRu2S2的磁性归因于Pr离子，并计算了Pr离子的精细电子结构，该精细电子结构与PrRu2Si2相关，考虑到晶体场和站点间的自旋相关交换相互作用。自旋相关的相互作用已被考虑通过分子场近似。导出的能级方案与去除由Hund规则给出的最低多重态的简并性3H4相关联。从这个精细结构产生的磁性和电子性质进行了比较与所有已知的实验结果。我们的计算再现良好的零温度矩，磁化率的温度依赖性，单晶磁化曲线与各向异性场的400 T，比热与尖锐的峰值在Tc以及非弹性中子散射数据。
2000-05-24 cond-mat.str-el
Crystal-field excitations and vibronic modes in triangular-lattice spin-liquid candidate TbInO$_3$
我们研究了自旋液体候选物TbInO $_3$的基态性质、电子激发和晶格动力学。通过偏振分辨拉曼光谱，我们定义了多重态间和多重态内的激发，建立了低能晶场（CF）能级方案。特别地，我们证明了Tb $^{3+}$离子的基态是非Kramers双峰，并将CF模式的增强线宽与自旋液体基态附近的磁涨落联系起来。我们确定了所有38个允许的拉曼活性声子模式在低温下。此外，我们观察到的混合振动激发耦合CF和低躺的声子模式，这表明强大的自旋晶格动力学。我们建立了一个电子振动态模型，得到了裸响应和耦合强度的参数。我们进一步证明了所得到的CF能级方案与比热数据是一致的。
2021-05-26 cond-mat.str-el
Rotationally-invariant slave-boson formalism and momentum dependence of the quasiparticle weight
我们推广的旋转不变的奴隶玻色子形式主义的多轨道模型，与任意的相互作用，晶体场，和多重态结构的制定。这使得研究低能准粒子性质的多重态效应成为可能。准粒子权重矩阵的非对角分量可以在这个框架内计算。当结合集群扩展的动力学平均场论，这种方法使我们能够解决的空间相关性的影响，如超交换的产生和准粒子的重量的动量依赖。我们说明的方法上的两个带哈伯德模型，一个哈伯德模型的两个耦合层，和一个二维的单带哈伯德模型（在两个网站的细胞动力学平均场近似）。
2007-08-02 cond-mat.str-el
Probing high-energy electronic excitations using inelastic neutron scattering
高能量，本地多重激发的d-电子显示在我们的非弹性中子散射测量的原型磁性绝缘体NiO。这些都成为允许的存在下，非零晶体场和自旋轨道耦合。所观察到的激发与光学，X射线，和EELS测量的d-d激发是一致的。这个实验作为一个原则的证明，高能中子光谱是一个可靠的和有用的技术，探测系统中的电子激发显着的晶体场和自旋轨道相互作用。
2011-06-23 cond-mat.str-el
Crystal field and magnetism of Pr$^{3+}$ and Nd$^{3+}$ ions in orthorhombic perovskites
通过将Wannier函数基的局域哈密顿量展开为一系列球张量算符，计算了表征RMO $_3$钙钛矿（R = Pr，Nd，M = Ga，Co）中稀土离子晶场的15个参量.该方法包含一个单一的可调参数，其特征在于杂化的R（$4f$）状态与氧配体的状态。随后，通过对角化有效汉密尔顿量来确定三价R离子的能级和磁矩，该有效汉密尔顿量除了包含晶场之外，还包含$4f$电子-电子排斥、自旋-轨道耦合以及与磁场的相互作用。在镓化合物的能级的地面多重同意在几毫电子伏与其他作者的实验确定。对于所有四个化合物的问题的磁化率的温度依赖性的测量多晶样品，并与计算结果进行比较。对于NdGaO，$_3$理论也与Luis { \it et al.} Phys. Rev. B { \bf 58}，798（1998）。实验结果与理论符合较好。
2013-06-25 cond-mat.str-el
Dynamical splitting of cubic crystal field levels in rare-earth cage compounds
晶体电场（CEF）的影响通常被描述为考虑一个理想的对称稀土网站。在笼状化合物的情况下，笼内稀土元素的大量漂移需要一个适应的CEF描述。一个校正的，位置相关的CEF项解释了从完美对称性的偏离。在顺磁范围内，具有轨道简并的CEF能级因此获得反映稀土空间分布的宽度。在立方系统中常见的情况下，中心的轨道简并CEF基态，这种宽度引入了一个额外的能量尺度，在低温下有影响。一个球形的简化允许识别笼分裂地面多重峰的主要后果：一个肖特基异常出现在比热与相关的减少磁熵和改变的磁性。与此同时，离心扬-泰勒效应的发展扩大了磁性离子的分布，软化了嘎嘎作响的声子。这些影响面临着稀土笼化合物，特别是稀土填充的方钴矿和六硼化物的异常顺磁性。
2019-01-02 cond-mat.str-el
Giant crystal-electric-field effect and complex magnetic behavior in single-crystalline CeRh3Si2
通过X射线衍射、磁化率、磁化强度、电阻率以及在宽温度和磁场范围内进行的比热测量研究了单晶CeRh 3Si 2。此外，在室温下的电子结构的化合物进行了研究，铈芯水平的X射线光电子能谱（XPS）。的物理性质进行了分析，在晶体电场和比较的从头算能带结构计算的结果内进行的密度泛函理论的方法。发现该化合物以ErRh 3Si 2型（空间群Imma-No. 74，Pearson符号：oI 24）的正交晶胞结晶，晶格参数为：a = 7.1330（14）A，b = 9.7340（19）A，和c = 5.6040（11）A。磁性和XPS数据的分析表明，存在着良好的本地化磁矩的三价铈离子。所有的物理性质被发现是高度各向异性的研究在整个温度范围内，并受到异常强大的晶体电场的4f 1地面多重峰的整体分裂超过5700 K。反铁磁序的铈磁矩在TN = 4.70（1）K和随后的自旋重排在Tt = 4.48（1）K表现出明显的异常的温度特性的所有研究的物理性质，并表现出复杂的演变中的外部磁场。一个试探性的磁性B-T相图，B平行于b轴的易磁化方向，显示了非常复杂的磁行为的CeRh 3Si 2，类似于最近报道的同构化合物CeIr 3Si 2。电子能带结构的计算证实了反铁磁有序的铈磁矩和很好地再现了实验XPS价带谱。
2010-04-22 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other cond-mat.str-el
The Spectral and Magnetic Properties of Er$^{3+}$ and Yb$^{3+}$ Ions in Y$_{2}$Ti$_{2}$O$_{7}$ Crystals with a Pyrochlore Structure
用电子自旋共振（ESR）和选择性激光光谱研究了掺Er $^{3+}$和Yb $^{3+}$离子的立方Y $_{2}$ Ti $_{2}$ O $_{7}$单晶。ESR谱显示稀土离子取代钇离子的信号与当地三角对称的网站。确定了$g$张量分量。光学研究结果表明，形成了几种类型的杂质心，并找到了这些杂质心的基态和激发态多重态的次能级，在探测到的各种光学中心中，区分出了在ESR谱形成中占主导地位的中心。使用交换电荷模型的实验数据的分析已经使得有可能确定的晶体场的参数集的Er $^{3+}$和Yb $^{3+}$离子取代Y $^{3+}$离子在烧绿石Y $_{2}$ Ti $_{2}$ O $_{7}$的规则晶体学网站。
2020-01-26 cond-mat.str-el
Heavy Fermion Behavior, Crystalline Electric Field Effects, and Weak Ferromagnetism in SmOs_{4}Sb_{12}
以单晶形式制备填充方钴矿化合物SmOs_{4} Sb_{12}并表征。该SmOs_{4} Sb_{12}晶体具有LaFe_{4} P_{12}型结构，晶格参数a = 9.3085埃。比热测量表明其电子比热系数很大，约为880 mJ/mol K^{2}，由此估算出增强的有效质量m^{*}约为170 m_{e}。比热数据还表明，Sm^{3+} J = 5/2多重态在晶体电场（CEF）作用下分裂为Gamma_{7}双重基态和Gamma_{8}四重激发态，二者之间的距离为37 K。电阻率ρ（T）的测量表明ρ（T）在~50 K以下降低，这与γ_（7）双重态基态和Gamma_{8}四重态激发态之间~33 K的CEF分裂一致。比热和磁化率的测量显示一个可能的弱铁磁转变在~2.6 K，这可能是一个内在的属性SmOs_4 Sb_{12}或可能是由于一个未知的杂质相。
2004-12-19 cond-mat.str-el
Spin-orbit coupling and crystal-field splitting in Ti-doped Ca2RuO4 studied by ellipsometry
本文通过椭偏光谱研究Ti掺杂Ca2RuO4的光电导率，结合局域多重态计算确定15 K下晶体场劈裂与自旋轨道耦合之比为2.4至4，并揭示晶体场主导基态轨道序及温度对晶体场劈裂的显著影响。
2022-03-25 cond-mat.str-el
Learning crystal field parameters using convolutional neural networks
本文提出了一种深度机器学习算法，用于从稀土磁性材料的热力学数据中提取晶场（CF）史蒂文斯参数。该算法采用了一个二维卷积神经网络（CNN），该网络在磁化强度、磁化率和比热数据上进行训练，这些数据是在单离子近似下理论计算的，并使用标准小波变换进行进一步处理。我们将该方法应用于晶体领域的立方，六方和tetraquartz对称性和整数和半整数总角动量值$J$的基态多重。我们评估其性能的理论上产生的合成和以前发表的实验数据CeAgSb $_2$，PrAgSb $_2$和PrMg $_2$ Cu $_9$，并发现它可以可靠和准确地提取CF参数的所有网站的对称性和值的$J$考虑。这表明CNN提供了一种无偏的方法来提取CF参数，避免了繁琐的多参数拟合过程。
2021-05-18 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el physics.comp-ph
Spin-orbit-entangled electronic structure of Ba$_2$CaOsO$_6$ studied by O $K$-edge resonant inelastic X-ray scattering
本研究利用 RIXS、拉曼光谱和理论计算，表征了 Ba$_2$CaOsO$_6$ 中 5$d^2$ 电子的局部电子结构与晶体场对称性，发现其低能激发无分裂，证实基态由磁八极主导，为高阶多极系统的自旋-轨道物理研究奠定基础。
2025-07-15 cond-mat.str-el
Kramer doublets, phonons, crystal-field excitations and their coupling in Nd2ZnIrO6
我们报告全面的拉曼散射测量的双钙钛矿Nd 2 ZnIrO 6单晶的温度范围为4-330 K，并跨越宽光谱范围从20 cm-1至5500 cm-1。本文重点研究了具有C1位对称性的稀土Nd ~（3+）离子的Kramers双峰的晶格振动和电子跃迁。这些准粒子激发的温度演化使我们能够确定Nd 2 ZnIrO 6中晶格和电子自由度之间的复杂耦合。声子和晶体场激发之间的强耦合，观察到通过重整化的声子的自能参数，即峰值频率和线宽。声子频率显示出突然硬化和线宽变窄低于100 K的大多数观察到的一阶声子。我们观察到最低Kramers双重的基态（4 I 9/2）多重态的分裂，即Kramers简并度的提升，在低温下（低于~ 100 K），这主要归因于Nd-Nd/Ir交换相互作用和与晶格自由度的复杂耦合。观测到的分裂是2-3 meV的顺序，是与估计值一致。我们还观察到大量的高能量模式，共46个，归因于4f 3级的Nd 3+耦合到声子之间的配置内跃迁反映在其异常的温度演化。
2020-02-27 cond-mat.str-el
Possible multi-orbital ground state in CeCu$_2$Si$_2$
用线偏振$M$边X射线吸收谱研究了CeCu $_2$ Si $_2$的晶场基态波函数，从250 mK到250 K，涵盖了超导（$T_{\text{c}}$ = 0.6 K）、近藤（$T_{\text{K}}$ $\approx$ 20 K）和居里-外斯区。与全多重态计算结果的比较表明，用$Γ_7^{(1)}$晶体场基态和30 meV附近激发态的热布居很好地解释了实验线性二向色性的温度依赖性.晶体场方案在整个温度范围内不会改变，因此不太可能发生轨道切换的情况。在基态存在Ce 4 $f^0$构型的光谱证据与基态的多轨道特征的可能性是一致的。我们从近藤温度和晶体场分裂能估计，几个高躺$Γ_6$状态和$Γ_7^{(2)}$晶体场状态的子混合到主要的$Γ_7^{(1)}$基态。这种估计也支持重新归一化的带结构计算，使用实验确定的晶体场计划。
2021-01-05 cond-mat.str-el
Multipolar fluctuations in localized $4f^2$-electron systems from dynamical mean-field theory: application to $\mathrm{PrCdNi}_4$
Okayama University（冈山大学）
本文将多极涨落分析从4f¹扩展至4f²电子体系，提出两项方法进展，应用于PrCdNi₄预测出特定波矢处的反铁电四极有序，该形式主义适用于一般4fⁿ电子体系。
2026-10-09 cond-mat.str-el
Low-energy V t2g orbital excitations in NdVO3
用共振非弹性软X射线散射方法研究了NdVO_3、YVO_3的电子结构与样品温度的关系。大多数观察到的光谱特征是在良好的协议与原子晶体场多重态模型。然而，在~0.4 eV处观察到一个低能量特征，这不能用晶体场参数来解释。该特征的共振行为将其确立为由于V t2 g状态的激发。此外，这一功能表现出很强的样品温度依赖性，达到最大强度的轨道有序相的NdVO 3，在低温下被抑制之前。这种行为表明，这一特征的起源是集体轨道激发，即双轨道。
2014-11-17 cond-mat.str-el
Vibronic effect on resonant inelastic x-ray scattering in cubic iridium hexahalides
针对 K$_2$IrCl$_6$ 中 $j=3/2$ RIXS 峰的反常分裂，本文同时纳入自旋轨道与振动耦合，证明动态 Jahn-Teller 效应可在保持立方对称性下导致分裂及升温展宽。
2023-07-26 cond-mat.str-el
Investigation of metamagnetism and crystal-field splitting in pseudo-hexagonal CeRh$_3$Si$_2$
CeRh $_3$ Si $_2$在低于5~K时表现出变磁转变、巨大的晶场分裂和各向异性的磁性。在这里，我们报告的磁结构和晶体场激发的中子和x射线散射研究结果，以进一步了解这种化合物的磁性。非弹性中子散射（INS）和共振非弹性X射线散射（RIXS）表明，当以结晶学$a$方向为量子化轴时，Ce的基态为$J_z$ = 1，1/2，从而解释了静态磁化率的各向异性.此外，我们发现$J$ = 1.5/2多重态的总分裂为78.meV。零场中的中子衍射研究表明，在从顺磁状态冷却时，系统在纵向自旋密度波中在$T_{\text{N}_1}=4.7$ 1，K处第一次排序，具有沿着$b$ -轴（即[0 1 0]晶体方向）的有序Ce矩和无公度传播矢量（$\textbf{k}=(0,0.43,0$）。在较低温度转变$T_{\text{N}_2}=4.48$ 1，K之下，传播矢量锁定到相称值$\textbf{k}=(0,0.5,0)$，具有所谓的锁定转变。我们在外加磁场$H\parallel b$轴的中子衍射研究表明，在相称的传播矢量的变化和发展的铁磁成分在$H=3$ \，kOe，其次是一系列的过渡之前，充分的场诱导的铁磁相达到在$H = 7$ \，kOe。这解释了先前报道的依赖于磁场的磁化测量的步骤的性质。对于$H\parallel$ [0 1 1]晶体方向也观察到非常类似的行为。
2022-02-26 cond-mat.str-el
Hund's metal regimes and orbital selective Mott transitions in three band systems
分析了相互作用晶体场分裂三带系统的电子性质。使用一个旋转不变的从玻色子的方法，我们分析的行为的电子质量重整化作为一个功能的intralevel排斥$U$，Hund的耦合$J$，晶体场分裂，和每个站点的电子数$n$。我们首先关注的情况下，其中两个频带是相同的，第三个的水平是由$Δ>0$相对于前者移动。我们发现一个增加的准粒子质量之间的差异带，远离半填充系统（$n=3$），作为哈伯德相互作用$U$增加。这导致轨道选择性莫特跃迁，其中对于大于临界相互作用$U_{c}(n)$的$U$，较高能带（对于$4>n>3$）或较低能量简并带（$2<n<3$）变得绝缘。远离半填充的情况下$|n-3|\gtrsim 0.3$，有一个广泛的参数范围为$U<U_c(n)$的系统提出了一个洪德的金属相的物理主导的本地高自旋多重态。最后，我们研究的命运的$n=2$洪德的金属轨道之间的能量分裂增加不同的可能的晶体扭曲。我们发现，由于$J$和晶场分裂对带间电荷分布的相反影响，Hund金属制度对晶场具有很强的敏感性。
2018-12-13 cond-mat.str-el
Magnetic Ground State of Pr$_{0.89}$LaCe$_{0.11}$CuO$_{4+α-δ}$ with Varied Oxygen Depletion Probed by Muon Spin Relaxation
用μ子自旋旋转/弛豫（\msr）方法研究了电子掺杂铜氧化物超导体Pr $_{1-x}$ LaCe $_x$ CuO $_{4+α-δ}$（$x=0.11, α\simeq0.04$）在多种氧耗尽（$0.03\leδ\le0.12$）下的磁基态.在整个晶体体积的弱随机磁性的外观已被揭示由缓慢的指数弛豫。无规磁性的$δ$依赖性的缺失和μ子Knight位移在高场的多重态模式强烈地表明，无规矩与晶体电场下的激发Pr $^{3+}$离子有关。
2003-05-23 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
