Prediction of exotic magnetic states in the alkali metal quasi-one-dimensional iron selenide compound Na$_2$FeSe$_2$
给出了准一维碱金属铁硒化物Na $_2$ FeSe $_2$的磁电相图。该材料的新颖性在于铁的价态为Fe $^{2+}$,与大多数其它价态为Fe $^{3+}$的铁链化合物相反。利用第一性原理技术,我们发展了一个三轨道紧束缚模型,再现了{ \it ab initio}带结构附近的费米能级。考虑Hubbard耦合和Hund耦合,利用密度矩阵重整化群和Lanczos方法对模型进行研究,得到了基态相图。公布了块状态$\uparrow \uparrow \downarrow \downarrow \uparrow \uparrow \downarrow \downarrow$稳定的鲁棒区域。在铁梯的模拟状态,采用2 $\times$ 2铁磁块,现在是公认的,但在链块磁序尚未观察到在实际材料。相图还包含一个很大的区域的正则交错自旋顺序$\uparrow \downarrow \uparrow \downarrow \uparrow \downarrow \uparrow$在非常大的哈伯德排斥。在块交错过渡区,一个新的阶段是稳定的两种状态的混合物:一个不均匀的轨道选择性的电荷密度波与异国情调的自旋配置$\uparrow \uparrow \downarrow \uparrow \downarrow \downarrow \uparrow \downarrow$。我们对Na $_2$ FeSe …
2020-05-27 cond-mat.str-el
Exotic s-wave superconductivity in alkali-doped fullerides
碱金属掺杂的富勒烯(A3 C60,A=K,Rb,Cs)显示出令人惊讶的相图,其中高转变温度(Tc)的s波超导态出现旁边的莫特绝缘相作为晶格间距的函数。这与通常认为莫特物理和声子驱动的s波超导不相容的观点相反,提出了关于高Tc超导机制的基本问题。本文回顾了最近的从头计算,这已经成功地再现了实验相图与高精度,并阐明了一个不寻常的合作之间的电子-声子耦合和电子-电子相互作用导致莫特本地化,实现非常规的s波超导在碱金属掺杂的富勒烯。奇异物理背后的驱动力是不寻常的分子内相互作用,其特征在于共存的强烈排斥库仑相互作用和一个小的有效的负交换相互作用。这是通过与Jahn-Teller声子的耦合和C60分子内的Hund耦合之间的微妙能量平衡来实现的。这种不寻常的相互作用形式导致分子上形成上下自旋电子对,这使得s波配对成为可能。超导电性的出现主要依赖于Jahn-Teller声子的存在,但令人惊讶的是,强关联也会带来好处,因为关联抑制了电子的动能,并有助于电子对的形成,这与先前的模型计算一致。这证实了碱金属掺杂富勒烯化合物是一种新型的非常规超导体,其中声子和库仑相互作用之间的不寻常的协同作用驱动了高Tc超导性。
2016-03-04 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Magnetism in Re-based ferrimagnetic double perovskites
用X射线磁圆二色性(XMCD)方法研究了双钙钛矿结构A_2FeReO_6(A = Ba,Sr,Ca)中Re 5d离子在Re L(2,3)边的自旋和轨道磁矩.在这些亚铁磁性化合物中,在Re原子处检测到异常大的负自旋和正轨道磁矩。在双钙钛矿Sr2ScReO6中观察到的“非磁性”双钙钛矿中有限自旋磁矩的存在证明Re也具有小但有限的固有磁矩。我们进一步表明,通常被忽视的碱土金属离子的例子,钡和钙,无疑也有助于亚铁磁双钙钛矿的磁性。
2009-09-01 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Magnetism on the stretched diamond lattice in lanthanide orthotantalates
磁Ln $^{3+}$离子在铁磁锰矿和白钨矿晶体结构形成一个扭曲或拉伸的金刚石晶格,预计主机外来磁基态。本研究合成了铌钽酸盐$M$ -LnTaO $_4$(Ln = Nd,Sm,Eu,Gd,Tb,Dy,Ho,Er)多晶样品,并利用粉末衍射、体磁测量和热容对其进行了表征。TbTaO $_4$在2.25 K下反铁磁性地排列成具有$\vec{k}=0$、磁性空间群14.77($P2_1$ $'/c$)和平行于$a$ -轴的Tb矩的相称磁性单元。在所研究的其他材料中没有观察到磁序,从而留下了在$T<2$ K下奇异磁态的可能性。
2022-04-07 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Exotic magnetism and persistent spin dynamics in a frustrated Jeff = 1/2 triangular lattice antiferromagnet
Indian Institute of Technology Madras(印度马德拉斯理工学院);Jožef Stefan Institute(约瑟夫·斯特凡研究所);Faculty of Mathematics and Physics, University of Ljubljana(卢布尔雅那大学数学物理学院);ISIS facility, Rutherford Appleton Laboratory(鲁瑟福阿普尔顿实验室ISIS设施)
通过热力学、非弹性中子散射和μ子自旋弛豫研究,发现K3NdTe2O9中Nd3+离子形成完美三角晶格,具有Jeff=1/2基态,在50 mK以下无长程磁序和自旋冻结,表现出奇异磁性和持续自旋动力学。
2026-06-17 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Exotic Magnetism and Spin-Orbit Assisted Mott Insulating State in a $3d-5d$ Double Perovskite
利用中子粉末衍射和体磁化研究了Ca $_2$ MnReO $_6$双钙钛矿的磁结构,发现Mn的磁矩[ $4.35(7)$ $μ_B$ ]与小Re磁矩[$0.22(4)$ $μ_B$]呈正交排列. $Ab$ -initio电子结构计算表明,Re $5d$电子的强自旋-轨道耦合与相对适度的原位库仑排斥($U_{eff}^{Re} \gtrsim 0.6$ eV)相结合足以使该材料绝缘。这是一个罕见的例子自旋轨道辅助莫特绝缘体以外的领域的虹膜,具有显着的磁性。
2018-02-08 cond-mat.str-el
Strongly frustrated 2D magnetism in a 3D hexagonal perovskite
East China Normal University(华东师范大学);University of Science and Technology of China(中国科学技术大学);Chinese Academy of Sciences(中国科学院);Huazhong University of Science and Technology(华中科技大学);Shanghai Jiao Tong University(上海交通大学)
通过核磁共振、中子散射和μ子自旋谱学,在三维六方钙钛矿Ba₂La₂MnTe₂O₁₂中发现罕见的强受挫二维磁性,其基态为ab面内120°反铁磁序而c轴无序,具有理想二维磁性。
2026-07-02 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Block-spiral magnetism: An exotic type of frustrated order
量子材料中的竞争相互作用诱导了新的物质状态,如受抑磁体,这是一个从理论和实验角度进行广泛研究的领域。在这里,我们表明,竞争的能量尺度存在于低维轨道选择莫特相(OSMP)诱导一个奇异的磁秩序,以前从未报道过。早期的铁基123梯形材料的中子散射实验,其中OSMP是相关的,已经证实了我们以前的理论预测块磁性(磁序的形式$\uparrow\uparrow\downarrow\downarrow$)。现在,我们认为,另一个新的阶段可以稳定在多轨道哈伯德模型,{ \it块螺旋状态}。在这种状态下,磁岛形成一个螺旋,通过链传播,但块保持其身份,即刚性旋转。这种新的螺旋状态是稳定的,没有任何明显的挫折,在多铁性产生螺旋安排的共同途径。通过考察电子自由度的行为,揭示了宇称破缺准粒子。最后,一个简单的唯象模型,准确地捕捉宏观自旋螺旋排列也介绍了,我们的新状态的中子散射实验检测指纹。
2020-07-15 cond-mat.str-el
Exotic magnetism on the quasi-FCC lattices of the $d^3$ double perovskites La$_2$NaB$'$O$_6$ (B$'$ $=$ Ru, Os)
我们发现的长程和短程($ζ$ $=$ 70 Ω ~在4 K)非公度磁序的准面心立方(FCC)晶格的单斜双钙钛矿La $_2$ NaRuO $_6$和La $_2$ NaOsO $_6$分别。FCC晶格上的无公度磁序还没有被平均场理论预测,但可能通过不等价的最近邻和下一个最近邻交换相互作用的微妙平衡而产生。在长程有序的Ru系统中,非弹性中子散射也揭示了自旋能隙$Δ$ $\sim$ 2.75 meV。磁各向异性通常在更熟悉的八面体配位$3d^3$系统中最小化,因此对于La $_2$ NaRuO $_6$观察到的大能隙可能是由于该$4d^3$材料中自旋-轨道耦合的显著增强的值。
2014-01-07 cond-mat.str-el
Ferroelectricity driven by magnetism in quasi-one-dimensional Ba9Fe3Se15
准一维自旋链系统中的自旋诱导铁电性与三维系统中的自旋诱导铁电性有着本质的不同,但人们对这一现象的了解还很少。在这里,我们报告的铁电性驱动的一个倾斜的螺旋自旋顺序和它的奇异动力学自旋链化合物Ba9Fe3Se 15。结果表明,在TN = 14 K时,自旋诱导极化已经发生,并表现出远高于长程自旋有序(LRSO)的磁电耦合行为.极化实体随着温度的降低而生长,其动态响应逐渐减慢,并渗透到整个晶格中,在TN处形成3D铁电性。我们的结果表明,短程自旋序(SRSO)的解耦链中发挥了关键作用的奇异动力学在这个降维系统。Ba_9Fe_3Se_(15)是迄今为止由于SRSO的形成而在LRSO温度以上表现出电极化的强度的唯一实例。
2022-07-22 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Antiferromagnetic structure of alkali metal superoxide CsO$_2$
通过粉末中子衍射研究CsO$_2$,确定了其反铁磁结构(传播矢量(0,1/2,0),磁矩沿a轴,有序矩约0.2 μB),并提出可能的π*轨道序以解释该结构及其与一维性的关联。
2023-05-12 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Frustration-induced exotic properties of magnetic molecules
相互作用自旋系统的几何阻挫是低维磁学中各种有趣现象的驱动力。在这篇文章中,我将回顾最近的结果在磁性分子,即零维磁性系统,以及在最近合成的挫折分子为基础的自旋管,即一维自旋系统的挫折感生效应。
2005-10-13 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Induced-Moment Weak Antiferromagnetism and Orbital Order on the Itinerant-Localized Duality Model with Nested Fermi Surface: A Possible Origin of Exotic Magnetism in URu${}_{2}$Si$_{2}$
本文在考虑了巡游费米子和自旋自由度“定域”分量的对偶模型基础上,讨论了URu ${}_{2}$ Si ${}_{2}$的弱反铁磁性。采用单重态-单重态晶场方案,结合巡游费米子部分费米面的嵌套性质,在诱导矩机制框架下分析了该问题。结果表明,${\cal O}$的极小有序矩$m$($10^{-2}$ $\times$ $μ_{B}$)与相变温度下的大比热跃变$T_{N}$是相容的.在外部磁场的存在下进行的分析表明,在极限T \to 0和T_{N} $的$m$的场依赖性不缩放,除了非常接近临界场B,这与Mentink最近的观察是一致的。反铁磁序引起f电子的反铁磁轨道序。
1998-04-12 cond-mat.str-el
Unconventional and Exotic Magnetism in Carbon-Based Structures and Related Materials
对碳基结构可能的磁行为问题进行了详细的分析,以阐明和解决(至少部分)一些不清楚的问题。这是本文件的目的是看一些更批判性地进入一些已经取得的成果和特殊的和矛盾的实验结果在这个相当模糊和有争议的领域。首先简要介绍了磁学的基本物理。然后,一些基本的问题进行了彻底的分析和批判性的重新考虑,以阐明可能的相关机制(如果有的话),这可能是负责观察到的特殊性,在这些系统中的“磁”的行为。对碳基材料(包括纯石墨烯)中存在内禀磁性的论据进行了批判性分析。得出的结论是,最近发表的作品已经清楚地表明,以前的研究结果,其中在纯石墨烯中检测到的“铁磁性”是不正确的。相反,石墨烯是强抗磁性的,类似于石墨。因此,一些作者在他们的样品中观察到的准磁性行为的可能痕迹可能归因于由于杂质、缺陷等引起的感生磁性。在本分析的基础上,得出的结论是,这些问题的彻底和详细的实验研究只能揭示非常复杂的碳基材料的磁性问题。最后指出了一些相关材料的磁行为特点和今后的发展趋势。
2013-03-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Spin Orbit Magnetism and Unconventional Superconductivity
在二维自旋轨道磁性的磁有序系统中发现了奇异自旋激发,其中序参量具有净自旋电流而没有净磁化强度。从费米液体理论出发,类似于弱铁磁体,我们表明,这种激发出现从一个奇异的磁性费米液体状态的广义Pomeranchuck条件的保护。利用Landau动力学方程推导了传输模式,发现在二维情况下,传输模式的色散在主阶具有$\sqrt q$行为。我们发现这种奇异模式引起的超导电性的不稳定性,并根据前向散射求和规则的进一步分析强烈表明,这种超导电性具有p波配对对称性。我们在3D的情况下进行类似的研究,与一个略有不同的磁系统,并发现该模式导致Lifshitz样的不稳定性最有可能朝着一个不均匀的磁状态在一个阶段。
2012-11-07 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
An insight into spin-chain magnetism through Moessbauer spectroscopic investigations in Eu-doped Ca3Co2O6 and Ca3CoRhO6
本文报道了在自旋链磁性和几何阻挫领域具有重要意义的掺Eu的Ca_3Co_2O_6和Ca_3CoRhO_6的~(151)Eu穆斯堡尔效应和磁化强度的测量结果。我们发现,有一个显着增加的穆斯堡尔谱的线宽低于一定的特征温度,这是远远高于一个在三维有序功能集。这种不寻常的加宽的光谱表明存在的特征温度在这些“异国情调”的磁系统,可归因于初期的一维磁秩序的发病。这是从这个特征温度与顺磁居里温度(在这些情况下测量链内耦合强度)的有趣相关性推断出来的。
2008-06-12 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Strong tuning of magnetism and electronic structure by spin orientation
磁性的有效操纵是现代凝聚态物理的一个重要物理问题,也是磁功能应用的关键。以往的相关研究大多依赖于自旋织构的调整,而自旋取向往往是可以忽略的。作为例外,$4d$ / $5d$电子的自旋-轨道耦合$J_{\rm eff}$态为出现的量子效应提供了理想的平台。然而,由于实际材料的复杂性,许多期望尚未实现。因此,对更理想的$J_{\rm eff}$状态的追求仍在进行中。在这里,一个接近理想的$J_{\rm eff}$ = $3/2$ Mott绝缘相的六氯代硼酸盐的家庭,避免了一些常见的缺点钙钛矿氧化物的预测。自旋分量和轨道分量之间的局部磁矩几乎是补偿的,呈现出奇异的隐性磁性。更有趣的是,电子结构和磁性可以通过旋转自旋轴来强烈调谐,这对于自旋电子学应用来说是罕见但至关重要的。
2020-10-21 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Field-Induced Up-Up-Down State and Frustrated Magnetism in a Non-Kramers Triangular Antiferromagnet
Shenzhen Institute for Quantum Science and Engineering, Southern University of Science and Technology(南方科技大学量子科学和工程研究院);International Quantum Academy(国际量子学院);Tsung-Dao Lee Institute, Shanghai Jiao Tong University(上海交通大学李政道研究所);School of Physics and Astronomy, Shanghai Jiao Tong University(上海交通大学物理与天文学院);School of Physics and Electronics, Henan University(河南大学物理与电子学院)
合成了新型三角晶格反铁磁体TmZnGaO4单晶,发现其磁化曲线出现1/3磁化平台,对应场致上-上-下自旋构型,零场比热显示两个宽峰,表明强自旋涨落和潜在奇异量子自旋态。
2026-06-09 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Magnetic frustration in a van der Waals metal CeSiI
在金属范德华(vdW)耦合材料中实现磁阻挫一直被视为一个有前途的平台,以探索新的现象,无论是在散装物质和剥离设备。然而,到目前为止,一直缺乏合适的材料平台。在这里,我们证明了CeSiI主机巡回电子共存的异国情调的磁性。在CeSiI中,磁性铈原子形成夹在范德华堆叠的碘层之间的三角形双层结构。从电阻率和磁强计测量,我们证实了巡游电子与磁性的共存与占主导地位的反铁磁交换之间的强Ising的Ce时刻低于7 K。中子衍射直接证实了1.6 K时的磁序,其无公度传播矢量k ~(0.28,0,0.19),表明了该系统中进一步邻磁相互作用的重要性。沿c轴的两步磁场诱导相变的存在进一步表明在基态的磁阻挫。我们的研究结果提供了一个新的材料平台托管的巡游电子和沮丧的磁性共存的vdW系统,在那里产生的奇异现象,在低维自旋,电荷和晶格之间的丰富的相互作用,可以探索。
2021-07-29 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Imbalanced Fermi systems and exotic superconducting phases
量子多体相、竞争或共存一直是凝聚态物理中一个令人着迷的研究领域。相竞争最广泛研究的场景之一是超导性和磁性之间的相竞争,尽管经过几十年的研究,迄今为止仍不断带来新的惊喜。虽然超导性和磁性被天真地认为是对立的,但在一些情况下,这些多个体相可以被发现是合作的,共存的,甚至相互促进的。这种合作行为的结果被发现表现为奇异的量子相位。在这一章中,我们将讨论这样一个奇异的超导相,当一个特殊的超导材料类,即“泡利有限超导体”受到的费米子物种之间的人口进行配对的不平衡时,它就开始了。这种不平衡的结果是出现了一个非平凡的空间调制超导相,俗称富尔德-费雷尔-拉金-奥夫钦尼科夫(FFLO)相。其特征是费米子物质之间的有限动量配对,FFLO相具有非零磁化,导致超导性和磁性的非常规共存相。
2020-08-26 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Fermionic Order by Disorder in a van der Waals Antiferromagnet
CeTe 3是研究范德华耦合金属巡游磁性的一个独特平台。尽管化学压力是一个很有前途的途径,以提高量子涨落在该系统中,化学压力对Ce 3+(4f 1)状态的影响是缺乏系统的研究。在这里,我们报告了一系列的Se掺杂的CeTe 3单晶的成功生长。我们发现了一个波动驱动的奇异磁旋转从通常的易磁化轴有序到一个不寻常的难磁化轴有序。与定域磁系统不同,近临界磁系统在增强磁涨落的同时,也增强了巡游性。因此,看似不稳定的难磁化轴有序出现通过动能增益,与增强的磁涨落(无序)的自洽观察。据我们所知,在vdW材料中首次观察到了费米子系统中的这种有序-无序过程。我们的发现打开了一个独特的实验平台,直接可视化丰富的准粒子费米表面变形与费米有序无序过程。此外,通过进一步调整量子涨落来寻找新出现的奇异相位被认为是一个有前途的未来挑战。
2020-07-30 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Low-dimensional quantum magnetism in Cu(NCS)$_2$: A molecular framework material
具有自旋$\frac{1}{2}$矩的低维磁性材料由于量子涨落对其行为的内在重要性而可以承载一系列奇异的磁性现象。在这里,我们报告的结构,磁性结构和磁性的硫氰酸铜(II),铜(NCS)$_2$,一个一维的配位聚合物,显示低维量子磁性。磁化率、电子顺磁共振(EPR)谱、$^{13}$ C魔角自旋核磁共振(MASNMR)谱和密度泛函理论(DFT)研究表明,Cu(NCS)$_2$表现为弱耦合反铁磁自旋链($J_2 = 133(1)$ K,$α= J_1/J_2 = 0.08$)的二维阵列.粉末中子衍射测量证实,Cu(NCS)$_2$订单作为一个相称的反铁磁体低于$T_\mathrm{N} = 12$ K,与强烈减少有序矩(0.3 $μ_\mathrm{B}$)由于量子涨落。
2018-03-30 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Finite Temperature Magnetism in the Triangular Lattice Antiferromagnet KErTe2
本研究针对三角晶格碲化物KErTe2,通过磁化与ESR测量结合平均场近似,确定其CEF参数与交换相互作用,揭示有限温度磁性机制,为后续基态研究提供关键参数。
2024-08-19 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Another dimension: investigations of molecular magnetism using muon-spin relaxation
我们回顾了分子为基础的磁性配位聚合物的μ子自旋弛豫测量的例子,按其磁性维度分类。这些包括一维s=1/2自旋链Cu(pyz)(NO3)2和二维s=1/2层状材料[Cu(HF 2)(pyz)2] BF 4。我们还描述了一些更奇特的基态,可能成为在未来访问的能力,通过晶体工程调整我们的材料的相互作用强度。
2013-05-03 cond-mat.str-el
Magnetic tuning of band topology evidenced by exotic quantum oscillations in the Dirac semimetal EuMnSb$_2$
磁性和电子能带拓扑之间的相互作用是当前拓扑物质研究的热点。我们利用量子振荡作为强有力的工具来探测Dirac半金属EuMnSb $_2$的能带拓扑的演化。Eu的局域4f磁矩在25 K以下表现出不同的反铁磁态,在16 T以上表现出场极化相。当从65 K冷却到场极化状态时,振荡峰的奇异温度依赖性位移出现,伴随着非零Berry相的发展和振荡的巨大非常规分裂。能带结构计算证实了由铁磁Eu态引起的从平凡到非平凡能带拓扑的变化,将EuMnSb $_2$归类为独特的磁性拓扑半金属。
2023-02-12 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Quantum magnetism of iron-based ladders: Blocks, spirals, and spin flux
由于低维铁基材料中奇异磁性的实验证据越来越多,我们提出了一个全面的理论分析的多轨道哈伯德阶梯在轨道选择莫特相(OSMP)的磁态。我们使用的模型与AFe $_2$ X $_3$族的铁基化合物有关(其中A ${}={}$ Cs、Rb、Ba、K是碱金属,X ${}={}$ S、Se是硫属化物)。为了减少计算工作量,并获得几乎精确的数值结果的阶梯几何,我们利用低能量描述的哈伯德模型的OSMP -广义近藤海森堡哈密顿量。我们的主要结果是掺杂与相互作用的磁相图。我们再现的AFe $_2$ X $_3$材料的实验结果,特别是外来块磁性的BaFe $_2$硒$_3$(反铁磁耦合$2\times 2$铁磁岛的$\uparrow\uparrow\downarrow\downarrow$形式)。在最近的链几何形状的研究中,我们还揭示了块磁性以外的$2 \times 2$模式(与块大小变化的电子掺杂的函数),也是一个相互作用引起的挫折块螺旋状态(螺旋顺序的刚性旋转铁磁岛)。此外,我们预测新的阶段超出了一维系统:一个强大的制度相分离接近半填充,无公度反铁磁性弱相互作用,和量子自旋通量相交错的元胞自旋电流在中间掺杂。最后,利用成键/反键带的职业,我们提供了一个直观的物理图片,让洞察结构的相图。
2021-07-19 cond-mat.str-el
Nematic Ising superconductivity with hidden magnetism in few-layer 6R-TaS2
Peking University(北京大学);Beijing Academy of Quantum Information Sciences(北京量子信息科学研究院);Shanghai Jiao Tong University(上海交通大学);Southern University of Science and Technology(南方科技大学);ShanghaiTech University(上海科技大学);Fudan University(复旦大学);University of Chinese Academy of Sciences(中国科学院大学);Hefei National Laboratory(合肥国家实验室);Hong Kong University of Science and Technology(香港科技大学)
该研究展示了在少层6R-TaS2中,自发旋转对称破缺、隐藏磁性和伊辛超导性之间的交织物理现象,揭示了自然范德瓦耳斯异质结中电子耦合导致的非预期新兴物理。
2024-07-18 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Magnetism and structure of LixCoO2 and comparison to NaxCoO2
报道了x在0.5 ~ 1.0之间的LixCoO_2的磁性和结构。Co 4+被发现是高自旋的LixCoO 2的x在0.94和1.0之间和低自旋的x在0.50和0.78之间。观察到弱反铁磁耦合,随着引入更多的Co 4+,强度增加。在x值约为0.65时,与温度无关的对磁化率的贡献和对比热的电子贡献最大。中子衍射分析表明,锂氧化物层垂直于基面膨胀,锂离子随着x的减小从其理想八面体位置移位。NaxCoO 2和LixCoO 2系统的结构的比较表明,CoO 2层的变化基本上与碱含量在前者,但在后者是相对刚性的。此外,LixCoO 2中的CoO 6八面体比NaxCoO 2中的那些更少扭曲。我们假设,这些结构上的差异强烈地影响在两个系统中的物理性质。
2007-10-19 cond-mat.str-el
Relationship among Structural, Disordered, Magnetism and Band Topology in MnSb2Te4(Sb2Te3)n Family
本文研究了MnSb2Te4(Sb2Te3)n家族单晶,发现了新纯相MnSb8Te13,证实其具有铁磁性与拓扑非平庸电子结构,并系统分析了结构、磁性、拓扑与无序间的关系,为在磁转变温度附近实现QAHE提供新平台与方向。
2025-10-11 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Exotic electronic states in the world of flat bands: from theory to material
长期以来,人们注意到特殊晶格中包含没有任何色散的单电子平带(FB)。由于电子的动能在FB中被猝灭,这个高度简并的能级成为实现强关联电子态的理想平台,如磁性、超导性和维格纳晶体。最近,FB吸引了越来越多的兴趣,因为它有可能超越传统的破缺相,走向拓扑有序相,如分数量子霍尔态的晶格版本。这篇文章简单地回顾了FB的不同方面。从标准能带理论出发,我们的目标是将光纤光栅的前沿与固体物理教科书联系起来。然后,基于具体的例子,我们显示了共同的起源的相消干涉,并讨论了各种多体相位与这种奇异的能带结构。最后,我们在量子阻挫材料和有机金属框架中展示了真正的光纤光栅。
2014-05-13 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Frustration and quantum criticality
这篇评论文章致力于挫折磁性和量子临界现象之间的相互作用,涵盖理论概念和思想,以及最近的实验发展相关电子材料。第一部分讨论莫特绝缘体的局部磁矩,第二部分讨论金属系统的阻挫。在这两种情况下,挫折可以诱导奇异相伴随着奇异量子临界点或导致常规有序与非常规的交叉现象。此外,受挫系统固有的多个阶段的竞争可能导致多临界。
2018-06-26 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Magnetism in AV3Sb5 (Cs, Rb, K): Origin and Consequences for the Strongly Correlated Phases
本研究通过第一性原理计算揭示AV3Sb5体系中磁性源于动态电子关联、自旋极化与自旋-轨道耦合的相互作用,并指出电荷序由电子-声子耦合驱动而非费米面嵌套。
2023-11-07 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Magnetism in S=1/2 Double-Perovskites with Strong Spin-Orbit Interactions
我们研究的fcc晶格上的磁性与tetravel扭曲,一般奇异的定向磁相互作用允许的对称性。我们考虑两种模型,对应于一个统一的tetravel扭曲,或一个两个子晶格模型与tetravel螺旋轴。我们建立了他们的低温相图在半经典极限使用经典优化和考虑波动分析和蒙特卡罗模拟。无序有序和交换各向异性机制都有利于磁化的$\langle 110\rangle$易磁化轴。我们还表明,自旋-晶格耦合可以引起一个中间温度的顺磁/正交相,并讨论了过渡到/从这个状态。这些结果是相关的一个家庭的绝缘磁性双钙钛矿,并发现直接应用于铁磁体Ba $_2$ NaOsO $_6$。
2014-08-28 cond-mat.str-el
Spectroscopic evidence of Kondo resonance in 3$d$ van der Waals ferromagnets
本研究通过高分辨率光电子能谱与DFT+DMFT方法,在3$d$范德华铁磁体(Co$_{x}$Fe$_{1-x}$)$_{3}$GeTe$_{2}$中发现近藤共振的直接证据,揭示其非斯通纳磁性,为理解该体系中电子关联与奇特磁学的关联提供支撑。
2025-10-03 cond-mat.str-el
Magnetic Topological Semimetal Phase with Electronic Correlation Enhancement in SmSbTe
由于存在拓扑非对称狄拉克费米子和非对称线费米子,ZrSiS族化合物具有各种奇异的量子现象。在这个材料家族中,LnSbTe(Ln=镧系元素)化合物由于磁性Ln的内在磁性而特别令人感兴趣,这导致新的性质和量子态。在这项工作中,作者专注于以前未开发的化合物SmSbTe。这些研究揭示了这种材料中一些功能特性的罕见组合,包括反铁磁性与可能的磁挫折,电子相关增强和狄拉克线费米子。这些属性使SmSbTe作为一个独特的平台,探索奇异的量子现象和先进的功能所产生的磁性,拓扑结构和电子相关性之间的相互作用。
2021-08-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Multiple Dirac Cones and Topological Magnetism in Honeycomb-Monolayer Transition Metal Trichalcogenides
单层石墨烯的发现开创了现代凝聚态物理的两个丰富领域:狄拉克半金属和原子级薄层材料。当这些趋势在具有自旋和轨道自由度以及强电子相关性的过渡金属化合物中再次相遇时,预计在物质拓扑态和莫特物理学的截面中会出现更多奇特的现象。在这里,我们表明,通过使用从头计算,单层形式的过渡金属trichalcogenides(TMTs),它具有蜂窝网络的过渡金属阳离子,可以表现出多个狄拉克锥与可调间隙的电子结构。此外,我们阐明了电子关联和载流子掺杂使多狄拉克半金属成为具有高陈数的拓扑铁磁体。我们的研究结果提出了蜂窝单层TMT的一个新的范式,探索相关的狄拉克电子和拓扑非平凡的磁性。反过来,这些材料独特的广泛特性将为原子级薄异质结构提供新的构建模块。
2018-05-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Incommensurate magnetism mediated by Weyl fermions in NdAlSi
外尔半金属中出现的相对论准粒子是奇异电子性质的来源,如表面费米弧,反常霍尔效应和负磁阻,所有这些都在实际材料中观察到。虽然这些现象突出了外尔费米子对电子输运性质的影响,但对它们可能支持的集体现象知之甚少。在这里,我们报告一个新的外尔半金属,NdAlSi,提供了一个例子。利用中子衍射,我们报告了一个长波长的磁性顺序NdAlSi的周期性是链接到两个拓扑非平凡的费米口袋之间的嵌套矢量,我们用密度泛函理论和量子振荡测量表征。我们的工作提供了一个罕见的例子外尔费米子驱动集体磁性。
2020-12-23 cond-mat.str-el
Anomalous itinerant magnetism in single crystal Sr4Ru3O10: A thermodynamic and transport investigation
研究了Sr_4Ru_3O_(10)在温度和磁场作用下的热力学和输运特性。主要结果包括比热C随磁场B的增加而增加,在低温下磁场对C/T的贡献与-log(T)成正比,B的C/T在2.90 T和7 T处出现突变和峰值||AB平面和B|| c轴,以及电阻率的低T幂律的相应变化。这项工作的新颖之处在于,该系统是强各向异性显示沿c轴的自发铁磁性和层内变磁过渡与附近的量子临界点的可能性。这种奇特的行为反映了尚待理解的新物理学。
2007-03-14 cond-mat.str-el
Electronic structure and crystal-field states in V2O3*
我们已经计算了V_2O_3与V_3+离子的电子结构,考虑到强的电子相关性和自旋轨道耦合。3T1g子项的9个态是V_2O_3奇异现象的物理原因。八面体环境中V3+离子的电子结构和磁性对晶格畸变和磁相互作用非常敏感。我们的方法既考虑了绝缘基态,磁性,包括它的轨道贡献,以及磁性。
2005-11-16 cond-mat.str-el
Quantum Magnetism in Minerals
古希腊人发现磁性是由于天然存在的磁石--磁铁矿的磁化形式。如今,天然矿物继续激发对具有量子临界行为或奇异基态(如自旋液体)的新型磁性材料的研究。最近对磁挫挫和量子磁性的兴趣激增,主要是受到天然矿物的晶体结构的鼓舞,实现了烧绿石,戈薇或磁性离子的三角形排列。结果,像蓝铜矿、黄钾铁矾、伏硼硫铁矿等几十年前在矿物学界以外几乎不为人知的名字,进入了固态物理学的前沿研究。在某些情况下,天然矿物的结构过于复杂,无法在化学实验室中人工合成,特别是单晶形式,并且越来越多的例子表明天然样品在量子磁性领域的实验研究中的潜力。在许多其他情况下,矿物质可以指导化学家合成具有不寻常磁性的新型化合物。本综述试图拥抱这个迅速崛起的跨学科领域,桥梁矿物学与低温凝聚态物理和量子化学。
2019-02-06 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el physics.geo-ph
Superconductivity and magnetism in compressed actinium-beryllium-hydrogen alloys
新型高温超导体的发现是材料、化学和物理学中最关键的问题之一。本工作系统地研究了XBeH 8(X是Ac、Th、Pa、U和Np)的类萤石结构,以获得压力对性质的物理影响。结果表明,AcBeH_8和ThBeH_8是两种潜在的高温超导体,其中AcBeH_8在150 GPa时的超导转变温度为284.11 K,在50 GPa时的超导转变温度为203.29 K,ThBeH_8在200 GPa时的超导转变温度为217.65 K,预测结果为实现高温甚至室温超导性提供了强有力的候选者。压力效应的分析表明,体系中存在异常的电荷转移和原子结构,Ac/Th原子中存在s-f迁移,Be原子中存在s-p迁移,类似于碱土金属的高压行为。在过去的很长一段时间里,超导性和磁性被认为是无法共存的。然而,UBeH 8和NpBeH 8是两种潜在的磁性超导体,在100和350 GPa下的最大Tc分别为60.70和107.18 K,Hubbard U计算预测它们在0 K下的磁矩分别为1.52 - 1.90和2.49 - 2.92 μ B。磁态和超导态的共存可能归因于不同的亚晶格作用。
2022-09-05 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Low-Temperature and Dynamic Magnetism of Highly Frustrated 5d2 Li4MgOsO6 Polymorphs in Comparison with 5d3 Li3Mg2OsO6
几何磁阻挫(GMF)吸引了大量的兴趣,由于奇异的物理和丰富的相图所揭示的正常主导的磁相互作用的取消,推动了寻找新的挫折系统,最常见的是基于反铁磁相关的磁性离子装饰三角形或四面体晶格。我们在这里报告的低温磁化率和μ子自旋弛豫结果Li 4 MgOsO 6和Li 3 Mg 2 OsO 6,A5 BO 6的成员“岩盐有序”家庭的挫折材料。在Li_3Mg_2OsO_6中,我们发现自旋冻结低于12 K。在Li 4 MgOsO 6,它可以结晶成正交Fddd或单斜C2/m晶体对称性取决于合成条件,我们发现磁性与玻璃样行为占主导地位低于2K,与部分有序和动力学的证据在较高的温度下。
2018-11-01 cond-mat.str-el
Exploring the exotic f states of prototype compounds CeSb and USb
为了揭示非典型f电子系统中强电子关联和巡游局域对偶性质之间的相互作用,我们采用密度泛函理论结合单格位动力学平均场论,系统地研究了CeSb和USb的电子结构.我们发现CeSb中的4f态主要是局域态,在费米能级附近有一个弱的准粒子共振峰。相反,USb中的5 f电子表现出部分巡游特征,伴随着混合价行为和显著的价态涨落。特别地,CeSb中4f电子关联具有明显的轨道选择性,4f自能函数的低能行为表明4f电子关联具有显著的重正化4f 5/2态.人们认为,强的电子关联和奇异的f态成键有助于解释磁性的迷人之处。
2019-12-23 cond-mat.str-el
Microscopic origin of magnetism in monolayer $3d$ transition metal dihalides
受最近二维阻挫晶格中出现的大量奇异磁性相的启发,我们研究了单层三角晶格材料$MX_2$($M$ ={V,Mn,Ni},$X$ ={Cl,Br,I})中可能磁性的起源。我们首先表明,考虑填充和杂交等一般性质,使制定最相关的磁相互作用参数的趋势。特别是,我们观察到的自旋轨道耦合(SOC)的影响,可以有效地通过配体元素的考虑3 $d$过渡金属离子不强烈地有助于各向异性组件的网站间交换相互作用调谐。因此,我们发现,相应的SOC矩阵元素显着不同的原子极限。在下一步中,通过使用基于第一原理的两种互补方法,我们提取了现实的有效自旋模型,并发现在重配体元素的情况下,SOC效应仅表现在特定填充物的各向异性交换和单离子各向异性中。
2022-05-31 cond-mat.str-el
Unraveling the nature of magnetism of the 5$\boldsymbol{d^4}$ double perovskite Ba$_2$YIrO$_6$
本文报道了双钙钛矿结构Ba $_2$ YIrO $_6$的电子自旋共振(ESR)谱。一般来说,由于Ir $^{5+}$(5 $d^4$)离子的自旋和轨道动量的强耦合,这种材料预计是可折叠的。然而,有争议的实验报告,无论是强反铁磁性与静态秩序在低温下或只是一个弱顺磁性行为引发了讨论的普遍接受的情况下,强自旋轨道耦合基态的5 $d^4$铱酸盐和出现一个新的奇异的磁性状态的崩溃。我们的数据表明,所研究的材料的磁性仅仅是由于百分之几的Ir $^{4+}$和Ir $^{6+}$磁缺陷,而定期的Ir $^{5+}$网站保持不变。值得注意的是,在$T\lesssim 20$ K的ESR谱中,缺陷Ir $^{6+}$物种表现出磁相关性,这表明最近的理论所提出的双prevoskites中的超交换的长程特征。
2018-06-11 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
Correlation-induced magnetism in substrate-supported 2D metal-organic frameworks
可果美晶格中的二维(2D)金属有机框架(MOF)可以表现出强的电子-电子相互作用,这可以导致包括许多奇异磁性相的可调谐量子相。虽然2D MOFs的技术发展通常利用衬底进行生长,支撑和电接触,但研究通常忽略衬底及其对MOFs电子特性的显著影响。在这里,我们展示了基板如何改变相关的磁相位在戈薇MOFs使用系统的密度泛函理论和平均场哈伯德计算。我们证明了MOF-衬底耦合,MOF-衬底电荷转移,应变和外部电场是关键变量,激活和钝化这些材料中的磁相。当我们考虑kagome排列的9,10-dicyanoanthracene分子与铜原子配位的例子时,我们的发现应该推广到任何kagome晶格。这项工作为表面支持的2D有机材料中的可调相互作用诱导磁性提供了有用的预测,为基于此类系统的固态电子和自旋电子技术打开了大门。
2022-10-10 cond-mat.str-el
Experimental signatures of quantum and topological states in frustrated magnetism
本文综述了受抑磁性材料中量子与拓扑态(如自旋冰、量子自旋液体和斯格明子)的实验特征,总结了候选材料搜寻进展,并提供了检测这些态的实验技术指南,旨在指导新型受抑磁性材料的设计与研究。
2023-11-15 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el quant-ph
Tuning emergent magnetism in a Hund's impurity
最近提出的Hund's金属的理论概念被认为是解释多轨道金属材料中强关联电子系统中奇异的磁性和电子行为的关键。然而,调整的丰富的参数,确定这些系统,是实验上的挑战。在这里,我们调查的最小可能实现的洪德的金属,洪德的杂质,实现了一个单一的磁性杂质强烈杂交到金属基板。我们实验控制所有相关参数,包括磁各向异性和杂交氢化与扫描隧道显微镜的尖端,从而调整它通过一个制度从紧急磁矩到多轨道近藤状态。我们测量的温度和磁场相关的光谱函数先进的多体理论的比较,将其应用到非费米液体输运,复杂的磁秩序,或非常规超导相关的输入。
2016-04-13 cond-mat.str-el
Coexistence of long-range magnetic order and dynamical magnetism in the V-based Kagome metals: A combined thermodynamic and $μ$SR study
Kyushu Institute of Technology(九州工业大学);Forschungszentrum Jülich(于利希研究中心);Technical University of Munich(慕尼黑工业大学);National Cheng Kung University(国立成功大学)
研究揭示了基于钒的kagome金属中静态与动态磁性的共存,并强调了4f电子各向异性在磁基态形成中的关键作用。
2026-01-14 cond-mat.str-el
Theory of unconventional magnetism in a Cu-based kagome metal
Universität Würzburg(维尔茨堡大学);Istituto Officina dei Materiali, Consiglio Nazionale delle Ricerche(意大利国家研究委员会材料研究所);ETH Zürich(苏黎世联邦理工学院);University of Geneva(日内瓦大学);University of Technology Sydney(悉尼科技大学);Columbia University(哥伦比亚大学);University of Bologna(博洛尼亚大学)
研究Cu基kagome金属中非常规磁性,通过理论模型揭示其磁序形成机制。
2025-11-05 cond-mat.str-el
Study of Nontrivial Magnetism in 3$d$-5$d$ Transition Metal based Double Perovskites
强关联的3 $d$过渡金属(TM)原子与5 $d$ TM原子的强自旋轨道耦合(SOC)共存是奇异物理现象的潜在宿主。在本工作中,我们研究了La $_2$ CoIrO $_6$(LCIO)中这种共存所产生的磁性,LCIO是体3 $d$ -5 $d$双钙钛矿的代表。为了进一步了解Co-$d$态对Ir-$d$态的影响,我们与同结构的La $_2$ ZnIrO $_6$进行了比较.在第一性原理计算的框架下,利用朗道理论和磁多极分析对磁态进行了深入的分析,结果表明,LCIO中两个组成TM原子处的磁性是由两个不同的磁序参量驱动的,自旋矩作为主要序参量,导致Co中时间反转态的破坏,而更高阶的多极子:Ir磁态的三重偶极。与Ir- $t_{2g}$轨道的紧束缚分析,进一步表明,Ir- $d$状态几乎不受Co- $d$状态的影响,与多极分析一致。在目前的工作中,相关的多极子的计算层次结构可以在中子衍射测量中探索,激励在这个方向上进一步的实验。
2020-01-05 cond-mat.str-el
Magnetism-induced topological transition in EuAs3
磁性拓扑半金属中磁性和拓扑之间相互作用的本质仍然是个谜,但可能会导致各种新的物理学。通过对磁性半金属EuAs $_3$的$ab$ $initio$能带计算、电输运和角分辨光电子能谱(ARPES)测量,证明了低温下磁性半金属EuAs从顺磁或自旋极化态的拓扑线半金属到反铁磁(AFM)基态的拓扑重狄拉克金属的磁致拓扑跃迁,具有一对重狄拉克点,(010)面上的反转带和拓扑表面态。Shubnikov-de Haas(SdH)振荡在AFM状态下识别非零Berry相位和由手征异常引起的负纵向磁阻($n$ -LMR),证实了通过能带计算预测的拓扑性质。当磁矩被外部磁场完全极化时,在1.8 K和28.3 T下观察到$\sim$ 2 $\times10^5$ %的不饱和且极大的磁阻(XMR),这可能是由拓扑保护引起的。与自旋极化态的能带计算相一致,识别出四个不同于AFM态的量子振荡新能带,其中两个是拓扑保护的。提出了自旋极化态和顺磁态下布里渊区(BZ)$Y$点的节线结构,并用ARPES证明了后者。此外,温度诱导的Lifshitz转变伴随着一个新的带低于3 K的出现被揭示。这些结果表明,磁性EuAs $_3$提供了一个丰富的平台,探索奇异的物理所产生的相互作用的磁性与拓扑结构。
2020-06-29 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Tunable magnetism and electron correlation in Titanium-based Kagome metals RETi3Bi4 (RE = Yb, Pr, and Nd) by rare-earth engineering
通过稀土工程在钛基Kagome金属RETi3Bi4中实现从非磁到铁磁的可调磁性,并揭示电子关联与铁磁有序温度的潜在关联,为拓扑Kagome磁体研究提供新平台。
2023-07-06 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el physics.chem-ph