金属有机骨架中的长程铁磁有序和磁相变
Long-range Ferromagnetic Ordering and Magnetic Phase Transition in Metal-organic Frameworks
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铁磁金属-有机异质结的杂化界面态和自旋极化：有机自旋电子学中有效自旋注入的界面工程
Hybrid Interface States and Spin Polarization at Ferromagnetic Metal-Organic Heterojunctions: Interface Engineering for Efficient Spin Injection in Organic Spintronics
铁磁金属-有机半导体（FM-OSC）杂化界面在有机自旋电子学中对自旋注入起着重要的作用。在这里，11，11，12，12-四氰基萘并-2，6-醌二甲烷（TNAP）被引入作为Co-OSC异质结中的界面层，目的是调节自旋注入。用X射线和紫外光电子能谱学（XPS/UPS）、近边X射线吸收精细结构（NEXAFS）和X射线磁性圆二色性（XMCD）研究了Co/TNAP界面。在Co/TNAP界面上观察到了由Co与TNAP之间的化学相互作用产生的杂化界面态（HIS）。在Co/TNAP/OSC界面处的能级取向也被获得，并且证明空穴注入势垒的降低。XMCD的结果证实了相当大的自旋极化在Co/TNAP混合界面。
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带隙铁磁石墨烯纳米带
Gapped Ferromagnetic Graphene Nanoribbons
我们通过在锯齿形石墨烯纳米带（ZGNRs）上引入有机磁体，从理论上设计了一种石墨烯基全有机铁磁半导体。在费米能级附近获得了自旋极化态密度为100%的大自旋分裂带隙，这在自旋晶体管中具有潜在的应用价值。利用第一性原理计算结合基本模型分析研究了电子、自旋和晶格自由度之间的相互作用。所有的计算结果一致表明，尽管没有d电子存在，反铁磁π-π交换以及有机磁体和ZGNR之间强的自旋-晶格相互作用使基态具有铁磁性质.基础物理学使得有可能针对实际应用最佳地选择有机磁体。
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11，11，12，12-四氰基萘并-2，6-醌二甲烷与铁磁电极接触的有机自旋电子学
11,11,12,12-tetracyanonaphtho-2,6-quinodimethane in Contact with Ferromagnetic Electrodes for Organic Spintronics
自旋界面工程在有机自旋电子学中具有重要的作用，因为它可以改善自旋注入或提取。在这项研究中，11，11，12，12-四氰基萘并-2，6-醌二甲烷（TNAP）被引入作为界面层的Fe/TNAP的原型界面。利用近边X射线吸收精细结构（NEXAFS）和X射线磁性圆二色性（XMCD）研究了Fe/TNAP体系的电子结构和磁性结构。观察到TNAP与Fe的强杂化和TNAP分子中N原子的感生磁化。XMCD求和规则分析表明，TNAP的吸附使Fe的自旋矩降低了12%。此外，在有机自旋电子学中常用的铁磁体如La_（0.7）Sr_（0.3）MnO_3和坡莫合金中也发现了TNAP的N-K边的诱导磁化，这使得TNAP成为一种非常有前途的有机自旋电子学自旋界面工程分子。
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稀磁半导体中300K铁磁有序的可逆性
Reversible 300K Ferromagnetic Ordering in a Diluted Magnetic Semiconductor
报道了在稀磁半导体中发现300 K可逆铁磁有序.在"开"和"关"状态之间的室温铁磁性的切换实现在Co 2+：ZnO的晶格掺入和去除的原生n型缺陷，间隙Zn。光谱和磁性数据暗示了铁磁性的双交换机制。这些结果首次证明了在稀磁半导体中的可逆室温铁磁有序，并为在半导体传感器或基于自旋的电子器件中集成磁性和导电性提供了新的机会。
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利用铁电性主动控制有机自旋阀的磁电阻
Active control of magnetoresistance of organic spin valves using ferroelectricity
有机自旋电子器件由于其载流子的长自旋寿命、低成本、灵活性和化学多样性而备受关注。在以前的研究中，有机自旋阀的电阻的控制通常是通过两个铁磁电极的磁化方向的对齐来实现的，从而产生磁阻。1在这里，我们采用了一种新的旋钮，通过在铁磁电极和有机间隔物之间添加薄的铁电界面层来调节有机自旋阀的电阻。我们发现，电阻不仅可以控制的两个铁磁电极的自旋对齐，但也由界面铁电层的电极化的强度：MR的自旋阀强烈地依赖于偏置电压的历史，这是与铁电层的极化; MR甚至改变符号时，铁电层的电极化的强度是反向的。这种新的可调谐性可以理解为铁电层的电偶极矩引起的铁磁电极和有机间隔物之间的相对能级对准的变化。这些发现使得能够使用电场和磁场来主动控制电阻，从而为多状态有机自旋阀开辟了可能性，并阐明了有机自旋阀中的自旋输运机制。
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有机-铁磁界面局域自旋极化的控制
Controlling the Local Spin-Polarization at the Organic-Ferromagnetic Interface
通过从头计算和自旋极化扫描隧道显微镜实验，我们展示了如何通过创建一个复杂的能量依赖的磁性结构来操纵铁磁表面的局部自旋极化。我们通过将含有pi（pz）电子的有机分子吸附到铁磁表面上来证明这种新颖的效应，其中平面外pz原子类型轨道与金属d态的杂交导致自旋极化的反转由于pz-d齐纳交换型机制，有机位点。作为一个关键的结果，我们证明，它是可能的选择性地注入自旋向上和自旋向下的电子从同一铁磁表面，可以利用在未来的自旋电子器件的效果。
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金属有机骨架[(CH3)2NH2]Mn(HCOO)3中氢键有序化的压力调控
Pressure tuning of hydrogen bond ordering in the metal-organic framework [(CH3)2NH2]Mn(HCOO)3
本研究通过多种测量手段探究压力对钙钛矿型金属有机骨架[(CH3)2NH2]Mn(HCOO)3氢键有序化的影响，发现压力可调控其铁电/反铁电相变，且该材料比传统钙钛矿氧化物对压力更敏感。
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TMTTF $_2$ - PF $_6$有机晶体的磁性和电荷有序
Magnetism and Charge ordering in TMTTF$_2$-PF$_6$ organic crystals
结合密度泛函理论、平均场分析和精确对角化计算，我们揭示了TMTTF $_2$ -PF $_6$有机晶体中二聚电荷有序态的出现.电荷和自旋序之间的相互作用导致了丰富的相图。电荷有序与结构二聚化的共存导致铁电相，这已经在实验中观察到。二聚化的趋势是磁性驱动的，揭示了TMTTF $_2$ -PF $_6$作为多铁性材料。
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有机酸表面包覆Fe $_{3}$ O $_{4}$纳米粒子的自旋有序机制
Mechanism of spin ordering in Fe$_{3}$O$_{4}$ nanoparticles by surface coating with organic acids
饱和磁化强度值接近散装已被报道为涂有有机酸的磁铁矿纳米粒子。这种效应的机制尚不清楚。在这里，我们表明，以前提出的合理化在纳米快报12（2021）2499-2503是基于电子结构的性质，是不符合现有的几个密度泛函理论的研究。我们的研究是基于一个广泛的Hubbard校正的密度泛函紧束缚（DTFB+U）和混合密度泛函理论（HSE 06）计算的Fe $_{3}$ O $_{4}$纳米立方体超过400个原子。通过对自旋翻转现象的研究，我们对包覆纳米粒子的自旋有序性提供了一种新的解释。特别是，我们表明，自旋翻转的d电子在八面体Fe $^{3+}$网站，这被证实是更有利的表面附近，特别是在原子重组可以发生，如在角落网站，可以被吸附的有机酸的存在所阻碍，因为它们不仅限制了表面重构，而且还允许八面体Fe位点之间的额外的铁磁超交换相互作用，这是羧酸盐桥接结合模式的结果。该机制的概念验证由Fe（III）叔丁醇二聚体的简化模型给出。
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自组装有机/钙钛矿杂化半导体的电子模型：反向带边电子态有序和自旋轨道耦合
An electronic model for self-assembled hybrid organic/perovskite semiconductors: reverse band edge electronic states ordering and spin-orbit coupling
基于密度泛函理论，对有机/钙钛矿杂化晶体的电学和光学性质进行了深入的研究。我们考虑单晶4FPEPI作为材料模型，并证明了光学过程是由三个活跃的布洛赫态在约化布里渊区的Γ点，与四面体键合半导体相反的顺序。巨自旋轨道耦合效应和光学活动随后推断从对称性分析。
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金属有机骨架中分子有序的铁电性和拓扑涡旋
Ferroelectricity and topological vortices from molecular ordering in metal-organic frameworks
金属-有机骨架包括具有一般结构A $_m$ BX $_n$的广泛种类的杂化有机-无机材料，其中$A$和$X$是有机分子，B是金属阳离子。这通常会增强结构灵活性和新功能。混合钙钛矿ABX $_3$是公知的实例。在铁基钙钛矿（DMA）Fe^{II-III}（COOH）_3中，二甲基铵（DMA）分子以六方结构组织。它们在高温下取向无序，但在$T=100$ ~K附近以特殊的环形模式有序。最近的实验和理论研究表明，在这个阶段的铁电极化的出现，虽然测量的极化是小的，铁电性的机制仍然存在争议。我们制定了一个朗道型理论，阐明了电极化的强度，分子模式，和无机晶格的畸变模式之间的联系。我们发现了一个显着的机制不适当的铁电性，类似于无机六方晶系铁氧体和锰氧化物的三聚过程，但在这里驱动的金属有机框架中的有机分子的顺序。我们的研究揭示了一个非常丰富的相图与拓扑畴壁的预测，其中的铁电性产生的三倍，由于分子有序的晶胞。预测了具有内部结构的宽畴壁。
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有机Dirac费米子系统中ν=0量子Hall铁磁态的表面输运
Surface Transport in the ν=0 Quantum Hall Ferromagnetic State in the Organic Dirac Fermion System
本文讨论了有机狄拉克费米子系统α-（BEDT-TTF）_2I_3在量子霍尔（QH）铁磁态下的表面磁输运。QH铁磁态是二维Dirac费米子系统中n=0朗道能级简并破缺而产生的可能的ν=0 QH态之一。其特征在于螺旋边缘状态。研究了体区绝缘的多层QH铁磁体中的层间表面螺旋边态输运。我们已经阐明，表面电导率远小于e^2/h，并且随着磁场倾斜到侧表面的法线方向而减小。这些特征解释了在α-（BEDT-TTF）_2I_3中观察到的层间磁电阻。
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EuX（X=Te，Se，S，O）磁性半导体中的压致电子混合和铁磁有序增强
Pressure-induced electronic mixing and enhancement of ferromagnetic ordering in EuX (X=Te, Se, S, O) magnetic semiconductors
在金刚石对顶砧装置上，用特定元素和轨道的X射线吸收光谱研究了EuX（X=Te，Se，S，O）单硫族化合物的电子结构与压力和阴离子的关系.各向同性晶格收缩通过诱导Eu 4{ \it f}和5{ \it d}电子轨道的混合而提高铁磁有序温度。阴离子取代（Te $\to$ O）通过自旋极化阴离子{ \it p}态增强竞争交换途径，抵消伴随的晶格收缩的效果。这些结果对于通过界面应变或化学取代来增强薄膜中FM交换相互作用的努力具有重要意义。
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TTF-CA有机分子晶体中多铁性的证据
Evidence for multiferroicity in TTF-CA organic molecular crystals
我们表明，通过从头计算的有机分子晶体TTF-CA是多铁性的：它有一个不稳定的发展自发铁电和磁有序。铁电性由TTF-CA在其离子状态下的Peierls跃迁驱动。随后的反铁磁有序强烈增强了相反的电子对极化的贡献：它是如此之大，以至于它切换了总铁电矩的方向。在一个扩展的哈伯德模型中，我们捕捉到TTF-CA中电子相互作用的本质，证实了多铁性基态的存在，并阐明了这种状态如何在微观上发展。
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通过模板化二维金属有机多孔网络定制铁磁表面势垒
Tailoring the ferromagnetic surface potential landscape by a templating two-dimensional metal-organic porous network
该研究在Au(111)上的超薄Co膜表面构建大规模Co-T4PT多孔网络，并以其周期性纳米空腔重塑铁磁表面势垒、引导C60沉积。
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Au（111）表面自组装金属有机网络中单核Fe中心的铁磁耦合
Ferromagnetic coupling of mononuclear Fe centers in a self-assembled metal-organic network on Au(111)
纳米结构中单个原子的磁状态和磁耦合依赖于与原子尺度环境的不同相互作用之间的微妙平衡。使用扫描隧道显微镜，我们解决了高度有序的双层结构的Fe原子和有机连接分子（T4PT）沉积在Au（111）表面时，自组装形成。铁原子被囚禁在一个三维的配位基序由三个T4PT分子在表面平面和一个额外的T4PT单元在顶部。在该晶场内，Fe原子保持具有易轴各向异性的磁性基态，如通过X射线吸收光谱和X射线磁性圆二色性所证明的。磁化强度曲线表明Fe心之间存在铁磁耦合。
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Ni-Co-Mn-Sn基铁磁记忆合金中马氏体相的磁有序化
Magnetic ordering of the martensite phase in Ni-Co-Mn-Sn-based ferromagnetic shape memory alloys
研究了Co取代的Ni-Mn-Sn基铁磁记忆合金（FSMA）中低温马氏体相的磁性状态，并对自旋玻璃（SG）、超顺磁性（SPM）和长程反铁磁（AF）有序化现象进行了讨论。结合直流磁化强度、交流磁化率和小角中子散射（SANS）研究，发现Ni 45 Co 5 Mn 38 Sn 12合金马氏体中存在AF有序，排除了SPM和SG有序。对另一种成分相近的合金Ni 44 Co 6 Mn 40 Sn 10的相同研究表明，马氏体相中存在SG有序，而没有SPM行为，与早期报告相反。SANS结果确实显示存在纳米尺寸的团簇，但它们的尺寸从30 K时的3 nm增长到300 K时的11 nm，并且与这些合金的磁性无关。
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铁磁有序和相变对自旋电流电阻率的影响
Effects of Ferromagnetic Magnetic Ordering and Phase Transition on the Resistivity of Spin Current
在铁磁晶体中，磁有序引起电子电阻率的反常行为，这在很久以前就已经被实验证明。基于巡游电子自旋和晶格自旋之间的相互作用的唯象解释已经被建议来解释这些观察结果。我们表明，通过广泛的蒙特卡罗模拟，这种行为也观察到作为温度的函数（$T$）计算的自旋电流的电阻率从低- $T$有序相的高-$T$顺磁相的铁磁体。我们特别表明，在整个临界区，自旋电阻率经历了一个巨大的峰值。该峰的起源被示出为源于形成的磁畴附近的相变。这里得到的电阻率的行为进行比较实验和理论。观察到良好的一致性。
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有机磁电阻（OMAR）与铁磁有序化的相关性
Correlation between Organic Magnetoresistance (OMAR) and Ferromagnetic ordering
我们报道了在5-300 K温度范围内，在有机半导体，即区域规则的聚（3-己基噻吩）（RRP 3 HT）和1-（3-甲氧羰基）丙基-1-苯基-[6，6]-亚甲基富勒烯（PCBM）中观察到的铁磁（FM）有序，以及在由相同材料制成的二极管中观察到的磁电阻（OMAR）。粒子诱导的X射线发射光谱证实了材料中存在的稀释磁性杂质主要是合成过程中的残留物。然而，在将这两种材料与FM信号共混时，FM有序被指示共混物中形成基态电荷转移的巨大顺磁（PM）信号抑制。结合磁输运研究，这些结果表明，只有当相应的活性物质为FM时，才能在器件中观察到OMAR响应。在具有P3 HT：PCBM复合物的二极管中，作为混合物显示PM响应，OMAR几乎完全消失。我们提出，在活性物质的铁磁性可以有重要的相关性与OMAR响应的二极管。
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（C2H5NH3）2CuCl 4的多铁性和氢键有序性
Multiferroicity and hydrogen-bond ordering in (C2H5NH3)2CuCl4 featuring dominant ferromagnetic interactions
我们证明，乙基铵氯化铜，（C2 H5 NH3）2CuCl 4，混合钙钛矿家族的成员是一个电极性和磁性的化合物与周围的居里点（247 K）的介电异常。我们已经发现，在此点以下的大的自发电极化的强度伴随着样品中的颜色变化。该系统也是铁电的，具有与经典铁电化合物相当的大剩余极化（37μC/cm 2）。这些结果归因于有机链的氢键有序。铁电性和占主导地位的铁磁相互作用的共存允许将样品与一组罕见的磁性多铁性化合物相关联。在这种混合钙钛矿中，容易调节的有机结构单元与3d过渡金属层结合的潜在氢键为设计多功能多铁性材料提供了一条新兴的途径。
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Mn离子注入p+ GaAs：C中载流子介导的铁磁有序
Carrier-mediated ferromagnetic ordering in Mn ion-implanted p+GaAs:C
用不同剂量的Mn离子注入高p型GaAs：C，使Mn浓度在1 - 5at.%范围在相同条件下注入的LT-GaAs和n+GaAs：Si样品相比，输运和磁性显示出显着的差异。输运测量显示出异常，与所观察到的磁性和epi-LT-（Ga，Mn）As一致，以及在所观察到的磁有序温度（T_C）之前的异常霍尔效应。Mn离子注入p+GaAs：C，其生长态载流子浓度> 10^20 cm^-3，在280 K时表现出回复磁化。
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LiSr $_2$ [ CoN $_2$ ]中线性配位Co离子的铁磁有序
Ferromagnetic ordering of linearly coordinated Co ions in LiSr$_2$[CoN$_2$]
在富锂助熔剂中成功地生长了LiSr $_2$ [CoN $_2$ ]单晶。温度和磁场相关的测量范围内的$T = 2 - 300$ K和高达$μ_{0}\textit{H} = 7$ T的磁化强度以及测量的热容。铁磁有序出现低于$T_C = 44$ K和比较大的磁势场的$μ_0H = 0.3$ T以及明显的各向异性后，观察冷却。获得Ca类似物LiCa $_2$ [CoN $_2$ ]的多晶样品，并以类似的方式进行研究。在这两种化合物中，Co表现出对磁矩的轨道贡献和由二阶自旋轨道耦合引起的大的单离子各向异性。量子化学计算揭示了磁各向异性能量为7毫电子伏，两倍大的类似的Co $d^{8}$系统报告的值。
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CrI3/Bi2Se3/MnBi2Se4异质结构中铁磁有序的轴子绝缘体态
Axion Insulator State with ferromagnetic ordering in CrI3/Bi2Se3/MnBi2Se4 Heterostructure
实现具有均匀磁化强度的轴子绝缘体态，极大地促进了对有趣的拓扑磁电效应的实验探索，拓扑磁电效应是三维（3D）拓扑绝缘体（TI）的标志。通过密度泛函理论计算和四带模型研究，发现单层CrI 3中的磁性离子Cr 3+和七层MnBi 2Se 4中的磁性离子Mn 2+与三维TI Bi 2Se 3的拓扑表面态具有相反的交换耦合.作为这种相反的交换耦合的一个令人兴奋的结果，在CrI 3/Bi 2Se 3/MnBi 2Se 4异质结构中，轴子绝缘体状态是通过均匀磁化实现的。我们的工作开辟了机会，探索拓扑磁电效应实现的均匀磁化诱导轴子绝缘体状态的异质结构的三维TI和二维范德华铁磁绝缘体。
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CaMnGe $_2$ O $_6$单斜辉石中Mn链的铁磁有序化机制
Mechanism of ferromagnetic ordering of the Mn chains in CaMnGe$_2$O$_6$ clinopyroxene
采用GGA+U近似下的密度泛函方法研究了单斜辉石CaMnGe $_2$ O $_6$的电子和磁性.结果表明，相邻链的异常铁磁有序是由于一个“共同的敌人”机制。Mn-Mn链中近邻之间的两个反铁磁交换耦合和通过两个GeO $_4$四面体的链间耦合抑制了通过单个GeO $_4$四面体的反铁磁交换，稳定了Mn链的铁磁有序。
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金属自由基薄膜中的磁有序
Magnetic ordering in metal-free radical thin films
分子系统是与许多不同的有前途的领域交叉的材料，例如有机/分子电子学和自旋电子学，有机磁性和量子计算1 - 7。特别是，有机材料中的磁性是非常有趣的：在完全无金属的系统中实现长程磁性有序的可能性意味着磁矩与有机材料的有用特性相结合，例如光学透明性，低成本制造和灵活的化学设计。在磁性边缘的石墨烯纳米带8和双层9以及聚合物10中研究了轻元素（例如氮和碳）中的磁性有序，而在有机薄膜中，大多数研究表明这种效应是由于轻原子接近重金属、杂质或空位11。铅基有机自由基是携带一个未成对电子的分子，在完全不存在金属离子的情况下产生永久磁矩。12 - 14受到其巨大潜力的启发，在这里，我们通过使用X射线磁性圆二色性（XMCD）16 - 18研究化学上非常稳定的布拉特自由基衍生物的薄膜15。在这里，我们观察到氮K边缘处的XMCD。我们的研究结果表明，不同的磁有序比在单晶和计算表明，虽然弱，长程分子间耦合。我们期望我们的工作是一个起点，调查和建模纯有机薄膜的磁性行为。通过有机薄膜中的分子排列来调节磁性是揭示新的性质和应用的令人兴奋的前景。
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铁磁半导体LiV₂S₄单层中的结构二聚化与电荷-轨道有序
Structural dimerization and charge-orbital ordering in a ferromagnetic semiconductor LiV2S4 monolayer
本研究基于密度泛函理论探究二维单层LiV₂S₄的物理性质，发现电子不稳定性引发钒二聚化，进而解除电荷分布简并并稳定电荷与自旋有序态，揭示其铁磁半导体特性及金属-绝缘体转变等独特行为。
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铁磁有序下电子-声子相互作用对拉曼谱线的影响
Effect of electron-phonon interactions on Raman line at ferromagnetic ordering
发展了半金属中光学声子与传导电子相互作用的拉曼散射理论。我们评估的电子-声子相互作用在铁磁有序的载流子的玻尔兹曼方程的影响。发现化学势随温度的降低而降低。线宽和频移都表现出温度依赖性。
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无金属有机半导体室温铁磁性的发现
Discovery of room temperature ferromagnetism in metal-free organic semiconductors
创造在温暖环境下工作的磁性半导体仍然是物理科学中的一个巨大挑战。本文报道了居里温度高于400开尔文的无金属二萘嵌苯二酰亚胺半导体的铁磁性。采用溶剂热法还原溶解刚性骨架的苝酰亚胺微晶，通过自组装和氧化过程制备自由基阴离子聚集体。磁性测量显示出饱和磁化强度为0.48 $μ_{\rm B}$/分子的铁磁有序性和明显的磁各向异性。X射线磁性圆二色性谱表明，铁磁性来源于自由基的$π$轨道。我们的研究结果明确地表明，长程铁磁有序可以在室温下存在于有机半导体中，尽管这被直观地认为是不稳定的。
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稀磁半导体中的铁磁和随机自旋有序
Ferromagnetic and random spin ordering in diluted magnetic semiconductors
在稀磁半导体系统中，磁性杂质之间的交换相互作用有两个独立的分量：直接反铁磁相互作用和由载流子介导的铁磁相互作用。取决于系统参数，系统的基态可以是铁磁有序的或随机有序的。在本文中，我们使用逾渗理论找到铁磁转变温度和分离铁磁相和价键玻璃相的量子临界点的位置。
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半Heusler合金Cu1-xNixMnSb中反铁磁有序向铁磁有序的转变
Crossover from antiferromagnetic to ferromagnetic ordering in semi-Heusler alloys Cu1-xNixMnSb with increasing Ni concentration
用直流磁化、中子衍射和中子退极化等方法研究了半Heusler合金Cu_（1-x）Ni_xMn_Sb（x < 0.3）的磁性和从反铁磁态到铁磁态的转变.当x < 0.05时，Cu_（1-x）Ni_xMnSb系统主要处于AFM态。在0.05 \leq x \leq 0.2的范围内，随着温度的降低，存在从顺磁到FM态的转变，在~50 K以下AFM和FM相共存。随着Ni取代量的增加，FM相以AFM相为代价增长，并且对于x > 0.2，系统完全转变为FM相。根据所获得的结果，我们进行了定量分析的两个磁相，并提出了一个磁相图的Cu 1-xNixMnSb系列在区域x < 0.3。我们的研究给出了一个微观的理解所观察到的交叉从AFM FM订购在所研究的半Heusler合金Cu 1-xNixMnSb。
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单分子磁体（SMM）自旋态在磁性隧道结铁磁层上形成长程有序的Monte Carlo研究
Spin State of Single Molecular Magnet (SMM) Creating Long Range Ordering on Ferromagnetic Layers of Magnetic Tunnel Junction -A Monte Carlo Study
单分子磁体（SMM）类顺磁分子与磁性隧道结（MTJ）的铁磁电极相互作用产生了一种新的系统，该系统与孤立分子和铁磁体的性质有显着不同。然而，对于不同水平的分子自旋状态，顺磁性分子和铁磁体相互作用的影响可以在铁磁电极中行进多远是未知的。我们先前的实验研究表明，两种类型的顺磁性SMM，六核Mn 6和八核Fe-Ni分子络合物，共价键合到铁磁体产生前所未有的强反铁磁耦合两个铁磁体在室温下导致一些有趣的观察。在本文中，我们报告的蒙特卡罗模拟（MCS）研究的重点是分子自旋状态的影响，交叉结形状的MTJ为基础的分子自旋电子学器件（MTJMSD）。我们的MCS研究集中在MTJMSD的海森堡模型，并研究了各种分子耦合强度，热能和分子自旋状态的影响。为了测量分子自旋状态对铁磁电极区域的影响，我们研究了分子-铁磁关联相的空间分布。我们的MCS研究表明，在强耦合制度下，分子自旋状态应该是铁磁电极原子自旋的约30%，以创建长程相关相位。
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具有可调谐特性的铁磁双超导半导体
Ferromagnetic Double Perovskite Semiconductors with Tunable Properties
我们成功地掺杂磁性沉默的双钙钛矿半导体Sr 2GaSbO 6诱导铁磁性和调整其带隙，与Ga 3+部分取代的磁性三价阳离子Mn 3+，在一个刚性的阳离子序与Sb 5+。我们的新的铁磁半导体Sr 2Ga 1-xMnxSbO 6双钙钛矿，它在四重对称性（空间群I4/m）结晶，并具有可调的铁磁有序温度和带隙，表明双钙钛矿的磁性离子掺杂是一个生产性的途径，获得材料的应用在下一代氧化物为基础的自旋电子器件。
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Mn掺杂InSb铁磁材料的截面STM研究
Ferromagnetic Mn doped InSb studied at the atomic scale by cross-sectional STM
我们提出了一个原子分辨的金属有机气相外延生长的Mn掺杂InSb的研究，是在室温下的铁磁性。这两个地形和光谱测量已被执行的横截面扫描隧道显微镜。测量结果表明，一个完美的晶体结构，没有任何沉淀物，并揭示，锰作为一个浅受体。从横截面STM数据获得的Mn浓度与预期的掺杂浓度比较好。没有观察到第二相材料或Mn的（纳米）聚集。虽然Mn原子的对关联函数表明它们的局部分布在用于观察单个掺杂剂的STM分辨率之外是不相关的，但是清楚地注意到Mn离子位置中的无序。我们讨论了所观察到的无序的影响，为一些建议的解释，在室温下的铁磁性掺杂InSb的金属有机气相外延生长的Mn。
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当金属有机框架变成线性磁铁
When metal organic frameworks turn into linear magnets
我们利用第一性原理密度泛函理论研究了金属有机骨架材料MOF-74-Fe、MOF-74-Co和MOF-74-Ni中线性磁性的存在。M0 F-74显示开壳过渡金属原子的规则准线性链，其被很好地分离。我们的研究结果表明，在这些链中的所有三种材料的铁磁耦合的显着强度发生。此外，链之间的耦合至少小一个数量级，使得这些材料在低温下几乎是完美的一维磁体。链间耦合被发现是反铁磁的，与实验一致。虽然存在一些表现出线性磁性的准一维材料-主要是复合氧化物，聚合物和其他一些稀有材料-它们通常非常难以合成。我们发现的重要意义在于，MOF-74非常容易合成，并且它可能是自然界中一维伊辛模型的最简单实现。因此，MOF-74可以用于未来的实验中，以研究低温下的一维磁性。
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用于有机自旋阀器件应用的金属-有机结构研究
Investigations of Metal-Organic structures for applications in Organic Spin Valve devices
本研究全面分析了 Co、Co2FeAl 等铁磁电极与 C60 薄膜界面的结构与磁性特性，揭示了金属原子扩散导致的磁死层及磁各向异性机制，为提升有机自旋阀器件性能提供了重要依据。
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Ir（100）上CoO覆盖层的应变和结构驱动的复杂磁有序
Strain and structure driven complex magnetic ordering of a CoO overlayer on Ir(100)
采用从头计算方法研究了Ir（100）负载的CoC（10 $\times$ 2）CoO（111）薄膜的磁有序性.我们发现氧化膜的局部结构性质和诱导磁序之间存在密切关系，导致交替的铁磁和反铁磁有序段。虽然局部磁序与Co原子的几何位置直接相关，但CoO膜和Ir衬底之间的不匹配导致氧化物的复杂长程序。
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订购红鲍鱼珍珠层
Ordering in red abalone nacre
红鲍珍珠层是一种研究非常深入的生物矿物，但其形成机制仍然知之甚少。在这里，我们报告的定量测量探测程度的文石片珍珠层，并显示，为了发展超过约50微米的距离。这些观察结果表明，珍珠层中的文石片的取向顺序是逐步和动态建立的，我们表明，控制组装模型的基础上抑制沿特定方向的晶体生长速率，当生长被限制在一个层状结构，产生一个片剂模式与详细的实验测量所揭示的一致。这项工作提供了强有力的证据表明，有机体对珍珠层中晶体取向的控制是通过调节晶体成核和生长来实现的，而不是通过有机基质片上的有机分子的直接模板或异质外延生长来实现的。
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（Pr，Ca）MnO $_3$中CE型自旋有序的铁磁增强
Ferromagnetic Enhancement of CE-type Spin Ordering in (Pr,Ca)MnO$_3$
利用共振软X射线散射（RSXS）方法研究了小带宽锰氧化物（Pr，Ca）MnO $_3$，结果表明，相界的CE型自旋有序（SO）只在倾斜反铁磁转变温度以下稳定，而在宏观绝缘态（FM-I）时，铁磁性增强。我们的研究结果揭示了脆弱的CE型订购的基础上的巨磁电阻（CMR）在这个系统中的效果，以及一个意想不到的合作之间的相互作用FM-I和CE型SO这是相反的铁磁金属（FM-M）状态和CE型订购之间的竞争相互作用。
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SrRuO3铁磁有序温度抑制的局域研究
Local studies of the ferromagnetic ordering temperature suppression in SrRuO3
为了深入了解抑制的铁磁有序温度，当地的研究利用99，101钌零场自旋回波核磁共振，随着互补磁化，高角X射线衍射和Ru K边XAFS测量，已进行了样品的SrRuO3退火在“环境”（大气）压力和“高压”氧气（600大气压）。对于“高压”样品，结果表明结构无序和Ru位上存在一些空位，以及降低的磁有序温度。
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有机覆盖层对Co_3Co薄膜磁各向异性的影响
Impact of organic capping layer on the magnetic anisotropy of ultrathin Co films
使用相结合的磁力和铁磁共振研究，它表明，引入碳氢化合物覆盖层导致的六方密堆积0001钴膜的有效磁各向异性能量的表面各向异性的贡献增加，大大提高了垂直各向异性。由于有机分子与Co原子之间的弱电子相互作用，表面各向异性的增加可以通过有机材料/Co界面处的电场的存在和表面原子电荷构型的改变来解释。
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铁磁超导体La0.5Ba 0.5CoO 3中的阳离子有序和微结构效应对磁输运性质的影响
Cationic Ordering and Microstructural Effects in the Ferromagnetic Perovskite La0.5Ba0.5CoO3: Impact upon Magnetotransport Properties
化学计量的钙钛矿型La0.5Ba0.5CoO3的合成和结构研究允许三种形式被隔离。除了无序的La_（0.5）Ba_（0.5）CoO_3和完全有序的层状LaBaCo_2 O_6外，还得到了第三种纳米级有序的LaBaCo_2 O_6。正如透射电子显微镜调查所证明的那样，后者由112型90度取向的领域在纳米尺度上相互配合，从而诱导大的应变和局部原子尺度的晶格畸变。这三种铁磁钙钛矿表现出几乎相同的Tc（174-179 K），但与其他相不同，纳米级有序的LaBaCo 2 O 6是硬铁磁体，Hc = 4.2 kOe，这是由于可以钉扎畴壁的应变，防止自旋在磁场中反转。这些相的磁输运性质表明，它们都表现出最大的本征磁电阻，在70 kOe下在Tc附近接近6- 7%，但由于晶界效应，有序相在低温下表现出高得多的隧道磁电阻效应，约为15%对4%。
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Ru缺陷SrRuO3铁磁有序温度抑制的核磁共振和磁化强度研究
Nuclear Magnetic Resonance and Magnetization Studies of the Ferromagnetic Ordering Temperature Suppression in Ru Deficient SrRuO3
SrRuO 3的合成在高压氧下产生的非化学计量的形式与随机分布的空缺的Ru-网站，随着显着降低的铁磁有序温度。为了获得更多的洞察抑制的铁磁性，当地的研究利用99,101钌零场自旋回波核磁共振，和Ru K-边XAFS，以及互补的磁化和X-射线衍射测量，已进行了样品的SrRuO 3退火在两个（“环境”）大气压力和“高压”氧气（600大气压）。与以前的工作相一致，“环境”SrRuO 3的NMR谱由两个明确定义的峰组成，分别对应于99 Ru和101 Ru同位素，在64.4 MHz和72.2 MHz处，以及329 kG的超精细场。虽然磁化强度的测量结果表明，较低的铁磁有序温度的“高压”氧样品（90 K相比，160 K的“环境”样品），NMR光谱显示没有显着的位移在两个峰值频率。然而，这两个峰表现出相当大的增宽，以及低频和高频侧的结构，这被认为是四极的起源。Ru K边XAFS的分析揭示了更多的无序在Ru-O键的“高压”氧样品相比，“环境”样品。此外，Ru K边分析的XANES表明两种样品之间Ru的价态没有差异。磁行为表明，在Ru位上的一些空位的存在下的“高压”氧样品。
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SrTiO3（001）衬底上GdBaCo $_{2}$ O $_{5.5+δ}$薄膜中铁磁有序增强
Enhanced Ferromagnetic Ordering in GdBaCo$_{2}$O$_{5.5+δ}$ Films on SrTiO3 (001) Substrate
研究了在SrTiO $_{3}$（001）单晶衬底上外延生长的GdBaCo $_{2}$ O $_{5.5+δ}$薄膜的结构和性能。发现薄膜在室温以上具有显著的剩余磁化强度，这比在体材料中观察到的要高得多。透射电子显微镜和X-射线衍射图案显示，在这些薄膜中发生相分离，和负责增强铁磁秩序的相是$a$取向。铁磁有序度的增强是由于Co $^{3+}$在CoO $_{5}$金字塔中的轨道有序度的增强，而铁磁到反铁磁转变的消失则是由于Co $^{3+}$在CoO $_{6}$八面体中的高自旋态的稳定。
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La_{0.88} Sr_{0.12} MnO_3中轨道有序驱动的两种铁磁态的转变
Transition between two ferromagnetic states driven by orbital ordering in La_{0.88}Sr_{0.12}MnO_3
轻掺杂钙钛矿锰氧化物La_{0.88} Sr_{0.12} MnO_3在T_{OO} =145 K时发生了从铁磁金属（T_C=172 K）到铁磁绝缘体的相变，发现相变的关键参数是电子轨道自由度.通过利用共振X射线散射技术，轨道排序直接检测到低于T_{OO}，尽管合作的Jahn-Teller失真的显着减少。新的实验特征很好地描述了强电子关联下的轨道自由度的理论。目前的实验和理论研究揭示了在轻掺杂锰氧化物的金属-绝缘体转变的轨道度的关键作用。
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有和无自由载流子的稀磁介质中的铁磁有序
Ferromagnetic ordering in dilute magnetic dielectrics with and without free carriers
综述了过渡金属掺杂氧化物（稀磁氧化物）的理论和实验研究现状。现有数据表明，磁性杂质掺杂氧化物薄膜的一般非平衡态可能有利于具有高居里温度的铁磁性，也可能导致不具有长程磁有序的高度非均匀状态。在这两种情况下，伴随的缺陷（空位），间隙离子起着至关重要的作用。
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过渡金属卤化物单分子膜中本征铁磁铁电性的发现
Discovery of Intrinsic Ferromagnetic Ferroelectricity in Transition Metal Halides Monolayer
在纳米结构中实现多铁性，结合大的电偶极子和铁磁有序，可能会导致新的应用，如高密度多态数据存储。虽然多铁性已经被广泛研究了几十年，铁磁性铁电性很少被探索，特别是在二维（2D）系统。在这里，我们报告发现的二维铁磁铁电性层状过渡金属卤化物系统。第一性原理计算的基础上，我们揭示了带电CrBr 3单层膜具有面内多铁性，这是由八面体Cr-Br 6单元的不对称Jahn-Teller畸变实现的轨道和电荷有序的组合所保证的.作为一个例子，我们进一步证明了（CrBr 3）2Li是一种铁磁铁电多铁性材料。在这个二维系统中探索的多铁性现象和机制不仅对多铁性的基础研究有用，而且在纳米器件中有着广泛的应用。
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离开山谷：通过机器学习绘制金属/有机界面的能量景观
Leaving the Valley: Charting the Energy Landscape of Metal/Organic Interfaces via Machine Learning
无机/有机界面所表现出的丰富的多晶性是材料设计的主要挑战。在这项工作中，我们提出了一种方法来有效地探索的势能面和预测的形成能的多晶型和缺陷。这是通过在仅100个候选结构的列表上训练机器学习模型来实现的，这些结构通过色散校正的密度泛函理论（DFT）计算来评估。我们证明了这种方法的功率为四氰基乙烯在Ag（100）和解释实验观察到的各向异性排序。
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非热释电螺旋状金属有机框架中的压电转变
Piezoelectric Transition in a Nonpyroelectric Gyroidal Metal-Organic Framework
该研究通过实验发现螺旋状草酸钴MOF在120K发生从非压电432点群到压电23点群的相变，源于SO4分子有序化形成螺旋电偶极排列，从而展现压电性。
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铁磁绝缘体Cs $_2$ AgF $_4$的第一性原理轨道有序
Orbital ordering in the ferromagnetic insulator Cs$_2$AgF$_4$ from first principles
我们发现，使用密度泛函理论计算内的广义梯度近似，Cs $_2$ AgF $_4$是稳定的绝缘正交相，而不是在金属四方晶系相。正交相中存在的晶格畸变对应于Ag $^{2+}$ $4d^9$离子的$x^2-z^2$ / $y^2-z^2$空穴轨道排序，并且这种轨道排序导致观察到的铁磁性，如通过本总能量计算所证实的。这幅图在适度的4d电子相关存在下成立。并与基于金属四方相的铁磁性图象进行了比较。
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胶体磁性纳米片的自发液晶和铁磁有序
Spontaneous Liquid Crystal and Ferromagnetic Ordering of Colloidal Magnetic Nanoplates
铁磁流体是铁磁纳米颗粒在水或有机溶剂中的胶体悬浮液。分散的颗粒是随机取向的，但如果施加磁场，它们的磁矩会对齐，从而产生各种奇异的和有用的磁机械效应。长期以来的兴趣和挑战是使这种悬浮液宏观上是铁磁性的，即在没有场的情况下具有均匀的磁对准。在这里，我们报告了一个流体悬浮液的磁性纳米片，自发地排列成一个平衡的液晶液晶相，也是宏观铁磁性。它的零场磁化产生独特的磁自相互作用效应，包括排列在闭合通量环中的流体块域的液晶纹理，并使该相位高度敏感，即使在地球的磁场中也会急剧改变形状。
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La $_2$ CuO $_4$表面的自发铁磁自旋有序
Spontaneous ferromagnetic spin ordering at the surface of La$_2$CuO$_4$
系统地研究了高纯化学计量比La $_2$ CuO $_4$纳米颗粒的磁性随颗粒尺寸的变化。铁磁单畴自旋团簇被示出自发地形成在细晶粒的表面以及顺磁缺陷。在$5 - 350$ K的较宽温度范围内观察到磁滞回线和热磁不可逆性，剩余磁矩和矫顽力随温度的升高而逐渐减小。讨论了自发表面铁磁团簇的可能起源以及我们的数据与掺杂铜酸盐的异常磁现象和相分离的关系。
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铁磁La2NiMnO6薄膜中Ni/Mn长程有序的缺失
Absence of long-range Ni/Mn ordering in ferromagnetic La2NiMnO6 thin films
采用PLD技术在（001）取向SrTiO 3上外延生长了La 2 NiMnO 6薄膜。该薄膜具有半导体性和FM特性，其TC接近270 K，矫顽场为920 Oe，饱和磁化强度为5 μ B/f. u。在室温下进行的TEM显示了具有“I中心”结构的主要相，其中a=c=1.4asub且b=2asub，以及具有“P型”结构的少数相畴（asub是钙钛矿结构的晶格参数）。本文根据最近有关双钙钛矿La_2NiMnO_6的文献，讨论了Ni/Mn长程有序的存在。
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二维铁磁半导体Rb_2CrCl_4的轨道有序
Orbital ordering in the two-dimensional ferromagnetic semiconductor Rb_2CrCl_4
本文给出了二维铁磁体Rb_2CrCl_4的电子结构计算结果。它们是用基于密度泛函理论和局域密度近似的增广球面波方法得到的。与实验数据一致，发现Rb_2CrCl_4是半导体的，并显示出局域化的Cr 3d磁矩的长程铁磁有序。磁性几乎不受Jahn-Teller不稳定性引起的结构变化的影响，Jahn-Teller不稳定性导致母体中心的四相K_2NiF_4结构转变为侧心的正交晶格。与此相反，我们的计算给出了证据的光学带隙相应的结构变化的强烈响应。
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在混合有机-无机框架中的磁介电系统的设计，钙钛矿层状膦酸盐MnO3PC6H4-m-Br。H2O
Designing of a magnetodielectric system in hybrid organic-inorganic framework, a perovskite layered phosphonate MnO3PC6H4-m-Br.H2O
金属-有机体系的多铁性和磁电耦合的研究还很少。很少有杂化有机-无机框架（HOIF）表现出直接的磁电耦合（自旋和偶极子之间的耦合），也仅限于特定的基于COOH的系统。我们展示了如何可以设计一个混合系统，以获得这样的耦合的基础上的有机配体的合理设计。层状膦酸盐MnO3PC6H5.H2O由与有机苯基层堆叠的钙钛矿层组成，用作起始潜在候选物。为了引入偶极矩，设计了一种与之密切相关的金属膦酸盐MnO_3PC_6H_4-m-Br·H_2O。为此，该膦酸酯由3-溴苯基膦酸制备，其特征在于一个电负性溴原子直接连接在芳环的Meta位上，降低了前体本身的对称性。因此，在MnO_3 PC_6 H_4-m-Br·H_2 O中的溴苯部分诱导有限的偶极矩。这种新设计的化合物表现出复杂的磁性，如在层状烷基链MnO 3 PCnH 2 n +1. H2 O材料中所观察到的，即，在20 K附近的二维磁有序，随后在12 K以下的弱铁磁有序（T1），在T1以下约25 kOe的磁场（H）诱导的跃迁。所有这些磁性特征都精确地捕获在T和H相关的介电常数中，Δ T（T）和Δ H（H）。这表明在这种设计的混合直接磁介电耦合，并产生一个新的路径来调整多铁性排序和磁介电耦合。
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高自旋分子团簇的长程铁磁偶极有序
Long-range ferromagnetic dipolar ordering of high-spin molecular clusters
我们报告的第一个例子过渡到远程磁秩序在一个纯粹的偶极相互作用的分子磁体。对于磁性团簇化合物Mn 6 O 4 Br 4（Et 2dbm）6，每个团簇的总自旋S=12所经历的各向异性是如此之小，以至于自旋-晶格弛豫保持快速下降到最低温度，从而使偶极有序在Tc = 0.16 K的实验时间内发生。在高磁场中，弛豫速率急剧降低，揭示了核自旋晶格弛豫与电子自旋晶格弛豫之间的相互作用。
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一维螺旋链金属-有机杂化物中的初始自旋偶极耦合
Incipient spin-dipole coupling in a 1D helical-chain metal-organic hybrid
低维磁性系统（如自旋链）由于其奇异的磁性而被广泛研究。在这里，我们要解决的是，这样的系统也应该是有趣的介电，铁电和磁介电耦合领域。作为一个原型的例子，我们已经研究了一个一维（1D）的螺旋链金属-有机杂化系统的手性结构，在55 K（Tmax）附近的磁化率显示出一个宽的驼峰。复介电常数正好跟踪这个功能，这表明在这个手性系统的内在磁介电耦合。在Tmax时的偶极有序是由于晶格畸变而发生的，晶格畸变有助于最小化伴随着1D磁有序的磁能，反之亦然。本实验为设计和研究具有铁电性和磁介电耦合手性结构的有机-无机杂化磁性体系奠定了基础。
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Fe掺杂诱导双临界态锰氧化物电荷轨道有序演化
Fe-doping-induced evolution of charge-orbital ordering in a bicritical-state manganite
用不同的过渡金属原子取代Mn原子，研究了杂质对处于金属-绝缘体转变边缘的双临界锰氧化物（La_（0.7）Pr_（0.3））Ca_（0.35）MnO_3铁磁金属态稳定性的影响。其中，Fe掺杂表现出显著降低铁磁转变温度的特殊能力。对Fe掺杂晶体的磁输运性质和X射线衍射的系统研究表明，电荷轨道有序演化到低温，这强烈抑制了铁磁金属态。所观察到的玻璃态的磁性和输运性质以及扩散相变可以归因于相分离状态，其中短程电荷轨道有序的团簇嵌入在铁磁性金属基质中。Fe掺杂锰氧化物的这种行为与Cr掺杂对电荷轨道有序锰氧化物的影响形成了鲜明的对比，称为杂质诱导的电荷轨道有序崩溃。
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稀磁拓扑绝缘体（Bi $_{0.95}$ Mn $_{0.05}$）$_{2}$ Te $_{3}$的二维有序和集体磁激发
Two dimensional ordering and collective magnetic excitations in the dilute ferromagnetic topological insulator (Bi$_{0.95}$Mn$_{0.05}$)$_{2}$Te$_{3}$
利用弹性和非弹性中子散射（INS）技术，详细研究了磁性拓扑绝缘体（Bi $_{0.95}$ Mn $_{0.05}$）$_{2}$ Te $_{3}$的铁磁性.多晶样品的中子衍射表明铁磁有序在基面内为长程有序，在低于$T_{\mathrm{C}} \approx 13$ K时主要为二维有序，层间为短程有序。尽管稀Mn原子的分布是随机的，但我们发现类2D磁峰与化学结构是相称的，（00L）磁峰的缺失表明Mn $^{2+}$磁矩垂直于基面。令人惊讶的是，我们观察到集体磁激发，在这个稀磁系统。尽管具有稀释性质，但激发是典型的准2D FM系统，尽管在短波长处严重加宽，可能是由于Mn原子在Bi平面中的随机空间分布。对INS的详细分析提供了交换耦合和单离子各向异性的能量尺度。
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金属有机配位网络中铁磁和反铁磁相互作用的建模
Modeling Ferro- and Antiferromagnetic Interactions in Metal-Organic Coordination Networks
Donostia International Physics Center (DIPC)（多诺斯蒂亚国际物理中心）；IKERBASQUE, Basque Foundation for Science（伊克尔巴斯克，巴斯克科学基金会）；Max Planck Institute for Solid State Research（马克斯·普朗克固体研究所）；European Synchrotron Radiation Facility（欧洲同步辐射装置）
通过第一性原理密度泛函理论和模型计算，研究了两种矩形金属有机配位网络中铁磁耦合的决定因素，发现弱散射混合带对磁性中心的铁磁耦合有决定性影响。
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金属有机骨架：可能的新型二维磁性和拓扑材料
Metal-organic Frameworks: Possible New Two-Dimensional Magnetic and Topological materials
寻找具有新量子特性的新二维（2D）材料是技术创新的迫切需要。在本工作中，我们研究了一系列具有不同金属核的金属-有机骨架（MOFs），发现了各种吸引人的性质，如室温磁有序性，强垂直磁各向异性，巨大的拓扑带隙（> 200 meV），以及优异的自旋过滤性能。由于许多MOFs已在实验中成功合成，我们的研究结果表明，现实的新的二维功能材料的自旋电子纳米器件的设计。
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