Fabrication of half metallicity in a ferromagnetic metal
我们采用最先进的全势线性缀加平面波方法研究了铁磁材料中半金属相的生长。为了解决这个问题,我们在SrRuO 3中的Ru-位点取代了Ti,其中SrRuO 3是铁磁材料。计算结果建立Ti4+价态(类似于SrTiO 3),这是实验预测。因此,Ti取代稀释了Ru-O-Ru连接性,这在计算结果中表现为显著的带变窄的形式,导致t2 g和eg带之间的有限间隙。在75%的取代度下,在费米能级上出现了一个大的能隙(> 2 eV),上自旋态密度在eF处有贡献,而下自旋态在eF处有贡献,表明系统为半金属铁磁体。可以通过调整Ti浓度来明智地定制t2 g-eg间隙以使热效应最小化,热效应通常是在其他材料中在升高的温度下实现高自旋极化的主要瓶颈。因此,这项研究提供了一种新颖而简单的方法来制造半金属性的铁磁材料,这是基于自旋的技术的潜在候选者。
2007-04-03 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Half-Metallic Ferromagnetism and the spin polarization in CrO$_2$
我们提出了结合局域和非局域多体关联效应的半金属铁磁体CrO $_2$的电子结构计算。低温动力学平均场论的结果表明,在共振散射实验中,在费米能级附近观察到了几乎无电流的少数自旋态,即非准粒子态的存在.在零温度下,变分簇方法计算支持半金属性质的氧化铬$_2$超导点接触光谱。这两种技术的结合使我们能够定性地描述自旋极化在氧化铬$_2$。
2007-03-02 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Peculiarities of electronic transport and magnetic state in half-metallic ferromagnetic and spin gapless semiconducting Heusler alloys
本文简要介绍了半金属铁磁体和自旋无带隙半导体的实验和理论研究,可能的候选者是X $_2$ YZ(X = Mn,Fe,Co; Y = Ti,V,Cr,Mn,Fe,Co,Ni; Z = Al,Si,Ga,Ge,In,Sn,Sb)Heusler合金。电阻率,正常和异常霍尔效应,和磁性能的数据。结果表明,Co $_2$ FeZ合金表现出常规铁磁体的性质,HMF性质也表现在Z分量的变化。Fe $_2$ YAl和Mn $_2$ YAl合金在Y分量变化时,表现出金属和半导体电子特性,磁性从铁磁态转变为补偿亚铁磁态。HMF和自旋无隙半导体态被认为存在于这些Heusler合金系统中。
2019-12-23 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
K$_2$Cr$_8$O$_{16}$ predicted as a half-metallic ferromagnet: Scenario for a metal-insulator transition
基于第一性原理的电子结构计算,我们预测了铬氧化物KPDMATHABMM Cr $_8$ O $_{16}$是一种半金属铁磁体,其费米能级只穿过多数自旋带,而少数自旋带具有半导体带隙.我们表明,双交换机制是负责所观察到的饱和铁磁性。我们讨论了在低温下观察到的金属-绝缘体转变的可能情况,我们认为,由费米面嵌套引起的无自旋费米子的无公度,长波长密度波的形成可能是电荷间隙的开放的起源。
2009-06-29 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Infuence of correlation effects on the of magneto-optical properties of half-metallic ferromagnet NiMnSb
在局域自旋密度近似(LSDA)和动力学平均场论(DMFT)的框架下计算了NiMnSb的磁光光谱。与基于普通LSDA的结果相比,通过DMFT的多体关联的额外帐户的结果在相应的实验数据与相应的克尔旋转和椭圆率的理论谱的一致性明显改善。
2006-09-15 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Re-examination of half-metallic ferromagnetism for doped LaMnO3 in quasiparticle self-consistent $GW$ method
我们应用准粒子自洽$GW$(\qsgw)方法对立方虚晶合金La $_{1-x}$ Ba $_x$ MnO $_3$ %(LBMO)作为巨磁阻钙钛矿锰氧化物的理论代表。在\qsgw \预测它作为一个全极化的半金属铁磁体的$x$和晶格常数的宽范围。计算的态密度和介电函数与实验结果一致。与此相反,计算的自旋波的能量与实验相比非常低。这既不受菱面体变形的影响,也不受\qsgw方法中固有缺陷的影响。因此,我们最后得到一个猜想,即与扬-特勒畸变有关的声子与自旋波的杂化应该比人们迄今所认为的更强。
2009-05-21 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
New High-$T_c$ Half-Heusler Ferromagnets NiMnZ (Z = Si, P, Ge, As)
基于第一性原理计算,提出了一类新的高- $T_c$半赫斯勒铁磁体NiMnZ(Z = Si、P、Ge、As)。通过对电子结构、相稳定性、平衡晶格常数、磁交换作用$J_{ij}$和居里温度$T_c$的计算,研究了其结构和磁性.研究发现,在较宽的晶格膨胀(压缩)范围内,所有合金在远高于室温的温度下均表现出半金属性和铁磁性。通过蒙特卡罗模拟,预测了NiMnP、NiMnAs、NiMnGe和NiMnSi在平衡晶格常数下的$T_c$分别为715 K、840 K、875 K和1050 K。根据这些结果,这些合金被强烈预期为自旋电子学应用的有前途的候选者。
2008-01-15 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Itinerant ferromagnetism in half-metallic CoS_2
利用线性化Muffin-tin轨道(LMTO)能带方法研究了黄铁矿型CoS_2的电子和磁性。我们得到了接近半金属性质的铁磁基态。用固定自旋矩方法研究了半金属稳定性。在局域自旋密度近似(LSDA)下,得到Co 3d电子不可忽略的轨道磁矩为$μ_L = 0.06 μ_B$.计算得到的轨道角动量与自旋角动量之比<L_z >f < S_z >= 0.15与实验结果一致。用LSDA + U方法研究了Co 3d电子间的库仑关联效应。Co位的库仑相关性不大,为$U \lesssim 1$ eV,因此CoS_2可能属于巡游铁磁体。发现LSDA比LSDA + U能更好地描述CoS_2的电子和磁性。
2000-01-04 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Mechanisms and origins of half-metallic ferromagnetism in CrO2
在化学计量的过渡金属氧化物中,二氧化铬(CrO2)提供了一个罕见的金属铁磁性的例子。使它更引人注目的是半金属电子结构。CrO2被广泛应用于磁记录领域,被认为是一种很有前途的自旋电子材料。然而,关键问题是"为什么它是铁磁性的?尽管普遍对CrO2的问题和实际重要性感兴趣,但在很大程度上仍然没有答案。在目前的工作中,我们挑战这个问题相结合的第一性原理电子结构计算模型哈密顿方法和现代多体方法治疗电子相关性。我们的分析表明,这个问题确实是非常重要的:乍一看,CrO2的铁磁性可以很容易地解释由洪德规则相关的交换过程中的窄t2g带。然而,在动力学平均场论的框架中严格处理的电子关联倾向于使这种状态不稳定。如果除了t2 g带的常规动能变化之外,考虑到其他机制,包括氧带的直接交换和磁极化,铁磁性重新出现。我们将展示如何使用第一性原理电子结构计算来评估所有这些贡献。我们的结果解释了铁磁态的整体稳定性,并为理解CrO2的磁性提供了坚实的微观基础。
2015-06-12 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Half-metallic Ferromagnets, Spin Gapless Semiconductors, and Topological Semimetals Based on Heusler Alloys
综述了Heusler合金在半金属铁磁体、自旋无隙半导体和拓扑半金属状态下的电子结构、电子和磁性的理论和实验研究。这些物质具有不寻常的、对外界影响高度敏感的磁性和电子特性,这与它们中存在的能隙和外来激发有关。在这些状态中的每一个,以及在它们之间的过渡的电子结构和性质的行为和演变的功能,被认为是。有目的地控制这些材料的性能的可能性对于它们的实际应用是有前景的。
2021-11-29 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Bulk experimental evidence of half-metallic ferromagnetism in doped manganites
本文报道了几种铁磁锰氧化物薄膜低温电阻率的精确测量和定量数据分析。我们清楚地表明,在低温电阻率中存在T^{4.5}项,并且该项与半金属铁磁体双磁振子散射的量子理论定量一致。我们目前的研究结果提供了掺杂锰氧化物半金属铁磁性的第一个大块实验证据。
2000-08-09 cond-mat.str-el
Pressure-induced strange metal phase in a metallic kagome ferromagnet
本文通过高压电输运和磁化测量发现笼目铁磁体CrNiAs在铁磁量子临界点以上出现奇异金属相,磁场可恢复费米液体,并结合电子结构计算揭示弱色散能带可能是其T线性电阻的起源。
2025-03-12 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Ordered spin-ice state in the geometrically frustrated metallic-ferromagnet Sm2Mo2O7
最近发现的自旋冰是一个壮观的例子,非共面自旋安排,可以出现在烧绿石A2 B2 O 7结构。我们对金属铁磁烧绿石Sm 2 Mo 2 O 7进行了磁性和热力学研究。我们的研究,进行了定向晶体,表明Sm自旋有一个有序的自旋冰基态低于约T* = 15 K。有序自旋冰态的温度和场演化受Sm和Mo自旋之间的反铁磁耦合的支配。我们建议,作为一个强大的功能,这种耦合的结果,四面体与外部场对齐,采用“1-在,3-出”自旋结构,而不是“3-在,1-出”在偶极自旋冰,因为字段超过一个临界值。
2007-06-28 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Ba{0.4}Rb{0.6}Mn2As2: A Prototype Half-Metallic Ferromagnet
报道了Ba{0.39(1)}Rb{0.61(1)} Mn_2As_2单晶在居里温度TC = 103(2)K以下的半金属铁磁性。在1.8 K时的磁化强度M与外加磁场H的等温线数据表明,完全极化的巡回掺杂孔的磁矩,引入取代Rb为Ba。该材料表现出极软的FM,具有不可观察的小的剩磁和矫顽场。令人惊讶的是,与典型的巡回FM相反,M(H)数据遵循基于局部矩FM的平均场论的Arrott图范例。当T < TC时,面内电阻率数据与活化T^2模型拟合良好,而当T > TC时,面内电阻率数据与活化T^2模型严重偏离。因此,活化T^2电阻率模型是用于确定该化合物中半金属FM的开始的极好诊断,这反过来证明了材料的电子输运和磁性之间存在强相关性。结合先前关于40%空穴掺杂的Ba{0.6}K{0.4} Mn 2As 2的数据,这些测量建立了61%掺杂的Ba{0.39}Rb{0.61} Mn 2As 2作为一类新的半金属铁磁体的原型,其中材料中的所有巡回载流子都是铁磁性的。
2015-07-23 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Phase stability and the effect of lattice distortions on electronic properties and half-metallic ferromagnetism of Co2FeAl Heusler alloy: An ab initio study
采用密度泛函理论在广义梯度近似下研究了Co2 FeAl的基态.考虑了不同的磁位形,找出了其最稳定的相位。Co2 FeAl的铁磁基态在能量上被观察到,其优化的晶格常数为5.70 μ m。此后,该系统受到均匀和非均匀应变,看看他们对自旋极化(P)和半金属性的影响。在本研究中考虑了自旋轨道耦合的影响。半金属度(和100%P)仅在从0至+4%开始的均匀菌株下保持,并且对于从-1%至-6%开始的阴性菌株,从90%迅速下降至16%。我们发现,目前的系统是非常敏感的tetravel扭曲下的半金属(和100%P)仅保留立方的情况下。半金属度损失的主要原因是由于能带相对于费米能级的移动。我们还讨论了这些结果对自旋电子学器件的影响。
2020-06-15 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Universal low-temperature tricritical point in metallic ferromagnets and ferrimagnets
本文从三个方面对金属铁磁体量子相变的早期理论进行了回顾和推广。结果表明:(1)不论磁矩是由传导电子提供还是由另一个带的电子提供,(2)对于XY和Ising普适类的铁磁体以及Heisenberg铁磁体,导致低居里温度金属铁磁体中涨落诱导一级相变的机制都是有效的,以及(3)对于亚铁磁体以及对于铁磁体。这极大地扩展了在低温下预期一阶跃迁的材料类别,并解释了为什么强各向异性铁磁体,如UGe 2,显示一阶跃迁以及海森堡磁体。
2012-03-16 cond-mat.str-el
Mechanism for transitions between ferromagnetic and antiferromagnetic orders in $d$-electron metallic magnets
我们提出了铁磁和反铁磁相之间的压力诱导转变的机制,依赖于$d$ -电子金属磁性化合物之间无处不在的特征能量尺度之间的竞争。该机制背后的原则上的最小的两个轨道$p$ - $d$晶格模型的例子证明。我们认为LaCrGe $_3$是实现上述机制的一个很有希望的候选者,其中最近已经观察到压力诱导铁磁-反铁磁相变。
2019-12-19 cond-mat.str-el
Nonquasiparticle states in half-metallic ferromagnet NiMnSb
用第一性原理动力学平均场方法研究了半金属铁磁体NiMnSb的费米能级以上的非准粒子态。我们提出了一个定量评估的光谱权重的这种特性,并讨论了可能的实验研究(BIS,NMR,STM和Andreev反射),以澄清这些状态的存在。
2003-10-02 cond-mat.str-el
Metallic ferromagnetism: Progress in our understanding of an old strong-coupling problem
金属铁磁性一般是一种中等到强的耦合现象。由于没有系统的分析方法来研究这类问题,金属铁磁性的微观起源仍然没有得到充分的理解。然而,在过去的两三年里,在这一领域取得了显著的进展:现在可以肯定的是,即使在单带哈伯德模型中,金属铁磁性在尺寸$d=1,$ 2和$\infty$的规则晶格上以及在相互作用$U$和密度$n$的中间值上也是稳定的。本文综述了该模型的基本问题和最近的研究进展。这些结果与眼眶退化的情况下的结果进行了对比。
1998-09-16 cond-mat.str-el
Non-quasiparticle states in the core level spectra of ferromagnetic semiconductors and half-metallic ferromagnets
在饱和导电铁磁体的s-d交换模型中计算了决定x射线谱的格林函数。证明了在芯能级(X射线吸收、发射和光电子)谱中观察非准粒子(NQP)态的可能性。结果表明,NQP的贡献,共振X射线散射谱可以大大增强芯孔效应相比,那些状态密度。
2005-07-05 cond-mat.str-el
Ground state energy of metallic ferromagnet in a generalized Hubbard model
考虑了部分填充窄带中原子间的交换作用和关联跃迁,推广了哈伯德模型,研究了铁磁有序。在弱相互作用的情况下,利用格林函数方法得到了铁磁态的基态能量和实现铁磁态的条件。结果表明了相关跳变的重要作用。
2000-12-21 cond-mat.str-el
Correlation induced half-metallicity in a ferromagnetic single-layered compound: Sr$_2$CoO$_4$
用$\emph{ab initio}$电子结构计算方法研究了Sr $_2$ CoO $_4$化合物的电子和磁性.与GGA计算给出的铁磁金属溶液相反,GGA+ $U$计算提供了两种铁磁溶液:(i)半金属溶液和(ii)金属溶液。半金属溶液是体系的基态,金属溶液是亚稳态。Co 3 $d$和O2 $p$轨道之间的强杂化决定了化合物的电子和磁性.发现每个分子式单位的总磁矩为$\sim$ 3 $μ_B$($S$ = 3/2)。我们的计算给出的磁晶各向异性能量为$\sim$ 2.7 meV,这提供了一个很好的描述实验观察到的大磁晶各向异性。海森堡交换参数的第四个最近的邻居也计算。平均场理论给出$T_C$ = 887 K.讨论了铁磁半金属基态可能的物理意义。
2010-01-09 cond-mat.str-el
On metallic ferromagnetism of a generalized Hubbard model with correlated hopping
本文研究了在更完整地考虑电子-电子相互作用,特别是关联跳跃和交换作用积分的广义哈伯德模型中实现金属铁磁态的可能性。本文用最近由平均场近似得到的单电子能谱来描述系统的有限温度性质。本文导出了铁磁-顺磁转变的临界温度的表达式,分析了磁化率和顺磁磁化率随温度的变化规律。考虑到相关的跳跃允许解释过渡金属,其合金和化合物的铁磁行为的一些特殊性。
2001-04-26 cond-mat.str-el
Non-quasiparticle states in a half-metallic ferromagnet with antiferromagnetic $s-d(f)$ interaction
在反铁磁$s-d(f)$交换作用下,研究了半金属铁磁体(HMF)电子结构中起重要作用的非准粒子(非相干)态.在强相关的极限下,它们的适当描述需要与通常的戴森方程相比重新排列微扰级数。这种考虑提供了一个解决方案的近藤问题的HMF的情况下,可以是重要的第一原理的HMF计算进行较早的铁磁$s-d(f)$相互作用。
2017-01-24 cond-mat.str-el
Metallic Ferromagnetism in the Kondo Lattice
金属磁性既古老又现代,出现在指南针中的磁石和计算机中的硬盘驱动器等熟悉的环境中。令人惊讶的是,金属铁磁性的严格理论基础在很大程度上仍然缺失。斯托纳方法微扰处理库仑相互作用时,后者需要是大的,而长冈的方法纳入了一个半满带的电子可以忽略不计。在这里,我们表明,近藤晶格的铁磁顺序是服从一个渐近精确的分析范围内的相互作用参数。在这个铁磁相中,传导电子和局部磁矩强烈耦合,但费米表面并不包围后者(即它很小)。此外,非费米液体的行为出现在一定的频率和温度范围内。我们的结果为理解铁磁重费米子金属中一些长期存在的难题提供了基础,并为一类新的铁磁量子相变提出了展望。
2010-11-04 cond-mat.str-el
Electronic properties of EuB6 in the ferromagnetic regime: Half-metal versus semiconductor
为了理解半金属铁磁体EuB6,我们使用Kondo晶格模型的价带和导带。通过最近发展的多体理论,我们计算的电子性质的铁磁制度的居里温度。磁性有序度的降低导致半金属态向半导体态的转变,并伴随着能带的展宽。我们显示的准粒子态密度和准粒子色散的温度依赖性,以及有效质量,载流子数和等离子体频率与实验数据符合得很好。
2005-11-22 cond-mat.str-el
Antisite Domains in Double Perovskite Ferromagnets: Impact on Magnetotransport and Half-metallicity
A_2BB ′ O_6型双钙钛矿材料具有高的铁磁T_c和显著的低场磁电阻效应。它们也是自旋极化电子的候选源。然而,这些材料的潜在有用性受到B和B'离子的错位的阻碍,B和B'离子不能以理想的交替结构组织它们自己。结果是物理性质对制备条件的强烈依赖,降低了磁化强度并破坏了半金属性。我们提供了第一个结果的影响,空间相关的反位无序,实验观察到的铁磁双钙钛矿。反位域抑制磁性和半金属性,正如预期的那样,但导致低场磁电阻的显着增强。
2010-09-09 cond-mat.str-el
Ultrafast spin dynamics and critical behavior in half-metallic ferromagnet : Sr_2FeMoO_6
利用磁光克尔效应的泵浦-探测测量方法研究了铁磁半金属化合物Sr_2FeMoO_6的超快自旋动力学。这种材料的半金属性质引起自旋和电子之间的异常热绝缘,并允许我们在光激发后从几皮秒到几百皮秒追求自旋动力学。光学检测到的磁化动力学清楚地显示了从微观光致退磁到宏观临界行为的交叉,具有宽动力学临界区域的弛豫时间的普遍幂律发散。
2000-06-11 cond-mat.str-el
Pre-asymptotic critical behavior and effective exponents in disordered metallic quantum ferromagnets
我们确定了强无序金属中量子铁磁相变的前渐近临界行为。我们发现,它是由有效的幂律,在以前分析的渐近临界行为,这是有效的,只在一个不可观测的小区域。分析实验的后果进行了讨论,特别是如何区分临界行为和格里菲斯阶段的影响。
2014-07-25 cond-mat.str-el
Low-energy properties of the ferromagnetic metallic phase in manganites: Slave fermion approach to the quantum double exchange model
利用从费米子模型研究了单轨道量子双交换模型的低能性质。我们建立了一个平均场论,对低能下锰氧化物中铁磁金属相的磁性和热力学性质给出了一个简单的解释。由此产生的电子谱函数和隧穿态密度显示出非相干的非对称峰与弱的温度依赖性,除了准粒子峰。我们还表明,在铁磁金属相的规范涨落完全屏蔽由于Anderson-Higgs机制。因此,平均场态对规范涨落是鲁棒的,并且在低能量下表现出自旋-电荷分离。
2007-02-27 cond-mat.str-el
Thermodynamics of the ferromagnetic phase transition in nearly half metallic CoS2 at high pressures
利用阿贡同步辐射光源产生的X射线和交流量热法分别测量了CoS2在铁磁相变时的体积变化和热容。根据这些实验数据计算的跃迁熵,由于量子退化,沿着跃迁线下降,如能斯特定律所要求的。的体积变化强烈增加沿过渡线,这是解释的共存相,从近一半的铁磁相的CoS2的金属性质的结果的可压缩性差异的细节。
2013-10-15 cond-mat.str-el
Origins of thermal spin depolarization in half-metallic ferromagnet CrO$_2$
使用高分辨率自旋分辨光电子能谱,我们观察到一个热自旋去极化,所有的自旋极化电子的贡献。此外,我们观察到一个独特的少数自旋状态附近的费米能级和相应的退极化,很少有助于退磁。这种退极化的起源被认为是半金属铁磁体的多体效应特性。我们的研究打开了一个实验领域的巡游铁磁物理专注于现象与亚meV的能量尺度。
2018-12-19 cond-mat.str-el
Two-band ferromagnetic Kondo-lattice model for local-moment half-metals
我们引入了一个双带Kondo晶格模型来描述具有局域磁矩的铁磁半金属。在模型研究中,电子和磁性的温度依赖的磁化曲线,能带结构,自旋极化和等离子体频率。这些是从数值计算方程,单电子格林函数的基础上获得的。我们发现巡游电子和局域磁矩之间的相互影响是半金属的几个相变的原因,即一级和二级磁相变,以及半金属到半导体和半金属到半金属的转变。
2007-12-06 cond-mat.str-el
Prediction of a new class of half-metallic antiferromagnets
我们报告的原型莫特绝缘物质MnO和NiO的空位诱导半金属性。通过在磁性体系中嵌入阳离子空位,为构造半金属反铁磁体开辟了一条新的道路。对于Ni $_{0.97}$ O,我们发现了一个半金属反铁磁体,迄今为止只提出了复杂的晶体结构的系统。
2003-03-18 cond-mat.str-el
An effective quantum parameter for strongly correlated metallic ferromagnets
采用Goldstone保模非微扰方法,在具有{ \cal N}重轨道简并度和任意轨道内和轨道间库仑相互作用U和J的哈伯德模型下,研究了多轨道金属铁磁体中电子的关联运动.得到了一个有效量子参数\hbar = \frac{U^2+({\cal N}-1)J^2}{(U+({\cal N}-1)J)^2},它类似于量子自旋系统的1/S和N轨道哈伯德模型的1/N,决定了关联诱导的磁激发量子修正的强度。这个量子参数的快速抑制与Hund的耦合J,特别是对于大{ \cal N},提供了基本的洞察力的现象,强稳定的金属铁磁性的轨道简并和Hund的耦合。这种方法的情况下说明的铁磁铁和半金属Heusler合金Co_2MnSi。对于铁的实际值,计算得到的自旋刚度和居里温度值与测量值定量一致。值得注意的是,长波长模式的贡献被证明产生近~25%的计算居里温度降低。最后,一个大纲提出了扩展的方法,包括现实的非简并轨道和轨道间跳跃LDA计算得到的带结构特征的通用多频带金属铁磁体。
2011-02-10 cond-mat.str-el
Magnetization-density distribution in the metallic ferromagnet SrRuO3 determined by polarized neutron diffraction
用极化中子衍射方法研究了金属铁磁体SrRuO $_3$的磁化强度分布。通过多极细化和最大熵方法的分析一致地揭示了携带总磁化强度的30%的所有氧位点的强极化。Ru位上的自旋密度分布呈现出近似立方的形状,与$t_{2g}$轨道和$pd$杂化的几乎相等的占据一致。密度泛函计算很好地再现了实验分析。在2 ~ 200 K之间磁化强度分布没有质的变化。
2019-07-11 cond-mat.str-el
Correlation Effects on the Double Exchange Model in a Ferromagnetic Metallic Phase
研究了铁磁金属相中传导电子间的Hubbard相互作用对双交换模型的影响。将迭代微扰理论应用于动力学平均场论中的Hubbard相互作用,计算了单粒子谱函数和电导率,其中进一步使用相干势近似来处理传导电子与局域自旋之间的铁磁Hund耦合。确定了局域自旋的磁化强度随温度的增加而减小,讨论了单粒子谱和光学电导率的温度依赖性。研究发现,Hund耦合和Hubbard相互作用的相互作用极大地改变了光谱函数,而在某种程度上,它被掩盖在光学电导率。
2000-07-04 cond-mat.str-el
Metallic ferromagnetism supported by a single band in a multi-band Hubbard model
我们构造了一个多带哈伯德模型的晶格通过“装饰”一个紧密堆积的$d$维晶格$\mathcal{M}$(如三角形晶格),其中$d\ge2$。我们取库仑相互作用和带隙变得无限大的极限。然后只剩下一个能量有限的能带,电子就被支撑在上面。设电子数为$N_\mathrm{e}=|\mathcal{M}|-N_\mathrm{h}$,其中$|\mathcal{M}|$对应于使最低(有限能量)能带半满的电子数,而$N_\mathrm{h}$是“空穴”数。如果$N_\mathrm{h}/|\mathcal{M}|$不为零但足够小,则预期该模型表现出金属铁磁性。我们证明了基态表现出饱和的铁磁性,如果$N_\mathrm{h}\le(\text{const.})|\mathcal{M}|^{2/(d+2)}$,并表现出(不一定饱和)的铁磁性,如果$N_\mathrm{h}\le(\mathrm{const.})|\mathcal{M}|^{(d+1)/(d+2)}$。如果系统尺寸$|\mathcal{M}|$不是太大,这可以被认为是金属铁磁性的严格例子。
2016-03-25 cond-mat.str-el
Metallic Continuum Quantum Ferromagnets at Finite Temperature
利用重整化群(RG)和大N方法研究了连续SU(N)量子海森堡铁磁体(QHF)与无带隙电子的耦合问题。我们建立了耗散问题的相图,并研究了居里温度,磁化强度和磁相关长度的变化,由于耗散和热和量子涨落。我们表明,拓扑项(Berry相)和耗散之间的相互作用导致有限温度临界行为的非平凡的影响。
2003-05-28 cond-mat.str-el
Temperature dependences of resistivity and magnetoresistivity for half-metallic ferromagnets
研究了三维和二维半金属铁磁体输运性质的特殊性,这些特殊性与自旋翻转散射过程的不存在有关。计算了不同区域电阻率随温度和磁场的变化关系。当T<T* 时,电阻率与T^{9/2}成比例,当T>T* 时,电阻率与T^{7/2}成比例,T* 是纵向散射过程的交叉温度。后者规模也发挥了重要作用的磁阻。讨论了非准粒子(非相干)态对输运性质的贡献。结果表明,它们可以占主导地位的杂质感生电阻率的温度依赖性和隧道结电导率。
2002-04-12 cond-mat.str-el
Hund's rule and metallic ferromagnetism
我们研究紧束缚模型的巡回电子在两个不同的频带,有效的现场相互作用表示库仑排斥和洪德规则。我们证明,足够大的现场交换各向异性,所有的基态显示金属铁磁性:它们表现出宏观磁化,宏观分数的电子是空间离域的,并没有能隙的动力学激发。
2004-11-10 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el math-ph
Electric-Field-Induced Antiferromagnetic Insulating State in a Metallic Ferromagnet
我们证明了在静态电场作用下,由于传导电子的布洛赫振荡,铁磁金属转变为反铁磁绝缘体。在稳态下,电流与外加电场成反比,这意味着与Wannier-Stark局域化不同的非微扰绝缘性质。基于最近的太赫兹脉冲源的可能的实验实现进行了讨论。
2020-07-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Electronic relaxation rates in metallic ferromagnets
我们表明,铁磁金属中的单粒子和输运弛豫率(分别决定渐进低温下的热导率和电导率)并不像之前认为的那样服从幂律,而是表现出指数温度依赖性。其原因是导带的分裂,这不可避免地由非零磁化引起。在较高的温度下,存在一个相当大的温度窗口,在该窗口中,输运速率显示出与T^2温度的依赖关系,这与先前的结果一致。这个窗口是分开的渐近制度的温度尺度,估计范围从几十mK到几十K的典型铁磁体。我们激励和推导出一个非常普遍的有效的理论,然后我们使用金属磁体,得出这些结果。讨论了与现有实验的比较,并对未来低温实验进行了预测。
2014-03-25 cond-mat.str-el
Half-metallic ferromagnetism in Sr$_3$Ru$_2$O$_7$
Ruddesden-Popper双分子层化合物Sr $_3$ Ru $_2$ O $_7$由于其有趣的性质和物相而受到越来越多的关注。通过第一性原理计算,我们发现基态的特点是铁磁(FM)半金属态。这种状态与反铁磁金属相强烈竞争,这表明可能存在以存在不同磁畴为特征的特定状态。为了驱动系统的相变,我们研究了作为RuO $_6$八面体旋转的函数的电子和磁性,发现磁相位不与旋转角耦合。我们的结果提供了准确的电子,结构和磁性的基态性质的Sr $_3$ Ru $_2$ O $_7$和刺激的调查其他类型的八面体旋转和扭曲的相变的搜索。
2017-02-21 cond-mat.str-el
Photoinduced topological spin texture in a metallic ferromagnet
在双交换模型中研究了光致非平衡自旋结构,其中巡游电子通过铁磁Hund耦合与局域自旋耦合。特别是,我们专注于瞬态自旋结构从初始铁磁金属状态稳定的反铁磁有序状态中报道的[物理。119,207202(2017)]。通过求解薛定谔方程和Landau-Lifshitz-Gilbert方程,我们得到了有限的缠绕数和手征性,这意味着拓扑手征自旋织构的出现.这些观察再现的计算,其中自旋动力学突然淬火后的化学势在较大的集群进行检查。讨论了瞬态动力学中拓扑自旋织构的一种可能机制。
2018-10-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Minority-spin $t_{2g}$ states and the degree of spin polarization in ferromagnetic metallic La$_{2-2x}$Sr$_{1+2x}$Mn$_2$O$_7$ ($x=0.38$)
利用角分辨光电子能谱(ARPES)研究了铁磁La $_{2-2x}$ Sr $_{1+2x}$ Mn $_2$ O $_7$($x=0.38$)的电子能带结构和费米面.除了预期的两个空穴口袋和一个电子口袋的多数自旋$e_g$电子,我们显示了一个额外的电子口袋周围的$Γ$点。与第一性原理自旋极化能带结构计算的比较表明,额外的电子口袋来自少数自旋特征的$t_{2g}$电子,表明该化合物不是一个完整的半金属铁磁体,与轻掺杂立方锰氧化物类似的预期。然而,我们的数据表明,一个完整的半金属状态是可能达到的,只要带宽是温和的减少。此外,ARPES的带分辨能力,使我们能够研究不同的实验条件下的自旋极化的能带结构的影响。
2013-10-24 cond-mat.str-el
Metallic Quantum Ferromagnets
本文综述了金属铁磁体中的量子相变(QPT)问题,讨论了实验和理论两个方面。这些QPT可以根据淬火无序的存在和强度进行分类:如理论所预测的,清洁系统一般显示出从铁磁态到顺磁态的不连续或一阶QPT。无序系统要复杂得多,这取决于无序强度和与QPT的距离。在许多无序材料中,QPT是连续的,或者是二阶的,并且格里菲斯相效应与过渡附近的QPT奇异性共存。在其他系统中,从低温下的铁磁态到另一种类型的长程序的转变,例如反铁磁态或自旋密度波态。在其他材料中,人们怀疑它会转变成类似玻璃的自旋动力学状态。该评论提供了一个全面的讨论,目前的理解,这些不同的过渡,实验和理论发展之间的关系。
2015-09-02 cond-mat.str-el
Magneto-optical investigation of the field-induced spin-glass insulator to ferromagnetic metallic transition of the bilayer manganite (La$_{0.4}$Pr$_{0.6}$)$_{1.2}$Sr$_{1.8}$Mn$_2$O$_7$
为了研究磁场驱动自旋玻璃绝缘体到铁磁金属的转变,我们测量了($_{0.4}$ Pr $_{0.6}$)$_{1.2}$ Sr $_{1.8}$ Mn $_2$ O $_7$的磁光响应.磁场的应用恢复铁磁状态的电子结构的整体红移,增长的束缚载流子本地化与铁磁域,发展的赝能隙,软化的Mn-O的伸缩和弯曲模式,表明结构的变化。我们讨论了领域和温度引起的趋势的框架内的富冈Tokura全球电子相图图片,并建议控制无序附近的相边界可以用来调整磁介电响应。自旋玻璃绝缘体到铁磁金属转变的恢复也可以驱动(La $_{0.4}$ Pr $_{0.6}$)$_{1.2}$ Sr $_{1.8}$ Mn $_2$ O $_7$中的300 K颜色变化。
2006-06-13 cond-mat.str-el
Correlated hopping of electrons: Effect on the Brinkman-Rice transition and the stability of metallic ferromagnetism
本文用Gutzwiller波函数研究了具有键-电荷相互作用(“关联跳跃”)的哈伯德模型。我们展示了如何表达Gutzwiller期望值的键电荷相互作用的相关动量空间占用。这种关系在所有空间维度上都是有效的。我们发现,在无限维中,Gutzwiller近似变得精确,键电荷相互作用降低临界Hubbard相互作用的Brinkman-Rice金属-绝缘体过渡。键-电荷相互作用也有利于铁磁跃迁,特别是当态密度不对称并且在费米能以下具有大的谱权重时。
2001-01-16 cond-mat.str-el
Spin-polarized scanning tunneling microscopy of half-metallic ferromagnets: Non-quasiparticle contributions
研究了半金属铁磁体(HMF)的多体(自旋极化)效应在扫描隧道谱中的作用。结果表明,在任意的外势作用下,非准粒子态存在于多数或少数自旋带隙中,特别是在表面和界面处。NQP态密度的能量依赖性得到在各种模型的HMF,一个重要的作用的杂化性质的能隙被证明。计算了相应的自旋极化随温度的变化关系。结果表明,NQP态导致在零偏压附近的隧道电导的急剧的偏压依赖性。NQP态相对于费米能的不对称性提供了在STM非弹性谱中分离声子峰和磁振子峰的机会。
2005-12-12 cond-mat.str-el
Doping a correlated band insulator: A new route to half metallic behaviour
我们在一个简单的模型中证明了令人惊讶的结果,即在掺杂的带绝缘体中打开现场库仑相互作用U导致形成半金属态。在未掺杂的系统中,我们表明,增加U导致一个顺磁性,带绝缘体和反铁磁性莫特绝缘体之间的一阶过渡在一个有限的值U_{AF}。在掺杂时,该系统在U_{AF}两侧的宽范围的掺杂和相互作用强度上表现出半金属亚铁磁性。我们的结果,基于动力学平均场论,提出了一种新的路线,半金属行为和自旋电子学的新材料的实验提供动力。
2013-07-10 cond-mat.str-el
Spin waves throughout the Brillouin zone and magnetic exchange coupling in ferromagnetic metallic manganites La$_{1-x}$Ca$_{x}$MnO$_3$ ($x=0.25,0.30$)
利用飞行时间和三轴非弹性中子能谱,我们确定了铁磁锰氧化物La $_{1-x}$ Ca $_x$ MnO $_3$($x=0.25,0.3$)在低温金属态下的布里渊区自旋波激发.虽然在长波长极限(自旋刚度$D$)的自旋波激发具有类似的值为两种化合物,附近的布里渊区边界的La $_{0.7}$钙$_{0.3}$ MnO $_3$的激发是相当大的软化在所有对称方向相比,La $_{0.75}$钙$_{0.25}$ MnO $_3$。具有最近邻和第四邻交换作用的海森堡模型可以较好地描述整个色散曲线。我们比较的数据与各种理论模型描述的铁磁锰氧化物的自旋激发。
2007-02-21 cond-mat.str-el
Green's function theory of quasi-two-dimensional spin-half Heisenberg ferromagnets: stacked square versus stacked kagomé lattice
利用自旋旋转不变的格林函数方法,研究了堆积正方晶格和堆积kagomé晶格上准二维自旋半海森堡铁磁体的热力学性质.计算了临界温度$T_C$、均匀静态磁化率$χ$、相关长度$ξ_ν$和磁化强度$M$,并研究了$T_C$以上的短程有序.我们发现,$T_C$和$M$在$T>0$是较小的堆叠kagomé晶格,我们归因于挫折效应在有限的温度下变得相关。
2006-09-27 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
NaV2O4: a Quasi-1D Metallic Antiferromagnet with Half-Metallic Chains
采用NaCl助熔剂在高压下生长了NaV2O4晶体,并对晶体进行了X射线衍射、电阻率、热容和磁化强度等表征。NaV_2O_4的结构由共边VO_6八面体的双链组成。电阻率是高度各向异性的,垂直于链的电阻率比平行于链的电阻率大20倍以上。在磁性上,链内相互作用为铁磁性,链间相互作用为反铁磁性,在140 K下建立了三维反铁磁性有序。第一性原理电子结构计算表明,链是半金属。有趣的是,NaV2O4的情况似乎是半金属材料的准一维类似物。
2007-09-19 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con