Improper Ferroelectric Polarisation in a Perovskite driven by Inter-site Charge Transfer and Ordering
设计和制造铁电极化与其他序参量如晶格、磁和电子不稳定性耦合的材料具有很大的意义。这些材料在下一代数据存储设备中将是无价的。最近，在理解晶格和磁不稳定性引起的不适当的铁电耦合机制方面取得了显着进展。然而，虽然理论上预测，电子和铁电（极性）不稳定性之间的紧凑的晶格耦合尚未实现。在这里，我们报告了一种新的钙钛矿Hg $^{\textbf{A}}$ Mn $^{\textbf{A'}}_{3}$ Mn $^{\textbf{B}}_{4}$ O $_{12}$的详细的晶体学研究，被发现表现出极性基态的帐户上的电荷和轨道排序的A'和B-网站，这本身是由一个非常不寻常的Mn $^{A'}$ -Mn $^B$网站间的电荷转移。极性，电荷，轨道，因此磁自由度的固有耦合，使这一系统的巨大的根本利益，并证明铁电开关在这个和主机最近报道的混合不适当的铁电体仍然是一个重大的挑战。
2018-03-15 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Specific heat investigation of the magnetic ordering in two frustrated spin-chain oxides: Ca3Co2O6 and Ca3CoRhO6
比热测量进行了密切相关的自旋链氧化物Ca3Co2O6和Ca3CoRhO6。这两种化合物都由排列在三角形晶格上的伊辛磁链组成。沿着链和链之间的自旋耦合分别是铁磁和反铁磁的。这些磁性特征的组合预期会产生几何挫折。目前的研究报告，这些化合物的比热数据表现出相似的自旋冻结过程在低T，而显着的差异存在于反铁磁链间有序在较高的T。这些结果与以前的磁化和中子衍射数据进行了讨论。
2003-07-17 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Multiferroicity due to charge ordering
在这篇文章中，我们重点讨论了由不同形式的电荷有序驱动的多铁性。我们将介绍电荷有序化在磁性系统中诱导铁电性的一般机制。有一些特定类别的材料与此相关。我们将讨论一些详细的$(i)$钙钛矿锰氧化物的类型（PrCa）MnO $_3$，$(ii)$的复杂和有趣的情况下，磁铁矿Fe $_3$ O $_4$，$(iii)$强铁电挫折LuFe $_2$ O $_4$，$(iv)$一个例子的准一维有机系统。所有这些都是“I型”多铁性，其中铁电性和磁性具有不同的起源，并且发生在不同的温度下。在本文的第二部分中，我们讨论了“II型”多铁性，其中铁电性完全是{ \it归因于}磁性，但电荷有序发挥着重要作用，例如$(v)$、新发现的多铁性Ca $_3$ CoMnO $_6$、$(vi)$中可能的铁电性RNiO型稀土钙钛矿镍酸盐$_3$，具有磁性E型有序的钙钛矿锰氧化物的$(vii)$和双层锰氧化物的$(ix)$。
2008-04-25 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Ferroelectric Transition Induced by the Incommensurate Magnetic Ordering in LiCuVO4
在多晶和单晶LiCuVO 4样品中发现了与螺旋自旋序同时发生的铁电相变。该系统具有Cu 2+自旋（s=1/2）的CuO 2链形成的边缘共享CuO 4广场。可能是由于最近邻和次最近邻交换相互作用之间的竞争所引起的受抑性质，Cu自旋表现出，如已经报道的，螺旋磁序与沿链方向的无公度调制矢量Q和与垂直于CuO 4正方形的螺旋轴e3。电极化的强度P可以通过最近预测的关系（P与Q*e3成比例）来理解。转变温度已被发现逐渐抑制所施加的磁场。
2006-12-11 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Coulomb Frustrated Phase Separation in Quasi-Two-Dimensional Organic Conductors on the Verge of Charge Ordering
在涨落交换近似下对3/4填充二维扩展哈伯德模型进行分析的基础上，我们发现在非零温区存在库仑阻挫相分离（PS），其中电荷有序（CO）的量子临界现象占主导地位.在准二维有机导体的边缘CO，这种挫折PS提供了一种机制，产生空间的不均匀性，其特征在于由一个非常缓慢的松弛和一个中间的长度尺度。
2012-05-19 cond-mat.str-el
Orbital ordering in frustrated Jahn-Teller systems
本文研究了具有双简并轨道的过渡金属离子形成三角晶格或烧绿石晶格，并通过90度金属-氧-金属键连接的过渡金属氧化物NaNiO_2，LiNiO_2和ZnMn_2O_4中的超交换。我们表明，这种相互作用是非常不同的，从一个更熟悉的交换系统与180度的债券，例如钙钛矿。与钙钛矿中轨道和自旋自由度之间的强相互作用相反，在90度交换系统中，自旋和轨道是解耦的：自旋交换比轨道交换弱得多，并且对于所有轨道状态都是铁磁的。由于阻挫效应，平均场轨道基态是强简并的。量子轨道涨落选择特定的铁轨道态，如在NaNiO_2中观察到的。本文还讨论了LiNiO_2仍可能具有轨道液体性质的原因。
2002-01-23 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Ferroelectricity from spin supercurrents in LiCuVO4
利用极化中子研究了铁电阻挫自旋1/2链材料LiCuVO_4在外加电场和磁场中的磁结构。的对称性和平均场分析的数据排除了静态Dzyaloshinskiii-Moriya相互作用的存在，而交换收缩被证明是可以忽略不计的，由我们的比热测量。实验观察到的磁电耦合是在一个纯粹的电子机制的基础上自旋超电流的预测非常一致。
2011-03-22 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Electronic Ferroelectricity and Frustration
除了铁电性的常规分类之外，存在一类材料，其中电子自由度和电子相互作用直接导致电极化的强度和铁电转变。这被称为电子铁电性。本文从阻挫的角度对电子铁电性进行了综述。介绍了自旋驱动铁电材料（最近被称为多铁性材料）的实验和理论研究。由竞争磁相互作用引起的自旋挫折对于这种类型的铁电性是最重要的。综述了电荷驱动的铁电性，其中电子电荷有序引起电极化的强度。通过大量的实验和理论研究发现，由于受抑几何结构引起的电荷涨落对层状铁氧化物的电子铁电性起着至关重要的作用。
2009-12-21 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Spin-Orbital Driven Ferroelectricity
提出了一个用局部坐标表示配体八面体倾斜的一般公式，计算了具有非极性八面体旋转的过渡金属离子链的电极化的强度.我们发现配体旋转产生的轨道有序和自旋有序共同决定了极化的特征，表明在共线自旋有序中出现非零极化，而在摆线有序中极化方向不再局限于自旋旋转平面内.
2013-08-06 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Magnetic Ordering in the Frustrated Heisenberg Chain System Cupric Chloride, CuCl$_2$
我们报告了一个详细的检查进行粉末中子衍射，磁化率和比热测量多晶和单晶样品的无水氯化铜CuCl 2的磁结构，以及自旋交换相互作用的第一性原理密度泛函理论（DFT）计算的评价。无水CuCl_2在低于23.9K的Neel温度下表现出一维反铁磁行为和长程反铁磁有序。中子粉末和单晶衍射表明，在23.9K以下，CuCl 2发生相变，形成无公度的磁结构（传播矢量为（1，0.2257，0.5）），自旋螺旋沿b方向传播，磁矩限制在bc晶面内.我们的密度泛函理论计算表明，自旋螺旋是由沿自旋链的铁磁近邻和反铁磁次近邻自旋交换相互作用相互竞争的结果。CuCl 2可能的多铁性行为的影响进行了讨论。
2009-04-19 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Collinear Néel-type ordering in partially frustrated lattices
我们考虑了三角晶格和五角晶格上的两个部分阻挫S = 1/2反铁磁自旋系统。在两个晶格的基本元格中，一个键具有交换相互作用强度$α$（$α\leq 1$），而所有其他键具有交换相互作用强度单位。我们证明了当$α$小于一个临界值$α_{c}$时，在基态中共线Néel型有序是可能的.利用线性自旋波理论，基于Holstein-Primakoff变换，确定了分子的基态能量和激发光谱。
1998-08-20 cond-mat.str-el
Influence of antiferromagnetic ordering on ferroelectric ordering in LuMnO3
本文通过测量LuMnO_3在T_N附近的中子粉末衍射花样，研究了反铁磁有序对MnO_5和LuO_7多面体局域介电矩的影响。由于MnO_5三角双锥中的磁交换耦合主要发生在ab面，而LuO_7多面体中的电偶极矩沿六角c轴取向，因此这种耦合很弱。因此，MnO_5和LuO_7多面体之间的几何约束导致了在T_N附近的介电性质的异常。
2004-02-18 cond-mat.str-el
Ising-XY Transition in Three-dimensional Frustrated Antiferromagnets with Collinear Ordering
利用蒙特卡罗模拟，我们研究了两种具有共线自旋序和基态附加双重简并的受抑XY反铁磁体模型的临界行为。我们考虑一个经典的反铁磁体的体心立方晶格与下一个最近的自旋之间的额外的反铁磁交换相互作用，和一个铁磁体与一个额外的反铁磁层内交换。在这两个模型中，发现了离散和连续序参量上的一个一级跃迁，观测到的临界赝指数与平面自旋有序XY磁体的指数一致，如堆叠三角形反铁磁体和属于同一对称类的helimagnets.
2014-11-20 cond-mat.str-el
Charge Ordering and Ferroelectricity in Half-doped Manganites
通过半掺杂锰氧化物，如赝立方Pr0.5Ca0.5MnO3和双层PrCa 2 Mn 2 O 7的密度泛函模拟，我们讨论了铁电性的发生，我们探索其关键关系的晶体结构和特殊的电荷/自旋/轨道有序效应。在赝立方Pr0.5Ca0.5MnO3中，铁电性在齐纳极化子型结构中被诱导，其中Mn离子被二聚化。而在双层PrCa_2Mn_2O_7中，与Mn ~（3+）或Mn ~（4+）离子键合的顶端氧的位移对铁电性的提高起着关键作用。重要的是，由于顶端氧的局部偶极子也密切相关的电荷和轨道有序模式在MnO 2平面，这反过来又有助于极化。最后，我们工作的一个重要成果是提出玻恩有效电荷作为量化电荷歧化效应的有效手段，具体涉及锰离子周围电子云的各向异性和尺寸。
2012-03-15 cond-mat.str-el
Charge-stripe order in the electronic ferroelectric LuFe2O4
通过原位冷却TEM观察，从300 K到20 K，对LuFe_2O_4中电荷有序态的结构特征进行了表征。在20K温度下，确定了两个明显的结构调制，一个主要的q_1 =（1/3，1/3，2），一个弱的q_2 = q_1/10+（0，0，3/2）。系统的分析表明，低温下的电荷结晶为电荷条纹相，电荷密度呈非正弦波动，形成铁电性的电偶极子。还注意到，电荷有序和铁电畴通常随着温度的降低而显著变化，并产生丰富多样的结构现象。
2007-02-26 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Ferroelectricity induced by cooperative orbital ordering and Peierls instability
一个一般的机制，轨道排序，再加上Peierls样晶格畸变，可以引起电子可切换的极化内的模型哈密顿方法的背景下，现代极化理论进行了讨论。通过使用贝里相位方法，一个清晰的图片出现在Wannier函数中心和轨道占位符。所提出的机制可能适用于氧化物尖晶石的电子结构具有有效的一维字符，如CdV $_2$ O $_4$，最近提出的显示多铁性行为。
2012-04-23 cond-mat.str-el
Ferroelectricity due to orbital ordering in E-type undoped rare-earth manganites
为了理解未掺杂锰氧化物中电子对铁电极化的贡献的起源，我们评估了轨道极化布洛赫电子的Berry相作为反铁磁E型配置背景下建立的轨道有序（OO）。在紧束缚模型中，OO的发生是由Jahn-Teller（JT）相互作用调节的，该模型用于相互作用的电子沿Z字形链运动。一旦JT耦合强到足以诱发OO，就会发现有限的极化，这支持了第一性原理预测的大电子贡献。
2011-02-24 cond-mat.str-el
Electric Polarization Induced by a Proper Helical Magnetic Ordering in a Delafossite Multiferroic CuFe1-xAlxO2
多铁性CuFe_（1-x）Al_xO_2（x=0.02）在T= 7 K以下的零磁场下表现出铁电有序和螺旋磁有序。通过极化中子衍射和热释电测量，我们揭示了自旋螺旋度与自发电极化的强度方向之间的一一对应关系。这一结果表明，适当的螺旋磁有序的自旋螺旋度是必不可少的铁电性CuFe 1-xAlxO 2。然而，由适当的螺旋磁序引起的电极化的强度的诱导不能用Katsura-Nagaosa-Balatsky模型来解释，该模型成功地解释了最近探索的铁电螺旋磁中的铁电性，例如TbMnO 3。因此，我们认为CuFe_（1-x）Al_xO_2是一类新的磁性铁电体。
2007-07-18 cond-mat.str-el
Magnetic ordering in pressure-induced phases with giant spin-driven ferroelectricity in multiferroic TbMnO3
为了阐明TbMnO 3中压力/磁场诱导巨铁电极化的机制，本文研究了温度、磁场和压力变化所引起的磁有序的变化。这是通过在高压和高磁场下采用单晶进行中子衍射分析来完成的。发现旋轮结构的无公度磁有序在低于报道的临界压力4.5 GPa时保持稳定。与此相反，一个相称的E型自旋有序的Mn自旋和非共线配置的Tb自旋与k=（0，1/2，0）出现在4.5 GPa以上。在压力下沿a轴（H_{||a}）施加磁场在Tb自旋高于H_{||a}的情况下诱导k=（0，0，0）的反铁磁结构，增强铁电极化，而Mn自旋的E-型有序即使在临界场以上也是稳定的。从目前的实验结果，我们得出结论，锰自旋的E型有序通过交换伸缩机制诱导巨铁电极化。H_{||a}诱导的极化增强可以通过考虑极化，减少了极序的Tb矩在零场，可以恢复通过场诱导的变化到非极性k=（0，0，0）排序在H_{||a} ~ 2 T。
2019-03-04 cond-mat.str-el
Multi-ferroelectricity in charge ordered LuFe2O4(LuFeO3)n with n=1
电荷有序（CO）引起的电子铁电性是目前LuFe_2O_4体系中的一个重要研究课题。化学取代和结构层插层已被认为是潜在的有效方法，在我们最近的研究中，我们在此报告的结构和多铁磁性能的层状系列的LuFe2O4（LuFeO3）n（n=0，1，和2）。实验研究表明，（RFeO3）层插入导致铁电性、磁性和CO特征发生显着变化。这些结果表明，进一步探索这一系列层状成员可能证明是富有成效的。
2008-03-16 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Ordering process and ferroelectricity in a spinel derived from FeV2O4
已知尖晶石FeV 2 O 4表现出特殊的物理性质，这通常归因于两种阳离子的不寻常存在，这两种阳离子显示出自旋、轨道和晶格自由度之间的显著相互作用（分别在四面体和八面体位置上的Fe 2+和V3+）。本工作报告的实验重新调查这种材料的基础上广泛的技术组合，包括X射线衍射，能量色散和穆斯堡尔谱，以及磁化，热容，介电和极化测量。特别注意的是，首先要建立确切的阳离子组成的调查样品，这被发现是Fe1.18V1.82O4。所有的物理性质都指出了一个复杂的有序化过程，在TS = 138 K时发生结构转变，然后在TN 1 = 111 K和TN 2 = 56 K时发生两个连续的磁结构转变。后一个转变标志着电极化的强度的出现，详细分析了磁化数据，讨论了T<TN 2时磁态的性质。考虑到两个自旋耦合，以及Jahn-Teller效应和自旋轨道稳定机制，提出了一个整体的解释的转变序列。最后，在最近的模型的基础上，在Fe 1.18V 1.82O4的铁电性的起源进行了讨论。
2012-02-02 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Metal-to-Insulator Transition, Spin Gap Generation, and Charge Ordering in Geometrically Frustrated Electron Systems
基于哈伯德模型，研究了在三维烧绿石晶格和二维棋盘格晶格上几何阻挫电子系统中实现的（半）金属-绝缘体相变（MIT）.利用重整化群方法和平均场分析，我们证明了在半填充情况下，MIT是几何阻挫和电子关联相互作用的结果。在具有自旋能隙的绝缘相中，自旋旋转对称性没有被破坏，而电荷有序存在。电荷有序状态是稳定的，以放松自旋自由度的几何挫折。我们还讨论了电荷有序化引起的晶格结构的畸变。结果被成功地应用到描述的MIT观察到的烧绿石系统${\rm Tl_2Ru_2O_7}$。
2003-02-27 cond-mat.str-el
Kondo Screening and Magnetic Ordering in Frustrated UNi4B
UNi 4 B表现出不寻常的性能，特别是，一个独特的反铁磁安排只涉及2/3的U网站。基于该化合物的低温行为，我们推测剩余的1/3 U位是由于近藤效应而被取代的。我们推导出一个模型，在该模型中，磁性和CNOU网站的共存是挫折的晶体结构和不稳定的5 f时刻之间的竞争的后果。
1998-07-30 cond-mat.str-el
Spin and chiral orderings of frustrated quantum spin chains
用精确对角化和密度矩阵重整化群方法研究了具有竞争最近邻和次最近邻反铁磁耦合的S=1/2和1XY自旋链和Heisenberg自旋链的有序性.结果发现，S=1 XY链表现出无间隙和有间隙的“手征”相，其特征在于奇偶性的自发破缺，其中长程序参数是手征性，$κ_i = S_i^xS_{i+1}^y-S_i^yS_{i+1}^x$，而自旋相关性衰减代数或指数。这种手性相在S=1/2 XY链和海森堡链中都没有实现。
1999-08-26 cond-mat.str-el
Ferromagnetic Ferroelectricity due to Orbital Ordering
Research Center for Materials Nanoarchitectonics (MANA), National Institute for Materials Science (NIMS)（物质结构纳米建筑学研究中心，日本国立材料科学研究所）
通过激活轨道自由度实现铁磁铁电性，核心在于利用反铁磁轨道有序打破对称性，从而在单一相中结合两种铁电序。
2026-02-02 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Latent electronic (anti-)ferroelectricity in BiNiO$_3$
该研究通过第一性原理计算揭示BiNiO$_3$中Bi位电荷有序导致潜在电子反铁电性，发现能量近简并的铁电$Pmn2_1$相，并证明应变工程可稳定电子铁电基态。
2023-12-27 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Multiferroicity in the frustrated spinel cuprate GeCu$_2$O$_4$
与其他磁阻挫尖晶石系统不同，GeCu $_{2}$ O $_{4}$是一种强四方畸变的尖晶石铜酸盐，其中CuO $_{2}$条带沿垂直于$c$轴的交替方向延伸。在这里，GeCu $_{2}$ O $_{4}$样品的高品质的制备通过高压合成（在4 GPa）和相应的磁性和介电性能进行了研究。我们首次观察到在T $_{N}$ $\sim$ 33~K出现铁电极化。虽然GeCu $_{2}$ O $_{4}$（$P$ $\sim$ 0.2 $μ$ C/m $^{2}$）的铁电极化很弱，但自旋诱导多铁性的存在对GeCu $_{2}$ O $_{4}$可能的基态磁结构和/或相应的多铁性理论模型提供了强有力的约束.
2018-04-25 cond-mat.str-el
Field induced ordering in highly frustrated antiferromagnets
我们预言外场可以在高阻挫的经典海森堡磁体中诱导自旋序。我们发现解析稳定的共线状态的热波动在三分之一的饱和场的可果美和石榴石晶格和烧绿石和沮丧的正方形晶格的饱和场的一半。通过对经典自旋的蒙特卡罗模拟和对$S=1/2$的精确对角化，数值研究了受抑正方晶格反铁磁体的这种效应.场诱导共线态具有自旋能隙并产生磁化平台。
2000-07-10 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Noncollinear magnetic ordering in a frustrated magnet: Metallic regime and the role of frustration
我们探讨在近藤晶格模型上的几何挫折Shastry-Sutherland晶格在金属电子密度的磁相，寻找非共线和非共面自旋纹理。受许多稀土基阻挫金属磁体的实验观察的启发，我们将局域磁矩视为经典自旋，并将巡游电子与局域磁矩之间的耦合设置为问题中的最大能量尺度。我们的结果表明，非共线磁通状态是稳定的哈密顿参数的范围内扩大。这些自旋态可以有效地淬火由外部场，如温度和磁场，以及通过改变的程度，在电子的巡回和交换耦合的本地时刻。有趣的是，不同于绝缘电子密度，我们讨论了在纸我这个序列，一个Dzyaloshinskiii-Moriya相互作用的本地时刻是不是必不可少的出现他们的非共线秩序。
2017-12-04 cond-mat.str-el
Magnetic ordering in a doped frustrated spin-Peierls system
基于准一维自旋-Peierls系统模型，利用随机级数展开量子Monte Carlo方法研究了随机分布S=1/2自旋通过长程成对相互作用的有效二维哈密顿量.磁化率显示居里样的行为，在最低温度达到虽然交错磁化被发现是有限的$T\to 0$。相应的三维尼尔温度的掺杂依赖性也被计算。
2004-08-16 cond-mat.str-el
Short-range Magnetic Ordering in the Geometrically Frustrated Layered Compound YBaCo4O7 with an Extended Kagomé Structure
用磁化强度和中子衍射研究了几何阻挫层状化合物YBaCo_4 O_7的结构和磁性。发现了一种层状晶体结构，沿c轴具有Kagomé型和三角型交替的四面体层（六方对称，空间群P63 mc），用碘量滴定法测定了该化合物的氧含量为7.00{ \pm } ± 0.01。从中子衍射图中出现的附加宽磁峰（Q ~ 1.35 Å-1处）可以得出短程反铁磁有序（TN ~ 110 K以下）的存在。在Kagomé层中发现了一种交错手性（\sqrt{3} \mult \sqrt{3}）自旋结构，并从磁有序温度TN ~ 110 K范围内晶格参数的变化推断出存在明显的磁结构耦合.
2015-02-12 cond-mat.str-el
Interplay between charge-order, ferroelectricity and ferroelasticity: tungsten bronze structures as a playground for multiferroicity
关联系统中大的电子-电子库仑相互作用可以导致局域电子的周期性排列，即所谓的“电荷序”。后者在这里提出的驱动力背后的铁电性氟化铁K0.6FeF3。通过密度泛函理论，我们提出了不同的非中心对称的d5/d 6电荷有序模式，每一个引起的极化沿不同的晶轴和不同的幅度。因此，我们引入了“铁电各向异性”的概念（特有的不适当的铁电体与极化引起的电子自由度），表示竞争的电荷有序状态，可能会稳定后电场冷却之间的能量差很小。此外，我们提出了一种新型的电荷序诱导的铁弹性：第一性原理模拟预测单斜畸变驱动的比荷有序模式，这反过来又明确地确定了铁电极化的方向。因此，K0.6FeF3作为一种原型化合物出现，其中紧密耦合的电子和结构自由度导致了明显和独特的多铁性。
2009-12-10 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Improper Ferroelectricity in Helicoidal Antiferromagnet Cu3Nb2O8
Cu_3Nb_2O_8是一种特殊的多铁性化合物，在低温下会发生一系列磁有序。在TN 1 ~25 K下，电极化的强度同时发展，对应于非共线螺旋有序（Phys. Rev. Lett. 107，137205（2011））。但问题仍然存在于这种现象的微观起源。在此通信中，我们报告了一个详细的研究，诱导极性有序的Cu 3 Nb 2 O 8进行极化，磁化强度，介电常数和热容量的测量在很宽的温度范围和磁场。介电常数在磁场中表现出抑制作用，但不随外加磁场的施加而向低温方向移动。磁介电效应的出现表明，在磁场存在下，q相关的磁关联函数的贡献随着权重的增大而增大。这种磁关联函数是与铁轴矢量和我们的整体结果支持这种机制的观察Cu 3 Nb 2 O 8的multiliferroicity。
2014-09-03 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Ferroelectric switchable altermagnetic-like compensated ferrimagnets with charge ordering
Key Laboratory of Quantum Materials and Devices of Ministry of Education, School of Physics, Southeast University（量子材料与器件教育部重点实验室，物理学院，东南大学）
该研究设计出兼具铁电性与电荷有序的新型磁体，预测Fe$_3$O$_5$单层可实现电场可控的混合自旋分裂，兼具高自旋极化率与零磁化强度，为新型自旋电子材料提供了新思路。
2026-07-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Linear magnetoelectric effect as a signature of long-range collinear antiferromagnetic ordering in the frustrated spinel CoAl2O4
A位阻挫磁性尖晶石CoAl_2 O_4的基态是共线反铁磁有序态还是螺旋自旋液态一直是一个有争议的问题，因为两种竞争相互作用的比值J_2/J_1位于这两种基态的边界附近。本文通过对磁电效应的研究和蒙特卡罗模拟，讨论了不同Co2+/Al 3+位序的CoAl 2 O 4的磁基态.低位序CoAl 2 O 4在磁有序温度以下表现出线性磁电效应。随着无序度的增加，磁电效应被抑制，并且具有14%无序度的样品表现出没有磁电效应的自旋玻璃行为。蒙特卡罗模拟支持了实验结果，并表明位序无序抑制了长程反铁磁有序并诱导了自旋玻璃态。由于线性磁电效应需要长程磁有序，我们认为低位无序的CoAl_2 O_4的基态是共线反铁磁体。
2018-03-21 cond-mat.str-el
Formation of spiral ordering by magnetic field in frustrated anisotropic antiferromagnets
本文从理论上讨论了在$T=0$上沿易磁化轴施加磁场时，双轴各向异性或偶极力作用下的阻挫反铁磁体的相变。随着磁场的增加，出现了一系列著名的相变：常规自旋翻转和螺旋面在强易轴各向异性和弱易轴各向异性下的翻转。我们认为，少得多的研究情况下，可以出现在中等各向异性的磁场诱导的第一阶从共线状态与螺旋排序相的过渡。在平均场近似下导出了这些跃迁的临界场，并给出了实现这些跃迁的必要条件。我们发现，在多铁性MnWO $_4$中发现的相变序列之一，实验和数值（在相关模型）和我们的理论再现定量的数值结果。
2019-08-13 cond-mat.str-el
Magnetic ordering in doped coupled frustrated quantum spin-1/2 chains with 4-spin exchange
近年来，人们利用数值方法研究了掺杂阻挫量子自旋链中各种链间磁耦合的作用。在带隙自旋链中引入非磁性掺杂剂，释放出自旋为1/2的自由孤子。从孤子约束的角度分析了局域磁矩的形成。一个四自旋耦合，这可能源于循环交换示出产生这样的限制。不同链上的掺杂剂经历有效的空间扩展的非挫败成对自旋相互作用。这种有效的杂质自旋之间的相互作用是长程的，因此预计将发挥关键作用的机制中观察到的反铁磁（AF）长程有序（LRO）的自旋Peierls（SP）的化合物，如CuGeO $_3$掺杂非磁性杂质。
2004-06-09 cond-mat.str-el
Dzyaloshinskii-Moriya nature of ferroelectric ordering in magnetoelectric Gd$_{1-x}$Y$_{x}$MnO$_{3}$ system
这项工作报告的磁性，介电，热力学和磁电性能的Gd $_{1-x}$ Y $_{x}$ MnO $_{3}$，0 \leq x \leq 0.4，重点是（x，T）相图，对解开的作用，在稳定的磁性和铁电有序的驱动机制。（x，T）相图反映了由较小的$Y^{3+}$离子取代$Gd^{3+}$离子引起的晶格畸变的效果，其逐渐使反铁磁性与铁磁性交换相互作用不平衡，使得铁电性在较高浓度的钇中出现。对于$x \leq 0.1$，顺磁相之后是一个可能的无公度共线反铁磁相，然后在较低温度下建立了一个弱铁磁倾斜的A型反铁磁有序;对于$0.2 \leq x \leq 0.4$，得到了不同的相序列.倾斜的A型反铁磁排列不再稳定，而是在T $_{lock}$ $\approx$ 14 - 17 K以下稳定纯反铁磁有序，具有不适当的铁电特征。根据这些结果，提出了一个摆线调制的自旋安排在低温下，相应的逆Dzyaloshinskii Moriya模型。异常温度依赖性的偶极弛豫能和磁化强度的证据发生在$T* \approx 22 - 28 K$，为$0.1 \leq x \leq 0.4$的结构和磁性变化。
2014-12-18 cond-mat.str-el
Ferroelectricity and Charge Ordering in Quasi One-Dimensional Organic Conductors
分子导体TMTTF/TMTSF-X的家庭演示了几乎所有已知的电子相平行的阴离子有序和神秘的无结构过渡的一组弱结构修改。直到2000年初，介电常数的巨大异常和电荷有序化的NMR证据才阐明了它们的性质。这些观察结果被解释为从未预料到的铁电转变。这一现象在相当不寻常的方面或结合点上统一了各种不同的概念和观察：良导体的铁电性，Mott-Hubbard态的结构不稳定性，致密电子系统中的Wigner结晶，有序的4K_F密度波，孤子物理的丰富性，结构对称性和电子对称性的相互作用。相应的“组合Mott-Hubbard态”理论讨论了两种对称性破缺效应对电子Umklapp散射的正交贡献：键的内建不等价性和位的自发不等价性。这种状态产生了几种类型的孤子，它们都在实验中显示出来。在此基础上，对现有实验的复杂性进行了解释，并对未来的一些实验提出了建议，如光吸收与光电导、铁电共振与声子反共振的结合、等离子体频率降低等。
2006-11-16 cond-mat.str-el
Semiclassical degeneracies and ordering for highly frustrated magnets in a field
讨论了强磁场中受抑磁体中量子涨落对基态的选择。我们表明，存在动力学对称性-一个广义的亨利的规范对称性共线自旋，其他的非共线风向标模式的量子残余-这确保了部分生存的经典简并。我们说明这些的情况下，戈薇磁铁，在那里我们发现零点能量差是相当小的地方，除了附近的共线的“向上向上向下”的配置，有旋转，但不是平移对称性破缺。在有效的哈密顿量，我们证明了一个长期敏感的拓扑“通量”的存在。我们讨论了这些问题的连接规范理论铸造的挫折格作为中介格适当选择的单格，特别是我们展示了如何可以使用的磁场来调整物理部门的结果规范理论。
2005-12-22 cond-mat.str-el
Robust Ferroelectric State in Multiferroic Mn$_{1-x}$Zn$_x$WO$_4$
我们报道了多铁性化合物Mn $_{1-x}$ Zn $_x$ WO $_4$中的铁电态。磁性Mn $^{2+}$被磁性Zn $^{2+}$取代减少了磁交换，并提供了对MnWO $_4$的各种磁性和多铁性状态的控制。仅5%的Zn取代导致受抑共线（顺电）低温相的完全抑制。螺旋形的磁性和铁电相发展为基态。多铁性状态在超过50%的高取代水平下是稳定的。研究了Mn $_{1-x}$ Zn $_x$ WO $_4$单晶的磁性、热力学、介电性质以及铁电极化，并对x=0.5以下的取代度进行了研究.在单晶中子散射实验中鉴定了磁相。铁电极化与螺旋相的无公度峰的中子强度成比例。
2011-01-11 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Exciton-magnon transitions in the frustrated chromium antiferromagnets CuCrO2, alpha-CaCr2O4, CdCr2O4, and ZnCr2O4
我们报告的光学透射光谱的Cr基阻挫三角形反铁磁体CuCrO 2和α-CaCr 2 O 4，和尖晶石CdCr 2 O 4和ZnCr 2 O 4在近红外可见光频率范围内。我们探索的可能性，以寻找自旋相关性远远高于磁有序温度和磁振子寿命的磁有序状态的异常通过探测激子-磁振子边带的自旋禁戒晶体场跃迁的Cr 3+离子（自旋S = 3/2）。在CuCrO_2和α-CaCr_2 O_4中，T_N以下出现的精细结构与中子散射结果相比较，归属于磁振子边带。两种化合物中最强边带的线宽的温度依赖性可以由阿克里先乌斯定律描述。对于CuCrO_2，在T_N以上也能观察到4A_2 → 2T_2跃迁的边带。它的线宽不显示在磁有序温度下的扭结，并且可以替代地由先前针对类似材料提出的Z2涡旋方案来描述。由于正交畸变，α-CaCr_2O_4中的激子-磁振子特征更为复杂。CdCr_2 O_4的磁振子边带在T_N以下，且边带激发在磁有序转变中持续存在，而ZnCr_2 O_4的磁振子边带仅存在与磁有序有关的弱精细结构。
2013-06-17 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Multiorbital kinetic effects on charge ordering of frustrated electrons on the triangular lattice
利用推广的无自旋费米子哈伯德模型研究了多轨道效应对半填充三角晶格上电子阻挫序出现的影响。通过使用两种互补的方法，不受限制的Hartree-Fock和精确对角化，我们解开了一个非常丰富的相图控制的本地和场外库仑相互作用的强度和轨道间跳跃各向异性比$t'/t$。研究发现，三角形几何结构中存在三种稳健的非常规电子相：弹球液体、反弹球液体和大晶胞$\sqrt{12} \times \sqrt{12}$液滴相，它们受能带结构参数控制。后者也稳定在我们的微观模型的各向同性极限，恢复了标准的SU（2）自旋扩展单带哈伯德模型。
2015-11-06 cond-mat.str-el
Giant Magnetoelectric Effect in a Multiferroic Material with a High Ferroelectric Transition Temperature
我们提出了一个独特的例子，巨磁电效应在传统的多铁性HoMnO 3，其中极化是非常大的（~56 mC/m2）和铁电转变温度是高于磁有序温度的顺序。我们将巨磁电效应的独特性归因于具有大磁矩的稀土离子完全由偏心位移引起的铁电性。这一发现为设计具有大极化、高铁电转变温度和大磁电效应的多铁性材料提供了一条新的途径。
2008-05-21 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Anisotropic dielectric and ferroelectric response of multiferroic LiCu2O2 in magnetic field
LiCu_2O_2是第一个被报道的多铁性铜酸盐，其铁电性是由基态复杂的磁有序引起的，至今仍存在争议。在此，我们生长了几乎非孪晶的高质量LiCu_2O_2单晶，并系统地研究了它们在外磁场中的介电和铁电行为。在不同磁场中观察到的高度各向异性的响应显然与流行的bc平面或ab平面摆线自旋模型相矛盾。我们的观察提供了强有力的证据，支持一个新的helmagnetic图片中，正常的自旋螺旋平面是沿着对角线的CuO 4广场，形成准一维自旋链的边缘共享。进一步的分析表明，自旋螺旋在基态是椭圆形的，在中间态的c轴共线SDW模型是适用的，一些适当的修改。此外，我们的研究表明，介电和铁电测量可以作为探针的表征复杂的自旋结构的多铁性材料，由于它们的磁和电有序之间的密切联系。
2012-02-07 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Magnetic Structure and Ordering of Multiferroic Hexagonal LuFeO3
报道了用分子束外延（MBE）方法在YSZ（111）和Al_2 O_3（0001）衬底上生长的六方晶系LuFe_3薄膜的磁结构和磁有序性。利用一组包括中子衍射在内的互补探针，我们发现系统在138-155 K之间通过单一跃迁磁性有序地进入铁磁倾斜的反铁磁态，而在1000 K以上发生顺电到铁电的转变。铁电状态下磁结构的对称性意味着这种材料是线性磁电耦合和直接通过电场控制铁磁矩的强候选者。
2014-11-06 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
The ground-state magnetic ordering of the spin-1/2 frustrated J1-J2 XXZ model on the square lattice
利用无限晶格的耦合集团方法和有限晶格的精确对角化方法，研究了交换各向异性δ对正方晶格上自旋为1/2的J 1-J 2 XXZ反铁磁体基态相图的影响.我们发现，增大Delta>1（即伊辛型易轴各向异性）和减小Delta<1（即XY型易面各向异性）都导致磁无序量子相的参数区域单调收缩。最后，在Delta~1.9时，该量子相消失，而在纯XY极限（Delta=0）下，在J2 =0.5J1附近仍然存在量子顺磁基态相存在的狭窄区域。
2008-09-15 cond-mat.str-el
Magnetic ordering of weakly coupled frustrated quantum spin chains
计算了由自旋为1/2的量子链和反铁磁自旋阻挫耦合（或锯齿形阶梯）组成的准一维弱相互作用系统的有序温度。结果表明，在一维子系统的两相之间的量子临界点起着至关重要的作用。如果一维子系统在基态中处于反铁磁相，类似于没有阻挫的自旋链的相，弱耦合产生Neel型磁序。对于大于临界值（量子相变发生的临界值）的链内自旋阻碍相互作用，准一维自旋系统表现出螺旋磁无公度有序。我们的量子理论的结果进行了比较与准经典近似。磁有序的计算功能，预计是通用的弱耦合量子自旋链与无隙激发和自旋挫败最近和次近邻相互作用。
2008-06-06 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Suppression of 3D-ordering by defects in the $S=1/2$ frustrated chain magnet LiCuVO$_4$
本文报道了高质量\lcvo--一种受抑自旋$S=1/2$链系统--单晶样品在3/4饱和磁场的磁场中的热容研究。在低场约7 T时，由自旋链中的一维磁关联引起的比热$C_p\propto T$随温度的线性变化，在冷却后出现明显的λ异常，转变为具有$C_p\propto T^3$低温行为的三维螺旋相.从自旋液体到自旋调制（SM）相在较高的领域发生的过渡通过驼峰状异常，随着温度的降低，进一步变成一个$C_p\propto T^2$法律独特的准二维系统。我们建议的Cu $^{2+}$链中的缺陷可以抑制3D长程有序的SM相，并让它不受干扰的螺旋相的解释。
2015-01-14 cond-mat.str-el
Charge order versus Zener polarons: ferroelectricity in manganites
我们发现，在锰氧化物接近半掺杂的新的非二分磁相出现由于双交换，超交换和轨道有序之间的相互作用。在相当一部分的相图的基态有一个磁秩序之间的规范磁CE-阶段和一个状态，我们确定为最近观察到的齐纳极化子状态的中间。中间相显示了一种类型的电荷排序，打破反转对称性，因此预测是铁电的。
2003-06-25 cond-mat.str-el
Experimental evidence of a collinear antiferromagnetic ordering in the frustrated CoAl2O4 spinel
通过核磁共振（NMR）、中子衍射（ND）、X射线衍射（XRD）、磁化率和比热测量，发现在T_n = 9.8（2）K以下存在共线反铁磁有序结构。高质量的粉末样品通过X射线衍射表征，其表明（Co 1-xAlx）[Al 2-xCox] O 4中相对低的Co-Al反转参数x = 0.057（20），在磁化率中在15 K附近显示出宽的最大值，在热容中在Tn处显示出尖锐的峰值。用NMR和ND分别计算了Co^2+（S = 3/2）离子在A位的平均有序磁矩为2.4（1）Bohr磁子和1.9（5）Bohr磁子，均小于S = 3/2和g = 2时3 Bohr磁子的预期值。通过磁化率、核磁共振谱和核磁共振能谱的测量，揭示了顺磁态下的反铁磁自旋涨落和关联，这是由于体系中的自旋阻挫和位反转效应引起的. ND数据还显示了短程动态磁有序，其持续到几乎是Tn的两倍的温度。
2013-08-23 cond-mat.str-el
Multiferroic phases of the frustrated quantum spin-chain compound linarite
研究了铁磁自旋链受抑化合物PbCuSO $_4$（OH）$_2$（LiNarite）的介电性质，并通过其强各向异性磁性相图对该化合物的介电性质进行了表征.证实了主要低场自旋螺旋相的铁电特性。所测得的极化与先前提出的磁结构完全一致。自发极化也检测到在其他两个领域引起的阶段，但在某些情况下是不兼容的自旋安排与先前提出的模型。
2016-12-09 cond-mat.str-el
Enhanced ferroelectric polarization by induced Dy spin-order in multiferroic DyMnO3
中子粉末衍射和单晶X射线共振磁散射测量表明，Dy在TNDy = 6.5 K以上的多铁性DyMnO 3中起着增强铁电极化的积极作用。我们观察到一个不相称的顺序的Dy时刻与Mn螺旋订购相同的周期性的演变。它密切跟踪铁电极化的演变，达到最大值0.2 μ C/m^2。低于TNDy，其中Dy自旋有序，极化降低到与TbMnO 3的值相似的值。
2006-09-01 cond-mat.str-el
Ordering in a frustrated pyrochlore antiferromagnet proximate to a spin liquid
我们进行了一般性的研究，在烧绿石晶格上的两个自旋极化的比例为3：1。等价地，这描述了金刚石晶格上量子二聚体模型的价键固体构象。我们确定了可能的低温有序相的集合，假设有序是弱的，即系统接近于"U（1 π"）量子自旋液体，其中3：1的比例保持，但自旋强烈波动。我们发现的9个有序态的性质是由“射影几何”分析确定的。所有的阶段表现出平移和旋转对称性破缺，与一个扩大的单位细胞包含4至64个原始细胞的基础烧绿石。9个相中最简单的是早先在$S=3/2$材料\cdaf和\hgaf中磁化平台上的有序的理论研究中发现的相同的"R"状态。我们建议，其中提出的自旋/二聚体模型经历了从自旋液体的R状态的直接过渡，并描述了一个场论的普遍性质，在零和非零温度的临界点。
2005-11-07 cond-mat.str-el
