Novel Charge Ordering in the Trimer Iridium Oxide BaIrO3
我们制备了三聚体Ir氧化物BaIrO3的多晶样品,并通过测量电阻率、热电势、磁化强度和同步辐射X射线衍射研究了182 K下相变的起源。我们提出了一个可能的电子模型和过渡机制,从一个本地化的电子图片的基础上的Rietveld细化。在该模型中,当Ir3O12三聚体被确定为一个赝原子或一个晶格位置时,BaIrO3基本上可以被看作是一个莫特绝缘体。这种转变可以看作是从莫特绝缘体相到一种电荷有序绝缘体相的转变。
2016-03-11 cond-mat.str-el
Jahn-Teller, Charge and Magnetic Ordering in half-doped Manganese Oxides
本文用单轨道模型研究了分子式为A_{0.5} A '_{0.5}MnO_3的半掺杂锰氧化物体系的相图,该模型考虑了磁双交换和超交换,以及位间库仑和电子-晶格相互作用。强Jahn-Teller和呼吸模式变形一起竞争,导致剪切晶格变形。后者使电荷有序的CE型相稳定,CE型相随着温度或磁场经历一阶转变,成为铁磁金属相或顺磁绝缘相。一个基本特征是自洽屏蔽库仑和电子-声子相互作用的铁磁相。
2000-11-24 cond-mat.str-el
Charge ordering, stripes and phase separation in manganese perovskite oxides: an STM/STS study
锰钙钛矿氧化物中与巨磁电阻(CMR)相关的相变的微观表征是理解其潜在机制的一个非常重要的组成部分。扫描隧道显微镜(STM)是最适合调查他们的一些报告的特点,包括电荷有序,晶格畸变,和电子相分离。在这里,我们研究Bi 1-XCaXMnO 3(BCMO)与x=0.76。在该组成下,BCMO在冷却时形成绝缘电荷有序相,其作为温度的函数的研究将允许识别金属-绝缘体相变(MIT)的原子尺度特征。我们观察到不同的原子尺度相在温度以上和以下的MIT,具有非常不同的电子和结构特征。结合STM显微照片和电流-电压隧穿特性,我们发现,电荷排序与局部导电状态(金属或绝缘)和局部结构顺序。此外,STM示出了这些相的共存,如对于一阶相变所预期的。
2005-11-05 cond-mat.str-el
Reduced effective spin-orbital degeneracy and spin-orbital ordering in paramagnetic transition metal oxides: Sr2IrO4 vs. Sr2RhO4
我们讨论了顺磁材料中自旋轨道极化和有序的概念,并讨论了它们在过渡金属氧化物中的后果。将密度泛函和动力学平均场论相结合的方法推广到具有大自旋轨道相互作用的材料,研究了Sr 2 IrO 4和Sr 2 RhO 4顺磁相的电子激发.我们发现,自旋轨道相互作用,结构扭曲和库仑相互作用的相互作用抑制自旋轨道波动。结果表明,室温下Sr 2 IrO 4是顺磁自旋轨道有序的莫特绝缘体。在Sr 2 RhO 4中,有效的自旋-轨道简并度降低,但由于较小的自旋-轨道和较小的库仑相互作用,材料保持金属性。我们发现我们的从头计算Sr 2 RhO 4与角分辨光电发射很好的协议,并预测光谱的顺磁相Sr 2 IrO 4。
2011-07-07 cond-mat.str-el
Charge Ordering and Polaron Formation in the Magnetoresistive Oxide La0.7Ca0.3MnO3
中子散射已被用来研究在钙钛矿La0.7Ca0.3MnO3单晶的铁磁转变的性质。随着居里温度从下面接近,晶格极化子的漫散射发展,以及与条纹形成一致的短程极化子相关性。由于极化子关联引起的散射和磁涨落谱中的反常准弹性分量都以与电阻率非常相似的方式在非常接近T_C处最大化,这表明它们有一个共同的起源。
2000-09-08 cond-mat.str-el
Nematic ordering in pyrochlore antiferromagnets: high-field phase of chromium spinel oxides
受最近在铬尖晶石$A$ Cr $_2$ O $_4$($A=$ Zn,Cd,Hg)中观察到的一个新的接近饱和的高场相的启发,我们研究了具有双二次相互作用的$S = 3/2$烧绿石海森堡反铁磁体.磁振子不稳定性分析表明,一个非常小的双二次相互作用可以诱导磁振子配对烧绿石反铁磁体,这将导致出现铁四极相,或等效的自旋四极相,低于饱和场。我们给出了外加磁场下的磁相图,研究了$S=3/2$和$S=1$自旋系统。铬尖晶石的相关性,我们的结果进行了讨论。
2015-10-08 cond-mat.str-el
Fermi Surface Nesting and Nanoscale Fluctuating Charge/Orbital Ordering in Colossal Magnetoresistive Oxides
我们使用高分辨率角分辨光电子能谱揭示费米表面和关键的传输参数的层状巨磁阻(CMR)氧化物La1.2Sr1.8Mn2O7的金属态。利用这些参数,计算的面内电导率比测量的DC电导率大近一个数量级。这种差异可以通过包括赝能隙来解释,该赝能隙在费米能量处去除了至少90%的光谱权重。赝能隙和许多其他性质的关键是平行的直费米面部分,这是非常容易嵌套的不稳定性。这些嵌套不稳定性产生纳米级波动的电荷/轨道调制,其与Jahn-Teller扭曲合作,并与双交换所青睐的电子巡回竞争。
2001-06-29 cond-mat.str-el
Anisotropy of Mott-Hubbard gap transitions due to spin and orbital ordering in LaVO3 and YVO3
本文研究了LaVO_{3}和YVO_{3}单晶的各向异性光谱,并结合反铁磁自旋序(SO)和轨道序(OO)进行了讨论。在2 eV附近观察到轨道相关的Mott-Hubbard能隙跃迁。由两个峰组成的跃迁表现出明显的各向异性和选择规则,反映了各自的SO和OO模式。各向异性跃迁的温度依赖性清楚地表明了SO/OO关联和序参量的演化。
2002-07-28 cond-mat.str-el
Role of Orbitals in Manganese Oxides - Ordering and Fluctuation
我们从强关联掺杂莫特绝缘体的角度研究锰氧化物。磁有序和电荷输运由轨道自由度控制,它们的维数由$e_g$轨道之间的各向异性转移积分控制。随着x的增加,磁结构预计将改变为$A \to F \to A \to C \to G$(F:铁磁体,A:层状反铁磁体,C:棒状反铁磁体,G:普通反铁磁体),与实验一致。特别是在金属A态中,轨道排列为$d_{x^2-y^2}$,这解释了实验观察到的准二维输运和自旋不倾斜。接下来我们讨论了由于量子涨落而没有轨道有序的铁磁态。本文用大d模型研究了电子排斥U和Jahn-Teller电子-声子相互作用$E_{LR}$之间的相互作用。除了这种强相关性之外,我们提出动力学相分离可以解释比热以及各种异常物理性质,例如,电阻率、光电发射等。
1999-05-06 cond-mat.str-el
The complex non-collinear magnetic orderings in Ba2YOsO6: A new approach to tuning spin-lattice interactions and controlling magnetic orderings in frustrated complex oxides
阻挫磁体是一类迷人的材料,在低温下拥有许多有趣的相,如自旋冰,自旋液体和复杂的长程磁有序。在这项工作中,我们使用第一性原理计算发现,在广泛的磁阻挫氧化物,在零温度下的一些非共线磁有序比I型共线有序,在有限的温度下观察到更稳定。这些复杂氧化物中非共线有序的出现是由于源自第二行和第三行过渡金属元素的高阶交换相互作用。这意味着在足够低的温度下,在这些挫折复杂的氧化物共线到非共线的自旋转变。此外,我们发现,在一个特定的氧化物Ba $_2$ YOSO $_6$,实验上可行的单轴应变可以调整两个不同的非共线磁有序之间的材料。我们的工作预测了在非常低的温度下受挫折的复杂氧化物中的新的非共线磁有序,并提供了一个机械路线来调整这些材料中的复杂非共线磁有序。
2019-08-06 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el physics.comp-ph
CaCrO3: an anomalous antiferromagnetic metallic oxide
结合红外反射率,运输,磁化率和几个衍射技术,我们发现令人信服的证据表明,CaCrO3是一种罕见的情况下,金属和反铁磁过渡金属氧化物的三维电子结构。LSDA计算正确地描述了金属行为以及C型的各向异性磁有序模式:高Cr价态通过相当大的Pd杂化诱导了非常强的次近邻相互作用,稳定了这种有序。磁相互作用的微妙平衡引起磁弹性耦合,解释了在磁有序转变时观察到的明显结构异常。
2008-04-07 cond-mat.str-el
X-Ray Resonant Scattering as a Direct Probe of Orbital Ordering in Transition-Metal Oxides
过渡金属氧化物K边的X射线共振散射被用来测量轨道序参量,在某些情况下,这种序参量应该伴随着磁有序。虚跃迁到3d轨道一般是四极的。在没有反转对称的情况下,例如V $_2$ O $_3$,这里详细讨论,偶极分量增强共振。因此,我们认为,在V $_2$ O $_3$轨道顺序的详细结构是实验上可访问的。
1997-10-22 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Atomic-scale images of charge ordering in a mixed-valence manganite
过渡金属钙钛矿氧化物表现出广泛的非凡但不完全理解的现象。电荷、自旋、轨道和晶格自由度都在离这些现象中最著名的现象不远的地方发生有序-无序转变,即铜氧化物的高温超导性和锰氧化物的“巨大”磁阻。大多数衍射技术,敏感的自旋或离子的核心,已被用来衡量的顺序。不幸的是,因为它们对价电子的敏感性很弱,并且产生来自不同介观相的信号的叠加,所以它们不能直接成像介观相共存和电荷有序,这是锰氧化物的两个关键特征。在这里,我们描述了第一个实验图像电荷有序和相分离在真实空间中的原子尺度分辨率的过渡金属氧化物。我们的扫描隧道显微镜(STM)的数据表明,电荷顺序与结构顺序,以及与材料是否是局部金属或绝缘,从而给出了一个原子尺度的基础描述的锰氧化物作为电子和结构上不同的阶段的混合物。
2002-04-05 cond-mat.str-el
Ultrafast collective dynamics of short-range charge/orbital ordering fluctuations in colossal magnetoresistive oxides
巨磁电阻锰氧化物是一种自旋、电荷、轨道和晶格自由度之间存在强耦合的高关联系统,导致复杂的相图和多种有序形式的共存。例如,MnO $_{6} octahedra in CMR manganites and compete with the electron itinerancy favored by double exchange. However, access to the ordered dynamical state has been challenging, mostly due to intrinsic experimental difficulties in measuring fast short-range correlations. Here, we report on a strongly damped low-energy collective mode originating from fast short-range CO fluctuations in La}$ _{0.67}Ca $_{0.33}Mn{O}$ _{3}(LCMO)单晶和薄膜的纳米级电荷/轨道有序(CO)涨落似乎与Jahn-Teller(JT)畸变协同作用。我们阐明了集体模式的色散关系和依赖于平均A位离子半径,r$_{A},和空穴掺杂浓度。我们的研究结果表明,第一次CMR锰氧化物中的动态…
2003-10-15 cond-mat.str-el
Comprehensive transport studies of anisotropy and ordering phenomena in quasi-one-dimensional (TMTTF)2X salts (X = PF6, AsF6, SbF6; BF4, ClO4, ReO4)
为了研究准一维有机盐(TMTTF)2X(X = PF_6,AsF_6,SbF_6; BF_4,ClO_4,ReO_4)在低温下的各向异性、局域化效应、电荷和阴离子有序化现象,测量了它们在三个晶向上随温度变化的直流电阻率.对于所有的化合物和方向,我们提取的运输机制在不同的制度。数据进行了彻底的分析,相关的结构特性,并广泛讨论了以往的研究和最新的理论。很明显,阴离子对TMTTF盐的物理性质具有严重影响。
2010-11-12 cond-mat.str-el
In-plane Anisotropy on Resistivity and Thermopower in The Misfit Layered Oxide Bi2-xPbxSr2Co2Oy
研究了Bi 2-xPbxSr 2Co 2 Oy单晶的面内各向异性对电阻率和热电势的影响。电阻率和热电势显示出明显的各向异性,最大超过2。这种各向异性来自于由失配结构增强的各向异性赝能隙形成。热电势随Pb掺杂而变化,在x=0.4处取最大值。失配结构通过化学压力提高热电性能。功率因数在100 K(x=0.6)时高达9 μ W/cmK ~ 2,这是热电氧化物在100 K时的最高值。
2002-04-11 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Charge and orbital ordering in Fe and Mn perovskite oxides far from half- doping by resonant x- ray scattering
在空穴掺杂的钙钛矿氧化物中,在金属到绝缘体转变处超晶格周期性的出现响应于局部原子结构以及电子和自旋密度分布的重排。最初,基于棋盘式原子分布的离子模型用于描述半掺杂锰氧化物中产生的低温电荷和轨道有序(COO)相。在过去的几年里,共振X射线散射(RXS)能力的开发已经表明需要重新审视这些概念并改进图片。然而,我们已经意识到,COO是一种比预期更常见的现象,可以在各种掺杂水平下观察到。本文比较了最近用RXS对La_(0.4)Sr_(1.6)MnO_4(x=0.60)和La(Pr)_(1/3)Sr_(2/3)FeO_3(x=0.67)的实验数据。第一个示出了与在x=0.5的样品中发现的COO相类似的COO相,但是角峰位置与T的关系表示超晶格反射的不可分辨性。同时,在所研究的铁氧体中的相称的CO相的分析强调了结构变化的作用,也涉及La(Sr)和O原子。
2009-10-30 cond-mat.str-el
Specific heat investigation of the magnetic ordering in two frustrated spin-chain oxides: Ca3Co2O6 and Ca3CoRhO6
比热测量进行了密切相关的自旋链氧化物Ca3Co2O6和Ca3CoRhO6。这两种化合物都由排列在三角形晶格上的伊辛磁链组成。沿着链和链之间的自旋耦合分别是铁磁和反铁磁的。这些磁性特征的组合预期会产生几何挫折。目前的研究报告,这些化合物的比热数据表现出相似的自旋冻结过程在低T,而显着的差异存在于反铁磁链间有序在较高的T。这些结果与以前的磁化和中子衍射数据进行了讨论。
2003-07-17 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Orbital ordering and one-dimensional magnetic correlation in vanadium spinel oxides AV2O4 (A = Zn, Mg, or Cd)
我们提出了我们的理论结果的两个转变机制的钒尖晶石氧化物$A$ V $_2$ O $_4$($A$ =Zn,Mg,或Cd),其中磁性V阳离子构成的几何阻挫烧绿石结构。在多轨道哈伯德模型的强关联极限下,导出了一个有效的自旋-轨道-晶格耦合模型,并对该模型进行了蒙特卡罗模拟。结果表明,高温相变为层状反铁磁型轨道有序并伴有四重态Jahn-Teller畸变,低温相变为反铁磁自旋有序.轨道序部分地提升了磁阻挫,并在磁交换相互作用中引起空间各向异性。在中间相,该系统可以被认为是由弱耦合的反铁磁链躺在垂直于四重态畸变的平面。
2004-06-21 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Conduction anisotropy and Hall effect in the organic conductor (TMTTF)2AsF6: evidence for Luttinger liquid and charge ordering
本文报道了准一维有机导体(TMTTF)2AsF 6的高温(70 K < T < 300 K)电阻率各向异性和霍尔效应测量结果。电阻率的温度变化在三个不同方向上明显不同,只有a轴在高温下呈金属状。在220 K以上,霍尔系数R_H为常数,为正值,并且比预期值有很大的提高,相应的载流子浓度比单空穴/单胞的计算值低近100倍。我们的研究结果给出了证据的存在一个高温制度高于200 K的一维Luttinger液体功能出现在运输性能。我们的测量也给出了强有力的证据,电荷有序(TMTTF)2AsF 6。在T_{CO} \approx 100 K的电荷有序跃迁处,随着温度的进一步降低,R_H(T)的行为突然改变,符号转换并迅速增加。
2005-09-06 cond-mat.str-el
Varying A-site radius and size disorder to tune magnetic ordering in compositionally complex perovskite oxides
Uppsala University(乌普萨拉大学);Stockholm University(斯德哥尔摩大学)
本研究通过成分工程调控钙钛矿氧化物A位半径和尺寸无序,合成了含十二种阳离子的单相固溶体,并发现其在89-115 K间呈亚铁磁有序,磁性质受尺寸无序、A位半径和价电子共同影响。
2026-10-01 cond-mat.str-el
Magnetic ordering with an XY-like anisotropy in the honeycomb lattice iridates ZnIrO$_3$ and MgIrO$_3$ synthesized via a metathesis reaction
我们成功地合成了以Ir $^{4+}$为蜂窝晶格的新型反铁磁体ZnIrO $_3$和MgIrO $_3$,并研究了它们的磁性和热力学性质。这两种铱酸盐是同构的,但表现出性质不同的磁性。ZnIrO $_3$在46.6 K以下表现出反铁磁有序,而MgIrO $_3$在31.8 K以下表现出弱铁磁行为,这是由于形成了倾斜的反铁磁有序。磁化率的测量与使用取向的粉末样品揭示了存在的XY样的磁各向异性和倾斜的磁结构,这可能是稳定的Kitaev相互作用。MgIrO 3和ZnIrO 3在60 T以下的磁化曲线表现出不同的行为,说明它们的磁性基态是不同的。本文从Kitaev相互作用和Dzyaloshinskiii-Moriya相互作用组成的磁性模型出发,在考虑自旋阻挫效应的情况下,讨论了MgIrO $_3$和ZnIrO $_3$基态的差异.
2018-08-08 cond-mat.str-el
Field-induced ordering in a random-bond quantum spin ladder compound with weak anisotropy
本文用磁量热法和磁中子衍射法研究了自旋梯材料(CH_3)_2CHNH_3Cu(Cl_{1-x} Br_x)_3的无无序和无序样品的场诱导量子相变。对于两种不同的外加场方向,高场相的临界折射率和相关长度有很大的不同。有人认为,对于沿晶体学c轴施加的场,如之前的研究[1]所示,该转变最好描述为随机场和各向异性中的伊辛转变,而不是磁性玻色玻璃到玻色凝聚转变。[1]陶红、A.热卢德夫Manaka和L.- P. Regnault,Phys.Rev.B81,060410(2010)。
2018-03-01 cond-mat.str-el
Antiferromagnetic ordering in a 90 K copper oxide superconductor
利用弹性中子散射,我们在超导高$\rm T_c$铜氧化物$\rm YBa_2(Cu_{1-y}Co_y)_3O_{7+δ}$(y=0.013,$\rm T_c$ =93 K)中发现了一个相称的反铁磁Cu(2)有序(AF).如在无Co系统中,自旋激发光谱由41 meV处的磁共振峰主导,但具有降低的光谱权重。因此,Co的取代导致AF和SC共存的状态,这表明CuO $_2$平面是高度反铁磁极化的介质,即使对于T $_c$保持最佳的样品也是如此。
2001-12-11 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Thickness dependence and dimensionality effects of charge and magnetic orderings in La1/3Sr2/3FeO3 thin films
利用硬X射线和软X射线共振散射(RSXS)方法研究了Fe钙钛矿氧化物La 1/3Sr 2/3FeO 3/SrTiO 3薄膜中的电荷和磁有序随薄膜厚度的变化规律.我们发现,磁有序沿面内和面外方向的关联长度与厚度成正比,且比电荷有序的关联长度具有更强的厚度依赖性. %,电荷有序的关联长度的厚度依赖性小于磁有序的关联长度的厚度依赖性。通过内禀厚度效应,当磁有序的关联长度减小到电荷有序的关联长度时,磁有序态消失。表面敏感掠入射RSXS研究表明,有序结构甚至存在于表面区域,这表明所观察到的有序结构不受表面效应的影响,如氧空位。临界厚度在5-15 nm之间,对应4-11个反铁磁有序周期。这个临界值似乎是其他铁磁氧化物薄膜所共有的。
2017-03-29 cond-mat.str-el
Field Induced Magnetic Ordering and Single-ion Anisotropy in the Quasi-1D Haldane Chain Compound SrNi2V2O8: A Single Crystal investigation
本文用单晶研究了半导体链状化合物SrNi $_{2}$ V $_{2}$ O $_{8}$的场致磁有序及各向异性效应。静态磁化率,非弹性中子散射,高场磁化,和低温热容量的研究证实了非磁性自旋单重基态和单重基态和三重激发态之间的差距。链内交换相互作用估计为$J \sim 8.9{\pm}$ 0.1 meV。分裂成两个模式的最小能量为1.57和2.58毫电子伏的分散体证实了单离子各向异性$D(S^z){^2}$的存在。{ \it D}的值估计为$-0.51{\pm}0.01$ meV,并且发现易轴沿着晶体学{ \it c}轴。在两个临界磁场[4.2 K时$μ_0H_c^{\perp c} = 12.0{\pm}$ 0.2 T和$μ_0H_c^{\parallel c} = 20.8{\pm}$ 0.5 T]下发现了场致磁有序。从热容、磁化率和高场磁化强度的研究中可以看出,在临界场以上存在场致三维磁有序。由高场磁化得到了{ \it H-T}面内的相图。所观察到的结果进行了讨论,在光的理论预测,以及较早的实验报告Haloxane链化合物。
2013-10-01 cond-mat.str-el
Electron Confinement, Orbital Ordering, and Orbital Moments in $d^0$-$d^1$ Oxide Heterostructures
利用第一性原理方法研究了(SrTiO $_3$)$_m$ /(SrVO $_3$)$_n$ $d^0-d^1$多层膜系统随SrVO $_3$层厚度增加的绝缘体-金属转变。当包含合理大小的相关效应时,来自结构弛豫的晶场分裂以及自旋轨道耦合(SOC)决定了电子和磁性结构的行为。SrVO $_3$的这些受限板优选$\ell_z = 0$的$Q_{orb}$ =($π,π$)轨道排序和平面内的$\ell_z = -1$($j_z=-1/2$)轨道,伴随着$Q_{spin}$ =(0,0)自旋排序(铁磁排列)。结果是SOC驱动的铁磁Mott绝缘体。0.75 $μ_B$的轨道矩强烈地补偿了$\ell_z = -1$子晶格上的自旋矩。再现了$n = 1 \to 5$的绝缘体-金属转变(发生在$n$ =4和$n$ =5之间)。与等电子$d^0-d^1$ TiO $_2$ /VO $_2$(金红石结构)系统不同,尽管在轨道排序上有一些相似之处,但没有半狄拉克点[{ \it Phys. Rev. Lett.} { \bf 102},166803(2009)],但是绝缘体到金属的转变通过不同类型的不寻常相发生。对于n=5,这个系统非常接近(或处于)一个独特的半金属态,在这个状态中费米能是拓扑确定的,费米表面由以$k$ =0为中心的相同的电子和空穴费米圆组成。色散由可以被视为径向指向的狄拉克点的连续体组成…
2010-05-14 cond-mat.str-el
Spin-charge coupling and decoupling in perovskite-type iron oxides (Sr$_{1-x}$Ba$_x$)$_{2/3}$La$_{1/3}$FeO$_3$
已知钙钛矿型铁氧化物Sr $_{2/3}$ La $_{1/3}$ FeO $_3$显示出特征性的自旋-电荷有序(SCO),其中六重共线自旋有序和三重电荷有序彼此耦合。在这里,我们报告的发现,自旋电荷去耦和反铁磁(AFM)的状态与上海合作组织相竞争的钙钛矿(Sr $_{1-x}$ Ba $_x$)$_{2/3}$ La $_{1/3}$ FeO $_3$。通过包括中子衍射、M $ö$穆斯堡尔谱和X射线吸收谱的综合测量,我们发现等价Ba $^{2+}$取代系统地降低了SCO相的临界温度,并且另外产生了$x$ > 0.75的自旋-电荷解耦。虽然在整个$x$区域中基态仍处于SCO相,但在$x$ > 0.75的范围内,出现了具有非相干电荷有序或电荷波动的意想不到的G型AFM相作为高温相。反映了它们之间的竞争性质,G型AFM相部分存在于SCO相在低温下的亚稳态。我们讨论了起源的自旋-电荷去耦和出现的G-型AFM相的电荷波动的带宽减少的Ba替代。
2022-09-15 cond-mat.str-el
Magnetic hard-direction ordering in anisotropic Kondo systems
我们提出了一个通用的机制,解释了为什么许多近藤材料显示磁有序沿晶场各向异性不赞成的方向。使用重正化群(RG)分析单杂质近藤模型与单离子各向异性,我们证明了强波动以上的近藤温度驱动器的时刻重新取向在很宽的参数范围内,例如,对于不同的自旋值$S$和近藤通道数$N$。在四轴系统中,这可能发生在易平面或易轴各向异性上。磁磁化率的特征交叉不是弱耦合RG处理的人工制品,但可以在蛮力微扰理论中再现。利用数值重整化群(NRG)方法,我们证明了对于具有易平面各向异性的欠屏蔽矩($S=1$,$N=1$),在强耦合区(低于近藤温度)也可以发生磁交叉.这表明,集体磁有序的这种欠屏蔽的时刻将发展沿磁硬轴。
2022-06-16 cond-mat.str-el
Charge ordering in superconducting copper oxides
电荷有序最近被认为是中等掺杂铜氧化物高温超导性的主要竞争者。我们提供了一个调查的普遍性和具体材料方面的这种现象,重点是通过散射方法获得的结果。特别是,我们讨论了电荷有序态的结构,周期性和稳定范围,它对各种外部扰动的响应,无序的影响,与超导性的共存和竞争,以及集体电荷动力学。在这本杂志的问题,其中荣誉罗杰考利的遗产的背景下,我们还讨论了连接的电荷有序晶格振动和中心峰现象。最后,我们展望了新的合成方法和实验平台,包括铜氧化物薄膜和超晶格提供的研究机会。
2021-02-18 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Orbital driven impurity spin effect on the magnetic order of quasi-three dimensional cupric oxide
用密度泛函方法研究了在过渡金属杂质M(= Cr,Mn,Fe,Co和Ni)存在下,严重畸变的正方形平面氧化铜(CuO)的磁有序和局域自旋无序.在晶体结构中的变形,出现通过最小化共价相互作用来降低能带能量,产生两个交错的锯齿形自旋1/2链。从自旋二聚体分析中,我们发现沿着[10 $\bar 1$ ]的自旋链具有强的海森堡型反铁磁耦合(J ~ 127 meV),沿着[101],它表现出弱但强的铁磁耦合(J ~ 9 meV),由联想到的p-d共价相互作用介导。杂质对磁序的影响与M无关,是纯轨道驱动的。如果M的自旋态使得d $_{x^2-y^2}$轨道是自旋极化的,则保持原始的长程有序。然而,如果d $_{x^2-y^2}$轨道未被占据,则相应的共价相互作用的缺乏打破了弱铁磁耦合,并且在杂质位点处发生自旋翻转,导致长程磁有序的破坏。
2016-10-03 cond-mat.str-el
Defect-induced magnetism in TiO$_2$: An example of quasi 2D magnetic order with perpendicular anisotropy
在大量不同的磁性主体中,如纯石墨、氧化物和硅基材料中,已经观察到由原子晶格缺陷(如空位、晶体或它们的对)诱导的室温磁有序。室温下的高居里温度和与时间无关的磁响应表明这种新现象在固态磁性中具有非凡的鲁棒性。在这项工作中,我们回顾了纯TiO $_2$(TiO)的实验和理论结果,它的磁序可以通过低能离子辐照来触发。特别是,我们讨论了系统的观察,在这个氧化物的表面具有垂直磁各向异性的磁性层。
2023-02-03 cond-mat.str-el
Ordering and Fluctuation of Orbital and Lattice Distortion in Perovskite Manganese Oxides
研究了强关联体系中轨道自由度和晶格自由度的作用,以理解钙钛矿锰氧化物如La_{1-x} Sr_{x} MnO_{3}的电子性质。在二维各向异性自旋全极化条件下,导出了包含库仑相互作用、双简并轨道和Jahn-Teller耦合的扩展双交换模型。用量子蒙特卡罗方法研究了库仑相互作用和轨道自由度的量子涨落效应。在未掺杂态下,考虑库仑相互作用和Jahn-Teller耦合是实验中再现电荷、轨道-晶格和自旋自由度之间能量标度特征层次的关键。我们的数值计算结果定量地再现了电荷间隙的振幅以及稳定的能量和振幅的合作Jahn-Teller畸变在未掺杂的化合物。在不存在Jahn-Teller畸变的情况下,载流子掺杂后,随着掺杂浓度的降低,电荷压缩性和轨道相关长度都有了临界增强。这些讨论的起源强不相干的电荷动力学。在掺杂区存在Jahn-Teller耦合的情况下,得到了Jahn-Teller畸变的崩溃和相分离的不稳定性,并与实验进行了比较。这为理解轻掺杂锰氧化物的复杂性质提供了一种可能的途径。
1999-03-15 cond-mat.str-el
Emergent magnetic state in (111)-oriented quasi-two-dimensional spinel oxides
在量子限制几何条件下,研究了Al_2O_3夹在CoCr_2O_4薄膜中的(111)取向的出射磁态.在二维交叉处,极化中子反射仪揭示了与体值相比总磁化强度的异常增强。同步辐射X射线磁性圆二色性(XMCD)表明,在Co和Cr亚晶格上出现了长程铁磁自旋有序。布里渊函数分析进一步证实,所观察到的现象是由于强烈改变的磁挫折,表现为一个Yafet-Kittel型订购作为新的基态在量子极限,这是无法达到的散装开始。
2019-05-28 cond-mat.str-el
Orbital degeneracy and Mott transition in Mo pyrochlore oxides
我们提出了一个有效的双带双交换模型上的烧绿石晶格理解复杂的相竞争钼烧绿石氧化物的理论结果。该模型包括三角场分裂下$e_g'$轨道的二重简并、轨道间库仑排斥、巡游$e_g'$电子与局域$a_{1g}$自旋之间的Hund规则耦合以及$a_{1g}$自旋之间的超交换反铁磁相互作用。通过蒙特卡罗模拟,在非限制型平均场水平上处理库仑排斥,得到了库仑排斥和超交换相互作用的低温相图。结果包括四个具有特征自旋和轨道顺序的主导相以及它们之间的金属-绝缘体转变。绝缘区域的特征在于沿局部$<111>$轴的$e_g'$轨道的“铁”型轨道排序,而与自旋排序无关。
2011-07-15 cond-mat.str-el
Spin-Reorientation Transition of Field-Induced Magnetic Ordering Phases in the Anisotropic Haldane System
利用有效的拉格朗日方法和密度矩阵重整化群方法,提出了具有大易面各向异性的S=1 Haldron系统的场致磁有序相可能的自旋-重取向转变.这种自旋重取向转变的情况下,所施加的磁场是从各向异性的易轴倾斜的预测。我们指出,这种转变有一个密切的联系与序参量的变化,即使在零温度下,虽然它是不同的量子模拟的所谓的自旋翻转转变提出的系统具有很强的易轴各向异性。在最近观察到的一种新的相位在高场的Halflit系统,我们讨论了可能的影响,场诱导的磁有序。
2006-07-13 cond-mat.str-el
Theory for Phase Transitions in Insulating Vanadium Oxide
我们发现最近提出的绝缘V $_{2}$ O $_{3}$的S=2键模型不仅解释了反常的磁有序,而且还解释了磁相变的其他奥秘。该模型包含一个额外的轨道自由度,表现出零温度量子相变的伊辛普适类。
2001-01-17 cond-mat.str-el
Spin excitation anisotropy as a probe of orbital ordering in the paramagnetic tetragonal phase of superconducting BaFe1.904Ni0.096As2
我们使用极化中子散射表明,在电子掺杂的超导BaFe1.904Ni0.096As2(Tc=19.8 K)的面内自旋激发的变化从各向同性到各向异性的反铁磁(AF)有序和四方正交晶格畸变温度(Tn=Ts=33 K)以上的四方相没有单轴压力。虽然各向异性自旋激发对AF阶和四方到正交晶格畸变不敏感,但超导性引起沿[1,1,0]和[1,-1,0]方向的自旋激发的进一步各向异性。这些结果表明,自旋激发各向异性是铁磷属化合物四方相电子各向异性或轨道有序性的探针。
2013-08-18 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Origin of Magnetic Ordering in a Structurally-Perfect Quantum Kagome Antiferromagnet
简单的海森堡最近邻量子kagome反铁磁模型的基态是一种磁无序的自旋液体,然而各种微扰可能导致根本不同的状态。在这里,我们揭示了结构完美的可果美材料YCu $_3$(OH)$_6$ Cl $_3$中磁有序的起源,它没有普遍存在的杂质问题。{ \it Ab-initio}计算和磁化率模拟表明,与典型的赫氏矿类似,最近邻交换是目前占主导地位的各向同性相互作用。Dzyaloshinskiii-Moriya(DM)的磁各向异性推导出电子自旋共振和比热测量,但是,显着大于在herbertsmithite。通过增强戈薇平面内的自旋相关性,这种各向异性对于磁有序是必不可少的。我们的研究隔离DM各向异性的影响,从其他扰动和明确地证实了理论相图。
2020-07-09 cond-mat.str-el
A canonical transformation theory from extended normal ordering
Yanai和Chan的正则变换理论[J.Chem.Phys.124,194106(2006)]提供了多参考问题中动力学相关的严格尺寸扩展描述。在这里,我们描述了一个新的公式的理论的基础上扩展正常有序程序的Mukherjee和Kutzelnigg [J.化学物理107,432(1997)]。在水、氮和氧化铁势能曲线的研究中,线性正则变换单双理论在精度上与一些最好的多参考方法,如多参考平均耦合对泛函,而计算时间(在氧化铁分子的情况下)是两个或三个数量级更快,可比的完全活性空间秒-序微扰理论由于采用了一种新的数值算法求解振幅方程,本文的结果在精度和成本上都比我们以前的研究有了很大的提高。
2007-07-20 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
Electronic texture of the thermoelectric oxide Na0.75CoO2
从~(59)Co和~(23)Na NMR中,我们证明了Na ~+空位有序化对Na_(0.75)CoO_2中Co电子态的影响:在长时间尺度下,既没有出现75%Co ~(3+)和25%Co ~(4+)的双价态,也没有出现具有均匀Co ~(3.25+)态的混合价态金属。相反,该系统采用了一种中间配置,其中30%的晶格位点形成了有序的局部Co 3+态模式。高于180 K,一个特定的Na+网站的异常迁移率被发现与这种电子纹理共存,这表明后者的形成可能有助于稳定的Na+秩序。因此,控制这些材料中的离子掺杂对于微调其热电性能至关重要。
2008-01-26 cond-mat.str-el
Tunable Magnetic Anisotropy in Patterned SrRuO3 Quantum Structures: Competition between Lattice Anisotropy and Oxygen Octahedral Rotation
人工钙钛矿氧化物纳米结构由于其可剪裁的电子-电子相互作用而具有有趣的磁性,这对氧配位环境非常敏感。迄今为止,尺寸小于50 nm的钙钛矿氧化物纳米点很少有报道。此外,钙钛矿氧化物纳米点中的氧八面体畸变及其与磁性的关系仍然未被探索。在这里,我们研究了图案化SrRuO 3(SRO)纳米点的磁各向异性小至30 nm,同时进行原子分辨率电子显微镜和光谱直接可视化的组成元素,特别是氧离子。我们观察到SRO纳米点的磁各向异性和RuO 6八面体畸变都与纳米点的尺寸有关,但在第一个3-晶胞界面SRO单层中,无论纳米点的尺寸如何,磁各向异性和RuO 6八面体畸变都保持不变。结合第一性原理计算,我们揭示了SRO纳米点中纳米点尺寸依赖的磁各向异性背后的独特结构机制,认为晶格各向异性和氧八面体旋转之间的竞争介导了SRO纳米点中的各向异性交换相互作用.这些发现展示了一种调节相关钙钛矿氧化物磁性的新途径,并暗示图案化纳米点可能是工程涌现功能行为的一个有前途的游乐场。
2022-02-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Induction of Large Magnetic Anisotropy Energy and Formation of Multiple Dirac States in SrIrO$_3$ Films: Role of correlation and spin-orbit coupling
5 $d$过渡金属氧化物,特别是铱酸盐,由于原位库仑排斥($U$)和自旋轨道耦合(SOC)之间的相互作用,具有新颖的电子和磁性相。降低的维度带来了另一个自由度,以增加这些系统的功能。以SrIrO $_3$薄膜为例,从理论上证明了限制局域化可以引入2-7 meV/Ir的大磁各向异性能,比传统的过渡金属及其多层膜的磁各向异性能高出一到两个数量级。此外,在弱相关极限下,定制终端可以在费米能量附近的2 eV的大能量窗口内产生多个狄拉克态,这在相关氧化物中是罕见的现象,并且在实验实现后,它将产生独特的激发和掺杂输运性质。
2022-02-06 cond-mat.str-el
Orbital-Ordering Induces Structural Phase Transition and the Resistivity Anomaly in Iron Pnictides
我们属性的结构相变(SPT)的铁pnictides的母体化合物的轨道有序。由于$d_{xz}$和$d_{yz}$轨道在$xy$平面中的各向异性,铁轨道有序化使得正交结构在能量上更有利,从而诱导SPT。在这个轨道有序的系统中,轨道不有序的位置具有更高的能量。这些本地化的两个级别系统的巡回电子的散射引起的电阻率异常的SPT发病后。提出的轨道排序也导致了条纹状的反铁磁性和磁交换的各向异性。该模型与现有的实验观测结果定量一致。
2009-12-12 cond-mat.str-el
Magnetic Anisotropy and Orbital Ordering in Ca$_2$RuO$_4$
我们通过在Ru L $_{2,3}$ -边进行共振弹性X射线散射(REXS)来研究\cro{}中的磁性和轨道有序态。原则上,Ru位点的点对称性不限制低于$T_N$的磁矩方向。然而,早期的测量报告的有序矩完全沿$\vec{b}$正交轴。利用大的共振增强的磁散射接近Ru L $_2$和L $_3$吸收边,我们监测的方位角,热和能量的REXS强度的依赖性,发现一个倾斜($m_c \simeq 0.1 m_b$)沿$\vec{c}$ -正交轴是存在的。没有发现$m_a$的信号,尽管该组分也被对称性所允许。这样的发现解释的微观模型哈密顿量,并提出新的约束参数描述的模型。使用同样的技术,我们审查了公认的轨道排序图片。我们没有检测到对称性破缺与“所谓的”轨道有序温度($\simeq 260$ K)的信号增加。我们没有发现任何变化的轨道模式,即使通过反铁磁过渡,这表明,如果有的话,只有一个复杂的轨道重排,不能直接测量使用线偏振光,可以发生。
2018-09-26 cond-mat.str-el
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。
2008-09-11 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Spin-charge-orbital ordering on triangle-based lattices
利用密度矩阵重整化群方法研究了锯齿链上四分之一填充的e_g轨道哈伯德模型的基态性质.当两个轨道简并时,Z形链被解耦为双链自旋系统,以抑制由于占据轨道的空间各向异性引起的自旋阻挫。另一方面,当能级分裂增加和轨道各向异性消失时,由于自旋阻挫的恢复,观察到自旋不可通性的特征变化。
2005-06-10 cond-mat.str-el
Scaling theory of magnetic ordering in the Kondo lattices with anisotropic exchange interactions
磁态形成的近藤晶格中的最低阶标度的考虑内的$s-f$模型与包括的$f-f$耦合和$s-f$交换相互作用的各向异性。计算了铁磁和反铁磁情况下的有效横向和纵向$s-f$耦合参数、自旋波频率、磁振子谱能隙和有序矩的近藤重整化。缩放行为的各向异性驱动的变化(例如,在N=2的情况下,数值研究了进入强耦合区的$g$临界值和相应的临界指数),并在大N极限下进行了解析研究.在各向异性的存在下,有效近藤温度对裸$s-f$耦合参数$g$的依赖性减弱。$s-f$和$f-f$耦合的相对各向异性参数被证明在重整化过程中减少。下一个最近的交换相互作用的反铁磁体中的这种效果的作用进行了讨论。
1999-01-22 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
Type-II antiferromagnetic ordering in double perovskite oxide Sr$_2$NiWO$_6$
本研究结合宏观表征、中子粉末衍射与第一性原理计算,确定 Sr$_2$NiWO$_6$ 在 56 K 以下形成 II 型反铁磁有序,并揭示次近邻超交换耦合主导其基态稳定。
2023-08-01 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
Charge ordering as the driving mechanism for superconductivity in rare-earth nickel oxides
本文利用 DFT 提出稀土镍氧化物的超导性源于电荷有序相关的电子—声子耦合,并解释了电荷歧化、掺杂抑制及 T$_c$ 穹顶。
2023-11-22 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Magnetic and nematic orderings in spin-1 antiferromagnets with single-ion anisotropy
我们研究了自旋为1的海森堡模型,其中交换相互作用J,单轴单离子交换各向异性D,塞曼耦合到平行于对称轴的磁场B。本文用分析和量子MonteCarlo相结合的方法计算了正方晶格和简单立方晶格的(D/J,B/J)量子相图,发现XY-反铁磁相和铁磁相之间的一个相变,它自发地破坏了模型的U(1)对称性。用玻色子气体的语言来说,这是单玻色子的玻色-爱因斯坦凝聚体(BEC)和成对玻色子的BEC之间的跃迁。我们的工作为测量真正磁体中的这种转变开辟了新的途径。
2012-12-01 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el