Anisotropy in the thermal hysteresis of resistivity and charge density wave nature of single crystal SrFeO3-delta: X-ray absorption and photoemission studies
利用变温X射线吸收和价带光电子能谱(VB-PES)研究了高质量SrFeO 3-{delta}({delta}~0.19)单晶的局域电子和原子结构,探讨了在b面和c轴靠近热滞区(接近磁化率最大温度Tm~78 K)的电阻率各向异性的起源。本文中的所有实验在升温和冷却过程期间进行。Fe L3,2边X射线线性二色性结果表明,在从室温冷却到转变温度以下的过程中,未占据的Fe 3d eg态保持在持续的面外3d 3z 2-r 2轨道上。相反,在低于转变温度的升温过程中,它们从3d3z2-r2转变为面内3dx2-y2轨道。最近邻(NN)Fe-O键长也表现出各向异性行为在ab平面和沿c轴低于Tm。各向异性的NN Fe-O键长和Debye-Waller因子分别在升温和降温过程中稳定了面内Fe 3dx 2-y2和面外3d3z2-r2轨道。另外,VB-PES研究进一步证实了在低温下在ab面和沿c轴方向上都有相对带隙打开,为SrFeO_3-{delta}({delta}~0.19)单晶的电荷密度波性质提供了明确的证据。
2017-03-02 cond-mat.str-el
Switching of anisotropy and phase diagram of a Heisenberg square lattice S=1/2 antiferromagnet Cu(pz)2(ClO4)2
准二维$S=1/2$准正方晶格反铁磁体Cu(pz)2(ClO 4)2的反铁磁相实验揭示了双轴型各向异性,而不是以前考虑的易平面型.弱的面内各向异性,发现通过电子自旋共振谱和磁化测量,是约一个数量级弱,比离面各向异性。弱的面内各向异性导致沿易磁化轴排列的磁场的自旋翻转相变,从而导致相图上的双临界点。弱面内各向异性的一个显著特征是其符号在自旋翻转点处的突变。在平面内磁场向易磁化轴倾斜10 ° $^\circ$角时,这种各向异性切换消失。突然的各向异性反转的性质仍然不清楚。相图的特点是有序化温度的增加,在磁场使用,除了双临界点附近的下降。
2013-03-13 cond-mat.str-el
Singular magnetic anisotropy in the nematic phase of FeSe
FeSe可以说是最简单,但最神秘的铁基超导体。它的非磁性基态在这类材料中是前所未有的,也是目前的一个难题。在此,我们对机械去孪晶的FeSe晶体的NMR测量表明,其Knight位移和自旋-晶格弛豫速率1/T_1都具有与LaFeAsO和BaFe_2As_2相反的面内各向异性.利用包含自旋轨道耦合的微观电子模型,我们的计算表明,dxz和dyz轨道之间相反的准粒子重量比导致轨道磁化率相反的各向异性,这解释了我们的Knight位移结果。我们将此属性归因于两种化合物中不同性质的有序性,主要是FeSe中的键型和Pnictides中的现场铁轨道。发现T_1各向异性与FeSe中已有的中子散射数据不一致,表明自旋涨落谱在低能处显示出意外,可能来自不破坏C_4对称性的涨落。因此,我们的研究结果表明,重要的信息是隐藏在这些各向异性和它们放置严格的限制,低能量的自旋相关性,以及在FeSe的向列性的性质。
2020-10-02 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Origin of magnetic anisotropy in the spin ladder compound (C$_5$H$_{12}$N)$_2$CuBr$_4$
用高分辨非弹性中子散射研究了$S=1/2$自旋梯化合物(C $_5$ H $_{12}$ N)$_2$ CuBr $_4$(BPCB).与以前的研究一致,我们发现了一个三重激发带的自旋间隙为$\sim0.8$ ~meV和带宽为$\sim0.6$ ~meV。此外,我们观察到一个明显的分裂的三重带$50(1)$ ~ $μ$ eV或$40(2)$ ~ $μ$ eV的带的最小值或最大值,分别。通过与具有各向异性交换的自旋梯的三重态色散的强耦合展开计算的比较,弱各向异性腿相互作用被确定为BPCB中磁各向异性的主要来源。基于这些结果,我们讨论了BPCB和相关过渡金属绝缘体中磁交换各向异性的性质。
2019-10-04 cond-mat.str-el
Effects of the order parameter anisotropy on the vortex lattice in UPt3
我们用中子小角散射方法确定了拓扑超导体UPt 3在沿晶c轴方向外加磁场时的涡旋晶格相图。在整个超导状态下观察到三角形涡旋晶格,但相对于六边形基底位置的取向随场和温度而变化。在低温下,在手征B相中,涡旋晶格随着磁场的增加而经历非单调旋转。旋转幅度随温度的升高而减小,并在达到A相之前消失。在A相中,Huxley等人先前报道了突然的+/-15度涡旋晶格旋转,Nature 406,160-164(2000).复杂的相图可以从超导序参量、对称性破缺场和费米面各向异性的竞争效应来理解。Avers等人报告的低温旋转相位,中心约为0.8 T,Nature Physics 16,531-535(2020),可以直接归因于对称破缺场。
2022-03-08 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Fermi-liquid based theory for the in-plane magnetic anisotropy in untwinned high-T$_c$ superconductors
本文用推广的RPA型理论计算了空穴掺杂高$T_c$超导体中磁激发的面内各向异性。扩展我们早期的费米液体为基础的研究共振峰列入正交性,我们仍然发现二维自旋激发,但是,强烈的各向异性。这反映了跳跃矩阵元和所得到的超导能隙函数的潜在各向异性。我们比较我们的计算与新的实验数据{ \it完全非孪晶} ${YBa}_2{Cu}_3{O}_{6.85}$,发现很好的协议。我们的结果与以前的解释相反,在面内各向异性的条纹(H。Mook { \it等人},Nature { \bf 404},729(2000)),但是揭示了对该重要问题的常规解决方案。
2004-07-26 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Phase transitions between helices, vortices, and hedgehogs driven by spatial anisotropy in chiral magnets
自旋螺旋的叠加可以产生拓扑自旋纹理,如二维涡旋和skyrmions,以及三维刺猬。它们的拓扑性质和空间维度取决于组成螺旋的数量和相对方向。这允许通过控制空间各向异性在拓扑自旋纹理之间进行相互变换。本文从理论上研究了手征磁性金属有效自旋模型中磁相互作用的各向异性效应。通过对三重叠加和四重叠加两种情况的变分计算,我们发现各向同性情况下稳定的hedgehog晶格由于各向异性而发生形变,并最终转变为其他降维的自旋织构,如螺旋和涡旋。通过跟踪磁单极子和反单极子的实空间位置以及由非共面自旋织构产生的出射磁场,我们也阐明了拓扑性质的变化。我们的结果表明可能控制拓扑自旋纹理,例如,通过单轴压力和手性材料中的化学取代。
2020-10-30 cond-mat.str-el
Complete mapping of magnetic anisotropy for prototype Ising van der Waals FePS$_3$
几种Ising型磁性范德华(vdW)材料表现出稳定的磁基态。尽管这些明确的实验证明,一个完整的理论和微观理解他们的磁各向异性仍然缺乏。特别是,确定其一维(1-D)伊辛性质的有效性限制仍然没有调查的定量方式。在这里,我们进行了完整的映射的磁各向异性的原型伊辛vdW磁铁FePS $_3$的第一次。结合转矩磁强计测量与静磁模型分析和相对论密度泛函总能量计算,我们成功地构建了三维(3-D)映射的磁各向异性的磁转矩和能量。结果不仅定量地证实了易磁化轴垂直于$ab$平面,而且揭示了$ab$、$ac$和$bc$平面内的各向异性。我们的方法可以应用到详细的定量研究的磁性在vdW材料。
2021-03-16 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Skyrmion crystal formation and temperature -- magnetic field phase diagram of the frustrated tirangular-lattice Heisenberg magnet with easy-axis masugnetic anisotropy
通过Monte Carlo模拟研究了具有易轴各向异性的阻挫三角晶格Heisenberg模型,构建了温度-磁场相图,发现各向异性使Skyrmion晶格态在中等场下稳定至零温,而在低场下转变为破缺$C_3$对称性的新多重-$q$态。
2024-06-06 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Splitting of the Kondo resonance in anisotropic magnetic impurities on surfaces
利用数值重整化群方法,研究了各向异性磁性杂质Kondo模型中不同方向施加磁场时Kondo共振的分裂.考虑了几种类型的磁各向异性:XXZ交换耦合各向异性J_perp J_z、纵向磁各向异性DS_z ^[2]和横向磁各向异性E(S_x^2-S_y^2)。在自旋1/2模型与XXZ交换耦合各向异性,我们发现很小的方向依赖的分裂的大小。在自旋为3/2的易平面(D>0)各向异性模型中,我们观察到非常不相等的幅度,在存在额外的横向各向异性的情况下,x和y方向之间存在进一步的差异。一个简单而直观的解释是,分裂在软磁方向上更大。分裂的大小与自旋态之间的能量差直接相关,并且由于Kondo屏蔽,它仅被一些乘法因子微弱地修改。S=3/2模型的结果与最近对吸附在Cu(100)表面上的CuN岛上的Co杂质的扫描隧道光谱研究结果吻合得很好[A. F. Otte等人,Nature Physics 4,847(2008)]
2009-02-18 cond-mat.str-el
Crystal field states in a Quantum Spin Ice]{Crystal field states of Pr$^{3+}$ in the candidate quantum spin ice Pr$_{2}$Sn$_{2}$O$_{7}$
用中子飞行时间谱研究了焦绿石锡酸盐Pr $_{2}$ Sn $_{2}$ O $_{7}$中Pr $^{3+}$的晶场分裂。晶体场已被参数化的配置文件适合所观察到的中子谱。的单离子基态是一个很好的隔离非Kramers双峰的$Γ_3^+$对称性与一个大的Ising样的各向异性,$χ_{zz} /χ_\perp \approx 60$在10 K,但与一个显着的混合物的条款$| M_J \neq \pm J >$,可以引起量子零点波动。这种磁性状态满足量子自旋冰行为的要求。
2013-10-25 cond-mat.str-el
DFT Investigation of Magnetocrystalline Anisotropy in Fe, Co, Pd0.97Co0.03 and Pd0.97Fe0.03 systems: From Bulk to Thin-Films
Yerevan State University(埃里温国立大学);Kazan Federal University(喀山联邦大学)
本研究采用密度泛函理论分析Fe、Co及Pd基稀释合金在体相至薄膜的磁晶各向异性,发现几何结构影响易磁化轴取向,且3%的Co掺杂足以使Pd表现出纯Co的各向异性趋势。
2025-05-13 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Interplay between Kitaev interaction and single ion anisotropy in ferromagnetic CrI$_3$ and CrGeTe$_3$ monolayers
磁各向异性对于二维(2D)磁性的稳定性至关重要,这在自然界中是罕见的,但在自旋电子学和推进基础知识中是非常需要的。最近对CrI $_3$和CrGeTe $_3$单层膜的研究不仅观测到了长期以来一直在寻找的二维铁磁性,而且还揭示了这两个系统中不同的磁各向异性,即CrI $_3$的伊辛行为与CrGeTe $_3$的海森堡行为。这种磁性差异与这两种材料的结构和电子相似性形成强烈对比,在微观尺度上理解它应该有很大的好处。在这里,第一性原理计算和分析,以开发一个简单的哈密顿量,调查的CrI $_3$和CrGeTe $_3$单层的磁各向异性。在这两个系统中的各向异性交换耦合是令人惊讶地确定Kitaev型。此外,Kitaev相互作用和单离子各向异性(SIA)之间的相互作用被发现自然地解释了不同的磁性行为的CrI $_3$和CrGeTe $_3$。最后,Kitaev相互作用和SIA被进一步发现是由重配体(I的CrI $_3$或Te的CrGeTe $_3$),而不是通常认为的3d磁性Cr离子的自旋轨道耦合引起的。
2018-11-13 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
The Unusual Nature of Confined Modes in a Chiral System
自旋波传播的非互易性是一个众所周知的结果,反对称交换的贡献可能在磁性自旋系统,缺乏反演对称。在这种情况下,状态的能量可能取决于其动量的符号为ω(k)${\neq}$ ω(-k)。我们在这里讨论的后果,这种非互易性对反向传播的自旋波状态。在一个封闭的几何形状,我们发现状态与定义明确的节点,但与调制,使反转对称的模式分布的振幅丢失。这一特征导致了这样的建议,即在例如具有磁共振的铁磁微元件的铁磁共振研究中,附加特征可能变得可见,从而允许量化磁共振的幅度和方向。此外,这种非互易模式之间的干扰形成了模式限制的广义概念的基础。
2016-08-21 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Thermodynamic conditions during growth determine the magnetic anisotropy in epitaxial thin-films of La$_{0.7}$Sr$_{0.3}$MnO$_{3}$
用于磁性器件的特定材料的适用性由磁化反转/弛豫过程确定,这又取决于磁各向异性。因此,设计新的方法来控制技术上重要的材料中的磁各向异性是非常期望的。在这里,我们表明,半金属铁磁体La $_{0.7}$ Sr $_{0.3}$ MnO $_{3}$(LSMO)的外延薄膜的磁各向异性是由在生长过程中的热力学平衡条件的接近。我们进行了一系列的X射线衍射和铁磁共振(FMR)实验中的两组不同的样品:第一个对应于LSMO薄膜(001)SrTiO $_{3}$通过脉冲激光沉积(PLD;远离热力学平衡)的拉伸应变下沉积;第二个沉积通过缓慢的化学溶液沉积(CSD)方法,在准平衡条件下。PLD制备的薄膜表现出面内立方各向异性,并叠加了单轴项。在这些薄膜中还观察到垂直于薄膜平面的大的各向异性常数。然而,在CSD膜中,单轴各向异性被完全抑制。面外各向异性也被降低,导致化学合成膜中的面内立方各向异性强得多。这种变化是由于MnO $_{6}$八面体的不同旋转模式以适应外延应变,这不仅取决于由STO衬底施加的张应力的量,而且取决于生长条件。我们的研究结果表明,在LSMO的磁各向异性的性质和幅度可以调谐的薄膜沉积过程中的热力学参数。
2016-03-03 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Single-ion anisotropy effects on the critical behaviors of quantum entanglement and correlation in the spin-1 Heisenberg chain
利用量子重整化群方法研究了自旋为1的单离子各向异性海森堡链中的量子纠缠和关联.用不同的各向异性参数$\bigtriangleup$和单离子各向异性参数$D$计算了负性和量子不和谐(QD)。我们专注于上述两个物理量之间的关系,并在Néel,Halflian,和大D阶段之间的过渡。研究发现,随着系统尺寸的增大,负性和量子点在不同的相位上都呈现出阶梯状的模式。有趣的是,单离子各向异性参数$D$,它可以使用核电共振(2020 \textit{Nature} \textbf{579} 205)调制,在调谐系统的量子相变(QPT)中起着重要的作用。在相变点,负性的一阶偏导数和关于$D$或$\bigtriangleup$的量子不协调都表现出非解析行为,这直接对应于关联长度的发散.由负性和量子点导出的量子关联临界指数相等,并且是每个临界点处的关联长度指数的倒数。这项工作扩展了量子纠缠和关联作为描述自旋1系统中量子点的工具的应用。
2021-07-01 cond-mat.str-el physics.comp-ph
Orbital-flop Induced Magnetoresistance Anisotropy in Rare Earth Monopnictide CeSb
固体中电子的电荷和自旋在电子器件和自旋电子学的发展中得到了广泛的应用。电子的另一个属性--它们的轨道性质--正吸引着人们越来越多的兴趣来理解奇异现象,并创造下一代量子设备,如轨道量子比特。在这里,我们报告的轨道触发器诱导的磁阻各向异性CeSb。在低温强磁场驱动下的铁磁态,磁电阻随角度的变化出现了一系列附加的极小值。这些最小值产生的各向异性磁化起源于轨道触发器和从增强的电子散射从磁多畴周围形成的一阶轨道触发器过渡。所测得的磁化各向异性可以占一个唯象模型,涉及轨道触发器和自旋阀的结构被用来证明轨道触发器现象的可行利用。我们的研究结果展示了轨道行为的出现有趣的现象的贡献。
2019-05-21 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Inversion Phenomena of the Anisotropies of the Hamiltonian and the Wave-Function in the Distorted Diamond Type Spin Chain
利用简并微扰理论研究了S=1/2畸变金刚石链XXZ型在截断点附近的基态相图。在类XY相互作用各向异性的情况下,相图由Neel相和自旋流体相组成。对于类伊辛相互作用各向异性的情况下,它包括三个阶段:亚铁磁相,Neel相和自旋流体相。亚铁磁相的磁化强度是饱和磁化强度的1/3。相图的显著性质是Neel相的存在,尽管相互作用各向异性是XY样的。尽管存在类伊辛相互作用各向异性,自旋流体相仍然出现。我们称这些区域为“反转区”。
2001-08-31 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el