Self-organised magnon condensation in quasi-1D edge-shared cuprates without external fields
University of Warsaw（华沙大学）；IFW Dresden（德累斯顿弗劳恩霍夫研究所）；Technical University Dresden（德累斯顿工业大学）
本文提出一种新机制，利用准一维边共享铜氧化物中的小反铁磁链间耦合作为有效内磁场，在零外场下稳定多磁振子束缚态并实现磁振子凝聚，为磁振子量子计算和低功耗自旋电子器件提供更易实现的平台。
2025-02-06 cond-mat.str-el
Effect of broken symmetry on resonant inelastic x-ray scattering from undoped cuprates
在快碰撞近似下研究了未掺杂铜氧化物在$L$ -边的共振非弹性X射线散射（RIXS）的磁激发谱。利用投影方法分析了对称性破缺基态对Heisenberg模型的RIXS过程的影响。导出了单磁振子和双磁振子激发通道中的散射振幅表达式。每一个都包括各向同性和各向异性的贡献。后者是一个新的发现，并归因于基态的长程序。二维自旋团簇的数值计算支持各向异性项的存在。我们将RIXS谱表示成自旋关联函数的形式，并在$1/S$展开下计算了二维系统中的自旋相关函数。由于各向异性项的存在，在单磁振子和双磁振子激发通道中，动量转移$\textbf{q}=0$附近的光谱强度都得到了显著增强。这一发现可以通过仔细检查光谱的$\textbf{q}$依赖性来实验证实。
2015-03-25 cond-mat.str-el
Unifying Magnons and Triplons in Stripe-Ordered Cuprate Superconductors
本文基于二维耦合双腿自旋梯模型，导出了条有序La_（15/8）Ba_（1/8）CuO_4近期中子散射数据的统一图象，即超结构卫星周围的低能磁振子和高能三重子激发。反铁磁波矢量Q_AF的共振峰对应于磁激发色散的鞍点。在J= 130-160 meV和J_cyc/J = 0.2-0.25的范围内，得到了与中子数据定量一致的结果。
2004-07-25 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Magnon-assisted dynamics of a hole doped in a cuprate superconductor
我们计算了准粒子的色散和光谱重量的准粒子，结果时，一个洞被添加到反铁磁有序的氧化铜$_2$平面的铜氧化物超导体。我们还计算了磁振子对准粒子谱函数的贡献。我们从先前考虑的铜酸盐的多带模型开始[Nat. Phys. \textbf{10}，951（2014）]。我们映射这个模型和运营商创建一个O孔到一个有效的单带广义$t-J$模型，没有自由参数。有效的模型解决了使用最先进的自洽玻恩近似的状态。我们的结果再现了实验的所有主要特征。他们还再现定性的多带模型的色散，波矢量$(π,π)$附近的强度给出更好的结果，与实验相比。与[Nat. Phys. \textbf{10}，951（2014）]中所声称的相反，我们发现自旋涨落在准粒子的动力学中起着至关重要的作用，因此在其重量和色散中也起着至关重要的作用。
2021-02-01 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Isospin Dynamics in Sr2IrO4 : Forging Links to Cuprate Superconductivity
我们使用共振非弹性X射线散射来揭示Sr 2 IrO 4中磁相互作用的性质，Sr 2 IrO 4是一种具有自旋-轨道纠缠基态和Jeff=1/2磁矩的5d过渡金属氧化物，被称为“同位旋”。Sr_2IrO_4的磁振子色散可以用正方晶格上的反铁磁海森堡模型来描述，这使得Sr_2IrO_4的低能有效物理与超导铜氧化物中的磁振子色散非常相似。这是进一步支持的观察Sr 2 IrO 4的激子模式的色散强烈重整化的磁振子，这可以理解的类比中的反铁磁有序自旋的背景中的铜酸盐的空穴传播。
2011-10-04 cond-mat.str-el
Consideration of Thermal Hall Effect in Undoped Cuprates
最近在低掺杂铜氧化物中发现了磁源的热霍尔效应，这就要求重新审视正方晶格上未掺杂反铁磁化合物的低能磁动力学，传统的重整化自旋波理论在这方面被认为是有效的。使用Holstein-Primakoff玻色子形式主义，我们发现，基于磁振子的理论可以导致有限的Berry曲率的磁振子带一旦明确考虑Dzyaloshinskiii-Moriya自旋相互作用，但不能产生非零的霍尔热导率。假设意外掺杂的杂质和磁振子散射离开这样的杂质网站未能预测斜散射的玻恩近似的水平。局部形成的skyrmion缺陷也不能产生磁振子热霍尔效应。在基于自旋的情形下，我们在自旋π通量模型的基础上加入自旋相关的对角跃迁，得到了一个简单的模型。由此产生的两带模型的能带结构中的陈数，并产生热霍尔电导率的磁场和温度依赖性密切模仿所观察到的热霍尔信号。在免责声明中，这个模型没有坚实的微观基础，我们也不声称已经找到了对数据的解释，但考虑到实验观察的意外性质，希望这项工作可以作为达到某种程度理解的第一步。
2019-05-30 cond-mat.str-el
Magnetic excitations in L-edge resonant inelastic x-ray scattering from cuprate compounds
研究了未掺杂铜氧化物的L边共振非弹性X射线散射（RIXS）中的磁激发谱。我们分析了强微扰作用于中间态的二阶偶极允许过程，在中间态中，自旋自由度在核孔位置处丢失。在忽略邻近位置微扰的近似下，我们导出了散射通道中自旋翻转终态随极化方向的变化，从而得到了用横向自旋分量的动力学结构因子表示的RIXS谱.我们假设在不改变极化的情况下，通道中自旋守恒的终态为球形，这导致RIXS谱表示为“交换”型多自旋关联函数。数值计算的过渡振幅，这些最终状态上的有限大小的集群，我们得到了相当数量的过渡振幅的自旋守恒的最终状态相比，自旋翻转的最终状态。我们用1/S展开法处理末态的巡游磁激发。用1/S计算高阶修正后，发现单磁振子激发的谱峰随其权重减小，而三磁振子激发的谱峰出现连续谱。两个磁振子之间的相互作用是通过总结梯形图来处理的。在此基础上，对Sr_2CuO_2Cl_2晶体的L_3边RIXS谱进行了分析，并与实验结果进行了比较。结果表明，三磁振子激发和双磁振子激发都使单磁振子峰的高能侧产生强度，使谱形不对称且宽度较宽，与实验符合得很好。
2011-10-28 cond-mat.str-el
From Magnons to the Resonance Peak: Spin Dynamics in High-T_C Superconducting Cuprates by Inelastic Neutron Scattering
综述了用非弹性中子散射测量的高温超导体自旋动力学。自旋极化率随着掺杂的增加从未掺杂的绝缘态到过掺杂的金属态演化了很多。在超导状态下，自旋激发谱中出现一个强的磁共振峰，其能量与超导温度成正比。在欠掺杂和最佳掺杂制度，正常状态下的反铁磁波动观察，证明存在强的电子关联的铜酸盐。它们的特征在于自旋赝能隙。相反，这些动态自旋相关消失在过掺杂的样品。
1999-01-29 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Magnon Splitting Induced by Charge Transfer in the Three-Orbital Hubbard Model
自铜氧化物发现以来，理解自旋激发及其与非常规超导性的联系一直是一个中心问题。在母体化合物中的动态自旋结构因子的直接测量可以提供掺杂制度中相关的重要相互作用的关键信息，并且磁振子色散的变化与铜酸盐化合物家族之间的晶体结构差异密切相关。在这里，我们阐明了自旋激发和各种控制因素之间的关系，认为是显着的高$T_c$材料通过系统地评估三轨道哈伯德模型的动态自旋结构因子，揭示沿布里渊区轴和对角线的自旋色散的差异。一般情况下，我们发现，绝对的能量尺度和动量依赖的激发主要是敏感的有效电荷转移能量，而在现场库仑相互作用的变化对色散的细节影响不大。特别是，我们的结果突出了沿轴向和对角方向的布里渊区的自旋激发之间的分裂。这种分裂随着电荷转移能量的增加而减少，并且与顶端氧位置的变化和一般结构变化相关，对于不同的铜酸盐家族。
2018-06-11 cond-mat.str-el
Theoretical analysis of multi-magnon excitations in resonant inelastic x-ray scattering spectra of two-dimensional antiferromagnets
本文基于线性自旋波理论与UCL展开计算二维反铁磁Heisenberg模型的RIXS截面，揭示自旋非守恒通道中三磁振子激发的关键作用，并以精确对角化验证。
2023-05-01 cond-mat.str-el
Nature of Spin Excitations in Two-dimensional Mott Insulators: Undoped Cuprates and Other Materials
研究了二维共振价键（RVB）态的激发光谱。将具有反铁磁关联的$pi$磁通相位作为变分基态处理，我们将长波磁振子恢复为“RVB激子”。然而，我们发现，这种激发并没有用尽整个光谱的重量和高能量谱是由费米子激发为主。后者可以直接观察到的非弹性中子散射，我们预测它们的特征能量尺度沿不同的高对称性方向的磁布里渊区。我们还解释了在这种情况下的两个磁振子拉曼散射和中红外吸收的实验结果。
2001-02-20 cond-mat.str-el
Cavity magnon-polaritons in cuprate parent compounds
量子物质的腔控制可能为研究和操纵多体系统提供新的途径。一个特别吸引人的想法是使用空腔来增强超导性，特别是在非常规或高$T_c$系统中。受此启发，我们提出了一个方案，用于耦合太赫兹谐振器的反铁磁波动的铜酸盐母体化合物，这被认为是提供胶水的库珀对在超导相。首先，我们推导出与平面氧相关的Neél级磁振子激发和极性声子之间的相互作用。该模式也耦合到腔电场，并且在存在自旋-轨道相互作用的情况下介导腔和磁振子之间的线性耦合，形成杂化磁振子-极化激元。这种杂交与光子动量线性消失，这意味着需要近场光学方法，我们分析一个简单的模型。然后，我们推导出腔和磁振子之间的高阶耦合，它只存在于双层系统中，但不依赖于自旋轨道耦合。这种相互作用被发现是大的，但只耦合到bimagnon运营商。结果，我们发现一个强大的，但严重阻尼，双磁振子腔相互作用，产生高度不对称的腔线形状在强耦合制度。最后，我们概述了几个有趣的扩展我们的理论，包括载流子掺杂的铜氧化物和其他强相关的系统与太赫兹尺度的磁激发的应用。
2021-06-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Momentum dependent light scattering in insulating cuprates
本文研究正方晶格上自旋$-{1/2}$海森堡模型中的非弹性X射线散射问题。我们首先推导出一个动量相关的散射算子的$A_{1g}$和$B_{1g}$偏振几何。自旋波分析的基础上，包括磁振子-磁振子相互作用和精确对角化，我们确定的光谱的定性形状。我们认为，我们的研究结果可能是相关的，以帮助解释非弹性x射线散射实验中的反铁磁相的铜酸盐。
2007-01-12 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Fractional spin excitations in the infinite-layer cuprate CaCuO$_2$
本研究利用RIXS技术发现无限层铜氧化物CaCuO2中单磁子衰变为占据80%谱权重的自旋子对连续谱，该现象与其异常高的环交换和多位置跃迁积分密切相关。
2021-10-13 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Magnetic Excitations of a Half-Filled Tl-based Cuprate
Universität Zürich（苏黎世大学）；The Chinese University of Hong Kong（香港中文大学）；European Synchrotron Radiation Facility（欧洲同步辐射装置）；Chalmers University of Technology（查尔姆斯理工大学）
研究半填满铊基铜酸盐的磁激发，揭示磁子色散拐点与电子相互作用的关系，发现超导最优处于中间相关强度。
2026-01-16 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Resonant X-rays at the Cu L-edge as a momentum dependent probe of the magnetic excitation spectrum in cuprates
我们表明，与常见的知识，在共振非弹性X射线散射（RIXS）在铜的L-和M-边缘直接自旋翻转散射原则上是允许的。我们演示了如何利用这种可能性来探测的动量相关的磁性能的铜酸盐，如高Tc超导体和计算详细的相关的本地和动量相关的磁散射振幅，我们比较的弹性和$dd$激发散射强度。对于铜酸盐，这些结果使RIXS作为一种技术与中子散射处于相同的地位。
2009-03-17 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Elementary excitations in undoped layered cuprates
Petersburg Nuclear Physics Institute named by B.P.Konstantinov of National Research Center ”Kurchatov Institute”（鲍里斯·彼得罗维奇·康斯坦丁诺夫国立核研究中心圣彼得堡核物理研究所）
利用键算符技术研究包含环交换和次近邻及第三近邻相互作用的Heisenberg自旋-1/2反铁磁体的自旋动力学，发现除磁子外还存在三种自旋-0准粒子，其中振幅（Higgs）模式和singlon准粒子解释了拉曼散射、共振非弹性X射线散射和红外光吸收中的实验异常。
2026-06-01 cond-mat.str-el
Two-magnon excitations in resonant inelastic x-ray scattering studied by spin-density-wave formalism
研究了过渡金属$K$边缘共振非弹性X射线散射（RIXS）中的双磁振子激发。代替使用有效的海森堡自旋模型，我们使用Hubbard型模型（$d$ - $p$模型）来研究典型的绝缘铜氧化物La $_2$ CuO $_4$。对于反铁磁基态，在自旋密度波（SDW）平均场理论下，采用随机相位近似（RPA）计算了动力学关联函数，并通过计算其卷积得到了双磁振子激发谱，利用库仑相互作用中的图解微扰展开计算了$K$壳层空穴与中间态磁振子的耦合.计算得到的RIXS谱的动量依赖关系与实验结果符合得很好。与之前基于海森堡自旋模型的计算有一个显著的不同，即RIXS光谱在带中心附近有一个很大的双磁振子权重，这可以通过进一步仔细的高分辨率实验来证实。
2017-10-03 cond-mat.str-el
Low-temperature heat transport of Nd_2CuO_4: Roles of Nd magnons and spin-structure transitions
本文报道了绝缘铜氧化物Nd_2CuO_4在0.3K以下的低温下的热导率（κ）随磁场的变化。研究发现，除了顺磁磁矩对声子的散射作用外，Nd^{3+}磁振子既可以作为热载流子，也可以作为声子散射体，这与长程反铁磁跃迁和自旋结构的场致跃迁密切相关.特别地，Nd^{3+}磁振子可以在Nd^{3+}亚晶格的自旋翻转状态中有效地传输热量。然而，磁振子输运和磁散射都在很高的磁场下被淬灭。面内场作用下的自旋重取向可以从κ的详细场依赖关系中得到。
2011-04-08 cond-mat.str-el
Resonant inelastic x-ray scattering on single-magnons at oxygen $K$-edges
最近发现，当X射线能量调谐到TM $L$边缘时，共振非弹性X射线散射可以探测过渡金属（TM）氧化物中的单磁振子（SM）色散，这使得该技术与非弹性中子散射相提并论。通常假定选择规则禁止在氧（O）$K$ -边缘处的SM-散射。然而，基于对称性分析和精确对角化的研究，我们表明，SM散射在O K-边缘成为允许时（i）自旋轨道耦合存在于TM d-壳层和（ii）反转对称性在O-网站被打破。对于cuprates的SM振幅是非常弱的，但在iridates这两个先决条件可以充分满足。
2014-04-08 cond-mat.str-el
Magnon heat transport in a two-dimensional Mott insulator
在绝缘铜氧化物的热导率异常是否可以归因于反铁磁秩序和磁振子在二维莫特绝缘体仍然是一个有趣的悬而未决的问题。为了阐明这个问题，我们研究了半满二维单带哈伯德模型的热导率$κ$及其与比热$c_v$的关系，采用数值精确的量子MonteCarlo算法和最大熵解析延拓.在低温下，电荷的自由度是缺口和$c_v$表现出一个明确的磁振子峰，我们观察到，热导率$κ$也倾向于在类似的温度下形成一个峰。降低温度进一步产生一个急剧上升的$κ$，与增加的平均自由path.We确定这是高温侧的异常峰绝缘铜氧化物，平均自由路径最终被切断的其他散射效应，包括声子，无序，和物理尺寸。在我们的模型中的不同的散射效应进行了识别和分析的热扩散率。
2022-04-18 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Higgs Mode and Magnon Interactions in 2D Quantum Antiferromagnets from Raman Scattering
本文提出了二维量子反铁磁体的喇曼散射理论。微观Fleury-Loudon哈密顿量表示在一个有效的$O(3)$ -模型。在Néel有序相内，拉曼光谱包含两个磁振子和两个希格斯粒子的贡献，这是用图解法计算的。希格斯粒子和磁振子贡献的顶点函数由相应的Bethe-Salpeter方程的数值解确定。由于在相关的$B_{1g}+E_{2g}$对称性的拉曼顶点的动量依赖性，从希格斯模式的贡献被强烈抑制。除了希格斯质量的中间值，它并不显示为单独的峰在光谱中，但产生了一个广泛的连续性以上的主导贡献从两个磁振子激发。后者在$ω\simeq 2.44\, J$处产生一个宽的不对称峰，这是由希格斯模介导的磁振子-磁振子相互作用的结果。完整的拉曼光谱完全由反铁磁交换耦合$J$和无量纲的希格斯质量决定。未掺杂的铜氧化物的实验拉曼光谱证明是非常好的协议与理论只有列入希格斯的贡献。因此，他们提供了一个明确的签名，希格斯模式的存在下，自旋一半的二维量子反铁磁体。
2015-09-28 cond-mat.str-el
Competing Incommensurate Spin Fluctuations and Magnetic Excitations in Infinite-Layer Nickelate Superconductors
最近发现的无限层镍酸盐在帮助解开高温超导性的各种合作机制方面显示出巨大的希望。然而，缺乏反铁磁秩序的原始镍酸盐提出了一个挑战，连接的铜酸盐和镍酸盐的物理。在这里，通过使用量子多体格林函数为基础的方法来治疗的电子和磁性结构，我们揭示了许多二维和三维磁条不稳定性，持续整个LaNiO $_2$的相图的存在。我们的分析表明，无限层的镍酸盐的磁性更接近那些掺杂的铜酸盐主机不均匀的基态，而不是未掺杂的铜酸盐。计算得到的LaNiO $_2$中的磁振子谱包含局域载流子和巡回载流子的混合贡献。磁振子色散的理论计算结果与相应的RIXS实验结果一致。我们的研究提供了洞察的起源不均匀性的无限层镍酸盐和它们的关系，铜酸盐。
2022-08-17 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Orbital-selective oxygen holes in cuprate ladders beyond the Zhang-Rice paradigm
Oak Ridge National Laboratory（橡树岭国家实验室）；University of Tennessee, Knoxville（田纳西大学诺克斯维尔分校）
该研究结合偏振依赖共振软X射线散射与非弹性中子散射，揭示了自旋梯子型铜酸盐Sr14Cu24O41的掺杂空穴定域于特定氧轨道，挑战了张-赖斯单重态框架，为铜酸盐超导体研究提供了新视角。
2026-08-12 cond-mat.str-el
Highly dispersive magnons with spin-gap like features in the frustrated ferromagnetic S=1/2 chain compound Ca2Y2Cu5O10 detected by inelastic neutron scattering
我们报告的非弹性中子散射实验在Ca 2 Y2 Cu 5 O 10和映射出完整的一个磁振子分散扩展到一个创纪录的值为53毫电子伏的受抑铁磁（FM）边缘共享氧化铜链（FFESC）铜酸盐。一个均匀的自旋1/2链模型与FM最近邻（NN），反铁磁（AFM）的次近邻（NNN）inchain，和两个对角AFM链间耦合（IC）内分析线性自旋波理论（LSWT）再现以及观察到的沿链和弱的垂直分散。比率R=| J_{a2} / J_{a1}| FM NN和AFM NNN耦合的平均值为~0.23，接近单链中分离铁磁和反铁磁相关螺旋磁基态的临界点Rc=1/4，而耦合链的Rc>0.25，即使对于相对较弱的IC也有相当大的上移。虽然所测量的分散体可以通过均匀LSWT来描述，但散射强度似乎在~11.5和~28 meV处大大降低。在11.5毫电子伏的间隙状功能是由于磁振子-声子耦合，而基于DMRG模拟的动态结构因子的间隙在28毫电子伏被认为是干部分从量子效应由于AFM IC。另一个贡献是归因于内在的超结构从扭曲的不相称图案的CaY阳离子链相邻的CuO 2的。它产生了不等价的CuO 4单元和Cu-O-Cu键角Φ和所有交换积分的分布。用齐次LSWT拟合的J值被视为平均值。FFESC铜酸盐中FM NN积分J1=24 meV的记录值可以用非普适Φ（不是90 °）来解释。和Cu-O键长相关的各向异性平均FM Cu-O交换K_…
2019-10-08 cond-mat.str-el
Neutron Scattering Study of Magnetic Anisotropy in a Tetragonal Antiferromagnet Bi$_2$CuO$_4$
本文利用非弹性中子散射和自旋波分析对四元易平面反铁磁体Bi $_2$ CuO $_4$中的磁振子激发进行了全面的研究。低能磁振子的性质以及这种材料的各向异性一直存在争议。我们明确地表明，低能磁振子谱由带隙和无隙模式，我们归因于面外和面内自旋波动，分别。我们模拟所观察到的磁振子谱使用线性自旋波分析的最小各向异性自旋模型的晶格对称性的动机。通过研究（1，0，0）Bragg峰强度和面内磁振子强度的磁场依赖性，我们观察到在$\sim0.4$ ~T处$ab$面内自旋翻转跃迁，这直接表明存在经典禁止的小面内各向异性。只有在线性自旋波近似下考虑磁振子零点涨落，我们才能解释这种面内各向异性及其大小，而面内各向异性的大小是由自旋翻转跃迁的临界场推导出来的。所观察到的各向异性相互作用的微观起源进行了讨论。我们发现，我们的数据是不一致的一个大的Dzyaloshinskiii-Moriya相互作用，这表明一个潜在的偏离Bi $_2$ CuO $_4$从传统理论的磁各向异性的其他铜酸盐。
2021-04-12 cond-mat.str-el
Composite antiferromagnetic and orbital order with altermagnetic properties at a cuprate/manganite interface
本文利用RIXS研究铜氧化物/锰氧化物界面CuO2层的磁振子，发现界面反铁磁交换被抑制至约70 meV，并揭示其反铁磁序伴随轨道序形成二维交变磁态，为自旋电子学和超导邻近效应提供新平台。
2024-04-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Magnetic and Electronic Raman Scattering at the Nodal Spin-Density-Wave Transition in BaFe2As2
利用Raman散射研究了BaFe_2As_2的两个磁振子激发和节自旋密度波（SDW）带隙。低于SDW转变温度（TSDW），节点SDW间隙与重建的电子态中的新激发一起打开。双磁振子峰保持在TSDW以上，而且能量略有增加。从长程有序态到短程关联态的变化与铜酸盐超导体进行了比较。
2010-10-29 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Signatures of strong correlation effects in RIXS on Cuprates
最近，自旋激发掺杂铜氧化物测量使用共振非弹性X射线散射（RIXS）。顺磁振子色散在电子掺杂系统中表现出很大的硬化效应，在空穴掺杂系统中表现出与掺杂无关的性质，其能量尺度与反铁磁磁振子相当。通过使用强耦合t-J模型但具有三位点项（Nature communications 5，3314（2014））来部分解释这种异常硬化效应。然而，我们表明，硬化效应是强耦合物理的签名，即使不包括这个额外的长期。考虑t-t '-t”-J模型，利用Slave-Boson（SB）平均场论，通过自旋-自旋磁化率，得到了与实验定性一致的自旋激发.这些异常主要是由于掺杂相关的带宽。我们进一步讨论了RIXS测量中的粒子空穴和顺磁子激发之间的相互作用。
2016-04-12 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Dispersive spin excitations in highly overdoped cuprates revealed by resonant inelastic x-ray scattering
利用共振非弹性X射线散射（RIXS）在铜$L$吸收边，我们已经观察到强烈的，分散的自旋激发在高度过掺杂的Tl $_2$ Ba $_2$ CuO $_{6+δ}$（超导$T_c =6$ K），一种化合物，其正常状态的电荷传输和热力学性质已被广泛研究，并显示出典型的费米液体行为。补充RIXS实验上稍过掺杂的Tl $_2$ Ba $_2$ CuO $_{6+δ}$（$T_c =89$ K）和Y $_{1-x}$ Ca $_{x}$ Ba $_2$ Cu $_3$ O $_{6+δ}$化合物跨越广泛的掺杂水平表明，这些激发表现出的能量和能量积分光谱权重密切类似的反铁磁振子在未掺杂的铜酸盐。令人惊讶的共存费米液体的电荷激发和高能量的自旋激发，让人想起反铁磁绝缘体在高度过掺杂的化合物提出了挑战，目前的理论模型的铜酸盐。
2013-03-16 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Two-magnon Raman scattering from the Cu3O4 layers in (Sr,Ba)2Cu3O4Cl2
(Sr $_{2}$，Ba $_{2}$）Cu $_{3}$ O $_{4}$ Cl $_{2}$是反铁磁绝缘体，类似于铜酸盐超导体的母体化合物，但具有与两个磁性Cu $_{I}$和Cu $_{II}$自旋亚晶格相关的两个不同的磁有序温度。在这里，我们提出了一个研究这些材料的拉曼光谱。根据温度和偏振依赖性的数据，我们很容易地确定两个不同的功能，在3000厘米左右的$^{-1}$和300厘米的$^{-1}$，这是相关的两个亚晶格的两个磁振子散射。计算了Cu $_{I}$和Cu $_{II}$亚晶格的自旋交换耦合常数，Sr（Ba）化合物的自旋交换耦合常数分别为J $_{I}\sim$ 139-143（132-136）meV和J $_{II}\sim$ 14（11）meV。此外，我们观察到模式在480和445厘米$^{-1}$的Sr和Ba的样品分别，消失在有序温度的Cu $_{II}$。我们认为，这种模式也可能是磁性的起源，并可能与铜$_{I}$ -铜$_{II}$子晶格之间的带间跃迁。
2009-02-13 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Theoretical Study of $L$-edge Resonant Inelastic X-ray Scattering in La$_2$CuO$_4$ on the Basis of Detailed Electronic Band Structure
我们在详细的电子能带结构的基础上，理论上研究了高$T_c$铜氧化物超导体La $_2$ CuO $_4$的典型母体化合物中Cu $L_3$边的共振非弹性X射线散射（RIXS）。我们构建了一个现实的和精确的紧束缚模型，采用最大本地化的Wannier函数来自第一性原理电子结构计算，然后考虑到d电子之间的库仑排斥在每个Cu网站。在Hartree-Fock近似下描述反铁磁基态，并在随机相位近似（RPA）下考虑RIXS中间态的电子关联。计算的RIXS光谱符合实验观察到的功能，包括低能量磁振子激发，$d$ - $d$激发，和电荷转移激发，在很宽的激发能量范围。特别是，我们强调光子偏振依赖的重要性：磁振子激发的强度和$d$ - $d$激发的光谱结构不仅显著依赖于入射光子的偏振方向，而且还依赖于出射光子的偏振方向。结果表明，当入射光子和出射光子的偏振方向相互垂直时，单磁振子激发强度最大。
2015-08-19 cond-mat.str-el
Uncovering selective excitations using the resonant profile of indirect inelastic x-ray scattering in correlated materials: Observing two-magnon scattering and relation to the dynamical structure factor
共振非弹性X射线散射（RIXS）是一种光谱技术，它已被广泛用于研究关联和其他凝聚态系统中的各种元激发。对于强相关材料，除了提升整体信号外，共振轮廓对入射光子能量的依赖性仍然没有完全理解。先前在连接间接RIXS中的努力，例如Cu K边，其中散射仅通过作为中间态产生的芯孔发生，其中电荷动力学结构因子S（q，ω）忽略了对中间态配置的复杂依赖性。为了解决这个问题，我们进行了一个精确的对角化研究的RIXS截面使用单带哈伯德模型，充分解决中间状态的贡献。我们的研究结果是相关的材料，如高Tc铜酸盐的间接RIXS。我们证明了当中间态的核-空穴势不存在屏蔽通道时，RIXS谱可以简化为S（q，ω）谱.我们还表明，两个磁振子激发突出的共振光子能量时，在相应的中间态的核心空穴势屏蔽不良。我们的研究结果表明，不同的元激发可以强调在不同的中间状态，这样，选择准确的入射能量是至关重要的，当试图捕捉一个特定的元激发。
2012-12-23 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Spin-Density-Wave Gap with Dirac Nodes and Two-Magnon Raman Scattering in BaFe2As2
从理论上研究了BaFe_2As_2中电子和磁激发的Raman选择规则，并将其应用于自旋密度波（SDW）跃迁节隙和反节隙激发的分离探测以及最近邻和次最近邻交换相互作用能的分离探测. SDW带隙具有狄拉克节点，因为许多轨道参与费米能附近的电子态。利用双轨道能带模型，发现狄拉克节点和反节点附近的电子激发具有不同的对称性。将对称性差应用于拉曼散射，分别得到了节电子激发和反节电子激发。在TSDW附近，来自反节区的低能谱在TSDW附近有临界涨落，并在TSDW处通过一级跃迁转变为能隙结构，而来自节区的低能谱则逐渐转变为SDW态。得到了条纹自旋结构中双磁振子散射的选择定则。将其应用于双磁振子Raman谱，发现磁交换相互作用能不是由短程超交换模型表示，而是条形自旋结构总能量对磁矩方向的二阶导数。选择定则和峰值能量可用绝缘体中的双磁振子散射过程来表示，但衰变自旋波很难解释大于最大自旋波能量两倍的大谱权。这可以用定域自旋图中巡游载流子与磁自能的电子散射或巡游自旋图中的粒子-空穴激发模型来解释。的磁散射光谱进行比较，绝缘和金属铜酸盐超导体的自旋被认为是本地化。
2012-01-25 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Relationship among superconductivity, pseudogap, and high-energy magnetic fluctuations in a model high-Tc superconductor from electronic Raman scattering
用电子喇曼散射研究了单层铜酸盐超导体HgBa_2CuO_4 +d。在过掺杂的样品中，我们观察到一个明显的振幅增强的高能量峰相关的两个磁振子激发绝缘铜氧化物冷却后低于临界温度Tc。这种效应伴随着超导能隙的出现和喇曼谱中能隙上方的配对峰，可以理解为库珀配对相互作用对高能磁涨落反馈的结果。所有这些影响已经发生在Tc以上的两个欠掺杂的样品，证明了相关的反馈机制与pseudogap。
2011-12-12 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Doping Dependence of Collective Spin and Orbital Excitations in Spin 1 Quantum Antiferromagnet La$_{2-x}$Sr$_x$NiO$_4$ Observed by X-rays
通过探测La $_{2-x}$ Sr $_x$ NiO $_4$（$x = 0, 0.33, 0.45$）的Ni $L_3$ -边，首次从实验上证明了共振非弹性X射线散射（RIXS）对$S=1$体系中的\emph{collective}磁激发敏感.磁激发峰是不对称的，表明存在单个和多个自旋翻转激发。随着空穴掺杂水平的增加，区界磁振子能量以比空穴掺杂铜氧化物大得多的速率被抑制。基于RIXS观察到的轨道和电荷激发的分析，我们认为这种差异与这两个家族中掺杂空穴的轨道特征有关。这项工作建立了RIXS作为镍酸盐中基本磁相互作用的探针，为异质结构和超快泵浦探测实验的研究开辟了道路。
2017-02-17 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Strong Superexchange in a $d^{9-δ}$ Nickelate Revealed by Resonant Inelastic X-Ray Scattering
$d^{9-δ}$镍酸盐超导性的发现激发了关于这类材料基本物理的不同理论观点。磁超交换的大小是一个关键问题，它关系到能否实现类似铜的高温镍酸盐超导性。我们解决这个问题，使用镍L-边和O K-边光谱的减少三层镍酸盐$d^{9-1/3}$ La 4 Ni 3 O 8和相关的理论建模。观察到由$J = 69(4)4$ meV的最近邻磁交换产生的~80 meV的磁振子能量标度，证明$d^{9-δ}$镍酸盐可以进行大的超交换。这个值，随着从我们的O K边数据估计的Ni-O杂化，意味着三层镍酸盐代表无限层镍酸盐和铜酸盐之间的中间情况，并表明它们代表一个有前途的路线走向高温镍酸盐超导性。
2021-01-16 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Evidence for Dynamic Phase Separation and High Energy Spin Dynamics in underdoped La$_{2-x}$Sr$_x$CuO$_4$ from Resonant Inelastic X-Ray Scattering
利用动量分辨共振非弹性X射线散射（RIXS）方法研究了La $_2$ CuO $_4$（LCO）和欠掺杂La $_{2-x}$ Sr $_x$ CuO $_4$（LSCO）在Cu $L_3$边缘的集体磁模.在LCO中，RIXS测量的单磁振子色散与中子非弹性散射测量的结果一致。对于LSCO的自旋动力学表明一个分支分散高达$\sim$ 400 meV共存的分支在较低的能量。到目前为止，只有后者被中子观察到，被认为是掺杂铜酸盐的关键特征。高能分支的存在表明LSCO处于动态非均匀自旋态。
2009-11-03 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Polarization resolved Cu $L_3$-edge resonant inelastic x-ray scattering of orbital and spin excitations in NdBa$_{2}$Cu$_{3}$O$_{7-δ}$
高分辨率共振非弹性X射线散射（RIXS）已被证明在确定铜氧化物的晶场和自旋激发方面特别有效。它的力量在于大的Cu $L_{3}$共振和散射截面非常接近单离子模型预测的事实，无论是在绝缘母体化合物和超导掺杂材料。然而，随着（空穴）掺杂，光谱变得越来越宽，因此即使在实验上可实现的最高能量分辨率下，解析和分配光谱特征也被证明是具有挑战性的。在这里，我们已经克服了这一限制，通过测量完整的偏振依赖性的RIXS光谱的功能的动量转移和掺杂的NdBa $_{2}$铜$_{3}$ O $_{7-δ}$薄膜。除了确认以前的分配$dd$和自旋激发（磁振子，双磁振子）在反铁磁绝缘母体化合物，我们毫不含糊地挑选出实际的自旋翻转贡献在所有掺杂。我们还表明，软化的$dd$激发主要是由于$xy$峰的位移，以降低能量损失。这些结果提供了一个明确的评估的RIXS光谱的铜酸盐，并证明，RIXS测量与全偏振控制实际上是可行的和高度翔实的。
2019-02-14 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Measurement of magnetic excitations in the two-dimensional antiferromagnetic Sr2CuO2Cl2 insulator using resonant x-ray scattering:Evidence for extended interactions
利用高分辨共振非弹性X射线散射（RIXS）方法，对自旋为1/2的二维反铁磁绝缘体Sr 2CuCl 2 O2的磁激发进行了动量分辨研究.我们确定了一个单自旋波功能和多磁振子连续，并表明，X射线偏振可以用来区分这两个贡献的横截面。自旋波在带边界点（$π$，0）和（$π$ /2，$π$ /2）之间显示出大的（70 meV）色散。采用扩展的$t$ - $t'$ - $t"$ - $U$单带哈伯德模型，我们发现了在最近邻Cu离子之外的电子跃迁.我们的结论是，相当大的扩展磁相互作用存在于\scoc{}，可能是重要的，在所有未掺杂的铜酸盐。
2010-09-06 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Resolving the nature of electronic excitations in resonant inelastic x-ray scattering
基本玻色子激发的研究对于量子电子固体的完整描述是必不可少的。在这种背景下，共振非弹性X射线散射（RIXS）最近已成为一个多功能的探针在强关联电子系统的电子激发。辐射-物质相互作用的性质赋予RIXS分辨单个激发的电荷、自旋和轨道性质的能力。然而，迄今为止，这种能力仅得到少量探索。在这里，我们展示了一种系统的方法，用于提取RIXS信号方位角依赖性中的激励特征。使用这种新的方法，我们解决的电荷，自旋和轨道性质的弹性散射，（对位）磁振子/双磁振子模式，和更高的能量dd激发磁有序和超导铜氧化物钙钛矿（Nd 2CuO 4和YBa2Cu3O6.75）。我们的方法来自直接应用的散射理论，使我们能够解构复杂的散射张量作为能量损失的函数。特别是，我们使用的特征张量性质的每个激发精确和可靠地解开的电荷和自旋贡献的低能量RIXS光谱。这一过程能够分别跟踪自旋和电荷的光谱分布的演变与掺杂的铜酸盐。我们的研究结果证明了一种新的能力，可以集成到RIXS工具集，并承诺将广泛适用于相互交织的自旋，轨道和电荷激发的材料。
2019-01-19 cond-mat.str-el
Dynamical spin susceptibility in La2CuO4 studied by resonant inelastic x-ray scattering
共振非弹性X射线散射（RIXS）是研究固体中基元激发的有力手段。它现在被广泛应用于研究磁激励。然而，其复杂的横截面意味着RIXS比非弹性中子散射（INS）更难解释。在这里，我们报告的高分辨率RIXS测量的磁激发的La 2 CuO 4，反铁磁母体的一个系统的高温超导体。在高能量（~2 eV），RIXS光谱显示的角度依赖的dd轨道激发被发现是在很好的协议与单网站多重计算。在较低的能量（<0.3 eV），我们表明，依赖于波矢的RIXS强度成正比的产品的单离子自旋翻转截面和自旋波激发的动态磁化率。当自旋翻转截面被分割时，RIXS的磁振子强度显示出与INS数据的显著相似性。我们的结果表明，RIXS是一个定量探针的动态自旋极化率在铜酸盐，因此，可以用于定量研究其他相关电子材料。
2020-09-27 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Large magnetic circular dichroism in resonant inelastic x-ray scattering at the Mn L-edge of Mn-Zn ferrite
本文报道了圆偏振X射线激发的Mn-Zn铁氧体在Mn L2，3-共振下的共振非弹性X射线散射（RIXS）。我们表明，晶场激发，如预期的本地化系统，占主导地位的RIXS光谱，因此其二向色性不对称性不能解释的自旋分辨的部分态密度，这一直是RIXS二向色性的标准方法。我们观察到大的二向色RIXS在L2共振，我们归因于在绝缘锰铁氧体的金属芯孔屏蔽的情况下。另一方面，减少L3-RIXS二向色性被解释为更长的散射时间的效果，使自旋晶格芯孔弛豫通过磁振子和声子发生在飞秒时间尺度上。
2011-12-30 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
