Continuous Transition between Antiferromagnetic Insulator and Paramagnetic Metal in the Pyrochlore Iridate Eu2Ir2O7
我们的磁热和传输性能的烧绿石铱酸盐Eu 2 Ir 2 O 7的单晶研究揭示了一个连续的相变从顺磁性金属的反铁磁绝缘体的样品与化学计量在~1%的分辨率。绝缘相具有强烈的接近反铁磁半金属,这是稳定的几个%的水平的非化学计量比。我们的观察表明,除了电子相关和自旋轨道耦合的磁秩序是必不可少的开放的电荷间隙。
2012-03-19 cond-mat.str-el
Short-range antiferromagnetic correlations in Kondo insulators
我们研究了局域$f$电子之间的短程反铁磁关联对近藤绝缘体的输运和热力学性质的影响,这是Coqblin等人首次提出的金属重费米子。位置间的磁相关性为$f$-电子产生有效带宽。它们被视为当地近藤相关性,使两个能量尺度出现在我们的方法相同的基础上。我们讨论了这两种尺度在物理性质上的竞争。
2000-01-13 cond-mat.str-el
Antiferromagnetic phase of the Kondo-insulator
讨论了导带半满的平面Kondo晶格模型的反铁磁相的准粒子能带结构,即所谓的Kondo绝缘体。用键费米子技术得到了能带结构,并与用动力学团簇近似得到的单粒子谱函数进行了比较。特别地,数值谱中观察到的能带结构随J/t的各种变化通过计算被定性地再现。在费米面嵌套的情况下,我们发现了一个半金属相足够小的交换常数和可能的实验结果进行了讨论
2019-02-27 cond-mat.str-el
$\mathcal{Z}_2$ classification for a novel antiferromagnetic topological insulating phase in three-dimensional topological Kondo insulator
反铁磁拓扑绝缘体(AFTI)是一种打破时间反演对称性的拓扑物质。自AFTI提出以来,对于强关联系统的研究还很缺乏。在本文中,我们首次表明,一个新的AFTI相可以实现在三维拓扑近藤绝缘体(TKI)。在一个广泛的参数区域,TKI的基态经历了二阶过渡到反铁磁绝缘相,保存了时间反转和晶格平移的组合对称性,使我们能够推导出这些状态的$\mathcal{Z}_2$分类公式。通过计算$\mathcal{Z}_2$指数,在不同的参数范围内,将反铁磁绝缘态分为拓扑反铁磁绝缘体(AFTI)和非拓扑反铁磁绝缘体(nAFI).在AFTI的反铁磁表面,我们发现拓扑保护的无隙狄拉克锥内的散装差距,导致金属费米环表现出螺旋自旋纹理与弱自旋动量锁定。根据模型参数的不同,磁跃迁发生在AFTI和强拓扑绝缘体之间,或nAFI和弱拓扑绝缘体之间。通过改变一些模型参数,我们发现AFTI和nAFI之间的拓扑转变,驱动体隙关闭。我们的工作可以解释TKI化合物SmB $_6$中的压致磁性,并有助于探索重费米子系统以及其他强关联系统中更丰富的AFTI相。
2018-09-26 cond-mat.str-el
Doping-driven Antiferromagnetic Insulator -- Superconductor Transition: a Quantum Monte Carlo Study
超导性如何在反铁磁绝缘态附近出现是强关联物理学的一个长期问题。我们研究了从反铁磁绝缘体到超导体的过渡空穴掺杂的基础上双层推广的Hubbard模型。投影量子蒙特卡罗模拟,这是符号的问题,无论是在半填充和远离。在半填充时出现各向异性的伊辛反铁磁Mott绝缘相,空穴掺杂使其减弱。在临界掺杂值以下,反铁磁性与单线态超导性共存,单线态超导性是跨越每个梯级的配对,具有扩展的$s$波对称性。当进一步增加掺杂时,反铁磁序消失,只留下超导相。这些结果提供了重要的信息,超导性如何出现在掺杂的母体莫特绝缘状态。
2021-01-08 cond-mat.str-el
Magnon gravitomagnetoelectric effect in noncentrosymmetric antiferromagnetic insulators
研究了非中心对称反铁磁绝缘体中磁振子对重力磁电效应的贡献。这种现象与ME效应完全不同,因为温度梯度与磁振子耦合,而电场则不然。我们导出了用磁振子波函数表示的引力-ME磁化率的一般公式,并发现磁性离子的$g$因子的差异是决定性的。我们还将我们的公式应用于一个特定的模型。虽然得到的重力-ME磁化率是小的,我们讨论了几种方法来增强这种现象。
2019-12-18 cond-mat.str-el
Antiferromagnetic Skyrmions and Skyrmion Density Wave in Rashba Hund's Insulator
我们发现磁相托管高度难以捉摸的和技术上重要的反铁磁skyrmion准粒子在模型中的Rashba耦合洪德的绝缘体。结果是基于一个经典的超交换模型的无偏模拟,在这项工作中,从一个现实的微观电子哈密顿。我们还发现了一个新的skyrmion密度波基态的特点是一个($Q,Q$)调制的局部skyrmion密度图。一个独特的非均匀态,其特征在于一个圆形图案的自旋结构因子和附加的实空间纹理被确定为稀疏反铁磁skyrmions的父母。我们预测,这里报告的磁性状态可以实现在薄膜中的多轨道系统涉及$4d$或$5d$过渡金属。
2020-08-19 cond-mat.str-el
Anomalous ferromagnetic spin fluctuations in an antiferromagnetic insulator Pr_{1-x}Ca_{x}MnO_{3}
反铁磁(AFM)绝缘体Pr_{1-x} Ca_{x} MnO_{3}中的高温顺磁态的特征在于具有非常小能量尺度的铁磁(FM)自旋涨落。FM的波动表明,在电荷有序温度T_{CO}的强度急剧下降,但持续低于T_{CO},并消失在AFM转变温度T_{N}。这些结果表明,掺杂锰氧化物中的FM波动的完全开关的自旋有序的重要性。
1998-09-02 cond-mat.str-el
Antiferromagnetic topological insulator state in the correlated Bernevig-Hughes-Zhang model
本文采用变分集团方法研究了电子关联对Bernevig-Hughes-Zhang模型中拓扑相变的影响。我们计算了自旋陈数和局域磁矩,证明了拓扑非平凡反铁磁序的存在和磁跃迁的二级性质。进一步证明了在自旋量子化条件下,拓扑相变是由体带隙的闭合引起的。
2013-04-30 cond-mat.str-el
Competing magnetic interactions in the antiferromagnetic topological insulator MnBi$_{2}$Te$_{4}$
反铁磁(AF)化合物MnBi $_{2}$ Te $_{4}$被认为是反铁磁(AF)拓扑绝缘体的第一个实现。在这里,我们报告的非弹性中子散射研究的磁相互作用的MnBi $_{2}$ Te $_{4}$,具有铁磁(FM)三角层AF层间耦合。的自旋波显示一个大的自旋间隙和成对交换相互作用的三角形层内的挫折,由于大的次近邻AF交换。挫折的程度表明接近各种磁相,可能包括skyrmion相,可以在化学调谐化合物或应用破磁场时访问。
2019-08-06 cond-mat.str-el
A slave-fermion gauge-theory approach of the t-J model: Doping-induced complex magnetic structure and Z$_{2}$ spin-gapped anomalous metal in an antiferromagnetic doped Mott insulator
基于t-J模型的从费米子方法,我们重新研究了掺杂反铁磁莫特绝缘体,其中反铁磁自旋涨落和掺杂空穴分别用玻色子和费米子子描述.早期的研究已经表明,掺杂反铁磁莫特绝缘体的有效场论由电荷动力学的非相对论费米子(holon)U(1)规范理论和自旋动力学的相对论玻色子(自旋子)U(1)规范理论给出,因此允许玻色子自旋子从反铁磁状态间隙的异常金属相,类似于t-J模型的从玻色子方法中的U(1)自旋液相。我们认为,在这种方法中涌现的U(1)规范结构是基于一个简化的图片反铁磁关联。考虑到掺杂空穴的动力学行为会破坏共线反铁磁自旋组态,我们证明了掺杂空穴增强了铁磁自旋关联,并导致了复杂的磁结构。这种复杂自旋织构的存在将U(1)规范结构降低到Z $_{2}$,因此对于低温下的自旋能隙非费米液态金属,由于不存在无能隙U(1)规范涨落,因此有效场论结果不同。
2008-11-17 cond-mat.str-el
Spin-charge Separation in Nodal Antiferromagnetic Insulator
本文以具有π通量相的二维哈伯德模型和六角晶格上的二维哈伯德模型为例,研究了节状反铁磁(AF)绝缘体中的自旋电荷分离孤子--一种具有大量Dirac费米子激发的AF序(详见本文)。计算了连续极限下孤子(半skyrmions)的费米子零模和诱导量子数,其结果与准一维导体聚乙炔(CH)x和拓扑带绝缘体中的结果相似.特别是,我们发现了一些新的现象:由于诱导的交错自旋矩,移动的半skyrmion成为费米子粒子;当添加一个空穴或一个电子时,半skyrmion变成玻色子粒子,只有电荷自由度。我们的结果表明,孤子上的非平凡诱导量子数可能是不同系统中自旋-电荷分离的普遍特征。
2008-08-13 cond-mat.str-el
The antiferromagnetic insulator Ca3FeRhO6: characterization and electronic structure calculations
我们研究的反铁磁绝缘性质的Ca 3FeRhO 6的实验和理论。磁化率测量表明,Neel温度T_N = 20 K,磁矩为5.3 μ B/f。例如,而穆斯堡尔谱强烈表明位于三角棱柱位的Fe离子处于3+高自旋态。运输测量显示一个简单的Arkenius定律,与0.2 eV的激活能。用LSDA能带结构计算解释了实验结果,证实了Fe 3+态、高自旋/低自旋的情况、反铁磁有序性和激活能的值.
2006-10-04 cond-mat.str-el
Understanding one-dimensional topological Kondo insulator: Poor man's non-uniform antiferromagnetic mean-field theory versus quantum Monte Carlo simulation
拓扑近藤绝缘体(TKI)是相互作用拓扑绝缘体的一个重要例子,其中电子的关联效应起着关键作用。然而,我们对这个及时的问题的理解大多来自数值模拟(特别是在一维空间),这确实包括相关效应,但提取潜在的物理是黑箱。在这项工作中,我们使用非均匀反铁磁平均场(nAFM)理论来理解TKI模型,$1D$ $p-$波周期安德森模型($p$ -PAM)的基础物理。通过与精确的量子蒙特卡罗模拟的比较,我们发现当Hubbard相互作用较弱时,nAFM理论是对基态性质的一个很好的近似。这强调了在这个系统中占主导地位的反铁磁关联和本地反铁磁图片捕捉相互作用的多体基态的定性性质。在$p$ -PAM体系中引入额外的导带,导致了从Haldom相到拓扑平凡相的量子相变.我们相信这些结果可能有助于理解新的物理相互作用TKI材料,如SmB $_{6}$和其他相关化合物。
2019-08-10 cond-mat.str-el
Theory for Slightly Doped Antiferromagnetic Mott Insulators
从具有反铁磁序的二维Mott绝缘态出发,提出了一种描述轻微掺杂空穴或电子的莫特绝缘体低能态的试探波函数.随着状态的行为像带电准粒子与定义良好的动量,观察到一个刚性带。这些状态的配对相关性比以前研究的少得多。小费米补丁获得的高Tc铜氧化物掺杂轻空穴或电子与最近的实验是一致的。讨论了非相干态和自旋袋态。使用这些波函数,精确计算得到的一些结果被再现。
2002-10-03 cond-mat.str-el
Antiferromagnetic Slater Insulator Phase of Na2IrO3
利用包含自旋轨道耦合(SOC)的混合密度泛函理论(DFT)计算,我们预测了蜂窝状层状化合物Na2IrO3的锯齿形反铁磁(AFM)基态通过长程磁序打开了所观察到的绝缘带隙.我们发现,SOC的效果和修正固有的自相互作用误差在以前的本地或半本地DFT计算预测的带隙形成在Na2IrO3中起着至关重要的作用。结果表明,这种对Ir磁矩有强烈抑制作用的巡游AFM有序是由于Ir 5d轨道与O 2p轨道的杂化作用.因此,我们的研究结果表明,绝缘相Na2IrO3可以表示为一个斯莱特绝缘体驱动的巡回磁。
2014-05-05 cond-mat.str-el
Coexistence of Ferromagnetism and Antiferromagnetic Dimers in Topological Insulators
该研究通过非弹性中子散射与密度泛函理论计算,揭示Mn取代SnTe的拓扑绝缘体中存在反铁磁二聚体与未二聚化铁磁磁矩两种对立磁性组分,解释了稀磁拓扑绝缘体量子化区域脆弱的原因,完善了磁矩分布随机性相关假说。
2024-02-02 cond-mat.str-el
$Z_2$ antiferromagnetic topological insulators with broken $C_4$ symmetry
二维拓扑绝缘体可能出现在中心对称的相称Néel反铁磁体(AF)中,其中交错磁化破坏了基本平移和时间反转,但保留了它们的产物作为对称性。Fang等[Phys.Rev.B88,085406(2013)]提出了用于$Z_2$拓扑不变量的表达式以表征这样的系统。在这里,我们表明,如果缺乏一定的晶格对称性,这个表达式不允许检测到所有现有的相位。我们实现了数值技术来诊断一个玩具哈密顿的拓扑相位,并通过计算简并带的Chern数和显式构造边缘态来验证我们的结果,从而说明了该方法的有效性。
2016-05-26 cond-mat.str-el
Antiferromagnetic Excitonic Insulator State in Sr3Ir2O7
激子绝缘体通常被认为是通过束缚电子-空穴对的软电荷模式的凝聚形成的。然而,这假定软激子是自旋单重态性质。早期的理论研究也预测了一个非常独特的情况,其中磁激子的凝聚导致反铁磁激子绝缘体状态。在这里,我们报告共振非弹性X射线散射(RIXS)测量Sr 3 Ir 2 O 7。通过隔离的光谱的纵向分量,我们确定了一个磁模式,这是明确的磁和结构布里渊区中心,但合并与这些高对称点之间的电子连续,并在加热时衰减与材料的电阻率降低。我们表明,双层哈伯德模型,其中电子-空穴对的交换相互作用的约束,一贯解释所有的电子和磁性的Sr 3 Ir 2 O 7表明,这种材料是实现长期预测的反铁磁激子绝缘体相。
2022-01-11 cond-mat.str-el
Producing Coherent Excitations in Pumped Mott Antiferromagnetic Insulators
相关材料中的非平衡动力学由于其表征、调节和创造复杂有序态的可能性而引起人们的关注。为了理解光致微观动力学,特别是在现实的泵浦条件下的瞬态和剩余的基本激发之间的联系,我们进行了各种时间分辨光谱的非微扰模拟。我们使用莫特反铁磁绝缘体作为模型平台。多粒子激发的瞬态动力学可以归因于Floquet虚态之间的相互作用和状态密度的修改,其中相互作用引起光谱重量转移。使用的时间依赖的光谱函数的自相关性,我们表明,共振的虚态与上哈伯德带的莫特绝缘体提供了操纵的电子分布和修改的电荷和自旋激发的路线。我们的研究结果将瞬态动力学与多体激发的性质联系起来,并提供了一个通过调谐激光脉冲设计物质非平衡态的机会。
2017-12-26 cond-mat.str-el
Toroid Current States in Doped Antiferromagnetic Insulators
本文已被撤回,由于第一作者的要求,从作者名单中排除他的名字,并充分激励反铁磁绝缘体的所用模型的应用。
2005-04-27 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Robust antiferromagnetic spin waves across the metal-insulator transition in hole-doped BaMn$_{2}$As$_{2}$
BaMn $_{2}$ As $_{2}$是一种反铁磁绝缘体,其中通过用K取代Ba而在空穴掺杂时发生金属-绝缘体转变。金属-绝缘体转变仅引起Néel温度($T_\mathrm{N}$)和有序矩的小抑制,表明掺杂空穴与Mn自旋系统的弱相互作用。对Ba $_{1-x}$ K $_{x}$ Mn $_{2}$ As $_{2}$(其中$x=$为0、0.125和0.25)三种不同的粉末样品进行了粉末非弹性中子散射测量,以研究空穴掺杂和金属化对这些化合物的自旋动力学的影响。我们比较中子强度的线性自旋波理论近似的$J_{1}-J_{2}-J_{c}$海森堡模型。空穴掺杂被发现引入交换能和自旋间隙只有很小的修改。在交换常数中观察到的变化与掺杂时$T_\mathrm{N}$的小下降一致。
2017-02-16 cond-mat.str-el
Wannier states of fcc symmetry qualifying paramagnetic NiO to be a Mott insulator
这封信扩展了我最近关于反铁磁NiO的论文[Structural Distortion Stabilizing the Anti-ferromagnetic and Insulating基态of NiO,Symmetry 2020,12(1),56],其中还包括该化合物的顺磁相。我报告的证据表明,顺磁性NiO具有一个狭窄的,大致半满的能带,产生非绝热的原子状运动提供的基础上,在顺磁性相的莫特绝缘体。虽然在反铁磁相的原子状运动操作是适应的反铁磁状态的对称性,在顺磁相的相关本地化的状态表示的最佳本地化的Wannier函数拥有全fcc对称性的顺磁NiO。非绝热Wannier态是双重简并的,具有类d对称性,并且位于Ni原子上。
2020-04-13 cond-mat.str-el
Coexisting Kondo singlet state with antiferromagnetic long-range order: A possible ground state for Kondo insulators
利用平均场论计算了半满各向异性Kondo晶格模型的基态相图。对于小的横向交换耦合$J_{\perp}<J_{\perp c1}$,基态显示出反铁磁长程序与有限的交错磁化局域自旋和传导电子。当$J_{\perp}>J_{\perp c2}$时,长程序被破坏,系统处于具有杂化间隙的无序Kondo单线态。两种基态都可以描述近藤绝缘化合物的低温相。在这两个不同的阶段,可能有一个共存的制度,作为局部近藤屏蔽和磁相互作用之间的平衡的结果。
2000-04-29 cond-mat.str-el
Large Phonon Thermal Hall Conductivity in a Simple Antiferromagnetic Insulator
已知声子在某些绝缘体中产生热霍尔效应,包括具有稀土杂质的氧化物、量子顺电体、多铁性材料和铜氧化物莫特绝缘体。在每种情况下,材料的一个特殊特征被假定为与在磁场中赋予声子手性的基本机制相关。问题是声子霍尔效应是一种不寻常的现象--与特殊的特性有关,如稀土杂质的斜散射、结构畴、铁电性、铁磁性--还是一种比迄今为止所认为的更常见的绝缘体特性。为了帮助回答这个问题,我们转向了一个简单的绝缘体,没有以前遇到的特殊功能:立方反铁磁体Cu $_3$ TeO $_6$。我们发现它具有迄今为止任何绝缘体中最大的霍尔热导率$κ_{\rm{xy}}$。我们表明,这是由于声子的记录高的$κ_{\rm{xy}}$信号,它不需要存在的磁秩序,因为它持续高于有序温度。我们的结论是,声子霍尔效应可能是一个相当普遍的性质的固体。
2021-10-25 cond-mat.str-el
Spin-$0$ Mott insulator to metal to spin-$1$ Mott insulator transition in the single-orbital Hubbard model on the decorated honeycomb lattice
利用旋转不变的从玻色子研究了装饰蜂窝晶格上单轨道哈伯德模型在三分之二填充时强电子关联和三角形内自旋交换的相互作用.我们发现当自旋- $1$莫特绝缘体、金属和自旋- $0$莫特绝缘体之间的自旋交换是反铁磁的时,自旋交换是调谐的.莫特绝缘体产生于有效的三角形内多轨道相互作用,并与孤立三角形的基态电连接。反铁磁自旋交换,如确定的古德诺-Kanamori规则,可以发生在配位聚合物从动力学交换通过配体。我们的特点的磁性在该政权的自旋三重态占主导地位。对于小的$U$,自旋$1$ Slater绝缘体在三角形之间出现反铁磁序。自旋$1$莫特绝缘体中的磁性由蜂窝晶格上的自旋$1$海森堡模型描述,其基态为Néel有序.
2021-08-05 cond-mat.str-el
Atomic-scale fragmentation and collapse of antiferromagnetic order in a doped Mott insulator
由于Mott态被扰动时固有的相分离,解开具有电荷间隙的绝缘态与反铁磁(AF)莫特绝缘体中的磁序之间的关系仍然是困难的。在原子长度尺度上测量磁性和电子特性将提供至关重要的见解,但这尚未在实验上实现。在这里,我们使用光谱成像自旋极化扫描隧道显微镜(SP-STM)可视化周期性的自旋分辨调制起源于AF秩序在相对论性莫特绝缘体Sr2IrO4,并研究这些作为掺杂的函数。我们发现,近绝缘体到金属的转变(IMT),长程AF秩序融化成一个破碎的状态与短程AF相关。最重要的是,我们发现,短距离AF顺序是局部不相关的观测到的光谱间隙的大小。这强烈表明,短距离AF相关性不太可能是不均匀间隙闭合和IMT附近伪间隙区域出现的罪魁祸首。我们的工作建立了SP-STM作为一个强大的工具,揭示原子尺度的磁性信息在复杂的氧化物。
2019-11-18 cond-mat.str-el
Comprehensive Control of Metamagnetic Transition of Antiferromagnetic Mott Insulator Sr2IrO4 by in-situ Anisotropic Strain
反铁磁体中的变磁性在引起自旋反转和旋转时表现出独特的临界行为和动力学。在这里,我们显示了0.05%的各向异性应变足以在原位调制的变磁临界场的莫特绝缘体Sr 2 IrO 4超过50%,使电气开关的过渡。共振X射线散射和模型模拟表明,过渡是完全调谐的自旋翻转到自旋翻转类型的应变引入C4-破缺磁各向异性。同时输运研究表明,变磁响应反映在大的弹性和磁导,突出了自旋轨道耦合莫特态的活性电荷自由度和自旋电子学的潜力。
2020-07-22 cond-mat.str-el
Excitations near the boundary between a metal and a Mott insulator
考虑半无限金属和莫特绝缘体的异质结构。据推测,这两种材料具有相同的晶格间距和跳跃积分和不同的哈伯德排斥,这是可以忽略不计的金属和超过临界值的莫特转变的绝缘体。在半填充和低温下,绝缘体具有长程反铁磁序。它的低阶元激发是自旋驻波和自旋波模,自旋波模位于界面附近,具有二维色散。该模式从边界区域激发体模。绝缘体的反铁磁有序诱导金属中的反铁磁有序,其中磁化强度随离界面的距离呈指数衰减。这种衰变的特征在于关联长度等于5-6个晶格间距。
2009-04-28 cond-mat.str-el
Electronic Raman scattering of antiferromagnetic excitonic insulators
本文通过为Hubbard模型构建有效平均场拉曼算符推导低能电子拉曼散射截面,证明拉曼光谱能有效探测激子凝聚,并直接揭示了双层铱酸盐Sr3Ir2O7在压力下的激子凝聚现象。
2024-10-17 cond-mat.str-el
Transient Carrier Dynamics in a Mott Insulator with Antiferromagnetic Order
研究了反铁磁长程序莫特绝缘体中空穴载流子在一定时刻注入的瞬态动力学。与化学空穴掺杂相比,这被称为“动态空穴掺杂”。基于二维$t-J$模型,给出了瞬态载流子动力学的理论框架。的光学电导率谱以及单粒子激发光谱的时间依赖性计算的基础上Keldysh格林函数形式主义在零温度下结合自洽玻恩近似。在动态空穴掺杂后的早期阶段,Drude分量出现,然后来自空穴-磁振子散射的非相干分量开始增长。在光谱中证实了由于相干磁振子的快速振荡行为和缓慢的弛豫动力学。时间剖面解释为掺杂裸空穴被磁振子云修饰,弛豫为自旋极化子准粒子态。Drude峰和非相干峰的特征弛豫时间强烈依赖于动态掺杂空穴的动量和交换常数。最近的泵浦探测实验的影响进行了讨论。
2013-12-04 cond-mat.str-el
Robustness of basal-plane antiferromagnetic order and the $J_{eff}=1/2$ state in single-layer iridate spin-orbit Mott insulators
用X射线共振磁散射(XRMS)研究了层状钙钛矿Ba_2IrO_4的磁结构和电子基态。我们的结果进行了比较与Sr2IrO4,我们提供了补充数据,其磁结构。我们发现,占主导地位的,长程反铁磁秩序是非常相似的两种化合物,并在Ba2IrO4的电子基态,推导出的XRMS $L_3/L_2$强度比的调查,是一致的$J_{eff}=1/2$描述。这两个关键的电子性能的强大性的Ba和Sr类似物之间的相当大的结构差异进行了讨论的增强作用的自旋轨道相互作用在5D过渡金属氧化物。
2012-12-24 cond-mat.str-el
Magnetic quantum oscillations in doped antiferromagnetic insulators
在任意方向的外磁场中,对二维反铁磁绝缘体中电子(空穴)的能谱进行了量子化。发现了de Haas-van Alphen(dHvA)或Shubnikov-de Haas(SdH)磁振荡振幅与磁化方向的面内方位角和面外方向的极角的特殊关系,该关系可作为掺杂Mott-Hubbard、自旋密度波(SDW)和常规带结构绝缘体中反铁磁序的灵敏探针.
2008-03-17 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Realization of the Chern insulator and Axion insulator phases in antiferromagnetic $MnTe$-$Bi_2(Se, Te)_3$-$MnTe$ heterostructures
三维拓扑绝缘体薄膜的时间反演对称性破缺可以导致不同的拓扑量子相,如陈氏绝缘体(CI)相和轴子绝缘体(AI)相。使用第一性原理密度泛函理论方法,我们研究了这两个拓扑相的发病在一个三层异质结构组成的Bi $_2$ Se $_3$(Bi $_2$ Te $_3$)TI薄膜夹在两个反铁磁MnTe层。我们发现,一个正交的交换场从MnTe层,由一个小的各向异性势垒稳定,打开一个能隙的顺序为10毫电子伏的狄拉克点的TI膜。拓扑分析表明,取决于交换场在两个界面的相对取向,系统的总陈数是${\cal C} = 1$或${\cal C} = 0$,CI和AI相的特征,分别。由界面势引起的能隙区域内的非拓扑表面态使这种识别复杂化。然而,值得注意的是,异常霍尔电导率的计算表明,这种非拓扑表面状态不影响拓扑诱导的输运性质。鉴于交换间隙的大小,我们估计,无间隙的手征边缘状态,导致量子反常霍尔效应,应该出现在这些异质结构的侧壁上的宽度$\ge 200$ nm的CI相。我们还讨论了通过相邻导电层中的自旋霍尔效应引起的自旋-轨道矩诱导CI和AI相之间的转变的可能性。
2021-05-15 cond-mat.str-el
Axion mass in antiferromagnetic insulators
从路径积分出发计算了反铁磁绝缘体中的轴子势。它是由绝缘体中反铁磁相的序参量的有效势导出的。静态和动态的轴子定义一致的潜力。因此,反铁磁/顺磁和拓扑/正常秩序进行分类。预测了动力学轴子的各个相态,其质量在eV尺度内是不同的。
2021-07-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el hep-ph
Anisotropic resistivity of the antiferromagnetic insulator Bi_2Sr_2ErCu_2O_8
在4.2 ~ 500 K温度范围内测量和分析了Bi_2Sr_2 Ca_{1-x} Er_xCu_2O_8单晶的各向异性系数,特别是对x=1.0的反铁磁绝缘体的各向异性系数进行了研究。虽然电阻率是半导体沿面内和面外的方向,温度依赖性被发现是显着不同的。结果,x=1.0时的电阻率比在室温附近出现一个宽的最大值。反铁磁绝缘体中的导电行为不同于其它半导体材料,与高温超导体中的导电行为一样是非常规的。
1999-03-24 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Antiferromagnetic crystalline topological insulators
基于Kramers定理,时间反演不变拓扑绝缘体的无隙表面Dirac锥受到时间反演对称性的保护。通常需要自旋自由度,因为Kramers定理只保证自旋费米子的双简并,而不保证无自旋费米子的双简并。本文提出了一个反铁磁无自旋模型,它打破了时间反演对称性。类似于时间反演不变的拓扑绝缘体,该模型具有一个拓扑非平凡相,该相具有一个单表面Dirac锥,并通过时间反演和平移操作的组合来保护。我们的结果表明,在磁性晶体中,即使没有任何自旋自由度和自旋轨道耦合,也可以在表面上存在单个狄拉克锥。
2013-04-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Lattice symmetry and emergence of antiferromagnetic quantum Hall states
具有非平凡拓扑带的系统中的强局域相互作用可以稳定量子态,如磁性拓扑绝缘体。我们研究了晶格对称性对可能出现的反铁磁量子霍尔态的影响。我们考虑的Spinful的Harper-Hofstadter模型扩展的下一个最近邻(NNN)跳跃,打开一个间隙在半填充,并允许实现量子霍尔绝缘体。量子霍尔绝缘体具有陈数$\mathcal{C}=2$,因为两个自旋分量处于相同的量子霍尔状态。我们在系统中沿$\hat{x}$方向增加了一个有利于正常绝缘体的交错势$Δ$,并在系统中增加了有利于莫特绝缘体的Hubbard相互作用$U$.莫特绝缘体是一个Néel反铁磁小和条纹反铁磁大NNN跳跃。我们调查的$U$ - $Δ$相图的小和大NNN跳跃模型。结果表明,在大NNN跳变时,相图中存在$\mathcal{C}=1$条状反铁磁量子霍尔绝缘体,而在小NNN跳变时,不存在等效的$\mathcal{C}=1$ Néel反铁磁量子霍尔绝缘体.我们讨论了只有当自旋翻转效应不能被空间群操作补偿时,才能出现$\mathcal{C}=1$反铁磁量子霍尔绝缘体。我们的研究结果可以作为一个指导方针,在未来的研究中寻找反铁磁量子霍尔态。
2021-04-08 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Thermal and thermoelectric properties of an antiferromagnetic topological insulator MnBi$_2$Te$_4$
MnBi $_4$ $_2$ Te中本征反铁磁拓扑绝缘体(AFM-TI)的发现引起了人们的广泛关注,其中最重要的是它的电学性质。在本文中,我们报告的电子,热,和热电输运的研究,这个新发现的AFM-TI。温度和磁场的电阻率,热导率和塞贝克系数的依赖性表明在这个系统中的电荷,晶格和自旋自由度之间的强耦合。此外,MnBi $_2$ Te $_4$表现出大的反常能斯特信号,这与场致倾斜反铁磁态的非零Berry曲率有关。
2022-05-04 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Signature of band inversion in the antiferromagnetic phase of axion insulator candidate EuIn2As2
我们已经进行了角分辨光电子能谱EuIn2As2,这是预测在反铁磁状态下的轴子绝缘体。通过利用软X射线和真空紫外光子,我们揭示了一个三维空穴袋为中心的体布里渊区的伽马点连同一个重空穴掺杂的表面态的顺磁相。当进入反铁磁相时,能带结构表现出明显的重构,其特征在于在费米能级附近出现“M”形体带。与第一性原理能带结构计算的定性协议表明,在反铁磁相的伽马点的批量带反转的发生。我们认为,EuIn2As2提供了一个很好的机会,研究与可能的轴子绝缘体相的奇异量子相位。
2020-09-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Topological spin Hall effects and tunable skyrmion Hall effects in uniaxial antiferromagnetic insulators
电流驱动反铁磁skyrmions物理学的最新进展已经观察到马格努斯力的缺失。我们概述了这种现象的对称性原因,并表明,这种取消将失败的情况下,自旋极化电流。配对微磁学模拟与半经典自旋波输运理论,我们表明,skyrmions产生自旋极化的横向磁振子电流,自旋极化的磁振子电流可以反过来产生反铁磁skyrmions的横向运动。我们研究铁磁和反铁磁的情况下的skyrmion霍尔角的频率依赖性的定性差异,并关闭提出一个简单的skyrmion为基础的磁振子设备的自旋通道解复用。
2019-05-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Continuous metal-insulator transition of the antiferromagnetic perovskite NaOsO3
新合成的钙钛矿型NaOsO 3在高温下表现出Curie-Weiss金属性质,在410 K冷却时突然进入反铁磁绝缘状态。在低温极限下的电子比热是不存在的,表明带隙完全打开。在电子显微镜原位观察未发现任何晶格异常的转变温度附近。反铁磁关联很可能是能隙开放的主要原因。
2009-10-25 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Robust A-type order and spin-flop transition on the surface of the antiferromagnetic topological insulator MnBi$_2$Te$_4$
在这里,我们提出的单轴A型反铁磁秩序的持久性的MnBi $_2$ Te $_4$单晶的表面层使用磁力显微镜的微观证据。我们的研究结果揭示了终止相关的磁衬度在两个表面台阶边缘和畴壁,这可以被屏蔽的软磁薄层。强大的表面A型秩序进一步证实了观察终止相关的表面自旋翻转转变,这已经在几十年前理论上提出。我们的研究结果不仅为理解反铁磁拓扑绝缘体MnBi $_2$ Te $_4$的电子性质提供了关键成分,而且也为探索天然反铁磁体中的内禀表面变磁转变开辟了一个新的范例.
2020-06-13 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Thermal Hall effect of magnons in collinear antiferromagnetic insulators: signatures of magnetic and topological phase transitions
我们从理论上证明了共线反铁磁绝缘体中磁振子的热霍尔效应是磁振子谱中磁性和拓扑相变的一个指标。本文计算了蜂窝晶格上反铁磁体磁振子在温度梯度作用下的横向热流。施加的磁场驱动系统从反铁磁相经由自旋翻转相进入场极化相。除了这些磁相变,我们发现拓扑相变内的自旋翻转相位。这两种类型的转变表现在显着和显着的特点,在热导率;取决于温度,电导率的几个数量级的变化,提供了一个工具,以实验辨别这两种类型的相变。我们包括范德华磁体MnPS $_3$的数值结果。
2021-09-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Ferromagnetism and metal-like transport in antiferromagnetic insulator heterostructures
采用脉冲激光沉积技术在(001)-SrTiO $_3$衬底上生长了PrPDMATHABMM Ca $_{0.5}$ MnO $_3$ /La $_{0.5}$ Ca $_{0.5}$ MnO $_3$ /PrPDMATHABMM Ca $_{0.5}$ MnO $_3$三层薄膜。从磁化强度和电子输运实验研究了几个三层膜界面的耦合。La $_{0.5}$ Ca $_{0.5}$ MnO $_3$层厚度的增加诱导了应变层和界面处的磁有序,导致铁磁行为和增强的介电性,而电阻率显示出金属样行为。这些效应在母体化合物中没有观察到,母体化合物是反铁磁绝缘体,打开了一条路径,人为地诱导了一些新的性质。
2005-06-15 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Antiferromagnetic Kitaev Interactions in Polar Spin-Orbit Mott Insulators
键向各向异性交换相互作用,称为Kitaev相互作用,是实现量子自旋液体的一条很有前途的途径。在具有强自旋轨道耦合的莫特绝缘体中,当间接电子转移之间存在量子干涉时,发现了Kitaev相互作用。在这里,我们从理论上提出了一个不同的情况下,通过引入极性结构的不对称性,不平衡的量子干涉。我们发现,不平衡激活额外的交换过程,并引起占主导地位的反铁磁Kitaev相互作用,在形成鲜明对比的传统铁磁的。我们证明了由从头计算的极性钌三卤化物与多个阴离子,$α$ -RuH $_{3/2}X_{3/2}$($X$ =Cl和Br),表现出反铁磁Kitaev相互作用,其幅度是几倍,现有的候选人相比。我们的建议开辟了实现Kitaev自旋液体在未知的参数区域的方式。
2019-05-29 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Antiferromagnetic order in a layered magnetic topological insulator MnBi$_2$Se$_4$ probed by resonant soft x-ray scattering
本研究利用共振软X射线散射探测了准二维磁性拓扑绝缘体MnBi$_2$Se$_4$,证实其具有面内磁矩的A型反铁磁序,这一独特的自旋结构可能有助于实现新的拓扑态。
2024-06-03 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Axionic Antiferromagnetic Insulator Phase in a Correlated and Spin-Orbit Coupled System
本文从理论上研究了一个三维关联自旋轨道耦合系统,金刚石晶格上的半填充扩展Fu-Kane-Mele-哈伯德模型,着重研究了反铁磁绝缘相的拓扑磁电响应.在反铁磁绝缘体相中,得到了类狄拉克低能有效哈密顿量。然后,θ项,这导致在磁电响应,推导出作为手征异常的后果。讨论了动力学轴子场在我们模型中的实现。并讨论了在晶格量子色动力学中由相互作用引起的对称性破缺相的关系。
2014-09-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Charge transport and magnetization profile at the interface between a correlated metal and an antiferromagnetic insulator
光谱探针的组合被用来开发一个详细的实验描述的运输和磁性的超晶格组成的顺磁性金属CaRuO $_3$和反铁磁性绝缘体CaMnO $_3$。超晶格中的载流子密度和Ru的价态与体相CaRuO $_3$没有明显的不同。这些观测结果表明,界面上的小电荷转移证实了密度泛函计算的预测。然而,由于倾斜的Mn自旋导致的铁磁极化穿透3-4个晶胞进入CaMnO $_3$,远远超过相应的预测。这种差异可能表明在界面处形成了磁极化子。
2009-03-26 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
BaFe2Se2O as an Iron-Based Mott Insulator with Antiferromagnetic Order
合成了一种具有准二维FeSe_3O四面体阵列和正交结构的新化合物BaFe_2Se_2O。实验结果表明,该化合物是一种绝缘体,在240 K时发生反铁磁(AF)转变。能带结构计算表明,Fe在费米能级附近的3d能带变窄,导致磁性局域化和Mott绝缘行为。Fe原子之间的大距离可能是导致这些特征的原因。线性响应计算进一步表明强的面内AF交换$J$,这可以解释高于尼尔温度的增强的磁化率(在约450 K处具有最大值)。
2012-07-11 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Chiral Magnetic Effect and Anomalous Hall Effect in Antiferromagnetic Insulators with Spin-Orbit Coupling
我们研究了具有自旋轨道耦合的三维关联系统中的动态磁电现象。我们重点研究了反铁磁绝缘相,其中动力学轴子场是由反铁磁序参量的涨落实现的。结果表明,由于反铁磁共振等序参量的时间依赖性,出现了动态手征磁效应,即由磁场产生的交变电流。研究还表明,反常的霍尔效应是由于反铁磁畴壁等序参量的空间变化引起的。我们的研究表明,自旋-轨道耦合的反铁磁绝缘体中的自旋激发可以导致非平凡的电荷响应。此外,在我们的系统中观察到手征磁效应和反常霍尔效应相当于探测到凝聚态中的动力学轴子场。
2016-01-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Ultrafast Control of Spin Interactions in Honeycomb Antiferromagnetic Insulators
光使交换和Dzyaloshinskiii-Moriya相互作用的超快,直接和非热控制成为可能。我们考虑由Kane-Mele-哈伯德模型描述的二维蜂窝晶格在半填充和强相关极限下,即,倾斜反铁磁体的莫特绝缘体相。基于Floquet理论,我们证明了通过改变偏振激光脉冲的振幅和频率,人们可以调整交换和Dzyaloshinskiii-Moriya自旋相互作用之间的振幅和符号,甚至比例。此外,自旋相互作用的重正化与螺旋度无关。我们的研究结果为最近发现的二维磁性材料中的超快光学自旋操纵铺平了道路。
2019-08-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Hole Dynamics in Two-Dimensional Antiferromagnetic Mott Insulators
在半填充二维哈伯德模型中,掺杂空穴的色散关系在布里渊区的(0,pi)和(pi,0)点附近遵循k^4定律.在加入对跳跃过程后,这种色散关系对k^2定律不稳定。以上是从16 X 16晶格上的单粒子谱函数A(k,ω)的T=0量子Monte计算得出的。我们讨论了有限掺杂,并认为增加的项恢复了电荷动力学的相干性,并将系统推向d_x^2 - y^2超导体。
1998-11-27 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Nematic Metal and Antiferromagnetic Insulator on Hexagonal Kagome Lattice
与线性带交叉点的蜂窝晶格不同,Hiscononal Kagome晶格是一个带交叉点为二次的多带系统,具有奇异的关联效应,可以产生各种新颖的量子态。本文将细胞动力学平均场论与连续时间量子蒙特卡罗方法相结合,研究了费米子在六角Kagome晶格上的相图随相互作用、温度和晶格各向异性的变化。对于弱相互作用,二次带交叉点破缺为线性带交叉点,系统为半金属。随着相互作用的增加,系统在低温下发生了向反铁磁莫特绝缘体的一级相变。在临界温度以下,由于电荷涨落,在弱耦合半金属和强关联莫特绝缘体之间形成一个过渡金属。当晶格各向异性增加时,掺杂金属的区域扩大。此外,我们讨论了如何在实际实验中检测这些相位。
2013-12-01 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el