How to recognize a nearly-flat-band ferromagnet by means of thermodynamic measurements?
Volodymyr Derzhko, Janusz Jedrzejewski
我们试图揭开一个特定的电子系统，所谓的近平带顺磁体和铁磁体，理论上可以描述的哈伯德模型的适当版本的热力学“签名”。
We make an attempt at unveiling the thermodynamic "signature" of a specific class of electronic systems, the so called nearly-flat-band paramagnets and ferromagnets that can theoretically be described by appropriate versions of the Hubbard model.
机构、总结、中文摘要均由AI分析而来，可能存在错误，请以论文正文为准。
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Electronic Structure of Nearly Ferromagnetic compound HfZn$_{2}$
在局域密度近似下，采用密度泛函理论研究了HfZn $_{2}$的电子结构.计算表明HfZn $_{2}$具有铁磁不稳定性。发现由于费米能级处态密度的峰值，静态磁化率比其非相互作用值有很大的增强。
Quantum-geometry-driven exact ferromagnetic ground state in a nearly flat band
研究通过调节量子几何在近似平坦带中实现铁磁基态，并揭示其量子几何起源和多体物理机制。
Thermodynamics of the ferromagnetic phase transition in nearly half metallic CoS2 at high pressures
利用阿贡同步辐射光源产生的X射线和交流量热法分别测量了CoS2在铁磁相变时的体积变化和热容。根据这些实验数据计算的跃迁熵，由于量子退化，沿着跃迁线下降，如能斯特定律所要求的。的体积变化强烈增加沿过渡线，这是解释的共存相，从近一半的铁磁相的CoS2的金属性质的结果的可压缩性差异的细节。
Ferromagnetism in the Hubbard model with a gapless nearly-flat band
我们提出了一个版本的哈伯德模型与一个无间隙的近平坦的最低带，表现出铁磁性在两个或更多的维度。该模型被定义在一个晶格上，通过放置一个网站上的每一个边缘的超立方晶格，和电子跳跃被假定为只有最近的和下一个最近的邻居网站之间。所有位置都相同的晶格是简单的，并且相应的单电子能带结构也是简单的，其中两个余弦型带接触而没有能隙。证明了当下带接近平坦且在位排斥强度大于一定值（与晶格尺寸无关）时，该模型的基态是唯一的，并且在下带半充满时是铁磁的.这是第一个在三维非奇异模型中具有无带隙能带结构的铁磁性的例子。
Hubbard models with nearly flat bands: Ground-state ferromagnetism driven by kinetic energy
我们考虑了两个一维晶格（金刚石链和梯形晶格）以及两个二维晶格（双层晶格）的最低能带为平带的标准排斥哈伯德模型.所考虑的模型不属于类Mielke-Tasaki平带铁磁体，因为它们不服从连接条件。然而，如果平带变得色散，则可以出现基态铁磁性。为了研究这种动能驱动的铁磁性，我们使用微扰理论和有限晶格的精确对角化。我们发现，作为一个典型的情况下，小和中等的分散可能会导致铁磁基态足够大的现场哈伯德排斥$U>U_c$，其中$U_c$单调增加所获得的带宽。然而，我们也观察到一些特定的参数的情况下，（i）铁磁性出现在已经非常小的$U_c$，（ii）铁磁性不出现在所有，（iii）临界现场排斥$U_c$是带宽的非单调函数，或者（iv）需要一个临界带宽打开窗口的基态铁磁性。
Raman studies of nearly half-metallic ferromagnet CoS2
我们在较宽的温度范围内测量了近半铁磁性金属CoS2的拉曼光谱。观察到Ag、Eg、Tg（1）、Tg（2）和Tg（3）五个拉曼活性模。在居里点，Ag模和Tg（2）模的频率和线宽随温度的变化表明了磁有序性.顺磁相Ag，Eg，Tg（1），Tg（2）模的频率和线宽随温度的变化关系可以用Klemens方法来描述。在铁磁相中可以清楚地看到Tg（2）、Tg（1）和Ag模式在冷却时的硬化。在铁磁相中，Tg（2）和Ag模的线宽在低激发激光功率（随温度降低而减小）下表现为自然的方式。在高激发激光功率下，当温度低于居里温度时，相应的线宽增加。然后可以看出，Ag模式的线宽在约80K处达到最大值。这可能意味着一个特定的通道的光学声子衰减的铁磁相的CoS2的的双折射功能。考虑到近一半的金属性质的CoS2的一些观察到的效果给出了初步的解释。
Estimating the Hubbard repulsion sufficient for the onset of nearly-flat-band ferromagnetism
我们考虑铁磁体的近平带哈伯德模型，即对于任何非零强度的Hubbard排斥$U$，其基态是铁磁的平带哈伯德模型的弱扰动模型。与平带情况相反，在近平带情况下，基态对于$U$在零附近是顺磁性的，只有当$U$超过某个非零阈值$U_{th}$时，基态才变成铁磁性的。我们解决的问题是否$U_{th}$所考虑的模型是在一个物理范围内，因此，我们试图获得可能很好的估计阈值$U_{th}$。由Tasaki提出的严格的方法进行了扩展和由此产生的估计进行了比较，与小系统，有限尺寸标度的结果获得的开放和非线性边界条件。与文献中的建议相反，我们发现后一种条件对我们的任务特别有用。
Ferromagnetism in the SU($n$) Hubbard model with a nearly flat band
我们给出了铁路栈桥晶格上SU（$n$）费米-哈伯德模型的严格结果。我们首先研究了单粒子谱底部有一个平带的模型，证明了当总费米子数与单胞数相同时，基态具有SU（$n$）铁磁性。然后，我们通过增加额外的跳跃项来扰动模型，使平带色散。在相同的填充条件下，证明了当底带接近平坦时，扰动模型的基态仍保持SU（$n$）铁磁。这是在非奇异SU（$n$）哈伯德模型中，单粒子态密度和在位排斥相互作用都是有限的情况下，铁磁性的第一个严格例子.
Studies on the Weak Itinerant Ferromagnet SrRuO3 under High Pressure to 34 GPa
居里温度Tc对近静水压力的依赖性已被确定为17.2 GPa的弱巡游铁磁SrRuO 3在多晶和单晶形式。在17.2GPa压力下，Tc从162 K下降到42.7K，下降速率为dTc/dP =-6.8K/GPa，几乎呈线性关系。在17 ~ 34 GPa的压力范围内，在4K以上没有发现超导性。室温X射线衍射研究到25.3 GPa揭示没有结构相变，但表明平均Ru-O-Ru键角通过一个最小值接近15 GPa。体积模量和压力导数分别为B =192（3）GPa和B' = 5.0（3）。平行交流磁化率研究多晶CaRuO 3在6和8 GPa的压力没有发现任何证据，无论是铁磁性或超导性高于4 K。
Ferromagnetism in $d$-dimensional SU($n$) Hubbard models with nearly flat bands
本文给出了在$d$（$\ge 2$）维中具有有限程跳跃的SU（$n$）Fermi-哈伯德模型的严格结果.模型定义在一类装饰格上。我们首先研究了单粒子谱底部的平带模型，证明了当粒子数等于晶胞数时，基态具有SU（$n$）铁磁性。然后，我们通过添加特定的跳跃项来扰动模型，并使底部带色散。在相同的填充条件下，证明了当底带足够平坦，库仑排斥足够大时，基态仍为SU（$n$）铁磁。
Spin-charge disparity of polarons in organic ferromagnets
基于扩展的Su-Schrieffer-Heeger模型结合Kondo项研究了准一维有机铁磁体中极化子的形成。由于自旋自由基的存在，极化子的电荷分布在空间反射下具有高度的不对称性。相反，自旋密度几乎是对称的，由额外的电子诱导极化子形成所引入的自旋不对称性几乎被低能态的自旋极化所补偿。我们讨论了这些结果的基础上的实空间平均场计算和对称性参数。
Stability of Ferromagnetism in Hubbard Models with Nearly-Flat Bands
电子系统中与自旋无关的库仑相互作用能否成为铁磁性的起源，一直是一个悬而未决的问题。最近，一个“建设性”的方法来解决这个问题，并建立了严格的铁磁性存在的某些哈伯德模型的基态。这些哈伯德模型的一个特点是它们的最低能带（在相应的单电子问题中）是完全平坦的。在这里，我们研究的模型，通过添加小的，但任意的扰动不变的跳跃哈密顿这些平带模型。由此产生的模型具有几乎平坦的最低频带。我们证明，铁磁态是稳定的单自旋翻转提供库仑相互作用U是足够大的。(It很容易发现，如果U足够小，相同的状态对单自旋翻转是不稳定的。）我们还证明了最低能量本征态与单个翻转自旋的色散关系的上界和下界，该界建立了该模型具有“健康”的自旋波激发。值得注意的是，在非奇异哈伯德模型中证明了铁磁性的（局部）稳定性，其中我们必须克服动能和库仑相互作用之间的竞争。我们还注意到，这是一个非常严格和强大的结果，处理真正的非微扰现象，在许多电子系统。局域稳定性强有力地表明具有近平带的哈伯德模型具有铁磁基态。我们相信，目前的模型可以研究巡游电子系统（绝缘）铁磁性的范式模型。
Stability of ferromagnetism in the Hubbard model on the kagomé lattice
Kagomé晶格上的哈伯德模型在相应的单电子问题中具有高度简并的基态（平坦的最低能带），并且在多电子基态中表现出所谓的平带铁磁性，这是Mielke发现的。在这里，我们研究的模型，通过增加额外的跳跃项，以上述模型。最低的单电子带变得分散，并且在最低的带和另一个带之间没有带隙。我们证明了，在最低能带的半填充，该扰动模型的基态保持饱和铁磁，如果最低能带是近平坦的。
Variational Mote Carlo Study of Flat Band Ferromagnetism -- Application to CeRh_3 B_2
根据变分Monte Carlo结果，提出了CeRh_3B_2铁磁性的一种新机制。在一维安德森晶格中，每个4f电子与相邻Ce位点之间的配体轨道杂交，铁磁性由于几乎平坦的带而稳定，该带是传导和4f电子状态的混合物。由于4f电子态的强自旋轨道相互作用，以及近平带中大量的杂化，4f电子和传导电子的磁矩趋于相互抵消。与局部4f磁矩相比，合成的铁磁磁矩变得更小，并且铁磁基态中的费米面几乎不受4f电子的存在的影响。这些理论结果与中子散射和dHvA效应在CeRh_3B_2中的实验观察一致。
From Nagaoka's ferromagnetism to flat-band ferromagnetism and beyond: An introduction to ferromagnetism in the Hubbard model
这是一篇关于哈伯德模型中的铁磁性的独立评论，对于具有不同背景的新领域的读者来说，应该是容易理解的。我们详细描述了长冈的铁磁性和平带铁磁性，给出了所有必要的背景以及完整的（但基本的）数学证明。通过研究一种称为长程跳跃模型的中间模型，我们还证明了这两种看似不同的铁磁性研究方法之间确实存在着深刻的联系。我们进一步讨论一些尝试超越这些方法。本文简要讨论了哈伯德模型中铁磁性的最新严格例子，该模型既没有无穷大的参数，也没有完全平坦的能带。我们对（近）平带铁磁性可能的实验实现进行了初步的讨论。最后，我们集中在一些理论上的尝试，以了解金属铁磁性。我们讨论了三个可以很容易地证明金属铁磁性存在的人工一维模型。
Anomalously large spin-dependent electron correlation in nearly half-metallic ferromagnet CoS$_2$
通过光电子能谱和理论计算，发现CoS$_2$接近半金属但非半金属，少数自旋能带存在强质量重整化，表明异常大的自旋相关电子关联，对理解半金属电子结构及改进理论计算有重要意义。
Hybridization driven quantum critical behavior in weakly-itinerant ferromagnets
本文研究了近临界弱巡游铁磁体的特殊磁性，其中T=Rh，Co，X=Ge，Si.作为这些系统的一个独特特征，我们证明了V_{df}杂化的变化控制了它们接近铁磁不稳定性，并确定了以下参数的演化：基态磁化强度M_0、居里温度T_C、费米能级的态密度N（E_F）、T^2电阻率系数A和比热系数γ。我们的发现的普遍性来自于仅依赖于两个参数：T_d带宽W_d和T_d与U_f带中心之间的距离C_{T_d} - C_{U_f}。
Nearly flat band with Chern number C=2 on the dice lattice
指出了在一个简单的最近邻紧束缚模型中，在骰子晶格上存在Chern数C=2的近平带的可能性。这种晶格可以由立方晶格的三个相邻的$(111)$层自然形成，这可以在某些薄膜或人工异质结构中实现，例如沿$(111)$方向生长的SrTiO $_3$/SrIrO $_3$ /SrTiO $_3$三层异质结构。两个带的平坦性受到晶格的二分性质的保护。在最近邻键上引入Rashba自旋轨道耦合，可以将平坦带与其他带分开，但保持其平坦性。排斥作用将驱动Kramer对平带上的自发铁磁性，并将它们分裂成两个近似平带，其Chern数为$C=\pm 2$。因此，我们提出这可能是一条通向量子反常霍尔效应的途径，并进一步推测C=2带的部分填充可能实现奇异的分数量子霍尔效应。
Emergence of flat bands and ferromagnetic fluctuations via orbital-selective electron correlations in Mn-based kagome metal
结合理论与实验，提出Sc$_3$Mn$_3$Al$_7$Si$_5$作为kagome晶格中Fermi能级附近的关联诱导近平带新实现，揭示了轨道选择性电子关联导致的铁磁不稳定性与负磁阻，为3$d$基kagome系统关联拓扑相研究开辟新前景。
Spin fluctuations in nearly magnetic metals from ab-initio dynamical spin susceptibility calculations:application to Pd and Cr95V5
我们描述了我们的理论形式和计算方案，使从头计算的动态顺磁自旋磁化率的金属和合金在有限的温度。它的基础是电子多重散射中的含时密度泛函理论，虚时间格林函数形式主义。结果收到一个自然的解释过阻尼振荡器系统，使他们适合纳入自旋波动理论。为了说明，我们将我们的方法应用到近铁磁金属Pd和近反铁磁铬合金Cr95V5。我们比较和对比这两种金属的自旋动力学，并在每种情况下确定这些波动的弛豫时间远远长于典型的电子“跳跃时间”。
Itinerant ferromagnetism mediated by giant spin polarization of metallic ligand band in van der Waals magnet Fe5GeTe2
研究了铁磁范德华金属Fe 5GeTe 2的近费米能（EF）元素特定的电子态和自旋态.软X射线角分辨光电子能谱（SX-ARPES）测量提供了局域化Fe 3d带的光谱证据。我们还发现本地化的Fe 3d带和离域的Ge/Te p带之间的突出的杂交。这张照片是强烈支持直接观察到的显着的自旋极化的配位体p带附近的EF，使用X-射线磁性圆二色性（XMCD）测量。据我们所知，在文献报道的任何体系中非磁性元素的有限XMCD信号中，配体元素Te的XMCD信号强度显示出最高值。结合SX-ARPES和元素选择性XMCD测量，我们共同指出了巨大的自旋极化的离域配位体Te状态的重要作用，实现巡回远程铁磁性Fe 5GeTe 2。我们的发现为理解低维化合物中巡游铁磁性的机制提供了一个基本的元素选择性观点，也为通过界面能带工程设计异质结构中的奇异磁性态提供了思路.
Quantum Criticality in doped CePd_1-xRh_x Ferromagnet
CePd_1-xRh_x合金表现出从x = 0时的铁磁性（T_C= 6.5K）到x = 1时的混合价态（MV）的连续演化。我们用直流磁化率（χ_dc）和交流磁化率（χ_ac）、比热（C_m）、电阻率（ρ）和热膨胀（β）等技术对该合金中铁磁（F）相的抑制进行了详细的研究。结果表明，当x*= 0.65时，T_C（x）随负曲率的增大而减小，直到T_C = 3 K，此时T_C（x）随正曲率的增大而增大。超过x*，cac中的尖点被追踪到T_C* = 25 mK，x = 0.87，位于x = 0.87和0.90之间的临界浓度。该区域的量子临界性可通过C_m/T的-log（T/T_0）依赖性来识别，当x = 0.87时，C_m/T转变为T^-q（~0.5）依赖性。在高温下，该体系表现出价态不稳定性的开始，表现为偏离Vegard定律（在xV ~0.75处）和增加高温χ dc和ρ的杂化效应。巧合的是，费米液体的比热贡献来自MV分量，它在CeRh极限处占主导地位。与反铁磁系统相反，当x > x_cr时，没有观察到C_m/T的平坦化，而是观察到上述幂律发散，这与β的符号变化相一致。F和MV分量的共存和T的依赖性的突然变化的背景下，随机分布的磁和近藤耦合进行了讨论。
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