Spin wave dispersion based on the quasiparticle self-consistent $GW$ method: NiO, MnO and $α$-MnAs
我们目前的自旋波色散在MnO，NiO和$α$的准粒子自洽$GW$方法（\qsgw）的基础上，它确定了一个最佳的准粒子图片。对于MnO和NiO，与LDA和LDA+U描述相反，\qsgw结果与实验相当好地一致。对于$α$ -MnAs，我们发现在\qsgw中存在共线铁磁基态，而在LDA中该相是不稳定的.
2008-04-05 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
Computational prediction of ferromagnetic AT6X6 kagome compounds
Xiamen University（厦门大学）；Iowa State University（爱荷华州立大学）；Ames National Laboratory（艾姆斯国家实验室）
通过高通量密度泛函理论研究，预测了312种磁性kagome AT6X6家族化合物的结构稳定性和磁序，发现Fe基系统倾向反铁磁而Mn基系统铁磁与反铁磁平衡分布，并识别出新的铁磁kagome拓扑金属候选材料。
2026-05-02 cond-mat.mtrl-sci
Co-existence of ferromagnetic and antiferromagnetic interactions in Mn$_3$Ga$ _{(1-x)} $Sn$_x$C
详细研究了Mn $_3$ Ga $_{(1-x)}$ Sn $_x$ C，0 $\le$ x $\le$ 1反钙钛矿化合物的磁性。虽然该系列的所有化合物都以立方结构结晶，但富Ga（x $\le$ 0.2）化合物通过一级转变转变为反铁磁基态，富Sn（x $\ge$ 0.8）化合物在低温下表现出主导的铁磁相互作用。在中间范围（0.4 $\le$ x $\le$ 0.7）中，可以看到铁磁和反铁磁相互作用的共存。这是由于随着Mn $_3$ Ga $_{(1-x)}$ Sn $_x$ C中Sn浓度的增加，铁磁亚晶格的生长以反铁磁亚晶格为代价的结果。这种生长发生到一个点，其中一级转变从富Ga化合物中的铁磁-反铁磁类型改变为Mn $_3$ SnC中的顺磁-亚铁磁类型。
2014-04-07 cond-mat.mtrl-sci
The melilite-type compound (Sr$_{1-x}$,$A_x$)$_2$MnGe$_2$S$_6$O ($A$=K, La) being a room temperature ferromagnetic semiconductor
寻找室温铁磁半导体，利用电子的电荷和自旋自由度来实现集成电子，光学和磁存储特性的设备中的各种功能，一直是科学家和工程师的长期目标。在这里，我们利用自旋极化密度泛函理论计算，通过空穴（K）和电子（La）掺杂，预测了一系列新的基于黄长石型氧硫化物Sr $_2$ MnGe $_2$ S $_6$ O的高温铁磁半导体.由于Mn离子之间缺乏强的反铁磁超交换，母体化合物Sr $_2$ MnGe $_2$ S $_6$ O中的弱反铁磁有序可以通过用$p$型或$n$型载流子进行电荷掺杂而容易地被抑制，从而产生预期的铁磁有序。在掺杂浓度为25%时，空穴掺杂和电子掺杂的化合物都可以实现高于300 K的居里温度（$T_\text{c}$）。分析了其内在机理。我们的研究为探索新型高温铁磁半导体提供了一种有效的途径。
2018-04-12 cond-mat.mtrl-sci
Quasiparticle interference on the surface of 3D topological insulator Bi$_{2}$Se$_{3}$ induced by cobalt adatom in the absence of ferromagnetic ordering
用扫描隧道显微镜、角分辨光电子能谱和X射线磁圆二色性研究了钴原子在拓扑绝缘体Bi $_{2}$ Se $_{3}$表面引起的准粒子干涉.研究发现，Co原子被选择性地吸附在Se位的顶部，并在表面作为强散射体，产生各向异性的驻波。一个长程磁序被发现是缺席的，和表面状态狄拉克锥保持无隙。驻波的各向异性归因于未占据态的严重翘曲的等能轮廓，其中散射由于非零的面外自旋而被允许。
2011-12-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Ferromagnetic Clusters in the Brownmillerite Bilayered Compounds Ca2.5-xLaxSr0.5GaMn2O8: An Approach to Achieve Layered Spintronics Materials
采用直流磁化、电阻率和磁阻测量技术，研究了La掺杂对类Brownmillerite双层结构化合物Ca2.5-xLaxSr0.5GaMn2O8（x = 0，0.05，0.075，0.1）磁性和磁输运性质的影响.室温X-射线衍射图的Rietveld分析证实，没有观察到的平均晶体结构与La取代的变化。发现磁性和磁输运性质对La取代非常敏感。有趣的是，La取代的化合物表现出铁磁性的行为（由于双交换机制的发生），而母体化合物是反铁磁体（TN 150 K）。所有的化合物显示出绝缘行为，在100 - 300 K的测量温度范围内，与替代的电阻率的整体下降。通过La替代，已经成功地实现了更高的磁阻值。我们已经提出了一个电子相分离模型，考虑形成的铁磁团簇的反铁磁矩阵，解释所观察到的La取代样品的磁化强度和磁输运结果。本研究展示了一种方法，以实现新的功能材料，基于自然发生的层状系统，如Ca2.5-xLaxSr0.5GaMn2O8，可能的自旋电子学应用。
2010-03-13 cond-mat.mtrl-sci
Quasiparticle Interference in the Unconventional Metamagnetic Compound Sr$_3$Ru$_2$O$_7$
光谱成像扫描隧道显微镜中的准粒子干涉（QPI）技术为探测过渡金属氧化物的轨道能带结构和轨道有序模式提供了强有力的手段。我们用$T$矩阵方法计算了具有$t_{2g}$轨道能带结构的$_3$ $_2$ $_7$非常规变磁性体系的QPI谱.一个详细的紧束缚模型构建占功能，如自旋轨道耦合，双层分裂，和交错旋转的RuO八面体。带参数的选择，通过拟合的费米面与角分辨光电子能谱实验中测得的。计算的零磁场下的准粒子干涉显示出由准一维$d_{xz}$和$d_{yz}$轨道带嵌套引起的空心正方形特征，与J. Lee { \it et al.}（Nature Physics { \bf 5}，800（2009））。准粒子干涉谱也显示了磁变磁态的旋转对称性破缺。
2010-05-03 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Field-induced high coercive ferromagnetic state and magnetoresistance in the antiferromagnetically ordered compound Fe0.5TiS2
测量了铁插层化合物Fe_（0.5）TiS_2的磁化率、磁化强度、电阻率和磁阻。X射线衍射分析表明，Fe_（0.5）TiS_2化合物具有单斜晶体结构（空间群为I12/m ~ 1），这是由于Fe离子和空位在S-Ti-S三层间有序排列的结果。在低于1100摄氏度的温度下的热处理条件的变化不会导致有序-无序的转变内的子系统的嵌入的铁离子。结果表明，该化合物在低于Neel温度TN = 140 K时呈现反铁磁（AF）基态。在T < TN处施加磁场引起到铁磁（F）状态的变磁相变，这伴随着大的磁阻效应（高达27%）。在~ 100 K以下，场致AF-F相变是不可逆的。在低温下的亚稳态F状态的磁化反转伴随着大量的磁滞（~ 100 kOe），这是与铁离子的伊辛字符。
2012-05-15 cond-mat.mtrl-sci
Thermodynamic Properties of Ferromagnetic Mott- Insulators GaV4S8
本文报道了V_4四面体团簇化合物GaV_4S_8在2 ~ 300 K之间的磁性和比热测量结果。我们发现两个转变相关的结构变化在42 K，然后在12 K的铁磁顺序冷却。以前报道的簇合物的钼4显着相似的性能。这些化合物在其电子性质中显示出极高密度的低能激发。我们解释了这种行为在一个集群化合物由于电子之间的库仑斥力，占据高度简并轨道的不同集群的减少。
2007-06-02 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
First-order ferromagnetic transitions of lanthanide local moments in divalent compounds: An itinerant electron positive feedback mechanism and Fermi surface topological change
围绕不连续（一阶）磁相变，材料对小场应用的强热响应被广泛研究，以发展固态制冷。通常，强磁结构耦合驱动这样的转变，并且伴随的显著滞后显著地降低冷却性能。在这种情况下，我们描述了一个纯粹的电子机制，飞行员的一阶顺磁-铁磁过渡的二价镧系化合物，并解释了巨大的非滞后磁热效应最近发现的Eu $_2$在化合物。巡游价电子的磁性与局域$f$ -电子磁矩的铁磁有序性之间存在正反馈，表现为费米面的拓扑变化。这种电子机制的起源直接源于Eu的二价性，这解释了Gd $_2$ In中没有类似的不连续跃迁。
2020-05-26 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
High throughput computational screening for two-dimensional magnetic materials based on experimental databases of three-dimensional compounds
我们进行了计算筛选的基础上存在于无机晶体结构数据库和晶体学开放数据库的实验散装化合物的二维磁性材料。最近提出的几何描述符是用来提取材料，剥离成二维衍生物，我们发现85铁磁和61反铁磁材料，我们获得磁交换和各向异性参数，使用密度泛函理论。对于易磁化轴铁磁绝缘体，我们基于各向异性海森堡模型的经典蒙特卡罗模拟计算居里温度。我们发现良好的协议与实验报道的居里温度已知的二维铁磁体，并确定10个潜在的剥落的二维铁磁体，以前没有报道。此外，我们发现18易轴反铁磁绝缘体与几个化合物表现出很强的交换耦合和磁各向异性。
2020-04-29 cond-mat.mtrl-sci
Magnon activation by hot electrons via non-quasiparticle states
我们考虑了飞秒激光脉冲在半金属铁磁体中产生热电子态的情况。G.铁磁半导体），但不直接作用于局域自旋系统。我们证明了由热巡游电子到局域自旋的能量和磁矩转移是由所谓的非准粒子态（即磁振子和自旋占多数的电子的散射态）促进的，磁振子分布由我们利用Keldysh图技术导出的量子动力学方程描述.在典型的铁磁半导体如EuO中，磁振子在激光脉冲之后基本上保持在微秒量级的非平衡状态。
2017-03-23 cond-mat.mtrl-sci
Enhancement of positive magnetoresistance following a magnetic-field-induced ferromagnetic transition in an intermetallic compound, Tb5Si3
我们报道了金属间化合物Tb5Si3在磁有序态（<69 K）中存在场致铁磁相变，并且在1.8 K（60 kOe附近）明显为一级相变，而在20 K附近变为二级相变。我们强调的发现是，电阻率突然变得大的高场状态后，这种转变，这是观察到在整个温度范围内的磁有序状态。基于磁场的应用应当由于自旋的对准而有利于低电阻状态，在变磁过渡场处的“正”磁阻（低于100 kOe）的这种增强是出乎意料的。
2009-02-01 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Multiple magnetic transitions and magnetocaloric effect in Gd1-xSmxMn2Ge2 compounds
研究了Gd_（1-x）Sm_xMn_2Ge_2多晶样品的磁性和磁热性质。除GdMn_2Ge_2外，所有化合物均表现出重入铁磁行为。在这些化合物中观察到的多个磁转变解释的基础上的稀土和Mn亚晶格的交换强度的温度依赖性。磁热效应在重入铁磁转变时为正，而在反铁磁转变时为负。在SmMn_2Ge_2中，与重入相变相关的磁熵变随场的增加而减小，这是由于晶场能级的混合效应.等温磁熵变随Sm掺杂浓度的增加而减小。
2007-02-05 cond-mat.mtrl-sci
Ferromagnetic van der Waals compound MnSb$_{1.8}$Bi$_{0.2}$Te$_4$
拓扑学和磁学的交叉点代表了发现新的量子现象和器件概念的新天地。在这项工作中，我们表明，范德华化合物MnSb $_{1.8}$ Bi $_{0.2}$ Te $_4$表现出铁磁基态的居里温度为26 K，在反铁磁秩序以前发现的Mn（Sb，Bi）$_2$ Te $_4$家庭的其他成员。我们采用磁输运，体磁化和中子散射的研究，以说明磁和电性能的MnSb $_{1.8}$ Bi $_{0.2}$ Te $_4$和一个不寻常的异常霍尔效应的观察报告。我们的结果是合成和理解铁磁拓扑绝缘体的重要一步。
2019-10-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Sr$_3$CuIrO$_6$, a spin-chain compound with random ferromagnetic-antiferromagnetic interactions
对赝一维化合物Sr $_3$ CuIrO $_6$的交流和直流磁化强度和热容（C）的测量揭示了反铁磁（AF）和铁磁（F）交换耦合之间的竞争，这可以通过交流磁化率的频率依赖性和在磁转变处不存在C异常来证明。饱和磁矩的值（约0.35 $μ_B$ /分子式单位）远小于两个S=1/2离子（Cu和Ir）的铁磁性的预期值。因此，这种化合物在零磁场中不是铁磁体，这与早期的观点相反。特别重要的是，发现的值的磁有序温度是样品依赖性的，敏感的合成条件导致的氧/铜含量的偏差。我们建议，这种化合物作为一个独特的模型系统，以测试理论的随机AF-F相互作用的链系统，考虑到这种竞争可以调整没有任何化学取代。
2001-07-03 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
GW study of the half-metallic Heusler compounds Co2MnSi and Co2FeSi
在无可调参数的全电子框架下，采用单次GW近似计算了Co_2MnSi和Co_2FeSi Heusler化合物的准粒子谱.对于Co2 FeSi的多体修正是至关重要的：赝能隙打开和良好的协议的磁矩与实验获得。然而，除此之外，相对于密度泛函理论出发点的变化是适度的。对于这两种情况下，我们发现，光电发射和X射线吸收光谱很好地描述了计算。通过与GW态密度的比较，我们得出结论，Kohn-Sham本征值谱提供了一个合理的近似的准粒子谱的Heusler化合物在这项工作中考虑。
2012-10-17 cond-mat.mtrl-sci
Ferromagnetic Cr4PtGa17: A Novel Half-Heusler-Type Compound with a Breathing Pyrochlore Lattice
我们描述的晶体结构和基本的磁性以前未报道的三元金属间化合物，Cr 4PtGa 17，在非中心对称空间群R3 m的菱形晶胞中结晶。晶体结构与XYZ半赫斯勒化合物密切相关，其中X，Y和Z仅被报道为单一元素，占据三个不同的面心立方亚晶格。新材料Cr 4PtGa 17可以通过将式写为（PtGa 2）（Cr 4Ga 14）Ga（X= PtGa 2，Y = Cr 4Ga 14，Z = Ga）来最直接地说明，即X和Y位置被簇而不是单个元素占据。磁性Cr占据呼吸烧绿石晶格。铁磁有序低于TC ~61 K，中子衍射和磁力计的研究，与小，饱和的时刻~0.25 μ B/Cr观察到在2 K，使Cr 4PtGa 17的第一个铁磁有序材料呼吸烧绿石晶格。在2K时，磁电阻为140%. DFT计算表明，该材料具有接近半金属的电子结构。这种新材料Cr 4PtGa 17首次实现了半赫斯勒型结构和呼吸烧绿石晶格，可能为实现新型半赫斯勒化合物铺平了新的道路。
2021-08-06 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Spin-resolved Fermi surface of the localized ferromagnetic Heusler compound Cu$_2$MnAl measured with spin-polarized positron annihilation
利用自旋极化正电子测量湮没辐射角关联（2D-ACAR），确定了典型Heusler化合物Cu $_2$ MnAl的体电子结构。为此，一种新的算法，用于重建3D密度从投影介绍，使我们能够证实我们的电子结构计算和实验数据之间的良好协议。每个单独的费米表面片对磁化的贡献被识别，并且被求和为总自旋磁矩$3.6\,\pm\,0.5\,μ_B/\mathrm{f.u.}$。
2015-10-27 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
All-Electron GW Quasiparticle Band Structures of Group 14 Nitride Compounds
本文采用密度泛函理论和局域密度近似，研究了尖晶石相（$γ$-M $_3$ N $_4$，M= C，Si，Ge和Sn）和$β$相（$β$ -M $_3$ N $_4$，M= Si，Ge和Sn）中的14族氮化物（M $_3$ N $_4$）.这些系统的Kohn-Sham能量首先在全势线性增广平面波的框架内计算，然后使用单发G $_0$ W $_0$计算进行校正，我们已经在Elk全势LAPW代码的修改版本中实现了该计算。已经发现尖晶石型氮化物$γ$ N $_4$（M= Si、Ge和Sn）在$Γ$点处的直接带隙。相应的GW校正的带隙与实验一致。我们还发现，GW计算与等离子体磁极近似和没有给出非常相似的结果，即使当系统包含半芯$d$电子。这些尖晶石型氮化物由于其直接和可调的带隙而成为潜在的光电应用的新型材料。
2014-04-17 cond-mat.mtrl-sci
Ferromagnetic materials in the zinc-blende structure
目前正在寻求用于自旋电子学应用的新材料。具有半金属性质的铁磁材料在这方面是有价值的。本文研究了锌-铋结构中3d过渡金属与V族元素P、Sb、As组成的二元化合物的电子结构和磁性。我们证明，V，Cr和Mn的化合物显示适当的晶格常数的半金属行为。通过比较铁磁和反铁磁结构中的总能量，我们确定了铁磁相在反铁磁相之上是稳定的。在所研究的不同化合物中，基于Cr的系统表现出最强的原子间交换相互作用，因此预测具有最高的临界温度。同时，我们预测在一定的生长条件下，VA应该是一个半导体铁磁体。此外，选定的半金属化合物的临界温度已估计从平均场理论和Monte Carlo模拟使用从{\it从头算}非共线，紧束缚线性化松饼-锡轨道方法获得的参数。从一个简单的模型，我们计算了反射率从一个理想的MnAs/InAs界面考虑的能带结构的MnAs和InAs。最后，我们提出的结果MnAs和CrSb化合物的NiAs和锌的结构中的相对稳定性，并建议在衬底晶格间距的参数空间时，锌的结构是预期稳定的。
2003-08-26 cond-mat.mtrl-sci
Ab initio prediction of half-metallic properties for the ferromagnetic Heusler alloys Co$_2$MSi (M=Ti, V, Cr)
用密度泛函方法研究了Heusler化合物Co $_2$ MSi（M=Ti，V，Cr，Mn，Fe，Co，Ni）的磁性、电子性质和相稳定性。根据计算结果，我们预测了化合物Co $_2$ TiSi，Co $_2$ VSi和Co $_2$ CrSi的铁磁相为半金属。特别令人感兴趣的是Co $_2$ CrSi，因为其在费米能处的多数自旋态的高密度与747 K的合理高的估计居里温度相结合。化合物Co $_2$ TiSi和Co $_2$ VSi是化学稳定的，而Co $_2$ CrSi是可以通过适当的实验技术稳定的亚稳相。
2006-11-17 cond-mat.mtrl-sci
Moment evolution across the ferromagnetic phase transition of giant magnetocaloric (Mn,Fe)2(P,Si,B) compounds
一个强大的电子重建，导致淬火的Fe磁矩最近已被预测为在起源的巨磁热效应所显示的Fe 2 P基材料。为了验证这一假设，对（Mn，Fe）_2（P，Si，B）体系的两种典型组分在Mn和Fe的L边进行了X射线磁圆二色性实验。Mn和Fe的二向色吸收光谱在一级铁磁转变附近被测量为元素特异性的。实验光谱与第一原理计算和电荷转移多重态模拟进行比较，以获得磁矩。即使观察到的变磁性行为的签名作为温度或磁场的函数，Mn和Fe的磁矩演变的相似性表明，淬火的Fe时刻比以前预测的要弱。
2014-10-20 cond-mat.mtrl-sci
CrCTe$_3$: Computational design of a robust two-dimensional anti-ferromagnetic semiconductor
使用密度泛函理论计算，我们建立了迄今未知的化合物CrCTe $_3$是一个稳定的反铁磁半导体的R $\bar{3}$晶体结构与间接的基本间隙。本体化合物中的连续层通过范德华力弱结合，因此各个层可以很容易地剥落。单层CrCTe $_3$也是反铁磁半导体。单层在大范围的压缩和拉伸应变下结构稳定，并且反铁磁状态在该应变范围内是稳健的。单层的带隙可以通过在此范围内施加应变来调节多达50%。
2017-07-04 cond-mat.mtrl-sci
Band structure calculations of Ti\raisebox{-.2ex}{\scriptsize 2}FeSn: a new half-metallic compound
在密度泛函理论的框架下，研究了Ti \raisebox{-.2ex}{\scriptsize 2} FeSn全Heusler化合物的电子结构和磁性.铁磁状态被发现是积极的更有利的顺磁和反铁磁状态。自旋极化结果表明，Ti \raisebox{-.2ex}{\scriptsize 2} FeSn化合物具有半金属铁磁性质，其总自旋矩为$2 μ_{B}$，少数自旋通道的带隙为0.489 eV，平衡晶格常数a=6.342 A.
2013-09-25 cond-mat.mtrl-sci
The underscreened Kondo lattice model applied to heavy fermion uranium compounds
我们提出了欠屏蔽Kondo晶格模型的理论结果与本地S=1自旋耦合到导带通过Kondo耦合，$J_K$，和它们之间的铁磁相互作用。我们使用一个费米表示的自旋算符和扩展的哈密顿玻色子领域。对于大值的$J_K$，我们得到一个铁磁有序的解决方案和近藤制度的近藤温度，$T_K$，大于居里温度，$T_C$。这一发现表明，近藤效应和铁磁秩序共存的情况。在某些铀化合物中，如$UTe$或$UCu_{0.9}Sb_{2}$，这种共存已被实验观察到：它们以$T_C \sim 100K$的居里温度铁磁有序，并表现出$T > T_C$的近藤行为。所提出的欠屏蔽Kondo晶格模型很好地解释了磁有序和Kondo行为之间的共存，并产生了一个新的“铁磁Doniach模型”。
2007-11-29 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
High-throughput identification of ferromagnetic Kagome candidates in the AT6X4 and AT6X5 families
Xiamen University（厦门大学）；Iowa State University（爱荷华州立大学）；Ames National Laboratory（艾姆斯国家实验室）
本研究通过高通量密度泛函理论方法，识别出AT6X4和AT6X5家族中6种铁磁Kagome候选物，为实现铁磁性及Kagome衍生电子态提供了新的材料体系。
2026-08-25 cond-mat.mtrl-sci
Emergence of ferromagnetic state due to structural disorder in pseudo-binary Ce(Fe0.9Co0.1)2 compound
Institute of Molecular Physics, Polish Academy of Sciences（波兰科学院分子物理研究所）
研究探讨了Ce(Fe0.9Co0.1)2化合物中结构无序对磁性性质的影响，发现低温下出现铁磁态并导致一级相变恶化，通过电子计算表明结构畸变导致稳定的反铁磁序。
2026-03-27 cond-mat.mtrl-sci
Ferromagnetic phase of spinel compound MgV$_2$O$_4$ and its spintronics properties
尖晶石化合物MgV $_2$ O $_4$由于其奇异的量子磁态而被广泛地研究。然而，由于它在反铁磁（AFM）基态的固有绝缘性质，它在自旋电子学中的实际应用是相当有限的。在这里，基于第一性原理计算，我们研究的铁磁（FM）相的MgV $_2$ O $_4$，这被发现主机三维平带（FB）附近的费米能级，从而产生一个大的异常霍尔效应（AHE，$σ\approx 670\,Ω^{-1}\cdot cm^{-1}$）。计算结果表明，MgV $_2$ O $_4$具有良好的晶格匹配性，即使在与MgO界面作用后仍保持半金属性，是一种很有前途的自旋电子学自旋过滤材料.最后，我们探讨了通过应变和掺杂工程来稳定该FM相的实验可行性。我们的研究表明，实验上可达到的空穴掺杂量可能会引起AFM-FM相变。
2020-09-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Field-dependent thermal transport in the Haldane chain compound NENP
本文研究了自旋S=1的链状材料Ni（C2H8N2）2NO2（ClO4）（NENP）的磁场依赖的热输运.所测得的热导率被发现是非常敏感的自旋激发光谱的场诱导的变化。用准粒子模型分析了磁场对总热导率的贡献，得到了与温度和动量无关的平均自由程，这意味着尽管存在微小的链间耦合，准粒子的运动实际上是三维的.
2008-04-02 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Multiferroicity and hydrogen-bond ordering in (C2H5NH3)2CuCl4 featuring dominant ferromagnetic interactions
我们证明，乙基铵氯化铜，（C2 H5 NH3）2CuCl 4，混合钙钛矿家族的成员是一个电极性和磁性的化合物与周围的居里点（247 K）的介电异常。我们已经发现，在此点以下的大的自发电极化的强度伴随着样品中的颜色变化。该系统也是铁电的，具有与经典铁电化合物相当的大剩余极化（37μC/cm 2）。这些结果归因于有机链的氢键有序。铁电性和占主导地位的铁磁相互作用的共存允许将样品与一组罕见的磁性多铁性化合物相关联。在这种混合钙钛矿中，容易调节的有机结构单元与3d过渡金属层结合的潜在氢键为设计多功能多铁性材料提供了一条新兴的途径。
2010-07-01 cond-mat.mtrl-sci
Topological Weyl and Node-Line Semimetals in Ferromagnetic Vanadium-Phosphorous-Oxide $β$-V$_2$OPO$_4$ Compound
通过第一性原理计算，我们提出钒磷氧化合物$β$ OPO $_4$中的拓扑半金属特征可以与铁磁基态共存.在这种具有反转对称性的磁系统中，在自旋-轨道耦合存在的情况下，磁化方向能够操纵对称的保护能带结构从节线型变为外尔型.节点线半金属相通过与垂直于磁序的反射不变平面的镜像对称来保护。在由于沿其他方向的磁化而导致的镜像对称破缺内，无间隙节线环将退化为仅一对外尔点，这对外尔点受到沿磁轴的旋转对称性的保护，在动量空间中很大程度上分离。这样的外尔半金属相提供了一个很好的候选者，在凝聚态系统中具有最少数量的外尔点。表面能带计算的结果证实了该化合物的非平凡拓扑结构。这一发现为研究具有时间反演对称性破缺的拓扑半金属，特别是在Weyl半金属中实现量子反常霍尔效应提供了一个现实的候选者.
2017-05-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Anomalous Nernst effect beyond the magnetization scaling relation in the ferromagnetic Heusler compound Co$_2$MnGa
在磁性材料中施加温度梯度会产生垂直于热流和磁化的电压。这就是反常能斯特效应（ANE），长期以来人们认为它与磁化强度成正比。然而，更一般地说，ANE被预测来自费米能级附近所有能带的净贝里曲率。随后，一个大的异常能斯特热势最近被观察到拓扑材料没有净磁化，但大净Berry曲率E $_F$周围。这些实验显然超出了ANE的传统磁化模型的范围，但一个重要的问题仍然存在：拓扑铁磁体中的ANE值是否会超过在传统铁磁体中观察到的最高值？在这里，我们报告了一个非常高的异常能斯特热电势值~6.0 μV/K在铁磁拓扑赫斯勒化合物Co $_2$ MnGa在室温下在1 T，这是大约7倍以上的任何异常能斯特热电势值以往报道的传统铁磁体。结合电气，热电和第一性原理计算表明，这种高值的ANE产生于一个大的净Berry曲率附近的费米能级与节线和外尔点。
2018-06-18 cond-mat.mtrl-sci
Origin of magnetism and quasiparticles properties in Cr-doped TiO$_2$
结合LSDA+ $U$和超交换相互作用的DFT分析，我们描述了金红石型和金红石型Cr掺杂TiO $_2$的磁基态。并行地，我们通过GW校正（$GW$ @LSDA+ $U$）来校正我们的LSDA+ $U$基态，所述GW校正再现了与实验满意一致的杂质态和带隙的位置。由于金红石和金红石的基态中Cr-Cr键的拓扑配位不同，超交换作用导致Cr离子的铁磁或反铁磁耦合。在Cr掺杂的LiNbO 3中，这种相互作用导致了一种新的机制，该机制稳定了铁磁基态，与实验证据一致，而不需要调用F中心交换。
2013-02-28 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Co-existence of charge density wave and anti-ferromagnetic coupling in the spin-chain compound Ba$_6$Cr$_2$S$_{10}$
该研究通过第一性原理计算揭示 Ba$_6$Cr$_2$S$_{10}$ 中电荷密度波与反铁磁自旋链共存，并阐明绝缘态、反铁磁基态及潜在量子自旋液体的机制。
2023-08-15 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el quant-ph
Co$_2$FeAl full Heusler compound based spintronic terahertz emitter
为了从自旋电子太赫兹发射器（STE）获得大的太赫兹（THz）幅度，需要具有100%自旋极化的材料（诸如钴基Heusler化合物）作为铁磁层。然而，已知这些化合物在薄膜区域中失去其半金属性，因为难以实现L2 $_1$有序化，这已成为薄膜生长的瓶颈。在这里，成功的沉积使用室温DC溅射的L2 $_1$和B2有序相的Co $_2$ FeAl全赫斯勒化合物的报告。在Co $_2$ FeAl/Pt STE中，Co $_2$ FeAl用作铁磁层，高度取向的Pt用作非铁磁层，其中MgO（10 nm）种子层对于实现Co $_2$ FeAl的L2 $_1$和B2有序化起重要作用。在CFA/Pt STE中产生THz辐射，其带宽在0.1-4 THz范围内。太赫兹电场的幅度进行了优化，相对于厚度，取向，和生长参数，使用厚度依赖模型，考虑光致自旋电流，超扩散自旋电流，逆自旋霍尔效应和太赫兹辐射的衰减层。本研究基于全Heusler Co $_2$ FeAl化合物，在涉及全Heusler化合物的STE研究中开辟了过多的可能性。
2021-01-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
Half-Metallic Ferromagnetic Weyl Fermions Related to Dynamic Correlations in the Zinc-blende Compound VAs
本文结合密度泛函理论与动力学平均场理论，预测闪锌矿VAs为具有十二对近费米能级Weyl点和清晰费米弧的全自旋极化关联Weyl半金属。
2024-03-05 cond-mat.mtrl-sci
Peculiar magnetic properties of NC6 and NC12 layered compounds from first principles
在表征用于不同应用的贫氮碳氮化物的上下文中，已经示出了N（p）态的自旋极化的不寻常的开始的识别。基于密度泛函理论计算，在C6 N和C12 N六方结构的扩展二维碳网络中证明了高达3个波尔磁子的完全饱和。通过建立自旋简并（非自旋极化）和自旋极化两种构型下的能量-体积状态方程，确定了两种化合物的基态为铁磁性。磁化强度随体积的变化表明具有强铁磁行为
2018-04-12 cond-mat.mtrl-sci physics.comp-ph
The alloying of first-principles calculations with quasiparticle methodologies for the converged solution of the quantum many-electron states in the correlated compound Iron monoxide
本研究对密度泛函理论、杂化泛函和准粒子格林函数等多种第一性原理方法在关联化合物一氧化铁中的表现进行了基准测试，发现杂化泛函在基态波函数准确性与大规模计算效率间实现了最优权衡。
2025-08-12 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el quant-ph
Half-metallic ferromagnetism in transition-metal doped germanium nitride: A first-principles study
采用第一性原理计算研究了过渡金属掺杂的$β$ -Ge_3 N_4的电磁性质。结果表明，替位式过渡金属杂质有团簇的倾向。V和Cr掺杂的Ge_3 N_4化合物为铁磁半导体，Mn和Fe掺杂的化合物为半金属铁磁半导体。
2010-04-01 cond-mat.mtrl-sci
Transition Temperature and Magnetoresistance in Double-Exchange Compounds with Moderate Disorder
我们在双交换模型的框架内，辅以适度的无序，发展了一个变分平均场论的化合物，如镧锰氧化物的铁磁转变。得到了转变温度、转变温度随价电子密度的变化以及转变温度随无序度的降低的解析表达式。我们推导了顺磁和铁磁金属相的电导率表达式，并研究了其对温度和磁场的依赖关系。发现铁磁相的电阻率与自发磁化强度之间存在简单的关系，我们的结果与无序度较小的锰氧化物化合物的转变温度和电阻率的实验数据符合得很好。我们评论增加无序的影响。
2000-02-14 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Majority-spin non-quasiparticle states in half-metallic ferrimagnet Mn$_2$VAl
本文采用第一性原理计算了亚铁磁全Heuslers Mn $_2$ VAl合金的非准粒子态密度。与大多数半金属化合物相比，这种材料在多数自旋谱中显示出能隙。在这种情况下，非准粒子态位于费米能级以下，并且应该可以通过自旋极化光电发射检测到。这为研究自旋电子学相关材料中的多体效应开辟了一种新的方法。
2009-02-18 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Integration of antiferromagnetic Heusler compound Ru$_2$MnGe into spintronic devices
我们报告的第一个集成的反铁磁Heusler化合物作为钉扎层到磁性隧道结。反铁磁体Ru $_2$ MnGe被用来钉扎MgO基薄膜隧穿磁阻叠层中铁磁Fe层的磁化方向。样品采用磁控共溅射法制备。我们通过X射线衍射和反射，以及原子力和高分辨率透射电子显微镜研究结构特性。我们发现一个良好的晶体生长质量与低界面粗糙度为1-3微米，这是至关重要的工作隧道势垒的制备。以Fe为铁磁电极材料制备了磁隧道结并测量了磁电阻。我们发现一个相当大的最大磁阻值为135%，这是可比的其他常见的铁基MTJ系统。
2017-05-23 cond-mat.mtrl-sci
A ferromagnetic Eu-Pt surface compound grown below hexagonal boron nitride
本文研究 Eu 插层 hBN/Pt 界面形成的铁磁性 EuPt$_2$ 表面合金，并利用弯曲 Pt 衬底揭示不同晶面的价态保持与空气保护差异。
2023-06-21 cond-mat.mtrl-sci
New Gd-based magnetic compound GdPt$_2$B with a chiral crystal structure
本文报道了一种新的具有手性晶体结构的Gd基磁性化合物GdPt $_2$ B的发现。X射线衍射和化学组成分析表明GdPt $_2$ B具有CePt $_2$ B型晶体结构（空间群：$P6_422$）。此外，我们成功地生长GdPt $_2$ B单晶体使用的直拉法。磁化强度测量和Curie $-$ Weiss分析表明，GdPt $_2$ B中的铁磁相互作用占主导地位。在$T_{\rm O}$ = 87 K时，电阻率、磁化率和比热随温度的变化关系出现明显的转变。GdPt $_2$ B的磁相图由场极化的铁磁区和磁有序区组成，类似于已知的手性helimagnets。此外，磁化率测量揭示了一个可能的自旋重取向内的磁有序相在磁场垂直于螺旋轴。结果表明，GdPt $_2$ B是研究稀土基手性化合物中铁磁性和反对称交换相互作用竞争效应的合适平台。
2022-10-11 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
First-principles characterization of ferromagnetic Mn5Ge3 for spintronic applications
在积极寻找潜在的有前途的候选人的自旋电子学应用，我们专注于金属间铁磁Mn5Ge3化合物和精确的第一性原理FLAPW计算内密度泛函理论。通过对体材料的电子结构和磁结构的研究，我们对总磁化强度、原子磁矩、金属导电特性和超精细场的计算结果与实验符合得很好，并从杂化机制和交换作用两个方面进行了解释.为了评估这种化合物的潜在自旋注入的目的，我们计算费米速度和自旋极化的程度，我们的结果预测一个相当高的自旋注入效率在扩散制度沿六边形c轴。磁光性质，如L_2，3X射线磁圆二色性也已报道，有待与实验数据进行比较。
2004-09-29 cond-mat.mtrl-sci
New Ferromagnetic Nitrides CaN and SrN and their synthesis process
介绍了利用第一性原理计算设计的新型铁磁体CaN和SrN。这些是半金属铁磁体，并且它们具有每个化学式单元1 $μ_{\rm B}$的磁矩。在二元化合物的典型结构中，岩盐结构是CaN和SrN最稳定的形式。由于N的$p$态是自旋极化的，因此这些化合物的大部分磁矩源自N位。计算了它们的形成能，结果表明合成这些材料是可行的。通过第一性原理分子动力学模拟证实了CaN的结构稳定性。我们提出了一种基于第一性原理的CaN合成方法。
2006-10-16 cond-mat.mtrl-sci
Physical properties of the new Uranium ternary compounds U3Bi4M3 (M=Ni, Rh)
本文报道了两个新的同构化合物U_3Bi_4Ni_3和U_3Bi_4Rh_3的性质。这些化合物中的第一种是非金属的，第二种是几乎铁磁性的金属，两者都是从它们相对于更大的3-4-3家族的其他U基成员的电子计数中预期的。对于U3 Bi 4 Rh 3，C/T的对数增加低于3 K，电阻率与T^4/3成比例，并且在施加大于3 T的场的两种性质中费米液体行为的恢复表明U3 Bi 4 Rh 3可能是显示铁磁量子临界性的材料的新示例。
2008-04-02 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Magnetic behavior of EuCu2As2: Delicate balance between antiferromagnetic and ferromagnetic order
合成了具有ThCr_2Si_2型四方晶系结构的Eu基化合物EuCu_2As_2，并通过磁化强度（M）、热容（C）、电阻率（ρ）随温度（T）和磁场（H）的变化以及~（151）Eu穆斯堡尔谱测量研究了其磁性。结果表明，在无磁场的情况下，Eu在15 K以下呈现二价反铁磁有序，并形成了磁布里渊区边界带隙.在反铁磁性出现之前的一个狭窄的温度范围内进行了一个有趣的观察：也就是说，即使在低场下，磁化率与T的关系图也在20 K以下出现了显著的上升，好像化合物实际上倾向于铁磁性有序。磁热效应数据中也存在相应的异常。此外，在反铁磁态下施加少量的磁场（1.8 K时约1 kOe）会引起自旋重取向效应。这些结果表明该化合物的反铁磁性和铁磁性之间存在着密切的平衡
2005-09-05 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Field-Induced Ferromagnetic Order and Colossal Magnetoresistance in La_{1.2}Sr_{1.8}Mn_2O_7: a ^{139}La NMR study
为了深入了解锰氧化物中巨磁电阻（CMR）的起源，我们对双层化合物La_{1.2} Sr_{1.8} Mn_2O_7进行了^{139} La NMR研究。我们发现，在居里温度T_C = 126 K以上，外加磁场诱导出一个长程铁磁有序结构，该有序结构可持续到T = 330 K。感应磁矩饱和的临界磁场与CMR效应达到最大值的磁场一致。因此，我们的研究结果表明，该化合物在T_C以上所观察到的CMR是由于场致铁磁性通过双交换相互作用产生金属态。
2006-02-07 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Unusual strong ferromagnetism in site-ordered cubic Laves phase compound LuInCo$_4$ with Co-pyrochlore lattice
Kyoto University（京都大学）；Doshisha University（同志社大学）
本研究首次合成具有Co-烧绿石亚晶格的立方Laves相化合物LuInCo$_4$单晶，发现其在306K发生强铁磁转变，DFT计算揭示Co-3d平带诱导自旋极化，证明其是一种新型异常的巡游电子铁磁体。
2024-08-22 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Combining Quasiparticle Self-Consistent $GW$ and Machine-Learned DFT+$U$ to Assess Half-Metallicity in Co- and Ni-Based Heuslers
Carnegie Mellon University（卡内基梅隆大学）；University of California-Santa Barbara（加州大学圣塔芭芭拉分校）
本文结合准粒子自洽$GW$和机器学习DFT+$U$方法，研究了四种Co基和两种Ni基Heusler化合物，发现Co$_2$TiSn和Co$_2$ZrAl最可能为半金属，Co$_2$MnIn可能为近半金属。
2026-08-13 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el physics.comp-ph
Local Structure and It's Effect on The Ferromagnetic Properties of La$_{0.5}$Sr$_{0.5}$CoO$_3$ thin films}
我们利用高分辨率的扩展X射线吸收精细结构和衍射技术测量了应变La $_{0.5}$ Sr $_{0.5}$ CoO $_3$薄膜在压缩和拉伸下的局域结构。这些化合物中的晶格失配应变影响键长和键角，尽管对带宽的较大影响是由于键长的变化。流行的双交换模型在这些化合物的铁磁性提供了一个正确的定性描述居里温度的变化$T_C$，但定量低估的变化。一个微观模型的铁磁性，提供了一个更强的依赖结构扭曲是必要的。
2008-11-04 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Magnons in Ferromagnetic Metallic Manganites
铁磁锰氧化物是一种半金属氧化物，具有特殊的研究意义，不仅因为它是经典双交换作用机制的实验场，而且还因为它是一个特殊的涌现现象的舞台。这些涌现的现象与电荷、自旋、轨道和晶格之间强相互作用的复杂性有关。本文着重介绍了利用非弹性中子散射研究这类FM金属材料的自旋动力学，主要是磁振子激发。特别是，我们讨论了不寻常的磁振子软化和阻尼附近的布里渊区边界在相对窄带化合物具有较强的Jahn-Teller晶格畸变和电荷/轨道相关。这些化合物中磁振子的反常行为表明了涉及自旋、晶格以及轨道自由度的合作激发的可能性。
2007-08-21 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
