The properties of UO$_{2}$ result from rich $f$-electron physics, including electronic Coulomb interactions, spin-orbit and crystal field effects, as well as inter-ionic multipolar coupling. We present a comprehensive theoretical study of the electronic structure of UO$_{2}$ using a combined application of self-consistent DFT+$U$ calculations and a model Hamiltonian. The $Γ_{5}$ ground state of U$^{4+}$ and the energies of crystal field excitations $Γ_{5} \rightarrow Γ_{3,4,1}$ are reproduced in very good agreement with experiment. We also investigate competing non-collinear magnetic structures and confirm 3-k as the T=0 K ground state magnetic structure of UO$_2$.
Anisotropic physical properties of PrRhAl$_4$Si$_2$ single crystal a non-magnetic singlet ground state compound
我们已经生长出PrRhAl $_4$ Si $_2$的单晶,其以四方晶体结构结晶。从低温物理性质的测量,如,磁化率,磁化强度,热容和电阻率,我们发现,该化合物不显示任何磁有序低至70 mK。通过对样品磁化率和比热测量的晶场计算表明,PrRhAl $_4$ Si $_2$中Pr原子的9重简并$(2J+1)$能级在123 K处分裂为7个能级,其中有一个单重态基态和一个分离良好的激发二重态,总能级分裂能为320 K.
Short-range Crystalline Order-Tuned Conductivity in Cr$_2$Si$_2$Te$_6$ van der Waals Magnetic Crystals
二维磁性材料(2DMM)不仅对研究二维长程磁有序的本质具有重要意义,而且对未来的自旋电子器件也具有重要意义。特别令人感兴趣的是2DMM,其中可以通过电传导来操纵自旋。而Cr $_2$ Si $_2$ Te $_6$在少层晶体中表现出磁有序,其大的带隙抑制了电子传导。在这里,我们表明,缺陷引起的短程晶体顺序在Cr $_2$ Si $_2$ Te $_6$的长度尺度低于0.6 nm诱导大幅降低的带隙和稳健的半导体行为下降到2 K,变成金属10 GPa以上。我们的研究结果将有助于2DMM中导电态的设计,并呼吁剥离型单晶中电子结构的自旋分辨测量。
Investigation of the crystal and magnetic structures of the trigonal multiferroic iron-boracite Fe3B7O13(OH)
本文用中子衍射方法研究了三方晶系铁硼石Fe_3B_7O_(13)X(X = OH)的晶体结构和磁性。中子衍射使我们能够找到羟基的氢原子,并确定磁性基态的这个成员的多铁性硼酸盐家庭。没有证据表明磁有序状态的单斜畸变。磁对称性允许磁电和铁电性质。TN的氮平衡温度为4.86(4)K,证实了硼质岩中TN从X = I > Br > Cl > OH降低的总趋势。令人惊讶的是,虽然Fe 3 B 7 O 13 OH在Fe 3 B 7 O 13 X系列中表现出与$|θ/T_N| = 5.6$的最大挫折,但使用中子衍射未发现磁矩的降低。
Crystallography, magnetic susceptibility, heat capacity, and electrical resistivity of heavy fermion LiV$_2$O$_4$ single crystals grown using a self-flux technique
Anisotropic magnetic properties of trigonal ErAl$_2$Ge$_2$ single crystal
本文报道了三元化合物ErAl $_2$ Ge $_2$的各向异性磁性。用Al:Ge共晶混合物作助熔剂,用高温溶液法生长了该化合物的单晶。根据粉末X射线衍射,我们证实ErAl $_2$ Ge $_2$以三角CaAl $_2$ Si $_2$型晶体结构结晶。通过测量单晶的磁化率、磁化强度、热容和电阻率,研究了单晶的各向异性磁性能。从磁化率和热容量推断,在4 K附近发生大量磁有序。沿$ab$平面测量的磁化强度比沿$c$轴测量的磁化强度增加得更快,表明基底$ab$平面是易磁化平面。的磁化率,磁化强度和$4f$衍生的部分的热容量在顺磁制度的基础上分析的晶体电场(CEF)的点电荷模型表明一个相对较低的CEF能级分裂。
Interplay between lattice, orbital, and magnetic degrees of freedom in the chain-polymer Cu(II) breathing crystals
用X射线衍射和从头算能带结构计算研究了链状高分子Cu(II)呼吸晶体C21 H 19 CuF 12 N4 O 6。我们发现,在T=146 K的晶体结构的修改,与自旋交叉过渡,诱导的轨道顺序的变化,在一半的Cu网站。这反过来又导致磁相互作用符号的切换,根据轨道和自旋自由度之间的耦合的古登努-金盛-安德森理论。
Crystal growth of the non-magnetic Zn$^{2+}$ and magnetic Co$^{2+}$ doped quasi one-dimensional spin chain compound SrCuO$_{2}$ using the travelling solvent floating zone method
Magnetic Anisotropy in Single Crystalline CeAu$_{2}$In$_{4}$
用高温溶液法生长了LaAu $_{2}$ In $_{4}$和CeAu $_{2}$ In $_{4}$单晶,并报道了CeAu $_{2}$ In $_{4}$的各向异性磁行为。该化合物以正交晶系结构结晶,空间群为\textit {Pnma}。LaAu $_{2}$ In $_{4}$表现出Pauli顺磁行为。CeAu $_{2}$ In $_{4}$在1.8 K以下不有序。CeAu $_{2}$ In $_{4}$的易磁化轴沿[010]方向。在晶体电场模型的基础上对磁化数据进行了分析。
Absence of structural correlations of magnetic defects in heavy fermion LiV2O4
磁缺陷对面心立方化合物LiV 2 O 4的磁性能有显著的影响。磁性缺陷由存在于正常尖晶石结构内的晶体缺陷引起。对LiV 2 O 4单晶进行高能X射线衍射研究,以寻找超结构峰或晶格中存在的晶体缺陷排列的周期性的任何其他证据。借助同步辐射绘制出整个倒易晶格面。在高磁缺陷浓度晶体和低磁缺陷浓度晶体的X射线衍射数据中没有发现明显的差异,这表明在晶体/磁缺陷的排列中没有任何长程周期性或短程相关性。
Anisotropic magnetic properties and superzone gap formation in CeGe single crystal
用提拉法生长了CeGe及其非磁性类似物LaGe单晶。CeGe化合物以具有空间群\textit{Pnma}(#62)的正交晶系FeB型晶体结构结晶。通过测量磁化率、电阻率和热容,研究了取向好的单晶的各向异性磁性能。发现CeGe在10.5K时具有反铁磁有序。传输和磁性研究都揭示了反映正交晶体结构的大的各向异性。在2K下测量的磁化强度表明,在4.8T和6.4T下沿[010]方向转变,在10.7T临界磁场下沿[100]方向转变,而在16T磁场下沿[001]方向的磁化强度线性增加,没有任何异常。从磁化率和磁化强度测量中发现,[010]方向是易磁化轴。沿三个晶体学方向的电阻率在$T_{\rm N}$处表现出上弯,表明在该化合物中在$T_{\rm N}$下方形成了超带隙。我们对样品的磁化率和热容数据进行了晶体电场分析,发现基态为双重态,从基态到第一和第二激发双重态的分裂能分别为39和111 K.
Crystal Growth and Anisotropic Magnetic Properties of RAg$_2$Ge$_2$ (R = Pr, Nd and Sm) Single Crystals
本文报道了四元RAg $_2$ Ge $_2$(R = Pr,Nd和Sm)化合物的单晶生长和各向异性磁性能。该化合物具有ThCr $_2$ Si $_2$型晶体结构,空间群为\textit{I4/mmm}。以Ag:Ge二元合金为助熔剂,采用自熔法生长了RAg $_2$ Ge $_2$(R = Pr,Nd,Sm)单晶。从单晶样品的磁性研究中,我们发现PrAg $_2$ Ge $_2$和NdAg $_2$ Ge $_2$分别在12 K和2 K下反铁磁性有序,从而证实了早期的多晶结果。SmAg $_2$ Ge $_2$在9.2 K也呈现反铁磁有序.磁化率和磁化强度显示出大的各向异性,PrAg $_2$ Ge $_2$和NdAg $_2$ Ge $_2$的易磁化轴沿[100]方向,而SmAg $_2$ Ge $_2$的易磁化轴沿[001]方向。在$_2$-$_2$中,当磁场平行于[100]方向时,在$H_{\rm m1}$ = 1.25 T和$H_{\rm m2}$ =3.56 T处观察到两个变磁转变,而沿[001]方向的磁化强度为线性,表明磁化强度为难磁化轴.
Local-moment ferromagnetism and unusual magnetic domains in Fe$_{1/4}$TaS$_{2}$ crystals
用磁光成像和射频磁化率($χ$)研究了Fe $_{1/4}$ TaS $_{2}$单晶。实时MO图像揭示了不寻常的,缓慢的动态树突状域的形成,其细节是强烈依赖于磁和热的历史。$χ(T)$的测量结果表明,在$T\approx 155$ K下,$χ(T)$表现出定义明确的局部磁矩铁磁转变,以及在50 K $<T<$ 60 K下的热滞后。该温度范围对应于由MO确定的畴形成温度。这些观测结果为Fe $_{1/4}$ TaS $_{2}$晶体中的局部磁矩铁磁性提供了强有力的证据,该晶体具有较大的温度依赖性磁各向异性。
Effects of magnetic field and twin domains on magnetostructural phase mixture in Mn3O4: Raman scattering studies of untwinned crystals
亚铁磁性尖晶石Mn 3 O 4在外加磁场的作用下,其电子和结构性质发生了各向异性的变化。这些变化被认为是由于磁场依赖的调谐-通过强自旋晶格耦合-两个近简并的磁结构相之间。最近的可变磁场的Mn 3 O 4的研究已经进行了熔融生长的晶体,它可以表现出双晶域由于Jahn-Teller结构转变低于熔化温度。然而,由于磁结构相的近简并性,与孪晶畴相关的应变可能会影响Mn 3 O 4的磁响应。在这份报告中,我们提出了一个可变的磁场拉曼散射研究的非孪晶Mn 3 O 4晶体生长出的流量低于Jahn-Teller结构转变。我们测量不同的q = 0的磁性和振动激发光谱为每个孤立的非孪晶Mn 3 O 4晶体的磁结构相,并确定所观察到的激发的对称性。我们确定如何磁结构相混合物的变化响应于磁场施加在磁易平面。最后,通过比较结果通量和熔体生长的Mn 3 O 4晶体,我们表明,两个磁结构相的固有混合物确实强烈影响的存在下的孪晶域。