Tuning of dielectric properties and magnetism of SrTiO3 by site-specific doping of Mn
D. Choudhury, S. Mukherjee, P. Mandal, A. Sundaresan, U. V. Waghmare, S. Bhattacharjee, R. Mathieu, P. Lazor, O. Eriksson, B. Sanyal, P. Nordblad, A. Sharma, S.… 展开作者
D. Choudhury, S. Mukherjee, P. Mandal, A. Sundaresan, U. V. Waghmare, S. Bhattacharjee, R. Mathieu, P. Lazor, O. Eriksson, B. Sanyal, P. Nordblad, A. Sharma, S. V. Bhat, O. Karis, D. D. Sarma
Combining experiments with first principles calculations, we show that site-specific doping of Mn into SrTiO3 has a decisive influence on the dielectric properties of these doped systems. We find that phonon contributions to the dielectric constant invariably decrease sharply on doping at any site. However, a sizable, random dipolar contribution only for Mn at the Sr site arises from a strong off-centric displacement of Mn in spite of Mn being in a non-d0 state; this leads to a large dielectric constant at higher temperatures and gives rise to a relaxor ferroelectric behavior at lower temperatures. We also investigate magnetic properties in detail and critically reevaluate the possibility of a true multi-glass state in such systems.
The effect of Al doping on the structure and magnetism in cobaltite CaBaCo4O7
本文报道了Al掺杂对CaBa（Co $_{1-x}$ Al $_{x}$）$_4$ O $_7$（0 $\leq$ x $\leq$ 0.25）的结构和磁性的影响。当Al含量超过$x =$ 0.1时，该体系表现出从正交对称到六方对称的结构转变。居里温度和磁化强度随Al掺杂量的增加而降低，表明亚铁磁基态逐渐被抑制。对于$x >$ 0.1，基态最终转变为自旋玻璃态。此外，短程磁关联，这发生在高温下在CaBaCo $_4$ O $_7$，被发现逐渐抑制随着Al含量的增加，并最终消失为$x =$ 0.25。通过与其他Co位掺杂情况的比较，我们认为CaBaCo $_4$ O $_7$的晶格和自旋自由度是相对解耦的.
Impact of the Fe Doping on Magnetism in Perovskite Cobaltites
系统地研究了Fe掺杂钙钛矿型钴酸盐多晶样品：Pr $_{1-y}$ Ca $_{y}$ Co $_{1-x}$ Fe $_x$ O $_3$（$y$ =0.3，$x$ =0-0.15; $y$ =0.45，$x$ =0-0.3）和Gd $_{0.55}$ Sr $_{0.45}$ Co $_{1-x}$ Fe $_x$ O $_{3}$（$x$ =0-0.3）的磁性和输运性质。Fe掺杂使Pr $_{1-y}$ Ca $_{y}$ Co $_{1-x}$ Fe $_x$ O $_3$体系的铁磁性增强，但铁磁性随Fe含量的进一步增加而被抑制，在高Fe掺杂水平下观察到自旋玻璃行为。相反，只要Fe被掺杂，在系统Gd $_{0.55}$ Sr $_{0.45}$ Co $_{1-x}$ Fe $_x$ O $_{3}$中的铁磁性被抑制，并且在Fe掺杂高达0.3的样品中没有观察到自旋玻璃行为。通过Fe $^{3+}$ -O-（LS）Co $^{4+}$的铁磁相互作用与通过Fe $^{3+}$ -O-Fe $^{3+}$和Fe $^{3+}$ -O-（IS）Co $^{3+}$的反铁磁相互作用之间的竞争被认为是上述行为的原因。A位上离子的平均半径在确定Fe掺杂主要引入哪种类型的相互作用方面起着关键作用。
Dielectric/semiconductor interfacial doping to develop solution processed high performance 1 V ambipolar oxide-transistor and its application as CMOS inverter
Robust Half-Metallic Character and Large Oxygen Magnetism in a Perovskite Cuprate
新型钙钛矿铜酸盐材料Sr $_{8}$ CaRe $_{3}$ Cu $_{4}$ O $_{24}$具有铁磁性质，居里温度高（$T_c \sim$ 440 K），通过密度泛函理论计算发现，在空穴掺杂或化学取代后，表现出几个令人惊讶的性质：（1）通过用W或Mo取代Re实现了半金属（HM），而$T_c$保持较高;（2）空穴掺杂的Sr $_{8}$ CaRe $_{3}$ Cu $_{4}$ O $_{24}$也是具有高$T_c$的HM。此外，我们发现，O原子将携带一个大的磁矩空穴掺杂后，这是在强烈的对比，在固体磁性的普遍接受的概念，需要部分填充的$d$或$f$电子在阳离子的壳。因此，材料Sr $_8$ CaRe $_3$ Cu $_4$ O $_{24}$有望为材料设计和开发提供非常有用的平台。
Emergence of half-semiconductor behavior and tunable magnetism via carrier doping in Janus VXSe (X=Cl, Br, I) monolayers
Southwest University（西南大学）；Hanhong College, Southwest University（汉弘学院，西南大学）；AECC Hunan Aviation Powerplant Research Institute（中国航发湖南航空发动机研究所）；Chengdu University of Technology（成都理工大学）；Leshan Normal University（乐山师范学院）；Shanghai Jiao Tong University（上海交通大学）
Quantum Transport and Magnetism of Dirac Electrons in Solids
相对论狄拉克方程涵盖了固体中电子现象的基本原理，因此它有效地描述了拓扑绝缘体如Bi $_2$ Se $_3$和Bi $_2$ Te $_3$的电子状态。拓扑绝缘体具有无带隙表面态，此外，磁性掺杂和由此产生的铁磁有序打破时间反转对称性，以实现量子反常霍尔和陈氏绝缘体。在这里，我们专注于体和调查的相互耦合的狄拉克电子的电子和磁性。在没有载流子掺杂的情况下，螺旋磁序通过自旋-轨道耦合引起铁电极化。在掺杂的金属状态下，各向异性磁阻在没有均匀磁化的情况下出现。我们发现，电流感应均匀磁化和相反的振荡磁序感应电流。我们的模型为所有这些现象提供了一个连贯和统一的描述。电磁性质的相互控制证明了反铁磁自旋电子学的实现。我们还讨论了化学计量磁性拓扑绝缘体MnBi $_2$ Te $_4$。
AFe2As2 (A = Ca, Sr, Ba, Eu) and SrFe_(2-x)TM_(x)As2 (TM = Mn, Co, Ni): crystal structure, charge doping, magnetism and superconductivity
磷属元素化合物族$RE$ OFeAs（$RE$ = La，Ce，Pr，Nd，Sm），$A$ Fe $_{2}$ As $_{2}$（$A$ = Ca，Sr，Ba，Eu），LiFeAs和FeSe的电子结构和物理性质十分相似。在这里，我们专注于$A$ Fe $_{2}$ As $_{2}$家族的成员，其样品组成，质量和单晶生长与其他系统相比更好地可控。利用第一性原理能带结构计算，我们着重研究了$A$ Fe $_{2}$ As $_{2}$体系的晶体结构、电荷掺杂和磁性之间的关系。我们将详细说明的四方晶系正交结构的扭曲，以及相关的磁序和各向异性，掺杂的影响，以及在$A$网站上的Fe网站，和电子结构的变化作为压力的函数。在实验上，我们研究了其它三种$d$过渡金属（$TM$ = Mn，Co，Ni）对SrFe $_{2-x}TM_{x}$ As $_{2}$中Fe的取代。与Co或Ni部分取代Fe（电子掺杂）相反，相应的Mn部分取代并不导致反铁磁序的抑制或超导电性的出现。大多数计算的性质与测量的性质吻合良好，但其中一些是敏感的作为$z$的位置。对于这个新的超导体家族的电子结构的微观理解，这种与Fe-As相互作用有关的结构特征是至关重要的，但其正确的从头计算处理仍然是一个悬而未决的问题。
Poisoning of magnetism in silicon doped with Re, caused by a charge transfer from interstitials to substitutionals, by means of the self-interaction corrected density-functional approach
Exchange Frustration and Topological Magnetism in Electrostatically Doped SrRuO3
Department of Physics and Astronomy & Nebraska Center for Materials and Nanoscience, University of Nebraska, Lincoln（内布拉斯加大学林肯分校物理与天文学系及内布拉斯加材料与纳米科学中心）
Relation between cuprate superconductivity and magnetism: A Raman study of (CaLa)(BaLa)$_{2}$Cu$_{3}$O$_{y}$
利用拉曼散射和μ子自旋转动研究了电荷补偿反铁磁（Ca $_{x}$ La $_{1-x}$）（Ba $_{1.75-x}$ La $_{0.25+x}$）Cu $_{3}$ O $_{y}$单晶.在该体系中，参数$x$通过键距和屈曲角控制Cu-O-Cu超交换相互作用。氧含量$y$控制电荷掺杂。在没有掺杂的情况下，双磁振子峰位置与超交换强度$J$成正比。我们发现，$x$和$y$影响的峰值位置相当大。从μ子自旋旋转确定的Néel温度在相同的样品上独立地证实了磁相互作用对$x$和$y$的强烈依赖性。我们发现一个相当大的增加，在最高超导转变温度$T_{c}^{max}$与$J$。这是强有力的证据，轨道重叠的重要性，超导在这个家庭的铜酸盐。
Tuning Structure and Magnetism in Large-Scale 2D Ferromagnet Fe$_3$GeTe$_2$ through Ni Doping
Department of Physics and Astronomy, Uppsala University（乌普萨拉大学物理与天文系）；Zernike Institute for Advanced Materials, University of Groningen（格罗宁根大学泽尔尼克先进材料研究所）；ALBA Synchrotron Light Facility, CELLS（阿尔巴同步辐射光源设施，CELLS）；Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf, Institute of Ion Beam Physics and Materials Research（德累斯顿-罗斯多夫亥姆霍兹中心，离子束物理与材料研究所）；Departament de Física de la Matéria Condensada, Universitat de Barcelona（巴塞罗那大学凝聚态物理系）；Institut de Nanociéncia i Nanotecnologia (IN2UB), Universitat de Barcelona（巴塞罗那大学纳米科学与纳米技术研究所（IN2UB））
Magnetism and $T-x$ phase diagrams of Na and Ag substituted EuCd$_2$As$_2$
EuCd $_2$ As $_2$是一种反铁磁半金属，根据其磁性状态和激发态，可以具有非平凡的拓扑性质。在这里，我们报道了Eu（Cd $_{1-x}$ Ag $_x$）$_2$ As $_2$和Eu $_{1-y}$ Na $_y$ Cd $_2$ As $_2$的合成和表征，并研究了掺杂后磁序的演变和性质。温度取代相图构造的电阻和磁化率数据。我们观察到分裂的磁性转变成两个不同的过渡，并逐渐增加的过渡温度与Ag和Na取代。另一个过渡或多或少与掺杂无关。我们进一步表明，一个净铁磁矩的磁性状态是稳定的Ag和Na掺杂，这可以解释考虑由于取代的能带填充的变化，建议由密度泛函理论（DFT）计算。因此，我们表明，化学取代和随后的能带填充的变化可能是一种途径，以调整磁基态和稳定的铁磁相EuCd $_2$作为$_2$。
