Charge Order with a Noncoplanar Triple-Q Magnetic Order on a Cubic Lattice
用平均场方法研究了立方晶格上周期性Anderson模型的基态,着重讨论了电荷有序化的可能性。我们发现,三个不同的电荷有序相出现在3/2填充,这是伴随着铁磁,非共面三Q,亚铁磁顺序,分别。三重Q磁序很可能是通过有序波矢量(pi,pi,pi)的电荷有序相位中出现的几何挫折来稳定的。我们发现,局域电子之间的最近邻跳跃稳定的三Q相相对于其他两个阶段。我们还讨论了三Q电荷有序相的电子结构。
2013-10-08 cond-mat.str-el
Three-sublattice ordering of the SU(3) Heisenberg model of three-flavor fermions on the square and cubic lattices
结合半经典分析和精确对角化,我们证明了正方格点上SU(3)海森堡模型的基态具有三个子格点长程序。这种令人惊讶的模式,只有最近邻相互作用的二分晶格被证明是一个微妙的量子有序无序机制的后果。相比之下,热波动有利于通过熵选择两个亚晶格配置。这些结果被证明是扩展到立方晶格,并在光晶格中的三味费米子原子的莫特绝缘态的实验意义进行了讨论。
2010-11-29 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Scaling Study and Thermodynamic Properties of the cubic Helimagnet FeGe
立方helimagnet FeGe的临界行为得到从等温磁化数据在非常接近的有序温度。对这些数据进行全面和一致的标度分析,揭示了临界指数$β=0.368$、$γ=1.382$和$δ=4.787$。临界指数$α=-0.133$可以很好地描述与磁序相关的比热异常。这些指数的值证实,磁性相变在FeGe属于各向同性的3D-Heisenberg普适类。比热数据很好地描述了从头算声子计算和确认本地化的磁矩的字符。
2016-10-04 cond-mat.str-el
Local Lattice Distortion Caused by Short Range Charge Ordering in LiMn$_2$O$_4$
我们在300 K下对$^7$富锂样品LiMn $_2$ O $_4$进行了粉末中子衍射。通过Rietveld分析确定的晶体结构是立方尖晶石,空间群为$Fd\bar{3}m$,其中所有Mn原子在晶体学上是等效的,与许多先前的研究一致。然而,该化合物的原子对分布函数(PDF)不能用空间群为$Fd\bar{3}m$的立方结构来拟合,而可以用空间群为$Fddd$的正交结构来拟合。它对应于电荷有序相的结构低于约260 K,表明短程电荷有序。在PDF分析确定的局域结构中,存在Mn和O原子间的长原子间距和短原子间距两种类型的MnO $_6$八面体,它们的Mn-O间距与电荷有序相中的间距基本一致。根据这些结果,价电子即使在立方相中也像玻璃一样定位在Mn位点,导致非金属导电性。
2013-07-11 cond-mat.str-el
Evidence of ferromagnetic short-range correlations in cubic La1-xSrxMnO3-δ (x=0.80, 0.85) above antiferromagnetic ordering
本文报道了立方晶系La_(1-x)Sr_xMnO_(3-δ)(x = 0.80,0.85)的铁磁关联(FMC)存在于其结构、磁性和电子相变耦合之上。在不同磁场(100 ~ 70 kOe)下的直流磁化强度随温度[M(T)]的变化表明,在(TFMC ~)365 K以下存在短程磁关联,远高于反铁磁有序温度(TN =)260 K和238 K(x=0.80和0.85)。更重要的是,所观察到的短程FMC甚至可以在70 kOe的情况下存活,这表明它们具有强大的性质。TN到TFMC之间的温度区域由PM基质内的相关铁磁(FM)实体的存在主导,并且由于A位化学无序而稳定。我们的结果进一步说明,对于所研究的组合物,氧的非化学计量对这些FM实体的性质和强度没有任何显著影响;然而,FM相互作用在缺氧样品中增加。这些组合物是独特的例子,其中在远高于TN的未变形的基本立方钙钛矿晶格中观察到FMC的存在,因此对于理解巨大磁阻效应背后的物理学是新颖的。
2015-03-20 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Spin and orbital ordering in double-layered manganites
我们从理论上研究了双层钙钛矿锰氧化物的相图,考虑到轨道简并,强库仑排斥,并与晶格变形的耦合。观察到的自旋结构的变化,作为增加掺杂的轨道排序和沿$c$轴的跳跃积分的键长依赖性方面的解释。还解释了与倾斜结构对应的中子衍射峰的温度依赖性。与三维立方系统进行了比较。
1999-04-29 cond-mat.str-el
Direct observation of t2g orbital ordering in magnetite
使用软X射线衍射在特定地点的共振在Fe L23的边缘,我们发现明确的证据轨道和电荷有序磁铁矿下面的Verwey过渡。光谱直接表明(001/2)衍射峰(立方记法)是由八面体Fe ~(2+)位上的t_2g轨道有序引起的,而(001)衍射峰是由t_2g占据的空间调制引起的。
2007-11-13 cond-mat.str-el
Low-temperature magnetisation process in the cubic pyrochlore quantum antiferromagnet, Er2Ti2O7
我们报告低温磁化率和磁化强度数据立方烧绿石Er 2 Ti 2 O 7。通过对单晶进行测量,我们能够确定该化合物中存在的磁各向异性程度,并确定低于1.2 K磁有序温度的磁场诱导跃迁的临界值。我们还提出了一个磁性的H-T相图的量子XY反铁磁体的不同方向的外磁场。
2013-10-07 cond-mat.str-el
Ferromagnetic ordering in Hubbard models
Faculty of Physics, University of Warsaw(华沙大学物理学院)
研究Hubbard模型在受挫晶格上的基态铁磁有序,利用密度展开公式分析五种受挫晶格,发现中低密度下铁磁基态的出现。
2026-06-29 cond-mat.str-el
Spin ordering induced by lattice distortions in classical Heisenberg antiferromagnets on the breathing pyrochlore lattice
我们从理论上研究了晶格畸变对呼吸烧绿石晶格上经典海森堡反铁磁体自旋有序的影响。在该模型中,考虑到从网站振动产生有效的自旋相互作用,通过自旋晶格耦合(SLC)的本地晶格畸变。呼吸晶格交替的特征是大四面体的最近邻相互作用与小四面体的最近邻相互作用之比J '/J。通过蒙特卡罗模拟发现,该系统表现出向四种不同类型的共线磁有序态的一级跃迁。在均匀情况下(J '/J=1),在较强SLC下实现的态是以(1/2,1/2,1/2)磁布拉格峰为特征的对称态,而在较弱SLC下实现的态是以(1,1,0)磁布拉格峰为特征的四方对称态.随着呼吸畸变的增加(J ′/J减小),(1/2,1/2,1/2)态的有序模式变得非立方,其磁布拉格反射几乎不变,而(1,1,0)态是稳健的。呼吸式烟火体所特有的非立方状态可进一步分为两种类型。我们证明了这两种非立方有序导致了基态的大质量简并,并且每自旋的剩余熵取k_B ln(4)/16和k_B ln(6)/16的特征值.实验结果的影响进行了讨论。
2019-04-12 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Transition between long and short-range helical orders in mixed B20 cubic helimagnets
B20 helimagnet与强(挫折)缺陷债券的模型被认为是。单个缺陷提供了螺旋磁有序的偶极场样畸变。在有限缺陷键浓度下,螺旋矢量在纯系统中获得对其值的修正。此外,它表明,足够的,但小浓度的强缺陷能够破坏长程序驱动系统的相与短程螺旋有序。有人认为,开发的方法可以描述主要的实验观察Mn $_{1-x}$ Fe $_x$ Si和Mn $_{1-x}$ Co $_x$ Si化合物。
2022-06-01 cond-mat.dis-nn cond-mat.str-el
Ising-XY Transition in Three-dimensional Frustrated Antiferromagnets with Collinear Ordering
利用蒙特卡罗模拟,我们研究了两种具有共线自旋序和基态附加双重简并的受抑XY反铁磁体模型的临界行为。我们考虑一个经典的反铁磁体的体心立方晶格与下一个最近的自旋之间的额外的反铁磁交换相互作用,和一个铁磁体与一个额外的反铁磁层内交换。在这两个模型中,发现了离散和连续序参量上的一个一级跃迁,观测到的临界赝指数与平面自旋有序XY磁体的指数一致,如堆叠三角形反铁磁体和属于同一对称类的helimagnets.
2014-11-20 cond-mat.str-el
Electronic origin of magnetic and orbital ordering in insulating LaMnO_3
我们导出了绝缘LaMnO_3的自旋-轨道模型,该模型满足Mn^{3+}离子S=2自旋的SU(2)对称性。它包括完全的e_g和t_{2g}超交换,这是由立方对称的Mn^{2+}多重态结构引起的,以及Jahn-Teller诱导的轨道相互作用。我们证明了LaMnO_3中所观察到的磁有序是由纯粹的电子机制所稳定的,这是由于e_g-超交换作用,并首次对所观察到的转变温度和各向异性交换作用提供了定量解释。
1998-05-01 cond-mat.str-el
Spin Order due to Orbital Fluctuations: Cubic Vanadates
本文研究了立方钒酸盐中的自旋和轨道超交换作用。$t_{2g}$轨道的波动触发了V $^{3+}$离子的自旋S=1之间沿着立方方向之一的{ \it铁磁相互作用的新机制},该机制在没有Hund规则交换$J_H$的情况下已经起作用,并导致LaVO $_3$中的C型反铁磁相。Jahn-Teller效应可以在低温下稳定轨道有序和G型反铁磁相,但由于轨道涨落而产生的大熵在较高温度下再次有利于C相,如在YVO $_3$中观察到的。
2001-03-14 cond-mat.str-el
Magnetic phase diagram of cubic perovskites SrMn_1-xFe_xO_3
我们结合穆斯堡尔谱和室温衍射数据的磁性和输运测量的结果,构建了新的立方钙钛矿锰氧化物SrMn_1-xFe_xO_3家族的磁相图。我们发现,轻,重Fe取代的材料的反铁磁有序,而中间取代导致自旋玻璃行为。在SrMn_(0.5)Fe_(0.5)O_3组分附近,这两种有序性共存,并相互影响。这种自旋玻璃行为可能是由Mn^4+与观测到的Fe^3+和Fe^5+离子之间竞争的铁磁和反铁磁相互作用引起的。
2003-02-11 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Unveiling the phase diagram of a bond-alternating spin-$\frac12$ $K$-$Γ$ chain
解开在各种Kitaev材料中观察到的有趣现象的关键在于理解Kitaev($K$)相互作用和对称非对角$Γ$相互作用的相互作用。为了深入研究这些具有挑战性的问题,我们用密度矩阵重整化群方法研究了交替自旋键- $1/2$-$g_x$ - $g_y$-$K$ - $Γ$链的量子相图,其中$g_x$和$g_y$分别是奇数键和偶数键的键强。该相图由偶-Haldom($g_x > g_y$)和奇-Haldom($g_x < g_y$)相主导,其中前者是拓扑平凡的,而后者是拓扑保护相。在反铁磁Kitaev极限附近,存在两个以不同的非局域弦振荡器为特征的带隙的$A_x$和$A_y$相。相反,各向同性铁磁(FM)Kitaev点作为一个多临界点,两个拓扑相变满足。相图的其余部分包含三个破磁相。一个是六重简并FM $_{U_6}$相位,其中所有自旋平行于六位自旋旋转基中的$\pm \hat{x}$、$\pm \hat{y}$和$\pm \hat{z}$轴中的一个,而另外两个具有更复杂的自旋结构,其中所有三个自旋分量都是有限的。还讨论了后者中秩为2的自旋序的存在性。
2021-07-13 cond-mat.str-el
Magnetic frustrations in the face centered cubic antiferromagnet NiS2
NiS2单晶的中子散射实验揭示了倒易晶格空间中强度分布的蜂窝图案(沿面心立方(fcc)区边界的连续线结构),提供了面心立方(fcc)晶格上几乎受抑反铁磁性(AF)的第一个直接证据。低于30.9 K时,晶格畸变会使磁基态的简并度升高,最终导致I型和II型AF长程有序共存,这两种有序在较高温度下的fcc对称性是互不相容的.
2001-04-13 cond-mat.str-el
A microscopic model for spiral ordering along (110) on the MnSi lattice
我们研究了MnSi晶格上的扩展Heisenberg模型。在MnSi的立方B20晶体结构中,Mn原子形成共角等边三角形的晶格。当J1 <0,J2=J3 >0时,我们发现了一个沿(110)的普遍螺旋序,其中J1,J2和J3分别是第一,第二和第三近邻海森堡相互作用.虽然(110)的有序方向对于Dzyaloshinskiii-Moriya相互作用的存在是相当稳健的,但是对于小的J2/ |J1|,通过引入磁各向异性项,它可以被移位到(111)方向。我们讨论了可能的相关性,这些结果的部分有序状态最近报道的锰硅。
2006-08-02 cond-mat.str-el
Fermionic multicriticality near Kekulé valence-bond ordering in honeycomb lattice
分析了当强相互作用的无带隙狄拉克费米子具有与Kekulé价键固体(KVBS)成核和电荷密度波相当的成核倾向时,出现手征对称性增大的量子多临界点(MCP)的可能性($N_b=1$)或$s$波配对($N_b=2$)或反铁磁体($N_b=3$),其中$N_b$计数玻色子序参数分量的数目。除了由于离散的$Z_3$对称性的破缺而出现在KVBS序参量描述中的立方项之外,量子涨落在高对称性MCP附近产生新的立方顶点。所有的立方项在接近三维空间的裸能级上都是强相关的,对此我们对耦合Gross-Neveu-Yukawa场论进行了首阶重整化群分析.我们表明,由于非平凡的汤川之间的无间隙玻色子和费米子自由度的相互作用,所有的立方项最终成为无关的$O(2+N_b)$对称MCP,近两个空间维度,其中$N_b=1,2,3$。因此,在KVBS有序附近具有扩大的$O(2+N_b)$对称性的MCP是稳定的。
2019-06-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el hep-th
Unveiling charge density wave quantum phase transitions by x-ray diffraction
利用X射线衍射技术研究了两个立方晶系超导金属间化合物Lu(Pt_(1-x)Pdx)_2 In和(Sr_(1-x)Cax)_3 Ir_4Sn_(13)的热驱动电荷密度波(CDW)跃迁。作为温度的函数的CDW调制超晶格峰的详细分析进行两个系统的CDW转变温度T_CDW被抑制到零的非热控制参数。我们的结果表明,一个有趣的交叉的经典热驱动CDW序参量临界指数从一个三维普适类的平均场的趋势,T_CDW消失。这种行为可能与影响经典二阶相变的量子涨落的存在有关,强烈暗示了在T_CDW = 0处存在量子临界点(QCP)。这也提供了实验证据表明,由于量子相变,有效维数超过其上临界尺寸。
2020-05-25 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Emergent SO(5) symmetry at the columnar ordering transition in the classical cubic dimer model
经典的双晶格二聚体模型经历了柱状晶体和二聚体液体之间的非常规转变,与自旋为1/2的反铁磁体中的量子临界点处于相同的普适性类,但具有非常不同的微观物理和微观对称性。利用蒙特卡罗模拟,我们表明,这种转变有一个紧急SO(5)对称性有关的数量特征的两个相邻的阶段。虽然低温相具有常规的序参量,但高温侧库仑液体的定义性质是单体的去禁闭,因此SO(5)对称性从根本上涉及不同类型的物体。我们研究线性系统的大小高达$L=96$,并发现这种对称性适用于一个优秀的精度,不断提高系统的大小在这个范围内。值得注意的是,SO(5)出现在一个像立方二聚体模型一样基本的系统中,只有简单的离散自由度。我们的结果是对NCCP $^1$场论提出的SO(5)对称性的普遍性的重要证据。我们描述了一个可能的解释,这些结果在一个一致的假设重整化群流结构,允许的可能性,SO(5)可能最终是一个近对称,而不是一个确切的。
2018-03-29 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el hep-th
Orbital Ordering and Orbital Fluctuations in Transition Metal Oxides
总结了具有轨道简并度的立方过渡金属氧化物自旋轨道模型中磁阻挫相互作用的一些特征。一个通用的二聚化的趋势,发现已经在退化的哈伯德模型,确认为$t_{2g}$,但不是$e_g$系统。在$t_{2g}$的情况下,量子轨道波动更明显,并有助于不同的磁性和轨道状态之间的更强的竞争。因此,在某些未掺杂的$t_{2g}$系统中存在轨道液态,而在锰氧化物中这种状态只能通过掺杂来触发。
2003-03-06 cond-mat.str-el
Dimerization versus Orbital Moment Ordering in the Mott insulator YVO$_3$
本文利用精确对角化方法结合平均场论研究了立方钒酸盐自旋轨道模型的相图。自旋-轨道耦合与Hund交换竞争并触发新的相,其中$t_{2g}$轨道磁矩的有序性通过VO $_6$八面体的倾斜而稳定。它定性地解释了在YVO $_3$中观察到的自旋倾斜和磁化强度的降低。在有限温度下,即使在没有晶格畸变的情况下,$C$型反铁磁相的轨道Peierls不稳定性也会引起磁交换常数的调制。计算的自旋结构因子表明,由于轨道Peierls二聚化的磁振子分裂。
2003-06-25 cond-mat.str-el
Multipole ordering in f-electron systems
为了从微观角度研究f电子系统中的多极有序,我们基于f电子通过(ffσ)键跳跃积分的j-j耦合方案,研究了简单立方(sc)、bcc和fcc三种晶格上的所谓Γ 8模型.从Γ_8模型出发,利用关于(ffσ)的二阶微扰理论,导出了每种晶格结构的有效模型。进一步将平均场论应用到有效模型中,发现sc晶格的反铁四极跃迁为Γ_{3g},bcc晶格的反铁八极跃迁为Γ_{2u},fcc晶格的反铁八极跃迁为纵向三q的Γ_{5 u}.
2005-06-02 cond-mat.str-el
Spin-1/2 J1-J2 model on the body-centered cubic lattice
利用精确对角化(ED)和线性自旋波理论(LSWT)研究了体心立方(bcc)晶格上自旋为1/2的J1-J2海森堡反铁磁体(J1-J2模型)的基态中阻挫和量子涨落对磁有序的影响.与正方晶格上的J1-J2模型相反,我们发现对于体心立方晶格,对于强阻挫,阻挫和量子涨落不会导致量子无序相。这两种方法(ED,LSWT)的结果表明,在J2/J1 $\approx$ 0.7从两个亚晶格Neel相在低J2到一个共线相在大J2的一级转变。
2003-01-08 cond-mat.str-el
Structural Ordering and Symmetry Breaking in Cd_2Re_2O_7
本文对Cd_2Re_2O_7在Tc' ~195 K附近和相变以下的单晶X射线衍射进行了测量。Cd_2Re_2O_7是最近发现的第一个也是迄今为止唯一一个具有立方烧绿石结构的超导体。超晶格布拉格峰在Tc '处显示出明显连续的结构转变,然而序参量显示出到~ Tc'/10的缓慢增长,并且在Tc '以上看到分辨率受限的类临界散射。高分辨率测量显示高温立方布拉格峰在进入低温相时分裂,表明低于Tc '的对称性降低(可能是四次)。
2002-01-28 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Antiferromagnetic and Orbital Ordering on a Diamond Lattice Near Quantum Criticality
我们对尖晶石FeSc_2S_4粉末样品进行了中子散射测量,发现在11.8(2)~K下发生了以前未观察到的磁有序转变。磁有序发生后,一个微妙的双到四面体的结构转变,扭曲铁协调硫四面体解除轨道简并。1~GPa流体静压的应用似乎使这种Néel状态不稳定,使转变温度降低到8.6(8)~K,并将磁谱权重重新分配到更高的能量。有序$\langle m \rangle^2\!=\!3.1(2)$和涨落矩$\langle δm \rangle^2\!=\!13(1)$的相对大小表明FeSc 2 S4的磁有序基态被剧烈重整化并接近临界。
2016-03-25 cond-mat.str-el
Unveiling the magnetic ground states in the iridate double perovskite Pr(2-x)SrxMgIrO6 (x = 0 and 0.5) series
ISIS Neutron and Muon Source, STFC, Rutherford Appleton Laboratory(STFC 卢瑟福·阿普尔顿实验室 ISIS 中子与μ子源);School of Materials Science, Indian Association for the Cultivation of Science(印度科学促进协会材料科学学院);Institut Laue-Langevin(朗之万研究所);University of Johannesburg(约翰内斯堡大学)
通过磁学、热力学和中子粉末衍射研究,揭示Pr(2-x)SrxMgIrO6系列在14.5K和6K的反铁磁相变,确定Pr和Ir的价态,并通过中子粉末衍射确定磁基态和磁矩。
2026-03-23 cond-mat.str-el
Orbital-ordering driven structural distortion in metallic SrCrO3
与以往报道的二价钙钛矿结构SrCrO $_3$为立方结构和双金属相的观点不同,最近的测量结果表明,多数四方畸变的弱反铁磁相和少数四方畸变的立方相共存。在局域(自旋)密度近似(L(S)DA)中,我们的计算证实了稍微四边形扭曲的相位确实是能量上有利的。使用相关能带理论方法(LDA+ Hubbard U),似乎是合理的SrCrO $_3$中观察到的不寻常的行为,高于临界值$U_c$ =4 eV,只有扭曲的相进行轨道排序过渡,导致在$t_{2g}^2 --> d_{xy}^1$($d_{xz}d_{yz}$)$^1$对应于填充的$d_{xy}$轨道,但留下其他两个简并。立方相的费米面是简单的嵌套功能,虽然嵌套波矢不相关的已知数据。这在钙钛矿中并不罕见;强方向性的d-d键合经常导致盒状费米表面,并且嵌套不够强,或者矩阵元素不够大,以促进不稳定性。固定自旋矩的计算表明,立方结构是刚刚超过一个铁磁斯通纳不稳定性(IN(0)~1.1)在L(S)DA,和能量是异常弱的依赖于矩出1.5 $μ_B$ /Cr(变化仅为11 meV/Cr),反映了低能量的长波长磁波动。我们观察到,该系统显示出较强的磁-声子耦合(在Cr本地矩的变化是~7.3 $μ_B$ /μ m)的呼吸声子模式。
2009-10-01 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Spin-orbital-lattice entangled states in cubic $d^1$ double perovskites
用从头计算方法研究了立方双钙钛矿重$d^1$位上的自旋轨道耦合和电子振动耦合的相互作用。自旋-轨道-晶格纠缠态的稳定能与交换作用相当或更大,表明系统中存在Jahn-Teller动力学。在Ba $_2$ YMoO $_6$中,赝JT耦合增强了基态和激发态自旋轨道多重态的混合,导致有效磁矩的温度依赖性。自旋和晶格自由度的纠缠引起了强烈的磁弹性响应。这种多铁性效应是最近报道的局部点对称性的破坏伴随着磁有序的Ba $_2$ NaOsO $_6$的发展的起源。
2018-08-03 cond-mat.str-el
Unveiling the Finite Temperature Physics of Hydrogen Chains via Auxiliary Field Quantum Monte Carlo
准确预测现实量子固体的有限温度特性的能力对于发现新相和具有新特性的工程材料至关重要。尽管如此,仍然有相对较少的多体技术能够阐明有限温度物理学的固体第一原则。在这项工作中,我们通过推广我们之前的完全从头算有限温度辅助场量子蒙特卡罗(FT-AFQMC)方法来模拟周期性固体,并利用它来揭示周期性固体的有限温度物理学,朝着开发这种技术迈出了重要的一步。氢链。基于对这些链的多体热力学量和关联函数的计算,我们描述了它们的金属-绝缘体有序和磁有序随H-H键距和温度的变化。在接近基态的低温下,我们观察到键长在0.5和0.75埃之间的金属-绝缘体和铁磁-反铁磁交叉。然后,我们展示了这种低温有序如何演变成金属相,在更高的温度下降低磁序。通过比较我们观察到的功能,以前看到的一维,半满哈伯德模型在有限的温度和基态氢链,有趣的是,我们确定的Pomeranchuk效应在氢链的第一次签名,并表明自旋和电荷激发,通常出现在不同的温度下的哈伯德模型是不可分割的耦合在这些系统中。除了定性地揭示氢链的多体相行为之外,我们的努力还揭示了进一步的理论发展,这些理论发展将需要构建物理学家长期感兴趣的更复杂的过渡金属,镧系元素和锕系元素固体的相图。
2020-07-20 cond-mat.str-el physics.chem-ph quant-ph
Non-magnetic ground state in A$_2$WCl$_6$ (A = Cs, Rb, K): A face-centered cubic system of spin-orbit-entangled $J$ = 2 states
Max Planck Institute for Solid State Research(马克斯·普朗克固相研究所);Institute for Functional Matter and Quantum Technologies, University of Stuttgart(斯图加特大学功能物质与量子技术研究所);National Institute for Materials Science(国立材料研究所);Synchrotron Radiation Research Center, National Institutes for Quantum Science and Technology(量子科学技术研究机构同步辐射研究中心);Graduate School of Engineering and Science, Shibaura Institute of Technology(芝浦工业大学理工学研究科);Nuclear Structure Research Group, RIKEN Nishina Center for Accelerator-Based Science(RIKEN仁科加速器科学中心核结构研究组);ISIS Neutron and Muon Source, STFC Rutherford Appleton Laboratory(STFC卢瑟福阿普尔顿实验室ISIS中子和μ子源);Department of Physics, University of Tokyo(东京大学物理学系)
研究反萤石型氯化钨A₂WCl₆(A=Cs,Rb,K)中W⁴⁺离子的5d²组态产生的自旋-轨道纠缠J=2态,发现K₂WCl₆经历立方到四方结构相变导致非磁单重态基态,而Rb₂WCl₆和Cs₂WCl₆保持非磁态,结构畸变源于局域四极分量但阻挫和化学无序抑制长程四极序。
2026-06-06 cond-mat.str-el
Pathology of Schwinger boson mean field theory for Heisenberg spin models
本文重新分析了立方晶格上海森堡自旋模型的Schwinger玻色子平均场论。我们发现先前报道的磁有序的二阶相变点对应于自由能泛函的局部最大值。对于具有自旋$S \geq S_C$的铁磁和反铁磁海森堡模型,其中$S_C < 1/2$,平均场跃迁是从磁长程有序相到完全不相关相的一阶跃迁。除了错误地给出磁有序的一阶跃迁外,平均场论不包括具有有限短程相关的相位,从而否定了SBMFT的主要优点之一。这些病理学的相关性以外的立方晶格的其他情况进行了讨论。
2002-04-18 cond-mat.str-el
Bond Ordering and Molecular Spin-Orbital Fluctuations in the Cluster Mott Insulator GaTa$_4$Se$_8$
通过总散射和非弹性中子散射,发现GaTa$_4$Se$_8$在T$^*$=50 K自旋-轨道有序转变前存在动态自旋-轨道态,提出团簇间相互作用破坏全局对称性,形成自旋-轨道价键基态。
2022-06-15 cond-mat.str-el
Density matrix approach to the orbital ordering in the spinel vanadates: A case study
在这项工作中,我们应用密度矩阵方法的轨道排序(OO),以研究OO的尖晶石钒酸盐AV $_{2}$ O $_{4}$(A $\equiv$ Zn,Cd和Mg),这通常被认为是负责从立方相到四元相的结构转变,在这些化合物中观察到。采用基于GGA+U的{ \it state-of-the-art}全势线性缀加平面波方法计算了钒原子的密度矩阵。在不存在自旋轨道耦合的情况下,所有化合物在全局(局域八面体)坐标系中均存在反铁OO,其中$d_{xz}$和$d_{yz}$($d_{xz}$ + $d_{yz}$和$d_{xz}$ - $d_{yz}$)轨道主要占据相邻的V位.
2016-05-02 cond-mat.str-el
Unveiling unconventional magnetism at the surface of Sr$_2$RuO$_4$
本研究利用低能μ子自旋谱发现Sr$_2$RuO$_4$正常态表面在50 K以上存在弱静态磁性,并将其归因于重构表面的轨道环流电流电子有序。
2024-02-28 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Orbital orders under magnetic fields in cubic PrIr$_2$Zn$_{20}$
本文通过朗道理论分析PrIr$_2$Zn$_{20}$在磁场下的E$_g$轨道序,将H ||[001]下未确认的高温有序相解释为Pr位点f电子轨道矩的内部转动,并讨论了不同磁场方向的相图及双q四极矩序。
2025-07-03 cond-mat.str-el
Orbital ordering and frustrations
轨道有序在许多含Jahn-Teller离子的过渡金属化合物中存在,并在这些材料中起着重要作用。与此同时,轨道简并系统中的交换相互作用本质上是受挫折的,即使在具有简单晶格的材料中也是如此。我们讨论了这种挫折的起源,考虑在详细的材料与过渡金属离子的立方和三角晶格。我们还讨论了这类系统的基态的可能类型,例如,无序的轨道液体和由于无序机制的有序化。
2003-04-03 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Unveiling the electronic transformations in the semi-metallic correlated-electron transitional oxide Mo$_8$O$_{23}$
Mo $_8$ O $_{23}$是一种低维化学稳定的过渡金属氧化物,来自功能材料MoO $_{3-x}$的前瞻性家族,范围从宽间隙绝缘体$(x=0)$到金属$(x=1)$。具有中间体$x$的大量化学计量化合物具有广泛不同的性质。在Mo $_8$ O $_{23}$中,一种不寻常的电荷密度波跃迁已被提出在室温以上发生,但其低温行为特别神秘。我们提出了一个全面的实验研究的电子结构与各种有序现象在这种化合物中,补充理论。密度泛函理论(DFT)的计算揭示了一个交叉从半金属与消失的带重叠窄隙半导体的行为,随着温度的降低。角分辨光电子能谱(ARPES)证实了在区域边界的埋狄拉克交叉。隧道光谱(STS)揭示了一个渐进的间隙开口对应于金属到绝缘体的过渡在343 K的电阻率,与CDW形成和DFT结果一致,但与大的非热拖尾的光谱意味着强载流子散射。在低温下,CDW图像被否定的金属霍尔贡献,一个非平凡的间隙结构在STS低于$\sim 170$ K和ARPES光谱,一起代表的关联态在$70$ K和间隙大小的快速增加低于$\sim 30$ K的开始的证据的观察。电子相关性之间的复杂相互作用和费米能级附近多个窄带的存在为亚稳性奠定了基础,并表明适用于忆阻器应用。
2019-11-07 cond-mat.str-el
Tetramer Orbital-Ordering induced Lattice-Chirality in Ferrimagnetic, Polar MnTi2O4
利用密度泛函理论计算和对结构、磁性和介电性质的实验研究,我们阐明了MnTi_2 O_4(一种含Ti^{3+}(3d^1)-离子的尖晶石氧化物)独特的四元基态.随着温度的降低,在164 K左右,立方MnTi 2 O 4经历了结构转变为极性P4_1四元结构,并在进一步降低的温度下,约45 K,该系统经历了顺磁性亚铁磁性的转变。涉及Mn和Ti自旋的磁超交换相互作用以及与合作Jahn-Teller扭曲相关的应变能的最小化在独特的四聚体轨道有序基态的稳定中起着关键作用,这进一步通过微妙的Ti-Ti键长调制引起晶格手性。
2019-04-03 cond-mat.str-el
The effect of lattice distortion and orbital mixing on the optical and magnetic properties of cubic RMnO$sub 3$ (R = La, Pr, Nd, Gd, Tb)
研究了$R$ MnO $%_{3}$($R$ = La,Pr,Nd,Gd,Tb)薄膜的$ab$面吸收光谱.随着$R$ -离子尺寸的减小,我们观察到2 eV峰(\textit{i.e.})的剧烈抑制,所述2 eV峰是跨Mott间隙的自旋和轨道对准状态之间的位点间光学跃迁。我们发现,晶格畸变和相应的轨道混合的有序轨道状态应发挥重要作用,在2 eV的峰值抑制。我们还发现,2 eV的光谱重量是成正比的$A$型反铁磁有序温度,这表明磁相互作用可能敏感地耦合到轨道混合。
2005-04-25 cond-mat.str-el
Multipole ordering in f-electron systems on the basis of a j-j coupling scheme
我们调查的多极有序的f-电子系统的微观方面,重点是晶格结构的影响。为此,我们首先在紧束缚近似下,基于j-j耦合方案,通过考虑f电子通过(ffσ)键的跳跃,在简单立方(sc)、bcc和fcc三种晶格上建立了f电子模型。然后,利用关于(ffσ)的二阶微扰理论,在强耦合极限下,对每个晶格结构导出了一个有效的模型。通过将平均场理论应用于此类有效模型,我们发现了取决于晶格结构的不同类型的多极有序态。场论。对于sc晶格,在有限温度下发生了一个反铁四极跃迁,当温度进一步降低时,我们发现了另一个向铁磁态的跃迁。在bcc晶格中,首先出现了一个反铁八极序,然后是铁磁相变,最后在fcc晶格中,我们发现了一个单一的相变到纵向三q的反铁八极序。
2005-10-04 cond-mat.str-el
Spin solid phases of spin 1 and spin 3/2 antiferromagnets on a cubic lattice
我们研究了自旋为S=1和S=3/2的海森堡反铁磁体在立方晶格上的自旋固体状态。使用Schwinger玻色子公式的自旋,我们开始在一个U(1)自旋液相接近尼尔相,并探讨可能的限制顺磁相,因为我们过渡远离自旋液体的过程中的凝聚。电磁对偶性被用来重写理论的单极。对于自旋1,我们发现几个候选阶段,其中最自然的一个是一个阶段的自旋组织成平行的Halbdenum链。对于自旋3/2,我们发现最自然的相具有组织成平行梯的自旋。作为一个副产品,我们还写了两个特殊的经典阻挫XY模型在立方晶格,其中之一是完全阻挫XY模型的有序的朗道理论。在一个特定的限制,我们的方法映射到一个二聚体模型与2S二聚体出来的每一个网站,我们发现相同的自旋固相在这个政权以及。
2007-04-06 cond-mat.str-el
Quantum paramagnetism and helimagnetic orders in the Heisenberg model on the body centered cubic lattice
本文研究了体心立方晶格中存在铁磁和反铁磁最近邻$J_{1}$、第二邻$J_{2}$和第三邻$J_{3}$交换作用的自旋$S=1/2$海森堡模型.经典的基态相图Luttinger-Tisza分析所获得的主机6个不同的(非共线)helmagnetic订单,除了铁磁,Néel,条纹和平面反铁磁订单。采用量子自旋的赝费米子泛函重整化群(PFFRG)方法($S=1/2$),我们发现了一个扩展的自旋区域,以及由量子涨落引起的经典相界和螺旋磁节距矢量的显著移动,而没有新的长程偶极磁序稳定。发现对于$S=1$,双相消失。我们用PFFRG和量子蒙特卡罗方法计算了磁有序温度,并与已有的数据进行了比较
2019-02-04 cond-mat.str-el
KCrF_3: Electronic Structure, Magnetic and Orbital Ordering from First Principles
用{ \it ab initio} LSDA和LSDA+U方法计算了KCrF_3的电子、磁性和轨道结构。高温无畸变的立方相在LSDA内是金属性的,但在LSDA+U能级下,它是带隙为1.72 eV的莫特绝缘体。KCrF_3的四斜晶相和单斜晶相表现出与3x^2-r^2/3y^2-r^2轨道级交错的合作Jahn-Teller畸变。我们发现,由于Jahn-Teller畸变的能量增益是82/104毫电子伏每铬离子在四斜/单斜相,分别。这些相显示出A型磁有序,并且具有2.48 eV的带隙。在这种Mott绝缘状态下,KCrF_3具有2.1 eV的实质性传导带宽,从而导致KCrF_3的电子或空穴掺杂衍生物中的载流子的动能在低温下克服极化子局域化的可能性,类似于在巨磁阻锰氧化物中遇到的情况。
2007-07-24 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Formation of a simple cubic antiferromagnet through charge ordering in a double Dirac material
研究利用单晶衍射、热力学与中子测量及 DFT 计算,揭示 EuPd3S4 在 340 K 电荷有序后形成简单立方 G 型反铁磁体,并将 8 重双 Dirac 态转化为可在磁有序下保留的 4 重 Dirac 态。
2023-11-01 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Microscopic Theory of $Γ_3$ Quadrupole Ordering in Pr Compounds on the Basis of a $j$-$j$ Coupling Scheme
为了更好地理解PrPb $_3$中的无公度$Γ_3$四极有序,我们在$j$ - $j$耦合方案的基础上,从巡游图发展了$f^2$ -电子体系中多极有序的微观理论.为此,我们引入了简单立方晶格上的$Γ_7$ - $Γ_8$哈伯德模型,该模型具有诱导局域$Γ_3$态的有效相互作用。通过在随机相位近似下计算多极磁化率,我们发现$Γ_7$和$Γ_8$轨道间的杂化在$Γ_3$四极有序的出现中起着关键作用.我们还强调指出,$Γ_3$四极有序可以从{ \it多极嵌套}的概念来理解,即当费米面的位置被有序矢量移动时,具有大的$Γ_8$轨道密度的费米面区域应该嵌套在具有显著的$Γ_7$分量的区域上。这一概念可以从局部$Γ_3$双峰主要由两个位于$Γ_8$和$Γ_7$轨道之间的单峰组成这一事实直观地理解。最后,我们讨论了当前理论与PrPb $_3$实验结果的可能相关性,并指出了该研究方向未来的一些问题。
2019-02-15 cond-mat.str-el
Novel Strongly Correlated Europium Superhydrides
我们在86-130 GPa的压力下对铕的高压化学进行了联合实验-理论研究。我们发现了几种新的非谐效应稳定的磁性Eu超晶格:立方相$EuH_{9}$,六方相$EuH_{9}$,以及一种意想不到的立方(Pm-3 n)笼形相$Eu_{8}H_{46}$。蒙特卡罗模拟表明,立方相$EuH_{9}$具有反铁磁有序性,T(Neel)最高可达24 K,而六方相$EuH_{9}$和Pm-3 n- $Eu_{8}H_{46}$具有铁磁有序性,T(Curie)分别为137和336 K.所有研究的铕的电子-声子相互作用都很弱,它们的磁序排除了s波超导性,除了,也许,对于扭曲的伪六方$EuH_{9}$。DFT+U方法预测的状态方程(线性响应理论中发现了Hubbard修正)与实验数据非常吻合。这项工作表明,原子半径对超晶格结构的破缺畸变及其热力学稳定性有很大影响。
2020-12-10 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Finite temperature ordering of dilute graphene antiferromagnets
采用大尺度量子蒙特卡罗模拟方法研究了低载流子浓度下,长程RKKY相互作用引起的随机局域在石墨烯蜂窝晶格上的稀磁矩之间的磁有序转变.在这种情况下,有效的交换相互作用在每个子晶格内是铁磁性的,而在相对的子晶格之间是反铁磁性的,相互作用强度随着时刻之间的分离而整体立方衰减。我们明确地验证,这种可伸缩性导致反铁磁秩序之间的磁矩低于一个有限的转变温度在这个二维系统。此外,有序化温度显示出从低浓度到高浓度区域的幂律标度与矩稀释的交叉。
2010-03-29 cond-mat.other cond-mat.str-el
Orbital and spin chains in ZnV2O4
我们的粉末非弹性中子散射数据表明,\zvo是一个系统的自旋链是三维纠缠在立方相以上50 K由于随机占据$t_{2g}$轨道的V $^{3+}$($3d^2$)离子。低于50 K时,由于反铁轨道有序化,链变得直。这是证明的特征波矢量依赖性的磁结构因子,从对称到不对称的变化,在ε-tetraxite过渡。
2004-10-08 cond-mat.str-el
First-Order Structural Change Accompanied by Yb Valence Transition in YbInCu4
使用高能X射线对YbInCu 4进行衍射实验。低于Yb的价态转变温度,布拉格峰的分裂被检测到在高阶反射。没有超晶格反射伴随的价序被发现低于转变温度。这些实验结果表明,在转变温度下发生了从立方结构到四方结构的结构变化,而没有价序。这种不受任何价序影响的结构变化仅根据Yb价自由度是难以理解的。这意味着结构变化可能与电子对称性有关,如四极自由度以及Yb价态的变化。
2016-03-24 cond-mat.str-el
Spin-dimer ground state driven by consecutive charge and orbital ordering transitions in the anionic mixed-valence compound Rb$_4$O$_6$
最近,从分子过氧化物O $_2^{2-}$和超氧化物O $_2^-$阴离子的电荷排序推导出混合价碱金属倍半氧化物Cs $_4$ O $_6$中的Verwey型转变,伴随着结构转变和电子电导率的显著变化[Adler等人,Sci. Adv 4,eaap7581(2018)]。在这里,我们报告说,在姊妹化合物Rb $_4$ O $_6$一个类似的Verwey型电荷有序过渡强烈联系到O $_2^-$轨道和自旋动力学。在冷却时,粉末中子衍射实验揭示了在$T_{\rm CO}=290$ K下的电荷有序化和α-到-tetrahydroxide转变,随后是在$T_{\rm s}=92$ K下的进一步结构不稳定性,其涉及磁性O $_2^-$阴离子的额外重新取向。由密度泛函理论计算支持的磁共振技术表明出现了一种特殊类型的$π^*$ -磁活性O $_2^-$单元的轨道排序,其促进了由弱耦合自旋二聚体组成的量子自旋态的形成。这些结果表明,与3种$d$过渡金属化合物类似,在$π^*$开壳碱金属倍半氧化物中,类Jahn-Teller电子-晶格耦合和Kugel-Khomskii型超交换之间的相互作用决定了轨道有序和磁性基态的性质.
2019-11-27 cond-mat.str-el
Plaquette order in classical spin liquid stabilized by strong off-diagonal exchange
我们报道了一种新的经典自旋液体,其中集体通量自由度打破了蜂窝晶格的平移对称性。这种奇异相存在于受抑自旋轨道磁体中,其中占主导地位的非对角交换,即所谓的$Γ$项,导致经典水平的宏观基态简并。我们证明了系统在临界温度$T_c \approx 0.04 |Γ|$下经历了由热有序无序驱动的相变。乍看之下,这种转变将一种新出现的球形自旋对称性降低到立方对称性:自旋主要指向$T < T_c$的立方轴。然而,这似乎只是恢复了$Γ$模型的立方对称性,并且在$T_c$以下的非共面自旋仍然是无序的。我们发现,相变实际上对应于元胞有序的六方通量和立方对称性确实被打破,我们广泛的蒙特卡罗模拟进一步证实了这种情况。
2018-03-14 cond-mat.str-el
Cubic and non-cubic multiple-q states in the Heisenberg antiferromagnet on the pyrochlore lattice
利用平均场分析和蒙特卡罗模拟研究了具有反铁磁最近邻相互作用J1和次铁磁最近邻相互作用J2的烧绿石晶格上经典海森堡模型的有序化.对于一个中等的J2/J1值,该模型表现出一个一阶过渡到一个不相称的多q有序状态,多个布拉格峰共存的自旋结构因子。我们证明了亚稳多q态有两种类型:立方对称六q态和非立方对称四q态。基于蒙特卡罗模拟,我们发现在一级相变温度以下出现立方六重q态,而在较低温度下又出现从立方六重q态到非立方四重q态的相变.
2011-11-15 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el