Disorder-induced Spin Gap in the Zigzag Spin-1/2 Chain Cuprate Sr_{0.9}Ca_{0.1}CuO_2
本文报道了未掺杂SrCuO_2和Ca掺杂Sr_{0.9} Ca_{0.1} CuO_2自旋链化合物的~（63）Cu核磁共振自旋晶格弛豫速率T_1^{-1}的比较研究。在SrCuO_2中观察到了与温度无关的T_1^{-1}，这与S=1/2海森堡链的结果一致。令人惊讶的是，我们观察到在Ca掺杂的样品中，当T < 90，K时，T_1^{-1}呈指数下降，证明自旋能隙的打开。利用密度矩阵重整化群计算对J_1-J_2海森堡模型的数据分析，结果表明，杂质驱动的J_2交换耦合的微小变化可能是自旋能隙产生的原因。
2011-06-30 cond-mat.str-el
Impurity-induced frustration: low-energy model of diluted oxides
我们提供了一个详细的推导低能量模型的Zn稀释的La 2CuO 4在低掺杂的限制与研究的基态性质的模型。我们认为Zn掺杂的La 2CuO 4的三带哈伯德模型，它密切描述了最相关的原子轨道的能量尺度上的高Tc铜酸盐的框架内。定性地，我们发现锌和氧轨道的杂化可以导致能量为\varepsilon的杂质态，其低于有效Hubbard间隙U。低能量、仅自旋的哈密顿量包括t^2/U和t^4/ \varepsilon^3阶项。也就是说，除了通常的最近邻超交换J项（t^2/U级），低能模型还包含杂质介导的、在反铁磁背景中围绕Zn位的Cu自旋之间的远邻阻碍相互作用。当\varepsilon ~ U/2时，这些项可以是实质性的，后一个值对应于实际的CuO 2参数。为了验证此唯自旋模型，我们随后应用T矩阵方法研究杂质对反铁磁序参量的影响。以前的理论研究，其中只包括杂质的稀释效应，在低掺杂的交错磁化的掺杂依赖性与实验数据显示出很大的差异。我们证明，这种差异是消除包括杂质引起的挫折到有效的自旋模型与现实的CuO 2参数。最近的实验研究表明，一个显着更强的抑制自旋刚度的情况下，Zn掺杂的La 2CuO 4相比，Mg掺杂的情况下，从而给我们的理论提供了强有力的支持。我们认为，提出的杂质引起的挫折应该是重要的其他强相关的氧化物和电荷转移绝缘体。
2013-02-19 cond-mat.str-el
Eliashberg analysis of the optical conductivity in superconducting Pr$_2$CuO$_{x}$ ($x \simeq 4$)
用毫米波透射和宽带（红外-紫外）反射率测量方法研究了具有$T^\prime$结构和$T_c$为27 K的超导Pr $_2$ CuO $_x$，$x\simeq 4$薄膜.通过这两种实验方法获得的结果显示了一致的图片超导冷凝形成低于$T_c$。Eliashberg分析的数据证明$d$波超导性和幺正极限杂质散射的电荷载流子低于$T_{c}$。导出的电子交换玻色子相互作用谱函数$I^2χ(ω)$在超导转变处仅显示出微小的变化，质量增强因子$λ$，即$I^2χ(ω)$的一阶反矩，在30 K时等于4.16，在4 K时等于4.25。
2014-12-09 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Kondo effect and spin quenching in high-spin molecules on metal substrates
利用密度泛函理论和杂质求解技术的结合，我们提出了一个完整的和无参数的近藤效应在高自旋（$S=3/2$）的配合物称为锰酞菁吸附在铅（111）表面的图片。我们计算了相关电子结构和相应的隧道谱，发现了最近在实验中观察到的非对称近藤共振。与先前的主张相反，近藤共振源于Mn 3d轨道中起源的三种可能的近藤通道中的仅一种，其特有的不对称形状是由于与有机配体的强耦合而引起的杂交的调制。第二近藤通道的光谱特征被强烈抑制，因为通过与分子的有机部分形成多体单线态而发生屏蔽。最后，在3d壳层中的自旋-1/2由于相应轨道与基底的杂交的缺乏而保持完全未屏蔽，因此导致自旋-3/2欠屏蔽近藤效应。
2013-09-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Zn and Ni doping effects on the low-energy spin excitations in La$_{1.85}$Sr$_{0.15}$CuO$_{4}$
利用中子散射方法系统研究了Zn和Ni杂质对优化掺杂La_（1.85）Sr_（0.15）Cu_（1-y）A_y O_4（A=Zn，Ni）低能自旋激发的影响。无杂质La_（1.85）Sr_（0.15）CuO_4在反铁磁（AF）无公度自旋激发下，在Tc以下有4 meV的自旋能隙。在Zn：y=0.004中，自旋激发态的自旋能隙为3 meV，低于Tc。然而，在Zn：y=0.008和Zn：y=0.011中，在3 meV下的磁信号在低于Tc时减小，并且在较低温度下再次增加，指示间隙状态。在Zn：y=0.017中，随着温度的降低，低能自旋态保持不变，在20 K以下出现弹性磁峰，然后呈指数增长。对于Ni：y=0.009和Ni：y=0.018，低于3 meV和2 meV的低能激发在Tc以下消失。然而，在3 meV下的温度依赖性在Zn：y=0.008和Zn：y=0.011的情况下没有显示出上升，表明不存在带隙状态。在Ni：y=0.029中，在0 meV处也观察到磁信号。因此，自旋能隙随着Ni的增加而闭合。此外，随着ω增加，磁峰宽度变宽，并且峰位置（即不可磁化率）朝向磁区中心（pi pi）移动。我们对杂质效应的解释是：Zn在具有自旋能隙的超导海中局部形成了一个非超导岛，呈现出带隙内态。Zn降低了超导体积分数，从而抑制了Tc。另一方面，Ni主要影响超导海，并且自旋激发随着能量的增加而变得更加分散和加宽，这被…
2004-10-06 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Magnetic Interaction in Doped 2D Perovskite Cuprates with Nanoscale Inhomogeneity: Lattice Nonlocal Effects vs Superexchange
研究了掺杂$2D$铜酸盐中的超交换作用$J_{ij}$。AFM相互作用强烈依赖于由两个LaO岩盐层包围的CuO $_2$层的晶格状态。在静态的$U$和$D$条形纳米结构中，由于$U/D/U...$周期性的条形序列和$T_N=0$，均匀的AFM相互作用是不可能的。在动态条纹纳米结构中，恢复了具有非局域效应的理想CuO $_2$层和均匀的AFM相互作用。然而，由于部分动态猝灭，相互作用$J_{ij}$以指数因子减小。从动态到静态情况的转变的意义在于相对于CuO $_2$层的$U$和$D$条形纳米结构中的所有倾斜CuO $_6$八面体旋转取向角$δθ= n \cdot \left( {45^\circ } \right)$（其中$n=1\div4$）的自发$θ$对称性破缺。此外，这些结构特征有助于从统一的角度研究有关电荷不均匀性、p型铜氧化物中费米能级钉扎和时间反演对称性破缺的各种实验数据。
2022-09-15 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Orbital driven impurity spin effect on the magnetic order of quasi-three dimensional cupric oxide
用密度泛函方法研究了在过渡金属杂质M（= Cr，Mn，Fe，Co和Ni）存在下，严重畸变的正方形平面氧化铜（CuO）的磁有序和局域自旋无序.在晶体结构中的变形，出现通过最小化共价相互作用来降低能带能量，产生两个交错的锯齿形自旋1/2链。从自旋二聚体分析中，我们发现沿着[10 $\bar 1$ ]的自旋链具有强的海森堡型反铁磁耦合（J ~ 127 meV），沿着[101]，它表现出弱但强的铁磁耦合（J ~ 9 meV），由联想到的p-d共价相互作用介导。杂质对磁序的影响与M无关，是纯轨道驱动的。如果M的自旋态使得d $_{x^2-y^2}$轨道是自旋极化的，则保持原始的长程有序。然而，如果d $_{x^2-y^2}$轨道未被占据，则相应的共价相互作用的缺乏打破了弱铁磁耦合，并且在杂质位点处发生自旋翻转，导致长程磁有序的破坏。
2016-10-03 cond-mat.str-el
Similarity between Ni and Zn impurity effects on the superconductivity and Cu-spin correlation in La2-xSrxCu1-yNiyO4 high-Tc cuprates: A comparison based on the hole trapping by Ni
通过电阻率和μ子自旋弛豫测量，研究了Ni替代对La_（2-x）Sr_xCu_（1-y）Ni_yO_4超导电性和Cu-自旋关联的影响，并考虑了最近提出的Ni对空穴的俘获作用.结果表明，Ni取代抑制了超导性，导致空穴局域化，并发展了与Zn取代相同程度的Cu-自旋关联。这些表明，Ni与一个被困的孔往往会引起潜在的散射的孔在CuO 2平面上相同的程度，作为Zn，被讨论的所谓的动态条纹相关的自旋和孔。
2011-04-23 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Lattice source for charge and spin inhomogeneity in 2D perovskite cuprates
本文通过杂质Anderson模型与Jahn-Teller局域胞，揭示二维钙钛矿铜氧化物中倾斜CuO₆八面体引起的电荷与自旋不均匀性，并预测动态JT态下自发手征对称性破缺可导致巨热霍尔效应。
2023-09-19 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Energy-resolved inelastic electron scattering off a magnetic impurity
研究了高能电子与近藤杂质的非弹性散射。如果入射电子的能量E（从费米能级测量）显著超过近藤温度T_K，则微分非弹性截面σ（E，w），即，表征具有给定能量转移W的电子的散射的横截面是明确定义的。我们证明了σ（E，w）分解为两部分。σ（E，w）的E依赖性在数学上很弱，这是由于有效耦合的Kondo重整化。我们能够将w依赖性与磁性杂质的自旋-自旋关联函数联系起来。利用这个关系，我们证明了在没有磁场的情况下，杂质自旋的动力学导致电子散射在任何温度下都是非弹性的。通过施加磁场淬灭自旋动力学导致电子散射截面的有限弹性分量。微分散射截面可以从包含局部自旋的导体中注入的热电子的弛豫的测量中提取。
2006-02-09 cond-mat.str-el
Bond disorder and spinon heat transport in the $S=\tfrac{1}{2}$ Heisenberg spin chain compound Sr$_2$CuO$_3$: from clean to dirty limits
我们研究了通过增加Ca浓度来化学取代Sr后，无序对$S=\tfrac{1}{2}$海森堡链化合物Sr $_2$ CuO $_3$热传输性质的影响。由于Ca占据Cu-O-Cu自旋链外部但附近的位置，预计在这些链中实现键无序，即交换相互作用$J$的空间变化。我们观察到，由于自旋在链中传播的磁热导率（$κ_{\mathrm{mag}}$）逐渐但强烈地抑制随着Ca的量的增加，其中掺杂的依赖性可以被理解的自旋散射的增加，由于Ca诱导的无序。这也反映在自旋平均自由程中，自旋平均自由程可以被分成由于自旋-声子散射而与掺杂无关但与温度相关的散射长度和与温度无关但与掺杂相关的自旋-缺陷散射长度。后者的跨度从非常大（$>$ 1300晶格间距）到非常短（$\sim$ 12晶格间距），并且与两个相邻Ca原子之间的平均距离成比例。因此，Ca诱导的无序充当自旋链内的有效缺陷，并且掺杂方案允许覆盖清洁极限和脏极限之间的整个掺杂制度。有趣的是，在最大杂质水平，我们观察到，在Ca掺杂的Sr $_2$ CuO $_3$，$κ_{\mathrm{mag}}$在100 K以上的温度几乎线性增加，这反映了在海森堡自旋链的热输运的固有的低温行为。这些发现与对于Ca掺杂的双自旋链化合物SrCuO $_2$观察到的结果完全不同，其中Ca的影响似乎在中间掺杂水平已经饱和。
2014-03-06 cond-mat.str-el
Spectral properties of a two-orbital Anderson impurity model across a non-Fermi liquid fixed point
本文用NRG方法研究了两轨道Anderson杂质模型在交换分裂下的谱性质，其中交换分裂遵循正则和逆Hund规则。该相图包含一个非费米液体固定点，它将屏蔽相与未屏蔽相分开，在屏蔽相处发生传统的近藤效应，在未屏蔽相处交换分裂负责淬灭杂质自由度。在靠近这个固定点的近藤屏蔽侧，杂质态密度在较宽的共振之上显示出窄的近藤峰。该窄峰在未屏蔽相中转变为宽共振内的窄伪能隙。在固定点上，只有后者生存。因此，不动点可以通过化学势处态密度的跳跃来确定。我们还表明，粒子空穴扰动，只是改变轨道能量不洗出的不动点，不像那些扰动杂交的两个轨道。因此，即使远离粒子-空穴对称性，化学势处的态密度跃变仍然是有限的，并且赝能隙仍然固定在化学势处，尽管它被部分填充。我们还讨论了这些结果的晶格模型映射到这个安德森杂质模型的限制大晶格协调的相关性。在接近Mott金属-绝缘体转变时，这些晶格模型必然进入具有局部临界性的区域，该局部临界性反映了杂质非费米液体固定点。然而，不同于杂质，晶格可以摆脱单杂质的固定点不稳定性自发发展体相干的破缺相，我们确定不同的晶格模型。
2004-02-09 cond-mat.str-el
Effects of quantum impurity spins on the magnetic properties of zigzag and linear spin chains
我们研究了自旋链化合物SrCuO $_{2}$（Z字形链）和SrPDMATHABMM CuO $_{3}$（线性链）在由Zn $^{2+}$（$S = 0$）、Co $^{2+}$（$S =1/2$）和Ni $^{2+}$（$S = 1$）在Cu $^{2+}$位的轻掺杂（$\leq 1 \%$）诱导的量子杂质存在下的磁基态和低能激发。我们表明，基态和低激发的性质（即，带隙或无隙）取决于自旋状态和缺陷的对称性。对于Ni掺杂链的自旋间隙观察到，但对于Zn和Co掺杂的激发保持无间隙。共掺杂链表现出磁有序性，与原始化合物相比，临界温度显著提高。在Co杂质含量为1%的特定情况下，线性链在11 K以下表现出长程有序，而锯齿形链在6 K以下表现出准长程有序相，其相关长度分别为12 \textit{a}和40 \textit{c}单元，沿晶轴\textit{a}和\textit{c}.这两种化合物具有可比的链内和链间耦合的不同磁性行为支持了Z字形链中自旋阻挫的作用。
2016-02-11 cond-mat.str-el
Nonequilibrium, spatio-temporal formation of the Kondo screening-cloud on a lattice
我们研究了自旋屏蔽云的非平衡形成，它伴随着浸没在零温度费米海中的局部磁矩的淬灭。基于相互作用单杂质Anderson模型的高精度密度矩阵重整化群结果，利用时间演化块抽取方法讨论了杂质-库杂化量子猝灭后的实时演化.我们报告出现的长度和时间尺度的时空结构的非本地关联函数的自旋和电荷密度通道。在平衡时，我们的数据的关联函数和提取的长度尺度显示出良好的协议与现有的结果，因为本地时间相关的观测在杂质。在随时间变化的数据中，我们确定了一个主要的信号，它定义了一个“光锥”移动的费米速度和铁磁组件在其唤醒。在光锥内部，我们发现非平衡关联函数的结构出现在两个时间尺度上。最初，关联函数的定性结构在晶格费米速度下迅速发展。随后自旋关联在更大的时间尺度上收敛到平衡结果。这个过程设定了一个动态能量尺度，我们确定它与近藤温度成正比。在光锥外，我们观察到关联函数在空间中的两种不同的幂律衰减，其指数与时间和相互作用强度无关。
2015-03-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Electronically competing phases and their magnetic field dependence in electron-doped nonsuperconducting and superconducting Pr0.88LaCe0.12CuO4
我们提出了全面的中子散射研究非超导和超导电子掺杂Pr 0.88LaCe 0.12CuO 4（PLCCO）。在零场条件下，通过在纯Ar中不同温度下退火，可以实现从反铁磁（AF）生长态的PLCCO到无静态反铁磁的超导转变，同时也诱导出外延的（Pr，La，Ce）2 O3相作为杂质.当PLCCO中首次出现超导电性时，还诱导出准二维（2D）自旋密度波（SDW）有序，并且两者与剩余的三维（3D）AF态共存。沿平行于CuO 2平面的[-1，1，0]方向施加一个磁场，可引起PLCCO的“自旋触发器”转变，使PLCCO的非共线AF自旋结构转变为共线AF自旋结构.半导体PLCCO中的自旋翻转转变是连续的，但随着掺杂的增加和超导电性的出现而逐渐变得尖锐。c轴取向的磁场抑制了超导性，也提高了准二维SDW阶数为（0.5，0.5，0）的欠掺杂PLCCO。然而，在超导或非超导样品中，对3D AF顺序没有影响。由于沿[-1，1，0]方向的相同场对CuO_2的超导电性、（0.5，0.5，0）和（Pr，La，Ce）_2O_3的杂质位置没有影响，我们认为c轴场致效应是PLCCO的本征效应，是由超导电性的抑制引起的.
2005-03-14 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Consequences of lattice imperfections and interchain couplings for the critical properties of spin-1/2 chain compounds
为了将自旋链的理论预测与实验数据进行比较，通常重要的是要考虑杂质效应以及链间耦合。在这里，我们提出了有限温度下有限自旋链的场论，并计算了实验可测量的量，如磁化率和核磁共振谱。对于链间耦合，我们集中在几何形状的铜酸盐自旋链，如Sr $_2$ CuO $_3$和SrCuO $_2$。场的理论结果进行了比较，实验以及密度矩阵重整化群得到的数值数据。
2009-05-07 cond-mat.str-el
Commensurate and incommensurate magnetic order in the doped two-dimensional Hubbard model: dynamical mean-field theory analysis
本文提出处理螺旋磁序的动力学平均场理论与 Bethe–Salpeter 磁化率方法，揭示 t-t′ Hubbard 模型中磁序随掺杂由反铁磁到非公度再到顺磁相的演化，并复现 La₂CuO₄ 自旋波色散。
2023-05-30 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Dynamical Screening of Local Spin Moments at Metal-Molecule Interfaces
本研究利用密度泛函理论结合Anderson杂质模型，系统探讨了过渡金属酞菁分子与Cu(111)接触时的动力学屏蔽效应，发现量子涨落导致局域自旋矩显著降低或猝灭，强调了其对分子自旋电子学器件的影响。
2024-12-18 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el physics.chem-ph
