Exchange instabilities in electron systems: Bloch versus Stoner Ferromagnetism
我们发现，在低密度下，由于强的交换效应，具有长程库仑电子-电子相互作用的二维和三维电子系统会产生铁磁不稳定性。在2D和3D系统中，磁不稳定性（可能是Stoner型（二阶）或Bloch型（一阶））的临界密度高于色散不稳定性临界密度，费米表面处的有效质量发散。我们讨论了在低电子密度的铁磁不稳定性的理论和实验的影响，特别是在低无序的基于磁阻的二维系统。
2005-08-26 cond-mat.str-el
Why RKKY exchange integrals are inappropriate to describe ferromagnetism in diluted magnetic semiconductors
以阻尼Ruderman-Kittel-Kasuya-Yosida（RKKY）相互作用和代表超交换效应的短程项作为磁性杂质间交换的模型，计算了稀磁材料的居里温度，研究了稀磁材料的铁磁性稳定性.为了适当地包括自旋和热涨落以及几何无序的影响，我们解决了有效的海森堡哈密顿量的装置最近开发的半解析方法。这种方法，“自洽局部随机相位近似（SC-L RPA）”，解释。我们表明，以前的平均场处理，这已被广泛应用于文献中，在很大程度上高估了居里温度和铁磁性的稳定性作为载流子密度的函数。与目前的方法相比，这种简单的平均场论大大低估了RKKY振荡中的阻挫效应。我们认为，经常使用的弱无序的RKKY交换模型铁磁性在稀释的III-V系统是不一致的观察铁磁性在一个广泛的区域的巡回载流子密度。这可能是令人困惑的，当比较明显的成功的计算的基础上的耦合的{ \it从头计算}估计，我们提出了一个解决方案，这个问题采取RKKY的共振态之间的相互作用接近费米能级。
2005-12-21 cond-mat.str-el
Metallic ferromagnetism without exchange splitting
在铁磁性的能带理论中，由于相反自旋电子的自洽场，多数和少数自旋带的位置会发生相对移动。在最简单的实现中，斯通纳模型，多数和少数自旋带相对于彼此刚性移动。在这里，我们考虑的模型在相反的极端，那里没有整体的能带移动。相反，在自旋极化时，其中一个带相对于另一个带变宽。铁磁性是由所得到的动能增益驱动的。这类机制的一个特征是，在自旋极化时发生从高频到低频的光学吸收中的光谱权重的转移。我们发现，这种模型产生广义紧束缚模型，包括非对角矩阵元素的库仑相互作用。对于某些参数范围内，它也被发现，可重入铁磁性发生。我们研究这些模型在零温度和有限温度下的性能，并讨论它们与实际材料的可能相关性。
1998-11-25 cond-mat.str-el
Inhomogeneous Ferromagnetism and Unconventional Charge Dynamics in Disordered Double Exchange Magnets
我们用自旋自由度自洽生成的有效哈密顿量求解了双交换模型中的任意置换无序。磁性通过经典的Monte Carlo方法进行了研究，而有效交换$D_{ij}$通过求解无序费米子问题进行了计算，并随着温度的升高进行了重整化自洽。我们提出了准确的结果上的导电性，磁电阻，光学响应和“实空间”结构的非均匀铁磁态，并比较我们的结果与无序La_{1-x} Sr_xMnO_3中的电荷动力学。大尺寸，${\cal O} (10^3)$，在我们的方法中访问允许一个完整的，控制计算的无序强相互作用的问题。
2003-05-15 cond-mat.str-el
Enhanced ferromagnetism from electron-electron interactions in double exchange type models
各种具有技术应用前景的材料的磁性已经通过费米子与局部矩自旋耦合的模型来描述。这种模型的蒙特卡罗研究通常忽略电子-电子相互作用，即使对应于这些相互作用的能量尺度可能与其他相关的能量尺度相当或更大。在这项工作中，我们添加现场费米子之间的相互作用的双交换模型，我们研究的Monte Carlo计划，其中局部时刻自旋的时间波动充分占和电子-电子相互作用的平均场水平处理。我们表明，当费米子的数量是相当少的本地时刻的数量，即使是温和的相互作用可以导致显着增强的铁磁性和居里温度。
2010-08-03 cond-mat.str-el
spl(2,1) dynamical supersymmetry and suppression of ferromagnetism in flat band double-exchange models
利用强耦合极限下的spl（2，1）代数性质，得到了N位完全图上的铁磁Kondo晶格模型的低能谱.铁磁基态仅对1个和N+1个电子实现。我们确定的大密度的状态负责的铁磁状态的抑制，并认为遇到了类似的情况，在可果美，烧绿石，和其他晶格中的一个粒子的状态密度的平带。
2000-09-22 cond-mat.str-el
Itinerant ferromagnetism with finite ranged interactions
量子涨落在巡游铁磁体中具有核心重要性;在Stoner哈密顿量的情况下，与接触相互作用，它们提供了一个丰富的相图，其特征是由自旋螺旋和成对的密度波抢占的一阶铁磁跃迁。然而，迄今为止，所有的涨落修正的分析忽略了有限范围的库仑相互作用的性质。我们发展的形式主义考虑与现实的屏蔽库仑势的波动的影响。有限范围的相互作用抑制了一阶铁磁转变的三临界点温度，使理论与实验一致，同时保留了奇异的自旋螺旋和成对的密度波。在超冷原子气体中，有限范围的相互作用抑制了竞争分子的不稳定性，允许观察铁磁关联。
2013-01-25 cond-mat.str-el
Signature of Carrier-Induced Ferromagnetism in Ti_{1-x}Co_{x}O_{2-delta}: Exchange Interaction Between High-Spin Co 2+ and the Ti 3d Conduction Band
对金红石型Ti_{1-x} Co_{x} O_{2-delta}的薄膜样品进行X射线光电子能谱测量以揭示电子结构。Co的2 p芯能级谱表明，Co离子具有高自旋的Co 2+构型，这与Ti位上的取代相一致.高自旋态和由于导带的交换劈裂引起的位移表明Ti 3d t2 g带中的载流子与高自旋Co 2+的t2 g态之间存在强杂化。这些观察结果支持了Ti_{1-x} Co_{x} O_{2-delta}中室温铁磁性是本征的论点。
2006-01-10 cond-mat.str-el
Double Exchange Ferromagnetism in the Peierls Insulator State
研究了带隙的打开对双交换铁磁性的影响。应用密度矩阵重整化群方法和从二聚体极限到一维双交换模型的解析展开，我们证明了对于交换耦合的相关区域，在弱二聚化区域，Peierls能隙在完全自旋极化的导带中打开而不影响其铁磁性，而在强二聚化区域，铁磁性被破坏，Mott间隙反而打开，导致系统进入反铁磁准长程序。绝缘体版本的双交换铁磁性，从而建立。
2012-07-06 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Understanding ferromagnetism in Cr-based 3d-5d double perovskites
采用有效模型和模拟方法对铬基双钙钛矿材料的铁磁性进行了分析。从最近提出的这类双钙钛矿的微观模型出发，在B位大交换耦合的限制下，导出了有效的仅自旋模型。在一定的限制情况下，所得的交换耦合的解析表达式。这种交换的行为被用来提供一个合理的解释增强的铁磁倾向，也是神秘的居里温度增加，在铬基DP-s中观察到的系列Sr $_{2}$ CrWO $_{6}$，Sr $_{2}$ CrReO $_{6}$到Sr $_{2}$ CrOsO $_{6}$。发现相邻B和B'位之间的超交换在稳定铁磁性（特别是后两种化合物）以及增加T $_{c}$方面起着至关重要的作用。
2012-09-20 cond-mat.str-el
Near room-temperature ferromagnetism from double-exchange in the van der Waals material CrGeTe$_3$: evidence from optical conductivity under pressure
该研究结合光学测量与理论计算，发现加压范德华晶体CrGeTe$_3$的近室温铁磁性源于双交换机制，并证实金属相中存在电荷转移能隙。
2025-04-03 cond-mat.str-el
Ground state of a double-exchange system containing impurities: bounds of ferromagnetism
本文研究了具有淬火无序的双交换系统的铁磁与非铁磁基态之间的边界。边界是从动力学平均场近似方程的解和饱和铁磁态和顺磁态的能量比较中找到的。这两种方法给出了非常相似的结果。为了解释铁磁性在部分参数空间中的消失，我们从具有经典局域自旋的双交换哈密顿量导出了$t-J$模型（具有经典局域自旋）。
2002-06-04 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Ferromagnetism in the Kondo-lattice model
我们提出了一种改进的RKKY技术来评估铁磁近藤晶格模型的磁性。再加上先前开发的自能方法的传导电子模型的一部分，我们得到一个封闭的方程组，可以解决自洽。铁磁性出现在相对较低的电子（空穴）密度，而它被排除在半填充（$n=1$）周围。对于小的$J$常规RKKY（$\sim J^2$）被复制;然而，对于非常温和的交换耦合已经具有强烈的偏差。对于不太小的$n$，需要临界$J_c$以产生具有有限居里温度$T_{\textrm{C}}$的铁磁性，其随着$J$增加，然后进入某种饱和，以便再次下降并在高于上临界交换$J$时消失。
2002-03-22 cond-mat.str-el
Microscopic conditions favoring itinerant ferromagnetism
本文系统地研究了单带模型中关联电子巡游铁磁性稳定的微观条件。在动力学平均场论中，对一个具有Hubbard相互作用U和直接Heisenberg交换相互作用F的模型进行了量子蒙特卡罗模拟，得到了定量结果。特别强调的是放在调查（一）的谱权分布的状态密度，（二）真正的相关性的重要性，和（三）的意义，直接交换，在有限温度下的巡回铁磁性的稳定性。我们发现，已经有一个中等强度的峰值附近的能带边缘的状态密度足以稳定铁磁性在中间U值在一个广泛的范围内的电子密度n。相关效应被证明是必不可少的：斯莱特-Hartree-Fock结果的转变温度是定性和定量的不正确。最近邻海森堡交换一般不起决定性作用。详细结果的磁相图作为一个功能的U，F，n，温度T，和状态密度的不对称性，并进行了讨论。
1998-09-16 cond-mat.str-el
Influence of spin-flip scattering on the stability of ferromagnetism in a two-band Hubbard model
研究了带间交换作用对两带哈伯德模型磁性的影响。我们的主要重点在于自旋翻转散射，这是经常被忽视，但必要的保留完整的旋转对称性的哈密顿量。我们发现一个显着的带间交换耦合常数J和一个大范围的J值的铁磁顺序的实质性抑制的磁化强度的依赖性。发病的RKKY样磁有序机制也观察到。
1999-05-27 cond-mat.str-el
Double-Exchange Ferromagnetism and Orbital-Fluctuation-Induced Superconductivity in Cubic Uranium Compounds
基于$j$ - $j$耦合方案，提出了立方铀化合物铁磁性产生的双交换机制。这个想法是$5f$电子的{ \it轨道依赖的对偶性}，它涉及到立方结构中的巡游态$Γ_8^-$和定域态$Γ_7^-$。由于轨道自由度在铁磁相仍然是活跃的，轨道相关的量子临界现象有望出现。事实上，奇宇称p波配对与铁磁性兼容，发现在附近的轨道有序相。此外，偶奇偶d-波配对与显着的奇频率分量。本文还简要讨论了在锰氧化物中观察到这种奇异超导性的可能性。
2009-11-02 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Theory of itinerant-electron ferromagnetism
本文应用近藤晶格理论或$1/d$展开理论，在$d$空间维度上研究巡游电子铁磁性。两个相关的多带模型进行了检查：带边模型的化学势是在一个带边，顶部或底部的带，和一个平带模型，其中一个带几乎是平的或无色散和化学势是在平带。在这两个模型中，一个新的铁磁交换相互作用产生的虚拟交换对激发的准粒子，它有两个新的属性，如它的强度是成比例的有效费米能量的准粒子和它的温度依赖性是负责居里-外斯定律。当Hund耦合$J$足够强时，由Mott-Hubbard间隙中电子对激发的虚拟交换产生的超交换相互作用是铁磁的。特别是，它肯定是铁磁性的任何非零$J>0$在大的限制带多重性。当两个交换作用之和为铁磁时，铁磁不稳定性发生，它克服了近藤效应或局域量子自旋涨落对磁矩的猝灭，以及格点间自旋涨落之间模-模耦合对磁不稳定性的抑制。
2001-08-17 cond-mat.str-el
Ground state ferromagnetism in a doubly orbitally degenerate model
本文用格林函数方法研究了原子间弱相互作用下双轨道简并模型的基态。该模型除了考虑电子-电子相互作用的对角矩阵元外，还考虑了关联跳跃积分和原子间交换作用。研究了轨道简并度与Hund规则耦合、关联跳跃和原子间直接交换对铁磁有序的影响。得到了基态能量、磁化强度和顺磁到铁磁基态转变判据随模型参数的变化关系。所得结果与磁性材料的一些实验数据进行了比较。
2001-02-27 cond-mat.str-el
Monte Carlo Study of Doping Change and Disorder Effect on Double Exchange Ferromagnetism
研究了三维双交换模型中有无淬火无序的相图和临界性质。利用Monte Carlo方法和对有限尺寸效应的系统分析，估算了居里温度和临界指数随掺杂浓度和随机势强度的变化关系。居里温度与电子在基态的动能成比例，正如动力学驱动的铁磁性所预期的那样。这个跃迁的普适性类由短程海森堡不动点描述。计算结果与锰氧化物巨磁电阻的实验结果进行了比较。
2003-05-02 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Ferromagnetism from localized deep impurities in magnetic semiconductors
我们提出磁性半导体中的局域缺陷可以作为深杂质，并且可以用Anderson模型来描述。在这个模型中，d-轨道和p-轨道的杂化产生非RKKY间接交换机制，当局域d-电子通过导带和价带交换时。对于具有间接带隙的半导体，交换积分的非RKKY部分是反铁磁的，这抑制了铁磁性。在直接带隙的情况下，这种交换机制在一定条件下可以导致铁磁性的增强。间接交换积分比RKKY强得多，并且可以有足够长的范围。因此，出现了一类潜在的新型高温磁性半导体，其中掺杂载流子不需要介导铁磁性。这种磁性半导体的居里温度主要由局域杂质之间的相互作用决定，而不是齐纳机制。这种效应也可能导致某些具有直接带隙的磁性半导体（如GaMnAs）的居里温度异常高。
2003-11-05 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Ferromagnetism in one-dimensional metals: breakdown of the Hartree-Fock approximation and possible first order phase transition
本文计算了屏蔽电子-电子相互作用U下，一维金属在恒定磁化强度M到二阶时的吉布斯势γ（M）。在零温下，我们发现Gamma（M）包含与M^2 \ln成比例的非解析修正|M|和|M|这意味着一维金属中可能的顺磁-铁磁量子相变必须是一级相变。
2005-08-18 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Enhanced Itinerant Ferromagnetism in Hole-doped Transition Metal Oxides: Beyond the Canonical Double Exchange Mechanism
本文通过第一性原理计算研究空穴掺杂LaCrAsO，发现巡游铁磁性在低掺杂和高掺杂下均稳健存在，并揭示负电荷转移能态可产生比经典双交换机制更强的铁磁性。
2023-05-08 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Canted Ferromagnetism in Double Exchange Model with on-site Coulomb Repulsion
考虑了具有在位库仑排斥的双交换模型。采用定域自旋的Schwinger-bosons表示，引入了两个自旋单态费米子算符。根据新的费米场，在位Hund相互作用是对角形式的，并确定了系统的真实磁振子。单重态费米子可以理解为被重复发射和重吸收的磁振子云装扮的电子。用施温格玻色子和自旋单重态费米子改写后的理论是U（1）规范不变的。我们表明，规范对称性的自发击穿导致\emph{\textbf{canted ferromagnetism with on-site spins of localized and delocalized electrons misaligned}}。当库仑排斥足够大时，双交换模型中出现了原位倾斜相。研究了在不同的Hund耦合和化学势参数下，库仑排斥力的变化对铁磁性和倾斜相之间的量子相变的影响。
2006-04-03 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Asymmetric band widening by screened exchange competing with local correlations in SrVO3: new surprises on an old compound from combined GW and dynamical mean field theory GW+DMFT
最近，在真实材料中首次实现了组合GW和动态平均场方案“GW+DMFT”的动态实现[J. M. Tomczak等人，欧罗巴Lett. 100 67001（2012）]，并应用于三元过渡金属氧化物SrVO3。在这里，我们回顾并扩展了这项工作，不仅详细介绍了完整的GW+DMFT计算，而且还讨论和测试了简化的近似方案。我们深入了解交换和相关效应的性质：在费米液体制度SrVO3的动力学重整基本上是本地的，和非本地的相关性主要作用于筛选Fock交换项。后者实质上加宽了准粒子能带结构，而由前者引起的能带变窄伴随着向更高能量的光谱权重转移。最有趣的是，交换加宽在光谱的未被占据的部分中更加明显。其结果是，GW+DMFT电子结构的SrVO3类似于传统的密度泛函为基础的动态平均场（DFT+DMFT）的占有状态的描述，但深刻的修改，在空的部分。我们的工作导致逆光电子能谱（IPES）数据的重新解释。事实上，我们分配一个突出的峰在约2.7 eV的主要是EG状态，而不是一个上哈伯德带的t2g字符。对于其他过渡金属氧化物也可以预期类似的惊喜，这需要对导带态进行更详细的研究。
2013-12-29 cond-mat.str-el
Screened exchange corrections to the random phase approximation from many-body perturbation theory
无规相位近似（RPA）系统地高估了相关能的大小，通常低估了内聚能。这部分源于完全缺乏交换条件，否则将取消违反泡利不相容原理（EPV）的贡献。未抵消的EPV贡献也表现为接近电子-电子聚结的自旋平行电子的非物理负对密度的形式。我们遵循多体微扰理论的考虑，提出了一个交换校正，纠正了最大的EPV贡献集，同时具有尽可能低的计算复杂度。所提出的方法交换RPA图中相邻的粒子/空穴对，大大提高了自旋平行电子的对密度接近聚结的均匀电子气（UEG）。相关能的准确性与二阶屏蔽交换（SOSEX）校正的其他变体相当，尽管它对于自旋极化的UEG稍微更准确。其计算复杂度分别为轨道空间或实空间中的$\mathcal O(N^5)$或$\mathcal O(N^4)$。它的内存需求为$\mathcal O(N^2)$。
2018-12-11 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Accurate modeling of FeSe with screened Fock exchange and Hund's metal correlations
我们再现的电子性质的FeSe在高温相内的从头算框架，包括屏蔽Fock交换和本地动力学相关。只要系统处于Hund金属相中，我们就能稳健地捕获实验能带结构。特别地，我们用$xy$轨道特征解释了费米口袋的收缩和空穴口袋下沉到费米能级以下的现象。这需要难以捉摸的正确估计的索末菲系数，并支持非补偿费米口袋的解释，在ARPES中看到的表面电子掺杂。更严格地说，我们的模型很好地匹配实验带间光谱，并捕捉定性的热电功率的温度依赖性，非常敏感的费米能级周围的频带的细节。
2021-01-05 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Coexistence of ferromagnetism and Kondo effect in uranium compounds
在某些铀化合物中观察到铁磁有序与近藤行为的共存。欠屏蔽Kondo晶格模型可以提供这种共存的可能描述。在这里，我们提出了一个模型的晶格S=1自旋耦合到传导电子通过内部网站交换相互作用$J_{K}$和网站间的铁磁交换$f-f$相互作用$J_{H}$。有限温度下的计算结果表明，近藤温度大于居里有序温度$T_{C}$，为近藤效应和磁有序共存提供了可能的解释.此外，当$J_{K}$值较低时，近藤行为会突然消失，而当改变波段占用时，近藤行为会平稳消失。这些结果与上述铀化合物的实验情况定性一致。
2006-09-08 cond-mat.str-el
Metallic ferromagnetism-insulating charge order transition in doped manganites
我们发现，双交换和杂质随机性的相互作用可以解释金属铁磁和绝缘电荷有序态之间的竞争掺杂锰氧化物。双交换被简化为伊辛型，而随机性由Falicov-Kimball二进制分布建模。在动力学平均场论的框架下考虑了组合模型。使用Kubo-Greenwood形式，输运系数明确表示在单粒子谱函数。将系统分为两个亚晶格，给出了棋盘电荷序参量和磁化强度的直接计算。数值结果表明，棋盘电荷序在低温下可以稳定在铁磁态内部。在棋盘电荷序铁磁转变点处还发现了绝缘体-金属转变。
2016-04-15 cond-mat.str-el
Orbitally-resolved ferromagnetism of monolayer CrI$_3$
少层CrI $_3$是二维铁磁体中最著名的例子，近年来引起了人们越来越多的兴趣。尽管从理论和实验两方面对二维磁体的性质进行了相当大的努力和进展，但卤化铬中面内磁有序形成背后的机制仍然存在争议。在这里，我们提出了一个微观的轨道分辨描述单层碘化铬$_3$的铁磁性。从第一性原理计算出发，我们构造了一个各向同性海森堡交换相互作用的低能模型。我们发现，有两个竞争的贡献，在CrI $_3$的长程磁有序：（i）反铁磁安德森的超交换之间的半填充$t_{2g}$轨道的Cr原子;和（ii）铁磁交换由Kugel-Khomskii机制，涉及半填充$t_{2g}$和空$e_g$轨道之间的过渡。通过数值计算，我们估计了动量空间中的交换相互作用，这使我们能够恢复自旋波谱，以及估计居里温度。与最近邻有效模型相反，我们的计算表明在5- 7 meV的自旋波谱中存在尖锐的共振，这取决于垂直偏置电压。我们对单层CrI $_3$的居里温度的估算结果为55- 65 K，与实验数据符合得很好。
2019-12-26 cond-mat.str-el
Ferromagnetism and Curie temperature of Vanadium-doped Nitrides
利用KKR-LSDA-CPA研究了钒掺杂氮化物（AlN、GAN和InN）的电子结构、磁性离子间的交换作用机制和居里温度。结果表明，在低浓度时，铁磁超交换作用机制占主导地位，但在足够高的浓度（x > 0.10）时，反铁磁超交换作用出现，降低了铁磁性的稳定性，特别是对于掺钒AlN和掺钒GAN.平均场近似下的居里温度的估计表明，钒掺杂的氮化物的居里温度超过室温与钒的几个成分。
2005-04-14 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Dual-Sublattice Ferromagnetism Driven by Cooperative Double Exchange and Superexchange at NdNiO$_3$/CaMnO$_3$ Interfaces
Temple University（天普大学）；Rutgers University（罗格斯大学）；Lawrence Berkeley National Laboratory（劳伦斯伯克利国家实验室）；Diamond Light Source Ltd.（钻石光源有限公司）
该研究通过NdNiO$_3$/CaMnO$_3$界面价态重构实现双亚晶格铁磁性，利用双交换与超交换协同耦合Mn和Ni，为关联氧化物界面铁磁性工程提供通用策略。
2026-09-21 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
\textit{Additional} carrier-mediated ferromagnetism in GdN
GdN中铁磁交换相互作用的机制还没有很好的理解。有人认为这可能是由于\textit{d-f}混合和\textit{d-f}交换的四阶交叉过程。另一种解释表明，在岩盐结构上Gd \textit{d}和N \textit{p}诱导的磁矩之间存在反铁磁相互作用，通过\textit{d-f}交换使最近邻Gd \textit{f}磁矩铁磁对齐.在本文中，我们提出的GdN的居里温度作为载流子密度的函数计算在我们的多带修改RKKY-类交换相互作用的结果。它包括5 \textit{d}导带的实际能带结构作为单粒子能量的输入。我们分析了GdN中载流子介导的铁磁性的可能性，并证明了一个简单的唯象模型，证明了载流子的作用。
2010-02-07 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Ferromagnetism and Metal-Insulator transition in F-doped LaMnO3
本文研究F掺杂LaMnO3，发现LaMnO2.5F0.5具有约239 K居里温度的铁磁金属行为和-64%磁电阻，归因于F掺杂诱导混合价Mn离子实现双交换，并在213 K以下发现可能存在两种不同电阻的双交换跳跃路径。
2023-02-27 cond-mat.str-el
Ferromagnetism and electron-phonon coupling in the manganites
综述了铁磁掺杂锰氧化物（如$x\approx0.2$-0.4的\chem{La_{1-x}Ca_xMnO_3}）的物理性质。在巡游电子磁性的一般框架内讨论了双交换的概念。在这方面的新特点是耦合的电子本地声子模式。重点放在声子的量子性质和与极化子物理学的联系。然而，它强调的锰氧化物落在一个中间耦合制度，标准的小极化子理论不适用。最近发展的多体相干势近似能够处理这种情况和格林最近的应用Holstein双交换模型进行了说明。讨论的问题包括基本电子结构的性质，金属-绝缘体过渡，统一的巨大的磁阻，压力效应和同位素效应，赝隙光谱和自旋波上的电子-声子耦合的影响。
2002-01-30 cond-mat.str-el
Emerging kinetic-exchange for the enhanced metallic ferromagnetism in CrGeTe$_3$ under pressure
本研究通过理论分析CrGeTe$_3$在压力下的电子结构演化，提出电子关联减弱和$d$-$p$杂化增强驱动了其从半导体到金属铁磁性的转变，揭示了金属性在动力学交换和Stoner不稳定性中的双重作用。
2025-07-14 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Magnetic critical behavior of the van der Waals Fe5GeTe2 crystal with near room temperature ferromagnetism
范德华铁磁体Fe 5GeTe 2具有约270 K的居里温度TC，其可以通过调节Fe缺陷含量而升高到室温以上。为了深入了解其铁磁交换，我们通过测量大块Fe 5GeTe 2晶体中铁磁到顺磁相变周围的磁化强度来研究其临界行为。通过采用各种技术包括修改的Arrott图、Kouvel-Fisher图和临界等温线分析来分析磁化强度，获得了一组可靠的临界指数，其中TC = 273.7 K，β = 0.3457，γ = 1.40617，和δ = 5.021，这表明存在一个三维磁交换，其距离衰减为J（r）~（r）$^-4.916，这与具有长程磁耦合的三维海森堡模型的结果接近.
2020-03-15 cond-mat.str-el
Double exchange, itinerant ferromagnetism and topological Hall effect in moiré heterobilayer
该研究构建 MoTe$_2$/WSe$_2$ 莫尔异质双层模型，揭示双交换、Kondo 耦合与自旋辅助跃迁如何产生非共线自旋及拓扑霍尔效应。
2023-07-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Ferromagnetism in multi-band Kondo lattice model
在所谓的Kondo晶格模型（KLM）中研究了周期晶格上巡游电子与局域化磁矩之间的铁磁自旋交换相互作用，并考虑了跳跃积分为矩阵的多带情形.修改后的RKKY理论，其中一个可以映射到一个有效的类海森堡系统的模型，扩展到一个简单的立方晶格上的有限带宽和杂交的多带情况。作为输入的有效交换积分的评价，需要多频带的电子自能量，这是从早期提出的分析。使用上述程序，我们确定系统的磁性质，如居里温度，同时计算化学势和磁化强度在一个自洽的计划为各种值的系统参数。结果进行了详细讨论，该模型的动机，以研究实际材料，如GdN的电子，运输和磁性。
2008-08-06 cond-mat.str-el
Ferromagnetism in the SU(N) Kondo lattice model -- SU(N) double exchange and supersymmetry
研究了当Kondo耦合J_K（铁磁和反铁磁）足够强时，一维Kondo晶格模型的SU（N）推广的基态性质.这两种情况都可以通过在光晶格中使用类碱土金属冷气体来实现。具体来说，我们首先进行强耦合展开，并确定两个绝缘相（其中之一是SU（N）-类似的著名的带隙Kondo单线态相）。严格地证明了低密度区（J_K<0）和高密度区（J_K>0）的基态是铁磁的。通过将双交换机制推广到SU（N）“自旋”，解释了结果。玻色-费米超对称性SU（N）的可能实现|1）在（广义）SU（N）Kondo格点模型中的性质。
2023-03-20 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Ferromagnetism induced in anisotropic stacked kagome-lattice antiferromagnet Cs$_2$Cu$_3$CeF$_{12}$
通过磁化强度和比热测量研究了Cs $_2$ Cu $_3$ CeF $_{12}$的磁性. Cs $_2$ Cu $_3$ CeF $_{12}$由Cu $^{2+}$的屈曲kagome晶格构成，其沿着b轴堆叠。屈曲kagome晶格中的交换网络是强各向异性的。因此，Cs $_2$ Cu $_3$ CeF $_{12}$可以分为两个子系统：具有强反铁磁交换相互作用的交替海森堡链和悬挂自旋。悬挂自旋通过有效的交换相互作用相互耦合，这是由链自旋介导的。悬挂自旋进一步分为两个子系统，DS1和DS2。DS1中的悬挂自旋在3.14 K下经历三维铁磁有序，而DS2中的悬挂自旋在0.35 K下保持顺磁性。DS1自旋之间的有效相互作用近似地由铁磁$XXZ$模型表示，其中$z$方向平行于晶体学c轴。得到了$H {\parallel} c$的磁相图，并在分子场近似下进行了分析。随着磁场的增加，悬挂自旋被极化，磁化曲线在饱和磁化强度的三分之一处呈现出宽的平台。
2012-03-20 cond-mat.str-el
Frustrated Ferromagnetism of Honeycomb Cobaltates: Incommensurate Spirals, Quantum Disordered Phases, and Out-of-Plane Ising Order
最近对钴基$d^7$蜂窝材料BaCo $_2$（AsO $_4$）$_2$和BaCo $_2$（PO $_4$）$_2$的实验重新引起了人们对XXZ模型的兴趣，该模型具有超越最近邻交换的竞争相互作用。虽然占主导地位的反铁磁交换的情况下已被广泛研究，实际材料表现出铁磁最近邻交换。在这里，我们表明，这种占主导地位的最近邻耦合的符号变化有实质性的后果的相图。特别地，感兴趣的量子无序相的性质从元格价键晶体改变为长程纠缠自旋液相。通过互补的数值模拟，基于精确对角化和伪费米子泛函重整化群，我们证明了在各向同性海森堡极限的铁磁相图的中心形成一个无隙的自旋液体状态，这使得在包含XXZ各向异性的平面外伊辛磁序。围绕这个量子无序区域的磁有序相对主导相互作用的符号变化不太敏感，并且可以从它们的经典类似物中理解。我们简要地评论我们的研究结果的相关性钴基$d^7$蜂窝材料。
2022-12-28 cond-mat.str-el
Ferromagnetism and temperature-dependent Electronic Structure of hcp Gadolinium
我们采用多体模型分析与从头计算能带结构计算相结合的方法，导出了稀土金属钆的电子准粒子结构随温度的变化。作为一个局域矩系统，Gd是适当的铁磁（多带）近藤晶格模型（s-f（d-f）模型）。模型哈密顿量的单粒子部分取自增广球面波（ASW）带计算。所提出的方法避免了重复计算的相关相互作用，通过利用一个精确的极限情况下的模型，并考虑到正确的对称性的原子轨道。先验的只有弱关联的5d导带通过带间交换耦合到局域化的4f能级得到一个明显的温度依赖性，这解释了Rudermann-Kittel-Kasuya-Yosida（RKKY）型机制的Gd的铁磁性。我们得到了自洽推导的居里温度为294.1 K和T=0的时刻为7.71 $μ_{\rm B}$，令人惊讶地接近实验值。引人注目的诱导温度依赖性的5d导带解释各自的光电发射数据。理论的唯一参数（带间交换耦合J）通过带计算唯一地固定。
2004-04-20 cond-mat.str-el
Band structure calculations of CuAlO2, CuGaO2, CuInO2 and CuCrO2 by screened exchange
报道了透明导电氧化物CuAlO 2、CuGaO 2、CuInO 2和CuCrO 2的密度泛函理论（DFT）能带结构计算.与标准局域密度近似（LDA）和广义梯度近似（GGA）方法相比，使用混合泛函sX-LDA导致电子性质的显著改善。我们表明，由此产生的电子带隙比较以及与实验值和以前的准粒子计算，并显示正确的趋势相对于原子序数的阳离子（铝，镓，在）。由此产生的能量深度的Cu d和O p的水平和价带宽度是相当大的改进相比，LDA和GGA和良好的协议与可用的X射线光电子能谱学（XPS）数据。最后，我们显示了所有四个系统的介电函数的计算虚部。
2011-01-20 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Giant Biquadratic Exchange in 2D Magnets and its Role in Stabilizing Ferromagnetism of NiCl2 Monolayer
二维（2D）范德华（vdW）磁体提供了一个理想的平台，探索，在基本方面，新的微观机制和开发，在技术方面，超紧凑的自旋电子应用。到目前为止，通常采用双线性自旋哈密顿量来研究二维磁体的磁性，忽略了高阶磁相互作用。然而，在这里，我们提供了定量的证据巨双二次交换相互作用在单层NiX2（X=Cl，Br和I），通过结合第一性原理计算和新开发的机器学习方法构建哈密顿量。有趣的是，我们发现，铁磁基态内的NiCl 2单层不能通过双线性海森堡哈密顿量解释，而是，最近邻的双二次相互作用被发现是至关重要的。此外，利用三轨道哈伯德模型，我们提出了巨大的双二次交换相互作用起源于相邻的磁性离子的未占轨道和占轨道之间的大跳跃。在一个一般的框架，我们的工作表明，双二次交换相互作用是重要的，在2D磁铁与边共享八面体。
2021-06-04 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Electronic and optical properties of Cr and Cr-N doped anatase TiO2 from screened Coulomb hybrid calculations
采用混合密度泛函理论计算方法研究了Cr和N共掺杂的TiO 2的电子结构和原子结构。非定域屏蔽Hartree-Fock交换能与传统的半定域交换能部分混合。这不仅治愈了带隙低估，而且改善了阴离子/阳离子驱动的杂质状态和掺杂剂的磁化的描述。Cr和/或N掺杂改变了TiO 2的价带和导带边缘，导致显著的带隙减小。因此，Cr、N和Cr-N掺杂的TiO 2有望用于增强的光活性。
2013-03-19 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Ferromagnetism and Transport in the Double-Exchange Model, with and without Phonons; Application to the Manganites
介绍了双交换模型和Holstein-DE模型的多体相干势近似，后者包括电子与局域声子和自旋的耦合。它示出的方法可以处理本地自旋和声子量子力学，它是如何等价于动力学平均场论在经典极限。在Holstein-DE模型中，充分讨论了弱电子-声子耦合经中间耦合（此时开始出现小极化子带）到强耦合（此时恢复了与标准小极化子理论类似的结果）的过渡。该理论适用于铁磁锰氧化物的磁性，运输和光谱数据的充分讨论。研究发现，许多锰氧化物处于小极化子形成的临界区域，这解释了它们对外加磁场和压力等参数的敏感性。
2001-09-19 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Coexistence of ferromagnetism and superconductivity near quantum phase transition: The Heisenberg- to Ising-type crossover
建立了弱铁磁巡游电子系统铁磁与超导相共存的微观平均场论，并考虑了临界自旋涨落交换引起的超导配对机制.所得方程的自洽解决定了超导转变温度，它强烈依赖于交换分裂。分析了量子相变附近各向同性（类海森堡）自旋涨落到单轴（类伊辛）自旋涨落的相位交叉效应，得到了一般相图。这种情况下，然后适用于巡回铁磁体ZrZn 2，这揭示了该化合物的拟议相图的情况。本文还讨论了UGe_2超导电性的可能解释。
2004-12-09 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Critical Exponents for the Ferromagnetism in Colossal Magnetoresistance Manganites
从理论上研究了锰氧化物巨磁电阻中铁磁转变的临界现象。关于这一转变的临界指数，实验结果之间仍存在争议。为了通过与理论预测的比较来阐明锰氧化物的本征物理性质，我们利用无偏数值结果的有限尺寸标度分析研究了双交换模型的临界现象.结果表明，三维双交换模型的铁磁相变临界指数与Heisenberg模型的铁磁相变临界指数一致，但与平均场模型的铁磁相变临界指数不同.
2001-07-09 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Double-exchange ferromagnetism of fermionic atoms in a $p$-orbital hexagonal lattice
Hefei National Research Center for Physical Sciences at the Microscale and School of Physical Sciences, University of Science and Technology of China（合肥微尺度物质科学国家研究中心和中国科学技术大学物理科学学院）；Department of Physics and Astronomy, George Mason University（乔治梅森大学物理与天文系）；Department of Physics and Astronomy and IQ Initiative, University of Pittsburgh（匹兹堡大学物理与天文系及IQ倡议）
研究费米子原子在p轨道六边形晶格中的双交换铁磁性，揭示了洪德性和莫特性相互作用的相图及竞争机制。
2026-08-18 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Complex exchange mechanism driven ferromagnetism in half-metallic Heusler Co$_{2}$TiGe: Evidence from critical behavior
研究了半金属全Heusler Co $_2$ TiGe中与磁相变有关的临界现象。该化合物在居里温度$T_{C}$ =371.5 K时发生连续的铁磁-顺磁相变。在$T_{c}$附近的磁化等温线的分析，按照改进的Arrott图方法，Kouvel-Fisher技术，和临界等温线图，产生渐近临界指数$β$ =0.495，$γ$ =1.324，和$δ$ =3.67。用Widom标度关系和标度状态方程进一步验证了所得指数的自洽性和可靠性。临界指数$β$的类平均场值表明交换相互作用的长程性质，而临界指数$γ$和$δ$的值则意味着相当大的临界自旋涨落。Co $_{2}$ TiGe在磁不均匀性存在下的半金属巡游特性可能导致临界指数从三维海森堡值（$β$ =0.369，$γ$ =1.38和$δ$ =4.8）向平均场值（$β$ =0.5，$γ$ =1和$δ$ =3）的强烈偏离。结果表明，交换耦合的复杂性质，稳定的长程铁磁有序系统中，并与早期的理论研究的交换机制在Co $_2$ TiGe。
2019-03-26 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Microscopic Origin Of Room Temperature Ferromagnetism in a Double Perovskite Sr$_2$FeReO$_6$: a first principle and model Hamiltonian study
在双钙钛矿（A $_2$ BB $'$ O $_6$）中令人困惑的室温铁磁性观察，尽管具有被非磁性B $'$ -离子稀释的B-离子的磁晶格，已经对Sr $_2$ FeReO $_6$进行了检查。利用{ \it Ab-initio}自旋螺旋电子结构计算方法，在倒易空间中确定了进入扩展海森堡模型的交换相互作用，然后用Monte Carlo模拟经典求解，确定了铁磁转变温度T $_c$ .我们发现，必须考虑现场库仑相互作用在pH 6 Re网站（$U$），以获得T $_c$接近实验值。对$ab$ - $initio$电子结构的分析以及适当的模型哈密顿量追踪了T $_c$与$U$的增强的起源，即在这些位点引入的增强的交换分裂。这反过来又使反铁磁交换通道不稳定，从而增强T $_c$。通过与Sr $_2$ FeMoO $_6$的情况进行对比，检查在非磁性网站的占用的作用。
2022-02-02 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Screened hybrid functional applied to 3d^0-->3d^8 transition-metal perovskites LaMO3 (M=Sc-Cu): influence of the exchange mixing parameter on the structural, electronic and magnetic properties
我们评估的性能的海德-Scuseria-Ernzerhof（HSE）筛选的混合密度泛函计划适用于钙钛矿家族LaMO 3（M=Sc-Cu），并讨论了混合参数α（它决定了确切的Hartree-Fock交换的分数包括在密度泛函理论（DFT）交换相关功能）的结构，电子和磁性的作用。这类化合物的物理复杂性表现在电子性质（能带/Mott-Hubbard/电荷转移绝缘体和金属）、磁有序性、结构畸变（合作的Jahn-Teller类不稳定性）以及与t_2g和e_g轨道逐渐填充相关的定域/离域效应之间的强烈竞争，这象征着理论的关键和挑战性。我们的研究结果表明，HSE是能够提供一个一致的图片整个LaMO 3系列遇到的复杂的物理场景，并显着提高标准DFT描述。唯一的例外是相关的顺磁性金属LaNiO 3和LaCuO 3，这被认为是更好的DFT内处理。通过拟合基态性质与α的关系，我们构造了一组从LaScO_3到LaCuO_3的α的“最佳”值：发现“最佳”混合参数随着d流形填充的增加而减小（LaScO 3：0.25; LaTiO 3和LaVO 3：0.10-0.15; LaCrO 3、LaMnO 3和LaFeO 3：0.15; LaCoO 3：0.05; LaNiO 3和LaCuO 3：0）。这种趋势可以很好地与整个LaMO 3系列的屏蔽和介电性能的调制相关，从而为经验拟合过程提供了物理依据。
2012-12-20 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
What is the Mechanism Underlying 3-D Heisenberg-like Ferromagnetism Across the Compositional Metal-Insulator Transition in La1-xCaxMnO3 (0.18 < xc < 0.22)?
本文对两种La_（1-x）Ca_xMnO_3（x = 0.18，x = 0.20）单晶的磁性和输运性质进行了详细的测量。磁化强度/磁化率数据的分析揭示了发生的第二顺序/连续的铁磁-顺磁相变描述不仅由最近的邻居，3-D海森堡模型指数（γ = 1.387，β = 0.365，δ = 4.783），但也与绝缘和金属样品的临界振幅的可比值。这些结果支持了这样的断言：双交换不可能是支持该组成范围内铁磁性的潜在机制，并且提出了相关相互作用是铁磁超交换的论点，该相互作用是由接近轨道有序到无序转变而调制的。
2009-01-14 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Interfacial Ferromagnetism in LaNiO3/CaMnO3 Superlattices
我们观察界面铁磁性的超晶格的顺磁性金属LaNiO 3和反铁磁性绝缘体CaMnO 3。LaNiO 3表现出厚度依赖的金属-绝缘体转变，我们发现铁磁性的出现与LaNiO 3的导电状态相一致。即，只有LaNiO 3层为金属性的超晶格才具有铁磁性。使用几个磁性探针，我们已经确定，铁磁性产生在一个单一的单元格的CaMnO 3在界面处。总之，这些结果表明，铁磁性可以归因于由相邻的巡回金属介导的Mn离子之间的双交换相互作用。
2013-07-30 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
