The origin of magnetism in a supposedly nonmagnetic osmium oxide
结合光谱与理论方法研究5d$^1$双钙钛矿氧化物,发现自旋-轨道耦合、共价性与低对称性导致Os产生有限磁矩,并证实了Jahn-Teller畸变与强电子-晶格耦合。
2024-01-22 cond-mat.str-el
Nonmagnetic $J = 0$ State and Spin-Orbit Excitations in K$_{2}$RuCl$_{6}$
由$t_{2g}^4$过渡金属离子组成的自旋轨道Mott绝缘体由于自旋轨道$J=1$三重子的凝聚而具有激子磁性。先前的实验表明,$4d$反铁磁体Ca $_{2}$ RuO $_{4}$体现了这一概念,但作为激子图像基础的$J = 0$基态仍有待证实。我们使用Ru $L_3$边缘共振非弹性X射线散射揭示原型$J$多重峰与$J=0$基态的立方化合物K $_{2}$ RuCl $_{6}$,这是很好地描述内的$LS$耦合计划。这一结果突出了未淬灭的轨道时刻在$4d$ -电子化合物中的关键作用,并要求对各种晶格的量子临界性和激子磁性进行调查。
2021-07-21 cond-mat.str-el
Magnetic ordering in Sr2RuO4 induced by nonmagnetic impurities
我们报道了Sr 2 RuO 4自旋三重态超导体中掺杂杂质的不寻常效应。Ru ~(4+)取代Ti ~(4+)引起了局域磁矩磁性,其特征是易磁化轴沿层间c方向的伊辛各向异性。此外,当x(Ti)> 0.03时,金属态发生磁有序,剩余磁化强度沿c轴方向。我们认为,本地化的时刻诱导的Ru 4+和/或氧离子周围的Ti 4+和有序是由于它们的相互作用介导的巡回Ru-4d电子具有较强的自旋波动。
2001-01-24 cond-mat.str-el
Diluted paramagnetic impurities in nonmagnetic Ba$_2$YIrO$_6$
用局域探针技术、核磁共振($^{89}$ Y NMR)和μ子自旋转动(μ SR)研究了立方双钙钛矿结构BaPDMATHABMM YIrO $_6$.这两种方法都证实了这种化合物中没有磁性长程有序,但发现了稀释的局部顺磁矩的证据。NMR自旋-晶格弛豫速率1/T1的测量表明,在低温下的本地化自旋力矩减慢。muSR自旋-晶格弛豫速率λ的增加证实了Ba $_2$ YIrO $_6$中存在弱磁性。然而,这些发现不能用最近提出的激子类型的磁性来解释。相反,它们指向少量的局部顺磁自旋中心,导致在5d $^4$的简单双基态(Ir $^{5+}$的$J=0)$电子构型)的背景下产生这种磁响应。
2017-10-06 cond-mat.str-el
Non-perturbative approaches to magnetism in strongly correlated electron systems
研究了关联电子系统中巡游铁磁性稳定性的微观基础。为此,铁磁性的几条路线进行了探索,使用严格的方法有效的任意空间维度,以及量子Monte Carlo调查的限制,无限维(动态平均场论)。特别是,我们讨论了定性和定量的重要性(一)直接海森堡交换耦合,(二)带简并加上洪德的规则耦合,和(iii)附近的带边的高光谱密度所造成的适当的晶格结构和/或动能的电子。在电子密度不太接近半填充和足够大的$U$的情况下,我们证明了在哈伯德模型中巡游铁磁性的稳定性。已经有一个弱的直接交换相互作用,以及带简并,被发现降低$U$的临界值以上的铁磁性变得稳定相当。利用类似的数值方法,研究了具有易磁化轴的哈伯德模型,从统一的微观观点解释了强各向异性反铁磁体中的变磁性。
1997-01-21 cond-mat.str-el
Critical thickness for ferromagnetism in LaAlO3/SrTiO3 heterostructures
在LaAlO 3(LAO)和SrTiO 3(STO)的异质结构中,观察到了两种不同形式的磁性[1-7],这些磁性可能[8,9]或可能不是[10]由界面载流子引起,这些载流子在电子重构中从LAO迁移到界面[11]。我们在一系列不同LAO厚度的n型样本中对磁场景观[5]进行成像。我们发现铁磁补丁只出现在临界厚度以上,类似于电导率[12]。因此,我们得出结论,界面重构是必要的磁性的形成。我们没有观察到铁磁性与栅极电压的变化,并检测到铁磁性在非导电的p型样品,表明在界面上的载流子不需要巡回产生磁性。铁磁性出现在孤立的补丁,其密度变化很大的样品之间的事实强烈表明,无序或局部应变诱导磁性的人口的界面载流子。
2012-01-05 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Nonmagnetic substitution in pyrochlore iridate Y$_2$(Ir$_{1-x}$Ti$_{x}$)$_2$O$_7$: Structure, magnetism and electronic properties
自旋-轨道耦合和电子相关效应的调谐被认为是许多有趣的现象。我们研究了掺杂Y-$_2$的结构、磁性和电子性质的温度演化(Ir $_{1-x}$ Ti $_{x}$)$_2$ O $_7$($x$ = 0.0,0.02,0.05,0.10和0.15),其中钛的取代$^{4+}$ Ir $^{4+}$(5 $d^5$)的(3 $d^0$)相当于磁网络的稀释和以相反的方式调节这些参数。该系统保持其原有的结构对称性,但局部结构参数显示出与Ti含量的演变。而磁性转变温度没有很大的影响,磁矩和磁阻挫随着Ti掺杂降低。磁弛豫测量表明,母体化合物Y $_2$ Ir $_2$ O $_7$及其钛掺杂类似物均处于非平衡磁状态,磁弛豫速率随钛的增加而增加。温度依赖的拉曼测量表明结构对称性没有变化,然而,在整个磁转变温度的异常观察到A $_{1g}$拉曼模式。依赖于温度的X射线衍射数据也支持拉曼光谱数据,然而,观察到晶格参数随温度的演变。Y $_2$(Ir $_{1-x}$ Ti $_{x}$)$_2$ O $_7$系列的电阻率数据在整个温度范围内表现出绝缘行为,然而,电阻率随着Ti掺杂而降低。电荷传导的性质被发现在整个系列遵循幂律行为,但该模型的有效性随温度而变化。在低温下观察到了负的磁电阻效应,并用弱局域机制解释了这一现象。与其他Ir基氧化物类似,在本系统中已经观察到从负到正MR的交叉。
2019-05-06 cond-mat.str-el
Influence of magnetic interaction between impurity and impurity-liberated spins on the magnetism in the doped Haldane chain compounds PbNi${}_{2-x${A}${}_{x}$V${}_{2}$O${}_{8}$ (A = Mg, Co)
采用宏观直流磁化率和局域电子自旋共振(ESR)技术,对非磁性(Mg ${}^{2+}$)和磁性(Co ${}^{2+}$)掺杂的PbNi ${}_{2}$ V ${}_{2}$ O ${}_{8}$化合物的杂质感生磁性进行了全面研究.杂质释放自旋之间的磁耦合估计从低温ESR信号的线宽在Mg掺杂样品。此外,在磁性钴掺杂剂的情况下,杂质-宿主磁交换从Co诱导的贡献的顺磁相的线宽进行评价。实验观察到的严重加宽的ESR线的磁性掺杂的化合物相对于掺杂的钴是由于快速自旋晶格弛豫的Co ${}^{2+}$离子,这导致在一个的温度依赖性的诱导线宽的dieleck-type。从ESR分析得到的交换参数提供了一个令人满意的解释所观察到的低温磁化掺杂样品。
2005-06-02 cond-mat.str-el
Anisotropic superexchange through nonmagnetic anions with spin-orbit coupling
各向异性超交换相互作用是实现奇异量子磁性的最重要的相互作用之一,传统上认为它起源于磁性离子,与磁性离子无关。通过研究磁性阳离子和负离子的自旋-轨道耦合多轨道哈伯德模型,我们解析地证明了负离子的自旋-轨道耦合可以在磁性离子上诱导反对称的Dzyaloshinskiii-Moriya相互作用、对称的各向异性交换和单离子各向异性,因此它实际上与磁性离子一样对各向异性超交换有贡献.我们的研究结果为实现凝聚态系统中的多功能奇异相、低维材料中长程序以及通过负离子记录和操纵量子信息的可开关单分子磁性器件提供了又一条途径。
2020-10-12 cond-mat.str-el
Electronic structure and magnetism of samarium and neodymium adatoms on free-standing graphene
采用传统密度泛函理论以外的方法(DFT+U,DFT+HIA和DFT+ED)研究了吸附在自支撑石墨烯上的稀土原子的电子结构.研究了电子关联和自旋轨道耦合对磁性的影响。DFT+U方法预测这两个原子进行本地磁矩(自旋和轨道)相反的一个双$f^6$($J=0$)的基态配置的Sm在气相中。应用密度泛函${}+{}$ Hubbard-I(HIA)和密度泛函${}+{}$精确对角化(ED)方法解决了这个问题,得到了Sm吸附原子的六个$f$电子和$J=0$电子的基态.计算结果表明,Nd吸附原子保持磁性,有四个局域的$f$电子和$J=4.0$ . STM和XAS实验证实了上述结论。
2016-09-09 cond-mat.str-el
Interface-driven ferromagnetism within the quantum wells of a rare earth titanate superlattice
在这里,我们提出了极化中子反射测量探索薄膜异质结构组成的一个强相关的莫特态,GdTiO $_3$,嵌入SrTiO $_3$量子阱。我们的研究结果表明,净固有的Mott GdTiO $_3$矩阵的铁磁性传播到名义上的SrTiO $_3$量子阱,并跟踪主机Mott绝缘矩阵的磁序参量。超过5 SrO层的阱厚度,阱内的磁矩被显著抑制,表明淬灭阱磁性包括在该薄膜架构中的量子临界磁输运的可能起源。我们的数据表明,邻近的交换场和极性诱导的载流子密度之间的相互作用可以稳定扩展的磁状态在SrTiO $_3$量子阱。
2016-07-05 cond-mat.str-el
Unraveling the nature of magnetism of the 5$\boldsymbol{d^4}$ double perovskite Ba$_2$YIrO$_6$
本文报道了双钙钛矿结构Ba $_2$ YIrO $_6$的电子自旋共振(ESR)谱。一般来说,由于Ir $^{5+}$(5 $d^4$)离子的自旋和轨道动量的强耦合,这种材料预计是可折叠的。然而,有争议的实验报告,无论是强反铁磁性与静态秩序在低温下或只是一个弱顺磁性行为引发了讨论的普遍接受的情况下,强自旋轨道耦合基态的5 $d^4$铱酸盐和出现一个新的奇异的磁性状态的崩溃。我们的数据表明,所研究的材料的磁性仅仅是由于百分之几的Ir $^{4+}$和Ir $^{6+}$磁缺陷,而定期的Ir $^{5+}$网站保持不变。值得注意的是,在$T\lesssim 20$ K的ESR谱中,缺陷Ir $^{6+}$物种表现出磁相关性,这表明最近的理论所提出的双prevoskites中的超交换的长程特征。
2018-06-11 cond-mat.str-el
Magnetism in semiconductors: A dynamical mean field study of ferromagnetism in Ga_{1-x}Mn_xAs
本文采用动力学平均场近似对Ga_{1-x} Mn_xAs的磁性进行了系统的研究。我们的模型考虑了强自旋轨道耦合对J=3/2 GaAs价带的影响以及随机分布的磁性离子与巡游空穴之间的交换作用。在Mn掺杂x=0.05时,得到了不同杂质-空穴耦合J_c和空穴浓度n_h值时的铁磁相变温度T_c。我们还研究了空穴的局域磁化强度和自旋极化随温度的变化关系。通过将我们的结果与自旋-轨道耦合被关闭的单带哈密顿量的结果进行比较,我们得出结论,Ga_{1-x} Mn_xAs中的自旋-轨道耦合引起铁磁序的挫折,加强了Zarand和Janko最近的发现(Phys. Rev. Lett. 89,047201(2002))。
2004-02-10 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Anomalous enhancement of magnetism by nonmagnetic doping in the honeycomb-lattice antiferromagnet ErOCl
本研究发现蜂窝晶格反铁磁体ErOCl中非磁性Lu³⁺掺杂可反常增强Er³⁺磁矩,揭示化学压力致c轴收缩、轴向晶场参数增大进而提升磁各向异性的机制,为调控稀土材料磁性能提供新途径。
2025-10-28 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Unconventional magnetism as a consequence of the charge disproportionation and the molecular orbital formation in Ba4Ru3O10
采用从头算和模型计算方法研究了Ba $_4$ Ru $_3$ O $_{10}$的磁性和电子性质.结果表明,三分之一的Ru $^{4+}$离子的基态不稳定不是由于关联效应引起的.这是由于晶体学上不同的Ru之间的电荷交换和Ru的三聚体中的分子轨道形成引起的。
2012-08-08 cond-mat.str-el
Structure and magnetism of MnGe thin films grown with a nonmagnetic CrSi template
Dalhousie University(达尔豪斯大学);McMaster University(麦克马斯特大学);Catalan Institute of Nanoscience and Nanotechnology (ICN2)(加泰罗尼亚纳米科学和纳米技术研究所)
本研究通过非磁性CrSi模板生长超薄MnGe薄膜,揭示其B20结构及低温相变特性。
2026-03-05 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Magnetic and nonmagnetic phases in doped AB2 t-J Hubbard chains
利用密度矩阵重整化群和精确对角化方法讨论了掺杂AB 2 $t-J$链的富相图。的$J$与$δ$(空穴掺杂)的相图展示巡回亚铁磁性,无公度,共振价键和长冈状态,相分离,和Luttinger液体(LL)物理区域。几个功能突出,如调制亚铁磁结构,长冈自旋极化子的发生在欠掺杂制度和小值的$J=4t^2/U$,其中$t$是第一近邻跳跃幅度和$U$是现场排斥库仑相互作用,与非零磁化的无公度结构,和强耦合LL物理在高掺杂制度。我们还验证了相关的研究结果与相应的结果在正方形和n-腿梯形晶格是一致的。特别是,我们提到了长冈铁磁性对$J$和$δ$的不稳定性。
2015-04-08 cond-mat.str-el
The magnetism of the t-t' Hubbard model
在实空间中,在非限制Hartree-Fock近似下,研究了二维正方晶格中的t-t'哈伯德模型的磁性.研究了反铁磁性、铁磁性、相分离和非均匀磁性织构之间的相互作用。它表明,在足够大的值的t '/t,一个丰富的fenomenology是预期之间的反铁磁相在半填充和铁磁相较低的填充。
1999-09-15 cond-mat.str-el
Emerging magnetism and electronic phase separation at titanate interfaces
磁性的出现在其他磁性化合物及其潜在的机制已成为激烈的研究课题。在这里,我们证明了钛酸盐界面和表面的非常规磁状态负责的氧空位。使用一个有效的多轨道模型,我们发现,局域空位的存在导致的相互作用的铁磁顺序在巡回t2g带和复杂的磁振荡的轨道重建的eg带,这可以通过在氧化物界面的门场调谐。磁相图包括高度分散的区域的稳定和相分离的磁状态形成超过非零临界缺陷浓度。
2013-08-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
The collapsed tetragonal phase as a strongly covalent and fully nonmagnetic state: persistent magnetism with interlayer As-As bond formation in Rh-doped Ca$_{0.8}$Sr$_{0.2}$Fe$_2$As$_2$
CaFe $_{2}$ As $_{2}$基超导体的一个众所周知的特征是通常归因于层间As-As键的形成的压力诱导的塌陷的四方相。使用详细的X射线散射和光谱,我们发现,Rh掺杂的Ca $_{0.8}$ Sr $_{0.2}$ Fe $_{2}$ As $_{2}$不发生一级相变,尽管形成层间的As-As键,但局部Fe矩仍然存在。我们的密度泛函理论计算表明,Fe-As键的几何形状是至关重要的稳定磁性和纯CaFe $_{2}$ As $_{2}$中观察到的$c$晶格参数的压力诱导下降主要是由于在FeAs平面内的收缩。这些现象是最好的理解使用一个经常被忽视的解释平衡Fe-As键的几何形状,这是由共价键和交换之间的竞争强烈杂化的Fe $3d$和作为$4p$状态之间的分裂。在这个框架中,当共价键完全战胜交换分裂时,崩溃的四元相出现。因此,塌缩的四氢呋喃相被适当地理解为强的共价相,其完全与作为副产物形成的As-As键结合。
2017-02-08 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Competition between Kondo effect and RKKY physics in graphene magnetism
量子杂质在二维材料(如石墨烯和双层石墨烯)上的合作行为的特征在于屏蔽(近藤效应)和Ruderman-Kittel-Kasuya-Yosida(RKKY)磁性之间的非平凡竞争。此外,由于费米能级处的态密度小,杂质可能根本不耦合到传导电子,表现为自由矩。采用最近发展的{\em{exact}}数值方法研究多杂质晶格系统,我们得到了与传统RKKY理论所预期的结果有很大不同的非微扰结果.在半填充和弱耦合,杂质保持在当地的时刻制度时,他们是对的子晶格,到一个临界值的相互作用时,他们开始耦合反铁磁性的相关性,衰减非常缓慢的杂质间的距离。在有限掺杂下,远离半填充,铁磁性完全不存在,并且物理学由反铁磁性和近藤效应之间的竞争主导。在双层石墨烯中,相反层上的杂质表现为自由矩,除非相互作用是跳跃或更大的量级。
2017-03-07 cond-mat.str-el
Kinetic Magnetism at the Interface Between Mott and Band Insulators
我们发现,高密度的二维电子气和本地化的电子在相邻的莫特绝缘体的相互作用导致独特的莫特/带绝缘体界面的动力学磁性。我们的研究是基于一个双层哈伯德模型在$U=\infty$与电势差之间的两层。我们结合分析结果与DMRG模拟表明,磁性,特别是铁磁性,大大提高了相对的两个子系统的接近。这些结果可能与最近的实验表明在$R$ TiO $_3$ /SrTiO $_3$异质结构的磁性有关。
2016-05-09 cond-mat.str-el
Induced Ferromagnetism at BiFeO3/YBa2Cu3O7 Interfaces
过渡金属氧化物(TMOs)表现出从高温超导、巨磁电阻到磁性和铁电性等众多现象。此外,当TMO相互连接时,可能会出现新的功能,这些功能在单个组件中是不存在的。在这里,我们报告的结果从第一性原理计算的磁性在BiFeO 3/YBa 2 Cu 3 O 7界面。通过比较各种磁自旋配置内BiFeO 3的总能量,我们能够表明,金属铁磁性的界面附近诱导。我们进一步开发了一个界面交换耦合模型,并将提取的交换耦合相互作用强度,从第一性原理计算,到一个通用的相图。我们的结论证实了界面铁磁性的存在下的磁滞回线场依赖的磁化数据。界面铁磁性的出现应该对电子和输运性质有影响。
2014-07-02 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Time-domain decoding of unconventional charge order mechanisms in nonmagnetic and magnetic kagome metals
本研究利用时间分辨X射线散射技术,通过测量序参量动力学差异,在时域中破译了非磁性ScV₆Sn₆的声子耦合电荷序与磁性FeGe的磁锁耦非常规电荷序,为笼目材料量子序研究提供了新方法。
2025-06-17 cond-mat.str-el
Magnetism in Carbon Structures
我们讨论了在碳基结构中观察到的不同磁性现象,特别是在石墨、无序碳、富勒烯和辐照碳结构中观察到的抗磁性、顺磁性和铁磁性。
2004-09-17 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Optimal array geometries for kinetic magnetism and Nagaoka polarons
Ohio University(俄亥俄大学)
研究通过分析阵列连通性(λ₂和KC)预测NFM和极子形成,并发现磁通量调节可反向破坏动能铁磁性。
2025-12-18 cond-mat.str-el
Magnetism in Nb(1-y)Fe(2+y) - composition and magnetic field dependence
本文系统地研究了Laves相系统Nb $_{1-y}$ Fe $_{2+y}$的输运和热力学性质。我们的测量结果证实,富铁样品,以及那些富含Nb($\mid y\mid\geq 0.02$),在低温下显示体铁磁性。对于化学计量的NbFe $_2$,另一方面,磁化强度,磁化率和磁阻结果指向自旋密度波(SDW)顺序,可能是螺旋形的,具有小的有序波矢量$Q \sim 0.05$和$^{-1}$。我们的研究结果表明,在接近化学计量组成的富铁侧,铁磁性变成长波长SDW顺序。在这种情况下,$Q$在相图中位于$y=+0.02$附近的Lifshitz点处从0到小的有限值连续变化。进一步降低Fe含量抑制SDW转变温度,其在$y\approx -0.015$处外推至零。围绕这个Fe含量的磁波动占主导地位的电阻率和偏离其常规费米液体形式的热容量的温度依赖性,推断量子临界点的存在。由于临界点位于与化学计量的NbFe $_2$和铁磁秩序之间,该铁磁秩序重新出现非常富Nb的NbFe $_2$,所观察到的温度依赖性可以归因于接近SDW秩序或铁磁性。
2009-05-19 cond-mat.str-el
Magnetism of PdNi alloys near the critical concentration for ferromagnetism
我们报告的结果的μ子自旋旋转和弛豫($μ$ SR)研究稀钯$_{1-x}$镍$_x$合金,重点是镍浓度$x =$ 0.0243和0.025。这些都接近临界值$x_\mathrm{cr}$的铁磁长程有序(LRO),这是一个量子临界点的候选人的发病。2.43和2.5 at.% Ni合金表现出类似的$μ$ SR性能。两个样品都是全磁性的,平均μ子局部场$\langle B^\mathrm{loc}\rangle =$为2.0和3.8 mT,居里温度$T_C =$为1.0和2.03 K,2.43和2.5 at.% Ni,分别在$T = 0$。$\langle B^\mathrm{loc}\rangle$的温度依赖性表明Ni自旋团簇而不是孤立自旋的有序性。就在$T_C$之上,发现了具有准静态短程有序(SRO)和顺磁性的单独体积分数的两相区。SRO分数随着温度升高而降低到零,温度高于$T_C$几开尔文。这种SRO和顺磁性的混合物与具有Ni聚集的不均匀合金的概念一致。$T_C$的测量值外推至$x_\mathrm{cr}$ = 0.0236 $\pm$ 0.0027。在$T_C$附近的动态μ子自旋弛豫对于两个样品是不同的:对于$x$ = 0.0243,在$T_C$处观察到弛豫速率最大值,这让人想起临界减速,而对于$x =$ 0.025,在$μ$ SR时间窗口内没有观察到动态弛豫。数据表明,在这种合…
2014-02-19 cond-mat.str-el
Muon Spin Relaxation and Nonmagnetic Kondo State in PrInAg_2
在近藤化合物PrInAg_2中进行了μ子自旋弛豫实验。发现零场μ子弛豫率与0.1至10 K之间的温度无关,这排除了先前在\sim 0.5 K处观察到的比热异常的磁起源(自旋冻结或传统的近藤效应)。低温μ子弛豫与包括^{141}Pr核磁矩的超精细增强的核磁定量一致。这是反对Pr^{3+}电子磁矩的有力证据,也是重电子行为所需的Γ_3晶体电场分裂基态的有力证据。这些数据表明,在PrInAg_2中,相邻的Pr^{3+}离子之间存在着0.2 K量级的交换相互作用,这在PrInAg_2中的近藤近藤效应的完整理论中应该被考虑在内。
1998-09-17 cond-mat.str-el
Excitonic Magnetism in Ruthenium Pyrochlores
School of Physics and Astronomy, University of Minnesota(明尼苏达大学物理与天文学院)
针对钌烧绿石中强自旋轨道耦合与磁有序的矛盾,建立范弗莱克激子磁性微观理论,解释其磁有序并预测新磁相,应用于Nd$_2$Ru$_2$O$_7$并关联光谱探测。
2026-08-10 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
Coexistence of Surface Ferromagnetism and Gapless Topological State in MnBi$_2$Te$_4$
表面磁性及其与电子结构的相关性对于理解内禀磁性拓扑绝缘体MnBi $_2$ Te $_4$的无带隙拓扑表面态是至关重要的。在这里,使用静态和时间分辨角分辨光电子能谱(ARPES),我们发现了一个显着的ARPES强度变化与间隙开放的拉什巴样导带。与模型模拟的比较强烈地表明,解理MnBi $_2$ Te $_4$的表面磁性与其体相状态相同。表面铁磁性和无带隙TSS的共存揭示了MnBi $_2$ Te $_4$的新的复杂性,这可能是负责剥离的MnBi $_2$ Te $_4$的低量子反常霍尔温度。
2020-04-15 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Selection of factorizable ground state in a frustrated spin tube: Order by disorder and hidden ferromagnetism
在凝聚态物理中,磁系统中的阻挫和量子涨落之间的相互作用是许多奇异态的起源。本文研究了磁场作用下的四足阻挫自旋管。这个系统是一个原型,研究出现的一个可分解成局域态的一个非线性基态和相关的序参量没有量子涨落,出现在各种各样的挫折系统。系统的一维性质使我们能够应用各种技术:基于无序有序概念的路径积分公式,磁激发带隙的强耦合分析,以及密度矩阵重整化群。所有的方法指向一个有趣的属性的基态的磁化平台,即,不同的子晶格(自旋不平衡)之间的相对磁化的量化值和几乎完美的分解的基态。
2014-07-09 cond-mat.str-el
Defect-induced magnetism in TiO$_2$: An example of quasi 2D magnetic order with perpendicular anisotropy
在大量不同的磁性主体中,如纯石墨、氧化物和硅基材料中,已经观察到由原子晶格缺陷(如空位、晶体或它们的对)诱导的室温磁有序。室温下的高居里温度和与时间无关的磁响应表明这种新现象在固态磁性中具有非凡的鲁棒性。在这项工作中,我们回顾了纯TiO $_2$(TiO)的实验和理论结果,它的磁序可以通过低能离子辐照来触发。特别是,我们讨论了系统的观察,在这个氧化物的表面具有垂直磁各向异性的磁性层。
2023-02-03 cond-mat.str-el
Weak Itinerant Ferromagnetism (WIFM) in MAX phase compound Cr$_{1.9}$Fe$_{0.1}$GeC
本文通过在Cr$_2$GeC中掺杂Fe诱导出弱巡游铁磁态,实验证实磁矩源于Fe原子且磁相变遵循平均场理论。
2025-04-03 cond-mat.str-el
Evolution of magnetic oxygen states in Sr-doped LaCoO$_3$
用X射线吸收光谱和X射线磁圆二色性研究了La $_{1-x}$ Sr $_x$ CoO $_3$的磁性,并计算了相应的第一性原理电子结构.对于小的x,光谱是一致的形成的铁磁集群内发生的绝缘矩阵。Sr诱导的磁性O-空穴态刚好在E $_F$之上形成,并且随着Sr掺杂的增加而生长。密度泛函计算x = 0产生一个观察到的菱面体扭曲的费米基态,并表明掺杂引入的空穴在费米能级的磁状态具有显着的O 2 p和Co t $_{2g}$字符的未扭曲的赝立方结构。超晶胞计算表明具有更多Sr邻居的氧原子具有更强的磁性。
2012-10-11 cond-mat.str-el
Mott transition and magnetism of the triangular-lattice Hubbard model with next-nearest-neighbor hopping
采用变分集团近似方法研究了半填充状态下各向同性三角格子哈伯德模型,并考虑了磁挫的最近邻($t_1$)和次最近邻($t_2$)跳跃参数.我们确定了模型的基态相图。在强关联区,出现了120 $^\circ$ Néel和条纹有序相,其间还出现了一层绝缘相。在中关联区,铁电绝缘相扩展到更宽的参数区域,在弱关联区进入顺磁金属相。莫特金属-绝缘体过渡的临界相边界的讨论中的范霍夫奇异性明显的计算的态密度和单粒子谱函数。
2017-01-31 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Magnetism in Disordered Graphene and Irradiated Graphite
采用平均场哈伯德模型和第一性原理计算相结合的方法,系统地研究了无序石墨烯和辐照石墨的磁性.通过考虑石墨烯的大尺度无序模型,我得出结论,只有单原子缺陷可以在石墨烯基材料中诱导铁磁性。石墨烯层的保留的堆叠顺序被示出为实现有限的净磁矩的辐照石墨的另一个必要条件。氢的结合和扩散的从头计算和电子-空位复合进一步证实了堆积顺序在质子轰击石墨的$π$ -电子铁磁性中的关键作用。
2008-07-17 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Magnetism in tunable quantum rings
利用可调限制势研究了四电子量子圆环的自旋结构。使用精确对角化方法进行计算。我们的研究结果表明,环状系统可以有铁磁和反铁磁行为之间的振荡翻转作为磁场的函数。此外,在恒定的外部磁场下,当系统参数改变时,铁磁性和反铁磁性之间也出现了类似的振荡变化。根据我们的结果,量子环的磁性可以通过系统参数来调节。我们利用可调的限制势研究了圆形四电子量子环的自旋结构。使用精确对角化方法进行计算。我们的研究结果表明,环状系统可以有铁磁和反铁磁行为之间的振荡翻转作为磁场的函数。此外,在恒定的外部磁场下,当系统参数改变时,铁磁性和反铁磁性之间也出现了类似的振荡变化。根据我们的结果,量子环的磁性可以通过系统参数来调节。
2009-10-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Structural, Electronic and Magnetic Properties of Bulk and Epitaxial LaCoO$_3$ through Diffusion Monte Carlo
钴酸镧(LCO,LaCoO $_3$)中的磁性似乎强烈依赖于应变、缺陷和纳米结构。钛酸锶上的LCO(STO,SrTiO $_3$)是具有产生晶格调制的有趣的应变弛豫机制的铁磁体。然而,铁磁性的驱动力仍然存在争议。实验争论空位驱动或应变驱动机制的外延LCO的铁磁性。我们发现,一个弱的横向调制的超结构是足以促进铁磁性。我们发现在单轴压缩和膨胀下都出现了铁磁性。虽然早期的实验表明,散装LCO是铁磁的,我们发现一个反铁磁基态散装LCO。我们讨论了最近的实验表明一个更复杂的图片体磁性和更接近我们的计算。通过激发态计算讨论了缺陷的作用。
2019-08-28 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Magnetic effects at the interface between nonmagnetic oxides
在两个绝缘氧化物之间的界面处的电子重构可以产生高导电界面。在类比这一显着的界面诱导导电性,我们展示了如何,此外,磁性可以诱导在界面之间的其他绝缘钙钛矿SrTiO 3和LaAlO 3。一个大的负磁阻的接口被发现,连同对数温度依赖的方块电阻。在低温下,薄层电阻显示出磁滞现象。磁有序是固体科学中的一个关键问题,其潜在机制仍然是深入研究的主题。特别是,局域磁矩之间的相互作用和在固体中的巡回传导电子的自旋引起了有趣的多体效应,如Ruderman-Kittel-Kasuya-Yosida(RKKY)相互作用,近藤效应,和稀释磁性半导体中的载流子诱导铁磁性。导电氧化物界面现在提供了一个多功能的系统,以诱导和操纵磁矩,否则将被破坏的材料。
2007-06-04 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
From Stoner to Local Moment Magnetism in Atomically Thin Cr2Te3
本研究结合多种光谱、显微表征与第一性原理计算,揭示原子级薄 Cr2Te3 随厚度降低发生 Stoner 型向 Heisenberg 型铁磁转变,并阐明单层居里温度受抑制的电子结构起源。
2023-09-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Dielectric Screening and Electric Field Control of Ferromagnetism at the CaMnO$_3$/CaRuO$_3$ Interface
本文通过密度泛函计算揭示 CRO/CMO 界面的介电屏蔽如何改变载流子密度并经 DEX 增强界面铁磁性。
2023-08-17 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Coexistence of ferromagnetism and superconductivity at KTaO$_3$ heterointerfaces
该研究在KTaO$_3$异质界面超导体中观测到室温以上仍存在的二维长程铁磁序,并结合计算与XMCD揭示其源于氧空位诱导的Ta 5$d$局域电子。
2024-05-30 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Ferromagnetism and spin-dependent transport at a complex oxide interface
复杂氧化物界面是研究低维相关电子现象的一个很有前途的平台,包括磁性和超导性。这些现象在复杂的氧化物界面的微观起源仍然是一个悬而未决的问题。本文首次研究了半绝缘NdTiO $_3$ /SrTiO $_3$(NTO/STO)界面的磁性,并首次对NTO/STO进行了毫开尔文研究。磁电阻(MR)揭示了本地铁磁秩序和自旋相关的热激活运输,这是定量描述了一个简单的唯象模型的签名。我们讨论了界面铁磁性的可能来源。此外,MR还显示了约10-100秒时间尺度上的瞬时滞后特征。我们证明,这些都是一致的外在的磁热起源,这可能是被误解在以前的报告中的磁性STO为基础的氧化物界面。这两个MR制度(稳态和瞬态)的存在突出了时间依赖性测量的重要性,区分签名的铁磁性从其他影响,可以在低温下产生滞后。
2018-03-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
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。
2007-01-14 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Strain-Induced Extrinsic High-Temperature Ferromagnetism in the Fe-Doped Hexagonal Barium Titanate
稀磁半导体材料在高温下具有固有的静磁性,是一类在自旋电子学和磁光学领域具有很大应用潜力的多功能材料。在六方铁掺杂稀磁氧化物,6 H-BaTiO $_{3-δ}$,室温铁磁性先前已被报道。铁磁性被广泛认为是这种材料的固有特性,尽管它对掺杂浓度和加工条件有着不同寻常的依赖性。然而,这里报道的组合体磁化和互补的深入本地探测电子自旋共振和μ子自旋弛豫测量,挑战这一猜想。虽然铁磁转变发生在700 K左右,它只在另外退火的样品,并伴随着一个非常小的平均值的有序磁矩。此外,在较低的温度下检测到几个额外的磁不稳定性。这些与Fe掺杂的3C-BaTiO $_{3-δ}$伪立方多晶型物的电子不稳定性相一致。此外,发现具有冻结磁矩的铁掺杂剂的分布是不均匀的。我们的研究结果表明,复杂的静态磁性的六方相是不是内在的,而是源于稀疏的应变诱导的伪立方区域。我们指出了内部应变在建立缺陷铁磁性的竞争结构相的系统中的重要作用。
2015-01-13 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Dopants, Defects and Magnetism in Epitaxial CoxTi1-xO2-x Anatase
我们表明,室温铁磁性的外延Co掺杂的TiO 2纳米晶是由电子介导的交换相互作用,而不是由金属Co簇。Co(II)取代晶格中的Ti(VI)并产生不贡献载流子的氧空位。自由电子起源于在生长过程中由于氧缺乏而产生的氧空位。
2002-08-15 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Interstitial-induced ferromagnetism in a two-dimensional Wigner crystal
二维维格纳晶体(WC)出现在二维电子气(2DEG)的强相互作用区($r_s \gg 1$)。纯WC的磁性是由隧穿过程引起的多自旋环交换相互作用决定的,从而导致足够大的$r_s$的全极化铁磁性。最近,Hossain等人[PNAS 117(51)32244-32250]报道了在AlAs量子阱中在$r_s \gtrsim 35$处出现完全极化的铁磁绝缘体,但是温度的数量级大于纯WC的预测交换能。在这里,我们分析了大$r_s$动态的间隙缺陷的WC,并表明,它产生局部铁磁性更高的能量尺度。三个跳跃过程占主导地位,这有利于一个大的,完全极化的铁磁极化子。基于上述结果,我们推测了二维电子气金属-绝缘体相变附近的磁性现象。
2022-07-09 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
The Nature of the magnetism-promoting hole state in the prototype magnetic semiconductor GaAs: Mn
最近的实验[1]表明,GaAs:Mn中的铁磁性(FM)是由杂质带而不是价带中的空穴决定的。本文讨论了杂质带中载流子介导的FM的物理机制,其中Mn的d能级起着至关重要的作用。该理论基于第一原理方法。
2012-08-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Magnetism and superconductivity in single crystals $Eu_{1-x}Sr_xFe_{2-y}Co_{y}As_2$
系统地研究了$Eu_{1-x}Sr_xFe_{2-y}$ Co $_{y}As_2$单晶的输运性质。Co掺杂抑制了自旋密度波(SDW)有序化,诱导了超导转变,但由于$Eu^{2+}$自旋的反铁磁有序化导致了电阻率的再进入,表明反铁磁(AFM)与超导之间存在竞争.由于磁场诱导了$Eu^{2+}$自旋从反铁磁性到铁磁性的变磁转变,因此外磁场(H)可以完全抑制电阻率重入。用非磁性Sr $^{2+}$部分取代Eu $^{2+}$,完全破坏$Eu^{2+}$自旋的AFM有序性,显示出无电阻率重入的超导性。这些结果表明,铁基高$T_c$超导体的反铁磁性破坏了超导性,而铁磁性与超导性可以共存。
2009-07-31 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Uniaxial-Pressure induced Ferromagnetism of Enhanced Paramagnetic Sr3Ru2O7
我们报告了一个单轴的压力依赖性的磁性层状钙钛矿Sr_3Ru_2O_7。通过施加一个相对较小的单轴向压力,大于0.1 GPa的正常的RuO2层,铁磁有序体现低于80 K的增强顺磁体。在1kOe和2K下的磁化强度比环境条件下的磁化强度大100倍。居里温度T_C的单轴压力依赖性表明存在一级磁转变。这种单轴压力诱导的铁磁性的起源进行了讨论,在RuO2平面内的RuO6八面体的旋转。
2004-03-02 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Magnetic versus nonmagnetic polymorphs of RuBr$_3$ under pressure
本研究利用高压X射线衍射等技术揭示了$α$-RuBr$_3$在压力下的结构与磁性演化,发现静水压缩引发磁性崩溃并使其偏离Kitaev极限,同时稳定了共线zigzag态。
2024-06-05 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Ferromagnetism in ZnO co-doped with Mn and N studied by soft x-ray magnetic circular dichroism
利用X射线磁圆二色性谱(XMCD)和共振光电子能谱研究了ZnO:Mn和ZnO:Mn,N薄膜的电子结构。从Mn 2 $p$ $\rightarrow3d$的XMCD结果表明,虽然在ZnO:Mn中观察到仅由顺磁性Mn $^{2+}$离子引起的XMCD信号,但在ZnO:Mn,N中观察到顺磁性、顺磁性和铁磁性Mn $^{2+}$离子共存. ZnO:Mn,N的XMCD信号表明,Mn的局域$^{2+}$基态和Mn的$^{2+}$态与配体空穴杂化共存,表明存在$p$ - $d$交换耦合.在价带谱中,费米能级附近的谱权重被抑制,表明ZnO:Mn,N中磁矩之间的相互作用具有局域化性质。
2011-12-28 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el