Formation of the S=1 paramagnetic centers in the bond-diluted spin-gap magnet
电子自旋共振(ESR)实验表明,自旋隙磁体(C $_4$ H $_{12}$ N $_2$)Cu $_2$ Cl $_6$(简称PHCC)的非磁性键掺杂导致$S=1$顺磁中心的形成,从而主导低温ESR响应.我们已经跟踪了这个信号与掺杂杂质含量的演变,并发现这些中心的浓度是二次的杂质含量。我们还观察到共存的ESR响应从这些本地中心和离域三重激发在一定的温度范围内。
2015-12-08 cond-mat.str-el
Multiple magnetic impurities on surfaces: Scattering and quasiparticle interference
我们研究系统的多个相互作用的量子杂质沉积在一个金属表面上的3D主机。对于实空间双杂质问题,利用数值重整化群计算,由于近藤物理和有效RKKY相互作用之间的相互作用,一个丰富的行为范围内出现-提供的杂质分离是小的。这样的计算允许识别的最小杂质分离所需的独立杂质方面的描述,从而在许多杂质系统中的“稀杂质限度”的开始。一个“稀释集群”的限制也确定在系统中具有较高的杂质密度,杂质间的相互作用是唯一重要的独立集群内。我们计算准粒子干涉(QPI)由于两个和多个杂质,并探讨独立的杂质/集群范例的后果。我们的研究结果提供了一个框架,以调查由于相互作用的杂质在实验相关的表面覆盖的无序的影响。
2015-06-15 cond-mat.str-el
Combined approach of density functional theory and quantum Monte Carlo method to electron correlation in dilute magnetic semiconductors
本文对稀磁半导体(Ga,Mn)As的电磁性质进行了实际研究。提出了一种基于密度泛函计算的多轨道Haldane-Anderson模型,并采用Hirsch-Fye量子Monte Carlo算法进行了求解.在稀释极限下,结果与实验结果吻合良好。当化学势位于价带顶和杂质束缚态之间时,杂质间的长程铁磁关联(由反铁磁杂质-主体耦合介导)得到了显著发展.我们观察到杂质束缚态能量下局域态密度的各向异性特征,这与STM测量结果一致。因此,提出的组合方法提供了一个坚实的起点,现实的计算的各种家庭的稀磁半导体。
2008-12-02 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Effect of dilute, strongly pinning impurities on charge density waves
在电荷密度波相干长度小于平均杂质间距的条件下,从理论上研究了强钉扎中心对电荷密度波的影响。基于Ginzburg-Landau模型的分析表明,由电荷密度波弹性响应引起的长程力引起了一种集体钉扎,这种钉扎抑制了杂质引起的相位起伏,导致了长程有序的基态.杂质之间的有效相关性的特征在于长度尺度参数长于平均杂质间的距离。热激发被发现是缺口暗示的基态的稳定性。我们还提出了蒙特卡罗模拟,确认分析结果的基本特征。
2014-12-12 cond-mat.dis-nn cond-mat.str-el
Metallicity and its low temperature behavior in dilute 2D carrier systems
我们从理论上考虑的温度和密度依赖的RPA-玻尔兹曼输运理论内的二维载流子系统的输运性质,考虑到现实的屏蔽带电杂质散射在半导体。我们推导出了输运性质的主导行为,这在严格的二维近似下是精确的,并为各种二维载体系统中金属丰度的强度提供了零阶解释。通过比较RPA屏蔽带电杂质散射理论中计算出的低温下电子电阻率的完全非线性温度依赖性与在$T/T_F \to 0$极限下得到的相应渐近解析形式,我们批判性地讨论了线性温度依赖性修正对二维半导体结构低温电阻率的适用性。我们发现,对于用电子介电函数屏蔽的带电电离杂质散射(在RPA或包括局域场修正在内的适当推广范围内),电阻率仅在$T/T_F \le 0.05$的极低温度极限下服从渐近线性形式。我们指出了我们的研究结果的实验意义,并讨论在屏蔽理论的背景下,在不同的二维系统中的金属丰度的相对强度。
2004-03-01 cond-mat.str-el
Magnetization, Maxwell's Relations and the Local Physics of the Dilute System Th_{1-x}U_{x}Ru_{2}Si_{2}
稀释的近藤化合物,Th_{1-x} U_{x} Ru_{2} Si_{2}(TURS),表现出非费米液体行为,但没有零点熵;因此,它似乎逃避已知的单离子模型的描述。它还可以提供一个线索,在其密集的副本,URu_{2} Si_{2}的基本局部自由度。在这里,我们使用高分辨率的磁化研究,交叉检查以前的实验的热力学一致性。测量与费米液体行为相关的温度标度T_F(H)的场依赖性,探索了潜在杂质不动点的性质。我们发现T_F(H)与外加电场成线性关系,与双通道Kondo模型的二次型相反。我们用标度的方法证明了T_F(H)的观测行为与零点熵的不存在是一致的,这表明在这种材料中存在新的杂质行为。更一般地,我们建议场磁化作为单离子物理的探针,并预测其在其他锕系化合物中的行为。
2010-08-27 cond-mat.str-el
Fractional impurity moments in two-dimensional non-collinear magnets
研究了非共线有序二维阻挫磁体中的稀磁杂质和空位。以三角格子海森堡模型为例,用准经典方法确定了杂质对磁化强度和磁化率的贡献。最重要的是,每个杂质矩都不是量子化的,而是由于局部缓解挫折而接受非普适屏蔽校正。在有限的温度下,其中散装长程序是缺席的,这意味着一个杂质引起的居里形式的磁响应,与一个前因子对应的分数矩每个杂质。我们还讨论了在施加磁场的行为,在那里我们发现一个奇异的线性响应限制过补偿杂质,并提出实验来测试我们的理论。
2011-04-26 cond-mat.str-el
Spin clustering and ferromagnetic couplings in a dilute magnetic semiconductor
自旋团簇中的铁磁耦合被证明是强烈增强的有序杂质的安排相比,即使对于相同的自旋分离和空穴掺杂。随之而来的集群本地化的自旋波模式的能量增强表明在增强$T_{\rm C}$的位置Mn无序的一个潜在的重要作用。在一个简单的模型内,包括两个自旋-激发能标度,对应于弱和强耦合自旋,磁化强度的温度依赖性被发现与Ga $_{1-x}$ Mn $_x$ As的SQUID磁化强度数据很好地一致。
2003-07-01 cond-mat.str-el
Carrier induced ferromagnetism in diluted magnetic semi-conductors
提出了稀磁半导体中载流子感生铁磁性的理论。我们的方法平等对待RPA近似和CPA内的无序量子涨落。该方法允许计算$T_c$、磁化强度和磁振子谱作为空穴、杂质浓度和温度的函数。结果表明,足够接近$T_c$,并在我们的去耦计划(Tyablicov型)的巡回电子气的CPA减少到虚晶近似。这允许在低杂质浓度和低载流子密度下提供用于$T_c$的解析表达式。为了说明,我们考虑的情况下,$Ga_{1-c}Mn_{c}As$和比较我们的结果与现有的实验数据。
2002-02-07 cond-mat.dis-nn cond-mat.str-el
Phase Diagram of a Model for Diluted Magnetic Semiconductors Beyond Mean-Field Approximations
本文对稀磁半导体(DMS)的晶格自旋费米子模型进行了数值研究,改进了以往的平均场(MF)近似。居里温度得到不同的Mn自旋x和空穴n密度,和杂质空穴交换J的跳跃幅度t的单位。在巡回和本地化的运营商之间的微妙的中间政权的最佳值。我们的主要结果是居里温度在大J/t的行为,观察到一个“集群”的状态和铁磁性被抑制。DMS和锰氧化物之间的正式类比进行了讨论。
2002-08-19 cond-mat.str-el
Effects of dilute nonmagnetic impurities on the Q=(pi,pi) spin-fluctuation spectrum in YBa2Cu3O7
在二维哈伯德模型的框架下,采用无规相位近似,研究了掺杂杂质对Q=(pi,pi)自旋涨落谱权Im chi(Q,omega)的影响.本文的第一部分利用各种形式的有效电子-杂质相互作用,用自能和顶点修正计算了非相互作用(U=0)系统中杂质对磁化率chi_0(Q,ω)的影响。这里,杂质电势的范围和强度以及杂质的浓度是变化的。结果表明,稀杂质对chi_0(Q,ω)的主要影响是引起弱拖尾效应。在第二部分中,计算了相互作用系统的Im chi(Q,ω)。在这里,计算集中在涉及杂质散射的自旋波动与有限的动量转移的过程。为了使比较与实验数据的频率依赖性的Im chi(Q,ω)在Zn取代的YBa_2Cu_3 O_7,结果给出了不同的值的模型参数。
1999-09-29 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Dynamical coupling of dilute magnetic impurities with quantum spin liquid state in the S = 3/2 dimer compound Ba3ZnRu2O9
研究了稀磁杂质对量子自旋液体候选物Ba_3 Zn_(Ru_2 O_9)和自旋能隙化合物Ba_3CaRu_(2 O_9)的磁性的影响。每种化合物的磁性基态都与2%的磁性杂质取代Zn或Ca有关。我们已经发现,这些杂质的磁响应,表现为顺磁自旋,取决于主机材料和两个体现在外斯温度的差异,这很难解释的情况下,单独的Ba 3 ZnRu 2 O 9的稀磁性杂质。我们认为,从Ru 5+离子,这将只出现在取代Ba 3 ZnRu 2 O 9的贡献,并讨论了可能的物理意义所观察到的外斯温度。
2018-07-11 cond-mat.str-el
Mixed-valence state in the dilute-impurity regime of La-substituted SmB$_6$
本文结合ARPES和XAS研究Sm$_x$La$_{1-x}$B$_6$中Sm平均价态随La替代的演化,发现价态涨落在x≈0.2处被抑制后又在稀杂质极限下重入式增加至约2.35,揭示了混合价态的非常规演化。
2024-09-03 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Impurity-doping induced ferroelectricity in frustrated antiferromagnet CuFeO2
研究了三角晶格反铁磁体CuFeO_2及其位稀释类似物CuFe_(1-x)Al_xO_2(x=0.01和0.02)在外加和不外加磁场的情况下的介电响应。当x=0.02时,我们发现在零磁场下的铁电行为。在任何掺杂水平下,铁电性的起始场总是与非共线磁结构的起始场一致,而过渡场随着Al掺杂而急剧下降到零场。这一结果暗示了通过掺杂和外加磁场改变阻挫自旋结构来产生铁电性的进一步可能性。
2006-11-09 cond-mat.str-el
Impurity Effects in Highly Frustrated Diamond Lattice Antiferromagnets
我们考虑了局部杂质在高阻挫金刚石晶格反铁磁体中的作用,这种反铁磁体表现出大的但非广泛的基态简并。这种模型适用于许多A位磁性尖晶石。我们认为,非常普遍的是,足够稀释的杂质诱导有序的磁性基态,并提供了一个机制的简并打破。所选择的状态可以通过“瑞士奶酪模型”分析来确定,在这种情况下,我们用数值方法对特定的杂质模型进行了证明。此外,我们提出的标准,用于估计所产生的有序相的竞争冻结(自旋玻璃)的稳定性。这一结果可以解释CoAl_2O_4和Mn_Sc_2S_4的冻结态和有序基态的对比现象。
2011-03-25 cond-mat.str-el
Long-range ferromagnetic correlations between Anderson impurities in a semiconductor host
本文用量子蒙特卡罗方法研究了半导体基质中的双杂质安德森模型。我们发现,杂质自旋表现出铁磁相关的范围,可以大大增强比在半填充金属带。特别地,当费米能级位于价带顶部以上时,该范围最长,并且随着杂质束缚态被占据而减小。与光电子发射和光吸收实验的比较表明,该模型捕捉的基本电子结构的Ga_{1-x} Mn_xAs,原型稀磁半导体(DMS)。这些数值结果也可能是有用的合成DMS或稀氧化物铁磁体具有较高的居里温度。
2006-11-25 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Possible d0 ferromagnetism in MgO doped with nitrogen
研究了掺氮MgO化合物中d 0铁磁性的可能性。紧束缚近似下的Haldane-Anderson杂质模型制定确定主机能带结构和杂质主机杂化。使用量子蒙特卡罗技术,我们观察到一个有限的本地的N杂质的时刻,和两个N杂质之间的长程铁磁关联。杂质束缚态对铁磁关联有很强的影响。当一对杂质之间的铁磁关联映射到各向同性海森堡模型的两个自旋12粒子,有效的交换常数J12被发现随温度的升高而增加。在其他稀磁半导体中也得到了类似的J12的温度依赖性,例如掺杂Mn的锌掺杂ZnO。J_(12)的温度依赖性表明,至少在低杂质自旋的极限下,全哈密顿量到自旋哈密顿量的映射不能完全描述稀磁半导体的磁关联.
2008-12-10 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Enhancement of Spin-charge Conversion in Dilute Magnetic Alloys by Kondo Screening
我们推导出一个动力学理论,能够处理大自旋轨道耦合和近藤屏蔽在稀磁合金。我们得到的碰撞积分非微扰和发现的贡献成正比的杂质散射S-矩阵的动量导数。后者对自旋扩散和自旋-电荷转换系数产生了重要的修正,并完全捕获了所谓的侧跳过程,而无需诉诸玻恩近似(共振散射失败)或其他启发式推导。我们将我们的动力学理论应用到具有强自旋轨道的量子杂质模型,该模型捕获了La $_{1-x}$ Cu $_6$等合金中近藤屏蔽铈杂质的最重要特征。我们发现1)一个大的零温自旋霍尔电导率,它只依赖于费米波数和2)横向自旋扩散机制,修改了标准的菲克扩散定律。我们的预测可以很容易地验证标准的自旋输运测量金属合金与近藤杂质。
2021-07-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Effects of dilute Zn impurities on the uniform magnetic susceptibility of YBa2Cu3O{7-delta}
在正常金属态下,利用层状铜氧化物的自旋涨落模型,计算了稀Zn杂质对均匀磁化率的影响。结果表明,扩展杂质势的散射可以导致磁化率chi(q)的q~(pi,pi)分量和q~0分量的耦合。在反铁磁关联存在的情况下,这种耦合可以增强均匀磁化率。这一结果的影响的实验数据Zn取代YBa_2Cu_3O {7-delta}进行了讨论。
1999-06-13 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Odd-frequency superconductivity in dilute magnetic superconductors
我们表明,在传统的超导体中的稀磁杂质起源于超导性的奇频分量,表现在Yu-Shiba-Rusinov带内形成的散装超导能隙。我们的结果是在动力学平均场论求解的一般模型中得到的。通过利用一个无序分析和限制到一个单一的杂质,我们能够提供一般的表达式,可用于明确提取的奇频超导功能从扫描隧道测量。
2020-08-12 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Effect of spin-orbit interaction on a magnetic impurity in the vicinity of a surface
我们提出了一种新的表面感生磁各向异性机制来解释稀磁合金薄膜的近藤电阻率的厚度依赖性。表面各向异性能是由磁性杂质自身的自旋-轨道耦合产生的,它是离表面距离d的振荡函数,衰减为1/d^2。基于简单模型的数值估计表明,这一机制与其他机制不同,会产生所需数量级的影响。
2005-12-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Validity of the local self-energy approximation: Application to coupled quantum impurities
我们检查本地自能近似的质量,在这里应用到多个量子杂质耦合到一个电子浴模型。局域自能通过求解自洽确定的有效介质中的单杂质Anderson模型获得,类似于关联晶格系统的动力学平均场论(DMFT)。通过比较使用数值重整化群得到的精确结果,我们确定的情况下,“杂质DMFT”是能够捕获的物理高度不均匀的系统,和那些情况下,它失败了。对于两个磁性杂质分离在真实空间中,发病的稀限被捕获,但RKKY占主导地位的杂质间单重态的形成不能被描述。对于平行量子点器件,杂质DMFT通过自洽产生临界赝能隙有效介质成功地捕获了欠屏蔽近藤物理。然而,调谐点间耦合的高自旋态和低自旋态之间的量子相变无法描述。
2015-10-02 cond-mat.str-el
Impurity Band Conduction in a High Temperature Ferromagnetic Semiconductor
利用光谱学方法研究了稀磁半导体Ga $_{1-x}$ Mn $_{x}$ As的能带结构.我们证明了费米能级($E_{F}$)存在于Mn诱导的杂质带(IB)中。这一结论是基于对光学电导率($σ_{1}(ω,T)$)的频率和温度依赖性的仔细分析。从我们的分析$σ_{1}(ω,T)$,我们推断出一个大的有效质量($m^*$)的运营商,支持的观点,传导发生在IB。我们的研究结果也提供了有用的见解Mn掺杂GaAs的输运性质。
2006-07-21 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Inter-impurity and impurity-host magnetic correlations in semiconductors with low-density transition-metal impurities
在低掺杂绝缘相的(Ga,Mn)As的实验表明,在价带以上110 meV的杂质带的存在的证据。本文的目的是研究杂质带在决定稀磁半导体低掺杂区磁关联中的作用。为此,我们提出的Haldane-Anderson模型的过渡金属杂质在半导体主机,这是通过使用Hirsch-Fye量子蒙特卡罗(QMC)算法得到的结果。特别是,我们目前的结果杂质杂质和杂质主机磁关联在二维和三维半导体二次带色散。此外,我们利用紧束缚近似和实验确定的参数,得到了GaAs中Mn杂质的宿主能带结构和杂质-宿主杂化。当化学势位于价带顶和杂质束缚态之间时,杂质表现出最长射程的铁磁关联。我们表明,这些FM相关产生的反铁磁耦合的主机电子自旋杂质磁矩。最后,我们得到了100 meV的IBS能量,这是一致的实验值为110 meV,通过结合QMC技术与紧束缚的方法在GaAs中的Mn杂质。
2008-06-01 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Effect of Nonmagnetic Impurity in Nearly Antiferromagnetic Fermi Liquid: Magnetic Correlations and Transport Phenomena
在近反铁磁(AF)金属如高温超导体(HTSC)中,一个单一的铁磁杂质经常引起电子态的非平凡的广泛变化。为了阐明这个长期存在的问题,我们研究了一个哈伯德模型与强现场杂质势的基础上改进的波动交换(FLEX)近似,我们称之为GV^I-FLEX方法。该模型对应于HTSC中杂质浓度较低的HTSC。我们发现:(i)局域和交错磁化率在杂质周围都得到了强烈的增强。因此,(ii)准粒子寿命以及局域态密度(DOS)在杂质周围的广阔区域(如瑞士奶酪洞)中被强烈抑制,这导致“巨大的剩余电阻率”超出s波么正散射极限。我们强调,由于多体效应引起的非s波散射,由杂质引起的过量准粒子阻尼率具有很强的动量依赖性,因此宿主系统中的"热点/冷点“结构持续存在。这一结果可以通过ARPES测量进行检验。此外,(iii)当系统非常接近AF量子临界点(QCP)时,只有百分之几的杂质可以在低温下引起电阻率($dρ/dT<0$)的"Kondo样“上升。在本研究中得到的结果(i)-(iii),不能由简单的FLEX近似导出,自然解释了HTSC中的主要杂质效应。我们还讨论了重费米子系统和有机超导体中的杂质效应。
2006-07-24 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Impurity-induced antiferromagnetic order in Pauli-limited nodal superconductors: application to heavy fermion CeCoIn5
研究了重费米子CeCoIn 5在外加磁场作用下的巡游反铁磁性和节状$d$波超导共存相(Q相)的性质.我们解决的极小模型,其中包括$d$波超导性和潜在的磁关联在真实空间中阐明的结构的$Q$相在存在一个外部施加的磁场。我们进一步关注磁性杂质的作用,并表明它们在较低的磁场下使Q相成核。我们最重要的发现是,即使在零外加磁场,稀磁杂质合作通过RKKY交换相互作用,产生一个远程有序共存状态相同的Q相。这一结果与最近的中子散射测量结果一致[S. Raymond等人,日本物理学会{ \bf 83},013707(2014)]。
2015-10-01 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Spin-orbit quantum impurity and quantization in a topological magnet
单原子杂质诱导的量子态是物理学和材料科学的前沿课题。虽然这种状态已经在高温超导体和稀磁半导体中报道过,但它们在具有自旋轨道可调谐性的拓扑磁体中尚未探索。在这里,我们使用自旋极化扫描隧道显微镜/光谱(STM/S)研究工程量子杂质的拓扑磁体Co 3Sn 2S 2。我们发现,每个取代的In杂质引入一个引人注目的局域束缚态。我们系统的磁化极化探针显示,这种束缚态是自旋向下极化的,与负轨道磁化锁定。此外,相邻杂质的磁束缚态相互作用形成量子化轨道,表现出有趣的自旋轨道分裂,类似于拓扑费米子线的分裂。我们的工作在量子水平上证明了单原子杂质的强自旋-轨道效应,表明双原子杂质可以在拓扑磁体中引入自旋-轨道耦合磁共振。
2020-07-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el