Theory of Charge Order and Heavy-Electron Formation in the Mixed-Valence Compound KNi$_2$Se$_2$
材料KNi $_2$ Se $_2$最近已被证明具有许多惊人的物理性质,其中许多显然与该系统的混合价态有关,其中平均每两个Ni位点有一个准定域电子。值得注意的是,该材料表现出一个电荷密度波(CDW)相,在冷却时消失,让位于一个低温相干相,其特征在于增强的电子质量,降低的电阻率,和一个扩大的单元格无结构变形。从一个扩展的周期Anderson模型出发,利用从玻色子公式,我们建立了一个该系统的模型,并在平均场论中研究了它的性质。我们发现一个重入的一阶跃迁从CDW相,其中本地化的时刻形成单重态二聚体,一个沉重的费米液相温度降低。磁化率在高温和低温区域都是类似保利的,说明缺乏单离子近藤制度,如通常在重费米子材料中发现的。
2013-03-26 cond-mat.str-el
Pressure-driven 4$f$ localized-itinerant crossover in heavy fermion compound CeIn$_{3}$: A first-principles many-body perspective
采用密度泛函理论和单格位动力学平均场理论相结合的方法,研究了压力下重费米子化合物CeIn $_{3}$中Ce-4 $f$价电子的定域巡游性质.详细研究了CeIn $_{3}$的电子结构演化,包括总态密度和分态密度、动量分辨谱函数和价态直方图等。在宽的压力范围内计算,其中相应的体积压缩$V/V_0 \in [0.6,1.0]$(这里$V_0$是实验晶体体积)在$T \cong 116$ K。随着压强的增加,Ce- $4f$态在费米能级附近出现两个强峰,$c$ - $f$杂化和价态涨落显著增强.此外,动能和势能的上升,而占有率,总角动量,和低能量散射率的Ce- $4f$电子相对于压力下降。这里考虑的所有物理观测值在$V/V_0 \in [0.80,0.90]$中表现出显著的扭结或波动,这可能是Ce-4 $f$定域-巡回交叉所需的指纹。
2016-08-16 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Avoided Valence Transition in a Plutonium Superconductor
当$d$或$f$电子既不完全围绕其宿主核定域,也不完全巡游时,凝聚态物理学中一些最引人注目的现象--也是最大的理论挑战--就会出现。这种定域/巡回的“对偶性”是高$T_c$铜氧化物超导体和重费米子金属间化合物的相关电子态的基础,在钚的$5f$价电子中表现得最为明显。本文报道了重费米子中最高的$T_c$超导体($T_c$ =18.5 K)--$PuCoGa_5$的弹性模量,并发现其体积模量在高于$T_c$的温度范围内发生软化。由于体积模量是众所周知的强烈耦合到价态,我们建议,钚价波动驱动这种弹性软化。当超导能隙在$T_c$处打开时,观察到这种弹性软化消失,这表明钚的价态波动在费米表面上有很强的足迹,并且$PuCoGa_5$通过进入超导态避免了价态转变。这些测量结果提供了钚化合物的价态不稳定性的直接证据,并表明该系统中异常高的- $T_c$是由价态波动驱动的。
2014-09-14 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Competition between phase separation and "classical" intermediate valence in an exactly solved model
本文在“经典”中间价区分析了无限配位Bethe晶格上自旋为1/2的Falicov-Kimball模型的精确解。我们发现(i)相分离或直接的金属-绝缘体过渡排除中间价在大部分的相图和(ii)在中间价相,只有连续的过渡被发现作为本地化的f-电子能量或温度的函数。
1999-07-08 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Electronic Structure of Samarium Monopnictides and Monochalcogenides
采用自相互作用修正的局域自旋密度近似方法计算了SmX(X=N,P,As,Sb,Bi,O,S,Se,Te,Po)化合物的电子结构. Sm离子被描述为五个或六个本地化的$f$ -电子,而其余的电子形成带,这些方案的总能量进行了比较。在五个局域$f$电子的情况下,在费米能级附近形成窄的$f$带,导致有效的中间价。这种情况是所有磷属元素以及SmO的基态。硫族化合物具有六个局域$f$电子,是半导体,是SmS、SmSe和SmTe的基态。在压缩下的Sm硫属化物进行一级跃迁与不稳定的$f$状态到中间价态,其成键特性是很好地再现本理论。
2004-07-14 cond-mat.str-el
Novel Kondo-like behavior near magnetic instability in SmB$_6$ : temperature and pressure dependences of Sm valence
本文报道了一个典型的中间价化合物SmB $_6$中Sm的价态的系统研究。Sm的平均价态$v_{\rm Sm}$,通过X射线吸收光谱测量作为压力($1<P<13$ GPa)和温度($3<T<300$ K)的函数。压力感应磁序(MO)检测高于$P_c = 10$ GPa的电阻率测量。随着$P$和/或$T$的增加,向局部$4f$状态的转变从$v_{\rm Sm}$的增加是明显的。然而,在$P_c$处的$v_{\rm Sm}$远低于3,这与Yb和Ce化合物中的非磁性-磁性转变的一般情况不同。从$v_{\rm Sm}(P,T)$的$T$依赖性,我们发现$v_{\rm Sm}(P,T)$由两个不同的特征成分组成:一个是与低能电子相关的Kondo行为,另一个是与高能价涨落有关。
2018-03-28 cond-mat.str-el
Comment on: Quantitative study of the $f$ occupation in CeMIn5 and other cerium compounds with hard X-rays, [arXiv:1601.03270]
这一评论澄清了在题为《CeMIn 5和其他铈化合物中$f$占据与硬X射线的定量研究》的文章中铈价的混合定义,该文章发表在电子光谱学和相关现象杂志http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0368204816300123上,可在arXiv:1601.03270上查阅。事实上,不清楚属于杂化f态的电子是否是化合价的一部分。当试图模拟系统时,安德森杂质模型仅包括价带电子和定域4-f态。因此,杂化4-f态与局域态混合。然而,从重费米子的角度来看,区分杂化态和定域态是必要的,因为只有第二种态才能产生强相关性,例如通过磁化率或与模型系统的直接比较获得。
2016-10-11 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Microscopic Observation of Heavy Quasiparticle Formation in the Intermediate Valence Compound EuNi$_2$P$_2$: $^{31}$P NMR Study
我们报告了在高达7 T的各种磁场下对中间价化合物EuNi $_2$ P $_2$进行的$^{31}$ P NMR测量,该化合物在低温下显示出重电子态。在40 K以上的高温区,Knight位移符合居里-外斯定律,反映了局域的$4f$态。此外,在核自旋-晶格弛豫速率$1/T_1$中观察到Eu的平均价态随温度变化的行为。随着近藤效应的发生,$1/T_1$在40 K以下明显降低,并且在低温下奈特位移变得几乎恒定。根据这些结果,从微观的观点阐明了Eu $4f$电子和传导电子杂化形成重准粒子。此外,在低温下观察到特征自旋涨落,这将与EuNi $_2$ P $_2$的中间价态引起的价态涨落有关。
2018-09-03 cond-mat.str-el
Local excitations in mixed-valence bimetal chains
我们研究了混合价电子链中的局域能隙内态,试图鼓励人们进一步探索准一维卤素桥联双核金属(MMX)配合物。在电子-声子耦合模型下,数值计算并比较了MMX链两种不同基态的孤子和极化子激发。连续模型分析,以及,我们揭示了它们的标度特性,特别强调MMX链和反式聚乙炔之间的类比。
2002-06-27 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Valence Bond Crystal and possible orbital pinball liquid in a t2g model
我们研究了轨道简并莫特绝缘体的模型,其中局域电子具有t_2g自由度耦合的几个,竞争,交换机制。我们提供了两个不同的强烈波动制度的证据,这取决于是否超交换或直接交换机制占主导地位。在超交换为主的制度,基态是二聚化,最近邻轨道单线覆盖的晶格。通过推导出一个有效的量子二聚体模型,并对其进行数值分析,我们将此二聚相的特征描述为在一个大的晶胞内通过单线态共振稳定的价键晶体。在相反的制度,主要的直接交换,结合分析的原始模型和另一个有效的模型,适应当地的限制,表明subleading扰动选择一个高度共振的基态,与共存的对角和非对角远程轨道订单。
2012-07-30 cond-mat.str-el
From the Kondo Regime to the Mixed-Valence Regime in a Single-Electron Transistor
我们表明,通过单电子晶体管在低温下的电导是在定量协议与平衡安德森模型的预测。当未成对电子局域在晶体管中时,观察到近藤效应。将未成对电子的能量调整到附近引线的费米能级,会在近藤和安德森模型的混合价态之间产生交叉。
1998-07-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Properties of the random-singlet phase: from the disordered Heisenberg chain to an amorphous valence-bond solid
我们采用强无序重整化群(SDRG)方法和基态量子蒙特卡罗(QMC)方法研究了具有随机耦合的S=1/2自旋链,计算了无序平均自旋和二聚体关联. QMC模拟表明对数校正的幂律衰减相关SDRG计划获得。相同的渐近形式适用于具有标准海森堡交换的系统和在干净系统中导致自发二聚化的某些多自旋耦合。我们表明,对数校正出现在价键(单重对)的基础上,不能产生的SDRG计划的贡献。在具有多自旋耦合的模型中,干净的系统自发地二聚化,在无序的存在下,在位于畴壁的自旋子之间形成随机单线态。这种无定形的价键固体是渐进的随机单重态,唯一不同于随机交换海森堡链的是它的短程性质。
2016-12-01 cond-mat.str-el
Quantum critical behaviour and Lifshitz transition in intermediate valence $α$-YbAlB$_4$
含$f$电子元素的金属间化合物是研究强电子关联和量子临界性的典型材料。由于有效质量($m^{*}$)的增强和费米温度的相应降低,它们由磁性$f$ -电子引起的重费米子基态容易受到量子相的开始,例如磁性或超导性。然而,$f$ -电子价涨落到非磁性状态的存在被认为是QC的诅咒,因为它通常产生具有中等$m^{*}$准粒子的顺磁性费米液体状态。这样的系统通常是各向同性的,具有数百开尔文量级的特征能量标度$T_0$,其需要大的磁场或压力来促进价态或磁不稳定性。在这里,我们表明,中间价化合物$α$ -YbAlB $_4$令人惊讶地表现出量子临界行为和低磁场下的Lifshitz转变,这是由于导电和局域$f$ -电子之间的杂化的各向异性。这些发现提出了一种新的途径,绕过大的价能标度在发展QC。
2019-03-24 cond-mat.str-el
Magnetic Semiconductors are Frustrated Ferromagnets
从微观和对称性的考虑出发,我们导出了描述$Ga_{1-x}Mn_x As$中局域Mn自旋和价带空穴之间交换相互作用的哈密顿量。我们发现由于价带中强的自旋轨道耦合,这种交换相互作用具有相当复杂的结构,并在Mn自旋之间产生高度各向异性的有效相互作用。相应的基态具有有限的铁磁磁化强度,但即使在零温度下也是固有的自旋无序。
2001-08-29 cond-mat.str-el
First order valence transition in YbInCu_4 in the (B,T) - plane
用Yb自由离子的简单熵跃迁来描述YbInCu $_4$及其合金在宽范围磁场和温度下的一级相变的令人困惑的性质。特别地,证明了在$(B,T)$平面中的过渡线非常接近于椭圆形状,正如已经在实验中观察到的那样。对Ce在兆高斯场中的$(γ{-}α)$相变进行了类似的计算和实验。我们推测,在YbInCu $_4$的情况下,第一级跃迁是一个更高的温度相,其中本地化的时刻是稳定的自由能中的熵项之间的莫特转变,和带状的非磁性基态的$f$ -电子。
2000-12-11 cond-mat.str-el
Unraveling the 4f electronic structures of cerium monopnictides
为了揭示铈氧化物(CeX,其中X = N,P,As,Sb,Bi)的4f电子结构,我们采用了第一性原理多体方法,即密度泛函理论结合单格位动力学平均场论,进行了详细的计算.我们发现CeN中的4f电子是高度巡游的混合价电子,在费米能级附近有一个明显的准粒子峰。相反,它们在CeBi中变得很好地局域化,并且显示出弱的价态涨落。这意味着当X原子从N变为Bi时,可能会出现4f巡回局域交叉。此外,根据4f自能函数的低能行为,我们可以得出结论:CeX中的4f电子也表现出有趣的轨道选择性电子关联,这与其他铈基重费米子化合物相似。
2019-11-21 cond-mat.str-el
Hybridization and Slow Coherence Crossover in the Intermediate Valence Compound YbAl$_3$ via Quasiparticle Scattering Spectroscopy
已知中间价化合物YbAl $_3$经历巡游电子和定域电子之间的杂化过程。由此产生的重费米液体保持非磁性和非超导性。尽管已经确定了一些特征温度和能量尺度,但仍然缺乏对YbAl $_3$中杂化过程的微观理解。在这里,我们报告了基于准粒子散射的新型光谱测量的结果。从电导谱在很宽的温度范围内,我们推断,带重整化和杂化过程开始约110 K,导致电导增强与Fano背景。这个温度,在这项工作中发现的一个新的尺度,是远远高于相干温度(34 K)。我们的观察结果与最近在文献中讨论的慢交叉情况一致。间接杂交间隙似乎打开伴随着出现的相干费米液体。因此,我们建议它的测量作为一个更严格的方式来定义的相干温度比只是采取的电阻率峰值的温度。
2014-11-26 cond-mat.str-el
Electronic polarons in an extended Falicov-Kimball model
我们研究了一维无自旋Falicov-Kimball模型扩展的本地化和巡回电子状态之间的杂交潜力。在半填充状态下,我们发现了一个从混合价金属到整数价相分离态的交叉,并增加了原位库仑排斥。这种交叉制度的特点是强耦合和弱耦合行为之间的局部竞争,表现为电子极化子液体的形成。我们确定这种中间耦合制度作为一个电荷模拟的格里菲斯阶段,相图提出并详细讨论。
2005-11-22 cond-mat.str-el
From local moment to mixed-valence regime in Ce(1-x)Yb(x)CoIn5 alloys
我们通过热力学和磁输运测量研究了f轨道单晶合金Ce(1-x)Yb(x)CoIn 5中多体相干的开始。我们的研究表明,多体电子态的演化作为近藤晶格的Ce矩转化为一系列的Ce杂质。具体而言,我们观察到一个平稳的过渡,从占主导地位的本地化Ce矩制度占主导地位的巡回Yb f-电子态制度约50%的Yb掺杂。我们对剩余电阻率数据的分析揭示了Yb离子之间存在相关性,而从我们对比热数据的分析中,我们得出结论,对于0.65<x<0.775,镱f电子与传导电子强烈相互作用,而Ce矩保持完全解耦。在整个Yb浓度范围内的电阻率的次线性温度依赖性表明存在一个非平凡的散射机制的传导电子。
2014-02-26 cond-mat.str-el
Large Magnetoresistance and Spin-Polarized Heavy-Mass Electron State in a Doped Valence Bond Solid (Ti1-xVx)2O3
在掺杂价键固体(Ti 1-xVx)2 O 3中实现了重质量电子态。在该系统中,巡游孔介导的主要是铁磁RKKY相互作用之间的本地磁矩,并成为容易自旋极化下的磁场,同时表现出大的负磁阻。尽管载流子之间存在铁磁相互作用,但它们的有效质量比通常的杂质半导体大1 ~ 2个数量级。这种强烈的质量重整化是由于极化子形成的钛二聚体,自旋单重态最初形成。电子比热系数的掺杂依赖性意味着二聚体晶格涨落或软化是负责增强的电子-声子相互作用。
2011-02-21 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Possible valence-bond condensation in the frustrated cluster magnet LiZn2Mo3O8
从简单的成分中出现复杂的电子行为导致了许多物质状态的发现。在表现出几何磁阻挫的系统中发现了许多例子,这阻止了所有磁相互作用的同时满足。这种挫折产生了复杂的磁性,如手性自旋结构轨道驱动的磁性,自旋冰行为表现出狄拉克弦与磁单极,价键固体和自旋液体。在这里,我们报告的合成和表征LiZn 2 Mo 3 O 8,几何阻挫反铁磁体中的磁矩是本地化的小过渡金属簇,而不是个别离子。通过这样做,一阶Jahn-Teller不稳定性和轨道排序被阻止,允许在LiZn 2 Mo 3 O 8中的强相互作用的磁性团簇可能引起一个奇特的凝聚价键基态,让人想起所提出的共振价键态。我们的研究结果还将集群上的磁性与扩展固体中的几何磁性挫折联系起来,展示了一种新的方法,可以在寻找集体,紧急电子状态的物质时实现无与伦比的化学控制和可调性。
2013-03-27 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Persistent low-temperature spin dynamics in the mixed-valence iridate Ba$_{3}$InIr$_{2}$O$_{9}$
利用热力学测量、中子衍射、核磁共振和μ子自旋弛豫,我们建立了Ba $_3$ InIr $_2$ O $_9$中的量子自旋液体行为,其中未成对电子位于混合价Ir $_2$ O $_9$二聚体上,Ir $^{4.5+}$离子。尽管反铁磁居里-外斯温度约为10 K,但在至少20 mK的温度下,既没有观察到长程磁序,也没有观察到自旋冻结,因此自旋在近三十年的温度下是短程相关和动态的。自旋-晶格弛豫速率和比热的二次幂律行为表明基态的无隙性质。我们设想,这种奇异的行为可能与混合价设置中最近邻交换耦合的三角形和屈曲蜂窝几何形状的前所未有的组合有关。
2017-11-10 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
An extended Falicov-Kimball model on a triangular lattice
电子中的阻挫和关联的综合效应是近来人们相当感兴趣的一个问题。在这种情况下,Falicov-Kimball模型上的三角形晶格与两个本地化的状态,相关的某些相关的系统,被认为是。利用该模型的局域对称性,我们的数值研究揭示了一些轨道有序的基态,通过参数的微小变化进行调谐,而局域态和扩展态之间的量子涨落产生均匀的混合价。这些有序态中的大多数破坏了哈密顿量的反演对称性,导致轨道驱动的铁电性。我们证明了当基态不均匀时,不存在自发对称性破缺。这项研究可能是相关的挫折系统,如$GdI_2$,$NaTiO_2$(在其低温C2/m相),其中两个莫特局域态耦合到导带。
2010-08-12 cond-mat.str-el
Dark Fermions in Fluctuating Valence Insulators
本文构建涨落价晶格系统理论,预言存在对电磁探针“暗”的分馏费米子激发,并解释磁场诱导绝缘体-金属转变及磁化奇异性,与近期涨落价绝缘体实验发现相呼应。
2024-06-18 cond-mat.str-el
Intermediate-valence behavior of the transition-metal oxide CaCu$_3$Ru$_4$O$_{12}$
具有钙钛矿型结构的过渡金属氧化物CaCu $_3$ Ru $_4$ O $_{12}$显示出中间价体系的特征性质。温度依赖的磁化率在$150 - 160$ K附近表现出一个宽的最大值。在此温度下,中子粉末衍射揭示了一个小但显着的体积变化,从而保持晶体结构。此外,随温度变化的电阻率改变其斜率。核磁共振骑士位移测量Ru揭示了一个交叉--在高温下的本地化的时刻到巡回带态的顺磁行为在低温下。附加的密度泛函理论计算可以将结构异常与$d$ -电子数联系起来。不同的实验和计算方法的结果在一个相互一致的描述CaCu $_3$ Ru $_4$ O $_{12}$作为一个中间价系统在经典意义上具有低能量电荷波动。
2009-09-23 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Kondo lattice excitation observed using resonant inelastic X-ray scattering at the Yb $M_5$ edge
本文研究了在Yb $M_5$ X射线边缘激发的\ybin的共振非弹性散射响应。在高温,顺磁相,我们观察到一个多重态结构,可以在离子水平上理解。在通过$T_v\sim$ 40 $K$的价跃迁冷却后,我们观察到低能谱的强重整化,表明在低温下形成中间价相的敏感性。在电导率中也观察到了类似的谱重整化现象,这表明低能电子结构既具有混合导电性又具有局域化特征。
2017-12-05 cond-mat.str-el
Localized magnetic states in biased bilayer and trilayer graphene
我们研究了偏压下双层和三层石墨烯中杂质的局域磁态。研究发现,双层和三层石墨烯的磁边界呈现出狄拉克和常规费米子的混合特征。对于零栅极偏压,随着杂质能量接近狄拉克点,双层和三层石墨烯的杂质磁化区域减小。当施加栅极偏置时,由于在施加栅极偏置的情况下双层石墨烯中的价带和导带之间的间隙的打开,杂质磁性状态对杂质能量的依赖性对于双层和三层石墨烯表现出不同的行为。研究了双层石墨烯中杂质的磁矩和相应的磁跃迁。
2009-04-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Localized excitation in the hybridization gap in YbAl3
中价化合物YbAl_3具有宽磁激发,特征能量E1 ~ 50 meV,与近藤能(TK ~ 600- 700 K)相当。而在低温(T < Tcoh ~ 40 K)费米液态下,在E2 ~ 33 meV处出现了一个新的磁激发,它位于该化合物中存在的杂化能隙中。我们表明,使用非弹性中子散射的单晶样品,而在E1附近的能量的散射具有跨间接间隙的带间散射预期的动量(Q-)的依赖性,E2附近的散射是独立的Q。这表明它是由杂交间隙中的空间局部激发引起的。
2005-10-25 cond-mat.mtrl-sci 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
Quantum Magnetic Properties in Perovskite with Anderson Localized Artificial Spin-1/2
自旋为1/2的磁体的几何阻挫晶格(如量子自旋液体或固体)中的量子磁性以及相关的自旋分馏被认为是开发物质新相的关键。证明了在具有受控无序的钙钛矿材料中观察通常在自旋1/2磁体的几何阻挫晶格中发现的量子磁性的可行性。据发现,受控的化学无序,由于Ru离子的化学取代由Co离子,在一个简单的钙钛矿CaRuO 3创建一个随机的原型配置的人工自旋1/2,形成二聚体对之间的最近的和更远的离子。用安德森局域化公式分析了Co杂质在Ru基体中的局域化。人工自旋-1/2的二聚体,由于Co杂质的局域化,在低温下表现出单重态到三重态的激发,没有任何有序的自旋相关。当二聚体对在高温下断裂并产生自由波动的分数自旋时,局域的带隙激发演化成无隙准连续谱。总之,这些性质暗示了一种新的量子磁态,与共振价键系统非常相似。
2018-03-20 cond-mat.str-el
SU($\boldsymbol N$) Kondo-Heisenberg chain: Phase diagram, Ising criticality, and the coexistence of heavy quasiparticles and valence bond solid order
本文绘制了一维 SU($N$) Kondo-Heisenberg 链的基态相图,利用 QMC 模拟揭示了 VBS 相与 Kondo 绝缘体相之间的量子相变,发现其临界性属于二维 Ising 普适类,并阐明了 VBS 序与重准粒子的共存与解耦机制。
2024-05-22 cond-mat.str-el
First-principles study of $α$-Pu2O3
本文利用第一性原理计算系统地研究了$α$ -Pu $_{2}$ O $_{3}$(\emph{C} -type)的电子结构、磁序和价态。$α$ -Pu $_{2}$ O $_{3}$可由PuO $_{2}$通过除去25%的氧原子而构成.结果表明,去除有序氧原子后,Pu 5 \emph{f}轨道进一步局域化.这一现象是由以下两个事实证明的:(i)每单位晶胞的体积膨胀7%,(ii)钚离子相应的磁矩和价态分别增加和减少。根据态密度和电荷密度分布分析,发现PuO $_{2}$比$α$ -PuPDMATHABMN O $_{3}$更共价,这也是因为后者中5个\emph{f}轨道更局域化。计算的PuO $_{2}$和$α$ O $_{3}$的晶格常数、体积模量和电子结构与实验观察结果一致.
2009-11-28 cond-mat.str-el
Nature of the 5$f$ electronic structure of plutonium
钚(Pu)的5个$f$价电子总是在定域态和巡游态的边界上徘徊,具有相当复杂的晶体结构和前所未有的温度和合金化反常性质。了解它的化学和物理性质,特别是它的5 $f$电子结构是凝聚态理论的中心和未解决的课题之一。本文采用密度泛函理论和单格位动力学平均场理论相结合的方法,对Pu的六种同素异形体(包括$α$、$β$、$γ$、$δ$、$δ'$和$ε$相)在常压下的电子结构进行了全面的研究.详细研究了它们的能带结构、总态密度和分态密度、价态直方图、5 $f$轨道占位、X射线分支比和自能函数。Pu的$α$、$β$和$γ$相是典型的Racah金属,在费米能级附近原子的多重效应占主导地位。计算结果表明,不仅$δ$相,而且六种同素异形体都是典型的混合价金属,具有显著的原子本征态涨落。因此,5 $f$占有率$n_{5f}$约为5.1 $\sim$ 5.4,其相对于Pu的原子体积和电子相关强度而变化。Pu的5 $f$电子关联具有中等的轨道依赖性。此外,在$δ'$相中的5个$f$电子是最相关和最局域化的。
2019-12-09 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Lattice effects in the quasi-two-dimensional valence-bond-solid Mott insulator EtMe$_3$P[Pd(dmit)$_2$]$_2$
有机电荷转移盐EtMe $_3$ P[Pd(dmit)$_2$ ] $_2$是一种准二维莫特绝缘体,局域自旋$S$ = 1/2,位于扭曲的三角晶格上。在这里,我们报告测量的单轴热膨胀系数$α_i$沿平面内$i$ = $a$ -和$c$ -轴以及沿平面外$b$ -轴的温度为1.4\,K $\leq $ T $ \leq$ 200\,K。特别注意的是周围的相变在$T_{VBS}$ = 25\,K到低温价键固相和上述的短程反铁磁相关的影响,可以预期的顺磁制度的晶格效应。我们的研究的突出结果包括:(i)观察到强烈的各向异性晶格畸变伴随着价键固体的形成,和(ii)在顺磁区的热膨胀系数在40\,K附近的一个明显的最大值。我们的研究结果表明,在通过$T_{VBS}$冷却的平面内$c$ -轴,沿其形成价键,收缩,而第二个平面内$a$ -轴伸长相同的相对量。令人惊讶的是,观察到平面外$b$轴的主导效应,其在通过$T_{VBS}$冷却时显著收缩。$α_i$在40 K附近的显著异常归因于短程磁相关。有人认为,这个最大值的位置,相对于在70\,K附近的磁化率,有利于一个更各向异性的三角晶格的情况下,这种化合物比以前认为。
2013-12-17 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Coexistence of localized and itinerant magnetism in intercalated iron-selenide (Li,Fe)OHFeSe
从理论上研究了一种新的磁性层间化合物(Li 0.8Fe 0.2)OHFeSe的电子结构和磁性。电子结构计算表明,(Li,Fe)OH嵌入层中的Fe处于+2价态,即FeSe层中存在电子掺杂,导致γ附近的费米面(FS)口袋收缩,并对M处的动态自旋磁化率产生强烈的抑制. FeSe层的基态为条状反铁磁(SAFM)金属,而(Li,Fe)OH层显示出非常弱的局域磁性,FeSe层与嵌入的(Li,Fe)OH层之间存在层间铁磁(FM)耦合.此外,(Li,Fe)OH不仅仅是一个阻挡层,它负责通过层间磁耦合增强FeSe层中的反铁磁(AFM)相关性。我们提出,磁性间隔层引入了一个调谐机制的自旋涨落与铁基超导体的超导性。
2017-02-13 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Effective Heisenberg exchange integrals of diluted magnetic semiconductors determined within realistic multi-band tight-binding models
稀磁半导体(DMS)如Ga $_{1-x}$ Mn $_{x}$ As由GaAs的(价)带的现实紧束缚模型(TBM)、由模拟局部Mn自旋与价带电子的自旋的耦合的齐纳(J-)项、以及由由于Mn杂质引起的附加电势散射(V-)项来描述。我们计算了有效的(海森堡)交换相互作用的两个Mn的价电子介导的时刻。考虑到(6带或8带TBM)和潜在的(杂质)散射V-项的频带数的影响进行了研究。我们发现,对于实际的值的参数的间接交换积分显示出一个长范围的,振荡(RKKY样)的行为,如果V-项被忽略,可能导致自旋玻璃行为,而不是磁序。但是,通过包括一个实际大小的V-项,交换耦合变得短范围,主要是积极的允许铁磁序的可能性。我们的结果是在良好的协议与ab-initio处理的现有结果。
2012-11-29 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Dynamical Valence Fluctuations and Magnetic Anisotropy in Sm(Co,Cu)$_5$
Institute of Physics, the Czech Academy of Sciences(捷克科学院物理研究所)
本文通过DFT+U(ED)方法研究SmCo$_5$和SmCu$_5$,揭示动态4f价态涨落主导磁性差异,并定量解释磁各向异性变化。
2026-10-06 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Theory of Room Temperature Ferromagnet V(TCNE)_x (1.5 < x < 2): Role of Hidden Flat Bands
本文对过渡金属配合物V(TCNE)_x(1.5<x<2)的室温铁磁性(晶化后为铁磁性)的可能来源进行了理论研究。对于这个家族,由于样品质量的原因,到目前为止还没有明确的晶体结构,尽管V的有效化合价接近+2。提出了一种新的晶体结构的化学计量的情况下,x=2,其中每个TCNE分子的化合价是-1和电阻率显示绝缘行为,在相邻的V原子上的d-电子之间的交换相互作用已经估计的基础上与3个钒原子和一个TCNE分子的簇。结果表明,由于杂化作用,相同V原子内d轨道之间的Hund耦合以及d轨道与TCNE的LUMO(桥接V原子)之间的反铁磁耦合导致了整体铁磁性(准确地说,亚铁磁性)。这种基于局域化电子的观点得到了能带图的补充,能带图表明存在一个平带,预期会导致铁磁性,这也与局域化观点一致。偏离化学计量比的情况(x<2),仍然表现出铁磁性,但半导体输运性质,已被分析为由于安德森局域化。
2010-01-21 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Chemical trend of exchange couplings in diluted magnetic II-VI semiconductors
计算了Zn基Ⅱ-Ⅵ族半导体ZnA(A=O,S,Se,Te)中Co或Mn掺杂后的磁交换参数($J_{dd}$,$N α$,和$N β$)的化学趋势。我们表明,适当的处理电子相关的LSDA+ $U$方法导致最近邻交换耦合$J_{dd}$的实验值和理论值之间的本地化3 $d$自旋的LSDA方法相比,有很好的一致性。导带$N α$中局域自旋与掺杂电子之间的交换耦合也与实验符合得很好。但$N β$(与价带中掺杂空穴的耦合)的值表明从弱耦合(对于A=Te和Se)到强耦合(对于A=O)的交叉以及ZnO:Mn中的局域空穴态。空穴局部化解释了ZnO:Mn的光电发射和磁光数据之间的明显差异。
2009-04-01 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Coexistence of different magnetic moments in CeRuSn probed by polarized neutrons
我们报告的自旋密度CeRuSn确定在高温和低温下使用极化中子衍射。在285 K,CeRuSn晶体结构,相称的CeCoAl型,包含两个不同的结晶Ce网站,我们观察到,一个Ce网站显然是更容易受到所施加的磁场,而另一个是很难极化。这一发现清楚地证明了两个Ce位置的明显不同的局部环境导致Ce离子分裂为磁性Ce 3+和非磁性Ce(4-delta)+价态。随着温度的降低,晶体结构转变为沿c轴方向调制的结构。这导致新的不等价的晶体Ce位点,导致自旋密度的重新分布。我们使用最简单的结构近似的分析表明,在该金属系统中,Ce离子以不同的价态共存。满足第三Hund规则的局域4f态被发现接近于理想的Ce 3+态(在具有最大Ce-Ru原子间距离的位点处),而Ce(4-delta)+价态被发现是巡回的并且位于具有更短Ce-Ru距离的Ce位点处。的相似性著名的α-γ过渡元素铈进行了讨论。
2014-11-03 cond-mat.other cond-mat.str-el