Spin diffusion in doped semiconductors: the role of Coulomb interactions
研究了库仑相互作用对杂质半导体中自旋包迁移率和扩散的影响。我们发现，扩散常数减少，相对于其非相互作用的值，由库仑增强的自旋磁化率和自旋库仑阻力的综合作用。在铁磁半导体中，自旋扩散常数在铁磁转变温度下为零。
2001-06-14 cond-mat.str-el
Unexpectedly large electron correlation measured in Auger spectra of ferromagnetic iron thin films: orbital-selected Coulomb and exchange contributions
对沉积在Ag（001）上的2 ML磁性Fe膜，测量了一组高达10 eV的电子相关能。利用角分辨俄歇光电子符合谱中的自旋选择性和Cini-Sawatzky理论，解析了自旋极化体系的核-价-价俄歇谱：确定了在衰变中涉及的四个子带（多数自旋和少数自旋以及2g）中产生的两个空穴的每一个单独组合的相关能。两个发射电子的平行和反平行自旋的最终状态之间的能量差归因于最终离子态的自旋翻转能量，从而解开库仑和交换相互作用的贡献。
2020-05-13 cond-mat.str-el
Magnon scattering and transduction in Coulomb-coupled quantum Hall ferromagnets
Rice University（莱斯大学）；Bucknell University（巴克内尔大学）
本文研究了量子反铁磁体中Coulomb相互作用导致的磁极散射与Skyrmions介导的层间磁极转换现象，揭示了长距离磁极学的潜力。
2026-03-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Lattice Abelian-Higgs model with noncompact gauge fields
本文考虑三维电动力学的一个非紧格点形式，它具有$N$分量的复标量场，即，具有非紧规范场的格点阿贝尔-希格斯模型。对于任何$N\ge 2$，相图显示了标量场和规范场关联行为不同的三个阶段：库仑阶段（短程标量和长程规范关联），希格斯阶段（凝聚标量场和带隙规范关联）和分子阶段（凝聚标量场和长程规范关联）。它们被三条在多临界点相交的过渡线分开。它们的性质取决于共存的相位和标量场分量的数目$N$。特别是，库仑到分子跃迁线（在那里规范关联是不相关的）与Landau-Ginzburg-Wilson $Φ^4$理论相关联，该理论具有相同的SU（$N$）整体对称性，但没有明确的规范场。另一方面，库仑到希格斯的跃迁线（规范关联与之相关）被证明可以用具有明确规范场的连续阿贝尔-希格斯场论来描述。我们的数值研究是基于蒙特卡罗模拟的有限尺寸标度分析与$C^*$边界条件（适用于非紧规范变量的晶格系统，不像周期性边界条件），对于几个值的$N$，即，$N=2, 4, 10, 15$和$25$。数值结果与连续统场论的重整化群预言一致。特别是，库仑到希格斯跃迁是连续的$N\gtrsim 10$，与阿贝尔-希格斯场理论的预测一致。
2020-10-13 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el hep-lat
Ferromagnetic polarons in the one-dimensional ferromagnetic Kondo model with quantum mechanical S=3/2 core spins
我们提出了一个广泛的数值研究的铁磁Kondo晶格模型与量子力学S=3/2的核心自旋。我们处理一个轨道，每个网站在一个维度上使用的密度矩阵重整化群，并包括现场库仑排斥之间的电子。我们检查与锰氧化物相关的参数，处理低到中等掺杂的范围，0<x<0.5。特别是，我们研究量子涨落是否有利于相分离的铁磁极化子中观察到的模型与经典的核心自旋。我们得到的量子模型与以前经典模型的结果非常一致，找到了分离的极化子，它们在有限t_2g超交换J '的短距离上是排斥的。考虑到现场库仑排斥，我们观察到相分离的小，但有限的超交换J '，而较大的J'极化子的青睐，根据简单的能量考虑以前适用于经典自旋。本文讨论了压缩效应的解释，并给出了掺杂和t_2g超交换参数J'在有和无库仑排斥时的相图。
2005-12-02 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
Ab-initio calculation of the effective on-site Coulomb interaction parameters for half-metallic magnets
关联效应在半金属磁体的电子结构中起着重要的作用。特别是，它们在有限温度下产生高于（或低于）费米能的非准粒子态，这会降低自旋极化，从而降低自旋电子器件的效率。采用约束无规相位近似（cRPA）和最大定域Wannier函数的全势线性扩展平面波（FLAPW）方法，计算了有效在位库仑相互作用的强度（Hubbard $U$和Hund交换$J$），考虑到：（i）岩盐结构中的\emph{sp}电子铁磁体，（ii）ZnCl3 \emph{d}二元铁磁体，以及（iii）铁磁和亚铁磁半和全Heusler化合物。
2013-09-25 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Coulomb interaction effects and electron spin relaxation in the 1d Kondo lattice model
研究了一维Kondo晶格模型中库仑相互作用对相图、静态磁化率和电子自旋弛豫的影响。我们发现，现场库仑相互作用支持铁磁顺序和最近邻库仑相互作用驱动器，这取决于电子填充，无论是顺磁或铁磁顺序。此外，我们计算电子准粒子的寿命，这可以与电子自旋弛豫和退相干时间，并解释它们的相互作用的强度和电子填充的依赖，以找到最佳点的弛豫时间最大化的参数。我们发现电子之间的有效交换过程决定了自旋弛豫和退相干速率。
2010-11-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Order out of a Coulomb phase and Higgs transtion: frustrated transverse interactions of Nd2Zr2O7
烧绿石材料Nd $_2$ Zr $_2$ O $_7$具有“全进全出”（AIAO）磁序，表现出新颖的量子矩碎裂和带隙的平坦动力学自旋冰模式.参数化的自旋哈密顿与占主导地位的沮丧铁磁横向项揭示了一个U（1）自旋液体的接近。在这里，我们研究磁激发Nd $_2$ Zr $_2$ O $_7$以上的有序温度（$T_\text{N}$）使用高能量分辨率非弹性中子散射。我们发现强的自旋冰相关性在零能量与消失的缺口磁振子激发的AIAO秩序。看起来，在$T_\text{N}$以上，动态自旋冰的间隙关闭，系统进入量子自旋冰态，与AIAO序竞争并抑制AIAO序。经典的蒙特卡罗、分子动力学和量子玻色子计算都支持在$T_\text{N}$以上存在库仑相。我们的研究结果与磁有序的Nd $_2$ Zr $_2$ O $_7$与希格斯机制，并提供了几个先前报道的实验功能的解释。
2019-07-25 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Coexistence of Ferromagnetism with Spin Triplet Superconductivity
对ZrZn $_{2}$、URhGe以及在一定压力范围内对UGe $_{2}$的实验结果表明，铁磁超导体是弱巡游铁磁体。在这些结果的指导下，我们采用扩展的Stoner模型描述了等自旋三重态配对超导（SC）和铁磁性（F）共存的现象，该模型在哈密顿量中包含了在位库仑相互作用、$U$和与占据相关的跳跃积分.我们使用Hartree-Fock（H-F）近似和格林函数技术。在H-F近似中，在位库仑相互作用扮演在位交换（Hund's）场的角色。所有部位间相互作用将包括H-F近似中的部位间动力学相关性$<c_{iσ}^{+}c_{jσ}>$。我们引入压力依赖的跳跃积分。数值计算结果与ZrZn $_{2}$的实验数据进行了比较。动力学相关性在没有库仑相互作用负值的帮助下产生了超导电性。该模型可以解释弱巡游铁磁性对三重态SC的激发。在ZrZn $_{2}$中实验观察到这种效应。数值分析也证实了实验结果的临界温度（居里和超导）随着外部压力的增加而降低。
2008-11-03 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Enhanced spin-orbit coupling and orbital moment in ferromagnets by electron correlations
在原子物理学中，Hund规则指出，由于自旋轨道耦合（SOC）和库仑相互作用的相互作用，实现了最大的自旋和轨道状态。在这里，我们表明，在铁磁固体中的有效SOC和轨道磁矩可以显着提高了一个因素的$1/[1-(2U^\prime-U-J_H)ρ_0]$，其中$U$和$U^\prime$是在同一轨道内和不同轨道之间的现场库仑相互作用，分别，$J_H$是Hund耦合，和$ρ_0$是平均态密度。利用二轨道和五轨道哈伯德模型计算了自旋极化因子，发现自旋极化比轨道极化更有利，与实验结果一致.本文的工作为理解铁磁体中库仑相互作用对SOC和轨道矩的增强提供了基础，这在自旋电子学中具有广泛的应用。
2021-06-02 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Stability of Ferromagnetism in Hubbard Models with Nearly-Flat Bands
电子系统中与自旋无关的库仑相互作用能否成为铁磁性的起源，一直是一个悬而未决的问题。最近，一个“建设性”的方法来解决这个问题，并建立了严格的铁磁性存在的某些哈伯德模型的基态。这些哈伯德模型的一个特点是它们的最低能带（在相应的单电子问题中）是完全平坦的。在这里，我们研究的模型，通过添加小的，但任意的扰动不变的跳跃哈密顿这些平带模型。由此产生的模型具有几乎平坦的最低频带。我们证明，铁磁态是稳定的单自旋翻转提供库仑相互作用U是足够大的。(It很容易发现，如果U足够小，相同的状态对单自旋翻转是不稳定的。）我们还证明了最低能量本征态与单个翻转自旋的色散关系的上界和下界，该界建立了该模型具有“健康”的自旋波激发。值得注意的是，在非奇异哈伯德模型中证明了铁磁性的（局部）稳定性，其中我们必须克服动能和库仑相互作用之间的竞争。我们还注意到，这是一个非常严格和强大的结果，处理真正的非微扰现象，在许多电子系统。局域稳定性强有力地表明具有近平带的哈伯德模型具有铁磁基态。我们相信，目前的模型可以研究巡游电子系统（绝缘）铁磁性的范式模型。
2019-01-10 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el math-ph
Nanograin ferromagnets from non-magnetic bulk materials: the case of gold nanoclusters
基于二维巡游晶格模型分析了Au纳米颗粒的铁磁性，模型中考虑了库仑排斥和多体自旋轨道相互作用，并保留了两个杂化带，一个相关带和一个不相关带.利用半正定算子的特殊技巧，在两个方向上利用周期性边界条件，导出了该非可积系统的精确铁磁基态。
2021-09-15 cond-mat.str-el
Ferromagnetism in the Hubbard model: A constructive approach
人们相信，在某些固体中，强铁磁有序是由量子多体效应和电子之间的自旋无关库仑相互作用之间的微妙相互作用产生的。在这里，我们描述了我们的严格和建设性的方法，铁磁性的哈伯德模型，这是一个标准的理想化模型的强相互作用的电子在固体中。我们引入了一类任意维的非奇异哈伯德模型，它的库仑相互作用和态密度（在费米能级上）都是有限的。然后我们证明了模型的基态具有饱和铁磁性，即，最大的总旋转。结合我们以前的结果，目前的工作提供了非奇异模型的巡游电子只有自旋独立的相互作用，低能行为被证明是一个“健康”的铁磁绝缘体。
2003-06-27 cond-mat.str-el math-ph math.MP
Nagaoka ferromagnetism in semiconductor artificial graphene
Nicolaus Copernicus University（尼古拉·哥白尼大学）
本研究利用高精度Monte Carlo方法与精确对角化计算，证明了在半导体人工石墨烯中由单个电子缺失或添加驱动的Nagaoka铁磁性相变，并揭示了Coulomb散射项在稳定该相变中的关键作用。
2025-11-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Itinerant ferromagnetism in half-metallic CoS_2
利用线性化Muffin-tin轨道（LMTO）能带方法研究了黄铁矿型CoS_2的电子和磁性。我们得到了接近半金属性质的铁磁基态。用固定自旋矩方法研究了半金属稳定性。在局域自旋密度近似（LSDA）下，得到Co 3d电子不可忽略的轨道磁矩为$μ_L = 0.06 μ_B$.计算得到的轨道角动量与自旋角动量之比<L_z >f < S_z >= 0.15与实验结果一致。用LSDA + U方法研究了Co 3d电子间的库仑关联效应。Co位的库仑相关性不大，为$U \lesssim 1$ eV，因此CoS_2可能属于巡游铁磁体。发现LSDA比LSDA + U能更好地描述CoS_2的电子和磁性。
2000-01-04 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
A Coulomb gas approach to the anisotropic one-dimensional Kondo lattice model at arbitrary filling
建立了一维一般自旋费米子系统到经典广义库仑气体的映射。这种映射允许重整化群治疗的各向异性近藤链在和远离半填充。我们发现，相图包含顺磁性，部分和完全铁磁有序的区域。我们也使用该方法来分析Ising-Kondo链的相位。
2002-04-29 cond-mat.str-el
Quantum Monte Carlo study of the two-dimensional ferromagnet
我们提出了量子蒙特卡罗计算探测顺磁铁磁相变在一个二维的斯通纳哈密顿量。与屏蔽库仑相互作用，我们观察到一个一阶铁磁过渡短屏蔽长度，和一个二阶过渡与较长的屏蔽长度，伴随着一个上升的临界相互作用强度。最后，我们讨论了我们的结果与有限范围的相互作用的超冷原子气体的后果。
2013-05-06 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Magnetic anisotropic effects and electronic correlations in MnBi ferromagnet
采用局域自旋密度近似（LSDA）和在点库仑关联（LSDA+ $U$）方法研究了MnBi磁性体系的电子结构和磁性.结果表明，库仑关联能更好地描述Mn原子的平衡磁矩以及磁各向异性能（MAE）随温度和磁光效应的变化.我们发现Bi原子间的各向异性成对交换相互作用的反转是导致90 K下所观察到的自旋重取向转变的原因。这种相互作用是由于Bi原子上强的自旋轨道耦合、Mn原子上大的磁矩、Mn和Bi原子之间显著的$p-d$杂化作用的结果，并且这种相互作用强烈地依赖于晶格常数。在更高的能量磁光克尔测量得到更好的协议。我们还详细研究了MnBi的费米面、de Haas-van Alphen（dHvA）效应和X射线磁圆二色性。
2014-09-23 cond-mat.str-el
Double Exchange Model at Low Densities: Magnetic Polarons and Coulomb Suppressed Phase Separation
我们考虑了双交换模型在非常低的密度。利用独立极化子模型分析了自陷磁极化子的形成条件。讨论了温度-密度相图低密度区的相分离问题。我们展示了静电和局部化效应如何导致相分离制度的实质性抑制。通过研究所得到的相位和极化子相位之间的连接，我们得出结论，它们反映了基本上相同的物理情况的铁磁液滴包含一个单一的electron. In超稀释regime，我们探讨了可能的稳定性的维格纳晶体的磁极化子。我们的研究结果进行了比较与实验证据的极化相在六硼化铕，我们能够重现实验区域的极化相的稳定性。我们进一步证明，相分离是一个普遍的功能预期在金属铁磁体的带宽取决于磁化。
2008-04-18 cond-mat.str-el
Coulombic Quantum Liquids in Spin-1/2 Pyrochlores
本文发展了一种非微扰的“规范平均场论“（gMFT）方法，研究了稀土高温超导体的有效自旋1/2模型。gMFT是基于一个新的精确的从粒子配方，并匹配的经典自旋冰极限附近的微扰制度和半经典近似远离it. We表明，完整的相图包含两个奇异的阶段：量子自旋液体和库仑铁磁体，这两个支持解除限制自旋子激发和涌现量子电动力学。这些阶段的现象学性质进行了讨论。
2011-10-10 cond-mat.str-el
Controllability of ferromagnetism in graphene
利用量子蒙特卡罗模拟，系统地研究了蜂窝晶格上Hubbard模型中石墨烯的磁关联。在Van Hove奇异点下方的填充区域中，系统表现出短程铁磁关联，这种关联被在位库仑相互作用略微加强，而次近邻跳跃积分则显著增强.铁磁性质强烈依赖于电子填充，这可以通过电子门来操纵。由于其铁磁性的可控性，石墨烯基样品可以促进许多应用的开发。
2010-09-15 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Pseudospin ferromagnetism in double-quantum-wire systems
我们提出了在垂直磁场作用下，两条有限宽度平行金属丝系统中可以存在赝自旋铁磁态。这种新颖的量子多体态出现在线间距离小于某一临界值时，该临界值取决于磁场。我们确定的铁磁相的相边界，通过分析的自旋模速度使用玻色化方法的软化。我们还讨论了这种状态的隧道和库仑阻力实验的签名。
2005-10-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Spin-flip excitations and Stoner ferromagnetism in a strongly correlated quantum Hall system
在强库仑相互作用条件下，当朗道能级混合是决定激发能的主要因素时，模拟和研究了填充因子nu=2的量子霍尔电子系统中的自旋翻转激发.的“一激子”的方法用于纯电子激发的问题，使我们能够描述从非极化/paramgnet状态的极化/铁磁体的一个斯通跃迁。理论结果与现有的实验数据进行了比较。
2020-07-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
The semiconductor-to-ferromagnetic-metal transition in FeSb2
我们建议FeSb 2是一个近铁磁性的小间隙半导体，因此FeSi的直接模拟。我们发现，尽管成分和晶体结构不同，但在采用现场库仑排斥修正（LDA+U）方法的局域密度近似中，U=2.6 eV的磁性和半导体溶液在能量上简并，类似于FeSi的情况。对于FeSb 2和FeSi（FeSi 1-xGex合金）两者，潜在的转变机制允许人们利用外部磁场从小带隙半导体切换到每个Fe离子具有磁矩1 μ B的铁磁金属。
2006-10-22 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
