Oxygen non-stoichiometry and the origin of Na ion ordering in P2-NaxCoO2
研究了缺氧对Na_(2/3)CoO_(2-x)物理性质的影响。结合热重、磁化率和同步辐射X射线劳厄衍射的研究表明,Na 2/3CoO 2没有表现出由于Na离子引起的超晶格有序性,而Na 2/3CoO1.98具有与Na 0.71CoO2相同的Co价态,表现出几乎相同的磁性和输运性质以及相同的简单六方超晶格有序性sqrt(12)a. Na ~(2/3)CoO_(1.98)中的Na离子有序结构与大sqrt(12)a-x-sqrt(12)a-x-3c超晶格的理想Na_(0.71)CoO_2完全相同,但在室温下存在与氧缺陷结合的Na空位.我们得出结论,氧空位在稳定超晶格结构中起着关键作用,必须在其建模。
2010-06-24 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Exploring the origins of perpendicular magnetic anisotropy in amorphous Tb-Co via changes in medium-range ordering
本研究通过TEM纳米衍射测量非晶Tb-Co薄膜的中程有序变化,发现生长温度升高增加MRO并增强磁各向异性,退火则相反,表明定向MRO与垂直磁各向异性相关。
2023-06-25 cond-mat.mtrl-sci
Origin of ferroelectricity in high $T_c$ magnetic ferroelectric CuO
“磁性铁电体”已经在广泛的螺旋磁体中发现。然而,这些材料都遭受低临界温度,其通常低于40 K,由于强自旋挫折。最近发现CuO在更高的有序温度($\sim$ 230 K)下具有多铁性。为了阐明CuO高有序化温度的起源,我们通过第一性原理方法研究了CuO的结构、电子和磁性。我们发现,CuO具有非常特殊的近公度螺旋磁结构,这是通过Dzyaloshinskiii-Moriya相互作用稳定。CuO的自旋阻挫效应相对较弱,这是该化合物具有高有序温度的主要原因之一。我们认为,高$T_c$磁性铁电材料可以在类似于CuO的磁性结构的双子晶格中找到。
2012-05-07 cond-mat.mtrl-sci
Charge ordering at the interface in (LaMnO$_3$)$_{2n}$/(SrMnO$_3$)$_n$ superlattices as the origin of their insulating state
我们在多层体系(LaMnO $_3$)$_{2n}$ /(SrMnO $_3$)$_n$中使用LDA+U方法进行了从头算计算。我们的研究结果表明,交替Mn $^{3+}$和Mn $^{4+}$阳离子在棋盘式平面图案的电荷有序状态是开发在界面层,导致间隙开口。这种界面电荷有序的情况将是LaMnO $_3$和SrMnO $_3$之间的能量有利的重构。这有助于理解实验观察到的绝缘行为在这些多层膜中的$n$,其起源是已知的,由于一些界面机制的中间值。
2014-02-14 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Origins of bond and spin order in rare-earth nickelate bulk and heterostructures
在两带哈伯德模型中,采用无规相位近似,分析了稀土镍酸盐RNiO 3及其异质结构的电荷和自旋响应函数。轨道间的电荷波动被认为是驱动机制的岩盐型键序在散装RNiO 3,和良好的协议的有序温度与实验值实现所有RNiO 3使用现实的晶体结构和相互作用参数。我们进一步表明,在散装磁有序不是由自旋涨落,而应解释为本地化的时刻排序。这种情况在低维异质结构中发生了变化,在低维异质结构中,电荷波动被抑制,并被增强的自旋不稳定性所取代,这导致了在最近的实验中观察到的自旋密度波基态。光谱学的预测允许进一步的实验测试我们的主张。
2017-02-13 cond-mat.mtrl-sci
An effective Hamiltonian for an extended Kondo lattice model and a possible origin of charge ordering in half-doped manganites
在强Hund耦合和在位库仑相互作用的情况下,通过投影微扰方法导出了有效的哈密顿量。提出了半掺杂锰氧化物(R_{0.5} X_{0.5} MnO_3)中电荷有序化的物理机制。电子跳跃的虚过程导致反铁磁超交换和排斥相互作用,这可能驱动电子形成维格纳晶格。给出了半掺杂时该模型的基态相图。在形成维格纳晶格的情况下,我们证明了电子的自旋是铁磁排列的,并且局域自旋背景是反铁磁的。讨论了在位库仑相互作用的影响。
1999-04-29 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Gap to Transition Temperature Ratio in Density Wave Ordering: a Dynamical Mean Field Study
我们使用动力学平均场方法来确定在大多数电荷密度波材料中观察到的大的零温度间隙与转变温度之比的起源。该方法是有用的,因为它允许一个精确的热波动的治疗。我们建立的关系的动态平均场的结果,以传统的spermatics,从而确定在物理相关的制度的起源的大比例是一个强非弹性散射。
1999-12-29 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Local structural distortion induced by antiferromagnetic ordering in Bi$_2$Fe$_4$O$_9$ studied using neutron total scattering analysis
为了解开的起源的介电异常的反铁磁有序的磁电Bi $_2$ Fe $_4$ O $_9$,我们进行了中子粉末衍射测量整个N $\acute{\rm e}$ EL温度,$T_{\rm N}$。利用原子对分布函数(PDF)的互补分析和Rietveld方法研究了300~K、250~K和200~K温度下的局域结构和长程对称性。我们提出,反映局部原子排列的PDF峰在低于$T_{\rm N}$的情况下表现出明显的变化,而没有长程对称性变化。的PDF演变的含义进行了讨论,鉴于在发病的反铁磁有序的局部结构畸变。
2016-05-12 cond-mat.mtrl-sci
Theory of magnetic ordering in the heavy rare earths: ab-initio electronic origin of pair- and four- spin interactions
本文描述了长周期磁性相的从头算无序局域矩理论,并研究了重稀土元素(HRE)的磁性态,即顺磁、锥形和螺旋反铁磁(HAFM)、扇形和铁磁(FM)态的温度和磁场依赖性.我们得到了一个通用的HRE磁相图,这是随之而来的共同HRE价电子结构的f-电子磁矩有序的响应。该理论直接将一阶HAFM-FM跃迁与费米面嵌套的损失联系起来,并提供了一个模板来分析其他相,并揭示f-电子相关效应特别复杂的地方。对于一系列六方密排晶格常数c和a,钆是原型,并且通过用de Gennes因子缩放对和四次局部矩相互作用并选择适当的镧系收缩c和$a$值来直接应用于其他HRE。
2016-10-26 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Origins of anisotropic transport in electrically-switchable antiferromagnet $\mathrm{Fe_1/3NbS_2}$
最近的反铁磁嵌入过渡金属二硫属化物$\mathrm{Fe_{1/3}NbS_2}$的实验已经证明了可逆的电阻率开关的应用正交电流脉冲低于其磁有序温度,使$\mathrm{Fe_{1/3}NbS_2}$有希望的自旋电子学应用。在这里,我们进行密度泛函理论计算与哈伯德U修正的磁顺序,电子结构,和晶体$\mathrm{Fe_{1/3}NbS_2}$的输运性质,澄清不同的电阻状态的起源。实验上提出的两个反铁磁基态,对应于面内条纹和锯齿有序,计算接近简并。计算的费米面的面内截面是各向异性的两个磁序,与Hubbard U值的敏感的各向异性程度。面内电阻,计算内的久保线性响应形式主义使用恒定的弛豫时间近似,也是各向异性的,支持一个假设,即电流引起的电阻变化是由于重新填充的AFM域。我们的计算表明,在锯齿形阶段的$\mathrm{Fe_{1/3}NbS_2}$的输运各向异性相对于条纹减少,与实验中的电阻率变化的相对幅度一致。最后,我们的计算揭示了电流域响应的可能方向性,具体来说,对于给定的电流方向,哪些域在能量上稳定。
2021-04-15 cond-mat.mtrl-sci
Interplay between proton ordering and ferroelectric polarization in H-bonded KDP-type crystals
用第一性原理电子结构计算方法研究了KH_2PO_4(KDP)的铁电性起源。在低温阶段,集体偏离中心有序的质子是伴随着电子电荷离域从“近”和本地化在“远”氧内的O-H…O债券。然后,静电力将K+离子推向偏离中心的位置,并引起宏观极化。不同的几何和电子量之间的相关性的分析,与实验数据,支持的想法,隧道效应中的同位素效应是无关紧要的。相反,几何量子效应似乎起着核心作用。
2000-08-23 cond-mat.mtrl-sci
Origin of the structural phase transition in Li7La3Zr2O12
石榴石型Li7La3Zr2O12(LLZO)是一种具有低电导率四方相和高电导率立方相的固体电解质材料。使用密度泛函理论和可变细胞形状的分子动力学模拟,我们表明,四方相稳定性是依赖于同时订购的锂离子的锂亚晶格和体积保持四方扭曲,减轻内部结构应变。超价掺杂将空位引入到Li亚晶格中,增加整体熵并降低来自有序化的自由能增益,最终稳定立方相。我们表明,立方相稳定性的临界温度降低,作为锂空位浓度(掺杂剂水平)的提高,并激活跳跃的锂离子从一个晶体位置到另一个总是伴随着过渡。通过确定实现高电导率相的相关机制和临界浓度,这项工作显示了如何使用靶向合成来改善电解性能。
2012-09-04 cond-mat.mtrl-sci
Strain-driven non-collinear magnetic ordering in orthorhombic epitaxial YMnO3 thin films
我们发现,在正交YMnO 3和Co取代(YMn 0.95 Co 0.05 O 3)薄膜中,使用外延应变和化学压力,可以逐渐引入和调谐铁磁响应。这些结果,连同测量的磁响应的各向异性,表明在正交o-RMnO 3(R= Y,Ho,Tb等)薄膜的铁磁性的意想不到的观察起源于应变驱动的完全补偿磁有序的破坏,通过推动磁矩远离反铁磁[010]轴。我们表明,由此产生的倾斜角和随后的铁磁响应,逐渐增加(高达~ 1.2 \degree)的压缩的单位细胞。我们将讨论这些发现的相关性,在连接到磁电响应的正交锰氧化物。
2011-02-12 cond-mat.mtrl-sci
Crystal chemistry aspects of the magnetically induced ferroelectricity in TbMn2O5 and BiMn2O5
在利用结构数据计算磁耦合参数的基础上,阐明了磁阻挫的起源,确定了TbMn_2O_5和BiMn_2O_5中伴随磁有序和铁电性出现的离子。伴随磁有序的位移不是极性的,它们只是引起Mn 1和Mn 2的键价变化(电荷无序),从而产生晶体结构的不稳定性。在磁有序条件下再次近似键价到初始值(电荷有序)是可能的,这仅仅是由于Mn 2(或O1)和O4离子沿b轴的极性位移,这是铁电转变的原因。
2008-12-03 cond-mat.mtrl-sci
Effects of Ferromagnetic Magnetic Ordering and Phase Transition on the Resistivity of Spin Current
在铁磁晶体中,磁有序引起电子电阻率的反常行为,这在很久以前就已经被实验证明。基于巡游电子自旋和晶格自旋之间的相互作用的唯象解释已经被建议来解释这些观察结果。我们表明,通过广泛的蒙特卡罗模拟,这种行为也观察到作为温度的函数($T$)计算的自旋电流的电阻率从低- $T$有序相的高-$T$顺磁相的铁磁体。我们特别表明,在整个临界区,自旋电阻率经历了一个巨大的峰值。该峰的起源被示出为源于形成的磁畴附近的相变。这里得到的电阻率的行为进行比较实验和理论。观察到良好的一致性。
2007-11-02 cond-mat.mtrl-sci
Self-intercalation as origin of high-temperature ferromagnetism in epitaxially grown Fe5GeTe2 thin films
研究通过分子束外延制备Fe5GeTe2薄膜,发现范德华间隙中的自插层Fe显著提高磁有序温度至375 K,机制为增强层间交换相互作用,确立自插层是实现高温磁性的有效机制。
2024-09-04 cond-mat.mtrl-sci
Microscopic origin of the structural phase transitions at the Cr2O3 (0001) surface
在Cr衬底上外延生长的Cr2O3(0001)薄膜表面经历了一系列不寻常的结构相变。为了了解潜在的微观机制,Cr2O3(0001)表面的结构和磁性在这里使用第一性原理电子结构计算进行了研究。两个竞争的表面铬网站被确定。的表面的能量描述的配置哈密顿参数确定使用总能量计算几个表面超晶胞。此外,还讨论了外延应变和磁有序对组态相互作用的影响。用蒙特卡罗模拟研究了系统的热力学。在零应变下,表面在165 K下经历有序相变。拉伸外延应变与反铁磁有序驱动系统走向强大的配置挫折,建议在较低的温度下的无序相变的机制。
2012-10-19 cond-mat.mtrl-sci physics.comp-ph
The origin of a$_{1g}$ and e$_g$' orderings in Na$_x$CoO$_2$
在NaxCoO_2中,由于相关效应的存在,导致了LDA所预言的小e_g'费米面口袋的出现,而ARPES测量中没有发现这种现象。在动力学平均场论(DMFT)中,只有在考虑局域关联效应之前,eg'络合物的在位能量低于a1 g络合物的在位能量,才能再现ARPES。目前关于两个轨道复合物的数量级的估计范围从-200 meV到315 meV,以能量差为单位。在这项工作中,我们进行了密度泛函理论计算的单电子分裂Δ= ε_a1g-ε_e_g'的完整的两层化合物,Na_2xCo_2 O_4,占Na有序,面间相互作用和八面体畸变的影响。我们发现对于所有的Na填充物,εa_1g-εe_g'都是负的,这主要是由于Na+离子在插入层中产生的强正库仑场所致。这个场不成比例地影响a_1g轨道,a_1g轨道比e_g'轨道从Co平面向上突出得更远。我们还讨论了八面体压缩和多轨道填充对Δ值随Na含量变化的次级效应。我们的结果表明,如果e_g'口袋确实被抑制,这只能是由于非局部相关效应超出了标准DMFT。
2008-04-23 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Origin of lowered magnetic moments in epitaxially strained thin films of multiferroic Bi$_2$FeCrO$_6$
利用密度泛函理论研究了外延应变对多铁性$_2$ $_6$(001)薄膜磁性和$B$位阳离子有序度的影响。我们发现,在薄膜与岩盐有序的Fe和Cr的基态的特点是C型反铁磁(AFM)秩序。这是在相反的散装形式的材料,这被预测为具有G型AFM顺序的亚铁磁体。此外,阳离子有序薄膜经历了从C到A型AFM顺序的外延应变的转变。其他磁序表现为热可及的激发态。我们还发现,$B$网站的阳离子无序结构是更稳定的相干外延应变,从而解释了降低磁矩在这些样品中观察到在室温下。应变改变的符号,以及强度的Fe-Cr超交换耦合导致一个非常有趣的相图为Bi $_2$ FeCrO $_6$薄膜。
2015-11-22 cond-mat.mtrl-sci
Unveiling the Origin of the Insulating Ferromagnetism in LaMnO3 Thin Film
结合遗传算法优化、第一性原理计算和双交换模型研究,我们揭示了LaMnO 3薄膜中的奇异绝缘铁磁性起源于以前未报道的G型d_{3z^2-r^2} / d_{x^2-y^2}轨道有序.由于轨道有序和强的电子-声子耦合,绝缘能隙打开。因此,在LaMnO 3薄膜中存在两个应变诱导相变,从绝缘的A型反铁磁相到绝缘的铁磁相,再到金属的铁磁相。这些相变可用于隧穿磁阻和隧穿电阻相关器件。
2013-10-14 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
New insights into the origin of the first sharp diffraction peak in amorphous silica from an analysis of chemical and radial ordering
通过分析非晶二氧化硅中硅氧原子的化学序与径向序,揭示了第一锐衍射峰主要源于Si-O和O-O的化学序及近程径向壳相关性,并建立了径向峰与衍射峰位置的数学关系。
2024-03-23 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci cond-mat.stat-mech
Revealing the nature of antiferro-quadrupolar ordering in Cerium Hexaboride: CeB$_6$
六硼化铈(CeB $_6$)f电子化合物显示出丰富的低温磁性现象,包括“磁隐藏”秩序,通过先进的X射线散射确定为多极起源。从第一性原理的电子结构的结果,我们发现,\emph{antiferro-quadrupolar}(AFQ)的有序$_{6}$产生的晶场分裂和产量的能带结构与实验一致。由于Ce和B $_{6}$之间的$p$ -电子的相互作用小,CeB $_{6}$的电子状态适当地描述为Ce(4 $f^{1}$)$^{3+}$(e $^{-}$)(B $_{6}$)$^{2-}$。轨道自旋的AFQ态是由自旋-轨道相互作用诱导的交换相互作用引起的,它也将J=5/2态分裂为$Γ_{8}$基态和$Γ_{7}$激发态。在最小的反铁磁(111)配置,轨道有序的AFQ状态出现在电荷自洽,并支持“隐藏”秩序的外观。流体静压(无论是施加或化学诱导)稳定的AFM(AFQ)状态超过铁磁性的,在低温下观察到的。
2019-01-27 cond-mat.mtrl-sci
Anharmonic effect on lattice distortion, orbital ordering and magnetic properties in Cs2AgF4
我们发展了结合电子和晶格自由度的团簇自洽场方法来研究Cs $_{2}$ AgF $_{4}$中铁磁性的起源。在自洽地确定了简谐和非简谐Jahn-Teller畸变后,我们发现非简谐畸变稳定了交错的x $^{2}$ -z $^{2}$ /y $^{2}$ -z $^{2}$轨道和铁磁基态,而不是反铁磁轨道.晶格畸变的振幅$_{2}$和$_{3}$、磁耦合强度J $_{x,y}$和磁矩与实验结果符合得很好。
2008-08-20 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
On the origin of neutron magnetic scattering in anti-site disordered Sr2FeMoO6 double perovskites
反位无序Sr 2FeMoO 6双钙钛矿(含钼原子在铁的位置,反之亦然)最近已被证明有显着的影响,在其磁性和磁输运性质。在本研究中,两个多晶Sr_2FeMoO_6样品显示不同程度的反位无序(名义上的“有序”样品与70%的阳离子有序和名义上的“无序”样品与18%的阳离子有序)已被检查的磁性测量和中子粉末衍射(NPD)技术在15- 500 K的温度范围内。我们的主要发现是,“无序”样品表现出强的磁散射(即使在500 K时也很明显),与TC= 415 K以下的“有序”样品所显示的磁散射相当。对于“无序”样品,在低角度布拉格位置上表现出的磁散射,不应归因于(不存在的)亚铁磁有序:我们的研究结果表明,它起源于自然发生的Fe阳离子基团,其中强反铁磁(AFM)Fe-O-Fe超交换相互作用得到促进,类似于LaFeO 3钙钛矿中存在的那些。这些Fe基团不是磁隔离的,而是通过Fe-O-Mo AFM相互作用耦合的,这保持了这种AFM结构的长程相干性。磁化率测量证实了原子力显微镜相互作用的存在低于770 K。
2001-11-28 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
The complex non-collinear magnetic orderings in Ba2YOsO6: A new approach to tuning spin-lattice interactions and controlling magnetic orderings in frustrated complex oxides
阻挫磁体是一类迷人的材料,在低温下拥有许多有趣的相,如自旋冰,自旋液体和复杂的长程磁有序。在这项工作中,我们使用第一性原理计算发现,在广泛的磁阻挫氧化物,在零温度下的一些非共线磁有序比I型共线有序,在有限的温度下观察到更稳定。这些复杂氧化物中非共线有序的出现是由于源自第二行和第三行过渡金属元素的高阶交换相互作用。这意味着在足够低的温度下,在这些挫折复杂的氧化物共线到非共线的自旋转变。此外,我们发现,在一个特定的氧化物Ba $_2$ YOSO $_6$,实验上可行的单轴应变可以调整两个不同的非共线磁有序之间的材料。我们的工作预测了在非常低的温度下受挫折的复杂氧化物中的新的非共线磁有序,并提供了一个机械路线来调整这些材料中的复杂非共线磁有序。
2019-08-06 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el physics.comp-ph
Spectroscopic signatures and origin of a hidden order in Ba$_2$MgReO$_6$
本文利用弹性X射线散射和第一性原理计算,揭示双钙钛矿Ba$_2$MgReO$_6$在33 K处由电子驱动、晶格决定基态的隐藏序,阐明了电子与晶格自由度的协同作用。
2023-12-04 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Polar catastrophe, electron leakage, and magnetic ordering at the LaMnO$_3$/SrMnO$_3$ interface
从模型哈密顿量研究了极性突变导致的LaMnO $_3$ /SrMnO $_3$(LMO/SMO)(100)极性界面的电子重构,该模型包括与锰氧化物相关的双交换和超交换相互作用、Madelung势和Jahn-Teller耦合项.我们表明,源自交替带电LMO层和中性SMO层的极性灾难会因界面区域每个电池额外半电子的积累而被猝灭,就像LaAlO $_3$ /SrTiO $_3$界面的情况一样。此外,Mn e $_g$电子从LMO侧泄漏到SMO侧,泄漏的程度由界面势垒和衬底诱导的外延应变控制。泄漏的电子介导了齐纳双交换,使邻近界面的层成为铁磁的,而远离界面的两种大块材料保留了它们原始的A型或G型反铁磁结构。半金属导带在界面处产生,夹在两个绝缘体之间。我们还研究了如何电子泄漏,从而磁有序的衬底诱导外延应变的影响。并与(LMO)$_6$ /(SMO)$_4$超晶格的密度泛函计算结果进行了比较.
2009-12-24 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Strong Neel ordering and luminescence correlation in a two-dimensional antiferromagnet
磁光效应在光调制、光传感和信息存储等方面有着广泛的应用。最近发现的二维(2D)范德华层状磁体被认为是研究新的磁光现象和器件的有前途的平台,由于长程磁有序到原子薄的厚度,丰富的物种和可调性能。然而,大多数二维反铁磁体的发光效率较低,这阻碍了它们的磁光研究和应用。在这里,我们发现了强大的光磁有序的相互作用在二维反铁磁MnPS 3利用新出现的近红外光致发光(PL)模式远低于其固有的带隙。这inap PL模式显示出很强的相关性与尼尔秩序,并持续到单层厚度。结合密度泛函理论、STEM和XPS,我们解释了光致发光模式的起源及其与Neel有序的关系,这可以归因于氧离子介导的状态。此外,PL强度可以进一步调整和增强使用紫外-臭氧处理。我们的研究为研究二维反铁磁半导体中的光磁有序相互作用提供了一种有效的方法。
2022-05-07 cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Evidence of Slater-type mechanism as origin of insulating state in Sr2IrO4
对于具有大的空间扩展5d轨道的虹彩酸盐,可以预期远邻相互作用将在其基态性质中起关键作用。从这个角度来看,我们调查Sr 2 IrO 4的磁结构,包括超越第一和第二邻居的相互作用,通过超级电池建模。采用第一性原理标量相对论方法,发现各种磁性结构中总能量最小的对应于Ir离子的up-up-down-down型反铁磁有序,其电子能隙大小、Ir局域磁矩大小以及Sr_2IrO_4的光电导谱中双峰结构的复制与实验结果符合得很好.结果明确的证据表明,在Sr 2 IrO 4的电子间隙的起源是由于一个非常规的反铁磁有序的Ir离子,从而分类系统作为一个斯莱特磁铁,而不是自旋轨道耦合驱动杰夫= 1/2莫特绝缘体。
2018-12-15 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
DFT+U+V Study of Magnetic Ordering in Single-Layer Pentahexoctite: Implications for Magnetic Device Platforms
本研究利用 DFT+U+V 方法揭示了单层五六八烯中由量子相消干涉形成的近平坦能带,并发现空穴掺杂可诱发亚铁磁相变,使其成为未来磁性器件的理想全碳材料平台。
2024-05-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Ordering phenomena of spin trimers accompanied by large geometrical Hall effect
在非共面自旋结构背景中运动的传导电子的波函数可以获得一个量子相位-- Berry相位--就好像电子在一个强的虚拟磁场中运动一样。这样一个新兴的磁场效应是近似成比例的立体角所对的三个相邻的自旋网站上的自旋力矩,称为标量自旋手征。晶体的全部自旋手征,除非宏观上取消,否则会引起实空间贝里相起源的几何霍尔效应,而常规金属铁磁体中的本征反常霍尔效应(AHE)是相对论自旋轨道耦合(SOC)引起的动量空间贝里相起源.在这里,我们报告的自旋三聚体标量自旋手征和随之而来的大的几何霍尔效应在呼吸kagomé晶格化合物Dy $_3$ Ru $_4$ Al $_{12}$,其中Dy $^{3+}$矩形成非共面自旋三聚体的局部自旋手征的有序现象。利用中子衍射,我们表明,当地的自旋手征的自旋三聚体,以及它的铁/反铁的订单可以切换由外部磁场,伴随着大的变化,在几何霍尔效应。我们的研究结果表明,可调自旋三聚体组成的系统可以是一个肥沃的领域,探索大涌现的电磁响应所产生的真实空间拓扑磁秩序。
2019-08-21 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Spontaneous ferromagnetic spin ordering at the surface of La$_2$CuO$_4$
系统地研究了高纯化学计量比La $_2$ CuO $_4$纳米颗粒的磁性随颗粒尺寸的变化。铁磁单畴自旋团簇被示出自发地形成在细晶粒的表面以及顺磁缺陷。在$5 - 350$ K的较宽温度范围内观察到磁滞回线和热磁不可逆性,剩余磁矩和矫顽力随温度的升高而逐渐减小。讨论了自发表面铁磁团簇的可能起源以及我们的数据与掺杂铜酸盐的异常磁现象和相分离的关系。
2007-05-30 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Orbital and spin ordering physics of the Mn$_3$O$_4$ spinel
最近的实验的动机,我们提出了一个全面的理论研究的几何挫折强相关的磁性绝缘体Mn $_3$ O $_4$尖晶石氧化物的基础上微观哈密顿涉及晶格,自旋和轨道自由度。该体系具有简并e $_g$轨道的物理性质,在高温下表现出很强的Jahn-Teller效应.此外,还特别关注了90 ° $^o$ Mn-O-Mn键角引起的超交换物理的特殊性质。然后分析Jahn-Teller和基于超交换的轨道自旋哈密顿量,以跟踪轨道和自旋有序的动态。我们发现,高温结构转变的结果,在轨道排序的性质是混合相对于原来的两个简并$e_{g}$轨道。这种有序的轨道示出,以减轻内在的几何挫折的尖晶石晶格上的自旋,导致亚铁磁Yafet-Kittel订购在低温下。最后,我们开发了一个模型的磁致弹性耦合在锰$_3$ O $_4$,使系统的理解实验观察到的复杂性,在低温下的结构和磁现象的尖晶石。我们的分析预测,量子涨落驱动的轨道自旋液相可以稳定在低温下施加压力。
2017-04-20 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Magnetic properties and signatures of moment ordering in triangular lattice antiferromagnet KCeO$_2$
研究了三角晶格反铁磁体KCeO $_2$的磁基态和晶体电场能级图。低于$T_N =$ 300 mK时,KCeO $_2$在比热测量和低能非弹性中子散射数据中显示出磁序的特征。在该化合物的$D_{3d}$局部环境中,三价Ce $^{3+}$离子在最低的三个$4f^1$ Kramers双峰之间表现出大的分裂,定义了自由离子的$J = 5/2$六重态和具有偶极特征的基态双峰,与M. S. Eldeeb等人,Phys. Rev. Materials 4,124001(2020)。一个无法解释的,额外的本地模式出现,并讨论了这种异常模式的潜在起源。
2021-09-21 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Magnetic Lattice Dynamics of the Oxygen-Free FeAs Pnictides: How Sensitive are Phonons to Magnetic Ordering?
为了阐明磁性对无氧FeAs磷属元素化物超导机制的作用,我们研究了磁性有序对低温正交晶系母体化合物中声子动力学的影响,该化合物呈现自旋密度波。该研究涵盖了122(AFe 2As 2; A=Ca,Sr,Ba)和1111(AFeAsF; A=Ca,Sr)相。我们通过计算和实验处理122和1111 Sr化合物,扩展了我们最近在Ca(122和1111)和Ba(122)情况下的工作。通过详细的非磁性和磁性晶格动力学计算的磁有序的效果进行了研究。实验和计算的声子谱的比较表明,磁相互作用/有序必须包括,以重现以及测量的态密度。这突出了自旋相关的声子行为,这比在这些材料中估计的明显弱的电子-声子耦合更明显。此外,122 Ba和Sr的声子谱之间没有明显的差异,而当将它们与CaFe 2As 2进行比较时,由于结构和键合的不同方面,存在实质性的差异。
2010-07-10 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con