Electromagnon resonance in a collinear spin state of a polar antiferromagnet Fe2Mo3O8
利用太赫兹光谱研究了六方极性磁体Fe2Mo3O8的磁激发。我们观察到的磁振子模式,包括一个电场活跃的磁振子,电磁振子,在共线反铁磁相位与自旋平行于c轴。通过研究由磁场或Zn掺杂引起的模式分布的演化与从反铁磁到亚铁磁有序的磁转变之间的相关性,我们解开了这些激发的本质。我们认为,所观察到的电磁振子模式涉及集体进动的自旋振荡面内电极化的强度通过线性磁电效应的机制。
2017-01-06 cond-mat.str-el
Orbital multicriticality in spin gapped quasi-1D antiferromagnets
受准一维反铁磁体CaV $_2$ O $_4$的启发,我们研究了自旋轨道系统,其中自旋模式是带隙的,但轨道接近宏观简并的经典跃迁。在一个简化的模型中,我们表明,无间隙的轨道液相具有幂律相关可能会发生没有连续的轨道对称性的严格条件。对于CaV $_2$ O $_4$的模型,我们发现,共存的序参量的轨道相出现从一个多临界点。有效轨道模型由磁耦合横向场伊辛链组成。利用场论方法构造了相应的全局相图,并借助于锯齿形XXZ模型的精确解在多临界点附近进行了分析。
2011-08-19 cond-mat.str-el
Electromagnons in the spin collinear state of a triangular lattice antiferromagnet
太赫兹时域光谱进行直接探测低能量(1-5 meV)的三角晶格反铁磁体CuFe 1-xGaxO 2(x = 0.00,0.01,和0.035)的电动力学。我们发现了一个电磁振子(电场激活磁振子)激发在2.3毫电子伏的顺电向上向下共线磁相,而这个电磁振子消失在铁电helmagnetic阶段。与非共线磁性的反相关排除了作为动力学磁电耦合起源的交换-伸缩机制,从而证实了在本化合物中观察到的自旋-轨道耦合介导的电磁子。
2010-08-27 cond-mat.str-el
Asymmetric Thermal Lineshape Broadening in a Gapped 3-Dimensional Antiferromagnet - Evidence for Strong Correlations at Finite Temperature
人们普遍认为,随着温度的升高,由于随机碰撞,磁激发变得越来越不相干,这限制了它们的寿命。这张图片是基于自旋波计算的无隙磁铁在2和3维,并观察到实验作为一个对称的洛伦兹能量加宽。在这里,我们调查了一个三维的二聚体反铁磁体,并意外地发现,扩大是不对称的-这表明远离热退相干,激发集体表现得像一个强相关的气体。这一结果表明,温度激活的准粒子相干态并不局限于特殊情况下,如高度二聚自旋1/2链,但通常发现在所有维度的二聚反铁磁体,也许一般带隙的磁铁。
2012-08-29 cond-mat.str-el
The anomalous Hall effect in non-collinear antiferromagnetic Mn$_{3}$NiN thin films
研究了受抑反铁磁Mn $_{3}$ NiN应变薄膜中的反常霍尔效应(AHE). AHE不遵循与磁化强度或纵向电导率的常规关系,并且相对于从低于$T_{\mathrm{N}} = 260$ 1,K的反铁磁状态中的磁化强度所预期的AHE增强。这种增强与非共线反铁磁结构的起源是一致的,因为后者与Mn $_{3}$ Ir和Mn $_{3}$ Pt中发现的密切相关,其中大的AHE由Berry曲率引起。由于Berry相诱导的AHE应与自旋-轨道耦合成比例,因此在化学柔性Mn $_{3}A$ N结构的其他成员中可发现更大的AHE。
2019-02-12 cond-mat.str-el
Momentum-dependent magnon lifetime in the metallic non-collinear triangular antiferromagnet CrB2
非共线磁序由于各种原因在一些磁系统中出现,并表现出有趣的自旋动力学。尽管磁振子无处不在,但人们对磁振子(其他稳定的准粒子)在这些系统中(特别是在金属磁体中)如何衰变知之甚少。利用非弹性中子散射研究了金属非共线反铁磁体CrB $_{2}$的磁激发谱。我们的数据表明,固有的磁振子阻尼和连续的激发,不能用线性自旋波理论解释。内禀磁振子线宽$Γ(q,E_{q})$表现出非常不寻常的动量依赖性,我们的分析表明,这源于两个磁振子衰变和Stoner连续谱的组合。通过将理论预测与实验进行比较,我们确定了在动量和能量空间中,两个因素中的一个变得更占主导地位。我们的工作是对金属非共线反铁磁体自旋动力学的一次难得的全面研究。它首次揭示了金属反铁磁体中高阶效应的确切实验证据。
2020-07-06 cond-mat.str-el
Linear magnetoelectric effect as a signature of long-range collinear antiferromagnetic ordering in the frustrated spinel CoAl2O4
A位阻挫磁性尖晶石CoAl_2 O_4的基态是共线反铁磁有序态还是螺旋自旋液态一直是一个有争议的问题,因为两种竞争相互作用的比值J_2/J_1位于这两种基态的边界附近。本文通过对磁电效应的研究和蒙特卡罗模拟,讨论了不同Co2+/Al 3+位序的CoAl 2 O 4的磁基态.低位序CoAl 2 O 4在磁有序温度以下表现出线性磁电效应。随着无序度的增加,磁电效应被抑制,并且具有14%无序度的样品表现出没有磁电效应的自旋玻璃行为。蒙特卡罗模拟支持了实验结果,并表明位序无序抑制了长程反铁磁有序并诱导了自旋玻璃态。由于线性磁电效应需要长程磁有序,我们认为低位无序的CoAl_2 O_4的基态是共线反铁磁体。
2018-03-21 cond-mat.str-el
Site-Dilution-Induced Antiferromagnetic Long-Range Order in Two-Dimensional Spin-Gapped Heisenberg Antiferromagnet
用量子Monte Carlo方法研究了正方晶格上自旋能隙为$S=1/2$且S=1的海森堡反铁磁体的格位稀释效应.研究发现,在自旋单重态对介质中,稀磁位周围的有效磁矩呈现反铁磁长程序。他们的微观结构进行了详细的研究,并讨论了重要的作用,比一个更高的维度的现象。
2001-04-23 cond-mat.dis-nn cond-mat.str-el
Splitting of antiferromagnetic resonance modes in the quasi-two-dimensional collinear antiferromagnet Cu(en)(H$_2$O)$_2$SO$_4$
对准二维反铁磁体Cu(en)(H $_2$ O)$_2$ SO $_4$(en = C $_2$ H $_8$ N $_2$)进行了低温磁共振研究.该化合物在0.9K下具有反铁磁性。的共振数据的流体动力学方法内的分析允许确定各向异性轴,并估计反铁磁相的各向异性参数。偶极自旋-自旋耦合是反铁磁相各向异性的主要贡献。的共振模式的分裂和它的非单调依赖于所施加的频率被观察到低于0.6K在所有三个字段的方向。讨论了几种模型来解释Cu(en)(H $_2$ O)$_2$中非平凡分裂的起源和不等价磁子系统的存在,因此选择$_4$作为最可能的来源。
2020-02-18 cond-mat.str-el
Finite-size spin-wave theory of a collinear antiferromagnet
利用有限尺寸自旋波理论研究了二维$J_1{-}J_2$海森堡模型在共线相中的基态和低能性质[Q. F. Zhong和S. Sorella,{ \em Europhys. Lett.} { \bf 21},629(1993)]和Lanczos精确对角化。对于自旋二分之一--量子化效应最强的地方--自旋波展开证明对$J_2/J_1\gtrsim 0.8$是定量准确的。在这种情况下,磁结构因子和自旋磁化率都非常接近自旋波的预测。自旋波估计的序参量在共线相,$m^\dagger\simeq 0.3$,是在显着的协议与最近的中子散射测量${\rm Li_2VOSiO_4}$。
2003-06-29 cond-mat.str-el
Temperature induced phase transition from cycloidal to collinear antiferromagnetism in multiferroic Bi$_{0.9}$Sm$_{0.1}$FeO$_3$ driven by $f$-$d$ induced magnetic anisotropy
在多铁性BiFeO $_3$中,摆线反铁磁结构在室温下耦合到大的电极化,从而产生磁电功能,其可以在新颖的基于多铁性的器件中被利用。在本文中,我们证明,通过取代10%的铋离子的钐的室温摆线的周期性增加,并通过冷却到低于$\sim15$ K的磁性结构趋向于一个简单的G型反铁磁体,这是完全建立在1.5 K。我们表明,这种转变的结果从$f-d$交换耦合,这会导致局部各向异性的铁磁矩,破坏摆线顺序-结果的一般意义的非共线磁结构的稳定性,在存在多个磁性亚晶格。
2017-02-06 cond-mat.str-el
Co-existing chiral and collinear phases in a distorted triangular antiferromagnet
通过磁化强度、比热和中子衍射测量,给出了KFe(MoO 4)2畸变三角晶格上准二维(2D)磁体的全磁相图。发现自旋网络分解为两个几乎独立的磁子系统。一个子系统是共线反铁磁体,在外加磁场中表现出简单的自旋翻转行为。另一种是helimagnet,而不是通过一系列奇异的膨胀-无公度相变。在不同的阶段,观察到真正的3D秩序或准2D秩序。实验结果进行了比较,在文献中发现的理论预测
2008-07-17 cond-mat.str-el
Sign-tunable anisotropic magnetoresistance and electrically detectable dual magnetic phases in a helical antiferromagnet
螺旋序描述了反铁磁体的非共线自旋织构,这是由竞争交换相互作用引起的。虽然共线反铁磁体是反铁磁(AFM)自旋电子学的基本组成部分,但在非共线反铁磁体中实现自旋电子学功能的潜力迄今尚未得到澄清。在这里,我们提出了一个原子力显微镜helimagnet EuCo2As2作为一种新型的单相自旋电子材料,表现出显着的各向异性磁电阻(AMR)的符号反转。AMR中的对比度来自于两个电性不同的磁相,其自旋重取向由位于易平面上的磁场驱动,其将AMR的符号从正切换到负。此外,各种AFM记忆状态与磁场下的自旋结构的演变进行了理论鉴定,基于易平面各向异性自旋模型。这些结果表明,非共线反铁磁体具有发展自旋电子器件的潜力。
2022-03-21 cond-mat.str-el
Gapped Excitations in the High-Pressure Antiferromagnetic Phase of URu$_2$Si$_2$
我们报告了在三个温度和压力驱动阶段的URu $_2$ Si $_2$的磁激发谱的中子散射研究。我们发现定性相似的激发在整个(H 0 L)散射平面的隐藏顺序和大的时刻阶段,在$Σ$ =(1.407,0,0)和$Z$ =(1,0,0)点的激发的$\hbarω$ -宽度没有变化,在我们的实验分辨率。然而,在$Σ$点处的能隙从4.2(2)meV增加到5.5(3)meV,这与压力下反铁磁性增强的其他指标一致。
2017-05-31 cond-mat.str-el
Gradual pressure-induced change in the magnetic structure of the non-collinear antiferromagnet Mn$_3$Ge
通过粉末中子衍射,我们调查的变化,共面非共线反铁磁体Mn $_3$ Ge所造成的应用静水压力高达5 \phantom{ } GPa的磁结构。在环境条件下,Mn原子在Mn $_3$ Ge中的kagomé层以三角形120 $^{\circ}$自旋结构有序。在高压下,自旋获得均匀的面外倾斜,逐渐将磁性织构转变为非共面构型。随着压力的增加,倾斜结构完全转变为共线铁磁结构。我们观察到,磁序伴随着一个明显的磁弹性效应,即自发磁致伸缩。后者在环境压力下引起六边形晶胞的面内磁应变,并根据磁结构的变化在高压下翻转为面外应变。
2018-05-28 cond-mat.str-el
Nonlinear spin current of photoexcited magnons in collinear antiferromagnets
研究了在光照射下,在反转对称性破缺的共线反铁磁体中,交流电场诱导的非线性磁振子自旋电流。对于线偏振光,我们发现通过“磁振子自旋位移电流”机制,在两个磁振子产生过程中产生了一个自旋极化驱动的直流自旋电流,并且通过Berry联系与磁振子带的几何形状有着密切的关系.对于圆偏振光,通过“自旋注入电流”机制出现直流自旋电流,其与磁振子的弛豫时间成正比,并且当磁振子寿命长时可以很大。我们演示了产生的磁振子自旋位移和注入电流,基于几个玩具模型和现实模型的多铁性材料M $_2$ Mo $_3$ O $_8$。
2023-02-02 cond-mat.str-el
Breakdown of the Bloch-wave behavior for a single hole in a gapped antiferromagnet
掺杂空穴是否以布洛赫波的形式传播是掺杂莫特物理的一个重要问题。在这里,我们研究这个问题的基础上的准粒子谱权$Z$分布,计算密度矩阵重整化群(DMRG)。通过调节两条腿的$t$ - $J$阶梯的各向异性而不关闭背景自旋能隙,$Z$分布明确地揭示了从布洛赫波到具有自发平移对称性破缺的新的单空穴态的转变。我们进一步建立了这种转变与空穴和量子自旋之间的非局域相位弦纠缠的直接联系,这解释了数值观测。
2016-01-04 cond-mat.str-el
Anisotropic exchange and non-collinear antiferromagnets on a noncentrosymmetric fcc structure as in the half-Heuslers
面心立方(fcc)反铁磁体作为几何阻挫系统的一个典型例子,其特征之一是该晶格上的经典最近邻和次最近邻海森堡(各向同性)模型的大基态简并度.特别是,共线态与非共线和非共面态退化:这种退化是偶然的,预计将被各向异性交换相互作用解除。在这项工作中,我们推导出非中心对称半赫斯勒化合物的空间群对称性所允许的最一般的最近和次最近邻交换模型,其中包括三个各向异性项:所谓的Kitaev、Gamma和Dzyaloshinskiii-Moriya相互作用--最值得注意的是,后者是由于这些材料中的反转对称性的破坏而允许的,并且先前没有在FCC晶格的背景下进行过研究。我们计算得到的相图,并显示不同的条款如何解除各向同性模型的基态简并,并强调寻找制度,其中多q(非共线/非共面)的状态选择各向异性。然后,我们讨论了量子涨落和耦合到一个磁场的基态选择的作用,并表明,这些影响可以稳定非共面(三q)状态。这些结果表明,一些半Heusler反铁磁体可能拥有罕见的非共线/非共面订单,这可能反过来解释了在这些半金属中检测到的不寻常的输运性质。
2022-03-21 cond-mat.str-el
Large anomalous Hall effect driven by non-vanishing Berry curvature in non-collinear antiferromagnetic Mn3Ge
铁磁体显示的反常霍尔效应与其磁化强度成比例,这是公认的。因此,没有净磁化的反铁磁体应该不会表现出反常的霍尔效应。在这里,我们表明,非共线的三角形反铁磁体Mn3Ge表现出大的异常霍尔效应可比的铁磁金属的异常电导率的大小为500欧姆每厘米在2 K和50欧姆每厘米在室温下。异常霍尔效应测量的角度依赖性证实了小的剩余面内磁矩在所观察到的效应中没有作用。我们的理论计算表明,大的反常霍尔效应在Mn 3 Ge起源于一个非零的Berry曲率,产生的手征自旋结构,这也导致了一个大的自旋霍尔效应,与铂。这些结果为实现基于室温反铁磁自旋电子学和自旋霍尔效应的数据存储器件奠定了基础。
2016-04-18 cond-mat.str-el
Magnetic excitations of the gapped quantum spin dimer antiferromagnet Sr$_{3}$Cr$_{2}$O$_{8}$
Sr $_{3}$ Cr $_{2}$ O $_{8}$由自旋为1/2的Cr $^{5+}$离子的晶格组成,这些离子形成六方双层,并且通过占主导地位的反铁磁双层内耦合配对成二聚体。二聚体通过受抑的二聚体间相互作用三维耦合。从六方到单斜的结构畸变导致轨道有序,并提升了空间各向异性交换相互作用引起的挫折。我们生长了Sr $_{3}$ Cr $_{2}$ O $_{8}$的大单晶,并进行了直流磁化率,高场磁化强度和非弹性中子散射测量。中子散射实验揭示了三个缺口和分散的单重态到三重态模式所产生的三个孪生域,形成下面的过渡,从而确认了轨道排序的图片。通过将数据与随机相近似模型进行比较来提取交换相互作用,发现二聚体耦合为$J_{0}=5.55$ meV,而二聚体间与二聚体内交换常数的比率为$J'/J_{0}=0.64$。结果进行了比较,为其他间隙磁铁。
2009-09-25 cond-mat.str-el
Non-Collinear Magnetic Phases of a Triangular-Lattice Antiferromagnet and Doped CuFeO$_2$
我们得到了三角晶格反铁磁体的非共线基态交换相互作用的第三近邻作为单离子各向异性$D$的函数。在$D$的临界值处,共线的$\uudd $相位转变为具有基本有序波矢量$\vQ $的奇次谐波的复非共线相位。在Al和Ga掺杂的CuFeO $_2$中在$2π\vx -\vQ $处观察到的弹性峰可以用相邻氧原子的排斥所产生的三角晶格的“不等边三角形”畸变来解释。
2009-12-09 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Collinear ordering of easy-axis triangular lattice antiferromagnets
阻挫三角晶格上的反铁磁耦合矩在低温下通常以共面状态有序排列。在这里,我们证明了不很大的易轴单离子各向异性的存在下,导致一个有趣的取向有序共线状态的三角晶格反铁磁体的时刻$S \ge 3/2$。这种有序状态破坏了$π/3$围绕晶格位置旋转的对称性,同时保持晶格的平移对称性不变。
2008-05-17 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
A case for resonant x-ray Bragg diffraction by a collinear antiferromagnet Li2Ni3P4O14
该研究通过对称性分析,论证了Li2Ni3P4O14中共线反铁磁体的共振X射线衍射可耦合圆偏振,为未来实验提供理论依据。
2025-08-07 cond-mat.str-el
Magnonic Floquet Quantum Spin Hall Insulator in Bilayer Collinear Antiferromagnets
我们研究了辐照后的二维绝缘双层蜂窝铁磁体和反铁磁耦合的反铁磁材料。前一个是实现在最近合成的双层蜂窝状三碘化铬CrI $_{\bf 3}$。在这两个系统中,我们表明圆极化电场打破了时间反转对称性,并在每个蜂窝层中诱导了动态的Dzyaloshinskiii-Moriya相互作用。然而,所得到的双层反铁磁系统仍然保留了时间反演和空间反演($\mathcal{PT}$)对称性的组合。我们证明了双层反铁磁系统的磁振子拓扑具有$\pmb{\mathbb{Z}_2}$ Floquet拓扑不变量的特征。因此,该系统实现了具有自旋过滤磁振子边缘态的磁振子Floquet量子自旋霍尔绝缘体。这导致非零的Floquet磁振子自旋能斯特效应,而Floquet磁振子热霍尔效应由于$\mathcal{PT}$对称性而消失。我们研究了系统丰富的$\pmb{\mathbb{Z}_2}$ Floquet拓扑磁振子相图随光的振幅和偏振的变化。我们进一步讨论的结果对未来的实验实现的巨大影响。
2019-03-24 cond-mat.str-el
Dynamical spin excitations of topological Haldane gapped phase in the $S=1$ Heisenberg antiferromagnetic chain with single-ion anisotropy
利用量子蒙特卡罗模拟和随机时间关联函数的随机解析延拓方法研究了具有单离子各向异性的一维$S=1$ Heisenberg反铁磁链的动态自旋激发.利用横向动力学自旋结构因子,我们观察到了拓扑Half能隙相和平凡相之间存在一个临界点的量子相变。在量子临界点,我们发现一个广泛的连续特征的Tomonaga-Luttinger液体类似于一个$S=1/2$海森堡反铁磁链。我们进一步确定了元激发是分数化的自旋。
2020-03-16 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Evolution of spin excitations in a gapped antiferromagnet from the quantum to the high-temperature limit
我们从量子极限到经典极限映射了反铁磁自旋为1的Heisenberg链状系统CsNiCl_3顺磁相的自旋激发谱,从T=5到200 K。中子散射表明,激发是共振和色散的至少T= 70 K,但随着温度的升高而大大拓宽。随着温度的升高,反铁磁波矢处的共振能δ增加,色散的最大值减小,色散消失。T=12 ~ 50 K之间的关联长度xi与量子Monte Carlo计算结果一致。xi也与单模近似一致,表明激发是短寿命的单粒子激发。在T= 12 K以下,三维自旋相关性很重要,xi比预测的要短,实验与耦合量子链的随机相位近似不一致。在T= 200 K时,激发谱的结构因子和二阶能矩与高温级数展开式符合得很好。
2001-12-11 cond-mat.str-el
The Collinear Magnetic Phases of the Geometrically-Frustrated Antiferromagnet CuFeO$_2$: The Importance of Stacking
正确的堆叠的六方层是用来获得准确的估计几何受挫的反铁磁体CuFeO $_2$的交换和各向异性参数。这些参数受到13.5和20 T磁场之间共线变磁相位稳定性的高度约束。约束拟合的自旋波频率的共线$\uudd $相低于7 T被用来识别的变磁$\uuudd $相,其中包含两个六角层和10 Fe $^{3+}$自旋的磁性晶胞。
2008-07-24 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Ground-state phases in a system of two competing square-lattice Heisenberg antiferromagnets
利用精确对角化方法和自旋波理论研究了准二维反铁磁体(Ba,Sr)_2Cu_3O_4Cl_2的二维自旋半海森堡模型.该模型由两个不等价的互穿正方晶格海森堡反铁磁体A和B组成。当A子系统内的反铁磁相互作用JAA较强时,B子系统内的耦合JBB较弱。A和B子系统之间的耦合JAB是竞争引起有趣的挫折效应。根据JAB的强度,我们发现了共线的Neel相,非共线的零磁化状态,以及倾斜和共线的非零磁化亚铁磁相。对于与(Ba,Sr)_2Cu_3O_4Cl_2相对应的不太大的阻挫JAB值,我们在子系统A和B中都有Neel序。在经典极限下,这两个Neel态是解耦的。量子涨落导致两个子系统之间的涨落耦合(“无序中的有序”),并选择共线结构。对于更强的JAB,我们发现了一个新的自旋状态与共存的Neel有序的A子系统和B子系统中的无序的证据。
2003-01-08 cond-mat.str-el
Triplon mean-field analysis of an antiferromagnet with degenerate Shastry-Sutherland ground states
本文研究了具有简并Shastry-Sutherland基态的正方晶格上的自旋$\frac{1}{2}$反铁磁体的量子相图,迄今为止只知道一个示意性的相图。许多奇异的相提出了在示意相图中使用精确对角化非常小的系统尺寸。在我们目前的工作中,这一反铁磁体的一个重要的推广,并在热力学极限下使用三重子平均场论进行了研究。值得注意的是,这种反铁磁体显示出稳定的元格自旋带隙相,就像原来的Shastry-Sutherland反铁磁体一样,尽管这两种反铁磁体在哈密顿结构和基态简并度上不同。我们提出了一个亚晶格柱状二聚体相,这是稳定的第二和第三邻居反铁磁海森堡交换相互作用。还有一些公度和非公度磁有序相,以及其他自旋能隙相,它们在量子相图中找到了自己的位置。平均场的结果表明,两个自旋能隙之间总是存在一个能级交叉相变,而在其他情况下,要么发生能级交叉或连续的相变。
2017-12-22 cond-mat.str-el
Bond-Dilution Effects on Two-Dimensional Spin-Gapped Heisenberg Antiferromagnets
用量子蒙特卡罗方法研究了正方晶格上自旋为1/2的耦合交替链海森堡反铁磁体的键稀释效应。研究发现,与具有无穷小临界浓度的位稀释体系相比,键稀释体系具有有限的稀释键临界浓度$x_{c}$,高于该浓度体系处于反铁磁(AF)长程有序相.在低于$x_{c}$的无序相中,可能在显著小于$x_{c}$的浓度区域中,系统具有由于通过二维最短路径由AF相互作用重新形成的诱导磁矩的单重态对而导致的自旋间隙。
2001-09-07 cond-mat.dis-nn cond-mat.str-el
Giant natural optical rotation from chiral electromagnons in a collinear antiferromagnet
本文在共线反铁磁体NiTe$_3$O$_6$中发现最低能量磁振子具有高达140 deg/mm的巨自然旋光,并证明其来源于动态磁电效应形成的磁电混合模式。
2023-12-05 cond-mat.str-el
Charge disproportionation and collinear magnetic order in the frustrated triangular antiferromagnet AgNiO2
我们报告了轨道简并的阻挫金属磁体AgNiO 2的晶体和磁结构的高分辨率中子衍射研究。在高温下的结构是六方晶系与一个单一的晶体Ni网站,低自旋Ni 3+与自旋-1/2和两倍的轨道简并,安排在一个反铁磁三角晶格与挫折自旋和轨道秩序。当冷却到365 K以下时,发生结构转变,得到三重六方晶胞,其中包含三个晶体学上不同的Ni位点,具有膨胀和收缩的NiO 6八面体,自然由Ni三角层上的自发电荷顺序解释。没有Jahn-Teller扭曲发生,这表明电荷顺序发生,以解除轨道简并。对称性分析推断的镍电荷顺序模式和观察到的氧位移模式表明,过渡可以介导的电荷波动耦合到一个软氧光学声子呼吸模式在镍网站。在低温下,富电子的Ni亚晶格(分配到接近Ni 2+与S = 1的化合价)的顺序磁性成反铁磁性排列在三角形平面的铁磁行的共线条纹结构。我们讨论了这种不寻常的自旋顺序模式的易轴三角形反铁磁体的背景下,额外的弱第二邻居相互作用和层间耦合的稳定性。
2008-04-01 cond-mat.str-el
Fermionic versus bosonic descriptions of one-dimensional spin-gapped antiferromagnets
利用无自旋费米子和自旋波描述了自旋为1/2的铁磁-反铁磁交替成键链的磁性,该链表现为Haldane带隙反铁磁。一方面,我们采用Jordan-Wigner变换,在Hartree-Fock近似下处理费米哈密顿量。另一方面,我们利用Holstein-Primakoff变换,修正了传统的自旋波理论,恢复了亚晶格对称性。我们计算了激发能隙,比热,磁化率,磁化曲线,和核自旋晶格弛豫速率与不同的键交替。这些方案进一步应用于具有铁磁性质的键交替四聚链。特别强调了费米子语言作为研究一维自旋能隙反铁磁体的有用工具,而玻色子语言更适用于亚铁磁体。
2005-12-24 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Spin-wave study of entanglement and Rényi entropy for coplanar and collinear magnetic orders in two-dimensional quantum Heisenberg antiferromagnets
本文利用改进的线性自旋波理论(MLSWT)研究了具有共面螺旋磁序的正方形和三角形格子$L\times L$量子海森堡反铁磁体中长度为$L$的线子系统的基态纠缠,其中$q=π$(共线序,$N_G=2$)除外,序矢量为$\mathbf{Q}=(q,q)$和$N_G=3$ Goldstone模.将早期的$q=π$的MLSWT结果推广到具有$s\geq 3$子晶格的公度螺旋序($q=2πr/s$与$r$和$s$互质),我们发现解析大$L$的通用和$n$独立的子领导项$(N_G/2)\ln L$雷尼熵$S_n$,与$λ_0$和$λ_{\pm q}$的$L^{1/2}$标度,与$λ_0\neq λ_{\pm q}$螺旋顺序;这里,$\{λ_{k_y}\}$是纠缠哈密顿量的$L$模式占用数。$S_n$中的术语$(3/2)\ln L$与$s=3$螺旋序($q=2π/3$)的非线性sigma模型(NLSM)研究一致。这些和其他属性的$S_n$和$λ_{k_y}$探索数值各向异性最近邻三角晶格模型,$q$在螺旋相位变化。
2020-05-15 cond-mat.str-el
Gapped 1/9 Magnetization Plateau in the Anisotropic Kagome Antiferromagnet Y-kapellasite
Université Paris-Saclay(巴黎萨克雷大学);CNRS(法国国家科学研究中心);Laboratoire de Physique des Solides(固体物理实验室);Clarendon Laboratory, Department of Physics, University of Oxford(牛津大学克拉伦登实验室物理系);Department of Physics, University of Warwick(华威大学物理系);Physikalisches Institut, Goethe-Universität Frankfurt(法兰克福歌德大学物理研究所);Laboratoire National des Champs Magnétiques Intenses, LNCMI-CNRS (UPR3228), EMFL, Univ. Grenoble Alpes, Univ. Toulouse, INSA-T(强磁场国家实验室,LNCMI-CNRS (UPR3228),欧洲强磁场联合实验室,格勒诺布尔阿尔卑斯大学,图卢兹大学,INSA-T);Max-Planck-Institute for So(马克斯·普朗克研究所)
研究了Y-kapellasite中1/9磁化平台的起源,发现其伴随局部自旋有序和低能自旋涨落抑制,表明其为有间隙的分数态。
2026-05-08 cond-mat.str-el
Crystal Hall effect in Collinear Antiferromagnets
通常沿外加电场运动的电子在某些磁铁中获得无耗散的横向速度。这种自发的霍尔效应在一个多世纪前就被发现了,人们一直用铁磁、非共线反铁磁或skyrmionic形式的内部自旋结构的时间反演对称性破缺来理解。在这里,我们确定了以前被忽视的强大的霍尔效应机制所产生的共线反铁磁性结合在非中心对称的位置的双金属原子。我们预测一个大幅度的这种晶体霍尔效应在室温共线反铁磁体RuO $_2$和目录,根据我们的对称性规则,广泛的家庭的材料候选人。我们表明,晶体的霍尔效应是伴随着可能性控制其符号的晶体手性。我们说明,占完整的磁化强度密度分布,而不是简化的自旋结构揭示了新的光对称性破缺现象在复杂的磁铁,并打开了一个替代途径,量子材料工程的低耗散纳米电子学。
2020-02-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Universal Behavior of One-Dimensional Gapped Antiferromagnets in Staggered Magnetic Field
研究了在任意强交错磁场作用下一维带隙海森堡反铁磁体的性质。对于这些系统,我们预测的交错磁化曲线的普遍形式。该函数以及交错场对纵向和横向激发谱能隙的影响由O(3)对称1+1维场论中有效势的普遍形式确定。我们的理论结果与最近R_2BaNiO_5(R =磁性稀土)直链混合自旋反铁磁体的中子散射数据符合得很好。
1998-04-01 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el hep-lat
Dilution Effects on Two-Dimensional Heisenberg Antiferromagnets with Non-Magnetic Spin-Gapped Ground State
利用量子蒙特卡罗模拟研究了自旋为1/2的非磁性带隙基态量子海森堡反铁磁体的稀释效应.在现场稀释系统中,反铁磁长程序(AF-LRO)诱导在无限小浓度的稀释由于诱导磁矩之间的有效耦合$\tilde{J}_{mn}$。另一方面,在键稀释的情况下,由于通过二维最短路径由稀释键的边缘自旋之间的AF耦合$\tilde{J}_{\rm af}$重新形成的单重态对,在高达一定浓度的稀释下不会诱导AF-LRO。$\tilde{J}_{mn}$和$\tilde{J}_{\rm af}$之间的竞争在键稀体系中产生了特殊的现象。
2002-04-18 cond-mat.dis-nn cond-mat.str-el
Thermal Hall effect of magnons in collinear antiferromagnetic insulators: signatures of magnetic and topological phase transitions
我们从理论上证明了共线反铁磁绝缘体中磁振子的热霍尔效应是磁振子谱中磁性和拓扑相变的一个指标。本文计算了蜂窝晶格上反铁磁体磁振子在温度梯度作用下的横向热流。施加的磁场驱动系统从反铁磁相经由自旋翻转相进入场极化相。除了这些磁相变,我们发现拓扑相变内的自旋翻转相位。这两种类型的转变表现在显着和显着的特点,在热导率;取决于温度,电导率的几个数量级的变化,提供了一个工具,以实验辨别这两种类型的相变。我们包括范德华磁体MnPS $_3$的数值结果。
2021-09-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Stabilization of the collinear plateau phase by thermal fluctuations in the disordered triangular lattice antiferromagnet Rb$_{(1-x)}$K$_{x}$Fe(MoO$_4$)$_2$
针对无序三角晶格反铁磁体Rb$_{(1-x)}$K$_{x}$Fe(MoO$_4$)$_2$,实验证实热涨落可抵消杂质静态无序的抑制作用,在加热时重建由涨落稳定的共线“1/3平台”磁相。
2025-07-25 cond-mat.str-el
Random-bond disorder in two-dimensional non-collinear XY antiferromagnets: From quasi-long-range order to spin glass
本文采用解析和数值相结合的方法,研究了二维空间中受抑易平面反铁磁体中键失序的淬灭效应。我们考虑了零温下具有非共线长程序的局域矩系统,以反铁磁三角晶格XY模型为例。我们发现:(i)弱键无序将干净的基态转变为准长程序的状态,(ii)强键无序导致短程有序的玻璃态基态。利用广泛的蒙特卡罗模拟,我们还跟踪的准长程有序相在有限温度下的命运和相关的Kosterlitz无磁的过渡。联系以往的研究无序XY模型,我们讨论了有关的无序和挫折的相互作用的异同。我们的结果也与非共线海森堡磁铁在外部磁场。
2020-09-15 cond-mat.dis-nn cond-mat.str-el
Magnetic Susceptibility of Collinear and Noncollinear Heisenberg Antiferromagnets
预测的各向异性磁化率chi低于反铁磁(AFM)订购温度TN的本地时刻海森堡原子力显微镜已事先使用分子场论(MFT),但在其适用性非常有限。在这里,MFT计算chi(T<=TN)的各种各样的共线和非共线海森堡原子力显微镜包含相同的晶体学等效的自旋没有求助于磁子晶格。结果表示在直接可测量的实验参数,并拟合没有可调参数的实验卡(T<=TN)数据从文献中的几个共线和非共线AFM。自旋关联和波动的影响超出MFT量化的理论从数据的偏差。阐明了共面非共线120度AFM有序三角晶格AFM中普遍chi(T<=TN)的起源。
2012-06-06 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Switching of a large anomalous Hall effect between metamagnetic phases of a non-collinear antiferromagnet
反常霍尔效应(AHE)在长程有序铁磁体中表现为横向于电流的电压,并且通常与磁化强度成比例,通常认为反铁磁体中的尺寸可以忽略不计,这是由于它们的低均匀磁化。然而,最近的实验和理论表明,某些反铁磁体与非共线的安排的磁矩表现出相当大的自发AHE在零场由于非零Berry曲率所产生的量子力学相位的电子的波函数。在这里,我们表明,反铁磁Mn5Si3单晶exibit一个大的AHE,这是强烈的各向异性,并显示多个转变与符号的变化,在不同的磁场由于场诱导的磁结构的重排,尽管只有微小的变化的总磁化强度。多个非共线磁相的存在为探索AHE的细节和霍尔效应对磁织构细节的敏感性提供了独特的可能性。
2016-09-16 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Ni3TeO6 - a collinear antiferromagnet with ferromagnetic honeycomb planes
本文对Ni 3 TeO 6的磁性能进行了全面的研究。该系统结晶在一个非中心对称的菱形晶格,空间群R3。在晶胞中有三个不同配位的Ni原子。其中两个形成一个几乎平面的蜂窝晶格,而第三个放置在层之间。磁化强度和比热测量结果表明,在TN = 52 K时存在单一的磁有序。在TN以下,平行于c轴的磁场的磁化率下降到零,而垂直磁化率保持不变,这是反铁磁材料的特性。中子衍射证实,该系统是反铁磁低于TN与铁磁ab-平面沿c轴反铁磁堆叠。所有Ni矩都处于S = 1自旋状态,并且沿着c轴指向。
2009-12-29 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Hinge Magnons from Non-collinear Magnetic Order in Honeycomb Antiferromagnet
我们提出量子磁体中的非共线磁序可以包含一种新的高阶拓扑磁振子相,它具有非厄米拓扑和铰链磁振子模。本文考虑了蜂窝格子上相互作用的局部矩三维系统。它最初有利于沿面内方向的共线磁序,当施加垂直于易磁化轴的外部磁场时,其转变为非共线磁序。我们利用磁振子哈密顿量的非厄米性质表明,这种场诱导的转变对应于从拓扑磁振子绝缘体到具有一维铰链模式的高阶拓扑磁振子态的转变。作为一个具体的例子,我们讨论了最近发现的单斜相薄三卤化铬,我们提出的第一个有前途的材料候选人的高阶拓扑磁振子相。
2021-03-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Destruction of long-range order in non-collinear two-dimensional antiferromagnets by random-bond disorder
我们考虑了受抑海森堡反铁磁体,其干净极限基态的特征是具有非零矢量手征的非共线长程序,并研究了猝灭键无序的影响,即,随机交换耦合已知单键缺陷在自旋背景中诱导偶极织构,而与微观细节无关。使用一般的分析参数,以及大规模的模拟经典的三角晶格海森堡模型,我们表明,任何有限的浓度,这样的缺陷破坏长程序的空间维度$d\leq 2$,有利于玻璃态的相关长度在$d=2$是指数大的小随机性。我们的研究结果是相关的一个广泛的分层受挫磁铁。
2020-01-31 cond-mat.dis-nn cond-mat.str-el
Gapped $Z_2$ spin liquid in the breathing kagome Heisenberg antiferromagnet
研究了具有呼吸各向异性(即弱三角单元和强三角单元)的kagome晶格上自旋为1/2的海森堡反铁磁体,通过连续应用(最多三次)局域量子门对最近邻共振价键(RVB)态进行滤波操作,构造了一个改进的单形RVB模型.由此产生的投射纠缠对态涉及少量的变分参数(在每个应用水平上只有一个),并保留完整的晶格和自旋旋转对称性。尽管其简单的分析形式,单纯RVB提供了很好的变分能量在强,甚至中间呼吸各向异性。我们发现,它进行$Z_2$拓扑秩序,不褪色的前几个应用程序的量子门,这表明RVB拓扑自旋液体成为一个竞争的基态候选人的可果美反铁磁体在大呼吸各向异性。
2019-12-17 cond-mat.str-el quant-ph
GdPtPb: A non collinear antiferromagnet with distorted Kagomé lattice
本着寻找基于Gd的受抑稀土磁体的精神,我们在GdPtPb中发现了反铁磁性(AF),其在具有Gd三角形的扭曲Kagomé晶格的ZrNiAl型结构中结晶。单晶生长和研究使用结构,磁性,运输和热力学测量。GdPtPb反铁磁性订单在15.5 K可以说是一个平面,非共线结构。高温磁化率数据揭示了具有挫挫参数$|f|$ = $|Θ|$/ $T_N$ = 0.25的“抗挫”行为,这可以通过两个亚晶格模型内的平均场论(MFT)来解释。磁相图的研究下降到$T$ = 1.8 K揭示了通过在20 kOe左右的变磁转变和AF排序的消失在140 kOe附近的磁结构的变化。总之,我们的工作表明,GdPtPb可以作为一个例子,平面,非共线,AF与扭曲的Kagomé磁子晶格。
2017-06-01 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Large magneto-optical Kerr effect induced by collinear antiferromagnetic order
University of Tokyo(东京大学);RIKEN Center for Emergent Matter Science (CEMS)(理化学研究所 新兴物质科学中心);Hokkaido University(北海道大学);Tokyo Metropolitan University(东京都立大学);PRESTO, Japan Science and Technology Agency (JST)(日本科学技术振兴机构 PRESTO);Research Center for Advanced Science and Technology (RCAST), University of Tokyo(东京大学 先进科学技术研究中心);Institute for Solid State Physics, University of Tokyo(东京大学 固体物理研究所);Department of Physics, University of Tokyo(东京大学 物理学系);Institute of Engineering Innovation, University of Tokyo(东京大学 工学创新研究所)
本研究发现顺列反铁磁序可诱导巨磁光克尔效应,揭示了Tt对称性破缺反铁磁体在高灵敏度光学检测中的潜力。
2026-01-20 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Magnon thermal Hall effect in collinear antiferromagnets
L.D. Landau Institute for Theoretical Physics(列夫·朗道理论物理研究所)
研究了反铁磁体中磁子热霍尔效应的机制,揭示了磁子能谱的自旋-动量分裂和对称性破缺对热霍尔效应的影响
2026-03-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Collinear order in a frustrated three-dimensional spin-$\frac12$ antiferromagnet Li$_2$CuW$_2$O$_8$
三维(3D)磁阻挫在自旋$\frac12$绝缘体Li $_2$ CuW $_2$ O $_8$中表现出来。密度泛函能带结构计算揭示了一个特殊的自旋晶格与挫折面间耦合的三角形平面。29 T的饱和磁场与8.5 K和相对较低的Néel温度$T_N\simeq 3.9$ K处的磁化率最大值形成对比。根据中子衍射数据,低于$T_N$的磁序与传播矢量$(0,\frac12,0)$和有序矩0.65(4)$μ_B$共线。这种降低的有序矩与磁比热($C^{\max}/R\simeq 0.35$)的低最大值一起在3D中精确定位了强磁阻挫。共线磁序表明,量子涨落在该系统中起着至关重要的作用,在该系统中,非共线螺旋态将经典稳定。
2016-02-04 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
High-angular momentum excitations in collinear antiferromagnet FePS$_3$
本文报道了准二维范德华反铁磁体FePS $_3$的磁光研究。我们的测量揭示了一个激励,非常类似于典型的易轴反铁磁体的反铁磁共振模式,然而,它显示了一个不寻常的,四倍大的塞曼分裂在施加的磁场。我们确定这种激发与一个$|S_z|=4$多极磁振子-一个单离子4磁振子的束缚态-对应于一个完整的逆转的Fe $^{2+}$离子的单个磁矩。我们认为,在具有强磁各向异性的大自旋材料中,多极磁振子的凝聚可以产生新的奇异态。
2022-12-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Field-free, spin-current control of magnetization in non-collinear chiral antiferromagnets
非共线的手征反铁磁体如Mn 3Sn和Mn 3Ge被认为显示出巨大的反常霍尔响应,这取决于它们在Kagome层中的Mn原子的逆手征磁序的取向。本文基于随机Landau-Lifshitz-Gilbert方程,对这类材料的简化二维模型,研究了在没有外加磁场的情况下磁序的稳定性。我们发现,即使没有外部磁场,有序状态是,一旦形成,对热波动高度稳定。此外,我们表明,如果Mn自旋被很好地限制在每个Kagome层内,通过利用铁磁金属的自旋过滤效应注入自旋电流,我们可以以无场的方式控制面内磁结构。
2016-12-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
The Impact of Local Strain Fields in Non-Collinear Antiferromagnetic Films
本文研究非共线反铁磁薄膜中由晶格缺陷产生的局域应变场,发现其能诱导有限磁化并影响反铁磁畴态和反常霍尔效应。
2023-12-22 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el