Probing magnetic order and disorder in the one-dimensional molecular spin chains CuF2(pyz) and [Ln(hfac)3(boaDTDA)]n (Ln=Sm, La) using implanted muons
我们给出了反铁磁和铁磁自旋链的μ子自旋弛豫（$μ^{+}$ SR）测量结果。在反铁磁CuF $_{2}$（pyz），我们确定了一个过渡到长程磁序发生在$T_{\mathrm{N}} = 0.6(1)$ K，使我们能够估计与链内交换的$T_{\mathrm{N}}/|J| \approx 0.1$和链间的比例，以链内交换耦合为$|J'/J| \approx 0.05$。铁磁链[Sm（hfac）$_{3}$（boaDTDA）] $_{n}$在$T_{\mathrm{c}}=2.8(1)$ K处经历了有序转变，通过μ子（微秒）时间尺度上的动态波动的广泛冻结而观察到，这意味着$T_{\mathrm{c}}/|J| \approx 0.6$。有序的激进时刻继续波动在这个时间尺度上下降到0.3 K，而Sm时刻保持无序。相比之下，[La（hfac）$_{3}$（boaDTDA）] $_{n}$中的自由基自旋保持磁性无序，直到$T=0.1$ K，表明$T_{\mathrm{c}}/|J| < 0.17$。
2019-05-13 cond-mat.str-el
Control of the third dimension in copper-based square-lattice antiferromagnets
利用混合配体合成方法，我们合成了一类准二维反铁磁体，即[Cu（HF $_2$）（pyz）$_2$ ]ClO $_4$ [pyz =吡嗪]，[Cu $L_2$（pyz）$_2$ ]（ClO $_4$）$_2$ [ $L$ = pyO =吡啶-N-氧化物和4-phpyO = 4-苯基吡啶-N-氧化物.这些材料显示出具有等效的二维[Cu（pyz）$_2$ ] $^{2+}$近正方形层，但表现出从6.5713~ 16.777的层间距，如轴向配体所指示的。我们提出了这个家庭的结构和磁性通过X射线衍射，电子自旋共振，脉冲和准静态磁场和μ子自旋旋转，并比较它们的原型二维磁性聚合物铜（pyz）$_2$（氯$_4$）$_2$。我们发现，在实验误差的范围内，二维，{ \it intralayer}交换耦合在我们的家庭的材料仍然在很大程度上不受轴向配体取代，而所观察到的磁有序温度随着层分离的增加而缓慢下降。尽管该家族和Cu（pyz）$_2$（ClO $_4$）$_2$具有共同的结构基序，但后者具有明显更强的二维交换相互作用，因此具有更高的有序温度。我们讨论了这些结果，以及可能驱动这些材料中的长程序的机制，在偏离理想的$S=1/2$二维正方晶格海森堡反铁磁体。特别是，我们发现，自旋交换各向异性的层内相互作用和层间耦合（交换，偶极，或两者）需要考虑所观察到的有序温度，层内各向异性变得更加重要，因为层被拉得更…
2016-03-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Magnetic order in the S=1/2 two-dimensional molecular antiferromagnet, copper pyrazine perchlorate Cu(Pz)_2(ClO_4)_2
利用比热和零场μ子自旋弛豫（μ^+SR）方法研究了二维S=1/2量子磁体Cu（Pz）_2（ClO_4）_2的磁有序性.磁对比热的贡献与17.7（3）K的交换强度一致。利用μ^+SR，我们发现了在低于临界温度T_N=4.21（1）K时，向三维长程序态跃迁的明确证据，尽管在该温度下比热没有任何特征。在T_N处没有比热异常与最近的理论预言是一致的。T_N/J=0.24对应于层内与层间交换常数之比为|J'/J| =6.8x10^-4，表明具有良好的二维隔离。具有类似结构的化合物[Cu（Pz）_2（HF_2）]BF_4的标度磁比热与Cu（Pz）_2（ClO_4）_2的标度磁比热基本相同，尽管两者与理想的2DS =1/2海森堡反铁磁体的标度磁比热略有不同。
2006-12-13 cond-mat.str-el
The magnetic ground state of two isostructual polymeric quantum magnets, [Cu(HF$_{2}$)(pyrazine)$_{2}$]SbF$_{6}$ and [Co(HF$_{2}$)(pyrazine)$_{2}$]SbF$_{6}$, investigated with neutron powder diffraction
用中子粉末衍射方法研究了两种同构配位聚合物的磁性基态：准二维S = 1/2正方晶格反铁磁体[Cu（HF $_{2}$）（吡嗪）$_{2}$ ]SbF $_{6}$和新化合物[Co（HF $_{2}$）（吡嗪）$_{2}$ ]SbF $_{6}$.我们发现在[Cu（HF $_{2}$）（Pyrazine）$_{2}$ ]SbF $_{6}$中，Heisenberg S = 1/2 Cu（II）离子的有序矩为0.6（1）$μ_{B}$，而在[Co（HF $_{2}$）（Pyrazine）$_{2}$]SbF $_{6}$中，Co（II）离子的有序矩为3.02（6）$μ_{B}$ .对于Cu（II），这种减少的时刻表明存在量子涨落低于有序温度。我们表明，从热容和电子自旋共振测量，由于晶体电场分裂的S = 3/2 Co（II）离子在[Co（HF $_{2}$）（吡嗪）$_{2}$ ]SbF $_{6}$，这种同构聚合物也表现为一个有效的自旋半磁体在低温下。[Co（HF $_{2}$）（吡嗪）$_{2}$ ]SbF $_{6}$中的Co矩显示出强的易轴各向异性，中子衍射数据不支持基态中存在量子涨落，热容数据与2D或接近3D空间交换各向异性一致。
2015-09-04 cond-mat.str-el
Exchange parameters of copper-based quasi-two-dimensional Heisenberg magnets measured using high magnetic fields and muon-spin rotation
脉冲场磁化实验（字段$B$的高达85 T和温度$T$下降到0.4 K）的9个有机铜基二维（2D）海森堡磁体的报告。所有化合物都显示出低$T$磁化强度，其作为$B$的函数是凹的，在磁场$B_{\rm c}$处具有到恒定值的急剧"肘形“转变。包括有限层间交换能$J_{\perp}$的蒙特卡罗模拟定量地再现了数据; η表示有效维数，并且$B_{\rm c}$是面内交换能$J$的精确测量。利用这些值和通过μ子自旋旋转测量的Neél温度，还可以获得$|J_{\perp}/J|$的定量估计。根据这些结果，有人建议，在形式[Cu（HF $_2$）（pyz）$_2$ ]X，其中X是一个阴离子，$J$和$J_{\perp}$的大小控制的吡嗪（pyz）分子相对于二维平面的倾斜。
2008-03-28 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Quantum criticality in the spin-${1}/{2}$ Heisenberg chain system copper pyrazine dinitrate
磁性绝缘体二硝酸吡嗪铜包含反铁磁自旋1/2链，这些链可以通过精确可解的一维海森堡模型很好地描述，为理论和实验之间的定量比较提供了独特的机会。在这里，我们研究它的热力学性质，特别关注场诱导的量子相变。热膨胀，磁致伸缩，比热，磁化强度和磁热测量被发现是在良好的协议与准确的Bethe-Anglesia结果以及从有效场论的预测。接近临界场，热力学服从预期的量子临界标度行为，特别是磁热效应和Grüneisen参数以特征方式发散。除了实现量子临界性的范例之外，我们的研究还解释了量子临界热力学的基本原理。
2017-09-01 cond-mat.str-el
Low frequency spin dynamics in the quantum magnet copper pyrazine dinitrate
S=1/2反铁磁海森堡链存在一个磁场驱动的量子临界点.我们用$^{13}$ C-NMR谱研究了吡嗪二硝酸铜（CuPzN）的低频自旋动力学，这是量子磁性模型系统的一种实现.在饱和场附近的核自旋-晶格弛豫速率$T_1^{-1}$的测量进行了比较与量子Monte Carlo计算的动态结构因子。两者都表现出较强的分歧，低能量激发温度在量子制度。各向异性的$T_1^{-1}$率和频率偏移的分析允许一个解开的贡献从横向和纵向自旋波动的选择性研究，并确定转移离域自旋矩从铜到相邻的氮原子。
2010-03-23 cond-mat.str-el
Room-temperature structural phase transition in the quasi-2D spin-1/2 Heisenberg antiferromagnet Cu(pz)$_2$(ClO$_4$)$_2$
本研究发现准二维 spin-1/2 Heisenberg 反铁磁体 Cu(pz)$_2$(ClO$_4$)$_2$ 在 294 K 存在未报道的二阶结构有序-无序相变，通过多种测量手段揭示了其微观对称性变化。
2019-04-29 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Controlling magnetic order and quantum disorder in one- and zero-dimensional molecule-based magnets
我们研究了从相同起始组分合成的两种分子基磁体的结构和磁性。它们不同的结构基序促进了对比鲜明的交换途径，从而导致明显不同的磁基态。通过对其结构和磁性的研究，我们发现[Cu（pyz）]（H $_{2}$ O）（gly）$_{2}$ ]（ClO $_{4}$）$_{2}$可以被认为是准一维量子海森堡反铁磁体，而相关化合物[Cu（pyz）（gly）]由反铁磁相互作用的Cu $^{2+}$自旋的二聚体形成的（ClO $_{4}$）在零场中保持无序低至至少0.03 K，但显示了场-温度相图，使人想起在显示磁振子的玻色-爱因斯坦凝聚的材料中看到的。
2013-11-29 cond-mat.str-el
Extended quantum critical phase in a magnetized spin-1/2 antiferromagnetic chain
测量了自旋S=1/2线性海森堡反铁磁体二硝酸吡嗪铜（CuPzN）的量子临界态的激发与磁场的关系.当H=0和H= 8.7T时，在~30%磁化的情况下，在k_BT/J <= 0.025处测得了完整的谱。在H=0时，计算结果与双自旋连续体动态自旋关联函数的精确计算结果在定量上一致。在高磁场下，存在多个重叠的连续体，且具有无公度的软模。这些连续统的边界证实了长期以来的预测，强度与精确对角化和Bethe Anasterian计算一致。
2003-03-18 cond-mat.str-el
2D XY Behavior observed in quasi-2D quantum Heisenberg antiferromagnets
报道了一类新的准二维分子基$S=1/2$海森堡反铁磁体的磁性。三种化合物（$Cu(pz)_2(ClO_4)_2$、$Cu(pz)_2(BF_4)_2$和$[Cu(pz)_2(NO_3)](PF_6)$）含有通过桥连吡嗪分子（pz = $C_4H_4N_2$）连接成磁性正方晶格的Cu $^{2+}$离子的相似平面。阴离子提供电荷平衡以及层之间的隔离。磁化率和磁化强度的单晶测量以及μ子自旋弛豫研究揭示了Néel温度与交换强度的低比率（分别为$4.25 / 17.5 = 0.243$、$3.80/15.3=0.248$和$3.05/10.8=0.282$），而各向异性场$H_A$（kOe）与饱和场$H_\mathrm{SAT}$（kOe）的比率较小（分别为$2.6/490 = 5.3\times10^{-3}$、$2.4/430=5.5\times10^{-3}$和$0.07/300=2.3\times10^{-4}$），证明了与2D海森堡模型的密切近似。ClO $_4$和BF $_4$的结晶性显示了在低温下交换各向异性交叉（海森堡到$XY$）的证据;它们的有序转变主要由$XY$行为驱动，最终的3D转变寄生地出现。PF $_6$化合物在所有温度下都保持海森堡样，由于层间相互作用而转变为Néel态。观察到了场致各向异性效应。
2009-03-13 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Characterization of a Quasi-One Dimensional Spin-1/2 Magnet which is Gapless and Paramagnetic for g mu_B H <= J and k_B T << J
采用高场磁化、场相关比热测量和零场非弹性磁中子散射等方法研究了吡嗪二硝酸铜（Cu（C_4H_4N_2）（NO_3）_2）的磁性。该材料是一个理想的一维自旋1/2海森堡反铁磁体，最近邻交换常数J=0.90（1）meV，链沿正交a方向延伸。与以前研究的分子基自旋1/2磁性系统相反，二硝酸铜吡嗪在g μ_BH/J至少达到1.4和k_BT/J至少降低到0.03时保持无带隙和顺磁性，这使得该材料成为探索一维自旋1/2海森堡反铁磁体H-T相图中预期的T=0临界线的极好模型系统。作为这种研究的第一个例子，我们精确测量了自旋气体的索末菲常数与g μ B H/J < 1.4的关系，结果表明在该场范围内，自旋气体的平均速度降低了32%。计算结果与基于Bethe模型的数值计算结果吻合良好。
1998-09-03 cond-mat.str-el
Quantum critical dynamics of a S = 1/2 antiferromagnetic Heisenberg chain studied by 13C-NMR spectroscopy
本文用~（13）C-NMR研究了S=1/2反铁磁Heisenberg链状体系二硝酸吡嗪铜Cu（C_4H_4N_2）（NO_3）_2（CuPzN）在磁场驱动下的完全极化跃迁。从低场到高场极限，从量子区（k_BT << J）到经典区（k_BT>> J），研究了静态局域磁化强度和低频自旋动力学。实验数据显示非常好的协议与量子蒙特卡罗计算在整个范围内的参数调查。接近临界场，来自静态实验，一个显着的最大值在1/T_1被发现，我们解释为有限温度表现的发散密度的零能量磁激发场驱动的量子临界点。
2009-08-13 cond-mat.str-el
Determining the anisotropy and exchange parameters of polycrystalline spin-1 magnets
虽然低维$S = 1$反铁磁体仍然有很大的兴趣，但难以获得最新材料的高质量单晶阻碍了这一领域的实验研究。多晶样品更容易生产，但在从粉末数据中提取各向异性系统的磁性方面存在固有的问题。在讨论了各种测量技术的粉末平均的效果之后，我们提出了一种使用热力学测量来克服这个问题的方法。特别是，我们专注于是否有可能使用现成的实验室设备来测试多晶各向异性样品的磁性能。我们测试我们的方法的有效性使用磁铁[镍（H $_{2}$ O）$_{2}$（3，5-二甲基吡啶）$_{4}$ ]（BF $_{4}$）$_{2}$和Ni（H $_{2}$ O）$_{2}$（醋酸盐）$_{2}$（4-甲基吡啶）$_{2}$，其具有可忽略的交换相互作用，以及反铁磁体[Ni（H $_{2}$ O）$_{2}$（吡嗪）$_{2}$ ]（BF $_{4}$）$_{2}$，并表明我们能够在每种情况下提取各向异性参数。从热力学测量得到的结果进行检查对电子自旋共振和中子衍射。我们还提出了一个密度泛函方法，它结合了自旋轨道耦合来估计在[Ni（H $_{2}$ O）$_{2}$（吡嗪）$_{2}$ ]（BF $_{4}$）$_{2}$各向异性的大小。
2019-06-24 cond-mat.str-el
The Two-Dimensional Square-Lattice S=1/2 Antiferromagnet Cu(pz)$_2$(ClO$_4$)$_2$
利用比热测量、中子衍射和冷中子能谱对二维S=1/2正方晶格反铁磁体Cu（pz）$_2$（ClO $_4$）$_2$（pz表示吡嗪- $C_4H_4N_2$）进行了实验研究.磁场的磁有序温度的依赖性，确定从比热测量场垂直和平行的正方形晶格平面，显示相同的场-温度相图。这表明Cu（pz）$_2$（ClO $_4$）$_2$中的自旋各向异性很小。有序的反铁磁结构是一种共线排列，磁矩沿着晶体学的b轴或c轴。在零磁场下的估计有序磁矩为m_0=0.47（5）μ B，因此比可用的单离子磁矩小得多。这是Cu（pz）$_2$（ClO $_4$）$_2$有序磁相中强量子涨落的证据。垂直于正方形晶格面施加磁场导致反铁磁有序矩在mu_0 H = 13.5 T时增加到m_0=0.93（5）mu_B--磁场淬灭量子涨落的证据。中子能谱表明在反铁磁区中心存在带隙的自旋激发，这可以用J_1^{xy}=1.563（13）meV和J_1 ^{xy}=0.9979（2）J_1^{xy}描述的略微各向异性的最近邻交换耦合来解释。
2010-07-14 cond-mat.str-el
Field-induced quasi-bound state within the two-magnon continuum of a square-lattice Heisenberg antiferromagnet
KTH Royal Institute of Technology（皇家理工学院）；Ecole Polytechnique Fédérale de Lausanne (EPFL)（洛桑联邦理工学院）；University of Tennessee, Knoxville（田纳西大学诺克斯维尔分校）；Paul Scherrer Institute（保罗谢尔研究所）；Technical University of Munich（慕尼黑工业大学）；Novo Nordisk A/S（诺和诺德公司）；Technical University of Denmark（丹麦技术大学）；Rutherford Appleton Laboratory（卢瑟福阿普尔顿实验室）；Royal Holloway University of London（伦敦大学皇家霍洛威学院）；University of Bern（伯尔尼大学）
研究二维反铁磁体在强磁场下的磁动力学，发现双磁子连续谱中存在异常尖锐的散射模，揭示了非微扰的磁子-磁子相互作用效应。
2026-03-18 cond-mat.str-el
Dynamics of a Heisenberg spin chain in the quantum critical regime: NMR experiment versus effective field theory
利用13 C-核磁共振（NMR）弛豫速率1/T1和场论方法，对反铁磁自旋1/2海森堡链（AFHC）体系二硝酸吡嗪铜的低频自旋动力学随磁场和温度的变化进行了比较.我们已经发现了一个很好的协议之间的实验和理论在调查的温度和字段范围。我们的结果表明如何强烈的量子临界点影响海森堡自旋链化合物的自旋动力学。
2010-07-23 cond-mat.str-el
Pressure and magnetic field effects on a quasi-2D spin-1/2 Heisenberg antiferromagnet
Cu（pz）2（ClO 4）2（pz表示吡嗪，C4 H4 N2）是二维自旋1/2正方晶格反铁磁体的最佳实现之一。在T_N = 4.21 K以下，弱的层间耦合诱导出三维磁序，并强烈地受外部磁场和/或流体静压的影响。以前的工作，专注于[H，T]相图，确定了自旋翻转过渡，导致在现场可调双临界点。然而，外部压力的影响尚未被研究。在这里，我们探索扩展的[p，H，T]相图的Cu（pz）2（ClO 4）2下的压力高达12千巴和磁场高达7.1 T，通过磁力计和35 Cl核磁共振（NMR）测量。磁场的应用提高了T_XY，从海森堡到XY模型的交叉温度，从而指向有效各向异性的增强。外加压力的作用与此相反[dT_N/dp = 0.050（8）K/kbar]，它对层间耦合的影响很小，但对轨道重取向和正方晶格形变的影响可能更大。这导致有效哈密顿量的重构，由此场效应和压力效应相互补偿。最后，通过比较实验数据与数值模拟，我们估计T_BKT，Berezinskiii-Kosterlitz-无边界拓扑转变的温度，并讨论为什么它是不可访问的，在我们的情况下。
2016-02-26 cond-mat.str-el
Evolution of magnetic interactions in a pressure-induced Jahn-Teller driven magnetic dimensionality switch
本文报道了配位聚合物CuF_2（H_2O）_2（吡嗪）在22.5kbar压力下的高场磁化强度和μ子自旋弛豫的测量结果。我们观察到一个准二维到准一维反铁磁相在9.1千巴，驱动的Jahn-Teller轴的旋转的过渡。长程反铁磁有序被认为是在这两个制度，以及在临界压力区的相分离。随着压力的增加，磁维数的转变伴随着初级磁交换能J的减半和有序化温度T_N的五倍降低。在二维阶段，J随压力逐渐减小，然后在一维区域增加。我们将这两种效应与晶体结构随压力的变化联系起来。
2013-04-19 cond-mat.str-el
Spin-flop transition accompanied with changing the type of magnetic ordering
我们从理论上讨论了自旋翻转转变的一个较后的例子，它伴随着磁有序类型的改变，似乎还没有得到解决。我们表明，改变磁有序的类型可以体现在反铁磁（AF）共振实验作为一个明显的奇特的切换的各向异性的易轴型易平面的过渡。我们认为，这种自旋翻转的转变是最近观察到的K. Yu。Povarov等人，在Cu（pz）$_2$（C10 $_4$）$_2$（其中pz表示吡嗪）中，自旋1/2海森堡AF在具有非常小的各向异性的正方形晶格上的最佳实现之一。我们表明，在垂直于AF正方形平面的方向上，在这种材料中的自旋翻转转变的磁有序的变化。我们研究了Cu（pz）$_2$（ClO $_4$）$_2$中这种行为的微观机制，发现偶极力和相邻平面自旋之间极小的交换耦合是导致这种行为的原因。
2016-11-28 cond-mat.str-el
Magnetic order in quasi-two-dimensional molecular magnets investigated with muon-spin relaxation
我们提出了一个μ子自旋弛豫（muSR）调查的结果，在几个家庭的层状准二维分子反铁磁体的基础上过渡金属离子，如S=1/2 Cu 2+桥有机配体，如吡嗪的磁有序。在许多这些材料中，磁有序很难用传统的磁探针检测。相比之下，muSR允许我们识别有序温度并研究接近T_N的临界行为。结合面内磁交换J的测量和量子蒙特卡罗模拟的预测，我们可以通过估计T_N时的有效层间交换耦合和层内相关长度来评估2D层的隔离程度。我们还确定了可能的金属离子矩的大小和μ介子停止网站在这些材料中，基于概率分析的磁性结构和μ介子氟偶极偶极耦合氟化材料。
2011-08-25 cond-mat.str-el
Asymmetric phase diagram and dimensional crossover in a system of spin-1/2 dimers under applied hydrostatic pressure
研究外加静压下自旋1/2二聚体材料的磁相图演化，发现高压诱发的零场量子临界点源于层间相互作用增强导致的维度交叉，并揭示了相图中的非对称性。
2023-11-21 cond-mat.str-el
