By many-body quantum-chemical calculations, we investigate the role of two structural effects - local ligand distortions and the anisotropic Cd-ion coordination - on the magnetic state of Cd2Os2O7, a spin S=3/2 pyrochlore. We find that these effects strongly compete, rendering the magnetic interactions and ordering crucially depend on these geometrical features. Without trigonal distortions a large easy-plane magnetic anisotropy develops. Their presence, however, reverses the sign of the zero-field splitting and causes a large easy-axis anisotropy (D = -6.8 meV), which in conjunction with the antiferromagnetic exchange interaction (J = 6.4 meV) stabilizes an all-in/all-out magnetic order. The competition uncovered here is a generic feature of pyrochlore magnets.
Large Low Temperature Specific Heat in Pyrochlore Bi$_2$Ti$_2$O$_7$
无定形和结晶材料经常表现出超过使用德拜模型预测的低温比热。该过量比热的特征是在$C/T^3$ \textit{versus} $T$中观察到的峰。为了理解烧绿石Bi $_2$ Ti $_2$ O $_7$晶体结构中局部畸变的长程有序的奇怪缺失,我们测量了晶体Bi $_2$ Ti $_2$ O $_7$和相关化合物的比热。我们发现,在$C/T^3$中的峰与在Bi $_2$ Ti $_2$ O $_7$中的$T$的峰在比其他类似化合物低得多的温度下下降,这与无序的存在一致。这种无序的晶体Bi $_2$ Ti $_2$ O $_7$的热力学证据是一致的猝灭的配置无序的Bi孤对几何挫折,这可能代表了一种可能的实现“电荷冰”。
Linear tetramer formation in nonmagnetic pyrochlore niobate
The University of Tokyo(东京大学);RIKEN Center for Emergent Matter Science (CEMS)(理化学研究所 emergent matter science 中心);Japan Synchrotron Radiation Research Institute (JASRI)(日本同步辐射研究机构)
Amorphous ferromagnetism and re-entrant magnetic glassiness in Sm$_{2}$Mo$_{2}$O$_{7}$: new insights into the electronic phase diagram of pyrochlore molybdates
本文讨论了Sm $_{2}$ Mo $_{2}$ O $_{7}$单晶的磁性。在文献中,一个传统的巡游铁磁态的钼$^{4+}$亚晶格低于$\sim 78$ K的报道。然而,我们的直流磁强计,μ子自旋谱($μ^{+}$ SR)和高次谐波交流磁化率的结果毫不含糊地证明在这个阶段的高度无序的条件下,尽管结晶和化学顺序。这种无序的磁性状态与非晶铁磁合金有几个共同的特征。Sm $_{2}$ Mo $_{2}$ O $_{7}$的这种情况是支持的临界指数,主要是由我们的直流磁化数据的标度分析推导和确认的其他技术的过高的值。此外,$μ^{+}$ SR在微观尺度上检测到显著的静态磁无序。同时,交流磁化率的三次谐波分量在$\sim 78$ K附近的临界发散导致该磁相的玻璃性质的额外证据。最后,纵向弛豫的$μ^{+}$自旋极化(也支持交流磁化率的结果)的证据再入玻璃的功能类似于非晶铁磁体。
Crystalline Electronic Field in Rare-Earth Based Quasicrystal and Approximant: Analysis of Quantum Critical Au-Al-Yb Quasicrystal and Approximant
在点电荷模型的基础上,利用算符等效方法,推导出稀土准晶和准晶近似晶体中配位离子处于赝5重组态时的晶体电场哈密顿量$H_{\rm CEF}$.通过设定总角动量$J=7/2$,考虑Al/Au混合位的影响,分析了量子临界QC Au $_{51}$ Al $_{34}$ Yb $_{15}$和1/1 AC Au $_{51}$ Al $_{35}$ Yb $_{14}$的CEF.我们发现配体离子$x=Z_{\rm Al}/Z_{\rm Au}$的价态比在表征CEF基态中起着重要的作用。当$x$从$x=3$减小时,具有位于镜像平面内的平坦形状的CEF基态的4f波函数在$x\approx 0.8$附近变形为垂直于$x=0$处的伪5重轴的平坦形状。由$J$建立的$H_{\rm CEF}$模型适用于稀土类质控品和活性炭的分析,对稀土类质控品的分析有一定的参考价值。
Electronic structure by X-ray absorption spectroscopy and observation offield induced unusually slowspin relaxation from magnetic properties in pyrochlore Eu$_{2-x}$Fe$_x$Ti$_2$O$_7$
Temperature and Magnetic Field Dependence of Spin Ice Correlations in the Pyrochlore Magnet Tb2Ti2O7
我们提出了一个参数研究的漫磁散射在倒易空间的(1/2,1/2,1/2)位置,归因于一个冻结的反铁磁自旋冰态在单晶Tb 2 Ti 2 O 7。我们的高分辨率中子散射测量结果表明,弹性(-0.02 meV < E < 0.02 meV)(1/2,1/2,1/2)散射强烈发展低于275 mK,并与开放的自旋间隙约0.06-0.08 meV的布里渊区的大部分。伴随的低位磁自旋激发是弱色散的,并且在80 mK时在(1/2,1/2,1/2)波矢附近出现软化。在275 mK的过渡的性质有许多特点的自旋玻璃的行为,与交流磁化率测量一致。沿[1-10]方向施加0.075 T的磁场破坏了(1/2,1/2,1/2)弹性散射,揭示了这种短程有序基态的脆弱性。我们构建了Tb 2 Ti 2 O 7和[1-10]场的精细H-T相图,其中包含了这种冻结的自旋冰制度和以前已知的反铁磁长程序在相对较大的场中诱导。在同一晶体上的比热测量揭示了在Tc~450 mK处的急剧异常,并且在~275 mK附近没有转变的迹象。我们的结论是,较高的温度比热峰是不相关的磁有序,但可能是一个信号的其他,非线性,相关性。
Mass enhancement, correlations, and strong coupling superconductivity in the beta-pyrochlore KOs2O6
为了评估最近发现的β-高温超导体KOs_2O_6和RbOs_2O_6中的电子关联和电子-声子耦合,我们在高达14 T的磁场中进行了比热测量。我们提出的数据从高品质的单晶KOs 2 O 6,表明KOs 2 O 6是一个强耦合超导体的耦合参数λ_ep \approx 1.0至1.6(Rb Os 2 O 6:λ_ep \approx 1)。据估计,KOs 2 O 6的索末菲系数γ =76 ~ 110 mJ/(mol K^2),是RbOs 2 O 6的两倍[γ =44 mJ/(mol K^2)]。使用强耦合校正,我们提取有用的KOs 2 O 6的热力学参数。量化lambda_ep使我们能够确定计算的能带电子态密度的质量增强。除了电子-声子项λ_c=1.7 ~ 4.3外,还导出了一个重要的贡献。为了理解增强机制的起源,我们还研究了一个不寻常的能量低的声子。有三个声子模式,每RbOs 2 O 6,暗示的声子源是碱金属离子的晃动运动。碱金属离子的这种动态不稳定性导致载流子的大散射,这表现为电阻率的不寻常的温度依赖性。