Observation of minority spin character of the new electron doped manganite La_0.7Ce_0.3MnO_3 from tunneling magnetoresistance
本文报道了由电子掺杂锰氧化物(La_(0.7)Ce_(0.3)MnO_3)和空穴掺杂锰氧化物(La_(0.7)Ca_(0.3)MnO_3)组成的三层铁磁隧道结的磁输运特性。在低温下,结表现出很大的正隧穿磁阻(TMR),无论偏置电压。在低于T_C的中间温度下,TMR的符号取决于结上的偏置电压。结的磁阻特性强烈地表明La_(0.7)Ce_(0.3)MnO_3是一种具有高自旋极化度的少子自旋铁磁体,即输运半金属。
2002-10-11 cond-mat.str-el
Correlation induced half-metallicity in a ferromagnetic single-layered compound: Sr$_2$CoO$_4$
用$\emph{ab initio}$电子结构计算方法研究了Sr $_2$ CoO $_4$化合物的电子和磁性.与GGA计算给出的铁磁金属溶液相反,GGA+ $U$计算提供了两种铁磁溶液:(i)半金属溶液和(ii)金属溶液。半金属溶液是体系的基态,金属溶液是亚稳态。Co 3 $d$和O2 $p$轨道之间的强杂化决定了化合物的电子和磁性.发现每个分子式单位的总磁矩为$\sim$ 3 $μ_B$($S$ = 3/2)。我们的计算给出的磁晶各向异性能量为$\sim$ 2.7 meV,这提供了一个很好的描述实验观察到的大磁晶各向异性。海森堡交换参数的第四个最近的邻居也计算。平均场理论给出$T_C$ = 887 K.讨论了铁磁半金属基态可能的物理意义。
2010-01-09 cond-mat.str-el
The effect of Coulomb interaction at ferromagnetic-paramagnetic metallic perovskite junctions
我们研究了过渡金属氧化物结中库仑相互作用的影响。本文分析了铁磁-顺磁-铁磁三层金属氧化物系统界面上的电荷转移。我们选择了一个电荷模型,考虑了几个原子平面内的每一层,并获得铁磁层之间的磁耦合的结果。对于大量的平面在顺磁间隔,我们发现,耦合振荡与在RKKY相同的周期,但振幅是敏感的库仑能量。然而,在小的间隔物厚度,大的差异可能会出现的功能:在铁磁和顺磁性材料中的每个原子的电子数,在每个组件的介电常数,以及在界面处的电荷缺陷,强调电荷转移的影响。
2008-09-17 cond-mat.str-el
Low-energy properties of the ferromagnetic metallic phase in manganites: Slave fermion approach to the quantum double exchange model
利用从费米子模型研究了单轨道量子双交换模型的低能性质。我们建立了一个平均场论,对低能下锰氧化物中铁磁金属相的磁性和热力学性质给出了一个简单的解释。由此产生的电子谱函数和隧穿态密度显示出非相干的非对称峰与弱的温度依赖性,除了准粒子峰。我们还表明,在铁磁金属相的规范涨落完全屏蔽由于Anderson-Higgs机制。因此,平均场态对规范涨落是鲁棒的,并且在低能量下表现出自旋-电荷分离。
2007-02-27 cond-mat.str-el
Thermodynamics of the ferromagnetic phase transition in nearly half metallic CoS2 at high pressures
利用阿贡同步辐射光源产生的X射线和交流量热法分别测量了CoS2在铁磁相变时的体积变化和热容。根据这些实验数据计算的跃迁熵,由于量子退化,沿着跃迁线下降,如能斯特定律所要求的。的体积变化强烈增加沿过渡线,这是解释的共存相,从近一半的铁磁相的CoS2的金属性质的结果的可压缩性差异的细节。
2013-10-15 cond-mat.str-el
Frustrated minority spins in GeNi2O4
最近,在反铁磁尖晶石GeNi $_2$ O $_4$中观察到两个连续的相变,在冷却时,分别在$T_{N1}=12.1$ K和$T_{N2}=11.4$ K,\cite{matsuno, crawford}。利用非极化和极化的弹性中子散射,我们表明,这两个转变是由于存在的挫折少数自旋在该化合物。在冷却时,在$T_{N1}$,$<111>$ \kagome平面上的自旋在平面内铁磁有序,而在平面之间反铁磁有序(阶段I),使得分离\kagome平面的$<111>$三角形平面上的自旋受挫和无序。在较低的$T_{N2}$处,三角形自旋也在$<111>$平面中排序(阶段II)。我们还提出了一个方案,涉及交换相互作用,定性地解释了两个纯磁相变的起源。
2007-08-23 cond-mat.str-el
Correlation Effects on the Double Exchange Model in a Ferromagnetic Metallic Phase
研究了铁磁金属相中传导电子间的Hubbard相互作用对双交换模型的影响。将迭代微扰理论应用于动力学平均场论中的Hubbard相互作用,计算了单粒子谱函数和电导率,其中进一步使用相干势近似来处理传导电子与局域自旋之间的铁磁Hund耦合。确定了局域自旋的磁化强度随温度的增加而减小,讨论了单粒子谱和光学电导率的温度依赖性。研究发现,Hund耦合和Hubbard相互作用的相互作用极大地改变了光谱函数,而在某种程度上,它被掩盖在光学电导率。
2000-07-04 cond-mat.str-el
On the origin of CE-type orbital fluctuations in the ferromagnetic metallic La$_{1.2}$Sr$_{1.8}$Mn$_2$O$_7$
我们研究了铁磁金属相的La $_{1.2}$ Sr $_{1.8}$ Mn $_2$ O $_7$的轨道涨落,考虑在一个紧束缚的描述,再现了ARPES费米面的两个轨道模型。我们发现强烈的反对称横向轨道波动波矢量($ 0.5 π, 0.5 π$)之间的费米面嵌套的部分成键和反键带,而不是广泛认为的嵌套之间的部分成键带,尽管他们的平段,这提供了一个洞察所谓的CE型轨道波动的铁磁金属相的起源。随后的波矢附近声子重整化($0.5 π,0.5 π$)和声子线宽作为动量函数的行为与非弹性中子散射实验一致。
2014-11-22 cond-mat.str-el
Electrical transport in the ferromagnetic state of manganites: Small-polaron metallic conduction at low temperatures
我们报告的电阻率的测量在铁磁状态的外延薄膜的La_{1-x} Ca_{x} MnO_{3}和低温比热的多晶La_{0.8} Ca_{0.2} MnO_{3}。当\hbar ω s}/ k_{B} \simeq为100 K,E为常数时,100 K以下的电阻率可用ρ- ρ o} = E ω s}/sinh^{2}(\hbar ω s}/2 k_{B} T)拟合。这种行为是一致的小极化子相干运动,其中涉及由于软光学声子模式的弛豫。比热数据也表明存在这样的声子模式。因此,目前的结果提供了证据的小极化子金属导电的铁磁态的锰氧化物。
1999-12-02 cond-mat.str-el
Ferromagnetic Cluster Glass Phase Embedded in a Paramagnetic and Metallic Host in Non-uniform Magnetic System CaRu_{1-x}Sc_{x}O_{3}
我们研究了多晶CaRu $_{1-x}$ Sc $_{x}$ O $_{3}$体系的静态和动态磁性,以阐明Sc离子作为磁有序无序的作用。我们已经观察到的铁磁团簇玻璃态低于约40 K的典型特征:(i)一个广泛的,频率依赖的交流磁化率峰,(ii)磁化的缓慢弛豫,(iii)在现场冷却过程中的直流磁化率的连续增加。团簇玻璃态特征参数的组成依赖性表明,化学偏析很难解释团簇机制。我们提出了一个可能的图片,铁磁团簇均匀分布,并形成玻璃态嵌入在顺磁性和金属主机的CaRuO $_{3}$。
2016-02-15 cond-mat.str-el
Evolution of spin-wave excitations in ferromagnetic metallic manganites
中子散射结果的自旋波激发的三个铁磁金属$A_{1-x}A^{\prime}_{x}$ MnO $_3$锰氧化物(其中$A$和$A^\prime$是稀土和碱土金属离子),当结合以前的工作系统阐明的相互作用作为一个函数的载流子浓度$x$,现场的障碍,和强度的晶格畸变。长波长自旋动力学在整个系列中仅显示出非常弱的依赖性。控制磁振子软化的第四与第一近邻交换($J_4/J_1$)的比率随$x$系统地变化,但不依赖于其他参数。没有一个流行的模型可以解释这些行为。
2005-12-16 cond-mat.str-el
Magneto-optical investigation of the field-induced spin-glass insulator to ferromagnetic metallic transition of the bilayer manganite (La$_{0.4}$Pr$_{0.6}$)$_{1.2}$Sr$_{1.8}$Mn$_2$O$_7$
为了研究磁场驱动自旋玻璃绝缘体到铁磁金属的转变,我们测量了($_{0.4}$ Pr $_{0.6}$)$_{1.2}$ Sr $_{1.8}$ Mn $_2$ O $_7$的磁光响应.磁场的应用恢复铁磁状态的电子结构的整体红移,增长的束缚载流子本地化与铁磁域,发展的赝能隙,软化的Mn-O的伸缩和弯曲模式,表明结构的变化。我们讨论了领域和温度引起的趋势的框架内的富冈Tokura全球电子相图图片,并建议控制无序附近的相边界可以用来调整磁介电响应。自旋玻璃绝缘体到铁磁金属转变的恢复也可以驱动(La $_{0.4}$ Pr $_{0.6}$)$_{1.2}$ Sr $_{1.8}$ Mn $_2$ O $_7$中的300 K颜色变化。
2006-06-13 cond-mat.str-el
Non-quasiparticle states in the core level spectra of ferromagnetic semiconductors and half-metallic ferromagnets
在饱和导电铁磁体的s-d交换模型中计算了决定x射线谱的格林函数。证明了在芯能级(X射线吸收、发射和光电子)谱中观察非准粒子(NQP)态的可能性。结果表明,NQP的贡献,共振X射线散射谱可以大大增强芯孔效应相比,那些状态密度。
2005-07-05 cond-mat.str-el
Spin waves throughout the Brillouin zone and magnetic exchange coupling in ferromagnetic metallic manganites La$_{1-x}$Ca$_{x}$MnO$_3$ ($x=0.25,0.30$)
利用飞行时间和三轴非弹性中子能谱,我们确定了铁磁锰氧化物La $_{1-x}$ Ca $_x$ MnO $_3$($x=0.25,0.3$)在低温金属态下的布里渊区自旋波激发.虽然在长波长极限(自旋刚度$D$)的自旋波激发具有类似的值为两种化合物,附近的布里渊区边界的La $_{0.7}$钙$_{0.3}$ MnO $_3$的激发是相当大的软化在所有对称方向相比,La $_{0.75}$钙$_{0.25}$ MnO $_3$。具有最近邻和第四邻交换作用的海森堡模型可以较好地描述整个色散曲线。我们比较的数据与各种理论模型描述的铁磁锰氧化物的自旋激发。
2007-02-21 cond-mat.str-el
Metallic ferroelectric-ferromagnetic multiferroics in strained EuTiO$_{3-x}$H$_x$
极性金属由金属性和极性晶体结构的共存来定义。它们在非线性光学、铁电器件和量子器件中具有潜在的应用。同时,铁电-铁磁(FE-FM)多铁性同时显示铁电性和铁磁性,导致信息存储的新技术。金属性、铁电性和铁磁性是否可以在材料的单一区域共存,这仍然是一个悬而未决的问题。EuTiO $_3$在磁传感器、存储器、磁光器件和能量转换器件中具有潜在的应用前景。它稳定在一个多临界平衡,并表现出丰富的一系列有趣的属性。在这里,使用混合密度泛函理论计算的结果,我们报告金属FE-FM多铁性在应变工程外延EuTiO $_3$与H掺杂。极性金属磁性的出现为控制这些材料的应用提供了新的自由度。讨论了金属性、铁电性和铁磁性共存的基本机制。用Ruderman-Kittel-Kasuya- Yosida(RKKY)相互作用解释了金属EuTiO $_{3-x}$ H $_x$的铁磁性,与实验结果一致.由于费米能级上的电子与铁电畸变的耦合较弱,金属性和铁电性可以共存。我们的研究结果表明,应变和掺杂的综合作用是负责实现EuTiO $_3$基金属FE-FM多铁性,并可能提供一个新的途径,获得金属FE-FM多铁性在其他材料。
2020-02-28 cond-mat.str-el
Spin-wave excitations in the ferromagnetic-metallic and in the charge, orbital and spin ordered states in Nd$_{1-x}$Sr$_{x}$MnO$_{3}$ with x$\approx$0.5
对x $\approx$ 0.5的Nd $_{1-x}$ Sr $_{x}$ MnO $_{3}$单晶进行了中子非弹性散射实验。锰氧化物中的巨磁电阻(CMR)是由铁磁金属电荷和反铁磁电荷以及轨道有序绝缘态之间的相互作用引起的。因此,它似乎是重要的,比较这些阶段有关其潜在的磁相互作用参数。我们研究了原子力显微镜下Nd $_{0.5}$ Sr $_{0.5}$ MnO $_{3}$有序态的自旋波耗散,结果显示出很强的各向异性刚度。的各向异性的符号是特征的电荷和轨道有序的半掺杂锰氧化物中的网站中心模型。在这个模型中,线性自旋波理论产生了一个完美的描述的实验色散。此外,Nd $_{1-x}$ Sr $_{x}$ MnO $_{3}$(x=0.49和x=0.50)的铁磁金属态的磁激发表现出几乎相同的磁振子色散,这可以用包括最近邻相互作用的海森堡模型来描述。
2011-07-29 cond-mat.str-el
Existence of a novel metallic ferromagnetic phase in models for undoped manganites
本文采用数值方法,将$e_{\rm g}$ -轨道简并哈伯德模型与Jahn-Teller畸变紧密耦合,讨论了未掺杂锰氧化物模型铁磁态中存在一种新的金属-绝缘体相变.基态相图在由电子-声子耦合$λ$和库仑相互作用$u$定义的平面中给出。与标准的单频带Hubbard模型的铜酸盐,金属相被发现存在的$λ$和$u$在本$e_{\rm g}$ -轨道哈伯德模型的有限值,即使在半填充,由于费米表面拓扑结构,这是不相容的交错轨道排序伴随着绝缘相。在此基础上,讨论了未掺杂锰氧化物中巨磁阻效应的可能性。
2002-12-24 cond-mat.str-el
Metallic ferromagnetism without exchange splitting
在铁磁性的能带理论中,由于相反自旋电子的自洽场,多数和少数自旋带的位置会发生相对移动。在最简单的实现中,斯通纳模型,多数和少数自旋带相对于彼此刚性移动。在这里,我们考虑的模型在相反的极端,那里没有整体的能带移动。相反,在自旋极化时,其中一个带相对于另一个带变宽。铁磁性是由所得到的动能增益驱动的。这类机制的一个特征是,在自旋极化时发生从高频到低频的光学吸收中的光谱权重的转移。我们发现,这种模型产生广义紧束缚模型,包括非对角矩阵元素的库仑相互作用。对于某些参数范围内,它也被发现,可重入铁磁性发生。我们研究这些模型在零温度和有限温度下的性能,并讨论它们与实际材料的可能相关性。
1998-11-25 cond-mat.str-el
Coexistence of metallic edge states and anti-ferromagnetic ordering in correlated topological insulators
研究了强库仑相互作用下量子自旋霍尔绝缘体中反铁磁有序的出现及其对螺旋边态的影响。利用动力学平均场论,我们证明了晶格平移对称性的破坏有利于具有非平凡空间调制的磁有序的形成。非均匀磁化的开始使得自旋有序态和拓扑非平凡态共存。拓扑体性质的持久性的一个明确的签名是真正的边缘状态的生存。我们发现,渗透的磁秩序是伴随着逐步重建的子外围层的无隙状态,重新定义系统内的实际拓扑边界。
2018-05-10 cond-mat.str-el
A compilation of metallic systems that show a quantum ferromagnetic transition
我们提供了一个汇编的金属系统中,观察到一个低温铁磁或类似的过渡。我们的目标是证明在两个或三个空间维度的清洁系统中的这种过渡的普遍的一阶性质。请与作者联系,提供有关遗漏,更正或任何其他信息的信息。
2012-04-04 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Lifshitz phase transitions in the ferromagnetic regime of the Kondo lattice model
在铁磁有效交换作用区(n ~< 0.5),建立了自旋为1/2和自旋为1的近藤晶格模型的低温相图.我们发现,这两种模型有几个不同的铁磁相分离的费米口袋消失或出现类型的连续Lifshitz过渡:一个阶段有一个真正的间隙在少数带(半金属),其他人只有一个pseudogap。它们可以通过其磁化曲线进行实验区分;只有带隙相具有磁化刚性。我们发现,相当普遍,铁磁性和近藤屏蔽共存,而不是竞争,无论是在自旋1/2和自旋1模型。我们计算了居里温度,并建立了“铁磁Doniach图”的两个模型。
2013-07-02 cond-mat.str-el
Ferromagnetic state in the one-dimensional Kondo lattice model
在我们最近的研究中,Phys. Rev. Lett. 108 086402(2012)中,我们揭示了在无限维反铁磁耦合的近藤晶格模型中铁磁状态的有趣特性:在铁磁金属相中,少数传导电子在费米能处形成间隙,并且不参与传输,而不管相互作用强度和填充。这种半金属态被称为自旋选择性近藤绝缘体。本文通过对一维Kondo晶格模型中的静态和动态量的密度矩阵重整化群研究,证明了自旋选择性Kondo绝缘体也可以在一维Kondo晶格模型中实现.自旋选择性Kondo绝缘体在一维和无限维中的出现无疑表明,无论系统的维数如何,这种机制对于Kondo晶格模型中的铁磁态都是非常普遍和普遍的。
2012-10-09 cond-mat.str-el
Ferromagnetically correlated clusters in semi-metallic Ru2NbAl Heusler alloy
在这项工作中,我们报告的结构,磁和电和热输运性质的Heusler型合金Ru 2NbAl。通过对磁化强度数据的详细分析,我们推测在低于5 K的温度下,超顺磁性相互作用的团簇具有泡利顺磁性背景,而短程铁磁性相互作用则在团簇之间发展.这种铁磁相互作用的存在,通过热容量测量确认。相对较小的电子贡献值的比热,γ(~2.7 mJ/mol-K2),以及线性性质的温度依赖性的塞贝克系数表明,半金属基态的伪间隙,也支持我们的电子结构计算。电阻率的活化性质反映在所观察到的负温度系数中,并且其起源于由反位缺陷引起的载流子局部化,这是从磁性测量以及结构分析推断的。尽管Ru_2NbAl的热电优值的绝对值很低(ZT = 5.2 × 10 ~(-3)),但它是所有已报道的非掺杂全Heusler合金中最大的。
2018-07-17 cond-mat.str-el
Metallic Ferromagnetism in the Kondo Lattice
金属磁性既古老又现代,出现在指南针中的磁石和计算机中的硬盘驱动器等熟悉的环境中。令人惊讶的是,金属铁磁性的严格理论基础在很大程度上仍然缺失。斯托纳方法微扰处理库仑相互作用时,后者需要是大的,而长冈的方法纳入了一个半满带的电子可以忽略不计。在这里,我们表明,近藤晶格的铁磁顺序是服从一个渐近精确的分析范围内的相互作用参数。在这个铁磁相中,传导电子和局部磁矩强烈耦合,但费米表面并不包围后者(即它很小)。此外,非费米液体的行为出现在一定的频率和温度范围内。我们的结果为理解铁磁重费米子金属中一些长期存在的难题提供了基础,并为一类新的铁磁量子相变提出了展望。
2010-11-04 cond-mat.str-el
Anomalously large spin-dependent electron correlation in nearly half-metallic ferromagnet CoS$_2$
通过光电子能谱和理论计算,发现CoS$_2$接近半金属但非半金属,少数自旋能带存在强质量重整化,表明异常大的自旋相关电子关联,对理解半金属电子结构及改进理论计算有重要意义。
2023-10-11 cond-mat.str-el
Temperature dependent scattering rate and optical mass of ferromagnetic metallic manganites
本文报道了空穴掺杂锰氧化物La_(0.7)Ca_(0.3)MnO_3和La_(0.7)Ca_(0.3)MnO_3的光学性质。薄膜的透射率和反射率在10 - 150 K的温度下使用傅里叶变换光谱法在红外线中测量。通过将远红外透射率拟合到Drude模型,得到散射率和光学质量。散射率与温度呈T^2依赖关系。光学质量增强与比热结果仅略有不同。此外,我们还比较了红外光谱权重和能带结构计算[M. Quijada等人,B 58,16093(1998)]。
1999-08-27 cond-mat.str-el
A possible path to a new class of ferromagnetic and half metallic ferromagnetic materials
我们介绍了一种可能的新型磁性材料,其性质完全由其晶体结构中存在的低浓度特定点缺陷决定。利用模型哈密顿量和从头算能带结构方法,我们证明了即使是像CaO这样简单的大带隙半导体材料,在引入少量Ca空位后也能表现出类似半金属铁磁性的非凡性质。我们表明,这种缺陷将最初绑定在相邻的网站和依赖于由相邻网站形成的集群的内部对称性的引入的电荷载流子形成“本地”磁矩的浓度低至3%,将这种非磁性绝缘体转换成半金属铁磁体。
2002-05-25 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Non-Fermi-liquid behavior in nearly ferromagnetic metallic SrIrO3 single crystals
我们报道了SrIrO 3单晶的输运和热力学性质随温度T和外加磁场H的变化。我们发现SrIrO_3是一种接近铁磁不稳定性的非费米液态金属,其特征在于:(1)在1.7 K以下具有小的有序矩,但没有证据表明存在长程序:(2)在低温下具有强烈的磁化率,随外加磁场的不同,磁化率随温度的变化呈T或T_(1/2)发散;(3)热容C(T,H)~ -TlogT,在低场下很容易被放大,(4)在T< 4K时有很大的Wilson比,(5)在1.7 < T < 120 K范围内电阻率与T ~(3/2)有关。基于数据的相图表明SrIrO 3是在量子临界点(T = 0和H = 0.23 T)附近表现出非费米液体行为的化学计量氧化物化合物的罕见例子。
2007-06-28 cond-mat.str-el
Ferromagnetic redshift of the optical gap in GdN
我们报告测量的光学带隙的GdN膜在温度从300至6K,覆盖了顺磁和铁磁相。在居里温度以下,顺磁相带隙为1.31eV,自旋分裂带隙红移到0.9eV。顺磁带隙比早期实验所建议的要大,并且允许我们改进(LSDA+U)计算的能带结构。在铁磁基态的完全平移对称下计算了能带结构,将顺磁态带隙指定为铁磁态中多数自旋带隙和少数自旋带隙的平均值。这一过程已经通过一个32原子随机自旋的超原胞的能带结构得到了进一步的验证。在仅拟合顺磁带隙之后,通过在X点处的直接跃迁,精确的能带结构再现了我们在两个相中测量的带隙。
2007-07-26 cond-mat.str-el
Hidden Orbital Liquid State Within Ferromagnetically Ordered Metallic SrRuO3
我们已经在实验中发现了相关的异常电阻率,直流和交流磁化率,出现在铁磁有序状态的SrRuO 3。在这种情况下,缺乏Jahn-Teller畸变排除了传统的轨道顺序,迫使人们描述这些方面的轨道液体基态与铁磁自旋顺序共存。我们认为,弱自旋轨道耦合在这样一个不寻常的状态下所观察到的异常。
2008-06-25 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Novel Magnetic Chiral Structures and Unusual Temperature Hysteresis in the Metallic Helimagnet MnP
我们重新研究了经典的金属helimagnet MnP的磁化和中子散射实验的磁性。我们的中子散射结果表明,以前报道的低温螺旋磁相(T <47 K)的磁结构应该修改为由Dzyaloshinsky-Moriya相互作用产生的交替倾斜螺旋磁结构。在c轴上的LT螺旋磁相和高温铁磁相之间的中间温度(47 K < T <282 K)范围内,发现了沿b轴的弱铁磁行为。令人惊讶的是,IT弱铁磁相具有两种不同的状态,即大磁化(LM)和小磁化(SM)状态。SM状态出现与冷却从顺磁相以上292 K通过HT铁磁相和LM状态出现与升温从LT helmagnetic相。沿b轴的弱铁磁性和不寻常的温度滞后在IT相可以理解,通过假设一个自发形成的条纹结构交替排列的HT铁磁和LT helmagnetic域组成。
2014-03-13 cond-mat.str-el
Easy-axis ferromagnetic chain on a metallic surface
本文研究了在清洁金属表面上由S=1/2磁性杂质构成的易轴铁磁链的相和激发谱。作为一个功能的(近藤)耦合到金属表面和在低温下,自旋链表现出量子相变从伊辛铁磁相与长程序的顺磁相的量子涨落破坏磁秩序。在顺磁相,该系统由近藤单线链组成,其中杂质完全被金属主体屏蔽。在铁磁相,以上的伊辛间隙的激发阻尼磁振子,与有限的寿命产生由于耦合到衬底。我们讨论了我们的结果的自旋极化电子能量损失谱(SPEELS)的实验结果,我们最后分析了可能的扩展到自旋链与S>1/2。
2012-10-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Ground state energy of metallic ferromagnet in a generalized Hubbard model
考虑了部分填充窄带中原子间的交换作用和关联跃迁,推广了哈伯德模型,研究了铁磁有序。在弱相互作用的情况下,利用格林函数方法得到了铁磁态的基态能量和实现铁磁态的条件。结果表明了相关跳变的重要作用。
2000-12-21 cond-mat.str-el
Devitrification of a glass-like arrested ferromagnetic phase in La0.5Ca0.5MnO3
在La0.5Ca0.5MnO3锰氧化物的磁化强度测量表明,高温长程铁磁金属相转变为反铁磁绝缘相,虽然一小部分的铁磁金属相进行玻璃状动力学逮捕,并在低温下与平衡反铁磁绝缘相共存。在这里,我们表明,通过电阻率测量,剩余的逮捕铁磁金属部分可以转化为平衡反铁磁绝缘相通过连续退火在较高的温度下,可能通过平衡相的异质成核。值得注意的是,这种玻璃铁磁金属相的更大的分数可以通过在更高的领域和更大的转换到平衡反铁磁绝缘相的结果冷却。
2007-10-30 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Confined spin waves reveal an assembly of nanosize domains in ferromagnetic La(1-x)CaxMnO3 (x=0.17,0.2)
我们报道了铁磁La $_{1-x}$ Ca $_{x}$ MnO $_3$中自旋波的研究,浓度x=0.17和x=0.2非常接近金属转变(x=0.225)。低于T $_C$,在准金属态(T= 150 K),观察到几乎与q无关的能级。它们的特征是自旋驻波被限制在有限大小的铁磁畴中,定义在{ \bf a,b)平面中,x=0.17,在所有q方向上,x=0.2。它们允许的域的大小,一些晶格间距,和内部的域的磁耦合常数的估计。这些常数,各向异性,是典型的轨道有序状态,允许表征域为“空穴贫乏”。因此,CMR金属相的前体状态表现为小轨道有序域的组装。
2005-01-11 cond-mat.str-el
Ferromagnetic insulating phase in Pr{1-x}Ca{x}MnO3
通过中子散射实验和理论计算,研究了Pr_(0.75)Ca_(0.25)MnO_3的铁磁绝缘(FM-I)态。绝缘行为是强大的对外部磁场,并归因于既不是铁磁金属(FM-M)相和非铁磁绝缘相之间的相分离,也不是电荷有序。我们发现,Jahn-Teller型晶格畸变比PrMnO 3弱得多,磁相互作用几乎是各向同性的。这些特征类似于锰氧化物的铁磁金属状态,但自旋交换相互作用J与FM-M状态相比大大降低。基于交错型轨道序的理论计算很好地再现了FM I相自旋和轨道态的一些特征。
2003-06-25 cond-mat.str-el
A Spin-Resolved Photoemission Study of Photohole Lifetimes in Ferromagnetic Gadolinium
高分辨率自旋分辨光电能谱被用来探测Gd(0001)表面态的性质。该状态显示出自旋混合行为,反映了磁振子与局部矩的交换,以及随着温度的升高交换分裂的减少。在低T下的表面态极化表明,表面层具有365 K或更大的增强的Tc。光电子谱线宽度的测量表明,在低温下,多数自旋光空穴的寿命主要是有限的电子-声子散射和少数自旋光空穴的电子-磁振子散射。由于接近费米能级的体态可能会有类似的行为,因此这种材料的输运性质也将由两个通道中不同的衰变机制决定。
2001-06-22 cond-mat.str-el
Fabrication of half metallicity in a ferromagnetic metal
我们采用最先进的全势线性缀加平面波方法研究了铁磁材料中半金属相的生长。为了解决这个问题,我们在SrRuO 3中的Ru-位点取代了Ti,其中SrRuO 3是铁磁材料。计算结果建立Ti4+价态(类似于SrTiO 3),这是实验预测。因此,Ti取代稀释了Ru-O-Ru连接性,这在计算结果中表现为显著的带变窄的形式,导致t2 g和eg带之间的有限间隙。在75%的取代度下,在费米能级上出现了一个大的能隙(> 2 eV),上自旋态密度在eF处有贡献,而下自旋态在eF处有贡献,表明系统为半金属铁磁体。可以通过调整Ti浓度来明智地定制t2 g-eg间隙以使热效应最小化,热效应通常是在其他材料中在升高的温度下实现高自旋极化的主要瓶颈。因此,这项研究提供了一种新颖而简单的方法来制造半金属性的铁磁材料,这是基于自旋的技术的潜在候选者。
2007-04-03 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Spin-polarized tunneling currents through a ferromagnetic insulator between two metallic or superconducting leads
利用Keldysh公式计算了在两个非磁性引线之间夹有受限磁性绝缘体(I)的混合结构中的隧穿电流。引线可以是普通金属(M)或超导体(S)。在紧束缚近似下,为了尽可能清楚地理解隧穿电流的形成,每个区域都被建模为单个能带。隧穿过程本身是模拟的铅和绝缘体导带之间的杂交。绝缘体被假定为具有可以与隧穿电子相互作用的局部化的时刻。这是描述的近藤晶格模型(KLM)和内插自能方法处理。对于超导体,采用平均场BCS理论。电流的自旋极化表现出强烈的依赖于所施加的电压和材料的性质。即使对于这种理想化的三带模型,也有与实验定性一致的地方。
2007-08-21 cond-mat.str-el
Composite Polarons in Ferromagnetic Narrow-band Metallic Manganese Oxides
提出了一种新的机制来解释庞磁电阻效应及相关现象。在铁磁窄带锰氧化物中,运动的电子伴随着Jahn-Teller声子云和自旋波云可以形成复合极化子。本文研究了这种复合极化子的基态和有限温度性质。利用变分方法,证明了零温下系统的能量随着复合极化子的形成而降低,有限温度下复合极化子的能谱和有效质量被温度和磁场强重整化.结果表明,复合极化子对铁磁窄带金属锰氧化物的输运和热力学性质有重要贡献。
1998-06-01 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Origins of thermal spin depolarization in half-metallic ferromagnet CrO$_2$
使用高分辨率自旋分辨光电子能谱,我们观察到一个热自旋去极化,所有的自旋极化电子的贡献。此外,我们观察到一个独特的少数自旋状态附近的费米能级和相应的退极化,很少有助于退磁。这种退极化的起源被认为是半金属铁磁体的多体效应特性。我们的研究打开了一个实验领域的巡游铁磁物理专注于现象与亚meV的能量尺度。
2018-12-19 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
Onset of metallic ferromagnetism in a doped spin-orbital chain
从掺杂锰氧化物的自旋轨道模型出发,在一维模型中研究了有限温度下铁磁序与反铁磁序之间的竞争。在半填充的磁性和轨道顺序相互支持,并依赖于一个小的反铁磁超交换之间的t_{2g}自旋和交替的Jahn-Teller电位。在有限掺杂下,向金属铁磁相的过渡被Jahn-Teller势部分抑制,该势可能使电子局域化。
2005-01-12 cond-mat.str-el
Magnetic excitations in the metallic single-layer Ruthenates Ca(2-x)Sr(x)RuO(4) studied by inelastic neutron scattering
本文用非弹性中子散射方法分析了Ca(2-x)Sr(x)RuO(4),0.2 ≤ x ≤ 0.62系列顺磁金属区的磁关联。我们发现不同的贡献,对应于二维铁磁波动和波动在无公度波矢量(0.11,0,0),(0.26,0,0)和(0.3,0.3,0)。这些分量构成作为Sr浓度x、磁场和温度的函数的测量响应。一个通用的模型是适用于金属Ca(2-x)Sr(x)RuO(4)接近莫特转变,尽管它们的强烈变化的物理性质。无公度分量的振幅、特征能量和宽度仅随x变化很小,但铁磁分量敏感地依赖于浓度、温度和磁场。虽然铁磁波动是非常强的Ca1.38Sr0.62RuO4与0.2 meV的低特征能量在T=1.5 K时,它们被强烈抑制在Ca1.8Sr0.2RuO4,但重新出现后的应用程序的磁场,并形成一个以上的变磁转变的磁振子模式。非弹性中子散射的结果文件如何铁磁和无公度反铁磁不稳定性之间的竞争管理这个系统的物理。
2010-04-22 cond-mat.str-el
Electron Spin Flip Relaxation by One Magnon Processes: Application to the Gadolinium surface band
“s-f模型”,也被称为铁磁近藤晶格,包含耦合到局部自旋的带电子的描述,这是Gd金属低能物理的磁性部分的适当描述。在这里,该模型是用来估计的寿命加宽的铁磁金属钆的表面电子带的少数自旋分量在居里温度以下的温度。低温结果0.10 eV与Fedorov等人的测量结果非常一致。
2001-01-09 cond-mat.str-el
On metallic ferromagnetism of a generalized Hubbard model with correlated hopping
本文研究了在更完整地考虑电子-电子相互作用,特别是关联跳跃和交换作用积分的广义哈伯德模型中实现金属铁磁态的可能性。本文用最近由平均场近似得到的单电子能谱来描述系统的有限温度性质。本文导出了铁磁-顺磁转变的临界温度的表达式,分析了磁化率和顺磁磁化率随温度的变化规律。考虑到相关的跳跃允许解释过渡金属,其合金和化合物的铁磁行为的一些特殊性。
2001-04-26 cond-mat.str-el
Electron paramagnetic resonance studies of the insulating ferromagnetic manganite Nd_0.8Pb_0.2MnO_3 above the transition temperature
采用PbO- PbF_{2}助熔剂高温溶液法生长了x=0.2的Nd_{1-x} Pb_{x} MnO_{3}单晶。磁化强度研究表明,在T_c ~ 125 K以下,样品转变为铁磁态,电阻率测量表明,在50 ~ 300 K温度范围内,样品为绝缘体。对T > T_{C}进行了电子顺磁共振研究,并与金属铁磁锰氧化物的结果进行了比较。在150 - 300 K温度范围内研究了g值、线宽和强度等参数的温度依赖性。据发现,它们表现出类似的方式,由金属铁磁锰氧化物。
2002-09-24 cond-mat.str-el
Metallic ferromagnetism-insulating charge order transition in doped manganites
我们发现,双交换和杂质随机性的相互作用可以解释金属铁磁和绝缘电荷有序态之间的竞争掺杂锰氧化物。双交换被简化为伊辛型,而随机性由Falicov-Kimball二进制分布建模。在动力学平均场论的框架下考虑了组合模型。使用Kubo-Greenwood形式,输运系数明确表示在单粒子谱函数。将系统分为两个亚晶格,给出了棋盘电荷序参量和磁化强度的直接计算。数值结果表明,棋盘电荷序在低温下可以稳定在铁磁态内部。在棋盘电荷序铁磁转变点处还发现了绝缘体-金属转变。
2016-04-15 cond-mat.str-el
Kondo effect and STM spectra through ferromagnetic nanoclusters
受最近关于吸附在单壁金属纳米管上的钴簇的扫描隧道显微镜(STM)实验的启发[Odom { \em et al.},Science { \bf 290},1549(2000)]中,我们从理论上研究了STM光谱的尺寸依赖性和吸附在金属表面上的有限尺寸铁磁团簇的电子自旋翻转散射。我们研究了两种纳米尺寸的铁磁体模型:(i)具有离域s,p和d电子的巡游模型和(ii)具有定域d能级自旋和离域团簇电子的局域矩模型。团簇的自旋与金属衬底的传导电子之间的有效交换耦合取决于团簇上单粒子态密度的具体细节。计算出的近藤耦合是成反比的铁磁集团在这两个模型中的总自旋,因此近藤温度迅速抑制集群的大小增加。纳米团簇的充电能量和磁化强度的介观波动会导致近藤温度的大波动和STM光谱的非常不对称的电压依赖性。我们将我们的结果与实验进行了比较。
2002-04-15 cond-mat.str-el
Suppressed Magnetization at the Surfaces and Interfaces of Ferromagnetic Metallic Manganites
锰氧化物表面和界面的铁磁性发生了什么变化?由于电荷、自旋和轨道自由度之间的竞争,表面行为可能与体相的行为有很大的不同,这并不奇怪。使用两个表面探针,隧道和极化x射线相互作用的强大组合,本文回顾了我们的工作的性质的锰氧化物表面和界面的电子和磁状态。一般的观察结果是,铁磁性不是表面或界面处的最低能量状态,这导致表面处的铁磁有序被抑制甚至丧失。从准二维双层锰氧化物(La $_{2-2x}$ Sr $_{1+2x}$ Mn $_2$ O $_7$)的表面到三维多孔锰氧化物(La $_{2/3}$ Sr $_{1/3}$ MnO $_3$)/SrTiO $_3$界面,讨论两种情况。对于双层锰氧化物,即铁磁性和导电的散装,这些探针提出了明确的证据,为一个内在的绝缘非铁磁性表面层顶部相邻的次表层,显示完整的散装磁化。这种突然的内禀磁性界面归因于这些准二维材料固有的弱双层间耦合。这与非层状锰氧化物系统(La $_{2/3}$ Sr $_{1/3}$ MnO $_3$ /SrTiO $_3$)形成鲜明对比,非层状锰氧化物系统的界面附近的磁化强度在低温下小于本体值的一半,并且随着温度的升高以比本体更快的速率降低。
2006-11-04 cond-mat.str-el
Quantum phase transition from a paramagnetic Anderson insulating state to a ferromagnetic many-body localized state via an intermediate ferromagnetic metallic phase
电子关联对Anderson绝缘体的影响是近20年来的研究热点之一,它表明Anderson绝缘相转变为一种新的绝缘态,称为多体局域化(MBL)。然而,自旋自由度的作用,在这个动态相变仍然是不清楚的相互作用强度的函数。在这项研究中,我们进行了实空间自旋分辨Hartree-Fock-Anderson模拟,以研究在三个空间维度中超过临界无序强度的金属-绝缘体跃迁,其中所有单粒子状态都是安德森本地化的,没有相互作用。在这里,相对较弱的相关性低于莫特制度被考虑在平均场的方式,但基本上完全引入无序效应。我们发现了两种类型的单粒子迁移率边缘,其中相互作用驱动的低能迁移率边缘的多重分形谱偏离与金属-绝缘体过渡的多重分形谱平滑连接的高能迁移率边缘的多重分形谱,而没有相互作用。我们表明,弱相互作用的绝缘相仍然是一个顺磁性的安德森绝缘状态的带宽度的顺序的温度。另一方面,我们发现,相对较强的相互作用的绝缘相仍然低于莫特制度是铁磁的,它变成铁磁金属态的临界温度远低于带宽的顺序。基于所有这些结果,我们提出了一个量子相变从一个顺磁安德森绝缘状态到一个铁磁MBL绝缘相通过一个中间的铁磁金属状态,这两个绝缘体之间的费米能量。
2022-07-10 cond-mat.dis-nn cond-mat.str-el
Magnons in Ferromagnetic Metallic Manganites
铁磁锰氧化物是一种半金属氧化物,具有特殊的研究意义,不仅因为它是经典双交换作用机制的实验场,而且还因为它是一个特殊的涌现现象的舞台。这些涌现的现象与电荷、自旋、轨道和晶格之间强相互作用的复杂性有关。本文着重介绍了利用非弹性中子散射研究这类FM金属材料的自旋动力学,主要是磁振子激发。特别是,我们讨论了不寻常的磁振子软化和阻尼附近的布里渊区边界在相对窄带化合物具有较强的Jahn-Teller晶格畸变和电荷/轨道相关。这些化合物中磁振子的反常行为表明了涉及自旋、晶格以及轨道自由度的合作激发的可能性。
2007-08-21 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Effect of ferromagnetic contacts on spin accumulation in an all-metallic lateral spin-valve system: Semiclassical spin drift-diffusion equations
研究了在共线磁化结构下,铁磁接触对横向自旋阀系统中自旋积累的影响。当在全金属横向自旋阀系统中引入额外的FM电极时,我们发现,根据额外的FM电极的位置以及在自旋扩散长度上定义的接触电阻和体电阻的相对大小,可以部分地抑制或非常微弱地影响跨阻。非局域自旋信号,如非局域电压降和泄漏自旋电流是独立的附加FM电极的磁化方向。即使当额外的接触是双稳态的,非局部自旋信号可以改变自旋电流泄漏到双稳态电极。
2008-10-31 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Orbital dynamics: The origin of the anomalous optical spectra in ferromagnetic manganites
我们讨论了轨道简并度在钙钛矿锰氧化物的输运性质中的作用,特别关注在低温下金属铁磁相的光学电导率。轨道简并和强关联描述的轨道t-J模型,我们在一个奴隶玻色子的方法治疗。采用记忆函数的形式主义,我们计算的光学电导率,这是被发现表现出广泛的非相干组件扩展到裸带宽伴随着强抑制的德鲁德重量。进一步计算了T-线性比热常数。我们的研究结果与实验总体一致,并建议低能量的轨道波动的起源的强相关性的金属相的锰氧化物。
1998-10-03 cond-mat.str-el