Design of magnetic spirals in layered perovskites: extending the stability range far beyond room temperature
在具有有序磁螺旋相的绝缘材料中，由于反转对称性的破缺，可以出现铁电性。这种性质是基本的和实际的利益，特别是为了利用它在低功率电子设备。然而，由于大多数磁螺旋相的相对低的有序化温度$T_\mathrm{spiral}$，其很少超过100 K，阻碍了技术应用的进展。我们最近建立了磁螺旋的有序温度可以增加到310 K的引入化学无序。在这里，我们探讨了这种新的机制，结合它与一些磁相互作用的目标晶格控制打开的设计空间。在Cu-Fe层状钙钛矿中，我们获得了接近400 K的$T_\mathrm{spiral}$值，远离室温，比单独使用化学无序高出近100 K。此外，我们揭示了一个线性的，普遍的螺旋波矢量和螺旋相的起始温度之间的关系。该线性定律终止于顺磁-共线-螺旋三相点，其定义了在这类材料中可以实现的最高螺旋有序温度。基于这些研究结果，我们提出了一套通用的规则，用于设计层状钙钛矿中的磁螺旋，使用外部压力，化学取代和/或外延应变，这应该指导未来的努力，工程磁螺旋相的有序温度适合于技术应用。
2018-09-27 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
YBa$_{1-x}$Sr$_{x}$CuFeO$_{5}$ layered perovskites: exploring the magnetic order beyond the paramagnetic-collinear-spiral triple point
本研究通过 Sr 替代 Ba 增强 Cu/Fe 无序，发现 YBa$_{1-x}$Sr$_{x}$CuFeO$_{5}$ 中螺旋态在临界无序度后转变为非阻挫反铁磁态，且两种有序温度同步升高，证实无序驱动的共同起源。
2024-02-07 cond-mat.str-el
The multiferroic phases of (Eu:Y)MnO3
我们报告的结构，磁性，介电和热力学性质的（Eu：Y）MnO 3的Y掺杂水平0 <= x < 1。该系统类似于多铁性钙钛矿锰氧化物RMnO 3（其中R= Gd，Dy，Tb），但没有4f-离子的磁性贡献的干扰。此外，它提供了连续调整A位离子半径的影响的可能性。当浓度x <= 0.1时，我们发现了一个倾斜的反铁磁顺电基态。对于更高的浓度x <= 0.3铁电极化共存的长波长无公度螺旋磁相类似的观察在TbMnO 3的功能。在x = 0.2附近的中间浓度范围内，实现了弱铁电性和弱铁磁性相结合的多铁性方案，这可能是由于倾斜的螺旋磁结构。
2006-03-09 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Relation between crystal and magnetic structures of the layered manganites La2-2xSr1+2xMn2O7 (0.30 =< x =< 0.50)
用中子粉末衍射和Rietveld分析方法研究了La_（2 - 2）Sr_（1 + 2）Mn_2 O_7（0.30 =< x =< 0.50）的晶体结构和磁结构之间的关系。Mn-O 6八面体的Jahn-Teller（JT）畸变，即，平均顶面Mn-O键长与赤道Mn-O键长之比在x=0.30时为Δ JT=1.042（5），其中低温下的磁易磁化轴平行于c轴。随着JT畸变随着x的增加而被抑制，在x =< 0.32处出现平面铁磁结构，随后在x =< 0.39处出现倾斜反铁磁（AFM）结构。相邻平面之间的倾斜角从0度（平面铁磁体：0.32 =< x < 0.39）连续增加到180度（A型AFM：x=0.48，其中Delta_JT=1.013（5））。随着JT畸变的减少，A型AF结构的优势可以归因于eg轨道状态从d3z^2-r^2到dx^2-y^2的变化。
1999-02-21 cond-mat.str-el
Phase Structure of Anisotropic Antiferromagnetic Heisenberg Model on Layered Triangular Lattice: Spiral State and Deconfined Spin Liquid
本文研究了各向异性三角晶格上的自旋- ${1 \over 2}$反铁磁海森堡模型，得到了它的相结构。我们用Schwinger玻色子来表示自旋算符，也用相干态路径积分来计算物理量。通过数值蒙特卡罗模拟研究了系统的温度特性。通过计算系统的内能、比热、自旋关联函数等，得到了系统的详细相图，有AF Néel态、顺磁态和螺旋态。打开元格项（即，通过对一个U（1）规范场翻转一对平行自旋单重态键的过程的研究，我们发现出现了一个被认为是退禁闭自旋液态的相，尽管从顺磁相到这个相的“跃迁”不是二阶的，而是一个交叉。在那个阶段，涌现的规范玻色子是与自旋子耦合的物理无带隙激发。这些结果支持了我们以前对三角晶格上AF Heisenberg模型在零温下的研究。
2010-09-30 cond-mat.str-el quant-ph
Antiferromagnet-based spintronic functionality by controlling isospin domains in a layered perovskite iridate
斜反铁磁（AFM）绝缘体铱酸锶（Sr 2 IrO 4）的新电子态可以用自旋-轨道纠缠的同位旋Jeff = 1/2来描述，但对同位旋在输运现象中的作用还知之甚少。在这项研究中，反铁磁体为基础的自旋电子功能的证明，结合独特的特性的同位旋状态Sr 2 IrO 4。基于磁性和输运测量，通过操纵反铁磁同位旋畴获得了大的和高度各向异性的磁电阻（AMR）。第一性原理计算表明，电子的同位旋方向与面内净磁矩强耦合，当电子穿过反铁磁畴边界时，会遇到同位旋失配，从而产生高阻态。通过旋转一个磁场，对准平面内的净力矩和删除域边界，宏观有序的isospins管理动态传输通过系统，这导致了极其角度敏感的AMR。由于这项工作建立了强自旋-轨道耦合AFM Sr 2 IrO 4中的等自旋和磁输运之间的联系，因此独特的AMR效应为AFM自旋电子学的基础和应用研究提供了有益的基础。
2018-11-12 cond-mat.str-el
Neutron diffraction study and theoretical analysis of the antiferromagnetic order and diffuse scattering in the layered Kagome system CaBaCo$_2$Fe$_2$O$_7$
六方硅硼镁石CaBaCo $_2$ Fe $_2$ O $_7$是一种手性受抑反铁磁体，其中磁性离子形成交替的可果美层和三角层。我们用中子衍射方法在CaBaCo $_2$ Fe $_2$ O $_7$单晶上观察到一个在低于$T_N = 160$ K的长程$\sqrt{3} \times \sqrt{3}$反铁磁有序设置。磁化和极化中子单晶衍射测量表明，接近$T_N$自旋主要位于$ab$ -平面，而冷却后的自旋结构变得越来越倾斜，由于Dzyaloshinskiii-Moriya相互作用。有序结构可以在磁空间群$P31m^\prime$中描述和细化。磁峰之间的漫散射揭示了自旋序是部分的。基于两个最近邻交换相互作用的海森堡模型的Monte Carlo模拟显示了类似的扩散散射和$\sqrt{3} \times \sqrt{3}$有序与无序共存。这种共存可以解释为自旋的自由变化而不影响长程有序，这引起了基态简并。磁峰的极化分析表明，存在长周期摆线自旋相关导致的晶格的反转对称性破缺，与我们的对称性分析。
2018-01-15 cond-mat.str-el
Tunable perpendicular exchange bias in oxide heterostructures
交换偏置效应是磁存储器和自旋电子器件的重要组成部分。尽管最近的研究已经表明，垂直于器件平面的各向异性提供了优异的热噪声稳定性，但是已经证明在薄膜结构中实现垂直交换偏置是非常困难的。在这里，我们证明了一个强大的垂直交换偏置效应的异质结构的准二维倾斜反铁磁体La $_2$ CuO $_4$和铁磁（La，Sr）MnO $_3$的臭氧辅助分子束外延合成。这种效应的大小可以通过铜酸盐层的掺杂水平来控制。因此，层状氧化物的倾斜反铁磁性是磁性器件中单轴各向异性的一个新的和潜在的强大来源。
2019-09-13 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Dimensional crossover in topological matter: Evolution of the multiple Dirac point in the layered system to the flat band on the surface
我们考虑了拓扑物质中的维度交叉，它涉及到费米子谱中不同类型的拓扑保护零点的变换。在所考虑的情况下，当原子层数增加时，准二维系统中的多重狄拉克（费米）点演化为三维系统表面的平带。这是伴随着形成的螺旋节线的散装。我们还讨论了拓扑量子相变时，表面平带收缩，改变其手征性，而节螺旋改变其螺旋性。
2010-11-23 cond-mat.str-el hep-ph
Spin-liquid versus spiral-order phases in the anisotropic triangular lattice
研究了各向异性三角晶格上哈伯德模型中磁相和自旋液相之间的竞争，该竞争由两个不同空间方向的跳跃参数t和t'描述，并与层状有机电荷转移盐有关.通过使用变分的方法，包括螺旋磁序，我们提供了坚实的证据表明，自旋液相是稳定的强相关制度，并接近各向同性限制t '/t=1。否则，磁有序的螺旋状态被发现，连接（共线）Néel和（共面）120°相位。从非限制性Hartree-Fock近似获得的螺旋相位的螺距矢量在存在电子相关性的情况下基本上被重整化，并且Néel相位在相图的宽区域中稳定，即，对于t '/t < 0.75。我们讨论了有机电荷转移盐的背景下，这些结果。
2013-01-31 cond-mat.str-el
Order from disorder in the double-exchange model
双交换（DE）模型的磁激发通常是根据一个等效的铁磁海森堡模型来讨论的。然而，这种等价性仅在准经典水平上有效--我们证明了对DE模型磁性的量子和热修正都不同于有效的海森堡模型，因为它的自旋激发仅通过电荷涨落的交换间接相互作用。我们还发现，铁磁双交换和反铁磁超交换之间的竞争提供了一个新的例子，“秩序从无序”现象-一个中间的自旋配置（无论是倾斜或螺旋状态）选择量子和/或热波动。
2001-02-09 cond-mat.str-el
Structural and Magnetic Properties of the Layered Manganese Oxychalcogenides:(LaO)$_2$Mn$_2$Se$_2$O and (BaF)$_2$Mn$_2$Se$_2$O
用固相反应法合成了与（LaO）$_2$ Fe $_2$ Se $_2$ O同构的新型层状锰氧硫属化合物（LaO）$_2$ Mn $_2$ Se $_2$ O和（BaF）$_2$ Mn $_2$ Se $_2$ O。用高温熔融法成功地生长了前一化合物的单晶。（LaO）$_2$ Mn $_2$ Se $_2$ O和（BaF）$_2$ Mn $_2$ Se $_2$ O的激活能隙分别为278 meV和416 meV。磁化率表明，在160 K左右的反铁磁（AFM）转变和强各向异性磁性能低于T $_N$的前一个化合物，这表明一个远程倾斜AFM有序。一个广泛的最大值的磁化率可以观察到的两个化合物在高温下，说360 K和210 K分别，这表明强磁相关引起低维AFM或短程有序在高温下，在这些稀有过渡金属氧硫族化合物与受挫AFM棋盘自旋晶格。
2011-04-01 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Neutron scattering investigation of magnetic bilayer correlations in $La_{1.2}Sr_{1.8}Mn_2O_7$
在层状锰氧化物La $_{1.2}$ Sr $_{1.8}$ Mn $_{2}$ O $_{7}$，它表现出巨大的磁电阻以上的居里转变T $_C$ = 112 K的顺磁相关的中子散射调查表明，在每个双层内的相邻层的自旋强烈倾斜的平均角度，这是依赖于磁场和温度，如de Gennes预测。面内相关长度在T $_C$处不发散，尽管磁布拉格强度在T $_C$以下服从临界标度，具有与零场电导相同的温度依赖性。
1997-12-17 cond-mat.str-el
Chiral properties of the zero-field spiral state and field-induced magnetic phases of the itinerant kagome metal YMn$_6$Sn$_6$
在YMn $_6$ Sn $_6$的六边形平面中施加磁场导致公度相和非公度相的复杂磁相图，其中之一与由独特的波动驱动机制产生的拓扑霍尔效应（THE）共存。使用非极化中子衍射，我们报告解决了两个先前确定的，但未知的，相称的阶段的磁结构。这些包括低温，高场扇形相和室温，低场倾斜反铁磁相。扇形和强制铁磁相之间的中间无公度相也被确定为最后一个已知的平面内场-温度图相。使用同步加速器粉末衍射的额外表征揭示了极高质量的单相晶体，这表明在整个相图的大部分区域中存在两个不相称的磁性结构是该系统的固有特性。有趣的是，极化中子衍射表明，中心对称系统主机优先手性在零场双平面螺旋相，这与THE，是一个拓扑非平凡的特点。
2020-12-23 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Ferromagnetism, spiral magnetic structures and phase separation in the two-dimensional Hubbard model
本文应用准静态近似和电子格林函数的运动方程解耦，研究了电子色散和电子关联对二维巡游电子系统铁磁性的影响。结果表明，次近邻跳跃t'对铁磁性的形成至关重要，从而得到相对于半填充强烈不对称的磁相图。在小的t'时，铁磁相区在半填充附近受自旋密度波不稳定性的限制，而在远离半填充处受单粒子（自旋极化子）不稳定性的限制。在t'接近t/2时，由于费米面的曲率很大，铁磁性稳定在中等的哈伯德U，费米面在范霍夫奇点附近通过。所得结果对高T_c化合物和层状双烯化合物可能有重要意义。
2011-09-30 cond-mat.str-el
Realizing Majorana zero mode with a stripe of \emph{ionized} and \emph{isolated} magnetic atoms on a \emph{layered} superconductor
有人提出，在超导体与螺旋磁体或超导体与铁磁体之间存在Rashba自旋-轨道耦合的线结，可以在线的两端产生Majorana零模（MZM）。然而，磁性原子和超导体之间需要强的磁交换耦合（约为超导体带宽的一半）才能获得MZM。在这里，我们设计的设备，以减少所需的磁交换耦合。在第一个方案中，我们覆盖了一个非常窄的$s$波超导线形成的单层膜或层状材料（如FeSe或FeSe单层SrTiO $_3$）与\emph{isolated}磁性原子。在我们的第二个方案中，我们在单层超导体或\emph{layered}超导体（如FeSe）上放置一条\emph{isolated}磁性\emph{ions}线。我们发现，在上述器件中，螺旋磁秩序将自发地发展，产生一个具有相当大的间隙（以上的父超导能隙的1/2）的一维$p$波拓扑超导体，即使是弱的磁交换耦合（小于1/10的带宽）。拓扑超导体在导线的端部具有MZM。
2019-03-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Multiferroic kinks and spin-flop transition in Ni$_{2}$InSbO$_6$ from first principles
本文通过第一性原理结合蒙特卡罗与朗道理论，揭示了Ni$_{2}$InSbO$_6$中由多铁性扭结构成的长周期非公度磁态，预测了磁场驱动的多级磁相变及电场调控机制，为多铁性材料预测建模开辟新途径。
2024-09-02 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Field induced phase transitions in the helimagnet Ba2CuGe2O7
本文对二维螺旋反铁磁体Ba_2CuGe_2O_7在外加磁场作用下的性质进行了理论研究。我们采用合适的非线性西格玛模型计算了任意倾斜场的T=0相图和相关的低能自旋动力学，与实验基本一致。特别是，当该领域被施加平行于c轴，以前预期的Dzyaloshinskii型insulate-to-conformity相变实际上是介导的中间相，在协议与我们早先的理论预测证实了最近的观察所谓的双k结构。在实验中观察到的磁结构的突然π/2旋转由我们模型的弱破缺U（1）对称性解释。最后，我们的分析表明，一个非零的弱铁磁成分的基础Dzyaloshinskiii-Moriya各向异性，这是重要的定量协议与实验。
2013-07-04 cond-mat.str-el
Magnetism in quasi-two-dimensional tri-layer La$_{2.1}$Sr$_{1.9}$Mn$_3$O$_{10}$ manganite
Ruddlesden-Popper（RP）系列三层结构的La $_{3-3x}$ Sr $_{1+3x}$ Mn $_{3}$ O $_{10}$锰氧化物是自然排列的层状结构，沿c轴方向交替堆叠m-MnO $_2$（m = 3）面和岩盐型块层（La，Sr）$_2$ O $_2$。RP系列锰氧化物的维数取决于钙钛矿层的数量，并显着影响系统的磁性和输运性质。三层结构的La $_{2.1}$ Sr $_{1.9}$ Mn $_{3}$ O $_{10}$表现出二级磁相变。研究了Ruddlesden-Popper系列锰氧化物的三层结构La $_{2.1}$ Sr $_{1.9}$ Mn $_{3}$ O $_{10}$在相变温度T $_C$附近的相变临界行为，以了解其低维磁性.我们确定了三层结构La $_{2.1}$ Sr $_{1.9}$ Mn $_{3}$ O $_{10}$的临界指数，它们属于短程二维Ising普适类.用重整化群方法解释了三层结构La $_{2.1}$ Sr $_{1.9}$ Mn $_{3}$ O $_{10}$锰氧化物的低维磁性。结果表明，$_{2.1}$ MnPDMATHABMO OPDMATHABMP的层状结构导致了三种不同类型的相互作用：面内（$ J_{ab} $）、三层内（$ J_{c} $）和三层间（$ J' $），其中$ J_{ab} $ $ J_{c…
2020-11-26 cond-mat.str-el
Field-induced pseudo-skyrmion phase in the antiferromagnetic kagome lattice
研究了高阻挫的可果美反铁磁体中面内Dzyaloshinskiii-Moriya相互作用在外加磁场下的效应。我们专注于低温相图，我们通过广泛的蒙特卡罗模拟。我们表明，由于几何挫折的晶格，高度非平凡的阶段出现。在低场，降低温度从合作顺磁相，可果美基本元斑形成非共面安排与非零手征，保留部分简并。随着磁场的增加，从“局部手性相”到具有破缺的$\mathcal{Z}_{3}$对称性的互穿螺旋相存在过渡。此外，我们确定了一个准skyrmion相位在很大一部分的磁相图，我们与一个拓扑序参量，标量手征三角形子晶格的特点。这种伪skyrmion相（pSkX）由三个互穿的非布拉维晶格的skyrmion状纹理的晶体排列组成，但具有非（完全）极化的核心。这些伪skyrmions的边缘保持与场极化，因为核心是逐步倾斜。结果表明，这种赝skyrmion相是稳定的最低模拟温度，并为广泛的磁场。
2019-07-04 cond-mat.str-el
Frustration relief and reorientation transition in the kagome-like dolerophanite Cu$_2$OSO$_4$
本研究针对类笼目磁绝缘体Cu$_2$OSO$_4$建立微观模型，解释其实验磁性质，揭示了交换各向异性竞争引发两步重取向相变的机制，以及倾斜亚铁磁有序的稳定机制。
2023-12-14 cond-mat.str-el
Lattice pinning of magnetic domains in the helimagnet Ba_2CuGe_2O_7
层状磁性化合物Ba_2CuGe_2O_7由于晶体对称性所允许的Dzyaloshinskiii-Moriya（DM）各向异性而呈现螺旋反铁磁有序。在这里，我们从理论上研究一些更精细的问题，如实验观察到的螺旋磁畴的传播矢量的晶格钉扎。我们发现，DM各向异性单独会导致不正确的钉扎，但协议与实验恢复后，包括一个额外的交换各向异性，也是一致的对称性。本文的结果揭示了面内磁场存在时从实验中抽象出来的对分规则。
2005-04-11 cond-mat.str-el
Unveiling Mysteries of GdRu$_2$Si$_2$: 3D Magnetism in a layered like Magnet
本研究通过计算磁交换和原子自旋动力学模拟，发现GdRu2Si2中存在沿[111]方向的层间调制矢量，揭示其磁性为三维特性，并准确再现实验相变。
2025-04-29 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Colossal Magnetoresistance in Twisted Intertwined Graphene Spirals
研究三维交织扭曲石墨烯螺旋的电子特性，发现其因拓扑结构在强磁场和低温下表现出高达1.7×10^7%的庞磁阻及金属-绝缘体转变，为通过工程化二维层状moire系统实现CMR提供了新途径。
2023-11-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
A novel spin wave expansion, finite temperature corrections and order from disorder effects in the double exchange model
双交换（DE）模型的磁激发通常是根据一个等效的铁磁海森堡模型来讨论的。我们认为，这种等价性只在准经典水平上是有效的-无论是量子和热修正的磁性质的DE模型不同于任何有效的海森堡模型，因为它的自旋激发只间接地相互作用，通过交换的电荷波动。为了证明这一点，我们对DE模型的耦合自旋和电荷自由度进行了一种新的大S展开，旨在投射出所有不与核心自旋局部对齐的电子。我们将Holstein-Primakoff变换推广到自旋长度本身是一个算符的情况，并在1/ \sqrt{S}中明确地构造了四阶新的费米子和玻色子算符.这个过程从洪德耦合项中去除了所有的自旋变量，并产生了一个具有电子跳跃总尺度的有效哈密顿量，我们计算了1/S展开中对O（1/S^2）阶的磁性和电子性质的修正。我们还考虑了核自旋之间的直接超交换反铁磁相互作用的影响。我们发现，铁磁双交换和反铁磁超交换之间的竞争提供了一个新的例子，“秩序从无序”现象-当两个相互作用的强度相当，一个中间的自旋配置（无论是倾斜或螺旋状态）选择量子和/或热波动。
2002-04-02 cond-mat.str-el
Bilayer orthogonal ferromagnetism in CrTe$_2$-based van der Waals system
本研究针对Cr₁₊δTe₂磁基态性质及自旋重取向机制的争议，通过多模态方法发现其存在由面内、面外铁磁单层交替耦合构成的正交铁磁新相，并观测到突变类自旋翻转跃迁，为自旋电子器件研发提供了新方向。
2024-12-13 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
