Phase diagram of the La$_{1-x}$Ca$_{x}$MnO$_{3}$ compound for $0.5\leq x\leq 0.9$
用中子粉末衍射和磁化强度测量研究了$0.5\leq x\leq 0.9$的LaPDMATHABMM CaPDMATHABMN MnO $_{3}$相图。在300 K下,所有样品均为顺磁性单相,具有晶体学对称性$Pnma$。当温度降低时,观察到结构转变,其仅对于特定的x为电荷有序状态。在进一步冷却时,材料进入反铁磁基态,其Neel温度$T_N$取决于x。对于$0.8\leq x\leq 0.9$,结构转变发生在与磁性转变相同的温度下。总的来说,中子衍射图案被解释通过考虑四个相边界,其中La $_{1-x}$ Ca $_x$ MnO $_3$形成一个不同的相:CE相在$x=0.5-0.55$,电荷有序相在x=2/3,单斜和C型磁结构在$x=0.80-0.85$和G型磁结构在x=1。在这些相界之间的磁反射表明,存在着混合化合物,该混合化合物含有由杠杆规则确定的比例的相邻相界的两相。
2002-05-20 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Heat Conduction and Magnetic Phase Behavior in Electron-Doped Ca_{1-x} La_x MnO_3(0 <= x <= 0.2)
测量了一系列Ca_{1-x} La_xMnO_3(0 <= x <= 0.2)样品的热导率(k)随温度的变化。对于未掺杂(x=0)的G型反铁磁化合物,在低于Neel温度(T_N ~ 125 K)时,kappa值有很大的增加,表明载热声子与自旋系统有很强的耦合。这种增强表现出随着x增加的非单调行为,并且与先前报道的磁化强度的小铁磁分量显著良好地相关[Neumeier和Cohn,Phys.Rev.B6114319(2000)]。磁弹性极化子的形成似乎是kappa行为和x <= 0.02处磁化强度的基础。
2002-08-02 cond-mat.str-el
Spin-phonon interaction increased by compressive strain in antiferromagnetic MnO thin films
采用脉冲激光沉积法在MgO衬底上制备了不同厚度和应变的MnO薄膜,并对其进行了X射线衍射和红外光谱表征。在(001)取向的MgO衬底上生长的薄膜表现出均匀的双轴压应变,其随着薄膜厚度的减小而增加。因此,双简并声子的频率随着应变而增加,并且由于磁交换相互作用而在Néel温度TN以下分裂。在(110)取向的MgO衬底上生长的薄膜在室温下由于各向异性的面内压应变已经表现出巨大的声子分裂。低于TN,额外的声子被激活的红外光谱,这种趋势是一个自旋有序诱导的结构相变从四斜相单斜相的证据。在(110)取向的MnO薄膜中,总声子分裂为55 cm-1,这是在体MnO中的值的两倍多。这一结果表明,最近邻交换相互作用,这是负责磁驱动的声子分裂,大大增加了压缩应变膜。
2019-06-17 cond-mat.str-el
High-field spin-flop state in green dioptase
用单晶中子衍射和磁化强度测量方法研究了宝石矿物绿透辉石Cu $_6[$ Si $_6$ O $_{18}]\cdot 6$ H $_2$ O的高场磁性和磁序。在零磁场下,反铁磁链中的Cu $^{2+}$-矩沿$c$-轴取向,并有一个小的离轴倾斜。对于平行于$c$-轴施加的磁场,磁化强度在$1.5~$ K时在$B^*=12.2~$ T处显示出自旋翻转样的转变。中子衍射实验表明,磁反射的强度没有任何变化的磁性结构的周期性的平滑行为。体和微观观察很好地描述了铁磁耦合反铁磁$XXZ$自旋$\frac{1}{2}$链的模型,考虑到当地的易轴方向的变化。我们证明了磁结构通过$B^*$周围的强交叉从低场的变形Néel态平滑地演化到高场的变形自旋翻转态。结果被概括为不同的值的链间耦合和自旋各向异性。
2021-01-21 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
The importance of electronic correlations in exploring the exotic phase diagram of layered Li$_x$MnO$_2$
本研究利用从头算动力学平均场理论揭示层状Li$_x$MnO$_2$随脱锂的丰富相图,涵盖反铁磁绝缘体、关联金属及铁磁金属等状态,并阐明电子关联对奇异相的关键作用。
2023-04-13 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Infrared absorption from Charge Density Waves in magnetic manganites
本文首次在两种锰氧化物La{1-x}Ca{x}MnO{3}(x = 0.5和x = 0.67)中观测到与磁背景耦合的电荷密度波的红外吸收。在这两种情况下,BCS类间隙2 Delta(T)(对于x=0.5,其遵循滞后铁-反铁磁转变)在有限的T{0} < T{Neel}处完全打开,其中2 Delta(T{0})/kT{c}接近5。这些结果也可以解释La{0.5}Ca{0.5}MnO{3}中电荷有序和铁磁性共存的现象。
1998-10-09 cond-mat.str-el
Muon Spin Relaxation Study of (La, Ca)MnO3
本文报道了一系列钙掺杂LaMnO_3化合物的零场μ子自旋弛豫测量结果。本文系统地研究了La_{1-x} Ca_xMnO_3(x = 0.0,0.06,0.18,0.33,0.67和1.0)系列的自旋-晶格弛豫速率1/T_1和磁序参量。在LaMnO_3和CaMnO_3中,在Neel温度T_N附近发现了很窄的临界区,在T_N以上发现了与温度无关的1/T_1值。由LaMnO_3中的1/T_1导出交换积分J = 0.83meV,它与T_N的平均场表达式一致。除CaMnO_3外,所有掺杂锰氧化物在低于有序温度时都表现出缓慢的、空间不均匀的自旋-晶格弛豫。在铁磁(FM)绝缘La_{0.82} Ca_{0.18} MnO_3和铁磁导电La_{0.67} Ca_{0.33} MnO_3系统中,我们发现存在一个\muSR速率的双峰分布λ_f和λ_s,分别对应于相对“快”和“慢”的Mn涨落速率。一个物理图片是假设这些FM阶段,其中快速Mn率是由于过阻尼的自旋波特性的无序FM,和较慢的Mn弛豫速率来自不同的,相对绝缘的区域中的样品。最后,可能的μ子网站确定,并在这些材料中的μ子扩散的证据进行了讨论。
2000-09-15 cond-mat.str-el
Room Temperature Dy Spin-Flop Switching in Strained DyFeO3 Thin Films
本文研究了外延应变对DyFeO3薄膜磁性的影响,发现压缩应变显著提高自旋转变温度,并在室温下以约0.06 T磁场实现Dy自旋翻转切换,揭示了应变调控稀土-铁交换相互作用的机制。
2025-02-05 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Exceptional magneto-electric coupling and spontaneous electric polarization in anti-ferromagnet Co4Nb2O9
合成和广泛的结构,热释电,磁性,介电和磁电特性的报告多晶Co 4 Nb 2 O 9对解开的多铁性状态,特别是在参考磁自旋翻转过渡。磁性测量证实了Co 4 Nb 2 O 9在28 K左右成为反铁磁(AFM),但没有发现自旋翻转效应的明显证据,与磁相变相关的热释电电流的尖峰表明在低于Neel温度(TN)时出现了强的磁电耦合,其耦合常数高达17.8 uC/m^2 T。利用温度振荡技术,我们确定了Co_4 Nb_2 O_9是一种真正的多铁性材料,在反铁磁态下具有自发的电极化的强度。
2016-12-06 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other cond-mat.str-el
Structural and magnetic properties of the single-layer manganese oxide La{1-x}Sr{1+x}MnO4
用X射线和中子散射研究了单层锰氧化物La{1-x}Sr{1+x} MnO_4(0 < x < 0.7)的结构和磁性。在18 La/Sr浓度下,通过移动溶剂浮区法生长单晶。低温相图可以通过考虑磁性和轨道自由度的强耦合来理解,并且它可以分为三个不同的区域:低掺杂(x < 0.12)、中等掺杂(0.12< x < 0.45)和高掺杂(x > 0.45)。LaSrMnO 4(x=0)是一种反铁磁莫特绝缘体,其自旋波谱可以用具有伊辛各向异性的自旋2正方晶格海森堡汉密尔顿量的线性自旋波理论很好地描述。掺杂后,随着e_g电子浓度(1-x)的降低,顺磁相的二维反铁磁自旋关联和低温有序矩均因阻挫作用的增加而降低,当xc = 0.115(10)时,Neel有序消失.在中间区,既不存在长程磁有序,也不存在超结构有序。短程相关的结构“纳米片”开始形成x ~ 0.25以上。在高掺杂(x > 0.45)时,La{1-x}Sr{1+x} MnO 4的基态呈现出长程超结构有序和复杂的反铁磁有序(CE型),这与低掺杂时的结果不同。超结构顺序被认为是由Mn位上的电荷和轨道顺序引起的。当x > 0.50时,超结构有序变得与晶格不相称,调制波矢线性地依赖于e_g电子浓度。另一方面,磁序保持相称,但在掺杂超过x = 0.50时失去其长程相干性。
2004-05-18 cond-mat.str-el
Temperature and field dependence of the phase separation, structure, and magnetic ordering in La$_{1-x}$Ca$_x$MnO$_3$, ($x=0.47$, 0.50, and 0.53)
中子粉末衍射测量,结合磁化强度和电阻率数据,已进行了掺杂钙钛矿La $_{1-x}$ Ca $_x$ MnO $_3$($x=0.47$,0.50和0.53),以阐明周围的组成对应于相同数量的Mn 3+和Mn 4+的系统的结构,磁性和电子性质。在室温下,所有三种样品都是顺磁性的单相,具有晶体学对称性Pnma。然后,样品在$T_C\approx 265$ K下全部变成铁磁性(FM)。然而,在$\sim 230$ K下,开始形成第二个不同的结晶相(表示为A-II)。最初的峰的本征宽度是相当大的,但它们缩小的温度降低和相分数增加,表明微观共存。表现出A-II相的样品的分数随着温度的降低而增加,并且也随着Ca掺杂的增加而增加,但是过渡从未完成到测量的最低温度(5 K),因此两相共存于该温度组合物制度中。A-II相在低于Néel温度$T_N \approx 160$ K时具有反铁磁性(AFM),具有CE型磁性结构。电阻率测量表明该相是导体,而CE相是绝缘的。施加高达9 T的磁场逐渐抑制A-II相的形成,但这种抑制是路径依赖性的,例如,如果样品是场冷却的,则与零场冷却然后施加场相比,这种抑制要强得多。由衍射测量得到的H-T相图与磁化强度和电阻率的结果符合得很好。
1999-12-09 cond-mat.str-el
Coexistence of symmetry-protected topological order and Neel order in the spin-1/2 ladder antiferromagnet C9H18N2CuBr4
本文研究了自旋1/2梯子反铁磁体DLCB,发现其自旋能隙源于单态与三重态分离,基态表现为Haldane相与Neel有序相的量子叠加,证实了对称性保护拓扑序与反铁磁序的共存。
2024-02-16 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Studies of structural, magnetic, electrical and photoconducting properties of Bi$_{1-x}$Ca$_{x}$MnO$_{3}$ epitaxial thin films
研究了Bi 1-xCaxMnO 3(x > 0.5)外延薄膜在强直流电场(~106 V/cm)和短脉冲(~ 6 ns)激光照射下的电荷有序(CO)态动力学.采用脉冲激光沉积法在(100)LaAlO 3(LAO)和(100)SrTiO 3(STO)衬底上制备了薄膜。研究了在不同氧分压(pO 2)和沉积温度(TD)下制备的不同组分样品的晶体结构、电阻率和磁化强度的温度依赖性。对于在LAO上生长的x = 0.6的样品,在~275 K的磁化强度和~ 260 K的电阻率数据中可以看到电荷有序的明显特征。在STO上生长的相同样品显示出复杂的行为,这需要在~300 K的电荷有序,在~150 K的Neel有序,最后在50 K以下的弱铁磁相。通过对不同生长条件下沉积的薄膜的测量,发现电荷有序温度(TCO)与c轴晶格参数(c)之间存在着强相关性(dTCO/dc ~-350 K/A)。由于面外晶格参数(c)随着面内压缩应变而增加,因此该效应直接显示压缩应变诱导的TCO抑制。样品在T < TCO下的电流(I)-电压(V)特性显示出由于焦耳加热和CO态崩溃的复合效应而引起的滞后。在用脉冲UV(355 nm)辐射照射时,在T < TCO下观察到寿命范围从纳米到微秒的电导率的瞬态变化。这些意见的基础上的电荷有序相的拓扑结构和电子的变化进行解释。
2006-08-21 cond-mat.str-el
Single-Crystal and Powder Neutron Diffraction Study of FeXMn1-XS Solid Solutions
在α-MnS的基础上合成的FeXMn 1-XS(0 <x< 0.3)是具有岩盐结构的新型Mott型化合物。中子衍射研究表明,在化学压力(x)的作用下,这些材料的Neel温度从150(x = 0)移到200 K(x = 0.29),同时伴随着立方NaCl晶格常数的减小。发现在x = 0.25的磁性转变之前,存在着晶体对称性改变和电阻降低的结构转变,因此,FeXMn_(1-XS)是研究MnO型强电子关联体系的磁性、电学和结构之间相互关系的基础材料和应用材料。
2011-08-25 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Field-induced spin reorientation transitions in antiferromagnetic ring-shaped spin chains
易轴反铁磁体对于中等强度的外部磁场是稳健的。强场中的自旋重取向可以提供对反铁磁材料更微妙性质的洞察,这些性质通常被它们的高基态对称性所隐藏。本文从理论上研究了强磁场中环形反铁磁非手性各向异性自旋链的曲率效应。我们确定了几何控制的螺旋相变以上的自旋翻转场之间的涡旋和洋葱状态。曲率引起的Dzyaloshinskiii-Moriya相互作用导致自旋翻转转变是一阶或二阶的,取决于环的曲率。自旋翻转相位中Néel矢量的空间不均匀性在垂直于所施加的磁场的平面中产生弱铁磁响应。我们的工作有助于理解磁场中曲线反铁磁体的物理特性,并指导基于自旋链的纳米磁体的几何效应的前瞻性实验研究。
2022-08-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Magnetic structures and phase transitions of A-site Ordered Double-Perovskite SmBaMn2O6
用中子衍射方法研究了一种A位有序双钙钛矿锰氧化物SmBaMn 2 O 6的磁结构以及自旋-轨道有序与电荷-轨道有序之间的关系。垂直于c轴的MnO 2平面中的自旋排列被揭示为与A位无序半掺杂锰氧化物CE型中的自旋排列相同,但发现堆叠图案不同,显示出独特的两倍周期。超晶格的磁性和核反射的温度依赖性澄清了反铁磁自旋排序发生在温度略低于电荷轨道排序发生重排的温度。结果表明重排导致了自旋有序化。发现磁反射的强度在Tf = 10 K时发生变化,表明自旋翻转90 [deg.]同时保持Mn自旋有序模式不变。
2021-07-13 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Spin-flop quasi metamagnetic, anisotropic magnetic, and electrical transport behavior of Ho substituted kagome magnet ErMn$_6$Sn$_6$
本文通过磁输运测量研究了Ho替代kagome磁体ErMn$_6$Sn$_6$单晶的各向异性磁相变与电输运行为,揭示了不同磁场方向下自旋翻转准变磁转变及费米液体行为,为探索混合稀土kagome磁性金属的新奇物性提供了依据。
2023-06-26 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Dominance of magnetoelastic coupling in multiferroic hexagonal YMnO_3
空间群为P63 cm的斜方晶系YMnO_3是一种罕见的具有强铁电相和反铁磁有序的多铁性材料。这主要归因于磁电耦合驱动MnO_5多面体的倾斜。本文报道了利用磁场和随温度变化的中子衍射测量在原子水平上研究磁场对YMnO_3晶体的影响。结果表明,在Néel温度附近,晶格参数、有效磁矩、Mn-O键长和O-Mn-O键角都发生了较大的变化,并且在磁场的作用下,这些变化进一步得到了改变.我们观察到明显的变化与应用程序的磁场在顺磁状态下的原子位置和体介电常数。我们的研究结果提供了明确的确认所发挥的作用,交换伸缩以上的研究磁电耦合在这个受挫的反铁磁体。
2010-05-22 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Metamagnetism of antiferromagnetic XXZ quantum spin chains
利用精确对角化方法研究了具有类伊辛各向异性交换作用的一维反铁磁海森堡模型的磁化过程。结果表明,在$S\geq 1$的Néel有序相中存在一阶自旋翻转跃迁和有限的磁化跳变.这意味着,S=1/2链是一个例外的情况下,变磁转变成为二级由于大的量子涨落。
1999-03-27 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Nature of Magnetoelectric coupling in corundum antiferromagnet Co4Ta2O9
研究了自旋触发器驱动的反铁磁体Co 4 Ta 2 O 9的磁电容效应和磁电耦合效应。用唯象的Ginzburg-landau铁电磁体理论分析了高磁场下的磁电容数据,发现介电常数的变化与磁化强度的平方成正比。在6 T下,饱和极化强度和磁电耦合系数分别为52 μ C/m ~ 2和$γ$ = 1.4 × 10 ~(-3)(emu/g)~(-2)。只有当样品在磁场的存在下冷却时,才能在Neel温度以下实现电极化的强度,并且确定基态是非铁电的,这意味着磁性晶格不会导致Co 4 Ta 2 O 9中的自发对称性破缺。
2017-07-11 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el physics.app-ph
Fermi-surface reconstruction at the metamagnetic high-field transition in uranium mononitride
本文报道了具有Néel温度$T_N\approx 53\,$ K的反铁磁金属一氮化铀的电子和热力学性质。从单晶的微结构的制造使我们能够研究低温变磁转变在约$58\,$ T的高精度磁输运,霍尔效应,和磁转矩测量。我们证实了高场过渡从一个广泛的和复杂的行为到一个尖锐的一阶阶样的步骤,在低温下与自旋翻转的演变。在高场状态下,磁贡献的电阻率的温度依赖性被完全抑制。它在低温下演变成几乎二次相关性,表明金属特性。我们的详细调查的霍尔效应提供了一个突出的费米面重建的系统被推入高场状态的证据。
2021-08-17 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Correlation of magneto-electric coupling with crystal structure in Dy doped hexagonal YMnO3
在六方相稀土锰氧化物中,铁电有序和磁有序在低温下共存,这两种有序相互影响,引起了一些有趣的物理现象。在这里,我们报告了详细的分析粉末中子衍射(ND)研究多晶Y1-xDyxMnO 3(x = 0,0.05)作为温度的函数。结果表明,Dy在Y位的掺杂导致晶格常数的改变:晶胞在c方向收缩,但在ab平面扩展,晶胞体积增大,有效Mn磁矩也减小。所有的Mn-O键长和O-Mn-O键角显示出显着的变化,导致减少MnO 5多面体的倾斜。对这些样品的介电测量表明,由于Dy掺杂,反S形异常向低温侧移动,磁电耦合降低。磁性测量证实Mn三角晶格的挫折减少。依赖于温度的比热测量在Néel温度(TN)处显示出异常,并且结果表明由于Dy掺杂导致熵减小。这些结果被理解的修改在磁电耦合触发由于Dy引起的应变在Y平面的YMnO 3。
2014-05-10 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Field driven magnetostructural transitions in GeCo$_2$O$_4$
在尖晶石化合物GeCo $_2$ O $_4$中,Co $^{2+}$烧绿石亚晶格表现出显著的磁场诱导行为,我们通过中子和X射线单晶衍射揭示了这一点。Néel有序磁相是通过立方对称性的结构降低而进入的。在该阶段,当沿2重立方方向施加磁场时,四分之一的磁矩的自旋翻转转变释放磁阻挫并触发磁结构效应。在高磁场下,这些最终导致与结构变化相关的不寻常的自旋重定向。
2017-01-25 cond-mat.str-el
${}^{31}$P NMR investigation of quasi-two-dimensional magnetic correlations in $T_2$P$_2$S$_6$ ($T$ = Mn & Ni)
我们报告的异常故障的微观磁化率的缩放,通过测量的${}^{31}$ P核磁共振(NMR)位移$K$,与体磁化率$χ$在顺磁状态的锰$_2$ P $_2$ S $_6$。这种异常发生在$T_\mathrm{max} \sim 117$ K附近,这是$χ(T)$中的最大值,因此与准二维(准2D)磁相关的开始有关。Mn $_2$ P $_2$ S $_6$中的自旋-晶格弛豫速率除以温度$(T_1T)^{-1}$表现出作为温度的函数的宽峰状行为,定性地遵循$χ$,但在高于Néel温度$T_N$时没有显示临界减慢的证据。在Mn $_2$ P $_2$ S $_6$的磁性状态下,NMR谱为堆垛层错诱导的磁畴的60度旋转以及在4 T下开始的自旋翻转转变的观察提供了很好的证据。Mn $_2$ P $_2$ S $_6$中P位内部超精细场随温度变化的临界行为与以前的测量和二维各向异性海森堡模型一致。在一个样品中的Ni $_2$ P $_2$ S $_6$,我们观察到只有两个磁分裂共振的磁性状态,表明多峰NMR光谱先前与60度旋转的堆垛层错是样品相关的。最后,我们报道了自旋翻转引起的Ni $_2$ P $_2$ S $_6$的NMR谱分裂的观察,起始自旋翻转场为$H_\mathrm{sf} = 14$ T。
2021-12-05 cond-mat.str-el
A comparative study on magnetic order and field induced magnetic transition on two series of double perovskite iridates RE2BIrO6 (RE=Pr,Nd,Sm,Eu,Gd B=Zn,Mg)
对两个系列的稀土基双钙钛矿铱酸盐RE_2Bi_rO_6(RE=Pr,Nd,Sm-Gd;B=Zn,Mg)进行了磁性比较研究,通过改变稀土离子的阳离子,它们表现出Mott绝缘态,其电荷能隙在~330 ~~560 meV范围内可调。对于Eu 3RE =Eu阳离子,Eu 2 MgIrO 6在Néel温度(TN)以下表现出反铁磁(AFM)有序和场诱导自旋翻转转变,而Eu 2 ZnIrO 6在低温下表现出类似铁磁(FM)的行为.对于含磁矩的稀土离子,Gd_2Bi_rO_6的磁性分别表现为类FM相变(B=Zn)和AFM有序(B=Mg)。而对于RE=Pr,Nd和Sm离子,无论B=Zn或Mg离子,所有成员在TN以下都表现出AFM基态和场致自旋翻转跃迁。此外,在高达56 T的高场下,观察到RE_2 ZnIrO_6(RE=Pr,Nd)的两个连续的场致变磁转变,并绘制了相应的场致变磁温度(H-T)相图。RE_2BIr O_6的磁性行为表明,RE和Ir亚晶格之间的4f-Ir交换作用是其磁性的重要中介。
2020-06-18 cond-mat.str-el
Nanoscale degeneracy lifting in a geometrically frustrated antiferromagnet
利用中子全散射数据的原子和磁对分布函数分析,研究了具有几何阻挫、空间各向异性的Mn自旋三角晶格的化合物$A$ MnO $_2$($A$ = Na,Cu)的局域原子和磁结构. CuMnO $_2$中的挫折的缓解伴随着由Néel顺序驱动的常规合作的降低晶格畸变。然而,在NaMnO $_2$中,畸变具有短程性质。局部对称性破缺和短程磁关联之间的相互作用在纳米尺度上提升了磁简并度,使Na-导数中的长程磁有序成为可能。在这两种相关化合物中,由残余无序介导的挫折程度导致了通向单一、稳定的磁性基态的相当不同的途径。这项研究表明,纳米结构的扭曲,导致局部尺度的扰动可以解除基态简并触发宏观磁秩序。
2020-01-27 cond-mat.str-el
Enhanced conduction band density of states in intermetallic EuTSi$_3$ (T=Rh, Ir)
我们报告单晶EuRhSi $_3$和多晶EuIrSi $_3$的物理性质,推断从磁化强度,电输运,热容和$^{151}$ Eu穆斯堡尔谱。这些先前已知的化合物以四氢BaNiSn $_3$型结构结晶。EuRhSi $_3$中的单晶磁化强度在2 K时具有强烈的各向异性行为,自旋翻转场为13 T,并且我们提出了这些磁特性的模型,该模型允许确定交换常数。在这两种化合物中,比热表明存在一个级联的两个密切的过渡接近50 K,和$^{151}$ Eu穆斯堡尔谱表明,中间相具有不相称的振幅调制结构。我们发现,相对于该系列的其他成员,RKKY内尔温度,自旋翻转场(13 T),自旋波间隙($\simeq$ 20-25 K)推断电阻率和比热数据,自旋无序电阻率EuRhSi $_3$($\simeq 35$ $μ$ Ohm.cm)和饱和超精细场(52 T)的值非常大。我们表明,所有这些量依赖于费米能级的电子态密度,这意味着后者必须强烈增强这两种材料。EuIrSi $_3$具有巨磁电阻比,在2 K和14 T的磁场下,其值超过600%.
2015-02-01 cond-mat.str-el
Magnetic field-tuned magnetic order and metamagnetic criticality in non-stoichiometric CeAuBi$_2$
University of Maryland(马里兰大学);Missouri University of Science and Technology(密苏里科技大学);Florida State University(佛罗里达州立大学);National Institute of Standards and Technology(美国国家标准与技术研究院);Canadian Institute for Advanced Research(加拿大高级研究院)
研究非化学计量 CeAuBi₂ 中磁序的磁场调制和临界行为,揭示其在低温下磁各向异性及自旋翻转转变的特征。
2026-01-22 cond-mat.str-el
Phase diagram of the XXZ ferrimagnetic spin-(1/2, 1) chain in the presence of transverse magnetic field
研究了非对易(横向)磁场作用下各向异性亚铁磁体自旋-(1/2,1)的相图。我们发现一个磁化平台的各向同性的情况下,而各向异性亚铁磁体没有高原。只有在存在磁场的情况下,当哈密顿量具有U(1)对称性时,磁化平台才能出现。各向异性模型由磁场驱动,从低场的Néel相到中场的自旋翻转相,然后到高场的顺磁相。我们发现了量子临界点及其对上述场致量子相变各向异性的依赖性。自旋翻转相对应于Z2对称性的自发破缺。我们利用数值密度矩阵重整化群和解析自旋波理论找到了模型的相图。计算了能隙、亚晶格磁化强度、平行于和垂直于磁场的总磁化强度。通过自旋波理论得到了该模型在三个不同区域随磁场强度变化的元激发谱。
2011-06-07 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Thickness-Dependent and Magnetic-Field-Driven Suppression of Antiferromagnetic Order in Thin V$_{5}$S$_{8}$ Single Crystals
随着材料接近2d极限,产生了许多具有有趣的物理性质和有前途的技术功能的令人兴奋的系统,理解和工程纳米级的磁性有序,层状材料产生了浓厚的兴趣。一种这样的材料是V $_{5}$ S $_{8}$,一种在Néel温度$T_{N} \sim$ 32 K以下具有反铁磁基态并且当$H||c \sim$ 4.2 T时在磁阻(MR)中具有突出的自旋翻转特征的金属。在这里,我们研究纳米级厚度的单晶V $_{5}$ S $_{8}$,专注于接近$T_{N}$的温度和响应于系统的晶体厚度减少的材料性能的演变。在$T_{N}$下方的传输测量揭示了我们归因于变磁转变的磁滞,一阶磁场驱动的有序状态的击穿。晶体厚度减少到10 nm时,磁响应发生了系统性变化:$\sim$下降,这意味着反铁磁性受到抑制;而自旋翻转特征仍然存在,磁滞现象消失,这意味着随着厚度接近2d极限,变磁转变变为二级。这项工作表明,具有纳米厚度的磁性材料的单晶是有前途的系统,为未来的磁性在降维和量子相变的研究。
2016-10-17 cond-mat.str-el
Altermagnetic Anomalous Hall Effect and Spin--Edge-Locked Chiral Modes in a Modified Kane--Mele--Hubbard Model
Shahid Beheshti University(沙希德·贝赫什提大学);Norwegian University of Science and Technology(挪威科技大学)
研究在修正Kane-Mele-Hubbard模型中,通过载流子掺杂与自旋旋转不变Hubbard相互作用,实现了交替磁反常霍尔效应,为其在关联过渡金属二硫化物单层的应用提供了微观路径。
2026-08-26 cond-mat.str-el
Magnetic Transformations in the Organic Conductor kappa-(BETS)2Mn[N(CN)2]3 at the Metal-Insulator Transition
对在T_MI~ 25 K发生金属-绝缘体转变的有机导体kappa-(BETS)_2Mn [N(CN)_2]_3的直流磁化强度、~ 1H NMR和磁矩进行了综合研究。核磁共振和磁化强度数据表明,在T_(MI)时,锰子系统从顺磁性转变为冻结态,但不是简单的Neel型有序.此外,磁场诱导的转变类似于自旋翻转已被检测到的扭矩测量在温度低于T_MI。这种转变很可能与有机分子BETS上的π电子的自旋有关,并通过交换相互作用与锰的3d自旋耦合。
2010-11-26 cond-mat.str-el
Anticollinear order and degeneracy lifting in square lattice antiferromagnet LaSrCrO4
我们报告了LaSrCrO $_4$的静态和动态磁特性,这是一种看似规范的自旋3/2正方晶格反铁磁体,具有磁性层之间的挫折-由于其AB堆叠-并提供了一个罕见的测试平台来调查磁性中的意外简并提升。单晶样品的中子衍射实验揭示了显着的反共线磁序低于$T_N$ = 170 K,其特征在于在每个层内的自旋的Néel排列和相邻层之间的正交排列。为了了解这种不寻常的磁结构的起源,我们分析了自旋波激发谱的非弹性中子散射和散装测量。0.5 meV的光谱间隙,以及在3.2T的自旋翻转跃迁,反映了与简并提升相关的能量尺度。一个极小模型来解释这些观察需要一个积极的双二次层间交换和偶极相互作用,这两个都是在10 $^{-4}$毫电子伏的顺序,只有几个百万分之一的占主导地位的交换相互作用$J_1 \approx 11$毫电子伏。这些结果为两种不同简并提升相互作用的组合效应选择非共线磁结构提供了直接证据。
2022-03-17 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Microscopic theory of spin Seebeck effect in antiferromagnets
本文发展了反铁磁绝缘体Néel相与倾斜相中自旋塞贝克效应的微观理论,发现自旋翻转相变处自旋电流发生符号变化,并揭示了不同相中自旋电流的物理机制差异。
2024-02-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Orbitally induced hierarchy of exchange interactions in zigzag antiferromagnetic state of honeycomb silver delafossite Ag3Co2SbO6
本文报道了准二维蜂窝晶格银铜铁矿Ag 3Co 2SbO 6的晶体结构、静态和动态磁性。磁化率和比热数据与反铁磁长程序在低温(Néel温度TN ~ 21.2 K)下的开始相一致。此外,磁化曲线揭示了在中等磁场下TN以下的场诱导(自旋翻转型)转变。GGA+U计算显示了轨道自由度的重要性,它保持了系统中交换相互作用的层次结构。最强的反铁磁交换耦合被发现在最短的Co-Co对,是由于直接和superexchange相互作用的半满xz+yz轨道直接指向对方。其他四个最近的六个相邻的钴六边形内的交换被抑制,因为这些键的活性半填充轨道被证明是平行的,不重叠。电子自旋共振(ESR)谱显示,在室温下,Co ~(2+)离子以八面体配位,形成一条高斯型谱线,平均有效g因子g=2.3+/-0.1;在120 K以下,ESR参数有很强的发散性,表明存在一个扩展的短程关联区。基于应用领域的磁性和热力学研究结果,我们提出了新的蜂窝晶格铜铁矿的磁相图。
2015-12-03 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Heat transport of quasi-one-dimensional Ising-like antiferromagnet BaCo_2V_2O_8 in the longitudinal and transverse fields
本文研究了BaCo_2V_2O_8的超低温热导率(κ),BaCo_2V_2O_8是一种准一维类Ising反铁磁体,表现出一种不寻常的磁场诱导有序-无序相变。在纵向场中的近各向同性输运表明,磁激发散射声子,而不是导热。在\sim 4 T时,κ的场依赖性突然下降,此时系统经历了从Néel阶到无公度态的转变.在\sim 3 T的较低场处的另一个下降指示未知的磁性转变,这可能是由于自旋翻转转变。此外,在横向场中的κ(H)显示出非常深的谷状特征,该谷状特征略微向高场移动,并且随着温度的降低而变得尖锐。这表明由横向场引起的磁性转变,然而,这不是由目前的理论预测的这种低维自旋系统。
2012-03-28 cond-mat.str-el
Low-temperature antiferromagnetic order in orthorhombic CePdAl$_{3}$
我们报道了CePdAl $_{3}$光学浮区单晶的磁化强度、交流磁化率和比热。与文献中报道的多晶CePdAl $_{3}$的性质相比,其显示出四方晶系晶体结构并且没有长程磁有序,我们的单晶在Néel温度$T_{\rm N}$ = 5.6 K以下显示出正交晶系结构($Cmcm$)和反铁磁有序。零场比热显示出明显的$λ$型异常,在$T_{\rm N}$处具有宽肩。电子比热索末菲系数的保守估计,$γ= 121~\mathrm{mJ~K^{-2}~mol^{-1}}$,表明适度增强重费米子基态。孪晶微结构在由基面晶格矢量$a_{\rm o}$和$c_{\rm o}$跨越的平面族中演化,其中磁性硬轴$b_{\rm o}$为所有孪晶所共有。反铁磁态具有强的磁各向异性,在易磁化方向的磁场作用下会发生自旋翻转转变,形成复杂的磁相图。总之,我们的研究结果揭示了CePdAl $_{3}$的磁性和电子性质的高灵敏度,其结构修改。
2023-01-20 cond-mat.str-el
Emergence and spontaneous breaking of approximate O(4) symmetry at a weakly first-order deconfined phase transition
利用蒙特卡罗模拟和重整化群分析方法研究了一类弱一级“去限制”相变的近似突现非阿贝尔对称性.我们研究了一个三维经典环模型中的一个相变,它类似于一个具有约化晶格对称性的磁体中的一个去精细的2+1D量子相变。过渡是在Néel相和双重简并价键固体(晶格对称性破缺)相之间。跃迁处的组合序参量实际上是一个四分量超自旋。有人认为,在一些弱的一阶“伪临界”解除限制相变,重整化群流可以采取系统非常接近的对称$O(N)$西格玛模型的有序不动点,其中$N$是“软”序参量组件的总数,尽管事实上,$O(N)$是不是一个微观对称。这产生了一个非常规现象学的一阶跃迁。我们认为,这发生在本模型中,与$N=4$。这意味着存在一种长度尺度的状态,在这种状态下,跃迁类似于有序$O(4)$西格玛模型中的“自旋翻转”跃迁。我们给出了数值证据(一)一阶性质的过渡,(二)出现的$O(4)$对称性的准确近似,和(三)存在的制度,其中紧急$O(4)$是“自发打破”,具有鲜明的特点,在序参量概率分布。这些结果可能与文献中研究的其他模型有关,包括2+1D QED与两种风味,“易平面”deconfined临界点,和Néel-VBS过渡的矩形晶格。
2019-05-01 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el hep-th
51V-NMR study on the S=1/2 square lattice antiferromagnet K2V3O8
用$^{51}$ V-NMR方法研究了准二维反铁磁体KPDMATHABMM V $_3$ O $^{5+}$的静态和动态性质.在结构转变温度$T_{\rm{S}}$ = 115 K以上,NMR谱与$P4bm$空间群对称性完全相容。在$T_{\rm{S}}$下方形成超结构导致NMR谱线分裂,其在较低温度下变宽,使得单个峰不能很好地分辨。在磁转变温度$T_{\rm{N}} \sim 4$ K以下,NMR谱随磁场沿$c$ -轴的演化定性地与简单的Néel级和自旋翻转转变一致。然而,光谱的宽特征并不排除可能的无公度自旋结构。在一定的磁场范围内,低于$T_{\rm{N}}$的自旋-晶格弛豫速率$1/T_1$表现出极大的增强,这与温度无关,归因于V $^{5+}$和磁性V $^{4+}$位置之间极大的核自旋-自旋耦合引起的交叉弛豫.结果表明,强烈的无隙自旋涨落,这可能是由于不一致的订单或复杂的自旋织构。
2019-04-01 cond-mat.str-el
High-field magnetization of a two dimensional spin frustration system Ni$_{5}$(TeO$_{3}$)$_{4}$X$_{2}$ (X = Br and Cl)
用脉冲磁铁测量了Ni-$_{5}$(TeO-$_{3}$)-$_{4}$-X-$_{2}$(X = Br和Cl)的高场磁化强度M($H$)。这些化合物具有二维晶体结构和由Ni $\textbf{S}$($\textbf{S}$ = 1)离子构筑的扭曲的kagome自旋阻挫体系。X = Br和Cl的Néel转变温度分别为$T_{N} \sim$ 28和23 K。当X = Br和Cl时,在$H_{c} \sim$ 11和10 T处分别观察到一个台阶状的跃迁.另一方面,在$T > T_{N}$,场依赖磁化曲线表现为单调增加的直线,直到55 T。的$H_{c}$值是接近以前的自旋共振研究中,自旋翻转的情况下,提出了一个模型来解释场依赖的共振谱所获得的。他们的模型预测在23 T附近会发生进一步的跃迁,然而,我们的观测结果在55 T之前没有显示出任何平台行为,饱和或其他异常,这表明进一步的跃迁可能存在于更高的场区域。
2009-06-26 cond-mat.str-el
$J_1$-$J_2$ square lattice antiferromagnetism in the orbitally quenched insulator MoOPO$_4$
本文报道了一种$4d^1$(Mo $^{5+}$)磁性绝缘体MoOPO $_4$单晶的磁性和热力学性质,该单晶实现了堆积正方晶格上的$J_1$ - $J_2$海森堡自旋- $1/2$模型.比热测量表明,在16 K的磁性转变,这也证实了磁化率,ESR和中子衍射测量。从比热导出的磁熵对应于每个Mo $^{5+}$离子的两级自由度,并且从磁化率导出的有效矩对应于仅自旋值。使用{ \it ab initio}量子化学计算,我们证明了Mo $^{5+}$离子主机一个纯粹的自旋- $1/2$磁矩,表明自旋-轨道相互作用的影响可以忽略不计。淬灭的轨道矩来源于Mo离子在MoO $_6$八面体内沿顶点方向的大位移。中子衍射结果表明基态符合共线Néel型磁序,在3.5T磁场下观察到自旋翻转跃迁.的磁相图再现的平均场计算假设一个小的易轴各向异性的交换相互作用。我们的研究结果表明,$4d$可以作为寻找模型量子磁体的替代场所。
2017-05-18 cond-mat.str-el
Physical Properties of Metallic Antiferromagnetic CaCo{1.86}As2 Single Crystals
本文报道了CaCo{1.86} As_2单晶的研究。电子结构探测角分辨光电子能谱(ARPES)测量的CaCo{1.86} As 2和全电位线性增强平面波计算的超晶胞Ca 8 Co 15 As 16(CaCo{1.88} As 2)。我们的XRD晶体结构精修与先前的X射线和中子粉末衍射数据的组合精修一致,显示了在对应于组成CaCo{1.86} As 2的Co位点上具有7(1)%空位的四重-四重ThCr 2Si 2型结构[D. G. Quirinale等人,B88,174420(2013)]。各向异性磁化率chi(T)数据与Quirianale等人的磁中子衍射数据一致,后者证明了在Neel温度TN = 52(1)K以下存在A型共线反铁磁有序,易磁化轴为四轴。然而,没有明确的证据,从电阻率ρ(T)和热容Cp(T)的数据在TN的磁性转变的观察。从能带计算和rho(T),Cp(T)和ARPES数据中证明了金属基态,自旋极化计算表明A型AFM和FM基态之间存在竞争. Cp(T)数据显示出大的Sommerfield电子系数,反映了费米能级D(EF)处的大态密度,这与能带结构计算一致,该计算也表明Co 3d能带产生大的D(EF)。在1.8K下,H的M(H)数据||c在3.5T的外加磁场下表现出良好的一阶自旋翻转跃迁。在低T下从M(H)数据得到的0.3 μ B/Co的小有序矩、chi的大交换增强以及…
2014-06-11 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Counting Edge Modes with the Higher Berry Curvature: A Bulk Topological Order Parameter for Quantum Spin Chains
International Centre for Theoretical Physics(国际理论物理中心);School of Physics and Astronomy, University of Nottingham(诺丁汉大学物理与天文学学院);Centre for Fluid and Complex Systems, Coventry University(考文垂大学流体与复杂系统中心);SUPA, School of Physics and Astronomy, University of St Andrews(圣安德鲁斯大学物理与天文学学院);Max Planck Institute for the Physics of Complex Systems(马克斯·普朗克复杂系统物理研究所)
研究表明更高贝里曲率可计算量子自旋链中纠缠切割产生的无隙边缘模式,定义整数值拓扑序参量。通过构建扩展族等方法,其积分与贝里相位相关,能计数边缘模式自旋,值变标志相变,并用多个自旋链实例加以说明。
2026-07-27 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el quant-ph
Modulated magnetism and anomalous electronic transport in $\rm Ce_3Cu_4As_4O_2$
通过中子散射和多晶样品的物理性质测量研究了四元化合物CePDMATHABMMCuPDMATHABMNAsPDMATHABMNOPDMATHABMO的复合磁性和输运性质。层状结构由具有单一正方形Ce晶格的$\rm CeCu_4As_4$和氧连接的Ce双层$\rm Ce_2O_2$的交替层组成。沿着$\bf c$延伸,DFT计算的管状费米表面指向准二维电子系统。在Neel温度$T_{N}=24$ $\rm K$、$T_{2}~=~16 $ $\rm K$和$T_{3}~=~1.9$ $ \rm K$处的比热峰表明三种磁相变或明显的交叉现象。对于$T<T_{N}$,中子衍射表明两个Ce位点的铁磁ab片的发展,沿着$\bf{c}$,波矢量${\bf k}_{1}={\bf c}^*$交替极化。对于$T<T_{2}$,与${\bf k}_{2}=\frac{1}{2}{\bf a}^*$和极化垂直于${\bf k}_{2}$的准二维低能自旋波动被抑制。这些数据与沿${\bf k}_{2}$波矢极化的$\rm CeCu_4As_4$平面中的准二维反铁磁序一致。$T_{3}$标记自旋触发器转变,其中${\bf k}_{1}$交错磁化切换到面内极化。虽然狭窄的4f带深位于费米面之下,有显着的运输异常与过渡,特别是$T<T_{N}$的电阻率大幅降低。在$T=100$ $ \rm mK$处,${\bf…
2016-06-15 cond-mat.str-el
Influence of classical anisotropy fields on the properties of Heisenberg antiferromagnets within unified molecular field theory
在统一的分子场论中,对由相同的晶体学等效局域磁矩组成的体系,研究了经典各向异性场对海森堡反铁磁体磁性的影响随温度T、磁场H和各向异性场参数hA 1的变化.共线z轴反铁磁(AFM)排序的各向异性场的构造,使其在每个有序和/或场诱导的热平均力矩的方向上对齐,其大小与力矩成比例,而XY各向异性场的定义是在xy平面上的力矩的投影方向上,其大小与力矩成比例。研究的属性包括零场尼尔温度TN,有序的时刻,热容量和各向异性磁化率的AFM相与T的时刻沿z轴或在xy平面对齐。还确定了高场磁化垂直于共线或平面非共线AFM排序的轴或平面,沿共线z轴AFM,自旋翻转(SF),顺磁(PM)相的z轴的高场磁化,以及这些相的自由能与T,H和hA 1。对于自旋S = 1/2,在Hz-hA_1平面上构造了T = 0时的相图,在Hz-T平面上构造了T > 0时的相图。对于hA 1 = 0,SF相在低场下稳定,PM相在高场下稳定,没有AFM相存在。随着hA 1的增加,相图包含AFM,SF和PM相。hA 1的进一步增加导致SF相的消失和AFM-PM转变曲线上的三临界点的出现。应用该理论从实验低场磁化率数据和高场磁化强度与场等温线的AFM单晶提取hA 1进行了讨论。
2017-10-09 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el