Abnormal Critical Fluctuations Revealed by Magnetic Resonance in the Two-Dimensional Ferromagnetic Insulators
相变和临界现象是一个充满物理范式和意外发现的领域，它们受涨落和关联的支配。特别是对于二维磁性，金兹伯格准则的限制导致了在临界点附近打破平均场论的增强的波动。本文利用磁共振研究了二维铁磁绝缘体$\rm CrXTe_3 (X=Si, Ge)$中的临界涨落行为。在推导出经典和量子磁共振模型后，我们认为所测得的$g$因子的显著各向异性位移源于各向异性相互作用的波动。涨落背后的$g$因子的推导与纯自旋态一致（$\rm CrSiTe_3$的${g\approx}$为2.050（10），$\rm CrGeTe_3$为2.039（10））。此外，$g$位移的异常增强，辅以比热和磁力测量，表明$\rm CrSiTe_3$表现出比$\rm CrGeTe_3$更典型的二维性质，可能更接近量子临界点。
2021-01-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Peculiarities of electronic transport and magnetic state in half-metallic ferromagnetic and spin gapless semiconducting Heusler alloys
本文简要介绍了半金属铁磁体和自旋无带隙半导体的实验和理论研究，可能的候选者是X $_2$ YZ（X = Mn，Fe，Co; Y = Ti，V，Cr，Mn，Fe，Co，Ni; Z = Al，Si，Ga，Ge，In，Sn，Sb）Heusler合金。电阻率，正常和异常霍尔效应，和磁性能的数据。结果表明，Co $_2$ FeZ合金表现出常规铁磁体的性质，HMF性质也表现在Z分量的变化。Fe $_2$ YAl和Mn $_2$ YAl合金在Y分量变化时，表现出金属和半导体电子特性，磁性从铁磁态转变为补偿亚铁磁态。HMF和自旋无隙半导体态被认为存在于这些Heusler合金系统中。
2019-12-23 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Low-Moment Semiconducting Properties of Quaternary Heusler Alloy CoRuTiSn
本文通过实验与第一性原理计算，研究了四元Heusler合金CoRuTiSn的结构、磁性与输运性质，发现其为居里温度约200 K的软铁磁半导体，磁矩为0.84 μB/f.u.，在半导体自旋电子学中具有应用潜力。
2025-03-25 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Strain-enhanced edge ferromagnetism and bipolar magnetic semiconducting behavior in Janus graphene nanoribbons
School of Physics and Astronomy, and Key Laboratory of Multiscale Spin Physics (Ministry of Education), Beijing Normal University（北京师范大学物理与天文学院，多尺度自旋物理教育部重点实验室）；School of Physics and Electronics, Shandong Normal University（山东师范大学物理与电子科学学院）
研究通过第一性原理密度泛函理论和确定量子蒙特卡罗方法，揭示了具有拓扑缺陷阵列的Janus石墨烯纳米带在应变作用下表现出的增强铁磁性和双极磁半导体行为，为室温自旋电子器件提供新思路。
2026-02-13 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Magnetic properties of CrSnS3: A new Van der Waals ferromagnet
本文报道了一种新的范德瓦耳斯铁磁材料CrSnS_3的实验发现，其居里温度为TC ~ 119 K。居里温度与Chittari et.等. DFT预测（TC =112.3K）的伊辛模型与库仑势的增加。CrSnS 3中的FM有序化温度在Cr基范德华材料中是最高的：CrI 3，CrSiTe 3和CrGeTe 3。直流磁化率在Tc（~ 119 K）处出现一级相变，在AFM Neel温度TN~ 90 K处出现一个极大值;交流磁化率在Tc（~ 119 K）附近出现两个尖峰，在TN~ 90 K处出现一个尖峰.在外加直流磁场中的交流磁化率测量表明，CrSnS 3经历了两个连续的相变：磁化率的急剧增加表明在119 K处的一阶PM到FM，随后在TN~ 90 K处的AFM转变开始时更逐渐地减小。在30 K以下的磁化等温线表明材料在AFM状态下有序化;而在T > 30 K时的磁化等温线急剧上升到其饱和值，证实了铁磁状态。
2022-07-28 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Formation of mid-gap states and ferromagnetism in semiconducting CaB$_6$
我们提出了一个一致的整体图片的电子结构和铁磁相互作用的CaB $_6$，基于我们的联合运输，光学和隧道测量高品质{ \em缺陷控制}单晶。用99.9999%纯硼合成的纯CaB $_6$单晶显示出完全的{ \em半导体}特性，如在2- 300 K的单调电阻、隧穿电导间隙和在1.0 eV的光吸收阈值。{ \em硼相关缺陷}在CaB $_6$单晶中形成，该单晶用99.9%纯硼诱导的{ \em中间带隙态}和额外的自由载流子在导带以下0.18 eV处合成，其传输、光学和隧穿性质基本上被改变。值得注意的是，从用99.9999%纯硼制成的单晶中没有检测到铁磁信号，而不管化学计量，而用99.9%硼制成的单晶在有限的载流子密度范围内表现出铁磁性。讨论了电子态和磁化强度之间可能的相互作用。
2003-10-03 cond-mat.str-el
The semiconductor-to-ferromagnetic-metal transition in FeSb2
我们建议FeSb 2是一个近铁磁性的小间隙半导体，因此FeSi的直接模拟。我们发现，尽管成分和晶体结构不同，但在采用现场库仑排斥修正（LDA+U）方法的局域密度近似中，U=2.6 eV的磁性和半导体溶液在能量上简并，类似于FeSi的情况。对于FeSb 2和FeSi（FeSi 1-xGex合金）两者，潜在的转变机制允许人们利用外部磁场从小带隙半导体切换到每个Fe离子具有磁矩1 μ B的铁磁金属。
2006-10-22 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Tuning the Ultrafast Spin Dynamics in Carrier-Density-Controlled Ferromagnets
半导体Eu 1-xGdxO的铁磁有序的超快增强或淬灭是通过共振光激发实现的。磁序的修改是建立在3 ps内所揭示的光学二次谐波产生。理论分析表明，响应是由化学和光学产生的载流子在一个非平衡的情况下，超出三温度模型的相互作用。给出了设计具有可调谐超快自旋动力学的自旋电子学材料的一般准则。
2013-11-06 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Ferromagnetism makes a doped semiconductor less shiny
磁性半导体吸引了人们的兴趣，因为如何从顺磁性绝缘体中得到磁性金属的问题。在这里，我们的方法是对FeSi进行载流子掺杂绝缘，并且我们表明所出现的磁性半金属具有前所未有的光学特性，与其他低载流子密度磁性金属不同。FeSi的半导体间隙的所有痕迹都被消除，并且该材料的独特之处在于在铁磁状态下的反射比在顺磁状态下的反射小，对应于有序相中的较大而不是较小的电子散射。
2004-10-19 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Anisotropy in magnetic and transport properties of Fe1-xCoxSb2
对Fe_（1-x）Co_xSb_2（0<= x <=1）大单晶进行了各向异性磁输运和电子输运测量。当x<0.5时，Fe被Co取代，FeSb 2的半导体态演变为金属态和弱铁磁态。进一步掺杂诱导FeSb 2的正交Pnnm结构转变为CoSb 2的单斜P21/c结构，其中半导体和抗磁性基态再次恢复。在电子输运中观察到大的磁电阻和各向异性。
2008-01-11 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Orbital ordering in the two-dimensional ferromagnetic semiconductor Rb_2CrCl_4
本文给出了二维铁磁体Rb_2CrCl_4的电子结构计算结果。它们是用基于密度泛函理论和局域密度近似的增广球面波方法得到的。与实验数据一致，发现Rb_2CrCl_4是半导体的，并显示出局域化的Cr 3d磁矩的长程铁磁有序。磁性几乎不受Jahn-Teller不稳定性引起的结构变化的影响，Jahn-Teller不稳定性导致母体中心的四相K_2NiF_4结构转变为侧心的正交晶格。与此相反，我们的计算给出了证据的光学带隙相应的结构变化的强烈响应。
2005-10-12 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
A-type antiferromagnetic order in semiconducting EuMg$_2$Sb$_2$ single crystals
Eu基Zintl相材料EuA $_2$ Pn $_2$（A = Mg，In，Cd，Zn; Pn = Bi，Sb，As，P）由于磁性和能带拓扑的复杂相互作用而引起了人们的极大兴趣。在这里，我们研究的电子，磁性和电子性能的层状Zintl相单晶EuMg $_2$ Sb $_2$与三角CaAl $_2$ Si $_2$晶体结构（空间群$P\bar{3}m1$）。电阻率测量与角分辨光电子能谱（ARPES）的研究补充发现一个激活的行为与本征电导率在高温下指示一个半导体电子基态与一个狭窄的能隙为370 meV。磁化率和零场热容测量表明，在Neel温度$T_{\rm N}$ = 8.0（2）K时，化合物发生反铁磁有序化。零场中子衍射测量结果表明，原子力显微镜（AFM）的有序度为A型，其中ab平面层中的Eu有序矩（Eu $^{2+}$，S= 7/2）在ab平面内铁磁排列，相邻层中的Eu有序矩在ab平面内反铁磁排列.我们还发现，由于平面内的各向异性非常小，在低场< 0.05 T时，在ab平面内的三角形AFM域中的Eu矩重取向发生在$T_{\rm N}$以下。虽然报道了同构半金属EuMg $_2$ Bi $_2$的Dirac表面态，但在EuMg $_2$ Sb $_2$中观察到的窄隙半导体行为暗示了自旋轨道耦合在调节这些材料的电子态中的重要作用。
2022-04-11 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Ferromagnetism in Fe-substituted spinel semiconductor ZnGa$_2$O$_4$
基于最近在Fe掺杂ZnGa $_2$ O $_4$半导体尖晶石中在200 K高温下观察到的长程铁磁有序的实验结果，我们提出了该系统中所观察到的铁磁性的可能机制.我们显示，支持的能带结构计算，如何一个类似于双交换模型的模型可以写下来，这个系统和计算的基态相图的两种情况下，Fe是掺杂在四面体的位置或在八面体的位置。我们发现，在这两种情况下，这样的模型可以占一个稳定的铁磁相在很宽的参数空间。我们还认为，在限制高Fe $^{2+}$浓度在四面体位置的描述中的两个带模型是必不可少的。两个$e_g$轨道和它们之间的跳跃在稳定铁磁相方面起着至关重要的作用。同时在四面体和八面体位置掺杂Fe的情况下进行了讨论。
2005-10-21 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Electronic properties of EuB6 in the ferromagnetic regime: Half-metal versus semiconductor
为了理解半金属铁磁体EuB6，我们使用Kondo晶格模型的价带和导带。通过最近发展的多体理论，我们计算的电子性质的铁磁制度的居里温度。磁性有序度的降低导致半金属态向半导体态的转变，并伴随着能带的展宽。我们显示的准粒子态密度和准粒子色散的温度依赖性，以及有效质量，载流子数和等离子体频率与实验数据符合得很好。
2005-11-22 cond-mat.str-el
Intrinsic ferromagnetism and restrictive thermodynamic stability in MA$_2$N$_4$ and Janus VSiGeN$_4$ monolayers
非常稳定的MoSi $_2$ N $_4$单层的开创性实验发现已经导致了在MA $_2$ Z $_4$家族（M =过渡金属，A = Si，Ge，并且Z = N，P，As）中的少数预测的磁性二维（2D）材料。这些磁性单分子膜被预测为动态稳定的，但它们中没有一个被合成。在这封研究信中，从第一原理热力学稳定性分析，我们证明，只有氮化物是热稳定的，这发生在富氮条件下。基于这一发现，我们提出了两个铁磁，半导体Janus单层的家庭：VSiGeN $_4$和VSiSnN $_4$。它们都是动态和热稳定的，但只有前者是热稳定的。有趣的是，与VSi $_2$ N $_4$单层相比，Janus VSiGeN $_4$和VSiSnN $_4$单层显示出弱的面内各向异性。这两种新兴的Janus磁性半导体为研究自旋电子学应用的二维磁性和自旋控制提供了机会。
2022-06-28 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Two-dimensional ferromagnetic semiconductor VBr3 with tunable anisotropy
二维铁磁体因其在自旋电子学中的应用前景而受到广泛关注。在这里，我们探索的电子结构和单层的VBr $_{3}$在蜂窝晶格中的磁性，使用第一性原理计算，晶体场能级分析，和Monte Carlo模拟。结果表明，VBr $_{3}$块材具有$e'_{g}$ $^2$（$S$ =1）基态，轨道磁矩小，面内磁各向异性弱.这些结果很好地解释了最近的实验。更有趣的是，我们发现，拉伸应变的半导体VBr $_{3}$单层调谐到$a_{1g}$ $^1$ $e'_{g}$ $^1$的基态，从而产生一个大的轨道时刻和强大的面外各向异性。然后，在2.5 $\%$ -5 $\%$应变下，显著增强的FM超交换和单离子各向异性（SIA）将使$T_{\rm C}$从裸VBr $_{3}$单层的20 K提高到100-115 K。因此，VBr $_{3}$将是一种有前途的具有可调各向异性的二维FM半导体。
2020-10-22 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Nuclear spin ferromagnetic phase transition in an interacting 2D electron gas
二维半导体异质结构中的电子通过超精细相互作用与核自旋相互作用。利用电子-核自旋相互作用的近藤晶格公式，我们证明了在有限温度下，相互作用的二维电子气中的核自旋系统经历铁磁相变.我们发现，电子-电子相互作用和非费米液体的行为大大提高了核自旋居里温度到$mK$范围内的电子密度降低。
2006-11-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Narrow-gap semiconducting behavior in antiferromagnetic Eu$_{11}$InSb$_9$
本文研究了Eu $_{11}$ InSb $_9$单晶的热力学和电子学性质。电输运数据表明，Eu $_{11}$ InSb $_9$具有半导体基态，带隙较窄，为$320$ ~meV.磁化率数据显示，反铁磁秩序在低温下，而铁磁相互作用占主导地位，在高温下。比热、磁化率和电阻率测量揭示了在$T_{N1}=9.3$ ~K、$T_{N2} =8.3$ ~K和$T_{N3} =4.3$ ~K处的三个相变。与Eu $_{5}$不同的是，在相关的含铕Zintl化合物$_{2}$ Sb $_6$中，在Eu $_{11}$ InSb $_9$中没有观察到庞磁电阻（CMR）。我们认为没有CMR的原因是Eu $_{11}$ InSb $_9$中载流子密度较小，Eu离子与InSb多面体之间的距离较大。研究结果表明，Eu $_{11}$ InSb $_9$具有良好的掺杂热电性能和窄禁带的长波长探测器性能。
2021-07-28 cond-mat.str-el
Unconventional ferromagnetism and transport properties of (In,Mn)Sb dilute magnetic semiconductor
合成了窄禁带高迁移率半导体合金In_{1-x} Mn_{x} Sb多晶，研究了它们的磁性和输运性质。在In_{0.98} Mn_{0.02} Sb中的铁磁响应通过在直接磁化测量中观察到清晰的磁滞回线检测到室温。一个非常规的（重入）磁化随温度的behaviors.We解释了观察到的特性的框架内最近的模型表明，一个强大的载流子密度的温度依赖性是一个关键参数确定载体介导的铁磁性（III，Mn）V半导体。讨论了样品的磁态与输运性质之间的关系。用接触光谱法研究了（InMn）Sb在费米能级附近的能带结构。电荷电流自旋极化度的测量已经进行了使用点接触Andreev反射（AR）光谱。AR数据进行了分析，通过引入准粒子谱展宽，这是可能与磁散射的接触。AR光谱数据表明，在低温下，样品在金属铁磁团簇上分解，团簇内的载流子具有相对高的自旋极化（在4.2K下高达65%）。
2009-11-10 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
(La1-xBax)(Zn1-xMnx)AsO: A Two Dimensional "1111" Diluted Magnetic Semiconductor in Bulk Form
本文报道了具有与“1111”FeAs超导体相同层状晶体结构的体相稀磁半导体（La_（1-x）Ba_x）（Zn_（1-x）Mn_x）AsO（0 <= x <= 0.2）的合成和表征。在没有电荷掺杂的情况下，母体化合物LaZnAsO中的（Zn，Mn）取代没有发生铁磁有序。与通过（La，Ba）取代的载流子掺杂一起，少量的Mn取代Zn导致铁磁有序，TC高达~40 K，尽管系统保持半导体。μ子自旋弛豫测量证实了整个体积中铁磁有序的发展，内部场和TC之间的关系与（Ga，Mn）As，“111”Li（Zn，Mn）As和“122”（Ba，K）（Zn，Mn）2As 2系统中发现的趋势一致。
2013-06-19 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Crystal, ferromagnetism, and magnetoresistance with sign reversal in a EuAgP semiconductor
本文研究铁磁半导体EuAgP，确定其铁磁转变温度为16.45 K、带隙约1.324 eV，并发现其磁电阻随温度降低由正变负，归因于自旋无序散射。
2024-09-02 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Strong effects of uniaxial pressure and short-range correlations in Cr2Ge2Te6
Cr $_2$ Ge $_2$ Te $_6$是一种准二维半导体范德华铁磁体，具有巨大的技术应用潜力。设计临界温度以实现室温应用是这条道路上的关键下一步之一。我们报道了Cr $_2$ Ge $_2$ Te $_6$单晶的高分辨率电容测量研究，直接证明了显著的磁弹性耦合，并提供了大单轴压力对长程磁序影响的定量值（${\partial}T_{\mathrm{C}}/{\partial}p_{\mathrm{c}}$ = 24.7 K/GPa和${\partial}T_{\mathrm{C}}/{\partial}p_{\mathrm{ab}}$ = $-$ 15.6 K/GPa）。因此，适度的面内应变足以强烈增强Cr $_2$ Ge $_2$ Te $_6$中的铁磁性直到室温。此外，在200~K范围内，还发现了短程磁序的明确符号。
2022-05-20 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
From Ferromagnet to Antiferromagnet: Dimensional Crossover in (111) SrRuO3 Ultrathin Films
本研究发现(111)取向SrRuO₃超薄膜随厚度降至几个晶胞时，会从金属铁磁体转变为半导体性A型反铁磁体，证实维度工程可调控关联电子态，为反铁磁自旋电子学提供新方向。
2025-10-30 cond-mat.str-el
Sustained phase separation and spin glass in Co-doped K$_{x}$Fe$_{2-y}$Se$_{2}$ single crystals
本文研究了KPDMATHABMM Fe $_{2-y-z}$ Co $_{z}$ Se $_{2}$（0.06 $\leq$ $z$ $\leq$ 1.73）单晶合金中Co的替代效应。通过3.5%的Co掺杂抑制了超导电性，而半导体K $_{2}$ Fe $_{4}$ Se $_{5}$和超导/金属K $_{x}$ Fe $_{2}$ Se $_{2}$的相分离仍然存在。结果表明，超导相（条纹相）的排列和分布与K、Fe和Co原子的排列有关。半导体自旋玻璃被发现在超导状态附近，持续大的Co浓度。在高Co浓度下，在自旋玻璃上方出现铁磁金属态。这与条形导电相的晶胞、排列和连通性的变化相一致。
2016-04-12 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Kondo Lattice Behavior in the Ordered Dilute Magnetic Semiconductor Yb_{14-x}La_xMnSb_{11}
本文报道了Yb_（14）MnSb_（11）和Yb_（13.3La_（0.7）MnSb_（11）单晶的霍尔效应、磁性、热容和掺杂研究。这些重掺杂半导体化合物分别在53 K和39 K以下具有铁磁性。载流子质量从室温附近的2 me重正化到5 K时的15 me，加上Mn磁矩部分屏蔽的磁性证据表明，这些化合物代表了T_K = 350 K的欠屏蔽Kondo晶格的罕见例子。
2005-08-04 cond-mat.str-el
Magneto-electronic transport theory in ferromagnets above the Curie temperature and in semiconductors
详细分析了标准费米-狄拉克统计（FDS）和基于电离能（$E_I$）的FDS（iFDS）之间拉格朗日乘子的定量差异，以在不违反标准FDS的情况下获得合理准确的解释。导出了一维、二维和三维的电阻率模型和霍尔电阻模型，用以解释半导体锰氧化物中的输运现象。通过计算表明，这些材料中的载流子似乎是强相关的电子-离子吸引力，或者简单地说，这些材料中的费米子由于库仑吸引力而有些带隙。这种库仑吸引力自然地捕获了锰氧化物中的极化子效应。发现$E_I$是相当准确地预测$ρ(T,doping,pressure,magnetic field)$的唯一基本参数。然而，正如将要指出的，该模型不适合于具有自由电子和强电子-声子散射的金属。值得注意的是，iFDS和$ρ(T,doping,pressure,magnetic field)$模型仅在铁磁锰氧化物和其他掺杂半导体的顺磁区有效。最近的X射线光电子能谱（XPS）研究表明，在（Ga（1-x）Mnx）As稀磁半导体（DMS）中，存在一个Mn（2+）向Mn（3+）的临界过渡，该过渡依赖于Mn的浓度。这种现象在一定浓度下的出现直接表明了$E_I$基费米液体（iFLT）的适用性。因此，iFDS也相对于高于居里温度的DMS进行了讨论。
2004-08-15 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
