Local atomic and electronic structure in LaMnO_3 across the orbital ordering transition
本文用X射线吸收光谱研究了LaMnO_3中锰原子环境下的局域原子无序和电子结构,温度范围为300 ~ 870 K,涵盖了轨道有序跃迁(710 K)。Mn-O键长和短键(1.95和2.15A)的分裂在整个转变温度范围内保持不变,MnO_6八面体仍保持局部的Jahn-Teller畸变。在此温度下,在扩展的X-射线精细结构谱中识别Mn局部结构中的不连续性,与超交换角中的无序的减少和配位壳层内的径向无序中的各向异性的去除相关。在转变温度下,在Mn位点的电子局部结构也发生了微妙的变化。近边光谱显示在转变温度下Mn 4p空穴数的小下降和边缘前结构的小增强。这些特征与Mn-O键的共价性的增加有关。我们的研究结果揭示了局部的电子和结构现象的有序-无序转变的模型中,合作的扭曲克服了热无序。
2004-12-02 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Theory of magnetic ordering in the heavy rare earths: ab-initio electronic origin of pair- and four- spin interactions
本文描述了长周期磁性相的从头算无序局域矩理论,并研究了重稀土元素(HRE)的磁性态,即顺磁、锥形和螺旋反铁磁(HAFM)、扇形和铁磁(FM)态的温度和磁场依赖性.我们得到了一个通用的HRE磁相图,这是随之而来的共同HRE价电子结构的f-电子磁矩有序的响应。该理论直接将一阶HAFM-FM跃迁与费米面嵌套的损失联系起来,并提供了一个模板来分析其他相,并揭示f-电子相关效应特别复杂的地方。对于一系列六方密排晶格常数c和a,钆是原型,并且通过用de Gennes因子缩放对和四次局部矩相互作用并选择适当的镧系收缩c和$a$值来直接应用于其他HRE。
2016-10-26 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
An electronic model for self-assembled hybrid organic/perovskite semiconductors: reverse band edge electronic states ordering and spin-orbit coupling
基于密度泛函理论,对有机/钙钛矿杂化晶体的电学和光学性质进行了深入的研究。我们考虑单晶4FPEPI作为材料模型,并证明了光学过程是由三个活跃的布洛赫态在约化布里渊区的Γ点,与四面体键合半导体相反的顺序。巨自旋轨道耦合效应和光学活动随后推断从对称性分析。
2012-09-14 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
Visualizing molecular orientational ordering and electronic structure in CsnC60 fulleride films
碱掺杂的富勒烯化合物表现出丰富的不寻常的阶段,仍然是有争议的性质。在这里,我们报告了一个低温扫描隧道显微镜研究的亚分子结构和电子性质的膨胀富勒烯C60薄膜与各种铯(Cs)掺杂。通过改变离散的电荷状态和膜厚度,我们揭示了一个大的可调性的C60阴离子的取向有序,但隧道电导谱都是鲁棒的能隙,Jahn-Teller不稳定性和电子相关性的标志。对于n = 1、2、3和4的化学计量的Cs掺杂水平,费米能级位于绝缘带隙内的一半,除此之外,费米能级向带边缘移动,伴随着能隙内的电子态。我们的研究结果建立了Jahn-Teller不稳定性的普遍性,并阐明了掺杂,结构和电子结构之间的关系在CsnC 60富勒烯。
2019-11-20 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Unified theory of phase separation and charge ordering in doped manganite perovskites
本文发展了一个统一的理论来解释掺杂锰氧化物R $_{1-x}$ X $_x$ MnO $_3$(R = La,Pr,Nd等,X = Ca,Sr,Ba等)中的各种电子集体行为。从一个实际的电子模型出发,利用投影微扰技术导出了有效的哈密顿量,发展了一个考虑了Mn离子中e $_g$电子轨道简并和Jahn-Teller效应的自旋-电荷-轨道相干态理论.物理上,实验观察到的电荷有序态和电子相分离是两种物理机制相反的宏观量子现象,并在该理论中阐明了它们的物理起源。Jahn-Teller效应、晶格畸变以及双交换机制的相互作用导致不同的磁结构和不同的电荷有序模式和相分离。
1999-06-09 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
KCrF_3: Electronic Structure, Magnetic and Orbital Ordering from First Principles
用{ \it ab initio} LSDA和LSDA+U方法计算了KCrF_3的电子、磁性和轨道结构。高温无畸变的立方相在LSDA内是金属性的,但在LSDA+U能级下,它是带隙为1.72 eV的莫特绝缘体。KCrF_3的四斜晶相和单斜晶相表现出与3x^2-r^2/3y^2-r^2轨道级交错的合作Jahn-Teller畸变。我们发现,由于Jahn-Teller畸变的能量增益是82/104毫电子伏每铬离子在四斜/单斜相,分别。这些相显示出A型磁有序,并且具有2.48 eV的带隙。在这种Mott绝缘状态下,KCrF_3具有2.1 eV的实质性传导带宽,从而导致KCrF_3的电子或空穴掺杂衍生物中的载流子的动能在低温下克服极化子局域化的可能性,类似于在巨磁阻锰氧化物中遇到的情况。
2007-07-24 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Pressure-induced electronic mixing and enhancement of ferromagnetic ordering in EuX (X=Te, Se, S, O) magnetic semiconductors
在金刚石对顶砧装置上,用特定元素和轨道的X射线吸收光谱研究了EuX(X=Te,Se,S,O)单硫族化合物的电子结构与压力和阴离子的关系.各向同性晶格收缩通过诱导Eu 4{ \it f}和5{ \it d}电子轨道的混合而提高铁磁有序温度。阴离子取代(Te $\to$ O)通过自旋极化阴离子{ \it p}态增强竞争交换途径,抵消伴随的晶格收缩的效果。这些结果对于通过界面应变或化学取代来增强薄膜中FM交换相互作用的努力具有重要意义。
2008-12-19 cond-mat.mtrl-sci
Unraveling the influence of electronic and magnonic spin current injection near the magnetic ordering transition of IrMn metallic antiferromagnets
虽然自旋注入在室温下在IrMn金属反铁磁体强烈依赖于运输制度,是更有效的情况下,磁振子运输,在这篇文章中,我们提出的实验数据表明,自旋注入的效率提高所造成的自旋波动附近的有序温度可以有效的电子和磁振子运输制度。通过选择有代表性的相互作用环境,我们还表明,附近的IrMn反铁磁体的有序温度的自旋注入的放大是独立的交换耦合与相邻的NiFe铁磁体。此外,我们的研究结果证实,磁振子携带的自旋电流穿透深度比IrMn中的传导电子传输。最后,我们的数据表明,IrMn反铁磁体的有序温度的值是不显着影响的自旋电流探针的电子或磁振子的性质,或通过交换耦合。
2018-09-17 cond-mat.mtrl-sci
Magnetic ordering, electronic structure and magnetic anisotropy energy in the high-spin Mn$_{10}$ single molecule magnet
采用第一性原理全电子密度泛函方法研究了单分子磁体[Mn $_{10}$ O $_{4}$(2,2 '-联苯氧基)$_{4}$ Br $_{12}$ ] $^{4-}$的电子结构和磁有序.我们发现,两个核心锰原子的反铁磁耦合的其余8个,导致在亚铁磁基态与总自旋S=13。计算得到的磁各向异性势垒为9 K,与实验结果吻合较好. Br阴离子的存在影响电子结构,因此影响10个Mn原子的磁性。然而,由负电荷引起的电场对磁各向异性没有显著影响。
2002-04-22 cond-mat.mtrl-sci
Electronic structure and nesting-driven enhancement of the RKKY interaction at the magnetic ordering propagation vector in Gd2PdSi3 and Tb2PdSi3
利用角分辨光电子能谱学(ARPES)首次测量了金属间化合物Gd_2 PdSi_3和Tb_2 PdSi_3的费米面和低能电子结构。这两种材料都具有花状费米表面,其由G点处的电子桶组成,所述电子桶由源自相同能带的纺锤形电子袋包围。这两个功能的带底位于费米能级以下0.5 eV。从实验测量的能带结构,我们估计的动量依赖的RKKY耦合强度,并证明它是峰值的1/2 GK波矢。与来自相同晶体的中子衍射数据的比较表明,该矢量与低温面内磁序的传播矢量完全一致,从而证明了费米面几何在解释三元稀土硅化物的复杂磁序基态中的决定性作用。
2008-08-21 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Raman spectroscopic evidence for linearly dispersed nodes and magnetic ordering in the topological semimetal V$_{1/3}$NbS$_2$
本研究通过偏振分辨拉曼散射,在V$_{1/3}$NbS$_2$中探测到Weyl节点内电子跃迁的线性连续谱和15 meV处的双磁振子激发,结合理论计算证实了其共线反铁磁Weyl半金属态。
2025-04-06 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Electronic structure, magnetic ordering and X-ray magnetic circular dichroism in La$_{1-x}$Pr$_x$Co$_2$P$_2$ phosphides
采用完全相对论自旋极化Dirac线性Muffin-tin轨道(LMTO)能带结构方法,对La $_{1-x}$ Pr $_x$ Co $_2$ P $_2$($x=$ 0,0. 25,1)磷化物的电子结构和磁有序进行了理论研究.在LSDA+ $U$方法的框架下,对Co $L_{2,3}$和Pr $M_{4,5}$边的X射线吸收谱和X射线磁圆二色谱进行了理论研究。研究了末态的芯-空穴效应以及电四极$E_2$和磁偶极$M_1$跃迁的效应。已发现与实验测量的良好协议。
2015-10-22 cond-mat.mtrl-sci
Two-Step Electronic Response to Magnetic Ordering in a van der Waals Ferromagnet
本文通过角分辨光电子能谱研究范德华铁磁体 Cr$_2$Ge$_2$Te$_6$,发现其电子结构在磁有序过程中呈现两步响应,分别对应面内和面外自旋关联的不同温度尺度,揭示了轨道选择性电子结构对局域矩关联演化的敏感性。
2023-12-21 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Latent electronic (anti-)ferroelectricity in BiNiO$_3$
该研究通过第一性原理计算揭示BiNiO$_3$中Bi位电荷有序导致潜在电子反铁电性,发现能量近简并的铁电$Pmn2_1$相,并证明应变工程可稳定电子铁电基态。
2023-12-27 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Resonant Elastic Soft X-Ray Scattering
共振(弹性)软X射线散射(RSXS)提供了一个独特的元素,网站,和价特定的探针研究空间调制的电荷,自旋和轨道自由度的固体纳米尺度上的长度。它不仅可用于研究单晶材料。这种方法也可以检查电子有序现象在薄膜和放大到电子特性出现在人工异质结构的掩埋界面。近20年来,这种结合了X射线散射和X射线吸收光谱的技术已发展成为研究复杂材料中电子有序现象的有力探针,并提供了有关凝聚态物质电子结构的重要信息。本文介绍了这一技术的基本原理、实验设备的发展以及近年来RSXS对关联电子系统和界面有序化的研究进展。
2012-10-19 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Evidence of Ordering in Cu-Ni Alloys from Experimental Electronic Entropy Measurements
本研究通过测量Cu-Ni合金的热电功率和电阻率,利用不可逆热力学框架揭示混合熵中的电子贡献,并借助团簇模型证明短程有序在固态和熔融态中的重要作用。
2024-02-05 cond-mat.mtrl-sci
Morphology, ordering, stability, and electronic structure of carbon-doped hexagonal boron nitride
我们目前的理论研究的形态,稳定性和电子结构的单层六方CBN合金具有丰富的h-BN含量和碳浓度不超过50%。我们的研究是基于键级类型的价力场来考虑原子组分之间的相互作用和Monte Carlo方法与Metropolis算法来建立原子在晶格上的平衡分布。我们发现,相分离成石墨烯和h-BN域发生在大多数的生长条件。只有在富氮生长条件下,才有可能获得碳原子在硼亚晶格上的准均匀分布。我们还预测,在化学计量的C $_x$(BN)$_{1-x}$合金的能隙表现出非常强的弯曲。
2019-03-18 cond-mat.mtrl-sci
Ordering of magnetic impurities and tunable electronic properties of topological insulators
研究了随机分布在拓扑绝缘体表面的磁性吸附原子的集体行为。由于表面上的自旋-动量锁定,两个吸附原子自旋的RKKY型相互作用依赖于连接它们的矢量的方向,因此吸附原子系综的相互作用受到抑制。我们发现,在低温下的挫折RKKY相互作用产生两个阶段:一个有序的铁磁相与自旋指向垂直于表面,和一个无序的自旋玻璃状相。这两个相分离的量子相变驱动的磁交换各向异性。铁磁有序通过有限温度相变发生。有序相自发地打破时间反演对称性,将表面态驱动成带隙态,这表现出反常的量子霍尔效应,并提供了宇称反常的实现。我们发现,磁有序的潜在的散射抑制。我们的工作表明,磁性杂质的控制沉积提供了一种方法来修改拓扑绝缘体的电子性质。
2010-10-04 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Effects of epitaxial strain and ordering direction on the electronic properties of (GaSb)_1/(InSb)_1 and (InAs)_1/(InSb)_1 superlattices
用局域密度总能全势线性缀加平面波方法研究了常见阴离子(GaSb)_1/(InSb)_1和常见阳离子(InAs)_1/(InSb)_1 [111]有序超晶格的结构和电子性质。确定了有序方向、应变条件和原子取代对技术和实验感兴趣的电子性质(如能带隙和不同亚晶格中的载流子局域化)的影响。结果表明,在[001]有序结构或(更明显)在[111]系统中,与在组成二元体上平均的带隙相比,明显的能带隙变窄;此外,随着衬底晶格参数的减小,能带隙显示出增加的趋势。最后,研究的系统提供了有趣的机会,带隙调谐作为生长条件的函数(约0.7 eV的(GaSb)_1/(InSb)_1和0.3 eV的(InAs)_1/(InSb)_1)。
1997-01-30 cond-mat.mtrl-sci
Influence of anti-ferromagnetic ordering and electron correlation on the electronic structure of MnTiO$_3$
本研究结合光电子能谱与多种DFT相关理论方法,探究了MnTiO$_3$的电子结构,证实电子关联与磁有序的重要作用,证明DFT+DMFT可准确描述其顺磁和反铁磁相的电子结构。
2024-08-29 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Electronic structure and magnetic properties of $\mathrm{CaCr}\mathrm{O}_3$: The interplay between spin- and orbital-orderings
采用杂化交换密度泛函理论和密度泛函理论+ $U$方法计算了CaCr $\mathrm{O}_3$的电子结构和磁性。从这两种方法计算的态密度与以前的X射线光谱定性一致。另一方面,带隙的打开将它们分开。混合交换密度泛函理论总是给出有限的带隙,从HSE 06泛函下降到$\sim 1.2$ eV,而通过将Hubbard-$U$参数调整到$0.5$ eV,可以获得具有AFM-C(在文中定义)自旋构型的导电状态。从混合密度泛函理论,计算的最近邻交换相互作用沿$c$轴和在$ab$平面分别为$\sim 4$ meV和$\sim 6$ meV(反铁磁),这是定性与以前的磁性测量。这些反铁磁交换相互作用,以及面内反铁磁轨道有序化将导致自旋轨道阻挫,这可能对CaCrO $_3$的异常电子性质起作用.在混合交换密度泛函理论中,随着温度的降低,铁磁态的多数自旋带隙在60 K到100 K之间突然减小($\sim 0.2$ eV),这与[A. C. Komarek等人例如,B \textbf{84},125114(2011)]。与此形成鲜明对比的是,密度泛函理论+ $U$方法预测AFM-C状态为低于90 K测量的晶体结构的最低AFM状态,然而高于90 K时AFM-A最低。讨论了与之密切相关的电子空穴液体和表面等离子体介导的自旋相互作用。
2015-05-11 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Electronic signature of the vacancy ordering in NbO (Nb3O3)
利用角积分软、硬X射线光电子能谱学和紫外角分辨光电子能谱学研究了空位有序4d过渡金属氧化物NbO(Nb 3 O3)的电子结构.我们发现,基于密度泛函的能带结构计算可以准确地描述光谱特征,只要考虑自相互作用效应。在角分辨光谱中,我们能够识别出表征空位有序性的所谓空位带。这与能带结构结果一起表明,非常大的Nb-4d间杂化对于形成有序空位和一氧化铌有序结构的高热稳定性的重要作用。
2017-09-20 cond-mat.mtrl-sci
Effect of nematic ordering on electronic structure of FeSe
电子驱动的超有序常被认为是高温超导的重要组成部分。它在铁基超导体中的难以捉摸的性质导致了一场争论,不仅是关于它的起源,而且关于它对电子结构的影响程度,即使是在最简单的代表性材料FeSe中。在这里,我们利用角分辨光电子能谱和密度泛函理论计算研究的影响,电子结构的FeSe和确定其准确的能量和动量尺度的电子结构。我们的研究结果强烈表明,在FeSe的向列性是电子驱动的,我们解决了最近的争议,并提供了必要的定量实验基础,成功的理论,在铁基材料的超导性,同时考虑到,自旋轨道相互作用和电子向列性。
2016-06-09 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
First-principles study of the charge ordered phase in $κ$-D$_3$(Cat-EDT-TTF/ST)$_2$: Stability of $π$-electron deuterium coupled ordering in hydrogen-bonded molecular conductors
采用第一性原理密度泛函理论~(DFT)方法研究了氢键分子导体$κ$ -D $_3$(Cat-EDT-TTF)$_2$及其硒取代类似物$κ$ -D $_3$(Cat-EDT-ST)$_2$的电子和结构性质.在这些化合物中,$π$ -电子系统中的电荷有序化与形成氢键的氘中的位移有序化耦合,在高温相中由两个氧均等地共享。虽然在标准DFT方法的基础上的广义梯度近似的结构优化未能再现的电荷有序(CO)相的结构稳定性,我们表明,混合功能的海德,Scuseria,和Ernzerhof可以再现CO相的结构特征,由于更本地化的性质的波函数。此外,使用的能力的混合功能来预测的电子和结构特性,我们发现了一个稳定的非中心对称的CO相与另一种模式的氘排序。
2020-01-16 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Electronic correlations and long-range magnetic ordering in NiO tuned by pressure
本研究通过DFT+DMFT方法重新探究NiO的压力-温度相图,揭示其电子结构、磁态及交换耦合的压力演化,确定T_N的压力依赖性,强调关联效应对其绝缘态及磁学性质的关键作用。
2024-09-08 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Magnetic and electronic properties of Eu$_5$In$_2$Sb$_6$
对具有非对称晶体结构的金属间化合物Eu $_5$ In $_2$ Sb $_6$进行了磁性、电子输运和比热测量。作为Zintl相,绝缘行为是预期的。我们的热力学和磁输运测量沿不同的晶体学方向强烈表明极化子的形成远远高于磁有序温度。显著的各向异性的磁性和运输性能,即使在磁有序温度以上的观察,尽管Eu $^{2+}$配置,证明这些离子之间的复杂和竞争的磁相互作用,并产生复杂的相图详细讨论。我们的研究结果提供了一个全面的框架,进一步详细研究这种多方面的化合物可能的非平凡拓扑结构。
2023-02-13 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Oxygen non-stoichiometry and the origin of Na ion ordering in P2-NaxCoO2
研究了缺氧对Na_(2/3)CoO_(2-x)物理性质的影响。结合热重、磁化率和同步辐射X射线劳厄衍射的研究表明,Na 2/3CoO 2没有表现出由于Na离子引起的超晶格有序性,而Na 2/3CoO1.98具有与Na 0.71CoO2相同的Co价态,表现出几乎相同的磁性和输运性质以及相同的简单六方超晶格有序性sqrt(12)a. Na ~(2/3)CoO_(1.98)中的Na离子有序结构与大sqrt(12)a-x-sqrt(12)a-x-3c超晶格的理想Na_(0.71)CoO_2完全相同,但在室温下存在与氧缺陷结合的Na空位.我们得出结论,氧空位在稳定超晶格结构中起着关键作用,必须在其建模。
2010-06-24 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Charge-stripe order in the electronic ferroelectric LuFe2O4
通过原位冷却TEM观察,从300 K到20 K,对LuFe_2O_4中电荷有序态的结构特征进行了表征。在20K温度下,确定了两个明显的结构调制,一个主要的q_1 =(1/3,1/3,2),一个弱的q_2 = q_1/10+(0,0,3/2)。系统的分析表明,低温下的电荷结晶为电荷条纹相,电荷密度呈非正弦波动,形成铁电性的电偶极子。还注意到,电荷有序和铁电畴通常随着温度的降低而显著变化,并产生丰富多样的结构现象。
2007-02-26 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Interplay between proton ordering and ferroelectric polarization in H-bonded KDP-type crystals
用第一性原理电子结构计算方法研究了KH_2PO_4(KDP)的铁电性起源。在低温阶段,集体偏离中心有序的质子是伴随着电子电荷离域从“近”和本地化在“远”氧内的O-H…O债券。然后,静电力将K+离子推向偏离中心的位置,并引起宏观极化。不同的几何和电子量之间的相关性的分析,与实验数据,支持的想法,隧道效应中的同位素效应是无关紧要的。相反,几何量子效应似乎起着核心作用。
2000-08-23 cond-mat.mtrl-sci
Interplay of electronic structure and atomic ordering on surfaces: Momentum-resolved measurements of Cs atoms adsorbed on a Ag(111) substrate
表面状态介导的表面吸附物之间的相互作用可以用于制造自组织纳米结构,如二维超晶格的吸附原子。使用角分辨光电子能谱,我们提供的实验证据表明,这些相互作用可以通过吸附物引起的表面势垒的改变来彻底修改。这反过来又会导致吸附物的排序发生重大变化。对于所研究的Cs原子吸附在Ag(111)上的例子,我们的动量分辨测量揭示了表面态费米波矢量在覆盖率约为0.03 ML时增加了$\sim$ 100%。我们的研究结果解开了迄今为止令人费解的和意想不到的小晶格常数在吸附原子超晶格观察到这个系统的起源。
2012-03-22 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
Charge Density Wave Ordering in NdNiO$_2$: Effects of Multiorbital Nonlocal Correlations
本研究通过高级多体计算探讨了无限层NdNiO$_2$中的电荷密度波有序,发现电荷密度波与磁不稳定性分别源于Ni-$d_{z^2}$和Ni-$d_{x^2-y^2}$轨道,且关联效应导致的谱函数重整化可通过空穴掺杂诱导。
2024-04-24 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Charge ordering at the interface in (LaMnO$_3$)$_{2n}$/(SrMnO$_3$)$_n$ superlattices as the origin of their insulating state
我们在多层体系(LaMnO $_3$)$_{2n}$ /(SrMnO $_3$)$_n$中使用LDA+U方法进行了从头算计算。我们的研究结果表明,交替Mn $^{3+}$和Mn $^{4+}$阳离子在棋盘式平面图案的电荷有序状态是开发在界面层,导致间隙开口。这种界面电荷有序的情况将是LaMnO $_3$和SrMnO $_3$之间的能量有利的重构。这有助于理解实验观察到的绝缘行为在这些多层膜中的$n$,其起源是已知的,由于一些界面机制的中间值。
2014-02-14 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Nanoscale Electronic Phase Separation Driven by Fe-site Ordering in Fe\textsubscript{5-x}GeTe\textsubscript{2}
Indian Institute of Technology Delhi(印度德里理工学院);S. N. Bose National Centre for Basic Sciences(S.N.玻色基础科学国家中心);Indian Institute of Science Education and Research Bhopal(印度科学教育研究学院博帕尔分校)
研究揭示Fe位有序驱动纳米尺度电子相分离,通过扫描隧道显微镜和理论计算揭示电子结构与磁体性能的微观联系。
2026-03-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Evolution of magnetic ordering in FeCr$_2$Se$_{4-x}$Te$_x$; $x$ = 0 -- 4.0
本文系统地研究了铬硫属化合物FeCr $_2$ Se $_{4-x}$ Te $_x$的磁性。FeCr 2Se 4在222 K以下发生反铁磁有序化。碲的取代降低了反铁磁有序温度,并导致短程铁磁团簇行为朝向碲端。从反铁磁性到亚铁磁性的转变也反映在从半导体到金属输运行为的相应转变中。随着Te的替代,Curie Weiss温度、有效磁矩和有序化温度(TN / TC)都有较大的变化。电子能带结构计算表明FeCr 2Se 4和FeCr 2 Te 4分别为反铁磁和亚铁磁基态。
2019-04-14 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Spontaneous Formation of Altermagnetism from Orbital Ordering
本文提出无晶体学子晶格各向异性时,交错反铁磁序与轨道序共存可通过相互作用自发产生稳健交变磁性,并以双轨道模型和自旋劈裂器电导率加以验证。
2023-12-17 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Ferrodistorsive orbital ordering in the layered nickelate NaNiO_2: A density-functional study
采用线性Muffin-tin轨道方法,通过密度泛函计算,研究了镍酸钠NaNiO_2低温相的电子结构和磁性。发现了反铁磁溶液,每个Ni离子的磁矩为0.7 m_B,由于Ni^{3+}离子周围的Jahn-Teller畸变而产生铁畸变轨道有序,这与中子衍射推断的轨道有序一致.虽然层内交换是铁磁性的,但层间交换是弱反铁磁性的,由长的Ni-O-Na-O-Ni超交换路径介导。
2004-09-10 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Structural distortions and orbital ordering in LaTiO3 and YTiO3
对LaTiO_3和YTiO_3的电子、磁性和结构性质进行了理论研究。在GGA和GGA+U方案的框架下,分析了局域库仑相互作用(U)值对实验结构中原子力的影响。确定了电子-电子在位相互作用的最佳参数以及轨道构型和磁性。
2004-12-02 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
On the mechanism for orbital-ordering in KCuF3
Mott绝缘钙钛矿KCuF 3被认为是轨道有序系统的原型。利用LDA+动力学平均场论(DMFT)方法,我们研究了这种材料的轨道有序机制。结果表明,纯电子的Kugel-Khomskii超交换机制(KK)导致了一个非常大的转变温度T_KK,约为350 K.然而,实验上认为轨道有序至少持续到800 K。因此,Jahn-Teller畸变对于在如此高温下稳定轨道序是必不可少的。
2008-08-26 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Vibrational renormalisation of the electronic band gap in hexagonal and cubic ice
用第一性原理量子力学方法研究了六方和立方水冰中的电子-声子耦合。我们考虑29个不同的六角形和立方冰质子排序与多达192个分子在模拟细胞占质子无序。我们发现量子零点振动修正的最小电子带隙范围从-1.5到-1.7 eV,这导致改进的协议之间的计算和实验带隙。核的非谐振动在决定能隙方面起着微不足道的作用。氘代冰在零温度下的带隙修正较小,为-1.2至-1.4eV。振动使不同质子序的电子带隙之间的差异从约0.17 eV减小到小于0.05 eV,因此当考虑量子核振动时,六边形和立方体冰的电子带隙几乎与质子序无关。在0-240 K的温度范围内,带隙的相对较小的减小约为0.1 eV,这与质子的有序性无关,也与冰是质子化的还是氘化的、六边形的还是立方体的无关。我们解释这一点的原子起源的强电子-声子耦合在冰。
2016-05-20 cond-mat.mtrl-sci
An effective Hamiltonian for an extended Kondo lattice model and a possible origin of charge ordering in half-doped manganites
在强Hund耦合和在位库仑相互作用的情况下,通过投影微扰方法导出了有效的哈密顿量。提出了半掺杂锰氧化物(R_{0.5} X_{0.5} MnO_3)中电荷有序化的物理机制。电子跳跃的虚过程导致反铁磁超交换和排斥相互作用,这可能驱动电子形成维格纳晶格。给出了半掺杂时该模型的基态相图。在形成维格纳晶格的情况下,我们证明了电子的自旋是铁磁排列的,并且局域自旋背景是反铁磁的。讨论了在位库仑相互作用的影响。
1999-04-29 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Effect of short range order on electronic and magnetic properties of disordered Co based alloys
本文采用增广空间递归方法结合紧束缚线性化Muffin tin轨道(TB-LMTO)方法研究了无序CoPd和CoPt合金的电子结构和磁性.讨论了无序相中存在的短程有序对合金电子和磁性的影响。我们目前的结果磁矩,居里温度和电子能带能量与不同程度的短程有序的不同浓度的钴,并试图理解和比较这些系统中的磁性和有序现象。
2000-03-13 cond-mat.mtrl-sci
Size of Orbital Ordering Domain Controlled by the Itinerancy of the 3d Electrons in a Manganite Thin Film
在SrTiO_3(011)面上生长的强关联半掺杂锰氧化物薄膜Nd $_{0.5}$ Sr $_{0.5}$ MnO_3中发现了宏观畴结构的电子效应。该样品具有一个在180 K以上没有变形的高温(HT)相和两个具有大剪切模式应变和伴随的孪生结构的低温(LT)相。一个LT相位具有大的巡游(A型),另一个具有小的巡游(CE型),而它们引起的晶格畸变几乎相等。我们的X射线衍射测量表明,由HT-CE转变所形成的LT相的畴尺寸远小于由HT-A转变所形成的,这表明畴尺寸的差异是由LT相的电子态所引起的。
2009-03-10 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Ferroelectricity in multiferroic magnetite Fe3O4 driven by noncentrosymmetric Fe2+/Fe3+ charge-ordering: First-principles study
通过第一性原理模拟,我们明确地表明,不适当的铁电性磁铁矿在低温绝缘相驱动的电荷有序。单斜铁电体Cc和顺电体P2/c结构之间的精确比较表明,极化的出现是因为八面体Fe位之间的电子电荷的“移位”,导致非中心对称的Fe 2 +/Fe 3+电荷有序模式。我们的预测值的极化,在良好的协议与现有的实验值,进行了讨论的点电荷偶极子位于选定的Fe四面体,指向一个明显的例子,电子铁电性驱动的电荷重排。
2009-06-02 cond-mat.mtrl-sci
Controlling transition metal atomic ordering in two-dimensional Mo$_{1-x}$W$_{x}$S$_{2}$ alloys
二维过渡金属二硫属化物(2D TMD)独特的光学和电子性质使其在(光)电子学、催化等领域具有广阔的应用前景。具体而言,2D TMD的合金由于其成分受控的性质而具有广泛的潜在应用。关于这些合金的可控和可扩展的制造,仍然存在几个重要的挑战,例如实现对其原子排序的控制(即,2D层内过渡金属原子的聚集或随机混合)。在这项工作中,原子层沉积(ALD)被用来合成TMD合金Mo $_{1-x}$ W $_{x}$ S $_{2}$沿完整的组成范围0 $\leq$ x $\leq$ 1具有优异的组成控制。重要的是,这种成分控制使我们能够控制合金的原子有序性,从良好混合到聚集,同时保持合金成分固定,这可以通过原子分辨率HAADF-STEM成像直接确认。原子有序的控制导致调整的带隙,如使用光学透射光谱所示。通过从头计算进一步证实了这种电子结构的调谐和合金的原子有序性之间的关系。此外,作为原子的有序调制从集群到良好的混合,典型的MoS $_{2}$和WS $_{2}$ A $_{1g}$振动模式收敛。我们的研究结果表明,原子有序是一个重要的参数,可以通过实验来微调的基本属性的二维TMD合金的特定应用。
2021-11-11 cond-mat.mtrl-sci
Trimeron ordering, bandgap and polaron hopping in magnetite
Joint Institute for High Temperatures of Russian Academy of Sciences(俄罗斯科学院高温联合研究所);Moscow Center for Advanced Studies(莫斯科高等研究中心);HSE University(高等经济大学)
研究磁铁矿低温相的精修结构,分析三元簇有序和能隙特性,探讨极子 hopping 对电子性质的影响。
2024-12-30 cond-mat.mtrl-sci
Geometrical, electronic and magnetic properties of Na$_{0.5}$CoO$_2$ from first principles
我们报道了Na $_{0.5}$ CoO $_2$的第一性原理投影增强波(PAW)研究。随着钠离子有序绝缘相在实验中的确定,纯密度泛函计算不能预测绝缘基态,这表明如果没有适当考虑额外的相关性,单独的Na有序不能产生伴随的Co电荷有序。在这个理论水平上,最稳定的相呈现CoO $_2$层内的铁磁有序和这些层之间的反铁磁耦合。当附加Hubbard参数$U$时,可以考虑Co 3d轨道的在位库仑相互作用,得到电荷有序的绝缘基态.研究了在位相互作用强度对电子结构的影响。在中等的$U$值(例如4.0 eV)下,基态是反铁磁的,Co $^{4+}$的磁矩约为1.0 $μ_B$,磁能为0.12 eV/Co。
2004-08-15 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Sublattice ordering in a dilute ensemble of defects in graphene
石墨烯中的缺陷,如空位或吸附剂附着在碳上,可能会优先占据其两个子晶格之一的位置,从而打破全局晶格对称性。这导致在电子光谱中打开一个缺口。我们表明,这样的亚晶格有序可以自发地发生在一个稀系综缺陷,由于它们之间的电子介导的长程相互作用。因此,亚晶格有序域可以形成,具有二维拓扑绝缘体的电子特性。
2010-02-11 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.stat-mech
Understanding high ordering temperature in Gd$_6$FeBi$_2$ magnet: critical behavior, electronic structure and crystal-field analysis
Gd 6 FeBi 2被报道为唯一一种居里温度(Tc)为约100 ℃的室温磁体。350 K,在数百种具有其结构类型的化合物中,这使得它在潜在的应用中更具吸引力。为了揭示这种高有序温度的起源,本文研究了Gd_6 FeBi_2的临界行为、电子结构和晶场效应。短程Gd-Fe亚铁磁相互作用由非居里-外斯顺磁行为、晶体和电子结构分析支持,与先前的DFT计算一致。与强的TM-TM交换作用不同,Gd-Fe交换作用对长程交换作用决定的临界指数的影响有限,这似乎是不含TM-TM交换作用的RE-TM基合金的共同特征。然而,强的Gd-Fe杂化降低了电子振动耦合对短程交换相互作用的影响,从而允许高Tc。Gd 4f-电子带的加宽或分裂机制是基于晶场分析来解决的,并且可能是Gd 6 FeBi 2和Gd基化合物中具有非磁性元素的Tc升高的另一个因素。讨论了同结构化合物的不同磁性行为,以及能带分裂与晶场效应的关系。
2020-02-15 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Landau-Ginzburg theory of charge density wave formation accompanying lattice and electronic long-range ordering
本文提出解析的朗道-金兹堡理论,描述电荷密度波与晶格和电子长程有序的耦合,推导空间调制相的稳定性条件,为量子材料实验数据分析提供指导。
2023-04-25 cond-mat.mtrl-sci
Influence of magnetic ordering on the optical response of the antiferromagnetic topological insulator MnBi$_2$Te$_4$
层状拓扑绝缘体MnBi $_2$ Te $_4$由于其固有的反铁磁有序性,具有多种拓扑相,近年来引起了人们的极大兴趣.利用变温红外光谱研究了MnBi $_2$ Te $_4$在磁有序温度下的光学电导率变化。几个光学参数的温度依赖性揭示了异常的磁相变,这表明体电子能带结构和磁性之间的相关性。我们将我们的研究结果与最近的报道MnBi $_2$ Te $_4$的电子能带结构的温度依赖性。
2020-10-04 cond-mat.mtrl-sci
Pressure-driven electronic and structural phase transition in intrinsic magnetic topological insulator MnSb2Te4
本征磁性拓扑绝缘体为实现各种令人兴奋的物理现象提供了理想的平台。然而,这类材料和相关研究仍然非常罕见。本文报道了内禀磁性拓扑绝缘体MnSb_2 Te_4在流体静压驱动下的电子和结构相变。电输运结果表明,温度依赖电阻在短程反铁磁(AFM)有序化温度TN '附近出现最小值,TN'值随压力的增大而减小,AFM有序化在10 GPa附近受到强烈抑制,在11.5 GPa以上则消失. MnSb_2Te_4的三个拉曼振动模的强度从7.5GPa开始迅速下降,在9 GPa以上变得不可检测,表明可能存在绝缘体-金属转变,理论计算进一步证实了这一点。原位X射线衍射(XRD)表明,在9.1GPa附近出现了一个额外的衍射峰,MnSb 2 Te 4在16.6GPa以上开始进入类非晶态,表明AFM有序化和金属化受到抑制的结构起源。这一工作揭示了层间相互作用、磁有序和电学行为之间的相互关系,有助于理解这类材料和器件的基本性质。
2021-07-26 cond-mat.mtrl-sci
Electronic manipulation of polar order in electron crystal
The University of Tokyo(东京大学);RIKEN Center for Emergent Matter Science(理化学研究所新兴物质研究中心);Sumitomo Chemical Next-Generation Eco-Friendly Devices Collaborative Research Cluster(住友化学下一代环保设备联合研究集群);Institute of Science Tokyo(东京科学大学);Okayama University(冈山大学);Institute for AI and Beyond, The University of Tokyo(东京大学AI与未来研究所);WPI Advanced Institute for Materials Research, Tohoku University(东北大学WPI材料高级研究所)
研究在顺磁半导体LuFe₂O₄中通过施加电流脉冲操控电荷有序方向,观察到非互易电阻率随符号反转调制,数值计算与实验相符,还展示了非互易电阻存储操作,为电荷有序电子学发展奠定基础。
2026-07-13 cond-mat.mtrl-sci
Study of the Electronic Structure in Oxides Using Absorption and Resonant X-Ray Scattering
共振X射线散射(RXS)是一种光谱学,其中结合了位置选择性衍射的能力和关于原子种类的局部吸收光谱的能力。由于依赖于芯能级态能量和中间态的三维电子结构,这种技术特别适合于研究电荷、轨道或自旋有序以及相关的晶体畸变。在电荷有序的情况下,我们利用的事实,即原子与密切相关的网站对称性,但与小的电荷差异表现出共振在略有不同的能量。这种效应的敏感性允许定量估计的电荷不成比例。与荧光或吸收测量相反,衍射的功率依赖于检测小于核心空穴水平的倒数寿命的差异的能力。考虑到晶体结构的不确定性和电荷有序必须从相关的原子位移中解脱出来的事实,提出了一种完整的方法,并应用于磁铁矿的低温相。自旋,环形和轨道顺序的相对灵敏度也显示和比较不同的过渡金属氧化物化合物,如V2O3和GaFeO3。
2007-11-09 cond-mat.mtrl-sci
Multiple Localized States and Magnetic Orderings in Partially Open Zigzag Carbon Nanotube Superlattices: An Ab Initio Study
利用第一性原理计算,我们研究了部分开放的锯齿形碳纳米管(CNT)超晶格的电磁性质。研究发现,这些超晶格在费米能级附近可以表现出多个局域态,这取决于它们的开放度。更重要的是,某些电子态被限制在结构的某些部分,甚至有特殊的磁序。我们证明,作为一个原则的证明,一些部分开放的锯齿形CNT超晶格本身是巨大的(100%)磁阻器件。此外,局域(和自旋极化)状态以及超晶格的带隙可以进一步调制由外部电场垂直于管轴,和沿管轴的偏置电压可以用来控制两个自旋态的电导。我们相信,这些结果将开辟新的纳米电子和自旋电子器件的生产方式。
2010-05-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci