Reflection-Symmetry Protected Antiferromagnetic Topological Insulator in Three-Dimensional Heavy-Fermion Systems
研究了三维重费米子系统中具有反射对称性的反铁磁相的拓扑性质。在这里,我们提出了一个反射对称的拓扑状态在三维反铁磁相,并演示如何顺磁相的变化到反铁磁拓扑相的f -电子材料,如SmB 6。
2019-09-14 cond-mat.str-el
Antiferromagnetic Chern insulators in non-centrosymmetric systems
本文研究了一类新的拓扑反铁磁(AF)陈氏绝缘体,它们是在二维无反转对称系统中由电子相互作用驱动的。尽管没有净磁化,AF陈氏绝缘体(AFCI)具有非零的陈氏数$C$,并表现出量子反常霍尔效应(QAHE)。它们的存在是由量子自旋霍尔绝缘体和拓扑平凡相之间的Weyl点的边界线的分叉保证的,AF长程序的出现。作为一个具体的例子,我们研究了蜂窝晶格Kane-Mele模型的相结构作为反转破缺离子势和Hubbard相互作用的函数。我们发现一个简单的$z$轴$C=1$ AFCI相和一个自旋翻转到拓扑平凡的$xy$平面共线反铁磁体。我们提出了在相关电子材料和冷原子系统中实现AFCI和QAHE的实验方案。
2018-03-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Topological spin Hall effects and tunable skyrmion Hall effects in uniaxial antiferromagnetic insulators
电流驱动反铁磁skyrmions物理学的最新进展已经观察到马格努斯力的缺失。我们概述了这种现象的对称性原因,并表明,这种取消将失败的情况下,自旋极化电流。配对微磁学模拟与半经典自旋波输运理论,我们表明,skyrmions产生自旋极化的横向磁振子电流,自旋极化的磁振子电流可以反过来产生反铁磁skyrmions的横向运动。我们研究铁磁和反铁磁的情况下的skyrmion霍尔角的频率依赖性的定性差异,并关闭提出一个简单的skyrmion为基础的磁振子设备的自旋通道解复用。
2019-05-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Magnon Nonlinear Hall Effect in 2D Antiferromagnetic Insulators
Nanyang Technological University(南洋理工大学);South China Normal University(华南师范大学)
研究提出磁子非线性霍尔电流作为探测二维反铁磁绝缘体磁性的新方法,揭示其与磁结构的内在关联及多层反铁磁绝缘体的层间磁耦合特性。
2025-05-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Antiferromagnetic crystalline topological insulators
基于Kramers定理,时间反演不变拓扑绝缘体的无隙表面Dirac锥受到时间反演对称性的保护。通常需要自旋自由度,因为Kramers定理只保证自旋费米子的双简并,而不保证无自旋费米子的双简并。本文提出了一个反铁磁无自旋模型,它打破了时间反演对称性。类似于时间反演不变的拓扑绝缘体,该模型具有一个拓扑非平凡相,该相具有一个单表面Dirac锥,并通过时间反演和平移操作的组合来保护。我们的结果表明,在磁性晶体中,即使没有任何自旋自由度和自旋轨道耦合,也可以在表面上存在单个狄拉克锥。
2013-04-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Charge Density Distributions in Doped Antiferromagnetic Insulators
在Faddeev-Niemi模型的软变体框架下,我们研究了平面反铁磁绝缘体欠掺杂态下电荷密度纳米级组态的形式。它示出,有这样的掺杂水平和温度范围内,在封闭的准一维结构的形式的电荷密度分布是更优选的。
2003-02-13 cond-mat.str-el
Thermal and thermoelectric properties of an antiferromagnetic topological insulator MnBi$_2$Te$_4$
MnBi $_4$ $_2$ Te中本征反铁磁拓扑绝缘体(AFM-TI)的发现引起了人们的广泛关注,其中最重要的是它的电学性质。在本文中,我们报告的电子,热,和热电输运的研究,这个新发现的AFM-TI。温度和磁场的电阻率,热导率和塞贝克系数的依赖性表明在这个系统中的电荷,晶格和自旋自由度之间的强耦合。此外,MnBi $_2$ Te $_4$表现出大的反常能斯特信号,这与场致倾斜反铁磁态的非零Berry曲率有关。
2022-05-04 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Spin-gapped incoherent metal with preformed pairing in the doped antiferromagnetic Mott insulator
我们研究了反铁磁莫特绝缘体如何通过空穴掺杂演化为d波BCS超导体。在强耦合方法中考虑自旋涨落,我们发现了一个自旋能隙的非相干金属作为反铁磁莫特绝缘体和d波超导体之间的中间相。这种非费米液态金属在自旋分解规范理论中被认为是红外稳定的固定点,类似于从玻色子规范理论中的自旋液体绝缘体。我们考虑了反常金属相的单粒子能谱和动态自旋极化率,并讨论了其物理意义。
2007-08-13 cond-mat.str-el
Identifying two-dimensional $Z_2$ antiferromagnetic topological insulators
我们重新讨论了一个二维拓扑绝缘体是否可能出现在一个相称的内尔反铁磁体中的问题,在这个反铁磁体中,交错磁化破坏了基本平移和时间反转,但保留了它们的产物作为对称性。与所谓的$Z_2$拓扑绝缘体相反,在拓扑不变量的帮助下,反铁磁拓扑相的详尽表征一直缺失。我们分析了反铁磁拓扑绝缘体的简单模型,并根据最近提出的中心对称系统标准绘制了其相图[Fang等人,B88,085406(2013)]。然后,我们适应两种方法,最初设计的顺磁系统,并使反铁磁拓扑相的表现。所提出的方法适用于远远超出了在这项工作中处理的特定的例子,并承认简单的推广。我们说明这一点,考虑一个非中心对称系统,其中没有简单的标准来识别拓扑相位。我们还提出了一个明确的反铁磁拓扑绝缘体的边缘态的结构。
2016-04-06 cond-mat.str-el
Magnetic quantum oscillations in doped antiferromagnetic insulators
在任意方向的外磁场中,对二维反铁磁绝缘体中电子(空穴)的能谱进行了量子化。发现了de Haas-van Alphen(dHvA)或Shubnikov-de Haas(SdH)磁振荡振幅与磁化方向的面内方位角和面外方向的极角的特殊关系,该关系可作为掺杂Mott-Hubbard、自旋密度波(SDW)和常规带结构绝缘体中反铁磁序的灵敏探针.
2008-03-17 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Signature of band inversion in the antiferromagnetic phase of axion insulator candidate EuIn2As2
我们已经进行了角分辨光电子能谱EuIn2As2,这是预测在反铁磁状态下的轴子绝缘体。通过利用软X射线和真空紫外光子,我们揭示了一个三维空穴袋为中心的体布里渊区的伽马点连同一个重空穴掺杂的表面态的顺磁相。当进入反铁磁相时,能带结构表现出明显的重构,其特征在于在费米能级附近出现“M”形体带。与第一性原理能带结构计算的定性协议表明,在反铁磁相的伽马点的批量带反转的发生。我们认为,EuIn2As2提供了一个很好的机会,研究与可能的轴子绝缘体相的奇异量子相位。
2020-09-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Continuous Transition between Antiferromagnetic Insulator and Paramagnetic Metal in the Pyrochlore Iridate Eu2Ir2O7
我们的磁热和传输性能的烧绿石铱酸盐Eu 2 Ir 2 O 7的单晶研究揭示了一个连续的相变从顺磁性金属的反铁磁绝缘体的样品与化学计量在~1%的分辨率。绝缘相具有强烈的接近反铁磁半金属,这是稳定的几个%的水平的非化学计量比。我们的观察表明,除了电子相关和自旋轨道耦合的磁秩序是必不可少的开放的电荷间隙。
2012-03-19 cond-mat.str-el
Continuous metal-insulator transition of the antiferromagnetic perovskite NaOsO3
新合成的钙钛矿型NaOsO 3在高温下表现出Curie-Weiss金属性质,在410 K冷却时突然进入反铁磁绝缘状态。在低温极限下的电子比热是不存在的,表明带隙完全打开。在电子显微镜原位观察未发现任何晶格异常的转变温度附近。反铁磁关联很可能是能隙开放的主要原因。
2009-10-25 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Robust A-type order and spin-flop transition on the surface of the antiferromagnetic topological insulator MnBi$_2$Te$_4$
在这里,我们提出的单轴A型反铁磁秩序的持久性的MnBi $_2$ Te $_4$单晶的表面层使用磁力显微镜的微观证据。我们的研究结果揭示了终止相关的磁衬度在两个表面台阶边缘和畴壁,这可以被屏蔽的软磁薄层。强大的表面A型秩序进一步证实了观察终止相关的表面自旋翻转转变,这已经在几十年前理论上提出。我们的研究结果不仅为理解反铁磁拓扑绝缘体MnBi $_2$ Te $_4$的电子性质提供了关键成分,而且也为探索天然反铁磁体中的内禀表面变磁转变开辟了一个新的范例.
2020-06-13 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Fluctuation-induced Topological Quantum Phase Transitions in Quantum Spin Hall and Quantum Anomalous Hall Insulators
研究了量子涨落在量子自旋霍尔绝缘体和量子反常霍尔绝缘体拓扑量子相变中的作用。采用变分集团近似方法得到了相互作用多体系统的单粒子格林函数,并通过直接计算最近提出的相互作用系统的拓扑序参量来表征不同相.我们在几种模型中精确地指出了量子涨落对量子自旋霍尔到莫特绝缘体跃迁的影响。此外,我们提出了一个一般的机制,拓扑量子相变可以驱动的相互作用引起的自能量的发散。
2012-11-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Thermal Hall effect of magnons in collinear antiferromagnetic insulators: signatures of magnetic and topological phase transitions
我们从理论上证明了共线反铁磁绝缘体中磁振子的热霍尔效应是磁振子谱中磁性和拓扑相变的一个指标。本文计算了蜂窝晶格上反铁磁体磁振子在温度梯度作用下的横向热流。施加的磁场驱动系统从反铁磁相经由自旋翻转相进入场极化相。除了这些磁相变,我们发现拓扑相变内的自旋翻转相位。这两种类型的转变表现在显着和显着的特点,在热导率;取决于温度,电导率的几个数量级的变化,提供了一个工具,以实验辨别这两种类型的相变。我们包括范德华磁体MnPS $_3$的数值结果。
2021-09-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Anisotropic resistivity of the antiferromagnetic insulator Bi_2Sr_2ErCu_2O_8
在4.2 ~ 500 K温度范围内测量和分析了Bi_2Sr_2 Ca_{1-x} Er_xCu_2O_8单晶的各向异性系数,特别是对x=1.0的反铁磁绝缘体的各向异性系数进行了研究。虽然电阻率是半导体沿面内和面外的方向,温度依赖性被发现是显着不同的。结果,x=1.0时的电阻率比在室温附近出现一个宽的最大值。反铁磁绝缘体中的导电行为不同于其它半导体材料,与高温超导体中的导电行为一样是非常规的。
1999-03-24 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Ferromagnetism and metal-like transport in antiferromagnetic insulator heterostructures
采用脉冲激光沉积技术在(001)-SrTiO $_3$衬底上生长了PrPDMATHABMM Ca $_{0.5}$ MnO $_3$ /La $_{0.5}$ Ca $_{0.5}$ MnO $_3$ /PrPDMATHABMM Ca $_{0.5}$ MnO $_3$三层薄膜。从磁化强度和电子输运实验研究了几个三层膜界面的耦合。La $_{0.5}$ Ca $_{0.5}$ MnO $_3$层厚度的增加诱导了应变层和界面处的磁有序,导致铁磁行为和增强的介电性,而电阻率显示出金属样行为。这些效应在母体化合物中没有观察到,母体化合物是反铁磁绝缘体,打开了一条路径,人为地诱导了一些新的性质。
2005-06-15 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Short-range antiferromagnetic correlations in Kondo insulators
我们研究了局域$f$电子之间的短程反铁磁关联对近藤绝缘体的输运和热力学性质的影响,这是Coqblin等人首次提出的金属重费米子。位置间的磁相关性为$f$-电子产生有效带宽。它们被视为当地近藤相关性,使两个能量尺度出现在我们的方法相同的基础上。我们讨论了这两种尺度在物理性质上的竞争。
2000-01-13 cond-mat.str-el
Antiferromagnetic Kitaev Interactions in Polar Spin-Orbit Mott Insulators
键向各向异性交换相互作用,称为Kitaev相互作用,是实现量子自旋液体的一条很有前途的途径。在具有强自旋轨道耦合的莫特绝缘体中,当间接电子转移之间存在量子干涉时,发现了Kitaev相互作用。在这里,我们从理论上提出了一个不同的情况下,通过引入极性结构的不对称性,不平衡的量子干涉。我们发现,不平衡激活额外的交换过程,并引起占主导地位的反铁磁Kitaev相互作用,在形成鲜明对比的传统铁磁的。我们证明了由从头计算的极性钌三卤化物与多个阴离子,$α$ -RuH $_{3/2}X_{3/2}$($X$ =Cl和Br),表现出反铁磁Kitaev相互作用,其幅度是几倍,现有的候选人相比。我们的建议开辟了实现Kitaev自旋液体在未知的参数区域的方式。
2019-05-29 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Antiferromagnetic order in a layered magnetic topological insulator MnBi$_2$Se$_4$ probed by resonant soft x-ray scattering
本研究利用共振软X射线散射探测了准二维磁性拓扑绝缘体MnBi$_2$Se$_4$,证实其具有面内磁矩的A型反铁磁序,这一独特的自旋结构可能有助于实现新的拓扑态。
2024-06-03 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Charge transport and magnetization profile at the interface between a correlated metal and an antiferromagnetic insulator
光谱探针的组合被用来开发一个详细的实验描述的运输和磁性的超晶格组成的顺磁性金属CaRuO $_3$和反铁磁性绝缘体CaMnO $_3$。超晶格中的载流子密度和Ru的价态与体相CaRuO $_3$没有明显的不同。这些观测结果表明,界面上的小电荷转移证实了密度泛函计算的预测。然而,由于倾斜的Mn自旋导致的铁磁极化穿透3-4个晶胞进入CaMnO $_3$,远远超过相应的预测。这种差异可能表明在界面处形成了磁极化子。
2009-03-26 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Antiferromagnetic phase of the Kondo-insulator
讨论了导带半满的平面Kondo晶格模型的反铁磁相的准粒子能带结构,即所谓的Kondo绝缘体。用键费米子技术得到了能带结构,并与用动力学团簇近似得到的单粒子谱函数进行了比较。特别地,数值谱中观察到的能带结构随J/t的各种变化通过计算被定性地再现。在费米面嵌套的情况下,我们发现了一个半金属相足够小的交换常数和可能的实验结果进行了讨论
2019-02-27 cond-mat.str-el
$\mathcal{Z}_2$ classification for a novel antiferromagnetic topological insulating phase in three-dimensional topological Kondo insulator
反铁磁拓扑绝缘体(AFTI)是一种打破时间反演对称性的拓扑物质。自AFTI提出以来,对于强关联系统的研究还很缺乏。在本文中,我们首次表明,一个新的AFTI相可以实现在三维拓扑近藤绝缘体(TKI)。在一个广泛的参数区域,TKI的基态经历了二阶过渡到反铁磁绝缘相,保存了时间反转和晶格平移的组合对称性,使我们能够推导出这些状态的$\mathcal{Z}_2$分类公式。通过计算$\mathcal{Z}_2$指数,在不同的参数范围内,将反铁磁绝缘态分为拓扑反铁磁绝缘体(AFTI)和非拓扑反铁磁绝缘体(nAFI).在AFTI的反铁磁表面,我们发现拓扑保护的无隙狄拉克锥内的散装差距,导致金属费米环表现出螺旋自旋纹理与弱自旋动量锁定。根据模型参数的不同,磁跃迁发生在AFTI和强拓扑绝缘体之间,或nAFI和弱拓扑绝缘体之间。通过改变一些模型参数,我们发现AFTI和nAFI之间的拓扑转变,驱动体隙关闭。我们的工作可以解释TKI化合物SmB $_6$中的压致磁性,并有助于探索重费米子系统以及其他强关联系统中更丰富的AFTI相。
2018-09-26 cond-mat.str-el
Doping-driven Antiferromagnetic Insulator -- Superconductor Transition: a Quantum Monte Carlo Study
超导性如何在反铁磁绝缘态附近出现是强关联物理学的一个长期问题。我们研究了从反铁磁绝缘体到超导体的过渡空穴掺杂的基础上双层推广的Hubbard模型。投影量子蒙特卡罗模拟,这是符号的问题,无论是在半填充和远离。在半填充时出现各向异性的伊辛反铁磁Mott绝缘相,空穴掺杂使其减弱。在临界掺杂值以下,反铁磁性与单线态超导性共存,单线态超导性是跨越每个梯级的配对,具有扩展的$s$波对称性。当进一步增加掺杂时,反铁磁序消失,只留下超导相。这些结果提供了重要的信息,超导性如何出现在掺杂的母体莫特绝缘状态。
2021-01-08 cond-mat.str-el
Ultrafast Control of Spin Interactions in Honeycomb Antiferromagnetic Insulators
光使交换和Dzyaloshinskiii-Moriya相互作用的超快,直接和非热控制成为可能。我们考虑由Kane-Mele-哈伯德模型描述的二维蜂窝晶格在半填充和强相关极限下,即,倾斜反铁磁体的莫特绝缘体相。基于Floquet理论,我们证明了通过改变偏振激光脉冲的振幅和频率,人们可以调整交换和Dzyaloshinskiii-Moriya自旋相互作用之间的振幅和符号,甚至比例。此外,自旋相互作用的重正化与螺旋度无关。我们的研究结果为最近发现的二维磁性材料中的超快光学自旋操纵铺平了道路。
2019-08-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Magnon gravitomagnetoelectric effect in noncentrosymmetric antiferromagnetic insulators
研究了非中心对称反铁磁绝缘体中磁振子对重力磁电效应的贡献。这种现象与ME效应完全不同,因为温度梯度与磁振子耦合,而电场则不然。我们导出了用磁振子波函数表示的引力-ME磁化率的一般公式,并发现磁性离子的$g$因子的差异是决定性的。我们还将我们的公式应用于一个特定的模型。虽然得到的重力-ME磁化率是小的,我们讨论了几种方法来增强这种现象。
2019-12-18 cond-mat.str-el
Lattice symmetry and emergence of antiferromagnetic quantum Hall states
具有非平凡拓扑带的系统中的强局域相互作用可以稳定量子态,如磁性拓扑绝缘体。我们研究了晶格对称性对可能出现的反铁磁量子霍尔态的影响。我们考虑的Spinful的Harper-Hofstadter模型扩展的下一个最近邻(NNN)跳跃,打开一个间隙在半填充,并允许实现量子霍尔绝缘体。量子霍尔绝缘体具有陈数$\mathcal{C}=2$,因为两个自旋分量处于相同的量子霍尔状态。我们在系统中沿$\hat{x}$方向增加了一个有利于正常绝缘体的交错势$Δ$,并在系统中增加了有利于莫特绝缘体的Hubbard相互作用$U$.莫特绝缘体是一个Néel反铁磁小和条纹反铁磁大NNN跳跃。我们调查的$U$ - $Δ$相图的小和大NNN跳跃模型。结果表明,在大NNN跳变时,相图中存在$\mathcal{C}=1$条状反铁磁量子霍尔绝缘体,而在小NNN跳变时,不存在等效的$\mathcal{C}=1$ Néel反铁磁量子霍尔绝缘体.我们讨论了只有当自旋翻转效应不能被空间群操作补偿时,才能出现$\mathcal{C}=1$反铁磁量子霍尔绝缘体。我们的研究结果可以作为一个指导方针,在未来的研究中寻找反铁磁量子霍尔态。
2021-04-08 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Topological orbital Hall effect caused by skyrmions and antiferromagnetic skyrmions
研究证明磁性及反铁磁斯格明子等拓扑织构可诱导拓扑轨道霍尔效应,反铁磁体系中该效应无电荷输运且电导率远高于拓扑自旋霍尔效应。
2025-01-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Antiferromagnetic Skyrmions and Skyrmion Density Wave in Rashba Hund's Insulator
我们发现磁相托管高度难以捉摸的和技术上重要的反铁磁skyrmion准粒子在模型中的Rashba耦合洪德的绝缘体。结果是基于一个经典的超交换模型的无偏模拟,在这项工作中,从一个现实的微观电子哈密顿。我们还发现了一个新的skyrmion密度波基态的特点是一个($Q,Q$)调制的局部skyrmion密度图。一个独特的非均匀态,其特征在于一个圆形图案的自旋结构因子和附加的实空间纹理被确定为稀疏反铁磁skyrmions的父母。我们预测,这里报告的磁性状态可以实现在薄膜中的多轨道系统涉及$4d$或$5d$过渡金属。
2020-08-19 cond-mat.str-el
Spin Hall effect in a Doped Mott Insulator
在不涉及自旋-轨道耦合的强关联系统中,证明了守恒自旋霍尔流的存在。自旋霍尔电导率由本征体性质决定,即使在零温度下强磁场中电荷电阻率发散时,本征体性质也是有限的。在后一个极限状态对应于自旋霍尔绝缘体。这种系统是一个掺杂的莫特绝缘体的相弦论描述,自旋霍尔效应被预测共存的能斯特效应来表征的低温赝隙相的本征性质。在自旋电子学中的可能应用也被提及。
2005-11-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Anomalous ferromagnetic spin fluctuations in an antiferromagnetic insulator Pr_{1-x}Ca_{x}MnO_{3}
反铁磁(AFM)绝缘体Pr_{1-x} Ca_{x} MnO_{3}中的高温顺磁态的特征在于具有非常小能量尺度的铁磁(FM)自旋涨落。FM的波动表明,在电荷有序温度T_{CO}的强度急剧下降,但持续低于T_{CO},并消失在AFM转变温度T_{N}。这些结果表明,掺杂锰氧化物中的FM波动的完全开关的自旋有序的重要性。
1998-09-02 cond-mat.str-el
Antiferromagnetic topological insulator state in the correlated Bernevig-Hughes-Zhang model
本文采用变分集团方法研究了电子关联对Bernevig-Hughes-Zhang模型中拓扑相变的影响。我们计算了自旋陈数和局域磁矩,证明了拓扑非平凡反铁磁序的存在和磁跃迁的二级性质。进一步证明了在自旋量子化条件下,拓扑相变是由体带隙的闭合引起的。
2013-04-30 cond-mat.str-el
Metallic Interface Emerging at Magnetic Domain Wall of Antiferromagnetic Insulator---Fate of Extinct Weyl Electrons
与普通半导体不同,拓扑绝缘体伴随着由狄拉克型费米子描述的受保护的金属表面。在这里,我们从理论上表明,另一个新兴的二维金属嵌入在大块绝缘体实现在磁畴壁。畴壁长期以来一直被研究作为老式和前沿自旋电子学的成分。畴壁在这里,作为一个看似微不足道的反铁磁绝缘体的接口,紧急实现了一个功能接口,由零模式与强大的二维费米表面,其中烧绿石铱氧化物提出主机凝聚态实现外尔费米子提供这样的例子在低温下保存。钉扎在畴壁的inap态的存在,理论上类似于聚乙炔中的自旋/电荷孤子,并作为隐藏的一维弱Chern绝缘体的边缘被保护,其特征在于零维A类拓扑不变量,解决了在R2 Ir 2 O 7中观察到的实验难题。畴壁实现了电子的量子限制,并提供了一个净均匀磁化,这使得磁控制电子界面输运超越半导体范式。
2014-03-12 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el quant-ph
Model of ultrafast demagnetization driven by spin-orbit coupling in a photoexcited antiferromagnetic insulator Cr2O3
本文从理论上研究了反铁磁绝缘体Cr $_{2}$ O $_{3}$在激光脉冲泵浦下的动态时间演化。通过求解耗散薛定谔方程,研究了从高自旋四重态到长寿命低自旋二重态的超快退磁过程。我们发现,退磁时间是数百飞秒的顺序,与最近的实验很好地吻合。通过适当调节Cr $^{3+}$多重态能级之间的能隙,可以大大减少开关时间。此外,弛豫时间还依赖于第一光激发态原子轨道的杂化。我们的研究结果表明,选择性操纵的电子结构的工程应力应变或化学取代允许有效地控制的磁状态切换的光激发绝缘过渡金属氧化物。
2017-06-28 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Competing magnetic interactions in the antiferromagnetic topological insulator MnBi$_{2}$Te$_{4}$
反铁磁(AF)化合物MnBi $_{2}$ Te $_{4}$被认为是反铁磁(AF)拓扑绝缘体的第一个实现。在这里,我们报告的非弹性中子散射研究的磁相互作用的MnBi $_{2}$ Te $_{4}$,具有铁磁(FM)三角层AF层间耦合。的自旋波显示一个大的自旋间隙和成对交换相互作用的三角形层内的挫折,由于大的次近邻AF交换。挫折的程度表明接近各种磁相,可能包括skyrmion相,可以在化学调谐化合物或应用破磁场时访问。
2019-08-06 cond-mat.str-el
Antiferromagnetic skyrmion crystals: generation, topological Hall and topological spin Hall effect
Skyrmions是拓扑非平凡的磁性准粒子,其特征在于拓扑荷。一个规则的skyrmion阵列--skyrmion晶体(SkX)--具有电子的拓扑霍尔效应(THE),这反过来又引起了skyrmion本身的霍尔效应。人们普遍认为反铁磁Skyrmion晶体(AFM-SkX)缺乏这两种效应。在这个快速通信中,我们提出了一个普遍适用的方法来创建稳定的AFM-SkX的生长在共线反铁磁体上的两个子晶格SkX。作为一个例子,我们表明,这两种类型的skyrmion晶体-常规和反铁磁-存在于蜂窝晶格。虽然具有等效晶格位置的AFM-SkX不显示THE,但它们表现出拓扑自旋霍尔效应。在此之上,在不等价子晶格上的AFM-SkX表现出非零的THE,这可以用于自旋电子器件。我们的理论发现需要通过实验来实现。
2017-07-17 cond-mat.str-el
Anomalous Hall effect in the coplanar antiferromagnetic coloring-triangular lattice
研究了自旋轨道相互作用下共面反铁磁着色三角晶格的反常霍尔效应。自旋-轨道耦合的效应在有效水平上被包括为电子自旋的旋转,因为电子从一个位置跳到另一个位置。我们的结果表明,在平面120 $^{\circ}$结构中,如果存在有限的自旋轨道耦合,则会发生有限的霍尔电导。量子化的霍尔电导率发生在全局带隙处,这是由拓扑非平凡的能带结构引起的。
2021-09-17 cond-mat.str-el
A slave-fermion gauge-theory approach of the t-J model: Doping-induced complex magnetic structure and Z$_{2}$ spin-gapped anomalous metal in an antiferromagnetic doped Mott insulator
基于t-J模型的从费米子方法,我们重新研究了掺杂反铁磁莫特绝缘体,其中反铁磁自旋涨落和掺杂空穴分别用玻色子和费米子子描述.早期的研究已经表明,掺杂反铁磁莫特绝缘体的有效场论由电荷动力学的非相对论费米子(holon)U(1)规范理论和自旋动力学的相对论玻色子(自旋子)U(1)规范理论给出,因此允许玻色子自旋子从反铁磁状态间隙的异常金属相,类似于t-J模型的从玻色子方法中的U(1)自旋液相。我们认为,在这种方法中涌现的U(1)规范结构是基于一个简化的图片反铁磁关联。考虑到掺杂空穴的动力学行为会破坏共线反铁磁自旋组态,我们证明了掺杂空穴增强了铁磁自旋关联,并导致了复杂的磁结构。这种复杂自旋织构的存在将U(1)规范结构降低到Z $_{2}$,因此对于低温下的自旋能隙非费米液态金属,由于不存在无能隙U(1)规范涨落,因此有效场论结果不同。
2008-11-17 cond-mat.str-el
Bilayer Haldane model: From trivial band insulator to fractionalized quantum anomalous Hall insulator
受体拓扑邻近效应和拓扑自举效应研究的启发,我们考虑了两个耦合层的量子反常霍尔(QAH)绝缘体,它们具有相反的时间反转断裂符号,这导致半填充时的平凡带绝缘体。我们研究的影响,在这个模型中的从转子理论,这导致层选择性莫特转变,导致在一个分数的量子反常霍尔绝缘体QAH $^*$的Chern带绝缘体与手性自旋液体共存。我们还计算了QAH $^*$相附近的边缘电子谱函数。
2018-04-17 cond-mat.str-el
Spin-charge Separation in Nodal Antiferromagnetic Insulator
本文以具有π通量相的二维哈伯德模型和六角晶格上的二维哈伯德模型为例,研究了节状反铁磁(AF)绝缘体中的自旋电荷分离孤子--一种具有大量Dirac费米子激发的AF序(详见本文)。计算了连续极限下孤子(半skyrmions)的费米子零模和诱导量子数,其结果与准一维导体聚乙炔(CH)x和拓扑带绝缘体中的结果相似.特别是,我们发现了一些新的现象:由于诱导的交错自旋矩,移动的半skyrmion成为费米子粒子;当添加一个空穴或一个电子时,半skyrmion变成玻色子粒子,只有电荷自由度。我们的结果表明,孤子上的非平凡诱导量子数可能是不同系统中自旋-电荷分离的普遍特征。
2008-08-13 cond-mat.str-el
The antiferromagnetic insulator Ca3FeRhO6: characterization and electronic structure calculations
我们研究的反铁磁绝缘性质的Ca 3FeRhO 6的实验和理论。磁化率测量表明,Neel温度T_N = 20 K,磁矩为5.3 μ B/f。例如,而穆斯堡尔谱强烈表明位于三角棱柱位的Fe离子处于3+高自旋态。运输测量显示一个简单的Arkenius定律,与0.2 eV的激活能。用LSDA能带结构计算解释了实验结果,证实了Fe 3+态、高自旋/低自旋的情况、反铁磁有序性和激活能的值.
2006-10-04 cond-mat.str-el
Understanding one-dimensional topological Kondo insulator: Poor man's non-uniform antiferromagnetic mean-field theory versus quantum Monte Carlo simulation
拓扑近藤绝缘体(TKI)是相互作用拓扑绝缘体的一个重要例子,其中电子的关联效应起着关键作用。然而,我们对这个及时的问题的理解大多来自数值模拟(特别是在一维空间),这确实包括相关效应,但提取潜在的物理是黑箱。在这项工作中,我们使用非均匀反铁磁平均场(nAFM)理论来理解TKI模型,$1D$ $p-$波周期安德森模型($p$ -PAM)的基础物理。通过与精确的量子蒙特卡罗模拟的比较,我们发现当Hubbard相互作用较弱时,nAFM理论是对基态性质的一个很好的近似。这强调了在这个系统中占主导地位的反铁磁关联和本地反铁磁图片捕捉相互作用的多体基态的定性性质。在$p$ -PAM体系中引入额外的导带,导致了从Haldom相到拓扑平凡相的量子相变.我们相信这些结果可能有助于理解新的物理相互作用TKI材料,如SmB $_{6}$和其他相关化合物。
2019-08-10 cond-mat.str-el
Theory for Slightly Doped Antiferromagnetic Mott Insulators
从具有反铁磁序的二维Mott绝缘态出发,提出了一种描述轻微掺杂空穴或电子的莫特绝缘体低能态的试探波函数.随着状态的行为像带电准粒子与定义良好的动量,观察到一个刚性带。这些状态的配对相关性比以前研究的少得多。小费米补丁获得的高Tc铜氧化物掺杂轻空穴或电子与最近的实验是一致的。讨论了非相干态和自旋袋态。使用这些波函数,精确计算得到的一些结果被再现。
2002-10-03 cond-mat.str-el
Field induced topological Hall effect in non-coplanar triangular antiferromagnetic geometry of Mn3Sn
自旋共面排列且净磁矩为零的非共线三角形反铁磁体,由于其动量空间的Berry曲率不为零,可以表现出很大的反常霍尔效应.在这里,我们表明存在一个大的场诱导的拓扑霍尔效应在非共面三角形反铁磁几何形状的Mn 3Sn。详细的磁性和霍尔效应测量表明存在三种不同的霍尔贡献:高温异常霍尔效应,低温拓扑霍尔效应和中温区共存的两种效果。观察到的拓扑霍尔效应的起源归因于标量自旋手征诱导的实空间Berry曲率,当系统经历从平凡的非共面三角形自旋排列到拓扑保护的非平凡自旋织构时,通过在低温下施加磁场。
2019-03-26 cond-mat.str-el
Antiferromagnetic Slater Insulator Phase of Na2IrO3
利用包含自旋轨道耦合(SOC)的混合密度泛函理论(DFT)计算,我们预测了蜂窝状层状化合物Na2IrO3的锯齿形反铁磁(AFM)基态通过长程磁序打开了所观察到的绝缘带隙.我们发现,SOC的效果和修正固有的自相互作用误差在以前的本地或半本地DFT计算预测的带隙形成在Na2IrO3中起着至关重要的作用。结果表明,这种对Ir磁矩有强烈抑制作用的巡游AFM有序是由于Ir 5d轨道与O 2p轨道的杂化作用.因此,我们的研究结果表明,绝缘相Na2IrO3可以表示为一个斯莱特绝缘体驱动的巡回磁。
2014-05-05 cond-mat.str-el
Coexistence of Ferromagnetism and Antiferromagnetic Dimers in Topological Insulators
该研究通过非弹性中子散射与密度泛函理论计算,揭示Mn取代SnTe的拓扑绝缘体中存在反铁磁二聚体与未二聚化铁磁磁矩两种对立磁性组分,解释了稀磁拓扑绝缘体量子化区域脆弱的原因,完善了磁矩分布随机性相关假说。
2024-02-02 cond-mat.str-el
$Z_2$ antiferromagnetic topological insulators with broken $C_4$ symmetry
二维拓扑绝缘体可能出现在中心对称的相称Néel反铁磁体(AF)中,其中交错磁化破坏了基本平移和时间反转,但保留了它们的产物作为对称性。Fang等[Phys.Rev.B88,085406(2013)]提出了用于$Z_2$拓扑不变量的表达式以表征这样的系统。在这里,我们表明,如果缺乏一定的晶格对称性,这个表达式不允许检测到所有现有的相位。我们实现了数值技术来诊断一个玩具哈密顿的拓扑相位,并通过计算简并带的Chern数和显式构造边缘态来验证我们的结果,从而说明了该方法的有效性。
2016-05-26 cond-mat.str-el
Antiferromagnetic Excitonic Insulator State in Sr3Ir2O7
激子绝缘体通常被认为是通过束缚电子-空穴对的软电荷模式的凝聚形成的。然而,这假定软激子是自旋单重态性质。早期的理论研究也预测了一个非常独特的情况,其中磁激子的凝聚导致反铁磁激子绝缘体状态。在这里,我们报告共振非弹性X射线散射(RIXS)测量Sr 3 Ir 2 O 7。通过隔离的光谱的纵向分量,我们确定了一个磁模式,这是明确的磁和结构布里渊区中心,但合并与这些高对称点之间的电子连续,并在加热时衰减与材料的电阻率降低。我们表明,双层哈伯德模型,其中电子-空穴对的交换相互作用的约束,一贯解释所有的电子和磁性的Sr 3 Ir 2 O 7表明,这种材料是实现长期预测的反铁磁激子绝缘体相。
2022-01-11 cond-mat.str-el
Comment on Theory of Hall Effect and Electrical Transport in High-Tc Cuprates: Effects of Antiferromagnetic Spin Fluctuations
本文指出,为了解释高$T_{\rm c}$铜氧化物超导体正常态的反常输运性质而提出的基于涨落交换(FLEX)近似的磁输运理论与费米液体理论是不相容的,而那里得到的反常是由于近似的不一致性造成的。
2000-12-29 cond-mat.str-el
Producing Coherent Excitations in Pumped Mott Antiferromagnetic Insulators
相关材料中的非平衡动力学由于其表征、调节和创造复杂有序态的可能性而引起人们的关注。为了理解光致微观动力学,特别是在现实的泵浦条件下的瞬态和剩余的基本激发之间的联系,我们进行了各种时间分辨光谱的非微扰模拟。我们使用莫特反铁磁绝缘体作为模型平台。多粒子激发的瞬态动力学可以归因于Floquet虚态之间的相互作用和状态密度的修改,其中相互作用引起光谱重量转移。使用的时间依赖的光谱函数的自相关性,我们表明,共振的虚态与上哈伯德带的莫特绝缘体提供了操纵的电子分布和修改的电荷和自旋激发的路线。我们的研究结果将瞬态动力学与多体激发的性质联系起来,并提供了一个通过调谐激光脉冲设计物质非平衡态的机会。
2017-12-26 cond-mat.str-el
BaFe2Se2O as an Iron-Based Mott Insulator with Antiferromagnetic Order
合成了一种具有准二维FeSe_3O四面体阵列和正交结构的新化合物BaFe_2Se_2O。实验结果表明,该化合物是一种绝缘体,在240 K时发生反铁磁(AF)转变。能带结构计算表明,Fe在费米能级附近的3d能带变窄,导致磁性局域化和Mott绝缘行为。Fe原子之间的大距离可能是导致这些特征的原因。线性响应计算进一步表明强的面内AF交换$J$,这可以解释高于尼尔温度的增强的磁化率(在约450 K处具有最大值)。
2012-07-11 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Reply to Comment on "Theory of Hall Effect and Electrical Transport in High-Tc Cuprates: Effects of Antiferromagnetic Spin Fluctuations"
这是对O评论的回复。Narikiyo(cond-mat/0012505)在我们的论文J. Phys. Soc. Jpn. { \bf 68},(1999)1614.我们指出了他的论点中的错误,并证明了我们的分析与已建立的费米液体理论是相容的,因此所得结果是合理的。
2001-02-22 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Evidence for a correlated insulator to antiferromagnetic metal transition in CrN
研究了氮化铬(CrN)在T_N ~ 286 K一级磁结构转变过程中的电子结构。共振光电子能谱显示在费米能级处的3d偏态密度中存在一个能隙,原位库仑能U约为4.5 eV,表明电子-电子之间存在很强的关联。体敏高分辨(6 meV)激光光电子能谱显示,在T_N以下存在明显的费米边,表明存在反铁磁金属。硬X射线Cr 2 p芯能级谱显示出T_N随时间的变化,这是由于相干态的屏蔽作用引起的。电阻率证实了在T_N以上(E_g ~ 70 meV)为绝缘体,T_N以下为无序金属。结果表明,CrN从相关绝缘体转变为反铁磁金属,耦合到磁结构转变。
2010-04-01 cond-mat.str-el