Multipeak quasielastic light scattering and high-frequency electronic excitations in honeycomb Li$_2$RuO$_3$
我们测量了Li $_2$ RuO $_3$的低频拉曼光谱的温度依赖性，并观察到多峰准弹性散射在Ru蜂窝极化低于和高于磁结构转变温度。我们把这种散射归因于自旋系统中能量密度的涨落。在2150 $cm^{-1}$处观察到高频电子光散射。它的强度显着增加低于转变温度，确认由于去除在$t_{2g}$ -流形的Ru $^{4+}$离子的简并性的电子结构的实质性修改。
2020-06-06 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Magnetic and electrical anisotropy with correlation and orbital effects in dimerized honeycomb ruthenate Li$_2$RuO$_3$
Li 2 RuO 3在相对较高的温度550 K下发生结构转变，在其他各向同性蜂窝晶格上具有明显的Ru-Ru键二聚化。它表现出独特的人字形二聚模式，有史以来最大的粘合收缩值约为0.5 μ m。尽管在理论和实验上进行了广泛的研究，但其起源及其对物理性质的影响仍有待了解。在这项工作中，使用高质量的单晶，我们研究了电阻率（$ρ$）和磁化率（$χ$）的各向异性，以找到一个非常明确的各向异性：$ρ$ $_c*$ > $ρ$ $_b$ > $ρ$ $_a$和$χ$ $_b$> $χ$ $_a$ > $χ$ $_c*$。对于可能的理论解释，我们进行了密度泛函计算，得出结论，这些各向异性行为是由于相关效应结合独特的轨道结构和Ru 4d带的二聚化。
2019-10-16 cond-mat.str-el
Magnetic excitations in the metallic single-layer Ruthenates Ca(2-x)Sr(x)RuO(4) studied by inelastic neutron scattering
本文用非弹性中子散射方法分析了Ca（2-x）Sr（x）RuO（4），0.2 ≤ x ≤ 0.62系列顺磁金属区的磁关联。我们发现不同的贡献，对应于二维铁磁波动和波动在无公度波矢量（0.11，0，0），（0.26，0，0）和（0.3，0.3，0）。这些分量构成作为Sr浓度x、磁场和温度的函数的测量响应。一个通用的模型是适用于金属Ca（2-x）Sr（x）RuO（4）接近莫特转变，尽管它们的强烈变化的物理性质。无公度分量的振幅、特征能量和宽度仅随x变化很小，但铁磁分量敏感地依赖于浓度、温度和磁场。虽然铁磁波动是非常强的Ca1.38Sr0.62RuO4与0.2 meV的低特征能量在T=1.5 K时，它们被强烈抑制在Ca1.8Sr0.2RuO4，但重新出现后的应用程序的磁场，并形成一个以上的变磁转变的磁振子模式。非弹性中子散射的结果文件如何铁磁和无公度反铁磁不稳定性之间的竞争管理这个系统的物理。
2010-04-22 cond-mat.str-el
Lattice-Tuned Magnetism of Ru4+(4d4) Ions in Single-Crystals of the Layered Honeycomb Ruthenates: Li2RuO3 and Na2RuO3
合成并研究了含磁性Ru ~（4+）（4d ~ 4）离子的层状蜂窝晶格莫特绝缘体Na_2 RuO_3和Li_2 RuO_3单晶。新发现的Na 2 RuO 3在30 K具有近乎理想的蜂窝晶格和反铁磁有序。Li 2 RuO 3单晶在300 K以下采用蜂窝晶格，具有C2/m或更畸变的P21/m，这取决于详细的合成条件。我们发现，在这两种结构中的Li 2 RuO 3主机定义明确的磁状态，在多晶Li 2 RuO 3中发现的单线态基态。根据我们的研究结果生成的相图揭示了一个新的，直接的相关性之间的磁基态和基面扭曲的蜂窝状的双金属。
2014-11-08 cond-mat.str-el
Strongly Enhanced Magnetic Fluctuations in a Heavy-mass Layered Ruthenate
我们研究了Ca $_{2-x}$ Sr $_x$ RuO $_4$（x=0.52和0.62）的磁激发，它们表现出反常的高磁化率和重质量费米液体行为。我们的非弹性中子散射实验揭示了强烈增强的磁涨落周围的无公度波矢量（0.22，0，0）指向磁不稳定性。磁起伏在c方向上没有显示出相关性，并且沿着RuO $_2$ -平面，信号非常宽，$Δq =0.45$为$^{-1}$。这些涨落可以定量地解释高比热系数，并与高宏观磁化率有关。磁散射归因于SrPDMATHABMP RuO $_4$中自旋三重态超导的活性带$γ$带.
2003-12-02 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Transport properties of Metallic Ruthenates: a DFT+DMFT investigation
本文采用第一性原理密度泛函理论和动力学平均场论相结合的方法，对Hund金属的典型族Sr $_2$ RuO $_4$，Sr $_3$ Ru $_2$ O $_7$，SrRuO $_3$和CaRuO $_3$的输运性质进行了系统的理论研究.电导率和电阻率的理论计算与实验结果吻合较好，表明电子-电子散射是双烯酸盐输运的主要机制。我们证明，在单站点的动力学平均场方法的洪德金属的输运性质落入“弹性准粒子”的情况下。我们解释了为什么单层化合物Sr $_2$ RuO $_4$相对于其兄弟化合物具有相对较弱的相关性，这证实了其良好的金属性。
2015-04-01 cond-mat.str-el
First-Principles Correlated Approach to the Normal State of Strontium Ruthenate
多带之间的相互作用，相当大的多带电子相关性和强的自旋轨道耦合可能合谋在选择一个相当不寻常的非常规配对对称性层状Sr $_{2}$ RuO $_{4}$。这要求详细地重新审视正常状态，特别是依赖于$T$的非相干-相干交叉。使用现代第一性原理相关的观点，我们研究了这个问题的实际结构的Sr $_{2}$ RuO $_{4}$，并提出了一个统一的和定量的描述范围内的不寻常的物理响应在正常状态。有了这些，我们建议，一个新的和重要的元素，占主导地位的多轨道电荷波动的洪德的金属，可能是一个主要的非常规超导对胶水。从而建立了该系统的正常态响应与超导电性之间的联系。
2016-08-22 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Electronic nematic order in the normal state of strontium ruthenate
本文通过超快时间分辨光学二色性测量在Sr₂RuO₄正常态中发现电子向列序，揭示其自发打破四重旋转对称性，并提出强调氧p轨道间库仑排斥的微观模型，为理解该材料超导机制提供新线索。
2023-04-05 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
High-pressure synthesis of Ba$_2$RhO$_4$, a rhodate analogue of the layered perovskite Sr-ruthenate
采用高压合成技术，结合凸壳计算，合成了一种新型层状钙钛矿型氧化物Ba $_2$ RhO $_4$.通过实验和计算工具研究了晶体和电子结构。粉末X射线衍射数据的结构精修表明Ba $_2$ RhO $_4$以K $_2$ NiF $_4$型结构结晶，与Sr $_2$ RuO $_4$和Ba $_2$ IrO $_4$同构。磁性，电阻率和比热测量多晶样品的Ba $_2$ RhO $_4$表明，该系统可以被表征为相关金属。尽管Ba $_2$ RhO $_4$与Sr $_2$ RuO $_4$在电子比热系数和威尔逊比方面非常相似，但在0.16 K以下没有显示出超导性。费米表面拓扑结构让人联想到Sr $_2$ RuO $_4$的碎片，而类电子的e $_g$ -（$d_{x^2-y^2}$）带下降到费米能级以下，使这种化合物也成为自旋轨道耦合莫特绝缘体Ba $_2$ IrO $_4$的金属对应物。
2020-10-13 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Strain Control of Fermiology and Many-Body Interactions in Two-Dimensional Ruthenates
在这里，我们演示了如何费米表面拓扑结构和量子多体相互作用可以通过在自旋三重态超导体Sr $_2$ RuO $_4$和它的等电子对应物Ba $_2$ RuO $_4$使用氧化物分子束外延（MBE），\emph{in situ}角分辨光电子能谱（ARPES），和运输测量的外延应变操纵。在$γ$费米面片的拓扑转变附近，我们观察到了明显的临界涨落特征，而准粒子质量的增强则随着Ru-O键距的增加而单调快速增加.我们的工作证明了使用外延应变作为操纵涌现特性，多体相互作用和相关材料中的超导性的无无序手段的可能性。
2016-05-18 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Evolution of Interorbital Superconductor to Intraorbital Spin-Density Wave in Layered Ruthenates
层状钙钛矿的单斜晶系一直是人们非常感兴趣的话题，许多工作致力于理解单层Sr $_2$ RuO $_4$的超导态。另一个长期存在的难题是它的姊妹化合物Sr $_3$ Ru $_2$ O $_7$缺乏超导性，这限制了Sr $_2$ RuO $_4$可能的超导机制。在这里，我们解决一个微观机制，统一超导和自旋密度波在这个家庭的材料秩序。从Sr $_2$ RuO $_4$的能带内赝自旋单重态超导模型出发，研究了双层耦合和氧八面体交错旋转的作用.我们发现，双层耦合单独增强超导性，而交错旋转破坏轨道间的超导性，留下一个顺磁性金属。然后，磁场移动范霍夫奇点附近的费米能级，允许轨道内SDW秩序形成的双层。我们的理论预测，双层Sr $_3$ Ru $_2$ O $_7$没有交错旋转表现出轨道间超导性与可能更高的转变温度。
2022-05-09 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Spin-Orbit Coupling and Symmetry of the Order Parameter in Strontium Ruthenate
确定自旋三重态Sr $_2$ RuO $_4$超导体的轨道对称性是一个相当重要的挑战。大多数实验表明，实现了$\hat{z} (k_x \pm ik_y)$型的手性态，并且在降低温度时保持稳定。本文研究了Sr $_2$ RuO $_4$在自旋轨道耦合作用下的各种超导态的稳定性。从数值上我们发现手征态从来都不是最小能量。在所研究的五种状态中，只有它具有$<{\bf \hat L}.{\bf \hat S} >=0$，因此在耦合参数$λ$中不受线性顺序的影响。我们发现手性态的稳定性需要自旋相关的配对相互作用。这对配对机制施加了强约束。
2004-11-06 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Robust singlet dimers with fragile ordering in two-dimensional honeycomb lattice of Li$_2$RuO$_3$
当一个电子系统具有强相关性和大的自旋轨道相互作用时，它通常会表现出过多的相互竞争的量子相。如何从几种可能性中选出一个特定的量子基态是一个非常有趣的问题。然而，同样令人着迷的是，这样的量子纠缠态是如何由于微扰而分裂的。这个重要的问题与从强关联电子物理到量子信息的各种科学领域都有关联。在这里，我们报告，量子纠缠二聚态或价键晶体（VBC）相的Li2RuO3显示非平凡的掺杂依赖性，因为我们扰动的Ru蜂窝晶格取代Ru与Li。通过大量的实验研究，我们证明了VBC相熔化成RVB（共振价键）型的价键液相。这个系统提供了一个有趣的游乐场，人们可以在这里测试和完善我们目前对单个化合物中量子竞争阶段的理解。
2016-04-14 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
SrRuO$_3$-SrTiO$_3$ heterostructure as a possible platform for studying unconventional superconductivity in Sr$_{2}$RuO$_{4}$
关于锶的非常规超导性存在着激烈的争议，各种理论和实验研究都表明了不同的和相互排斥的配对对称性。目前，研究仅集中在一种材料Sr 2 RuO 4上，并且该领域缺乏比较目标。在这里，采用基于密度泛函理论的分析，我们表明，由SrRuO 3和SrTiO 3的异质结构被赋予所有的关键特性的Sr 2 RuO 4，并在原则上，可以主机超导性。此外，我们表明，竞争的磁相和相关的挫折，自然影响超导状态，可以调整外延应变工程。因此，该系统提供了一个很好的平台，以获得更多的洞察超导体的超导性。
2020-06-03 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Effect of disorder on the dimer transition of the honeycomb-lattice compound Li$_{2}$RuO$_3$
本文报道了具有Ru蜂窝晶格结构的Li $_{2}$ RuO $_3$的磁性能与晶体无序度的关系。该氧化物在低于$T_\text{d} \sim$ 540 K时表现出非常规的Ru-二聚体转变。我们表明，细胞参数，有关的二聚体形成的连贯性，强烈依赖于合成过程。我们发现二聚体转变时的磁性行为与晶格参数密切相关。特别地，我们发现具有有序二聚体的样品表现出一级磁转变，起始温度超过550~K，高于先前报道的。我们讨论可能的二聚体配置导致这种磁晶格耦合。
2016-02-20 cond-mat.str-el
Competing spin-orbital singlet states in the 4$d^4$ honeycomb ruthenate Ag$_3$LiRu$_2$O$_6$
当自旋-轨道纠缠的$d$ -电子驻留在蜂窝晶格上时，预计会出现丰富的量子态，如$d^5$ Kitaev材料所示。用不同于$d^5$的$d$ -电子计数可以实现独特但同样有趣的物理学。我们发现，在环境压力下，层状的双金属酸盐Ag $_3$ LiRu $_2$ O $_6$与$d^4$ Ru $^{4+}$离子形成了一个自旋轨道纠缠单态的蜂窝晶格，这是一个受抑激子磁性的游乐场。在压力下，单重态不发展预期的激子磁性，但经历了两个连续的过渡到其他非晶相，首先到一个中间相与适度变形的蜂窝晶格，并最终到一个高压相与非常短的Ru-Ru二聚体键。虽然在高压相的强二聚化起源于分子轨道的形成，如在姐妹化合物Li $_2$ RuO $_3$，中间相代表一个自旋-轨道耦合$J$ -二聚体状态，这是稳定的混合物的上位$J_{\rm eff} = 1$ -衍生状态。我们认为$J$ -二聚体态是由与低位自旋轨道激发态相关的伪Jahn-Teller效应引起的，并且是自旋轨道纠缠$d^4$系统所特有的。竞争单重态相的发现展示了$d^4$蜂窝化合物丰富的自旋轨道物理，为实现非常规磁性铺平了道路。
2022-05-24 cond-mat.str-el
Prediction of Orbital Ordering in Single-Layered Ruthenates
本文讨论了轨道自由度对理解层状双金属化合物磁性的关键作用。在钙$_2$ RuO $_4$的G型反铁磁相中，最近的X射线实验报道在$d_{xy}$轨道中每个位置存在0.5个空穴，而$d_{\rm yz}$和$d_{zx}$轨道包含1.5个空穴。这种意想不到的$t_{2g}$空穴分布解释了一种新的状态与轨道排序（OO），稳定的库仑相互作用和晶格畸变的组合。此外，这里提出的丰富的相图表明大的磁阻效应的可能性，并预测一个新的铁磁OO相的双烯酸盐。
2001-08-31 cond-mat.str-el
Revelation of Mott insulating state in layered honeycomb lattice Li$_2$RuO$_3$
利用光电子能谱和能带结构计算研究了蜂窝晶格Li $_2$ RuO $_3$的电子结构中电子相关性的作用。具有Ru网络作为蜂窝晶格的单斜Li $_2$ RuO $_3$在T $_c$ $\sim$ 540 K下经历从高温相$C2/m$到低温二聚相$P2_1/m$的磁结构转变。室温价带光电子能谱显示出在费米能级处没有强度的绝缘基态（$E_F$）。从高、低光子能价带光电子能谱中提取的Ru 4 $d$带表明，该体系的表面和体相电子结构非常相似。用广义梯度近似（GGA）计算能带结构得到金属基态，而屏蔽杂化（YS-PBE 0）泛函揭示了在几乎简并的$d_{zx}$ / $d_{yz}$轨道上开了一个能隙，而$d_{xy}$轨道已经有能隙. Ru 3 $d$芯能级谱具有明显的非屏蔽特征，这直接证明了Ru 4 $d$电子间的强电子相关性，并通过高分辨谱中$E_F$附近态密度（DOS）与$|E-E_F|^2$的关系得到证实，从而确定Li $_2$ RuO $_3$为Mott绝缘体.
2023-01-21 cond-mat.str-el
Quasiparticle Interference of the van-Hove singularity in Sr$_2$RuO$_4$
单层结构的钛酸盐Sr $_2$ RuO $_4$是最神秘的非常规超导体之一。虽然多年来它被认为是手征$p$波超导基态的最佳候选者，但最近的实验表明它是单重态，排除了最初的$p$波方案。超导电性以及多层化合物的性质的钙钛矿是强烈的影响由范霍夫奇点附近的费米能量。微小的结构扭曲使范霍夫奇点穿过费米能，对物理性质产生了戏剧性的影响。本文利用准粒子干涉成像技术研究了Sr $_2$ RuO $_4$表面层中范霍夫奇点的电子结构。我们跟踪它的分散和证明从模型计算占全真空重叠的波函数，它的检测是通过在表面层的八面体旋转促进。
2021-12-10 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Interplay of metamagnetic and structural transitions in Ca$_{2-x}$Sr$_x$RuO$_4$
层状双金属间化合物的变磁性被解释为一种新的量子临界行为。在外加磁场中，Ca $_{2-x}$ Sr $_x$ RuO $_4$发生变磁转变，并伴随着明显的磁致伸缩效应。在本文中，我们提出了一个微观模型，自然再现了这个系统的关键特征的平均场研究。计算的相图与实验的$T$ - $x$相图相当。所提出的模型也为讨论系统中测得的临界变磁行为提供了良好的基础。
2008-08-17 cond-mat.str-el
Soft spin-amplitude fluctuations in a Mott-insulating ruthenate
传统上，过渡金属化合物（TMC）中的磁性与自旋自由度相关联，因为轨道磁矩通常在很大程度上被淬灭。另一方面，4f-和5d-电子系统中的磁序来自于自旋和轨道矩，它们通过大的原子内自旋轨道耦合（SOC）刚性地联系在一起。利用中子在典型的4d电子莫特绝缘体Ca $_2$ RuO $_4$上的非弹性散射，我们报道了一种新的形式的激子磁性在中等强度的SOC制度。磁序的特点是“软”磁矩与大幅度波动表现为一个强烈的，低能量的激子模式类似于粒子物理学中的希格斯模式。这种模式预示着一个接近的量子临界点分离的超交换相互作用驱动的软磁性秩序从量子顺磁状态驱动的SOC。我们进一步表明，这个量子临界点可以通过晶格畸变调谐，因此可以访问外延薄膜结构。Ca $_2$ RuO $_4$的非常规自旋-轨道-晶格动力学将SOC确定为TMC中量子临界性的新来源。
2015-10-23 cond-mat.str-el
Phonon softening and anomalous mode near the $x_{c}=0.5$ quantum critical point in Ca$_{2-x}$Sr$_{x}$RuO$_4$
用非弹性中子散射测量了Ca $_{2-x}$ Sr $_{x}$ RuO $_{4}$（$x=0.4$，0.6）中声子的温度色散.当温度接近向低温正交（LTO）\textit{Pbca}相转变时，平面内$Σ_{4}$八面体倾斜模式在高温四元（HTT）\textit{I4} $_{\mathit{1}}$ \textit{/acd}结构的区边界处显著软化。这种行为是类似于在La $_2$ CuO $_4$，但一个新的非弹性功能，没有发现在铜酸盐存在。一个异常的声子模式被观察到的能量转移大于$Σ_{4}$，虽然具有类似的色散。这种反常的声子模式永远不会软化低于$\sim 5$毫电子伏，即使温度低于HTT-LTO过渡。该模式归因于掺杂的双烯酸盐的\textit{I4} $_{\mathit{1}}$ \textit{/acd}四元结构内的固有结构无序的存在。
2008-10-15 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Frequency-dependent Inter-pseudospin Solutions to Superconducting Strontium Ruthenate
Sr $_2$ RuO $_4$的超导序参量的长期困惑需要理论研究，包括很少考虑的影响。在这里，我们包括自旋-轨道耦合效应的电子结构，然后解决线性化的Eliashberg方程的赝自旋的基础上，包括自旋和电荷的波动诱导频率依赖的超导序参量的可能性。我们发现自旋-轨道耦合在轨道、自旋和频率空间中混合了偶数和奇数贡献，并且主要的赝自旋间对称性B $_{1g}^+$和A $_{2g}^-$在松原频率中分别具有偶数和奇数的轨道内分量。这两者之间的偶然简并可以解决明显的实验矛盾。
2022-01-31 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Energy Landscape analysis of metal-insulator transitions: theory and application to Ca$_2$RuO$_4$, $R$NiO$_3$ and their heterostructures
我们提出了一种通用方法，通过从状态方程的数值解构建能量景观，能够解开电子和晶格对金属-绝缘体转变的贡献。该方法适用于任何电子结构的方法，提供在给定的原子位置的电子期望值。理论在稀土钙钛矿镍酸盐中的应用（$R$ NiO $_3$）和Ruddlesden-Popper钙镁酸盐（Ca $_2$ RuO $_4$），异质结构和外延应变薄膜的形式使用状态方程的结果从密度泛函加动力学平均场计算我们表明，电子-晶格耦合是这些材料中从金属态到绝缘态转变的基本驱动力。
2021-05-05 cond-mat.str-el
Severe Fermi Surface Reconstruction at a Metamagnetic-Transition in Ca$_{2-x}$Sr$_x$RuO$_4$ (for $0.2 \leq x \leq 0.5$)
本文报道了Ca $_{2-x}$ Sr $_{x}$ RuO $_4$单晶在强磁场下的电输运研究。对于$x =0.2$，霍尔常数$R_{xy}$在各向异性变磁（MM）转变时急剧减小，在高场下达到Sr $_2$ RuO $_4$的值。电阻率$T^2$项的$A$系数的急剧下降和$B$在平面内旋转的角磁阻振荡（AMRO）结构的变化证实了费米面（FS）的重构。我们的观察和LDA计算表明，强烈的依赖性的FS上的Ca浓度，并建议在单层的cadenates的巡回和本地化的电子状态共存。
2005-07-19 cond-mat.str-el
Itinerant Antiferromagnetism in RuO$_{2}$
块状金红石RuO $_2$长期以来被认为是泡利顺磁体。在这里，我们报告说，RuO $_2$表现出迄今未检测到的晶格畸变低于约900 K。的失真是伴随着反铁磁秩序至少300 K的小室温磁矩约0.05 $μ_B$证明了极化中子衍射。密度泛函理论加上$U$（DFT+ $U$）计算表明，反铁磁性是有利的，即使是小的值的哈伯德$U$的数量级为1 eV。反铁磁性可以追溯到费米表面不稳定性，提升了金红石晶场施加的带简并。高的Néel温度和小的巡游矩的组合使得RuO $_2$在双烯化合物和一般的氧化物材料中是独特的。
2016-12-30 cond-mat.str-el
Fermi surface topology of Ca_{1.5}Sr_{0.5}RuO_{4} determined by ARPES
本文报道了Ca_{1.5} Sr_{0.5} RuO $_{4}, which is at the boundary of magnetic/orbital instability in the phase diagram of the Ca-substituted Sr ruthenates. Three t_{2g} energy bands and the corresponding Fermi surface sheets are observed, which are also present in the Ca-free Sr_{2}RuO$ _{4}费米面的ARPES结果。我们发现，虽然α，β（d_{yz, zx}）片的费米面拓扑结构在这两种材料中几乎保持相同，但γ（d_{xy}）片在Ca_{1.5} Sr_{0.5} RuO_{4}中表现出空穴状费米面，而在Sr_{2} RuO_{4}中则是电子状费米面。我们对所有三个体积守恒费米面片的观测清楚地表明，没有轨道选择性莫特跃迁，这是理论上提出来解释Ca_{1.5} Sr_{0.5} RuO_{4}中不寻常的输运和磁性。
2004-07-01 cond-mat.str-el
Dynamic nanoscale structural correlations in strontium ruthenate
University of Zagreb（萨格勒布大学）；University of Minnesota（明尼苏达大学）；Indian Institute of Technology Jammu（詹穆印度理工学院）；Oak Ridge National Laboratory（橡树岭国家实验室）；Max-Planck-Institute for the Chemical Physics of Solids（马克斯·普朗克固体化学物理研究所）；Argonne National Laboratory（阿贡国家实验室）
利用中子与X射线散射发现钌酸锶(Sr2RuO4)中存在皮秒时间尺度的自组织结构不均匀性，并证明其源于RuO2平面中氧原子的关联位移，与第一性原理计算中的轨道序畸变一致，暗示轨道效应在SRO物理中起关键作用。
2026-06-23 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Superconducting order of $\mathrm{Sr}_2\mathrm{RuO}_4$ from a three-dimensional microscopic model
在弱相互作用的限制下，计算并比较了含自旋-轨道耦合的三维微观模型下的铼酸锶（$\mathrm{Sr}_2\mathrm{RuO}_4$）的奇宇称和偶宇称超导序参量.我们发现，奇宇称螺旋和偶宇称$d$ -波顺序有利于较小和较大的值的Hund的耦合参数$J$，分别。这两个顺序被发现与比热数据和最近报道的核磁共振（NMR）奈特位移下降兼容[A。Pustogow等人。Nature 574，72（2019）]。手性$p$ -波的顺序，数值上非常具有竞争力的螺旋顺序，急剧冲突的NMR实验。
2019-11-18 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Orbital-cooperative spin fluctuation and orbital-dependent transport in ruthenates
在磁量子临界点（QCP）附近，观察到非费米液体的反常输运性质。为了了解反铁磁QCP附近和远离反铁磁QCP的电子性质，我们在涨落交换近似下研究了正方晶格上的$t_{2g}$轨道哈伯德模型的电子结构、磁性和输运性质，包括Maki-Thompson（MT）电流顶点修正（CVC）. AF QCP的结果定性地再现了Sr $_{2}$ RuO $_{4}$的几个实验结果，并提供了关于$Q_{\textrm{IC-AF}}\approx (0.66π,0.66π)$处自旋涨落增强、$d_{xy}$轨道质量增强大于$d_{xz/yz}$轨道质量增强以及Hall系数非单调温度依赖性的新机制.此外，AF QCP附近的结果解释了在Sr $_{2}$ Ru $_{0.075}$ Ti $_{0.025}$ O $_{4}$中的$T$ -线性面内电阻率，并对所获得的霍尔系数的温度依赖性进行了实验测试。我揭示了空间相关性，包括超出平均场近似的电子的自能是必不可少的，以确定的电子性质的双烯酸盐。我还显示了几个无处不在的传输特性附近的AF QCP和特征传输特性的多轨道系统的AF QCP附近的单轨道系统的结果进行比较。
2014-12-04 cond-mat.str-el
A Unique Crystal Structure of Ca$_2$RuO$_4$ in the Current Stabilized Semi-Metallic State
准二维莫特绝缘体Ca $_2$ RuO $_4$中的电流稳定半金属态表现出异常强的抗磁性。通过使用中子和X射线衍射的综合研究，我们表明，这种非平衡相假设的晶体结构不同的平衡金属相实现的化学掺杂，高压和外延应变，这反过来又导致了一个独特的电子能带结构的rectenates。基于晶体学精修原子坐标和实际库仑排斥参数的动力学平均场论计算表明，该晶体为半金属态，费米面部分带隙.我们的中子衍射数据表明，非平衡行为是均匀的，与反铁磁长程序完全抑制。这些结果为研究Ca $_2$ RuO $_4$反常非平衡抗磁性的起源提供了新的理论依据。
2019-05-21 cond-mat.str-el
New Type Phase Transition of Li2RuO3 with Honeycomb Structure
在Li_2RuO_3中发现了一种新型的结构转变，它具有RuO_6-八面体共边的蜂窝晶格。随着温度T的降低，在T=Tc~540 K处，电阻率出现反常增加，表明发生了类金属-绝缘体相变，磁化率也急剧下降。详细的结构分析表明，高温空间群C2/m在Tc转变为P21/m。最引人注目的事实是，在低温相发现六个Ru-Ru对中的两个之间的键长显著减小，表明通过这些Ru-Ru对的分子轨道形成机制的一种新的相变。
2006-12-01 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Ferromagnetic quantum phase transition in Sr$_{1-x}$Ca$_x$RuO$_3$ thin films
通过对薄膜的低温磁化强度和电阻率的测量，研究了钙钛矿型复合氧化物SrPDMATHABMMCaPDMATHABMNRuOPDMATHABMO的铁磁量子相变.薄膜外延生长的SrTiO $_3$衬底上使用金属有机气溶胶沉积和其特征在于，通过X射线衍射和室温扫描隧道显微镜。$x=0$和$x=1$的高剩余电阻率比分别为29和16，证明了所研究样品的高质量。我们观察到从$x=0$的$T_C=160$ K到$x_c\approx 0.8$的$T_C\to 0$的铁磁居里温度的连续抑制。在2和10 K之间的电阻率的分析揭示了$T^2$和$T^{3/2}$行为分别在$x\leq 0.6$和$x\geq 0.7$。对于未掺杂的CaRuO $_3$，测量已扩展到60 mK，揭示了在2 K附近的$T^2$行为的交叉，这表明在该系统中的费米液体基态。
2009-05-29 cond-mat.str-el
Separated transport relaxation scales and interband scattering in SrRuO$_3$, CaRuO$_3$, and Sr$_2$RuO$_4$ thin films
在一些强关联金属中观察到的异常电荷输运对朗道费米液体理论的普遍适用性提出了质疑。正常金属的相干温度$T_{FL}$通常取为在电阻率中观察到$T^2$的温度。低于这个温度，费米液体与明确的准粒子是预期的。然而，Ruddlesden-Popper家族中的金属铼酸盐，尽管经常观察到$T^2$直流电阻率，但经常显示出非Drude低能光学电导率和不寻常的$ω/T$标度。在这里，我们报告的时域太赫兹光谱测量几种不同的高品质的金属铼酸盐薄膜，并表明，光学电导率可以解释在更传统的条款。在所有材料中，电导率在低温下具有两个Drude峰线形，并且在较高温度下交叉到一个Drude峰线形。双组分低温电导率表示不同传导通道的两个分离良好的电流弛豫速率。我们讨论了三种特殊的可能性分离率：（a）强能量依赖的非弹性散射;（b）一个几乎守恒的伪动量算子，与电流重叠，从而产生较窄的德鲁德峰;（c）存在多个传导通道，在较高的温度下发生交叉到更强的带间散射。这些情况都不需要奇异准粒子的存在。这些结果可能会给洞察的可能意义的洪德耦合在确定这些材料中的带间耦合。我们的研究结果还显示了一条路线，了解违反Matthiessen规则在这类材料和偏离“Gurzhi”标度关系在费米液体。
2020-12-23 cond-mat.str-el
Carrier filtering effect for enhanced thermopower in a body-centered tetragonal ruthenate
本文测量 Sr$_2$RuO$_4$ 单晶室温以上的各向异性热电势，发现面外热电势随温度显著增强，并将其归因于体心四方结构中的空穴过滤效应。
2023-11-15 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Magnetic-Field Tunable Intertwined Checkerboard Charge Order and Nematicity in the Surface Layer of Sr$_2$RuO$_4$
本文证明Sr$_2$RuO$_4$表面层中RuO$_6$八面体旋转产生交织的向列序与棋盘格电荷序，磁场可调控van Hove奇点并在约32T诱发Lifshitz相变。
2023-05-24 cond-mat.str-el
Quasiparticle Interference and Strong Electron-Mode Coupling in the Quasi-One-Dimensional Bands of Sr$_2$RuO$_4$
单层的单齿Sr $_2$ RuO $_4$作为一种自旋三重态超导体引起了人们极大的兴趣，其序参量可能会破坏时间反演不变性，并具有Majorana零模的半量子化涡旋。虽然超导状态的实际性质仍然是一个有争议的问题，但长期以来人们一直认为它是从传统费米液体很好地描述的金属状态凝结而成的。在这项工作中，我们使用的傅里叶变换扫描隧道光谱（FT-STS）和动量分辨电子能量损失谱（M-EELS）相结合的探测在正常状态的Sr $_2$ RuO $_4$的相互作用的影响。我们的高分辨率FT-STS数据显示了具有明显准一维（1D）特征的β带特征。带色散揭示了令人惊讶的强相互作用的影响，显着重整的费米速度，这表明正常状态的Sr $_2$ RuO $_4$是一个“相关金属”的相关性得到加强的准一维性质的频带。此外，在大约10 meV，38 meV和70 meV的能量的扭结观察。通过比较STM和M-EELS数据，我们表明，这两个更高的能量的功能产生与集体模式的耦合。强关联效应和准一维带中的扭折现象为理解超导态提供了重要信息。这项工作开辟了一个独特的方法来揭示超导序参量在这种化合物。
2017-01-10 cond-mat.str-el
Orbital-selective Mott transitions in the degenerate Hubbard model
研究了不同带宽的两带哈伯德模型中的Mott跃迁。应用动力学平均场论，讨论了巡游准粒子态在各带的稳定性。我们表明，单独的莫特转变发生在不同的库仑相互作用强度一般，合并到一个单一的过渡，只有在特殊条件下。这种行为可能是有关的物理的单层双烯酸盐，Ca $_{2-x}$ Sr $_x$ RuO $_4$。
2004-01-13 cond-mat.str-el
Spin waves and spin-state transitions in a ruthenate high-temperature antiferromagnet
钌化合物在从氧化物电子学到催化的材料研究中发挥着重要作用，并作为基本概念的平台，如自旋三重态超导性，Kitaev自旋液体和粒子物理学中希格斯模式的固态类似物。然而，关于双烯酸盐的电子结构的基本问题仍然没有答案，因为几个关键参数（包括洪德规则、自旋轨道和交换相互作用）在大小上是可比的，并且它们之间的相互作用知之甚少-部分原因是难以合成用于光谱实验的相当大的单晶。在这里，我们介绍了一种共振非弹性X射线散射（RIXS）技术能够探测集体模式的$4d$电子材料的微晶。我们提出了一套全面的数据，在蜂窝状反铁磁体SrRu $_{2}$ O $_{6}$，它具有异常高的Néel温度的自旋波和自旋态转变。新的RIXS方法提供了新的洞察SrRu $_{2}$ O $_{6}$的非常规磁性，并使一大类$4d$过渡金属化合物的动量分辨光谱。
2019-04-04 cond-mat.str-el
Pressure-induced dimerization and molecular orbitals formation in Na2RuO3 with strong correlation-enhanced spin-orbit coupling effect
采用第一性原理计算和模拟研究了具有4d^4电子组态的蜂窝状晶格化合物Na 2 RuO 3的绝热基态，探讨了其晶体结构和电子性质在压力下的演化.我们发现，单独的库仑关联或自旋轨道耦合（SOC）效应不能再现实验观察到的Na 2 RuO 3的超导绝缘行为，而库仑关联增强的SOC相互作用产生了一个不寻常的自旋轨道纠缠的J = 0超导绝缘态，这与d^5铼酸盐和铱酸盐中SOC辅助的Mott绝缘态形成对比。此外，压力诱导的结构二聚转变已被预测约15-17.5 GPa。高压二聚相的蜂窝状晶格具有沿晶体学b方向排列的短Ru-Ru二聚体的平行图案。伴随着结构二聚化，电子结构通过分子轨道的形成表现出显著的重构。有趣的是，库仑关联与SOC的协同作用可以在高压二聚相中实现一种非线性绝缘态。由于晶格自由度、电子关联和SOC相互作用的微妙相互作用，具有蜂窝晶格的d^4钌酸盐Na 2 RuO 3将为探索不寻常的物理和丰富的相图提供一个新的平台。
2023-02-13 cond-mat.str-el
Metallic ruthenium ilmenites: first-principles study of MgRuO$_3$ and CdRuO$_3$
通过第一性原理计算，研究了新合成的金属性4d钛铁矿MgRuO$_3$和CdRuO$_3$，揭示了MgRuO$_3$的强二聚化及CdRuO$_3$的近$R\ar{3}$结构，表明其金属性源于电子关联、自旋轨道耦合和电子-声子耦合的微妙平衡。
2023-06-20 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Sr$_2$RuO$_4$, like doped cuprates and barium bismuthate, is a negative charge-transfer gap even parity superconductor with $\frac{3}{4}$-filled oxygen band
Sr $_2$ RuO $_4$中超导性的综合理论必须解释那些提出偶宇称超导序的实验和其他提出破缺时间反演对称性的实验。完整性进一步要求该理论适用于Ca $_2$ RuO $_4$，这是一种莫特-哈伯德半导体，它表现出前所未有的绝缘体到金属转变，由非常小的电场驱动，并且还通过掺杂非常小的电子浓度，导致接近铁磁性的金属态。将以前提出的超导铜酸盐[Phys. Rev. B { \bf 98}，205153]的价态跃迁模型推广到Sr $_2$ RuO $_4$和Ca $_2$ RuO $_4$。从绝缘体到金属的转变与Mott-Hubbard半导体的简单熔化所预期的不同。相反，Ru离子在半导体中以低自旋Ru $^{4+}$的形式出现，在金属中以高自旋Ru $^{3+}$的形式出现，价态跃迁背后的驱动力是强自旋-电荷耦合和由此产生的低电荷态下的大电离能。金属和超导的钌酸盐是双组分系统，其中半填充的高自旋Ru $^{3+}$离子决定磁行为，但不决定输运，而电荷载流子完全在层氧离子上，其具有平均电荷-1.5。自旋单线态超导性仅从层氧离子的相关晶格受抑3/4填充带演化而来，这与量子多体计算一致，量子多体计算已经证明了超导对-对相关性的电子-电子相互作用的增强唯一地在该填充处或非常接近该填充处[Phys. Rev. B { \bf 93}，165110和{ \bf 93}，205111]。几个模型具…
2020-05-04 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Ferromagnetic state with large magnetic moments realized in epitaxially strained Sr3Ru2O7 films
本文利用氧化物 MBE 制备高质量 Sr3Ru2O7 薄膜，发现外延应变可诱导具有大磁矩的铁磁基态，并通过第一性原理计算揭示 c 轴压缩与铁磁性之间的系统性关系，为理解 Ruddlesden-Popper 型钌酸锶的磁性提供了关键途径。
2024-03-30 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Classical dimers and dimerized superstructure in orbitally degenerate honeycomb antiferromagnet
本文讨论了蜂窝晶格上自旋为1的离子的自旋轨道模型的基态，该离子具有部分填充的$t_{2g}$能级。我们发现，轨道自由度诱导自旋自发二聚化，并将它们驱动到由晶格的硬核二聚体（自旋单重态）覆盖所跨越的流形中。通过磁致弹性耦合引入合作的“二聚体Jahn-Teller”效应，并显示出提升二聚体的取向简并性，导致奇特的价键晶体图案。本理论为Li $_2$ RuO $_3$化合物在低温下的二聚超结构提供了理论解释。
2008-03-18 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Chirality-selective topological magnon phase transition induced by interplay of anisotropic exchange interactions in honeycomb ferromagnet
University of Science and Technology of China（中国科学技术大学）；Nantong University（南通大学）
研究发现，通过Dzyaloshinsky-Moriya相互作用和伪偶极相互作用的复杂相互作用，在蜂窝铁磁体中诱导出手性选择性的拓扑磁子相变，伴随体隙关闭和重新打开，以及能带反转，为磁子热霍尔电导率的符号变化提供了新的操控方法。
2025-12-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Role of orbital off-diagonal spin and charge condensates in a three orbital model for $\rm Ca_2RuO_4$ -- Coulomb renormalized spin-orbit coupling, orbital moment, and tunable magnetic order
在包含轨道非对角自旋凝聚和电荷凝聚的完全自洽方法中，得到了强各向异性自旋轨道耦合（SOC）重整化和强增强的轨道磁矩.对于中等的tetraphite畸变在$\rm Ca_2 RuO_4$，占主导地位的平面反铁磁（AFM）的顺序与小的倾斜的时刻和周围的晶体$c$轴。对于减少的四面体失真，我们发现一个可调的制度，其中磁顺序可以调整（AFM或FM）的裸SOC强度和八面体倾斜幅度。在这种情况下，随着四面体畸变的减少，AFM顺序通过逐渐减少八面体倾斜来维持，如在$\rm Ca_{2-x}Sr_x RuO_4$中所观察到的。对于纯平面有序，唯一的自洽解决方案是FM顺序沿晶体$b$轴，这是相关的双层双烯酸化合物$\rm Ca_3 Ru_2 O_7$。
2020-08-23 cond-mat.str-el
High antiferromagnetic transition temperature of a honeycomb compound SrRu$_2$O$_6$
用极化中子和非极化中子的磁化强度测量和中子粉末衍射研究了SrRuPDMATHABMMOPDMATHABMN的高温磁序。SrRu $_2$ O $_6$结晶为六方锑酸铅（PbSb $_2$ O $_6$，空间群\textit{P} $\overline{3}$ 1 \textit{m}）结构，具有由Sr $^{2+}$离子分隔的边缘共享的RuO $_6$八面体层。SrRu $_2$ O $_6$级在$T_N$ = 565\，K与Ru矩耦合反铁磁在面内和面外。在室温下磁矩为1.30（2）$μ_\mathrm{B}$ /Ru，并且在G型磁性结构中沿着晶体学\textit{c}轴。我们进行了密度泛函计算与约束RPA获得的电子结构和有效的轨道内和轨道间的相互作用参数。投影态密度表明Ru 4PDMATHABMV和O2 $p$之间存在很强的杂化.通过向下折叠到目标$t_{2g}$带，我们提取了有效磁哈密顿量。我们进行了Monte Carlo模拟，以确定作为一个功能的面间和面内耦合的转变温度，并发现弱面间耦合，3%的面内耦合，允许三维磁序在$T_N$。如磁化率所示，由于强的面内耦合，二维相关性在$T_N$之上持续存在。
2015-04-14 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Half-metallic ferromagnetism in Sr$_3$Ru$_2$O$_7$
Ruddesden-Popper双分子层化合物Sr $_3$ Ru $_2$ O $_7$由于其有趣的性质和物相而受到越来越多的关注。通过第一性原理计算，我们发现基态的特点是铁磁（FM）半金属态。这种状态与反铁磁金属相强烈竞争，这表明可能存在以存在不同磁畴为特征的特定状态。为了驱动系统的相变，我们研究了作为RuO $_6$八面体旋转的函数的电子和磁性，发现磁相位不与旋转角耦合。我们的结果提供了准确的电子，结构和磁性的基态性质的Sr $_3$ Ru $_2$ O $_7$和刺激的调查其他类型的八面体旋转和扭曲的相变的搜索。
2017-02-21 cond-mat.str-el
Strong-disorder magnetic quantum phase transitions: Status and new developments
本文综述了近三年来随机无序对磁量子相变的非常规效应，重点介绍了一些新的实验和理论进展。在理论方面，我们解决了通过改变化学成分来调谐的模糊量子相变，例如在A $_{1-x}$ B $_x$型合金中。我们还讨论了如何相互作用的序参量守恒和过阻尼动力学导致增强量子格里菲斯奇异性无序金属铁磁体。最后，我们讨论了量子Griffiths相输运性质的半经典理论。实验实例包括铼酸盐Sr $_{1-x}$ Ca $_x$ RuO $_3$和（Sr $_{1-x}$ Ca $_x$）$_3$ Ru $_2$ O $_7$以及Ba（Fe $_{1-x}$ Mn $_x$）$_2$ As $_2$。
2014-08-25 cond-mat.str-el
Unconventional magnetism in the 4d$^{4}$ based ($S=1$) honeycomb system Ag$_{3}$LiRu$_{2}$O$_{6}$
研究了Mott绝缘体系Ag $_{3}$ LiRu $_{2}$ O $_{6}$含Ru $^{4+}$（4 $d$ $^{4}$）的热力学和局域磁性.该材料以单斜$C2/m$结构结晶，其中RuO $_{6}$八面体形成边缘共享的二维蜂窝晶格，沿着$c$方向具有有限的堆叠顺序。大的负居里-外斯温度（$θ_{CW}$ = -57 K）表明Ru $^{4+}$离子之间存在反铁磁相互作用，尽管磁化率和热容分别在1.8 K和0.4 K以下没有显示出磁性长程有序。$^{7}$ Li核磁共振（NMR）位移在120-300 K之间跟随体磁化率，并在120 K以下稳定。在0.2和2 K之间，随温度变化的自旋-晶格弛豫速率呈幂律行为，表明动态自旋相关与无带隙激发。电子结构的计算表明，$S = 1$描述的Ru-时刻和可能的重要性，进一步的邻居相互作用，也双二次和环交换条款，在确定的磁性。我们的$μ$ SR数据的分析表明，自旋冻结低于5 K，但自旋保持在静态和动态磁性之间的边界线，即使在20 mK。
2019-02-05 cond-mat.str-el
Spin--orbit-enhanced correlation sensitivity and anomalous magnetic response in non-dimerized $4d^4$ ilmenite CdRuO$_3$
Tokyo University of Agriculture and Technology（东京农工大学）
本研究合成并表征了非二聚化钛铁矿CdRuO$_3$，发现自旋-轨道耦合显著增强其关联敏感性，打开约55 meV带隙，并表现出反常的非单调磁响应。
2026-09-09 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Strain control of a bandwidth-driven spin reorientation in Ca$_{3}$Ru$_{2}$O$_{7}$
本研究通过对Ca$_3$Ru$_2$O$_7$单晶施加单轴应力并结合中子与共振X射线散射，证明应变可经RuO$_6$八面体调控电子带宽并驱动90°自旋重取向耦合相变。
2023-09-26 cond-mat.str-el
