Two-stage ordering of spins in a dipolar spin ice on the kagome lattice
自旋冰是烧绿石晶格上阻挫铁磁体的一种特殊热态,具有有限的熵密度和携带磁荷的激发态。通过结合分析论证和蒙特卡罗模拟,我们表明,自旋冰的二维kagome晶格顺序在两个阶段。中间相具有有序的磁荷,并通过伊辛跃迁与顺磁相分离。向低温相的转变是三态Potts或Kosterlitz无电荷型的,这取决于电荷顺序中缺陷的存在。
2011-05-05 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
"Wigner crystal" and "stripe" models for the magnetic and crystallographic superstructures of La0.333Ca0 .667MnO3
用高分辨同步辐射X射线衍射和中子粉末衍射研究了La0.333Ca0.667MnO3的晶体学(电荷有序)和磁性超结构。在反铁磁结构,这是使用非共线模型细化,晶格参数的a是三倍,c晶格参数是两倍的平均晶体学晶胞(Pnma设置)。低于电荷有序温度(TCO ~ 260 K)的晶体结构的特征在于正交ac平面中Jahn-Teller扭曲的Mn 3 + O 6八面体的dz 2轨道的有序性,以及X射线图案中超晶格峰的出现对应于a轴晶格参数的三倍。的超晶格峰的强度可以满意地占在网站中尽可能远的交流平面(“维格纳晶体”模型)和横向位移的Mn 4 + O 6八面体在c方向上的Mn 3+阳离子的排序方面。这些结果与最近提出的基于透射电子显微镜(TEM)数据的Mn 3 + O 6八面体以条纹图案(“条纹”模型)排列的模型不一致。特别是,没有观察到TEM显示的大的纵向条纹调制,这表明TEM数据可能不能代表大块样品。在“Wigner晶体”模型的框架内,从中子数据中精化了1.5K下的磁结构和160 K和1.5K下的电荷有序超结构。
1998-12-22 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Reverse Monte Carlo neutron scattering study of the "ordered-ice" oxide pyrochlore Pb2Ru2O6.5
我们采用高分辨率的总中子散射结合反向蒙特卡罗模拟检查,在一个详细的和公正的方式,空位有序的氧化物烧绿石Pb 2 Ru 2 O 6. 5的晶体结构,在其结构类似于质子有序的冰的结构。我们发现空位和O'离子是完全有序的,F43m空间群的平均结构精确地描述了空位的有序性。我们补充这些结果与检查的Pb2+孤对网络使用密度泛函电子结构计算,和比较的低温晶格只有热容量的Pb2Ru2O6.5与其他相关的高温超导体。
2011-06-16 cond-mat.mtrl-sci
Ammonium Fluoride as a Hydrogen-disordering Agent for Ice
在低温下用酸或碱掺杂剂从冰的各个相去除残余氢无序一直是几十年来激烈研究的焦点。作为这些努力的对立面,我们现在使用中子衍射表明氟化铵(NH 4F)是氢有序冰VIII的氢无序剂。在压力下冷却其氢无序的对应物冰VII掺杂有2.5摩尔%ND 4F导致氢无序的冰VIII与~31%的残余氢无序,说明ND 4F的长程氢无序效应。掺杂冰VII可以过冷约20 K相对于纯冰VII的氢有序化温度,之后氢有序化发生缓慢超过约60 K的温度窗口。这些发现表明,ND 4F掺杂相当大程度上减缓了氢有序动力学。掺杂样品的部分氢顺序与纯冰VIII的反铁电顺序一致。然而,我们认为,局部铁电畴必须存在于相反电荷的离子点缺陷之间。除了NH 4F掺杂对氢有序水结构的长期影响之外,使用拓扑电荷的设计原理应该适用于广泛的其他“冰规则”系统,包括自旋冰和相关的极性材料。
2019-05-12 cond-mat.mtrl-sci physics.chem-ph
Fragmented spin ice and multi-$k$ ordering in rare-earth antiperovskites
研究了角共享八面体晶格上的近邻和偶极伊辛模型。在这两种模型的扩展参数范围内,反铁磁性和自旋冰一样的三进三出规则之间的挫折稳定了库仑相位与相关的偶极和四极自旋纹理,都产生独特的中子散射签名。强的进一步相邻扰动导致两个组件独立订购,导致不寻常的多$k$订单。我们提出了我们的模型在稀土反钙钛矿的实验实现。
2023-01-11 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Ab initio simulation of the first-order proton-ordering transition in water ice
Beijing National Laboratory for Condensed Matter Physics and Institute of Physics, Chinese Academy of Sciences(中国科学院物理研究所);School of Physics, Renmin University of China(中国人民大学物理学院)
本研究通过结合机器学习势能函数与冰规则保持的更新方法,实现了水冰中首次级质子有序转变的从头计算模拟,揭示了 83 K 处的转变特征并估计核量子效应将转变温度降至 72 K。
2026-03-10 cond-mat.mtrl-sci physics.comp-ph
Altering the magnetic ordering of Fe$_{3}$Ga$_{4}$ via thermal annealing and hydrostatic pressure
研究了合成后退火温度对Fe $_{3}$ Ga $_{4}$合金电弧熔炼样品的影响,以探讨退火引起的晶体学和磁性的变化。结果表明,(无公度自旋密度波)ISDW-FM(铁磁)转变温度的演变作为退火样品中的细化晶胞体积的函数的显着趋势。引人注目的是,这种趋势允许将转变温度调节到室温(300 K),同时保持温度的急剧转变,为在功能器件中使用Fe $_{3}$ Ga $_{4}$打开了大门。通过Rietveld精修的高分辨率X射线衍射数据的晶体学分析表明,电弧熔化的化学计量的Fe $_{3}$ Ga $_{4}$是多相的,与退火温度无关,FeGa $_{3}$的次要相在较高的退火温度下减少相分数。为了验证ISDW-FM转变温度相对于晶胞体积的趋势,进行了高压磁力测定。这表明FM-ISDW($\sim$ 68 K)和ISDW-FM($\sim$ 360 K)的转变温度可分别随外压线性地调节、升高和降低。因此,外部压力和随之而来的晶体学变化最小化的温度范围内的稳定性的ISDW指向的重要性的结构性质的机制上的中间ISDW相的形成。这些结果显示了如何调整该模型系统,并强调了未来高压晶体学和相关单晶测量的需求,以了解在未来设备中开发的中间ISDW相的机制和性质。
2021-10-20 cond-mat.mtrl-sci
Experimental evidence for a second hydrogen ordered phase of ice VI
在过去的十年中,实验制备了五种新的冰相。其中两个是空的笼形水合物,其中三个代表先前已知的无序冰相的氢有序对应物。在这里,我们报告氢在冰VI样品冷却后的压力高达1.8 GPa。利用量热法、介电弛豫光谱、拉曼光谱和粉末X射线衍射,我们提供了与冰VI相关的第二个氢有序相的存在的证据,我们称之为冰β-XV。该相比冰XV有序14%,并且在103 K以上直接转化为冰XV,在129 K以上直接转化为冰VI。也就是说,在加热时经历有序->有序->无序转变。因此,新相在热力学上比冰XV更稳定,需要在水的相图中有新的稳定区域。拉曼光谱表明冰XV和冰β-XV在对称性和空间群方面是不同的。在冰β-XV中介电弛豫的活化能为45 kJ mol-1,而在冰XV中为18 kJ mol-1。粉末X射线数据显示氧网络是冰VI的氧网络。氢原子的有序化导致冰β-XV在d=0.265 nm处的峰向较低的d-间距移动,而冰XV则向较高的d-间距移动。
2017-08-22 cond-mat.mtrl-sci physics.chem-ph
Rewritable Artificial Magnetic Charge Ice
人工冰可以通过设计和直接观察来研究几何挫折。然而,它已被证明很难实现定制的远程订购其不同的配置,限制了基础和应用的研究方向。我们设计了一个人工自旋结构,产生一个磁荷冰与可调的长程有序的八个不同的配置。我们还开发了一种技术来精确地操纵局部磁荷状态,并在室温下演示写-读-擦多功能性。这种全局可重构和局部可写的磁荷冰可以为设计磁缺陷、定制磁振子和控制其他二维材料的特性提供一种环境。
2016-05-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Dual quantum locking: Dynamic coupling of hydrogen and water sublattices in hydrogen filled ice
Sorbonne Université, CNRS UMR 7590, MNHN(索邦大学);Laboratory of Quantum Magnetism, Institute of Physics, École Polytechnique Fédéerale de Lausanne(洛桑联邦理工学院物理研究所量子磁学实验室);Dipartimento di Fisica, Sapienza Università di Roma(罗马大学物理系);Laboratoire pour l’Utilisation des Lasers Intenses (LULI), École Polytechnique(巴黎综合理工学院强激光利用实验室);Institut Laue-Langevin(朗之万研究所)
本研究通过高压实验和计算建模揭示氢填充冰中氢和水子晶格的动态耦合及量子有序现象,为极端条件下氢的量子行为提供了新见解。
2025-10-29 cond-mat.mtrl-sci
Effects of surface interactions on heterogeneous ice nucleation for a monatomic water model
尽管它在大气科学中的重要性,仍有很多关于非均质冰成核的微观机制未知。在这项工作中,我们进行混合蒙特卡罗模拟的非均质成核的冰在一系列的通用表面,平面和结构,以探讨影响成核过程的基本因素。我们研究的结构化表面包括一个基面双层冰与不同的晶格参数和相互作用强度。我们表明,决定成核的倾向不仅是表面的吸引力,但也施加在表面附近的液态水的取向顺序。特别是,改变表面的吸引力和取向有序的比例可以改变成核发生的机制:即使当表面施加的取向有序很弱时,冰也可以在结构化表面上成核,因为与表面强烈相互作用的水分子本身就是进一步生长的良好模板。我们还表明,晶格匹配是重要的异质形核的结构化表面上,我们研究。我们合理化这些蛮力模拟结果,明确计算的界面自由能的冰和液态水接触的成核表面和它们的变化与表面相互作用参数。
2014-04-22 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.stat-mech physics.chem-ph
Ice XV: a new thermodynamically stable phase of ice
一个新的冰相,命名为冰XV,已被确定,其结构由中子衍射确定。冰XV是冰VI的氢有序对应物,并且在0.8至1.5 GPa压力范围内在低于~130 K的温度下是热稳定的。因此,在相图的中压范围内的稳定区域已被最终映射,只有氢有序相在0 K下稳定。有序的冰XV结构是反铁电的,与最近预测铁电有序的理论计算明显不一致。
2009-06-14 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
3D characterisation of individual grains of coexisting high-pressure H2O ice phases by time-domain Brillouin scattering
时域布里渊散射使用超短激光脉冲在固体样品中产生皮秒持续时间的相干声脉冲,并跟随它们的传播,以便以亚光学深度分辨率对材料不均匀性进行成像。声脉冲的宽度将该技术沿脉冲传播方向的空间分辨率限制为小于几十纳米。因此,时域布里渊散射优于经典频域布里渊散射显微镜的轴向分辨率,频域布里渊散射显微镜使用连续激光器和热声子,并且空间分辨率由光聚焦控制。该技术得益于相干声学声子的应用,其应用在生物医学和材料科学的纳米成像方面具有令人兴奋的前景。在这项研究中,我们报告的应用程序的时域布里渊散射的三维成像的多晶水冰含有两个高压阶段。通过同时检测准纵波和准横波完成的成像提供了识别单个晶粒的相位并评估其晶体取向的机会。同时监测声波在两个相邻晶粒中的传播为晶界的局部化提供了额外的手段。
2020-08-12 cond-mat.mtrl-sci
Comment on "Long Range Ordering in Magnetite below the Verwey Transition"
在最近的一封信中,J. P. Wright等人[Phys.Rev.Lett. 87,266401(2001)和cond-mat/0111119]已经通过X射线和中子粉末衍射研究了低于Verwey转变温度(TV)的磁铁矿的晶体结构。我们表明,J. P.赖特等人给出的解释是不支持他们自己的晶体学数据证明,相反,缺乏原子的长程CO在磁铁矿低于Verwey转变。
2002-11-19 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Advances in the experimental exploration of water's phase diagram
水的相图显示了巨大的复杂性,目前有17种实验证实的冰的多晶型物和几种计算预测。近120年来,它一直是科学发现的重要场所,冰研究往往是调查各种材料相关现象的先驱。在这里,过去几年的实验进展进行了审查,并讨论了开放的问题以及未来的挑战。具体的主题包括冰I的多型性和堆积无序,冰I的压力非晶化的机制,排空充气笼形水合物以得到新的低密度冰多晶型物,酸/碱掺杂对氢有序相变的影响,以及盐和冰多晶型物之间形成固溶体,以及这对相图外观的影响。除了继续努力推动极端压力和温度的界限外,冰研究的“化学”维度的探索现在似乎是一个新兴的趋势。毫无疑问,冰的研究已经进入了一个非常令人兴奋的时代。
2018-12-11 cond-mat.mtrl-sci
The role of magnetic order in VOCl
VOCl和其他过渡金属氯氧化物是下一代可充电电池的候选材料。利用密度泛函理论研究了磁性有序对晶体结构和电子结构的影响。我们的研究表明,反铁磁有序解释了所观察到的低温单斜晶格畸变,这导致反铁磁耦合的V-V最近邻之间的距离减小。我们还表明,一个本地的磁矩的存在下,删除先前建议的简并的占用水平,与实验一致。为了描述电子结构,关键是要考虑正确的磁序,特别是在高温下。
2019-02-17 cond-mat.mtrl-sci
Lattice dynamics of topological Dirac semimetal LaAgSb$_{2}$ with charge density wave ordering
LaAgSb $_{2}$是一种罕见的材料,它提供了研究电荷密度波(CDW)有序和拓扑保护电子能带结构之间复杂相互作用的机会。由于这两种现象都是由结构对称性决定的,因此对晶格动力学的全面研究是非常必要的。本文报道了LaAgSb $_{2}$单晶的温度和压力依赖拉曼光谱和X射线衍射的结果。我们的研究结果证实,拉曼光谱是一个高灵敏度的工具来探测CDW有序现象,特别是低温第二CDW转变的LaAgSb $_{2}$,这似乎是一个非常弱的异常,在大多数实验。晶体取向相关的测量提供了拉曼模式的演化与晶体对称性,可以通过群对称性分析进一步研究。的低温X射线衍射数据显示出现的结构调制对应的CDW不稳定性。结合高压拉曼光谱和同步辐射X射线衍射揭示了多个结构相变通过降低晶体对称性,这也有望导致电子拓扑转变。
2020-10-29 cond-mat.mtrl-sci
Group theoretical analysis of structural instability, vacancy ordering and magnetic transitions in the system troilite (FeS) - pyrrhotite (Fe$_{1-x}$S)
提出了一个描述Fe $_{1-x}$ S体系中空位有序和磁性的群论框架。该框架用于确定与所观察到的硫铁矿(FeS)的磁性结构一致的晶体结构序列,并确定Fe $_{0.875}$ S中低温Besnus转变的晶体学性质。我们的结论是,贝斯努斯过渡是一个磁驱动的过渡,其特征在于由旋转的交流平面的时刻,伴随着小的原子位移,降低对称性,在低温下的三斜。基于我们的相图,我们预测相关的磁驱动相变在低温下在所有的磁黄铁矿的相称的超结构。在此基础上,我们预测了3C和5C磁黄铁矿中的自旋翻转跃迁以及6C磁黄铁矿中的类似于Besnus跃迁的跃迁。此外,我们澄清,3C和4C磁黄铁矿进行亚铁磁矩,而5C和6C是反铁磁性。
2019-01-15 cond-mat.mtrl-sci
Ab-initio study of structure and dynamics properties of crystalline ice
基于广义梯度近似下的密度泛函理论,采用投影缀加波方法,从第一性原理出发,研究了四面体配位的结晶冰的结构和动力学性质.首先,我们报告了冰在有限温度下的结构行为的基础上得到的径向分布函数的分析分子动力学模拟。结果表明,冰的四面体网络中氢键的有序性如何随着熵的增加而破坏,这与中子衍射数据一致。我们还使用直接方法计算了3x 1x 1超级原胞中冰的声子谱。到目前为止,由于在此计算中使用的直接方法,声子谱的获得没有考虑由水分子的偶极-偶极相互作用产生的极化的影响,这是预期产生的纵向和横向光学模式的分裂在伽玛点。从声模的初始斜率计算的纵向声速与中子散射数据是在一个合理的协议。振动态密度的分析表明,在平移区的低能处存在玻色子峰,这是非晶系统的共同特征。
2005-06-24 cond-mat.mtrl-sci
Optical absorption spectroscopy probes water wire and its ordering in a hydrogen-bond network
基于从头算多体理论,提出光学吸收光谱可作为探测氢键网络中水线及其有序性的灵敏探针,发现电荷转移激子光谱强度随水线有序长度变化并在冰XI中达到最大值。
2024-11-24 cond-mat.mtrl-sci physics.chem-ph physics.comp-ph
Temperature evolution of structural and magnetic properties of stoichiometric LiCu2O2: correlation of thermal expansion coefficient and magnetic order
报道了LiCu_2O_2化学计量单晶的变温晶体学和磁学研究。磁性能与早期的研究结果相似,证明了低于25 K的反铁磁有序。沿c方向的热膨胀中观察到磁弹性耦合的证据;不仅在低温反铁磁转变中,而且热膨胀的异常行为表明磁弹性耦合也与150 K下出现的弱自发磁矩相关的磁有序化有关。在不同的频率和叠加的直流场的交流磁化率测量,以进一步表征这种磁异常。
2014-06-12 cond-mat.mtrl-sci
Interplay of spin and orbital ordering in the layered colossal magnetoresistance manganite La2-2xSr1+2xMn2O7 (0.5<=x<=1.0)
用变温中子粉末衍射研究了n = 2层状锰氧化物La_(2 - 2)Sr_(1 + 2)Mn_(2 O_7)在x => 0.5区域的晶体学和磁性相图。磁相图揭示了有序磁结构的进展,通常平行于具有类似电子掺杂的3-D钙钛矿:A(0.5 <= x <= 0.66)--> C(0.75 <= x <= 0.90)--> G(0.90 <= x <= 1.0)。然而,准二维结构放大了这一过程,揭示了层状系统中独特的锰氧化物物理特征:(a)在A和C区域之间的"受抑"区域,在那里没有观察到长程磁序;(b)在C型区域中,由弱的双层间磁交换引起的磁多型性;和(c)四方晶系到正交相变,其温度演变直接测量a-b平面中d3 y2-r2轨道的有序性。这种轨道有序转变与C型磁有序(其中铁磁棒平行于b轴)相似。这些观察结果支持了这样一种观点,即轨道极化是磁自旋有序背后的驱动力。最后,在C型和G型状态之间的交叉区域中,我们看到了嵌入G型框架中的局部C型簇的发展的一些证据,直接解决了高掺杂La1-xCaxMnO3钙钛矿中类似短程磁有序的建议。
2000-07-14 cond-mat.mtrl-sci
Ordering dynamics of snow under isothermal conditions
利用X射线层析成像技术研究了实验室新雪在不同温度$T=-3,-9,-19 ^{\circ}C$等温条件下的形态演变。双连续冰-蒸汽系统的集体动力学由两点(密度)关联函数$C(\mathbf{r},t)$和类似于孔径分布的特定厚度分布的演变来监测。我们观察到的动态缩放的情况下,并揭示从根本上不同的类的长度尺度:第一类包括平均冰厚度和(逆)比表面积(每冰体积测量)单调增加,并遵循幂律。动力学指数与局部守恒序参量的粗化一致。第二类长度尺度是从不同坐标方向上原点处的$C(\mathbf{r},t)$的斜率导出的。所有这些尺度都表现出较慢的增长与反常的幂律标度。两种不同的幂律的存在是定量一致的分形聚集体的粗化,并揭示了持久性的幂律相关性在初始条件下,雪包含树枝状结构。在低温下,这些结构甚至持续一整年。第三类长度尺度可以由$C(\mathbf{r},t)$的第一个过零点来定义。过零点在重力方向和水平方向之间表现出强各向异性的非单调演化。我们把这种行为归因于冰网络的大规模结构弛豫,这显然使小规模的界面弛豫不受影响。然而,反之亦然,它仍然是一个问题,结构的流动性是如何引起的界面粗化。
2010-02-28 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Atomic Ordering in Cubic Bismuth Telluride Alloy Phases at High Pressure
研究了一系列碲化铋化合物从有序金属间相到替代合金再到半有序相的压力诱导相变。用角色散X射线衍射法观察到Bi_4 Te_5、Bi_2 Te和Bi_2 Te化合物在室温下压缩到14--19GPa时形成无序体心立方(bcc)晶体结构的合金。BiTe和Bi 2 Te合金以及先前发现的Bi 2 Te 3和Bi 4 Te 3的高压合金都被发现在约100°C的非常温和的温度下温和退火后显示出原子有序性。在退火时,BiTe从bcc转变为B2(CsCl)晶体结构类型,并且其他相采用其半无序变体,其特征在于在两个晶体学位点之一上的置换无序。相变压力和合金相的原子体积在Bi_mTe_n系列中表现出系统的变化,包括端元Bi和Te。采用第一性原理计算研究了B2型BiTe的电子结构和化学键性质,并确定了有序转变的驱动力.计算得到的B2型BiTe的费米面具有复杂的结构,并预测在20 ~ 60 GPa之间会发生三次拓扑变化。
2016-06-08 cond-mat.mtrl-sci
The structural effects of (111) growth of La2CoMnO6 on SrTiO3 and LSAT -- new insights from 3D crystallographic characterisation with 4D-STEM and Digital Dark Field imaging
本研究通过4D-STEM和数字暗场成像技术表征La₂CoMnO₆在不同衬底上的三维晶体结构,发现衬底应变导致La原子调制取向转变,解释了薄膜性能差异,且该方法适用于其他复杂氧化物体系。
2025-11-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Quantum simulation of interlayer charge ordering in Kagome frustrated-magnet
E.ON Digital Technology(E.ON数字技术);North Carolina State University(北卡罗来纳州立大学)
本文通过量子退火器实现了双层Kagome反铁磁体模拟器,研究了层间耦合与量子涨落对电荷有序态的影响,揭示了层间驱动的铁电到反铁电相变机制,并为Kagome电荷密度波材料提供了新的解释。
2026-06-07 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci cond-mat.stat-mech
Effect of dopant ordering on the stability of ferroelectric hafnia
所有重要的化合物氧化铪(HfO2)的薄膜可以在正交铁电(FE)状态下制备,这对于例如存储器或负电容场效应晶体管中的应用是理想的。然而,这种FE状态的起源仍然是一个谜,因为从表面和尺寸效应到形成动力学,没有一种拟议的稳定机制是完全令人信服的。有趣的是,它是已知的掺杂HfO2与各种阳离子有利于FE多晶型的发生,然而,现有的第一原理的工作表明,掺杂本身是不足以稳定的极性相超过通常的非极性单斜基态。在这里,我们使用第一性原理的方法来重新审视这个问题。我们考虑两个代表性的等价替代掺杂剂,Si和Zr,并研究其在HfO2晶格内的优选排列。我们的研究结果表明,像Si这样的小原子在HfO 2的FE正交相中可以采用非常稳定的构型(在特定晶面内形成层),但在非极性单斜相中相对不那么稳定。此外,我们发现,在低浓度下,这样的掺杂剂订购产生FE基态,通常的顺电相成为一个更高的能量亚稳多晶型。我们讨论了我们的研究结果的影响,这是一个明确的一步了解铁电性HfO2。
2020-02-07 cond-mat.mtrl-sci
Emergent hidden order in ice: frustration and glassiness from slow hydrogen dynamics
University of Tennessee(田纳西大学);Xavier University(泽维尔大学);Oak Ridge National Laboratory(橡树岭国家实验室);Purdue University(普渡大学);The Ohio State University(俄亥俄州立大学)
研究针对冰Ih的氢无序是否存在超越冰规则的局部结构问题,通过高分辨率非弹性中子散射发现其存在隐藏的部分序,揭示其为阻挫且具类玻璃态的氢网络,调和了热力学理论与光谱观测。
2026-08-17 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
Long range magnetic ordering in a spin-chain compound, Ca$_3$CuMnO$_6$, with multiple bond distances
交流和直流磁化强度和热容测量作为温度的函数(T = 1.8至300 K)的结果报告的准一维化合物,钙$_3$ CuMnO $_6$,在三斜扭曲K $_4$ CdCl $_6$型结构结晶。结果表明,该化合物在5.5K附近发生反铁磁有序化.此外,在3.6K以下还存在另一个磁转变.两个长程磁跃迁的存在是不常见的准一维系统。有趣的是,这两个磁跃迁都是长程类型,而不是自旋玻璃类型,尽管Cu-O和Mn-O键距由于这种晶体学畸变而倍增。因此,该化合物可以作为研究“无序中有序”现象的一个很好的例子。
2003-06-06 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Charge Ordering and Phase Competition in the Layered Perovskite Lasr2mn2o7
拉曼光谱在340 K时观察到层状钙钛矿锰氧化物LaSr 2 Mn 2 O 7中的电荷晶格涨落,在210 K时,随着温度的降低,电荷晶格涨落趋于稳定,形成电荷有序(CO)相。在静态状态下,超晶格反射通过中子和X射线衍射与传播矢量(h+1/4,k-1/4,l)观察到。CO状态的晶体学分析表明,这种锰氧化物中的电荷和轨道有序度弱于三维钙钛矿锰氧化物中的电荷有序度。TN= 170 K时,A型反铁磁性(AF)发展并与电荷有序竞争,最终在T*= 100 K以下熔化。高分辨率衍射测量表明,CO和AF状态在材料的同一区域内不重合,而是作为单独的相共存。在较低温度下向A型反铁磁性的转变的特征在于这两相之间的竞争。
1999-12-01 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Small moment antiferromagnetic ordering in single crystalline La2Ni7
La_2Ni_7单晶是从二元La-Ni熔体中生长出来的。温度依赖、零磁场、比热、电阻率和低场磁化强度的测量表明,在T1 = 61.0 \pm 0.2 K、T2 = 56.5 \pm 0.2 K和T3 = 42.2 \pm 0.2 K处存在一系列反铁磁相变。在这些温度下发现的三个比热异常定性地与它们相关的熵变非常小,各向异性M(H)数据在~ 0.12 μB/Ni处饱和;这两个观察结果强烈表明AFM阶与非常小的巡回矩相关。各向异性,H|| c和H{ \perp }c、ρ(H)和M(H)等温线以及恒定场、ρ(T)和M(T)扫描表明了多条相线的特征,并导致明显各向异性的H-T相图。对M(T)和M(H)数据的分析允许将两个较低温度的磁有序状态识别为反铁磁有序,其中磁矩沿着晶体学c轴对齐,并且较高温度T2 < T < T1状态具有有限的铁磁分量。此外,还研究了沿晶体学c轴(H)方向施加H时,低温下的变磁转变||c)看起来是自旋翻转转变的一个近乎经典的例子,导致具有垂直于c轴排列的磁矩的场稳定反铁磁状态。虽然小的矩序,并存在多个相变的领域和温度,表明这些国家的能量接近,可以预示一定程度的压力敏感性,我们的测量R(T)的施加压力高达2.0 GPa表明,有很小的压力依赖T1,T2和T3。
2021-10-12 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Order out of a Coulomb phase and Higgs transtion: frustrated transverse interactions of Nd2Zr2O7
烧绿石材料Nd $_2$ Zr $_2$ O $_7$具有“全进全出”(AIAO)磁序,表现出新颖的量子矩碎裂和带隙的平坦动力学自旋冰模式.参数化的自旋哈密顿与占主导地位的沮丧铁磁横向项揭示了一个U(1)自旋液体的接近。在这里,我们研究磁激发Nd $_2$ Zr $_2$ O $_7$以上的有序温度($T_\text{N}$)使用高能量分辨率非弹性中子散射。我们发现强的自旋冰相关性在零能量与消失的缺口磁振子激发的AIAO秩序。看起来,在$T_\text{N}$以上,动态自旋冰的间隙关闭,系统进入量子自旋冰态,与AIAO序竞争并抑制AIAO序。经典的蒙特卡罗、分子动力学和量子玻色子计算都支持在$T_\text{N}$以上存在库仑相。我们的研究结果与磁有序的Nd $_2$ Zr $_2$ O $_7$与希格斯机制,并提供了几个先前报道的实验功能的解释。
2019-07-25 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
3D XY Universality and Nonlinear magnetic susceptibility in a kagome ice compound
Beihang University(北京航空航天大学);University of Augsburg(奥格斯堡大学);ShanghaiTech University(上海科技大学);RWTH Aachen University(亚琛工业大学);Colorado State University(科罗拉多州立大学);Rutherford Appleton Laboratory(卢瑟福·阿普尔顿实验室);Forshungszentrum Jülich GmbH(于利希研究中心有限公司);Institute of Physics, Chinese Academy of Sciences(中国科学院物理研究所);University of Chinese Academy of Sciences(中国科学院大学)
通过单晶中子散射和蒙特卡洛模拟,发现HoAgGe中Kagome自旋冰的磁有序序列不同于已知场景,经历一个三维XY相变进入时间反演对称性破缺基态,并通过非线性磁化率区分两个时间反演伙伴。
2026-04-06 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Low temperature dynamic freezing and the fragility of ordering in Tb2Sn2O7
我们通过对纯材料和Sn亚晶格上少量Ti取代的样品的交流磁化率测量,探讨了有序自旋冰材料Tb_2Sn_2O_7的低温磁性。我们观察到一个明确的签名先前报道的有序过渡在TC = 850 mK,以及在温度远低于TC的动态冻结的证据,确认持久性的显着磁波动深自旋有序制度。当Ti含量为5%时,合金的长程有序转变被完全抑制,当Ti含量为10%时,合金在250 mK附近出现自旋玻璃状的自旋冻结转变。结果表明,在该系统中的长程磁有序是令人惊讶的脆弱。
2012-11-26 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Topotactic phase transformation in correlated vanadium dioxide through oxygen vacancy ordering
Key Laboratory of Magnetic Molecules and Magnetic Information Materials of Ministry of Education & School of Chemistry and Materials Science, Shanxi Normal University(山西师范大学化学与材料科学学院、教育部磁性分子与磁性信息材料重点实验室);Research Institute of Materials Science, Shanxi Key Laboratory of Advanced Magnetic Materials and Devices, Shanxi Normal University(山西师范大学材料科学研究所、山西省先进磁性材料与器件重点实验室)
通过氧空位有序实现相关钒氧化物中的拓扑相变,揭示了氧空位驱动的连续相变路径及莫特相变的新机制。
2025-06-30 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Impact of Spatial Dimension on Structural Ordering in Metallic Glass
金属玻璃作为块体材料的应用已经引起了人们的广泛关注。然而,新的物理和应用往往出现的降维从三维(3D)到二维(2D)。在这里,我们通过分子动力学模拟研究了二元Cu 50 Zr 50 MG的液体到玻璃转变如何受到空间维度的影响。我们发现明确的证据表明,晶体状的结构有序控制动态异质性和缓慢的动力学,从而发挥了至关重要的作用,在形成的2DMG。虽然2DMG再现的动力学行为,其3D对应的Mermin-Wagner型波动特定于2D,这种原子尺度的结构机制是本质上不同的3DMG,其中二十面体簇不相容的晶体对称性发挥了关键作用,在玻璃态行为。我们的发现为2DMG的形成提供了一个新的结构机制,这是不能从3DMG的知识推断的。结果表明,在2DMG的玻璃化转变的结构基础,并提供了可能的解释,一些以前的实验观察在薄膜MG。
2017-09-06 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
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
How Ice enables Superconductivity in Na_xCoO_2.yH_2O by melting charge order: Possibility of novel Electric Field Effects
在掺杂的\cob平面附近的相称的填充$x = {1/4}$和1/3的电荷排序被认为是$Na_x CoO_2.yH_2O$和建议的竞争对手的超导性,导致实验上看到的窄超导圆顶相称的掺杂:${1/4}<x< {1/3}$。插层氢键键合的$H_2O$网络,通过其增强的介电常数,屏蔽和挫败局部{ \em电荷有序凝聚能},并通过圆顶中的超导性取代一般的“电荷玻璃有序”。通过新的水通道可以获得超导性和电荷顺序,用于预测“超导性的电调制”和“电阻效应”等新效应。
2003-06-24 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Anisotropic exchange Hamiltonian, magnetic phase diagram and domain inversion of Nd$_2$Zr$_2$O$_7$
我们提出了量子自旋冰候选物Nd $_2$ Zr $_2$ O $_7$的热力学和中子散射测量。的各向异性交换哈密顿量的参数化的基础上改进的高能量分辨率的非弹性中子散射数据与热力学数据,使用线性自旋波理论和数值关联的集群扩展。磁相图计算使用经典的蒙特卡罗模拟与沿\mbox{[100]},\mbox{[110]}和\mbox{[111]}晶体学方向,同意定性与实验的字段。再现了\mbox{[111]}的大滞后性和不可逆性,并通过平均场计算揭示了其微观机制是亚稳态和畴反转的存在。我们的结果揭示了最近观察到的动态kagome冰在Nd $_2$ Zr $_2$ O $_7$在\mbox{[111]}领域的解释。
2019-04-18 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