Columnar magnetic structure coupled with orthorhombic distortion in the antiferromagnetic iron arsenide SrFe$_2$As$_2$
用中子粉末衍射实验研究了多晶SrFe $_2$ As $_2$的磁结构及其与晶体结构的关系。低于$T_0$ =205 K时,磁反射与正交畸变的发生同时出现。通过Rietveld分析,确定了SrFe $_2$ As $_2$的磁传播矢量为{ \textit{\textbf{q}} }=(1 0 1),Fe-As层内Fe磁矩沿长$a$方向的耦合为反铁磁,层间耦合也为反铁磁. Fe磁矩的大小被推导为1.01(3)$μ_{\rm B}$,取向平行于a轴。磁矩的温度依赖性不仅与μ子旋进频率的一致性很好,而且与结构畸变的一致性也很好,揭示了SrFe $_2$ As $_2$中柱状磁序与结构畸变的强耦合.
2008-07-16 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Three dimensional generalization of the $J_1$-$J_2$ Heisenberg model on a square lattice and role of the interlayer coupling $J_c$
用二维受抑Heisenberg $J_1$ - $J_2$模型来描述铁磷属元素化物母体化合物的磁性的可能性最近得到了积极的讨论。然而,最近的中子散射数据表明,磷属元素化物在垂直于平面的方向上具有相对较大的自旋波色散。这表明第三个维度非常重要。受此观察的启发,我们研究了$J_1$ - $J_2$ - $J_c$模型,它是$S = 1/2$和S = 1的$J_1$ - $J_2$海森堡模型的三维推广。利用自洽自旋波理论,我们详细描述了共线态的交错磁化和磁激发。我们发现层间耦合$J_c$的引入抑制了量子涨落,增强了长程有序。在$J_1$ - $J_2$ - $J_c$模型中,我们发现了两种定性上不同的情况,即共线相位如何在增加$J_1$时变得不稳定。磁化强度或自旋波速度之一消失。对于$S = 1/2$重整化由于量子涨落是显着强于S=1,特别是接近量子相变。我们对$J_1$ - $J_2$ - $J_c$模型的研究结果具有普遍的理论意义,然而,结果表明,该模型不太可能与未掺杂的磷属元素化物有关。
2011-02-24 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Tilted Dirac Cone Effect on Interlayer Magnetoresistance in α-(BEDT-TTF)$_2$I$_3$
本文报道了压力下狄拉克半金属α-(BEDT-TTF)$_2$ I $_3$中狄拉克锥倾斜对层间磁电阻的影响。拟合的实验数据的理论公式表明,该系统是接近II型狄拉克半金属。
2018-03-08 cond-mat.str-el
Interlayer coupling and ultrafast hot electron transfer dynamics in metallic VSe2/graphene van der Waals heterostructures
原子薄的二硒化钒(VSe 2)是一种二维过渡金属二硫属化物,由于其金属1 T相而表现出有吸引力的性质。随着近年来在范德华材料上制备高质量单层VSe 2的方法的发展,VSe 2基异质结构的优异性能已被广泛研究用于各种应用。尺寸减小和层间耦合与范德华衬底导致其区别于其散装同行的特点。然而,只有少数的基础研究已经调查的层间耦合效应和热电子转移动力学的VSe 2异质结构。在这项工作中,我们揭示了VSe 2/石墨烯异质结构中的超快和有效的层间热电子转移和层间耦合效应。飞秒时间分辨反射率测量表明,VSe 2中的热电子在100 fs的时间尺度内以高效率转移到石墨烯。此外,相干声学声子动力学表明VSe 2/石墨烯异质结构中的层间耦合和有效的热能转移到三维衬底。我们的研究结果提供了有价值的见解金属过渡金属二硫属化物异质结构的有趣的属性,并激励设计具有定制属性的光电和光子器件。
2021-05-13 cond-mat.str-el
Effect of Interlayer Spin-Flip Tunneling for Interlayer Magnetoresistance in Multilayer Massless Dirac Fermion Systems
本文研究了α-(BEDT-TTF)_2I_3中层间自旋翻转隧穿对磁场作用下层间磁电阻的影响。与层间库仑相互作用相关的自旋翻转关联的平均场使层间自旋翻转隧穿成为可能。在非垂直层间自旋翻转隧穿的假设下,利用Kubo公式计算了层间磁电阻。层间磁电阻由正向负转变的交叉磁场被塞曼能量移动,与实验符合得很好。
2015-02-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
$^{31}$P NMR studies of an iron-based superconductor Ba$_{0.5}$Sr$_{0.5}$Fe$_{2}$(As$_{1-x}$P$_{x}$)$_{2}$ with $T_\mathrm{c}$ = 29 K
本文报道了定向多晶超导体BaPDMATHABMN SrPDMATHABMN FePDMATHABMO(AsPDMATHABMP PPDMATHABMQ)$_{2}$的$^{31}$ P NMR研究,$T$ = 14 $-$ 325 K,$B_{0}$ = 1和5 T,$T_\mathrm{c}$ = 0.4($T_\mathrm{c}$ = 29 K).在$B_{0}\perp c$处的$^{31}$ P奈特位移$K_{ab}$表明,在高于$T_\mathrm{c}$时,自旋磁化率几乎与$T$无关,而在低于$T_\mathrm{c}$时,自旋单线态减少. $^{31}$ P核自旋-晶格弛豫速率1/ $T_{1}$表明,$a+bT$($a$和$b$为常数)在$T >$ 100 K时具有渐近行为,在40 K时达到最小值,并向$T_\mathrm{c}$方向上升。1/ $T_{1}$中的$a$项表明存在二维反铁磁自旋涨落。在1/ $T_{1}T$的分析中,居里-外斯型反铁磁自旋磁化率$χ$($Q$)$\propto$ 1/($T$ + $θ$)的负$θ$ = $-$ 15 K表明在超导状态下反铁磁不稳定性。从自洽重整化理论出发,讨论了层间关联下自旋涨落的性质。
2020-03-24 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
The temperature dependence of interlayer exchange coupling - spin waves vs. spacer effects
有不同的机制被提出来负责层间交换耦合(IEC)的温度依赖性,即涂抹出的间隔或界面费米表面和自旋波的激发和相互作用。我们提出了一种可能性,通过计算扩展海森堡模型的激发谱,并将结果与铁磁共振(FMR)实验分离。为了求解海森堡模型,我们使用了一个近似,该近似被证明可以产生很好的结果。在本文中,这一过程的主要思想进行了解释和详细的调查自旋波的贡献的FMR共振频率和字段的温度依赖性进行。
2005-03-08 cond-mat.str-el
Two-dimensional ${J}_{\rm eff}$ = 1/2 antiferromagnetic insulator unraveled from interlayer exchange coupling in artificial perovskite iridate superlattices
本文报道了在[(SrIrO $_3$)$_1$,(SrTiO $_3$)$_m$ ]($m$ = 1,2,3)超晶格中通过改变层间交换耦合对二维${J}_{\rm eff}$ = 1/2反铁磁莫特绝缘体的实验研究.尽管所有样品都表现出具有长程磁序的绝缘基态,但与温度相关的电阻率测量显示,$m$ = 2和$m$ = 3样品的绝缘行为比$m$ = 1样品更强,$m$ = 1样品在磁性转变处显示出明显的扭结。这种差异表明,过量的SrTiO $_3$层的阻挡作用增强了有效的电子-电子关联,并强化了Mott相。Neel温度从$m$ = 1的150 K显著降低到$m$ = 2的40 K,表明前者中的长程序稳定性由大量的层间交换耦合增强。共振x射线磁散射表明,层间交换耦合具有可切换的符号,取决于SrTiO $_3$层数$m$,以保持倾斜诱导的弱铁磁性。在$m$ = 2和$m$ = 3之间的几乎不变的转变温度表明,我们已经实现了一个二维的反铁磁体在有限的温度与减少层间交换耦合。
2017-08-01 cond-mat.str-el
Spin wave excitations: The main source of the temperature dependence of Interlayer exchange coupling in nanostructures
本文对Ni_7/Cu_n/Co_2/Cu(001)三层体系的铁磁共振(FMR)实验和基于扩展Heisenberg模型的量子力学计算进行了比较,首次定量地确定和分离了层间交换耦合的温度依赖性的来源。磁振子激发是负责约75%的耦合强度从零到室温的减少。剩余的25%是由于有效量子阱和间隔物/磁体界面中的温度效应。
2006-12-21 cond-mat.str-el
Effect of Pr doping on the superconductivity and interlayer coupling of Bi2Sr2-xPrxCa1Cu2Oy system
研究了Pr替代对Bi 2212体系超导电性和层间耦合的影响。为了表征的目的,进行了磁性和运输测量。超导转变温度Tc先升高后降低,直至x=0.6时变为零。由于Pr的替代,有效超导体积也减小。电导率起伏分析表明,层间耦合常数J随Pr含量的增加而单调减小。结果表明,Pr的掺杂减弱了Bi 2212体系中CuO2层间的耦合,这是由于CuO2层中局部超导电性的丧失。
2002-10-27 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Exponential suppression of interlayer conductivity in very anisotropic quasi-two-dimensional compounds in high magnetic field
结果表明,在较强的磁场中,层间电子电导率受到库仑势垒的指数衰减,库仑势垒是由每个局域电子态周围极化子的形成引起的。建立了描述这种效应的理论模型,并计算了层间磁电阻的温度和磁场依赖性。所得结果与GaAs/AlGaAs异质结和强各向异性有机金属中的实验数据符合得很好。提出的理论允许使用层间磁电阻的实验来研究电子状态,由磁场和无序局域化。
2011-11-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Strong Electronic Correlation Originates from the Synergistic Effect of Large Moiré Cell and Strong Interlayer Coupling in Twisted Graphene Bilayer
采用基于密度泛函理论的第一性原理方法,研究了具有特定扭曲角和层间距的扭曲双层石墨烯的电子性质。随着扭转角的减小(晶胞变大),能带变窄,库仑排斥增大,导致电子关联增强;另一方面,随着层间距的减小,层间耦合变强,关联增强。通过调节层间耦合,我们可以在扭曲双层石墨烯的中等尺寸莫尔盒中实现带宽小于0.01 eV的强关联态。这些结果表明,扭曲双层石墨烯中的电子关联强度与两个因素密切相关:晶胞尺寸和层间距离。由此可以得出结论,扭曲双层石墨烯中的强电子关联源于大尺寸莫尔盒和强层间耦合对其电子结构的协同作用。
2019-04-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Double-Layer Systems at Zero Magnetic Field
本文从理论上研究了在无磁场的情况下,电子和空穴双电层系统中的层内和层间交换效应。我们使用变分Hartree-Fock近似分析层分离,层密度,隧穿,和施加的栅极电压上的层密度和层间相位相干性的影响。在协议与早期的工作,我们发现,非常小的层间距和低层密度,层间相关的基态具有自发层间相干性(SILC),即使在没有层间隧穿。在早期的工作相比,我们发现,作为总密度的函数,存在四个,而不是三个,不同的非晶相平衡的双层系统没有层间隧穿。新发现的相位存在于一个狭窄的密度范围内,有三个组成部分和稍微不等的层密度,一层是自旋极化的,另一层是非极化的。在存在足够强的偏压或隧穿的情况下,额外的双组分相也是可能的。最低密度SILC相是Zheng { \it et al.}讨论的完全自旋和赝自旋极化的"单组分“相。[Phys. Rev. B { \bf 55},4506(1997)]。我们认为,这一阶段将产生一个有限的层间库仑阻力在零温度下,由于SILC。我们计算了每层中的粒子密度作为栅极电压和总粒子密度的函数,并发现层间交换可以减少或防止两层之间的电荷突然转移。计算了层间交换对层间电容的影响。
2000-03-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Layer-dependent interlayer antiferromagnetic spin reorientation in air-stable semiconductor CrSBr
磁性范德华(vdW)材料提供了一个奇妙的平台,研究和利用丰富的自旋结构稳定在减少的维度。层间反铁磁性是A型vdW反铁磁体中的一个重要磁性序,它可以通过改变磁场、层间排列顺序和厚度尺度来有效地改变。然而,原子揭示层间自旋取向的vdW反铁磁体是非常具有挑战性的,因为大多数的材料候选人表现出绝缘基态或不稳定的环境条件。本文利用磁输运特性和第一性原理计算研究了空气稳定半导体CrSBr中层间反铁磁重取向的层间效应.我们揭示了层间重取向的显著奇偶层效应,这源于层间交换、磁各向异性能和未补偿磁化的额外塞曼能之间的竞争。在此基础上,利用线性链模型定量地构造了层间相关的磁相图。我们的工作揭示了层间反铁磁重取向工程的磁场在空气稳定的半导体,这可能有助于未来的vdW自旋电子器件。
2022-05-20 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el quant-ph
Pressure-enhanced interlayer exciton in WS2/MoSe2 van der Waals heterostructure
原子级的vdW异质结构由于其奇异的物理性质而成为最受关注的量子材料体系之一。这些体系中的层间耦合对实现新的物理观测和丰富界面功能起着至关重要的作用。然而,目前还缺乏对层间耦合调节的定量研究。通过高压来改变层间电子结构和层间距是一种很有前景的调控层间耦合的策略,这是一种公认的调控物理性质的方法。在这里,我们构建了一个高品质的WS 2/MoSe 2异质结DAC,并成功地调整层间耦合通过静水压力。观察到了单层MoSe_2(ML-MoSe_2)、单层WS_2(ML-WS_2)和WS_2/MoSe_2异质结构的典型光致发光谱,有趣的是,它们的光致发光谱峰随外加压力的移动方式完全不同。ML-MoSe 2和ML-WS 2的层内激子在高压下发生蓝移,蓝移系数分别为19.8 meV/GPa和9.3 meV/GPa,而层间激子的压力依赖性较弱,蓝移系数为3.4 meV/GPa。同时,外压有助于驱动更强的层间相互作用,导致更高的层间/层内激子强度比,表明增强的层间激子行为。第一性原理计算揭示了WS 2/MoSe 2异质结构中较强的层间相互作用导致了外压下层间激子行为的增强,并揭示了层间激子的鲁棒峰。这一工作为研究vdW异质结构中的层间相互作用提供了一种有效的方法,对于类似量子系统的材料和器件设计具有重要意义。
2021-03-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Odd integer quantum Hall states with interlayer coherence in twisted bilayer graphene
我们报道了旋转2度的两个石墨烯叠层中的量子霍尔效应。通过调节密度,可以通过磁击穿机制改变层间隧穿强度。奇数量子霍尔物理学在平衡层密度的抑制隧穿机制中是不被预期的,但它被观察到。我们将其解释为库仑相互作用诱导的层间相干性和激子的玻色-爱因斯坦凝聚的特征,激子在每层的半填充处形成。密度不平衡引起重入行为,由于从层间相干态的相变的不可压缩的行为所造成的同时冷凝的两个层在不同的量子霍尔状态。随着总密度的增加,磁击穿占上风。由于增强的层间隧穿,层间相干态和相变消失。
2021-05-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el