Dimensionality-driven spin-flop transition in quasi-one-dimensional PrBa2Cu4O8
在准一维铜酸盐PrBa $_2$ Cu $_4$ O $_8$中,Pr阳离子在17 K零场下反铁磁有序.通过结合磁化率,转矩磁力,比热和链间传输测量,各向异性的温度-磁场相图与此相关的排序已经绘制出来。Pr亚晶格中的低温自旋翻转转变被发现发生在与金属CuO链的基态中的维度交叉相同的磁场强度和取向处。这种巧合表明,自旋重取向是由各向异性Rudermann-Kittel-Kasuya-Yosida(RKKY)相互作用的变化驱动的,该相互作用由传导电子的有效维度的相应变化引起。
2010-09-15 cond-mat.str-el
Impurity-Induced Antiferromagnetic Ordering in the Spin Gap System TlCuCl_3
对掺杂自旋能隙系统TlCu_{1-x} Mg_xCl_3(x <= 0.025)进行了磁化强度测量。母体化合物TlCuCl_3是一个三维耦合自旋二聚体系统,激发能隙Δ/kB = 7.7K。杂质诱导的反铁磁有序被清楚地观察到。易轴位于(0,1,0)平面内。结果表明,随着Mg^{2+}浓度x的增加,转变温度升高,而自旋翻转转变场几乎与x无关.磁化曲线表明,当x ≤ 0.017时,杂质诱导的反铁磁有序与自旋能隙共存。
2002-07-29 cond-mat.str-el
Spin gap behavior and charge ordering in α^{\prime}-NaV_2O_5 probed by light scattering
我们对四分之一填充的自旋梯化合物$α^\prime$ -NaV $_{2}$ O $_{5}$在5 K $\le$ T $\le$ 300 K温度范围内的光散射实验进行了详细的分析。该体系在T=34 K时发生相变,转变为单重基态,并伴随着超结构的形成。对于T $\leq$ 34 K,检测到几种新模式。其中三种模式被确定为磁束缚态。当温度高于34 K时,在422 cm $^{-1}$处发现V-O振动的反常位移和分裂,从而证明了V位上电荷有序的实验证据。在T $_{\rm CO}$ = 80 K时,这种有序的平滑和交叉样的开始伴随着磁和声子拉曼散射的预过渡波动。它类似于La $_2$ NiO $_{4+δ}$中条纹顺序对超结构强度的影响。
1999-07-19 cond-mat.str-el
Spin-Reorientation Transition of Field-Induced Magnetic Ordering Phases in the Anisotropic Haldane System
利用有效的拉格朗日方法和密度矩阵重整化群方法,提出了具有大易面各向异性的S=1 Haldron系统的场致磁有序相可能的自旋-重取向转变.这种自旋重取向转变的情况下,所施加的磁场是从各向异性的易轴倾斜的预测。我们指出,这种转变有一个密切的联系与序参量的变化,即使在零温度下,虽然它是不同的量子模拟的所谓的自旋翻转转变提出的系统具有很强的易轴各向异性。在最近观察到的一种新的相位在高场的Halflit系统,我们讨论了可能的影响,场诱导的磁有序。
2006-07-13 cond-mat.str-el
Spin-Flop Phenomenon of Two-Dimensional Frustrated Antiferromagnets without Anisotropy in Spin Space
最近在正方形格子上的S=1/2海森堡反铁磁体中发现了自旋空间无各向异性系统中的自旋翻转现象,基于这一发现,我们利用数值对角化方法研究了另外两种由顶点共享三角形组成的格子上的S=1/2海森堡反铁磁体.一种是包括具有四个齿的手里剑形状的新颖晶格;另一种是具有$\sqrt{3}\times\sqrt{3}$结构畸变的可果美晶格,其包括具有六个齿的手里剑形状。我们发现,在这些系统的磁化过程中,伴随着自旋翻转现象的磁化跳发生在高场侧边缘的磁化平台在三分之一的饱和高度。这一发现表明,在正方形格点上的各向同性系统中发现的自旋翻转现象并不是一个特例。
2014-06-19 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Charge ordering in quarter-filled ladder systems coupled to the lattice
本文利用精确对角化方法研究了四分之一填充梯形体系在电子-声子耦合作用下的电荷有序。作为一个例子,我们认为NaV 2 O 5使用第一原理能带结构计算得到的模型参数。相关的荷斯坦耦合到晶格大大降低了最近邻库仑排斥的临界值,在该临界值处发生锯齿形电荷有序态的形成,然后伴随着静态晶格畸变。计算了畸变晶格背景下的类扭结激发的能量和长度。得到了有和没有静态畸变的梯形上的自旋和电荷谱,并提取了电荷能隙和有效自旋-自旋交换参数J。J与实验结果吻合得很好。动态Holstein模型的分析,仅限于少数声子,表明低频晶格振动增加的电荷顺序,伴随着动态产生的锯齿形晶格畸变。
2004-05-26 cond-mat.str-el
Ordering of hidden multipoles in spin-orbital entangled 5$d^{1}$ Ta chlorides
在5个$d$轨道中,电子的自旋-轨道耦合高达半eV,通常会导致形成自旋-轨道纠缠物体,其特征在于有效总角动量$J_{eff}$。特别感兴趣的是在被阴离子八面体包围的5个$d^{1}$过渡金属离子中实现的$J_{eff}$ = 3/2态。纯的$J_{eff}$ = 3/2四重态不具有任何磁偶极距(< $M$ >= 0),但具有隐藏的伪偶极距,伴随着电荷四极和磁八极。Cs $_2$ TaCl $_6$和Rb $_2$ TaCl $_6$是在正Cl八面体中含有5个$d^{1}$ Ta $^{4+}$离子的相关绝缘体。在这里,我们证明,这些钽氯化物具有基本上抑制有效磁偶极矩~ 0.2 $μ_B$。在低温下观察到两个相变,这两个相变在磁化强度上不明显,但伴随着$R$ ln 4的大电子熵。我们归因于两个过渡到隐藏的多极有序。
2019-09-10 cond-mat.str-el
Dramatic Switching of Magnetic Exchange in a Classic Transition Metal Oxide: Evidence for Orbital Ordering
利用磁中子散射研究了$V_2O_3$及其衍生物金属相和绝缘相的自旋关联。金属样品具有不相称的自旋相关性,随着空穴掺杂的变化很小。顺磁性绝缘样品只有在近邻之间才有自旋相关性。从这两个阶段到低温绝缘反铁磁相的过渡是伴随着动态磁短程有序的突变。我们的结果支持了这样的观点,即到反铁磁绝缘体的转变也是一个轨道有序转变。
1996-11-13 cond-mat.str-el
Magnetic and orbital ordering in the spinel MnV2O4
用中子非弹性散射和衍射技术研究了MnV_2O_4尖晶石系统。我们的测量结果表明,存在两个过渡到长程有序亚铁磁态;第一共线和第二非共线。较低的温度转变,其特征在于反铁磁成分在基面的发展,是伴随着一个tetraphite失真和磁激发光谱中的间隙的外观。最终解决了低温非共线磁结构。两者合计,晶体和磁性结构表明交错的V d轨道的顺序。各向异性间隙是未淬灭的V轨道角动量的结果。
2007-11-12 cond-mat.str-el
Ordering phenomena of spin trimers accompanied by large geometrical Hall effect
在非共面自旋结构背景中运动的传导电子的波函数可以获得一个量子相位-- Berry相位--就好像电子在一个强的虚拟磁场中运动一样。这样一个新兴的磁场效应是近似成比例的立体角所对的三个相邻的自旋网站上的自旋力矩,称为标量自旋手征。晶体的全部自旋手征,除非宏观上取消,否则会引起实空间贝里相起源的几何霍尔效应,而常规金属铁磁体中的本征反常霍尔效应(AHE)是相对论自旋轨道耦合(SOC)引起的动量空间贝里相起源.在这里,我们报告的自旋三聚体标量自旋手征和随之而来的大的几何霍尔效应在呼吸kagomé晶格化合物Dy $_3$ Ru $_4$ Al $_{12}$,其中Dy $^{3+}$矩形成非共面自旋三聚体的局部自旋手征的有序现象。利用中子衍射,我们表明,当地的自旋手征的自旋三聚体,以及它的铁/反铁的订单可以切换由外部磁场,伴随着大的变化,在几何霍尔效应。我们的研究结果表明,可调自旋三聚体组成的系统可以是一个肥沃的领域,探索大涌现的电磁响应所产生的真实空间拓扑磁秩序。
2019-08-21 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Electric Polarization Induced by a Proper Helical Magnetic Ordering in a Delafossite Multiferroic CuFe1-xAlxO2
多铁性CuFe_(1-x)Al_xO_2(x=0.02)在T= 7 K以下的零磁场下表现出铁电有序和螺旋磁有序。通过极化中子衍射和热释电测量,我们揭示了自旋螺旋度与自发电极化的强度方向之间的一一对应关系。这一结果表明,适当的螺旋磁有序的自旋螺旋度是必不可少的铁电性CuFe 1-xAlxO 2。然而,由适当的螺旋磁序引起的电极化的强度的诱导不能用Katsura-Nagaosa-Balatsky模型来解释,该模型成功地解释了最近探索的铁电螺旋磁中的铁电性,例如TbMnO 3。因此,我们认为CuFe_(1-x)Al_xO_2是一类新的磁性铁电体。
2007-07-18 cond-mat.str-el
Coexistence of metallic edge states and anti-ferromagnetic ordering in correlated topological insulators
研究了强库仑相互作用下量子自旋霍尔绝缘体中反铁磁有序的出现及其对螺旋边态的影响。利用动力学平均场论,我们证明了晶格平移对称性的破坏有利于具有非平凡空间调制的磁有序的形成。非均匀磁化的开始使得自旋有序态和拓扑非平凡态共存。拓扑体性质的持久性的一个明确的签名是真正的边缘状态的生存。我们发现,渗透的磁秩序是伴随着逐步重建的子外围层的无隙状态,重新定义系统内的实际拓扑边界。
2018-05-10 cond-mat.str-el
Magnetic field induced ordering in SrDy2O4
利用热容测量方法研究了SrDy 2 O 4单晶样品在[010]和[001]方向的磁场中的磁有序化过程。在零磁场下,该化合物在至少0.39 K下似乎是磁无序的。沿[010]方向施加的磁场在20 kOe处引起非常急剧的转变,这在热容与场C(H)曲线中被视为强峰,而对于H // [001],磁化过程伴随着C(H)曲线中仅宽特征的发展。在\sdo \中的场诱导有序化过程似乎是相当显着的,即使在不寻常的相变中观察到的其他几何阻挫磁系统的六边形和三角形。
2013-05-14 cond-mat.str-el
Antiferromagnetic Ordering in MnF(salen)
在$T_{\mathrm{N}} = 23$ K下的反铁磁有序已在Mn(III)F(salen)中被确定,salen = H $_{14}$ C $_{16}$ N $_2$ O $_2$,一个$S = 2$线性链系统。使用单晶,在高达9 T的磁场中进行的比热研究揭示了在相同温度下存在场独立的尖点,其中在42 MHz下进行的$^1$ 1H NMR研究观察到自旋晶格弛豫时间$T_1$和线宽的急剧变化。在10 K和100 K下对2.2 g随机取向的生长态氘代(14 H中的12 H被d取代)样品进行的中子粉末衍射没有解决磁有序,而对单晶和随机排列的微晶样品的低场(小于0.1 T)磁化率研究揭示了与过渡相关的微妙特征。Encourage这些数据表明,以前在3.8 T的温度低于标称500 mK检测到的磁签名是一个自旋翻转场的小净力矩所产生的交替子集的三个Mn自旋沿链。
2015-10-12 cond-mat.str-el
High-Field Ultrasonic Study of Quadrupole Ordering and Crystal Symmetry Breaking in CeRhIn5
我们对重费米子化合物CeRhIn $_5$进行了超声测量,以研究强磁场下场致各向异性相的起源。横向弹性常数$C_\mathrm{T} = (C_{11} - C_{12})/2$和超声衰减系数$α_\mathrm{T}$在$B^\star = 28.5$ T处有明显的反常现象,讨论了该点为电子相变点。此外,$C_\mathrm{T}$在28.5 T以下呈现声学de Haas-van Alphen振荡。$B^\star$周围的这些弹性异常表明$O_{x^2-y^2}$的电四极有序伴随着$B_\mathrm{1g}$晶体对称性破缺和由于四极-应变耦合引起的费米面重构,这是由巡游$4f$电子和$p$ - $f$杂化态引起的。
2020-04-06 cond-mat.str-el
Orbital Selectivity and Magnetic Ordering in Fe intercalated Dirac Semimetal Bi$_2$Se$_3$
本文采用第一性原理能带结构计算方法结合动力学平均场论研究了Fe在Bi $_2$ Se $_3$范德华能隙中的嵌入效应对磁性和输运性质的影响。电子相关性和自旋轨道耦合效应的夹杂物被发现在一个插层的Bi $_2$ Se $_3$的铁磁性能的出现。此外,通过在中等密度下插入Fe,可以改变硒化铋能带结构中的狄拉克锥。伴随着新的结构效应,Fe 3 $d$轨道上的轨道选择性金属绝缘体转变的开始导致了Fe插层Bi $_2$ Se $_3$的磁相变.此外,我们还探讨了轨道间电子-电子相关性对磁有序的依赖性以及嵌入在建立新的物理性质中的作用。
2019-12-21 cond-mat.str-el
Charge ordering in theta-(BEDT-TTF)_2 X materials
理论上研究了theta-(BEDT-TTF)_2X材料各向异性三角晶格上的电荷有序态。使用精确的对角化研究,我们建立的电荷顺序(CO)模式对应于一个“水平”的条纹结构,与…1100... CO沿两个方向具有较大的电子跳跃(p方向),和…1010... C 0沿着第三方向(c方向)。CO是伴随着合作键二聚沿所有三个方向在最高自旋状态。在最低自旋状态下,沿着p方向的键被四聚化。我们的理论解释了电荷诱导的高温跃迁和低温自旋能隙跃迁的发生。
2002-03-12 cond-mat.str-el
Spontaneous strain due to ferroquadrupolar ordering in UCu$_2$Sn
具有六方ZrPt $_2$ Al型结构的三元铀化合物UCu $_2$ Sn在16 K下发生相变。我们以前报道,巨大的晶格软化伴随着相变,这源于铁四极有序的基态非Kramers双峰$Γ_5$。在4.2 - 300 K的温度范围内,粉末X射线衍射没有检测到预期自发出现的宏观应变。为了寻找自发应变,我们已经进行了沿$a$,$b$和$c$轴的单晶样品上的热膨胀测量使用的电容技术与$10^{-8}$的分辨率。在本实验中,我们发现了自发的$e_{xx} - e_{yy}$应变,它耦合到基态双峰$Γ_5$。讨论了沿$a$、$b$和$c$轴向的单轴压力对转变温度的影响。
2003-06-24 cond-mat.str-el
Field-Induced Magnetic Ordering in the Quantum Spin System KCuCl$_3$
KCuCl $_3$是一个三维耦合的自旋二聚体系统,具有激发能隙为$Δ/k_{\rm B}=31$ K的单重基态。在高达30 T的静态磁场和高达60 T的脉冲磁场中对KCuCl $_3$进行了高场磁化测量。在$T=1.3$ K下获得包括饱和区域的整个磁化曲线。通过对磁化曲线的分析,发现由磁激发色散关系确定的交换参数应该减小,这说明重正化效应在磁激发中的重要性。观察到磁场诱导的磁有序伴随着尖点样的磁化强度的最小值在类质同晶化合物TlCuCl $_3$。相界几乎与磁场方向无关,并由幂律表示。这些结果与场诱导磁有序的磁振子玻色-爱因斯坦凝聚图象一致。
2002-05-21 cond-mat.str-el
Magnetic field induced spin-flop transition in Na$_x$CoO$_2$ (0.5$<$x$<$0.55)
系统地研究了磁场(H)平行于ab面和垂直于ab面时,在$\sim 50$ K下电荷有序、面内铁磁性低于25 K的单晶Na $_{0.52}$ CoO $_2$的等温磁电阻效应. H $\parallel$ ab平面和H $\perp$ ab平面的等温MR行为有很大不同。当H $\parallel$在ab平面时,MR始终为负,面内铁磁行为增强。而含H $\perp$ ab平面的磁电阻随温度的降低或H的增加由负变正,面内铁磁行为受到抑制。一个显著的特征是,具有H $\perp$ ab平面的MR在25 K以下显示滞后行为,这对于H $\parallel$ ab平面的情况是不存在的。这些结果为H-$\perp$ ab平面诱导Co $^{3.5-δ}$位的小磁矩自旋翻转转变,导致Co $^{3.5-δ}$位的小磁矩变磁转变提供了有力的证据.这些复杂的磁性暗示了Na $_x$ CoO $_2$体系中的非常规超导电性,因为x=0.5附近的Na $_x$ CoO $_2$被认为是超导电性的母体化合物。
2007-03-25 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Emergent chiral spin ordering and anomalous Hall effect of kagome lattice at 1/3 filling
对kagome晶格的电磁性质的研究一直是探索物质拓扑相的一个活跃的研究领域。特别是含有过渡金属锡化物等的可果美体系,表现出由铁磁或非共线磁有序驱动的有趣的反常霍尔效应。本文在这些工作的基础上,研究了填充度为1/3时的kagome晶格中强关联自旋轨道耦合电子。利用Hartree-Fock方法和有效模型分析,我们报道了伴随着不同的电荷和磁有序相的量子相变。特别地,在强相互作用极限下,我们发现了新的1(2)钉扎金属态,这些态可以用有效的局域电子模型来理解。此外,当存在自旋-轨道耦合时,这种钉扎金属态打开了一个具有手性自旋有序的Chern绝缘相的宽区域。因此,量子反常霍尔效应与涌现的标量自旋手征。我们的理论提供了一个适用于过渡金属锡化物的强相互作用可果美金属的理论平台。
2019-12-29 cond-mat.str-el
Charge ordering and ferrimagnetism in the strongly correlated $β$-V$_2$PO$_5$ single crystal
对$β$ -V $_2$ PO $_5$单晶进行了输运、热力学、中子衍射、核磁共振测量和第一性原理计算的综合研究。它被证明是一个半导体的带隙为0.48 eV,经历了一个电荷有序(不寻常的V $^{2+}$和V $^{3+}$)相变伴随着一个四斜晶系到单斜晶系的结构畸变在610 K和一个顺磁到亚铁磁相变在128 K与传播矢量的$\textbf{k} = 0$。易轴在单斜$ac$平面中,指向远离单斜$a$轴的47(9)$^\circ$。这种共线亚铁磁结构和各向异性等温磁化强度测量表明该化合物的磁各向异性较弱。第一性原理计算表明,链内相互作用在共享面VO $_6$链占主导地位的磁哈密顿量,并确定$Γ_5^+$正常模式的晶格振动负责的电荷排序,从而结构相变。
2017-12-28 cond-mat.str-el
Magnetic structures and phase transitions of A-site Ordered Double-Perovskite SmBaMn2O6
用中子衍射方法研究了一种A位有序双钙钛矿锰氧化物SmBaMn 2 O 6的磁结构以及自旋-轨道有序与电荷-轨道有序之间的关系。垂直于c轴的MnO 2平面中的自旋排列被揭示为与A位无序半掺杂锰氧化物CE型中的自旋排列相同,但发现堆叠图案不同,显示出独特的两倍周期。超晶格的磁性和核反射的温度依赖性澄清了反铁磁自旋排序发生在温度略低于电荷轨道排序发生重排的温度。结果表明重排导致了自旋有序化。发现磁反射的强度在Tf = 10 K时发生变化,表明自旋翻转90 [deg.]同时保持Mn自旋有序模式不变。
2021-07-13 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Room Temperature Dy Spin-Flop Switching in Strained DyFeO3 Thin Films
本文研究了外延应变对DyFeO3薄膜磁性的影响,发现压缩应变显著提高自旋转变温度,并在室温下以约0.06 T磁场实现Dy自旋翻转切换,揭示了应变调控稀土-铁交换相互作用的机制。
2025-02-05 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Emergence of spin-orbit order in the spinel CuCr$_2$O$_4$
利用中子衍射和不可约表示分析确定了CuCr $_2$ O $_4$的磁性结构。的测量确定了一个新的阶段之间的155 K和125 K的近共线磁有序的铬烧绿石晶格。低于125 K,Cu-Cr亚铁磁性组件开发的非共线秩序。随着同时获得的O位置和自旋-轨道耦合的量子效应,磁结构被理解为涉及自旋-轨道有序,伴随着一个明显变形的轨道,大概只有自旋铜和铬。
2018-03-17 cond-mat.str-el
Switching of anisotropy and phase diagram of a Heisenberg square lattice S=1/2 antiferromagnet Cu(pz)2(ClO4)2
准二维$S=1/2$准正方晶格反铁磁体Cu(pz)2(ClO 4)2的反铁磁相实验揭示了双轴型各向异性,而不是以前考虑的易平面型.弱的面内各向异性,发现通过电子自旋共振谱和磁化测量,是约一个数量级弱,比离面各向异性。弱的面内各向异性导致沿易磁化轴排列的磁场的自旋翻转相变,从而导致相图上的双临界点。弱面内各向异性的一个显著特征是其符号在自旋翻转点处的突变。在平面内磁场向易磁化轴倾斜10 ° $^\circ$角时,这种各向异性切换消失。突然的各向异性反转的性质仍然不清楚。相图的特点是有序化温度的增加,在磁场使用,除了双临界点附近的下降。
2013-03-13 cond-mat.str-el
Order-by-disorder and magnetic field response in Heisenberg-Kitaev model on a hyperhoneycomb lattice
研究了三维超蜂窝晶格上Heisenberg-Kitaev模型的有限温度相图。利用半经典分析和经典蒙特卡罗模拟,我们研究了量子和热有序无序,以及磁有序温度。我们发现的参数制度,量子和热涨落有利于不同的磁秩序,这导致一个额外的有限温度相变内的有序相。然而,这种转变,发生在一个相对较低的温度和熵的影响可能占主导地位的有限的温度区域低于有序温度。此外,我们探讨了磁化过程中存在的磁场,并发现自旋触发器的转变是敏感的外加磁场的方向。我们讨论了我们的结果对未来实验的影响,如最近发现的β-Li 2 IrO 3超蜂窝晶格系统。
2013-09-26 cond-mat.str-el
Spin-dimer ground state driven by consecutive charge and orbital ordering transitions in the anionic mixed-valence compound Rb$_4$O$_6$
最近,从分子过氧化物O $_2^{2-}$和超氧化物O $_2^-$阴离子的电荷排序推导出混合价碱金属倍半氧化物Cs $_4$ O $_6$中的Verwey型转变,伴随着结构转变和电子电导率的显著变化[Adler等人,Sci. Adv 4,eaap7581(2018)]。在这里,我们报告说,在姊妹化合物Rb $_4$ O $_6$一个类似的Verwey型电荷有序过渡强烈联系到O $_2^-$轨道和自旋动力学。在冷却时,粉末中子衍射实验揭示了在$T_{\rm CO}=290$ K下的电荷有序化和α-到-tetrahydroxide转变,随后是在$T_{\rm s}=92$ K下的进一步结构不稳定性,其涉及磁性O $_2^-$阴离子的额外重新取向。由密度泛函理论计算支持的磁共振技术表明出现了一种特殊类型的$π^*$ -磁活性O $_2^-$单元的轨道排序,其促进了由弱耦合自旋二聚体组成的量子自旋态的形成。这些结果表明,与3种$d$过渡金属化合物类似,在$π^*$开壳碱金属倍半氧化物中,类Jahn-Teller电子-晶格耦合和Kugel-Khomskii型超交换之间的相互作用决定了轨道有序和磁性基态的性质.
2019-11-27 cond-mat.str-el
Spin and orbital excitation spectrum in the Kugel-Khomskii model
我们讨论了钙钛矿过渡金属氧化物的三维双轨道简并超交换模型中的自旋和轨道有序。我们专注于特定的点上的经典相图中的轨道简并解除量子效应排他。在这一点上,考虑到它们的相互作用的自旋和轨道激发的色散和阻尼计算。平均场序参量的相互作用修正被发现是小的。我们的结论是,准一维Neel自旋序伴随着均匀的d_{3z^2-r^2}型轨道序是稳定的量子涨落。
1997-10-08 cond-mat.str-el
Mean-field Study of Charge, Spin, and Orbital Orderings in Triangular-lattice Compounds ANiO2 (A=Na, Li, Ag)
本文给出了层状三角晶格化合物ANiO_2(A=Na,Li,Ag)的基态的理论结果。为了描述这些材料中电荷、自旋、轨道和晶格自由度之间的相互作用,我们采用Hartree-Fock近似和绝热近似相结合的方法,研究了一个具有电子-声子耦合的双简并哈伯德模型.在弱关联区,我们发现了伴随着\sqroot 3 x \sqroot 3电荷有序的金属态.另一方面,我们得到了一个绝缘相的自旋铁和轨道铁有序在很宽的范围内,从中间到强相关。这些相分别与AgNiO 2和NaNiO 2的低温状态共享许多特性。电荷有序的金属相是稳定的库仑排斥和有效的吸引力之间的相互作用起源于呼吸型的电子-声子耦合以及洪德规则耦合的妥协。电子关联和Jahn-Teller耦合的协同作用使自旋轨道有序绝缘相稳定,而Hund规则耦合在与其他轨道有序相的竞争中也起作用。结果表明,一个统一的方式来理解各种低温相的ANiO 2。我们还讨论了一个令人费解的行为在LiNiO 2中观察到的不同的自旋轨道有序相之间的激烈竞争。
2011-01-20 cond-mat.str-el
A mean-field theory for strongly disordered non-frustrated antiferromagnets
受杂质诱导的磁有序现象在自旋带隙材料,如TlCuCl 3,我们开发了一个平均场论的强无序反铁磁体,旨在捕捉广泛的分布,耦合常数的有效模型中的杂质自由度。基于我们的研究结果,我们认为,在存在随机磁耦合的各向异性反铁磁体的常规的一阶自旋触发器转变分裂成两个过渡在低温下,与单独的序参量沿和垂直于场轴。我们证明了温度场相图中存在双临界点或临界端点,其结果是自旋翻转的签名在升高的温度下更明显。
2006-10-16 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Bond patterns and charge order amplitude in 1/4-filled charge-transfer solids
伴随着电荷有序化的金属-绝缘体转变在准一维导体中得到了广泛的研究,特别是有机电荷转移固体。在这些材料中,1/4填充带电荷转移固体是强烈的兴趣,因为在这些系统中的电荷有序的相称性质。第四周期的充电顺序模式1100...这里是伴随着两个不同的键畸变模式,引起键电荷密度波(BCDW)的类型1和2。使用量子蒙特卡罗方法,我们确定的相图内的扩展哈伯德哈密顿量,使类型1和2 BCDW的热力学极限。我们进一步研究了电子-电子和电子-声子相互作用对电荷分离量的影响。我们的研究结果表明,这两种键模式之间,一个(BCDW 2)在一般情况下共存的一个大的幅度的电荷顺序,这是高度敏感的电子-声子相互作用,而另一个(BCDW 1)的特点是弱的电荷顺序。我们讨论了我们的工作与几种1/4填充导体的实验的相关性,特别关注具有大振幅电荷阶的材料(EDO-TTF)_2X和(DMEDO-TTF)_2X。
2016-08-26 cond-mat.str-el
Competition between helimagnetic and ferroquadrupolar orderings in a monoaxial chiral magnet DyNi$_3$Ga$_{9}$ studied by resonant x-ray diffraction
用共振X射线衍射研究了稀土单轴手征磁体DyNi $_3$ Ga $_{9}$的连续相变。磁偶极子和电四极自由度所产生的大的角动量的$J=15/2$,在对称和反对称交换相互作用和晶体场各向异性的组合,引起竞争有序相。我们发现,反铁磁耦合Dy矩在$ab$平面形成一个不相称的helmagnetic顺序与$q\sim(0, 0, 0.43)$低于$T_{\text{N}}=10$ K,进一步表现出连续的一阶过渡到相称helmagnetic顺序与$q=(0,0,0.5)$在$T_{\text{N}}^{\;\prime}=9.0$ K,和倾斜的反铁磁顺序与$q=(0,0,0)$在$T_{\text{N}}^{\;\prime\prime}=8.5$ K,都具有大的共存区域。还唯一地确定了DyNi $_3$ Ga $_{9}$的磁螺旋度与晶体手征度的关系。在$T_{\text{N}}^{\;\prime\prime}$下方观察到$(6,0,0)$布拉格峰的分裂,反映了由于铁四极序引起的晶格畸变。在倾斜反铁磁相,自旋翻转转变发生在5 K时,当温度扫描在弱磁场。我们从上述竞争能量的观点讨论这些转变。
2022-01-14 cond-mat.str-el
Charge Order with a Noncoplanar Triple-Q Magnetic Order on a Cubic Lattice
用平均场方法研究了立方晶格上周期性Anderson模型的基态,着重讨论了电荷有序化的可能性。我们发现,三个不同的电荷有序相出现在3/2填充,这是伴随着铁磁,非共面三Q,亚铁磁顺序,分别。三重Q磁序很可能是通过有序波矢量(pi,pi,pi)的电荷有序相位中出现的几何挫折来稳定的。我们发现,局域电子之间的最近邻跳跃稳定的三Q相相对于其他两个阶段。我们还讨论了三Q电荷有序相的电子结构。
2013-10-08 cond-mat.str-el
Antiferromagnetism of Ni2NbBO6 with S = 1 dimer quasi-one-dimensional armchair chains
用单晶体自旋磁化率测量方法研究了Ni_2NbBO_6中Ni自旋的长程反铁磁(AFM)有序性,并与从头算结果进行了比较.低于TN = 23.5 K,S = 1自旋沿a方向对齐的边缘共享的NiO 6八面体形成晶体扶手椅链沿b方向。当磁场大于36 kOe时,在TN以下的等温磁化强度M(H)沿a轴表现出自旋翻转转变,表明自旋各向异性是沿a方向的。采用密度泛函理论和广义梯度近似结合原位库仑相互作用(U)对Ni_2NbBO_6的电子结构和磁性结构进行了理论研究。这些计算支持实验观察到的反铁磁性Ni2NbBO6。特别是,长程AFM订购TN以下可以被解剖成扶手椅链,其中包括S = 1二聚体的J2 = 2.43 meV的铁磁(FM)链内和链间耦合的大小一半|J2|。
2015-01-21 cond-mat.str-el
Orbital ordering, ferroelasticity, and the large pressure induced volume collapse in PbCrO3
通过DFT+U计算,我们发现了一个新的钙钛矿结构PbCrO 3的四重基态,并解释了它的巨大体积。新的结构是稳定的,由于在一个大的四方晶场的存在下,主要是由于偏离中心的铅原子的Cr-d的轨道有序。在较高的压力(较小的体积),有一个一阶过渡到立方相,其中Cr-d轨道是轨道液体。这种相变伴随着约11.5%的体积塌陷,这是过渡金属氧化物已知的最大的体积塌陷之一。大的铁弹性及其与轨道自由度的强耦合可以用来形成潜在有用的磁致伸缩材料
2011-02-25 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el physics.comp-ph
Orbital ordering and one-dimensional magnetic correlation in vanadium spinel oxides AV2O4 (A = Zn, Mg, or Cd)
我们提出了我们的理论结果的两个转变机制的钒尖晶石氧化物$A$ V $_2$ O $_4$($A$ =Zn,Mg,或Cd),其中磁性V阳离子构成的几何阻挫烧绿石结构。在多轨道哈伯德模型的强关联极限下,导出了一个有效的自旋-轨道-晶格耦合模型,并对该模型进行了蒙特卡罗模拟。结果表明,高温相变为层状反铁磁型轨道有序并伴有四重态Jahn-Teller畸变,低温相变为反铁磁自旋有序.轨道序部分地提升了磁阻挫,并在磁交换相互作用中引起空间各向异性。在中间相,该系统可以被认为是由弱耦合的反铁磁链躺在垂直于四重态畸变的平面。
2004-06-21 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Noncoplanar spin canting in lightly-doped ferromagnetic Kondo lattice model on a triangular lattice
在铁磁Kondo晶格模型中,研究了与可动载流子的耦合对120 $^\circ$反铁磁态的影响。使用变分计算的各种自旋排序到一个四个网站的单位晶胞,我们确定的基态相图,重点放在轻掺杂区。我们发现,从带底的电子掺杂立即不稳定的120 $^\circ$共面反铁磁秩序,并诱导一个非共面的三个子晶格有序伴随着一个干预相分离。该非共面相具有伞型自旋构型,具有净磁矩和有限的自旋标量手征。这种自旋倾斜态是在反铁磁超交换相互作用和铁磁双交换相互作用的竞争中产生的。相反,从能带顶部的空穴掺杂保持120 $^\circ$有序状态直到有限的掺杂浓度,并且不导致noncolpanar有序。
2011-02-24 cond-mat.str-el
Observation of the orbital quantum dynamics in the spin-1/2 hexagonal antiferromagnet Ba3CuSb2O9
我们探索自旋液体候选Ba 3CuSb 2 O 9使用多频电子自旋共振的轨道动力学。我们制备了两个高质量的单晶。由于Jahn-Teller效应的协同作用,在200 K附近,轻微缺铜的晶体表现出结构相变,并伴随着轨道有序化。相反,具有几乎完美化学计量比的晶体在最低温度1.5K下没有轨道有序。g因子各向异性作为频率和温度的函数的剧烈变化表明在低于20 K的~ 100 ps的几乎恒定的时间尺度下的轨道量子涨落,证明在这种量子自旋液体化合物中出现了轨道液体状态。
2015-08-07 cond-mat.str-el
Electron Confinement, Orbital Ordering, and Orbital Moments in $d^0$-$d^1$ Oxide Heterostructures
利用第一性原理方法研究了(SrTiO $_3$)$_m$ /(SrVO $_3$)$_n$ $d^0-d^1$多层膜系统随SrVO $_3$层厚度增加的绝缘体-金属转变。当包含合理大小的相关效应时,来自结构弛豫的晶场分裂以及自旋轨道耦合(SOC)决定了电子和磁性结构的行为。SrVO $_3$的这些受限板优选$\ell_z = 0$的$Q_{orb}$ =($π,π$)轨道排序和平面内的$\ell_z = -1$($j_z=-1/2$)轨道,伴随着$Q_{spin}$ =(0,0)自旋排序(铁磁排列)。结果是SOC驱动的铁磁Mott绝缘体。0.75 $μ_B$的轨道矩强烈地补偿了$\ell_z = -1$子晶格上的自旋矩。再现了$n = 1 \to 5$的绝缘体-金属转变(发生在$n$ =4和$n$ =5之间)。与等电子$d^0-d^1$ TiO $_2$ /VO $_2$(金红石结构)系统不同,尽管在轨道排序上有一些相似之处,但没有半狄拉克点[{ \it Phys. Rev. Lett.} { \bf 102},166803(2009)],但是绝缘体到金属的转变通过不同类型的不寻常相发生。对于n=5,这个系统非常接近(或处于)一个独特的半金属态,在这个状态中费米能是拓扑确定的,费米表面由以$k$ =0为中心的相同的电子和空穴费米圆组成。色散由可以被视为径向指向的狄拉克点的连续体组成…
2010-05-14 cond-mat.str-el
Electrons doped in cubic perovskite SrMnO3: isotropic metal versus chainlike ordering of Jahn-Teller polarons
具有立方钙钛矿结构的电子掺杂SrMnO 3单晶作为最典型的(轨道简并)双交换体系已被系统地研究,其基态在理论上仍有争议。当Ce取代Sr,电子掺杂量仅为1-2%时,在立方晶格中,自旋发生微小倾斜的G型反铁磁金属出现在基态,在此可能形成质量较大的Jahn-Teller极化子。然而,当电子掺杂量超过4%时,这种各向同性的金属就会被晶格畸变为四方晶系的绝缘体所取代,并伴随着准一维的3z^2-r^2轨道有序化和C型反铁磁性。这种稀释极化子的自组织可能反映了合作Jahn-Teller效应的关键作用,这种效应在最初的立方系统中最有效。
2010-10-16 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Photoinduced Transient States of Antiferromagnetic Orderings in La${}_{1/3}$Sr${}_{2/3}$FeO${}_{3}$ and SrFeO${}_{3}$ Thin Films Observed through Time-resolved Resonant Soft X-ray Scattering
本文研究了反铁磁钙钛矿中磁相互作用与光生动力学之间的关系。在La ${}_{1/3}$ Sr ${}_{2/3}$ FeO ${}_{3}$薄膜中,相称的自旋有序伴随着电荷反对称,而SrFeO ${}_{3}$薄膜由于与La ${}_{1/3}$ Sr ${}_{2/3}$ FeO ${}_{3}$相比增加的铁磁耦合而显示不相称的螺旋反铁磁自旋有序。为了理解这些材料中的光致自旋动力学,我们通过时间分辨共振软X射线散射研究了自旋有序。在La ${}_{1/3}$ Sr ${}_{2/3}$ FeO ${}_{3}$中,观察到Fe原子间的电荷转移引起的磁有序在130 fs以内的非热过程的超快淬灭.我们比较了SrFeO ${}_{3}$的螺旋磁有序的光诱导动力学。我们发现,通过光诱导电荷转移的磁耦合的变化可以提供一个更有效的通道的自旋序操纵。
2021-03-30 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Infrared spectroscopy of the charge ordering transition in Na$_{0.5}$CoO$_2$
我们报道了Na $_{0.5}$ CoO $_2$单晶的红外光谱,该单晶在50 K附近由于电荷有序的形成而呈现尖锐的金属-绝缘体转变。与x=0.7和0.85的化合物相比,我们发现,在高温下与导电载体相关的光谱权重随着Na含量的降低而系统地增加。电荷有序跃迁只影响1000 cm $^{-1}$以下的光谱。在100 K以下,$^{-1}$在800 cm附近出现一个峰,伴随着新的晶格模的出现和声子谱的强反共振特征.在较低的温度$T_{co}$,光学间隙的大小为2 $Δ\approx3.5k_BT_{co}$,证明了绝缘电荷密度波基态。我们的实验结果和分析明确指出了Na $_x$ CoO $_2$体系中电荷有序不稳定性和强电子-声子相互作用的重要性。
2004-05-11 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Magnetic structures, spin-flop transition and coupling of Eu and Mn magnetism in the Dirac semimetal EuMnBi$_2$
在这里,我们报告了一个全面的研究的AFM结构的Eu和Mn磁性亚晶格,以及Eu和Mn磁性之间的相互作用,在这个化合物中,通过使用极化和非极化单晶中子衍射。磁化率,比热容测量和温度依赖性的磁衍射表明,原子力显微镜的有序化温度的Eu和Mn的时刻是在22和337 K,分别。Eu和Mn离子的磁矩都沿结晶学$c$轴取向,并且各自的磁传播矢量是$\textbf{k}_{Eu} = (0,0,1)$和$\textbf{k}_{Mn}=(0,0,0)$。在适当的中子吸收修正下,Eu和Mn离子的有序矩在3 K分别为7.7(1)$μ_B$和4.1(1)$μ_B$.此外,在临界磁场为BPDMATHABMQ $\sim$ 5.3 T时,证实了Eu磁矩在沿$c$轴的外加磁场中发生自旋翻转(SF)相变.的Eu磁矩方向的演变作为在SF相的施加磁场的函数也被确定。在SF相变和Eu磁矩的AFM顺序的开始时,分别观察到Mn的磁反射($\pm1$,0,1)的场和温度依赖性的明确扭结。这明确地表明Eu和Mn磁性之间存在强耦合。在这类磁性拓扑半金属中,两个磁性子晶格之间的相互作用可以通过外加磁场改变磁性结构来调谐狄拉克费米子。
2020-09-01 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Conductivity noise across temperature driven transitions of rare-earth nickelate heterostructures
大块稀土镍酸盐的金属-绝缘体转变(MIT)伴随着同时电荷有序(CO)转变。我们研究了低频电阻波动(噪声)的MIT和磁转变的[EuNiO $_3$ /LaNiO $_3$ ]超晶格,其中选择性抑制的电荷有序已实现的不匹配的超晶格周期性的电荷有序的周期性。我们观察到,无论长程CO的存在与否,当系统经历MIT和磁跃迁时,噪声幅度都增强了几个数量级,并具有很强的非1/ $f$($f$ =频率)分量.电阻波动的高阶统计揭示了强非高斯分量的存在下,在这两种情况下,进一步表明从电子相分离所产生的不均匀的电输运。具体来说,我们发现几乎三个数量级的噪声较小的绝缘相的样品没有长程CO相比,CO的样品。这些研究结果表明,数字合成可以是一个潜在的路线,以实现电子转换的复杂氧化物的设备应用。
2019-08-18 cond-mat.str-el
Antipolar and short and long-range magnetic ordering in quasi-two-dimensional AgCrP2S6
该研究通过拉曼散射测量和第一性原理计算,发现准二维AgCrP2S6中存在自旋短程/长程磁有序,以及Ag离子引发的准反极性和反极性有序,揭示了其随温度变化的对称性破缺与晶胞加倍现象。
2025-05-18 cond-mat.str-el
Resistive properties and phase diagram of the organic antiferromagnetic metal $κ$-(BETS)$_2$FeCl$_4$
通过在磁场下测量层间电阻,研究了层状有机电荷转移盐$κ$ -(BETS)$_2$ FeCl $_4$的低温电子态.在高于和低于$T_{\mathrm{N}}=0.47\,$ K时,Fe $^{3+}$的反铁磁有序电子自旋的温度都位于绝缘阴离子层中,并与$R(T)$呈非饱和线性关系.在温度$\leq 0.2\,$ K时,在反铁磁态中检测到了微弱的超导信号。尽管晶体质量非常高,但只有一小部分样品似乎是超导的。除了一个小的扭结功能的电阻率,局部Fe $^{3+}$自旋的反铁磁有序导电$π$ -电子系统的影响清楚地表现在费米表面重建,证明了舒布尼科夫-德哈斯振荡。确定了平行于三个主晶轴的磁场方向的“磁场-温度”相图。在沿易磁化轴的磁场中发现了自旋翻转转变,讨论了该材料与姊妹化合物$κ$ -(BETS)$_2$ FeBr $_4$的异同。
2016-07-19 cond-mat.str-el
Spin-Peierls transition in NaV2O5 in high magnetic fields
我们研究了NaV $_2$ O $_5$在16 T-30 T磁场范围内自旋Peierls跃迁的磁场依赖性.的转变温度表现出一个非常弱的变化与字段,这表明一种新的机制形成的spin-Peierls状态。我们认为,伴随着单重态形成的电荷有序过渡与我们的观察是一致的。
2000-04-14 cond-mat.str-el
Complex charge ordering in CeRuSn
在环境温度下,CeRuSn表现出两种类型的Ce离子在金属环境中共存的特殊结构,即三价Ce 3+和中间价Ce(4-x)+。电荷排序产生的基本单斜CeCoAl型结构的沿c轴的单位电池的两倍。在室温以下,观察到具有非常宽的滞后的相变,在各种体性质,如电阻率,磁化率和比热。目前的X射线衍射结果表明,在低温下的CeCoAl型结构的加倍是由一个不明确的调制基态取代。在这种状态下,至少有三个不同的调制周期竞争,其中主导模式接近基本单元的三倍。这种转变伴随着c轴的显著收缩。XANES数据表明Ce的平均价态保持不变,因此观察到的c轴收缩不是由于任何价态转变。我们提出了一个定性的结构模型与修改后的堆叠顺序的Ce 3+和Ce(4-x)+层在各种调制阶段。令人惊讶的是,远低于100 K的调制状态是敏感的X射线照射在同步加速器的光子通量。随着光子通量的顺序10 E12/s,调制的基态可以在几分钟的时间尺度上被破坏,并恢复在室温下观察到的CeCoAl电池的倍增。终态在10 K时是亚稳态。将样品加热到60 K以上再次导致调制状态的恢复。因此,CeRuSn表现出热和X射线诱导的Ce 3 +/Ce(4-x)+电荷有序模式的可逆转变。这种行为在任何已知的金属间化合物中是独特的。
2011-11-24 cond-mat.str-el
Magnetization driven metal - insulator transition in strongly disordered Ge:Mn magnetic semiconductors
本文报道了温度和磁场驱动的Ge:Mn磁性半导体的金属-绝缘体转变,伴随着磁有序化,磁电阻达到几千个磁单位,以及磁场对反常霍尔效应的抑制。磁电阻等温线服从一个普遍的标度律与一个单一的标度参数取决于温度和制造。我们认为,强磁无序导致载流子的本地化,是Ge:Mn合金的异常性能的起源。
2009-03-31 cond-mat.str-el
Order to disorder transition in the XY-like quantum magnet Cs2CoCl4 induced by noncommuting applied fields
利用单晶中子衍射研究了非对易外磁场对准一维自旋1/2 XY类反铁磁体Cs2 CoCl 4基态有序的影响.在零磁场下,链间耦合导致T_N=217(5)mK以下的长程序,链沿其长度反铁磁有序,磁矩限制在(b,c)平面内。磁场施加在一个角度的XY平面被发现最初稳定的顺序,通过促进自旋翻转阶段与增加的垂直反铁磁矩。在更高的领域的反铁磁秩序变得不稳定和过渡发生的相位没有长程序在(b,c)平面,提出了一个自旋液相时产生的量子涨落引起的非对易场变得足够强,以克服有序的趋势。磁化强度测量证实了在更高的磁场下发生饱和,并且在2.10|| a.所观察到的相图进行了讨论,在已知的结果XY-样链共存的纵向和横向领域。
2002-03-04 cond-mat.str-el
Spin gaps and magnetic structure of NaxCoO2
我们提出了两个实验,提供信息的自旋各向异性和磁结构的NaxCoO 2。首先,我们报告低能量中子非弹性散射测量的磁有序相Na0.75CoO2的带中心磁激发。能谱表明存在两个间隙,并非常好地拟合自旋波模型与面内和面外各向异性条款。随着温度的升高,带隙能量逐渐减小,当温度超过磁有序温度Tm ~22 K时,两个带隙都闭合。其次,我们提出了中子衍射研究Na 0.85 CoO 2与磁场施加近似平行于c轴。当磁场超过~ 8 T时,在倒易空间的(0,0,3)位置观察到一个磁布拉格峰。我们解释这是一个自旋翻转转变的A型反铁磁结构,我们表明,自旋翻转场是一致的各向异性间隙的大小。
2005-10-13 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Successive Phase Transitions in a Metal-Ordered Manganite Perovskite YBaMn2O6
采用粉末X射线衍射、DSC、磁化率和电阻率等测试手段研究了金属有序钙钛矿结构YBaMn_2 O_6的结构、磁性和电学性质。结果表明,该材料在Tc 1 =520 K时发生了一级结构相变,从准正交(单斜)相转变为准四斜(单斜)相。伴随着这种转变,磁化率表现出急剧下降,铁磁交换相互作用成为反铁磁。此外,还观察到了另外两个相变,即在Tc 2 =480 K处的金属-绝缘体相变和在Tc 3 =200 K处的反铁磁有序.
2001-10-05 cond-mat.str-el
Strong Spin Resonance Mode associated with suppression of soft magnetic ordering in Hole-doped Ba1-xNaxFe2As2
自旋共振模(SRM)被认为是铁基超导体中磁驱动配对的证据,但其性质仍然知之甚少。SRMs的宽度、分裂和自旋空间各向异性与大多数被接受的自旋激子解释相反。我们研究了空穴掺杂Ba $_{1-x}$ Na $_x$ Fe $_2$ As $_2$的自旋重取向转变。这种重新取向对具有高能量各向同性和低能量各向异性模式的共振激发的整体外观几乎没有影响。然而,各向异性低能模式的强度在最高掺杂处急剧达到峰值,该最高掺杂仍然表现出磁有序,从而导致迄今为止在任何Fe基超导体中观察到的最强SRM。这种非常强的SRM伴随着进入SC相时约一半的磁布拉格强度的损失。因此,各向异性SRM可以允许系统补偿由SC状态内的降低的反铁磁相关性引起的交换能量的损失。
2019-09-06 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con