Temperature effects in excitonic condensation driven by the lattice distortion
讨论了半金属二维电子系统中电子与振动自由度耦合驱动的激子凝聚的低温稳定性。在非限制Hartree-Fock近似的框架下,我们导出了一组自洽地确定激子凝聚体序参量和晶格位移的方程。通过降低温度,我们发现,在系统中的半金属绝缘体转变,如果耦合足够大。绝缘状态代表了伴随着有限晶格畸变的激子凝聚。随着温度的升高,激子凝聚体的序参量和晶格畸变都以同样的方式减小并消失。在动量空间中的微观分析强烈指出,由晶格畸变驱动的激子凝聚有利于BCS型。
2017-02-14 cond-mat.str-el
Observation of local atomic displacements intrinsic to the double zigzag chain structure of 1T-MTe2 (M = V, Nb, Ta)
本研究通过同步辐射X射线单晶结构分析,发现1T-MTe2(M=V、Nb、Ta)存在本征局域原子畸变,揭示了其局域二聚化特征及元素替换的影响,明确了其与常规低温分子形成体系的起源差异。
2023-06-09 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Self- texturizing electronic-properties in a 2-dimensional GdAu2 layer on Au(111): the role of out-of-plane atomic displacement
在这里,我们表明,表面支撑的2维(2D)层结构的电子特性可以在纳米尺度上自纹理化。局部电子性质是由结构弛豫过程通过可变的吸附堆积配置。我们证明了由晶格失配和GdAu_2/Au(111)界面处的层/衬底耦合引起的空间调制的层屈曲足以在其他金属层中在费米能级处局部打开约0.5eV的能隙。此外,Gd原子的这种面外位移使杂化Gd-d态的特征图案化,并使Gd 4f多重态的质心与晶格畸变成比例地移动。这些发现表明了2D层的电子性质与其平面性之间的密切相关性。我们证明,所得到的模板显示不同的化学反应,可能会发现重要的应用。
2019-02-09 cond-mat.str-el
Magnetism and local structure in low-dimensional, Mott insulating GdTiO3
阳离子位移,氧八面体倾斜,和磁性的外延,亚铁磁,绝缘GdTiO 3膜之间的立方SrTiO 3层的研究,使用扫描透射电子显微镜和磁化强度测量。随着GdTiO 3膜厚度的减小,结构(GdFeO 3型)畸变减少,伴随着居里温度的降低。铁磁性坚持较小的偏差,从立方钙钛矿结构比散装稀土钛酸盐的情况。结果表明,FM基态受窄带宽、交换和轨道有序性的控制,只有二阶依赖于GdFeO 3型畸变的大小。
2013-09-06 cond-mat.str-el
Relationship between orbital structure and lattice distortions: CE phase of manganites, revisited
通过分析半掺杂锰氧化物的CE相的轨道结构和晶格畸变,我们证明了将Jahn-Teller离子的轨道占据与相邻配体的位移直接联系起来的通常方法可能是误导性的。为了正确识别轨道结构,必须自洽地考虑电子-晶格相互作用、载流子的动能和晶场效应。在某些情况下,例如,在单层锰氧化物La $_{0.5}$ Sr $_{1.5}$ MnO $_4$的CE相中,轨道排序的类型强烈偏离,这可以从局部晶格畸变推断出来。
2010-07-27 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
High-temperature polaronic lattice distortions and charge ordering through the charge-density wave and quantum spin liquid phase transitions in 1T-TaS$_{2}$
当电子与晶格的相互作用导致低温下电荷的局部化和有序化时,量子材料中有趣的涌现行为就会出现。一些过渡金属二硫属化物的三角形晶格另外呈现了一种有趣的情况,其中自旋顺序被破坏,导致涉及自旋、电荷和晶格自由度的相互作用的额外复杂的相互作用。在这里,我们提出了一个使用X射线对分布函数测量的层状二硫属化物材料1 T-TaS $_{2}$的晶格结构的局部对称性破缺的研究。值得注意的是,我们观察到在温度远高于任何已知的长程有序相周围的单个本地化电子的晶格结构的破坏极化扭曲。这些特征极化签名保持冷却通过自旋和电荷有序状态,最终揭示了一个新的过渡近50 K的状态显示部分恢复对称性和显着的层间二聚化。与所观察到的局部原子位移和基态中的自旋结构相关的序参量表明,电荷有序化是由极化子的结晶驱动的,而不是传统的费米表面嵌套。对称性分析表明,扭曲的结构是一致的QSL相在低温下的分裂,同时在电荷顺序的域的消失。
2023-01-13 cond-mat.str-el
Dimensional crossover in a layered ferromagnet detected by spin correlation driven distortions
磁弹性畸变通常在磁长程有序(LRO)跃迁中检测到。原则上,它们也是由LRO转变之前的磁短程有序(SRO)引起的,其中包含了关于短程相关和能量学的信息,这些信息对于理解LRO是如何建立的至关重要。然而,这些畸变很难解决,因为相关的原子位移非常小,不破坏对称性。在这里,我们证明了高多极非线性光学偏振作为一个敏感的和模式选择性探头的SRO引起的失真使用CrSiTe $_3$作为测试平台。这种化合物是由弱键合的近各向同性铁磁相互作用的自旋,在海森堡极限,将单独阻碍从LRO由Mermin-Wagner定理。我们的研究结果表明,CrSiTe $_3$规避这一法律通过两步交叉从二维到三维磁SRO,表现出通过两个连续的和以前未检测到的完全对称的扭曲高于其居里温度。
2019-04-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Fermi surface of three-dimensional La1-xSrxMnO3 explored by soft-X-ray ARPES: Rhombohedral lattice distortion and its effect on magnetoresistance
利用软X射线ARPES对三维电子动量的精确定义,建立了三维巨磁阻钙钛矿型La 1-xSrxMnO 3的电子结构。实验结果表明,与双层锰氧化物相比,极化子耦合弱得多,并且与GGA+U能带结构一致。实验费米面揭示了交替的三维电子球和空穴立方体的正则拓扑结构,其阴影轮廓表现出菱形晶格畸变。这张照片已经证实了一步光电子计算,包括顶端氧原子的位移。菱形畸变对Jahn-Teller效应和极化子耦合是中性的,但影响双交换电子跳跃和巨磁电阻效应。
2015-06-01 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Evidence for local lattice distortions in giant magnetocapacitive CdCr2S4
CdCr 2S 4单晶的拉曼散射实验显示出明显的异常的强度和频率的光学声子模式的起始温度T*=130 K,符合制度的巨磁电容效应。在T<T_c=84 K时,通过对纵向光学模和原红外激活模的观测,导出了反转对称性的损失和Cr的偏心。强度异常归因于增强的电子极化率的位移,调制Cr-S距离和各自的杂交。光掺杂导致对称性降低的湮灭。我们的方案的多铁性效应是基于近简并的极性和非极性模式和额外的低能量尺度由于杂交。
2011-05-11 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Structural tuning of reduced exciton mass in layered HOIP compounds: Causation vs. correlation
Brigham Young University(杨百翰大学);University of Illinois at Urbana-Champaign(伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校);University of Iowa(爱荷华大学)
针对层状HOIP化合物中激子约化质量与结构畸变的因果/关联问题,该研究利用群表示理论分解结构畸变的对称模式,结合密度泛函理论独立调控各模式振幅,明确了赤道/顶端卤原子横向位移对激子约化质量的相反调控作用,为激子工程提供新途径。
2026-09-07 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
The structural distortion in antiferromagnetic LaFeAsO investigated by a group-theoretical approach
实验证实,未掺杂的LaFeAsO在137 K以下是反铁磁的,磁矩位于Fe位。我们确定正交体心群Imma(74)作为实验观察到的未畸变晶格中的磁结构的空间群,即,在除了磁致伸缩之外不具有结构畸变的晶格中。我们发现,LaFeAsO具有部分填充的“磁带”与布洛赫功能,可以统一地转化为最佳本地化的Wannier函数适应的空间群Imma。这一发现被解释在一个非绝热扩展的海森伯模型的磁性,非绝热海森伯模型的框架。然而,在该模型中,具有空间群Imma的磁结构是不稳定的,但可以通过晶体的(轻微)变形将空间群Imma转变为空间群Pnn 2来稳定(34)。该群论结果与Clarina de la Cruz等人[nature 453,899(2008)]报道的LaFeAsO中Fe和O原子的实验观察位移一致。
2011-04-01 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Charge density wave order in kagome metal AV$_3$Sb$_5$ (A= Cs, Rb, K)
我们采用偏振分辨电子拉曼光谱和密度泛函理论研究的主要和次要的序参量,以及它们之间的相互作用,在电荷密度波(CDW)状态的可果美金属AV 3 Sb 5。先前在15K下的X射线衍射数据确定CsV3Sb5中的CDW阶由2x2x4结构组成:一层倒大卫星和三个连续的大卫星图案层。我们分析了15 K下基于2 × 2 × 4结构的晶格畸变,发现U晶格畸变是范德华位移的主要序参量,而M和L畸变是范德华位移的次要序参量。这一结论通过裸磁化率的计算得到证实,裸磁化率沿着六边形布里渊区面中心线(U线)在qz=0.25附近显示宽峰。我们还确定了几个声子模式出现在CDW状态,这是晶格振动模式相关的V和Sb原子以及碱金属原子。这些模式的频率,HWHM,和积分强度的详细温度演化支持的相图与两个连续的结构相变CsV3Sb 5:第一个与主序参量出现在TS= 94 K和第二同构的出现在70 K左右。
2022-04-09 cond-mat.str-el
Evidence of Orbital Ordering in Jahn-Teller Undistorted LaSr$_{2}$Mn$_{2}$O$_{7}$
共振软X射线衍射已被用来探测的温度依赖的轨道和磁性结构的$\mathrm{LaSr_{2}Mn_{2}O_7}$。以前的晶体学研究表明,这种材料几乎没有MnO $_{6}$氧位移由于Jahn-Teller扭曲在低温下。在低温A型反铁磁相中,我们发现在$({1/4},{1/4},0)$轨道和$LaSr_{2}Mn_{2}O_7$磁反射处有很强的强度。这表明,即使在几乎没有Jahn-Teller畸变的情况下,这种化合物也是强轨道有序的。拟合Mn $L$ -边缘共振光谱表明,除了可能的Mn $^{3+}$和Mn $^{2+}$ ~类价态波动之外,Mn $^{3+}$离子的轨道有序的存在几乎没有Jahn-Teller晶体场。
2006-06-03 cond-mat.str-el
Charge order in photosensitive Bi0.4Ca0.6MnO3 films
我们报告的结构和电子特性的电荷顺序相Bi0.4Ca0.6MnO3薄膜,其中光致电阻率的变化已被观察到在接近室温的温度。在所有的膜中,观察到与电荷顺序相关的晶格畸变,并且畸变的波矢和位移都在膜的平面中。观察到压缩和拉伸应变下的薄膜具有不同的共振x射线散射特性--这一结果可能揭示了这种材料所表现出的光敏性的机制。
2005-12-08 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Imprinted atomic displacements drive spin-orbital order in a vanadate perovskite
本文通过在YVO$_3$同构衬底不同晶面上沉积外延薄膜实现原子位移方向性印迹,发现其能驱动不同的自旋-轨道序模式,为超越传统应变工程的材料设计提供了新途径。
2024-09-19 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Ultrafast optically induced ferromagnetic/anti-ferromagnetic phase transition in GdTiO$_3$ from first principles
外延生长和化学取代一直是功能材料设计的主要手段。这些静态技术已经在通过调整微妙的结构扭曲来控制复杂氧化物的性质方面取得了巨大的成功。最近,一种基于用强中红外线激发红外活性声子的方法已经为通过与拉曼声子的特殊非线性耦合来动态控制结构创造了机会。我们使用第一性原理技术表明,这种方法可以动态地诱导磁性相变从铁磁基态到一个隐藏的反铁磁相在稀土钛酸盐GdTiO $_3$为现实的实验参数。我们表明,Jahn-Teller失真,Gd位移,和红外声子运动的组合占主导地位,这个相变的八面体旋转的影响很小,与传统的智慧。
2018-03-04 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Magnetic-field induced spin-Peierls instability in strongly frustrated quantum spin lattices
对于一类受抑反铁磁自旋晶格(特别是方形Kagomé和Kagomé晶格),我们讨论了最近发现的精确本征态对晶格稳定性的影响.这些本征态由嵌入铁磁环境中的独立定域磁振子组成,并在高磁场中变为基态。对于适当的晶格畸变拟合的局域磁振子的结构的降低的磁能可以准确地计算,并成比例的原子的位移导致自旋Peierls晶格不稳定性。由于这些局域态只存在于高磁场中,这种不稳定性可能是由磁场驱动的。本文还讨论了自旋-佩尔斯相变的滞后现象。
2004-10-14 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Periodic Atomic Displacements and Visualization of the Electron-Lattice Interaction in the Cuprate
研究铜氧化物赝能隙态中电子-晶格耦合的可视化难题,提出基于STM的皮米精度新技术,在Bi2Sr2CaCu2O8+δ中观测到晶格畸变与周期性调制,为电子-晶格耦合提供直接证据并建立X射线与STM测量的联系。
2023-05-18 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Magnetic structure and ferroelectric activity in orthorhombic YMnO3: relative roles of magnetic symmetry breaking and atomic displacements
我们讨论了磁性反转对称性破缺和铁电(FE)原子位移在YMnO 3多铁性态中所起的相对作用。为了这些目的,我们推导出一个现实的低能量模型,使用第一性原理计算和晶体结构的实验参数的结果。然后,我们在Hartree-Fock近似下求解该模型。我们认为,在YMnO 3的多铁性状态有一个磁的起源,和中心对称的Pbnm结构是正式足以解释的非中心对称磁基态的细节。相对论性自旋轨道相互作用提升了各向同性相互作用的阻挫所导致的简并度,稳定了一个除了自旋倾斜之外类似于E态的二重周期磁态。P2_1nm相的非中心对称原子位移减小了自旋倾斜,但不改变磁态的对称性。P2_1nm畸变对FE极化P_a的影响是双重的:(i)它引起与Y和O位有关的离子贡献;(ii)它通过改变自旋倾斜而影响电子极化。实验中观察到的P_a值相对较小,这是由于在实验的P2_1nm结构中电子和离子的贡献被部分抵消所致。最后,我们从理论上优化了晶体结构,通过使用LSDA+U方法和假设共线E型取向。我们发现,在这种情况下,与实验数据的一致性不太令人满意,P_a大大高估。虽然可以通过改变库仑排斥U作为参数来形式上调节磁结构,但显然LSDA+U不能再现实验结构的某些细节,也没有出现P_a中不同贡献的抵消。
2012-08-17 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Crystal structure and high-field magnetism of La2CuO4
利用中子衍射技术研究了在外加磁场和未外加磁场条件下La2CuO4单晶的晶体结构和磁有序性。一个以前未报道的,微妙的单斜晶系的晶体结构偏离正交空间群BMAB的扭曲被检测到。这种畸变也存在于轻掺Sr晶体中。的晶体结构的细化表明,偏离正交对称性主要是由顶端氧原子的位移。观察到一个平面内的磁场驱动的连续重新取向的铜自旋从正交的b轴的c轴,直接确认基于先前的磁阻和拉曼散射实验的预测。还观察到了非化学计量La_2CuO_4的c轴取向场引起的自旋翻转跃迁,但跃迁场(11.5T)明显大于以前的工作.
2006-01-26 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Lattice distortions, moiré phonons, and relaxed electronic band structures in magic-angle twisted bilayer graphene
本文构建连续介质弹性模型研究魔角TBG的晶格弛豫与莫尔声子,并用有效连续介质模型获得与紧束缚计算高度一致的弛豫电子能带。
2023-05-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Magnetic interactions and possible structural distortion in kagome FeGe from first-principles study and symmetry analysis
基于第一性原理和对称性分析,研究了kagome金属FeGe的磁性相互作用与结构畸变,发现特定对称性破缺的CDW相是解释其双锥磁结构的关键,并提出可通过Raman光谱验证。
2022-11-28 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con