Spin Polarization and Electonic Structure of Room-Curie Ferromagnetic Mn5Ge3 Epilayers
锗基合金由于其与传统硅基电子器件集成的潜力,在未来的自旋电子学应用中具有很大的前景。Mn_5Ge_3在居里温度Tc~ 295 K范围内表现出强的铁磁性。我们用点接触Andreev反射(PCAR)谱测量了Ge(111)衬底上固相外延生长的Mn_5Ge_3外延层的自旋极化。此外,我们还用密度泛函理论计算了体相Mn_5Ge_3在扩散和弹道机制下的自旋极化。测量的自旋极化,Pc=43+/-5%相比,我们的理论估计,PDFT=10+/-5%和35+/-5%的弹道和扩散极限分别。
2004-06-30 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Ferromagnetic EuS films: Magnetic stability, electronic structure and magnetic surface states
我们提出了一个20层EuS(100)-膜的温度和层依赖的电子结构,使用第一性原理和模型计算相结合,后者基于铁磁Kondo晶格。计算的厚度依赖的居里温度与实验数据吻合得很好。投影的5d-能带结构是在有限的温度下,由于自旋交换过程的阻尼效应的强烈影响。自旋分裂未占的5d-表面的状态被发现与Stoner一样的崩溃的居里点的温度增加,并与光谱重量的指数衰减与距离的表面增加。
2004-03-02 cond-mat.str-el
Dilatometry study of the ferromagnetic order in single-crystalline URhGe
在2 ~ 200 K温度范围内,对单晶URhGe进行了热膨胀测量。在铁磁转变(居里温度T_C = 9.7 K)时,沿三个正交主轴的线性热膨胀系数均呈现明显的正峰值。这意味着居里温度的单轴压力依赖性,由Ehrfest关系确定,都是积极的。因此,计算出的流体静压力依赖性dT_C/dp为正,并且等于0.12 K/kbar。此外,确定了有效Gruneisen参数。低温电子Gruneisen参数Γ_{sf} = 14表明低温下铁磁自旋涨落的体积依赖性增强。此外,铁磁有序和铁磁自旋涨落的能量尺度的体积依赖性被发现是相同的。
2002-12-02 cond-mat.str-el
Extensions to the Kondo lattice model to achieve realistic Curie temperatures and appropriate behavior of the resistivity for manganites
我们调查的影响的Jahn-Teller扭曲和直接的反铁磁矩耦合作为扩展的两个带Kondo晶格模型的磁性和电子性质的锰氧化物。这些计算自洽通过插值自能模型和修改后的RKKY技术,使用有限的Hund耦合和量子自旋。我们发现,这两种效果是必不可少的,以实现现实的居里温度,如果我们考虑带内库仑排斥。使用可靠的模型参数,我们得到的结果是非常好的协议与实验数据在整个铁磁掺杂范围。在计算的相图中,存在铁磁金属到顺磁绝缘体的转变,伴随着巨磁阻(CMR)行为。为了提高电阻率测量值与计算值的可比性,我们必须开启带间库仑相关。
2007-02-26 cond-mat.str-el
The elevated Curie temperature and half-metallicity in the ferromagnetic semiconductor La$_{x}$Eu$_{1-x}$O
在这里,我们研究了La掺杂EuO薄膜的SQUID磁测量,μ子自旋旋转($μ$ SR),极化中子反射率(PNR),和密度泛函理论(DFT)的效果。的$μ$ SR数据表明,La $_{0.15}$ Eu $_{0.85}$ O是均匀磁有序的,直到其升高的$T_{\rm C}$。它的结论是,束缚磁极化子的行为并不能解释增加$T_{\rm C}$和RKKY样的相互作用是一致的$μ$ SR数据。通过DFT模拟的磁矩的估计与通过PNR获得的结果一致,示出了对于增加镧掺杂的每La $_{x}$ Eu $_{1-x}$ O的磁矩的减少。这种磁矩的减少被解释为减少的Eu-4 $f$电子的数量存在于所有的磁相互作用在EuO膜。最后,我们表明,向上移动的费米能级与La或Gd掺杂引起的半金属度的掺杂水平高达3.2%。
2015-05-20 cond-mat.str-el
Derivation of the Curie-Weiss Law in Dynamical Mean-Field Theory
我们提出了一个解析推导的线性温度依赖性的逆静态磁化率$χ^{-1}(T,U)\sim T-T{_{c}}(U)$附近的过渡从一个顺磁性到铁磁性的相关金属内的动态平均场论(DMFT)的哈伯德模型。确定了相变的临界温度和相互作用强度的计算公式。
2001-11-09 cond-mat.str-el
Ferromagnetism and Curie temperature of Vanadium-doped Nitrides
利用KKR-LSDA-CPA研究了钒掺杂氮化物(AlN、GAN和InN)的电子结构、磁性离子间的交换作用机制和居里温度。结果表明,在低浓度时,铁磁超交换作用机制占主导地位,但在足够高的浓度(x > 0.10)时,反铁磁超交换作用出现,降低了铁磁性的稳定性,特别是对于掺钒AlN和掺钒GAN.平均场近似下的居里温度的估计表明,钒掺杂的氮化物的居里温度超过室温与钒的几个成分。
2005-04-14 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
On the value of the Curie temperature in doped manganites
我们已经验证了Narimanov和Varma(预印本cond-mat/0002191)建议的变分平均场论方法被应用到现实的两个带模型提供了一个很好的协议与实验数据的居里温度掺杂锰氧化物A $_{1-x}$ B $_x$ MnO $_3$($x\simeq{0.3}$)。我们还考虑了铁磁和反铁磁相互作用之间的相互作用的问题,通过使用相同的方法。
2000-12-11 cond-mat.str-el
Thermodynamic properties of the itinerant-boson ferromagnet
利用平均场论研究了具有铁磁相互作用的自旋为1的玻色气体的热力学性质。比热曲线表明,体系经历了铁磁相变和玻色-爱因斯坦凝聚两个相变,居里点在凝聚温度以上。在居里点以上,磁化率完全符合居里-外斯定律。在一定温度下,磁化率倒数与铁磁相互作用也呈良好的线性关系。
2008-10-07 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Ferromagnetic Mixed-Valence and Kondo-Lattice State in TmTe at High Pressure
报道了TmTe在7GPa压力下的中子衍射实验。在该化合物中,在2GPa下发生的超导体到金属的转变伴随着强铁磁交换相互作用的出现,产生高达14K的居里温度。这种行为的特点是初期的混合价态制度刚刚高于过渡压力,并追溯到一个小浓度的自由载流子在材料中的释放。居里温度和有序磁矩的急剧下降发生在较高的压力强调了近藤波动的作用,并提出了有趣的可能性,量子临界跃迁到非磁性的混合价Tm的基态可能发生在6 GPa左右。
1997-11-13 cond-mat.str-el
A critical examination of magnetic states of La$_{0.5}$Ba$_{0.5}$CoO$_3$: non-Griffiths phase and interacting ferromagnetic-clusters
我们报告详细的直流磁化,线性和非线性交流磁化率测量的空穴掺杂无序钴酸盐La $_{0.5}$ Ba $_{0.5}$ CoO $_3$。我们的结果表明,该系统的磁有序状态由共存的非铁磁相和分散的铁磁团簇。在居里温度为202(3)K时,铁磁团簇可能经历了一个类似Hisenberg的三维磁有序。在202和220 K之间,线性和非线性交流磁化率测量表明,即使当自发磁化强度为零时,也存在磁相关,这表明存在预制的短程磁性团簇。在居里温度以上存在的短程磁团簇的特征与Griffiths相的特征截然不同,如直流磁化率的倒数呈现出与场无关的向上偏移,交流磁化率的二次谐波是非负的。在居里温度以下,系统表现出类似自旋玻璃的特征,如场冷和零场冷磁化的不可逆性以及交流磁化率峰值的频率依赖性。在交流磁化率的三次谐波和零场冷却存储器中,场发散的不存在排除了自旋或类团簇玻璃态的存在。这表明,所观察到的自旋玻璃状功能的可能性,由于渐进的热阻塞的铁磁团簇,这是进一步证实了Wohlfarth的超顺磁性模型。交流磁化率峰的频率依赖性服从Vogel-Fulcher定律,并服从$τ_0\approx 10^{-9}$ s。这与在H-T空间中AT线的存在一起表明这些铁磁团簇之间存在显著的团簇间相互作用。
2012-11-21 cond-mat.str-el
Disorder effects in diluted ferromagnetic semiconductors
用两步法分析了稀磁III-V族半导体中载流子感生铁磁性。首先,在一个单一的网站CPA形式主义,我们计算的元素解决了平均格林函数的巡回承运人。然后利用推广的RKKY公式计算了Mn-Mn长程交换积分和居里温度随交换参数、磁性杂质浓度和载流子密度的变化关系。无序(杂质散射)的影响似乎起着至关重要的作用。标准的RKKY计算(无散射过程)严重低估了居里温度,不适合描述稀磁半导体的磁性。反铁磁交换有利于提高居里温度。
2002-08-30 cond-mat.dis-nn cond-mat.str-el
Near-Zero Moment Ferromagnetism in the Semiconductor SmN
本文研究了SmN在化学计量比多晶薄膜中的磁行为。在居里温度(Tc)为27 ± 3 K时,所有样品均表现出铁磁有序,在低于Tc时出现磁滞现象。铁磁状态的特征在于非常小的磁矩和大的矫顽场,甚至超过低于约15 K的6 T的最大施加场。在最大磁场中冷却后测得的2K下的剩余磁化强度为0.035 μ B/Sm。这样一个非常小的时刻的结果,从一个几乎取消的自旋和轨道的贡献,为Sm 3+在SmN。因此,与外加场的耦合很弱,解释了巨大的矫顽场。在顺磁相的磁化率显示温度无关的Van Vleck和Curie-Weiss贡献。Van Vleck贡献与J=7/2激发态和5/2基态的场致混合物定量一致。的居里-外斯贡献返回居里温度,同意与铁磁磁滞的开始,和一个传统的顺磁矩与0.4 μ B每Sm离子的有效力矩,在与预期的晶体场修改的有效力矩的Sm 3+离子。
2008-10-16 cond-mat.str-el
Magnetic Dynamics and Spin Freezing in the Ferromagnetic Phase of Ba-Doped Perovskite Cobaltites
用μ子自旋弛豫和体磁化实验研究了La_(0.5)Ba_(0.5)CoO_(2.5 +d)(d = 0.44和0.485)的磁性.在居里温度T_C = 160 K和180 K以下,分别形成具有宏观铁磁矩的磁性相。μ SR证明了在T_C处的全体积不均匀有序,但在微观上存在相分离,形成具有完全静态和缓慢磁动力学行为的相体积。动态弛豫速率分别在居里温度以下35 K和55 K处出现峰值,表明自旋分量的冻结。自旋涨落是热激活的,具有典型的类Jahn-Teller声子能量,E_a = 340 K。再加上在自旋冻结温度以下出现的合作杨-特勒扭曲,这表明强磁弹性耦合是磁涨落和自旋冻结的原因。
2011-11-22 cond-mat.str-el
Influence of lattice distortion on the Curie temperature and spin-phonon coupling in LaMn$_{0.5}$Co$_{0.5}$O$_{3}$
研究了具有单斜结构的LaMn $_{0.5}$ Co $_{0.5}$ O $_{3}$的两种不同的铁磁相,它们具有不同的物理性质。铁磁有序温度$\textit{T}_{c}$被发现是不同的两个阶段。这种对比特征的起源被归因于中子衍射研究中观察到的畸变导致的Mn-O- Co之间的距离和角度的变化。温度依赖的拉曼光谱的调查提供了证据,这种结构特征,影响交换相互作用。从中子衍射中可以明显看出,B位排序的差异也是造成$\textit{T}_{c}$差异的原因。拉曼散射表明存在自旋-声子耦合的$\textit{T}_{c}$周围的两个阶段。基于晶格畸变研究了这两种相的电输运性质。
2010-09-07 cond-mat.str-el
Ferromagnetic Kondo-Lattice Model
我们提出了一个多体方法的电子和磁性的(多带)Kondo晶格模型与铁磁带间交换。巡游传导电子和局域磁矩之间的耦合一方面导致电子准粒子谱的明显温度依赖性,另一方面导致磁性,如e.~例如居里温度T_C或磁振子色散,它们受到带电子自能的强烈影响,特别是受到载流子密度的影响。我们给出了单带近藤晶格模型的准粒子态密度和准粒子能带结构的结果,并证明了自洽导出的居里温度的密度依赖性。从弱耦合(RKKY)到强耦合(双交换)行为的过渡。多带模型结合紧束缚LMTO能带结构计算来描述真实的磁性材料。作为一个例子,我们提出的原型铁磁局部矩系统EuO和EuS的结果。该方法避免了相关相互作用的重复计算,并考虑了原子轨道的正确对称性。
2003-04-15 cond-mat.str-el
Magnetic relaxation in uranium ferromagnetic superconductors
基于巡游铁磁体UGe $_2$和UCoGe中铀原子磁矩所支持的磁化强度不是守恒量,通过与巡游电子子系统的相互作用弛豫到平衡态的性质,提出了巡游铁磁体UGe和UCoGe中中子准弹性散射的唯象理论.结果表明,在$q\to 0$上的中子准弹性散射谱线宽度在除居里温度外的所有温度下都获得非零值。
2013-08-29 cond-mat.str-el
CaMn$_2$Al$_{10}$: itinerant Mn magnetism on the verge of ferromagnetic order
我们报道了\CMA的发现,它是一种具有强磁各向异性和中等电子相关性的金属。磁化测量发现居里-外斯矩为$0.83\,\mathrm{μ_B}$ /Mn,从洪德规则值显著降低,并且从比热测量获得的磁熵相应地小,仅为$R \mathrm{ln}\,2$的$\approx 9$。这些结果表明,锰磁性是高度巡回,密度泛函理论计算,发现强大的锰铝杂化支持的结论。与晶体结构的层状性质一致,磁化率$χ$在20 K以下是各向异性的,最大比率为$χ_{[010]}/χ_{[001]}\approx 3.5$。一个强大的幂律发散$χ(T)\sim T^{-1.2}$低于20 K意味着初期的铁磁秩序,和Arrott图分析的磁化强度表明一个消失的低居里温度$T_C\sim 0$。我们的实验表明,\CMA ~是一个罕见的例子锰基弱巡回磁铁,是摆在铁磁秩序的边缘。
2015-04-28 cond-mat.str-el
Curie temperature of the two band double exchange model for manganites
考虑双带双交换模型,计算了铁磁区的临界温度(居里温度)。局域自旋表示的Schwinger-bosons,和两个自旋单态费米子运营商的介绍。在新的费米场的现场洪德的相互作用是在一个对角线的形式和一个帐户,他们完全。积分出自旋单重态费米子,我们得到一个有效的海森堡型模型的矢量描述的总磁化的局部取向。矢量的横向涨落是理论中的真磁振子,是居里温度计算的基础。利用Schwinger-bosons平均场论计算了临界温度。虽然是近似的,但这种计算技术抓住了理论中磁振子波动的本质,并且对于2D系统,根据Mermin-Wagner定理,可以获得零居里温度。
2007-07-26 cond-mat.str-el
Curie temperature of Kondo lattice films with finite itinerant charge carrier density
我们提出了一个模型研究的铁磁薄膜组成的自由布洛赫电子耦合到本地化的时刻(近藤晶格膜)。通过映射到一个有效的海森堡哈密顿的本地相互作用,我们得到的温度和载流子密度依赖的交换积分介导的本地时刻之间的相互作用,通过传导电子。非微扰方法恢复分析弱耦合RKKY相互作用,并在强耦合(双交换)制度产生令人信服的数值结果。居里温度计算各种耦合强度,带填充,和层数。计算结果与总能量计算结果进行了比较。我们讨论了膜层之间的电荷转移和各向异性对居里温度的影响。我们研究的模型被认为与理解锰氧化物、稀磁半导体和稀土物质的基本磁性相关,例如,钆
2007-01-16 cond-mat.str-el
Influence of ferromagnetic ordering on Raman scattering in CoS$_2$
从理论上研究了声子非谐性、声子-磁振子和电子-声子相互作用对拉曼光学声子模温度依赖性的影响。除了Klemens关于非谐性引起的声子宽度的结果外,还导出了相应的谱线位移。我们认为,声子衰变为两个磁振子具有很低的强度,在铁磁体与低居里温度。因此,电子带间跃迁伴随着铁磁有序的考虑,得到一个很好的定量与实验一致。
2013-08-16 cond-mat.str-el
Co-doped LaLa1-xSrxTiO3-d : A Diluted Magnetic Oxide System with High Curie Temperature
在脉冲激光沉积的钴掺杂钛基钙钛矿氧化物(La_(1-x)Sr_xTiO_(3-d))外延薄膜中,在室温及室温以上观察到铁磁性。该系统在低浓度(<~ 2%)下具有本征稀磁半导体(金属)的特性,但在较高的钴浓度下会出现不均匀性。薄膜的范围从不透明的金属到透明的半导体,这取决于生长过程中的氧压,并且仍然是铁磁性的。
2003-07-31 cond-mat.str-el
Consecutive magnetic phase diagram of UCoGe-URhGe-UIrGe system
制备了UCo_(1-x)Rh_xGe和UIr_(1-x)Rh_xGe单晶,建立了dU-U-T(dU-U为铀原子间最短距离,T为温度)复合磁相图。这承认在沿b轴的温度Tmax处磁化率的特征最大值是一个重要参数。在这个范围内可以区分出三个磁有序区域;第一个是居里温度< Tmax的铁磁区域,第二个是居里温度= Tmax的铁磁区域,最后一个是存在于UIrGe侧的Néel温度< Tmax的反铁磁区域。
2017-11-01 cond-mat.str-el
Tunable Ferromagnetism in LaCoO3 Epitaxial Thin Films
铁磁绝缘体在自旋电子学低耗散量子磁器件的发展中起着至关重要的作用。外延LaCoO 3薄膜是一种重要的铁磁绝缘体,在外延应变的作用下,LaCoO 3薄膜呈现出强的铁磁有序性。虽然很明显,强的自旋-晶格耦合诱导铁磁性,报道的外延应变LaCoO 3薄膜的铁磁性是高度一致的。例如,即使在很大程度上调制的应变下,所报道的外延应变LaCoO 3薄膜的居里温度在80-85 K之间,没有太大的偏差。在这项研究中,实质性的增强(~18%)的居里温度的外延LaCoO 3薄膜证明通过晶体取向依赖性。通过改变薄膜的晶向,降低了晶场能量,增强了Co和O轨道之间的电荷转移。这些修改导致了相当大的增强的铁磁性能(包括居里温度和磁化),尽管相同的名义程度的外延应变。这项研究的结果提供了深入了解通过结构对称性控制LaCoO 3的铁磁性能的轻便可调性。
2022-06-16 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
High Temperature Thermodynamics of the Ferromagnetic Kondo-Lattice Model
提出了一种用于模拟CMR钙钛矿的铁磁Kondo晶格模型在大耦合极限下的高温级数展开式。我们的研究结果表明,预期的交叉居里-韦氏行为的温度相关的带宽。磁转变温度的估计是在实验观察到的范围。压缩性表明,高温电荷激发可以用无自旋费米子来模拟。然而,CMR效应本身保证包括动态效应,并且不能通过静态计算来解释。
1997-03-14 cond-mat.str-el
Evolution of ferromagnetic order in URhGe alloyed with Ru, Co and Si
我们研究了相关金属URhGe(居里温度$T_{\rm C} = $ 9.5 K)中Ru、Co和Si的化学取代对铁磁有序的演化。制备了多晶样品URh $_{1-x}$ Ru $_x$ Ge($x \leq $ 0.6)、URh $_{1-x}$ Co $_x$ Ge($x \leq $ 0.9)和URh Ge $_{1-x}$ Si $_x$($x \leq $ 0.2),并通过磁化和输运实验研究了它们的磁性。在Ru掺杂的情况下,$T_{\rm C}$最初增加,但随后作为$x$的函数线性降低,并且对于$x_{\rm cr} \approx 0.38$被完全抑制。在URh $_{1-x}$ Co $_x$ Ge系列中的居里温度在接近$x=0.6$处具有宽的最大$T_{\rm C} = 20$ K,然后对于$x=0.9$下降到8 K。在Si掺杂的情况下,$T_{\rm C}$保持大致恒定。我们的结论是,合金系统URh $_{1-x}$ Ru $_x$ Ge和URh $_{1-x}$ Co $_x$ Ge是有趣的候选人,以研究铁磁不稳定性。
2007-03-12 cond-mat.str-el
Temperature-dependent electronic structure and magnetic stability of thin ferromagnetic films
我们研究了铁磁局域磁矩薄膜电子结构的相关效应和温度依赖性。在第一步中的近藤晶格模型作为一个适当的局部磁矩铁磁体的代表的候选人进行了调查。用多体程序导出了磁、电的关键参量居里温度和准粒子态密度。它示出的磁性可以被解释完全在温度依赖的电子准粒子结构。一个扩展的RKKY理论导致有效的海森堡交换积分,这原来是导电电子自能的泛函,得到了显着的温度和带占有依赖性。在第二步中的模型研究相结合的紧束缚LMTO能带结构的计算,以获得真正的铁磁薄膜准粒子态密度和准粒子能带结构。所提出的方法避免了重复计算相关的相互作用,并考虑到正确的对称性的原子轨道。给出了EuO(100)铁磁薄膜的特殊结果。EuO薄膜的居里温度$T_{\textrm{C}}$是强烈的厚度依赖性,从一个非常低的值($\simeq 15K$)的单层,并在约30层达到体值。对于一个20层的薄膜,我们预测存在的表面状态,其温度行为可以导致表面半金属-绝缘体转变。
2002-03-20 cond-mat.str-el
Electronic properties of EuB6 in the ferromagnetic regime: Half-metal versus semiconductor
为了理解半金属铁磁体EuB6,我们使用Kondo晶格模型的价带和导带。通过最近发展的多体理论,我们计算的电子性质的铁磁制度的居里温度。磁性有序度的降低导致半金属态向半导体态的转变,并伴随着能带的展宽。我们显示的准粒子态密度和准粒子色散的温度依赖性,以及有效质量,载流子数和等离子体频率与实验数据符合得很好。
2005-11-22 cond-mat.str-el
Enhancement of the Curie temperature in single crystalline ferromagnetic LaCrGe$_3$ by electron irradiation-induced disorder
通过低温电子辐照在LaCrGe$_3$单晶中引入点状无序,发现居里温度从约90 K升至近100 K,并归因于无序引起的态密度峰展宽增强了费米能级处的态密度。
2024-05-07 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Origin of magnetic moments and ferromagnetic properties of potassium clusters in zeolite A
本文详细研究了K原子簇在A型分子筛中的排列。通过以K原子/α-笼的负载密度$n$负载客体K金属,在沸石A的规则α-笼中产生K簇。将$n$的值从0变更为7.2。已知该系统对于$n > 2$显示出铁磁性质,其中居里温度随着$n$而增加,在$n approx 3.6$处具有约8 K的峰值,并且在$n = 7.2$处降低至0 K。根据$n > 2$的居里-外斯定律估计负外斯温度。先前已经提出了一个球形量子阱(SQW)模型,用于具有1个$s$、1个$p$和1个$d$量子态的K团簇,并且将铁磁性质解释为由于1个$p$态中的$s$ -电子。本文提出了K团簇阵列中Mott-绝缘体反铁磁性的自旋倾斜模型。然而,SQW模型不能解释居里温度或居里常数的$n$依赖性。在本研究中,详细的测量了光学反射,磁性能,电子自旋共振,和电介电常数。$2 < n < 6$在低温下清晰地观察到0.7 eV处的光学反射带,并将其分配给相邻α笼中1个$p$ -态之间的σ键合态的激发。电阻率表示$n$连续的绝缘状态。我们提出了一个改进的SQW模型,考虑σ键,1 $p$ -空穴态的轨道正交性,以及超晶格结构。我们解释了所观察到的电子特性,使用这个模型的基础上相关极化子系统。我们提出了一个增强效应的Dzyaloshinsky-Moriya(DM)相邻的$1p$轨道之间的相互作用的Rashba机制的自旋轨道相互作用的扩展。
2020-09-10 cond-mat.soft cond-mat.str-el
On the Divergence of the Ferromagnetic Susceptibility in the SU(N) Nagaoka-Thouless Ferromagnet
利用SU(N)Hubbard模型的有限温度强耦合展开,计算了该模型在无限$U$极限下的热力学性质,其中包括任意密度的$0\leq ρ\leq 1$和所有的$N$ .我们将模型的铁磁磁化率表示为居里项加上$Δχ$,即居里行为之上的过剩磁化率。我们表明,在一个二分晶格,图形由图形的贡献$Δχ$是非负的限制,空穴密度$δ=1-ρ$为零。通过对所有闭合环组成的图的贡献求和,我们发现低空穴密度铁磁磁化率在二维和更高维中以$\exp{Δ/T}$和$T \to 0$的形式呈指数发散。这表明,在足够低的空穴密度和足够低的温度下,Nagaoka-less铁磁态作为物质的热力学状态存在。常数$Δ$与SU(N)参数$N$成比例关系为$1/N$,这意味着随着$N$的增加,铁磁性逐渐减弱,铁磁序的特征温标下降。
2022-02-03 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
A substantial increase of Curie temperature in a new type of diluted magnetic semiconductors via effects of chemical pressure
化学压力是调节物理性质的有效方法,特别是对于其铁磁有序由载流子介导的稀磁半导体(DMS)。通过用较小的Ca取代较大的Sr,在(Sr,Na)(Cd,Mn)2As 2上引入化学压力,制备了一种新的DMS材料(Ca,Na)(Cd,Mn)2As 2。载流子和自旋分别通过(Ca,Na)和(Cd,Mn)的取代引入。Ca完全取代Sr后,晶胞体积减小了6.2%,表明存在化学压。重要的是,通过化学压缩优化[Cd/MnAs 4]四面体的局部几何形状,增加Mn-As杂化,从而增强铁磁相互作用。结果,从(Sr,Na)(Cd,Mn)2As 2到(Ca,Na)(Cd,Mn)2As 2,最大居里温度(TC)增加约50%,而最大饱和磁矩增加超过100%。从状态方程估计的化学压力等于3.6GPa的外部物理压力。
2020-04-27 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Investigation of ferromagnetic domain behavior and phase transition at nanoscale in bilayer manganites
理解锰氧化物中巨磁电阻的基本机制和现象学主要集中在原子和纳米级物理学上,如双交换,相分离和电荷顺序。在这里,我们认为一个更宏观的观点的锰氧化物材料的物理,报告的铁磁畴行为在一个双层锰氧化物样品的名义组成的La $_{2-2x}$ Sr $_{1+2x}$ Mn $_2$ O $_7$与$x=0.38$,研究使用原位洛伦兹透射电子显微镜。阐明了磁晶各向异性对畴壁结构的作用。在冷却时,在$a-b$平面内的居里温度下,可以看到磁畴对比度首先出现。随着温度的进一步降低,磁畴面积分数的变化被用来估计描述铁磁相变的临界指数。铁磁相变伴随着一个独特的纳米级颗粒对比接近居里温度,我们推断这是与铁磁纳米团簇的存在下,在一个顺磁性的矩阵,这还没有在双层锰氧化物的报道。
2015-09-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Disorder in Diluted Spin Systems
从铁磁稀磁半导体(DMS)的磁稳定性出发,研究了替代无序对稀磁海森堡自旋系统磁性的影响。在Tyablikov近似下,对有限系统的磁振子格林函数的运动方程进行了数值求解。由此产生的谱密度,然后用来估计一个无限系统的磁化强度和居里温度。这种方法适用于任何形式的铁磁交换相互作用。除了不同的晶格和自旋大小$S$,交换相互作用的不同范围进行了检查。结果表明,对于短程相互作用,在临界逾渗浓度以下不存在磁序,而对于铁磁长程相互作用,居里温度与自旋浓度呈线性关系.
2004-08-02 cond-mat.dis-nn cond-mat.str-el
Nuclear spin ferromagnetic phase transition in an interacting 2D electron gas
二维半导体异质结构中的电子通过超精细相互作用与核自旋相互作用。利用电子-核自旋相互作用的近藤晶格公式,我们证明了在有限温度下,相互作用的二维电子气中的核自旋系统经历铁磁相变.我们发现,电子-电子相互作用和非费米液体的行为大大提高了核自旋居里温度到$mK$范围内的电子密度降低。
2006-11-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Topological Sector Fluctuations and Curie Law Crossover in Spin Ice
在低温下,自旋冰进入库仑相-一种具有代数相关性和拓扑约束自旋配置的状态。在Ho 2 Ti 2 O 7,我们已经观察到实验,这个过程是伴随着一个非标准的温度演变的波矢量依赖的磁化率,测量中子散射。分析和数值方法揭示了两个居里定律之间的交叉,一个表征高温顺磁制度,和其他的低温拓扑约束制度,我们称之为自旋液体居里定律的签名。该理论与中子散射实验结果吻合得很好。在更一般的基础上,i)两个居里定律的存在似乎是经典自旋液体的突现规范场的一般性质,ii)揭示了在阻挫材料中测量精确的居里-外斯温度的实验困难;(三)规范自由度和自旋自由度之间的映射意味着有限波矢处的磁化率可以用作波动的局部探针,拓扑扇区
2012-04-27 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Interplay between disorder, quantum and thermal fluctuations in ferromagnetic alloys: The case of UCu2Si(2-x)Ge(x)
本文从理论和实验两方面研究了结构无序、量子涨落和热涨落对某些铁磁合金的磁性和输运性质的影响,并研究了UCu_2Si(2-x)Ge(x)的特殊情况。低温电阻率rho(T,x)表现出费米液体(FL)行为,其对于所有x值都是温度T的函数,这可以解释为来自局域U自旋的传导电子的磁散射的结果。剩余电阻率rho(0,x)遵循无序二元合金的行为。所观察到的居里温度Tc(x)与x的非单调依赖性可以在局部自旋与电子浴相互作用的模型内解释,该电子浴的传输性质从弹道到扩散机制交叉。我们的结果清楚地表明,居里温度的某些合金可以提高由于量子和热涨落与无序之间的相互作用。
2003-10-29 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Quantum ferromagnetic transition in disordered itinerant electron systems
本文导出了T=0时扩散电子铁磁相变的有效场论。导致扩散电子动力学的静态无序在自旋之间产生有效的长程相互作用,其形式为1/r^(2d-2)。这导致在量子临界点处的不寻常的标度行为,这是精确确定的。从这个量子不动点到经典海森堡不动点的交叉应该在具有低居里温度的铁磁材料中观察到。
1997-01-14 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Universality Class of Ferromagnetic Transition in Three-Dimensional Double-Exchange System - O(N) Monte Carlo Study -
研究了三维双交换模型的居里温度和居里指数。应用O(N)Monte Carlo算法,我们进行系统的有限尺寸标度分析的数据$20^3$网站。所得临界指数值与海森堡普适性类的临界指数值一致,与平均场值明显不同。
2003-04-24 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Sign problem free quantum Monte-Carlo study on thermodynamic properties and magnetic phase transitions in orbital-active itinerant ferromagnets
巡游铁磁性的微观机制是一个长期的问题,由于缺乏非微扰的方法来处理巡游电子的强磁涨落。非微扰地研究了具有铁磁基态的二维多轨道哈伯德模型的热力学性质和磁相变。采用量子蒙特卡罗模拟,在宽密度区域内证明了这一点,避免了费米子模拟所遇到的符号问题。Hund耦合和电子巡回是建立铁磁相干性的必要条件。没有本地磁矩存在于系统中作为先验,然而,自旋通道保持不相干的居里-外斯型自旋磁化率下降到非常低的温度下,在该温度下的电荷通道已经是相干的,表现出弱的温度依赖性的可压缩性。对于SU(2)不变系统,自旋磁化率在二维中随着温度接近零而进一步指数增长。在接近居里温度的顺磁相,动量空间费米分布表现出强烈的相似性,在完全极化状态。当对称性降低到伊辛类时,出现了长程铁磁有序,并精确地确定了居里温度。这些模拟结果为在强关联$d$轨道过渡金属氧化物层和$p$轨道超冷原子光晶格系统中寻找新型铁磁材料提供了有益的指导。
2015-04-19 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Co-doped (La,Sr)TiO3-d: a high-Curie temperature diluted magnetic system with large spin-polarization
我们报道的隧道磁电阻(TMR)的实验表明,存在一个显着的自旋极化的Co掺杂(La,Sr)TiO 3-d(Co-LSTO),铁磁稀磁氧化物系统(DMOS)与高居里温度。这些TMR实验已经在与Co-LSTO和Co电极相关联的磁性隧道结上进行。结合高分辨率透射电子显微镜和俄歇电子能谱的Co-LSTO的广泛的结构分析排除了Co簇在Co-LSTO层中的存在,因此,测得的铁磁性和高自旋极化是该DMOS的固有特性。我们的研究结果表明,DMOS的方法与复杂的氧化物材料在自旋电子学。
2005-08-11 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
High Curie temperature Mn 5 Ge 3 thin films produced by non-diffusive reaction
采用磁控溅射和反应扩散(RD)或非扩散反应(NDR)方法在SiO2衬底上制备了Mn5Ge3多晶薄膜。采用原位X射线衍射和原子力显微镜对薄膜的结构进行了表征,采用磁力显微镜、超导量子干涉仪和铁磁共振仪对薄膜的磁性能进行了表征。RD介导层表现出与MBE生长的单晶Mn 5 Ge 3薄膜相似的磁性,而NDR介导层表现出与单晶C掺杂Mn 5 Ge 3 Cx薄膜相似的磁性。NDR是一种与CMOS兼容的制备高磁质量高居里温度Mn 5 Ge 3薄膜的有效方法。
2017-02-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Theory of Curie temperature enhancement in electron-doped EuO
我们提出了一个比较,理论研究的掺杂依赖性的临界温度$T_C$的铁磁绝缘体-金属的转变,在Gd掺杂和O-缺乏EuO,分别。Eu $_{1-x}$ Gd $_x$ O中的强$T_C$增强是由于Gd位上的Kondo样自旋涨落,这在Eu O $_{1-x}$中是不存在的。此外,我们发现,在Eu $_{1-x}$ Gd $_x$ O的$T_C$饱和大$x$是由于到导带的掺杂剂电子的激活减少,与实验一致,而不是反铁磁的RKKY相互作用的长程贡献。结果揭示了进一步增加$T_C$的可能性。
2015-11-17 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Enhancement of superconductivity by pressure-induced critical ferromagnetic fluctuations in UCoGe
利用$^{59}$ Co核四极共振(NQR)技术对单晶铁磁超导体UCoGe进行了加压研究。FM相在临界压力$P_c$处消失,并且刚好低于$P_c$的NQR谱显示FM和顺磁(PM)相在低于居里温度$T_{\textrm{Curie}}$的情况下相分离,这表明一阶FM量子相变(QPT)。我们发现在$P_c$上没有内场,但超导性几乎没有变化。这一结果表明,在$P_c$附近存在超导性的非幺正向幺正转变.核自旋-晶格弛豫速率$1/T_1$显示了在$P_c$附近的FM临界涨落,其持续高于$P_c$,并且与PM相中的超导性明显相关。该FM QPT被理解为具有临界波动的弱一阶。$1/T_1$在超导(SC)状态下急剧下降以上$P_c$与一个单一的组件,在FM SC状态下的两个组件的$1/T_1$相反,表明非均匀SC状态是FM SC状态的UCoGe的一个特征。
2019-01-25 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Strong suppression of the Curie temperature in the electron-doped system La1-xCexCoO3
我们证明,对于La 1-xCexCoO 3(0.1 <= x <= 0.4)系统,可以通过外延薄膜的生长来合成电子掺杂的钴矿。对于La 1-xCexCoO 3,在整个掺杂范围内观察到铁磁有序(居里温度Tc的最大值在x ca. 0.3),导致类似于空穴掺杂钴酸镧的磁相图。测得的自旋值强烈建议的Co离子,这也被发现在空穴掺杂系统中的中间自旋状态。然而,与空穴掺杂材料相反,在Tc远高于200 K的情况下,我们观察到最大Tc强烈抑制到约22 K。这可能是由于Co 3d-O2 p杂化的显著减少所致。所观察到的有趣的磁性与先前报道的理论结果一致。
2005-03-29 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Coexistence of interacting-ferromagnetic and small-antiferromagnetic clusters in La$_{0.5}$Ba$_{0.5}$CoO$_3$
我们报告详细的直流磁化,线性和非线性交流磁化率测量的空穴掺杂无序钴酸盐La $_{0.5}$ Ba $_{0.5}$ CoO $_3$。我们的结果表明,该系统的磁有序状态由共存的非铁磁相和分散的铁磁团簇。在居里温度为201.5(5)~K时,铁磁团簇可能开始磁有序化。非铁磁相主要由尺寸小于铁磁团簇的反铁磁团簇组成。在居里温度以下,系统表现出场冷和零场冷磁化的不可逆性以及交流磁化率峰值的频率依赖性。这些动力学特征表明,朝着可能的共存的自旋玻璃相沿铁磁团簇类似于La $_{1-x}$ Sr $_{x}$ CoO $_3$(x $\geq$ 0.18),但没有场发散的交流磁化率和零场冷却存储器的第三谐波明确排除了任何这种可能性。我们认为,自旋玻璃相在La $_{1-x}$ Sr $_{x}$ CoO $_3$(x $\geq$ 0.18)是与存在不相称的反铁磁有序的非铁磁相,这是不存在的La $_{0.5}$ Ba $_{0.5}$ CoO $_3$。我们的分析表明,La $_{0.5}$ Ba $_{0.5}$ CoO $_3$中观察到的动力学特征可能是由于铁磁团簇的渐进热阻塞,这一点进一步被Wohlfarth的超顺磁性模型所证实。交流磁化率峰的频率依赖性服从Vogel-Fulcher定律,并具有$τ_0\approx10^{-9}$ s。这与H-T空间中AT线的存在一起表明这些铁磁团簇…
2016-01-08 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Unusual ferromagnetic critical behavior owing to short-range antiferromagnetic correlations in antiperovskite Cu1-xNMn3+x(0.1<x<0.4)
对于铁磁体,从简单的金属到强关联的氧化物,居里温度(TC)附近的临界行为可以分为几个普遍的类别。本文报道了锰氮化物Cu_(1-x)NMn_(3 +x)(0.1<x<0.4)的一种不寻常的临界行为。虽然TC以下的临界行为可以很好地描述平均场(MF)理论,强大的临界波动超出任何普遍的类的预期,观察到TC以上的x=0.1。临界涨落随着x的增加而减弱,最终在x=0.4时恢复到类似MF的临界行为。此外,所有样品的顺磁磁化率偏离居里-外斯(CW)定律略高于TC。这个偏差随着x的增加而逐渐模糊。我们的电子自旋共振测量揭示了TC以上的短程反铁磁有序解释了不寻常的临界行为和CW定律的崩溃。
2015-03-04 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Energy and momentum relaxation through the Curie temperature in an itinerant ferromagnet
本研究结合线性与非线性THz光谱技术研究应变Ca₂RuO₄薄膜,发现铁磁转变处动量弛豫速率显著下降而能量弛豫速率不变,验证了铁磁体居里温度附近电阻异常的传统近似并可推广至其他相变体系。
2024-12-11 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Conductivity behavior of La$_{0.75}$Ca$_{0.25}$MnO$_{3}$ in vicinity of ferromagnetic-paramagnetic transition studied with single current pulses
采用单斜坡电流脉冲法研究了浮区法生长的La $_{0.75}$ Ca $_{0.25}$ MnO $_{3}$体材料的电阻率随温度和电流的变化关系。发现在居里温度$T_C$附近,样品电阻基本上取决于电流大小。所观察到的特征可以通过锰氧化物在铁磁-顺磁转变附近的混合相态和该转变的逾渗特性引起的不均匀焦耳过热来确定。
2008-04-17 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Prediction of novel two-dimensional rare-earth material with room-temperature ferromagnetism and large perpendicular magnetic anisotropy
具有高居里温度和大垂直磁各向异性的新型二维铁磁体在现代自旋电子学中有着广阔的应用前景,但同时具有高居里温度和大垂直磁各向异性的二维铁磁体却鲜有报道。基于密度泛函理论(DFT),预测了一种新的二维铁磁材料GdB 2N 2,它具有大磁矩、高居里温度(335 K)和大的垂直磁各向异性(10.38 meV/f. u.).在-0.5%至5%的双轴应变范围内,施加不同浓度的电荷载流子掺杂,以揭示居里温度和磁各向异性能(MAE)的影响。此外,GdB_2N_2的磁耦合过程符合Ruderman-Kittel-Kasuya-Yosida(RKKY)机制。综上所述,我们的工作预示了一种新型的二维稀土材料GdB 2N 2,它不仅丰富了二维室温铁磁体的种类,而且提出了将传统二维材料与稀土材料相结合以获得更有趣的磁性的新可能性,最终为下一代自旋电子器件和传感器开辟了道路。
2022-03-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el