Kinetics of heat flux avalanches at the first order transition in La(Fe-Mn-Si)$_{13}$-H$_{1.65}$ compounds
Marco Piazzi, Cecilia Bennati, Vittorio Basso
备注:
PDFLaTeX, 5 pages, 2 figures, 1 table, accepted for publication in Journal of Physics: Conference Series as Conference Proceeding of JEMS 2016 (8th Joint European Magnetic Symposia)
We study heat flux avalanches occurring at the first order transition in La(Fe-Mn-Si)$_{13}$-H$_{1.65}$ magnetocaloric material. As the transition is associated to the phase boundaries motion that gives rise to the latent heat, we develop a non equilibrium thermodynamic model. By comparing the model with experimental calorimetry data available for Mn=0.18, we find the values of the intrinsic kinetic parameter $R_L$, expressing the damping for the moving boundary interface, at different magnetic fields. We conclude that by increasing field, thus approaching the critical point, the avalanches increase in number and their kinetics is slowed down.
Dynamic behavior of magnetic avalanches in the spin-ice compound Dy$_2$Ti$_2$O$_7$
磁化强度的雪崩,也就是说,在给定的磁场下磁化强度的突然反转,以前已经在自旋冰化合物Dy $_{2}$ Ti $_{2}$ O $_{7}$中报道过。这种由磁热加热引起的非平衡过程在低温磁化研究中非常常见。一个关键点是确定雪崩过程的物理起源。特别是,在自旋冰化合物中,雪崩的起源可能与系统固有的量子物理学有关。我们详细研究了场沿[111]方向、垂直于[111]方向和沿[100]方向的三种单晶中的雪崩现象。我们已经测量了雪崩过程中磁化强度的变化,并得出结论,雪崩在自旋冰是相当缓慢的雪崩相比,在其他系统,如分子磁铁。我们的测量结果表明,雪崩触发后的延迟约500毫秒,然后发生在几百毫秒的磁化反转。这些特征表明反转的不寻常的传播,这可能是由于逆时针运动。对于不同的样品,雪崩场在给定的方向上似乎是可再现的,但它们强烈依赖于磁化的初始状态和初始状态是如何实现的。
Neutron diffraction evidence for kinetic arrest of first-order magneto-structural phase transitions in some functional magnetic materials
在外加磁场下进行的中子衍射测量已被用于显示磁性记忆合金Ni 37 Co 11 Mn 42.5 Sn 9.5中从高温奥氏体相到低温马氏体相的一级相变的动力学停滞的结构证据,(ii)在半掺杂电荷有序化合物La0.5Ca0.5MnO3中从高温铁磁相转变为低温反铁磁相;(iii)形成玻璃状的阻滞态(GLAS)。CHUF(cooling and heating under equal fields)协议已被用于建立GLAS的亚稳态和平衡态的相共存,并在中子衍射图中证明了被捕获的亚稳态的失透。我们还探讨了这两种化合物的场-温度(H,T)相图,它描绘了动力学逮捕线TK(H)。TK随着H的增加而增加。
First-principle Wannier functions and effective lattice fermion models for narrow-band compounds
我们提出了一个系统的程序构建有效的晶格费米模型的基础上的第一性原理电子结构计算的窄带化合物。该方法用于一系列过渡金属(TM)氧化物:SrVO $_3$、YTiO $_3$、V $_2$ O $_3$和Y $_2$ Mo $_2$ O $_7$。它由三个部分组成,从LDA开始。(i)用下折法构造了动能哈密顿量。(ii)反问题的解决方案和构造的Wannier函数(WFs)为给定的动能哈密顿量。(iii)在\textit{auxiliary} WF的基础上计算屏蔽库仑相互作用,其中动能项设置为零。最后一步是必要的,以避免重复计算的动能项,这是明确包括在模型中。屏蔽库仑相互作用的计算在一个混合格式。首先,我们评估的屏蔽所造成的占领数的变化和放松的LMTO基函数,使用传统的约束LDA的方法,其中所有矩阵元素的杂交涉及TM $d$轨道被设置为零。然后,我们打开杂交,并评估与RPA中这种杂交变化相关的筛选。屏蔽的第二个通道是非常重要的,并且导致孤立的$t_{2g}$带的有效库仑相互作用的相对小的值。我们讨论了这种筛选的细节,并考虑其频带填充依赖性,频率依赖性,晶格畸变的影响,邻近的其他频带,和模型哈密顿量的维数。
Kinetic energy densities based on the fourth order gradient expansion: performance in different classes of materials and improvement via machine learning
Effects of Space Charge, Dopants, and Strain Fields on Surfaces and Grain Boundaries in YBCO Compounds
采用统计力学和动力学模型研究了YBa $_2$ Cu $_3$ O $_7$中小角度[001]倾斜晶界的空间电荷和能带弯曲效应的起源和演化以及Ca掺杂对其的影响.原子模拟,使用壳模型的原子间的力量,被用来计算各种相关的点缺陷的能量。计算了两种氧含量极限下YBa $_2$ Cu $_3$ O $_6$和YBa $_2$ Cu $_3$ O $_7$在理想表面的本征空间电荷分布。在一个极限,O $_6$,系统是绝缘体,而在O $_7$,金属。这类似于半导体的本征和掺杂情况。通过计算溶解热,研究了钙掺杂和空穴形成的位置选择。在连续处理中,计算了Y位掺杂钙的形成体积。然后将其应用于研究Y-123化合物中钙离子向晶界的偏聚。最后研究了钙离子的偏聚对空间电荷分布的影响,为理解Y-123化合物中晶界掺杂钙改善输运性能提供了指导。
First-order kinetics bottleneck during photoinduced ultrafast insulator-metal transition in 3D orbitally-driven Peierls insulator CuIr$_{2}$S$_{4}$
尖晶石结构的CuIr $_{2}$ S $_{4}$化合物显示出相当不寻常的轨道驱动的三维Peierls类绝缘体-金属转变。由于亚稳态辐照诱导无序弱导电态的存在,低温超导破缺绝缘态特别有趣。本文利用全光超快多脉冲时间分辨光谱技术研究了强飞秒光脉冲辐照效应。我们发现,低T对称破缺态的结构相干性强烈抑制在亚皮秒的时间尺度上的阈值激发通量以上,导致在结构上不均匀的瞬态持续几十皮秒,然后恢复到低T无序弱导电状态。电子顺序示出了在显著较低的注量阈值下的瞬态间隙填充。这些数据表明,光诱导过渡到高T金属相的动力学是由一阶过渡成核动力学,防止完整的超快结构转变,即使当吸收的能量显着超过平衡焓差的高T金属相。与此相反,动态解耦的电子顺序是短暂的亚皮秒时间尺度上,而独立地抑制由于光诱导莫特过渡。