螺旋磁性材料被认为是新型自旋电子学应用的前景。由于螺旋自旋顺序表现为竞争性磁交换相互作用的折衷,其出现受到晶格和相互作用几何形状所施加的独特约束的限制,例如具有大正交畸变的多铁性钙钛矿锰氧化物。在这里,我们表明,一个简单的立方钙钛矿SrCoO $_3$与室温铁磁性有可能主机helmagnetic顺序各向同性晶格膨胀。增加Sr $_{1-x}$ Ba $_x$ CoO $_3$中的Ba含量$x$连续地扩展立方晶格,最终抑制$x$ =0.4附近的铁磁有序,其中通过中子衍射测量观察到螺旋磁相关性作为无公度扩散磁散射。helimagnetism的出现是半定量再现的第一性原理计算,导致推测,一个简单的立方晶格与强大的$d$ - $p$杂化可以表现出各种各样的新的磁相来自竞争交换相互作用。
英文摘要:
Helimagnetic materials are identified as promising for novel spintronic applications. Since helical spin order is manifested as a compromise of competing magnetic exchange interactions, its emergence is limited by unique constraints imposed by the crystalline lattice and the interaction geometries, as exemplified by the multiferroic perovskite manganites with large orthorhombic distortion. Here we show that a simple cubic perovskite SrCoO$_3$ with room-temperature ferromagnetism has the potential to host helimagnetic order upon isotropic lattice expansion. Increasing the Ba content $x$ in Sr$_{1-x}$Ba$_x$CoO$_3$ continuously expands the cubic lattice, eventually suppressing the ferromagnetic order near $x$=0.4, where helimagnetic correlations are observed as incommensurate diffuse magnetic scattering by neutron diffraction measurements. The emergence of helimagnetism is semi-quantitatively reproduced by first-principles calculations, leading to the conjecture that a simple cubic lattice with strong $d$-$p$ hybridisation can exhibit a variety of novel magnetic phases originating from competing exchange interactions.
Reentrant metallic transition at a temperature above Tc at the breakdown of cooperative Jahn-Teller orbital order in perovskite manganites
我们报告了一个有趣的重入金属电阻率图案超过一个特征温度T*,这是高于其他这样的特征转变温度,如T(c)(居里点),T(N)(Neel点),T(CO)(充电顺序开始点)或T(OO)(轨道序起始点)在稀土钙钛矿锰氧化物(RE(1-x)A(x)MnO(3); RE = La,Nd,Y; A = Sr,Ca; x = 0.0-0.5)范围内。这种行为通常在掺杂水平(x)高于出现金属基态所需的临界掺杂水平x(c)(= 0.17-0.22)的掺杂锰氧化物中观察到,因此在合作的Jahn-Teller轨道序已经发生击穿的系统中观察到。然而,在La(1-x)Ca(x)MnO(3)(x = 0.0-0.5)系列中所做的观察结果证明是这种总趋势的例外。
Magnetic properties of the geometrically frustrated S=1/2 antiferromagnets, La2LiMoO6 and Ba2YMoO6, with the B-site ordered double perovskite structure: Evidence for a Collective Spin Singlet Ground State
Strong interactions, narrow bands, and dominant spin-orbit coupling in Mott insulating quadruple perovskite CaCo3V4O12
我们采用密度泛函理论的方法研究了最近合成的四重钙钛矿型钴钒酸盐CaCo 3 V 4 O 12的电子结构、磁性结构以及自旋和轨道矩的性质和方向。实施广义梯度近似和哈伯德U校正(GGA+U),铁磁自旋对齐导致半金属性,而不是观察到的窄间隙绝缘行为。包括自旋-轨道耦合(SOC)留下了一个半半金属光谱,这基本上是莫特绝缘。SOC对于Vd^1离子的莫特绝缘特性至关重要,它打破了d_{m=\pm 1}的简并性,并提供了相当大的轨道矩。获得的证据是大的轨道时刻,已推断出从测量的磁化率。切换到轨道极化(OP)功能,GGA+OP+SOC也显示出明显的趋势,非常大的轨道时刻,但在自己独特的方式。在这两种方法中,SOC的应用,这需要规范的方向的自旋,介绍了大的差异,在原始细胞中的三个Co离子的轨道时刻。我们研究了一个虚构的,但更简单的表亲化合物Ca 3CoV 4 O 12(钙取代两个钴原子),以更透明的方式探测自旋和轨道自由度与当地环境的平面CoO 4单位的相互作用。观察到的潜在机制似乎是本地的CoO 4元格,并有很强的耦合的大小的轨道矩的自旋方向,强烈建议非共线自旋,不仅在Co,但在V亚晶格以及。
The magnetic structures of rare-earth quadruple perovskite manganites $R$Mn$_7$O$_{12}$
本文报道了四元钙钛矿锰氧化物$R$ Mn $_7$ O $_{12}$的中子粉末衍射研究,其中$R$ = La,Ce,Nd,Sm,Eu。我们发现,在所有测量的化合物伴随的$A$和$B$锰亚晶格的磁有序发生在低于N $\mathrm{\acute{e}}$ EL温度冷却。相应的磁结构是共线的,如在体磁化测量中观察到的,每个公式单元具有一个未补偿的Mn $^{3+}$矩。结果表明,LaMn $_7$ O $_{12}$和NdMn $_7$ O $_{12}$在低温下都发生了第二次磁相变,这导致了$B$亚晶格磁矩的倾斜,这种倾斜在LaMn $_7$ O $_{12}$中是公度的,而在NdMn $_7$ O $_{12}$中是不公度的.这种自旋倾斜与源自$B$位置轨道顺序的磁不稳定性一致。此外,NdMn $_7$ O $_{12}$显示了第三个磁相变,在该第三个磁相变中,Nd亚晶格的长程有序改变了无公度自旋倾斜的周期性。我们的研究结果表明,过渡金属磁性,轨道顺序,和晶格,这可能是微调阳离子取代和稀土磁性之间的相互作用。
Antisite-disorder driven tuning of magnetic properties and exchange-bias in Nd$_{2-x}$Sr$_{x}$CoMnO$_{6-δ}$ $(0 \leq x \leq 1)$ ($δ\sim 0.5$) double perovskites
Indian Institute of Technology Kharagpur(印度理工学院卡拉格普尔分校);Deutsches Elektronen-Synchrotron DESY(德国电子同步加速器);TU Delft Reactor Institute(代尔夫特理工大学反应堆研究所)