Superconductivity and antiferromagnetism as interfering orders in organic conductors
在Bechgaard盐系列的准一维有机导体的超导性发生在边缘的自旋密度波有序时,静水压力的应用。该序列的不稳定性是密切相关的正常状态异常的各种数量,如电输运和核自旋晶格弛豫速率的温度依赖性。我们讨论了这种联系如何起源于负责反铁磁性和超导性的不同配对机制之间的干扰,这两种配对机制可以用弱耦合重整化群理论来理解。沿着这条线的最新发展,虽然在实验中提出。
2011-08-09 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Magnetic properties of a metal-organic antiferromagnet on a distorted honeycomb lattice
当温度T远高于有序化温度T*=3.0 ± 0.2K时,由Mn^2+离子和3-羟基-2-萘甲酸阴离子组成的金属有机材料Mn[C10 H6(OH)(COO)] 2x2 H20的磁性可以用一个S=5/2的量子反铁磁体来描述,该反铁磁体位于一个畸变的蜂窝晶格上,具有两个不同的最近邻交换耦合J2 \approx 2 J1 \approx 1.8K。作为均匀外场H和均匀零场磁化率χ(T)的函数的磁化强度M(H,T)的测量在修改的自旋波方法的框架内被解释,该方法考虑到在有限温度下不存在自发交错磁化。
2005-08-23 cond-mat.str-el
The role of rare-earth atoms in the anisotropy and antiferromagnetic exchange coupling at a hybrid metal-organic interface
本研究探讨了4f稀土原子在CuPc/REAu2混合金属-有机界面中对磁各向异性及反铁磁交换耦合的作用,发现HoAu2可增强面外各向异性,且未淬灭轨道角动量的稀土原子能诱导各向异性界面交换耦合。
2024-03-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci 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
$κ-(BEDT-TTF)_2X$ organic crystals: superconducting versus antiferromagnetic instabilities in an anisotropic triangular lattice Hubbard model
提出了描述$κ-(BEDT-TTF)_2X$有机材料导电层的极小模型--各向异性三角形晶格上半填充的哈伯德模型。该模型在正方形网格和解耦链之间进行插值。$κ-(BEDT-TTF)_2X$材料与铜酸盐存在许多相似之处,例如存在非常规的金属性质以及超导和反铁磁相的紧密接近。在铜氧化物中,自旋涨落被认为在超导性的开始中起着至关重要的作用。我们进行了弱耦合重整化群分析表明,超导不稳定性发生。反铁磁耦合中的挫折,这是由晶格的基本几何排列引起的,在半填充时打破了正方形晶格的完美嵌套。自旋波不稳定性被抑制,超导不稳定性占主导地位。对于各向同性的三角形晶格,也有长程磁序的迹象,在强耦合的研究。
2000-10-24 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Shubnikov-de Haas effect and Yamaji oscillations in the antiferromagnetically ordered organic superconductor k-(BETS)2FeBr4: A Fermiology study
在有机超导体$κ$ -(BETS)$_2$ FeBr $_4$中观察到了Shubnikov-De Haas效应(SdH)和角相关磁电阻振荡(AMRO)。与其同构化合物$κ-(BETS)$ _2 $FeCl$ _4 $, SdH oscillations, for fields perpendicular to the conducting planes, reveal three Fermi Surface (FS) closed orbits $ α $, $ β $, and $ γ $ whose cross sectional areas are 19.8 %, 99.9 %, and 2.4 % of the first Brillouin zone, respectively. The conduction electron effective masses were found to be: $ μ_α =(4.7 \pm 0.2)$ m$ _e $, $ μ_β =(8.0 \pm 1.0)$ m$ _e $, and $ μ_γ =(2.0 \pm 0.2)$ m$ _e $. The observation of a $ γ $ orbit is not expected from band structure calculations, $ μ_β $ is …
2000-08-18 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Magneto-optical spectra of an organic antiferromagnet as a candidate for an altermagnet
本研究测量了有机反铁磁体κ-Cl的磁光克尔效应,推导光传播反射矩阵通式以获取其非对角光学响应,发现其反铁磁相的非线性MOKE及三类光电导特征,证实其变磁响应并探讨磁光构型类比。
2025-04-14 cond-mat.str-el
Antiferromagnetic Spin Fluctuations in the Metallic Phase of Quasi-Two-Dimensional Organic Superconductors
利用Moriya,Millis,Monien和Pines(M-MMP)的自旋涨落模型,对已发表的k-(ET)2X有机电荷转移盐的核磁共振(NMR)实验进行了定量分析.在T_nmr ~ 50 K以上的温度下,该模型对几种k-(ET)_2X材料的金属相数据给出了较好的定量描述。这些材料显示出反铁磁相关长度随温度的降低而增加,并通过T_nmr测量增长到几个晶格常数。它示出的事实,即无量纲的Korringa比是远远大于单位是不一致的广泛的一类理论模型(如动态平均场论),忽略了空间相关性和/或顶点校正。对于接近Mott绝缘相的材料,当温度低于T_nmr时,核自旋弛豫速率、Knight位移和Korringa比均随温度的降低而显著降低。这不能用M-MMP模型来描述,最自然的解释是在低于T_nmr的态密度中打开了一个类似于在欠掺杂铜氧化物超导体中观察到的赝能隙。这种赝能隙最近已被预测发生在二聚有机电荷转移盐材料的共振价键(RVB)理论。我们提出了具体的有机超导体的新实验来阐明这些问题。例如,观察是否可以使用高磁场或高压来闭合赝隙的测量将是极其有价值的。
2007-05-10 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Anomalous Hall effect in $κ$-type organic antiferromagnets
从理论上提出了$κ$型有机导体反铁磁态反常霍尔效应的机理。我们将自旋轨道耦合的有效哈伯德模型上的$κ$型晶格结构考虑到分子的取向和它们的安排与二聚。通过Hartree-Fock近似和线性响应理论处理这个模型,我们发现,一个固有的贡献霍尔电导率成为非零的电子掺杂AFM金属相与一个小的倾斜铁磁矩。我们表明,与传统的智慧,自旋倾斜是无关的霍尔响应,非零霍尔电导率源于共线组件的原子力显微镜的顺序中存在的自旋轨道耦合。这些特征在各向异性三角晶格上的强二聚化极限中得到了很好的解析解释。此外,我们提出了一个直观的图片,目前AHE通过考虑出射磁通量的实空间配置。我们还发现,霍尔响应出现在非零频率的非掺杂AFM绝缘相的磁光克尔效应,这是增强周围的电荷转移激发。我们讨论了可能的检测AHE在ET为基础的化合物。
2020-04-09 cond-mat.str-el
Antiferromagnetic Spin Fluctuations and the Pseudogap in the Paramagnetic Phases of Quasi-Two-Dimensional Organic Superconductors
本文用Moriya,Millis,Monien和Pines(M-MMP)的自旋涨落唯象模型对已发表的k-(ET)_2X族有机电荷转移盐的核磁共振(NMR)实验结果进行了定量分析。在T_NMR ~ 50 K以上,该模型对几种k-(ET)_2X材料的顺磁金属相的数据给出了很好的定量描述,反铁磁相关长度随温度的降低而增加,并由T_NMR得到几个晶格常数。它示出的事实,即无量纲的Korringa比是远远大于单位是不一致的,与广泛的一类理论模型(如动态平均场论),忽略空间相关性和/或顶点校正。对于接近Mott绝缘相的材料,1/T1、Ks和K都随着温度的降低而显著降低。这不能用M-MMP模型来描述,最自然的解释是在低于T_NMR的态密度中打开了赝能隙,例如在铜酸盐中。我们表明,k-(ET)2Cu 2(CN)3的NMR测量报告是定性与此材料具有基态与长程磁序不一致。有机超导体金属态的赝能隙是超导电性的共振价键理论的一个重要预言。我们提出了具体的有机超导体的新的实验,以阐明的性质,起源和动量依赖的赝能隙及其与超导性的关系。
2007-07-06 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Magnetic structure and spin wave excitations in the multiferroic magnetic metal-organic framework (CD$_3$)$_2$ND$_2$[Mn(DCO$_2$)$_3$]
本文报道了用弹性和非弹性中子散射测量的(CD $_3$)$_2$ ND [Mn(DCO $_2$)$_3$ ]的磁衍射花样和自旋波激发。磁结构被证明是一个G型反铁磁体的时刻指向沿$b$轴。通过与基于线性自旋波理论的模拟结果的比较,我们建立了一个多铁性金属-有机骨架材料中磁相互作用的模型。这些相互作用沿$J_1=-0.103(8)$ ~meV、$J_2=-0.032(8)$ ~meV和$J_3=-0.035(8)$ ~meV三个方向形成了一个反铁磁最近邻相互作用的三维网络。
2017-09-29 cond-mat.str-el
High Field ESR Study of the pi-d Correlated Organic Conductor lambda-(BETS)2Fe0.6Ga0.4Cl4
对π-d相关有机导体λ-(BETS)_2Fe_(0.6)Ga_(0.4)Cl_4进行了亚毫米波和毫米波电子自旋共振(ESR)测量。在绝缘反铁磁相中观察到反铁磁共振现象,其频率场依赖性可由双轴各向异性反铁磁共振理论再现。我们发现,在这个合金系统中,易轴是接近b轴,不像以前的纯lambda-(BETS)2FeCl 4盐的结果,它更接近c* 轴。我们还观察到电子顺磁共振(EPR)在金属相在较高的领域,g值被证明是温度和频率依赖于沿c* 轴施加的字段。这种行为表明存在强的π-d相互作用。我们的测量进一步表明与阴离子相关的磁各向异性(自旋哈密顿量中的D项)为|D| ~0.11 cm-1。
2004-04-27 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Multiferroicity in an organic charge-transfer salt: Electric-dipole-driven magnetism
多铁性材料表现出电自由度和磁自由度的同时有序性,无论从学术角度还是从技术角度来看,都是一种引人注目的材料。多铁性的一个突出机制是自旋驱动的铁电性,通常在具有螺旋自旋序的阻挫反铁磁体中发现。在那里,与传统的铁电体类似,电偶极是由离子的偏心位移产生的。然而,最近一种不同的机制,即纯电子铁电性,其中电荷顺序打破反转对称性,引起了相当大的兴趣。在这里,我们提供的证据,这种奇特的类型的铁电性,伴随着反铁磁自旋顺序,在一个二维的有机电荷转移盐,从而代表了一类新的多铁性。对于电子铁电体,偶极和自旋序几乎同时出现。这可以归因于铁电有序引起的自旋阻挫的损失。因此,这里的自旋序是由铁电性驱动的,与螺旋磁体中的自旋驱动铁电性形成鲜明对比。
2011-11-24 cond-mat.str-el
Fragmented Electronic Spins with Quantum Fluctuations in Organic Mott Insulators near Quantum Spin Liquid
用~(13)C NMR研究了电子态位于量子自旋液体(X= EtMe 3Sb)附近的有机莫特绝缘体X[Pd(dmit)_2]_2(X= Me_4P,Me_4Sb)的磁性结构.反铁磁谱和核弛豫表明,Pd(dmit)2分子内存在两个不同的磁矩,不能用单带二聚体-Mott模型描述,需要分子内电子关联.这种非常规的S = 1/2电子自旋碎裂并伴随着强烈的量子涨落,推测是由近简并的分子内多轨道引起的,并且共享量子液体的概念,其中电子激发被碎裂,并且S = 1/2自旋不再是基本粒子。
2019-03-22 cond-mat.str-el
Towards a consistent picture for quasi-1D organic superconductors
最近在低温下测量了准一维有机超导体(TMTSF)2 PF 6的电阻率,从抑制自旋密度波态所需的临界压力到超导性几乎消失的压力。该数据揭示了在Tc处超导性的开始与正常状态电阻率中的非费米液体线性项的强度之间的直接相关性,在低温下为r(T)= r 0 + AT + BT 2,因此当Tc变为0时,A变为0。在这里,我们表明,低频反铁磁波动的自旋晶格弛豫速率的贡献也与此非费米液体项AT的电阻率。这些相关性表明,异常散射和配对有一个共同的起源,都植根于低频反铁磁波动测量核磁共振。类似的情况也可能在最近发现的铁-磷属元素化物超导体中普遍存在。
2009-12-10 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Beyond the quantum spin liquid concept in frustrated two dimensional organic superconductors
kappa-(ET)_2X的反铁磁性可以在ET分子二聚体的1/2填充带内理解。我们认为,虽然这种有效的模型可以描述反铁磁性的存在下,这些材料的完整描述需要正确的载流子密度的一半每个分子。对于二聚和强烈受挫1/4填充晶格,我们表明,一个单线态配对共存的电荷有序发生,我们称之为配对电子晶体(PEC)。在这里,我们调查的1/4填充模型上的二聚晶格,显示AFM,PEC,和维格纳晶体发生的区域。我们指出,对于高阻挫材料如kappa-(ET)_2Cu_2(CN)_3和β '-EtMe_3Sb[Pd(dmit)_2]_2,我们认为它们在低温下是PEC,需要超越量子自旋液体的概念。
2011-11-24 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Magnetization process of the S = 1/2 two-leg organic spin-ladder compound BIP-BNO
我们测量了有机化合物BIP-BNO(3,5 ′-bis(N-tert-butylaminoxyl)-3 ′,5-dibromobenzyl)的磁化强度,最高可达76 T,此时磁化强度已达到饱和。S = 1/2反铁磁海森堡两脚自旋梯模型占所获得的实验数据的磁化曲线,这是澄清使用量子蒙特卡罗方法。在强耦合区J(rung)/J(leg)> 1,阶梯的横档和侧轨上的交换常数分别为J(rung)/kB = 65.7 K和J(leg)/kB = 14.1 K。
2017-06-24 cond-mat.str-el
Pairing due to Spin Fluctuations in Layered Organic Superconductors
本文证明了对于κ型有机(BEDT-TTF)_2-X分子晶体,短程反铁磁自旋涨落可以导致超导态,其T_c ~ 10 K,费米面上有带隙节点。利用κ型盐BEDT-TTF二聚体上的反键轨道的双带描述和二聚体上两个空穴之间的中间局域库仑排斥,在涨落交换近似下自洽地确定了磁相互作用和超导能隙函数.配对相互作用主要是由带间耦合引起的,并且还受到准一维带的自旋激发的影响。
1998-07-02 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Magnetic properties of metal-organic coordination networks based on 3d transition metal atoms
Donostia International Physics Center (DIPC)(圣塞巴斯蒂安国际物理中心);Paul Scherrer Institute(保罗谢尔研究所);IKERBASQUE, Basque Foundation for Science(伊克尔巴斯基克科学基金会);Tomsk State University(托木斯克州立大学);Saint Petersburg State University(圣彼得堡国立大学)
研究了在Au(111)表面生长的二维金属有机配合物网络(MOCNs)中,三维过渡金属原子位置的磁各向异性和自旋交换耦合。通过X射线磁圆二色性数据发现,Ni-TCNQ MOCNs中Ni原子呈顺磁耦合,而Mn-TCNQ MOCNs中Mn原子呈反铁磁耦合并表现出弱磁各向异性。
2018-02-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Quantum spin-liquid behavior in the spin-1/2 random Heisenberg antiferromagnet on the triangular lattice
在对“量子自旋液体“态的实验探索中,最近发现了一些有希望的候选材料,包括有机盐κ-(ET)2Cu 2(CN)3和EtMe 3Sb [Pd(dmit)2]2,S=1/2三角晶格的海森堡反铁磁体。这些化合物在很低的温度下既不表现出磁有序性,也不表现出自旋冻结,而各种物理量表现出无带隙行为。最近的介电测量揭示了玻璃状介电响应,表明电极化的强度自由度的随机冻结。受此启发,我们提出了一个极小模型的观察到的量子自旋液体行为的S=1/2反铁磁海森堡在三角晶格与淬火随机交换相互作用。我们通过精确对角化方法研究了该模型的零温和有限温性质,发现当随机性超过临界值时,该模型呈现出量子自旋液体基态.这种无规性诱导的量子自旋液体态表现出包括温度线性比热在内的无带隙行为。这些结果为最近有机盐的实验观察提供了一致的解释。
2014-01-28 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Muon spin relaxation investigation of magnetic ordering in the hybrid organic-inorganic perovskites [(CH3)2NH2]M(HCOO)3, M = Ni,Co,Mn,Cu
μ子自旋弛豫测量的二甲基铵金属甲酸盐样品含有磁性二价镍,钴,锰,铜离子。这些混合有机-无机钙钛矿表现出弱铁磁性,除了铜系统,多铁性分离的磁性和反铁电转变。我们使用μ子跟踪亚晶格磁化,观察低于TN的自旋重取向跃迁的效果和接近TN的临界性。多铁性样品具有三维反铁磁相互作用,但铜样品由于其Jahn-Teller扭曲结构而显示准一维行为,其链间和链内交换常数之比j/J=0.037。
2010-07-07 cond-mat.str-el
Kramers degeneracy in a magnetic field and Zeeman spin-orbit coupling in antiferromagnetic conductors
本文研究了公度共线反铁磁体中电子波函数的磁响应。我表明,在一个特殊的动量集,隐藏的反酉对称性保护克拉默斯退化布洛赫本征态对磁场,横向指向交错磁化。因此,塞曼项中的横向g因子的大量动量依赖性,将后者转变为自旋轨道耦合,这可能存在于从铬到硼碳化物、铜酸盐、磷属元素化物以及有机和重费米子导体的材料中。
2008-09-24 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Organic superconductors: the need to go beyond effective 1/2-filled band models
本文提出了一个描述强二聚电荷转移固体族kappa-(ET)_2X和Z[Pd(dmit)_2]_2的阻挫、有效的1/2填充带Hubbard-Heisenberg模型。除了非常规的超导性,这些材料还表现出反铁磁性,候选自旋液相,并在Z=EtMe_3P的情况下,所谓的价键固相。我们发现,无论是超导电性,也没有价键固相发生在Hubbard-Heisenberg模型,表明有效的1/2填充带模型是不适合这些材料。
2013-05-03 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Spin Liquid State in an Organic Mott Insulator with Triangular Lattice
在具有近各向同性三角晶格的有机莫特绝缘体体$κ$ -(BEDT-TTF)$_{2}$ Cu $_{2}$(CN)$_{3}$中进行了$^{1}$ H NMR和静态磁化率测量。静态磁化率用自旋$S$ = 1/2反铁磁三角格子海森堡模型描述,交换常数为$J$ 250 K.不管大的磁相互作用,$^{1}$ H NMR谱显示,在低至32 mK(比$J$小四个数量级)的范围内,没有长程磁有序的迹象。这些结果表明,量子自旋液体状态是实现在压力下出现的超导状态的紧密接近。
2003-07-19 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Large-N solutions of the Heisenberg and Hubbard-Heisenberg models on the anisotropic triangular lattice: application to Cs$_2$CuCl$_4$ and to the layered organic superconductors $κ$-(BEDT-TTF)$_2$X
在大N极限下,我们求解了各向异性三角格子上的Sp(N)Heisenberg和SU(N)Hubbard-Heisenberg模型。这两个模型可以分别描述层状有机材料$κ$ -(BEDT-TTF)$_2$ X的磁性和电子性质。海森堡模型也与受抑反铁磁体Cs $_2$ CuCl $_4$有关。我们发现丰富的相图为每个模型。Sp(N)反铁磁体被证明有五个不同的相位作为函数的大小的自旋和各向异性的三角晶格的程度。还讨论了在有限N的波动的影响。对于Cs $_2$ CuCl $_4$的相关参数的基态要么表现出无公度的自旋顺序,或在量子无序相与deconfined自旋1/2激发和拓扑顺序。SU(N)Hubbard-Heisenberg模型表现出绝缘二聚体相、绝缘盒相、半金属交错通量相(SFP)和金属均匀相。均匀相和SFP相表现出赝能隙。金属-绝缘体转变发生在相互作用强度的中间值。
2001-04-27 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Superlattice Induced by Charge Order in the Organic Spin Chain (TMTTF)$_2X$ ($X=$ SbF$_6$, AsF$_6$ and PF$_6$) Revealed by High Field EPR
用高场/高频电子顺磁共振研究了准一维量子反铁磁体(TMTTF)$_2X$($X=$ SbF $_6$,AsF $_6$和PF $_6$)的电荷有序相.除了在电荷顺序阶段所涉及的抗衡阴离子的均匀位移,我们报告的存在下,在$c$方向的自旋链之间的超晶格,所造成的空间调制的电荷顺序。当磁场足够高时,自旋链的磁退耦使我们能够估计链之间的相互作用,$J_c<1$ ~mK,比平均场理论的预期低三个数量级。
2021-05-06 cond-mat.str-el
Low Energy Excitations in a [4]Triangulene Honeycomb Antiferromagnet
University of California, Berkeley(加州大学伯克利分校);Lawrence Berkeley National Laboratory(劳伦斯伯克利国家实验室);Kavli Energy NanoScience Institute at the University of California Berkeley and the Lawrence Berkeley National Laboratory(加州大学伯克利分校与劳伦斯伯克利国家实验室卡弗里能源纳米科学研究所)
该研究设计合成了含[4]三角烯的二维COF,证实其为反铁磁绝缘态,解析了其低能自旋激发,为探索有机量子磁学提供了模块化平台。
2026-08-27 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
A theory of the quantum spin liquid in the hyper-honeycomb metal-organic framework [(C$_2$H$_5$)$_3$NH]$_2$Cu$_2$(C$_2$O$_4$)$_3$ from first principles
利用Wannier轨道重叠建立了[(C $_2$ H $_5$)$_3$ NH] $_2$ Cu $_2$(C $_2$ O $_4$)$_3$的紧束缚模型.在Jahn-Teller扭曲的Cu中心$e_g$ Wannier轨道中引入相互作用,可以得到一个有效的海森堡模型。超蜂窝晶格包含两个对称的铜原子排列在耦合链不同的子晶格。一个子晶格是强二聚的,另一个形成各向同性反铁磁链。积分出最强的(二聚体内)交换相互作用,留下极弱耦合的海森堡链,与观察到的低温物理相一致。
2018-05-14 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Interplay between the d- and pi-electron systems in magnetic torque of the layered organic conductor \k{appa}-(BETS)2Mn[N(CN)2]3
在有机电荷转移盐k-(BETS)2 Mn [N(CN)2]3中,金属导电性由BETS分子层中的巡游π电子提供,而磁化主要由绝缘阴离子层中Mn 2+离子的局部d电子支配。利用磁矩技术研究了该化合物在低温、莫特绝缘状态下的磁性。扭矩的复杂行为可以定性地解释由两个弱相互作用的磁性子系统的共存与顺磁d-电子自旋和反铁磁有序的π-电子自旋,分别。基于实验数据,我们确定了Mn 2+亚晶格的磁化主轴,并提出了一个定性的π电子自旋排列模型,这意味着Dzyaloshinskiii-Moriya相互作用的重要作用。
2017-08-10 cond-mat.str-el
Unconventional dual 1D-2D quantum spin liquid revealed by $ab$ $initio$ studies on organic solids family
有机固体有各种电子相。特别地,有机固体的里程碑化合物$β'$ - $X$ [Pd(dmit)$_2$] $_2$(其中$X$ =EtMe $_3$ Sb)显示出量子自旋液体(QSL)性质,这表明了一种新的物质状态。然而,QSL的性质在很大程度上是未知的。在这里,我们使用二维$ab$ $initio$哈密顿量计算研究了五种不同$X$的化合物,并正确地再现了实验相图与反铁磁序$X$ =Me $_4$ P,Me $_4$ As,Me $_4$ Sb,Et $_2$ Me $_2$ As和一个QSL $X$ =EtMe $_3$ Sb没有可调参数。我们发现$X$ =EtMe的QSL表现出1D性质,其特征在于自旋相关沿一个方向的代数衰减,而沿另一个方向的指数衰减,表明维度从2D减少到1D。$_3$ Sb。一维性质确实解释了实验比热、热导率和磁化率。然而,所确定的QSL保留了二维性质,以及一贯的自旋分馏成自旋与狄拉克一样的无隙激发,并揭示了二元桥接的1D和2D QSL。
2022-04-05 cond-mat.str-el
Spin diffusion and magnetic eigenoscillations confined to single molecular layers in the organic conductors kappa-(BEDT-TTF)_2Cu[N(CN)_2X (X=Cl, Br)
层状有机化合物kappa-(BEDT-TTF)_2Cu[N(CN)_2X(X=Cl,Br)在室温下是金属。在低温下,Cl化合物是弱铁磁性的莫特绝缘体,而同构的Br化合物是超导体。通过传导电子自旋共振(CESR)和反铁磁共振(AFMR)研究发现,这些材料中的自旋输运和磁相互作用具有极大的各向异性。在金属态下,自旋扩散仅限于单分子层,自旋寿命为10^-9 s。电子扩散了几百nm而没有跳到下一个分子层。在Cl化合物磁有序绝缘相中,我们观察并计算了弱耦合单分子层的四个AFMR模。平面间交换场与典型的1 mT偶极场相当或更小,并且几乎比层内交换场小10^6倍。
2008-12-12 cond-mat.str-el
Determination of magnetic form factors for organic charge transfer salts: a first principles investigation
有机电荷转移盐表现出多种复杂的相态,从反铁磁长程序、自旋液体、坏金属甚至超导性。研究磁性的一个强有力的方法是自旋极化非弹性中子散射。然而,这种测量在过去常常受到可用晶体的小尺寸以及这些材料中的自旋分布在分子轨道而不是原子轨道上的事实的阻碍,并且缺少对磁性形状因子的良好估计。考虑到从密度泛函理论计算得到的Wannier函数,我们推导出一些代表性的有机分子的磁性形状因子。与Cu 2+相比,形状因子|F(q)|2作为q的函数更快地下降,反映了自旋密度在实空间中非常扩展的事实。形状因子|F(q)|TMTTF、BEDT-TTF和(BEDT-TTF)2具有各向异性和非单调结构。
2014-02-26 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Critical Spin Liquid versus Valence Bond Glass in Triangular Lattice Organic $κ$-(ET)$_2$Cu$_2$(CN)$_3$
在寻找具有非常规量子相的材料的过程中,有机三角晶格反铁磁体$κ$ -(ET)$_2$ Cu $_2$(CN)$_3$作为量子自旋液体(QSL)的候选者被广泛讨论。最近,一个有趣的量子临界行为提出了从低温磁矩实验。通过对所有各向异性贡献的微观分析,包括Dzyaloshinskiii-Moriya和多自旋标量手性相互作用,我们突出了实验观测与量子临界情景的显著偏差。相反,我们表明,无序诱导的自旋缺陷提供了一个全面的解释的低温性能。这些自旋归因于价键缺陷,其在低温下随着QSL进入价键玻璃相而自发出现。这种理论处理是适用于一般类阻挫磁系统,并具有重要的意义的磁转矩,核磁共振,热输运和热力学实验的解释。
2019-02-20 cond-mat.str-el
Magnon harmonic generation in antiferromagnets: Dynamical symmetry enriched by symmetry breaking
Chiba University(千叶大学);Ibaraki University(茨城大学);Saitama Medical University(埼玉医科大学);The University of Tokyo(东京大学)
研究反铁磁体中THz激光或GHz波驱动的谐波产生,揭示磁序和相变如何改变谐波光谱,不同于无对称性破缺系统。
2026-04-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Compensated Ferrimagnets with Colossal Spin Splitting in Organic Compounds
研究提出利用有机化合物固有的二聚体结构实现具有各向同性自旋劈裂的完全补偿型亚铁磁体的方法,并基于从头算预测其在(EDO-TTF-I)2ClO4中可实现巨大自旋劈裂。
2024-03-21 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
NMR Investigation of the Organic Conductor lambda-(BETS)2FeCl4
二维有机导体λ-(BETS)2FeCl 4具有作为温度和磁场的函数的不寻常的相图,其包括顺磁金属(PM)相、反铁磁绝缘(AFI)相和场诱导超导相[S.宇治,H.小林湖Balicas和James S.布鲁克斯,马特。14,243(2002)和引用的参考文献]。在这里,我们报告的PM和AFI阶段在9.0 T的温度范围2.0-180 K,使用质子NMR测量的光谱,自旋晶格弛豫率(1/T1),和自旋回波衰减率(1/T2)的初步调查。样品是一个小的单晶体,其质量约为3微克(约2 E16个质子)。它的小尺寸产生了几个挑战,包括检测小信号和排除不是来自样品的寄生质子信号[H. N.巴赫曼和我。F. Silvera,J.Mag.Res.162,417(2003)]。这些策略和其他技术用于获得可行的信号进行了描述。
2003-10-18 cond-mat.str-el
Fractional excitations in the square-lattice quantum antiferromagnet
正方形晶格量子海森堡反铁磁体在其磁激发谱中显示出明显的未知来源的异常。这种反常现象只表现在短波长激发沿最近邻连接方向传播时。使用极化中子能谱,我们已经充分的特点,在模型金属有机化合物CFTD的磁波动,揭示了各向同性连续的异常指示分数激发。Gutzwiller投影方法的基础上开发的理论框架来解释的起源连续异常。这表明,反常现象是由去精细的分数自旋1/2准粒子对,一维自旋的二维模拟引起的。远离异常的常规自旋波谱恢复为分数准粒子对绑定形成自旋1磁振子。因此,我们的结果建立了分数准粒子的存在,即使在最简单的模型二维反铁磁体的挫折。
2015-01-08 cond-mat.str-el
Numerical study of incommensurability of the spiral state on spin-1/2 spatially anisotropic triangular antiferromagnets using entanglement renormalization
对空间各向异性三角晶格上S=1/2反铁磁海森堡模型的基态进行了数值研究,该模型是有机电荷转移盐(Cs2 CuCl 4)三角层上莫特绝缘体的有效模型.我们采用数值变分方法,利用纠缠重整化的张量网络,提高了对量子态的描述能力。在热力学极限下,当J1和J2分别表示链内和链间的耦合常数时,磁基态为0.7 <= J2/J1 <= 1.除了各向同性的情况下(J1=J2),磁结构是螺旋与非公度波矢量,这是不同于经典的。量子涨落削弱了链间的有效耦合,但磁序仍保持在热力学极限。此外,无公度波数与级数展开法的结果也符合得很好。
2012-11-16 cond-mat.str-el
Superconductivity in Organic Compounds with Pseudo-Triangular Lattice
研究了半填充正方晶格哈伯德模型中自旋涨落(SF)介导的超导电性(SC),考虑了该模型在有机kappa-(BEDT-TTF)2X化合物中的应用.将t '/t值从0变化到1,可以在正方形和等边三角形晶格之间插值,后者对反铁磁(AF)耦合自旋系统产生挫折。在波动交换(FLEX)近似下,我们计算了不同模型参数值的chi(q,omega)、Tc和SC序参量,发现当接近阻挫几何时,AF和SC都受到抑制,|(t'/t)-1| \to 0.然而,对于实际的U/t值,SC相位延伸超出AF相位边界,相当接近t '/t=1。序参量对于t '/t<1为x2-y2型,对于t'/t>1为xy型。
2004-01-30 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Bose-Einstein condensation in antiferromagnets close to the saturation field
在零温度和强磁场作用下,各向异性反铁磁体的基态是自旋完全排列的饱和顺磁体。我们研究了量子相变的领域是减少低于上临界$H_{c2}$和系统进入XY-反铁磁相。利用键算符表象,我们考虑了强磁场作用下超立方晶格中自旋为1的海森堡反铁磁单离子各向异性模型。我们发现,在$H_{c2}$的转变可以解释为一个玻色-爱因斯坦凝聚(BEC)的磁振子。理论结果被用来分析我们在有机化合物$NiCl_2$ - $4SC(NH_2)_2$(DTN)在非常低的温度下的磁化强度与场的数据。这是研究这种转变的理想BEC系统,因为$H_{c2}$足够低,可以用静态磁场(与脉冲场相反)达到。磁化强度作为磁场和温度的函数的标度接近$H_{c2}$,与理论预测非常吻合。它允许获得量子临界指数,并确认在$H_{c2}$的跃迁的BEC性质。
2008-01-23 cond-mat.str-el
$^{77}$Se NMR measurements of the $π-d$ exchange field in the organic conductor $λ-$(BETS)$_{2}$FeCl$_{4}$
报道了有机导体$λ-$(BETS)小单晶的$^{77}$ Se-NMR谱和顺磁金属(PM)相和反铁磁绝缘(AFI)相的频移测量结果,它们是温度($T$)和磁场取向($B_{0}$ = 9 T)的函数。结果表明,在低$T$极限下,局域Fe $^{3+}$自旋(PDMATHAMT = 5/2)几乎完全极化,传导电子(Se $π$ -电子,自旋$s_π$ = 1/2)在BETS分子中经历交换场($\bf{B}$ $_{πd}$),其在5 K和9 T下具有$-$ 32.7 $\pm$ 1.5 T的值,与$\bf{B}$ $_{0}$相反对齐。$\bf{B}$ $_{πd}$的这个大的负值与通过电阻率测量预测的一致,并且支持Jaccarino-Peter内部场补偿机制负责场诱导超导性的起源。
2007-06-07 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Finite-$U$ induced competing interactions, frustration, and quantum phase transition in a triangular-lattice antiferromagnet
三角晶格上哈伯德模型的$120^0$有序反铁磁态是$120^0$控制的竞争相互作用和挫折的有趣例子。发现在$U^* _{\rm stiff} \approx 6$处自旋刚度消失,而在${\bf q}_M=(2π/3,0)$等处自旋波能量$ω_M$消失,这是由于在有限的$U$处产生的竞争自旋耦合。由于${\bf q}_M$的磁不稳定性导致的磁序损失在$U=U_{\rm M}^*$的绝缘态产生一阶量子相变。讨论了量子自旋无序绝缘体对有机体系$\rm κ-(BEDT-TTF)_2 X$中自旋-液体态和Mott转变的影响。空穴和电子掺杂对磁有序和自旋刚度的影响也进行了研究。
2005-04-26 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Coexistence of Dirac Fermions and Magnons in a Layered Two-Dimensional Semiquinoid Metal-Organic Framework
本研究结合 DFT 与 DMRG 预测层状金属-半醌 MOF 中可共存多种 Dirac 费米子相及类 Dirac、节点环磁振子激发。
2025-05-16 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el