相变时的临界现象揭示了临界性的普适性和长程性。利用Kouvel-Fisher方法，从磁化等温线$M(H)$出发，研究了烧绿石磁体Lu $_2$ V $_2$ O $_7$在铁磁转变${T_\text{c}\approx 70\, \text{K}}$的铁磁临界性.与转变相关的临界指数确定为${β= 0.32(1)}$、${γ= 1.41(1)}$和${δ= 5.38}$。通过将$T_\text{c}$附近的所有$M(H)$数据缩放到$M/|\varepsilon|^β$与$H/|\varepsilon|^{β+γ}$图中的两条通用曲线上，进一步验证了这些临界指数的有效性，其中${\varepsilon = T/T_\text{c} -1}$。所得到的$β$和$γ$值显示在${T < T_\text{c}}$和${T > T_\text{c}}$侧的不对称行为，并且分别与3D Ising和立方普适类的预测值一致。这使得Lu $_2$ V $_2$ O $_7$成为一个罕见的例子，其中与铁磁转变相关的临界行为属于不同的普适性类别。我们描述了所观察到的临界性从金斯堡-朗道理论与四次立方各向异性，微观起源于反对称Dzyaloshinskiii-Moriya相互作用所揭示的最近的磁振子热霍尔效应和理论研究。
英文摘要：
Critical phenomenon at the phase transition reveals the universal and long-distance properties of the criticality. We study the ferromagnetic criticality of the pyrochlore magnet Lu$_2$V$_2$O$_7$ at the ferromagnetic transition ${T_\text{c}\approx 70\, \text{K}}$ from the isotherms of magnetization $M(H)$ via an iteration process and the Kouvel-Fisher method. The critical exponents associated with the transition are determined as ${β= 0.32(1)}$, ${γ= 1.41(1)}$, and ${δ= 5.38}$. The validity of these critical exponents is further verified by scaling all the $M(H)$ data in the vicinity of $T_\text{c}$ onto two universal curves in the plot of $M/|\varepsilon|^β$ versus $H/|\varepsilon|^{β+γ}$, where ${\varepsilon = T/T_\text{c} -1}$. The obtained $β$ and $γ$ values show asymmetric behaviors on the ${T < T_\text{c}}$ and the ${T > T_\text{c}}$ sides, and are consistent with the predicted values of 3D Ising and cubic universality classes, respectively. This makes Lu$_2$V$_2$O$_7$ a rare example in which the critical behaviors associated with a ferromagnetic transition belong to different universality classes. We describe the observed criticality from the Ginzburg-Landau theory with the quartic cubic anisotropy that microscopically originates from the anti-symmetric Dzyaloshinskii-Moriya interaction as revealed by recent magnon thermal Hall effect and theoretical investigations.
Magnetic and Structural Properties of A-Site Ordered Chromium Spinel Sulfides: Alternating Antiferromagnetic and Ferromagnetic Interactions in the Breathing Pyrochlore Lattice
The Evolution of Magnetism in a Thin Film Pyrochlore Ferromagnetic Insulator
Harvard University（哈佛大学）；The Rowland Institute at Harvard（哈佛罗兰研究所）；Leibniz Institute for Crystal Growth（莱布尼茨晶体生长研究所）；EOT GmbH – Coherent（EOT有限公司-相干公司）；Johns Hopkins University（约翰斯·霍普金斯大学）；Advanced Photon Source, Argonne National Laboratory（先进光子源，阿贡国家实验室）；Diamond Light Source（钻石光源）；Advanced Light Source, Lawrence Berkeley National Laboratory（先进光源，劳伦斯伯克利国家实验室）
Spin Waves and Quantum Criticality in the Frustrated XY Pyrochlore Antiferromagnet Er2Ti2O7
我们报告了Er $_2$ Ti $_2$ O $_7$的低温磁相图的详细测量结果。在晶体[110]方向施加磁场的条件下，单晶的热容和飞行时间中子散射研究揭示了非常规的低能态。Er $^{3+}$磁性离子驻留在Er $_2$ Ti $_2$ O $_7$中的烧绿石晶格上，其中局部XY各向异性和反铁磁相互作用产生独特的阻挫系统。在零场中，基态表现出共存的短和长程序，伴随着软集体自旋激发以前被认为是不存在的。有限磁场的应用通过非共线相位的景观连续地调谐基态，除以在$μ_0 H_c \sim$ 1.5 T的零温度相变。正如量子涨落驱动的二阶量子相变所预期的那样，自旋涨落的特征能量尺度在临界点消失。
Two Dimensional Kagome Correlations and Field Induced Order in the Ferromagnetic XY Pyrochlore Yb2Ti2O7
中子散射测量表明，铁磁XY烧绿石Yb 2 Ti 2 O 7在低温下表现出很强的准二维（2D）自旋关联，在适当的磁场作用下，这种关联让位于长程序（LRO）.由于< 111 >这些2D自旋相关性沿方向的散射棒意味着立方烧绿石系统的磁分解成解耦的可果美平面。沿[1-10]方向施加约0.5 T的磁场，诱导向3D LRO状态的转变，其特征在于长寿命的色散自旋波。我们的测量绘制出一个复杂的低温场相图，这种异国情调的烧绿石磁铁。
Fluctuation-Driven Selection at Criticality in a Frustrated Magnetic System: the Case of Multiple-k Partial Order on the Pyrochlore Lattice
我们研究了烧绿石晶格上周期性排列的无序（顺磁性）位置的部分有序相的问题，烧绿石晶格是一个角共享四面体的网络。这些相位的周期性由一个或多个波矢量k=（1/2 1/2 1/2）表征。从一般微观哈密顿量，包括各向异性最近邻交换，长程偶极相互作用和第二和第三最近邻交换，我们确定使用标准平均场论（S-MFT）的扩展范围的相互作用参数，支持部分有序相。我们证明，忽略s-MFT中的热波动是负责选择一个特定的部分有序相，例如“4-k”相超过“1-k”相。我们认为，过渡到4-k相是连续的，其临界性质控制的立方不动点的Ginzburg-Landau理论与4分量矢量序参数。通过将最初用于研究自旋玻璃涨落的Thouless-Anderson-Palmer方法的扩展与平行回火蒙特卡罗模拟相结合，我们建立了不同类型的部分有序相的相图。我们的研究结果阐明了长期以来的困惑有关的起源的4-k部分有序相观察到的Gd 2 Ti 2 O 7偶极烧绿石反铁磁体低于其顺磁相变温度。
Nonlocal drag by topological surface magnons in a pyrochlore ferromagnet
准粒子波函数的非平凡拓扑可以以可观测的表面态的形式表现出来。这在电子系统中已经很好地建立起来，狄拉克和外尔半金属将这些拓扑保护实体的奇异性质带到了前面。磁振子--指的是局部自旋的集体激发--提供了另一个领域，其中许多概念可以实现。在这里，我们报告的烧绿石铁磁体，理论上预测主机等拓扑磁振子的磁热测量。结果表明，在Y $_2$ V $_2$ O $_7$单晶样品上沉积金属层的热电势可以用来测量磁振子霍尔效应。此外，拓扑保护的磁振子表面状态的直接表现形式被观察到-通过这些表面自旋电流施加在相邻金属层的传导电子的界面阻力。
Ferromagnetic - spin glass transition induced by pressure in the geometrically frustrated pyrochlore (Tb$_{1-x}$La$_x$)$_2$Mo$_2$O$_7$
本文用中子衍射和$μ$ SR研究了（Tb $_{1-x}$ La $_x$）$_2$ Mo $_2$ O $_7$高温超导体。Tb取代La使晶格膨胀，并引起从自旋玻璃状状态（{ \itshape x}=0）到非共线铁磁体（{ \itshape x}=0.2）的变化。在铁磁结构中，Tb矩的取向接近于它们的局部各向异性轴，而Mo矩的取向接近于净矩。$μ$ SR动力学弛豫速率在居里温度T $_C$处显示尖状峰，在T $^\star$ $<$ T $_C$处显示宽异常，表明局部或动力学性质的第二次转变。在压力下，长程有序被破坏，恢复到类似自旋玻璃的状态。这组数据提供了铁磁-自旋玻璃阈值区自旋关联和涨落的微观图像。
Gradual Localization of Itinerant Cobalt 3d Electrons in the Pyrochlore Ferromagnetic Metal LuInCo4
Institute for Solid State Physics, The University of Tokyo（东京大学固体物理研究所）；Department of Materials Science and Engineering, Kyoto University（京都大学材料科学与工程系）；Institute for Integrated Radiation and Nuclear Science, Kyoto University（京都大学辐射核科学综合研究所）；Institute of Multidisciplinary Research for Advanced Materials, Tohoku University（东北大学先进材料跨学科研究所）；Department of Molecular Chemistry and Biochemistry, Doshisha University（立命馆大学分子化学与生物化学系）
Multi-scale Quantum Criticality driven by Kondo-lattice Coupling in Pyrochlore Systems
烧绿石体系（$A_{2}B_{2}O_{7}$）具有$A$位稀土局域矩和$B$位$5d$传导电子，为发现奇异量子多体基态提供了极好的材料平台。值得注意的例子包括局域磁矩的U（1）量子自旋液体和传导电子的半金属非费米液体。在这里，我们研究紧急的量子相位和它们的跃迁驱动的近藤晶格耦合之间的高度纠缠的量子基态。使用重整化群方法，它表明，弱Kondo晶格耦合是无关紧要的，导致一个分馏的半金属相去耦的本地时刻和导电电子。当近藤晶格耦合增加时，该相不稳定，形成对称性破缺态。特别重要的是近藤晶格耦合和长程库仑相互作用的相反影响。前者倾向于打破粒子-空穴对称性，而后者倾向于恢复对称性，这种特征竞争导致了可能的多次相变，首先是从一个分数化的半金属相到一个分数化的费米表面态和粒子-空穴口袋，然后是第二次转变到一个分数化的铁磁态。多尺度量子临界行为出现在非零温度和外部磁场附近的量子相变。我们讨论了这些结果对Pr $_2$ Ir $_2$ O $_7$实验的影响。
Intrinsic quantum disorder in Yb2Ti2O7 and the quantum S=1/2 pyrochlore phase diagram
The University of Tennessee, Knoxville（田纳西大学诺克斯维尔分校）；St. Bonaventure University（圣博纳文图尔大学）；Oak Ridge National Laboratory（橡树岭国家实验室）；University of Windsor（温莎大学）；National High Magnetic Field Laboratory（国家高磁场实验室）；Florida State University（佛罗里达州立大学）；Los Alamos National Laboratory（洛斯阿拉莫斯国家实验室）；Johns Hopkins University（约翰斯·霍普金斯大学）
Fully filling-controlled pyrochlore ruthenates: emergent ferromagnetic-metal state and geometrical Hall effect
Mott绝缘体的载流子掺杂对于产生具有涌现特性的高度相关金属是必不可少的。焦绿石双烯酸盐Pr $_{2}$ Ru $_{2}$ O $_{7}$（$4d$电子数，$n=4$）和Ca $_{2}$ Ru $_{2}$ O $_{7}$（$n=3$）由于电子关联强，分别是Mott绝缘体和磁性坏金属.我们研究了（Pr $_{1-x}$ Ca $_{x}$）$_{2}$ Ru $_{2}$ O $_{7}$在整个带填充范围$0<x<1$内的磁输运性质。随着空穴掺杂$x$的增加，系统经历绝缘体-金属转变。当Ca $_{2}$ Ru $_{2}$ O $_{7}$掺杂电子（$0.5<x<0.9$）时，Ru- $4d$自旋之间增强的耦合产生具有高达2%的大的铁磁霍尔角的铁磁金属相。从Hund金属的角度讨论了（Pr $_{1-x}$ Ca $_{x}$）$_{2}$ Ru $_{2}$ O $_{7}$的电子相变.
Nonconventional Spin Glass Transition in a Chemically Ordered Pyrochlore
本文报道了几何阻挫烧绿石Tb $_{2}$ Mo $_{2}$ O $_{7}$，$T$ $_{g}$ $\simeq$ 24 K中不寻常的自旋玻璃性质的研究。分析的非线性部分的直流和复杂的磁化率，附近的玻璃化转变制度，表明存在一个统计分布的弛豫时间在短程有序铁磁簇。此外，磁自旋在低于玻璃化转变温度时没有被充分冻结;显然，这是非线性磁化率的静态临界指数的非平衡标度行为的原因。我们的报告有望为理解具有短程铁磁相互作用的挫火辉石的冻结特性提供新的思路。
Ab initio determination of spin Hamiltonians with anisotropic exchange interactions: the case of the pyrochlore ferromagnet Lu$_2$V$_2$O$_7$
我们提出了一个通用的框架，推导有效的自旋哈密顿关联磁系统的基础上的相对论从头计算密度泛函理论计算（DFT）的组合，精确对角化的广义Hubbard哈密顿有限集团和自旋投影到低能子空间。一个关键的动机是确定感兴趣的材料中的各向异性双线性交换耦合。作为一个例子，我们将这种方法应用到烧绿石Lu $_2$ V $_2$ O $_7$，其中钒离子形成角共享自旋1/2四面体的晶格。在该化合物中，各向异性的Dzyaloshinskiii-Moriya相互作用（Dzyaloshinskiii-Moriya相互作用）在诱导磁振子霍尔效应中起重要作用。我们得到的最近邻海森堡交换，的的，和对称的各向异性交换张量的一部分的定量估计。最后，我们比较了Lu $_2$ V $_2$ O $_7$化合物的实验结果。
Ordered spin-ice state in the geometrically frustrated metallic-ferromagnet Sm2Mo2O7
最近发现的自旋冰是一个壮观的例子，非共面自旋安排，可以出现在烧绿石A2 B2 O 7结构。我们对金属铁磁烧绿石Sm 2 Mo 2 O 7进行了磁性和热力学研究。我们的研究，进行了定向晶体，表明Sm自旋有一个有序的自旋冰基态低于约T* = 15 K。有序自旋冰态的温度和场演化受Sm和Mo自旋之间的反铁磁耦合的支配。我们建议，作为一个强大的功能，这种耦合的结果，四面体与外部场对齐，采用“1-在，3-出”自旋结构，而不是“3-在，1-出”在偶极自旋冰，因为字段超过一个临界值。
Ferromagnetic fragmented state in the pyrochlore Ho$_2$Ru$_2$O$_7$
Paul Scherrer Institut（保罗谢尔研究所）；ETH Zurich（苏黎世联邦理工学院）；Institut Néel, CNRS & Univ. Grenoble Alpes（内尔研究所，法国国家科学研究中心与格勒诺布尔阿尔卑斯大学）；ENS de Lyon, CNRS, Laboratoire de Physique（里昂高等师范学院，法国国家科学研究中心，物理实验室）；Institut Laue Langevin（劳厄-朗之万研究所）；ISIS Facility, Rutherford Appleton Laboratory-STFC（中子源设施，鲁瑟福阿普尔顿实验室-STFC）；French American Center for Theoretical Science, CNRS, KITP, Santa Barbara（法美理论科学中心，法国国家科学研究中心，加州大学圣塔芭芭拉分校卡弗里理论物理研究所）
Amorphous ferromagnetism and re-entrant magnetic glassiness in Sm$_{2}$Mo$_{2}$O$_{7}$: new insights into the electronic phase diagram of pyrochlore molybdates
本文讨论了Sm $_{2}$ Mo $_{2}$ O $_{7}$单晶的磁性。在文献中，一个传统的巡游铁磁态的钼$^{4+}$亚晶格低于$\sim 78$ K的报道。然而，我们的直流磁强计，μ子自旋谱（$μ^{+}$ SR）和高次谐波交流磁化率的结果毫不含糊地证明在这个阶段的高度无序的条件下，尽管结晶和化学顺序。这种无序的磁性状态与非晶铁磁合金有几个共同的特征。Sm $_{2}$ Mo $_{2}$ O $_{7}$的这种情况是支持的临界指数，主要是由我们的直流磁化数据的标度分析推导和确认的其他技术的过高的值。此外，$μ^{+}$ SR在微观尺度上检测到显著的静态磁无序。同时，交流磁化率的三次谐波分量在$\sim 78$ K附近的临界发散导致该磁相的玻璃性质的额外证据。最后，纵向弛豫的$μ^{+}$自旋极化（也支持交流磁化率的结果）的证据再入玻璃的功能类似于非晶铁磁体。
Magnon interactions in the frustrated pyrochlore ferromagnet Yb$_2$Ti$_2$O$_7$
阻挫的稀土烧绿石Yb $_2$ Ti $_2$ O $_7$在磁性材料中是引人注目的：尽管具有铁磁有序的基态，但它表现出宽的、几乎无间隙的连续激发。这一宽广的连续谱与预期中的尖锐的单磁振子激发平滑地连接在一起，并且在高磁场中确实观察到了，这就提出了一个问题：当磁场降低时，这种尖锐的磁振子是如何分解的？本文研究了Yb $_2$ Ti $_2$ O $_7$中的磁振子相互作用，表明它们的加入大大扩展了自旋波理论的范围。首先，我们证明了磁振子相互作用移动了（张开的）铁磁体（SFM）和反铁磁$Γ_5$相之间的相界，使得Yb $_2$ Ti $_2$ O $_7$非常靠近它。这包括对$[111]$和$[1\bar{1}0]$方向的临界场的校正，使它们更接近观察到的实验值，以及解释在低于3 T的$[001]$施加场中出现的与线性自旋波理论的偏离[Thompson等人，物理修订信函119，057203（2017）]。转向低场，尽管实验观察到的加宽程度没有完全再现，但我们发现非线性自旋波理论与单晶样品以及粉末样品上的非弹性中子散射数据之间的大致对应关系[Peçanha-Antonio等人，B，96，214415（2017）]。最后，我们展望了未来的实验和理论工作的影响Yb $_2$钛$_2$ O $_7$和相关材料，突出的重要性接近张开的铁磁$Γ_5$相界和它的潜在作用的内在或外在的解释低场物理的…
Long-wavelength correlations in ferromagnetic titanate pyrochlores as revealed by small angle neutron scattering
我们对具有铁磁居里-外斯磁化率的立方稀土钛酸盐高温超导体家族的两个成员Yb $_2$ Ti $_2$ O $_7$和Ho $_2$ Ti $_2$ O $_7$的单晶进行了小角中子散射测量。Ho $_2$ Ti $_2$ O $_7$被确定为显示典型的经典偶极自旋冰基态，而Yb $_2$ Ti $_2$ O $_7$被认为是量子自旋冰基态的候选者。虽然这两种材料都已经用中子散射技术进行了很好的研究，但以前都没有用小角中子散射（SANS）以单晶形式进行过探索。我们对Yb $_2$ Ti $_2$ O $_7$的研究结果表明，在$Θ_{CW}$ $\sim$ 0.50 K以下，具有明显的SANS特征：在倒易空间中沿$\langle 111 \rangle$方向延伸的漫散射棒，在温度接近$Θ_{CW}$时达到峰值的离棒散射，以及与T $_C$ $\sim$ 0.26 K相关的非常小角度的准布拉格散射。在最低温度下，准布拉格散射对应于有限范围的铁磁畴$\sim$ 140 $~$。我们解释的$\langle 111\rangle$棒的漫散射所产生的域边界之间的有限范围的铁磁畴。相反，Ho $_2$ Ti $_2$ O $_7$中的SANS信号在$\textbf{Q}$ =0附近的（HHL）平面内是各向同性的。然而，该整体SANS信号的强度具有类似于磁热容的温度依赖性，在3 K附近具有峰值。在…
Universal Dynamic Magnetism in Yb-Pyrochlores with Disparate Ground States
Yb_2B_2O_7（B = Sn，Ti，Ge）烧绿石型镱磁体的结构可用S_eff = 1/2的量子自旋来描述，该量子自旋由角共享四面体网络构成，并通过各向异性交换相互作用。在结构上，只有非磁性B位阳离子，因此主要是晶格参数，在整个系列中发生变化。尽管如此，一系列的磁性行为被观察到：在Yb 2 Ti 2 O 7和Yb 2Sn 2 O 7的低温磁性具有铁磁性的字符，而Yb 2Ge 2 O 7在低温下显示反铁磁有序的Neel状态。虽然静态性质的镱焦散石是不同的，非弹性中子散射测量揭示了一个共同的特点，他们的异国情调的自旋动力学。所有三种镱高温超导体都显示出无隙连续的自旋激发，类似于低Q下的过阻尼铁磁自旋波。此外，该系列的比热也遵循一个共同的形式，即在T_C或T_N处先有一个宽的高温异常，然后有一个急剧的低温异常。我们报告的新型自旋动力学仅与宽比热异常密切相关，在急剧异常中保持不变。这一结果表明，与锐异常有关的镱辉石岩的主要序参量是“隐藏的”，而不是简单的磁偶极子序。
Tetrahedrally ferromagnetic correlations and a glassy-freezing anomaly in the breathing pyrochlore magnet $\mathrm{AgInCr_4S_8}$ with partial $A$-site disorder
Tokyo University of Agriculture and Technology（东京农工大学）；The Institute for Solid State Physics, The University of Tokyo（东京大学固体物理研究所）；Kyoto University（京都大学）
Nambu-Eliashberg theory for multi-scale quantum criticality : Application to ferromagnetic quantum criticality in the surface of three dimensional topological insulators
Lifshitz metal-insulator transition induced by the all-in/all-out magnetic order in the pyrochlore oxide Cd2Os2O7
我们研究的金属-绝缘体转变（MIT）的锇烧绿石氧化物Cd 2 Os 2 O 7通过运输和磁化测量。在227 K时，MIT和向全进/全出（AIAO）序的磁转变同时发生。我们提出了一个机制的基础上诱导的AIAO磁序可能通过强自旋轨道耦合在特定的半金属能带结构的Lifshitz转变。它建议，此外，两个观察到的难题，一个有限的电导率T = 0附近和弱铁磁矩的出现，不是散装的属性，但起源于磁畴壁之间的两种AIAO域。
