Commensurate antiferromagnetic excitations as a signature of the pseudogap in the tetragonal high-Tc cuprate HgBa$_2$CuO$_{4+δ}$
反铁磁关联被认为是d波超导和赝能隙现象的原因。虽然在赝能隙状态的反铁磁响应已经报道了一些化合物,有没有结构简单的HgBa $_2$ CuO $_{4+δ}$的信息。在这里,我们报告的HgBa $_2$ CuO $_{4+δ}$(超导转变温度T $_c$ $\sim$ 71 K,赝能隙温度T* $\sim$ 305 K)的中子散射结果表明,没有两个最突出的特点的磁激发光谱的铜酸盐:X形的“沙漏”响应和超导状态下的共振模式。相反,响应是Y形的,有间隙的,并且在T* 以下显著增强,因此是伪间隙状态的突出特征。
2016-01-20 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Charge dynamics of Ca_{2-x}Na_{x}CuO_{2}Cl_{2} as a correlated electron system with the ideal tetragonal lattice
我们报道了Ca_{2-x} Na_{x} CuO_{2} Cl_{2}(CNCOC)的反射率和电阻率测量结果。CNCOC的面内光导谱的掺杂依赖性与其他铜酸盐的掺杂依赖性定性相同,但CNCOC与LSCO之间略有差异,即,CNCOC中1.5eV峰的缺失可归因于CNCOC中较小的电荷条纹不稳定性。用双组分模型(Drude+Lorentzian)和单组分模型(扩展Drude分析)分析了CNCOC的光学电导率谱的温度依赖性。后者的分析给出了一个普遍的趋势的散射率γ(ω)掺杂。研究还发现,γ(Ω)在高频下表现出饱和行为,其原因与高温下电阻率饱和的原因相同。
2004-08-19 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Magnetic field induced anisotropy of $^{139}\mathrm{La}$ spin-lattice relaxation rates in stripe ordered ${\mathrm{La}}_{1.875}{\mathrm{Ba}}_{0.125}{\mathrm{CuO}}_{4}$
我们报告$^{139}$ La核磁共振研究进行的La $_{1.875}$ Ba $_{0.125}$ CuO $_4$单晶。结果表明,该材料的结构相变(高温四元$\rightarrow$-低温正交$\rightarrow$-低温四元相)属于位移型。在电荷有序温度$T_\text{CO}$ = 54 K时,La的自旋-晶格弛豫速率$T_1^{-1}$急剧上升,表明电荷有序引起自旋涨落的减慢.详细的温度和场的$T_1^{-1}$自旋有序温度$T_\text{SO}$ = 40 K以下的依赖关系揭示了增强自旋涨落的自旋有序状态$H \parallel [001]$,这是完全抑制沿CuO $_2$平面的大字段的发展。我们的结果揭示了在电荷和自旋条纹有序铜酸镧中不寻常的自旋涨落。
2015-10-26 cond-mat.str-el
Novel magnetic phase in a weakly ordered spin-1/2 chain antiferromagnet Sr$_2$CuO$_3$
本文用超声相敏探测技术研究了自旋为1/2的链状反铁磁体Sr $_2$ CuO $_3$的磁相图。我们观察到外部磁场对系统有序温度的增强效应,该温度非常接近量子临界点。在Néel有序相内部,我们发现了一个额外的场诱导连续相变,这对于共线海森堡反铁磁体来说是意想不到的。这种转变是伴随着软化的磁激发模式所观察到的电子自旋共振,这可以与纵向(振幅)模式的序参量在弱耦合系统的自旋1/2链。这些结果表明,从横向共线反铁磁体的振幅调制自旋密度波相位的磁场诱导的过渡。
2019-11-18 cond-mat.str-el
Weak ferromagnetism in antiferromagnets: Fe$_{2}$O$_{3}$ and La$_{2}$CuO$_{4}$
利用格林函数方法处理了反铁磁体中由于磁矩倾斜而产生的弱铁磁性问题。首先计算出对应于共线磁位形的电子哈密顿量的本征值和本征函数,然后用它们来确定总能量随磁矩倾斜角的第一和第二变化。通过微扰理论考虑自旋轨道耦合。计算结果被用来确定一个有效的自旋哈密顿量。该哈密顿算子可以映射到传统的自旋哈密顿算子上,从而可以确定各向同性和各向异性(Dzyaloshinskiii-Moriya)交换相互作用的参数。将该方法应用于典型的弱铁磁性反铁磁体Fe $_{2}$ O $_{3}$和La $_{2}$ CuO $_{4}$。计算得到的磁矩倾斜角的方向和数值与实验数据符合较好。
2004-10-29 cond-mat.str-el
Molecular-field-theory fits to magnetic susceptibilities of antiferromagnetic GdCu2Si2, CuO, LiCrO2, and alpha-CaCr2O4 single crystals below their Neel temperatures
最近发展的分子场论(MFT)已被用来拟合单晶磁化率chi与温度T数据低于各自的反铁磁有序温度TN的各种共线和共面非共线海森堡反铁磁体。假设系统中的自旋通过海森堡交换相互作用,并且是相同的和晶体学等效的。共线反铁磁体的chi(T)的拟合参数是可测量的量:居里-外斯定律中的外斯温度theta_p,TN,chi(TN)和自旋S。对于共面非共线螺旋线和摆线结构,额外的拟合参数是铁磁对准自旋层之间的转角。在这里,MFT适合各向异性chi(T)数据从文献中的共线反铁磁体GdCu2Si2和CuO和非共线反铁磁体LiCr2As2与120度摆线结构和α-CaCr2O4与120度螺旋结构低于各自的尼尔温度。MFT对CuO的各向异性chi(T <TN)数据的拟合较差,而对GdCu2Si2、LiCrO2和α-CaCr2O4的数据的拟合相当好。CuO的拟合差归因于与小Cu自旋和准一维磁性相关的强量子涨落的影响,这些都没有被MFT考虑在内。在T <TN时,磁场对共线反铁磁体GdNiGe_3零场热容的贡献也由MFT拟合。
2021-04-26 cond-mat.str-el
Non-Zhang-Rice singlet character of the first ionization state of T-CuO
我们认为,tetraxanthine CuO(T-CuO)有可能最终解决长期存在的建模问题的铜酸盐物理。我们比较了T-CuO的单空穴准粒子(qp)色散的铜酸盐,在强相关($U_{dd}\rightarrow \infty$)的三带金刚砂模型的限制的框架。与CuO $_2$不同,T-CuO中的磁阻挫破坏了$C_4$旋转对称性,并导致部分倒易空间中与张-赖斯单线态图像的强烈偏离。我们的结果是一致的角度分辨光电子能谱数据,但在尖锐的矛盾,以前建议他们的一个带模型。这些差异确定T-CuO作为一种理想的材料,以测试各种方案提出的解释铜酸盐现象。
2016-02-02 cond-mat.str-el
Inhomogeneous CuO_{6} Tilt Distribution and Charge/Spin Correlations in La_{2-x-y}Nd_{y}Sr_{x}CuO$_{4} around commensurate hole concentration
本文研究了La $_{2-x-y}$ Nd $_{y}$ Sr $_{x}$ CuO $_{4}$三种掺杂浓度的声子和磁拉曼散射:x ~ 1/8,y = 0; x ~ 1/8,y = 0.4; x = 0.01,y = 0。我们观察到强烈的无序的倾斜模式的CuO_{6}八面体在斜方晶和四方晶相,持续到10 K,并耦合到键的障碍,在1/8掺杂的阳离子层独立的Nd浓度。现有的Nd掺杂结构中的电荷/自旋调制的微弱幅度不允许我们检测到晶格动力学或2200 cm-1附近的两个磁振子散射的特定拉曼特征。
2003-08-14 cond-mat.str-el
Temperature-dependent Eu spin reorientations in the tetragonal A-type antiferromagnet EuGa$_4$ induced by small ab-plane magnetic fields
体心四元反铁磁体EuGaPDMATHABMM在低于Néel温度$T_{\rm N} = 16.4$ K时,在磁场$H = 0$中呈现A型反铁磁序,其中磁矩在$ab$ -平面内铁磁排列,相邻Eu平面内的Eu磁矩反铁磁排列.先前的磁化强度与场$M_{ab}(H)$的测量结果表明,在临界场$H_{c1}$的时刻表现出自旋重取向转变,其中Eu矩变得垂直于面内磁场,同时仍然保持在$ab$平面。先前提出的$T=0$ K理论成功地解释了在$T = 2$ K下观察到的低场力矩重取向行为。在这里,我们提出了一个理论解释所观察到的$T$依赖性的$M_{ab}(H,T<T_{\rm N})$在[1,0,0]方向的$H\leq H_{\rm c1}(T)$从2至14 K所产生的$T$依赖性的各向异性能量。
2023-03-21 cond-mat.str-el
Implications of second harmonic generation for hidden order in Sr$_2$CuO$_2$Cl$_2$
Sr $_2$ CuO $_2$ Cl $_2$(SCOC)是一种具有$I4/mmm$晶体学对称性的模型未掺杂铜酸盐,具有简单的磁空间群$C_Amca$和相关的磁点群$mmm1'$。然而,最近的反铁磁相的二次谐波光谱学对这一观点提出了挑战,提出了一个与反铁磁性共存的磁点群$4/mm'm'$,并打破了包含四重$c$轴的两个正交镜像平面。在这里,我们分析的对称性的SCOC的光的二次谐波的结果,并讨论可能的基态,是与数据一致。
2021-03-12 cond-mat.str-el
Magnetically mediated superconductivity: Crossover from cubic to tetragonal lattice
我们比较预测的平均场论的超导近反铁磁和近铁磁金属立方和四方晶格。的计算是基于参数化的有效相互作用所产生的交流磁波动,并假设一个单一的频带是相关的超导性。结果表明,对于相似的模型参数,无论是在反铁磁性还是铁磁性的边界上,磁配对的鲁棒性都随着从立方结构到越来越各向异性的四元结构而逐渐增强.
2002-07-23 cond-mat.str-el
Synthesis, Structure and Properties of Tetragonal Sr2M3As2O2 (M3 = Mn3, Mn2Cu and MnZn2) Compounds Containing Alternating CuO2-Type and FeAs-Type Layers
合成了Sr 2 Mn 2CuAs 2 O2、Sr 2 Mn 3As 2 O2和Sr 2 Zn 2 MnAs 2 O2多晶样品。通过X射线和中子衍射、电阻率ρ、热容量、磁化强度和磁化率测量来表征它们与温度和外加磁场相关的结构、输运、热和磁性质。这些化合物具有体心四元晶体结构(空间群I4/mmm),其由类似于高超导转变温度Tc铜酸盐超导体中的CuO 2层的MO 2(M = Zn和/或Mn)氧化物层和类似于高Tc磷属元素化物中的FeAs层的金属间MA(M = Cu和/或Mn)层组成。这两种类型的层沿晶体学c轴交替,并由Sr原子分开。用Rietveld方法对X射线和中子粉末衍射数据进行了修正,研究了Mn、Cu和Zn的占位性。ρ的温度依赖性表明Sr_2Mn_2CuAs_2O_2的金属特性和Sr_2Mn_3As_2O_2和Sr_2Zn_2MnAs_2O_2的半导体特性。Sr_2Mn_2CuAs_2O_2是铁磁材料,居里温度TC = 95(1)K。值得注意的是,我们发现的磁性基态结构的变化,从一个G-型反铁磁结构的Sr 2 Mn 3As 2 O2的A-型亚铁磁结构的Sr 2 Mn 2CuAs 2 O2中的Mn离子在每一层的铁磁排列,但反铁磁排列层之间。
2010-04-28 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Magneto-elastic coupling between copper spin configurations and oxygen octahedra in La(2-x)Sr(x)CuO(4). Untwinning, Raman (phonon) spectrum, and neutron response
我们重新解释了La(2-x)Sr(x)CuO(4)中的中子散射和拉曼光谱实验,表明在低温正交相和四方相中,铜自旋和氧八面体的非共线构型之间的磁弹性耦合对自旋和晶格自由度都有调制作用。磁弹性耦合进一步解释了最近发现的La(2-x)Sr(x)CuO(4)中磁场诱导的解孪晶(x<2%),并使我们能够理解为什么在La(2-x-y)Sr(x)Nd(y)CuO(4)中y=0.4且x=1/8,例如,当(1,0)和/或(0,1)静态自旋螺旋因空穴阻挫而稳定时,La(2-x-y)Sr(x)Nd(y)CuO(4)的低温四方相中的原子调制具有4个晶格间距的周期性,是磁性周期的一半。
2006-06-12 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Observation of spin-conserving two-spinon continuum in the $S$=1/2 antiferromagnetic chain system Sr$_2$CuO$_3$ using Cu $K$-edge resonant inelastic x-ray scattering
National Institutes for Quantum Science and Technology(量子科学技术综合研究机构);Tohoku University(东北大学)
本研究利用Cu K边RIXS观测S=1/2反铁磁链Sr₂CuO₃的自旋激发,发现自旋守恒磁激发分数化为双自旋子连续谱,其动量依赖行为异于自旋翻转激发,并用唯象分析解释了共振条件。
2025-10-30 cond-mat.str-el
Magnetoresistive study of antiferromagnetic--weak ferromagnetic transition in single-crystal La$_{2}$CuO$_{4+δ}$
用电阻测量方法研究了La $_2$ CuO $_4$单晶中磁场诱导的反铁磁(AF)-弱铁磁(WF)相变.磁场(DC或脉冲)通常施加到CuO $_2$层。在~5-7 T的临界磁场中,这种转变表现为电阻的急剧下降.该研究首次揭示了AF -WF转变对La $_2$ CuO $_4$单晶在平行于CuO $_2$层方向上电导率的影响。结果提供了支持的3维性质的跳跃导电的层状氧化物。
2003-12-16 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
The Magnetism of Li doped La$_{2}$CuO$_4$: the antiferromagnetic spin-shard state
我们研究了Li和Sr掺杂La $_{2}$ CuO $_4$中的单个空穴的动力学及其扩展到有限空穴浓度。我们比较了La $_{2-x}$ Sr $_x$ CuO $_4$和La $_{2}$ Cu $_{1-x}$ Li $_x$ O $_4$的物理性质,并解释了为什么这些系统是显着不同的。我们表明,在La $_{2}$铜$_{1-x}$ Li $_x$ O $_4$中的空穴总是局部化的,并且存在一个临界浓度,$x_c\approx 0.03$,在该浓度以上,空穴将全局反铁磁状态打破成弱耦合反铁磁簇(反铁磁碎片)的阵列。我们表明,自旋碎片状态提供了一个描述的磁性和电性能的La $_{2}$铜$_{1-x}$锂$_x$ O $_4$。提出了两个实验来验证我们的理论。
2005-04-11 cond-mat.dis-nn cond-mat.str-el
Nuclear-spin evidence of insulating and antiferromagnetic state of CuO2 planes in superconducting Pr2Ba4Cu7O15-δ
与PrBa_2Cu_3O_7(Pr 123)和PrBa_2Cu_4O_8(Pr 124)都不具有超导电性(SC)的“Pr问题”相反,我们在氧还原的Pr_2Ba_4Cu_7O(15-delta)(Pr 247)中观察到100%的SC,其具有Pr 247 = Pr 123 + Pr 124的混合结构。发现在300 K时观察到的CuO_2面的Cu核自旋信号在2K时完全消失。相反,在更高的频率下观察到2K的平面信号。这表明,尽管体SC,CuO 2平面在Pr 247被发现是在绝缘和反铁磁有序状态。
2022-01-21 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Quenching of Impurity Spins at Cu/CuO Interfaces: An Antiferromagnetic Proximity Effect
观察到铜(Cu)和一氧化二铜(CuO)双层膜的磁导与传统带绝缘体衬底上的铜膜相比具有明显的特征。我们分析了2 K以上的数据在二维金属弱反局域化的理论,并建议自旋翻转散射的磁性杂质内铜抑制在Cu/CuO样品。很可能的结果意味着在Cu层内的反铁磁性的邻近效应,这可以在Ruderman-Kittel-Kasuya-Yoshida(RKKY)相互作用的框架中理解。低于1 K的数据,表现出缓慢的弛豫,让人想起自旋玻璃,与这种解释是一致的。
2011-08-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Anomalous broadening of the spin-flop transition in the reentrant spin-glass phase of La$_{2-x}$Sr$_x$CuO$_4$ ($x=0.018$)
测量了轻掺杂La $_{2-x}$ Sr $_x$ CuO $_4$($x=0.018$)单晶的磁化强度。在垂直于CuOPDMATHABMQ平面的磁场下,在空穴掺杂的反铁磁有序态中清楚地观察到自旋翻转转变。在低于25 K的自旋玻璃相中,自旋翻转转变变得宽,但与转变相关的磁化曲线中的阶跃在最低温度下保持有限。我们表明,在这份报告中,在低温下,均匀的反铁磁秩序被打乱的重新分布的孔,和周围的$x=0.018$的局部空穴浓度的空间方差增加。
2002-09-18 cond-mat.str-el
Magnons in Sr$_2$CuO$_3$: possible evidence for Goldstone-Higgs interaction in a weakly ordered spin-1/2 chain antiferromagnet
戈德斯通定理规定,自发对称破缺需要出现无间隙(质量)激发。在自旋磁矩系统的旋转不变性被反铁磁序破坏的情况下,这些是众所周知的横向自旋波。这种戈德斯通磁振子与序参量的希格斯振幅模的相互作用通常被丢弃,尽管最近在量子磁体、拓扑绝缘体、铁电和无序超导体系统中报道了希格斯物理学的一瞥。在量子临界点(QCP)附近,戈德斯通-希格斯相互作用的重要性可能会增加,在量子临界点处,破缺序很弱,振幅波动很大。在这里,我们报告的电子自旋共振(ESR)研究的一个近一维的自旋1/2链系统,Sr $_2$ CuO $_3$,它提出了正是这样的情况。在具有无约束自旋子的无序Luttinger自旋液相中,$T > T_N$的ESR谱显示出理想的海森堡链行为,只有非常小的、与场无关的线宽$\sim 1/T$。在有序状态下,低于$T_N$,我们确定反铁磁共振(AFMR)模式,这是很好地描述了伪戈德斯通磁振子的模型中的共线双轴反铁磁体与两个间隙,$Δ_1 = 23.0$ GHz和$Δ_2 = 13.3$ GHz。此外,我们观察到一个主要的共振响应的特殊性质,我们归因于磁振子相互作用与希格斯振幅模式在弱有序反铁磁体。其不寻常的场依赖性表明在$μ_0 H \simeq 9.4$ T处存在量子相变。
2016-06-24 cond-mat.str-el
Ballistic magnon transport and phonon scattering in the antiferromagnet Nd$_2$CuO$_4$
反铁磁体Nd $_2$ CuO $_4$的热导率被测量为低至50 mK。利用自旋翻转跃迁来开关声学Nd磁振子,我们可以可靠地分离磁振子和声子对热输运的贡献。我们发现,磁振子弹道旅行低于0.5 K,随着热导率增长为$T^3$,从中我们提取他们的速度。结果表明,声子对声磁振子的散射速率随$T^3$的增大而增大,并且声子对磁振子的散射在平均Nd磁振子频率的两倍处达到峰值。
2005-04-06 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
First principles study of electronic and structural properties of CuO
我们研究了CuO的电子和结构性质,这表明其他过渡金属一氧化物服从的趋势显着偏差。使用扩展的哈伯德校正功能,我们发现了一个轨道有序的绝缘基态的立方相的这种材料,这是预期的,但从来没有发现过。这种绝缘状态是由于铜完成其d-壳层的趋势和洪德规则磁性之间的良好平衡。从立方相的基态出发,我们还研究了晶胞的四重畸变(最近在实验中报道),随之而来的电子重组和确定的平衡结构。我们的计算揭示了一个意想不到的丰富的可能的磁性和轨道的订单,相对接近的基态,其稳定性取决于扭曲的符号和实体的能量。
2011-07-22 cond-mat.str-el
Suppression of antiferromagnetic spin fluctuations in the collapsed tetragonal phase of CaFe2As2
非弹性中子散射测量的CaFe_2As_2在施加静水压力下表明,反铁磁自旋涨落观察到的环境压力,顺磁,四(T)相强烈抑制,如果不是不存在,在崩溃的四(cT)相。这些结果是一致的淬火铁时刻在cT相和强烈的电阻率下降时观察到的边界从T到cT相。在非超导cT相的静态反铁磁秩序和动态自旋波动的抑制或不存在支持的概念之间的耦合自旋波动和超导电性的铁砷化物。
2008-12-21 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
A computational approach to a doped antiferromagnet: correlations between two spin-polarons in the lightly doped CuO$_2$ plane
我们扩展了最近在物理学评论快报中介绍的方法。106 036401(2011)研究了准二维CuO 2层中两个自旋极化子之间的相关性。低能量波函数的两个掺杂孔引入半填充的CuO 2平面与32个铜和64个氧的网站明确计算使用一个高效而准确的截断计划来模拟反铁磁背景。能量学和波函数表明,电荷形成三自旋极化子,自旋由围绕三自旋极化子核的扰动携带。低能带是由动能和有利于d(x^2-y^2)态的局部吸引势之间的竞争产生的。最后,我们指出的功能,预计将是强大的大型系统。
2011-09-13 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Infrared optical absorption spectra of CuO single crystals: Fermion-spinon band and dimensional crossover of the antiferromagnetic order
我们已经获得了中红外光学吸收光谱的S=1/2准一维CuO使用偏振透射测量和解释的声子辅助磁激发的光谱。当电场平行于主反铁磁方向时,观察到一个三角形峰,峰的最大值在0.23eV处,这是由于Cu-O链上的自旋子引起的。在反铁磁相的低温下,在0.16eV处出现另一个峰,这是由于两个磁振子吸收,但自旋峰仍然存在。这种行为被解释为由于一个维度的交叉,其中低温三维磁相保持一维磁体的短程特性。
2009-11-13 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Orbital currents, anapoles, and magnetic quadrupoles in CuO
我们发现,在CuO 2平面的轨道电流,如果存在的话,应该描述由两个独立的奇偶性和时间反演奇序参量,一个环形偶极子(anapole)和磁四极。在此基础上,我们推导出了单斜CuO在反铁磁波矢处的共振X射线衍射截面,并证明了两个序参量是可以解纠缠的。从我们的分析中,我们研究了最近的索赔,检测在CuO的anapole。
2012-05-19 cond-mat.str-el
Low-Energy Spin Dynamics of CuO Chains in YBa(2)Cu(3)O(6+x)
本文研究了YBa(2)Cu(3)O(6+x)贫氧面中Cu-O链的自旋涨落动力学。链描述的模型,包括反铁磁相互作用之间的自旋和近藤散射的氧空穴的铜自旋。沿着链的方向存在着无公度的自旋涨落。由于巡游空穴的存在,该系统的动力学结构因子与准一维定域反铁磁体的动力学结构因子有质的不同。我们计算了中子散射实验中可以测量的动态结构因子。
1999-09-06 cond-mat.str-el
Origin of the unusual strong suppression of low frequency antiferromagnetic fluctuations in underdoped HgBa$_2$CuO$_{4+δ}$
一般来说,在NQR/NMR实验中观察到较强的电荷和磁不均匀性。对于欠掺杂的HgBa $_2$ CuO $_{4+δ}$,最对称和最高T $_c$单层铜酸盐,情况并非如此,其磁性不均匀性被强烈抑制。中子散射实验也揭示了一个独特的弱色散磁模式在这种材料。我们建议,这些特殊的性能源于相邻的CuO $_2$层之间的O-掺杂剂的对称定位,导致一对空穴自旋之间的强超交换相互作用。在这封信中,我们提出了一个理论模型,它给出了一个一致的解释,这种材料的异常磁性。
2013-11-30 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
The effect of magnetic (phase) inhomogeneities upon the low temperature conductivity of antiferromagnetic La_{2}CuO_{4+δ} single crystal
发现氧在La_{2} CuO_{4+δ}单晶中的强烈不均匀分布可导致孤立超导包裹体的形成,平均空穴浓度不超过0.0024个/Cu原子。低于T=20 K的磁场中的电导率的行为与可能存在的绝缘低温磁相(自旋密度波)一致,这是典型的铜酸盐与过量氧。
2008-07-27 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Antiferromagnetism and crystalline-electric field excitations in tetragonal NaCeO2
我们研究了四氢呋喃、$I4_1/amd$、NaCeO $_2$的晶体结构、磁性和晶间电场。在该化合物中,Ce $^{3+}$离子形成通过反铁磁相互作用($Θ_{CW} = -7.69$ K)耦合的四方形拉长的金刚石晶格,该反铁磁相互作用的磁性顺序低于$T_N = 3.18$ K。用非弹性中子散射方法研究了Ce-$^{3+}$-$J = 5/2$晶体-电场分裂多重态,并将其参数化为具有混合$|m_z \rangle$特征的$J_{eff} = 1/2$基态双重态.中子粉末衍射数据揭示了$A$型反铁磁性的开始,其中$μ=0.57(2)$ $μ_B$矩沿$c$轴排列。磁性结构与在具有有效交换值$J_1 > 4 J_2$和$J_1 > 0$的细长金刚石晶格上的受挫海森堡$J_1$-$J_2$模型的预期一致。
2020-12-23 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
GdRh$_2$Si$_2$: An exemplary tetragonal system for antiferromagnetic order with weak in-plane anisotropy
磁性质的各向异性在教科书中通常是以具有伊辛型各向异性的反铁磁系统为例来介绍的。这个模型提出了巨大的各向异性磁化和一个明显的变磁转变,是众所周知的和有据可查的,在实验和理论。相反,具有弱面内各向异性的反铁磁$X$ - $Y$系统的情况只有很少的文献记载。我们研究了化合物GdRh $_2$ Si $_2$的各向异性磁化强度,发现它是一个理想的模型系统,因为在GdRh $_2$ Si $_2$中的Gd $^{3+}$离子具有S=7/2的纯自旋矩,它在一个简单的AFM结构中与${\bf Q} = (001)$有序。在$M(B)$中,我们分别观察到了沿$[100]$ -和$[110]$ -方向的连续自旋翻转和畴效应。我们应用平均场模型的自由能来描述我们的数据,并结合伊辛链模型来考虑域效应。我们的计算很好地再现了实验数据。此外,我们进行了磁性X射线散射和X射线磁性圆二色性测量,这证实了AFM传播矢量是${\bf Q} = (001)$,并表明没有极化的铑原子。
2017-03-12 cond-mat.str-el
Magnetotransport evidence of irreversible spin reorientation in the collinear antiferromagnetic state of underdoped $\mathrm{Nd}_{2-x}\mathrm{Ce}_x\mathrm{CuO}_4$
我们利用电子掺杂铜氧化物$\mathrm{Nd}_{2-x}\mathrm{Ce}_x\mathrm{CuO}_4$中强的自旋-电荷耦合,通过磁输运测量来探测其自旋系统的变化。我们提出了一个详细的研究,在欠掺杂的单晶这种化合物,包括非超导,$0.05\,\leq x\,\leq 0.115$,和超导,$0.12\,\leq x\,\leq 0.13$,组合物的平面外的磁阻。特别关注的是放在CuO $_2$层的平面上的场取向的磁阻的依赖性。除了扭结在非共线和共线反铁磁配置之间的场诱导的过渡,一个尖锐的不可逆的功能被发现在高场制度的所有样品的角度相关的磁阻,在周围的Cu-O-Cu方向的磁场取向。所获得的行为可以解释在共线反铁磁状态内的Cu $^{2+}$自旋的场诱导重取向。因此,它被认为是一个明确的指示,远程磁秩序。
2018-02-19 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
High-Temperature Charge-Stripe Correlations in La$_{1.675}$Eu$_{0.2}$Sr$_{0.125}$CuO$_4$
我们用共振非弹性X射线散射研究了La $_{1.675}$ Eu $_{0.2}$ Sr $_{0.125}$ CuO $_4$中的电荷条纹相关。通过区分弹性和非弹性散射,它表明,电荷条纹相关性之前的结构低温tetraxide相和运输定义的pseudogap发病。从电荷条纹的散射峰振幅衰减约为$T^{-2}$对我们的检测限。然而,面内积分强度大致保持与温度无关。因此,虽然在高温下的不可逆性显示出显着的大幅度增加,我们的结果是通过一个单一的散射成分解释。事实上,与其他条纹有序化合物(La $_{1.875}$ Ba $_{0.125}$ CuO $_4$、La $_{1.475}$ Nd $_{0.4}$ Sr $_{0.125}$ CuO $_4$和La $_{1.875}$ Sr $_{0.125}$ CuO $_4$)的直接比较表明,所有这些化合物的积分散射强度大致恒定。因此,我们的研究结果提供了一个统一的图片的La为基础的铜酸盐的电荷条纹有序。当La $_{1.675}$ Eu $_{0.2}$ Sr $_{0.125}$ CuO $_4$中的电荷关联超出低温四元相和赝隙相时,它们的出现预示着该化合物中的自发对称性破缺。
2020-05-07 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Improper multiferroicity and colossal dielectric constants in Bi$_{2}$CuO$_{4}$
采用磁性、介电和热释电测量研究了层状铜氧化物Bi $_{2}$ CuO $_{4}$.该系统被观察到是一个不适当的多铁性,与一个强大的铁电状态附近的磁性转变。磁性和介电测量表明存在一个区域以上的反铁磁尼尔温度与伴随的极性和磁性短程秩序。Bi $_{2}$ CuO $_{4}$也被认为在较高温度下表现出巨大的介电常数,具有明显可区分的晶粒和晶界贡献,两者都表现出非德拜弛豫。
2017-03-03 cond-mat.str-el
Femtosecond dynamics of the collinear-to-spiral antiferromagnetic phase transition in CuO
我们报告的超快动力学磁秩序在一个单晶的CuO在207 K的温度下,在强光激发下,使用飞秒共振X射线衍射。在实验中,飞秒激光脉冲引起磁无序的突然非平衡增加。经过400 fs到2 ps的短暂延迟后,我们观察到磁有序衍射峰的相对强度的变化,表明从共线相称相到螺旋形无公度相的转变。这些结果表明,这种反铁磁重取向转变的CuO的极限速度是有限的长波长的磁激发连接的两相。
2011-12-02 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Does the Heisenberg model describe the multimagnon spin dynamics in antiferromagnetic CuO layers ?
我们计算的吸收光谱的多磁子激发的声子辅助绝缘层状铜氧化物使用精确对角化的集群多达32个网站。由此产生的线的形状是非常敏感的基础磁哈密顿描述的自旋动力学。对于通常的海森堡描述的未掺杂的铜-O平面,我们发现,根据实验,一个两个磁振子峰,其次是高能量边带。然而,边带的相对权重太小,无法重现实验。一个扩展的海森堡模型,包括一个相当大的四位循环交换项被证明是符合实验数据。
1999-11-03 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Strong enhancement of spin fluctuations in the low-temperature-tetragonal phase of antiferromagnetically ordered La_{2-x-y}Eu_ySr_xCuO_4
本文通过测量Gd自旋探针的静态磁化强度、磁化率和ESR,研究了反铁磁有序La_{2-x-y} Eu_ySr_xCuO_4(x ≤ 0.02)的低温四方晶系结构的性质。根据静态磁测量,在该结构相中CuO_2晶面是磁解耦的。ESR研究揭示了在ESR频率下的强磁波动,其不存在于正交相中。我们认为,这种自旋涨落的急剧增强是由于层间交换的显著减弱和空穴运动对轻空穴掺杂La_2CuO_4的反铁磁性质的显著影响。在本研究中,没有证据表明在小孔掺杂的条纹相的形成。
1999-08-10 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Quantum skyrmions and the destruction of long-range antiferromagnetic order in the high-Tc superconductors La(2-x)Sr(x)CuO(4) and YBa(2)Cu(3)O(6+x)
在二维量子海森堡反铁磁体的CP 1非线性西格玛模型框架下,研究了高温超导体La(2-x)Sr(x)CuO(4)和YBa(2)Cu(3)O(6+x)中反铁磁有序的破坏.掺杂剂作为独立的费米子引入,具有由费米表面的形状确定的适当的色散关系。Skyrmion拓扑缺陷的能量,这是由掺杂引入,被用作反铁磁序的序参量。我们得到了作为掺杂函数的解析表达式,这使我们能够绘制YBCO和LSCO的T_N(x_c)\times x_c和M(x)\times x曲线,与实验数据定量吻合。
2000-09-04 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con hep-th
Field-Induced Uniform Antiferromagnetic Order Associated with Superconductivity in Pr$_{1-x}$LaCe$_{x}$CuO$_{4-δ}$
研究了电子掺杂铜酸盐超导体Pr $_{1-x}$ LaCe $_{x}$ CuO $_{4-δ}$(PLCCO)的场诱导反铁磁(AF)有序与超导电性之间的强相关性.除了与$x=0.11$(这是接近AF相边界,$x\simeq0.10$)的标本,我们表明,一个与$T_c\simeq16$($T_c\simeq16$ K在零场)也表现出减少幅度的感应力矩的场诱导AF秩序。在低磁场($\sim10^2$ Oe)下的均匀μ子Knight位移表明AF序不局限于磁通线的核内,这与空穴掺杂铜氧化物的理论预测形成了鲜明的对比.μ子和Pr离子之间的异常非对角超精细耦合的存在也被详细证明。
2005-08-04 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Spin Gap in the Single Spin-1/2 Chain Cuprate Sr$_{1.9}$Ca$_{0.1}$CuO$_3$
本文报道了S=1/2反铁磁海森堡自旋链化合物Sr $_{1.9}$ Ca $_{0.1}$ CuO $_3$的$^{63}$ Cu核磁共振和μ子自旋转动的测量结果。指数下降的自旋-晶格弛豫速率1/T $_1$表示自旋能隙的打开。这种行为是非常相似的同源锯齿形自旋链化合物Sr $_{0.9}$ Ca $_{0.1}$ CuO $_2$已经观察到的,并确认,在Ca掺杂的自旋间隙的发生是独立的链间交换耦合$J'$。因此,我们的结果一般证明了一个自旋间隙的外观在反铁磁海森堡自旋链诱导的局部键无序链内交换耦合$J$。1/T $_1$的低温上升证明了磁相关性的增强。然而,零场μ子自旋旋转测量下降到1.5 K确认在这种化合物中的磁序的情况下,这是最有可能抑制的自旋间隙的开放。
2014-03-12 cond-mat.str-el
Spin pseudogap in the $S=\frac{1}{2}$ chain material Sr$_2$CuO$_3$ with impurities
用中子能谱研究了含Ni和Ca杂质的海森堡反铁磁$S = 1/2$链状系统Sr $_2$ CuO $_3$的低能磁激发谱。在所有情况下,缺陷引起的光谱赝隙观察和示出的比例的自旋链中的散射中心的数量。
2017-02-07 cond-mat.str-el
Magnetism in the 2D Limit and Interface Superconductivity in Metal-Insulator La(2-x)Sr(x)CuO(4) Superlattices
我们表明,通过低能μ子自旋旋转测量,通过分子束外延合成数字合成的几个单位晶胞厚的La(2)CuO(4)层是反铁磁有序的。低于约5个CuO(2)层的厚度,长程有序状态被破坏,并且出现具有增强的量子涨落和降低的自旋刚度的磁性状态。这种磁状态可以存在于高温超导层附近(几埃),而不会传输超电流。
2011-10-25 cond-mat.str-el
Electronic and magnetic excitations in the "half-stuffed" Cu--O planes of Ba$_2$Cu$_3$O$_4$Cl$_2$ measured by resonant inelastic x-ray scattering
我们利用共振非弹性X射线散射(RIXS)在Cu L $_3$边缘测量了铜酸盐反铁磁体Ba $_2$ Cu $_3$ O $_4$ Cl $_2$的“半填充”Cu-O平面中的电荷和自旋激发.的RIXS线的形状揭示了不同的贡献的$dd$激发从两个结构上不等价的铜网站,这具有不同的面外协调。低能响应表现出磁激发。我们发现了一个自旋波分支,其色散遵循CuO $_2$亚晶格的对称性,类似于“完全填充”平面的情况下的四元CuO(T-CuO)。其带宽比T-CuO的带宽更接近于典型的铜酸盐材料,例如Sr $_2$ CuO $_2$ Cl $_2$。我们解释这一结果所产生的有效的四自旋子晶格间的相互作用,以减少T-CuO的带宽的情况下。
2017-09-11 cond-mat.str-el
Superconductivity proximate to antiferromagnetism in a copper-oxide monolayer grown on Bi$_2$Sr$_2$CaCu$_2$O$_{8+δ}$
在最近的扫描隧道谱实验中报道了在Bi $_2$ Sr $_2$ CaCu $_2$ O $_{8+δ}$(Bi 2212)衬底上生长的铜氧化物单层膜的无结超导(SC)带隙[Y.钟{ \it et al.},Sci. Bull. { \bf 61},1239(2016)],这与块状铜氧化物中的节d波配对间隙形成鲜明对比。受此实验的启发,我们首先显示与第一性原理计算的Bi 2212衬底上的四重CuO(T-CuO)单层比通常假设的CuO $_{2}$结构更稳定。T-CuO单层膜是由两个CuO $_2$层共享相同的O原子组成。用第一性原理计算得到了能带结构,并用重整化平均场理论处理了它的强电子关联。我们认为,一个CuO $_2$子晶格是空穴掺杂,而另一个子晶格保持半填充,并可能有反铁磁(AF)秩序。掺杂的Cu亚晶格可以显示d波SC;然而,其接近AF Cu亚晶格诱导自旋相关的跳跃,这分裂费米表面,并可能导致完整的SC间隙。因此,在实验中观察到的无节点SC间隙可以通过d波SC接近AF阶来解释,因此它对于CuO $_2$层是外在的而不是内在的。
2018-01-10 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
NMR Response in quasi one-dimensional Spin-1/2 Antiferromagnets
非磁性杂质将量子自旋链分成有限段,并在边缘附近的局部磁化率中引起类似Friedel的振荡。在高温超导体YBa $_2$ Cu $_3$ O $_{6.5}$和自旋链化合物Sr $_2$ CuO $_3$的奈特位移实验中观察到了这些振荡的特征。在这里,我们分析计算NMR谱,比较与现有的实验数据为Sr $_2$ CuO $_3$,并表明,链间耦合是负责复杂的,迄今无法解释的线型。我们的结果是基于玻色化得到的有限自旋链的局域磁化率的无参数公式,并与量子Monte Carlo和密度矩阵重整化群计算进行了比较.
2009-06-04 cond-mat.str-el
Magnetic susceptibility of the body-centred orthorhombic La$_2$CuO$_4$ system
一个模型哈密顿表示的铜自旋在La $_2$ CuO $_4$在其低温体心正交相,其中包括自旋轨道产生的Dzyaloshinskiii-Moriya相互作用和面间交换,检查内RPA利用Tyablikov解耦的各种高阶格林函数。的磁化率作为温度和量化这些相互作用的参数的函数进行评估,并比较最近获得的实验数据拉夫罗夫,安藤和合作者。一个有效的哈密顿对应于一个简单的四元结构,重现两个磁振子谱和磁化率的更复杂的体心斜方模型。
2005-10-12 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Thermodynamically stable skyrmion lattice in tetragonal frustrated antiferromagnet with dipolar interaction
受最近关于GdRu $_2$ Si $_2$的实验结果的启发[Khanh,N.D.,Nakajima,T.,Yu,X.例如,\emph{Nat. Nanotechnol.} \textbf{15},444-449(2020)],其中观察到纳米正方形skyrmion晶格,我们提出了在外部磁场中具有偶极相互作用的中心对称四重阻挫反铁磁体的相图的高温部分的简单分析平均场描述。在倒易空间中,偶极力提供动量依赖的双轴各向异性。结果表明,在四元晶格中,对于$ab$平面上相互垂直的调制矢量,在布里渊区的大部分区域内,这种各向异性具有相互垂直的易磁化轴和共线的中间磁化轴,这导致双Q调制自旋结构的稳定化.后者原来是一个正方形的skyrmion晶格在其稳定区域的大部分与拓扑电荷$\pm 1$每个磁性单元格,这是由受抑的交换耦合,因此,纳米尺寸。当存在额外的单离子易轴各向异性时,易轴和中间轴可以互换,从而导致不同的相图。有人认为,后一种情况是相关的GdRu $_2$ Si $_2$。
2020-12-15 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Investigation of the physical properties of the tetragonal CeMAl4Si2 (M = Rh, Ir, Pt) compounds
本文报道了CeMAl $_{4}$ Si $_{2}$(M = Rh,Ir,Pt)的合成、晶体结构、X射线衍射、磁性、热性能和输运性质的研究,以及LaMAl $_{4}$ Si $_{2}$(M = Rh,Ir,Pt)的电子结构计算。这些材料采用由BaAl $_4$嵌段组成的四方晶系晶体结构(空间群P4/mmm),所述嵌段被MAl $_2$单元隔开,沿着$c$ -轴堆叠。CeRhAl $_{4}$ Si $_{2}$和CeIrAl $_{4}$ Si $_{2}$分别在低于$T_{N1}$ =14和16 K时反铁磁有序,并在较低温度($T_{N2}$ =9和14 K)下发生第二次反铁磁转变. CePtAl $_{4}$ Si $_{2}$在$T_C$ =3 K以下的铁磁有序,对于垂直于$c$ -轴施加的磁场,有序矩为$μ_{sat}$ =0.8 $μ_{B}$。电子结构计算揭示了费米面的准二维性质。
2014-12-02 cond-mat.str-el
Uncompensated Antiferromagnetic Ordering of UAu$_2$Si$_2$ Studied by $^{29}$Si-NMR
通过$^{29}$ Si-NMR实验研究了体心四元Au $_2$ Si $_2$的磁有序相。在磁相变温度以下($T_{\rm m}$ = 20 K),场扫描NMR谱显示出不对称峰分裂。这种分裂很好地解释了与传播矢量$q$ =(2/3,0,0)和磁矩指向平行于四极[001]轴的磁序的发生,提供了无补偿的“向上-向上-向下”型反铁磁有序与自发[001]磁化分量的证据。的超精细耦合张量的对称性分析与唯象校正,包括轨道和偶极场的贡献产生的有序矩的幅度约为1.4 $\pm$ 0.2玻尔磁子每铀离子,并评估网站依赖的超精细耦合常数。
2017-12-10 cond-mat.str-el
Intra-unit-cell Magnetic Order in Stoichiometric La$_2$CuO$_4$
在2~ 340 K温度范围内和5~T的横向磁场中,对高化学计量比$T_c$母体化合物La $_2$ CuO $_4$进行了μ子自旋旋转测量.随着反铁磁局域场,μ子自旋旋转谱表明存在一个额外的磁场的μ子源。该外加磁场产生的约45 G的特征分裂与Varma的自发环流模型一致。
2014-07-14 cond-mat.str-el
From 3D static order to 2D dynamic correlations in the tetragonal double perovskite Sr2CuWO6
\SCWO是一种具有抗磁性W $^{6+}$(5d $^0$)和(Jahn-Teller活性)Cu $^{2+}$(3 $d^9$)的四元($I4/m$)双钙钛矿,在B位点上以岩盐有序排列,模拟具有$S=1/2$的各向异性fcc晶格反铁磁体。我们研究了该材料在$T_{\textrm{N}} = 24$ ~K处\Neel{} -有序转变前后的磁结构、动力学和热力学性质。μ子自旋弛豫谱、中子衍射和中子能谱实验表明,在$T_{\textrm{N}}$上加热时,从静态的3D 2型反铁磁性到2D动态关联的跃迁,直到100 K仍能检测到。在$T_{\textrm{N}}$以上的μ子弛豫由压缩指数衰减描述,揭示了自旋涨落率和2D相关长度之间的强相关性。从热容数据得到的低温μ子数据和$T_{\textrm{N}}$周围的熵释放指向小的磁畴,可能在60 Ω的数量级。我们注意到,该材料的行为更像是一个准二维正方形晶格反铁磁体,而不是仅仅考虑其结构。一个可能的解释可能在于不寻常的强大的自旋轨道耦合磁性的W 5 $d$水平,作为主要的交换相互作用是通过铜-O-钨-O-铜途径。
2016-02-12 cond-mat.str-el
Antiferromagnetic Ground State of La$_{2}$CuO$_{4}$: A Parameter-free Ab Initio Description
我们展示了如何准确的反铁磁(AFM)的基态的La $_2$ CuO $_4$的第一性原理治疗,可以得到不调用任何自由参数,如哈伯德$U$。理论预测的$0.495 μ_{B}$在Cu位上(100)方向的磁矩大小和取向与实验结果非常一致。带隙(1.00 eV)和交换耦合(-138 meV)的计算值与相应的实验值相匹配。我们确定有趣的带分裂低于费米能量,包括一个可观的洪德分裂1.25 eV。从中子散射实验获得的磁形状因子也很好地描述了我们的计算。我们的研究为第一性原理研究铜酸盐和其他复杂材料的电子和原子结构以及相图开辟了一条新的途径。
2018-08-20 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Lightly doped La(2-x)Sr(x)CuO(4) as a Lifshitz helimagnet
在斜反铁磁体偶极阻挫模型的框架下,研究了轻掺杂La(2-x)Sr(x)CuO(4)的静态磁关联.我们证明了x<2%的倾斜Neel态的稳定性是由于Dzyaloshinskiii-Moriya和XY各向异性。对于更高的掺杂,基态朝向螺旋磁相是不稳定的,其中交错磁化的横向分量在垂直于正交b轴的平面中旋转。我们的理论首次将La(2-x)Sr(x)CuO(4)中弹性中子散射与拉曼和磁化率实验中观察到的无公度峰进行了调和。
2006-03-29 cond-mat.str-el
Spin correlations in the electron-doped high-transition-temperature superconductor Nd{2-x}Ce{x}CuO{4+/-delta}
高转变温度(高Tc)的超导性发展附近的反铁磁相,这是可能的,磁激发有助于超导配对机制。为了评估反铁磁性的作用,有必要了解二维反铁磁性自旋关联的掺杂和温度依赖性。相图相对于电子和空穴掺杂是不对称的,并且对于相对较少研究的电子掺杂材料,反铁磁相随着掺杂进一步延伸[1,2]并且似乎与超导相重叠。典型的电子掺杂化合物Nd{2-x}Ce{x}CuO{4 \pm δ}(NCCO)在x \approx 0.13以上显示出体超导性[3,4],而在x \approx 0.17以下发现了反铁磁有序的证据[2,5,6]。在这里,我们报告的非弹性磁中子散射测量点的独特的可能性,真正的长程反铁磁性和超导性不共存。数据揭示了超导性首次出现的磁量子临界点,与两相之间的奇异量子相变一致[7]。我们还证明了电子掺杂材料中的赝能隙现象,这与明显的电荷异常[8-11]有关,是由自旋相关性的积累引起的,与最近的理论建议一致[12,13]。
2007-01-11 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con