Controlling the electrical and magnetic ground states by doping in the complete phase diagram of titanate Eu1-xLaxTiO3 thin films
EuTiO 3是一种带绝缘体,LaTiO 3是一种莫特绝缘体,它们都是反铁磁的,其转变温度分别为~ 5.5 K和~ 160 K。在这里,我们报告的Eu 1-xLaxTiO 3薄膜(x = 0至1)的氧化物分子束外延的合成。在整个范围内的薄膜具有高结晶质量,没有显示出相分离,使我们能够进行传输测量,以研究其电和磁性能。从x = 0.03到0.95,Eu 1-xLaxTiO 3薄膜显示导电的电子作为载流子,与载流子密度和迁移率的差异,相反的纯EuTiO 3和LaTiO 3的绝缘性质。富相图后,薄膜的磁性基态随La掺杂水平的增加而变化,将Eu 1-xLaxTiO 3从反铁磁绝缘体变为反铁磁金属、铁磁金属、顺磁金属,并回到反铁磁绝缘体。这些涌现的性质反映了能带结构的演变,主要是在费米能级附近的Ti t2 g带,当Eu 2+逐渐被La 3+取代。这项工作揭示了这种方法设计强相关氧化物的电和磁性能,并完成了钛酸盐Eu 1-xLaxTiO 3的相图。
2020-05-19 cond-mat.str-el
Cd-doping effects in Ce2MIn8 (M = Rh and Ir) heavy fermion compounds
研究了Cd掺杂Ce 2 MIn 8(M = Rh和Ir)单晶的低温磁性。温度依赖的磁化率,热容和电阻率测量的实验表明,Cd的掺杂提高反铁磁(AFM)的有序温度从TN = 2.8 K(x = 0)到TN = 4.8 K(x = 0.21)的Ce 2 RhIn 8-xCdx和诱导的长程AFM有序TN = 3.8 K(x = 0.21)的Ce 2 IrIn 8-xCdx。此外,X射线和中子磁散射研究表明,Cd掺杂的样品在TN以下呈现出一个相当的反铁磁结构,其传播矢量为(1/2,1/2,0)。这两种化合物的解析磁结构表明,Cd掺杂倾向于旋转的方向的有序磁矩向ab-平面。这一结果表明,Cd掺杂影响Ce 3+的基态单离子各向异性修改在Ce 3+网站的晶体电场(CEF)参数。在电阻率测量中也发现了由Cd掺杂引起的CEF演变的迹象。我们的研究结果和Cd掺杂对相关化合物CeMIn 5(M = Co,Rh和Ir)的一般影响之间的比较证实了Cd掺杂诱导的电子调谐是有利于AFM在这些化合物中有序的主要效应的说法。
2009-12-22 cond-mat.str-el
Comment on "Self-doping effects in cobalt silicide CoSi: Electrical, magnetic, elastic, and thermodynamic properties"
在该评论中,认为Stishov等人[Phys.Rev.B86,064433(2012)]错误地估计了所研究的CoSi晶体中μ_eff = 4.8μ_B的(假定的)顺磁中心的浓度。正确的估计使这些中心的浓度比报告的浓度小25至50倍(约100%)。0.04 0.16%,而非约2%至4%)。此外,在不同实验室制备的四种CoSi晶体的电阻率ρ(T)的温度依赖性的报告数据在T = 250至300 K时彼此非常接近,因此对于任何合理的电阻率测量精度来说,它是极不可能重复的。这些问题以及本文的其他一些问题,都是作者论述的重点。因此,他们的主要结论变得不合理。
2013-01-09 cond-mat.str-el
Indirect electric field doping of the CuO2 planes of the cuprate NdBa2Cu3O7 superconductor
本文用X射线吸收谱研究了“123”高临界温度超导体在电场作用下的场效应掺杂机理。我们表明,在CuO链的电荷库和场效应掺杂的CuO 2平面发生的电荷转移,从链的平面,整体诱导孔的一小部分,创建的孔。电荷库和电介质/HTS界面的电子性质决定了CuO 2平面的电场掺杂
2008-01-14 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Theory of magnetic switching of ferroelectricity in spiral magnets
以TbMnO 3和DyMnO 3为例,提出了自旋螺旋多铁性材料中电极化的强度(P)磁开关的微观理论.我们通过精确自旋模型的蒙特卡罗模拟再现了它们在磁场H_ex下的相图,揭示了Dzyaloshinskiii-Moriya相互作用、自旋各向异性和自旋交换之间的竞争受外加H_ex的控制,导致了伴随着P重取向或消失的磁转变。我们还讨论了所提出的机制与许多其他多铁性材料如LiCu_2 O_2,MnWO_4,Ni3V2O4
2010-10-28 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Effect of Ti doping on the electrical transport and magnetic properties of layered compound Na0.8CoO2
研究了Ti掺杂对层状Na_(0.8)Co_(1-x)Ti_xO_2化合物的电输运和磁性能的影响。晶格参数a和c随着x的增加而增加。少量的Ti掺杂导致在低温下的金属-绝缘体转变。对于x > 0.03的样品,在一定温度以上,变程跳跃过程主导输运行为。所有样品的磁化强度随温度的变化均服从居里-外斯定律。讨论了掺杂效应的机理。
2005-06-12 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Tuning of Electrical, Magnetic, and Topological Properties of Magnetic Weyl Semimetal Mn$_{3+x}$Ge by Fe doping
本研究通过不同浓度Fe掺杂调控磁性外尔半金属Mn₃₊ₓGe的物性,发现掺杂可改变其电输运行为、增强面内铁磁性并诱导低温自旋玻璃态,且δ=0.30掺杂样品中出现独特拓扑霍尔态,为拓扑磁性材料的物性调控提供了实验依据。
2023-08-22 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Magnetic-field induced effects on the electric polarization in RMnO3 (R = Dy, Gd)
用X射线共振磁散射方法研究了钙钛矿锰氧化物RMnO 3(R = Dy,Gd)在外加磁场中的稀土磁有序性。实验结果表明,H的场致三倍极化增强||a(H约20 kOe)是由于Mn诱导的Dy自旋有序的重新出现,传播矢量k(Dy)= k(Mn)= 0.385 b*,这伴随着Dy独立磁有序k(Dy)= 1/2 b* 的抑制。对于GdMnO 3,Mn诱导的Gd自旋有序被用来跟踪Mn有序传播矢量。数据证实了以前报道的无公度有序,从T_N(Mn)冷却到转变温度T '时,k(Mn)从0.245变化到0.16b ~*。在T'以下出现的新的超结构反射表明在零磁场中传播矢量k(Mn)= 1/4 b*,这可能与以前报道的Mn的A型有序共存。在7 K以下,Gd自旋顺序具有相同的传播矢量。在T = 1.8 K的有序态中,我们发现了一个外加磁场H的相界||b,H = 10 kOe,这与先前报道的GdMnO 3的基态顺电和铁电相之间的转变相吻合。我们的研究结果表明,在磁场中的Gd的磁有序可以稳定的摆线顺序的Mn,反过来,产生铁电性。
2009-02-24 cond-mat.str-el
Hole-doping dependence of percolative phase separation in Pr_(0.5-delta)Ca_(0.2+delta)Sr_(0.3)MnO_(3) around half doping
我们解决的问题,在多晶样品的Pr $_{0.5-δ}$钙$_{0.2+δ}$锶$_{0.3}$ MnO $_3$的$-0.04\leq δ\leq 0.04$(空穴掺杂$n$在0.46和0.54之间)的分解相分离。我们进行X射线衍射,直流磁化,ESR和电阻率的测量。这些样品在$T_C$处显示出顺磁(PM)到铁磁(FM)的转变,然而,我们发现对于$n>0.50$,在$T_C$以下存在这两种相的共存。在降低$T$低于电荷有序(CO)温度$T_{CO}$所有的样品表现出FM金属和CO(反铁磁)相之间的共存。在整个$T$范围内,FM相位分数($X$)随着$n$的增加而减小。此外,我们表明,只有$n\leq 0.50$的金属馏分是高于临界逾渗阈值$X_C\simeq 15.5%$。因此,这些样品表现出非常不同的磁阻特性。此外,对于$n\leq 0.50$,我们观察到在$T_{MI}$的分解金属-绝缘体转变,而对于$T_{MI}<T<T_{CO}$,随着$T$的增加,$X$的增大所产生的绝缘样行为很好地描述了渗流定律$ρ^{-1}=σ\sim (X-X_C)^t$,其中$t$是临界指数。在此指数的值,我们讨论了不同的可能的渗流机制的基础上,并建议更深入地了解相分离的锰氧化物的几何和维数的影响。我们提出了一个完整的$T$与$n$相图显示的磁和电性能的研究化合物周围半掺杂。
2002-05-07 cond-mat.str-el
Electron-hole doping asymmetry of Fermi surface reconstructed in a simple Mott insulator
人们普遍认为,掺杂到莫特绝缘体中的效果是复杂和不可预测的,这可以通过检查高$T_{\rm c}$铜酸盐中的霍尔系数看出。掺杂的有机莫特绝缘体由于其简单的电子结构,掺杂效应,包括电子-空穴掺杂不对称性,可能更直接。在这里,我们调查的掺杂不对称性的有机莫特绝缘体进行双电层晶体管的测量和使用集团微扰理论。计算结果表明,在空穴掺杂条件下,谱权的各向异性抑制导致费米弧态的出现,而在电子掺杂条件下,相对均匀的谱权导致非相互作用的类费米面的出现.根据计算结果,实验观察到的霍尔系数和电阻率各向异性对应于空穴掺杂下的费米弧形成的口袋和电子掺杂下的非相互作用的费米表面。
2016-07-01 cond-mat.str-el
Phase transitions to dipolar clusters and charge density waves in high Tc superconductors
我们发现,空穴载流子的掺杂导致在铜酸盐的电偶极团簇的形成。它们是由外面的掺杂剂离子和CuO平面内的空穴之间的多体相互作用产生的。由于二次简并,CuO平面上的空穴团簇形成与掺杂离子结合的四粒子共振价键斑。这种偶极子可以根据掺杂和温度排列成电荷密度波(CDW)或条纹,或者形成无序状态。有序系统的最低能量对应于局部反铁电有序。单个无序偶极子的迁移率在低温下非常低,并且它们优先结合成偶极子-偶极子对。电磁辐射与电偶极子强烈相互作用,当样品受到电磁辐射时,迁移率发生显着变化。这导致偶极团簇的分形生长。电偶极和CDW的存在导致了两个随温度升高的相变,即有序态的熔化和偶极态的消失。低掺杂的铁电性是这种偶极矩的自然结果。我们发展了一个基于二能级系统和偶极-偶极相互作用的理论来解释作为温度和电场函数的极化行为。
2016-08-29 cond-mat.str-el
Variation of metal-insulator transition and formation of bipolarons by the Cd-doping in the thiospinel system of Cu$_{1-x}$Cd$_{x}$Ir$_{2}$S$_{4}$
通过X射线衍射、电阻率、磁化率和比热测量研究了赝二元硫尖晶石体系Cu $_{1-x}$ Cd $_{x}$ Ir $_{2}$ S $_{4}$。结果表明,该体系对Cd的取代表现出能隙行为,而在1373 K下淬火得到的样品除$0.4< x \leqslant 0.6$外均为近单相.随着Cd掺杂浓度的增加,室温电导率和泡利磁化率单调下降,与空穴填充图一致。当$x\sim$ = 0.25时,母体化合物CuIr $_{2}$ S $_{4}$在230 K附近的一级金属-绝缘体跃迁转变为185 K附近的二级跃迁,之后二级跃迁在$x\sim 0.8$处消失。在1.8K以下没有观察到超导性。端元化合物CdIr $_{2}$ S $_{4}$显示为带隙为0.3 eV的绝缘体。对磁化率和电阻率数据的分析表明,对于$0.25 <x<$ 0.8,在低于185 K时形成双极化子,这解释了从BCS库珀对到小双极化子的转变方面的超导性的缺乏。
2003-12-05 cond-mat.str-el
Cu-doping effects on the ferromagnetic semimetal CeAuGe
本文研究了4f-Ce金属间化合物CeAu_(1-x)Cu_xGe在整个浓度范围(x = 0.0 - 1.0)内的Cu替代效应,并分析了其潜在的不寻常电子态。CeAuGe化合物是一种非中心对称的六方结构,是一种铁磁半金属,居里温度为10 K。在CeAuGe的Au位上掺杂Cu(CeAu_(1-x)Cu_xGe),使CeAu_(1-x)Cu_xGe的晶体结构从非中心对称(P63/mmc)空间群转变为中心对称(P63/mmc)空间群,在x ~ 0.5处c晶格常数有最大值。磁化率和电阻率的测量表明,所有的Cu掺杂化合物进行磁相变接近10 K,与12 K的最大转变温度为x = 0.5。中子粉末衍射实验表明,Ce 3+的磁矩为铁磁有序,在1.8 K时的Bohr磁子值约为1.2,取向垂直于六方c轴。利用对称性分析,我们分别找到了铁磁Shubnikov空间群Cmc'21'和P21 '/m'(x = 0.5)中磁结构的解< 0.5 and x >.电阻率在所有化合物中都表现出金属温度特性。由于近藤效应,在高掺杂x = 0.8和1.0时,电阻率在顺磁状态下具有局部最小值。在小的Cu掺杂水平,x = 0.2,电阻率示出了在铁磁转变温度和在2.5 K的铁磁状态下的额外的过渡样的特性的广泛的功能。
2022-03-01 cond-mat.str-el
Relaxations as key to the magnetocapacitive effects in the perovskite manganites
我们提出了一个详细的介电弛豫效应发生在几个钙钛矿稀土锰氧化物,包括多铁性TbMnO 3和DyMnO 3的研究。我们证明了强的磁电容效应,观察电场E|| c,几乎完全由磁状态引起的弛豫参数的变化。多铁性材料,它经历了一个过渡到一个螺旋磁状态,表现出定性不同的弛豫行为比那些化合物转移到一个A型反铁磁状态。我们将这两种情况下的弛豫归因于锰离子的偏心运动,这在多铁性系统中也导致了铁电有序。
2009-05-05 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Effect of atomic disorder and Ce doping on superconductivity of Ca3Rh4Sn13: Electric transport properties under high pressure
我们报道了在Ce取代的Ca_3Rh_4Sn_(13)中观察到8K以下的超导态与由原子无序引起的自旋玻璃态共存。比热,电阻率和磁性的测量揭示了非均匀的超导性的存在,在样品中掺杂Ce与超导临界温度Tc高于那些观察到的母体化合物。对于Ca3Rh4Sn13,电阻率随压力P的变化的负值,以及与计算的状态密度的减少费米能级与P.根据压力下进行的能带结构计算,我们演示了如何在DOS的变化会影响Tc的Ca3Rh4Sn13负晶格压力下的样品,强烈缺陷淬火。
2016-06-14 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Fe ion doping effect on electrical and magnetic properties of La0.7Ca0.3Mn1-xFexO3 x = 0.0 to 1.0
本文报道了用传统固相反应法制备的Fe掺杂的La_(0.7)Ca_(0.3)Mn_(1-x)Fe_xO_3(x = 0.0 ~ 1.0)的结构、电学和磁学性质。XRD的模拟数据显示,随着Fe离子浓度的增加,体积增加。XPS支持Fe ~(3+)离子直接取代Mn ~(3+)离子的观点。向较低波数和对称IR能带结构移动证实了Fe离子的体积增加和均匀分布。铁离子由于其稳定的半满3d轨道,对双交换(DE)导电机制没有贡献。Fe ~(3+)离子的存在促进了超交换作用产生的反铁磁性(AFM),抑制了绝缘体-金属转变温度(TIM)。磁性测量结果表明,磁极化子的存在支持的单位晶胞体积的增加和偏离居里-外斯定律。
2012-01-20 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Effect of magnetic (Nd) doping on electrical and magnetic properties of topological Sb2Te3 single crystal
在这里,我们报告的NdxSb 2-xTe 3单晶的生长和表征,通过固态反应路线通过自熔剂法。通过X射线衍射和扫描电子显微镜分别证实了相和层状生长。Nd掺杂后,晶格参数略有收缩。此外,记录的拉曼光谱的振动模式的一个微小的位移已观察到通过在Sb_2Te_3中掺杂Nd。在磁场为5 T时,Sb_2 Te_3在2.5K和20 K时的磁电阻值分别为75%和60%,而Nd_(0.1)Sb_(1.9)Te_3在5 K时的磁电阻值仅为40%.直流磁测量显示预期的抗磁性和顺磁性行为分别为纯和Nd掺杂晶体。在低于1 T的低磁场下,观察到纯晶体和Nd掺杂晶体的磁电导率具有尖点状行为,用Hikami Larkin Nagaoka(HLN)模型进行了分析。对于Sb_2 Te_3,在2.5K和20 K温度下的拟合参数α值分别为-1.02和-0.58,相位相干长度分别为50.8(6)nm和34.9(8)nm。对于Nd_(0.1)Sb_(1.9)Te_3,在5 K下,α为-0.29,相干长度为27.2(1)nm。α值清楚地表明,在纯样品和Nd掺杂样品中存在弱的反局域化效应。此外,与Nd掺杂,体状态的贡献增加,除了在整个导电机制的表面状态。
2021-07-26 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Thermal and electrical transport in metals and superconductors across antiferromagnetic and topological quantum transitions
我们研究了金属和超导体在反铁磁有序消失的量子相变附近的热输运和电输运。同样的理论也可以应用于量子相变,它涉及某些类别的内在拓扑秩序的损失。对于一个干净的超导体,我们恢复和推广了著名的普遍结果。与超导共存的公度和非公度反铁磁性的热导率在量子临界点附近显示出明显不同的掺杂依赖性,从而可以区分状态。在脏极限下,金属和超导体的电导率结果在性质上是相似的。在这个制度下,费米表面的几何性质允许一个非常好的唯象理解的数值结果的电导率。在最简单的模型中,我们发现,电导率不跟踪掺杂演变的霍尔系数,在最近的实验结果相反。我们提出了一个依赖于掺杂的散射率,可能是由于低于最佳掺杂的猝灭短程电荷波动,以一致地描述霍尔数据和纵向电导率。
2017-08-04 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Carrier doping to pseudo-low-dimensional compound La2RuO5
采用Cd ~(2+)取代La ~(3+)的方法对赝低维材料La_2 RuO_5进行了空穴掺杂。成功地获得了x ≤ 0.5的La_(2-x)Cd_xRuO_5单相样品,并对x=0.5的样品进行了高压氧退火。尽管Ru的形式离子状态预计将从4+(在x=0处)增加到4.5+(在x=0.5处),但在烧结样品中,磁性和电学性质没有显着变化。而高压氧退火x=0.5的样品在260 K时电阻率略有下降,热电势也有所降低。从这些结果,可以推测,掺杂的载流子主要是由烧结样品中的氧不足补偿。
2008-10-02 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Magnetic and electric properties of CaMn7O12 based multiferroic compounds: effect of electron doping
研究了混合价多铁性化合物CaMn_7O_(12)的磁性和电学性质。该化合物在90 K以下经历磁有序化,具有螺旋结构,随后在43 K附近观察到低温磁异常。目前的研究表明,在43 K的磁异常与热滞后表明一级性质的过渡。该化合物还显示出低于43 K的场冷磁记忆和弛豫,尽管不存在零场冷记忆。磁化强度与磁场测量中存在明显的磁滞回线,表明系统中存在一些铁磁团簇。我们在二价Ca的位置掺杂三价La,期望提高Mn $^{3+}$离子的分数。La掺杂的样品表现出降低的磁化强度,但与磁异常相关的温度几乎保持不变。有趣的是,在低于90 K的自发电极化急剧增加的La取代。我们建议,纯的基态,以及La掺杂的组合物包含孤立的超顺磁类集群,这可以引起场冷记忆和弛豫的形式的亚稳态。基态不一定是自旋玻璃型的,因为它是明显的,从零场冷却的存储器和频率偏移的交流电容测量的情况下。
2013-05-02 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Self-doping and the Mott-Kondo scenario for infinite-layer nickelate superconductors
本文简要回顾了最近发现的无限层镍酸盐超导体中的Mott-Kondo方案及其结果。我们认为母态是一个自掺杂的莫特绝缘体,并提出了一个有效的$t$ - $J$ - $K$模型来解释其低能特性。在小掺杂,该模型描述了一个低载流子密度的近藤系统与非相干近藤散射在有限的温度下,在良好的协议与实验观察的电阻率的对数温度依赖性。在增加Sr掺杂时,该模型预测了近藤效应的击穿,这提供了一个潜在的解释的非费米液体行为的电阻率与幂律缩放在很宽的温度范围内。在临界掺杂附近,由于近藤和海森堡超交换相互作用的竞争,非常规超导性经历了从无节点$(d+is)$波到节点$d$波的转变.不同的配对对称性的存在可能是支持最近的隧道测量。
2021-10-21 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Effects of Fe doping in La1/2Ca1/2MnO3
研究了Mn位Fe掺杂对多晶La_(1/2)Ca_(1/2)MnO_3的磁性、输运和结构性质的影响。低Fe浓度(< 10%)掺杂强烈影响电输运和磁化强度。即使对于所研究的最低掺杂水平(~2%),长程电荷顺序也被破坏。对于Fe浓度高达5%的铁磁状态发展在低温下与金属一样的传导和热滞后。在此范围内,居里温度作为Fe掺杂的函数单调降低。通过进一步的Fe掺杂,观察到绝缘行为和铁磁状态的突然凹陷。
2000-08-16 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Manipulating charge-density-wave in $1T$-TaS$_{2}$ by charge carrier doping: A first-principles investigation
过渡金属二硫属化物(TMD)$1T$ $_{2}$具有丰富的电荷密度波(CDW)级.最近的研究表明,利用光或电场可以操纵公度(C)CDW基态。这种操纵被认为是由载流子掺杂决定的。本文用第一性原理计算方法模拟了$1T$中载流子掺杂对CCDW的影响。研究了电荷掺杂对$1T$结构的电子结构和声子不稳定性的影响,分析了电荷掺杂引起的CCDW结构的能量和畸变率的变化。我们发现,无论是在体相还是单层的$1T$ $_{2}$中,CCDW在电子掺杂时都是稳定的,而空穴掺杂可以显著抑制CCDW,这意味着这些报道的操纵的不同机制。光或正垂直电场诱导的空穴掺杂增加了CCDW的能量,使体系转变为NCCDW或类似的亚稳态。另一方面,即使CCDW畸变在平面电场诱导的电子注入时更稳定,一些伴随的效应也可以驱动系统从CCDW跨越能垒到近公度(NC)CDW或类似的亚稳态。我们还估计空穴掺杂可以引入潜在的超导电性,其$T_{c}$为$6\sim7$ K。在$1T$中可以实现CCDW/Mott绝缘态、金属态、甚至超导态等不同状态的可控切换,这使得该新型材料在未来电子器件中具有非常有前景的应用。
2016-09-02 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Electrostatic interface tuning in correlated superconducting heterostructures
静电场被施加到门控高温超导(HTSC)膜,被认为类似于电荷掺杂那样影响膜。分析的t-J模型的配对方面,我们表明,耦合到电偶极子和声子在膜和介质栅的界面处的注入电荷的本地化,并导致超导体-绝缘体的转变。这导致在接近和高于最佳掺杂的掺杂依赖的相图的戏剧性修改,这是预期的最近的电场效应实验与HTSC铜酸盐揭示。
2005-10-13 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Electric double-layer transistor using layered iron selenide Mott insulator TlFe1.6Se2
A1-xFe 2-ySe 2(A = K,Cs,Rb,Tl)是最近发现的铁基超导体,其临界温度(Tc)可达32 K。与其他铁基超导体相比,它们的母相具有独特的性质;例如,它们的晶体结构包括有序的Fe空位,它们的正常状态是反铁磁(AFM)绝缘相,并且它们具有极高的Néel转变温度。然而,由于其固有的相分离,控制母AFM绝缘体中的载流子掺杂一直是困难的。在这里,我们制作了铁空位有序TlFe1.6Se2绝缘外延膜与原子级平坦的表面,并检查其静电载流子掺杂使用双电层晶体管(EDLT)结构与离子液体栅极。正栅极电压在25 K下产生三个数量级的电导调制,并进一步诱导和操纵相变;即,通过静电掺杂产生的离域载流子是相变的起源。据作者所知,这是EDLT使用莫特绝缘体铁硒化物通道的第一次演示,并开辟了一条探索铁基层状材料中高Tc超导性的途径,其中通过常规化学手段进行载流子掺杂是困难的。
2014-03-04 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Enhanced Superconductivity up to 43 K by P/Sb Doping of Ca1-xLaxFeAs2
通过电阻率ρ和磁化强度M的电导测量,研究了等价掺杂对新型112型铁砷化物Ca_(1-x)La_xFeAs_2超导转变温度Tc的影响。P或Sb掺杂强烈地提高了Tc:P掺杂的Ca 0.84La 0.16FeAs 2和Sb掺杂的Ca 0.85La 0.15FeAs 2分别表现出41和43 K的Tc,而没有P/Sb的Ca 0.85La 0.15FeAs 2表现出35 K的Tc。这些结果为进一步提高稀土掺杂Ca-Fe-As体系的Tc提供了线索。
2014-01-30 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Enhancing high-temperature thermoelectric properties of PtAs2 by Rh doping
通过电阻率ρ、Seebeck系数S和热导率kappa的测量,研究了Rh掺杂对Pt_(1-x)Rh_xAs_2(x = 0,0.005和0.01)热电性能的影响. x = 0.005的样品表现出大的S和低的ρ,导致在440 K时的最大功率因数(S^2/ρ)为65 μ W/cmK^2。预测的PtSb 2的特殊形状的“波纹状平带”可以解释掺杂PtAs 2的增强的热电性能。
2013-09-04 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Complex interplay between 3d and 4f magnetic systems and magnetic chirality in multiferroic Dy$_{1-x}$Ho$_x$MnO$_3$ ($x = 0, 0.2$)
本文用极化中子衍射、经典中子衍射和宏观方法研究了Dy $_{1-x}$ Ho $_x$ MnO $_3$($x = 0, 0.2$)单晶的结构、磁性和多铁性,以确定Ho掺杂对标题化合物磁电行为的影响。结果表明,Ho取代Dy位置20%,并不改变化合物的整体晶体对称性。对于这两种组合物,直到非常低的温度,它仍然是Pnma类型。磁有序化不改变晶体结构。精确的磁序和它详细的温度和场的演变都在原始和取代的化合物,我们确定使用单晶中子衍射和磁化测量。结果表明,过渡金属和稀土磁性亚晶格之间的复杂的相互作用,导致所谓的“Mn控制”和“Dy控制”的磁性状态。用极化中子衍射方法研究了Dy $_{0.8}$ Ho $_{0.2}$ MnO $_3$与DyMnO $_3$中稀土磁序的三维特征,揭示了Mn子系统上手性磁结构的存在。外电场对磁手征的影响可以直接得到证实,证明了多铁性相具有较强的磁电耦合。在相同的温度和电场下对相同样品的电极化研究提供了微观和宏观研究结果之间的直接相关性。
2022-06-10 cond-mat.other cond-mat.str-el
Correlation of magneto-electric coupling with crystal structure in Dy doped hexagonal YMnO3
在六方相稀土锰氧化物中,铁电有序和磁有序在低温下共存,这两种有序相互影响,引起了一些有趣的物理现象。在这里,我们报告了详细的分析粉末中子衍射(ND)研究多晶Y1-xDyxMnO 3(x = 0,0.05)作为温度的函数。结果表明,Dy在Y位的掺杂导致晶格常数的改变:晶胞在c方向收缩,但在ab平面扩展,晶胞体积增大,有效Mn磁矩也减小。所有的Mn-O键长和O-Mn-O键角显示出显着的变化,导致减少MnO 5多面体的倾斜。对这些样品的介电测量表明,由于Dy掺杂,反S形异常向低温侧移动,磁电耦合降低。磁性测量证实Mn三角晶格的挫折减少。依赖于温度的比热测量在Néel温度(TN)处显示出异常,并且结果表明由于Dy掺杂导致熵减小。这些结果被理解的修改在磁电耦合触发由于Dy引起的应变在Y平面的YMnO 3。
2014-05-10 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Electrically tunable room-temperature ferromagnetism in CrBr$_3$
本研究基于第一性原理海森堡XXZ模型,发现通过栅极诱导的载流子掺杂可调控单层CrBr₃的磁有序至室温,空穴掺杂可增强铁磁性,电子掺杂可改变磁易轴,为电控二维自旋电子等器件提供新可能。
2021-08-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
X-ray Irradiation-induced Carrier Doping Effects in Organic Dimer-Mott Insulators
我们报道了X射线辐照诱导载流子掺杂对有机二聚体-莫特绝缘体$κ$ -(ET)$_{2}$ $X$ with $X =$ Cu[N(CN)$_{2}$ ]Cl和Cu $_{2}$(CN)$_{3}$电导率的影响。对于$κ$ -(ET)$_{2}$ Cu[N(CN)$_{2}$ ]Cl,我们已经观察到在300 K的辐照下电阻率大幅度降低了40%,并且在50 K左右具有类似金属的温度依赖性。在供体分子位点处预期的辐照诱导的缺陷可能导致晶体中电荷转移的局部不平衡。这种分子缺陷导致载流子有效地掺杂到半填充的二聚体-莫特绝缘体中。
2007-10-16 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Electrical properties of vanadium oxide subject to hydrogen plasma treatment
研究了掺氢对钒氧化物电性能的影响。对于钒氧化物薄膜,经冷氢等离子体处理,电阻的温度依赖性与最大值在T ~ 100 K。此外,a.c.频率上的电阻进行了研究。讨论了制备新型超导材料的策略。
2008-12-16 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Quenching the Superconducting State of Cuprate Compounds with Electric Currents: A Variational Study
我们研究了铜氧化物超导体在外加电流作用下的性质,采用改进的Gutzwiller投影d波BCS态。母态包括准粒子和准空穴口袋,变分确定的大小,产生的电流。我们确定了两种不同的机制,在临界电流的超导性的破坏:在高空穴掺杂(x>0.15)的口袋增长,并完全破坏了间隙,在BCS类机制;在欠掺杂制度,超流刚度消失在最大相位扭曲与配对仍然完好无损。该结果指示保留配对相关性的假间隙“正常”状态。临界电流作为掺杂的函数显示出类似于Tc的圆顶形状。我们预测独特的签名的电流诱导的费米口袋,可以看到在角度分辨光发射光谱。
2010-07-14 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Enhanced thermoelectric properties by Ir doping of PtSb2 with pyrite structure
研究了Ir掺杂对Pt_(1-x)Ir_xSb_2(x = 0,0.01,0.03和0.1)黄铁矿热电材料热电性能的影响。进行电阻率ρ、塞贝克系数S和导热系数kappa的测量。结果表明,从半导体行为没有Ir(x = 0)的金属行为在x = 0.01的突然变化。x = 0.01的样品表现出大的S和低的ρ,导致在400 K时的最大功率因数(S^2/ρ)为43 μ W/cmK^2。特殊的“布丁模”型电子能带色散可以解释金属态热电性能的增强。
2012-06-20 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Electric field tunable unconventional superconductivity in alternating twist magic-angle trilayer graphene
我们构建了一个范德华异质结构,由三个石墨烯层堆叠交替扭转角$\pmθ$。在平均扭转角$θ\sim 1.56^{\circ}$处,理论上预测的形成平坦电子带的魔角、窄导带和价莫尔带与线性分散的狄拉克带一起出现。在半填充的莫尔价带中掺杂空穴或半填充的莫尔导带中掺杂电子时,出现位移场可调的超导性,在最佳掺杂和位移场下达到2.1 K的最大临界温度。通过调整掺杂水平和位移场,我们发现超导制度发生在结合味偏振的莫尔带的范霍夫奇点(vHS)在高位移场的边界。这一实验观察被发现与弱耦合描述不一致,表明所观察到的莫尔超导性具有非常规性质。
2020-12-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Emergence of the minority hole with high mobility on the electrical transport in the Fe-pnictides Ba(Fe$_{1-x}$Mn$_x$As)$_2$
在铁磷属元素化物(Pn)超导材料中,即使产生空穴载流子,Mn-或Cr-掺杂到Fe位也不诱导超导电性。这与通过碱金属取代在绝缘阻挡层上引入空穴时出现的超导电性形成强烈对比。详细研究了Mn掺杂对Ba(Fe $_{1-x}$ Mn $_x$ As)$_2$磁输运性质的影响,并从本质上解释了Mn掺杂对磁输运性质的影响。在低磁场($B$)状态下估计的$x$ = 0的负霍尔系数随着$x$的增加而逐渐增加,并且其符号在$x$ = 0.020时变为正。霍尔双折射率以及同时使用的磁导率张量,包括纵向和横向的传输组件的解释澄清,少数空穴产生的Mn掺杂通过自旋密度波(SDW)在低温下的过渡,而原来的多数电子和空穴驻留在半金属Ba(FeAs)$_2$的抛物线状费米面(FS)的影响可以忽略不计。结果表明,Ba(Fe $_{1-x}$ Mn $_x$ As)$_2$的空穴掺杂机制与其它超导FePns族的空穴掺杂机制有很大的不同。
2015-05-12 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Long-range anisotropic Heisenberg ferromagnets and electrically tunable ordering
最近实现的内禀磁秩序在真正的二维材料开辟了新的途径,在基础知识和自旋电子学的应用。在这里,我们发展了一个各向异性海森堡模型与相对论交换相互作用,从第一性原理计算。我们证明了至关重要的磁相互作用超出了第一邻居定性和定量再现实验结果。一旦我们确定了三卤化铬和CrGeTe $_3$的模型的预测能力,我们研究了在这些材料中通过电学手段调节磁有序的可行性。预测单层CrI $_3$中的铁磁居里温度在实验可获得的空穴密度内显著增加5倍。掺杂依赖的居里温度背后的难以捉摸的微观机制进行了说明。此外,在本上下文中,双轴应变和化学掺杂的影响也得到解决。这些结果应该引起进一步的实验关注,以检验目前的结论。
2021-07-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el