Effect of inhomogeneous Dzyaloshinskii-Moriya interaction on antiferromagnetic spin-wave propagation
本文从理论和数值两方面研究了非均匀Dzyaloshinskiii-Moriya相互作用对反铁磁自旋波传播的影响。我们发现,反铁磁自旋波可以放大的边界处,在那里的ε变化。这种非均匀磁共振还提供了一种方法来构造具有太赫兹频率范围内的禁止和允许反铁磁自旋波段的磁振子晶体。与铁磁自旋波相反,反铁磁自旋波在穿过非均匀DMI时会经历与极化相关的相移,从而提供了也可用作自旋波极化器的磁振子晶体。
2019-08-28 cond-mat.mtrl-sci
Large nonzero-moment magnetic strings in antiferromagnetic crystals of the manganite type
自旋为$S = 1 /2$的反铁磁晶体中的磁弦与磁极化子(铁子)的不同之处在于没有额外的磁矩。我们发现在具有反铁磁$s-d$交换的$S > 1 /2$双交换晶体中,出现了一种新的磁弦,它具有一个磁矩.它集中在弦的中心,磁化的弦本质上是弦和铁试剂之间的中间状态。在反铁磁锰氧化物中,这个磁矩比磁性原子的磁矩大一个数量级。与传统的铁磁体不同,弦的磁化存在于所考虑的晶体的任何参数下。我们认为,这种新型的磁状态可以相关的一些掺杂的反铁磁体,包括锰氧化物。
2002-04-14 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Ferromagnetic resonance in an antiferromagnetic crystal EuSn$_2$As$_2$
研究发现EuSn$_2$As$_2$中存在铁磁纳米缺陷,导致反铁磁晶体表现出铁磁共振特性,揭示其作为自然磁性超材料的特殊性质。
2025-12-15 cond-mat.mtrl-sci
Antiferromagnetic resonances in twinned EuFe2As2 single crystal
在这项工作中,我们报告的EuFe_2As_2单晶的铁磁共振光谱。我们观察到的铁磁共振响应,这是由于反铁磁共振的Eu子晶格的正交晶体结构和不同取向的孪晶畴相对于外场。我们证实了最近提出的自旋哈密顿量与各向异性Eu-Eu交换相互作用和双二次Eu-Fe交换相互作用的有效性。
2022-03-05 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Antiferromagnetic ordering in EuPtGe$_3$ single crystal
采用磁化强度、电阻率、热容和$^{151}$ Eu穆斯堡尔谱研究了非中心对称BaNiSn $_3$型晶体结构EuPtGe $_3$单晶的磁性。磁化率和热容量数据表明在$T_{\rm N}$ = 11K处发生了磁转变。穆斯堡尔数据证实了这一结论,但证据轻微的第一阶字符的过渡。分析的磁化强度数据,使用平均场模型与两个反铁磁耦合的子晶格允许解释某些方面的磁性行为,并获得EuPtGe $_3$中的第一和第二邻居交换积分。
2011-11-02 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Layered CrGe1-xSe3+y with Cr Kagome Lattice and Antiferromagnetic Ordering
The University of Arizona(亚利桑那大学);University of Pittsburgh(匹兹堡大学)
该研究报道了具有Cr Kagome晶格和反铁磁有序的分层CrGe1-xSe3+y材料的合成与性质,揭示了其反铁磁有序特性及铬的氧化态特征。
2026-01-08 cond-mat.mtrl-sci
Optical control of magnetization of micron-size domains in antiferromagnetic NiO single crystals
我们提出拉曼诱导共线差频产生(DFG)作为一种方法来操纵动态磁化。当基本光束沿三重旋转轴传播时,这种相干的二阶光学过程通过Umklapp过程的旋转模拟被角动量守恒所允许。作为示范,我们在实验上获得了具有微多畴结构的反铁磁NiO单晶沿[111]轴的共线磁性差频偏极化特性,与理论预测非常吻合。
2010-11-01 cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Gigahertz frequency antiferromagnetic resonance and strong magnon-magnon coupling in the layered crystal CrCl3
我们报告宽带微波吸收光谱的层状反铁磁体CrCl 3。我们观察到一个丰富的结构所产生的准二维反铁磁动力学的共振。由于这种材料中的弱层间磁耦合,我们能够观察到在GHz频率范围内的反铁磁共振的光学和声学分支以及它们之间的受保护的交叉。通过旋转对称性破缺,我们进一步证明了在两个共振模之间可以诱导出强的磁振子-磁振子耦合,并具有大的可调带隙。
2019-05-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Electric-field-induced spin-flop in BiFeO3 single crystals at room-temperature
铋铁氧体BiFeO3是唯一已知的室温“多铁性”材料。在这里,我们证明,使用中子散射测量高品质的单晶,反铁磁和铁电订单密切耦合。最初在一个单一的铁电状态,我们的晶体有一个倾斜的反铁磁结构描述了一个独特的摆线。在电极化下,极化重新取向引起自旋翻转。我们认为,这两个订单之间的耦合可能是更强的散装比观察到的薄膜中的摆线是缺席。
2008-02-20 cond-mat.mtrl-sci
Exchange bias up to room temperature in the antiferromagnetic bulk hexagonal Mn3Ge
这项工作报告的交换偏置(EB)的效果,室温下的二元金属间化合物Mn3.04Ge0.96。在700 K退火的样品结晶在一个铁磁有序的四方结构,而在1073 K退火的样品结晶在一个反铁磁有序的六方结构。六方晶系Mn3.04Ge0.96样品在2 K下表现出约70 mT的EB,其在室温下继续具有非零值。交换各向异性被认为是源于三角形反铁磁主体和嵌入的亚铁磁类团簇之间的交换相互作用。当过量的Mn原子占据原始的三角形反铁磁结构的Mn3Ge中的空Ge位时,亚铁磁团簇发展。
2013-11-13 cond-mat.mtrl-sci
Theoretical investigation of antiferromagnetic skyrmions in a triangular monolayer
采用基于平均场论的优化量子Monte Carlo方法,数值研究了反铁磁海森堡交换和手征Dzyaloshinsky-Moriya相互作用共存的二维三角系统的手征自旋织构.我们发现:当垂直于2D单层施加外部磁场时,可以形成螺旋形、skyrmionic和涡旋AF晶体;这些skyrmionic和涡旋的尺寸在外部磁场的几个临界点处突然改变;这些AF晶体中的每一个可以分解成三个周期性铁磁(FM)子晶格。在理论框架中实现的量子成分有助于跟踪AF skyrmion晶格的存在,直到低温。
2020-03-06 cond-mat.mtrl-sci
Antiferromagnetic topological insulating state in Tb$_{0.02}$Bi$_{1.08}$Sb$_{0.9}$Te$_2$S single crystals
研究通过向Bi$_{1.08}$Sb$_{0.9}$Te$_2$S拓扑绝缘体单晶中掺杂Tb,实现约10 K以下的反铁磁有序,并观测到拓扑表面态输运及类二维Shubnikov-de Haas振荡。
2023-07-18 cond-mat.mtrl-sci
Highly sensitive magnetic properties and large linear magnetoresistance in antiferromagnetic CrxSe(0.875\lex\le1)single crystals
本文通过生长高Cr含量CrxSe单晶,发现Cr含量微小增加可使奈尔温度从147 K升至257 K,并在Cr0.91Se中实现16.2%的大线性磁电阻,揭示其源于载流子补偿,为反铁磁自旋电子器件奠定基础。
2023-11-30 cond-mat.mtrl-sci
Ising-like Spin Anisotropy and Competing Antiferromagnetic - Ferromagnetic Orders in GdBaCo_{2}O_{5.5} Single Crystals
在RBaCo_{2} O_{5+x}化合物(R是稀土)中,铁磁-反铁磁竞争伴随着巨磁阻。我们研究了去孪晶的GdBaCo_{2} O_{5.5}单晶的磁化强度,发现Co^{3+}自旋具有显着的单轴各向异性,这与GdO_{0.5}平面中链氧的有序性密切相关。CoO_2平面反映了氧的有序性,也形成了由Co^{3+}离子以S=1和S=0状态交替排列组成的自旋态有序性。磁结构似乎是由弱耦合的铁磁梯与伊辛的时刻,这给出了一个简单的图片磁输运现象。
2003-04-25 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Magneto-optical evidence for single-crystal-like magnetic switching of epitaxial antiferromagnetic LaFeO3 films
Martin-Luther-Universität Halle-Wittenberg(哈勒-维滕贝格马丁路德大学);Helmholtz-Zentrum Berlin für Materialien und Energie GmbH(柏林亥姆霍兹材料与能源中心有限公司);University of Potsdam(波茨坦大学)
利用纵向磁光克尔效应(MOKE)直接探测应变控制的外延LaFeO3薄膜的磁开关和畴过程,发现压缩应变薄膜呈现矩形磁滞回线和单畴剩磁,并证实畴壁控制开关行为。
2026-06-02 cond-mat.mtrl-sci
Probing magnetic symmetry in antiferromagnetic Fe4Nb2O9 single crystals by linear magnetoelectric tensor
在本研究中,我们研究了磁介电,磁电(ME),和角依赖极化在单晶Fe 4 Nb 2 O 9。当磁场沿三个正交的x-、y-(y//[120])和z方向施加时,发现仅在T-N接近95 K时,磁介电效应在ε(x)(x//[100])、ε(y)(y//[120])和ε(z)(z//[001])中是显著的。当沿三个正交方向施加高达9 T的有限磁场时,在反铁磁相中可以感应出分别为70、100和30 μ C/m(2)的有限极化P-x、P-y和P-z。角相关极化测量验证了T-N以下的主要线性ME效应。从上述实验结果可以推断出具有所有九个非零分量的线性ME张量a(ij),表明倾斜反铁磁位形具有低得多的磁点群-1'。
2021-09-23 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Magnetic field dependence of antiferromagnetic resonance in NiO
我们报告的测量磁场和反铁磁共振的温度依赖性的原型反铁磁体NiO。在温度低至3K和磁场高达10 T的条件下,用窄带超辐射太赫兹(THz)脉冲选择性激发后,通过时间分辨法拉第测量,在时域内确定了1THz附近的磁共振频率。测量结果揭示了两个反铁磁共振模式,这可以区分其特征磁场的依赖性。这两种模式的性质进行了讨论,通过比较的八亚晶格反铁磁模型,其中包括下一个最近邻镍自旋之间的超交换,磁偶极相互作用,立方磁晶各向异性,和塞曼相互作用与外部磁场。我们的研究表明,两个亚晶格模型是不足以描述的自旋动力学在NiO,而磁偶极相互作用和磁晶各向异性起着重要的作用。
2018-06-20 cond-mat.mtrl-sci
Computational study of antiferromagnetic and mixed-valent diamagnetic phase of AgF2: crystal, electronic and phonon structure and p-T phase diagram
本文首次采用基于密度泛函理论的方法、声子直接方法和准谐波近似方法,对鲜为人知的反铁磁AgF_2的混合价态AgIAgIIIF_4 β型的晶体结构、电子结构、晶格动力学和热力学稳定性进行了研究,并与已知的反铁磁AgIIF_2 α型进行了比较.计算状态方程,体模量,电子态密度,电子和声子能带结构,包括分析的光学活性模式和p T相图的α/β系统。这项研究表明,α在其存在的所有温度和压力下都优于β,但同时β在更宽的压力范围内动态稳定。β相的讨论在更广泛的背景下同构三元金属氟化物和isolectronic氧化物,包括NaCuO 2,参考化合物的存在的CuIII物种在高温oxocuprate超导体。
2020-08-07 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
A-type Antiferromagnetic order in MnBi4Te7 and MnBi6Te10 single crystals
MnBi $_4$ Te $_{7}$和MnBi $_6$ Te $_{10}$是MnBi $_{2n}$ Te $_{3n+1}$家族中的两个成员,其中n=1的成员MnBi $_2$ Te $_{4}$作为第一个本征反铁磁拓扑绝缘体被广泛研究。在这里,我们报告的A型反铁磁秩序在这两个化合物通过测量磁性,电和热输运,比热,和单晶中子衍射。这两种化合物顺序成A型反铁磁结构一样,MnBi $_2$ Te $_{4}$与铁磁平面沿结晶\textit{c}轴反铁磁耦合。对于MnBi $_2$ Te $_{4}$或MnBi $_6$ Te $_{10}$,虽然没有发现任何面内有序矩的证据,但对于MnBi $_4$ Te $_{7}$,观察到沿[0 0 L]方向的半L位置处的弱反射,表明面内有序矩约为0.15 $μ_{B}$ /Mn。Mn Bi $_4$ Te $_{7}$和Mn Bi $_6$ Te $_{10}$的有序化温度T $_N$分别为13,K和11,K.磁性有序性也表现在各向异性磁性上。在2,K下沿\textit{c}轴方向施加约1.6,kOe的磁场时,两种化合物的层间耦合较弱,发生自旋翻转跃迁.如在MnBi $_2$ Te $_4$中所观察到的,当在T $_N$上冷却时,在热电势的温度依赖性中没有观察到异常。另一方面,临界散射效应观察到的热导率,虽然效果是不太明显的MnBi $_…
2020-04-15 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Epitaxial growth, structural characterization and exchange bias of non-collinear antiferromagnetic Mn$_{3}$Ir thin films
反铁磁材料是自旋电子学的重要研究对象。本文对非共线反铁磁体Mn $_{3}$ Ir的薄膜的生长、结构表征和磁性能进行了全面的研究。利用MgO(001)和Al $_{2}$ O $_{3}$(0001)单晶衬底上的外延工程,我们控制了立方$γ$ -Mn $_{3}$ Ir在(001)和(111)晶向的生长,并讨论了生长条件的优化,以获得具有低表面粗糙度的高质量晶体结构。在双层膜中研究了交换偏置,在室温下在Mn $_{3}$ Ir(111)/坡莫合金异质结构中测量的交换偏置场高达-29 mT(相当于11.5 nJ cm $^{-2}$的单向各向异性常数)。此外,在Mn $_{3}$ Ir(001)/ Py双层膜中,还观察到了面内晶向对阻断温度的明显依赖性。这些研究结果进行了讨论的背景下,手性反铁磁畴结构,并将告知拓扑反铁磁自旋电子器件的进展。
2019-03-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Synthesis and Anisotropic Magnetic Properties of LiCrTe$_2$ Single Crystals with a Triangular-Lattice Antiferromagnetic Structure
本文通过Te/Li助熔剂法合成了LiCrTe$_2$单晶,发现其具有A型反铁磁结构、显著高于多晶样品的磁转变温度及强各向异性变磁行为,为二维自旋器件应用提供了有前景的材料。
2023-04-04 cond-mat.mtrl-sci
Coexistence and interconvertibility of ferromagnetic and antiferromagnetic phases in the single crystal of Mn$_3$ single-molecule magnet
本文报道了Mn $_3$单分子磁体单晶中铁磁相和反铁磁相共存的现象。当样品暴露在空气(氧气)或甲基蒸气中时,在可逆氧化-还原过程中的氧化或还原过程中的一定时间内出现共存状态。我们注意到分子结构的明显变化,这也是可逆的,因为在氧化或还原过程中,甲基基团被丢弃或添加到分子中。分子中甲基的存在与否对分子间的交换相互作用产生重要影响,铁磁相来自于一个分子中有甲基而另一个分子中失去甲基的分子对之间的异质分子间键。Mn $_3$分子结构的可逆变化表明,Mn $_3$的磁性结构可以在分子尺度上进行设计和调控,具有很大的应用潜力。
2015-01-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Single crystal growth, chemical defects, magnetic and transport properties of antiferromagnetic topological insulators (Ge$_{1-δ-x}$Mn$_x$)$_2$Bi$_2$Te$_5$ ($x\leq 0.47$, $0.11 \leq δ\leq 0.20$)
本文报告了反铁磁拓扑绝缘体 (Ge$_{1-δ-x}$Mn$_x$)$_2$Bi$_2$Te$_5$ 的单晶生长及性质,发现其具有双层A型反铁磁有序、更强的层间交换作用和更小各向异性,为研究Layer Hall效应和量子度规非线性Hall效应提供了平台。
2024-04-27 cond-mat.mtrl-sci
Magnetic, thermal, and transport properties on single crystals of antiferromagnetic Kondo-lattice Ce2PdSi3
研究了Ce_2PdSi_3单晶的磁化强度、热容、电阻率、热电势和霍尔效应。该化合物在低于N 'eel温度(T_N)~3 K时具有反铁磁性.索末菲系数远低于T_N,约为110 mJ/K^2 mol Ce,表明该化合物具有重费米子性质。在晶体电场和近藤效应的相互作用下,晶体的输运和磁性表现出很大的各向异性。在高温下,热电势在不同方向上的符号相反,而普通霍尔系数在不同的几何形状下是各向异性的,符号相反,表明费米面是各向异性的。从磁化率的温度依赖性的CEF分析表明,基态是|+/-1/2>。发现第一和第二激发CEF二重态能级分别位于约30和130 K。Kondo温度与T_N在同一数量级,表明近藤效应与磁序之间存在着微妙的竞争.
2000-05-10 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Structural, magnetic and electrical properties of single crystalline La_(1-x)Sr_xMnO_3 for 0.4 < x < 0.85
本文报道了掺锶LaMnO_3单晶的结构、磁性和电学性质。复杂的结构和磁相图只能解释假设从轨道自由度的显着贡献。接近于x = 0.6,铁磁金属之后是低于200 K的反铁磁金属相。这种反铁磁金属相存在于单斜晶体结构中。根据理论预测,这种金属反铁磁体的轨道序为(x^2-y^2)型。对于较高的Sr浓度的反铁磁绝缘体是建立低于室温。
2002-04-12 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Antiferromagnetic Mott insulating state in single crystals of the hexagonal lattice material Na2IrO3
我们合成了Na_2IrO_3单晶,并利用粉末X射线衍射(PXRD)、电阻率、等温磁化强度M与磁场H、磁化率χ与温度T以及热容C与温度T的关系研究了它们的结构、输运、磁性和热性质。Na_2IrO_3晶体为单斜\emph{C2/c}(No.15)型结构,由Na和NaIr_2O_6层沿c轴交替堆叠而成。χ(T)数据显示了在> 200 K的高温下的居里-外斯行为,有效磁矩μ_eff = 1.82(1)μ_B,表明Ir^4+磁矩上的有效自旋S_eff = 1/2。大的外斯温度θ=-116(3)K表明这些S_eff = 1/2,Ir^4+磁矩之间存在着大量的反铁磁相互作用。χ(T)和C(T)数据的尖锐异常表明,Na_2IrO_3在T_N = 15 K以下经历了向长程反铁磁有序态的转变. T_N处的磁熵仅为S_eff = 1/2矩序时的20%左右。约化熵和较小的T_N/θ \approx 0.13表明Na_2IrO_3中存在几何磁阻挫和/或低维磁相互作用。在平面电阻率测量显示绝缘行为。这与局域磁矩一起表明Na_2IrO_3是一种莫特绝缘体。
2010-06-02 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Antiferromagnetic Domain Structure in Bilayer Manganite
本文报道了一种新的软X射线纳米衍射研究强关联层状锰氧化物La $_{0.96}$ Sr $_{2.04}$ Mn $_{2}$ O $_{7}$中的反铁磁畴。我们发现,反铁磁畴淬火,形成一个独特的域模式,每个域具有其自旋方向的固有记忆,并与相关的畴壁沿结晶方向运行。这可以通过在晶体生长过程中锁定的晶体或磁性缺陷的存在来解释,这些缺陷钉扎反铁磁畴。反铁磁畴图案显示两种不同类型的域。我们观察到,在一种类型中,在锰自旋方向上的周期性波纹,周期约为4 \micro \meter。我们建议,双层内的反转对称性的损失是负责通过Dzyaloshinskiii-Moriya型相互作用的这种波纹结构。
2013-02-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Crystalline anisotropy induces a second antiferromagnetic phase in the absence of SDW in the heavily hydrogen-doped LaFeAsO$_{1-x}$H$_x$ $(x\sim0.5 )$
采用密度泛函理论结合动力学平均场方法(DFT+DMFT)研究了重掺氢LaFeAsO $_{1-x}$ H $_x$ $(x\sim0.5 )$的电子和磁性.我们发现了氢原子和氧原子的条纹状有序结构,作为基态,具有与反铁磁(AF)顺序相同的配置。新的结构可以解释现有的实验结果有关的重H掺杂的LaFeAsO $_{1-x}$ H $_x$,如在平面内的电子各向异性和非均匀的磁性行为。在Fe- 3d $_{xz}$(xz)和Fe-3d $_{yz}$(yz)基态轨道之间观察到显著的各向异性,其中不存在由自旋密度波相产生的赝能隙,这被发现源于结晶各向异性。磁矩在空间上是不均匀的,并且对晶体构型很敏感。我们发现,非均匀的磁性行为与结构中的As-Fe-As键角有关。我们的研究结果将阐明铁基超导体中晶体细节和轨道自由度的重要性。
2018-09-27 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Frustrated Antiferromagnetic Triangular Lattice with Dzyaloshinskii-Moriya Interaction: Ground States, Spin Waves, Skyrmion Crystal, Phase Transition
本文研究了三角晶格中海森堡自旋通过反铁磁交换作用$J$和Dzyaloshinskiii-Moriya(DM)作用$D$在最近邻(NN)之间相互作用.我们考虑两种情况:DM矢量$\mathbf D$垂直于晶格平面的第一种情况和DM矢量位于该平面内的第二种情况。在这两种情况下,磁场$H$垂直于自旋平面施加。该系统的基态(GS)的计算通过使用非常快的最速下降法在两种情况下的能量最小化。在$\mathbf D$与$H=0$垂直的情况下,GS是周期性的。我们分析确定GS配置,其特征在于由两个明确的角度。我们计算了这种情况下的自旋波谱,结果表明,对于小的波矢,自旋波在系统中是被禁止的。当$H\neq 0$时,垂直$\mathbf D$情况下的GS不显示skyrmions。然而,在平面内的$\mathbf D$与$H\neq 0$的情况下,我们发现在$T=0$的skyrmion的晶体组成的三个互穿skyrmion亚晶格晶体,在协议中发现的低$T$自旋纹理在早期的作品。我们通过蒙特卡罗模拟表明,这种skyrmion晶体是稳定的,在有限的温度低于临界温度。
2022-09-04 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.stat-mech
Antiferromagnetic Topological Insulator MnBi2Te4: Synthesis and Magnetic properties
最近,MnBi_2 Te_4作为第一个被发现的本征反铁磁拓扑绝缘体(AFM TI),将成为发现奇异拓扑量子现象的一种很有前途的材料。在本工作中,我们通过固相反应成功合成了高质量的MnBi 2 Te 4单晶。通过粉末X射线衍射(PXRD)和高分辨高角度环形暗场扫描透射电子显微镜(HAADF-STEM)分析,所生长的MnBi 2 Te 4单晶具有由七个Te-Bi-Te-Mn-Te-Bi-Te序列组成的范德华层状结构。低于25 K的磁序作为MnBi 2 Te 4晶体中Mn层之间的A型反铁磁相互作用的结果,表明反铁磁性和拓扑量子态之间的独特的相互作用。MnBi_2Te_4单晶的输运测量进一步证实了其磁转变。此外,MnBi_2Te_4的表面不稳定,在空气中容易被氧化,值得注意的是,继续研究少层样品。对MnBi 2 Te 4的第一个AFM TI的研究将指导未来对MBixTey家族(M = Ni,V,Ti等)中其他潜在候选者的研究。
2019-07-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Single Crystal Growth, Crystallography, Magnetic Susceptibility, Heat Capacity, and Thermal Expansion of the Antiferromagnetic S = 1 Chain Compound CaV2O4
化合物CaV 2 O 4含有自旋S = 1的V^{+3}阳离子,并且在室温下具有正交结构,含有沿c轴延伸的V原子的Z字形链。我们生长了CaV_2O_4单晶,并报道了单晶和多晶样品在1.8-350 K温度范围内的晶体学、静态磁化强度、磁化率χ、交流磁化率、热容Cp和热膨胀测量。在T_S \approx 108-145 K和T_N \approx 51-76 K的温度范围内发现了从正交到单斜的结构畸变和长程反铁磁(AF)转变。在两个退火的单晶中,在\approx 200 K发现了另一个转变.在其中一个晶体中,这种转变主要是由于退火期间晶体中相干生长的V2 O3杂质相。然而,在另一种晶体中,这种在200 K的转变的起源是未知的。χ(T)在\approx 300 K时有一个宽的最大值,与短程AF有序有关,而在T_N以上χ的各向异性很小。T_N以下的各向异性χ(T \to 0)数据表明AF磁结构的(平均)易磁化轴是b轴。Cp(T)数据表明T_N以上存在较强的短程AF有序,与χ(T)数据一致。我们用J1-J2 S = 1海森堡链模型拟合了室温附近的χ(T)数据,其中J1(J2)是(次)近邻交换相互作用。我们发现J1 \approx 230 K,令人惊讶的是,J2/J1 \approx 0(或J1/J2 \approx 0)。这些S = 1链之间的相互作用J_ \perp导致T_N处的长程AF有…
2008-12-23 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Suppression of antiferromagnetic order and strong ferromagnetic spin fluctuations in Ni-doped CaCo2As2 single crystals
CaCo_2As_2是一种独特的具有强磁阻挫的巡游体系。在这里,我们报告的影响,电子掺杂的物理性质产生的Ni取代Co。A型反铁磁转变温度TN = 52 K x = 0降低到22 K,只有3%的Ni取代,并完全抑制x > 0.11。对于0.11 < x < 0.52,强铁磁(FM)波动发展,如磁化率chi(T)测量所揭示的。热容Cp(T)测量揭示了FM量子自旋波动的存在,0.11 < x < 0.52。我们的密度泛函理论(DFT)计算证实,FM波动增强Ni取代Co.索末菲电子热容系数增强x = 0,0.21,和0.42的约一个因素的两个相比,在费米能量的裸密度的状态的DFT计算。x > 0.52的晶体不表现出FM自旋涨落或磁序,这是从DFT计算中发现的,由Stoner跃迁引起。对x = 0.11和0.16的晶体进行的中子衍射研究发现,没有证据表明存在CaCo2As2中观察到的A型有序或其他常见的磁性结构。
2021-07-06 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
A-type antiferromagnetic order in semiconducting EuMg$_2$Sb$_2$ single crystals
Eu基Zintl相材料EuA $_2$ Pn $_2$(A = Mg,In,Cd,Zn; Pn = Bi,Sb,As,P)由于磁性和能带拓扑的复杂相互作用而引起了人们的极大兴趣。在这里,我们研究的电子,磁性和电子性能的层状Zintl相单晶EuMg $_2$ Sb $_2$与三角CaAl $_2$ Si $_2$晶体结构(空间群$P\bar{3}m1$)。电阻率测量与角分辨光电子能谱(ARPES)的研究补充发现一个激活的行为与本征电导率在高温下指示一个半导体电子基态与一个狭窄的能隙为370 meV。磁化率和零场热容测量表明,在Neel温度$T_{\rm N}$ = 8.0(2)K时,化合物发生反铁磁有序化。零场中子衍射测量结果表明,原子力显微镜(AFM)的有序度为A型,其中ab平面层中的Eu有序矩(Eu $^{2+}$,S= 7/2)在ab平面内铁磁排列,相邻层中的Eu有序矩在ab平面内反铁磁排列.我们还发现,由于平面内的各向异性非常小,在低场< 0.05 T时,在ab平面内的三角形AFM域中的Eu矩重取向发生在$T_{\rm N}$以下。虽然报道了同构半金属EuMg $_2$ Bi $_2$的Dirac表面态,但在EuMg $_2$ Sb $_2$中观察到的窄隙半导体行为暗示了自旋轨道耦合在调节这些材料的电子态中的重要作用。
2022-04-11 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Reentrant spin glass behavior in a layered manganite La1.2Sr1.8Mn2O7 single crystals
本文详细研究了La $_{1.2}$ Sr $_{1.8}$ Mn $_{2}$ O $_{7}$单晶在低于$T_{c}$ = 121 K时的AC/DC磁化和纵向/横向输运性质。我们发现,在40 K以下的电阻率上升有关的再入自旋玻璃相在相同的温度下,伴随着额外的异常霍尔效应。来自普通霍尔效应的载流子浓度在转变期间保持恒定,并且接近标称掺杂水平(0.4个空穴/Mn)。这种自旋玻璃行为源于铁磁双交换和反铁磁超交换相互作用的竞争,导致相分离,即铁磁和反铁磁团簇的混合,表现为倾斜的反铁磁态。
2000-07-14 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Crystal Structure Manipulation of the Exchange Bias in an Antiferromagnetic Film
交换偏置是磁学中研究最广泛的现象之一,因为当铁磁体(FM)与反铁磁体(AFM)耦合时,它对铁磁体(FM)施加单向各向异性,因此交换偏置的控制对于诸如磁性随机存取存储器和巨磁阻传感器的技术应用是非常重要的。在这封信中,我们报告的晶体结构操纵的交换偏置在外延hcp Cr_2O_3薄膜。通过外延生长Cr原子的c轴和自旋位于膜平面内的Cr_2O_3(10-10)取向薄膜,我们证明了Cr_2O_3与相邻坡莫合金层之间的交换偏置从(0001)取向Cr_2O_3薄膜中观察到的面外偏置调整到面内偏置。这是由于Cr原子的自旋和相邻的FM层之间的共线交换耦合。这种高度各向异性的交换偏置现象在多晶膜中是不可能的。
2016-06-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Tunable temperature induced magnetization jump in a GdVO3 single crystal
我们报道了在温度TM = 0.8K时观察到的GdVO_3单晶沿a轴的温度感生磁化跳变的一个新特征。低于TM时,化合物没有表现出磁性和反磁性,表明具有均匀的反铁磁结构。然而,我们将证明,低于TM的磁状态确实是历史依赖的,只有当通过TM加热样品时,它才会出现在磁化强度的不同跳跃中。这样的磁记忆效应是非常不寻常的,并建议不同的领域安排在假定同质的反铁磁相的化合物。
2006-01-04 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Magnetic structure and crystal field states of antiferromagnetic CeNiGe$_3$: Neutron scattering and $μ$SR investigations
本研究利用NPD、INS和$μ$SR测量结合DFT计算,揭示了反铁磁CeNiGe$_3$在$T_{\rm N} \approx 5.2$~K的长程螺旋磁结构、CEF激发及基态波函数。
2024-11-08 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Electrical Transport Properties of Single Crystal Sr3Ru2O7: The Possible Existence of an Antiferromagnetic Instability at Low Temperatures
本文报道了用浮区法生长的Sr_3Ru_2O_7单晶样品的霍尔系数R_H和磁电阻(MR)的测量结果。在整个温度范围内(0.3 - 300 K),R_H均为正值。它的温度(T)的依赖关系密切遵循的磁化率,包括在特征温度T=17 K的最大值。我们证明了在重费米子化合物和铁磁金属中斜散射的情况下,R_H可以分解为正常和反常部分。这一点,再加上观察到的纵向MR是大于横向MR在相同的磁场和温度,表明磁波动占主导地位的电输运性质在Sr 3Ru 2 O 7。我们发现了一个交叉的MR在T* 的符号,从正到负的温度增加,无论是横向和纵向配置。此外,在低温下发现了磁电阻随磁场变化的非单调性。这些观察结果表明,在常压下Sr 3Ru 2 O 7的磁关联经历了一个质的变化,随着温度的降低。在T* 以上,它们由铁磁不稳定性主导。然而,在T* 以下,系统会过渡到一个不同的行为,可能由倾斜的反铁磁不稳定性控制。
2001-02-08 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Direct imaging and control of Berry curvature in noncollinear antiferromagnetic single-crystal thin films
University of Wisconsin-Madison(威斯康星大学麦迪逊分校);University of California, Irvine(加州大学尔湾分校);University of Nebraska, Lincoln(内布拉斯加大学林肯分校);University of Oxford(牛津大学);University College London(伦敦大学学院);STFC Rutherford Appleton Laboratory(英国科学与技术设施委员会鲁瑟福阿普尔顿实验室)
本研究成功制备非共线反铁磁体Mn₃NiN单晶外延薄膜,实现其Berry曲率的直接成像与调控,揭示畴的温度依赖开关特性,为自旋电子学应用提供基础支撑。
2025-10-22 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Observation of Weak Kondo Effect and Angle Dependent Magnetoresistance in Layered Antiferromagnetic V$_5$S$_8$ Single Crystal
本研究在层状反铁磁V$_5$S$_8$单晶中观测到弱近藤效应,揭示其源于27 K奈耳温度以下插层V原子的反铁磁交换作用,同时发现该材料反铁磁态下强磁各向异性及角度依赖磁电阻的高度各向异性特征。
2023-02-07 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Dynamics and formation of antiferromagnetic textures in MnBi$_2$Te$_4$ single crystal
本研究利用相干X射线成像直接观察MnBi$_2$Te$_4$中反铁磁畴与畴壁,测得畴壁宽度为550纳米,发现冷却与升温过程中的显著滞后,揭示了交换、各向异性与畴壁能共同作用的复杂能量景观。
2025-10-24 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Octupolar vortex crystal and toroidal moment in twisted bilayer MnPSe$_3$
针对二维反铁磁多畴探测难题,通过原子模拟发现扭转双层MnPSe$_3$中八极矩形成涡旋晶体并产生环向矩,可引发磁电效应,为间接探测多畴反铁磁序提供新途径。
2024-11-06 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Single-Crystal Growth and Physical Properties of the Antiferromagnetic Double Perovskite Ba_2CoMoO_6
Helmholtz-Zentrum Berlin für Materialien und Energie GmbH(亥姆霍兹柏林材料与能源有限公司);Max Planck Institute for Chemical Physics of Solids(马克斯·普朗克固体化学物理研究所);University of Cologne(科隆大学);National Yang Ming Chiao Tung University(国立阳明交通大学);National Synchrotron Radiation Research Center(国家同步辐射研究中心);Technische Universität Berlin(柏林工业大学)
研究了Ba₂CoMoO₆的结构、磁性和电子性质,通过单晶生长和多种方法表征,发现其面心立方结构,磁性在20.1K以下有序,电子结构显示J_eff=1/2有效基态,光响应在2.65eV有显著特征。
2026-10-06 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Resonant photon absorption and hole burning in Cr7Ni antiferromagnetic rings
对Cr7Ni反铁磁环晶体的磁化强度进行了测量。在1和10 GHz之间的频率与微波辐照导致观察到非常窄的共振光子吸收线,主要是由超芬相互作用加宽。双脉冲烧孔技术使我们能够估计的特征能量扩散时间。
2005-04-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Crystal growth engineering and origin of the weak ferromagnetism in antiferromagnetic matrix of orthochromates from $t$-$e$ orbital hybridization
本文报道了准铁电原铬酸盐磁性的实验和理论研究。成功地生长了RECrO $_3$(RE = Y、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb和Lu)化合物家族的大单晶。中子劳厄研究表明,所获得的单晶质量良好。外加磁场和温度相关的磁化强度测量揭示了它们的内禀磁性,特别是反铁磁(AFM)转变温度。采用Perdew-Burke-Ernzerhof泛函加Hubbard $U$方法进行了电子结构的密度泛函理论研究。对晶体信息和磁性进行了系统的理论优化。当RE $^{3+}$阳离子从Y $^{3+}$和Eu $^{3+}$变化到Lu $^{3+}$离子时,计算的$t$ - $e$轨道杂化度和Néel温度的行为与实验确定的AFM转变温度相似,具有阳离子半径的变化。我们发现$t$ - $e$杂化是各向异性的,导致了Cr $^{3+}$亚晶格的磁各向异性.这用最近邻$J_1$ - $J_2$模型进行了评价。我们的研究提供了$t$ - $e$杂化过程中的电子结构的图片,而改变RE离子和揭示的性质的弱铁磁性共存占主导地位的反铁磁性。大尺寸RECrO $_3$单晶的出现为正铬酸盐的进一步研究奠定了基础。
2022-03-09 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el physics.app-ph
Synthesis and structural characterization of 2Dioxane.2H2O.CuCl2: metal-organic compound with Heisenberg antiferromagnetic S=1/2 chains
合成了一种新的金属有机化合物2-Dioxane·CuCl 2·2 H2O,并用X射线单晶衍射对其结构进行了表征。磁化率和零场非弹性中子散射也被用来研究它的磁性。结果表明,该材料是一个弱耦合的一维S=1/2海森堡反铁磁链系统,链方向沿晶体学c轴,最近邻链内交换常数J=0.85(4)meV.次近邻链间交换常数J'也估计为0.05 meV。从中子非弹性散射中观测到的磁激发谱与基于Muller模型的数值计算结果非常吻合。
2009-09-30 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Anomalies of conductivity behavior near the paramagnetic-antiferromagnetic transition in single-crystals La_{2}CuO_{4+δ}
研究了两种单晶La_{2} CuO_{4+δ}样品的电阻R(T)随温度的变化关系,目的是检测顺磁-反铁磁(PM-AFM)转变引起的R(T)行为的可能变化。其中一个δ \lesssim 0.01的样品的氧分布相当均匀(没有相分离),Neel温度T_{N} \approx 266 K。用Mott变程跳跃法测定了样品的电导率。另一个电阻小得多的样品(δ \approx 0.05)是不均匀的(相分离的),显示出PM-AFM(T_N \approx 205 K)和超导(T_c \approx 25 K)转变。结果表明,对于均匀样品,在T_N以上电阻率随温度的下降比T_N以下(平行和垂直于CuO_2基面的两个测量电流方向)快得多。对于相分离且电阻较小的样品,在PM-AFM转变附近也发现了类似的电导率行为。在这种情况下,在T_N \approx 205 K附近的R(T)曲线中可以看到明显的扭结。此外,在T_N以上足够远的地方发生向金属(dR/dT> 0)行为的转变。所研究的样品的观察到的行为与T_N以上的载流子的离域增加有关。这与低掺杂铜酸镧在T_N以上的AFM相关长度的减小和空穴迁移率的相应增强是一致的。
2010-01-10 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Coexistence of Commensurate and Incommensurate Antiferromagnetic Groundstates in Co$_x$NbSe$_2$ Single Crystal
本研究在Co$_{0.28}$NbSe$_2$单晶超晶格中发现两种反铁磁基态共存,并通过磁化率、比热及中子衍射确定了各自的转变温度与磁结构。
2024-12-31 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Crystal fields, disorder, and antiferromagnetic short-range order in Yb0.24Sn0.76Ru
我们报告了一个新的化合物(Yb0.24Sn0.76)Ru的结晶在立方CsCl结构的广泛测量。价带光电发射和L3 X射线吸收表明Yb的4f构型中没有二价组分。非弹性中子散射(INS)结果表明,在激发能20 meV时,Yb 3+的8重简并J多重态被晶体电场(CEF)劈裂为Γ7基态和Γ8四重态.在假设Γ6激发态位于32 meV的情况下,磁化率可以通过该CEF方案非常好地拟合;然而,在INS中没有观察到预期的在12 meV处的Γ8/Γ6跃迁。电阻率遵循Bloch- Grüneisen定律,由并联电阻器分流,这是受声子散射而没有明显磁散射的系统的典型情况。所有这些性质可以理解为代表简单的本地矩行为的三价Yb离子。在1 K时,存在一个比热峰,该峰太宽,无法代表磁相变,这与中子衍射中不存在磁反射一致。另一方面,该峰也太窄而不能代表Γ7基态二重态中的近藤效应。基于比热的场依赖性,我们认为反铁磁短程有序(可能与近藤物理共存)发生在低温下。长程磁序被抑制,因为Yb的网站占有率低于这种无序化合物的逾渗阈值。
2011-08-29 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Anomalous Hall effect in antiferromagnetic RGaGe (R = Nd, Gd) single crystals
本研究通过高质量单晶实验,发现反铁磁NdGaGe和GdGaGe具有不同磁各向异性与磁电阻行为,其中NdGaGe展现出约368 Ω⁻¹ cm⁻¹的大反常霍尔电导,揭示了稀土元素在调控电子结构与输运特性中的关键作用,为自旋电子器件发展提供新思路。
2025-04-25 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Molecular Beam Epitaxy Growth of Antiferromagnetic Kagome Metal FeSn
FeSn是一种室温反铁磁体,其电子结构中可能含有狄拉克费米子。磁自由度和狄拉克费米子的相互作用使FeSn成为自旋电子学和电子器件的有吸引力的平台。虽然薄膜FeSn的稳定化对于这种器件的开发是需要的,但是之前没有单晶FeSn的外延生长的报道。本文报道了在SrTiO $_{3}$(111)单晶衬底上用分子束外延法生长FeSn(001)外延薄膜。通过结合X射线衍射,电输运,和扭矩磁力测量,我们证明了这些薄膜的高品质的剩余电阻率比$ρ_{xx}(300 \hspace{0.2em}{\rm K})/ρ_{xx}(2 \hspace{0.2em}{\rm K}) = 24$和反铁磁有序在$T_{\rm N}$ = 353 K。这些发展开辟了一条途径,操纵狄拉克费米子在FeSn的磁相互作用和电子场效应用于反铁磁自旋电子学设备。
2019-05-30 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Stabilization of an ambient pressure, collapsed tetragonal phase in CaFe2As2 and tuning of the orthorhombic / antiferromagnetic transition temperature by over 70 K by control of nano-precipitates
我们已经发现了一个非常大的响应的过渡温度的CaFe_2As_2单晶生长出过量的FeAs退火/淬火温度。而在400 ℃退火的晶体在170 K附近表现出从高温四方晶系到低温斜方晶系和反铁磁态的一级相变,从960 ℃淬火的晶体在100 K以下表现出从高温四方晶系到低温非磁性塌缩四方晶系的相变。通过使用随温度变化的电阻率、磁化率、X射线衍射,通过穆斯堡尔谱和核磁共振测量,我们已经能够证明,通过改变退火温度,淬火温度为400至850 ℃,对于大于100 K的转变温度,低温状态保持反铁磁性,在低于90 K的转变温度下变为塌缩的四磁性/非磁性。这种抑制的正交/反铁磁相变和其最终取代崩溃的四相/非磁性相是类似于已经观察到的CaFe 2 As 2在静水压力下。透射电子显微镜的研究表明,有一个温度依赖性,宽度的形成CaFe 2As 2与过量的Fe和作为可溶于在较低的退火温度下的单晶中的减少量。对于从960 ℃淬火的样品,存在细的(10 nm量级)半均匀分布的沉淀物,其可以与平均应变场相关联,而对于在400 ℃退火的样品,过量的Fe和As形成介观晶粒,其在整个CaFe 2As 2晶格中引起很少的应变。
2011-01-24 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Crystal facet orientated Altermagnets for detecting ferromagnetic and antiferromagnetic states by giant tunneling magnetoresistance effect
本研究设计基于RuO$_2$/TiO$_2$/CrO$_2$的交替磁隧道结,通过第一性原理计算发现沿[110]方向电流可获得高达6100%的隧穿磁阻,用于检测铁磁和反铁磁态,并读取Néel矢量。
2023-11-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Altermagnetism in NiSi and antiferromagnetic candidate materials with non-collinear spins
本文基于非共线反铁磁体系可破坏PT对称性并产生非线性反常霍尔效应的判据,讨论NiSi等候选交变磁性材料。
2024-06-23 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el