化合物A $_2$ Cu $_3$ O（SO $_4$）$_3$（A=Na，K）的特征是铜六聚体，它们在TN=3 K以下弱耦合实现反铁磁有序。它们构成了具有S=1三重态基态的新型量子自旋系统。我们研究了铜六聚体的能级分裂的非弹性中子散射实验覆盖整个范围的磁激发光谱。所观察到的过渡是由非常不寻常的选择规则，我们归因于底层的自旋耦合拓扑结构。这是合理的模型计算，允许明确的解释有关的峰分配和自旋耦合参数的性质的磁激发。
英文摘要：
The compounds A$_2$Cu$_3$O(SO$_4$)$_3$ (A=Na, K) are characterized by copper hexamers which are weakly coupled to realize antiferromagnetic order below TN=3 K. They constitute novel quantum spin systems with S=1 triplet ground-states. We investigated the energy-level splittings of the copper hexamers by inelastic neutron scattering experiments covering the entire range of the magnetic excitation spectra. The observed transitions are governed by very unusual selection rules which we ascribe to the underlying spin-coupling topology. This is rationalized by model calculations which allow an unambiguous interpretation of the magnetic excitations concerning both the peak assignments and the nature of the spin-coupling parameters.
Spin Triplet Ground-State in the Copper Hexamer Compounds A2Cu3O(SO4)3 (A=Na,K)
化合物A2 Cu 3 O（SO 4）3（A=Na，K）的特征在于铜六聚体，它们沿b轴弱耦合，在TN=3 K以下实现一维反铁磁链，而沿a轴和c轴的链间相互作用可以忽略不计。我们研究了铜六聚体的能级分裂的非弹性中子散射低于和高于TN。八个最低的六聚体状态可以明确地分配和参数化的海森堡交换哈密顿量，提供直接的实验证据S=1三重基态与铜六聚体。因此，化合物A2 Cu 3 O（SO 4）3作为一种新的基于团簇的自旋-1反铁磁体，支持Halaldine的猜想，即在TN以下的激发光谱中出现了一个能隙，这被非弹性中子散射所证实。
Incommensurate spin density modulation in a copper-oxide chain compound with commensurate charge order
中子衍射已被用来确定的磁性结构的Na $_8$ Cu $_5$ O $_{10}$，一个化学计量的化合物，含有链的基础上共享边缘CuO $_4$斑块。该链掺杂有2/5孔每个Cu网站，并表现出长程相称的电荷秩序与发病远高于室温。低于$T_N = 23$ K，中子数据表明长程共线磁序与自旋密度调制，其传播矢量是相称的沿和不相称的垂直链。竞争链间交换相互作用进行了讨论，作为一个可能的起源的无公度磁秩序。
Helicoidal magnetic order in a clean copper oxide spin chain compound
我们报告的磁化率，比热，和中子衍射测量NaCu $_2$ O $_2$，自旋1/2链化合物同构的LiCu $_2$ O $_2$，这已被广泛研究。在13 K以下，我们发现了一个长程有序的、无公度的磁螺旋态，其传播矢量与LiCu $_2$ O $_2$的传播矢量相似.与Li类似物相比，NaCu $_2$ O $_2$中的取代无序可忽略不计。因此，我们可以排除螺旋是由杂质诱导的，正如先前对LiCu $_2$ O $_2$的工作所声称的那样。一个自旋哈密顿与挫折长程交换相互作用提供了一个很好的描述有序状态和顺磁磁化率。
Dependence of Band Renormalization Effect on the Number of Copper-oxide Layers in Tl-based Copper-oxide Superconductor using Angle-resolved Photoemission Spectroscopy
Unconventional Transition from Metallic to Insulating Resistivity in the Spin-ladder Compound (Sr,Ca)$_{14}$Cu$_{24}$O$_{41}$
自旋梯化合物是高温超导体有趣的类似物，因为它们含有由铜和氧原子组成的正方形阵列的近一维“梯”层。增加梯子中的腿的数量提供了一种逐步接近二维铜-氧平面的方法，该结构被认为是高温超导性的关键。短程自旋相关的阶梯已被预测，导致形成的空穴对有利于超导性，一旦足够的空穴被引入到阶梯上的掺杂。事实上，在高压下，在两腿梯形化合物（Sr，Ca）$_{14}$ Cu $_{24}$ O $_{41}$中已经发现了超导性。在这里，我们表明，在非超导状态下的（Sr，Ca）$_{14}$ Cu $_{24}$ O $_{41}$共享三个不同的制度，在共同的高温超导体，包括一个无法解释的绝缘行为在低温下的电阻率增加的温度的对数。这些观察结果表明，对数发散来自一个新的本地化机制共同的梯形化合物和高温超导体，这可能是由于近一维的电荷输运在自旋间隙的存在。
Thermal expansion of the spin-1/2 Heisenberg-chain compound Cu(C$_4$H$_4$N$_2$)(NO$_3$)$_2$
含有代表具有弱磁耦合常数的简单模型自旋系统的磁性子系统的化合物是测试接近量子相变的一般行为的理论预测的理想候选者。本文测量了自旋1/2链化合物二硝酸吡嗪铜Cu（C $_4$ H $_4$ N $_2$）（NO $_3$）$_2$的热膨胀和磁致伸缩。特别令人感兴趣的是低温热膨胀接近饱和场$H_c \simeq 13.9 \mathrm{T}$，它定义了一个量子相变从无带隙的Luttinger液体状态的完全饱和状态与有限的激发间隙。我们观察到不同基态的热膨胀的符号变化，并且在量子临界点$H_c$处，低温膨胀接近$1/\sqrt{T}$发散。因此，我们的数据非常符合预期的量子临界行为。
Magnetic structure and spin dynamics of the quasi-2D antiferromagnet Zn-doped copper pyrovanadate
对反铁磁体Zn $_{0.15}$ Cu $_{1.85}$ V $_2$ O $_7$（ZnCVO）的粉末和单晶样品的磁性进行了深入研究。使用粉末X射线和中子衍射的晶体结构测定证实，Zn = 0.15的ZnCVO与$β$-Cu $_{2}$ V $_2$ O $_7$（$β$-CVO）是同构的，具有小的晶格参数偏差。宏观磁性测量也证实了这两种化合物之间的相似性。发现Cu $^{2+}$自旋沿结晶学$c$ -轴排列，反平行于由主导交换相互作用$J_1$连接的最近邻。自旋动力学揭示了一个典型的对称自旋波色散与强相互作用的$bc$平面和弱面间耦合。交换相互作用分析表明，ZnCVO的自旋网络拓扑结构与DFT预测一致，但主导交换相互作用的值却相互矛盾.此外，而不是预测的2D蜂窝结构，在ZnCVO的自旋网络可以更好地描述由各向异性的2D自旋网络组成的$J_1$，$J_5$，和$J_6$相互作用，四个键每一个自旋网站，耦合弱面间相互作用。
2D to 1D magnetic interactions evolution in Cu$_2$F$_{5-x}$ through electron doping by fluoride non-stoichiometry
氟化铜Cu $_2$ F $_5$是在$S=1$和$S=\frac{1}{2}$自旋状态中的Cu离子之间具有2D磁交换相互作用的化合物。利用从头计算方法，我们预测了Cu $_2$ F $_5$氟化物亚晶格中5%空位的存在导致了所有铜离子自旋态的剧烈转变，最终自旋态为$S=\frac{1}{2}$和$S=0$ .因此，磁相互作用的各向异性增加，并且出现Cu $d^9$、$S=\frac{1}{2}$离子的一维线性链。我们还提出了一个微观机制，通过CuO $_6$八面体的延伸，这种交换相互作用的转变。
Lattice vibrations of the charge-transfer salt $κ$-(BEDT-TTF)$_2$Cu$_2$(CN)$_{3}$: novel interpretation of the electrodynamic response in a spin-liquid compound
二聚体Mott绝缘体$κ$ -（BEDT-TTF）$_2$ Cu $_2$（CN）$_3$具有不寻常的电动力学性质。电子基态和分子和晶格振动的数值研究揭示了耦合到BEDT-TTF分子的Cu $_2$（CN）$_3^-$阴离子网络的重要性：铜的三重氰化物配位和阴离子结构中的键异构性导致对称性、挫折、无序和域形成的损失。我们的研究结果一致地解释了温度和偏振相关的THz和红外测量，加强了对介电性质的理解，并对量子自旋液体状态具有重要意义，这应该超越二维纯电子模型。
Magnetic Resonant Mode in the Single-Layer High Temperature Superconductor Tl$_2$Ba$_2$Cu$_{6+δ}$
通过中子散射观察到的一种不寻常的自旋激发模式激发了对氧化铜高温超导体中带电准粒子和集体自旋激发之间相互作用的大量理论研究。到目前为止，该模式仅在具有由氧化铜双层组成的晶体结构的材料中观察到，并且在单层化合物La $_{2-x}$ Sr $_{x}$ CuO $_{4+δ}$中明显不存在。中子散射数据表明，该模式存在于T1 $_2$ Ba $_2$ Cu $_{6+δ}$中，$_c$ $\sim$为90 K的单层化合物，从而表明它是氧化铜超导体的一般特征，与层序列无关。这限制了共振模起源的理论模型及其在高温超导机制中的作用。
Structural and magnetic properties of TbCuAs$_2$ studied by X-ray and neutron scattering
University of Wisconsin-Milwaukee（密尔沃基威斯康星大学）；University of Missouri（密苏里大学）；Brookhaven National Laboratory（布鲁克海文国家实验室）；Ames National Laboratory（艾姆斯国家实验室）；Iowa State University（爱荷华州立大学）；Simon Fraser University（西蒙菲莎大学）；Argonne National Laboratory（阿贡国家实验室）
Spin-spin correlations of the spin-ladder compound (C$_5$H$_{12}$N)$_2$CuBr$_4$ measured by magnetostriction and comparison to Quantum Monte Carlo results
详细分析了自旋梯型化合物哌啶溴化铜（C $_5$ H $_{12}$ N）$_2$ CuBr $_4$的磁致伸缩和热膨胀。我们发现完美的协议之间的实验和理论的两个腿的自旋阶梯哈密顿超过十年的温度和在很宽的磁场范围。将不同晶向的磁致伸缩与两个静态自旋-自旋关联函数联系起来，用量子蒙特卡罗方法计算了（C $_5$ H $_{12}$ N）$_2$ CuBr $_4$的磁弹性耦合.我们特别关注两个临界磁场$H_{c1}$和$H_{c2}$附近的量子临界行为，其特征在于源于临界自旋系统的低维性的强奇异性。扩展我们在Lorenz等人[Phys. Rev. Lett.，100，067208（2008）]，我们明确表明，上临界场$H_{c2}$附近的热膨胀是定量描述的一维，非相对论性费米子的无参数理论。我们还指出弹性模量存在奇异量子临界修正。这种校正与磁化率$χ$成比例，其在临界场处发散为$χ\sim 1/\sqrt{T}$，从而导致晶体的强烈软化。
