Symmetry-protected topological magnons in three dimensional Kitaev materials
磁性材料中的拓扑相通过改变底层磁性提供了拓扑性质的新颖可调谐性。我们表明,三维Kitaev材料可以提供一个很好的机会,控制的拓扑保护节点磁振子。这些材料最初被认为是强有力的候选人Kitaev量子自旋液体由于键依赖的挫败自旋交换相互作用。作为一个具体的例子,我们考虑了超蜂窝结构$β\text{-}\mathrm{Li_2IrO_3}$中斜锯齿有序态的磁振子的对称性和拓扑结构,该结构可以通过在零场反旋螺旋态中施加磁场来获得.结果表明,磁滑移对称性和非厄米性质的玻色子磁振子导致独特的拓扑保护,这是不同的情况下的费米对应物。我们研究如何通过改变自旋交换相互作用的对称性来控制这种拓扑磁振子。
2019-03-06 cond-mat.str-el
High-Temperature Phase Separation and Charge-Magnon Liquid in Kinetic Antiferromagnets
本文利用大规模图解蒙特卡罗模拟研究三角晶格动力学反铁磁性,发现自旋极化子间的相互吸引驱动高温相分离,形成强束缚的电荷-磁振子液体,为MoTe2/WSe2莫尔双层实验提供了新见解。
2024-11-13 cond-mat.str-el
Topological Magnons in Kitaev Magnets at High Fields
研究了描述强自旋轨道耦合蜂窝晶格莫特绝缘体磁性的Kitaev-Heisenberg-$Γ$ - $Γ'$模型。在强$[111]$磁场,使系统进入全极化顺磁相,我们发现,自旋波带进行非平凡的陈数在大区域的相图暗示手征磁振子边缘状态的存在。与其他拓扑磁振子系统相比,这些系统的拓扑非平凡性来自于哈密顿量中磁振子数非守恒项的存在。由于相互作用的影响被$J/h$抑制,单粒子图像的有效性是可调的,使得顺磁相特别适合于探索这种物理。利用含时DMRG和相互作用自旋波理论,我们证明了手征边缘模的存在及其随场的演化。
2018-02-12 cond-mat.str-el
Quantum magnetism of spinor bosons in optical lattices with synthetic non-Abelian gauge fields
本文研究了非阿贝尔规范场存在下正方晶格中整数填充跳跃相互作用旋量玻色子的量子磁性。在强耦合极限下,得到了一类新的量子自旋模型--旋转铁磁海森堡模型。我们引入威尔逊圈来刻画挫挫和规范等价类。对于一个特殊的等价类,我们确定了一个新的自旋轨道纠缠公度基态。它不仅支持公度磁振子,而且还支持一种新的带隙基元激发:具有两个由SOC强度连续调谐的带隙最小值的公度磁振子。在低温下,这些磁振子导致许多物理量如态密度、比热、磁化强度、均匀磁化率、交错磁化率和各种自旋关联函数的显著效应。在角分辨光或原子布拉格光谱中,相称的磁振子导致钉扎的中心峰。然而,不相称的磁振子将其分裂成两个,位于它们的两个能隙最小值。在高温下,横向自旋结构因子明显依赖于SOC强度。通过测量高温膨胀过程中相应阶次的比热,可以绘制出整个威尔逊圈。我们认为,一个规范可以实现在目前的实验和其他规范也可以实现在不久的将来的实验。沿着精确的可解线获得的结果为研究通过各种手段调谐时的戏剧性效果奠定了基础。我们勾勒出这些磁振子在其他等价类,自旋各向异性相互作用和有限的磁场的存在下发挥的关键作用。各种实验检测这些新现象进行了讨论。还简要介绍了旋转反铁磁海森堡模型。
2015-09-16 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Scaling theory of magnetism in frustrated Kondo lattices
建立了具有阻挫交换作用的近藤晶格的标度理论,研究了反铁磁有序和量子无序态的判据。计算中考虑了磁振子和非相干自旋动力学。根据裸模型参数,随着裸耦合常数的增加,可以发生一个或两个到非磁性自旋液体和近藤费米液体基态的量子相变。有序相中磁矩的重整化可以达到数量级,而自旋涨落频率和耦合常数在自旋液相中适度重整化。这证明了缩放方法的应用。非费米液体行为的可能性进行了处理。
2019-11-29 cond-mat.str-el
Spin-state Crossover Model for the Magnetism of Iron Pnictides
提出了一个描述铁基超导体磁行为的极小模型。该模型的关键成分是准简并自旋态的Fe 2+离子的动力学混合的intersite电子跳跃,导致一个有效的本地自旋Seff。磁矩Seff倾向于形成单重态对,并且由于突现的双二次交换耦合而可能凝聚成自旋π相。Seff的长程有序部分m变化很大,0<=m<=Seff,但磁振子谱是普适的,并且与Seff成比例,解决了大但波动的Fe矩的难题。还解释了不寻常的局部矩和自旋磁化率的温度依赖性。
2013-04-25 cond-mat.str-el
Theoretical analysis of multi-magnon excitations in resonant inelastic x-ray scattering spectra of two-dimensional antiferromagnets
本文基于线性自旋波理论与UCL展开计算二维反铁磁Heisenberg模型的RIXS截面,揭示自旋非守恒通道中三磁振子激发的关键作用,并以精确对角化验证。
2023-05-01 cond-mat.str-el
Coexistence of superconductivity and magnetism in spin-fermion model of ferrimagnetic spinel in an external magnetic field
本文考虑了亚铁磁尖晶石的两个亚晶格自旋费米子模型,其中自旋$1/2$巡游电子位于亚晶格$A$位,自旋$s$定域电子位于亚晶格$B$位。巡游电子和定域电子之间的交换是反铁磁的。结果,沿局域电子的磁化方向施加的外部磁场补偿了自旋-费米子交换引起的塞曼分裂,磁振子-费米子相互作用诱发了自旋反平行p波超导,并与磁性共存。我们已经获得了所施加的场的五个特征值(以能量为单位)$H_{cr1}<H_3<H_0<H_4<H_{cr2}$。在$H_0$,外部磁场补偿塞曼分裂。当$H_{cr1}<H<H_{cr2}$时,具有$T_{1u}$组态的自旋反平行p波超导性与磁性共存。当$H$在区间$(H_3,H_4)$内时,在有限温度下超导体到正常磁体的转变是二级的。当$H_{cr1}<H<H_3$或$H_4<H<H_{cr2}$。通过计算外部磁场$H_{cr1}<H<H_3$、$H_4<H<H_{cr2}$和$H=H_0$的三个不同值的间隙的温度依赖性,证明了这一点。在前两种情况下,在超导临界温度下,带隙突然下降到零,表明超导体到正常磁体的转变是一级的。哈伯德项(库仑排斥),在弱耦合制度,不影响显着的磁振子诱导超导。根据上述结果,我们可以制定一个从铁磁尖晶石制备超导体的配方:i)流体静压高于绝缘体-金属转变的临界值。ii)沿亚晶格磁化强度的具有较高幅度的外部磁场。
2014-12-01 cond-mat.str-el
Spin-Wave Lifetimes Throughout the Brillouin Zone
我们使用中子自旋回波方法与$μ$ eV的分辨率,以确定在整个布里渊区的原型反铁磁体MnF $_2$的自旋波的寿命。一个基于磁振子与纵向自旋涨落相互作用的理论提供了一个极好的、无参数的数据描述,除了在最低的动量和温度下。这是令人惊讶的,考虑到在文献中基于磁振子-磁振子相互作用的替代理论的突出性。结果和技术开辟了一个新的途径,在磁性的基本概念的调查。该技术还允许测量整个布里渊区的其他基元激发(例如晶格振动)的寿命。
2006-06-30 cond-mat.str-el
Field dependence of non-reciprocal magnons in chiral MnSi
手征磁性材料中的自旋波受到Dzyaloshinskiii-Moriya相互作用的强烈影响,从而产生有趣的现象,如非互易磁振子传播和磁手征二向色性。在这里,我们研究了典型的手征磁体MnSi的非互易磁振子谱及其作为磁场的函数的演变覆盖场极化和锥形螺旋相位。利用非弹性中子散射,用仪器分辨率反褶积后,定量地确定了磁振子能量及其谱权。在场极化阶段的动态磁化率的虚部$χ''(\varepsilon, {\bf q})$示出为相对于波矢量${\bf q}$纵向的所施加的磁场${\bf H}$,这是手征磁性的标志是不对称的。在helimagnetic阶段,$χ''(\varepsilon, {\bf q})$变得越来越对称的减少${\bf H}$由于helimagnon带的形成和额外的自旋翻转和非自旋翻转散射通道的激活。中子能谱与立方手征磁体的低能理论定量一致,其中一个拟合参数是自旋波的阻尼率。
2018-06-06 cond-mat.str-el
Spin Waves and Dirac Magnons in a Honeycomb Lattice Zig-zag Antiferromagnet BaNi2(AsO4)2
在过去的十年里,在无磁性的拓扑材料中,有质量和无质量的费米子准粒子的拓扑性质得到了广泛的研究。最近,在二维蜂窝晶格铁磁/反铁磁和三维反铁磁中,由自旋波产生的这种准粒子的玻色子类似物已经被报道。在这里,我们使用飞行时间非弹性中子散射研究自旋波的S = 1蜂窝晶格反铁磁体BaNi 2(AsO 4)2,它具有锯齿形反铁磁(AF)基态相同的Kitaev量子自旋液体候选人α-RuCl 3。我们确定的Z字形AF有序相的磁交换相互作用,并表明,自旋波在BaNi 2(AsO 4)2的布里渊区边界内的狄拉克点的保护。这些结果提供了蜂窝晶格磁体中之字形AF序和相关Dirac磁振子的微观理解,并且对于建立Kitaev量子自旋液体候选物中的磁相互作用也是重要的。
2021-12-15 cond-mat.str-el
Collective Spin Excitations in Correlated Moiré Chern Ferromagnets
Condensed Matter Theory Center, Department of Physics, University of Maryland(马里兰大学凝聚态理论中心);Department of Physics, The University of Texas at Dallas(德克萨斯大学达拉斯分校物理系)
研究莫尔诱导的窄电子带在铁磁体中自旋激发的影响,揭示拓扑特性变化对磁序稳定性和临界温度的增强作用。
2026-03-20 cond-mat.str-el
Hierarchical quasiparticle dynamics in antiferromagnets revealed by time- and momentum-resolved X-ray scattering
Paul Scherrer Institute(保罗谢勒研究所);École Polytechnique Fédérale de Lausanne (EPFL)(洛桑联邦理工学院);University of Bremen(不来梅大学);University of Fribourg(弗里堡大学)
通过时间与动量分辨X射线散射揭示反铁磁体中分层准粒子动力学,揭示了磁子在超快动态中的非热化过程及恢复机制。
2026-02-13 cond-mat.str-el
Exploring kinetically induced bound states in triangular lattices with ultracold atoms: spectroscopic approach
本文从理论上提出利用超冷原子的双光子Raman光谱学方法研究三角晶格中的磁极化子,揭示了空穴与磁子束缚态的独立光谱峰,为实验探测阻挫系统磁性提供了新途径。
2023-12-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Magnon Pairs and Spin-Nematic Correlation in the Spin-Seebeck Effect
用自旋电子学技术研究奇异磁性材料对于推进磁性和自旋电子学是有效的。在这项工作中,我们报告了不寻常的场诱导抑制自旋塞贝克效应(SSE)在准一维阻挫自旋$\frac{1}{2}$磁体LiCuVO $_4$,已知表现出在很宽的范围内的外部磁场$B$自旋相关。尽管在相同的$B$范围内存在$B$线性等温磁化曲线,但在高于$|B| > 2$ T时发生抑制。这是由于随着$B$的增加,自旋-自旋关联增强的结果。相关性稳定携带自旋2的磁振子对,从而通过防止界面处单个磁振子和传导电子之间的自旋1交换来抑制SSE的界面自旋注入。这一解释得到了综合热力学测量和理论分析的支持。
2019-08-23 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Terahertz-Light Driven Coupling of Antiferromagnetic Spins to Lattice
理解自旋-晶格耦合是现代凝聚态物理的一个关键挑战,对超快和二维磁性具有至关重要的意义和影响。自旋和晶格之间的角动量和能量转移的效率对自旋电子学、磁子学和磁数据存储中控制自旋的能力施加了基本的速度限制。我们报道了一种有效的太赫兹光脉冲驱动的自旋-晶格耦合的非线性机制。一个近似单周期的太赫兹脉冲与反铁磁体CoF 2中的相干磁振子态共振相互作用,激发出拉曼激活的太赫兹声子。结果揭示了反铁磁体的独特功能,允许使用光的超快自旋晶格耦合。
2021-12-28 cond-mat.str-el
Quasi-two-dimensional spin helix and magnon-induced singularity in twisted bilayer graphene
本文研究扭曲双层石墨烯中畴壁网络电子与局域自旋耦合,发现准二维自旋螺旋相及磁振子诱导奇点,并预测其在磁共振和自旋磁化率中的可观测特征,揭示近藤晶格与滑动 Luttinger 液体的相互作用。
2025-09-08 cond-mat.str-el
Raman scattering from Higgs mode oscillations in the two-dimensional antiferromagnet Ca$_2$RuO$_4$
我们提出并分析了莫特绝缘体Ca $_2$ RuO $_4$的拉曼光谱,其准二维反铁磁序被描述为具有角动量$J_{eff}=1$的低位自旋轨道激子的凝聚体。在$A_g$极化几何中,自旋轨道凝聚体的振幅(希格斯)模式直接在标量通道中探测,从而避免了红外奇异磁振子的贡献。在$B_{1g}$几何中,我们观察到一个单磁振子峰以及两个磁振子和两个Higgs激发。使用精确对角化的模型计算在定量上与观测结果一致。结合最近的中子散射数据,我们的研究为Ca $_2$ RuO $_4$的激子磁性提供了强有力的证据,并为二维Higgs模的研究指出了新的前景。
2017-07-11 cond-mat.str-el
Hybrid Spin-Orbit Exciton-Magnon Excitations in FePS3
本研究针对范德华伊辛反铁磁体FePS3,结合第一性原理计算与线性味波理论,揭示自旋-轨道耦合的重要作用,发现低能激发为混合自旋-轨道激子-磁振子模式,且可用局域多体方法低成本推导模型并与实验定量吻合,为二维磁体研究提供关键见解。
2024-06-24 cond-mat.str-el
Many-body effects on superconductivity mediated by double-magnon processes in altermagnets
本文使用强耦合 Eliashberg 理论研究交变磁体中由双磁振子散射介导的自旋极化超导,发现其多体效应与常规单磁振子自旋翻转介导的系统显著不同。
2024-04-24 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Unveiling Non-Kitaev Interactions and Field-Angle Dependence in Topological Magnon Transport of $α$-RuCl$_3$
本研究利用自旋波理论探讨 $α$-RuCl$_3$ 在外磁场极化态下的拓扑磁激发,揭示横向热霍尔电导率和自旋能斯特系数对磁场方向及 $JKΓΓ'$ 模型参数的显著依赖性,为识别有效哈密顿量提供理论框架。
2024-11-05 cond-mat.str-el
Magnon Nonlinear Hall Effect in 2D Antiferromagnetic Insulators
Nanyang Technological University(南洋理工大学);South China Normal University(华南师范大学)
研究提出磁子非线性霍尔电流作为探测二维反铁磁绝缘体磁性的新方法,揭示其与磁结构的内在关联及多层反铁磁绝缘体的层间磁耦合特性。
2025-05-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Quantum magnetism of the spin-1 kagome-lattice antiferromagnet
Tohoku University(东北大学)
用大规模 Lanczos 对角化和有限温度 Lanczos 方法研究自旋-1 三角晶格海森堡反铁磁体,确定零温磁化平台态及对应状态,给出有限温度下比热双峰结构等,为候选材料相关测量提供基准数据。
2026-09-22 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Designing Rashba-Dresselhaus effect in magnetic insulators
自旋电子学中控制磁性的主要策略之一是利用电子自旋与其轨道运动之间的耦合。Rashba和Dresselhaus自旋-轨道耦合引起带电子的磁性纹理,称为自旋动量锁定,其通过电流的注入产生自旋扭矩。然而,焦耳加热一直是器件应用的瓶颈。在这里,我们提出了一个理论,以产生进一步丰富的自旋纹理的绝缘反铁磁体与破缺的空间反转对称性(SIS),这是很容易控制的一个小磁场。在反铁磁体中,有序磁矩包含两种磁振子,它们充当与电子自旋类似的内部自由度。由SIS破缺引入的Dzyaloshinskiii-Moriya相互作用将两个磁振子自由度与磁振子动量耦合。我们提出了一个系统的方法来设计这样的纹理和检测它通过磁子自旋电流的反铁磁存储器的实现。
2019-03-08 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Spin-1/2 Heisenberg diamond-like decorated honeycomb lattice in a magnetic field from the perspective of localized magnons and exact diagonalization
Faculty of Science, P. J. Šafárik University(帕·约·沙法里克大学理学院);Laboratoire de Physique Théorique et Modélisation, CNRS UMR 8089, CY Cergy Paris Université(CY塞尔吉巴黎大学,CNRS UMR 8089理论物理与建模实验室)
该研究采用解析与数值方法,探究磁场中类金刚石装饰蜂窝晶格的自旋-1/2海森堡模型,明确其基态相图,在高度阻挫区域用局域磁子方法描述低温磁性,中等阻挫区域揭示场致相变的比热信号及伊辛临界行为。
2026-10-16 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Negative thermal expansion, lattice dynamics, and complex magnetism in TbFeO$_3$
Indian Institute of Technology Delhi(印度理工学院德里分校);Indian Association for the Cultivation of Science(印度科学培养协会)
本研究通过多种实验手段探究TbFeO$_3$,发现其存在负热膨胀、自旋-声子耦合等现象,揭示该体系晶格动力学、自旋关联与磁-晶格异常间的显著相互作用。
2026-10-19 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Scaling picture of magnetism formation in the anomalous f-systems: interplay of the Kondo effect and spin dynamics
在简并的$s-f$交换模型和Coqblin-Schrieffer模型中讨论了近藤晶格中磁有序态的形成。利用微扰理论计算了有效耦合参数、磁矩和自旋激发频率的Kondo重整化。分析了近藤晶格中磁态的单圈标度效应。裸模型参数的临界值的磁相的类型和空间维数的依赖关系进行了研究。计算了由原子间交换作用引起的近藤温度的重整化。自旋动力学特性(明确的磁振子激发的存在,磁各向异性的存在等)的重要作用。被证明。强抑制磁矩区对应于磁重费米子系统,可能只出现在相当窄的参数范围内。同时,在磁有序相中,重整化近藤温度在一定区间内对裸耦合参数的依赖性很弱。改变裸$s-f$耦合参数,对应的临界行为的磁性转变,进行了研究。在强耦合区附近,玻色激发谱变得软化。因此,在磁不稳定性的边界上,由于电子被这些玻色子散射,费米液体图像在某些温度区间内被破坏。这可能解释了重费米子系统在磁有序开始附近经常发生非费米液体行为的事实。
1997-03-12 cond-mat.str-el
Environmental Screening and Ligand-Field Effects to Magnetism in CrI$_3$ Monolayer
我们提出了一个详细的研究悬浮和介电嵌入CrI $_3$单分子膜的磁性的微观起源。为此,我们向下折叠两个不同的最小广义哈伯德模型与不同的轨道基组从\emph{ab initio}计算使用约束随机相位近似。在平均场近似下,我们表明,这些模型是能够描述的局部磁矩在CrI $_3$和再现完整的\emph{ab initio}计算的电子特性的形成。我们利用磁力定理来研究不同轨道流形之间的微观磁交换通道。我们发现了一个多轨道超交换机制作为起源的磁性在CrI $_3$有效的铁磁和反铁磁Cr-Cr $d$耦合通道,这是决定性的影响,由配体(I)$p$轨道之间的详细相互作用。我们展示了如何环境屏蔽,如导致从封装与六方氮化硼(hBN)的铬$_3$单层的影响库仑相互作用的膜,以及如何连续控制其磁性能。最近和次最近邻交换相互作用之间的非单调相互作用的驱动下,我们发现磁振子色散和居里温度是非平凡的环境介电屏蔽的影响。
2021-03-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Magnon-induced superconductivity in field-cooled spin-1/2 antiferromagnets
如果在制备过程中,在冷却时施加外部磁场,我们说它已经被场冷却。讨论了体心立方晶格场冷自旋$1/2$反铁磁体中绝缘体-金属转变和超导性的一种新机制。沿着亚晶格B磁化方向施加磁场,我们改变了材料的磁性和输运性质。存在一个临界值$H_{cr1}$。当磁场低于临界值$H<H_{cr1}$时,所制备的材料为自旋$-1/2$反铁磁绝缘体.当$H>H_{cr1}$时,亚晶格A电子是离域的,并且材料是金属。存在第二临界值$H_{cr2}>H_{cr1}$。当采用$H=H_{cr2}$时,亚晶格A电子的塞曼分裂为零,它们对系统的磁化强度没有贡献。在这个量子偏序点(QPOP),亚晶格B的横向自旋涨落(磁振子)与亚晶格A的电子相互作用,产生自旋反平行的\emph{p}波超导。零温时,亚晶格B电子的磁矩最大。低于Néel温度$(T_N)$时,间隙近似恒定,当系统接近$T_N$时,间隙略有增加。当温度高于$T_N$时,它突然下降到零。
2017-12-08 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Epitaxial graphene integrated with a monolayer magnet
本研究通过Eu插层构建了外延石墨烯与磁性原子规则晶格耦合的异质结构,揭示了易面二维磁性、载流子自旋极化及临界磁阻行为,为石墨烯自旋电子学提供了新材料。
2025-08-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Neutron Scattering Study on Yttrium Iron Garnet for Spintronics
自旋电流--物质中自旋自由度的流动--在自旋电子学中具有至关重要的意义。自旋电流的传播范围在整个动量空间;然而,所产生的自旋电流主要是在长波长极限检测。为了便于自旋电子学和磁振子学的实际应用,对自旋电流的微观理解是必要的。在这里,我们解决钇铁石榴石,这是一个很好的就业亚铁磁自旋电子学,并审查{ \it在重新}的动量和能量分辨特性的磁性。利用{ \it非极化}中子,我们改进了它的详细晶体和磁结构,并使用日本J-PARC的斩波器谱仪检查了40年(10~ $μ$ eV-100~meV)的磁激发。我们还测量了磁矩的进动运动的模式分辨方向,即,磁振子极化,其通过{ \it极化}中子散射在绝缘体中携带自旋电流,使用法国ILL的三轴光谱仪。磁振子极化是迄今为止尚未测试过的磁体的基本性质,其影响自旋电流的热力学性质。我们的动量和能量分辨的实验结果提供了一个直观的理解的自旋电流,并证明了中子散射技术的自旋电子学和磁振子的重要性。
2021-06-29 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Relation between cuprate superconductivity and magnetism: A Raman study of (CaLa)(BaLa)$_{2}$Cu$_{3}$O$_{y}$
利用拉曼散射和μ子自旋转动研究了电荷补偿反铁磁(Ca $_{x}$ La $_{1-x}$)(Ba $_{1.75-x}$ La $_{0.25+x}$)Cu $_{3}$ O $_{y}$单晶.在该体系中,参数$x$通过键距和屈曲角控制Cu-O-Cu超交换相互作用。氧含量$y$控制电荷掺杂。在没有掺杂的情况下,双磁振子峰位置与超交换强度$J$成正比。我们发现,$x$和$y$影响的峰值位置相当大。从μ子自旋旋转确定的Néel温度在相同的样品上独立地证实了磁相互作用对$x$和$y$的强烈依赖性。我们发现一个相当大的增加,在最高超导转变温度$T_{c}^{max}$与$J$。这是强有力的证据,轨道重叠的重要性,超导在这个家庭的铜酸盐。
2014-09-19 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Coherent high-velocity chiral magnons in the metallic altermagnet CrSb
University of British Columbia(不列颠哥伦比亚大学);Max Planck Institute for Solid State Research(马克斯·普朗克固体研究所);Oak Ridge National Laboratory(橡树岭国家实验室)
研究揭示了金属交替磁体CrSb在室温以上存在相干高速手性磁子,通过中子散射实验发现其具有高对称区的磁子色散关系,由交替反铁磁与铁磁相互作用的Heisenberg模型描述。
2026-05-13 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Quantum circuits to measure scalar spin chirality
提出基于Hadamard测试的量子线路间接测量标量自旋手性,并证明利用单个辅助qutrit通过量子相位估计可对手性本征态实现单次测定,为经典与量子磁学中的手性研究提供统一理论。
2023-06-26 cond-mat.str-el quant-ph
Emergence of interfacial magnetism in strongly-correlated nickelate-titanate superlattices
本研究通过μ子自旋旋转、X射线吸收和共振非弹性X射线散射,证实了LaNiO3/LaTiO3超晶格界面涌现出高磁振子能量的反铁磁序,该界面可作为原子级薄准二维反铁磁体,为先进自旋电子器件提供潜力。
2024-11-05 cond-mat.str-el
XY magnetism, Kitaev exchange, and long-range frustration in the $J_{\rm eff}=1/2$ honeycomb cobaltates
对Kitaev量子自旋液体的探索引起了人们对具有强自旋轨道耦合的蜂窝量子磁体的极大兴趣。最近有人提出,即使是具有$3d$过渡金属离子的莫特绝缘体,具有名义上弱的自旋轨道耦合,也可以实现这种奇异的物理。基于此,我们研究了菱形蜂窝状钴酸盐CoTiO $_3$,BaCo $_2$(PO $_4$)$_2$和BaCo $_2$(AsO $_4$)$_2$,使用$\textit{ab initio}$密度泛函理论,它考虑到现实的晶体场扭曲和化学信息,结合精确对角化数值。我们发现,这些合作$^{2+}$磁体主机$j_\text{eff}=1/2$本地时刻高度各向异性$g$ -因素,我们提取他们的全自旋哈密顿量,包括较长的范围和各向异性的交换耦合。对于CoTiO $_3$,我们发现了一个最近邻的易平面铁磁$XXZ$模型,它具有额外的键相关各向异性和层间交换,支持三维(3D)Dirac节线磁振子。相反,对于BaCo $_2$(PO $_4$)$_2$和BaCo $_2$(AsO $_4$)$_2$,我们发现了强烈抑制的层间耦合,以及P/As介导的额外的第三邻居反铁磁交换的显著挫折。这种键各向异性的$J_1$ - $J_3$自旋模型可以支持共线锯齿形或共面螺旋基态,我们讨论了它们的动态自旋相关性,揭示了一个缺口的Goldstone模式,并认为这些pseudospin- $1/2$模型的有效参数可以强…
2021-11-23 cond-mat.str-el
Site-selective Probe of Magnetic Excitations in Rare-earth Nickelates using Resonant Inelastic X-ray Scattering
我们已经使用高分辨率共振非弹性X射线散射(RIXS)来研究NdNiO $_3$,一种化合物,其不寻常的自旋和键序电子基态的薄膜一直是长期的兴趣。在磁有序温度以下,我们观察到动量空间中沿不同高对称方向的明确的集体磁振子激发。的磁谱强烈依赖于入射光子的能量,我们归因于RIXS耦合到不同的本地电子配置的扩展和压缩的NiO $_6$八面体的键序状态。无论是非共线磁基态和所观察到的网站依赖的磁振子激发的模型,假设强竞争之间的反铁磁超交换和铁磁双交换相互作用很好地描述。我们的研究提供了对稀土镍酸盐的磁动力学和交换相互作用的直接洞察,并表明RIXS可以作为这些和其他材料中磁性的位点选择性探针。
2018-06-27 cond-mat.str-el
Electronic structure and magnetism in Ru based perovskites
用基于Stoner理论的能带结构研究了(Ca,Sr)RuO_3和Sr_2YRuO_6的磁性。在所有情况下,不依赖强相关效应的LSDA计算产生正确的磁性行为和顺序。再现了Sr_2YRuO_6的绝缘特性。SrRuO_3和CaRuO_3的不同磁态是由于结构畸变不同所致。CaRuO_3处于铁磁不稳定性的边缘。在所有三种化合物中,O p态与Ru d态强烈杂交,并且O通过这种杂交在磁性中起着异常大的作用。用计算的费米学分析了CaRuO_3和SrRuO_3的输运性质。异常大的磁振子和顺磁振子耦合被发现,这是一致的低温比热和电阻率系数的测量报告。我们还演示了如何计算的能带结构可以理解的最近邻紧束缚模型。
1997-07-29 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Spin interaction and magnetism in cobaltate Kitaev candidate materials: an $ab$ $initio$ and model Hamiltonian approach
在寻找承载Kitaev自旋液体的材料时,大部分努力都集中在第四和第五行过渡金属化合物上,它们是自旋轨道耦合辅助的莫特绝缘体。本文研究了三种过渡金属氧化物:Na $d$ Co $_2$ TeO $_6$和Na $_3$ Co $_2$ SbO $_6$的结构和磁性。在前化合物中的钠的部分占用使用集群扩展解决,并发现钠的蜂窝晶格是积极的青睐。从\textit{ab initio}的能带结构出发,利用多体二阶微扰理论导出了赝自旋- $\frac{1}{2}$的哈密顿量,并估算了磁相互作用.我们表明,实验观察到的锯齿形磁态是稳定的,只有当第一邻居Kitaev耦合占主导地位的海森堡项,这两个高度抑制由于存在的$e_g$轨道。第三邻居海森堡相互作用被发现在这两个化合物占主导地位。通过改变电子-电子和自旋-轨道相互作用,我们还给出了Na $_2$ Co $_2$ TeO $_6$相图。计算的自旋激发谱捕捉到了最近实验磁振子谱的基本特征,支持了我们的结果。
2022-10-31 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Fractional spin excitations in the infinite-layer cuprate CaCuO$_2$
本研究利用RIXS技术发现无限层铜氧化物CaCuO2中单磁子衰变为占据80%谱权重的自旋子对连续谱,该现象与其异常高的环交换和多位置跃迁积分密切相关。
2021-10-13 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Symmetric Mode Ansatz: Theory of Magnon Collective Modes in Chern Insulators
Princeton Center for Theoretical Science, Princeton University(普林斯顿大学理论科学中心);Department of Physics, Princeton University(普林斯顿大学物理系);Institut für Theoretische Physik und Astrophysik and Würzburg-Dresden Cluster of Excellence ctd.qmat, Julius-Maximilians-Universität Würzburg(维尔茨堡大学理论与天体物理研究所及维尔茨堡-德累斯顿卓越集群ctd.qmat);Donostia International Physics Center(圣塞巴斯蒂安国际物理中心);IKERBASQUE, Basque Foundation for Science(伊卡巴斯科,巴斯克科学基金会);Center for Computational Quantum Physics, Flatiron Institute(平顿研究院计算量子物理中心);Laboratoire de Physique de l’Ecole normale supérieure, ENS, Université PSL, CNRS, Sorbonne Université, Université Paris-Diderot, Sorbonne Paris Cité(巴黎高等师范学院物理实验室,ENS,PSL大学,CNRS,索邦大学,巴黎第七大学,索邦巴黎城)
本研究针对扭转双层MoTe₂的伊辛铁磁体系,提出对称模式近似(SyMA)描述低能磁振子谱,经数值计算验证其准确性,还证明了陈数等量子几何量可稳定陈能带磁性。
2026-10-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Optical observation of interlayer spin correlation
Joint Quantum Institute, University of Maryland(马里兰大学联合量子研究所);Max Planck Institute for the Structure and Dynamics of Matter(马克斯·普朗克物质结构动力学研究所)
本文利用双磁子拉曼散射在范德华反铁磁体CrSBr中首次直接探测层间自旋关联,与无拟合参数的自旋波模型高度吻合,并发展了激子增强变体技术,为二维磁性研究开辟了新窗口。
2026-10-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Altermagnetism and Weak Magnetism in the Insulating Distorted Perovskite Antiferromagnet NaOsO$_3$
Korea University(高丽大学);Czech Academy of Sciences(捷克科学院);University of California Davis(加州大学戴维斯分校)
研究揭示NaOsO₃中交替磁性与弱磁性的起源,通过计算和对称性分析确认其与自旋轨道耦合及交替磁序的关系,并解释了自旋偏转角与磁性行为的关系。
2025-12-11 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Fate of entanglement in magnetism under Lindbladian or non-Markovian dynamics and conditions for their transition to Landau-Lifshitz-Gilbert classical dynamics
该研究通过量子主方程模拟,发现非马尔可夫动力学保持纠缠阻碍 LLG 方程适用,而 Lindblad 动力学除小自旋反铁磁体外可实现量子到经典的转变,并考察了反铁磁纠缠基态的稳定性。
2024-01-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Magnetism and thermodynamics of spin-(1/2,1) decorated Heisenberg chain with spin-1 pendants
研究了一种新的亚铁磁修饰自旋-(1/2,1)Heisenberg链的磁性和热力学性质,其中自旋为1的自旋悬挂在链上,并有三种情况:(A)J1,J2>0;(B)J1>0,J2<0;(C)J1<0,J2>0,其中J1和J2分别是链中自旋之间和链上自旋之间的交换耦合.利用实空间重整化群方法、自旋波方法和密度矩阵重整化群方法研究了系统的低磁性质,利用转移矩阵重整化群方法研究了系统的热力学性质.发现磁振子谱由一个无能隙支和两个有能隙支组成。情况(C)中的两个分支有交点。分析了低能隙的耦合依赖性。在磁场中,对于情况(A)观察到m=3/2(m是每单位晶胞的磁化强度)的平台,而对于情况(B)和(C)观察到m=1/2和3/2的两个平台。在情况(B)和(C)的两个平台之间,通过铁磁相互作用耦合的自旋的子晶格磁化具有随着磁场增加而减小的新颖区域。在有限温度下,零场磁化率温度积chi*T和比热随耦合和温度的变化表现出明显的奇异特征。发现chi*T在T趋于零时收敛,这与自旋-(1/2,1)混合自旋链中的发散行为不同.我们还讨论了所观察到的热力学行为的帮助下,他们的低位激发。
2010-06-04 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Multimagnon and multispinon $L_3$-edge RIXS spectra of an effective $\tilde{J}_1-\tilde{J}_2-\tilde{J}_3$ square lattice Heisenberg model
本研究通过RIXS谱研究有效方形晶格海森堡模型,提出RVB启发的键翻转机制,结合SBMFT解释卫星峰,揭示量子涨落、纠缠与规范相互作用。
2025-10-28 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Beyond Kitaev exchange: $Γ'$-driven magnetism in Ag$_3$LiRh$_2$O$_6$
Felix Bloch Institute for Solid-State Physics, University of Leipzig(莱比锡大学菲利克斯·布洛赫固体物理研究所);Technical University of Munich, TUM School of Natural Sciences, Physics Department(慕尼黑工业大学自然科学学院物理系);Munich Center for Quantum Science and Technology (MCQST)(慕尼黑量子科学与技术中心);Department of Physics and Center for Functional Materials, Wake Forest University(维克森林大学物理与功能材料中心);Department of Physics, Loughborough University(拉夫堡大学物理系);Blackett Laboratory, Imperial College London(帝国理工学院布莱克特实验室)
该研究通过多种计算方法揭示Ag₃LiRh₂O₆中存在仅次于K₁的Γ₁'非对角交换,解释其磁特性并预测磁振子能带拓扑,为扩展Kitaev模型提供新方向。
2026-10-15 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Altermagnetism revealed by polarized neutrons in MnF$_2$
本研究利用极化非弹性中子散射,首次直接观测到MnF$_2$中磁振子带的弱偶极劈裂,并通过畴偏置样品中手性符号的反转,证实了该材料实为交变磁体。
2025-09-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el