Doping driven structural distortion in the bilayer iridate (Sr$_{1-x}$La$_x$)$_3$Ir$_2$O$_7$
用中子单晶衍射和转动各向异性光学二次谐波数据解决了电子掺杂(Sr $_{1-x}$ La $_x$)$_3$ Ir $_2$ O $_7$ with $x=0.035$和$x=0.071$中结构畸变的性质。一旦电子被引入到双层自旋轨道辅助莫特绝缘体Sr $_3$ Ir $_2$ O $_7$,以前的研究已经确定了低温结构畸变的外观,并建议存在竞争的电子不稳定性在这种材料的相图。我们的测量解决了从单斜$C2/c$到单斜$P2_1/c$的结构对称性的降低,以及在化学晶胞内创建两个独特的Ir位点,因为晶格在临界温度$T_S$以下扭曲。关于修改氧八面体旋转和倾斜通过过渡的细节进行了讨论,以及作为载体替代的功能的低温扭曲晶格的演变。
2017-05-12 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Pressure-induced structural phase transition and suppression of Jahn-Teller distortion in the quadruple perovskite structure
通过原位同步辐射X射线衍射和静水压力下的拉曼光谱,我们研究了四重钙钛矿LaMn 7 O 12的结构稳定性。在34 GPa,数据揭示了一个一阶结构相变从单斜I2/m立方Im-3对称性,其特征在于由一个明显的收缩的晶胞和拉曼声子模式的显着修改。相变的特征还在于抑制了环境单斜相中存在的Jahn-Teller畸变。此外,20 GPa以上的压力,突然和同时扩大观察到几个拉曼模式,这表明一个相当大的电子-声子相互作用和初期的电荷迁移率的发病。考虑到LaMn_7 O_(12)在室温下是顺磁性绝缘体,并且高压Im-3相的Jahn-Teller畸变被冻结,我们认为该相可能是一个潜在的候选者,可以在没有晶格参与的情况下主办纯电子绝缘体-金属转变
2021-12-29 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Mechanism of structural phase transitions in KCrF3
我们研究的起源立方四和单斜结构的转变,在KCrF3,和相关的变化的轨道顺序,特别注意在这两个阶段的超交换的相关性。我们发现,超交换不是驱动这些转变的主要机制。具体来说,它的强度不足以导致高温立方到四立方的转变,也不会产生在单斜相中观察到的轨道有序类型。四斜晶系和单斜晶系结构之间的能量差很小,很可能是体积、共价性和定域效应之间的相互作用造成的。这种转变是由斯莱特交换而不是超级交换驱动的。然而,一旦出现单斜畸变,超交换有助于稳定低对称结构。我们得到的单斜相的轨道序与80 K时的磁跃迁相一致。
2013-12-19 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Tracing the horizon of tetragonal-to-monoclinic distortion in pressurized trilayer nickelate La4Ni3O10
ESRF – European Synchrotron Radiation Facility(欧洲同步辐射装置);Laboratory CRISMAT, UMR 6508 CNRS, ENSICAEN(CRISMAT实验室)
研究压力下三层层镍酸盐La4Ni3O10的结构相变,发现四方到单斜转变无中间正交相,且通过XRD和DFT计算验证,揭示密度织物有序的弱无序反射。
2026-07-16 cond-mat.str-el
Structural distortion and magnetism of BiFeO3 epitaxial thin films: a Raman spectroscopy and neutron diffraction study
以前的研究的生长条件表明,单相BiFeO 3薄膜只能在一个狭窄的压力-温度窗口,这些薄膜显示出弱的磁矩。在这里,我们更详细地研究了单相BiFeO 3薄膜的结构和磁性通过倒易空间映射,拉曼光谱和中子衍射。X-射线和拉曼光谱数据表明,BiFeO 3结构是tetraphenic为70 nm厚的薄膜和单斜的变化为240 nm厚的薄膜,从而保持不同的散装(菱面体)结构。在240 nm的单斜扭曲膜中子衍射实验允许观察的G-型反铁磁秩序在散装单晶。然而,卫星峰相关的长波长摆线存在于散装BiFeO 3没有观察到。这些研究结果的相关性进行了讨论,为开发的磁电性能的BiFeO 3。
2007-01-22 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
KCrF_3: Electronic Structure, Magnetic and Orbital Ordering from First Principles
用{ \it ab initio} LSDA和LSDA+U方法计算了KCrF_3的电子、磁性和轨道结构。高温无畸变的立方相在LSDA内是金属性的,但在LSDA+U能级下,它是带隙为1.72 eV的莫特绝缘体。KCrF_3的四斜晶相和单斜晶相表现出与3x^2-r^2/3y^2-r^2轨道级交错的合作Jahn-Teller畸变。我们发现,由于Jahn-Teller畸变的能量增益是82/104毫电子伏每铬离子在四斜/单斜相,分别。这些相显示出A型磁有序,并且具有2.48 eV的带隙。在这种Mott绝缘状态下,KCrF_3具有2.1 eV的实质性传导带宽,从而导致KCrF_3的电子或空穴掺杂衍生物中的载流子的动能在低温下克服极化子局域化的可能性,类似于在巨磁阻锰氧化物中遇到的情况。
2007-07-24 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Identification of a monoclinic metallic state in VO2 from a modified first-principles approach
金属-绝缘体转变是VO2中许多显著和技术上重要现象的基础。尽管它的单斜结构以前是绝缘状态的储备,但最近的实验观察到了意想不到的单斜金属状态。在这里,我们使用一个修改后的方法相结合的第一性原理计算与轨道偏置电位再现正确的稳定性排序和电子结构的不同阶段的VO2。我们确定了一个铁磁单斜金属,这可能是实验观察到的神秘的亚稳态。此外,我们的计算表明,同构的绝缘体-金属电子跃迁是由晶格畸变从单斜结构的金红石结构。这些结果不仅解释了VO2的单斜金属态和退耦的结构跃迁和电子跃迁的实验观测,而且也为理解其他强关联d电子系统中的金属-绝缘体跃迁提供了一个思路.
2019-04-25 cond-mat.str-el
A photoinduced metallic phase of monoclinic vanadium dioxide
几个活跃的自由度(电荷,晶格,轨道和自旋顺序)之间的复杂相互作用被认为决定了许多氧化物的电子性质,但各种贡献的各自作用往往非常难以确定。二氧化钒(VO $_2$)是一个特别臭名昭著的例子。在这里,我们报告相结合的超快电子衍射(UED)和红外transmittance实验中,我们直接观看和分离的晶格和电荷密度的重组,与光诱导的超导体-金属过渡(SMT)在VO $_2$。这些研究揭示了以前未报道的光诱导过渡到一个亚稳态的周期性晶格畸变(PLD)的绝缘体完整的特征,但不同的是一维重排的电荷密度沿八面体配位钒二聚体链和过渡到金属样中红外光学性能。结果表明,UED能够在超快时间尺度上跟踪晶格和电子结构动力学的细节。
2014-07-04 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Mott switching and structural transition in the metal phase of $VO_2$ nanodomain
$VO_2$在$67^oC$附近经历绝缘体-金属相变(IMT)和单斜-金红石结构相变(SPT)。IMT切换具有许多应用。然而,IMT究竟是Mott转变还是Peierls转变仍是一个悬而未决的问题。这种复杂性是由金属和绝缘体共存引起的,这是IMT区域的固有特性。因此,在许多实验中,在IMT区域中采集的数据在两个相位上平均。我们克服了这个问题,通过探测单斜结构的电子状态,并通过引入一个模型,占共存阶段。我们揭示了在$55-63^oC$之间的非畸变单斜纳米畴中的Mott IMT,以及在$60^oC$之上的畸变辅助SPT。
2021-01-15 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Interplay between Lattice Distortion and Spin-Orbit Coupling in Double Perovskites
我们发展了单斜畸变双钙钛矿的各向异性赝自旋反铁磁海森堡模型。我们重点研究了这些A $_2$ BB 'O $_6$材料,这些材料在4d或5d过渡金属B'离子上具有磁矩,形成面心立方晶格。在这些模型中,我们考虑了B '-O八面体的局部z轴畸变,影响$t_{2g}$轨道的相对占有率,以及单斜畸变的几何效应和自旋轨道耦合。由此产生的赝自旋1/2模型在海森堡模型的Sp(N)推广的鞍点极限下求解。SU(2)情况下的自旋S推广为Sp(N)情况下控制量子涨落的参数$κ$。我们考虑两种不同的模型,可能适合这些系统。特别是,使用海森堡交换参数的La $_2$ LiMoO $_6$从自旋二聚体的计算,我们得出结论,这个伪自旋1/2系统可能是有序的,但必须非常接近无序的自旋液体状态。
2011-12-09 cond-mat.str-el
Phase coexistence and negative thermal expansion in the triple perovskite iridate Ba$_{3}$CoIr$_{2}$O$_{9}$
用高分辨同步辐射衍射研究了3 - 5 $d$基三钙钛矿铱酸盐Ba $_{3}$ CoIr $_{2}$ O $_{9}$的反常热膨胀.在107 K的磁结构转变以下,反铁磁有序的开始与六方结构的单斜畸变相关联。在磁有序状态的更深处,单斜相的一部分甚至进一步扭曲,这两种结构相共存到最低测量温度。我们观察到负热膨胀在这个阶段共存制度,这似乎是密切相关的温度驱动的这些单斜相的相对分数。在这个系统中观察到的显着的NTE可能是由磁交换伸缩驱动,并与一些系统具有显着的自旋轨道相互作用。
2020-10-08 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Orthorhombic-to-Monoclinic Phase Transition of Ta2NiSe5 Induced by the Bose-Einstein Condensation of Excitons
利用所导出的含声子自由度的三链哈伯德模型的能带结构计算和平均场分析,讨论了层状硫族化合物Ta $_2$ NiSe $_5$的正交-单斜相变的起源.我们发现,激子电子-空穴对的玻色-爱因斯坦凝聚协同诱导准一维Ta-NiSe-Ta链中动量$q\rightarrow 0$的声子模不稳定,导致系统的结构相变。计算的单粒子光谱再现了角度分辨光电子能谱实验中观察到的能带结构的变形。
2012-10-10 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Complex-Orbital Order in Fe_3O_4 and Mechanism of the Verwey Transition
采用Hartree-Fock近似和精确对角化方法,采用B位3d电子的无自旋三带哈伯德模型,研究了磁铁矿(Fe_3O_4)的电子态和Verwey跃迁.复轨道,例如,1/sqrt(2)[|zx> + i| yz>],在B位上获得了非共线轨道矩~ 0.4 μ B的有序(COO)态,高温相具有立方晶格结构。COO态是轨道自由度内磁有序的一种新形式。它源于B位Fe_4四面体单元中无自旋伪d分子轨道的Hund第二规则态的形成及其虚轨道矩的铁磁排列。低温相具有Pmca和Pmc 2_1的准正交结构,COO态具有较长的周期性。该状态自发地将晶体对称性降低到单斜晶系,并解释了实验观察到的菱面体细胞变形和Jahn-Teller样畸变。根据这些发现,我们认为在Verwey转变温度下,COO态在高温下仍保持短程有序,但受到动态晶格畸变的阻碍,而发展为具有长程序和单斜晶格畸变的状态。
2008-05-16 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
The Magnetoelastic Distortion of Multiferroic BiFeO$_3$ in the Canted Antiferromagnetic State
利用太赫兹光谱,我们表明,自旋波频谱的多铁性BiFeO $_3$在其高场倾斜反铁磁态是很好地描述了违反菱面体对称性的自旋模型。我们证明了倾斜反铁磁态的单斜畸变是由晶格和两个几乎反平行的自旋之间的单离子磁弹性耦合引起的。修正的自旋模型BiFeO $_3$包含两个新的单离子各向异性项,违反菱面体对称性,并依赖于磁场的方向。
2020-12-16 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Orbitally relieved magnetic frustration in NaVO2
采用全势线性缀加平面波方法研究了NaVO2的磁性。我们对三种结构进行计算。在100 K时,V离子的t2g轨道被压缩的三角畸变分裂为上a1g和下e'g轨道。对于单斜结构在91.5 K,该系统表现得像一个挫折的自旋晶格空间各向异性交换相互作用。对于20 K的另一种单斜结构,在一定的轨道有序驱动下,晶格畸变减轻了磁阻挫,形成了长程磁有序。此外,小的磁矩来源于轨道磁矩对自旋磁矩的补偿。
2009-06-17 cond-mat.str-el
Dome-like pressure-temperature phase diagram of the cooperative Jahn--Teller distortion in NaNiO$_2$
本研究针对含Ni³⁺的层状材料NaNiO₂,通过变压同步辐射X射线衍射发现其协同Jahn--Teller畸变的压力-温度相图呈穹顶状,揭示了压力对其相变温度的调控作用。
2025-04-14 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Metallic monoclinic phase in VO$_2$ induced by electrochemical gating: in-situ Raman study
我们报道了电化学顶栅VO $_2$薄膜的原位拉曼散射研究,以解决金属-绝缘体转变(MIT)下的门控。室温下的单斜绝缘相在2.6 V的栅电压下变为金属态。然而,拉曼模式的数量不随电解质选通而改变,表明金属相仍然是单斜的。616 cm $^{-1}$附近的高频拉曼模式A $_g$(7)归因于VO $_6$八面体中键长为2.06 π ~的V-O振动,随着栅电压的增加而变硬,而654 cm $^{-1}$附近的B $_g$(3)模式软化。这表明单斜相中VO $_6$八面体的畸变随着选通而减小。在1V(持续50分钟,显示电导率增加50倍)和2 V(持续130分钟,显示电导率进一步增加5倍)的固定栅极电压下的时间依赖性拉曼数据显示与在选通中观察到的高频拉曼模式A $_g$(7)和B $_g$(3)的变化类似。这种电导的缓慢变化以及拉曼频率的变化表明,金属化的控制机制更可能是由于施加的电场而导致的扩散控制的氧空位形成。
2016-06-28 cond-mat.str-el
Fermi surface induced lattice distortion in NbTe$_2$
研究了准二维层状化合物NbTe $_2$中单斜畸变和畴形成的原因。角分辨光电子能谱表明,费米面是赝隙的布里渊区的大部分。从头计算的电子和声子的能带结构,以及静态RPA磁化率导致我们得出结论,费米面嵌套和电子-声子耦合的晶体对称性的降低,并在形成的电荷密度波相位中发挥了关键作用。
2005-08-03 cond-mat.str-el
Coulomb Correlations and Orbital Polarization in the Metal Insulator Transition of VO_2
VO $_2$的金属金红石相和绝缘单斜相的准粒子谱由局域库仑相互作用控制。在金红石相中,V3dt_2g态之间的小轨道极化导致弱的静态关联,但强的动态关联。在单斜相的大的3d轨道极化所造成的V-V Peierls畸变引起的强静态关联被证明是绝缘行为的主要原因。
2004-10-06 cond-mat.str-el
Rich structural phase diagram and thermoelectric properties of layered tellurides Mo1-xNbxTe2
MoTe 2是一种稀有的过渡金属二碲化物,具有两种层状多型:三角棱柱状Mo配位的六方结构和八面体状Mo配位的单斜结构。后者中的单斜畸变是由各向异性金属-金属键合引起的。在这项工作中,我们已经研究了Nb掺杂对MoTe 2的两种多型体的影响,并澄清了含有四种多型体的Mo 1-xNbxTe 2的结构相图。一种在极性空间群中结晶的菱面体多型体被新鉴定为在略微富Nb成分下的高温亚稳相。考虑到热电测量和第一性原理计算的结果,Nb离子在刚性能带方案中似乎充当空穴掺杂剂。另一方面,显着的层间收缩后,Nb掺杂,与Te的p-p杂化,被证实特别是单斜相,这意味着p带能级的移动。本文从d电子计数和Te p-p杂化的角度讨论了单斜结构中金属-金属键的起源。
2015-02-19 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Direct observation of the M2 phase with its Mott transition in a VO$_2$ film
在VO $_2$中,Peierls和莫特绝缘体之间绝缘体到金属转变的明确起源仍然有争议。伴随着争论,它的第二单斜(M2)相由于未二聚钒离子中存在电子关联而受到相当大的关注。然而,M2阶段的起源仍然不清楚。在这里,我们研究了颗粒状VO $_2$膜,使用导电原子力显微镜和拉曼散射。在从单斜相到金红石相的结构转变过程中,我们直接观察到一个中间态,表现出单斜相M1和M2相的共存。在这个制度的晶界附近的电导率是六倍大于晶粒核心,产生甜甜圈般的景观。我们的研究结果揭示了一个晶粒内的渗流过程,表明VO $_2$与M2相是一个莫特绝缘体。
2016-11-29 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Crystal and magnetic structure of the La$_{1-x}$Ca$_{x}$MnO$_{3}$ compound $(x=0.8,0.85)$
研究了La-$_{1-x}$-Ca-$_{x}$-MnO-$_{3}$化合物的晶体结构和磁结构。在T=300 K时,两种样品都是顺磁性的,具有晶体学对称性$Pnma$。在低温下,它们经历从具有$a_p\sqrt{2}\times 2a_p\times a_p\sqrt{2}$的正交$Pnma$型结构到具有($a_p\sqrt{2}\times 2a_p\times a_p\sqrt{2}$,$β=90+ε\sim 91.4^{\rm o}$)和$T_N$以下的$P2_1/m$空间群的单斜晶系结构的单斜晶系畸变。结构转变的开始与传播矢量为${\bf k}=({1/2},0,{1/2})$的$C$型长程反铁磁有序的发展相一致。单斜晶胞使我们能够确定Mn磁矩相对于晶轴的方向:它垂直于传播矢量${\bf m}\perp {\bf k}=({1/2},0,{1/2})$。发现在$T=1.6$ K处的有序磁矩的振幅分别为$2.53(2)$和$2.47(2)μ_{B}$(对于$x=0.8$)和0.85。
2001-11-20 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Orbital occupation, local spin and exchange interactions in V2O3
我们提出的LDA和LDA+U能带结构研究的单斜相和双斜相的V2 O3的结果,并认为,最突出的(自旋1/2)用于描述半导体金属过渡模型是无效的。与普遍接受的假设相反,我们发现,大的现场库仑和交换相互作用的结果,在总的本地自旋为1,而不是1/2,特别是轨道占领,消除轨道简并和自由的轨道排序。计算的交换相互作用参数导致磁结构与实验再次一致,而无需轨道排序。虽然低温下v2 o3晶体结构的单斜畸变对电子结构的影响很小,但磁序的改变导致了v2 o3带隙和带宽的巨大差异。低温单斜相显然有利于实验观察到的磁性结构,但计算的晶体结构给出了两套一致的交换相互作用参数与近简并的总能量表明在顺磁相的一种挫折。这些结果有力地表明,V_2O_3中的相变,这是经常引用的S=1/2 Mott Hubbard系统的例子有不同的起源。所以回到绘图板!
1999-01-21 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Evidence for orbital ordering in LaCoO3
我们目前的粉末和单晶X-射线衍射数据作为证据的低自旋(S=0)和中间自旋状态(S=1)的LaCoO 3的单斜畸变。AB平面中的短键和长键的交替表示由合作Jahn-Teller畸变引起的EG轨道有序的存在。我们观察到的Jahn-Teller失真随温度的增加与热激活行为的Co 3+离子从低自旋基态到中间自旋激发态。
2003-04-29 cond-mat.str-el
Enhanced charge-transfer character in the monoclinic phase of Mott-insulator LaVO3 thin film
研究了在LaAlO_3(001)(LAO)衬底上生长的LaVO_3(LVO)薄膜在室温和130 K(低于LVO单晶的结构转变温度(141 K)和磁转变温度(143 K))下的电子结构。在130 K时,LVO薄膜的价带谱(VBS)中观察到V3 d-O2 p杂化区附近的光谱强度发生了明显的变化.在130 K的共振光电子能谱研究证实了电荷转移屏蔽的3dnL(L:在O 2 p的空穴)的最终状态的存在下,随着占主导地位的3dn-1的最终状态在1.5 eV的结合能在价带。相反,在室温下,VBS主导的V3 d态只有3dn-1类终态。为了理解这种差异,采用密度泛函理论(DFT)计算。晶体结构从室温正交(O-LVO)对称性到低温单斜(M-LVO)对称性的变化导致费米能级附近的电子结构发生显著变化,包括带隙性质从直接性质转变为间接性质。我们的计算也证实了增强的O 2 p字符的价带边缘的M-LVO是与V 3d杂化。这些结果进一步证实了与结构转变相关的八面体畸变。
2020-07-08 cond-mat.str-el
Evidence for a Parity Broken Monoclinic Ground State in the S = 1/2 Kagomé Antiferromagnet Herbertsmithite
在理想Kagomé晶格上,S = 1/2的最近邻自旋相互作用可以形成多种量子纠缠态,包括量子自旋液体和价键固体.在实际材料中,额外的微扰自旋相互作用的存在可能会进一步扩大纠缠态的种类,最近的理论分析表明,这些纠缠态可以通过特定离散点群对称性的自发丧失来识别。在这里,我们全面解决的基态点群对称性的原型Kagomé SL候选人ZnCu $_3$(OH)$_6$ Cl $_2$(Herbertsmithite)使用光学椭偏法和波长相关的多谐波光学偏振法相结合。我们发现了一个微妙的宇称打破单斜结构扭曲的温度高于最近邻交换能标度。令人惊讶的是,宇称破缺的序参量在冷却后显著增强,并密切跟踪最近邻自旋相关的建立,这表明它在能量上受到SL状态的青睐。改进的低温对称群大大限制了可行的基态的数量,并且在微扰极限下,指向形成一个$Z_2$条纹SL基态-一个SL类似物的液晶。
2019-10-30 cond-mat.str-el
Structural, magnetic and magnetocaloric properties of triangular-lattice transition-metal phosphates
本研究全面分析了多晶三角晶格过渡金属磷酸盐的结构、磁性和磁卡性质,发现三方结构因具有完美几何阻挫晶格和小有效自旋数,在磁制冷中表现更优。
2024-04-02 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Crystal and magnetic structure of La$_{1-x}$Ca$_{x}$MnO$_{3}$ compound $(0.11\leq x\leq 0.175
采用化学计量比的方法研究了$(0.11\leq x\leq 0.175)$的LaPDMATHABMM CaPDMATHABMN MnO $_{3}$化合物的晶体结构和磁结构。对于$x<0.13$,系统的基态是绝缘倾斜反铁磁。对于低于Jahn Teller转变温度($T_{\rm JT}$)的$0.13\le x \le 0.175$ e,晶体结构经历单斜畸变。晶体结构可用允许两个Mn位的$P 2_1/c$空间群来描述。对于$T<T_{\rm JT}$,晶胞应变参数$s=2(a-c)/(a+c)$增加,在居里点取最大值,然后减小。在低于$T_{\rm M^/M^{//}}\approx 60 $ K时,$s$的斜率突然改变,最后以几乎为零的斜率接近T=0 K。在$T_{\rm M^/M^{//}}$处$s$的变化与磁测量中的特征有关。随着$x$向铁磁金属边界增加,虽然$s$明显减少,但单斜结构被保留。讨论了单斜结构与产生铁磁绝缘基态的轨道有序的关系。我们还研究了在空气气氛中制备的样品。这类样品显示出铁磁绝缘行为,而不遵循$s$参数的特定变化。这些样品的晶体结构与所谓的O $^{*}$($c>a>b/\sqrt{2}$)结构有关。
2005-03-10 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Emergence of metallic monoclinic states of VO$_2$ films induced by K deposition
Institute of Multidisciplinary Research for Advanced Materials (IMRAM), Tohoku University(东北大学先进物质多学科研究研究所);Photon Factory, Institute of Materials Structure Science, High Energy Accelerator Research Organization (KEK)(高能加速器研究机构材料结构科学研究所光子工厂)
本研究通过在VO$_2$薄膜表面沉积钾原子结合原位谱学表征,发现电子掺杂的VO$_2$中存在金属单斜相,揭示了其电子注入诱导金属化的结构起源。
2018-11-25 cond-mat.str-el
Anomalous high-pressure Jahn-Teller behavior in CuWO4
在CuWO 4中进行的高压光吸收测量高达20 GPa,提供了在低压三斜相和高压单斜相的整个压力范围内的Jahn-Teller(JT)失真的持久性的实验证据。从CuO_6八面体的JT畸变与Cu ~(2+)d电子能级结构之间的相关性得到了与Cu ~(2+)在CuWO_4中的eg(Exe)和t2 g(Txe)轨道相关的电子-晶格耦合。这种失真及其相关的JT能量(EJT)在两个阶段中的压缩时减小。然而,无论是失真和相关的EJT急剧增加,在相变压力(PT = 9.9 GPa),我们估计,JT失真持续了很宽的压力范围内没有被抑制高达37 GPa。这些结果揭示了多铁性CuWO 4的转变机制,表明压力诱导结构相变是一种最小化与JT畸变韧性相关的畸变效应的方法。
2012-03-09 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el physics.chem-ph
Spin gaps in the ordered states of La$_2$LiXO$_6$ (X = Ru, Os) and their relation to distortion of the cubic double perovskite structure in 4$d^3$ and 5$d^3$ magnets
对4 $d^3$和5 $d^3$双钙钛矿反铁磁体La $_2$ LiRuO $_6$和La $_2$ LiOsO $_6$的多晶样品进行了飞行时间非弹性中子散射测量。这些结果表明,在$_2$ LiRuO $_6$和$_2$ LiOsO $_6$中,在低于它们各自的有序化温度$T_N$、$\sim$ 23.8 K和30 K时,出现了$\sim$ 1.8(8)meV和6(1)meV的非弹性自旋能隙.在低温下,自旋激发的带宽分别为$\sim$ 5.7(9)到12(1)meV。自旋能隙在这样的磁体中是令人惊讶的,因为Ru $^{5+}$或Os $^{5+}$的t $_{2g}$能级预期被半填充,导致两种材料的预期轨道单线态。我们比较了单斜双钙钛矿La $_2$ LiRuO $_6$和La $_2$ LiOs的这些结果O $_6$与立方Ba $_2$ YRuO $_6$和Ba $_2$ YosO $_6$中的那些THABMO,以及更强的单斜La $_2$ NaRuO $_6$中的那些,La $_2$ NaOsO $_6$,和Sr $_2$ ScOsO $_6$,并使用最小各向异性交换相互作用用线性自旋波理论来模拟非弹性磁散射。我们讨论了面心立方,双钙钛矿结构的扭曲在这些材料中的自旋间隙的形成和几何挫折的可能作用,并表明,$T_N$规模与这些家庭的所有成员,显示长程有序的自旋波带的顶部。
2018-05-26 cond-mat.str-el
Temperature dependent Resonant X-ray Inelastic Scattering at Ni L3-edge for NaNiO2 and LiNiO2
本文通过 Ni L3 边共振非弹性 X 射线散射实验对比 LiNiO2 和 NaNiO2 在不同温度下的光谱变化,揭示 NaNiO2 相变中 Jahn-Teller 畸变消失而 LiNiO2 局域结构变化很小,并为后续理论模拟提供关键数据集。
2025-07-01 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Influence of structural distortions on the Ir magnetism in Ba2-xSrxYIrO6 double perovskites
我们探讨的自旋轨道耦合和晶体场分裂的相对强度在Ir 5+化合物Ba 2-xSrxYIrO 6。在强自旋轨道耦合和规则Ir 5+八面体的情况下,预计会出现非磁性J = 0状态;在晶场效应占主导地位的扭曲八面体的情况下,t2 g流形分裂成磁性基态。我们报告的连续过渡的结果,从立方Ba 2 YIrO 6双钙钛矿与理想的八面体的单斜Sr 2 YIrO 6双钙钛矿与扭曲的八面体。我们没有看到一个增强的Ir 5+磁矩的出现在一系列增加的结构扭曲,因为会有显着的晶体场分裂的情况下。通过Ba 2-xSrxYIrO 6系列观察到的接近恒定的磁矩强化了自旋-轨道耦合是决定类钙钛矿结构中铱-氧八面体磁性的主导力的概念
2016-01-06 cond-mat.str-el
Nanoscale self-organisation and metastable non-thermal metallicity in Mott insulators
真实材料中的莫特转变是一阶的,并且几乎总是与晶格畸变相关联,这两个特征都促进了纳米织构相的出现。这种纳米级的自组织产生了空间上不均匀的区域,这些区域可以容纳和保护由光激发触发的瞬态非热电子和晶格态。在这里,我们结合时间分辨的X射线显微镜与朗道-金兹伯格功能的方法来计算应变和电子的真实空间配置。我们调查V $_2$ O $_3$,原型莫特绝缘体,其中纳米级自组织已经存在于低温单斜相,并强烈影响向高温超导金属相的过渡。我们的联合实验-理论方法揭示了一个显着的平衡现象:长期寻求的单斜金属相,这是在平衡和均匀的材料中不存在的光诱导稳定,但出现作为一个亚稳态时,光激发与单斜晶格的基础纳米织构相结合。
2022-06-28 cond-mat.str-el
Influence of lattice distortion on the Curie temperature and spin-phonon coupling in LaMn$_{0.5}$Co$_{0.5}$O$_{3}$
研究了具有单斜结构的LaMn $_{0.5}$ Co $_{0.5}$ O $_{3}$的两种不同的铁磁相,它们具有不同的物理性质。铁磁有序温度$\textit{T}_{c}$被发现是不同的两个阶段。这种对比特征的起源被归因于中子衍射研究中观察到的畸变导致的Mn-O- Co之间的距离和角度的变化。温度依赖的拉曼光谱的调查提供了证据,这种结构特征,影响交换相互作用。从中子衍射中可以明显看出,B位排序的差异也是造成$\textit{T}_{c}$差异的原因。拉曼散射表明存在自旋-声子耦合的$\textit{T}_{c}$周围的两个阶段。基于晶格畸变研究了这两种相的电输运性质。
2010-09-07 cond-mat.str-el
Unraveling the Mott-Peierls intrigue in Vanadium dioxide
二氧化钒是研究最多的强关联材料之一。尽管如此,电子相关和晶格效应之间的交织已经排除了金红石金属到单斜绝缘体转变的全面描述,反过来又引发了一个长期存在的“鸡还是蛋”的争论,关于哪个先来,莫特局域化或佩尔斯畸变。在这里,我们认为这个问题实际上是不适定的:电子相关性和晶格振动合谋稳定单斜绝缘体,因此必须考虑它们两者,以免错过VO $_2$物理的相关部分。具体来说,我们设计了一个极小模型VO $_2$,其中包括所有重要的物理成分:电子相关性,多轨道字符,和两个组件的反铁畸变模式,凝聚在单斜绝缘体。我们在绝热Born-Oppenheimer近似下用动力学平均场论求解了这个模型。与金属-绝缘体转变的一阶特征一致,Born-Oppenheimer势具有丰富的景观,最小值对应于未扭曲的相位和四个等效的扭曲相位,并转化为同样丰富的热力学,我们通过Monte Carlo方法发现。值得注意的是,我们发现,一个扭曲的金属相侵入之间的低温扭曲绝缘体和高温未扭曲的金属,这揭示了新的光的单斜金属相的有争议的实验证据。
2020-03-11 cond-mat.str-el
Charge ordering and ferrimagnetism in the strongly correlated $β$-V$_2$PO$_5$ single crystal
对$β$ -V $_2$ PO $_5$单晶进行了输运、热力学、中子衍射、核磁共振测量和第一性原理计算的综合研究。它被证明是一个半导体的带隙为0.48 eV,经历了一个电荷有序(不寻常的V $^{2+}$和V $^{3+}$)相变伴随着一个四斜晶系到单斜晶系的结构畸变在610 K和一个顺磁到亚铁磁相变在128 K与传播矢量的$\textbf{k} = 0$。易轴在单斜$ac$平面中,指向远离单斜$a$轴的47(9)$^\circ$。这种共线亚铁磁结构和各向异性等温磁化强度测量表明该化合物的磁各向异性较弱。第一性原理计算表明,链内相互作用在共享面VO $_6$链占主导地位的磁哈密顿量,并确定$Γ_5^+$正常模式的晶格振动负责的电荷排序,从而结构相变。
2017-12-28 cond-mat.str-el
Metal-insulator transition in VO$_{2}$: a Peierls-Mott-Hubbard mechanism
在局域密度近似(LDA)和LDA+ $U$的框架下研究了VO $_2$的电子结构,定量描述了该体系的金属-绝缘体(MI)转变.结果表明,结构畸变和局部库仑相互作用在相变过程中起着重要作用。用LDA+ $U$方法在单斜结构中得到了与实验值相当的光学带隙。根据我们的研究结果,我们认为,这两个,Peierls和Mott-Hubbard机制,是必不可少的MI过渡在这个系统中的描述。
1998-08-13 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Orbital fluctuations in the different phases of LaVO3 and YVO3
我们研究了莫特绝缘体LaVO 3和YVO 3的正交相和单斜相的量子轨道涨落的重要性。首先,我们构建了从头算材料特定的t2 g哈伯德模型。然后,利用动力学平均场论,计算了谱矩阵随温度的变化.我们的Hubbard带和Mott带隙与光谱学非常一致。我们发现,在正交晶系的LaVO 3,量子轨道波动是强烈的,它们只在单斜140 K相抑制。在YVO 3中,抑制已经在300 K发生。我们发现,Jahn-Teller和GdFeO 3型扭曲都是至关重要的,在确定的类型的轨道和磁序在低温阶段。
2007-08-31 cond-mat.str-el
Dual-stage structural response to quenching charge order in magnetite
磁铁矿(Fe 3 O 4)中的Verwey转变是典型的金属-绝缘体转变,几十年来一直没有得到全面的解释。挑战的一个主要因素是电荷顺序和晶格畸变之间的复杂相互作用。在这里,我们使用超快电子衍射(UED)解开电荷秩序和晶格畸变的作用,通过跟踪瞬态结构演变后,通过超快光激发电荷秩序被熔化。观察到的双阶段响应中,X3,X1,和Delta 5型结构扭曲发生在明显不同的时间尺度上的0.7至3.2 ps和长于3.2 ps。我们提出,这些不同的时间尺度出现,因为X3型扭曲强烈耦合到三重子电荷顺序,而三角洲5-扭曲更强烈地与单斜立方扭曲的整体晶格。我们的工作有助于澄清使用UED方法的电荷晶格相互作用,并说明了磁铁矿中的复杂相的解纠缠。
2022-11-21 cond-mat.str-el
Origin of Jahn-Teller distortion and orbital-order in LaMnO3
LaMnO 3中的合作Jahn-Teller畸变和轨道序的起源是锰氧化物物理学的核心。同时存在的四角晶系和GdFeO_3型畸变以及e_g和t_2g电子之间强的Hund规则耦合使问题复杂化。为了澄清这种情况,我们使用局域密度近似+动力学平均场方法计算了Kugel-Khomskii超交换机制的转变温度,并将超交换效应与晶格畸变效应分开。我们发现,仅超交换就能得到T_KK=650 K。而四方晶系和GdFeO_3型畸变使T_KK降低到550 K。因此,电子-声子耦合是必不可少的,以解释当地的Jahn-Teller扭曲的持久性,至少1150 K,并再现从中子散射推导出的占据轨道。
2010-01-26 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Magnetic and structural quantum phase transitions in CeCu6-xAux are independent
重费米子化合物CeCu $_{6-x}$ Au $_x$已成为非常规磁量子临界的模型系统。对于小的Au浓度$0 \leq x < 0.16$,化合物在温度$T_{s}$下经历从正交到单斜晶体对称的结构转变,对于$x \approx 0.15$具有$T_{s} \rightarrow 0$。反铁磁有序集接近于$x \approx 0.1$。为了阐明量子临界磁场和结构涨落之间的相互作用,我们对含有$0 \leq x\leq 0.3$的样品进行了中子散射和热力学测量。结果表明,在$x\approx 0.1$和$0.15$之间的微小Au浓度范围内,反铁磁相和单斜相共存。流体静力学和化学压力的应用允许清楚地分离的过渡彼此,并探讨磁量子临界行为的结构转变的可能影响。我们的测量表明,在低温下,非常规的量子临界性只产生于磁涨落,而不受单斜畸变的影响。
2018-04-12 cond-mat.str-el
Interface-induced collective phase transition in VO2-based bilayers studied by layer selective spectroscopy
本研究利用层选择光谱技术探究VO₂基双层膜的界面相变,发现界面可诱导单斜绝缘相VO₂转变为金红石金属相,该集体相变由界面能与体相自由能的平衡驱动,且温度诱导相变伴随面内相分离。
2025-09-17 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Pressure-Driven Transitions in La2CoTiO6: Antiferromagnetic Insulator to Nonmagnetic Metal via Antiferromagnetic Metal in a Double Perovskite Oxide
本研究通过第一性原理计算发现,双钙钛矿氧化物La₂CoTiO₆在静水压作用下会依次发生反铁磁绝缘体-反铁磁金属-非磁性金属的相变,揭示了结构畸变与自旋态转变的关联机制。
2024-07-26 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Magnetostrictive Neel ordering of the spin-5/2 ladder compound BaMn2O3: distortion-induced lifting of geometrical frustration
本文用热力学和衍射技术研究了BaMn $_2$ O $_3$的晶体结构和磁性。BaMn $_2$ O $_3$是$S = 5/2$自旋阶梯的实现,因为磁性相互作用沿着形成阶梯的腿和横档的180个$^\circ$ Mn-O-Mn键占主导地位。的磁化率的温度依赖性表现出良好定义的最大值为所有方向证明低维磁字符在BaMn $_2$ O $_3$。然而,磁化率和粉末中子衍射数据表明,BaMn $_2$ O $_3$在184 K时表现出向反铁磁有序的转变,尽管在正交高温相中最近邻的梯间耦合完全受挫。这种挫败感被伴随着磁性转变的非常强烈的单斜畸变所解除。
2010-10-07 cond-mat.str-el
Symmetry consideration and eg bands in NdNiO3 and YNiO3
群论分析适用于NdNiO 3和YNiO 3的磁性和电子结构,其电子结构最近已被研究的LSDA+U方法。Jahn-Teller畸变不能满足实验观察到的磁衍射。在NdNiO_3和YNiO_3的情况下,得到的基态磁结构分别为P_ba和P_b2_1/a。
2001-10-20 cond-mat.str-el
Magnetoelastic coupling in triangular lattice antiferromagnet CuCrS2
CuCrS2是一种三角晶格的海森堡反铁磁体,具有菱形晶体结构。我们报告的中子和同步辐射粉末衍射结果,揭示了单斜晶格畸变的磁过渡和验证磁弹性耦合。因此,CuCrS2是一种有趣的材料来研究磁性对几何挫折的缓解的影响。
2009-07-28 cond-mat.str-el
Charge order in Magnetite. An LDA+$U$ study
用局域密度近似(LDA)和LDA+ $U$方法研究了Fe $_3$ O $_4$的单斜结构的电子结构. LDA仅给出小的电荷畸变,因此排除了结构畸变应足以给出电荷阶数的情况。LDA+ $U$导致沿c轴的电荷不成比例,与实验符合良好。我们还展示了如何有效的$U$可以计算内的增广平面波方法。
2004-12-21 cond-mat.str-el
On Magnetic and Crystal Structures of NiO and MnO
本文利用高分辨率中子衍射和各向同性子群表示方法分析了 NiO 和 MnO 的磁与晶体结构,确定最佳解为 1k-单斜模型,磁空间群为 C_c2/c。
2025-09-15 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other cond-mat.str-el
Metallic and nonmetallic double perovskites: A case study of A$_2$FeReO$_6$ (A= Ca, Sr, Ba)
研究了亚铁磁双钙钛矿A_2FeReO_6(A= Ca,Sr,Ba)的结构和电子性质。A=Ba相为立方相(Fm 3 m)和金属相,而A=Ca相为单斜相(P21/n)和非金属相。~(57)Fe穆斯堡尔谱表明,Ca化合物中的Fe主要以高自旋(S=5/2)Fe ~(3+)态存在,而Ba化合物中的Fe主要以高自旋Fe ~(2+)和Fe ~(3+)之间的中间态存在。有人认为,直接Re t2 g- Re t2 g相互作用是Ba化合物的金属特性的主要原因;在Ca化合物的情况下,Ca-O键的高共价性和单斜畸变(其提升t2 g态的简并性)似乎破坏了Re-Re相互作用,使其对于相同的电子数是非金属的。
2000-04-18 cond-mat.str-el
Electronic correlations and crystal structure distortions in BaBiO3
BaBiO 3是一种材料,其中形式上具有半填充6s态的Bi 4+离子形成Bi 3+和Bi 5+离子的交替组,从而产生电荷有序绝缘体。电荷有序化伴随着BiO 6八面体的呼吸畸变(Bi-O键长的延伸和收缩)。标准的密度泛函理论(DFT)计算不能获得由纯呼吸畸变引起的晶体结构不稳定性。结合呼吸畸变和倾斜的BiO 6八面体的影响,允许DFT再现定性实验观察到的绝缘体与单斜晶体结构,但强烈低估呼吸畸变参数和能隙值。在目前的工作中,我们重新审视BaBiO 3的问题内的GGA+U的方法使用Wannier函数的基础上设置的Bi 6s带。由于这种材料中铋的高氧化态,Bi 6s-对称性Wannier函数主要在空间上扩展到周围的氧离子上,因此与纯原子6s-轨道有很大的不同。这与过渡金属氧化物(排除高氧化态化合物)形成鲜明对比,其中d带Wannier函数的主要部分a集中在金属离子上,纯原子d轨道可以作为一个很好的近似。GGA+U计算结果与实验数据吻合较好,特别是与实验晶体结构参数和能隙值吻合较好。此外,GGA+U方法允许再现由于纯呼吸畸变而没有八面体倾斜的晶体结构不稳定性。
2012-08-30 cond-mat.str-el
Role of local structural distortions on the origin of j=1/2 pseudo-spin state in sodium iridate
Na_2IrO_3(NIO)是一种自旋轨道(SO)驱动的j=1/2赝自旋Mott-Hubbard(M-H)绝缘体。然而,赝自旋态的微观起源和局部结构畸变的作用还没有被清楚地理解。结合理论计算和X射线光谱,我们表明,费米能级(EF)附近的能量是由SO相互作用,电子相关和本地八面体扭曲。与先前的理解相反,这里我们证明了由于局域结构畸变,j=3/2和1/2赝自旋态具有t2 g和eg特征的混合物。局部八面体对称性的降低也使得能够在EF周围进行Ir 5d-O2 p杂化,从而导致具有增强的电荷转移特性的M-H绝缘体。斯莱特绝缘体相的可能性也排除了由室温下的DoS在价带光谱,计算的时刻和温度相关的磁化测量的组合的情况下。
2022-05-12 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Structural phase transition and its consequences on optical behavior of LaV$_{1-x}$Nb$_x$O$_4$
本文报道了室温下LaV多晶$_{1-x}$ Nb $_x$ O $_4$($x =$ 0- 0.2)样品的结构、电子、振动和光致发光性质。Nb在V位的取代显示出迷人的结构和光学行为,这是由于它们的等电子特性和与V $^{5+}$相比Nb $^{5+}$的更大离子半径。Rietveld精修的X射线衍射图谱表明,$x=$ 0样品以单斜(P2 $_1$ /n)相存在,而对于$x >$ 0样品,单斜和白钨矿-四斜(I4 $_1$ /a)相以一定比例共存。有趣的是,一个单调的增强拉曼光谱强度与Nb取代与取代诱导增加白钨矿-tetraxite相。X射线吸收光谱表明,La离子以三价氧化态存在,而V和Nb离子以5+氧化态存在于四面体配位中。傅里叶变换红外光谱(FTIR)表明,Nb的取代使VO-$_4$ $^{3-}$四面体发生形变,并使单斜相和四面体相混合,从而产生了一些额外的红外模式.对这些样品的光致发光测量显示出宽带光谱,它们的解卷积表明存在多个电子空穴对复合中心。
2021-05-02 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Modeling of complex oxide materials from the first principles: systematic applications to vanadates RVO3 with distorted perovskite structure
“真实建模”是电子结构计算的一个新方向,其主要重点是完全在第一性原理框架内构建一些有效的低能模型。理想情况下,它是一个形式上的模型,但所有参数都是严格推导出来的,基于第一原理电子结构计算。该方法特别适用于过渡金属氧化物和其他强关联体系,它们的电子和磁性由费米能级附近有限数量态的行为决定。在回顾了现实建模的一般思想后,我们将说明这种方法在具有畸变钙钛矿结构的广泛系列的钒酸盐RVO3(R= La,Ce,Pr,Nd,Sm,Gd,Tb,Yb和Y)上的能力。特别注意将支付给计算工具,可用于微观分析不同的自旋和轨道状态的部分填充t2g带。我们将明确地展示如何提升轨道简并的单斜畸变稳定C型反铁磁(AFM)状态,它可以进一步转化为G型AFM状态通过改变晶体畸变从单斜到正交的。这种稳定的两个微观机制,与单电子晶体场和电子相关相互作用,进行了讨论。轨道自由度的灵活性进行了分析,在原子间的磁相互作用的磁状态的依赖。
2010-07-13 cond-mat.str-el