Spin freezing induced giant exchange bias in a doped Hund's metal
研究在 Cr 掺杂 Hund 金属 CsFe2As2 的自旋玻璃态中发现约 2 T 的巨大交换偏置,并揭示其源于类铁磁区与自旋玻璃基体边界的自旋钉扎。
2024-09-06 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Fluctuation-Exchange Study of Antiferromagnetism in Electron-Doped Cuprate Superconductors with Disorder
在哈伯德模型的基础上,我们将涨落交换(FLEX)方法推广到研究电子掺杂铜氧化物超导体中反铁磁(AF)相的性质。此外,通过将散射的影响,由于无序掺杂原子的FLEX形式主义,我们的数值计算结果表明,反铁磁转变温度,由于自旋涨落的赝能隙的起始温度,费米面附近的单个粒子的谱密度,以及在AF相的交错磁化作为电子掺杂的函数可以一致地解释实验测量。
2006-05-08 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Many-body electronic structure, self-doped double-exchange, and Hund metallicity in 1T-CrTe2 bulk and monolayer
Korea Advanced Institute of Science and Technology (KAIST)(韩国科学技术院)
研究揭示 1T-CrTe2 为自掺杂双交换铁磁体,具有显著的 Hund 金属性,通过分析其多体电子结构,发现 Cr-d 轨道的 itinerant eg 电子与 localized t2g 时刻共存,Hund 耦合驱动双交换铁磁性,为高 Tc 铁磁性提供新视角。
2026-03-21 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Theory for superconductivity in (Tl,K)Fe$_x$Se$_2$ as a doped Mott insulator
本文从掺杂莫特绝缘体的观点研究了最近发现的(Tl,K)Fe $_x$ Se $_2$化合物的可能超导电性。由于Fe空位的存在,Mott绝缘相在$x=1.5$的母体化合物中被检查为优选的。在Fe位的空位的部分填充引入电子载流子并导致电子掺杂的超导电性。在强耦合极限下,利用双轨道哈伯德模型,我们发现在Hund耦合小的情况下,s波配对更有利,而在Hund耦合大的情况下,d $_{x^2-y^2}$波配对更有利.
2011-05-23 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Non-thermal superconductivity in photo-doped multi-orbital Hubbard systems
本文利用非平衡动力学平均场理论探索强相互作用多轨道Hubbard系统中的非热超导序,发现在高光掺杂且载流子有效温度足够低时,双格点晶格上可实现由Hund耦合稳定的交错型$\eta$超导相。
2023-05-11 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Ferromagnetism and Curie temperature of Vanadium-doped Nitrides
利用KKR-LSDA-CPA研究了钒掺杂氮化物(AlN、GAN和InN)的电子结构、磁性离子间的交换作用机制和居里温度。结果表明,在低浓度时,铁磁超交换作用机制占主导地位,但在足够高的浓度(x > 0.10)时,反铁磁超交换作用出现,降低了铁磁性的稳定性,特别是对于掺钒AlN和掺钒GAN.平均场近似下的居里温度的估计表明,钒掺杂的氮化物的居里温度超过室温与钒的几个成分。
2005-04-14 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
CrO2: a self-doped double exchange ferromagnet
在LSDA+U方法中进行的CrO2的能带结构计算揭示了金属铁磁性质背后的物理学的清晰图像。参数提出,金属铁磁氧化物CrO2属于一类材料,其中存在磁有序由于双交换(在这方面,CrO2原来是类似的CMR锰酸盐)。结果表明,CrO2具有小的甚至是负电荷转移带隙,这可能导致自掺杂。某些实验来检查所提出的图片建议。
1997-05-09 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Striped Multiferroic Phase in Double-Exchange Model for Quarter-Doped Manganites
用双交换模型研究了四分之一空穴掺杂钙钛矿锰氧化物的相图。一个异国情调的条纹II型多铁性相,其中25%的最近邻自旋耦合是相互正交的,被发现在窄带宽区域。与未掺杂的锰氧化物的螺旋自旋有序相相比,新相的多铁性居里温度估计高约4倍,而铁电极化的幅度相似。我们的研究为基于电子自组织的非共线自旋多铁性提供了一条途径,不同于传统的基于超交换阻挫的方法。
2009-09-07 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Emergent spin-glass state in the doped Hund's metal CsFe2As2
本文通过在铁基 Hund 金属 CsFe2As2 的铁位进行 Cr/Co 掺杂,结合输运、热力学、核磁共振和角分辨光电子能谱等实验,揭示了费米液体态与自旋玻璃态之间的竞争,并证明 Cr 掺杂可在约 22 K 以下诱发自旋冻结转变,从而破坏费米液体态。
2023-10-27 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Fermi arcs, pseudogap and collective excitations in doped Sr2IrO4: A generalized fluctuation exchange study
基于最近的实验测量,我们研究了掺杂Sr $_2$ IrO $_4$的准粒子谱和集体激发,其中电子关联和强自旋轨道耦合(SOC)之间存在有趣的相互作用.为了包含SOC,我们使用Hugenholtz图将涨落交换(FLEX)方法扩展到SU(2)对称性可以破缺的情况。利用这种广义FLEX方法,我们发现在微电子掺杂系统中,在$(π,0)$附近存在一个弱的赝能隙行为,费米面的部分破坏形成了相应的费米弧.类似的特征也出现在空穴掺杂系统中,然而,费米弧的位置相对于前者旋转$45^\circ$。这些结果与Sr $_2$ IrO $_4$的角分辨光电子能谱一致。我们证明了这些反常特征主要是由有效$J_{\text{eff}}=1/2$二重态的同位旋涨落引起的。
2015-04-17 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
The interplay between double exchange, super-exchange, and Lifshitz localization in doped manganites
考虑到Mn被Fe或Ga取代所引起的锰氧化物的无序,我们完成了在以前的论文中开始的掺杂锰氧化物的系统研究。为此,一个无序的模型制定和解决使用变分平均场技术。在所考虑的情况下,双交换、超交换和无序之间的微妙相互作用对T_C对Mn取代百分比的依赖性产生类似的影响。然而,在La $_{2/3}$ Ca $_{1/3}$ Mn $_{1-y}$ Ga $_y$ O $_3$中,我们的结果表明$y\approx 0.1-0.2$存在量子临界点(QCP),与导带电子态的局部化有关。对于La $_x$ Ca $_x$ Mn $_{1-y}$ Fe $_y$ O $_3$(含$x=1/3,3/8$),预期无此类QCP。
2002-03-19 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Competing electronic orders on a heavily doped honeycomb lattice with enhanced exchange coupling
受最近发现的相关绝缘和超导行为的扭曲双层石墨烯,我们重新审视石墨烯的蜂窝晶格掺杂接近范霍夫奇点,使用截断的单位泛函重整化群方法。我们考虑蜂窝晶格上的一个扩展的哈伯德模型,它包括在位和最近邻库仑排斥,以及最近邻铁磁交换和对跳跃相互作用。通过改变最近邻交换耦合和库仑排斥的强度作为自由参数,我们提出了丰富的基态相图,其中包含自旋三重态$f$波和自旋单重态手征$d$波超导相,公度和非公度自旋和电荷密度波相,和铁磁相。在没有交换耦合和最近邻排斥的情况下,在van Hove填充附近产生了四亚晶格自旋密度波相,而在离它稍远的地方出现了手征$d$波超导电性,令人惊讶的是,在我们的计算中,手征$d$波超导电性被弱的最近邻交换耦合强烈抑制.我们认为,这种抑制可能是掺杂石墨烯的手性超导性尚未被实验观察到的原因之一。
2021-07-19 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Spin reorientation driven by the interplay between spin-orbit coupling and Hund's rule coupling in iron pnictides
在大多数磁性有序的铁磷属元素化物中,磁矩位于FeAs平面内,平行于自旋条纹的调制方向。然而,最近的实验在空穴掺杂的铁磷属元素化物已经观察到的磁矩的重新取向,从平面到平面外。有趣的是,这种重新取向是伴随着在磁基态的变化,从一个条纹反铁磁体的tetraorphins非均匀的磁性配置。出于这些最近的观察,在这里,我们调查的起源的自旋各向异性的铁pnictides使用巡回微观电子模型,尊重所有的对称性的一个单一的FeAs平面。我们发现,自旋-轨道耦合和洪德规则耦合之间的相互作用可以解释所观察到的自旋各向异性,包括自旋重定向在空穴掺杂的pnictides,而不需要调用轨道或单阶。我们的计算还揭示了电子和空穴掺杂化合物的磁基态之间的不对称性,只有后者显示四重磁态。
2015-12-18 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Influence of Hund's exchange and spin-orbit coupling on spectral properties of fcc-Ce: DFT+DMFT study
在现代DFT+DMFT方法的框架下,采用杂化展开CT-QMC求解器计算了fcc-Ce的光谱性质。研究了Hund交换和自旋轨道耦合对Ce光谱性质的影响。费米能级附近的谱线形状主要由SOC决定,Hund交换作用对谱线形状没有影响,可以忽略不计。
2014-11-29 cond-mat.str-el
Hund-Heisenberg model in superconducting infinite-layer nickelates
本文基于双能带模型,对新发现的无限层状镍酸盐Nd $_{1-x}$ Sr $_{x}$ NiO $_{2}$的非常规超导电性进行了理论研究。通过对输运实验的分析,我们认为掺杂空穴主要作为带电载流子进入Ni的$d_{xy}$或/和$d_{3z^{2}-r^{2}}$轨道,形成导带。通过现场Hund耦合,掺杂空穴耦合到$d_{x^{2}-y^{2}}$轨道带中的Ni局域空穴。我们证明了这个两带模型可以进一步简化为Hund-Heisenberg模型。利用约化模型,我们证明了在临界$T_{c}$以上的非费米液态可能源于与局域空穴自旋涨落耦合的载流子。在超导阶段,短程自旋涨落将载流子介导为库珀对,并建立$d_{x^{2}-y^{2}}$波超导性。我们进一步预测,掺杂空穴与局域磁矩铁磁耦合,即使在很低的温度下仍然保持巡回,因此在镍酸盐中几乎不出现赝能隙。我们的工作为强关联多轨道系统提供了一种新的超导机制,为探索过渡态或稀土金属氧化物中的新超导体开辟了一条独特的道路。
2020-10-14 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Doped coupled frustrated spin-1/2 chains with four-spin exchange
利用数值方法研究了掺杂阻挫量子自旋链中各种链间磁耦合的作用。在带隙自旋链中引入非磁性掺杂剂,释放出自旋为1/2的自由孤子。从孤子约束的角度分析了局域磁矩的形成。一个四自旋耦合,这可能源于循环交换示出产生这样的限制,横向磁交换。不同链上的掺杂剂经历有效的空间扩展的非挫败成对自旋相互作用。
2003-04-17 cond-mat.str-el
Odd-parity triplet superconductivity in multi-orbital materials with strong spin-orbit coupling: applications to doped Sr2IrO4
我们研究了具有强自旋轨道耦合(SOC)的$t_{2g}$多轨道关联电子系统中可能的超导态。为了研究这样的系统在一个可控的方式,我们采用大规模的动态平均场论(DMFT)模拟与杂交扩展连续时间量子蒙特卡罗(CTQMC)杂质求解器。为了确定配对对称性,我们超越了当地DMFT形式主义,使用parquet方程引入动量依赖的两个粒子的顶点和关联函数。在强SOC限制,单线态,$d$波配对状态中的电子掺杂侧的相图观察到在弱洪德耦合,这是由反铁磁波动触发。当Hund耦合与SOC相当时,在相图的空穴掺杂侧出现具有相对高的$T_c$的二重简并三重$p$波配对状态,这与增强的电荷波动有关。掺杂Sr $_{2}$ IrO $_{4}$的实验影响进行了讨论。
2014-10-23 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Mobile orbitons in Ca$_2$CuO$_3$: crucial role of the Hund's exchange
研究了准一维反铁磁体Ca $_2$ CuO $_3$的Cu $L_3$边缘共振非弹性X射线散射谱.除了磁激发,这是很好地描述了两个自旋连续,我们观察到两个色散轨道激发,$3d_{xy}$和$3d_{yz}$轨道。我们进行了定量比较的RIXS光谱,获得两个不同的入射偏振,与理论模型。我们表明,任何现实的自旋轨道模型需要包括一个有限的,但现实的,洪德交换$J_H \approx 0.5$电子伏特。它的主要作用是增加轨道速度,因此理论计算值与实验观测值相匹配。尽管Hund的交换也介导了自旋子和轨道子之间的一些相互作用,但自旋-轨道分离的图像仍然完好无损,并描述了该化合物中的轨道运动。
2020-04-28 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
High temperature susceptibility in electron doped Ca1-xYxMnO3: Double Exchange vs Superexchange
本文研究了电子掺杂锰氧化物Ca_(1-x)Y_xMnO_3(0 ≤ x ≤ 0.25)在顺磁区的磁性。对于掺杂较少的样品(x<=0.1),磁化率c(T)仅在T > 450 K时遵循居里-外斯(CW)定律,而在低于该温度时,c^-1(T)表现出类似亚铁磁的曲率。我们接近这些结果的讨论中的一个简单的平均场模型,双交换,近似的铁磁海森堡锰3+和锰4+离子之间的相互作用,竞争与经典的超交换。对于更高的掺杂水平(x>=0.15),观察到的CW行为下降到磁有序温度(Tmo)和c(T)的更好的描述,通过假设完全离域的eg电子。为了探索作为T和x的函数的离域度,我们通过蒙特卡洛模拟来分析该问题。在这幅图中,我们发现在高T时,掺杂的电子完全离域,但当接近Tmo时,它们形成了大自旋的磁极化子,这导致了在c^-1(T)中观察到的曲率(x<=0.1)。
2002-11-12 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Doped two-leg ladder with ring exchange
结合精确对角化(ED)和密度矩阵重整化群(DMRG)计算,研究了环交换对掺杂双支梯结构的影响。我们专注于低能磁激发和超导配对的性质和重量。相对于这个循环项的一个显着的共振模式起源于一个空穴对磁振子束缚态的稳定性进行了检查。我们还发现,零掺杂的临界点附近的分离梯级单重态和二聚相,掺杂重新打开自旋间隙。
2005-05-27 cond-mat.str-el
Exchange interactions and Tc in rhenium doped silicon: DFT, DFT+U and Monte Carlo calculations
用密度泛函理论和DFT+U方法研究了硅中杂质间的相互作用。杂质之间的所有耦合是铁磁性的,除了Re-Re二聚体,在DFT方法中,由于形成的化学键支持的几何结构的大幅松弛。临界温度的计算是通过经典的Monte Carlo(MC)模拟与海森堡哈密顿量。在室温下,当杂质浓度为7%时,通过DFT交换作用得到了均匀的铁磁相。在DFT+U交换作用下,Re含量仅为3%的MC样品在室温以上形成铁磁团簇。
2012-07-12 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Doped Manganites Beyond Conventional Double-Exchange Model
掺杂锰氧化物La_{1-x} Sr_{x} MnO 3的电子模型问题至今仍存在争议。在这种情况下,我们认为有必要讨论所有可能的候选状态与不同的价态结构的锰和氧原子,以及不同的价态的八面体MnO_{6}中心。在量子化学方法、晶体场和配位场模型的框架下,我们讨论了不同类型的MnO_6中心、不同类型的d-d和电荷转移跃迁。我们提请特别注意所谓的电荷转移状态有关的强中心内电荷波动。正如我们推测的,即这些可能成为掺杂锰氧化物的活性价态。本文讨论了电子MnO_{6} ^{10-}和空穴MnO_{6} ^{8-}中心分别具有非常规的^{6} A_{1g} -{}^{6} T_{1u}和^{4} A_{2g} -{}^{4} T_{2u}价流形的一些电磁性质。提出了掺杂锰氧化物中空穴系统的两种理想化理论模型,即掺杂空穴的氧全部局域在非键O2 p轨道上,以及掺杂诱导形成电子MnO_{6} ^{10-}和空穴MnO_{6} ^{8-}中心系统,等效于电子-空穴玻色液体.
2001-08-22 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Superconductivity in multiorbital systems with repulsive interactions: Hund's pairing vs. spin-fluctuation pairing
Hund配对是指由现场交互产生的Cooper配对,由于大型Hund交换$J$,现场交互变得有吸引力。这在多轨道系统中是可能的,即使所有局部裸相互作用都是排斥的,因为特定通道中的吸引力由相互作用参数的某些线性组合给出。另一方面,配对过程,如自旋波动的交换,也存在。我们比较这两种机制在平等的基础上使用电子波段适合于不同类别的多轨道系统在广泛的相互作用参数。我们发现,对于没有明显嵌套特征的系统,当Hund交换和自旋轨道耦合足够大时,Hund机制产生的超导态与完全涨落交换顶点产生的超导态一致.另一方面,对于具有峰值有限动量粒子-空穴磁化率的系统,自旋涨落配对通常比洪德配对占主导地位。我们的结论是,Hund的配对状态是不可能实现的系统,如Sr $_2$ RuO $_4$和一般的铁基超导体。
2022-09-12 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Highly anisotropic geometrical Hall effect via f-d exchange fields in doped pyrochlore molybdates
当传导电子与非共面的局域磁矩耦合时,实空间的Berry曲率会产生几何霍尔效应,而这种效应并不简单地与磁化强度成正比.到目前为止,它已被确定的情况下,大多是在非共面磁序是目前的子晶格上的传导电子。在这里,我们证明了几何霍尔效应显示,即使没有长程磁序的传导电子,诱导的非共面交换场从本地化的磁矩,在空穴掺杂phyrochloreadates。我们发现,几何霍尔效应相对于外加磁场方向具有明显的各向异性,这与实空间局部Tb矩的标量自旋手征随磁场的大小和符号的变化是一致的.这些结果可能有助于理解在一个广泛的材料类的传导电子和本地自旋之间的近藤耦合引起的紧急电磁响应。
2022-05-26 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Double-exchange is not the cause of ferromagnetism in doped manganites
掺杂锰氧化物中铁磁性和金属导电性的共存长期以来一直被解释为双交换模型,其中铁磁性交换来自于载流子跳跃。利用裸带宽W的测量值和Hund规则耦合J_{H},在双交换模型的基础上计算了零温自旋刚度D(0)和居里温度T_{C}.即使在没有相互作用的情况下,计算的D(0)和T_{C}值与观测值相比也太小。在2-轨道模型的情况下,一个真实的现场轨道间库仑排斥可以大大减少D(0)。实验还表明,在La_{1-x} Sr_{x} MnO_{3}系统中,D(0)与x成正比,与基态是铁磁绝缘体还是金属无关.这些结果强烈表明锰氧化物中的铁磁性不是源于双交换相互作用。另一方面,基于d-p交换的替代模型可以半定量地解释掺杂锰氧化物在低温下的铁磁性。
2000-02-22 cond-mat.str-el
Accurate modeling of FeSe with screened Fock exchange and Hund's metal correlations
我们再现的电子性质的FeSe在高温相内的从头算框架,包括屏蔽Fock交换和本地动力学相关。只要系统处于Hund金属相中,我们就能稳健地捕获实验能带结构。特别地,我们用$xy$轨道特征解释了费米口袋的收缩和空穴口袋下沉到费米能级以下的现象。这需要难以捉摸的正确估计的索末菲系数,并支持非补偿费米口袋的解释,在ARPES中看到的表面电子掺杂。更严格地说,我们的模型很好地匹配实验带间光谱,并捕捉定性的热电功率的温度依赖性,非常敏感的费米能级周围的频带的细节。
2021-01-05 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Pair Density Wave in the Doped $t$-$J$ Model with Ring Exchange on a Triangular Lattice
在我们以前的工作[arXiv:1803.00999,物理。121,046401(2018)],我们在三角晶格上四自旋环交换的二维自旋1/2海森堡模型中发现了具有自旋费米面的量子自旋液体相.本工作通过研究四自旋环交换的$t$-$J$模型来掺杂自旋费米表面相。我们对三角晶格的四柱体进行了密度矩阵重整化群计算,发现主要的对关联函数是对密度波的函数,即,它是振荡的,同时随距离以幂律衰减。研究了周期的掺杂依赖性。这是第一个例子,在一般的强相互作用系统中,对密度波是占主导地位的配对,其中对密度波不能解释为复合顺序,也不需要特殊的对称性。
2019-04-27 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Anisotropic exchange and spin-wave damping in pure and electron-doped Sr$_2$IrO$_4$
用共振非弹性X射线散射研究了自旋轨道莫特绝缘体(Sr $_{1-x}$ La $_x$)$_2$ IrO $_4$($x=0,\,0.01,\,0.04,\, 0.1$)的集体磁激发.我们报告显着的磁振子能隙在晶体和反铁磁区中心在所有的掺杂水平,随着一个显着的动量依赖寿命加宽。自旋波隙是由$J_\text{eff}=1/2$同自旋之间的相互作用中的显著各向异性来解释的,从而标志着Sr $_2$ IrO $_4$偏离了适用于超导铜氧化物的基本各向同性海森堡模型。
2017-08-31 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Size-Induced Exchange Bias Effect and Griffiths Phase in Electron Doped Sm0.09Ca0.91MnO3 manganites
我们在这里报告的电子掺杂Sm 1-xCaxMnO 3锰氧化物的磁性与x=0.91的掺杂水平。在Sm_(0.09)Ca_(0.91)MnO_3纳米晶中观察到了交换偏置效应,并可通过冷却磁场的强度(Hcool)进行调节。发现交换偏置参数即交换偏置场(HE)、磁化率(HC)、剩磁不对称性(ME)和磁化率(MC)的值强烈地依赖于Hcool。较大的有效磁矩和磁化率倒数(\c{hi} -1)偏离居里-外斯定律表明可能存在格里菲斯相(GP)。对纳米锰氧化物的线性和非线性交流和直流磁化率的严格测量证明了在温度TC<T<TG(格里菲斯温度)范围内格里菲斯相(GP)的存在。讨论了尺寸减小对交换偏置效应和GP的影响。交换偏置效应和GP的增强被认为是由于相分离态对尺寸减小的修改。
2012-03-13 cond-mat.str-el
Spin-triplet s-wave local pairing induced by Hund's rule coupling
我们表明,在动力学平均场论,本地多重相互作用,如洪德规则耦合产生本地配对超导强相关制度。由洪德规则耦合驱动的自旋三重态超导性来自于对交换中局部涨落介导的配对。与传统的自旋三重态理论相反,局部轨道自由度具有交换对称性的反对称部分,使得空间部分为完全带隙和对称的s波。
2004-01-07 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Effect of Hund's exchange on the spectral function of a triply orbital degenerate correlated metal
本文提出了一种基于动力学平均场论的方法,该方法能够给出自旋旋转下具有Hund交换不变量的三重简并哈伯德模型的激发谱。晶格问题可以映射到一个包含64个局域本征态的局域Anderson模型上。这个局部问题是解决了广义非交叉近似。Hund的耦合J的影响进行了详细研究金属状态接近的金属绝缘体过渡。带填充的低能动力学的J的影响,发挥了至关重要的作用。
2005-11-15 cond-mat.str-el
Magnetic Reconstructions in B-site Doped Manganites
B位掺杂剂的磁性性质控制B位掺杂的锰氧化物RE $_{1-x}$ AE $_{x}$ Mn $_{1-η}$ B $_η$ O $_3$中的磁相。在相同的参考锰氧化物中掺杂不同的B位等价掺杂剂,导致低温下不同的磁相,这不能用价态变化方案来解释。本文采用二维双轨道双交换模型,研究了半填充$x=0.50$条件下,Ce CO OO I锰氧化物中的三价B位掺杂对Mn位磁相互作用的影响.我们发现,由于修改后的双交换和超交换相互作用的B位掺杂剂周围的磁性重建控制在B位掺杂锰氧化物的相竞争。
2015-12-24 cond-mat.str-el
Magnetic ordering in doped coupled frustrated quantum spin-1/2 chains with 4-spin exchange
近年来,人们利用数值方法研究了掺杂阻挫量子自旋链中各种链间磁耦合的作用。在带隙自旋链中引入非磁性掺杂剂,释放出自旋为1/2的自由孤子。从孤子约束的角度分析了局域磁矩的形成。一个四自旋耦合,这可能源于循环交换示出产生这样的限制。不同链上的掺杂剂经历有效的空间扩展的非挫败成对自旋相互作用。这种有效的杂质自旋之间的相互作用是长程的,因此预计将发挥关键作用的机制中观察到的反铁磁(AF)长程有序(LRO)的自旋Peierls(SP)的化合物,如CuGeO $_3$掺杂非磁性杂质。
2004-06-09 cond-mat.str-el
Range separated hybrid exchange-correlation functional analyses of W and/or N(S) (co)doped anatase TiO_2
采用密度泛函理论(DFT)方法,系统地研究了W、N、S、W/N和W/S掺杂对TiO_2的电子性质和原子结构的影响。用Heyd、Scuseria和Ernzerhof(HSE)杂交泛函处理了交换和相关效应。混合传统的半局域和非局域屏蔽Hartree-Fock(HF)交换能,HSE方法校正的带隙,也改善了阴离子/阳离子衍生的间隙状态的描述。增强的载流子动力学,观察到的W/N共掺杂的二氧化钛,可以部分地解释其电子结构上的N 2 p和W 5d状态的钝化修改。根据这一趋势,我们发现了一个明显的带隙变窄的1.03 eV的W/S共掺杂。这是由于S 3 p态在价带(VB)顶部的大色散将其边缘延伸到更高的能量,而Ti-S-W杂化态出现在导带(CB)底部。W/S-TiO_2具有与W/N共掺杂TiO_2催化剂相当的可见光响应。
2012-03-29 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Ab initio study of the CE magnetic phase in half-doped manganites: Purely magnetic versus double exchange description
从嵌入式集群上进行的相关从头计算中提取的领先的电子相互作用的本地物理CE相的半掺杂锰氧化物。低能态的电子结构主要为双交换构型和O-2 $p_σ$到Mn-3d的电荷转移构型。将涉及磁性氧的纯磁非对称海森堡汉密尔顿量和两个非对称双交换模型的模型谱与\textit{ab initio}模型进行了比较。虽然海森堡光谱和计算得到的一个令人满意的协议,最好的描述是由一个双交换模型,涉及激发非Hund原子态。该模型不仅完美地再现了晶体几何结构中嵌入团簇的光谱,而且给出了基态的局域双阱势能曲线(由电荷局域电子组态的相互作用产生)和所有受双交换机制支配的激发态的局域势能曲线的完整描述.
2007-08-04 cond-mat.str-el
Entropy and electronic orders of the three-orbital Hubbard model with antiferromagnetic Hund coupling
多轨道Hubbard系统中的反铁磁Hund耦合导致轨道冻结和相关的超导不稳定性,以及在奇数轨道的情况下的独特的复合订单。虽然半满三轨道模型的富相图最近已被详细探讨,掺杂系统的性质仍有待澄清。在这里,我们通过计算半填充模型的熵来补充以前的研究,该模型表现出轨道冻结区域的增加和复合有序相的抑制。掺杂相关相图表明,复合有序态可以稳定在掺杂的莫特制度,如果传统的电子秩序被抑制的挫折。虽然反铁轨道序占主导地位的填充范围$2\lesssim n \le 3$,和铁轨道序的强相互作用区域的$1\lesssim n < 2$,我们发现一个非常高的$T_c$周围$n=1.5$(四分之一填充)的超导性。在掺杂体系中,轨道冻结交叉与超导电性之间也存在着密切的联系。
2020-07-09 cond-mat.str-el
Chemical trend of exchange couplings in diluted magnetic II-VI semiconductors
计算了Zn基Ⅱ-Ⅵ族半导体ZnA(A=O,S,Se,Te)中Co或Mn掺杂后的磁交换参数($J_{dd}$,$N α$,和$N β$)的化学趋势。我们表明,适当的处理电子相关的LSDA+ $U$方法导致最近邻交换耦合$J_{dd}$的实验值和理论值之间的本地化3 $d$自旋的LSDA方法相比,有很好的一致性。导带$N α$中局域自旋与掺杂电子之间的交换耦合也与实验符合得很好。但$N β$(与价带中掺杂空穴的耦合)的值表明从弱耦合(对于A=Te和Se)到强耦合(对于A=O)的交叉以及ZnO:Mn中的局域空穴态。空穴局部化解释了ZnO:Mn的光电发射和磁光数据之间的明显差异。
2009-04-01 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Hund's induced Fermi-liquid instabilities and enhanced quasiparticle interactions
Hund的耦合一般有利于,在掺杂的半填充莫特绝缘体,在费米液体不稳定性最终走向相分离的可压缩性的增加。最大的影响是发现一个普通的和一个轨道解耦(“洪德”)金属之间的边界。增加的可压缩性意味着增强准粒子散射,从而有利于其他可能的对称性破缺。这种物理现象在122 Fe基超导体的模拟中被证明是发生的,这可能意味着这种机制在提高超导电性的临界温度方面的相关性。
2016-09-05 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Insulator-Metal Phase Diagram of the Optimally Doped Manganites from the Disordered Holstein-Double Exchange Model
本文研究了具有替代无序的三维Holstein-Double Exchange模型。利用一种新的蒙特卡罗方法,我们建立了干净模型的相图,然后集中在不同的电子-声子耦合和无序在固定的电子密度的影响。我们展示了如何外在的无序控制晶格极化子效应和自旋波动的相互作用,并导致广泛变化的制度在运输。我们的铁磁T_c和金属-绝缘体转变的无序依赖性的结果承担直接比较的“最佳掺杂”,x=0.3-0.4,锰氧化物的数据。我们强调在这些材料中的一个关键效应的无序诱导极化子形成,组织成一个简单的“全球相位”的各种数据,并作出一些实验预测。
2006-01-23 cond-mat.str-el
Nature of the Doping-Driven Metal-Insulator Transition in Correlated Electron Systems with strong Hund's Exchange Coupling
研究了有限温度下具有Hund交换耦合的多轨道哈伯德模型中掺杂驱动的Mott金属-绝缘体相变。在单轨道哈伯德模型中,跃迁在动力学平均场论中是一阶的,有一个共存区域,在这个区域中两个解可以稳定。我们发现,在有限的洪德耦合的存在下,绝缘相连接到一个坏的金属相,这延伸到令人惊讶的大掺杂。虽然分数幂律行为的松原轴上的自能被发现在两侧的过渡,与冻结的本地时刻的制度发展只在分支连接到绝缘相。
2019-07-11 cond-mat.str-el
Electronic and optical properties of Cr and Cr-N doped anatase TiO2 from screened Coulomb hybrid calculations
采用混合密度泛函理论计算方法研究了Cr和N共掺杂的TiO 2的电子结构和原子结构。非定域屏蔽Hartree-Fock交换能与传统的半定域交换能部分混合。这不仅治愈了带隙低估,而且改善了阴离子/阳离子驱动的杂质状态和掺杂剂的磁化的描述。Cr和/或N掺杂改变了TiO 2的价带和导带边缘,导致显著的带隙减小。因此,Cr、N和Cr-N掺杂的TiO 2有望用于增强的光活性。
2013-03-19 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Infinite-layer nickelates as Ni-eg Hund's metals
最近在空穴掺杂的无限层镍酸盐Nd 1-δ Sr δ NiO 2中发现的超导电性引起了人们对相关量子材料的极大关注。从理论的角度来看,这类新的非常规超导材料为揭示相关量子材料的新物理学提供了机会。在这里,我们研究的温度和掺杂的本地光谱的依赖性,以及从第一性原理的电荷,自旋和轨道的磁化率。通过使用从头计算LQSGW+DMFT方法,我们表明,现场Hund的耦合在Ni-d轨道上产生了多重签名的Hund的金属相的Ni-eg轨道。所提出的镍酸盐作为eg(两个轨道)洪德金属的图片不同于铁基超导体作为五个轨道洪德金属的图片以及铜酸盐作为掺杂电荷转移绝缘体的图片。我们的发现揭示了一类新的亨兹金属,并对远离半填充的广泛相关的两个轨道系统具有潜在的影响。
2021-01-01 cond-mat.str-el
Enhanced Itinerant Ferromagnetism in Hole-doped Transition Metal Oxides: Beyond the Canonical Double Exchange Mechanism
本文通过第一性原理计算研究空穴掺杂LaCrAsO,发现巡游铁磁性在低掺杂和高掺杂下均稳健存在,并揭示负电荷转移能态可产生比经典双交换机制更强的铁磁性。
2023-05-08 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Orbital structure and magnetic ordering in stoichiometric and doped crednerite CuMnO2
采用GGA+U近似下的从头算能带结构计算方法,研究了层状体系CuMnO 2(矿物钙钛矿)和非化学计量体系Cu1.04Mn0.96O2(由于Mn ~(3+)离子的轨道有序性而使三角层结构发生畸变)中的交换作用和磁结构.对Mn平面内和Mn平面间的海森堡模型的交换相互作用参数进行了估算。我们解释所观察到的面内磁结构的主导机制相邻的锰离子之间的直接d-d交换。通过O离子与90度Mn-O-Mn键的超交换对面内交换起的作用较小。层间耦合主要由Mn 3+的半填充3z^2-r^2轨道之间的一个交换路径控制。计算结果还解释了层间耦合从纯CuMnO_2中的反铁磁性到掺杂材料中的铁磁性的变化。
2014-01-19 cond-mat.str-el
Microscopic Theory of Superconducting Phase Diagram in Infinite-Layer Nickelates
自从发现无限层镍酸盐RNiO $_2$(R=La,Pr,Nd)的超导电性以来,人们一直致力于揭示其超导机制。然而,有趣的空穴掺杂超导相图的物理起源仍然不清楚,其特征是超导圆顶夹在两个弱绝缘体之间。在这里,我们提出了一个微观理论的镍酸盐的电子结构从一个基本的模型为基础的角度。我们发现,在轻空穴掺杂和重空穴掺杂下,弱绝缘相的出现分别由Mottness和Hundness主导,表现出独特的轨道选择性掺杂,这种掺杂源于Hund相互作用和晶场分裂的竞争.此外,超导相也可以在莫特绝缘体和亨德诱导绝缘体之间的“混合”过渡制度,准确地再现实验观察到的超导相图。我们的研究结果不仅证实了Ni3 $d$态的轨道相关强关联物理,而且提供了对空穴掺杂无限层镍酸盐超导相图的统一理解,这与铜酸盐和铁磷属元素化物中已确立的范式不同.
2021-12-03 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Double exchange and orbital correlations in electron-doped manganites
本文研究了电子掺杂锰氧化物$_{1-x}$ BPDMATHABMO MnO $_3$($x > 0.5$)的简并$e_g$轨道的双交换模型。我们发现,这样的模型再现所观察到的相图和轨道排序中的中间带宽制度和Jahn-Teller效应,被认为是至关重要的区域$x<0.5$,并没有发挥重要作用,在这个区域。Brink和Khomskii已经指出了这一点,并强调了在无限Hund耦合极限下简并$e_g$轨道上各向异性跳跃的相关性。从一个更现实的计算与有限的Hund的耦合,我们表明,包含的相互作用稳定的C相,反铁磁金属A相移动接近$x=0.5$,而铁磁相收缩。这与Kajimoto et.和Akimoto et. al.
2002-09-04 cond-mat.str-el
Optically Resolved Exchange Splittings in the Doped Van der Waals Ferromagnet CrBr3:Yb3+
本文研究镧系Yb3+掺杂CrBr3范德华铁磁体,利用CrBr3到Yb3+的能量转移实现近红外发光,并通过磁交换作用在零场下分辨Yb3+自旋跃迁,为二维磁体增添自旋-光子功能。
2024-10-02 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Frozen spin ratio and the detection of Hund correlations
本研究提出以冻结自旋比在电子密度变化下的响应符号作为洪特关联的关键特征,结合模型分析与典型材料验证,为识别强洪特关联材料及洪特金属态提供了新方法。
2023-08-24 cond-mat.str-el
Excitation spectra of transition metal atoms on the Ag (100) surface controlled by Hund's exchange
本文报道了Ag(100)表面Mn、Fe、Co和Ni原子的价电子谱函数的光电子能谱实验。该系列的光谱显示分裂的更高的能量的功能,减少与填充的3D壳层和一个高度非单调的费米边缘附近的谱权重的演变。第一性原理计算表明,两种表现形式的洪德交换$J$负责这种演变。首先,随着3d壳层填充量的增加,有效交换劈裂单调减少。第二,电荷波动的量,因此,在费米能级的准粒子峰的重量通过这个3d系列由于有效充电能量$U_{\rm eff}$的一个明显的占有依赖性非单调变化。
2012-12-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
A surprising relation between double exchange and Heisenberg model spectra: Application to half-doped manganites
最近在半掺杂锰氧化物中发现的齐纳极化子通常被看作是由只涉及金属相关电子的双交换哈密顿量控制的混合价实体。然而,它们可以被认为是亚铁磁局部单位,如果孔是本地化的桥接氧原子隐含建议最近的平均场从头计算。在后一种情况下,物理学由涉及磁氧桥的海森堡哈密顿量所支配。本文表明,这两种模式的分辨率所产生的光谱分析是相同的。这个单一的模型光谱准确地再现了齐纳极化子在Pr0.6Ca0.4MnO3锰氧化物研究通过显式相关从头计算的光谱。由于每个模型所支持的物理性质是不同的,因此对精确的哈密顿基态波函数的分析应该是先验的,从而使人们能够确定最合适的模型。它将表明,无论是频谱还是波函数分析都没有带来任何决定性的论点来解决这个问题。这种不可判定性很可能在实验信息中遇到。
2006-07-03 cond-mat.str-el
Double-exchange via degenerate orbitals
我们考虑双交换系统中,掺杂的电子占据简并轨道,治疗与双简并$e_g$轨道的实际情况。我们发现,轨道简并导致一般形成各向异性的磁性结构,特别是,根据掺杂浓度,层状的磁性结构的A型和链状结构的C型是稳定的。我们得到的相图提供了一个解释的实验观察到的磁性结构的一些过掺杂(电子掺杂)锰氧化物的类型Nd $_{1-x}$ Sr $_x$ MnO $_3$,Pr $_{1-x}$ Sr $_x$ MnO $_3$和Sm $_{1-x}$ Ca $_x$ MnO $_3$与$x > 0.5$。
1998-10-29 cond-mat.str-el
Double exchange mechanisms for Mn doped III-V ferromagnetic semiconductors
提出了稀磁半导体中过渡金属杂质间间接交换作用的微观模型。杂质d-电子与重空穴带态的杂化在很大程度上是杂质之间电子转移的原因,而杂质d-壳层电子占据的Hund规则使得转移自旋具有选择性。该模型适用于$n-$型GAN:Mn和$p-$型(Ga,Mn)As,$p-$型(Ga,Mn)P等系统。在含Mn $^{2+/3+}$杂质的$n-$型DMS中,交换机制与Zener提出的混合价Mn离子的运动学交换相当接近。在$p-$型DMS铁磁性是由涉及重空穴载流子的动能增益的运动学机制,所述重空穴载流子的动能增益由它们与Mn $^{2+}$杂质的3d电子的杂化引起。用分子场近似计算了几个体系的居里温度$T_C$随杂质和空穴浓度的变化。与现有的实验数据进行比较,显示出良好的协议。
2003-11-23 cond-mat.str-el
Superconductor-Insulator transition in a two-orbital attractive Hubbard model with Hund's exchange
International School for Advanced Studies (SISSA)(高级研究国际学校);Istituto Officina dei Materiali (CNR-IOM)(材料研究所(CNR-IOM))
本文研究了两轨道吸引Hubbard模型中超导-绝缘体相变,发现Hund交换耦合增强吸引相互作用并影响相变行为。
2025-05-13 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Higher order exchange driven noncoplanar magnetic state and large anomalous Hall effects in electron doped kagome magnet Mn$_3$Sn
通过理论与实验结合,发现电子掺杂可调控Mn$_3$Sn的非共面磁态,高阶交换稳定该态,并产生可调的大标量自旋手性诱导拓扑反常霍尔效应,实现双序同时操控。
2022-11-23 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el