The role of pressure-induced stacking faults on the magnetic properties of gadolinium
本研究通过将钆在压力下的结构转变建模为fcc堆垛层错，成功解释了居里温度随压力的变化，揭示了堆垛层错对磁性质的关键影响。
2023-12-21 cond-mat.mtrl-sci physics.comp-ph
Model of the low temperature magnetic phases of gadolinium gallium garnet
本文研究了零温下钆镓石榴石在外加磁场中的磁行为。对于高场，钆离子的经典自旋模型预测在最小重复单元格的水平上是周期性的自旋配置。通过截断的Holstein-Primakoff变换，轴由经典自旋组态定义的模型的量子版本进行处理，并计算磁振子激发带。该模型预测在$1.9$ - $2.1\mathrm{T}$，敏感的方向所施加的领域，这是由一个或多个磁振子模式成为软场减少的领域范围内的过渡。一般来说，软模发生在无公度波矢处，因此打破了跃迁下方自旋构型的周期性。一个例外发生时，该领域与一个主晶轴对齐，在这种情况下的自旋配置的周期性被发现保持在一个更大的晶体立方细胞，甚至低于过渡。这个简单的情况下进行了更详细的研究。与现有的实验数据进行了比较，并提出了进一步的实验测试的模型。
2021-09-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Spin exchange Hamiltonian and topological degeneracies in elemental gadolinium
我们提出了一个全面的研究元素钆的磁交换哈密顿量。我们使用中子散射测量整个布里渊区的磁振子谱，并将激发拟合到自旋波模型中，以严格定义的不确定性提取前26个最近邻磁交换相互作用。我们发现这些交换相互作用遵循RKKY行为，作为距离的函数从铁磁到反铁磁振荡。最后，我们讨论了Gd，和HCP铁磁体的拓扑特征和简并性。我们从理论上展示了如何，与不对称交换，拓扑性质可以调整与磁场。
2021-11-24 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Interplay of structure, magnetism, and magneto-thermal effects in Gadolinium-based intermetallic compound
本文研究了GdRhIn化合物的结构、磁性和磁热性质，发现其在16 K和34 K处存在两个磁转变，并测得70 kOe下等温磁熵变为10.3 J/Kg-K，表明该材料有望用于低温磁制冷。
2024-09-03 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Large low-field magnetocaloric response in a ferromagnetic gadolinium orthophosphate
本研究通过测量和计算发现铁磁K3Gd5(PO4)6粉末在2 K、2 T下具有巨大的低场磁熵变和绝热温度变化，是低磁场下先进磁制冷剂的有前景材料。
2024-05-31 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Influence of X-ray Irradiation on the Magnetic and Structural Properties of Gadolinium Silicide Nanoparticles for Self-Regulating Hyperthermia
本研究探讨了高剂量X射线辐照对硅化钆（Gd5Si4）纳米颗粒磁性与结构的影响，发现辐照仅引发局部晶格畸变和磁性变化，但未改变其磁热效应和比损耗功率，证实了其在放疗和深空磁制冷中的稳定性。
2025-05-30 cond-mat.mtrl-sci physics.med-ph
Absence of magnetic ordering and field induced phase diagram in the Gadolinium Aluminium garnet
自旋液体相对于小扰动的鲁棒性，以及通过竞争磁相互作用之间的平衡的轻微变化可以解除磁挫折的方式仍然是一个丰富而开放的问题。我们通过对钆铝石榴石Gd $_3$ Al $_5$ O $_{12}$的研究来解决这个问题，这是一种与广泛研究的Gd $_3$ Ga $_5$ O $_{12}$相关的化合物。我们报告在非常低的温度下的磁性。我们发现，尽管在约300 mK的冻结，没有磁性转变，观察到，表明存在的自旋液体状态下降到最低温度类似于Gd $_3$ Ga $_5$ O $_{12}$，尽管交换和偶极相互作用之间的比例较大。最后，作为场和温度的函数的相图强烈地让人想起Gd $_3$ Ga $_5$ O $_{12}$中报道的相图。这项研究揭示了强大的性质的自旋液相Gd离子的石榴石晶格上的Gd离子的烧绿石晶格上的轻微扰动驱动的化合物的磁有序状态的范围内形成鲜明对比。
2018-01-09 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Gadolinium halide monolayers: a fertile family of two-dimensional 4f magnets
二维（2D）磁体在下一代信息器件中具有巨大的应用潜力。自从最近在单层CrI $_3$和少层Cr $_2$ Ge $_2$ Te $_6$中发现了本征二维磁性以来，人们对更多的二维磁体进行了深入的研究，并揭示了它们有趣的物理性质。与基于$3d$电子的磁性相比，$4f$电子可以提供更大的磁矩和更强的自旋-轨道耦合，但在二维形式下的研究要少得多。只是在最近几年，在这一领域取得了一些令人兴奋的成果。本文将从理论方面介绍二维Gd卤化物的最新研究进展。值得注意的是，在这些材料中，Gd的$4f$和$5d$轨道都起着关键作用。对于Gd $X_2$（$X$ =I、Br、Cl和F）单层和相关Janus单层，具有大交换的强铁磁性来自Gd $^{2+}$的$4f^7$ + $5d^1$杂化。空间扩展的$5d$电子充当桥以耦合局部$4f$自旋。对于Gd $X_3$单分子膜，金属原子的嵌入可以将电子掺杂到Gd的$5d$轨道中，这导致了许多有趣的物理性质，例如铁弹性，铁磁性和各向异性电导。简而言之，Gd卤化物建立了一种有效的策略来利用2D材料中的$f$ -电子磁性。
2022-05-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Beyond domain alignment: Revealing the effect of intrinsic magnetic order on electrochemical water splitting
本研究通过原位调控La0.67Sr0.33MnO3薄膜的磁序，证明铁磁有序增强OER活性，并揭示本征磁序与磁畴对齐共同提升催化性能。
2023-08-31 cond-mat.mtrl-sci
Insights into Heterogeneous Catalysis on Surfaces with 3d Transition Metals: Spin-Dependent Chemisorption Models and Magnetic Field Effects
本文综述了3d过渡金属催化剂在ORR和OER等反应中的最新进展，探讨了基于自旋依赖d带中心的化学吸附理论、磁场效应及标度关系在催化剂设计中的应用，并证明了铁磁催化剂通过自旋极化增强反应的潜力。
2023-09-12 cond-mat.mtrl-sci
Unlocking ultrafast spin dynamics in a rare-earth magnet
RPTU University Kaiserslautern-Landau（凯泽斯劳滕-兰道技术大学）；University of Augsburg（奥格斯堡大学）；University of Konstanz（康斯坦茨大学）；Uppsala University（乌普萨拉大学）
研究稀土磁体中光驱动磁化动力学速度受限问题，通过对亚铁磁性钆铁石榴石进行飞秒泵浦-探测磁光光谱实验，利用选择性光激发局域磁态，实现Gd子晶格超快退磁，揭示超快磁响应受材料属性和光激发路径影响。
2026-07-13 cond-mat.mtrl-sci
Catalyst-Free Growth of Millimeter-Long Topological Insulator Bi2Se3 Nanoribbons and the Observation of pi Berry Phase
我们报告了通过无催化剂的物理气相沉积方法生长长度达几毫米的单晶Bi 2Se 3纳米带。扫描透射电镜分析表明，纳米带沿（1120）方向生长。我们得到了详细的表征的Bi 2Se 3纳米带的电子结构的测量Shubnikov-de Haas（SdH）的量子振荡。角相关的磁输运测量揭示了一个占主导地位的二维贡献来自表面状态和体状态的弱贡献。无催化剂的合成产生高纯度的纳米晶体，使大量的SdH振荡周期的观察，并允许一个精确的测定的π-Berry相，在拓扑绝缘体的狄拉克费米子的关键特征之一。长长度的纳米带可以赋予在单个纳米管上制造多个纳米电子器件的潜力。
2012-08-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Magnetic cryocooling with Gd3+ centers in a light and compact framework
甲酸钆Gd（OOCH）3的磁热效应通过直接和间接方法在低于开尔文温度下实验测定。这种3D金属-有机骨架材料的特征在于通过轻甲酸盐配体互连的弱相互作用Gd 3+自旋中心的相对紧凑的晶格，总体上提供了非常大的磁性：非磁性元素重量比。由此产生的体积磁熵变在Gd（OOCH）3中明显优于在液氦温度和低-中等应用领域中最知名的磁制冷剂材料。
2012-12-12 cond-mat.mtrl-sci
Influence of graphene on the electronic and magnetic properties of an iron(III) porphyrin chloride complex
本研究通过密度泛函理论计算，探究石墨烯对铁卟啉氯化物配合物电子和磁性质的影响，发现弱范德华相互作用和少量电荷转移，且自旋态由配体场、杂化及关联效应共同决定，为铁基催化剂的第一性原理分析奠定基础。
2024-11-06 cond-mat.mtrl-sci
Application of the finite-temperature Lanczos method for the evaluation of magnetocaloric properties of large magnetic molecules
我们讨论了含钆磁性分子的磁热性质，这些分子可能用于亚开尔文冷却。我们表明，单重态基态的简并可能是有利的，以支持绝热过程的低温，同时尽量减少干扰偶极相互作用。由于这样的自旋系统的希尔伯特空间假设非常大的尺寸，我们评估必要的热力学可观的手段的温度Lanczos方法。
2012-07-02 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Surface-confined molecular coolers for cryogenics
本文采用一种性能优良的分子基低温磁制冷剂四水醋酸钆对硅基片进行修饰。通过定量磁力显微镜可变施加磁场附近的液氦温度，我们表明，分子保持完整的磁性，因此，他们的冷却功能，在他们的沉积。我们的研究结果代表了一个基于分子的微型制冷装置实现非常低的温度向前迈进了一步。
2012-12-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Ultra-high-density double-atom catalyst with spin moment as activity descriptor for oxygen reduction reaction
针对原子分散催化剂金属负载量低的问题，理论证实了负载量超40 wt%的超高密度双原子催化剂的存在与多维度稳定性，其ORR活性优异且自旋磁矩可作为活性描述符，为相关实验探索提供新思路。
2023-05-04 cond-mat.mtrl-sci
Single-Walled Carbon Nanotube Sample Purification
如何从生长的单壁碳纳米管（SWCNT）材料中去除杂质和聚集体仍然是纳米管研究和应用中的一个重要挑战。我们报告了一种简单但有效的纯化方法，使用永磁体去除纳米管聚集体，以及残留的金属催化剂，从表面涂覆的水性单壁碳纳米管悬浮液。样品的特征在于光学吸收，荧光和拉曼光谱; AFM和近红外荧光显微镜;和TGA。我们发现，磁性纯化得到的样品具有降低的吸收背景和高的荧光效率相比，那些制备的超离心。磁性处理的HiPco样品中的纳米管至少80%是个性化的。我们建议，单壁碳纳米管聚集体被优先去除，因为它们含有不成比例的铁磁性催化剂颗粒的量。与超离心相比，磁处理在成本、简单性、能耗和可扩展性方面具有主要优势。
2013-12-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Macroscopic signature of protected spins in a dense frustrated magnet
交互对象系统无法同时满足所有约束，这导致了挫折。挫折的一个特别重要的后果是能够访问系统的某些受保护部分而不干扰其他部分。对于磁铁来说，这种“保护剂”已经从理论和中子散射中推断出来，但它们的实际后果还不清楚。我们表明，光学烧孔的磁性类似物可以解决这些受保护的自旋团簇在一个众所周知的，几何挫折海森堡系统，钆镓石榴石。我们的测量还提供了一个著名的散装磁力测量和中子衍射结果之间的差异，这种磁性化合物的分辨率。
2008-10-27 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Magnetically Enhanced Fenton-Like Processes by Nanofibers: Real-Time Observation of Tetracycline Degradation in Pig Manure Wastewater
本研究提出利用嵌入MnFe_2O_4的聚丙烯腈磁性纳米纤维作为非均相类芬顿催化剂，结合交变磁场，高效降解猪粪废水中的四环素，并构建动力学模型揭示机制，为抗生素废水处理提供可扩展新方案。
2025-04-25 cond-mat.mtrl-sci physics.chem-ph
NH3 adsorption on PtM (Fe, Co, Ni) surfaces: cooperating effects of charge transfer, magnetic ordering and lattice strain
用电负性小于氧（O）并直接与表面相互作用的原子吸附分子或基团与具有高活性的PtM（M= 3d-过渡金属）催化剂的开发非常相关。本文采用第一性原理密度泛函方法对NH3分子（N的电负性小于O）在PtM（Fe，Co，Ni）合金（111）表面的吸附进行了理论分析.我们发现，虽然NH_3-Pt相互作用强于NH_3与元素M表面的相互作用，但它弱于NH_3与PtM合金表面M位的相互作用。
2016-01-14 cond-mat.mtrl-sci
Rapid reduction of nitrophenols using reusable magnetic \textit{h}-BN/Ni--NiO nanocomposites
UPES, Dehradun（尤普斯大学）；School of Advanced Engineering, UPES, Dehradun（尤普斯大学先进工程学院）
本研究提出一种磁性h-BN/Ni--NiO纳米复合材料，用于高效还原硝基苯酚，展现高催化效率、磁分离性和稳定性，适用于环境修复。
2025-12-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.chem-ph
Discovery of Weyl nodal lines in a single-layer ferromagnet
二维材料在基础研究和器件应用方面都得到了广泛的关注和快速的发展。在二维材料中寻找奇异的物理性质，例如磁性和拓扑有序，可以实现新型量子器件，因此处于材料科学的最前沿。在这里，我们报告的发现，在二维铁磁材料，单层钆-银化合物，结合角度分辨光电子能谱测量和理论计算的基础上的双重简并外尔节线。这些外尔节线是对称保护的，因此对外部扰动是鲁棒的。磁性和拓扑秩序在二维材料中的共存可能会为设计和实现新型纳米自旋电子器件的持续努力提供信息。
2019-01-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
