Synthesis, Structure and Properties of Tetragonal Sr2M3As2O2 (M3 = Mn3, Mn2Cu and MnZn2) Compounds Containing Alternating CuO2-Type and FeAs-Type Layers
合成了Sr 2 Mn 2CuAs 2 O2、Sr 2 Mn 3As 2 O2和Sr 2 Zn 2 MnAs 2 O2多晶样品。通过X射线和中子衍射、电阻率ρ、热容量、磁化强度和磁化率测量来表征它们与温度和外加磁场相关的结构、输运、热和磁性质。这些化合物具有体心四元晶体结构（空间群I4/mmm），其由类似于高超导转变温度Tc铜酸盐超导体中的CuO 2层的MO 2（M = Zn和/或Mn）氧化物层和类似于高Tc磷属元素化物中的FeAs层的金属间MA（M = Cu和/或Mn）层组成。这两种类型的层沿晶体学c轴交替，并由Sr原子分开。用Rietveld方法对X射线和中子粉末衍射数据进行了修正，研究了Mn、Cu和Zn的占位性。ρ的温度依赖性表明Sr_2Mn_2CuAs_2O_2的金属特性和Sr_2Mn_3As_2O_2和Sr_2Zn_2MnAs_2O_2的半导体特性。Sr_2Mn_2CuAs_2O_2是铁磁材料，居里温度TC = 95（1）K。值得注意的是，我们发现的磁性基态结构的变化，从一个G-型反铁磁结构的Sr 2 Mn 3As 2 O2的A-型亚铁磁结构的Sr 2 Mn 2CuAs 2 O2中的Mn离子在每一层的铁磁排列，但反铁磁排列层之间。
2010-04-28 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Novel Ultra-hard tetragonal Octacarbon C8 close to Diamond from First Principles
提出了一种新型的超硬碳同素异形体，它具有金刚石的力学、动力学和热学性能。基于能量标准从计算内密度泛函理论DFT，四碳C8化学计量被确定为一个内聚网络的角共享C4四面体所示的电荷密度投影表现出sp3样碳杂化。新的同素异形体是机械（弹性常数）和动力学（声子）稳定，表现出的热性能（热容量CV）与文献中的金刚石的实验数据密切一致。从使用的模型来评估维氏硬度，一个更大的幅度相对于金刚石被假设为新的同素异形体。电子能带结构计算显示绝缘行为与大的带隙5 eV的金刚石一样。
2022-09-12 cond-mat.mtrl-sci
Direct Observation of Polarization vs. Thickness Relation in Ultra-Thin Ferroelectric Films
超薄铁电薄膜中极化的降低似乎是纳米级铁电性的基础。对于模型系统PbTiO 3的SrTiO 3，我们报告观察的极化与厚度的关系。从X射线衍射和总能量计算得到的铁电畴的明显的周期性变化揭示了在临界厚度~12 nm以下的极化的线性降低。独立的极化和四方性测量提供了深入了解纳米铁电体中极化和四方性之间的基本关系。
2007-04-19 cond-mat.mtrl-sci
Weak ferromagnetism and magnetic phase transitions in Gd$_2$CuO$_4$
用极化中子研究了低磁场下\gdc的磁结构和相变。这些实验得到了零场非极化中子积分强度测量的补充。在4-20 K温度范围内，用磁场$H = 0.05$、0.10和0.5 T测量了极化中子翻转比。这些都使我们能够推断出，反常的温度行为的相干磁散射从铜亚晶格，这表明在\Tcn 1 $\approx 18$ K和\Tcn 2 $\approx 8$ K的尖锐的强度最小值，是由于交叉的迹象之间的相互作用强耦合，弱铁磁，CuO $_2$层。在\Tcn 1\处，耦合从铁磁变为反铁磁，并且层之间的长程有序暂时丧失。\Tcn 2\是Gd矩有序和层间有序进一步重组发生的温度。弱的铁磁性的CuO层被发现是由于一个小的旋转的Cu矩在相同的方向，在该方向中，他们的协调氧广场旋转的四方晶系的晶体结构的正交畸变。翻转比测量的进一步分析，使我们能够模拟的零场和场诱导相的Gd $_2$ CuO $_4$的磁结构。
2011-05-31 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Magnetic Phase Diagram of CuO
本文用高分辨超声速测量方法测定了单斜多铁性CuO的温度-磁场相图。一个新的转变在TN 3 = 230 K，对应于一个中间状态之间的反铁磁非共线螺旋相观察到低于TN 2 = 229.3 K和顺磁相，被揭示。在TN_1 = 213 K时还观察到了与一级跃迁到公度共线相有关的反常现象。对于沿b轴的B场，在较低温度下在11 T - 13 T之间检测到自旋触发器转变。此外，我们的分析使用朗道型自由能清楚地揭示了螺旋和顺磁相之间的不相称的共线相的必要性。该模型也适用于其它单斜多铁系统的相图。
2012-05-23 cond-mat.mtrl-sci
Thickness-dependent polarization of strained BiFeO3 films with constant tetragonality
我们用低能电子和光电子发射显微镜测量了BiFeO 3薄膜中铁电畴的剩余极化，其厚度可达3.6 nm。在连续介质理论预测的5-7 nm的临界厚度以下，测得的偏振强烈衰减，而四角畸变没有改变。我们解决这个明显的矛盾，使用基于第一性原理的有效哈密顿计算。在超薄膜中，接近开路电边界条件的能量学，即未屏蔽的去极化场，驱动系统通过从单一面外极化到纳米级条带域的相变，从而产生如通过电子显微镜测量的接近于零的平均剩余极化，同时保持由非-每个单独域的零极化状态。
2013-01-03 cond-mat.mtrl-sci
Ultrafast time-resolved x-ray scattering reveals diffusive charge order dynamics in La$_{2-x}$Ba$_x$CuO$_4$
电荷序在高温$_c$铜酸盐中是普遍的，但它与超导性的关系还没有建立。人们普遍认为，虽然静态有序与超导性竞争，但动态有序可能是有利的，甚至有助于库珀配对。我们利用时间分辨共振软X射线散射研究了原型铜酸盐La $_{2-x}$ Ba $_x$ CuO $_4$中电荷序的集体动力学。我们发现，在能量尺度$0.4$ meV $ \lesssim ω\lesssim 2$ meV，激发过阻尼，并通过布朗扩散传播。在低于0.4 meV的能量尺度下，电荷序表现出动态临界缩放，显示出由拓扑缺陷传播引起的普遍行为。我们的研究表明，电荷序是动态的，因此可能有形地参与超导电性。
2018-09-12 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Scaling Behaviour of Low-Temperature Orthorhombic Domains in Prototypical High-Temperature Superconductor La$_{1.875}$Ba$_{0.125}$CuO$_{4}$
凝聚态系统中的平移/旋转对称性破缺和恢复与超导、磁性、自旋密度波和电荷密度波等奇异物理性质密切相关。不同的序参量之间的相互作用是错综复杂的，经常受到激烈的争论，如在CDW秩序和超导性的情况下。在La_（1：875）Ba_（0：125）CuO_4（LBCO）中，CDW畴的位置被钉扎在纳米尺度上。相干X射线衍射技术开辟了直接可视化与这些对称性变化相关的域结构的途径。我们已经将布拉格相干衍射成像（BCDI）推进到量子材料中大多数相变所在的低温区域。利用BCDI技术，我们对LBCO微晶样品在高温四方相（HTT）到低温正交相（LTO）相变过程中的结构演化进行了成像。我们的研究结果表明，形成的LTO域接近转变温度和域的大小随温度的变化。的LTO域的大小示出随温度降低，并成反比的正交畸变的大小。域的数目遵循具有与3D普适性类一致的临界指数的次级序参量（或正交应变）测量。
2019-09-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Ultra-Thin Lubricant-Infused Vertical Graphene Nanoscaffolds for High-Performance Dropwise Condensation
润滑剂注入表面（LIS）在排斥水方面是高效的，并且构成用于在广泛的能源应用中发生的冷凝过程的非常有前途的材料家族。然而，LIS在这些过程中的性能受到润滑剂和支撑表面结构的厚度所施加的固有热阻以及润滑剂随时间的逐渐耗尽的限制。在这里，我们提出了一个显着的，超薄（~70 nm）和导电LIS架构，通过注入润滑剂到铜上垂直生长的石墨烯纳米支架。支架的超薄性质，结合石墨烯的高面内热导率，大大减少了早期的限制，与最先进的CuO LIS表面相比，有效地使传热性能加倍。我们表明，LIS表面的热传递性能的热阻的效果，虽然经常被忽视，可以是如此有害，一个简单的纳米结构的CuO表面可以胜过CuO LIS表面，尽管膜冷凝在前者。还发现本发明的垂直石墨烯LIS对润滑剂耗尽具有抗性，保持稳定的滴状冷凝至少~7小时，而前进接触角和接触角滞后没有显著变化。垂直石墨烯LIS消耗的润滑剂比现有最先进的CuO LIS少52.6%，也使制造过程更经济。
2021-04-07 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Ultra-high Vacuum Deposition of Higher Manganese Silicide Mn4Si7 Thin Films
我们采用超高真空沉积技术，在基压为1 × 10 ~（-9）Pa的Si（100）衬底上成功地生长了Mn_4Si_7薄膜。膜的厚度从65-100 nm变化。这些薄膜表现出的四方晶体结构和顺磁行为的化学计量Mn 4Si 7系统的预测。它们在室温下的电阻率为3.321 x 10-5 ohm-m，并显示出半金属性质。
2018-04-04 cond-mat.mtrl-sci
Structural and magnetic properties of Fe-Co-C alloys with tetragonal deformation: a first-principle study
该研究通过第一性原理全构型空间分析，系统研究了间隙C掺杂Fe-Co合金的结构与磁性能，揭示了四方相稳定范围、约50% Co浓度处MAE最大值以及MAE与混合焓的正相关性。
2025-02-07 cond-mat.mtrl-sci
Evidence for photoinduced sliding of the charge-order condensate in La$_{1.875}$Ba$_{0.125}$CuO$_4$
我们利用飞秒共振软X射线散射测量了La $_{1.875}$ Ba $_{0.125}$ CuO $_4$中电荷级关联的超快光学熔化。通过分析能量分辨和能量集成的序参量动力学，我们发现一个短暂的非平衡态，其特征是兼容的滑动电荷密度波相干设置在运动中的泵的证据。这种瞬态表现出的准弹性线能量和它的波矢量的变化，从一个经典的多普勒效应的预期。波矢量的变化确实被发现直接遵循泵的传播方向。这些结果表明，在一个非常规的电荷密度波系统中存在滑动电荷序行为，并强调了超快光激发作为一种工具，相干操纵电子凝聚体的力量。
2019-11-19 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Ising nematic phase in ultra-thin magnetic films: a Monte Carlo study
我们研究了具有竞争铁磁交换和偶极相互作用的二维伊辛模型的临界性质，该模型模拟了单层极限下具有高面外各向异性的超薄磁性薄膜。我们提出的数值证据表明，两种不同的情况下出现在模型中的交换偶极强度比的不同值，即，一个单一的一阶条纹-tetrandoms相变或两个相变在不同的温度与中间伊辛相之间的条纹和tetrandomones。我们的结果与Abanov等人[Phys.Rev.B51，1023（1995）]预测的结果非常相似，但对于条纹-双折射和向列-四折射相变，我们提出了比这些作者预测的更复杂的临界行为。我们还表明，存在发散的自由能垒在条纹的过渡使得有可能获得通过缓慢冷却亚稳过冷态的温度远低于过渡之一。
2006-06-13 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci cond-mat.stat-mech
Femtosecond dynamics of the collinear-to-spiral antiferromagnetic phase transition in CuO
我们报告的超快动力学磁秩序在一个单晶的CuO在207 K的温度下，在强光激发下，使用飞秒共振X射线衍射。在实验中，飞秒激光脉冲引起磁无序的突然非平衡增加。经过400 fs到2 ps的短暂延迟后，我们观察到磁有序衍射峰的相对强度的变化，表明从共线相称相到螺旋形无公度相的转变。这些结果表明，这种反铁磁重取向转变的CuO的极限速度是有限的长波长的磁激发连接的两相。
2011-12-02 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Structural distortion and frustrated magnetic interactions in the layered copper oxychloride [CuCl]LaNb(2)O(7)
我们提出了一个计算研究的层状氯氧化铜[CuCl] LaNb（2）O（7），最近已被提出作为一个自旋1/2挫折正方晶格化合物。我们的研究结果证明了一个轨道简并的基态的四氢呋喃晶体结构，并揭示了一个Jahn-Teller型的结构畸变。这种扭曲严重改变了铜的局部环境--形成CuO（2）Cl（2）斑块而不是CuO（2）Cl（4）八面体--并恢复了氧化铜和卤氧化物典型的单轨道情景。计算的畸变与现有的衍射数据和实验结果的电场梯度的Cu和Cl网站是一致的。能带结构表明了一个复杂的三维自旋模型，相互作用可达第四个邻居。尽管（CuCl）LaNb（2）O（7）具有层状结构，但自旋系统具有明显的一维特征。然而，相当大的链间相互作用导致强烈的挫折，并可能导致自旋隙行为。个别交换耦合的计算估计与实验数据定性一致。
2009-06-17 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Layer-Locked Anomalous Valley Hall Effect in Two-Dimensional A-Type Tetragonal Antiferromagnetic Insulator
本文提出在A型AFM绝缘体中通过应变和电场调制实现反常谷霍尔效应，预测$\mathrm{Fe_2BrMgP}$单层为VQSHI原型，实现AVHE与QSHE协同，为二维四方AFM单层中实现多种霍尔效应提供新途径。
2023-11-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Ultrafast generation and detection of propagating coherent acoustic phonon wave packets in ultra-thin iron pnictide films
我们观察到9 nm和60 nm BaFe \textsubscript{2} As \textsubscript{2}（Ba-122）薄膜的微分反射率的显著振荡，使用超快光谱。我们的研究表明，这种振荡是由传播的纵向声学（LA）声子波包引起的，具有很强的厚度和温度依赖性。特别地，对于超薄膜，实验测量的振荡频率接近50 GHz。计算结果表明，9 nm薄膜的杨氏模量是60 nm薄膜的近4倍，与实验结果一致。杨氏模量随厚度的减小而增加是由于材料-衬底失配效应导致的在膜-衬底界面附近的母体Ba-122四方性$c/a$的减小。报道了9 nm Ba-122薄膜的LA声子模频率随温度的变化关系。LA声子频率的温度依赖性变化归因于母体Ba-122正交性$(a-b)/(a+b)$的变化。
2021-10-19 cond-mat.mtrl-sci
Thickness Dependent Itinerant Ferromagnetism in Ultrathin Ba-Doped SrRuO3 films
ABO 3钙钛矿氧化物的电子和磁性对晶格结构以及尺寸（例如薄膜形式的厚度）极其敏感。本文报道了在SrTiO_3（001）衬底上外延生长的Sr_（1-x）RuO_3（x = 0.08，0.2）薄膜的厚度依赖的电磁特性。结果表明，Ba掺杂（0.08 < x < 0.20）降低了SrRuO 3中存在的RuO 6正交畸变，并诱导了四方畸变，表现为面外晶格膨胀。随着薄膜厚度从10个单位电池（u.c.）对于x = 0.08和0.2两者，与掺杂水平无关。结果表明，对于超薄外延薄膜中金属性和铁磁性的损失，通过尺寸限制引入的成分空位和表面/界面贡献的影响比A位化学无序或结构畸变更占主导地位。
2022-12-23 cond-mat.mtrl-sci
Magnetic anisotropy of L1$_0$ FeNi (001), (010), and (111) ultrathin films: A first-principles study
本文利用密度泛函理论计算研究不同表面和厚度的L1$_0$ FeNi超薄膜，揭示其垂直或面内磁各向异性、磁化方向及磁矩变化规律。
2024-08-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Confinement effects in ultra-thin ZnO polymorph films: electronic and optical properties
基于广义梯度和混合第一性原理模拟，本文对ZnO超薄膜的电性质进行了全面的表征，分别沿体心四面体（010）、立方烷（100）、h-BN（0001）、闪锌矿（110）、纤锌矿（10 $\bar{1}$ 0）和（0001）取向切割。局域态密度的特性进行了分析，在马德隆势的减少欠配位原子和表面状态/共振出现在VB的顶部和底部的CB。发现薄膜中的间隙宽度大于相应块体中的间隙宽度，这归因于量子限制效应。测定了薄膜的高频介电常数分量，计算了薄膜的吸收光谱。由于从表面共振或到表面共振的过渡，它们显示出刚好高于吸收阈值的特定特征。这项研究提供了第一次了解有限的尺寸效应的ZnO薄膜的电子性质和基准，这是有望通过光谱技术促进超薄膜的实验表征。
2016-03-14 cond-mat.mtrl-sci
Doping evolution and polar surface reconstruction of the infinite-layer cuprate Sr$_{1-x}$La$_{x}$CuO$_{2}$
利用角分辨光电子能谱研究了分子束外延生长的无限层Sr $_{1-x}$ La $_{x}$ CuO $_{2}$薄膜的掺杂演化。在低掺杂时，该材料表现出典型的超导铜酸盐母体化合物的分散的较低的哈伯德带。随着载流子被添加到系统中，观察到从电荷转移绝缘体到超导体的连续演化，初始的较低的哈伯德带被钉扎在费米能级以下，并发展出具有电子掺杂的相干低能带。这两个组件的光谱功能强调的重要作用，强的本地相关性发挥即使在相对较高的掺杂水平。电子衍射探针揭示了在低掺杂水平下材料的${p(2\times2)}$表面重构。使用一些简单的假设，我们开发了一个基于无限层结构的极性性质的重建模型。最后，我们提供的证据，在非极性SrTiO $_3$上生长的SrCuO $_2$薄膜的厚度控制的过渡，突出了极性复合氧化物薄膜中可能发生的各种结构变化。
2015-08-12 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Magnetic imaging of Pearl vortices
我们用扫描SQUID磁强计对超薄[Ba $_{0.9}$ Nd $_{0.1}$ CuO $_{2+x}$ ] $_m$ /[CaCuO $_2$ ] $_n$（CBCO）高温样品中的涡旋进行了成像，样品中具有少至三个超导体CuO $_2$平面。这些样品中的珍珠长度（$Λ= 2λ_{L}^2/d$，$λ_{L}$为伦敦穿透深度，$d$为超导膜厚度）与局部磁化率测量结果吻合，最长可达1 mm。从珍珠长度推断的面内渗透深度$λ_{ab}$比许多具有可比临界温度的散装铜酸盐长。我们推测的原因，长的渗透深度，并利用这些超导体的独特性质的基础实验的可能性。
2004-02-27 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
