Multi-site exchange enhanced barocaloric response in Mn$_{3}$NiN
研究了反铁磁体Mn $_{3}$ NiN在Néel转变温度范围内的压热效应。实验上，我们发现了一个较大的压热熵变的1.6倍，比最近发现的同构反钙钛矿锰$_{3}$ GAN尽管更大的磁体积耦合在后者。通过拟合实验数据的理论，我们表明，较大的BCE的Mn $_{3}$ NiN起源于多站点之间的交换相互作用的本地Mn磁矩和它们的耦合与巡回电子自旋。使用这个框架，我们讨论的路线，以最大限度地提高BCE在更广泛的锰$_{3}$ AN家庭。
2018-06-08 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Experimental and micromagnetic investigation of texture influence on magnetic properties of anisotropic Co/Co3O4 exchange-bias composites
纳米结构组分之间的交换相互作用是提高材料磁性能的有效途径。这种效应被用于交换耦合磁性复合材料，其性能是由组成相的协同影响。织构化是这种复合材料在工业中应用所需要解决的问题之一。在这项工作中，我们进行了实验和微磁学研究的交换偏置性能的Co/Co 3 O 4纳米复合材料的纳米棒阵列的基础上。具体来说，我们研究了所得性质如何根据纳米棒的纹理而变化。我们的实验证明了以前的理论计算的交换偏置纳米棒阵列为基础的复合材料，表明这种材料的磁性是依赖于内部纹理。织构的剪裁可以导致交换偏置场的增加，也可以导致材料磁性的增强。
2022-09-06 cond-mat.mtrl-sci
Influence of non-local exchange on RKKY interactions in III-V diluted magnetic semiconductors
在GaAs中，Mn的替代局域磁矩之间的RKKY相互作用是自旋方向相关的和空间各向异性的。在这封信中，我们解决这些各向异性的强度使用半唯象紧束缚模型，该模型处理锰d-轨道和作为p-轨道之间的杂交微扰和帐户现实的非本地交换它们的自旋之间的相互作用。我们发现，交换非局域性，价带自旋轨道耦合，带结构各向异性都发挥了作用，在确定这两种效果的强度。我们使用这些结果来估计由于随机定位的Mn离子之间的相互作用令人沮丧的基态磁化抑制的程度。
2004-05-21 cond-mat.mtrl-sci
Site occupancies and their effects on the physical properties of spinel $Co\left(Cr_{1-x}Fe_{x} \right)_{2}O_{4}$: an {\it ab initio} study
最近的实验研究Fe取代的尖晶石CoCr $_{2}$ O $_{4}$系统中发现了多种功能特性，如温度和成分依赖的磁补偿，可调交换偏置和磁致伸缩。这些性质归因于由于系统中磁性阳离子的非规则占位而产生的原子间磁交换相互作用的重正化。本文采用密度泛函理论（DFT）+U方法对\it从头算进行了电子结构计算，并结合广义热力学模型计算了Co $\left(Cr_{1-x}Fe_{x} \right)_{2}$ O $_{4}$在整个组成范围$0<x<1$内的磁性阳离子占位模式、结构性质和磁交换作用.我们发现，取代的Fe原子更喜欢占据的尖晶石结构的四面体网站的整个范围的$x$，与实验推断一致。结构参数随组成的变化规律与实验结果符合得很好。通过计算不同原子间磁交换相互作用的变化，我们提供了Fe取代CoCr $_{2}$ O $_{4}$后共线结构从非共线结构演化的微观图像.根据晶体场论的基本原理，以及原子和轨道投影态密度的特征，对计算结果进行了分析。这项工作中提出的结果和分析是对该系统的第一次全面研究，这将有助于理解与该多功能材料中的位置占据，电子结构和磁相互作用相关的复杂性。
2017-04-07 cond-mat.mtrl-sci
Interatomic exchange coupling of BCC iron
我们对体心立方铁中原子间的交换相互作用进行了第一性原理计算。我们的结果表明，EI的体积依赖性偏离Bethe-Slater曲线相当大。这种行为进行了讨论的网站和/或网站间的直接交换电子之间的相互作用。
2010-05-17 cond-mat.mtrl-sci physics.comp-ph
Effect of uniaxial strain on the site occupancy of hydrogen in vanadium from density-functional calculations
利用密度泛函理论研究了单轴应变对氢钒占位的影响。占位被发现是强烈的晶格的应变状态的影响。结果提供的概念框架的原子描述中观察到的滞后在α到β相变在散装，以及优选的八面体占据的氢在应变V层。
2014-07-17 cond-mat.mtrl-sci
Site preference and diffusion behaviors of H influenced by the implanted-He in 3C-\b{eta} SiC
SiC材料是聚变堆中潜在的面向等离子体材料。本论文基于第一性原理计算，研究了H在纯3C- \b{eta} SiC和He注入3C- \b{eta} SiC中的位置偏好和扩散行为。结果表明，在纯3C- \b{eta} SiC中，H最稳定的位置是Si-C中C（ABc）的反键位，而在He注入的3C- \b{eta} SiC中，它成为Si-C键的键心（BC）位。电子结构分析表明，这种变化是由于He诱导C-Si键杂化减少所致。此外，He的存在强烈地影响了高频区的振动特征，使含H原子的C-H伸缩模相对于纯体系发生了25 cm-1的蓝移和165 cm-1的红移.在纯的3C- \b{eta} SiC中，H是扩散的，能量消耗约为0.5 eV，优选围绕Si-C四面体中的C原子旋转，能量势垒仅约为0.10 eV。相比之下，在He注入的3C- \b{eta} SiC中，H迁移的能垒上升到约0.95 eV，表明重掺杂的He在一定程度上阻挡了扩散的H。我们的计算还表明，He对H扩散的影响是有效的，在一个很短的范围内，只是覆盖最近的邻居。
2017-09-18 cond-mat.mtrl-sci
Magneto-electric cooling rate of a multiferroic antiferromagnetic quantum spin system: the cumulative influence of the site-dependent magnetic and electric fields
磁电热效应是磁热效应和电热效应之间的耦合，由于热效应在固态制冷技术设计中的优势，目前引起了人们的广泛关注。研究了具有DzyaloshinskiiiMoriya（DM）相互作用的多铁性反铁磁自旋系统的磁电热效应。DM相互作用被同化为外部场依赖电场和局部电极化的强度之间的耦合。外部磁场也被认为是一个与场地相关的磁场。采用自旋波理论作为对角化方法，通过正则配分函数，得到了体系的Boltzmann熵和比热容等热力学性质。然后，绝热磁，电，磁电冷却率也推导出来。绝热磁，电，磁电冷却速率的曲线图显示的特征行为的热量或多热量的效果，这是在良好的协议与一些实验和理论工作。此外，由于外场依赖磁场的变化而引起的熵响应表现出两个反常的熵峰，表明存在一个可由磁场和电场依赖参数调谐的中间相位。总体而言，它表明，站点相关的磁场和电场的累积影响，使我们不仅可以揭示量子临界点隐藏在一个多铁性量子自旋系统，但也控制热或多热效应在固态制冷设备的建设至关重要。
2021-12-15 cond-mat.mtrl-sci
Uncompensated magnetization and exchange-bias field in La$_{0.7}$Sr$_{0.3}$MnO$_3$/YMnO$_3$ bilayers: The influence of the ferromagnetic layer
本文研究了多铁性和名义反铁磁性的o-YMnOPDMATHABMM（375 nm厚）和铁磁性的$_{0.7}$和$_{0.67}$（$8 \ldots 225~$ nm厚）双层膜的磁性，特别是在不同温度和冷却场下，不同厚度和磁稀释铁磁层的垂直磁化位移$M_E$和交换偏置场$H_E$。我们已经发现非常大的$M_E$位移相当于高达100%的o-YMO层的饱和值。的整体行为表明，铁磁层的属性基本上有助于$M_E$移位，这并不直接相关的测量交换偏置场$H_E$。
2010-09-14 cond-mat.mtrl-sci
The influence of electrostatic potentials on the apparent s-d exchange energy in III-V diluted magnetic semiconductors
松饼-锡模型的有效质量电子与磁性离子在半导体中的相互作用，扩展到包括静电势的情况下，锰基III-V族化合物（${Ga}_{1-x} {Mn}_x {N}$，${Ga}_{1-x} {Mn}_x {As}$）。由于导带电子被带负电的磁性离子排斥并被补偿施主吸引，因此s-d交换耦合$N_0 α$的\emph{apparent}值减小。结果表明，这种影响的大小增加时，x减小。我们的模型可以解释最近在这两种材料中观察到的Mn浓度x <= 0.2%的电子自旋分裂的不寻常行为。
2005-05-05 cond-mat.mtrl-sci
Effects of the On-Site Coulomb Repulsion in Double Exchange Magnets
研究了具有在位Hubbard排斥的双交换磁体的零温相图和自旋波性质。它示出，即使在一个简单的Hartree-福克的方法，这种相互作用（这是经常被忽略的理论治疗）导致定性的重要影响，这是高度相关的背景下的实验数据的巨大的磁阻化合物。这些包括自旋刚度的掺杂依赖性的不对称性，以及自旋波色散的区域边界"软化“。分析了Hubbard斥力对相分离的影响。我们还发现，在铁磁相，一个不寻常的依赖于温度的有效电子-电子相互作用在有限的T。然而，平均场方案并没有产生实验观察到的费米能级附近的态密度耗尽。我们推测，适当的处理电子-电子相互作用可能是必要的理解这一重要功能，更普遍的物理巨磁阻现象。
2005-01-23 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Influence of anti-site disorder and electron-electron correlations on the electronic structure of CeMnNi$_4$
CeMnNi $_4$表现出异常大的自旋极化，但它的起源困扰了研究人员十多年。利用体敏硬X射线光电子能谱学（HAXPES）和基于格林函数技术的密度泛函理论，研究了Ni 3 $d$（$U_{Ni}$）和Mn 3 $d$（$U_{Mn}$）电子之间的电子关联对解释这种多重关联材料的价带的重要性.我们发现Mn-Ni反位无序和$U_{Ni}$在增强其自旋极化中起着至关重要的作用：反位无序加宽了接近费米能级的Ni 3 $d$少数自旋峰（$E_F$），而$U_{Ni}$的增加使其向$E_F$移动，两者都导致$E_F$处少数自旋态的显著增加。此外，罕见的发生之间的体和表面的价态转变证明突出HAXPES在解决不受表面效应阻碍的材料的电子结构的重要性。
2018-10-04 cond-mat.mtrl-sci
B-site spin-state and anti-site disorder driven multiple-magnetic phases: Griffiths phase, re-entrant cluster glass and exchange bias in double perovskite Pr$_2$CoFeO$_6$
我们报告的综合实验结果确定磁自旋有序和磁化动力学的双钙钛矿Pr 2CoFeO 6采用（直流和交流）磁化，粉末中子衍射（NPD）和X射线磁性圆二色性（XMCD）技术。X射线衍射和中子衍射研究表明，Pr_2CoFeO_6为B位无序正交晶系，空间群为Pnma。此外，从头算能带结构计算表明该系统的绝缘反铁磁（Fe-Fe）基态。磁性测量表明，该体系具有一系列有趣的磁相，包括长程反铁磁（倾斜）自旋有序（TN ~269 K）、Griffiths相、再入团簇玻璃（RCG）（TG~ 34 K）和交换偏置。然而，NPD研究揭示了Fe自旋的长程G型（低于TN ~269 K）自旋有序的表现。利用交流磁化率技术研究了该体系的自旋动力学，证实了该体系在高温下具有长程有序性，在~34 K时发生了RCG转变。在长程有序温度TN ~269 K以上，通过非解析场的磁化强度变化和海森堡自旋弛豫证实了Griffiths相的存在。发现与B位（Co/Fe）有关的反位无序是所观察到的多磁相的主要驱动力。此外，通过X射线吸收光谱（XAS）研究探测的电子结构表明，两个B位离子（Co/Fe）的标称价态均为+3，这反过来触发了系统中的反位无序。磁性，XRD，NPD和XAS分析得到了低自旋态（LS）的Co 3+离子。Co 3+（LS）离子对磁性Fe 3+（HS）离子的随机非磁性稀释作用在显示体系磁性方面起着至关重要的作用。
2018-10-23 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
The influence of superparamagnetism on exchange anisotropy at CoO/[Co/Pd] interfaces
具有交换偏置效应的磁性材料在数据存储、传感器和生物医学等领域有着广泛的应用。随着新型磁器件尺寸的不断减小，在其制造过程中必须考虑磁序中热致不稳定性的影响。在这项研究中，我们显示的超顺磁性的影响，交换偏置[CoO/Co/Pd]10多层膜的磁性。我们发现超顺磁性团簇的渐进热阻塞过程导致了交换各向异性场和双磁性的异常快速上升，并促使易磁化轴向面外方向转变.
2017-09-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Influence of s,p-d and s-p exchange couplings on exciton splitting in (Zn,Mn)O
本工作介绍了（Zn，Mn）O外延层的近带隙磁光研究结果。我们观察到激子的反射率和光致发光的转变，转向更高的能量时，锰浓度的增加和分裂非线性下的磁场。激子位移由与磁性离子的s，p-d交换耦合、电子-空穴s-p交换和自旋-轨道相互作用决定。磁反射率的定量描述结果表明，自由激子A和B分别与γ_7和γ_9价带，顺序相反的纤锌矿GAN相比。此外，我们的结果表明，巨激子分裂的大小，特定于稀磁半导体，是不寻常的：磁反射率数据描述的有效交换能N_0（β-α）=+0.2+/-0.1 eV，这表明小和积极的N_0 β。结果表明，带隙随x的增加和交换能N_0 β的小正值都证实了最近的理论，即价带的交换劈裂是以非微扰的方式进行的，适用于强p-d杂化的情况。
2011-05-11 cond-mat.mtrl-sci
A-site Cation Influence on the Conduction Band of Lead Bromide Perovskites
热载流子太阳能电池有望超过Shockley-Queisser极限。缓慢的热载流子冷却是卤化铅钙钛矿最有趣的特性之一，并将这类材料与太阳能电池中使用的竞争材料区分开来。在这里，我们使用高分辨率X射线光谱的元素选择性来揭示导带态中先前隐藏的特征，σ-π能量分离，并发现它受到A-阳离子和溴化铅亚晶格之间的电子耦合强度的强烈影响。我们的发现提供了一种替代机制，通常讨论的极化屏蔽和热声子瓶颈载流子冷却机制。我们的工作强调了A-阳离子的光电作用，提供了A-阳离子在电子和晶体结构中的效应的全面视图，并概述了一种广泛适用的光谱方法，用于评估A-阳离子的化学变化对卤化物和潜在的非卤化物钙钛矿电子结构的影响。
2021-09-17 cond-mat.mtrl-sci
Electronic structure of GdN, and the influence of exact exchange
在局域密度近似下，在Hartree-Fock水平和杂化泛函B3 LYP水平上对GdN体相进行了研究.使用本地基集形式主义，如在本CRYSTAL 06版本中实现的。它表明，该代码是技术上能够处理这个系统的4f电子明确，即核心。局域密度近似下的能带结构与早期的计算结果吻合得很好，并且被认为是半金属的。Hartree-Fock能带结构是绝缘的，具有大的带隙。有趣的是，在B3 LYP水平上发现了三个解。其中最低层对于多数自旋来说是绝缘的，而少数自旋的费米表面仅由点组成，导致费米能级周围的态密度非常低。
2008-01-21 cond-mat.mtrl-sci
Influence of grain size and exchange interaction on the LLB modeling procedure
在真实的热辅助磁纪录模拟中可靠地预测比特错误率是一项具有挑战性的任务。对Landau-Lifshitz-Bloch（LLB）方程进行积分可以减少确定居里温度附近的磁化动力学的计算工作量。如果一个人的目标，这些动力学符合从原子朗道-Lifshitz-吉尔伯特方程计算的轨迹，一个必须仔细建模所需的温度依赖的材料功能，如零场平衡磁化以及平行和正常的磁化率。我们提出了一个广泛的研究，这些功能如何依赖于晶粒尺寸和交换相互作用。我们表明，如果参考晶粒的尺寸或交换常数被修改，材料功能可以缩放，根据改变的居里温度，产生可以忽略不计的误差。这被证明是有效的体积变化高达$\pm 40$ %和高达$\pm10$ %的交换常数的变化。除了温度相关的材料曲线，计算的开关概率也同意以及分别为每个系统确定的概率。我们的研究表明，没有必要重新计算每个粒子所需的LLB输入函数。在所提出的限度内，将它们缩放到改变后的系统的居里温度就足够了。
2016-07-15 cond-mat.mtrl-sci
Influence of the exchange reaction on the electronic structure of GaN/Al junctions
用从头计算方法研究了Al/GAN（100）界面的形貌，特别是交换反应对界面电子性质的影响。特别是，界面结构（即界面键长，半导体表面极性，和反应层内）上的SBH在Al/GAN（001）结的影响进行了具体处理。理论上研究了下列原子构型的电子结构：（i）突变的、弛豫的GAN/Al界面;（ii）经历了单层交换反应的界面;以及（iii）AlN和（iv）Ga $_{0.5}$ Al $_{0.5}$ N的单层厚夹层的界面。发现混杂界面钉扎界面费米能级的位置没有显着不同的突变界面。我们的计算还表明，界面带线--向上是不是强烈依赖于界面形态的变化研究。p型SBH减少小于0.1 eV，如果GAN表面是Ga-终止相比，N-终止的。此外，我们发现，无论是在界面处的一个双Ga $_x$ Al $_{1-x}$ N（$x$ = 0，0.5）intralayer和一个Ga $\leftrightarrow$ Al原子交换不显着影响肖特基势垒高度。
1998-07-09 cond-mat.mtrl-sci
Influence of Atomic Roughness at The Uncompensated Fe/CoO (111) Interface on Exchange Bias Effect
铁磁层和反铁磁层的界面粗糙度对交换偏置的影响还没有很好的理解。在这份报告中，我们研究了（111）取向的反铁磁CoO薄膜的表面粗糙度对交换偏置的影响，铁磁Fe生长在顶部。通过改变CoO膜的层厚度，在原子尺度下，在低于~ 0.35 nm的范围内控制表面粗糙度。结果表明，交换偏置场（$H_{E}$）和介电常数（$H_{C}$）都与CoO（111）与Fe膜界面处的原子尺度粗糙度密切相关.发现了$H_{E}$和$H_{C}$对界面粗糙度的相反依赖关系，这归因于完全未补偿的CoO（111）表面原子粗糙度诱导的部分补偿自旋态，并使用蒙特卡罗模拟得到了证实。此外，$H_{C}$的起始温度被发现是高达80 K以下的阻断温度（$T_{B}$）和$H_{C}$的温度依赖性遵循幂律与临界指数等于一，这表明，在这个系统中，$H_{C}$是更多的接口相关的属性比$H_{E}$。
2020-01-12 cond-mat.mtrl-sci
Influence of Ti/V Cation-Exchange in Na$_2$Ti$_3$O$_7$ on Na-Ion Negative Electrode Performance: an Insight from First-Principles Study
钛酸钠\ce{Na2Ti3O7}（NTO）被认为是一种非常有前途的负极材料，具有非常低的电压用于钠离子电池和电容器，但具有相对低的比容量和差的电子传导性。本文报道了NTO及其钒改性化合物\ce{Na2Ti2VO7}和\ce{Na2TiV2O7}（NTVO）的电化学性质的第一性原理研究，揭示了NTO及其钒改性化合物的详细工作机理，并为Ti/V阳离子交换提高阳极性能提供了依据。我们的计算表明，当使用\ce{NaTi_{3-$x$}V_{$x$}O7}（$x$ = 1，2）作为Na插入的起始材料时，由于\ce{V^{+5}}的较高氧化态，以及较低的电压和小于3%的小体积膨胀率，比容量可以从NTO中的177 mAh g $^{-1}$增加到NTVO中的超过280 mAh g $^{-1}$。随着Ti/V交换，我们得到稍高的激活能Na离子迁移沿两个不同的途径，但发现一个明显的改善NTVO的电子输运。
2020-06-15 cond-mat.mtrl-sci
Theoretical analysis of influence of random alloy fluctuations on the opto-electronic properties of site-controlled (111)-oriented InGaAs/GaAs quantum dots
本文采用$sp^3d^5s^* $紧束缚模型研究了（111）面位控InGaAs/GaAs量子点的电子和光学性质。特别注意的是随机合金波动的影响，确定在这些系统中的精细结构分裂的关键因素。使用纯InAs/GaAs量子点作为参考系，我们表明，自旋轨道耦合和双轴应变效应的组合可以导致相当大的自旋分裂效应在这些系统中。在此基础上，研究了InAs含量为2 5%的InGaAs/GaAs合金量子点。我们的分析表明，随机合金波动对（111）取向的InGaAs/GaAs量子点的电子和光学性质的影响强烈减少的横向尺寸的点的增加和接近现实的尺寸。例如，光学矩阵元件在（111）生长平面中显示出几乎消失的各向异性。此外，与标准（100）取向的InGaAs/GaAs系统相比，所考虑的系统中的传导和价带混合效应被大大降低。所有这些因素都有力地表明，在位控（111）取向的InGaAs/GaAs量子点中，精细结构分裂减少。因此，我们得出结论，具有现实的（50-80纳米）的基础长度的量子点代表有前途的候选人的偏振纠缠光子产生，与最近的实验数据相一致。
2016-06-13 cond-mat.mtrl-sci
Influence of spin glass-like magnetic relaxation on the zero-field-cooled exchange bias effect
零场冷交换偏置（ZEB）效应是近年来报道的一类重入自旋玻璃化合物的一个显著现象。本文对两种ZEB材料的磁化强度随时间的变化进行了深入的研究，以了解类自旋玻璃相在这种效应中所起的作用。选择La $_{1.5}$ Sr $_{0.5}$ CoMnO $_{6}$和La $_{1.5}$ Ca $_{0.5}$ CoMnO $_{6}$作为ZEB系统的代表性样品，因为前一种化合物呈现迄今为止报道的最大ZEB，而第二种化合物具有小得多的影响，尽管结构/化学相似。对这两种样品进行了全面的磁性测量，并根据自旋玻璃样相在变化磁场的影响下的量和时间演变的结果进行了讨论。我们还提出了一个唯象模型，基于自旋玻璃的钉扎的时刻，其磁弛豫的动力学，来解释观察到的磁滞回线的不对称性。模拟结果与实验结果吻合较好，证实了我们的假设，即类自旋玻璃相是ZEB效应的关键。
2018-08-30 cond-mat.mtrl-sci
Influence of antisymmetric exchange interaction on quantum tunneling of magnetization in a dimeric molecular magnet Mn6
我们目前的单分子磁体Mn 6的磁化测量，揭示了各种隧道跃迁与巨自旋描述不一致。我们提出了一个二聚体模型的分子与两个耦合的自旋S=6，其中包括晶体场各向异性，对称海森堡交换相互作用，反对称Dzyaloshinskiii-Moriya交换相互作用。我们表明，这种简化的分子模型解释了实验观察到的隧道跃迁和自旋之间的反对称交换相互作用引起属于不同的自旋多重态之间的隧穿过程。
2008-10-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Influence of surface diffusion on catalytic reactivity of spatially inhomogeneous surfaces mean field modeling
研究了非均匀表面上模型催化过程的动力学。我们采用了扩展的平均场模型，考虑到表面的不均匀性。考察了吸附剂表面扩散对催化过程动力学的影响。结果表明，扩散是负责不同的活性位点的安排系统的反应速率的差异。非活性和活性位点之间的合作效应的存在下证明和这些效果是重要的条件进行了讨论。我们表明，基本的催化现象不均匀的表面上可以研究与平均场建模方法。
2007-10-25 cond-mat.mtrl-sci
Trends of higher-order exchange interactions in transition-metal trilayers
本文基于密度泛函理论，系统地研究了过渡金属三层膜中海森堡交换作用以外的高阶交换作用。我们发现，这些条款可以发挥重要作用，在磁性三层结构的一个单一的六角Fe或Co原子层之间夹在$4d$和$5d$过渡金属层。我们研究了双二次、三位和四位四自旋相互作用对$4d$和$5d$层的能带填充以及堆叠顺序（即fcc与hcp堆叠）的依赖性。我们的计算揭示了相对较小的高阶相互作用的钴为基础的三层。对于具有Rh或Ir层的Fe基三层膜，高阶项可以与成对海森堡交换处于相同的数量级。独立的三层膜获得的趋势被用来了解高阶的相互作用，在实验上可访问的表面上的薄膜系统。结果表明，hcp Rh/Fe/Ir（111）和hcp-Rh/Fe/Rh（111）体系的双二次相互作用和三位四自旋相互作用最大.我们进一步证明了三格点四自旋相互作用是导致实验观察到的Rh/Fe/Ir（111）磁性基态从fcc-Rh的自旋螺旋（单Q）到hcp-Rh的2 Q态的变化的原因。我们发现Rh/Fe/Rh（111）也有类似的趋势，即等电子Rh面取代了Ir面。对于Rh/Co/Ir（111），我们得到了一个负值的四位四自旋相互作用，这将导致在零磁场下处于亚稳态的磁skyrmion的稳定性降低。相反，对于Pd/Fe/Ir（111），四格点四自旋相互作用是正的，这导致skyrmions的稳定性增强。
2021-04-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Site-selective measurement of coupled spin pairs in an organic semiconductor
从有机电子到生物系统，理解自旋对之间分子间相互作用的作用是一个关键挑战。在这里，我们展示了如何选择性地解决这些对结合自旋和光学灵敏度。我们证明了这一点的自旋三重态激发单重态裂变形成的绑定对，直接适用于广泛的合成和生物系统。我们发现，交换耦合的位置敏感性允许不同的三重态对在不同的磁场下被共振寻址，在光学明亮的单重态（S=0）和黑暗的三重态，五重态（S= 1，2）配置之间调谐它们：这在宽的光学发射光谱中诱导窄孔，揭示了交换特定的发光。使用领域高达60 T，我们确定了三个不同的三重态对网站，交换耦合变化超过一个数量级（0.3-5毫电子伏），每个都有自己的发光光谱，共存于一个单一的材料。我们的研究结果揭示了如何在广泛的系统中实现有机自旋对的位点选择性。
2018-03-14 cond-mat.mtrl-sci physics.chem-ph
Influence of interlayer exchange coupling on ultrafast laser-induced magnetization reversal in ferromagnetic spin valves
本研究通过改变Cu间隔层厚度，发现2.32 nm为关键阈值，高于此阈值单脉冲可稳定反转磁化，低于则需连续照射，揭示了层间交换耦合对超快磁化反转的影响。
2024-01-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
The influence of anti-site defects and stacking faults on the magneto crystalline anisotropy of FePt
我们提出了密度泛函理论（DFT）计算的磁各向异性能（MAE）的FePt，这是非常感兴趣的磁纪录应用。我们的数据，和大多数以前计算的结果完美有序的晶体，预测的MAE为$\sim 3.0$毫电子伏每公式单位，这是显着大于实验测量值。通过引入不同浓度的堆垛层错（SF）和反位缺陷（ASD）来分析无序的影响，我们能够使计算与实验数据相一致，并表明即使是低浓度的ASD也能够大大降低FePt的MAE。研究无规相位近似（ACDFT-RPA）中绝热连接耗散波动定理内的精确交换和电子相关的影响，揭示了对MAE的影响显着较小。因此，无序的影响，更具体地说，ASD，是解释FePt的常见DFT计算与实验测量偏差的关键因素。
2017-03-28 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
Entanglement of charge transfer, hole doping, exchange interaction and octahedron tilting angle and their influence on the conductivity of La1-xSrxFe0.75Ni0.25O3-δ: A combination of x-ray spectroscopy and diffraction
在25%Ni掺杂的电荷转移绝缘体LaFeO 3中由Sr取代La产生结构变化，该结构变化通过交换相互作用和电荷转移由小极化子跳跃引起的电导率。这种取代形成了电子空穴和从正交对称到菱形对称，然后到立方对称的结构交叉。结构交叉伴随着从Fe ~（3+）-O_2--Fe ~（3+）超交换相互作用到Fe ~（3+）-O_2--Fe ~（4+）双交换相互作用的交叉，如电导率的显著增加所证明的。这些相互作用和电荷转移机制取决于超交换角，随着Sr浓度的增加，超交换角接近180°，导致O（2 p）和Fe/Ni（3d）轨道之间的重叠增加。
2011-06-06 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
A new multi-center approach to the exchange-correlation interactions in ab initio tight-binding methods
在第一性原理紧束缚分子动力学方法的框架下，发展了一种新的计算交换关联贡献的近似方法。在所提出的方案中的现场（场外）交换相关矩阵元素表示为一个中心（两个中心）的条款加上{ \it校正}，由于其余的原子。直接评估单中心（双中心）项，而{ \it校正}使用针对任意类原子基组广义化的Sankey-Niklewski \cite{Sankey89}方法的变体来计算。所提出的交换关联部分的方案允许精确和计算效率高的计算相应的紧束缚矩阵和原子力的复杂系统。我们用新方法计算了过渡金属（W，Pd）、贵金属（Au）或简单金属（Al）、半导体（Si）和过渡金属氧化物Ti $O_2$的体性质，结果表明新方法具有灵活性和良好的精度。
2004-09-21 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
Influence of the degree of decoupling of graphene on the properties of transition metal adatoms
我们利用低温扫描隧道显微镜和光谱研究了$3d$过渡金属（TM）吸附原子的吸附位置。在SiC（0001）表面制备了两种石墨烯，即单层外延石墨烯（MLG）和单层准自支撑石墨烯（QFMLG），并对其吸附性能进行了研究。在QFMLG的情况下，确定了两个稳定的吸附位点，而在MLG的情况下，只观察到一个吸附位点。我们的实验结果揭示了退耦效率作为一个决定的吸附网站，以及$3d$过渡金属原子在石墨烯上的电子性质的关键参数。此外，我们表明，钴原子吸附在QFMLG的狄拉克费米子的强散射势，并在其附近引起谷间散射。
2013-11-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Influence of oxygen isotope exchange on the ground state of manganites
本文报道了氧同位素对LaPDMATHABMMCaPDMATHABMNMnOPDMATHABMO和（$_{1-y}$ Pr $_{y})_{0.67}$ Ca $_{0.33}$ MnO $_{3}$）低温比热、磁化强度和电阻率的影响。对于La $_{1-x}$ Ca $_{x}$ MnO $_{3}$和电荷有序的La $_{0.5}$ Ca $_{0.5}$ MnO $_{3}$的金属组合物，用$^{16}$ O - $^{18}$ O交换没有检测到低温比热的变化，而（La $_{1-y}$ Pr $_{y})_{0.67}$ Ca $_{0.33}$ MnO $_{3}$（0.4<y<0.6）的化合物显示低温性质的显著变化。低温比热表明即使在低温下为金属的（La）$_{1-y}$ Pr $_{y})_{0.67}$ Ca $_{0.33}$ MnO $_{3}$的组合物中也存在电荷有序相。我们认为，由氧同位素交换引起的变化是由$^{18}$ O样品中电荷有序相的增加引起的。
2001-07-11 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
The Impact of Magnons, Defects, and Rapid Energy Migration on the Optical Properties of the 2D Magnet CrPS4
University of Washington（华盛顿大学）；Swarthmore College（斯沃斯莫尔学院）
研究揭示了CrPS4中光学精细结构源于磁交换耦合，通过光致发光谱发现磁子侧带和PL侧带，揭示了快速能量迁移和费米子激子形成，为二维磁体应用提供新机遇。
2026-03-25 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Magnetic anisotropy and exchange paths for octa- and tetrahedrally coordinated Mn$^{2+}$ ions in the honeycomb multiferroic Mn$_2$Mo$_3$O$_8$
通过磁化强度、磁矩和THz吸收光谱测量，研究了极性亚铁磁体Mn $_2$ Mo $_3$ O $_8$在三种磁有序相中的静态和动态磁性.所观察到的自旋波共振的磁场依赖性，包括布里渊区中心和区边界激发，磁化强度和扭矩，以及描述了一个扩展的两个亚晶格反铁磁经典平均场模型。在这个轨道淬灭系统中，竞争弱易平面和易轴单离子各向异性的两个晶体学网站确定从模型和分配到四面体和八面体网站，分别通过从头计算。
2020-09-24 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Influence of different exchange-correlation potentials on twisted structures of bilayer XS2 (X= Mo, Cr)
本文采用LDA、GGA和四种vdW修正的GGA方法研究了双层过渡金属双硫族化合物（TMDs）的晶体结构和电子结构。我们发现双层MoS2的GGA层间距与实验值吻合较好，但vdW校正方法仍需进一步改进。结果表明，具有扭转角的双层膜XS 2（X= Mo，Cr）的GGA层间距小于正常双层膜的GGA层间距，而LDA的情况则相反。GGA结果表明，带隙的减小是由于层间距的减小，平谷和导电带的出现是由于扭转角。我们的研究不仅为扭转二维材料的应用提供了有价值的信息，而且也将激发更多的相关研究。
2020-12-05 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Influence of static correlation on the magnon dynamics of an itinerant ferromagnet with competing exchange interactions -- a first principles study of MnBi
采用含时密度泛函理论对应变和掺杂的铁磁MnBi的动态磁化率进行了第一性原理计算。尽管是一种金属，MnBi表现出强相关性的签名和密度泛函理论的框架中的适当的描述需要哈伯德修正Mn $d$ -轨道。为了允许计算的动态磁化率与哈伯德修正适用于基态电子结构，我们使用一致的交换相关内核保持之间的微妙平衡的磁振子色散和斯通纳连续。我们发现与实验观察到的原始MnBi的磁振子色散极好的协议，并表明该材料经历了相变的螺旋顺序下的应用程序的掺杂或应变。所提出的方法铺平了道路，为未来的LR-TDDFT磁相变的研究，也为广泛的材料具有显着的静态相关效应，不占在LDA水平。
2022-02-11 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Influence of Octahedral Site Chemistry on the Elastic Properties of Biotite
布里渊光散射光谱与电子探针显微分析获得的详细组成信息一起使用，研究八面体网站化学对黑云母晶体的弹性性能的影响。弹性波的速度范围内的AC和BC晶面的方向得到每个晶体的应用的布里渊方程的折射率和声子频率从贝克线测试和光谱峰的位置，分别。在一般情况下，速度增加，降低铁含量，接近那些在低铁浓度的白云母。通过将作为传播方向和弹性常数的函数的速度的解析表达式与相应的实验数据拟合，获得了每个晶体的13个完全单斜对称的弹性常数中的12个，剩余的常数使用六方对称估计。弹性常数C11，C22，和C66是可比的白云母和Fe浓度变化不大，由于层内的强键合。相反，几乎所有剩余的常数显示出明显的依赖于Fe含量，可能是由于弱的层间键合。类似的行为所示的弹性稳定性，大大下降，Fe浓度的增加，和弹性各向异性的基础解理面内，这与Fe含量减少。所有测得的弹性常数对Fe含量的这种一致的依赖性表明，黑云母弹性是八面体网站化学的函数，并给出了一种方法来确定大多数黑云母组合物的弹性常数和弹性稳定性提供，Fe或Mg浓度是已知的。此外，贫铁黑云母和金云母的弹性常数之间的良好的一致性，从DFT模拟表明，一种方法来预测黑云母的弹性性质。
2022-10-19 cond-mat.mtrl-sci physics.geo-ph
Influence of the Halide Ion on the A Site Dynamics in FAPbX3 (X = Br and Cl)
混合卤化铅钙钛矿的光电性质和最终的光伏性能与有机阳离子的动力学固有地相关。在这里，我们报告的FAPbX 3钙钛矿氯化物和溴化物品种的甲脒（FA）阳离子的动力学，通过中子能谱研究。弹性固定窗口扫描测量表明，在FAPbCl 3中的FA阳离子的重定向运动的发病发生在一个相当高的温度相比，在FAPbBr 3。此外，我们只在氯化物体系中观察到两个不同的动力学转变，表明FA阳离子的重定向运动随温度的变化有显着的变化。准弹性中子散射数据分析表明，在低温正交相中，FA阳离子围绕C-H轴发生了2次跳跃重取向，在中间四方相和高温立方相中转变为各向同性旋转.与FAPbBr 3的结果相比，揭示了两种卤化物的FA阳离子的时间尺度、重取向势垒和重取向运动的几何形状是显著不同的。我们注意到，这种依赖性的动态性能的A-网站阳离子的卤化物，是独特的FA系列;的几何形状的甲基铵（MA）阳离子动态MAPbX 3是已知的是不敏感的不同的卤化物。
2022-02-09 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
Antisite disorder driven spontaneous exchange bias effect in La2-xSrxCoMnO6 (0<x<1)
在钙钛矿晶格中通过二价碱土金属离子在稀土位置的掺杂已经见证了具有空间相关的电荷、自旋和轨道自由度的各种磁性和电子顺序。本文报道了在La_（2-x）Sr_xCoMnO_（6）（0 < x < 1）双钙钛矿中，空穴载流子（Sr ~（2+））掺杂引起的反位无序驱动的自发交换偏置效应。X射线衍射和拉曼光谱已经证明了随着Sr含量的增加而增加的无序度，直到x = 0.5，从而从x = 0.5降低到1。X射线吸收光谱表明，只有Co是存在于混合价的Co 2+和Co 3+状态与Sr掺杂，以补偿电荷中性。磁输运与反位无序的增加密切相关。B位的反位无序通过引入各种磁相互作用而中断了长程铁磁有序，并随着温度的降低而引发重入玻璃动力学、相分离和倾斜型反铁磁行为。这导致了具有单向各向异性的新型磁性微结构，其引起自发的交换偏置效应，该效应可以随着反位无序的量进行调谐。
2015-08-01 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Investigating CO Adsorption on Cu(111) and Rh(111) Surfaces Using Machine Learning Exchange-Correlation Functionals
针对CO吸附难题中GGA泛函的缺陷及杂化泛函成本高的问题，本研究采用DeePKS方法训练机器学习交换关联泛函，在Cu(111)和Rh(111)表面实现了接近HSE06的吸附预测精度，为低成本高精度催化剂探索提供了新路径。
2025-07-29 cond-mat.mtrl-sci physics.chem-ph physics.comp-ph
Influence of finite temperature Exchange-Correlation effects in Hydrogen
利用密度泛函分子动力学方法研究了氢原子中有限温度交换关联效应。在基于参数化路径积分Monte Carlo（PIMC）数据的局域密度近似（LDA）下，利用Kohn-Sham方法，将系统的xc能量$E_{xc}(r_{s})$替换为xc自由能$f_{xc}(r_{s},Θ)$.与常规LDA形式相比，我们在金属-绝缘体转变区域观察到状态方程（EOS）的微小变化，而对于T $>$ 10000 K观察到显著变化，即，在重要的WDM制度中。因此，我们的研究结果进一步证实了需要依赖于温度的xc泛函DFT模拟WDM系统。此外，我们提出了第一个有限温度DFT结果的电子液体制度的氢的状态方程$r_{s}=14$，并发现一个激烈的影响（约$20\%$）的热xc效应，这表明在较低的温度相比，WDM。我们希望我们的结果是重要的DFT以外的许多应用，如量子流体力学和天体物理模型。
2020-04-20 cond-mat.mtrl-sci physics.comp-ph physics.plasm-ph
