Canted antiferromagnetism in phase-pure CuMnSb
本文报道了用光学浮区法生长的纯相半Heusler化合物CuMnSb单晶的低温性质。我们的单晶的磁化强度、比热、电阻率和霍尔效应在$T_{\mathrm{N}} = 55~\mathrm{K}$处表现出反铁磁转变,在温度$T^{*} \approx 34~\mathrm{K}$处表现出第二异常。粉末和单晶中子衍射建立了有序的$(3.9\pm0.1)~μ_{\mathrm{B}}/\mathrm{f.u.}$磁矩,与从居里-外斯磁化率依赖性推断的有效磁矩一致。低于$T_{\mathrm{N}}$,Mn亚晶格显示相称的II型反铁磁顺序与传播矢量和磁矩沿$\langle111\rangle$(磁空间群$R[I]3c$)。令人惊讶的是,在$T^{*}$以下,磁矩以有限角度$δ\approx 11^{\circ}$倾斜远离$\langle111\rangle$,形成倾斜的反铁磁结构,没有与磁空间群$C[B]c$一致的均匀磁化。我们的研究结果表明,第二类反铁磁性是不是零温度磁基态的CuMnSb的面心立方Mn亚晶格的预期。
2018-04-09 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Canted antiferromagnetic phase of the $ν=0$ quantum Hall state in bilayer graphene
出于理解双层石墨烯中强绝缘$ν=0$量子霍尔态的性质,我们在量子霍尔铁磁性的框架下发展了该态的理论。在存在同位旋各向异性、垂直电场和塞曼效应的情况下得到的一般相图由自旋极化铁磁相(F)、倾斜反铁磁相(CAF)、部分层极化相(PLP)和完全层极化相(FLP)组成。我们解决的相位的边缘传输特性。将我们的研究结果与最近关于悬浮双栅器件的数据进行比较,我们得出结论,在较低电场下在双层石墨烯中实现的绝缘$ν=0$态是CAF相。我们还预测了一个连续的和尖锐的绝缘体-金属相变时,倾斜的磁场从绝缘CAF和FLP阶段,分别与金属边缘电导$2e^2/h$,这可能是在可用的字段范围内,可以让一个识别和区分的阶段实验。
2012-08-04 cond-mat.str-el
Canted Antiferromagnetic Order in the Kagome Material Sr-Vesignieite
本文报道了一种$S = 1/2$类海森堡反铁磁体Sr-vesignieite,SrCu $_3$ V $_2$ O $_8$(OH)$_2$粉末样品的$^{51}$ V NMR,$μ$ SR和零场$^{63,65}$ Cu NMR测量结果。我们的结果表明,基态是一个$\mathbf{q} = 0$磁结构,自旋倾斜或在戈薇平面外,产生弱铁磁性。我们确定的大小有序的时刻和倾斜的角度为不同的可能的$\mathbf{q} = 0$结构和轨道的情况下,从而提供洞察的Dzyaloshinskiii-Moriya(DM)在这种材料中的相互作用的作用。
2020-01-29 cond-mat.str-el
SU(4) Coherent Effects to the Canted Antiferromagnetic Phase in Bilayer Quantum Hall Systems at $ν$=2
在$ν$ =2的双层量子霍尔(BLQH)系统中,可以实现三种不同的基态,即自旋极化相(spin phase)、赝自旋极化相(ppin phase)和倾斜反铁磁相(canted antiferromagnetic phase)。SU(4)方案为研究既有自旋SU(2)又有层(赝自旋)SU(2)自由度的BLQH系统提供了一个强有力的工具。本文在SU(4)背景下讨论了C相的起源,研究了SU(4)相干对C相的影响,指出SU(4)群中不存在的特殊算符对C相的实现起着关键作用。还指出在C相中不仅自旋而且赝自旋都是“倾斜的”。
2003-11-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el hep-th
Double-exchange model: phase separation versus canted spins
研究了具有强铁磁交换作用的巡游电子与局域自旋双交换模型中不同可能基态之间的竞争。无论是经典和量子处理的本地自旋的均匀倾斜状态被证明是不稳定的对相分离。给出了反铁磁态和铁磁/倾斜态混合相分离的条件。我们还讨论了相分离态的另一种可能的实现:铁磁极化子嵌入反铁磁环境。的一般图片的一个passiated状态,出现从这些考虑,进行了讨论,并与最近的实验结果掺杂manganaties。
1999-01-26 cond-mat.str-el
Spin Waves in Canted Phases: An Application to Doped Manganites
在导数展开式中,我们给出了低能和动量自旋波在倾斜相位中的次超前阶的有效拉格朗日量。内自旋群和晶体空间群的对称性破缺模式SU(2)> 1意味着存在一个铁磁自旋波和一个反铁磁自旋波。本文还讨论了自旋波与载流子的相互作用。所有这些加在一起使我们能够写出掺杂锰氧化物的色散关系参数的掺杂依赖性。我们指出,自旋波具有独特的特性,这可能使我们能够在实验上区分掺杂锰氧化物中的倾斜相和相分离区。
2000-12-12 cond-mat.str-el
Filling Control of the Mott Insulator Ca2RuO4
用浮区法生长了电子掺杂Ca_(2-x)La_xRu_(O_4)(0.00 ≤ x ≤ 0.20)单晶。在0.00 < x < 0.15的范围内,出现一级金属/非金属相变和倾斜反铁磁有序,类似于带宽控制的Ca_(2-x)Sr_xRu_O_4(CSRO)体系。但与CSRO相比,我们发现了与非金属基态相邻的反铁磁序倾斜的金属基态。取代CSRO(0.20 <= x < 0.50)中发现的短程反铁磁关联,本系统的金属基态具有强铁磁关联的特征。
2000-08-23 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Canted antiferromagnetic order in the monoaxial chiral magnets V$_{1/3}$TaS$_2$ and V$_{1/3}$NbS$_{2}$
Dzyaloshinskii-Moriya(DM)相互作用存在于形式$M_{1/3}T$ S $_{2}$($M$ $=$ 3d过渡金属,$T$ $\in$ {Nb,Ta})的过渡金属二硫属化物(TMDC)磁体中,假定嵌入物$M$在母体材料$T$ S $_2$的结构内形成$\sqrt{3}\times\sqrt{3}$超晶格并破坏中心对称性。在这些系统中的DM和铁磁交换相互作用之间的竞争已被证明是稳定的拓扑缺陷称为手性孤子在选择插层TMDC,引发的兴趣,在基础物理和潜在的技术应用。在目前的文章中,我们报告我们的研究材料V $_{1/3}$ TaS $_2$和V $_{1/3}$ NbS $_2$,使用X射线粉末衍射,磁化和单晶中子衍射相结合。历史上被认为是铁磁体,我们的衍射结果反而揭示了这些化合物中的钒自旋在低温下排列成A型反铁磁结构。V $_{1/3}$ TaS $_2$和V $_{1/3}$ NbS $_2$的精细矩分别为1.37(6)$μ_{B}$和1.50(9)$μ_{B}$。根据磁化强度和中子衍射结果,得到了V $_{1/3}$ TaS $_{2}$的相变温度$T_{c}$ ~ $=$ ~ 32 K和V $_{1/3}$ NbS $_{2}$的相变温度50 K。我们将在低温阶段观察到的小净磁化归因于平面外方向上XY自旋的微妙($\sim$ 2 $^{\circ}$)倾斜。…
2020-05-27 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Strong antiferromagnetic interaction owing to a large trigonal distortion in the spin-orbit-coupled honeycomb lattice iridate CdIrO$_3$
我们研究了钛铁矿型铱酸盐CdIrO $_3$的磁性,该材料具有由Ir $^{4+}$离子通过固态复分解制备的蜂窝晶格结构。利用粉末样品的磁化强度测量显示了大的有效磁矩和相当强的反铁磁相互作用,表明偏离Kitaev模型。考虑到CdIrO $_3$的磁性与晶体结构之间的关系,并与其他钛铁矿型铱酸盐ZnIrO $_3$和MgIrO $_3$进行比较,我们得出结论:由于IrO $_6$八面体的复分解稳定的大三角畸变,绝缘的CdIrO $_3$不能被描述为$J_{\rm eff} = 1/2$ Mott态。
2020-03-17 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Ni$_2$Mo$_3$O$_8$: zig-zag antiferromagnetic order an integer spin non-centrosymmetric honeycomb lattice
理论研究已经预测了锯齿形反铁磁有序蜂窝状化合物中拓扑磁振子的存在。在这里,我们报告的锯齿形AFM秩序的层状和非中心对称的蜂窝状镍酸盐Ni $_2$ Mo $_3$ O $_8$通过结合磁化强度,比热,X-射线和中子衍射和电子顺磁共振测量的发现。这是在整数自旋非中心对称结构($P$ $_6$ 3 $mc$)中这种顺序的第一个例子。此外,二分蜂窝晶格的两个不同位点中的每一个具有独特的晶体场环境,分别为八面体和四面体Ni $^{2+}$,使得能够在每个子晶格上独立取代。Mg在八面体位置上取代Ni抑制了长程磁序,并导致弱铁磁状态。相反,Fe取代Ni提高了AFM有序化温度。因此,Ni $_2$ Mo $_3$ O $_8$提供了一个平台,在该平台上探索蜂窝上的$S = 1$的丰富物理学,其中存在与非中心对称的、形式上的压电极性晶体结构的竞争磁相互作用。
2018-04-13 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Nature of visons in the perturbed ferromagnetic and antiferromagnetic Kitaev honeycomb models
Kitaev蜂窝模型拥有一个迷人的物质分形状态,其特征是涌现的马约拉纳费米子和一个携带涌现规范场通量的视子粒子。在精确可解模型中,这些视子是静态的,但某些扰动可以引起它们的运动。我们表明,塞曼场诱导的vison运动的性质是明显不同的铁磁与反铁磁Kitaev模型。也就是说,在铁磁模型中的vison有一个平凡的非投影平移对称,而在反铁磁Kitaev模型中,它有一个投影平移对称与$π$ -通量每单位细胞。铁磁情况下的vison带具有零Berry曲率,并且对热霍尔效应没有相关的本征贡献。相反,在反铁磁的情况下,有两个带隙的vison带与相反的陈数和相关的本征vison贡献的热霍尔效应。我们根据自旋液体候选物$α$ -RuCl $_3$的物理性质讨论了这些发现.
2023-01-11 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Canted antiferromagnetism and excitonic order in gated double-layer graphene
本文通过广义Hubbard模型研究门控双层石墨烯中电子相互作用,发现激子配对序参量能量尺度大于倾斜反铁磁能隙,且两者随层间库仑作用增强而增大、随门控电势增大而减小。
2025-10-22 cond-mat.str-el
Hole dynamics in canted antiferromagnets
本文用t-J模型分析了倾斜反铁磁体中单个空穴掺杂的动力学。在自洽玻恩近似下,我们发现空穴分别沿着倾斜序的反铁磁分量和铁磁分量以两种不同的能量尺度传播。虽然多体准粒子激发有其起源的相干耦合的孔与磁振子激发的反铁磁组件,铁磁组件引起一个自由的像孔运动在更高的能量。我们发现了空穴谱函数随倾斜角的非平凡行为。特别是,在强耦合制度,准粒子的重量强烈地依赖于动量,消失内的磁布里渊区的倾斜角大于60度。
2006-06-06 cond-mat.str-el
Anisotropic long-range spin transport in canted antiferromagnetic orthoferrite YFeO$_3$
在反铁磁体中,自旋波的有效传播迄今为止只在绝缘的反铁磁体赤铁矿中观察到,在那里圆极化(或线性极化对的叠加)自旋波可以长距离传播。在这里,我们报告长距离自旋输运的反铁磁正铁氧体YFeO $_3$,其中一个不同的运输机制是由Dzyaloshinskiii-Moriya相互作用和外部施加的字段的组合存在。磁振子衰减长度超过数百纳米,与突出低磁阻尼的共振测量一致。我们观察到一个强的各向异性的磁振子衰变长度,我们可以归因于自旋波在反铁磁体的传播中的磁振子群速度的作用。在YFeO $_3$中确定的这种独特的传输模式开辟了一个大的和技术相关的材料类别的可能性,即,倾斜的反铁磁体,用于长距离自旋传输。
2021-12-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Double Exchange in a Magnetically Frustrated System
本文研究了双交换模型的磁序和自旋动力学,该模型在局部磁矩之间存在铁磁和反铁磁海森堡相互作用。海森堡相互作用在二维空间中周期性地排列成Villain组态,最近邻为铁磁耦合$J$和反铁磁耦合$-ηJ$。通过在每个局部矩的旋转参考系中执行$1/\sqrt{S}$展开,在零温度下求解该模型。当$η$超过一个临界值时,基态是一个磁阻挫的倾斜反铁磁体。随着跳跃能量$t$或磁场$B$的增加,局部磁矩变得对齐,并且铁磁相稳定在$t$或$B$的临界值以上。在倾斜相,电荷密度波形成,因为电子更喜欢坐在铁磁耦合的网站线。由于费米面的拓扑结构从封闭到开放的变化,相分离发生在倾斜相的参数范围很窄。在零场下,长波自旋波在相分离区是各向同性的。而在倾斜相的平均自旋波刚度增加与$t$或$η$,它表现出更复杂的依赖于字段。这项工作强烈表明,在Pr $_{1-x}$ Ca $_x$ MnO $_3$与$0.3 \le x \le 0.4$中观察到的自旋波刚度在3 T的场的跳跃是由电子的离域,而不是由反铁磁区域的对齐。
2004-04-12 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Edge excitations of the canted antiferromagnetic phase of the $ν=0$ quantum Hall state in graphene: a simplified analysis
我们进行了一个简化的分析,在单层和双层石墨烯的$ν=0$量子霍尔态的倾斜反铁磁(CAF)相的边缘激发。也就是说,我们计算,在量子霍尔铁磁性的框架内,平均场的准粒子谱的CAF相位忽略了修改的序参量在边缘。我们证明,在一个固定的垂直分量$B_\perp$的磁场,间隙$Δ_\text{edge}$在边缘激发谱逐渐减少,增加平行分量$B_\parallel$,作为CAF相连续转变为完全自旋极化铁磁(F)相。一旦F相位(其特征在于无间隙反向传播边缘激励)达到某个有限的$B_\perp$相关值$B_\parallel^*$,边缘间隙就完全闭合($Δ_\text{edge}=0$),并且在$B_\parallel$进一步增加时保持闭合。这导致逐渐的绝缘体-金属转变,其中电导$G \sim (e^2/h) \exp(-Δ_\text{edge}/T)$随着$B_\parallel$在$0<B_\parallel<B_\parallel^*$范围内呈指数增长,而在有间隙的CAF相中,并且在$B_\parallel>B_\parallel^*$下在F相中饱和到金属值$G \sim e^2/h$。CAF相的这种独特的传输特征提供了一种在倾斜场实验中识别和区分$ν=0$量子霍尔态的其他竞争相的方法。
2012-06-04 cond-mat.str-el
New Buckled Honeycomb Lattice Compound Sr3CaOs2O9 Exhibiting Antiferromagnetism above Room Temperature
报道了一种新的2:1有序三重钙钛矿结构Sr 3CaOs 2 O 9的合成、晶体结构和磁性。该化合物在P21/c空间群中结晶,并具有独特的锇屈曲蜂窝晶格。它具有长程反铁磁有序与高尼尔温度为385 K的磁化率,热容量和中子衍射测量证实,是电绝缘的。该化合物也是2:1有序锇酸盐钙钛矿的第一个例子。理论研究表明,Sr 3CaOs 2 O 9具有相当大的反铁磁交换之间的褶皱平面导致高TN。在比较中阐明了已知化合物Sr_3CaRu_2O_9的磁性。在TN = 200 K以下,出现反铁磁有序。
2022-03-11 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Orbitally induced hierarchy of exchange interactions in zigzag antiferromagnetic state of honeycomb silver delafossite Ag3Co2SbO6
本文报道了准二维蜂窝晶格银铜铁矿Ag 3Co 2SbO 6的晶体结构、静态和动态磁性。磁化率和比热数据与反铁磁长程序在低温(Néel温度TN ~ 21.2 K)下的开始相一致。此外,磁化曲线揭示了在中等磁场下TN以下的场诱导(自旋翻转型)转变。GGA+U计算显示了轨道自由度的重要性,它保持了系统中交换相互作用的层次结构。最强的反铁磁交换耦合被发现在最短的Co-Co对,是由于直接和superexchange相互作用的半满xz+yz轨道直接指向对方。其他四个最近的六个相邻的钴六边形内的交换被抑制,因为这些键的活性半填充轨道被证明是平行的,不重叠。电子自旋共振(ESR)谱显示,在室温下,Co ~(2+)离子以八面体配位,形成一条高斯型谱线,平均有效g因子g=2.3+/-0.1;在120 K以下,ESR参数有很强的发散性,表明存在一个扩展的短程关联区。基于应用领域的磁性和热力学研究结果,我们提出了新的蜂窝晶格铜铁矿的磁相图。
2015-12-03 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Direct coupling of ferromagnetic moment and ferroelectric polarization in BiFeO$_3$
实验研究了多铁性BiFeO $_{3}$单晶在高达41 T的脉冲强磁场中的自旋电极化的强度分量。对不同磁场方向电极化的强度的连续测量提供了明确的证据,证明了不仅在摆线相,而且在场致倾斜反铁磁相中,电极化垂直于六方$c$轴(${\bf P}_{\rm t}$)。${\bf P}_{\rm t}$的方向与倾斜反铁磁相中的铁磁矩直接耦合,因此通过改变所施加的磁场的方向来控制。这种磁电耦合是合理的金属配体杂化模型再现。
2019-10-09 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Disordered Ground State and Magnetic Field-Induced Long-Range Order in an S=3/2 Antiferromagnetic Honeycomb Lattice Compound Bi3Mn4O12(NO3)
Bi_3Mn_4O_(12)(NO_3)是第一个没有长程磁有序的蜂窝晶格体系,其中Mn ~(4+)离子携带S=3/2。利用中子散射,我们已经确定,短程反铁磁相关发展在低温下。外加磁场会引起磁性转变,即短程有序突然扩展为长程序。
2010-12-03 cond-mat.str-el
Correlation, excitation, and relaxation of the antiferromagnetic nanoparticle
研究了倾斜反铁磁赤铁矿纳米粒子$α$ -Fe $_2$ O $_3$中自旋的动力学.该系统包括两个亚晶格之间的反铁磁交换($J$)以及由单轴各向异性主导的势,并通过热触发自旋-声子机制耗散。发现交换$J$降低了超顺磁弛豫,并在低温下驱动了横向自旋的非相干弛豫。动力学性质是半定量的了解内的交换相互作用$J$的作用,并同意与最近的非弹性中子散射实验。
2004-01-14 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
A Minimal tight-binding model for ferromagnetic canted bilayer manganites
材料中的半金属性由于其在自旋电子学中的潜在应用而一直是广泛研究的主题。铁磁锰氧化物被认为是一个很好的候选者,除了在La $_{2-2x}$ Sr $_{1+2x}$ Mn $_{2}$ O $_{7}$ $(x=0.38)$中观察到的小的少数自旋口袋外,输运测量表明铁磁锰氧化物基本上表现得像半金属。在这里,我们开发了强大的紧束缚模型来描述大多数以及少数自旋态的铁磁,自旋倾斜的反铁磁,完全反铁磁双层锰氧化物的电子能带结构。MnO $_2$平面之间的双层耦合以及$|x^2 - y^2>$和$|3z^2 - r^2>$ Mn 3d轨道的混合在双层分裂的微妙行为中起重要作用。包括$k_z$分散体的影响。
2014-12-15 cond-mat.str-el
Highly Degenerate Canted Spin Structure in Bilayer Manganite La$_{1.1}$Sr$_{1.9}$Mn$_2$O$_7$
用中子衍射技术研究了二维双层锰氧化物La $_{1.1}$ Sr $_{1.9}$ Mn $_2$ O $_7$的磁有序性。由于二维性,在四极$(00l)$方向上出现了强烈的二维脊散射,对这种散射的分析表明,低温自旋结构是一种倾斜的反铁磁有序结构.
2001-09-07 cond-mat.str-el
Frustrated antiferromagnetic honeycomb-tunnel-like lattice CuRE2Ge2O8 (RE=Pr, Nd, Sm, and Eu)
用高分辨X射线衍射、磁性和热容测量研究了新型阻挫反铁磁化合物CuRE_2Ge_2 O_8(RE=Pr,Nd,Sm,Eu).这些系统显示出不同的磁晶格取决于稀土元素。该化合物是一个S=1/2的二维三角形反铁磁晶格,在ac平面内取向,具有几何挫折。另一方面,Pr、Nd和Sm化合物显示出由RE ^3+沿a轴排列的三维蜂窝隧道状晶格,具有阻挫反铁磁体的特征行为。
2017-12-01 cond-mat.str-el
Two-magnon Raman scattering in antiferromagnetic phases of frustrated spin models on the honeycomb lattice
计算了蜂窝晶格上几种阻挫自旋模型反铁磁相的双磁振子拉曼散射谱。这些包括$J_1$ - $J_2$ - $J_3$模型的Néel反铁磁相和海森堡-基塔耶夫模型的条纹相。我们发现,磁阻挫和各向异性的相互作用可能会显着影响拉曼光谱。我们进一步讨论了我们的研究结果的影响,铁基化合物BaFe $_2$ Se $_2$ O的磁激发,并显示如何磁相互作用可以提取适合的拉曼光谱。
2021-04-05 cond-mat.str-el
Magnon Landau levels in the strained antiferromagnetic honeycomb nanoribbons
通过非均匀单轴应变产生的赝磁场被引入到反铁磁蜂窝纳米带中。线性自旋波理论揭示了磁振子赝朗道能级的形成,它出现在谱的上端,其能级间距与能级指数的平方根成正比。反铁磁序沿$y$ -方向被应变逐渐削弱。在足够大的磁场强度下,系统在上边界附近解耦为孤立的锯齿形链,并表现出一维磁特性。虽然量子蒙特卡罗模拟也预测了这样的转变,但这种精确的方法给出了更深处的临界点。我们还研究了$XY$反铁磁蜂窝纳米带,发现了类似的赝朗道能级和反铁磁演化。我们的结果揭示了非均匀单轴应变对自旋激子的影响,并可能在二维量子磁性材料的基础上实验实现。
2021-12-15 cond-mat.str-el
Topological Hall Response from Canted Antiferromagnetic Order in $d$-Electron Kagome Systems
Aix-Marseille Université(艾克斯-马赛大学)
本文研究二维kagome单层中,反铁磁交换诱导的非共线自旋序产生内禀贝里曲率,实现无外磁场和自旋轨道耦合的量子反常霍尔效应,并探讨了最大陈数$C=\pm5$的可能性及拓扑相变。
2026-07-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Spin canted magnetism, decoupling of charge and spin ordering in NdNiO$_3$
我们报告详细的磁化强度测量的钙钛矿氧化物NdNiO $_3$。该系统在约200 K处具有与电荷有序相关的一阶金属-绝缘体(M-I)转变。在系统中还存在顺磁到反铁磁的自旋有序转变。我们证明了镍亚晶格的反铁磁态是自旋倾斜的。我们还表明,电荷有序和自旋有序转变的并发性,只看到当从低温升温系统。在通过M-I转变温度冷却系统时,转变不是同时发生的。这是解释的基础上的事实,即电荷有序过渡是一阶的自旋有序过渡是连续的。在磁有序状态下,系统表现出ZFC-FC不可逆性,以及历史依赖的磁化和老化。我们的分析排除了自旋玻璃或超顺磁性的可能性,并认为不可逆性源于磁晶各向异性和畴壁钉扎。
2013-03-19 cond-mat.str-el
Generic Field-Driven Phenomena in Kitaev Spin Liquids: Canted Magnetism and Proximate Spin Liquid Physics
二维空间中的拓扑自旋液体在小磁场存在下是稳定相,但在中等场强下可能会让位于场诱导现象。夹在低场自旋液体物理和高场自旋极化阶段之间,然而,在这个中间区域对磁现象的探索往往仍然难以控制的分析方法。在这里,我们数值研究这样的中间场磁场现象的两个代表性Kitaev模型(上的正方形八角形和装饰蜂窝晶格),表现出阿贝尔或非阿贝尔拓扑顺序在低场极限。利用精确对角化和密度矩阵重整化群技术,以及线性自旋波理论,我们建立了Kitaev自旋液体在外部磁场中的一般特征.虽然铁磁模型通常表现出直接过渡到极化状态在一个相对较低的场强,反铁磁耦合不仅基本上稳定的拓扑自旋液相,但一般导致出现一个独特的场诱导的中间制度,分离的交叉从高场极化制度。我们的研究结果表明,对于大多数晶格的几何形状,这个政权一般表现出显着的自旋倾斜,反铁磁自旋自旋相关性,并在有限的温度下扩展接近自旋液体政权。值得注意的是,我们确定了一个对称性障碍,在原来的蜂窝Kitaev模型,防止,至少在某些领域的方向,形成这种倾斜的磁性,而不打破对称性-在这种情况下,与最近的数值观察扩展的无隙自旋液体一致。
2020-10-12 cond-mat.str-el
Frustration induced noncollinear magnetic order phase in one-dimensional Heisenberg chain with alternating antiferromagnetic and ferromagnetic next nearest neighbor interactions
利用耦合集团方法、数值精确对角化方法和数值密度矩阵重整化群方法,研究了具有交替反铁磁和铁磁次近邻相互作用的一维海森堡链的性质.在经典极限下,当a<1/2时,基态处于共线Neel态,而当a>1/2时,存在非共线倾斜态。对于量子情形,我们发现,虽然不存在经典Neel态,但当阻挫参数a超过临界点ac 1时,存在倾斜态。精确的临界点ac 1可以分别用耦合簇方法和数值精确对角化方法确定。耦合团簇方法和精确对角化方法的结果都揭示了由于量子涨落的作用,在ac 1处发生的相变类型从经典的二级相变转变为量子的一级相变。虽然在有限系统中存在另一个临界点ac 2,在该临界点处,基态从倾斜态演化到共线的Neel加铁磁态,但是该状态不存在,因为ac 2在热力学极限中趋于无穷大。
2014-06-17 cond-mat.str-el
Spin excitations and thermodynamics of the antiferromagnetic Heisenberg model on the layered honeycomb lattice
本文提出了一个自旋-转动不变的格林函数理论,研究了堆叠蜂窝晶格上自旋为1/2的反铁磁海森堡模型的动态自旋磁化率。采用任意温度下的广义平均场近似,通过求解关联函数的自洽耦合方程组,计算了热力学量(双自旋关联函数、内能、磁化率、交错磁化强度、N 'eel温度、关联长度)和自旋-激发谱。的温度依赖性的磁(均匀静态)磁化率归因于反铁磁短程秩序。Néel温度计算任意层间耦合。我们的结果与有限团簇的数值计算和β-Cu_2V_2O_2化合物的实验数据符合得很好。
2017-03-24 cond-mat.str-el
Ni3TeO6 - a collinear antiferromagnet with ferromagnetic honeycomb planes
本文对Ni 3 TeO 6的磁性能进行了全面的研究。该系统结晶在一个非中心对称的菱形晶格,空间群R3。在晶胞中有三个不同配位的Ni原子。其中两个形成一个几乎平面的蜂窝晶格,而第三个放置在层之间。磁化强度和比热测量结果表明,在TN = 52 K时存在单一的磁有序。在TN以下,平行于c轴的磁场的磁化率下降到零,而垂直磁化率保持不变,这是反铁磁材料的特性。中子衍射证实,该系统是反铁磁低于TN与铁磁ab-平面沿c轴反铁磁堆叠。所有Ni矩都处于S = 1自旋状态,并且沿着c轴指向。
2009-12-29 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Canted Antiferromagnetic phases in the layered candidate Weyl material EuMnSb$_2$
EuMnSb $_2$是一种候选的拓扑材料,它可以被调整到外尔半金属,但有不同的报告,其反铁磁(AFM)相。由纯Sb层托管拓扑费米子到Mn和Eu磁性状态的带的耦合提供了一个潜在的路径来调整拓扑性质。我们提出了一个详细的分析的磁性结构上的三个原子力显微镜阶段的基础上,单晶中子衍射,磁化强度,热容数据以及多晶$^{151}$铕穆斯堡尔谱数据。Mn磁性亚晶格在$323(1)$ ~K以下有序排列成C型AFM结构,有序Mn磁矩$μ_{\text{Mn}}$垂直于层。原子力显微镜有序的Eu亚晶格发生$23(1)$ ~K以下的有序Eu磁矩$μ_{\text{Eu}}$倾斜远离层正常和$μ_{\text{Mn}}$保持其较高的温度顺序。$μ_{\text{Eu}}$在每个Eu层内是铁磁对准的,但表现出复杂的AFM层堆叠。这两个高温相都由磁空间群(MSG)$Pn^{\prime}m^{\prime}a^{\prime}$描述,其中化学和磁晶胞具有相同的尺寸。低于$=9(1)$ ~K的冷却揭示了第三AFM阶段,其中$μ_{\text{Mn}}$保持不变,但$μ_{\text{Eu}}$产生额外的面内倾斜。此阶段有MSG $P11\frac{2_1}{a^{\prime}}$。我们还发现了与$12~\text{K} \lesssim T \lesssim 30~\text{K}$之间的Eu的短程磁相关的…
2022-07-28 cond-mat.str-el
High-resolution neutron diffraction determination of noncollinear antiferromagnetic order in the honeycomb magnetoelectric Fe$_{4}$Nb$_{2}$O$_{9}$
Institute for Basic Science (IBS)(韩国基础科学研究院);Yonsei University(延世大学);Chonnam National University(全南国立大学);Center for Integrated Nanostructure Physics, Institute for Basic Science (IBS)(韩国基础科学研究院集成纳米物理中心);Sungkyunkwan University(成均馆大学);Rutgers University(罗格斯大学)
通过高分辨率中子衍射确定Fe$_{4}$Nb$_{2}$O$_{9}$的非列线反铁磁序,揭示其磁电性质的关键结构信息。
2026-01-22 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Investigation of the magnetoelastic coupling anisotropy in the Kitaev material $α$-RuCl$_3$
Kitaev材料$α$-RuCl $_3$是具有分数激发的量子自旋液体状态的最突出的候选者之一。最近的实验和理论研究分别揭示了磁弹性耦合和磁各向异性的重要性,在依赖于所施加的磁场方向。在这项理论和实验相结合的研究中,我们研究了沿主晶轴施加的磁场以及倾斜于蜂窝平面的磁场的各向异性磁和磁弹性性质。我们发现,磁致伸缩各向异性是不寻常的大相比,磁化强度的各向异性,这是有关的强磁弹性$\widetilde{Γ'}$型耦合在我们的\textit{ab-initio}导出的模型。我们观察到大的,非对称的磁各向异性的磁场倾斜的蜂窝$ab$ -平面在相反的方向,即朝向$+c^*$或$-c^*$轴,分别。所观察到的方向各向异性的解释考虑相对于共同对齐的RuCl $_6$八面体的磁场的相对取向。倾斜磁场中的磁致伸缩测量支持这种非对称磁各向异性,然而这些实验受到磁矩效应的影响。理论预测与实验结果的比较使我们能够认识到在实验装置中的扭矩效应的显着贡献,其中$α$ -RuCl $_3$被放置在倾斜的磁场。
2022-02-15 cond-mat.str-el
Antiferromagnetic spin canting and Magnetoelectric Multipoles in h-YMnO$_3$
半方晶系YMnO $_{3}$是一种典型的反铁磁体,在不同温度下表现出铁电和磁转变的多铁性。我们观察到的Mn $^{3+}$磁矩,使用共振X射线衍射(RXD)在这种材料的单晶的面外倾斜。这些倾斜矩导致在Mn $L_{2,3}$吸收边处观察到的(0,0,1)磁布拉格反射。我们还观察到一个意想不到的差异,在不同温度下的RXD光谱形状。使用从头计算,我们探讨了这种行为的可能性,由于从倾斜的磁矩和宇称奇原子多极子的Mn $^{3+}$离子的散射之间的干扰。
2022-09-21 cond-mat.str-el
Metal-free Stoner and Mott-Hubbard magnetism in 2D polymers with honeycomb lattice
本研究通过计算证实无金属二维聚合物中存在Stoner铁磁半金属与反铁磁Mott-Hubbard绝缘体,揭示了双位点蜂窝晶格的平带与狄拉克锥特性及电子关联的调控作用,开创了二维共轭聚合物π系统磁性研究新方向。
2023-11-15 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Antiferromagnetism of the Hubbard Model on a Layered Honeycomb Lattice - Is MgB$_2$ a Nearly-Antiferromagnetic Metal? -
作为$_2$的B2 pz带模型,研究了蜂窝晶格上的半填充哈伯德模型,并通过Monte Carlo计算和无规相位近似方法研究了在基态存在反铁磁性的可能性.在单层蜂窝晶格上,由于费米能级处态密度的损失,在排斥能$U_c/t \simeq 3.6$的有限值处发生顺磁到AF相变。然而,在层状蜂窝晶格上,层间跳跃项创造了费米面的完美嵌套,并以$U_c=0$引导AF。从这些事实,我们讨论了MgB $_2$可能是一个近AF金属,其中的AF的2 pz带被破坏的载流子掺杂。
2001-04-16 cond-mat.str-el
Collective excitations in the tetravalent lanthanide honeycomb antiferromagnet, Na2PrO3
本文报道了Na_2 PrO_3的热磁和非弹性中子散射测量结果。这种材料是一种基于四价镧系元素Pr 4+的反铁磁蜂窝磁体,并已被提议用于托管占主导地位的反铁磁Kitaev相互作用。这些测量揭示了在Na 2 PrO3低于2毫电子伏的能量以及晶体场激发约230毫电子伏的磁波动。后者的能量与自旋-轨道相互作用的尺度相当,并解释了在TN = 4.6 K时每个Pr 4+约1.0 μB的非常小的有效磁矩以及难以发现任何低于有序跃迁的静态磁散射。通过比较低能量的磁激发在Na 2 PrO3的同构的自旋只化合物,Na 2 TbO 3,交换相互作用的微观模型的开发,暗示占主导地位的和令人惊讶的大海森堡交换相互作用J约等于1.1(1)meV。虽然不能排除K小于或等于0.2J的反铁磁Kitaev相互作用,但Na 2 PrO3的非弹性中子散射数据最好用δ = 1.24(2)的易轴XXZ交换各向异性来解释。
2020-10-13 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Real-space renormalization group study of the anisotropic antiferromagnetic Heisenberg model of spin S=1 on a honeycomb lattice
用实空间RG方法研究了自旋S=1的自旋链与内反铁磁交换形成的蜂窝晶格系统的临界温度.利用各向异性海森堡模型计算了临界温度与各向异性参数及链间和链内相互作用比的关系。对自旋为1/2的正方晶格模型,我们的结果与RGRS计算结果进行了比较。
2005-03-09 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Quantum Phases in the Honeycomb-Lattice $J_1$--$J_3$ Ferro-Antiferromagnetic Model
该研究通过大规模密度矩阵重整化群计算和最小增强自旋波理论,揭示蜂窝晶格$J_1$--$J_3$铁磁-反铁磁模型的量子相图与经典模型差异显著,发现双锯齿相和伊辛-z相等中间相取代经典螺旋态,扩展了铁磁与锯齿态的稳定区。
2025-04-19 cond-mat.str-el
Field induced multiple order-by-disorder state selection in antiferromagnetic honeycomb bilayer lattice
本文详细研究了双层蜂窝晶格上的反铁磁经典海森伯模型在高阻挫区和磁场的作用下。这项研究显示了强有力的证据熵有序无序选择在不同部门的磁化曲线。对于反铁磁耦合$J_1=J_x=J_p/3$,我们发现,在低温下,有两个不同的区域中的磁化曲线所选择的这种机制与不同数量的软模和零模。这些区域呈现破缺的$Z_2$对称性,并由在$M=1/2$处的不完全共线的经典平台区隔开。在较高的温度下,有一个从传统的顺磁体到合作磁体的交叉。最后,我们还讨论了系统在低阻挫区$J_1=J_x<J_p/3$的低温行为。
2016-03-29 cond-mat.str-el
Unexpected z-Direction Ising Antiferromagnetic Order in a frustrated Spin-1/2 $J_1-J_2$ XY Model on the Honeycomb Lattice
利用宽柱上的密度矩阵重整化群(DMRG),研究了蜂窝晶格上自旋为1/2的XY模型在第一近邻($J_1 = 1$)和第二近邻($J_2>0$)相互作用下的相图.对于中间阻挫制度$0.22\lesssim J_2\lesssim0.36$,我们发现了一个令人惊讶的反铁磁伊辛相,有序的时刻指向沿z轴,尽管没有任何S_z_z相互作用的哈密顿量。作为$J_2$的函数,围绕该相的是反铁磁相,对于小的$J_2$,反铁磁相的磁矩指向$x-y$平面;对于大的$J_2$,反铁磁相的磁矩在$x-y$平面磁共线相和二聚体相之间存在密切竞争。在这个模型中,我们没有发现任何自旋液相。
2014-01-03 cond-mat.str-el
$Z_2$ spin liquid and chiral antiferromagnetic phase in Hubbard model on the honeycomb lattice: duality between Schwinger-fermion and Schwinger-boson representations
在我们以前的工作中,我们确定了Schwinger-fermion表象中的子晶格配对态(SPS)作为最近在蜂窝晶格上的数值研究中发现的自旋液相。本文通过显式对偶变换证明了SPS与Wang \cite{Wang2010}在Schwinger-boson表象中发现的零通量$Z_2$自旋液体是完全相同的。SPS通过O(4)临界点与\emph{unusual}反铁磁有序相(我们称之为手征反铁磁(CAF)相)相连。CAF相位完全打破了SU(2)自旋旋转对称性,并具有三个Goldstone模.我们的结果表明,在大$U/t$时,CAF相和简单AF相之间可能存在一个隐藏的相变。我们提出了数值测量来揭示CAF相和隐藏的相变。
2011-07-16 cond-mat.str-el
Nature of the antiferromagnetic quantum phase transition on the honeycomb lattice
我们解决的性质的反铁磁量子相变,从一个反铁磁半金属在排斥哈伯德模型定义的蜂窝晶格。在临界点,费米子由于与序参量$ϕ$的涨落的强耦合而获得反常的尺寸$η$。有限的$η$反过来诱导一个奇异的$ϕ^{4}$项和一个非解析的自旋磁化率信号赫兹的$ϕ^{4}$理论的崩溃。结果,连续的反铁磁量子相变是内部不稳定的,并变成一级相变。
2011-10-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el hep-th
Suppression of Antiferromagnetic Order by Strain in Honeycomb Cobaltate: Implication for Quantum Spin Liquid
本研究针对层状蜂窝钴酸盐低温反铁磁有序阻碍量子自旋液体形成的问题,通过异质结构工程调控Cu3Co2SbO6薄膜的三角晶体场,实现反铁磁序的抑制,为探索量子自旋液体提供了新途径。
2023-12-20 cond-mat.str-el
Control of the Néel vector in the quantum antiferromagnetic honeycomb lattice
TU Dortmund University(多特蒙德工业大学)
本文通过Schwinger玻色平均场理论研究量子反铁磁蜂窝晶格中Néel矢量的切换过程,探讨低对称量子反铁磁体中切换阈值磁场与晶格结构的关系,为反铁磁切换的理论和计算发展提供基础。
2026-04-27 cond-mat.str-el
High antiferromagnetic transition temperature of a honeycomb compound SrRu$_2$O$_6$
用极化中子和非极化中子的磁化强度测量和中子粉末衍射研究了SrRuPDMATHABMMOPDMATHABMN的高温磁序。SrRu $_2$ O $_6$结晶为六方锑酸铅(PbSb $_2$ O $_6$,空间群\textit{P} $\overline{3}$ 1 \textit{m})结构,具有由Sr $^{2+}$离子分隔的边缘共享的RuO $_6$八面体层。SrRu $_2$ O $_6$级在$T_N$ = 565\,K与Ru矩耦合反铁磁在面内和面外。在室温下磁矩为1.30(2)$μ_\mathrm{B}$ /Ru,并且在G型磁性结构中沿着晶体学\textit{c}轴。我们进行了密度泛函计算与约束RPA获得的电子结构和有效的轨道内和轨道间的相互作用参数。投影态密度表明Ru 4PDMATHABMV和O2 $p$之间存在很强的杂化.通过向下折叠到目标$t_{2g}$带,我们提取了有效磁哈密顿量。我们进行了Monte Carlo模拟,以确定作为一个功能的面间和面内耦合的转变温度,并发现弱面间耦合,3%的面内耦合,允许三维磁序在$T_N$。如磁化率所示,由于强的面内耦合,二维相关性在$T_N$之上持续存在。
2015-04-14 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Ultrafast Control of Spin Interactions in Honeycomb Antiferromagnetic Insulators
光使交换和Dzyaloshinskiii-Moriya相互作用的超快,直接和非热控制成为可能。我们考虑由Kane-Mele-哈伯德模型描述的二维蜂窝晶格在半填充和强相关极限下,即,倾斜反铁磁体的莫特绝缘体相。基于Floquet理论,我们证明了通过改变偏振激光脉冲的振幅和频率,人们可以调整交换和Dzyaloshinskiii-Moriya自旋相互作用之间的振幅和符号,甚至比例。此外,自旋相互作用的重正化与螺旋度无关。我们的研究结果为最近发现的二维磁性材料中的超快光学自旋操纵铺平了道路。
2019-08-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Surface-symmetry-driven Dzyaloshinskii--Moriya interaction and canted ferrimagnetism in collinear magnetoelectric antiferromagnet Cr$_2$O$_3$
本研究通过理论证明,表面磁对称类决定了Cr$_2$O$_3$中的DMI,导致表面倾斜铁磁,并解释了磁输运测量与DFT预测,为反铁磁自旋电子学提供框架。
2023-10-20 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Superexchange induced canted ferromagnetism in dilute magnets
我们认为,在最近的研究相反,最近的邻居自旋之间的反铁磁超交换耦合不完全破坏的铁磁性在稀磁体与长程铁磁耦合。在临界耦合以上,我们发现一个具有不饱和磁矩的\textit{canted}铁磁相。我们已经计算出的转变温度,使用一个简化的本地随机相位近似程序,占倾斜。对于稀磁半导体,如GaMnAs,使用\textit{ab-initio}耦合使我们能够预测的倾斜相的存在,并提供了一个解释,在实验测量中观察到的明显的矛盾。最后,我们比较了以前的研究,使用RKKY耦合和报告的非铁磁状态时,超交换太强。即使在这种情况下,铁磁性也应该以倾斜相的形式保持基本稳定。
2007-07-10 cond-mat.dis-nn cond-mat.str-el
Antiferromagnetic Kitaev Interaction in $f$-Electron Based Honeycomb Magnets
我们从理论上提出了一个家庭的$f$ -电子为基础的磁铁,实现Kitaev型键依赖各向异性相互作用。基于{ \it ab initio}计算,我们表明,$A_2$ PrO $_3$($A$:碱金属)结晶在三斜晶系结构与蜂窝层的边缘共享PrO $_6$八面体。每个Pr $^{4+}$阳离子在$Γ_7$双重态中具有$4f$电子,其包括具有有效矩$J_{\rm eff}=1/2$的自旋-轨道纠缠Kramers对。利用{ \it ab initio}计算得到的Wannier轨道,我们发现对于轻碱金属$A$ =Li和Na,$J_{\rm eff}=1/2$磁矩之间的有效相互作用主要为{ \it反铁磁} Kitaev型,与之形成鲜明对比的是$4d$ -和$5d$ -电子基材料中的铁磁相互作用.我们的发现将为Kitaev自旋液体提供一个很难被发现的候选人访问的游乐场。
2018-07-04 cond-mat.str-el
Barlowite as a canted antiferromagnet: theory and experiment
本文研究了新合成的含Cu 2+离子呈完美kagome排列的巴洛石Cu 4(OH)6 FBr的结构、电子和磁性。与自旋液体候选者的铁橄榄石ZnCu 3(OH)6Cl 2相比,由于F-和Br-与Cl-相比所采用的不同键合环境,在巴洛石中的可果美层是完美对齐的。通过密度泛函理论计算,得到了具有Cu 2+位的Cu 4(OH)6 FBr的Heisenberg哈密顿参数.交换耦合的3D网络与大量的Dzyaloshinskiii-Moriya耦合一起导致该化合物在TN=15 K时的倾斜反铁磁有序,如通过对单晶的磁化率测量所观察到的。
2014-12-15 cond-mat.str-el
Ground State Magnetic Structure and Magnetic Field Effects in the Layered Honeycomb Antiferromagnet YbOCl
本研究针对稀土硫卤化物YbOCl的自旋基态问题,通过低温中子散射等实验结合数值模拟,确定了其磁结构与交换相互作用,构建了磁场-温度相图,为稀土基Kitaev自旋物理研究提供了新途径。
2024-08-20 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el