Half-magnetization plateau stabilized by structural distortion in the antiferromagnetic Heisenberg model on a pyrochlore lattice
磁化平台,在低温下表现为磁化率的异常,是磁性受挫的标志之一。我们展示了如何一个非常强大的半磁化平台可以产生的自旋和晶格自由度之间的耦合烧绿石反铁磁体,并开发一个详细的对称性分析的最简单的可能的情况下,这样的平台状态。应用这一理论的尖晶石氧化物CdCr2O4和HgCr2O4,其中一个强大的半磁化平台已被观察到,进行了讨论。
2004-08-18 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Signatures for Berezinsky-Kosterlitz-Thouless critical behaviour in the planar antiferromagnet BaNi$_2$V$_2$O$_8$
利用中子衍射和μ子自旋旋转测量研究了自旋$1$蜂窝状反铁磁体BaNi $_2$ V $_2$ O $_8$在有序温度$T_N$以下和之上的临界性质.我们的研究结果表明,BaNi $_2$ V $_2$ O $_8$在整个温度范围内都是二维反铁磁体,随着温度的升高,表现出一系列从二维类伊辛到二维XY再到二维海森堡的交叉行为。特别是,提取的序参量的临界指数揭示了一个狭窄的温度制度接近$T_N$,其中系统的行为作为一个二维XY反铁磁体。在$T_N$以上,从相关长度的标度中得到了涡激发驱动的Berezinsky-Kosterlitz无涡行为的证据.我们的实验结果与对BaNi $_2$ V $_2$ O $_8$微观磁模型哈密顿量的经典和量子蒙特卡罗模拟结果一致.
2021-02-08 cond-mat.str-el
Quantum critical exponents of a planar antiferromagne
本文给出了平面反铁磁体中量子相变指数的高精度估计。这已经成为可能的最近发展的集群算法的量子自旋系统,循环算法。我们的结果支持量子海森堡反铁磁体与O(3)非线性西格玛模型属于同一普适类的猜想。海森伯反铁磁体中的Berry相似乎与临界行为无关。
1997-03-05 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Synthesis and structural characterization of 2Dioxane.2H2O.CuCl2: metal-organic compound with Heisenberg antiferromagnetic S=1/2 chains
合成了一种新的金属有机化合物2-Dioxane·CuCl 2·2 H2O,并用X射线单晶衍射对其结构进行了表征。磁化率和零场非弹性中子散射也被用来研究它的磁性。结果表明,该材料是一个弱耦合的一维S=1/2海森堡反铁磁链系统,链方向沿晶体学c轴,最近邻链内交换常数J=0.85(4)meV.次近邻链间交换常数J'也估计为0.05 meV。从中子非弹性散射中观测到的磁激发谱与基于Muller模型的数值计算结果非常吻合。
2009-09-30 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Amplitude mode in the planar triangular antiferromagnet Na$_{0.9}$MnO$_2$
由对称性破缺引起的振幅模在凝聚态物理中有着广泛的应用。这些模式反映了复序参量的振幅的振荡,但通常是不稳定的,并且衰减成序参量的相位的振荡。这使得稳定的振幅模式变得罕见,量子反铁磁体中的奇异效应在历史上为它们的检测提供了一个领域。在这里,我们报告了一种替代路线,以实现磁性材料的振幅模式,证明了一个反铁磁体的二维各向异性的三角形晶格($α$ -Na $_{0.9}$ MnO $_2$)表现出长寿命,相干振荡的交错磁化场。我们的研究结果表明,单轴单离子各向异性的海森堡自旋的几何挫折可以重整化的相互作用的一个致密的二维网络的时刻在很大程度上解耦,一维链,表现出纵向极化的束缚态。该束缚态由该化合物的Mn $^{3+}$离子固有的Ising样各向异性驱动。
2018-10-22 cond-mat.str-el
Structural, magnetic and electrical properties of single crystalline La_(1-x)Sr_xMnO_3 for 0.4 < x < 0.85
本文报道了掺锶LaMnO_3单晶的结构、磁性和电学性质。复杂的结构和磁相图只能解释假设从轨道自由度的显着贡献。接近于x = 0.6,铁磁金属之后是低于200 K的反铁磁金属相。这种反铁磁金属相存在于单斜晶体结构中。根据理论预测,这种金属反铁磁体的轨道序为(x^2-y^2)型。对于较高的Sr浓度的反铁磁绝缘体是建立低于室温。
2002-04-12 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Phases of triangular lattice antiferromagnet near saturation
我们考虑了在接近饱和的高磁场中,三角形晶格上具有空间各向异性相互作用的二维海森堡反铁磁体。我们表明,该系统具有丰富的相图场/各向异性平面由于经典和量子订单之间的竞争:一个无公度的非共面螺旋状态,这是经典的青睐,和一个相称的共面状态,这是稳定的量子涨落。我们发现,这两个状态之间的转换是高度非平凡的,并涉及两个中间阶段-与共面的无公度自旋顺序和一个非共面双${\bf Q}$螺旋顺序的阶段。两个共面态之间的转变是公度-非公度型的,不伴有自旋波激发的软化。我们发现,一个不同的序列的过渡持有三角形反铁磁体交换各向异性,如Ba 3CoSb 2 O 9。
2014-04-03 cond-mat.str-el
Magnetic and Structural Properties of A-Site Ordered Chromium Spinel Sulfides: Alternating Antiferromagnetic and Ferromagnetic Interactions in the Breathing Pyrochlore Lattice
本文报道了尖晶石型硫化物LiInCr 4S 8、LiGaCr 4S 8和CuInCr 4S 8的磁性和结构性质的综合研究,其中Li+/Cu+和Ga 3 +/In 3+离子形成锌-铜型有序结构。同步辐射X射线衍射和磁化数据的基础上获得的多晶样品,这三个硫化物建议呼吸烧绿石磁铁交替反铁磁和铁磁相互作用的小和大的四面体,分别。测量的磁化过程的三个硫化物高达72 T是显着不同的。LiInCr 4S 8和CuInCr 4S 8的磁化曲线具有较大的磁滞回线,但形状不同,而LiGaCr 4S 8的磁化曲线没有磁滞回线。小四面体的几何挫折可能会产生各种各样的基态,表明这些反铁磁-铁磁呼吸烧绿石磁体中丰富的物理。
2018-01-23 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Solitons in isotropic antiferromagnets: beyond a sigma model
各向同性反铁磁体中存在大量的磁孤子,它们具有非平凡的静态和动态特性。一维孤子元激发具有周期性色散规律。对于二维情形,存在具有非奇异宏观核的平面反铁磁涡旋,其核具有饱和的磁矩。这些平面反铁磁涡旋的动力学性质的特点是存在一个回转力
2007-12-01 cond-mat.other cond-mat.str-el
Hidden glassy behaviors in an ideal Heisenberg Kagomé antiferromagnet
研究了Kagomé晶格上经典海森堡自旋${\bf S}_i=({\bf s}_i,S_{iz})$的动力学。由于基态的宏观简并性,理想的海森堡-卡戈梅反铁磁体直到T=0都保持无序。然而,通过研究,我们发现${\bf S}_i$及其平面组分${\bf s}_i$的行为在性质上是不同的,特别是平面自旋(${\bf s}_i$)在极低温度下表现出奇异的类玻璃转变$T\sim 0.003J$($J$:自旋交换).发现${\bf s}_i$的玻璃化行为是由自旋涨落驱动的,与普通的自旋玻璃不同的是无序或各向异性。
2003-09-08 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
GdPtPb: A non collinear antiferromagnet with distorted Kagomé lattice
本着寻找基于Gd的受抑稀土磁体的精神,我们在GdPtPb中发现了反铁磁性(AF),其在具有Gd三角形的扭曲Kagomé晶格的ZrNiAl型结构中结晶。单晶生长和研究使用结构,磁性,运输和热力学测量。GdPtPb反铁磁性订单在15.5 K可以说是一个平面,非共线结构。高温磁化率数据揭示了具有挫挫参数$|f|$ = $|Θ|$/ $T_N$ = 0.25的“抗挫”行为,这可以通过两个亚晶格模型内的平均场论(MFT)来解释。磁相图的研究下降到$T$ = 1.8 K揭示了通过在20 kOe左右的变磁转变和AF排序的消失在140 kOe附近的磁结构的变化。总之,我们的工作表明,GdPtPb可以作为一个例子,平面,非共线,AF与扭曲的Kagomé磁子晶格。
2017-06-01 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Emergence of Ferromagnetism from Planar Defects in EuSn2As2 Antiferromagnet
V.L. Ginzburg Research Centre for High-Temperature Superconductivity and Quantum Materials, P.N. Lebedev Physical Institute, RAS(俄罗斯科学院P.N.列别捷夫物理研究所V.L.金兹堡高温超导与量子材料研究中心);National Research Centre“Kurchatov Institute”(库尔恰托夫国家研究中心);Moscow Institute of Physics and Technology(莫斯科物理技术学院);Institute for Electrophysics, RAS(俄罗斯科学院电子物理研究所);National Research University “Higher school of economics”(国立高等经济大学)
该研究通过高分辨率透射电镜和DFT分析发现EuSn2As2单晶中的平面纳米缺陷形成EuSnAs2相,其更小的Eu层间距诱导局域铁磁有序,从而解释了该反铁磁材料中低场非线性磁化、铁磁型磁滞和低温磁化率上扬等异常磁性质。
2026-09-28 cond-mat.str-el
Doping-induced structural transformation in the spin-1/2 triangular-lattice antiferromagnet Na$_{2}$Ba$_{1-x}$Sr$_{x}$Co(PO$_{4}$)$_{2}$
采用X射线和中子粉末衍射方法研究了Sr掺杂对自旋1/2三角晶格反铁磁体Na-$_{2}$-BaCo(PO-$_{4}$)-$_{2}$结构性质的影响.发现在Na $_{2}$ Ba $_{1-x}$ Sr $_{x}$ Co(PO $_{4}$)$_{2}$(NBSCPO),三方相(空间群$\mathit{P}$ $\bar{3}$ $\mathit{m}$ 1)具有Co $^{2+}$离子的完美三角晶格,当Sr的掺杂水平低于30%时,($\mathit{x}$ $\le$ 0.3),而纯单斜相(空间群$\mathit{P}$ 2 $_{1}$ / $\mathit{a}$),具有CoO $_{6}$八面体的轻微旋转和Ba $^{2+}$ /当Sr掺杂水平高于60%($\mathit{x}$ $\ge$ 0.6)时,将建立Sr $^{2+}$离子。第一性原理计算和拉曼光谱支持这种掺杂诱导的结构转变。Na $_{2}$ SrCo(PO $_{4}$)$_{2}$是一种新的自旋为1/2的三角晶格反铁磁体,具有菱沸石型结构,虽然具有单斜畸变,但在2K以下没有长程磁序,并且具有与具有完美三角晶格的Na $_{2}$ BaCo(PO $_{4}$)$_{2}$相似的负居里-外斯温度,这表明了磁交换相互作用对Ba/Sr取代的鲁棒性。
2022-05-17 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
BaNiF4: an electric field-switchable weak antiferromagnet
我们发现,在反铁磁铁电BaNiF 4的Dzyaloshinskiii-Moriya相互作用导致一个小的倾斜的磁矩,远离易磁化轴,导致在一个非共线的磁性结构。的倾斜对应于一个额外的“弱”反铁磁序参量,其取向是由极性结构的扭曲,并可以通过切换与电场的铁电极化反转。我们的研究结果指出了一个更一般的耦合机制之间的结构畸变和磁序参量的磁电多铁性,可以利用在电场可切换磁体的设计。
2006-02-23 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Structural Distortion Stabilizing the Antiferromagnetic and Semiconducting Ground State of BaMn$_2$As$_2$
我们报告的证据表明,实验发现的反铁磁结构,以及半导体基态的BaMn $_2$作为$_2$是由最佳本地化的Wannier态的特殊对称性存在于费米能级的BaMn $_2$作为$_2$。此外,我们发现,一个(小)的tetraorthane扭曲的晶体是需要稳定的反铁磁半导体状态。据我们所知,这种扭曲还没有在实验上建立起来。
2016-07-20 cond-mat.str-el
Coupled magnetic and structural phase transitions in the antiferromagnetic polar metal Pb2CoOsO6 under pressure
Pb $_2$ CoOsO $_6$是一种新合成的极性金属,其反铁磁有序Co和Os亚晶格中的磁阻挫破坏了反转对称性。在45 K和环境压力下发生耦合的磁性和结构转变。在这里,我们进行输运测量和第一性原理计算,研究压力对Pb $_2$ CoOsO $_6$的磁/结构耦合跃迁的影响。实验上,我们监测电阻率异常$T_N$在各种压力下,高达11 GPa的立方砧室装置。我们发现,由电阻率异常确定的$T_N$首先随压力迅速增加,对于$P < 4$ GPa,以$dT_N/dP$ = +6.8(8)K/GPa的大斜率增加,然后在4 GPa以上以1.8(4)K/GPa的小得多的斜率增加。我们的第一性原理计算表明,所观察到的不连续的$dT_N/dP$约4 GPa可能是由于在压力下的Os磁矩的消失。压力大大降低了Os矩,并完全抑制它超过一个临界值,这缓解了反铁磁有序的Pb $_2$ CoOsO $_6$的磁挫折。Co和Os的极性畸变随压力的增加而减小,在临界压力下消失。因此,在临界压力以上,一个新的中心对称的反铁磁状态出现在Pb $_2$ CoOsO $_6$,不同于在环境压力下的一个,从而显示在$dT_N/dP$的不连续性。
2020-10-13 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Tuning the structural and antiferromagnetic phase transitions in UCr$_{2}$Si$_2$: hydrostatic pressure and chemical substitution
$f$ -电子材料中的结构相变由于实际和基础科学原因而吸引了持续的关注,包括它们提供了直接研究结构和$f$ -状态之间关系的环境。在这里,我们提出的结果UCr $_2$硅$_2$,其中结构(四重$\rightarrow$单斜)和反铁磁相变被认为是在$T_{\rm{S}}$ $=$ 205 K和$T_{\rm{N}}$ $=$ 25 K,分别。我们还提供了在$T_{\rm{X}}$ = 280 K时额外的二级相变的证据。我们发现,$T_{\rm{X}}$,$T_{\rm{S}}$,和$T_{\rm{N}}$响应以不同的方式应用的静水压力和Cr $\rightarrow$ Ru化学取代。特别是,流体静力学压缩提高了结构有序温度,最终导致它与$T_{\rm{X}}$合并并破坏反铁磁性。相比之下,UCr $_{2-x}$ Ru $_x$ Si $_2$系列中的化学取代抑制了$T_{\rm{S}}$和$T_{\rm{N}}$两者,使它们分别在$x$ $\approx$ 0.16和0.08附近接近零温度。不同的$T-P$和$T-x$相图与刚性Cr-Si和Si-Si亚结构的演化有关,其中施加的压力半均匀地压缩晶胞,并且Cr $\rightarrow$ Ru取代导致沿四重$c$ -轴的单轴晶格压缩和在$ab$ -平面中的膨胀。这些结果提供了一个有趣的一类强相关的量子材料,其中与$f$ -电子磁性,…
2020-06-19 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Multi-origin driven giant planar Hall effect in topological antiferromagnet EuAl2Si2 with tunable spin texture
研究层状拓扑反铁磁体 EuAl2Si2 的巨大 PHE,表明其主要源于经典轨道磁电阻和场抑制自旋涨落,而非 Berry 曲率。
2025-08-27 cond-mat.str-el
Structural Distortion Stabilizing the Antiferromagnetic and Semiconducting Ground State of NiO
我们报告的证据表明,实验观察到的反铁磁NiO的小变形修改晶体的对称性,以这样一种方式,反铁磁状态成为本征态的电子哈密顿量。这种变形非常类似于菱面体收缩,但不具有三角(菱面体)空间群的完美对称性。我们确定的单斜基地为中心的磁空间群的反铁磁结构的变形晶体内的强烈影响的时间反演对称的哈密顿量。费米能级附近的电子的非绝热类原子运动明显稳定了反铁磁态。这种类原子运动的特征在于费米能级附近的布洛赫函数的对称性,并且在NiO中为莫特绝缘体提供了完美的基础。
2019-11-19 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
Planar pyrochlore, quantum ice and sliding ice
我们研究了高阻挫棋盘格点上的量子反铁磁性,也被称为具有交叉的正方形晶格。这个晶格上的量子海森堡反铁磁体作为烧绿石晶格磁体的二维模拟物是令人感兴趣的。通过结合几种方法,我们得出结论,这个系统是最有可能的所有值的自旋,$S$,与尼尔状态大$S$让位于一个双重简并价键固体较小的$S$。接下来,我们表明,伊辛反铁磁体与弱四自旋交换,相当于方形冰与领先的量子动力学,表现出长程“反铁电”秩序。作为这种分析的副产品,我们得到,在弱耦合的冰平面系统中,一个滑动相XY对称。
2001-06-14 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Spin-modulated quasi-1D antiferromagnet LiCuVO_4
本文报道了准一维反铁磁体LiCuVO_4磁有序相的磁共振研究。我们的研究揭示了在(ab)晶面内施加磁场H_c1 ~ 25 kOe时,除了最近观察到的在H_c2 ~75 kOe时的自旋重取向转变外,还出现了自旋重取向转变[M. G.班克斯等人,cond-mat/0608554(2006)]。低频分支的反铁磁共振谱可以用刚性交换平面磁结构的宏观理论来描述。这些数据允许获得的交换相互作用的各向异性连同常数的单轴各向异性。7 Li核磁共振(NMR)的光谱表明,在低场范围H < H_c1中,在LiCuVO_4的磁有序相中,实现了平面螺旋自旋结构,其中自旋位于(ab)平面中,这与B. J. Gibson等人的中子散射研究[Physica B Vol.350,253(2004)]一致。基于NMR谱模拟,在H_c1处的转变可以很好地描述为自旋翻转转变,其中磁有序结构的自旋平面旋转成垂直于所施加的磁场的方向。当H > H_c2 ~ 75 kOe时,我们的NMR谱模拟表明,磁有序结构表现出沿外加磁场H方向的自旋投影调制。
2007-01-04 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
The planar pyrochlore: a Valence Bond Crystal
在棋盘格点上对自旋为1/2的海森堡模型进行了精确对角化,在全希尔伯特空间中的尺寸为N=36,在第一近邻二聚体的限制子空间中的尺寸为N=40。这种反铁磁体不破坏SU(2)对称性,并在4自旋S=0的格元中显示出长程序。谱的对称性和各种相关函数都得到了广泛的研究。与kagom{é}反铁磁体不同,棋盘格上的海森堡量子模型是一种价键晶体。还显示了关于3维自旋1/2烧绿石磁体(尺寸为16和32)的一些结果:该系统的行为可能与其2维类似物不同。
2001-08-03 cond-mat.str-el
Pressure-Induced Chemical Bonding Effects on Lattice and Magnetic Instabilities in Antiferromagnetic Insulating CaMn$_2$Sb$_2$
Michigan State University(密歇根州立大学);Oak Ridge National Laboratory(橡树岭国家实验室);Kennesaw State University(肯尼索州立大学);Harvard University(哈佛大学)
压力诱导CaMn$_2$Sb$_2$中结构畸变、电荷再分布和磁序耦合的量子现象研究
2026-03-12 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Structural and magnetic properties of antiferromagnetic Ce$_2$IrGa$_{12}$
本文报道了Ce $_2$ IrGa $_{12}$单晶的结构和磁性的研究。$_2$-IrGa $_{12}$以层状四方晶系结构结晶,在3.1K以下发生反铁磁转变。我们表征的温度场相图的Ce $_2$ IrGa $_{12}$的字段内的$ab$平面和沿$c$轴,其中存在的场诱导的磁相被发现在平面内的字段。当压力达到2.3 GPa时,有序化温度适度提高,表明$_2$-IrGa $_{12}$对应于Doniach相图的局域区域.
2020-02-21 cond-mat.str-el
Order from structural disorder in $XY$ pyrochlore antiferromagnet $\rm Er_2Ti_2O_7$
研究了经典基态连续简并的$XY$烧绿石反铁磁体的结构无序效应。两种类型的障碍,空位和弱波动的交换键,升降机简并选择相同的经典基态的子集。分析和数值计算结果表明,这种“有序结构无序”的机制与热和量子涨落的影响竞争。我们的理论预测,在$\rm{Er_2Ti_2O_7}$中的少量杂质将稳定共面$ψ_3$($m_{x^2-y^2}$)的磁性结构,而不是在纯材料中发现的$ψ_2$($m_{3z^2-r^2}$)状态。
2014-08-11 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Room-temperature structural phase transition in the quasi-2D spin-1/2 Heisenberg antiferromagnet Cu(pz)$_2$(ClO$_4$)$_2$
本研究发现准二维 spin-1/2 Heisenberg 反铁磁体 Cu(pz)$_2$(ClO$_4$)$_2$ 在 294 K 存在未报道的二阶结构有序-无序相变,通过多种测量手段揭示了其微观对称性变化。
2019-04-29 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Structural variations and magnetic properties of the quantum antiferromagnets Cs2CuCl4-xBrx
根据晶体生长条件,在固溶体Cs2 CuCl 4-xBrx(0 < x < 4)中可以发现正交(O型)或四方(T型)结构。在这里,我们提出了T型化合物x = 1.6和1.8的随温度变化的磁化率和等温磁化强度的测量,并将这些结果与Cong等人最近推导的O型变体的磁性进行比较,Phys. Rev. B 83,064425(2011)。系统被发现表现出非常不同的磁性,这可以被分配到这两个结构变体中的铜协调的差异。四元化合物可以归类为准二维铁磁体,其特征在于具有弱反铁磁层间耦合的铁磁层,而正交材料,特别是边界化合物x = 0和4,是受抑二维海森堡反铁磁体的模型系统
2013-11-14 cond-mat.str-el
Planar Hall effect and Anisotropic Magnetoresistance in Thin Films of Chiral Antiferromagnet Mn3Sn
本文测量 c 轴织构 Mn3Sn 薄膜的磁输运,揭示三个磁相中的 AMR 与 PHE 演化,并将自旋玻璃相中的符号反转归因于斯格明子等拓扑自旋织构。
2023-07-15 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Enhancement of antiferromagnetic interaction and transition temperature in M3TeO6 systems (M = Mn, Co, Ni, Cu)
几个M3 TeO6(M = Mn,Co,Ni,Cu)氧化物反铁磁秩序在低温下(接近或低于60 K),而在高温下显示有趣的介电性能(铁电性低于1000 K在M = Ni的情况下)。我们研究和分析了Mn掺杂的Co3TeO6和Ni3TeO6的结构和磁性,它们在高于未掺杂的对应物的温度下具有反铁磁性。
2013-08-26 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
A frustrated spin-1 $J_{1}$--$J_{2}$ Heisenberg antiferromagnet: An anisotropic planar pyrochlore model
利用耦合集团方法研究了棋盘格点上自旋为1的$J_{1}$-$J_{2}$海森堡模型的零温基态性质和相图。我们考虑最近邻交换键具有强度$J_{1}>0$和下一个最近邻交换键存在的情况(即,在平面烧绿石的棋盘图案中)具有强度$J_{2} \equiv κJ_{1}>0$。我们发现显着的差异,从自旋1/2和经典版本的模型。我们发现自旋为1的模型在两个反铁磁相之间有一个在$κ_{c_{1}} \approx 1.00 \pm 0.01$的第一相变(和经典模型在$κ_{\rm cl}=1$的情况一样),即,一个准经典Néel相(对于$κ< κ_{c_{1}}$)和一个存在于$κ> κ_{\rm cl}$经典模型中的准经典相的无限简并族(对于$κ> κ_{c_{1}}$),它现在被{ \it无序有序}机制选择为(可能)“双Néel”(或Néel $^{\ast}$)态。相比之下,在自旋为1/2的情况下,这个家族没有一个能经受住量子涨落而形成稳定的GS相。我们还发现了自旋为1的模型中在$κ_{c_{2}} \approx 2.0 \pm 0.5$处存在第二量子临界点的证据,因此对于$κ> κ_{c_{2}}$,准经典(Néel $^{\ast}$)有序熔化,出现非经典相,根据初步证据,似乎不太可能具有交叉二聚体价键结晶(CDVBC)有序,如自旋为1/2的情况。与自旋为1/2的情况不同,在这种情况…
2013-12-09 cond-mat.str-el
Ising-XY Transition in Three-dimensional Frustrated Antiferromagnets with Collinear Ordering
利用蒙特卡罗模拟,我们研究了两种具有共线自旋序和基态附加双重简并的受抑XY反铁磁体模型的临界行为。我们考虑一个经典的反铁磁体的体心立方晶格与下一个最近的自旋之间的额外的反铁磁交换相互作用,和一个铁磁体与一个额外的反铁磁层内交换。在这两个模型中,发现了离散和连续序参量上的一个一级跃迁,观测到的临界赝指数与平面自旋有序XY磁体的指数一致,如堆叠三角形反铁磁体和属于同一对称类的helimagnets.
2014-11-20 cond-mat.str-el
Local spin resonance and spin-Peierls-like phase transition in a geometrically frustrated antiferromagnet
利用非弹性磁中子散射,我们在几何阻挫立方反铁磁体$\rm ZnCr_2O_4$的有序相中发现了4.5 meV的局域自旋共振。在$T_c=12.5(5)$ K温度下,通过一阶跃迁冷却到共面反铁磁体,从量子临界涨落突然产生共振。我们认为,这种转变是一个三维模拟的自旋Peierls转变。
2000-02-07 cond-mat.str-el
Antiferromagnetic and structural transitions in the superoxide KO2 from first principles: A 2p-electron system with spin-orbital-lattice coupling
KO 2表现出伴随的反铁磁(AFM)和结构转变,这两者都源于O $_{2}^{-}$分子的开壳层2 p电子。结构转变伴随着O $_{2}^{-}$分子轴的相干倾斜。采用第一性原理电子结构理论和动力学交换相互作用方案研究了KO 2中自旋-轨道-晶格自由度之间的相互作用。我们证明了在高温(T)下KO 2的高对称相的绝缘性质是由自旋轨道耦合和O2 p电子的强库仑关联的综合作用引起的。与此相反,对于在低T下的低对称性相的KO 2与倾斜的O $_{2}^{-}$分子轴,带隙和轨道有序驱动的晶体场和强库仑相关的综合效应。我们已经验证了O 2 p铁轨道有序的出现是必不可少的,以实现所观察到的原子力显微镜结构KO 2。
2009-12-04 cond-mat.str-el
Comparative structural evolution under pressure of powder and single crystals of the layered antiferromagnet FePS$_3$
层状反铁磁体FePS $_3$已被证明在压力下经历与绝缘体-金属转变相关的结构转变,先前提出了两种不相容的模型用于最高压力结构。我们提出了一个研究的高压晶体结构的FePS $_3$使用单晶和粉末X射线衍射。我们发现,最高的压力过渡涉及到这种材料的面间间距的崩溃,随着对称性从单斜晶系到三角结构的增加,排除其他模型。这种体积塌陷的程度被证明是敏感的样品环境中的氦气压力介质的存在下,表明考虑这些实验因素是很重要的理解在这种材料中的高压行为。
2022-03-14 cond-mat.str-el
Origin of Magnetic Ordering in a Structurally-Perfect Quantum Kagome Antiferromagnet
简单的海森堡最近邻量子kagome反铁磁模型的基态是一种磁无序的自旋液体,然而各种微扰可能导致根本不同的状态。在这里,我们揭示了结构完美的可果美材料YCu $_3$(OH)$_6$ Cl $_3$中磁有序的起源,它没有普遍存在的杂质问题。{ \it Ab-initio}计算和磁化率模拟表明,与典型的赫氏矿类似,最近邻交换是目前占主导地位的各向同性相互作用。Dzyaloshinskiii-Moriya(DM)的磁各向异性推导出电子自旋共振和比热测量,但是,显着大于在herbertsmithite。通过增强戈薇平面内的自旋相关性,这种各向异性对于磁有序是必不可少的。我们的研究隔离DM各向异性的影响,从其他扰动和明确地证实了理论相图。
2020-07-09 cond-mat.str-el
Low-temperature structural investigations of the frustrated quantum antiferromagnets Cs2CuCl(4-x)Br(x)
利用粉末X射线衍射(PXRD)和单晶中子散射研究了Cs_2CuCl(4-x)Br(x)系列反铁磁体的结构性质,发现Cs_2CuCl(4-x)Br(x)系列反铁磁体具有层状三角结构。详细的温度相关的PXRD揭示了显著的各向异性的热膨胀的三个不同的晶体方向的正交结构没有任何结构相变低至20 K。值得注意的是,不同的$x$的热膨胀的各向异性不同,导致作为温度和组成的函数的局部Cu环境的几何形状的明显变化。原子位置的细化证实,对于x=1和2,Br原子在[CuX 4]-四面体(X = Cl,Br)中占据不同的卤素位点。精确的结构数据被用来计算磁交换耦合使用密度泛函方法为x=0。我们观察到一个显着的温度依赖性的计算的磁交换耦合,反映在结构细节上的磁交换耦合的强灵敏度。这些计算是在良好的协议与Cs2 CuCl 4的实验建立的值,如果一个以低温结构数据为起点。
2014-10-25 cond-mat.str-el
Structural phase transitions in geometrically frustrated antiferromagnets
研究了具有磁弹性耦合的几何阻挫反铁磁体。这些系统中的挫折可以通过结构转变到具有降低的晶格对称性的低温相来缓解。我们研究这种转变的统计力学和淬火无序的影响,使用蒙特卡罗模拟的经典海森堡模型的烧绿石晶格耦合均匀的晶格畸变。该模型具有立方,顺磁高温相和四重,尼尔有序的低温相之间的过渡。它不支持自旋-佩尔斯相,这是朗道理论中预测的一种额外的可能性,并且由于与朗道理论的对称性分析无关的原因,跃迁是一阶的。淬火无序稳定的立方相,我们发现一个相图作为温度和无序强度的函数类似于ZnCdCrO中观察到的。
2008-06-30 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Determination of effective microscopic models for the frustrated antiferromagnets Cs$_2$CuCl$_4$ and Cs$_2$CuBr$_4$ by density functional methods
在密度泛函理论的框架下研究了阻挫三角晶格反铁磁体Cs $_2$ CuCl $_4$和Cs $_2$ CuBr $_4$的电子和磁性.用可用的X射线结构数据分析交换耦合J和J'证实了从Cs $_2$ CuBr $_4$的实验结果中得到的值,但不证实Cs $_2$ CuCl $_4$的实验结果。为了理解这种差异,我们进行了详细的研究,采用不同的交换相关泛函的结构优化的效果上的交换耦合的Cs $_2$ CuCl $_4$。我们发现,交换耦合依赖于相当微妙的结构优化的细节,只有当绝缘状态(通过自旋极化介导)存在于结构优化,我们有很好的计算和实验确定的交换耦合之间的协议。最后,我们讨论了层间耦合的效果,以及在这两个系统中的长程耦合。
2011-01-31 cond-mat.str-el
Structural and antiferromagnetic properties of Ba(Fe$_{1-x-y}$Co$_x$Rh$_y$)$_2$As$_2$ compounds
我们提出了一个系统的调查的电气,结构和反铁磁性质的系列Ba(Fe $_{1-x-y}$ Co $_{x}$ Rh $_{y}$)$_{2}$作为$_{2}$化合物与固定$x \approx$ 0.027和$ 0 \leq y \leq 0.035$。我们比较了Co-Rh掺杂的Ba(Fe $_{1-x-y}$ Co $_{x}$ Rh $_{y}$)$_{2}$ As $_{2}$化合物与Co掺杂的Ba(Fe $_{1-x}$ Co $_{x}$)$_{2}$ As $_{2}$化合物的结果。我们证明了Co-Rh掺杂化合物的电学、结构、反铁磁和超导性质与Co掺杂化合物的性质相似。我们发现当考虑每个Fe/ $TM$($TM$ =过渡金属)位置的额外电子总数时,Ba(Fe $_{1-x-y}$ Co $_{x}$ Rh $_{y}$)$_{2}$ As $_{2}$和Ba(Fe $_{1-x}$ Co $_{x}$)$_{2}$ As $_{2}$化合物的整体行为非常相似,这与刚性带模型一致.尽管相似,我们发现,转变的细节,例如,结构和反铁磁转变温度之间的温度差和反铁磁峰的不可逆性,是不同的Ba(Fe $_{1-x-y}$ Co $_{x}$ Rh $_{y}$)$_{2}$ As $_{2}$和Ba(Fe $_{1-x}$ Co $_{x}$)$_{2}$ As $_{2}$化合物。
2015-12-09 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Magnetic field induced quantum phase transition of the $S = 1/2$ antiferromagnet $K_2NaCrO_8$
碱金属过氧铬酸盐K $_2$ NaCrO $_8$的磁性由$S = 1/2$五价铬阳离子Cr $^{5+}$控制。比热,磁量热法,交流磁化率,转矩磁力计,和非弹性中子散射数据已获得了广泛的温度范围内,下至60 mK,和磁场,高达18 T。磁相互作用是准二维的长程有序之前,其中$T_N = 1.66$ K在$H = 0$。在$T \to 0$极限下,磁场调谐的反铁磁-铁磁相变表明存在一个临界场$H_c = 7.270$ T和一个临界指数$α= 0.481 \pm 0.004$。中子数据表明,磁相互作用可以延伸到平面内最近邻和平面间次近邻自旋。
2009-12-08 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Structural and magnetic properties of the new quantum magnet BaCuTe$_2$O$_6$
研究了新型量子磁体BaCuTe $_2$ O $_6$的结构和磁性.该化合物首次以粉末和单晶形式合成。同步辐射X射线和中子衍射揭示了立方晶体结构(P4 $_1$ 32),其中磁性Cu $^{2+}$离子形成复杂的网络。物理性质的测量表明,反铁磁相互作用的存在与居里-外斯温度为-33 K,而长程磁序发生在更低的温度约6.3 K。使用中子衍射解决的磁性结构,揭示了沿链平行于a,b和c晶轴的反铁磁顺序。这与自旋为1/2的海森堡反铁磁链的典型多自旋连续体的磁激发是一致的。从各种技术中获得了~ 34 K的一致的链内相互作用值。最后,磁结构提供的证据表明,链耦合在一起的非共线安排的一个弱得多的反铁磁,受挫hyperkagome相互作用。
2021-02-15 cond-mat.str-el
Nematic and chiral orders for planar spins on triangular lattice
我们提出了一个变体的反铁磁XY模型的三角晶格研究之间的相互作用的手征和磁序。该模型具有显着的双二次相互作用的平面自旋。当双二次交换能占主导地位,一个大的温度窗口被示出存在,在该窗口上的手性和手征订单共存,没有磁序,从而定义了一个手征-手性状态。用蒙特卡罗模拟导出了该模型的相图和一些临界性质。
2008-07-04 cond-mat.str-el
The structural distortion in antiferromagnetic LaFeAsO investigated by a group-theoretical approach
实验证实,未掺杂的LaFeAsO在137 K以下是反铁磁的,磁矩位于Fe位。我们确定正交体心群Imma(74)作为实验观察到的未畸变晶格中的磁结构的空间群,即,在除了磁致伸缩之外不具有结构畸变的晶格中。我们发现,LaFeAsO具有部分填充的“磁带”与布洛赫功能,可以统一地转化为最佳本地化的Wannier函数适应的空间群Imma。这一发现被解释在一个非绝热扩展的海森伯模型的磁性,非绝热海森伯模型的框架。然而,在该模型中,具有空间群Imma的磁结构是不稳定的,但可以通过晶体的(轻微)变形将空间群Imma转变为空间群Pnn 2来稳定(34)。该群论结果与Clarina de la Cruz等人[nature 453,899(2008)]报道的LaFeAsO中Fe和O原子的实验观察位移一致。
2011-04-01 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Frustration induced one-dimensionality in the isosceles triangular antiferromagnetic lattice of $δ$-(EDT-TTF-CONMe$_{2}$)$_{2}$AsF$_6$
填充$1/4$的有机化合物$δ$ -(EDT-TTF-CONMe $_{2}$)$_{2}$ AsF $_6$是受抑的二维三角形磁性体系,如文献中的高频(111.2和222.4 GHz)电子自旋共振(ESR)和结构数据所示。在40 K以下,材料逐渐反铁磁有序化,但在4K以下仍存在一些磁无序畴.我们建议,在缺陷的自由区域挫折阻止真正的磁秩序下降到至少4 K,尽管大的第一和第二邻居交换相互作用沿链和链之间,分别。反铁磁(AFM)的顺序逐渐发展低于40 K成核周围的结构缺陷,局部取消挫折。在4~K的主平面上映射的两个反铁磁共振模归属于反铁磁区中相互作用很弱的一维分子链。
2016-11-19 cond-mat.str-el
Antiferromagnetic Spin Fluctuations and Structural Transition in Cluster Mott Insulator Candidate Nb3Cl8 Revealed by 93Nb- and 35Cl-NMR
该研究通过93Nb和35Cl NMR测量Nb3Cl8,揭示约97 K结构转变后的谱峰分裂及Cl位点弛豫和奈特位移行为,证明Nb原子间存在与Mottness相关的强自旋关联。
2025-03-17 cond-mat.str-el
Antiferromagnetic ordering in the absence of a structural distortion in Ba(Fe{1-x}Mn{x})2As2
低掺杂浓度(x <= 0.176)的Ba(Fe{1-x}Mn{x})2As 2的中子和X射线衍射研究表明,在临界掺杂浓度0.102 < x < 0.118时,四方相到正交相的转变突然消失,而传播矢量为(1/2 1/2 1)的磁有序仍然存在。在所有的铁砷化物中,这一观察结果是Mn掺杂所独有的,并且出乎意料,因为所有的“条纹状”反铁磁秩序模型都预期由于磁弹性效应而伴随的正交畸变。我们讨论了这些意见和它们的后果在以前的研究Ba(Fe{1-x}TM{x})2As 2化合物(TM =过渡金属),铁砷化合物的磁有序模型。
2010-11-12 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Field-Induced Magnetostructural Transitions in Antiferromagnetic Fe1+yTe1-xSx
研究了Fe 1 + yTe 1-xSx(x=0,0.05和0.10)晶体在高达65 T的脉冲磁场中的输运和结构性质。强磁场的作用导致了正磁电阻效应,在反铁磁状态下具有显著的磁电阻。在高磁场下获得的偏光显微镜图像显示同时发生结构转变。这些结果表明,磁弹性耦合是铁硫族化合物中双共线磁序的起源。
2012-03-29 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Bond order from disorder in the planar pyrochlore magnet
我们研究了棋盘格点上海森堡反铁磁体的磁序,棋盘格点是具有强几何阻挫的烧绿石网络的二维版本。利用半经典(1/S)展开,我们发现自旋的量子涨落引起了一个长程序,它打破了晶格的四重旋转对称性。有序相是价键晶体。我们讨论了与极端量子情况S = 1/2的异同,并找到了一个有用的现象来描述键序相。
2003-08-19 cond-mat.str-el
Structural and magnetic characterization of the one-dimensional S = 5/2 antiferromagnetic chain system SrMn(VO4)(OH)
采用高温高压水热法合成了钙钛矿型化合物SrMn(VO 4)(OH)的大单晶。X射线单晶结构分析表明,该材料的结晶在P212121的偏心正交空间群。该结构表现出一维的功能,与MnO 4链传播沿a轴的VO 4四面体互连。拉曼光谱和红外光谱,以确定基本的钒酸盐和氢氧化物的振动模式。磁化强度数据显示在80 K附近有一个很宽的最大值,这是由于最近的Mn邻体之间的一维磁相关性,其链内交换常数为J/kB = 9.97(3)K,而在TN = 30 K以下有一个倾斜的反铁磁行为。单晶中子衍射在4 K产生的磁结构的解决方案,在较低的对称性的磁空间群P21与两个独特的链显示反铁磁有序Mn矩取向几乎垂直于链轴。Dzyaloshinskii Moriya反对称交换相互作用的存在导致自旋的轻微倾斜,并产生沿链方向的弱铁磁分量。
2016-06-09 cond-mat.str-el physics.chem-ph
Experimental evidence for a spin gap in the s=1/2 quantum antiferromagnet Cu$_2$(OH)$_2$CO$_3$
通过直流和交流磁化率测量研究了天然矿物Cu $_2$(OH)$_2$ CO $_3$(孔雀石)的磁性。低温部分的分析揭示了$Δ\approx 130 K$的量子自旋带隙行为。与晶体结构一致,磁化率可用交替链模型精确描述。描述一种二聚正方形平面晶格的非阻挫剩余链间磁耦合不足以将系统推向长程有序基态,与最近的理论研究很好地吻合。
2000-09-04 cond-mat.str-el
Structural and spin-glass properties of single crystal $J_{eff}$ = 1/2 pyrochlore antiferromagnet NaCdCo$_2$F$_7$ : correlating $T_f$ with magnetic-bond-disorder
本文通过单晶实验研究键无序烧绿石NaCdCo₂F₇,揭示其在T_f=4.0 K发生自旋玻璃转变,并证实自旋玻璃冻结温度与A位离子尺寸失配引起的磁键无序程度相关。
2023-02-17 cond-mat.str-el
Coupling of magnetic order to planar Bi electrons in the anisotropic Dirac metals AMnBi2 (A = Sr, Ca)
我们报告了AMnBi 2(A = Sr和Ca)中磁序的粉末和单晶中子衍射测量,AMnBi 2是两种具有各向异性狄拉克费米子的层状锰磷属元素化合物,位于Bi方网上。这两种材料被发现在TN约300 K的k = 0的反铁磁结构,有序Mn矩在T = 10 K的约3.8 μ B沿c轴对齐。的磁性结构是尼尔型内的Mn-Bi层,但层间的顺序是不同的,是反铁磁性的SrMnBi 2和铁磁性的CaMnBi 2。这使得平均场耦合的磁顺序Bi电子在CaMnBi 2,但不是在SrMnBi 2。我们发现了磁序影响电输运的明确证据。第一性原理计算解释了实验观察结果,并认为两种化合物中不同层间有序的机制是由巡游Bi电子携带的反铁磁超交换和铁磁双交换之间的竞争。
2014-07-26 cond-mat.str-el
Reentrant phase transitions of a coupled spin-electron model on doubly decorated planar lattices with two or three consecutive critical points
广义装饰迭代变换适用于精确研究的耦合自旋-电子模型的二维晶格中,本地化伊辛自旋驻留在节点晶格网站和移动电子离域的装饰网站对。该模型考虑了移动电子的跳跃项、移动电子与局域自旋之间的伊辛耦合以及局域自旋之间的伊辛耦合($J'$)。基态,自发磁化强度和比热检查两个铁磁($J'>0$)以及反铁磁($J'<0$)之间的相互作用的本地化的自旋。在顺磁($P$)、反铁磁($AF$)和铁磁($F$)相之间发现了几种具有单一临界点、或具有两个连续临界点($P-AF$ / $F-P$)和三个连续临界点($AF/F-P-F/AF-P$)的重入相变。引人注目的热变化的自发磁化描绘了强烈的减少,由于退火无序和量子波动之间的相互作用,除了上述的再进入。结果表明,比热显示不同的热依赖性,包括有限尖点在临界温度。
2017-06-29 cond-mat.str-el