Structural, Elastic, Electronic and Optical Properties of a New Layered-Ternary Ta4SiC3 Compound
我们提出了一种新的层状三元Ta_4SiC_3,它具有两种不同的金属原子沿c轴的堆积顺序(α相和β相),并研究了它们的结构稳定性。计算了化合物M4 AX3(M = V,Nb,Ta; A = Al,Si,X = C)的力学、电学和光学性质,并与其它化合物进行了比较。发现预测的α相化合物具有比这些化合物中的任何一种更高的硬度。还计算了两相的独立弹性常数,并对结果进行了讨论。α-和β-Ta 4SiC 3的电子能带结构显示出金属导电性。Ta 5d电子主要对总态密度(DOS)有贡献。结果表明,Ta 5d与C2 p的杂化峰能量较低,Ta 5d-C2 p键比Ta 5d-Si 3 p键强。不同光学性质的进一步分析表明,与类似类型的化合物相比,该化合物具有改善的行为。
2010-09-03 cond-mat.mtrl-sci
Complex magnetic behaviour and evidence of superspin glass state in a binary intermetallic compound Er5Pd2
采用直流和交流磁化率、磁记忆效应、等温磁化强度、非线性直流磁化率、热容和磁热效应研究了二元金属间化合物Er_5 Pd_2。有趣的是,即使该化合物不显示几何挫折,它经历玻璃态磁性相变低于17.2 K。直流磁化强度和热容数据的研究揭示了长程磁有序的缺乏。通过磁记忆效应、时间磁化强度和交流磁化率的研究,发现该化合物在17.2K以下经历玻璃状冻结。通过标度和阿克里先乌斯定律分析这个转变温度的频率依赖性;以及Mydosh参数表明,Er 5 Pd 2中的动力学是由于强烈相互作用的超自旋而不是单个自旋的存在。这种相变进一步研究了非线性直流磁化率和静态临界指数γ和δ。结果表明,该化合物在低温下表现出超自旋玻璃的特征。此外,在大的磁熵变和相对冷却功率下,观察到常规磁热效应和逆磁热效应。我们的研究结果表明,Er 5 Pd 2可以归类为一个超自旋玻璃系统,具有很大的磁热效应。
2017-12-18 cond-mat.mtrl-sci
Evidence of large magnetic cooling power and double glass transition in Tb5Pd2
本文详细研究了二元金属间化合物Tb_5 Pd_2的直流磁化强度、交流磁化率和磁热性能。我们的直流磁化和热容的结果表明,在这种化合物的长程有序的情况下。在交流磁化率中观察到两个明显的频率依赖峰(Tf 1 ~60 K和Tf 2 ~21 K)。利用Mydosh参数、功率和Vogel-Fulcher定律对这些频率相关峰进行分析,发现在Tf 1附近化合物处于类自旋玻璃(SG)-类团簇玻璃(CG)的边界,在Tf 2以下化合物经历类团簇玻璃的冻结。零场冷却记忆效应和非线性直流磁化率也证实了该化合物中存在两个玻璃态转变。磁弛豫测量和Arrott图研究也证实了从SG/CG界面到CG相的转变。值得注意的是,在60-120 K的温度范围内也观察到了显著的磁熵变。此外,在该化合物中还观察到较大的相对冷却能力。所观察到的值与在该温度范围内有前景的制冷剂材料的值相当,并且是相当值得注意的,因为在该化合物中,在该温度范围内不存在磁滞。有人指出,在这种化合物中,短程相互作用持续到高于Tf 1的较高温度,这是在宽温度范围内观察到显著MCE的原因。我们的研究表明,该化合物是一个例子,玻璃态磁性化合物,显示出大的磁热效应。
2018-04-01 cond-mat.mtrl-sci
Ionic vs. van der Waals Layered Materials: Identification and Comparison of Elastic Anisotropy
在这项工作中,我们扩展了已知的层状化合物,包括离子层状材料,这是众所周知的超导,热电和电池应用。我们专注于ICSD中已知的三元化合物,通过扩展我们之前开发的用于识别范德华(vdW)分层结构的算法来筛选离子分层结构,从而识别了1,500多种离子分层化合物。由于VDW层状结构可以化学突变,形成离子层状结构,我们已经开发出一种方法,在结构上连接二元VDW三元离子层状材料。我们进行了深入的分析,这两类分层系统之间的相似性和差异,并评估层的几何形状和粘结强度之间的相互作用与弹性各向异性的研究。我们观察到了丰富多样的各向异性行为,其中分层方向本身并不是弹性各向异性的简单预测因子。我们的研究结果使发现新的层状材料,通过插入或脱嵌的vdW或离子层状系统,分别,以及奠定了基础,各向异性传输现象的研究,如声音传播或晶格热导率。
2018-05-26 cond-mat.mtrl-sci
Spin glass anomalies in stoichiometric spin-chain oxides, Ca3CoXO6 (X = Rh, Ir and Co)
本文报道了Ca_3CoXO_6(X = Rh,Ir和Co)化合物的交流磁化率(chi)测量结果。所有这些化合物都表现出异常大的频率依赖性的ac chi,在各自的磁有序温度附近,这是通常不会遇到在传统的自旋玻璃。而峰值温度与频率的关系符合Vogel-Fulcher关系。因此,这些结果表明,这些化合物是不寻常的自旋玻璃,这也可能是由于几何挫折的化学计量的化合物。
2003-09-30 cond-mat.mtrl-sci
Van der Waals bonding in layered compounds from advanced first-principles calculations
尽管范德华相互作用的精确微观知识对于理解弱键合层状化合物中的键合是至关重要的,但无论是从实验还是模拟中,关于这些材料中层间相互作用强度的定量信息都很少。在这里,使用多体微扰和先进的密度泛函理论技术,我们计算了大量的层状化合物的层间结合和剥离的能量,并表明,独立的材料的电子结构,大多数系统的能量约为20毫电子伏/电子$^2$。这种普遍性解释了成功剥离的一个广泛的类的层状材料,以产生二维系统,并进一步了解一般的层状化合物的性质。
2012-04-17 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
Ferromagnetic Clusters in the Brownmillerite Bilayered Compounds Ca2.5-xLaxSr0.5GaMn2O8: An Approach to Achieve Layered Spintronics Materials
采用直流磁化、电阻率和磁阻测量技术,研究了La掺杂对类Brownmillerite双层结构化合物Ca2.5-xLaxSr0.5GaMn2O8(x = 0,0.05,0.075,0.1)磁性和磁输运性质的影响.室温X-射线衍射图的Rietveld分析证实,没有观察到的平均晶体结构与La取代的变化。发现磁性和磁输运性质对La取代非常敏感。有趣的是,La取代的化合物表现出铁磁性的行为(由于双交换机制的发生),而母体化合物是反铁磁体(TN 150 K)。所有的化合物显示出绝缘行为,在100 - 300 K的测量温度范围内,与替代的电阻率的整体下降。通过La替代,已经成功地实现了更高的磁阻值。我们已经提出了一个电子相分离模型,考虑形成的铁磁团簇的反铁磁矩阵,解释所观察到的La取代样品的磁化强度和磁输运结果。本研究展示了一种方法,以实现新的功能材料,基于自然发生的层状系统,如Ca2.5-xLaxSr0.5GaMn2O8,可能的自旋电子学应用。
2010-03-13 cond-mat.mtrl-sci
CuSe-based layered compound Bi$_{2}$YO$_{4}$Cu$_{2}$Se$_{2}$ as a quasi-two-dimensional metal
我们研究了一种新的层状氧硒化物Bi $_{2}$ YO $_{4}$ Cu $_{2}$ Se $_{2}$的物理性质,它与Cu $_{2}$ Se $_{2}$和Bi $_{2}$ YO $_{4}$层以不寻常的共生结构结晶。电输运测量表明Bi $_{2}$ YO $_{4}$ Cu $_{2}$ Se $_{2}$具有金属性质。热输运和霍尔测量表明,这种载流子的类型是空穴型的,它可能是一种潜在的高温热电材料。第一性原理计算与实验结果一致,表明Bi $_{2}$ YO $_{4}$ Cu $_{2}$ Se $_{2}$是准二维金属.进一步的理论研究表明,Bi $_{2}$ YO $_{4}$ Cu $_{2}$ Se $_{2}$型化合物的基态可以通过设计阻挡层来调节,这将丰富这些化合物的物理性质.
2014-05-30 cond-mat.mtrl-sci
Ca_25Co_22O_56(OH)_28: a layered misfit compound
本文报道了Ca_(25)Co_(22)O_(56)(OH)_(28)的高压合成、结构和磁性。该化合物具有错配结构,由双层、正方形的氧化钙氢氧化物岩盐状层和六方CoO_2层组成。该错配化合物属于单斜空间群C2/m,具有两个共存的亚系统,其共同参数a=4.893(5)A,c=8.825(9)A,b=95.745(8),而b参数b_RS=4.894(5)A,b_HEX=2.809(3)A,分别对应于岩盐和六方晶。该化合物具有Curie-Weiss顺磁性,反铁磁Weiss温度为-43K,Co磁矩降低。居里-外斯行为的实质性偏差被视为低于50 K,没有磁有序的迹象。在低于2K的温度下没有观察到超导性。
2005-10-10 cond-mat.mtrl-sci
Misfit Layered Compounds: Unique, Tunable Heterostructured Materials with Untapped Properties
在石墨烯和二维(2D)过渡金属二硫属化物的发现的基础上,范德华(VdW)层状异质结构-这种2D材料的堆叠-正在被广泛探索,从而在2D极限中发现了新的电子和磁性。在这里,我们回顾了一类自然发生的异质结构-所谓的失配-结合不同的VdW层与复杂的堆叠。表现出显着的结构复杂性和现象的多样性,失配提供了一个平台,在其上系统地探索异质结构的能量学和局部键合约束,以及它们如何用于设计新的量子结构,电子响应性和磁现象。与传统类型的层状材料一样,它们通常是可剥离的,因此也可作为手动或机器人堆叠异质结构中的单元进行剥离。在这里,我们回顾了已知的类失配结构,其单晶和薄膜合成的工具,它们所表现出的物理性质,以及计算和表征工具,解开他们的复杂性。最后对今后的研究方向进行了讨论。
2022-10-18 cond-mat.mtrl-sci
Direction dependent thermoelectric properties of layered compound In2Te5 single crystal
我们分析的各向异性的电和热输运测量在单晶In2Te5属于单斜空间群C12 C1的温度梯度施加平行和垂直于晶体的晶体学c轴。在整个温度范围内,发现沿着c轴热导率平行线的热导率比沿着垂直于c轴的方向的热导率小2倍。与此相反,沿c轴平行的塞贝克系数被发现是高于其值沿垂直于c轴的方向。在室温下,发现平行的品质因数ZT比垂直的品质因数ZT大4倍。
2021-06-19 cond-mat.mtrl-sci
Glassy magnetic behavior in the metamagnetic DyAlO3 doped with Cr
研究了DyAl $_{0.926}$ Cr $_{0.074}$ O $_3$和DyAl O $_3$的磁性。我们发现这两种化合物都是反铁磁的,具有较低的Néel转变温度。在较高的温度下,磁特性表现出居里-外斯依赖性。当外加约2 T的磁场时,Néel温度消失,系统由反铁磁转变为弱铁磁。此外,在不同频率下,Cr掺杂化合物中的AC磁性测量显示出类似自旋玻璃的行为。这些转变进行了研究,并证实了比热测量。我们发现在掺杂有铬的化合物中存在变磁性和自旋玻璃,确定少量铬原子的添加改变了化合物DyAlO $_3$的磁性,从而导致诸如自旋玻璃样行为的新特征。
2013-06-18 cond-mat.mtrl-sci
Prediction of the High Thermoelectric Performance of Pnictogen Dichalcogenide Layered Compounds with Quasi-One-Dimensional Gapped Dirac-like Band Dispersion
热电发电已被公认为最重要的技术之一,高性能热电材料一直在追求。然而,由于大量的候选材料,这一探索是极具挑战性的,它已成为一个明确的理论概念,从能带结构工程的观点是必要的。在这项研究中,我们从理论上证明,pnictogen-dichalcogenide层状化合物,最初引起人们的注意,作为一个家庭的超导体,最近已被研究作为热电材料,可以表现出非常高的热电性能与元素取代。特别是,我们澄清了一个有前途的材料设计的指导原则,并发现,LaOAsSe $_2$,尚未合成的材料,具有功率因数是6倍大的已知化合物LaOBiS $_2$,并可以表现出非常大的$ZT$在一些合理的假设。这种热电性能的大幅度提高源于准一维带隙的Dirac-like带色散,这是由正方形晶格网络实现的。我们的研究为热电材料的能带结构提供了一个理想的极限。由于我们的靶材具有组成元素的高度可控性和载流子掺杂的可行性,因此强烈期待沿着这条线的实验研究。
2017-12-20 cond-mat.mtrl-sci
The layered compound CaClFeP is an Arsenic-free high $T_c$ iron-pnictide
我们首先利用Hund规则相关图分析了为什么迄今为止具有高$T_c$超导性的铁磷属元素化合物是As基的,然后分别研究了P基和Sb基的情况。因此,我们认为具有ZrCuSiAs型结构的CaClFeP是一种无As的高$T_c$铁磷族化合物。随后的密度泛函理论计算表明,CaClFeP的基态与As基磷属化合物类似,是由P原子桥连的强最近邻和次近邻反铁磁超交换相互作用相互作用导致的,具有与Fe磁矩共线的反铁磁有序结构畸变.其他的P基磷属元素化物是磁性的或磁性的,但交换作用很弱。Sb基磷属元素化物不可能表现出高的$T_c$超导性,因为存在强的铁磁有序。
2010-10-02 cond-mat.mtrl-sci
Phonon-glass electron-crystal thermoelectric clathrates: Experiments and theory
I型笼形化合物在寻找高效热电材料方面引起了极大的兴趣。这些化合物构成了由纳米级的四面体(14个面体)和十二面体(12个面体)组成的网状笼,其中周期表中的第1族或第2族元素被囚禁为所谓的摇铃客体原子。值得注意的是,虽然这些化合物具有晶体的双晶结构,但它们在整个温度范围内表现出玻璃状的声子热导率,这取决于四面体中的晶格客体原子的状态。此外,这些化合物显示出不寻常的玻璃状比热和太赫兹频率声子动力学,提供了一个显着的宽峰几乎相同的拓扑无序的非晶材料或结构玻璃,所谓的玻色子峰。在显示这些玻璃状特征的化合物中实现了有效的热电效应。近十年来,已经发表了许多关于I型笼形化合物的实验工作。这些是衍射实验,热和光谱实验,除了那些基于热和电子传输。这些构成了本文基于这十年来的进展的原材料。本文的主题不仅从物理学的角度,而且从制作高效热电材料的实际问题的角度涉及有趣的现象。本文综述了I型笼形化合物的广泛的实验研究,以及在这些材料中观察到的奇特的热和动力学性质的理论解释的审查。
2014-02-24 cond-mat.mtrl-sci
Structural, Elastic, Electronic, and Optical Properties of Layered TiNX (X = F, Cl, Br, I) Compounds: a Density Functional Theory Study
氮化钛卤化物TiNX(X = F,Cl,Br,I)是一种准二维电子体系,在不同的条件下具有一系列有趣的电子基态。原始TiNX是具有不同能隙的半导体,具有在光电子学、光电子学和热电学领域的潜在应用的有吸引力的特性。碱金属插层TiNCl在适当的高温下在α相中变成超导体。我们重新审视了这些化合物的电子能带结构,使用密度泛函理论(DFT)为基础的第一性原理计算。计算了原子种类和轨道分辨的部分电子态能量密度和总态密度。首次详细研究了这些层状化合物的结构和弹性性能。探讨了弹性各向异性。首次研究了TiNX的光学性质,包括介电常数的能量依赖实部和虚部、光学电导率、反射率和损耗函数。计算了这些化合物的德拜温度,并讨论了有关的热学参数和声子参数。计算的物理参数与现有的理论和实验结果进行比较,并显示公平的协议,在可用的。所有这些化合物都被发现在中紫外区强烈反射电磁辐射。弹性性能表现出高度的各向异性。晶格沿着晶体学c方向是高度可压缩的。卤素原子的各种结构,弹性,电子和热性能上的TiNX的影响也进行了详细讨论。
2019-01-20 cond-mat.mtrl-sci
Origin of the Structural and Magnetic Anomaly of the Layered Compound SrFeO2: A Density Functional Investigation
采用第一性原理密度泛函计算和蒙特卡罗模拟研究了层状化合物SrFeO $_{2}$的结构和磁异常.下自旋Fe 3 $d$电子占据$d_{z^2}$能级而不是简并($d_{xz}$,$d_{yz}$)能级,这解释了不存在Jahn-Teller不稳定性,容易产生ab平面磁各向异性和观察到的三维(0.5,0.5,0.5)反铁磁有序.蒙特卡罗模拟表明,层间强的自旋交换是高Néel温度的关键.
2008-04-25 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Possible unconventional superconductivity in iron-based layered compound LaFePO: Study of heat capacity
对最近发现的铁基层状超导体,未掺杂的LaFePO和氟掺杂的LaFePO进行了热容测量。LaFePO在Tc = 3.3K处有较大的电子热容系数和较小的归一化热容跃变。LaFePO_(0.94)F_(0.06)在Tc = 5.8 K时具有较小的电子热容系数和较大的归一化热容跃变。这些值表明,这些化合物具有很强的电子-电子关联和磁自旋涨落,这是由自旋涨落介导的非常规超导性的标志。
2008-06-19 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Reentrant spin glass behavior in a layered manganite La1.2Sr1.8Mn2O7 single crystals
本文详细研究了La $_{1.2}$ Sr $_{1.8}$ Mn $_{2}$ O $_{7}$单晶在低于$T_{c}$ = 121 K时的AC/DC磁化和纵向/横向输运性质。我们发现,在40 K以下的电阻率上升有关的再入自旋玻璃相在相同的温度下,伴随着额外的异常霍尔效应。来自普通霍尔效应的载流子浓度在转变期间保持恒定,并且接近标称掺杂水平(0.4个空穴/Mn)。这种自旋玻璃行为源于铁磁双交换和反铁磁超交换相互作用的竞争,导致相分离,即铁磁和反铁磁团簇的混合,表现为倾斜的反铁磁态。
2000-07-14 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Enhanced superconductivity by Na doping in SnAs-based layered compound Na$_{1+x}$Sn$_{2-x}$As$_2$
SnAs基层状化合物NaSn $_2$ As $_2$的超导转变温度(Tc)在1.2 ~ 1.6 K之间,表明其超导性对非化学计量比非常敏感。在这里,我们表明,Na掺杂的Sn网站(Na $_{1+x}$ Sn $_{2-x}$作为$_2$)是有效的,在增强超导性,导致Tc = 2.1 K x = 0.4。第一性原理计算表明,这样的掺杂,或Na $_{\rm Sn}$反位缺陷,是积极的其他阳离子空位的青睐。我们的结果为提高层状锡磷属化合物超导体的Tc铺平了道路。
2019-07-22 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Structural, elastic, electronic and optical properties of a newly predicted layered-ternary Ti4SiN3: A First-principles study
我们研究了一种新预测的层状三元化合物Ti4 SiN 3的α相和β相。计算了它们的力学、电学和光学性质,并与其它化合物M4 AX3(M = V,Ti,Ta; A = Si,Al; X = N,C)进行了比较。结果表明,假设的Ti4 SiN 3显示出改善的抗形变和单轴拉伸的行为和轻微的弹性各向异性。电子能带结构为α-和β-Ti4 SiN 3显示金属导电性,其中Ti 3d态占主导地位。Ti 3d和N2 s的杂化峰的能量低于Ti 3d和Si 3 p的杂化峰,表明Ti 3d-N2 s键比Ti 3d-Si 3 p键强。利用能带结构讨论了不同光学性质特征的起源。与同类化合物相比,预测化合物的α相具有更好的反射性能。关键词:三元氮化物;第一性原理;力学性能;电子能带结构;光学性能
2011-08-02 cond-mat.mtrl-sci
Self-induced crystalline fluctuation spin-glass state in Mn7C3 binary compounds
State Key Laboratory of Superhard Materials, College of Physics, Jilin University(吉林大学物理学院超硬材料国家重点实验室);Center for Optics Research and Engineering, Shandong University(山东大学光电研究中心);State Key Laboratory of Inorganic Synthesis and Preparative Chemistry, College of Chemistry, Jilin University(吉林大学化学学院无机合成与制备化学国家重点实验室);Institute of High Pressure Physics, School of Physical Science and Technology, Ningbo University(宁波大学物理科学与技术学院高压物理研究所)
本研究通过高温高压合成Mn7C3自旋玻璃,发现其具三角伊辛结构、高冻结温度,明确电子为受挫与竞争根源,引入新型自旋玻璃家族及应用友好材料。
2026-08-11 cond-mat.mtrl-sci
Tuning the Competing magnetic interactions in RTiGe (R = Tb, Er) Compounds and tailoring the Magnetocaloric effect
四元层状化合物TbTiGe和ErTiGe分别在276 K和39 K具有反铁磁性。在这两种化合物中用Mo部分取代Ti改变了磁相互作用,产生铁磁基态,这导致增强的磁热效应。在磁场变化为5 T时,ErTi0.85Mo0.15Ge的磁熵变为~10.5 J/kg/K,而在磁转变附近,ErTiGe的磁熵变为~0.8 J/kg/K。因此,这种层状材料的磁热性质可以通过合适的化学取代来调节。
2007-08-29 cond-mat.mtrl-sci
Superconductivity in the layered cage compound Ba3Rh4Ge16
本文报道了层状笼状化合物Ba_3Rh_4Ge_(16)的合成及其超导性质。与Ba 3 Ir 4Ge 16类似,该化合物由非立方Rh-Ge构建块形成的笼状单元的2D网络组成,与报道的嘎嘎作响的化合物形成鲜明对比。电阻率,磁化强度,比热容,和muSR测量揭示了适度耦合的s波超导性的临界温度Tc = 7.0 K,上临界场~ 2.5 T,电子-声子耦合强度~ 0.80,和Ginzburg-Landau参数~ 7.89。由Rh取代Ir的质量减少被认为是负责Tc的增强和笼和客体原子之间的耦合。我们的研究结果突出了笼状化合物中骨架的原子量在控制电子-声子耦合强度和Tc中的重要性。
2021-12-01 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Structural domain and spin ordering induced glassy magnetic phase in single layered manganite Pr$_{0.22}$Sr$_{1.78}$MnO$_4$
单层结构的Pr $_{0.22}$ Sr $_{1.78}$ MnO $_4$在室温以下经历了从高温四方相到低温正交相的结构转变。据报道,斜方晶相具有两种结构变体,其晶格参数略有不同,Mn-3 $d$能级显示两种变体内的轨道有序,尽管具有相互垂直的有序轴。除了轨道有序,正交变体还具有反铁磁有序,具有不同的Néel温度。我们对Pr $_{0.22}$ Sr $_{1.78}$ MnO $_4$的多晶样品的磁性研究表明,大的热滞后表明四方晶系到正交晶系转变的一阶性质。在低温下观察到磁记忆、大弛豫、频率相关磁化率和时效效应,表明样品中存在类似自旋玻璃的磁基态。玻璃态的磁性可能来自于正交畴的界面阻挫,其中轨道和自旋有序对竞争的磁性相互作用起着至关重要的作用。
2012-03-30 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Interacting Dipoles in Type-I Clathrates: Why Glass-like though Crystal?
I型笼形化合物的热性质与玻璃的热性质几乎相同,这自然是因为考虑到偏离中心的客体离子具有电偶极矩。来自相邻偶极子的局部场在位形空间中产生许多潜在的最小值。基于二能级隧穿态的理论分析表明,相互作用偶极子是定量解释具有偏心客体离子的I型笼形化合物低温热性质的类玻璃行为的关键,并由此预测了玻璃化转变的存在.
2008-12-05 cond-mat.mtrl-sci
Magnetic and structural transitions in layered FeAs systems: AFe2As2 versus RFeAsO compounds
对SrFe_2As_2样品的电阻率、比热和磁化率的测量表明,其行为与LaFe_2As_O和BaFe_2As_2中观察到的行为非常相似,不同之处在于SDW的形成和晶格变形发生在T_0=205K的显著的一级相变中。比较进一步的数据证据表明,铁磁性是更强的SrFe_2As_2和EuFe_2As_2比其他层状FeAs系统的研究到目前为止。全势LDA能带结构计算证实了化合物之间的巨大相似性,特别是对于相关的低能Fe 3d态。分析了结构细节与磁序的关系。
2008-06-05 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Anisotropic spin-glass-like and quasi-one-dimensional magnetic behaviour in an intermetallic compound, Tb2PdSi3
我们报告的温度依赖的交流磁化率($χ$)测量高品质的单晶Tb $_2$ PdSi $_3$,结晶在一个AlB $_2$衍生的六方结构。发现该化合物在高温下表现出准低维磁性,在低温($<$ 10 K)下表现出{ \it各向异性}自旋玻璃样行为,在ac $χ$(T)中具有异常大的峰值温度频率依赖性。因此,这种化合物在{ \it金属磁性}中呈现了一种新的情况,考虑到前一种现象通常只在绝缘体中遇到,而各向异性的自旋玻璃样行为,据我们所知,在化学计量的金属间化合物中还不为人所知。
2003-04-15 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Structural Transition in Layered As$_{\sf\textbf{1-x}}$P$_{\sf\textbf{x}}$ Compounds: A Computational Study
作为进一步改善V族层状半导体电子性质的一种方法,我们提出形成黑磷和灰砷的层内二维异质结构。我们使用\textit{ab initio}密度泛函理论来优化几何形状,确定电子结构,并确定最稳定的同素异形体作为组成的函数。由于纯黑磷和纯灰砷单层在其平衡结构不同,我们预测的结构转变和变化的前沿状态,包括从直接间隙的变化,间接间隙半导体,随着组成的变化。
2015-07-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Novel supercell compounds of layered Bi-Rh-O with $p$-type metallic conduction materialized as a thin film form
本研究通过脉冲激光沉积合成了两种新型金属层状超晶胞化合物[Bi_nO_{n+δ}]-[RhO_2](n=2,3),并发现其电输运随亚晶格厚度从金属性转变为局域性,为探索新型层状氧化物提供了重要基础。
2023-02-27 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Topological phase transition in layered magnetic compound MnSb2Te4: Spin-orbit coupling and interlayer coupling dependeces
基于第一性原理计算和理论分析,研究了层状磁性化合物MnSb 2 Te 4的电子结构、拓扑相变(TPT)和拓扑性质.它具有与磁性拓扑绝缘体MnBi 2 Te 4相似的晶体结构和磁性结构。我们发现,当考虑自旋轨道耦合(SOC)时,反铁磁(AFM)态的MnSb_2 Te_4的能带结构在Γ处没有带反转。这是由于Sb的SOC强度小于Bi。通过将Sb的SOC提高0.3倍可以实现能带反转,这使得MnSb 2 Te 4从普通的AFM绝缘体变为AFM拓扑绝缘体(TI)或轴子绝缘体。沿层堆叠方向的单轴压应变是控制能带反转的另一种方式。驱动类似的TPT需要将层间距缩短5%。对于具有实验晶体结构的铁磁(FM)MnSb_2Te_4,它是一个正常的FM绝缘体。当SOC增大0.1倍或层间距减小1%以上时,能带反转发生。因此,FM MnSb 2 Te 4可以被调谐为最简单的I型外尔半金属,在三重旋转轴上只有一对外尔节点。这两个Weyl节点被投影到(1-10)曲面上,并由一条费米弧连接。
2020-03-14 cond-mat.mtrl-sci
Effect of Ti doping on the electrical transport and magnetic properties of layered compound Na0.8CoO2
研究了Ti掺杂对层状Na_(0.8)Co_(1-x)Ti_xO_2化合物的电输运和磁性能的影响。晶格参数a和c随着x的增加而增加。少量的Ti掺杂导致在低温下的金属-绝缘体转变。对于x > 0.03的样品,在一定温度以上,变程跳跃过程主导输运行为。所有样品的磁化强度随温度的变化均服从居里-外斯定律。讨论了掺杂效应的机理。
2005-06-12 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Absence of a Competition between Magnetism and Superconductivity in the Layered Nickel Borocarbides: Common Correlation Tc with Crystal Chemical Parameters for Magnetic and Nonmagnetic Compounds
本文对硼化镍RNi_2B_2C(R =稀土)的晶体化学研究进行了分析。的原因表示的Tc从晶体化学参数的依赖性由两个单独的曲线的磁性和α R被认为是。建立了层状准二维系统(高温超导铜酸盐和二硼化物)中存在的类似晶体化学参数对Tc的所有R依赖关系。确定了磁性能R对硼碳化物Tc的影响。根据所发现的相关性,一些稀土的半径被精确化,并计算了在各种取代R的化合物的Tc。
2002-05-26 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Peculiar magnetic properties of NC6 and NC12 layered compounds from first principles
在表征用于不同应用的贫氮碳氮化物的上下文中,已经示出了N(p)态的自旋极化的不寻常的开始的识别。基于密度泛函理论计算,在C6 N和C12 N六方结构的扩展二维碳网络中证明了高达3个波尔磁子的完全饱和。通过建立自旋简并(非自旋极化)和自旋极化两种构型下的能量-体积状态方程,确定了两种化合物的基态为铁磁性。磁化强度随体积的变化表明具有强铁磁行为
2018-04-12 cond-mat.mtrl-sci physics.comp-ph
Thermoelectric and lattice dynamics properties of layered MX (M = Sn, Pb; X = S, Te) compounds
铅和锡硫族化合物由于具有良好的热电性能而得到了广泛的研究。进一步提高其TE效率已被报道后,减少的尺寸,这是一个重要的特点,在现代设备的制造。利用密度泛函理论结合半经典Boltzmann输运理论,研究了二维MX(M = Sn,Pb; X = S,Te)单分子膜的结构、电子和TE性质.自旋轨道耦合对它们的电子结构有显著的影响,特别是对于重质化合物。结构优化后的声子输运研究表明,矩形(γ-)相是能量上最有利的SnS和SnTe单层,而方形结构被发现是最稳定的PbS和PbTe单层。我们的研究结果与以前的研究结果是一致的。这些2D材料表现出高塞贝克系数和功率因数以及低晶格热导率,这是良好TE材料的基本特征。在700 K时,n型SnS、SnTe、PBS和p型PbTe单层膜的最大优值(ZT)分别为1.04、1.46、1.51和1.94,高于它们的体ZT值。因此,这些单层是TE应用的有希望的候选者。
2020-04-01 cond-mat.mtrl-sci
Exploring Multiferroic Behavior in CaZnFeOsO$_6$: A Novel Layered 3$d$-5$d$ Double Perovskite Compound
本研究通过第一性原理计算预测了新型双钙钛矿CaZnFeOsO$_6$兼具铁电与亚铁磁性,极化强度达16.8 μC/cm²,磁矩约2 μB,但弱自旋轨道耦合导致无显著磁电效应,为多铁性器件应用提供新候选材料。
2024-08-20 cond-mat.mtrl-sci
Logarithmic growth law in the two-dimensional Ising spin glass state resulting from the electron doping in single-layered manganites
详细分析了电子掺杂单层锰氧化物La $_{1.1}$ Sr $_{0.9}$ MnO $_4$的交流磁化率。在低于$T_N$ $\sim$ 80 K的温度下,具有Ising各向异性的准二维(2 $D$)反铁磁(AFM)有序被稳定下来.我们发现,下面的$T_N$,一个罕见的2 $D$自旋玻璃(SG)的相关发展与相同的伊辛各向异性的AFM状态。使用简单的缩放参数的液滴模型,我们推导出的2 $D$ SG,我们的实验数据如下相当好的交流磁化率数据的缩放形式。由于在这种2 $D$情况下的简化,所提出的标度形式仅包含两个未知变量$ψν$和$τ_0$。因此,我们的实验数据的缩放令人信服地证明了由液滴模型预测的SG相关性的对数增长律。本文还讨论了这种2 $D$ SG态的起源和性质。
2007-06-19 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
High-pressure melt growth and transport properties of SiP, SiAs, GeP, and GeAs 2D layered semiconductors
硅和锗的铌酸盐SiP、SiAs、GeP和GeAs形成2D层状半导体家族。我们已经成功地生长块体单晶体的这些化合物的熔体生长在高压(0.5-1 GPa)下,在立方砧热压机。获得GeP、GeAs和SiAs的大(mm尺寸)、有光泽的云母晶体,并且可以剥落成2D薄片。通过这种方法产生小而脆的SiP晶体。高压烧结的多晶SiP和GeAs也已成功地用作在I $_{2}$作为传输剂的存在下这些晶体的化学气相传输生长中的前体。所有的化合物被发现结晶在预期的层状结构,并没有经历任何结构转变,在低温下,如所示的拉曼光谱下降到T= 5 K。所有材料都表现出半导体特性。GeP,GeAs和SiAs的电阻率被发现依赖于温度以下的二维可变范围跳跃导电机制。这些化合物的块状晶体的可用性在用于器件应用的2D半导体材料领域中开辟了新的前景。
2016-03-07 cond-mat.mtrl-sci
Exchange bias effect in alloys and compounds
本文综述了在单相合金和化合物中观察到的交换偏置效应的现象,这些合金和化合物是由铁磁、反铁磁、亚铁磁、自旋玻璃、团簇玻璃和无序磁态等多种共存磁相组成的。交换偏置效应的调查进行了讨论,在不同类型的合金和化合物的定性和定量方面的磁性集中在宏观实验工具,如磁化强度和磁阻测量。在这里,我们专注于改善的基本问题的交换偏差的影响,而不是在其技术的重要性。
2011-07-11 cond-mat.mtrl-sci
Experimental observation of spin glass state in highly disordered quaternary Heusler alloy FeRuMnGa
本研究在高无序四元Heusler合金FeRuMnGa中观测到介于正则自旋玻璃与团簇玻璃之间的自旋玻璃态,通过多种表征揭示其磁动力学、结构无序特征及对半金属行为、反常霍尔效应的影响。
2023-05-04 cond-mat.mtrl-sci
Layered compounds AFBiS2: superior birefringent crystals
受LaOBiS_2(H. Wang,arxiv:1304.5032),我们检查SrFBiS2并发现高达1.28的优异双折射。自然地,AF层(即,SrF)被认为是重要的,并通过对AFBiS_2(A=Mg,Ca,Ba)的进一步研究得到证实。有趣的是,MgFBiS2显示出1.65的最大双折射。此外,GBF的起源进行了详细的讨论。
2014-04-09 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con physics.optics
Coexistence of long-ranged charge and orbital order and spin-glass state in single-layered manganites with weak quenched disorder
用交流磁测量和电荷输运方法研究了空穴掺杂Pr $_{1-x}$ Ca $_{1+x}$ MnO $_4$,0.3 $\leq$ $x$ $\leq$ 0.7单晶中轨道自由度和自旋自由度之间的关系。尽管在$A$ -位点上没有阳离子有序化,但由于Pr $^{3+}$和Ca $^{2+}$的离子尺寸非常相似,在该体系中淬火无序非常弱.观察到系统对下(相应的上)空穴掺杂的明显不对称响应。为半掺杂($x$ =0.5)建立的长程电荷轨道顺序存在于过掺杂情况($x$ $>$ 0.5)中,尽管重新排列以容纳结构中引入的额外空穴。然而,电荷轨道顺序由于额外的局部电子(欠掺杂,$x$ $<$ 0.5)的存在而不稳定,导致其在低于$x$ =0.35时消失。我们表明,在一个中间的欠掺杂区,与0.35 $\leq$ $x$ $<$ 0.5,"轨道主自旋从“的关系,通常观察到的半掺杂锰氧化物不发生。长程电荷轨道有序在低温下不伴随反铁磁转变,而是伴随受抑的短程磁态,产生自旋玻璃相。我们详细讨论了这种自旋玻璃态的性质和起源,这是在半掺杂锰氧化物与大的淬火无序,是不相关的宏观相分离中观察到的晶体中的微小缺陷或杂质。
2007-09-10 cond-mat.mtrl-sci
Hydration-controlled twist forms a moiré glass in charge-frustrated layered silicates
Lawrence Berkeley National Laboratory(劳伦斯伯克利国家实验室);Stanford University(斯坦福大学);University of California, Berkeley(加州大学伯克利分校)
研究发现蒙脱石通过水合态调控层间扭转角(1-2°、4°、10°),形成长波长莫尔超晶格但无长程有序,定义为莫尔玻璃,晶格电荷无序稳定角度偏好,水合作用可编程调控扭转。
2026-06-18 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Tetragonal tungsten bronze compounds: relaxor vs mixed ferroelectric - dipole glass behavior
我们证明,最近的实验数据(E。Castel等人,J.Phys. Cond. Mat. { \bf 21}(2009),452201)在钨青铜化合物(TBC)Ba $_2$ Pr $_x$ Nd $_{1-x}$ FeNb $_4$ 0 $_{15}$中的转变可以在我们的模型中很好地解释,该模型预测从铁电($x=0$)到取向(偶极)玻璃($x=1$)的交叉,而不是弛豫行为。我们表明,由于“经典”钙钛矿弛豫像Pb(Mn $_{1/3}$ Nb $_{2/3}$)O $_3$是从来没有一个铁电体,铁电电滞回线的存在下,在TBC表明,这种物质实际上从铁电过渡到取向的玻璃相与$x$的增长。为了从理论上描述上述交叉,我们使用了无序伊辛模型的简单复制对称解。
2010-03-10 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci
Superconductivity at 52 K in iron-based F-doped layered quaternary compound Pr[O1-xFx]FeAs
自1986年发现氧化铜超导体以来,人们一直致力于寻找新的高温超导材料,特别是铜氧化物以外的高温超导体系。最近发现的超导临界转变温度为26 K的四元超导体La[O_(1-x)Fx]FeAs [2]具有比铜酸盐简单得多的层状结构,引起了人们的极大兴趣,并将成为一个新的高温超导体系[3-6]。本文报道了在砷化镨氧化物Pr[O_(1-x)Fx]FeAs中发现的体超导电性,其电阻率的起始下降高达52 K,并且在低温下具有明确的零电阻率和Meissner转变,这将这些四元化合物明确地置于另一个高Tc超导系统中。
2008-03-29 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Transport anomalies in the layered compound BaPt4Se6
我们报告了一个层状三元硒化物BaPt 4Se 6具有倍半硒化物Pt 2Se 3层之间的Ba原子。该化合物中的Pt 2Se 3层可以来自Dirac-半金属PtSe 2相,其具有形成蜂窝结构的Se空位。这种结构导致Pt(VI)和Pt(II)混合价化合物具有PtSe 6八面体和PtSe 4正方形网状配位构型。温度相关的电输运测量表明两个明显的异常:电阻率交叉,模仿金属-绝缘体(M-I)的转变在~ 150 K,和电阻率在温度低于10 K的平台。电阻率交叉与任何结构、磁性或电荷阶数调制的相变无关。磁阻,霍尔和热容测量同时建议在这个系统中低于5 K的现有隐藏状态。角分辨光电子能谱测量揭示了金属状态,并没有显着的重建的电子结构高达200 K。
2021-09-28 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
New layered fluorosulfide SrFBiS2
我们合成了一种新的层状BiS $_{2}$基化合物SrFBiS 2。该化合物具有与BiS2类似的结构。它是由SrF层和NaCl型BiS2层沿c轴交替堆叠而成。电输运测量表明SrFBiS2是半导体。热输运测量表明SrFBiS2具有小的热导率和大的塞贝克系数。第一性原理计算结果与实验结果一致,表明SrFBiS_2与LaOBiS_2在F掺杂下成为超导体非常相似。因此,SrFBiS_2可能是新超导体的母体化合物。
2013-10-08 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Layer shift factor in layered hybrid perovskites -- univocal quantitative descriptor of composition-structure-property relationships
科学界对层状混合卤化物钙钛矿(LHHP)作为创新光伏和光电应用材料的兴趣不断上升,导致这一系列化合物的空前扩展,现在达到数百种精细结构。尽管LHHPs具有独特的结构多样性,但传统的结构描述方法,如将大多数结构分为Dion-Jacobson(DJ)或Ruddlesden-Popper(RP)相,是模糊和不可量化的。在这里,我们引入了一个定量层移因子(LSF)的一个明确的分类和定量比较的结构。我们还开发了一种算法,自动计算的LSF的这种结构。我们展示了应用所提出的方法分析LSF和带隙之间的相关性,以揭示“结构-性能”的关系。我们的研究提供了一个简单而有用的方法来分类层状类钙钛矿结构或其他层状化合物组成的层顶点连接的八面体作为一个结构单元。
2021-01-28 cond-mat.mtrl-sci
Pressure-driven switching of magnetism in layered CrCl3
具有可控磁性的层状过渡金属化合物为制备高性能磁电和自旋电子器件提供了许多诱人的机会。其电子和磁性的调谐通常限于层厚度的改变、静电掺杂以及电场和磁场的控制。然而,很少利用压力作为控制参数来定制它们的磁电性能。在这里,我们报告了一个独特的压力驱动的同构相变在层状氯化铬伴随着同时切换的磁性从铁磁到反铁磁秩序。我们的实验,结合从头计算,表明这样的磁性转变阻碍了压力下的带隙崩溃,导致异常的超导体到半导体的转变。我们的研究结果不仅揭示了高电位的氯化铬在电子和自旋电子学应用环境和极端条件下,但也建立了探索不寻常的相变层状过渡金属化合物的基础。
2019-11-10 cond-mat.mtrl-sci
Extended homologous series of Sn-O layered systems: a first-principles study
除了研究最多的氧化锡化合物SnO和SnO 2外,中间态已经存在了一百多年。除了已知的同源系列(Seko等人,物理修订信函100,045702(2008)),我们在此预测存在O浓度在50%(SnO)和67%(SnO 2)之间的几种新化合物。所有这些中间体化合物都是通过去除SnO 2的一个或多个(101)氧层来构造的。由于范德华力(VDW)的相互作用是已知的锡锡层间距离是重要的,我们使用VDW校正的功能,并比较这些结果与PBE和混合泛函得到的结果。我们提出的中间结构的电子性质,我们观察到的带隙的减少时,(i)O浓度的增加和(ii)更多的SnO样单元存在于一个给定的浓度。不同的原子的贡献的价带和导带也进行了研究。
2016-06-20 cond-mat.mtrl-sci
Material Development and Physical Properties of BiS2-Based Layered Compounds
在2012年,我们发现了Bi 4 O 4S 3和LaO 1-xFxBiS 2的超导电性,其晶体结构由BiS 2型导电层和阻挡层的交替堆叠组成。自发现以来,许多相关的超导体和功能材料被合成。此外,在最近的理论和实验研究中提出了非常规超导的可能性。此外,显着的局部结构和物理性能之间的相关性已被揭示在BiS 2为基础的系统。在这篇综述文章中,我们总结了过去六年中开发的BiS 2相关材料的材料开发(可能是所有化合物)和物理性能。在基于BiS 2的化合物中出现体超导电性的关键参数是母相(带绝缘体)的载流子掺杂、压力诱导的结构转变、面内化学压力和面内无序的抑制。我们系统地回顾了这些参数和设计新的超导体与BiS 2层的方法。此外,还对BiS 2基化合物作为热电材料的研究作了简要的综述。
2018-10-30 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Pressure-induced reentrant superconductivity in a misfit layered compound $\mathrm{(SnS)_{1.15}(TaS_2)}$
Qufu Normal University(曲阜师范大学);Center for High Pressure Science and Technology Advanced Research(高压科学和技术先进研究中心);Xinyang Normal University(信阳师范大学);Jining University(济宁学院);Indian Institute of Technology Roorkee(印度理工学院鲁尔基分校);Academia Sinica(中央研究院);Zhejiang University of Technology(浙江工业大学)
研究压力对$\mathrm{(SnS)_{1.15}(TaS_2)}$超导、输运和结构性质的影响,发现压力诱导的重新进入超导性,伴随霍尔系数符号反转和正常态电阻非单调变化,表明电子重构。
2026-02-26 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Search and design of nonmagnetic centrosymmetric layered crystals with large local spin polarization
直到最近,自旋极化的材料是专有领域的非中心对称结构。最近的研究表明,一种形式的隐藏自旋极化(称为Rashba-2或R-2效应)可以存在于全局中心对称的晶体中,只要各个层属于极性点群对称。这一认识可以大大拓宽可能被考虑用于自旋极化自旋电子学应用的材料的范围,以包括迄今为止被禁止的属于中心对称的自旋电子化合物。在这里,我们采取必要的步骤,从这种一般的,材料不可知的凝聚态理论的论点过渡到材料的具体设计原则,可以帮助未来的实验室搜索的R-2材料。具体而言,我们(i)根据其预期的R-2行为对文献中已广泛研究的不同原型层状结构进行分类,包括Bi 2Se 3结构类型(原型拓扑绝缘体),MoS 2结构型(原型谷电子化合物)和LaBiOS 2-结构类型(掺杂后的超导性主体);(ii)用公式表示理想R-2化合物的整体晶胞对称性与其组成扇区的特定点群对称性的组合;(iii)使用第一性原理能带理论从满足这些R-2设计度量的LaOBiS 2型结构的原型族中搜索化合物。我们首先考虑稳定的和假设的化合物,以建立对R-2与组成的趋势的理解,然后指出预期是稳定的和可合成的预测。我们预测大的自旋分裂(高达200毫电子伏的LaOBiTe 2洞)以及表面Rashba状态。需要对这种预测进行实验检验。
2015-06-03 cond-mat.mtrl-sci
Quantification of Coulomb Interactions in layered Lithium and Sodium Battery Cathode Materials
尽管电子相关性在锂离子阴极材料的第一性原理描述中很重要,但库仑相互作用参数U通常被视为一个特定值。在实践中,人们通常依赖于U的参数处理的经验方法,以最佳地匹配实验观察到的物理性质,如带隙或反应能。在这里,使用约束无规相近似(cRPA)方法,我们自洽地评估代表性层状阴极材料的库仑U和Hund J值,所述层状阴极材料不仅包括Li化合物,还包括Na化合物; LiCoO 2、LiNiO 2、LiMnO 2、NaCoO 2、NaNiO 2和NaMnO 2。我们发现Li和Na化合物及其多晶型物的库仑相互作用参数在不同的层堆叠下没有太大的偏离,这表明局部环境而不是整体结构特征起主导作用。分析了库仑参数变化的原因,认为这主要是局域化和屏蔽的竞争造成的。我们提供了电池阴极材料的cRPA库仑参数,并通过观察在描述实验观察到的平均嵌入电压和晶格参数方面的系统改进来验证这些值。这些结果可应用于阴极系统的第一性原理计算以及基于模型的模拟理论研究。
2020-07-09 cond-mat.mtrl-sci