Magnetic Phases of Rare Earth Hexagonal Manganites
用朗道理论描述了六方晶系稀土锰氧化物RMnO_3的磁相。提出了一种基于四个一维磁序参量的极小模型。
2005-08-09 cond-mat.str-el
Rare-earth chalcohalides: A family of van der Waals layered Kitaev spin liquid candidates
Kitaev自旋液体（KSL）系统由于其在凝聚态物理中的重要意义和在容错拓扑量子计算中的应用前景，近年来引起了人们的广泛关注。由于各向异性自旋相互作用的不寻常配置，这种系统的材料实现仍然是该领域的一个主要挑战，尽管之前已经做了很大的努力。在这里，我们发现，稀土硫卤化物REChX（RE=稀土，Ch=O，S，Se，Te，X=F，Cl，Br，I）可以作为一个家庭的KSL候选人。大多数家族成员具有典型的R-3 m对称性的SmSI型结构，稀土磁性离子形成不畸变的蜂窝晶格。4f电子的强自旋轨道耦合本质上提供了Kitaev模型所要求的各向异性自旋相互作用。我们生长了YbOCl晶体，合成了SmSI、ErOF、HooF和DyOF多晶，并进行了细致的结构表征。我们进行的磁性和热容量的测量下降到1.8 K，并没有发现明显的磁性转变，但在所有的样品DyOF。范德华层间耦合突出了该家族的真正二维性，这对于阿贝尔/非阿贝尔任意子的精确实现至关重要，并且石墨烯类特征将是开发小型化器件的突出优势。该系列有望成为探索KSL物理学的鼓舞人心的材料平台。
2021-04-02 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
The centrifugal Jahn-Teller effect in rare-earth cage systems
对稀土基材料性能的分析依赖于晶体电场理论。在笼型化合物的情况下，必须重新考虑这一理论，在笼型化合物中，稀土离子可以基本上偏离其高度对称的平均位置。结果表明，在笼中心轨道简并的情况下，在顺磁范围内产生特定的Jahn-Teller效应：在低温下，磁性离子的分布在笼内扩展，磁熵减小，笼多极磁化率增加.这些结果与某些金属稀土笼化合物的性质有关。
2015-07-17 cond-mat.str-el
Photoemission Study of Rare-Earth Ditelluride Compounds (ReTe_2 : Re = La, Pr, Sm, and Gd)
本文用光电子能谱研究了稀土二碲化物（ReTe_2：Re = La，Pr，Sm，Gd）的电子结构。通过X射线光电子能谱学（XPS）研究稀土元素的3d芯能级，发现稀土元素均为三价。我们还用Gunnarsson和Schoenhammer近似和稀土元素的多重态计算进行了理论计算，发现La和Gd~3d峰用我们的计算得到了很好的解释。不同稀土元素对Te~3d峰的线形影响不大。另一方面，用紫外光电子能谱学（UPS）研究了Te p带的价带谱，结果表明，Te p带随稀土元素的不同而有微小的变化。根据UPS数据，LaTe_2在费米能级处具有很低的载流子密度，而SmTe_2和PrTe_2在费米能级附近具有强烈的金属能带结构效应。
1999-10-27 cond-mat.str-el
The Spintronic Properties of Rare Earth Nitrides
采用{ \it ab-initio}自相互作用修正的局域自旋密度近似（SIC-LSD）对稀土氮化物的电子结构进行了系统的研究。这种方法允许稀土$f-$电子的局部描述和价电子的巡回描述。在稀土原子上局域化不同数量的$f$ -电子对应于不同的价态，并且可以比较总能量，提供价态的第一原理描述。CeN被发现是四价的，而其余的稀土氮化物被发现是三价的。我们表明，这些材料具有广泛的电子特性，包括形成一类新的半金属磁体与高磁矩和自旋电子和自旋过滤设备中的应用程序的强有力的候选人。
2003-08-18 cond-mat.str-el
Magnetism in the KBaRE(BO3)2 (RE=Sm, Eu, Gd, Tb, Dy, Ho, Er, Tm, Yb, Lu) series: materials with a triangular rare earth lattice
本文报道了KBaRE（BO_3）_2（RE= Sm，Eu，Gd，Tb，Dy，Ho，Er，Tm，Yb）系列化合物的磁性。样品经X射线衍射分析，属于R-3 m空间群。物理性质测量表明，这些化合物在1.8 K以上的自旋之间表现出主要的反铁磁相互作用，没有任何磁有序迹象。这种结构类型中理想的二维稀土三角层使其成为研究稀土基材料中磁阻挫的潜在模型系统。
2016-11-25 cond-mat.str-el
Why rare-earth ferromagnets are so rare: insights from the p-wave Kondo model
近藤晶格系统中的磁交换是Ruderman-Kittel-Kasuya-Yosida型的，其符号依赖于费米波矢$k_F$。在最简单的设置中，对于小的$k_F$，相互作用主要是铁磁的，而随着$k_F$的增大，它变得更加反铁磁。值得注意的是，尽管$k_F$在稀土系统中变化很大，但绝大多数镧系磁体实际上都是反铁磁体。为了解决这个难题，我们调查的p波形状因子的近藤耦合有关的几乎所有稀土金属间化合物的影响。我们发现，这导致干扰效应，小kF是破坏性的，大大减少了大小的RKKY相互作用的情况下，铁磁性，否则将是最强的。相反，对于大的$k_F$，相长干涉可以增强反铁磁交换。在此基础上，提出了一种新的设计稀土铁磁磁体的方法。
2017-09-24 cond-mat.str-el
Dynamical splitting of cubic crystal field levels in rare-earth cage compounds
晶体电场（CEF）的影响通常被描述为考虑一个理想的对称稀土网站。在笼状化合物的情况下，笼内稀土元素的大量漂移需要一个适应的CEF描述。一个校正的，位置相关的CEF项解释了从完美对称性的偏离。在顺磁范围内，具有轨道简并的CEF能级因此获得反映稀土空间分布的宽度。在立方系统中常见的情况下，中心的轨道简并CEF基态，这种宽度引入了一个额外的能量尺度，在低温下有影响。一个球形的简化允许识别笼分裂地面多重峰的主要后果：一个肖特基异常出现在比热与相关的减少磁熵和改变的磁性。与此同时，离心扬-泰勒效应的发展扩大了磁性离子的分布，软化了嘎嘎作响的声子。这些影响面临着稀土笼化合物，特别是稀土填充的方钴矿和六硼化物的异常顺磁性。
2019-01-02 cond-mat.str-el
The evolution of electron dispersion in the series of rare-earth tritelluride compounds obtained from their charge-density-wave properties and susceptibility calculations
计算了稀土三碲化合物RT e $_3$的电子磁化率随温度、波矢和电子色散参数的变化。将所得结果与这些化合物的转变温度和电荷密度波的波矢的实验数据进行比较，可以预测电子色散参数随稀土元素R的原子序数变化的值和演化。
2019-07-10 cond-mat.str-el
Origin and dynamics of umbrella states in rare-earth iron garnets
稀土铁石榴石$R_{3}$ Fe $_{5}$ O $_{12}$是一种具有多种磁相的迷人绝缘体。它们在自旋电子器件中的强大潜力促使人们对它们的低温自旋结构和自旋波动力学的研究重新产生了兴趣。具有$R$ -离子的稀土石榴石的一个显著特征表现出像Tb-、Dy-、Ho-和Er-离子那样的强晶场效应，这是观察到以稀土磁矩的“伞状”排列为特征的低温非共线磁性结构。在这项研究中，我们表明，这种伞磁状态自然出现的晶体场各向异性的稀土离子。通过一个一般的模型，只赋予必要的元素，从晶体结构，我们展示了伞状自旋结构可以发生和计算的倾斜角作为一个结果之间的竞争的交换相互作用的稀土和铁离子以及晶体场的各向异性。我们的研究结果与实验数据进行了比较，极化自旋波动力学的研究。我们的研究提高了伞形自旋结构的理解，并为更复杂的自旋波计算与非共线磁相的稀土铁石榴石铺平了道路。
2022-10-12 cond-mat.str-el
Crystal field and magnetism with Wannier functions: Rare-earth doped aluminum garnets
利用最近发展起来的方法，我们计算了掺有七种三价Kramers稀土离子的钇铝石榴石和镥铝石榴石的晶场参数。然后，我们将计算出的参数插入到考虑到电子-电子，自旋-轨道和塞曼相互作用的类原子的哈密顿量，并确定由晶体场以及磁$\hat{g}$张量的多重态分裂。我们比较计算结果与现有的实验数据。
2015-08-05 cond-mat.str-el
Total energy calculations using DFT+DMFT: computing the pressure phase diagram of the rare earth nickelates
一个完整的实施$ab$ $initio$密度泛函加动力学平均场论（DFT+DMFT）形式主义进行总能量计算和结构弛豫的建议和实施。该方法适用于稀土镍酸盐钙钛矿的结构和金属-绝缘体转变作为稀土离子，压力和温度的函数。与以往的DFT和DFT+ $U$理论相比，本方法解释了实验观察到的$La$ NiO $_3$的结构和其他钙钛矿的绝缘性质，定量地再现了压力和稀土元素平面上的金属-绝缘体和结构相图。相变的热力学的温度依赖性表明，热转变是由声子熵效应驱动的。
2014-09-15 cond-mat.str-el
Effects of substituting rare-earth ion R by non-magnetic impurities in $R_2BaNiO_5$ - theory and numerical DMRG results
本文研究了在自旋为1的链状材料$R_2BaNiO_5$中用非磁性离子取代稀土离子的效应。利用强耦合展开和数值密度矩阵重整化群计算，我们证明了自旋波束缚态的形成在杂质位。结合态的实验结果指出。
2000-08-04 cond-mat.str-el
Ground-state phase diagram of the Kitaev-Heisenberg model on a kagome lattice
为了寻找量子自旋液体和拓扑序等奇异态，研究了蜂窝格子上的Kitaev-Heisenberg模型。在kagome晶格上，尽管海森堡模型中存在自旋液体基态，但在Kitaev相互作用存在下，自旋液体基态的稳定性几乎没有被研究过。因此，我们研究了kagome Kitaev-Heisenberg模型的经典和量子自旋系统的基态。在经典系统中，我们得到了一个精确的相图，其中有一个八重的简并倾斜铁磁相和一个次广泛的简并Kitaev反铁磁相。在量子体系中，利用Lanczos型精确对角化和集团平均场方法，我们得到了两个量子自旋液体，一个是类似于经典自旋体系的八重简并倾斜铁磁相，另一个是由量子涨落诱导的八重简并$\bf q=0$ $120^\circ$有序相.这些结果可能为最近观察到的稀土基可果美晶格化合物$A_2$ RE $_3$ Sb $_3$ O $_{14}$（$A$ = Mg，Zn; RE = Pr，Nd，Gd，Tb，Dy，Ho，Er，Yb）的磁性结构提供了重要线索。
2018-08-09 cond-mat.str-el
Cage multipoles in rare-earth hexaborides
在稀土笼化合物中，客体4f离子不能被认为固定在笼的中心。由于4f壳层的电子简并性，单离子或集体机制可以重新分配笼内的离子，这可以用多极分量来描述。这些机制及其影响在这里讨论和说明与稀土六硼化物系列。警告：在我们的口头陈述之后，这篇手稿应该出现在SCES 2014的会议记录中（SCES 2014，强关联电子系统国际会议，2014年7月7日至11日在格勒诺布尔举行）。一个愤怒的裁判决定，否则说，在实质上，“.会腐蚀年轻人”（很少有人对这个问题感兴趣）。不经意的读者在这里可以自由地欣赏这种腐败有多深...
2019-08-30 cond-mat.str-el
Volume-Collapse Transitions in the Rare Earth Metals
我们描述了目前的实验和理论理解的压力引起的体积塌陷转变发生在早期的三价稀土金属。轨道现实的平均场为基础的理论来计算这些过渡的一般特征进行了讨论。这些方法的潜在不足之处进行评估，通过比较平均场和精确的量子Monte Carlo解决方案的一个频带的哈伯德和两个频带的周期性安德森晶格模型。这些模型的相关参数制度，从局部密度约束的占领计算。
1998-05-06 cond-mat.str-el
Crystal field of rare earth impurities in LaF$_3$
采用能带结构和Wannier函数计算相结合的方法，计算了13种三价镧系离子取代LaF $_3$中La的晶场参数.执行原子精确对角化，从而获得晶体场参数，我们计算晶体场分裂的原子多重态。将计算结果与实验结果进行了比较，发现两者吻合较好。
2014-07-29 cond-mat.str-el
Sliding charge-density-wave in two-dimensional rare-earth tellurides
在低于电荷密度波（CDW）跃迁温度$T_P=302$ K时，报道了层状DyTe $_3$化合物的非线性输运性质.电导率在阈值电场以上急剧增加。在施加射频场的情况下，清楚地观察到Shapiro台阶。这些特征首次证明了二维化合物中的CDW滑动。
2012-05-10 cond-mat.str-el
Independent ferroelectric contributions and rare-earth-induced polarization reversal in multiferroic TbMn2O5
通过光学二次谐波产生和朗道理论分析，将多铁性TbMn_2 O_5的磁致自发极化的三个独立贡献分离开来。其中两个与Mn ~（3+）/~（4+）磁序有关，且与高达7 T的外加磁场无关。第三个贡献与Tb 3+的长程反铁磁有序有关。它显示了一个急剧下降的应用程序的磁场和介导的自发电极化的强度在TbMn 2 O 5的符号的变化。稀土长程序和非线性光学性质之间的密切关系点各向同性的Tb-Tb交换和氧自旋极化作为这种稀土诱导铁电性的机制。
2011-12-08 cond-mat.str-el
Role of f electrons in rare-earth and uranium intermetallics-An alternative look at heavy-fermion phenomena
综述了稀土金属间化合物的磁学和电学性质。NdNi 5或ErNi 5的性质通过考虑几个电子子系统如f电子子系统和传导电子子系统来理解。在Kramers离子的情况下，定域f电子可以对低温比热作出相当大的贡献，其熵为Rln 2。在这种观点中，重费米子的行为与去除f电子子系统的基态的Kramers简并有关。
1999-11-18 cond-mat.str-el
Dipolar excitations at the LIII x-ray absorption edges of the heavy rare earth metals
我们报告测得的偶极不对称比在LIII边缘的重稀土金属。与第一性原理计算的结果进行了比较，发现非常一致。一个简单的散射模型的开发，使我们能够重新解释这些材料中的共振X射线散射，并确定在自旋和轨道矩密度的功能的不对称比的峰值。
2007-11-19 cond-mat.str-el
Strain-tunable metamagnetic critical endpoint in Mott insulating rare-earth titanates
稀土钛酸盐是莫特绝缘体，其磁性基态--反铁磁（AFM）或铁磁（FM）--可以通过稀土元素的半径来调节。在这里，我们结合现象学和第一性原理计算揭示了通用的磁性相图上的化学取代的钛酸盐的稀土网站之间的AFM和FM状态的插值。这些钙钛矿中存在的八面体旋转导致AFM订单获得一个小的FM分量-反之亦然-从相图中删除任何多临界点。然而，对于一个宽的参数范围内，一阶变磁性过渡线终止于一个关键的端点生存内的磁有序相。像液体-气体转变一样，Widom线从端点出现，其特征是增强的波动。与金属FM相反，这种变磁转变涉及两个等效的绝缘倾斜自旋态。此外，而不是一个磁场，我们表明，单轴应变可以用来调整这种过渡到零温度，诱导量子临界端点。
2022-04-05 cond-mat.str-el
Linear magnetoresistance in the charge density wave state of quasi-two-dimensional rare-earth tritellurides
本文报道了稀土三碲化物TbTe $_3$和HoTe $_3$在电荷密度波（CDW）态的磁电阻测量结果。磁阻的磁场依赖性表现出在高$T$和低$B$下的常规二次定律与低$T$和高$B$下的不寻常的线性依赖性之间的温度依赖性交叉。我们提出了一个相当一般的模型来解释线性磁阻考虑到强散射的准粒子CDW波动附近的“热点”的费米面（FS）的FS重建是最强的。
2017-12-08 cond-mat.str-el
Crystal field splittings in rare earth-based hard magnets: an ab initio approach
本文采用第一性原理密度泛函理论+动力学平均场论框架研究了硬磁金属间化合物中稀土晶位的晶场分裂。采用原子（Hubbard-I）近似的稀土4 $f$壳层的局部关联和自洽的电荷密度实现。在重新计算单电子Kohn-Sham势之前，我们通过适当地平均4个$f$电荷密度来减少密度泛函理论自相互作用对晶场分裂的贡献。我们的方法被证明是再现实验晶场分裂的原型稀土永磁体SmCo $_5$。将其应用于$R$ Fe $_{12}$和$R$ Fe $_{12}X$硬磁体（$R=$ Nd，Sm和$X=$ N，Li），我们特别获得了NdFe $_{12}$ N中的晶场参数$A_2^0\langle r^2\rangle$的大正值，从而导致实验观察到的强面外各向异性。预测$A_2^0\langle r^2\rangle$的符号通过用Li取代N而反转，导致SmFe $_{12}$ Li中的强面外各向异性。我们讨论了这种强烈的影响的N和Li的晶体场分裂稀土网站的起源。
2017-11-12 cond-mat.str-el
The driving force for charge ordering in rare earth nickelates
我们发现，在稀土镍酸盐钙钛矿的电荷有序（更准确地说，两个亚晶格键的分离）是密切相关的负电荷转移能量。通过添加一个额外的潜在的Ni d状态，我们能够改变的电荷转移能量和计算放松的结构从头算框架内。结果表明，Ni-O键长差和有序态磁矩的大小与电荷转移能有关，当有效电荷转移能为负值时，Ni-O键长差和有序态磁矩的大小与电荷转移能有关。
2017-01-24 cond-mat.str-el
Fermi surface nesting and charge-density wave formation in rare-earth tritellurides
采用正电子湮没和第一性原理LMTO方法研究了稀土三碲化物（{ \it R}Te $_{3}$）的费米面.费米面嵌套揭示了作为一个强有力的候选人驱动的电荷密度波形成在这些化合物。正电子湮没实验得到的$_{3}$的嵌套矢量被确定为${\mathbf q} = (0.28\pm0.02,0,0) {\mathbf a}^{*}$，（${\mathbf a}^{*}=2π/{\mathbf a}$），与以前的实验和理论研究非常一致。
2005-01-05 cond-mat.str-el
Anisotropic exchange coupling and ground state phase diagram of Kitaev compound YbOCl
稀土硫卤化合物REChX（RE =稀土; Ch = O，S，Se，Te; X = F，Cl，Br，I）是最近报道的一类Kitaev自旋液体。该系列提供了一个平台，其中强自旋轨道耦合满足范德华分层和未扭曲的蜂窝自旋晶格，输出Kitaev模型所需的高度各向异性交换耦合。YbOCl是我们生长的家族中的第一个单晶，尺寸达到~ 15 mm。我们在2到300 K进行了磁化和高磁场电子自旋共振测量。我们发展了各向异性自旋系统的平均场方案，用它我们能够很好地描述实验并可靠地确定基本参数。自洽模拟给出了$J_{\pm}$（~ -0.3 K）和$J_{zz}$（~ 1.6 K）的各向异性自旋交换相互作用，以及$g_{ab}$（~ 3.4）和$g_{c}$（~ 2.9）的g因子.基于自旋交换相互作用，采用精确对角化方法，计算了非对角交换耦合下的YbOCl的基态相图。相图托管丰富的磁相，包括自旋无序的，揭示了家庭的新的磁性，特别是Kitaev物理。
2022-07-06 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Orbital-order melting in rare-earth manganites: the role of super-exchange
本文研究了稀土锰氧化物系列在T_OO温度下的轨道级熔化机制。我们发现多体超交换产生的相变温度T_KK随稀土半径的减小而减小，随压力的增大而增大，与实验的T_OO相反。我们表明，四晶场分裂减少T_KK进一步增加与实验的差异。这证明，超交换效应，虽然非常有效，在实验观察到的趋势，发挥次要作用的熔融轨道排序在稀土锰氧化物。
2011-06-13 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Electronic structure of rare-earth impurities in GaAs and GaN
计算了GaAs和立方GAN中替代型稀土杂质的电子结构。用自相互作用修正的局域自旋密度近似计算了稀土离子的总能量，由此可以研究稀土离子4f开壳层的几种构型。对于n=4、8和16，缺陷由REGa $_{n-1}$ As $_n$类型的超晶胞模拟。优选的缺陷是稀土取代Ga，在这种情况下，发现本征材料中的稀土化合价在除了GAN中的Ce和Pr之外的所有情况下都是三价的。在所有情况下，3+ -> 2+ f能级都高于理论导带边，并且仅在GaAs中的Eu、Tm和Yb以及GAN中的Eu的实验带隙内。稀土杂质与价带顶态和导带底态的交换相互作用较弱，比Mn杂质的交换相互作用小1 ~ 2个数量级。因此，耦合强度不足以允许稀释杂质的铁磁有序化，除非在非常低的温度下。
2006-03-10 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Anomalous percolation and quantum criticality in diluted rare-earth nickelates
本文用量子蒙特卡罗（QMC）方法研究了稀磁自旋混合化合物（R_xY_（1-x））_2BaNiO_5（R=磁性稀土）的微观模型。有序化温度是杂质浓度x和本征Ni链相关长度的普适函数。一个有效的模型的临界模式。研究了在高稀释极限下，稀土浓度和格里菲斯相的存在驱动量子临界点的可能性。提出了几种可能的实验方法来验证结果。
2004-01-11 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Multiferroic nature of charge-ordered rare earth manganites
研究发现，稀土锰氧化物Nd0.5Ca0.5MnO3、La0.25Nd0.25Ca0.5MnO3、Pr0.7Ca0.3MnO3和Pr0.6Ca0.4MnO3在电荷有序或磁转变温度附近表现出介电常数反常。磁场对介电性质有显着影响，表明磁序参数和电序参数之间存在耦合。序参量。在这些锰氧化物中观察到的磁铁电性与Khomskii及其同事最近的理论预测一致。
2007-08-06 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Growth of large single crystals of Rare Earth Hexaborides
用浮区法生长了几种稀土六硼化物单晶。晶体生长采用大功率氙弧灯成像炉。获得了体积约为1立方厘米的LaB $_{6}$、CeBPDMATHABMM、PrB $_{6}$和NdB $_{6}$的大质量晶体。所有这些化合物的晶体也已经使用用于中子散射实验的富集的$^{11}$ B同位素生长。
2003-05-28 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Optical spectra of rare-earth nickelates
基于第一性原理DFT计算得到的电子能带结构，计算了钇和钕镍酸盐的光谱。结果表明，计算结果与实验数据符合较好.我们澄清了前两个峰的起源处的电子跃迁，突出了在以前的模型中被忽略的t2g态跃迁的重要作用。我们讨论了从小到大的稀土阳离子的光谱的演变，并将这种变化与电子能带结构联系起来。
2020-04-02 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Exchange interactions in two-state systems: rare earth pyrochlores
从对称性出发，导出了稀土高温超导体最近邻交换相互作用的一般形式。通常，稀土角动量简并度被晶体电场（CEF）提升为单重态和二重态。当CEF基态是与第一激发态分离良好的二重态时，CEF基态二重态可以被视为某种伪自旋。对于三种不同类型的赝自旋，导出了烧绿石晶格上赝自旋最近邻交换相互作用的一般形式。本文的方法也适用于其他具有高空间群对称性的二态自旋系统。
2018-03-26 cond-mat.other cond-mat.str-el
Exchange bias and its phase reversal in the zero magnetization admixed rare earth intermetallics
交换偏置效应是几种器件应用中的重要属性。传统上，它被讨论为在两个不同系统的铁磁/反铁磁层之间的界面处的交换各向异性的形式。我们在这里报告的磁有序合金具有单向各向异性的功能，它反转其符号在一个特征温度。这些是混合的稀土金属间化合物，包括两个不同的稀土（RE）离子，属于4f系列的两个不同的半部分，并且吸收所有4f稀土离子的自旋和传导电子的自旋之间的铁磁耦合的概念。然而，在这样的混合合金中，不同稀土离子的磁矩得到反铁磁耦合，并且它们显示磁补偿特征，使得在补偿温度（Tcomp）上发生不同稀土离子的磁矩取向的场诱导反转。在阈值场之上，传导电子极化也反转其跨Tcomp的符号，这被认为与在交换偏置场中观察到的相位反转相关。
2008-12-04 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Magnetoelectricity and Magnetostriction due to the Rare Earth Moment in TmAl$_3$(BO$_3$)$_4$
研究了无d电子稀土硼酸铝TmAl $_3$（BO $_3$）$_4$在室温至2 K温度范围内的磁性、磁致伸缩和磁电效应.磁化率显示出强的各向异性与六角形的c轴作为硬磁轴。磁致伸缩测量结果表明，一个面内场减少，a-和c-轴晶格参数的大的影响。在70 kOe的磁场沿a轴方向施加的情况下，a和c方向上的磁电极化变化高达300 $μ$ C/m $^2$。磁电极化与磁场中晶格的收缩成正比。研究结果表明，在$R$ Al $_3$（BO $_3$）$_4$（$R$ =稀土）化合物中，稀土磁矩与晶格之间存在着明显的耦合。他们进一步表明，稀土矩本身会产生很大的磁电效应，这使得研究和理解这类材料中磁电相互作用的起源变得更容易。
2010-06-02 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Thermodynamics of the low-temperature structural transition in rare-earth-doped La_{2-x}Sr_xCuO_4
本文详细研究了稀土掺杂（R = Nd，Eu）La_{2-x-y} Sr_xR_yCuO_4中由正交相到四方相低温结构转变的Sr浓度关系。独立的稀土浓度的转变温度强烈降低在x ~ 0.05。我们给出了一个定性的论点，这种效应可以归因于掺杂载流子之间的库仑排斥。我们发现，在低温过渡到高温四方相和正交相之间的尺度转变温度的焓跳跃。这种效应可以用朗道展开来理解。
2000-06-15 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Role of spin-orbit coupling effects in rare-earth metallic tetra-borides : a first principle study
本文采用第一性原理电子结构方法（DFT），在量子浓缩机（QE）上对稀土四硼化物$\textrm{RB}_{4}$的电子结构进行了研究。在这篇文章中，我们研究了heather-to-negligible强自旋轨道耦合（SOC）效应对这些系统在非磁性基态的电子结构的影响。在GGA和GGA + SO近似下，使用超软赝势和完全相对论性超软赝势（对于SOC情况）进行计算。使用了在QE中实现的线性化平面波（LAPW）方法内的Perdew-Burke-Ernzerhof广义梯度近似（PBE-GGA）交换相关泛函。投影态密度由远低于费米能的3个不同的谱峰组成，并与费米能周围的连续态密度分开。由于稀土$s$-轨道、稀土$p$ + B $p$和B $p$-轨道而出现离散峰，而由于杂化B $p$、稀土$d$轨道而出现连续峰。在包含SOC时，由于稀土$p$轨道而产生的峰分裂成对应于$j=0.5$和$j=1.5$构型的两个峰。在$\textrm{LaB}_{4}$的情况下，在SOC存在的情况下，自旋分裂$4f$轨道有助于费米能级处的态密度，而费米能级处的态密度对于所考虑的所有其他材料基本上保持不受影响。
2022-08-17 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Low-energy spin dynamics in rare-earth perovskite oxides
本文综述了近年来利用单晶非弹性中子散射（INS）对$RM$ O $_3$（其中$R$是稀土离子，$M$是过渡金属离子）斜方晶系钙钛矿型稀土氧化物自旋动力学的研究。在简要介绍了一般的磁性INS技术后，介绍了四种选定化合物（YbFeO $_3$，TmFeO $_3$，YFeO $_3$，YbAlO $_3$）的过渡金属和稀土子系统的INS实验结果。我们发现，磁激发谱由两种类型的集体模式，以及分离的能量：带隙磁振子与典型的带宽为$<$ 70毫电子伏，与反铁磁（AFM）有序过渡金属子系统，和原子力显微镜波动$<$ 5毫电子伏的稀土子系统内，没有这些模式的杂交。我们讨论的高能常规磁振子激发的3 $d$子系统只简要地，并专注于在这些材料中的稀土亚晶格的壮观的动力学更详细。我们观察到，基态和低能激发的性质强烈依赖于稀土离子的身份。在非Kramers离子的情况下，低对称性晶场完全消除了多重态的简并性，产生了丰富的磁场-温度相图。在Kramers离子的情况下，所得到的基态至少是一个双重态，其可以被视为有效量子自旋-1/2。同样重要的是，在Yb基材料中，最近邻交换相互作用在一个方向上占主导地位，尽管正交钙钛矿晶体结构的三维性质。对YbAlO $_3$中分数自旋连续谱和量子临界性的观察表明，Kramers稀土基磁体可以实现量子低维物理的各个方面。
2021-06-15 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Quantum Theory of Rare-Earth Magnets
强永磁体主要由稀土（$R$）和过渡金属（$T$）组成。最强磁体钕磁体的主相为Nd $_2$ Fe $_{14}$ B。Sm $_{2}$ Fe $_{17}$ N $_{3}$是另一种具有与Nd $_{2}$ Fe $_{14}$ B相当的优异磁性能的磁体化合物。其大的饱和磁化强度、强的磁晶各向异性和高的居里温度源于$T$-3d电子和$R$-4f电子之间的相互作用。本文讨论了稀土磁体化合物的磁性。介绍了磁性定量描述的基本理论和第一性原理计算方法，以及对NdPDMATHABMO Fe $_{14}$ B、SmPDMATHABMQ Fe $_{17}$ N $_{3}$和新近合成的NdFe $_{12}$ N等典型化合物的应用。
2018-01-10 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Rare-Earth Control of the Superconducting Upper Critical Field in Infinite-Layer Nickelates
在超导无限层镍酸盐中改变稀土元素的后果一直备受争议。在这里，我们显示了惊人的差异的幅度和各向异性的超导上临界场的La，Pr，和Nd-镍酸盐。这5个区别来源于晶格中稀土离子的4f电子特征：它们对于La 3+是不存在的，对于Pr 3+单重态基态是磁性的，并且对于Nd 3 + Kramer双重态是磁性的。在Nd-镍酸盐中发现的独特的极角和方位角相关的磁阻可以被理解为来自Nd 3 + 4f矩的磁贡献。在没有稀土效应的情况下，我们发现镍酸盐广泛违反泡利极限。这种强大且可调的超导性表明了未来高场应用的潜力。
2022-05-30 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Origins of bad metal conductivity and the insulator-metal transition in the rare-earth nickelates
对于大多数金属来说，增加温度（T）或无序将加速电子散射。这一假设为电子导电性的德鲁德模型提供了信息。然而，对于所谓的坏金属，这预测的散射时间如此之短，以至于与海森堡的不确定原理相冲突。本文介绍了一类不良金属--稀土镍酸盐（RNiO_3，R =稀土）。我们研究了SmNiO_3薄膜的红外光谱，而变化的T和无序。我们发现晶格畸变和Ni-O键共价之间的相互作用解释了镍酸盐中的不良金属导电性和绝缘体-金属转变，通过在Ni-O轨道相互作用建立的大能量标度上移动光谱权重，从而在保持Drude模型的同时实现非常低的σ，并且不违反不确定原理。
2013-09-28 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Toward equilibrium ground state of charge density waves in rare-earth tritellurides
研究表明，稀土三碲化物在Peierls转变温度$T_{CDW}$以下的电荷密度波（CDW）基态并不处于平衡态，而是依赖于体系在低于$T_{CDW}$的温度下保持一定温度的时间.这种遍历性的破坏揭示了CDW滑动的阈值电场的增加，它与时间呈指数关系。我们尝试性地解释了这种行为的重组的寡聚体（Te $_x$）$^{2-}$序列形成的CDW调制。
2020-04-09 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Magnetism in Rare Earth Quasicrystals: RKKY Interactions and Ordering
本文用两步理论方法研究了稀土准晶简单模型的磁性。首先，我们计算RKKY相互作用的紧束缚哈密顿定义在一个二维准周期平铺。其次，我们研究统计力学的伊辛自旋耦合通过这些相互作用，使用蒙特卡罗模拟。我们发现出现的强耦合的自旋集群与显着较弱的集群间耦合，并过渡到一个低温相，证明了有限的域壁张力的长程序。
2015-02-24 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Crystal Field, Magnetic Anisotropy and Excitations in Rare-Earth Hexaborides
我们澄清晶体电场（CEF）诱导的磁各向异性的基态和自旋波谱的立方稀土材料与占主导地位的各向同性磁交换相互作用的作用。特别是我们研究了六硼化物NdB_6，它表现出很强的自旋四极耦合。分析了CEF方案，发现了非共线磁化响应，并确定了反铁磁有序基态的自旋取向。此外，自旋激发的评价和非弹性中子散射的抑制的两个磁模式之一，在强耦合制度的预测。
1999-03-02 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
X-ray spectroscopy of rare-earth nickelate LuNiO$_3$: LDA+DMFT study
我们提出了一个代表性的稀土镍酸盐LuNiO $_3$的共振非弹性X射线散射（RIXS）和X射线吸收的计算研究。我们研究了金属-绝缘体/位置-极化转变的光谱变化。特别是，我们解决的问题，这两种方法的位置选择性在purifionated绝缘相和签名的金属-绝缘体过渡的RIXS光谱的荧光样功能。为此，我们采用局域密度近似+动力学平均场论（LDA+DMFT）方法结合组态积分方法计算芯能级谱。
2020-04-03 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Frequency dependence of the spin glass freezing temperatures in icosahedral R - Mg - Zn (R = rare earth) quasicrystals
我们提出了交流磁化率测量的频率跨越三个数量级的单颗粒，二十面体的R-Mg- Zn（R =稀土）准晶。该家族中基于Gd的海森堡自旋玻璃的冻结温度随着频率从10 Hz增加到10 kHz而增加~ 2%，而该家族中的非海森堡成员的冻结温度对频率变化的响应明显更大（16 - 22%），表明在非海森堡自旋玻璃中的额外的磁各向异性分布引起低频磁动力学的变化。
2012-06-13 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Rare earth magnetism and ferroelectricity in RMnO3
磁性稀土元素R已被证明对正交晶系锰氧化物RMnO 3的多铁性具有显著的影响。以前的结果从同步加速器的X射线散射实验的重新检查表明，相邻的R和Mn离子之间的对称交换伸缩可以占DyMnO 3的铁电极化的增强，以及磁场诱导的铁电性在GdMnO 3。一般来说，将第二磁性物质添加到多铁性材料可为增强其铁电性质的途径。
2009-05-25 cond-mat.other cond-mat.str-el
Superconductivity in the New Platinum Germanides MPt4Ge12 (M = Rare-earth and Alkaline-earth Metals) with Filled Skutterudite Structure
合成了具有填充方钴矿结构的锗铂化合物。用X射线衍射和微探针分析了样品的结构和组成。磁化率、比热和电阻率测量证明LaPt4Ge12和PrPt4Ge12在8.3K以下具有超导电性。建立了正常态和超导态的参数。发现Pr化合物具有强耦合和晶体电场单重基态。电子结构的计算表明，在费米能级的状态密度大。SrPt_4Ge_（12）和BaPt_4Ge_（12）具有类似的行为，但T_c较低。
2007-10-08 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Magnetic phase diagram of rare-earth orthorhombic perovskite oxides
自旋重取向和磁化反转是稀土斜方镁铁榴石（$RM$ O $_{3}$ 's）的两个重要特征，引起了人们的广泛关注，但其确切的微观起源一直没有得到研究者的证实。在这里，使用密度泛函理论和经典的原子自旋动力学，我们建立了一个通用的海森堡磁性模型，允许探索整个相图的铬铁矿和铁氧体化合物，并仔细检查负责自旋重新取向和磁化反转的微观机制。我们表明，磁化反转转变的发生取决于稀土和过渡金属原子之间的相互作用的相对强度和符号：超交换和Dzyaloshinsky-Moriya。我们还得出结论，所谓的$Γ_4$和$Γ_2$阶段之间存在一个平滑的自旋重取向过渡，通过共存区域，以及它发生的温度范围，取决于微妙的平衡金属-金属（超交换和Dzyaloshinsky-Moriya）和金属-稀土（Dzyaloshinsky-Moriya）耦合。特别是，我们表明，中间共存区的发生，因为自旋子晶格以不同的速率旋转。
2021-02-16 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Ferroelectricity from iron valence ordering in rare earth ferrites?
本文综述了LuFe2O4和结构相关的稀土铁氧体中电荷有序化引起的多铁性的可能性。最近的铁电性的宏观指标和耦合自旋和电荷顺序的微观测定的实验工作表明，这种情况并不成立。理解实验观察到的电荷和自旋序的起源将需要进一步的理论工作。最近在这些材料的研究，如几何挫折效应，可能的电场诱导的过渡，或轨道顺序的其他方面也简要处理。
2013-04-26 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Robust flat bands in RCo5 (R=rare earth) compounds
通过对第一性原理能带结构和紧束缚模型的分析，阐明了RCo_5（R=稀土）化合物中普遍存在的特殊平带的形成机理。这些平坦的带是从本地化的本征态，其存在是保证的部分取消之间的站点间跳跃振幅之间的Co-3d状态在Kagome网站和那些Kagome和蜂窝网站。它们与其他能带的相对位置可以通过改变晶格参数来控制，使它们的色散保持几乎平坦，这表明了平带工程的可能性。
2015-04-30 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Single crystal growth of the pyrochlores $R_2$Ti$_2$O$_7$ ($R$ = rare earth) by the optical floating-zone method
本文报道了用光学浮区法生长稀土钛酸盐$R_2$ Ti $_2$ O $_7$（$R$ = Gd，Tb，Dy，Ho，Y，Er，Yb和Lu）和掺Y Tb $_{2-x}$ Y $_x$ Ti $_2$ O $_7$（$x$ = 0.2和1）晶体的系统研究。成功地获得了高质量的单晶，并仔细优化了生长条件。氧分压是最重要的参数，根据稀土离子半径的不同，氧分压在0.1- 0.4MPa之间较为合适。生长速率是另一个参数，发现对于不同的稀土离子为2.5- 4 mm/h。X射线衍射数据表明这些晶体具有良好的结晶性。这些晶体的基本物理性质的特点是由磁化率和比热测量。
2013-11-12 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Rare earth engineering in RMn$_6$Sn$_6$ topological kagome magnets
由于强相互作用可能导致新的拓扑相和拓扑跃迁，因此对具有电子关联的拓扑量子材料的研究是物理学的前沿。本文报道了一类可果美磁体RMn $_6$ Sn $_6$的量子输运性质与量子极限陈氏磁体TbMn $_6$ Sn $_6$的量子输运性质相似。拓扑输运的家庭，包括量子振荡与非平凡的Berry相位和大的反常霍尔效应所产生的Berry曲率场，点的存在，有质量的狄拉克费米子。我们的观察表明稀土磁性和拓扑电子结构之间的密切关系，表明稀土元素可以有效地工程在可果美磁体的陈量子相位。
2021-05-21 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
