Mechanical control of physical properties in the van der Waals ferromagnet Cr2Ge2Te6 via application of electric current
Cr2 Ge 2 Te 6是一种范德华铁磁体,居里温度为66 K。在这里,我们报告了一个快速的变化,在应用小直流电流,一个巨大的,但各向异性的磁电效应,和一个尖锐的,晶格驱动的量子开关表现在I-V特性的大块单晶Cr2 Ge 2 Te 6的磁基态。在这些观察到的现象的核心是一个新发现的,强烈的各向异性磁弹性耦合,使强烈的各向异性响应的晶格应用的电流和/或磁场,因此在Cr2 Ge 2 Te 6的奇异现象。磁性半导体中这种罕见的机械可调性为独特的功能材料和器件提供了诱人的前景。
2022-01-21 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Magnetic properties of CrSnS3: A new Van der Waals ferromagnet
本文报道了一种新的范德瓦耳斯铁磁材料CrSnS_3的实验发现,其居里温度为TC ~ 119 K。居里温度与Chittari et.等. DFT预测(TC =112.3K)的伊辛模型与库仑势的增加。CrSnS 3中的FM有序化温度在Cr基范德华材料中是最高的:CrI 3,CrSiTe 3和CrGeTe 3。直流磁化率在Tc(~ 119 K)处出现一级相变,在AFM Neel温度TN~ 90 K处出现一个极大值;交流磁化率在Tc(~ 119 K)附近出现两个尖峰,在TN~ 90 K处出现一个尖峰.在外加直流磁场中的交流磁化率测量表明,CrSnS 3经历了两个连续的相变:磁化率的急剧增加表明在119 K处的一阶PM到FM,随后在TN~ 90 K处的AFM转变开始时更逐渐地减小。在30 K以下的磁化等温线表明材料在AFM状态下有序化;而在T > 30 K时的磁化等温线急剧上升到其饱和值,证实了铁磁状态。
2022-07-28 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Quantum-Confined Tunable Ferromagnetism on the Surface of a van der Waals Antiferromagnet NaCrTe2
通过角分辨光电子能谱与从头计算,发现范德华反铁磁体NaCrTe2表面存在量子限域的二维铁磁态,并可通过碱金属表面掺杂调控交换劈裂和临界温度。
2024-10-18 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Ferromagnetic van der Waals crystal VI3
本文报道了VanderWaals(vdW)晶体VI 3的结构、物理性质和电子结构。详细的分析表明,VI 3在Ts ~ 79 K时表现出从单斜C2/m到菱形R-3的结构转变,类似于CrX 3(X = Cl,Br,I)。低于Ts时,在Tc ~ 50 K出现长程铁磁(FM)转变。VI 3中V的局域磁矩接近高自旋态V3+离子(S = 1)。理论计算表明,VI 3可能是带隙约为0.84 eV的莫特绝缘体.此外,VI 3具有相对小的层间结合能,并且可以容易地剥离到实验上的几个层。因此,VI 3是二维FM半导体的候选者。这也为研究S = 1系统的二维磁性和vdW异质结构提供了一个新的平台。
2018-12-17 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Thermal Hall effect in a van der Waals ferromagnet CrI3
本研究报道CrI3的热输运性质,发现拓扑磁振子预期的热霍尔信号微弱,而低温下存在显著反常热霍尔信号,可能源于磁振子-声子杂化或散射,为后续中子散射研究提供方向。
2024-03-13 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Exploring the apparent violation of the Mott relation in a noncentrosymmetric kagome ferromagnet
本研究通过掺杂Ru的UCoAl材料,探索其拓扑性质与Mott关系的关联,揭示了关联平坦带对Weyl点的影响及异常电导行为的机制。
2025-11-28 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Magnetic order and its interplay with structure phase transition in van der Waals ferromagnet VI$_3$
范德华磁铁VI $_3$展示了有趣的磁性,使其在各种应用中的伟大使用。然而,它的微观磁性结构尚未确定。在这里,我们报告的中子衍射和磁化率测量VI $_3$,揭示了铁磁顺序的磁矩方向从$c$轴倾斜约36°在4 K。在$T_C$ = 50 K时磁序完全消失之前,在~27 K的温度下观察到了伴随着结构畸变的自旋重取向.在4 K下~1.3 $μ_B$的精细磁矩远低于2 $μ_B$ / V $^{3+}$的完全有序自旋磁矩,表明VI $_3$中存在与自旋磁矩反平行的轨道磁矩和强的自旋-轨道耦合.这导致强磁弹性相互作用,使得VI $_3$的磁性质容易通过应变和压力进行调节。
2021-07-14 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Nearly room temperature ferromagnetism in pressure-induced correlated metallic state of van der Waals insulator CrGeTe$_3$
二维vanderWaals(vdW)材料中库仑排斥、自旋轨道耦合和Hund耦合能等不同能量尺度之间的复杂相互作用产生了新的新兴物理状态。例如,vdW电荷转移绝缘体CrGeTe $_3$中的铁磁性提供了一个有前途的平台,以使用几层厚的材料同时操纵潜在器件实现的磁和电特性。在这里,我们展示了一个连续调谐的磁和电性能的CrGeTe $_3$单晶使用压力。随着压力的施加,CrGeTe $_3$从室温下居里温度为$T_{\rm{C}} \sim $ 66 K的FM绝缘体转变为相关的2D费米金属,$T_{\rm{C}}$超过$\sim$ 250 K。值得注意的是,在绝缘体-金属转变(IMT)中没有伴随的结构畸变表明,电子基态的压力引起的修改是由电子相关驱动的,这提供了vdW材料中带宽控制IMT的罕见示例。
2021-07-22 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Topological magnon insulators in two-dimensional van der Waals ferromagnets CrSiTe$_3$ and CrGeTe$_3$: towards intrinsic gap-tunability
拓扑绝缘体的玻色子类似物已经在大量的理论工作中被提出,但它们的实验实现仍然非常罕见,特别是对于自旋系统。最近,二维蜂窝状范德华铁磁体作为一种新的拓扑自旋激发平台而出现。在这里,通过全面的非弹性中子散射研究和自旋波激发的理论分析,我们报告的拓扑磁振子绝缘体的实现在CrXTe $_3$(X=Si,Ge)化合物。证实了在磁振子带交叉狄拉克点处能隙开口的非平凡性质和内在可调谐性,同时从理论上证明了相应的能隙拓扑边缘态的出现.在这类卓越的二维材料中实现具有内在间隙可调谐性的拓扑磁振子绝缘体无疑将在磁振子和拓扑自旋电子学领域中产生新的和迷人的技术应用。
2021-07-08 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Robustness of ferromagnetism in van der Waals magnet Fe$_3$GeTe$_2$ to hydrostatic pressure
本研究通过高压中子粉末衍射实验和第一性原理计算发现,FGT在高达5 GPa静水压下未发生结构相变,虽居里温度和Fe磁矩被抑制,但其铁磁性表现出鲁棒性,键长与键角变化导致的交换相互作用改变是磁抑制主因。
2025-04-02 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Electron spin resonance and ferromagnetic resonance spectroscopy in the high-field phase of the van der Waals magnet CrCl$_3$
我们报告了一个全面的高场/高频电子自旋共振(ESR)的范德瓦耳斯磁体CrCl $_3$单晶的研究。这种材料,虽然被称为相当长的一段时间,最近已经收到了显著的关注,在使用范德华磁体的背景下,在新的自旋电子器件。在4和175 K之间进行与温度相关的测量的共振场,并与外部磁场施加平行和垂直于蜂窝状平面的晶体结构。这些研究表明,共振线从顺磁共振位置已经在温度远高于过渡到磁有序状态。从而建立了铁磁短程关联的存在,证明了标题化合物的磁性本质上是二维的。为了研究低温下场致有效铁磁态的磁各向异性,在4K下进行了频率相关铁磁共振(FMR)测量。两个磁场方向之间所观察到的各向异性进行了分析,通过数值模拟的基础上的唯象理论的FMR。这些模拟是在良好的协议与测量数据,如果考虑到所研究的晶体的形状各向异性,而磁晶各向异性被发现是可以忽略不计的CrCl $_3$。因此,不存在显著的固有各向异性使得这种材料成为实际上理想的各向同性海森堡磁体。
2020-05-29 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Signatures of Kitaev interactions in the van der Waals ferromagnet VI3
本文通过高分辨率非弹性中子散射测量范德华铁磁莫特绝缘体 VI3,发现其动量空间中高度各向异性的磁激发可由具有大键依赖 Kitaev 相互作用的模型解释,为探索 Kitaev 物理开辟了新途径。
2024-12-30 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Suppression of ferromagnetism in van der Waals insulator due to pressure-induced layer stacking variation
Institute of Physics of the Czech Academy of Sciences(捷克科学院物理研究所);Charles University, Department of Condensed Matter Physics(查理大学凝聚态物理系)
研究 CrBr3 中压力驱动的结构与磁转变,通过单晶 X 射线衍射等方法,发现其固有三态性,压力促使 AA 堆叠三角相生长,铁磁性在 5.8 GPa 以上崩溃,归因于反铁磁耦合 Cr 矩增加,计算与模拟予以证实。
2026-07-08 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Anisotropic hybridization probed by polarization dependent x-ray absorption spectroscopy in VI3 van der Waals Mott ferromagnet
本研究通过偏振依赖X射线吸收光谱结合配体场理论计算,揭示VI₃范德华莫特铁磁体中钒-配体不平衡杂化引发的各向异性,明确其绝缘基态由莫特效应主导,为同类二维材料研究提供基准。
2023-05-09 cond-mat.str-el
Observation of Complete Orbital Two-channel Kondo Effect in van der Waals Ferromagnet Fe3GaTe2
该研究在范德华铁磁体 Fe3GaTe2 中首次于同一样品内观测到轨道二通道近藤效应的三个完整电阻区域,并揭示其 TLSs 非磁性起源及线性负磁阻与自旋织构的关联。
2024-10-24 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Magnetic structure and phase stability of the van der Waals bonded ferromagnet Fe3-xGeTe2
采用合成、X射线和中子衍射、高分辨显微镜和磁化强度测量相结合的方法研究了层状铁磁化合物Fe $_3$ GeTe $_2$的磁结构和相图。通过自熔反应合成了单晶,单晶中子衍射发现在4K下沿$c$ -轴取向的磁矩为1.11(5)$μ_B$ /Fe的铁磁有序。这些助熔剂生长的晶体与先前通过气相传输生长的晶体($T_{\textrm{c}}$ = 220 K)相比具有较低的居里温度$T_{\textrm{c}}\approx$ 150 K。不同之处在于助熔剂生长的晶体中Fe含量降低,如在一系列多晶样品中观察到的行为所示。随着Fe含量的降低,居里温度、磁各向异性和净磁化强度也降低。此外,对助熔剂生长晶体的霍尔效应和热电测量表明,多种载流子类型有助于Fe $_{3-x}$ GeTe $_2$和结构相似的Ni $_{3-x}$ GeTe $_2$的电输运。
2015-12-21 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Relating spin-polarized STM imaging and inelastic neutron scattering in the van-der-Waals ferromagnet Fe3GeTe2
范德华(vdW)铁磁体已经能够开发具有自旋电子学功能的剥离单层组装的异质结构,这使得在微观水平上理解并最终调整其磁性变得非常重要。迄今为止,关于这些系统的磁特性的信息主要来自宏观技术,对微观磁特性知之甚少。在这里,我们结合自旋极化扫描隧道显微镜和准粒子干涉成像中子散射建立的磁性和电子性质的金属VDW铁磁体Fe3GeTe2。通过在原子尺度上成像畴壁,我们可以将畴壁宽度与从非弹性中子散射中测量的磁振子色散中提取的交换相互作用和磁各向异性相关联,这两种技术之间具有良好的一致性。通过与密度泛函理论计算结果的比较,我们可以将准粒子干涉归因于自旋多数带。我们发现在费米能量的频带的一个维度二分法:少数字符的频带主要是二维的字符,而多数字符的频带是三维的。我们希望这将使新的自旋电子器件的设计原则。
2021-11-15 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Weak Antilocalization Effect up to ~ 120 K in the van der Waals Crystal Fe5-xGeTe2 with Near Room Temperature Ferromagnetism
弱反定域效应是对经典电导率的量子修正,在二维磁体中从未出现过。在本工作中,我们报道了在居里温度Tc ~ 270 K,甚至可以高达~ 120 K的范德华铁磁体Fe 5-xGeTe 2中观察到的WAL效应。Hikami-Larkin-Nagaoka和Maekawa-Fukuyama理论可以很好地描述强自旋轨道耦合(SOC)下的WAL效应。此外,通过角分辨光电子能谱测量和第一性原理计算发现,在60 K附近,样品的磁电阻和磁电导都出现了峰谷交叉现象,这是一个罕见的温度驱动的Lifshitz转变.反射磁性圆二色性测量表明,在120 K以上,可能存在自旋重取向,从而消除WAL效应。我们的研究结果提出了一个罕见的WAL效应的例子在二维铁磁体,也是一个磁输运指纹的强SOC在Fe 5-xGeTe 2。这些结果对于理解这种高Tc巡游铁磁性的相互作用哈密顿量以及设计下一代室温自旋电子或双电子器件具有指导意义。
2021-09-05 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Dispersive dark excitons in van der Waals ferromagnet CrI3
本研究利用高分辨率RIXS在范德华铁磁体CrI3中首次明确识别出两个自旋翻转暗激子,其线宽更窄且随动量色散,为新型磁光功能提供了可能。
2025-01-16 cond-mat.str-el
Chiral Pseudogap Metal Emerging from a Disordered van der Waals Mott Insulator 1T-TaS2-xSex
本文利用 ARPES 研究 1T-TaS2-xSex,发现 Se 取代在保持 CDW 序的同时诱导出具有手性谱不对称性的赝能隙金属相,并将其归因于无序 Mott 绝缘体。
2025-03-15 cond-mat.str-el
Towards Mott design by $δ$-doping of strongly correlated titanates
在畸变钙钛矿结构的莫特绝缘体体LaTiO $_3$和GdTiO $_3$中沿[001]方向掺杂一层SrO,可以得到丰富的相关电子结构.一个现实的超晶格的研究通过电荷自洽结合的密度泛函理论与动力学平均场论揭示层和温度依赖的多轨道金属-绝缘体的转变。在界面处的轨道选择性金属层通过轨道极化的掺杂Mott态溶解成超出两个导电TiO $_2$层的轨道有序绝缘区。我们发现后者的散射行为有很大的差异。打破$δ$掺杂的GdTiO $_3$中的自旋对称性导致反铁磁耦合的铁磁巡回层和铁磁Mott绝缘层的块。
2015-04-08 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Anomalous Thermal Hall Effect in an Insulating van der Waals Magnet VI3
二维(2D)范德华(vdW)磁体已经成为发现和探索物理现象和新物理的肥沃的操场。在这封信中,我们报道了在绝缘范德华铁磁体VI3中观测到的反常热霍尔效应(THE),其中\k{appa}_x y~1 × 10 ^(-2)W K ^(-1)m ^(-1)。热霍尔信号在没有外部磁场的情况下持续存在,并且在磁化切换时翻转符号。结合理论计算,我们证明了VI3具有THE的双重性质,即,在较高温度下由铁磁蜂窝晶格承载的拓扑磁振子和在较低温度下由磁振子-声子耦合诱导的声子主导。我们的研究结果不仅将VI3定位为第一个研究反常磁振子和声子THEs的铁磁系统,而且使其成为自旋电子学/磁振子应用的潜在平台。
2021-11-11 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Magnetic Amplification at Yb3+ "Designer Defects" in the van der Waals Ferromagnet, CrI3
本文在 CrI3 中掺入 Yb3+ 光学杂质,利用磁光-PL 揭示约10 T有效内场与 Yb3+-Cr3+ 超交换耦合,并探测多层样品中的零场磁有序。
2023-01-27 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Charge-density-wave phase, mottness and ferromagnetism in monolayer $1T$-NbSe$_2$
最近研究的单层NbSe $_2$的$1T$ -多晶型揭示了绝缘行为,表明具有与莫特绝缘体相关的$\sqrt{13}\,\times\sqrt{13}$周期性的大卫星相,使人想起$1T$ -TaS $_2$。在这项工作中,我们研究这种新颖的二维材料的第一原理。我们发现一个不稳定的形成一个无公度的电荷密度波(CDW),并建立大卫之星阶段作为最稳定的公度CDW。在大卫之星阶段的MOTTNESS确认和研究在不同层次的理论:自旋极化广义梯度近似(GGA)和它的扩展涉及现场库仑排斥(GGA+ $U$),以及动力学平均场论(DMFT)。最后,我们估计在这种材料中的海森堡交换耦合,并发现一个弱的最近邻铁磁耦合,在与大多数莫特绝缘体。我们指出,这个大卫之星阶段和平带铁磁性模型之间的密切相似之处。
2018-03-28 cond-mat.str-el
Destabilization of ferromagnetism by frustration and realization of a nonmagnetic Mott transition in the quarter-filled two-orbital Hubbard model
用变分蒙特卡罗方法研究了正方形晶格上四分之一填充(每格点电子数$n=1$)的双轨道哈伯德模型.对于变分波函数,我们考虑了短程双光子-holon结合因子。我们发现,这个波函数的能量低于密度-密度Jastrow波函数的能量,部分包括在以前的研究中使用的长程相关。除了最近邻跳变$t$之外,我们还通过次最近邻跳变$t'$将挫折引入模型。对于$t'=0$,通过增加库仑相互作用$U$,在Mott转变发生之前出现具有交错轨道顺序的铁磁态。通过增加$t'$,该铁磁相的区域收缩,并且发生没有磁序的Mott转变。
2021-02-14 cond-mat.str-el
Bulk properties of van-der-Waals hard ferromagnet VI3
我们提出了全面的测量层状范德华铁磁体VI $_3$的结构,磁性和电子性能下降到低温。尽管属于过渡金属三卤化物的一个很好的研究家庭,这种材料很少受到关注。我们的轮廓,从高分辨率的粉末X射线衍射测量,一个校正的室温晶体结构,以前提出的,并揭示了在79 K的结构转变,也可以看到在热容。磁化强度测量证实VI $_3$是一个硬铁磁体(9.1千奥斯特矫顽场在2 K)具有高度的各向异性,和压力依赖性的磁性能的磁秩序的二维性质提供了证据。光学和电学输运测量表明,这种材料是一种绝缘体,光学带隙为0.67 eV -以前的理论预测的d带金属性,然后让我们相信VI $_3$是一个相关的莫特绝缘体。我们最新的能带结构计算支持这一观点,并与实验数据吻合良好。我们建议VI $_3$在低维磁性和功能材料的蓬勃发展领域拥有巨大的潜力,同时也有机会研究和利用低维Mott物理。
2019-01-21 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Doping control of realization of an extended Nagaoka ferromagnetic state from the Mott state
受Nagaoka铁磁性的启发,我们提出了一个巡游模型,通过模拟有限晶格中的掺杂过程来研究Mott单重态和铁磁态之间的转变。在长冈铁磁性中,当电子从半充满系统中移出时,系统的总自旋取最大值。为了加入电子去除的过程,我们的模型包含额外的位点作为电子的储存库,储存库的化学势控制电子的分布。作为化学势的函数,该系统表现出基态相变之间的各种值的总自旋,包括饱和铁磁态由于长冈机制在有限的空穴密度。我们通过测量各种物理量,如电子的分布,自旋关联函数,磁场中的磁化过程,以及纠缠熵来讨论铁磁性的本质。
2015-01-13 cond-mat.str-el
Ferromagnetism in the Extended Periodic Anderson Model Near Selective Mott Localization
受非FL量子相变(QPT)附近铁磁性(FM)实验发现的启发,本文研究了扩展周期Anderson模型(EPAM)中的FM。利用Frobenius-Perron定理,在选择性Mott局域附近发现了FM { \it metallic}相,并阐明了它与Tasaki平带铁磁性以及双交换机制的有趣联系.这一发现是对D=1 PAM的数值工作的高维推广,并构成了对$D>1$中FM金属行为的稳健方法。最后,我们讨论了我们的结果的具体表现为$UGe_{2}$。
2008-12-02 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Robust room temperature ferromagnetism in an itinerant van der Waals antiferromagnet
本文发现巡游型范德瓦尔斯反铁磁体 (Fe0.56Co0.44)5GeTe2 在剥离至单层时仍保持至室温的铁磁序,并展现奇偶层数效应及低温偶数层稳健铁磁性。
2023-11-03 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el quant-ph
Magnetic critical behavior of the van der Waals Fe5GeTe2 crystal with near room temperature ferromagnetism
范德华铁磁体Fe 5GeTe 2具有约270 K的居里温度TC,其可以通过调节Fe缺陷含量而升高到室温以上。为了深入了解其铁磁交换,我们通过测量大块Fe 5GeTe 2晶体中铁磁到顺磁相变周围的磁化强度来研究其临界行为。通过采用各种技术包括修改的Arrott图、Kouvel-Fisher图和临界等温线分析来分析磁化强度,获得了一组可靠的临界指数,其中TC = 273.7 K,β = 0.3457,γ = 1.40617,和δ = 5.021,这表明存在一个三维磁交换,其距离衰减为J(r)~(r)$^-4.916,这与具有长程磁耦合的三维海森堡模型的结果接近.
2020-03-15 cond-mat.str-el
Generalized calculation of magnetic coupling constants for Mott-Hubbard insulators: Application to ferromagnetic Cr compounds
利用多带哈伯德模型的瑞利-薛定谔微扰展开,给出了Mott-Hubbard绝缘体中任意间距磁性过渡金属离子间超交换耦合常数的解析表达式.唯一的限制是i)所有配体离子都是封闭壳层阴离子,以及ii)所有起作用的相互作用路径长度相等。对于短路径,我们的结果基本上证实了Goodenough-Kanamori-Anderson规则,但在一般情况下,不存在任何简单的规则来预测磁耦合常数的符号。铁磁耦合的最有利的情况下,发现离子与不到一半的填充d壳层,铁磁耦合的(相对)趋势增加的路径长度。作为应用,研究了Cr化合物Rb $_2$、CrCl $_4$、CrCl $_3$、CrBr $_3$和CrI $_3$的磁相互作用,除CrCl $_3$外,其余都是铁磁体.
1997-06-17 cond-mat.str-el
Interplay of Mott Transition and Ferromagnetism in the Orbitally Degenerate Hubbard Model
介绍了简并哈伯德模型的从玻色子表示。的位置的金属到绝缘体的过渡,发生在相称的密度被示出弱依赖于带简并M。哈伯德子带的相对权重强烈地依赖于M,以及磁性。它还表明,一个相当大的洪德规则耦合是必需的,以有铁磁不稳定性出现。由温度升高驱动的金属到绝缘体的转变是它的一个强功能。
1996-12-18 cond-mat.str-el
Doped Mott phase and charge correlations in monolayer 1T-NbSe$_2$
本研究在单层1T-NbSe$_2$中实现了掺杂Mott相,发现通过邻近效应电子转移形成的半满与全满格点分布受竞争性非局域多体关联控制,确立了该材料作为探索阻挫晶格中高温关联物理的平台。
2024-03-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Electronic correlations in the van der Waals ferromagnet Fe$_3$GeTe$_2$ revealed by its charge dynamics
层状范德华铁磁Fe $_3$ GeTe $_2$具有拓扑结构和磁性之间的非常规相互作用,导致低温下的大的反常霍尔电导率。在这里,我们调查其电荷动力学的温度依赖性,并揭示,在进入铁磁状态在$T_C \sim 200$ K和进一步降低温度时,有一个逐渐的光谱权重从中红外范围向远,以及近红外频率洗牌的开始。这种双重的光谱重量转移表明的重要作用的洪德耦合作为电子相关性的主要来源和信号的非相干相干交叉在低温下。我们的研究结果还传达了电子环境,基于单线拓扑状态,有利于大的异常霍尔电导率。
2020-10-06 cond-mat.str-el
Colossal Magnetoresistance by Avoiding a Ferromagnetic State in the Mott System Ca3Ru2O7
运输和磁性研究的Ca 3Ru 2 O 7的温度范围从0.4 K至56 K和磁场,B,高达45 T导致显着不同的行为时,施加沿不同的晶轴的字段。B的铁磁(FM)态具有全自旋极化||a轴,但巨大的磁阻实现只有B|| b轴。对于B|| c轴,观察到Shubnikov-de Haas振荡,随后是比B更小的电阻状态||a.因此,与标准的巨磁阻材料相比,FM相位对于电子跳跃是最不利的。这些性质与Mott转变(48 K)附近的极不寻常的自旋-电荷-晶格耦合一起由轨道自由度驱动。
2005-03-30 cond-mat.str-el
Uniaxial pressure effects in the two-dimensional van-der-Waals ferromagnet CrI$_3$
采用高分辨率磁弹性测量法对准二维层状范德华材料CrI $_3$的磁弹性耦合和单轴压力对铁磁有序化温度的影响进行了实验研究和定量分析。在$T_{\rm C}$处的热膨胀系数中的明显异常意味着对于沿(垂直于)$c$轴施加的压力,正(负)压力依赖性$\partial T_{\rm C}/\partial p_{\rm i}$。实验结果支持的数值研究表明,占主导地位的,层内磁耦合增加后,压缩沿$c$方向和负的面内应变减少。与此相反,层间交换被示出为最初增加,随后减少后的应用程序的面外和面内压缩。
2022-02-07 cond-mat.str-el
Itinerant ferromagnetism mediated by giant spin polarization of metallic ligand band in van der Waals magnet Fe5GeTe2
研究了铁磁范德华金属Fe 5GeTe 2的近费米能(EF)元素特定的电子态和自旋态.软X射线角分辨光电子能谱(SX-ARPES)测量提供了局域化Fe 3d带的光谱证据。我们还发现本地化的Fe 3d带和离域的Ge/Te p带之间的突出的杂交。这张照片是强烈支持直接观察到的显着的自旋极化的配位体p带附近的EF,使用X-射线磁性圆二色性(XMCD)测量。据我们所知,在文献报道的任何体系中非磁性元素的有限XMCD信号中,配体元素Te的XMCD信号强度显示出最高值。结合SX-ARPES和元素选择性XMCD测量,我们共同指出了巨大的自旋极化的离域配位体Te状态的重要作用,实现巡回远程铁磁性Fe 5GeTe 2。我们的发现为理解低维化合物中巡游铁磁性的机制提供了一个基本的元素选择性观点,也为通过界面能带工程设计异质结构中的奇异磁性态提供了思路.
2021-01-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Emergent Polar Metal Phase in a Van der Waals Mott Magnet
University of Cambridge(剑桥大学);Institut Laue-Langevin(朗之万研究所);University of Birmingham(伯明翰大学);University of East Anglia(东英吉利大学);Navoi State University of Mining and Technologies(纳沃伊国立矿业与技术大学);Diamond Light Source(钻石光源)
FePSe₃在压力作用下出现可调的二维极性金属相,通过失去反演对称性实现,为研究该新型相提供了新平台。
2026-02-27 cond-mat.str-el
Multiple ferromagnetic transitions and structural distortion in the van-der-Waals ferromagnet VI$_3$ at ambient and finite pressures
我们提出了一个零场$^{51}$ V和$^{127}$ I NMR在环境压力和比热和磁化强度测量下的压力高达2.08 GPa的大块单晶体的范德华铁磁体VI $_3$的联合研究。在环境压力下,我们的研究结果一致表明,VI $_3$在$T_s \approx $ 78 K时发生结构转变,随后在$T_{FM1} \approx $ 50 K和$T_{FM2} \approx $ 36 K冷却时发生两次铁磁转变。在最低温度下($T < T_{FM2}$),存在两个磁有序V位,而在$T_{FM1} < T\,< T_{FM2}$中只观察到一个磁有序V位. $T_{FM1}$几乎不受外部压力的影响,而$T_{FM2}$对压力高度敏感,并在$p \approx 0.6 $ GPa时与$T_{FM1}$线合并。在甚至更高的压力下($p \approx $ 1.25GPa),$T_{FM2}$线与$T_s$处的结构转变合并,对于$p < 1.25$ GPa,$p$适度地抑制该结构转变。两者合计,我们的数据指向一个复杂的磁性结构和一个有趣的相互作用的磁性和结构的自由度在VI $_3$。
2019-11-19 cond-mat.str-el
Near room-temperature ferromagnetism from double-exchange in the van der Waals material CrGeTe$_3$: evidence from optical conductivity under pressure
该研究结合光学测量与理论计算,发现加压范德华晶体CrGeTe$_3$的近室温铁磁性源于双交换机制,并证实金属相中存在电荷转移能隙。
2025-04-03 cond-mat.str-el
Pressure evolution of electronic structure and magnetism in the layered van der Waals ferromagnet CrGeTe$_3$
本研究结合 DFT 与 DMFT 计算 CrGeTe$_3$ 的 Heisenberg 交换耦合和电子关联,解释其压力诱导的磁性增强及高压金属态本质。
2023-09-26 cond-mat.str-el
Higher-order Topological Phases of Magnons in van der Waals Honeycomb Ferromagnets
我们从理论上提出了一种二阶拓扑磁振子绝缘体,它是由具有反铁磁层间耦合的范德华蜂窝铁磁体堆叠而成。该系统具有Z $_{2}$拓扑相,并受到伪时间反演对称性(PTRS)的保护。易平面各向异性项破坏PTRS并破坏拓扑相位。然而,它尊重磁二重旋转对称性,这保护了双层中的角模和沿堆叠方向的铰链模的二阶拓扑相位。此外,引入的交错层间耦合建立Z $_{2}$ $\times$ Z拓扑结构,产生携带非零陈数的带隙拓扑表面模式。因此,手征铰链模式沿着长方体几何形状中的水平铰链传播,并且对紊乱是鲁棒的。我们的工作将范德华平台中的高阶拓扑和磁振子联系起来,并可用于构造拓扑磁振子器件。
2022-02-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Tunable moire spinons in magnetically encapsulated twisted van der Waals quantum spin-liquids
量子自旋液体范德华磁体如TaS $_2$、TaSe $_2$和RuCl $_3$提供了一个天然的平台来探索与自旋物理学相关的新的奇异现象,其性质可以通过与铁磁绝缘体如CrBr $_3$的交换接近来控制。本文提出了一种基于量子自旋液体双层结构的扭曲范德华异质结构。我们证明了自旋平坦带和拓扑自旋态的出现在这样的异质结构,拓扑间隙的出现是由扭曲驱动。我们进一步表明,自旋能带结构可以通过交换邻近效应控制的铁磁铅。最后,我们展示了如何结合小磁场与隧道光谱,磁封装异质结构提供了一种表征的量子自旋液体状态的性质。我们的研究结果提出了扭曲的量子自旋液体双层膜作为潜在的平台奇异的莫尔旋子现象,展示了磁性范德华异质结构的多功能性。
2021-02-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Three-dimensional ferromagnetism and magnetotransport in van der Waals Mn-intercalated tantalum disufide
范德华(vdW)铁磁体是一类重要的自旋电子学材料。最近发现的原子vdW磁体CrI $_3$和Cr $_2$ Ge $_2$ Te $_6$引发了二维(2D)磁性领域的复兴。本文系统地研究了2 H-Mn $_{0.28}$ TaS $_2$单晶,它是一种二维vdW铁磁体,$T_c$ $\sim$为82.3 K,具有较大的面内磁各向异性。测量Mn $K$ -边缘X射线吸收光谱以提供关于其电子状态和局部原子环境的信息。在$T_c$附近测量的详细的磁性等温线表明,2 H-Mn $_{0.28}$ TaS $_2$内的自旋耦合是三维(3D)海森堡型耦合与自旋之间的吸引长程相互作用,衰减为$J(r)\approx r^{-4.85}$。电阻率$ρ(T)$和热电势$S(T)$都在$T_c$附近表现出异常,证实了空穴型输运载流子与局部矩的强烈相互作用。一个不寻常的角度相关的磁阻进一步观察,这表明一个可能的场诱导的新的磁结构。
2021-10-21 cond-mat.str-el
Crystal Structures and Phase Transitions of the van-der-Waals Ferromagnet VI3
单晶X-射线衍射研究的晶体结构的演变与温度的相变的重点。一些相关的比热和磁化数据包括在内。室温三角晶体结构R-3(148)的存在已被证实。冷却后,VI 3在Ts ~ 79 K发生结构相变,转变为单斜相。Ts在沿三角形c轴施加的磁场中减小。当VI 3在TFM 1 ~ 50 K转变为铁磁性时,观察到磁致伸缩引起的单斜结构参数的变化。在进一步冷却时,单斜结构在32 K下转变成三斜变体,这很可能与先前报道的铁磁结构的转变一起发生。观察到的现象初步归因于强磁弹性相互作用。
2019-10-24 cond-mat.str-el
Ultracold Gases of Ytterbium: Ferromagnetism and Mott States in an SU(6) Fermi System
研究表明,具有核自旋$^{173}$的镱原子超冷量子简并气体具有扩大的SU $(6)$对称性.在朗道费米液体理论,费米液体(Pomeranchuk)不稳定性的自旋通道中的稳定性标准被认为是。集中在SU $(n > 2)$概括的铁磁性,它表明在平均场论,从顺磁体的巡回铁磁体的过渡一般是一阶的。在对称性的基础上,讨论了一般SU $(n)$巡游铁磁基态及其拓扑激发。这些SU $(n > 2)$铁磁体可以通过使用光学方法或在光晶格中增加散射长度而变得稳定。然而,在目前的实验温度下的光晶格中,具有不同填充的Mott态预计将共存于同一个陷阱中,从基于SU $(6)$哈伯德模型的计算中获得。
2009-07-12 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Magnetic memory and spontaneous vortices in a van der Waals superconductor
掺杂的莫特绝缘体展现了一些最有趣的物质量子相,包括量子自旋液体、非常规超导体和非费米液体金属。当巡游电子接近莫特绝缘态时,这种相位通常会出现,从而经历强烈的空间相关性。范德华异质结构的不同层之间的接近自然地实现了实验研究局域化的相关电子和巡回电子之间的关系的平台。在这里,我们通过研究4 Hb-TaS 2的磁景观来探索这种关系,该磁景观实现了候选自旋液体和超导体的交替堆叠。我们报告了一个自发的涡旋相,其涡旋密度可以在正常状态下训练。我们发现,时间反演对称性被打破以上Tc,表明存在一个独立的超导体的磁相。引人注目的是,这个阶段不会产生可检测的磁信号。我们使用扫描超导量子干涉仪(SQUID)显微镜,以显示它是不兼容的铁磁有序。这种新形式的隐藏磁性的发现说明了超导性与强关联系统的结合如何导致新的,意想不到的物理学。
2022-06-15 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Spin-polarons and ferromagnetism in doped dilute Wigner-Mott insulators
本研究针对过渡金属二硫化物莫尔异质结构在稀疏填充下的磁态问题,提出低浓度掺杂电子会形成自旋极化子并诱导铁磁有序,还预测了该过程在系统磁化分布中的特征,为理解Wigner-Mott绝缘体的磁性提供了新视角。
2024-01-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Heterogeneous Ta-dichalcogenide bilayer: heavy fermions or doped Mott physics?
基于第一性原理计算,本文重新解释了Ta-二硫族化物双层异质结构,发现其电子从1T层向1H层发生显著电荷转移,系统更接近掺杂莫特绝缘体而非重费米子,为量子材料工程提供了新平台。
2023-02-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Spin-orbit coupling, strong correlation, and insulator-metal transitions: the J$_{\rm eff}$ =3\2 ferromagnetic Mott insulator Ba$_{2}$NaOsO$_{6}$
双钙钛矿Ba $_{2}$ NaOsO $_{6}$(BNOO),一个非常高的氧化态(七价)锇$d^1$化合物的异国情调的例子,也是不常见的铁磁莫特绝缘体没有Jahn-Teller(JT)失真,使用密度泛函理论(DFT)混合泛函为基础的精确相关电子交换(oeeHyb)方法和包括自旋轨道耦合(SOC)建模。得到了实验观测到的窄禁带铁磁绝缘基态,其易磁化轴沿[110]方向与实验一致,支持了该方法为研究该系统提供了一种现实的方法。[110]自旋取向的预测自旋密度接近立方(与其他方向不同),这为没有JT畸变提供了解释。轨道矩为-0.4 $μ_B$的粒子强烈地补偿了Os上+0.5 $μ_B$的自旋矩,留下了一个更符合实验的强烈补偿矩。值得注意的是,净力矩主要取决于氧离子。绝缘体-金属的转变,通过旋转的磁化方向与外部磁场在中等压力下预测的一个后果,强SOC,和金属化在中等压力下的预测。与同构,等价的绝缘体Ba $_2$ LiOsO $_6$,但反铁磁顺序进行比较。
2014-10-12 cond-mat.str-el
Ba2NiOsO6: A Dirac-Mott insulator with ferromagnetism near 100 K
在6 GPa和1500 °C下合成了铁磁半导体Ba 2NiOsO 6(Tmag ~100 K)。其结晶为双钙钛矿结构[Fm-3 m; a = 8.0428(1)Mn],其中Ni 2+和Os 6+离子在钙钛矿B位完全有序。研究表明,Os 6+的自旋轨道耦合对电荷带隙的打开起着重要的作用.用密度泛函理论和粉末中子衍射方法研究了磁态。后者在5 K时,在大于21 kOe的磁场中显示出共线铁磁有序.铁磁带隙态与已知的稀磁半导体如(Ga,Mn)As和(Cd,Mn)Te(Tmag < 180 K)、无自旋带隙半导体Mn 2CoAl(Tmag ~720 K)以及铁磁绝缘体EuO(Tmag ~70 K)和Bi 3Cr 3 O 11(Tmag ~220 K)的铁磁带隙态根本不同。它也与已知的亚铁磁绝缘体/半导体有质的不同,其特征在于反平行自旋排列。我们发现的Ba 2NiOsO 6的铁磁电阻率应该增加在铂族氧化物的兴趣,因为这类新的材料应该是有用的自旋电子学,量子磁,和相关设备的发展。
2016-12-15 cond-mat.str-el
Mott lobes of the $S=1$ Bose-Hubbard model with three-body interactions
利用密度矩阵重整化群方法,研究了具有局域三体相互作用的一维$S=1$ Bose-哈伯德模型的基态,它可以是超流态,也可以是莫特绝缘体态.我们绘制了该模型的铁磁和反铁磁相互作用的相图。无论自旋相关耦合的符号是什么,Mott波瓣的面积都随着自旋相关耦合强度的增加而减小,这意味着在局域三体相互作用中,两体反铁磁链的奇偶不对称性是不存在的.对于反铁磁耦合,我们发现密度驱动一阶超流-莫特绝缘体跃迁的偶数和奇数瓣。通过铁磁耦合得到了铁磁莫特绝缘体和超流态,并观察到了“长程”有序的趋势。
2019-03-15 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Electron delocalization in a 2D Mott insulator
本研究通过准粒子干涉图探究金属衬底上单层二维莫特绝缘体异质结构的电子性质温度依赖性,发现11K以下出现费米轮廓源于近藤晶格形成导致的电子离域,结合密度泛函理论明确散射矢量,揭示关联电子离域机制。
2024-05-16 cond-mat.str-el
Mott Insulators in the Strong Spin-Orbit Coupling Limit: From Heisenberg to a Quantum Compass and Kitaev Models
研究了具有部分填充$t_{2g}$能级和强自旋轨道耦合的Mott-Hubbard系统中的磁相互作用。后者纠缠的自旋和轨道空间,并导致各种各样的低能量的哈密尔顿,从海森伯外推到量子罗盘模型依赖于晶格几何。这就为在这种莫特绝缘体中“设计”出一个与量子计算相关的、由基塔耶夫提出的可精确求解的自旋模型让路了。最后,我们解释了Sr $_2$ IrO $_4$中具有异常大铁磁矩的“弱”铁磁性。
2008-12-04 cond-mat.str-el