研究了具有红柱石结构的Al $_x$ Fe $_{2-x}$ GeO $_5$在$x$ = 0.09 ~ $x$ = 0.91范围内的磁性。Al $_x$ Fe $_{2-x}$ GeO $_5$在低温下的磁性被发现对于$x$ $<$ 0.3是弱铁磁类态,对于$x$ $>$ 0.3是自旋玻璃态。出现在弱铁磁相的小的自发磁化强度将是由于存在的Dzyaloshinsky-Moriya相互作用或在八面体和三角双锥网站的Fe $^{3+}$的磁矩的大小的差异。自旋玻璃相的出现表明Al $_x$ Fe $_{2-x}$ GeO $_5$中Al对Fe离子的稀释作用引起了铁磁和反铁磁相互作用的竞争。Fe离子的位置占有率的$x$依赖性表明,不能合成具有红柱石结构的Fe $_2$ GeO $_5$。
英文摘要:
The magnetism of Al$_x$Fe$_{2-x}$GeO$_5$ from $x$ = 0.09 to $x$ = 0.91 with andalusite structure was examined. The magnetic properties of Al$_x$Fe$_{2-x}$GeO$_5$ at low temperatures were found to be weak ferromagnetic-like state for $x$ $<$ 0.3 and spin-glass state for $x$ $>$ 0.3. The small spontaneous magnetization that appears in the weak ferromagnetic-like phase would be due to the presence of Dzyaloshinsky-Moriya interaction or to the difference in the magnitude of the magnetic moment of Fe$^{3+}$ in the octahedral and trigonal bipyramidal sites. The appearance of the spin-glass phase indicates that the dilution of Fe ions by Al ions in Al$_x$Fe$_{2-x}$GeO$_5$ causes the competition between ferromagnetic and antiferromagnetic interactions. The $x$ dependence of the site occupancy of Fe ions suggests that Fe$_2$GeO$_5$ with andalusite structure cannot be synthesized.
Synthesis, structure and magnetism of the new $S=\frac{1}{2}$ kagome magnet NH$_4$Cu$_{2.5}$V$_2$O$_7$(OH)$_2$.H$_2$O
晶格维数为$>1$的量子自旋液体态的研究是固体物理学中一个长期存在的问题。关键的候选材料是$S=\frac{1}{2}$ kagome磁体,因为它们能够在其受抑几何的高简并性内容纳量子涨落。对越来越多的已知$S=\frac{1}{2}$ kagome磁性材料库的研究挑战了我们对可能的QSL状态的理解,例如,最近在kapellasite中发现的手性自旋液体基态表明,即使具有铁磁最近邻交换的磁体也不一定是微不足道的,并且超越简单单线态叠加的QSL状态是可能的。在这里,我们概述了候选QSL材料,$S=\frac{1}{2}$可果美磁体NH $_4$ Cu $_{2.5}$ V $_2$ O $_7$(OH)$_2$ .H $_2$ O的合成、结构和初步磁性表征。NH $_4$ Cu $_{2.5}$ V $_2$ O $_7$(OH)$_2$ .H $_2$ O的晶体结构具有几何“完美”kagome晶格的3重对称性,而磁性显示出铁磁和反铁磁特征之间的竞争,让人联想到kapellasite。
Interplay between structure and magnetism in $Mo_{12} S_9 I_9$ nanowires
我们用从头算密度泛函方法研究了Mo $_{12}$ S $_{9}$ I $_{9}$纳米线的平衡几何构型和电子结构.这些异常稳定的纳米线的骨架由刚性的官能化Mo八面体组成,通过柔性的双稳态硫桥连接。这种结构灵活性转化为几乎没有能源成本的情况下拉伸高达约20%的能力。纳米线从导体转变为窄隙磁性半导体,其结构异构体之一。
Interplay of Magnetism and Topological Superconductivity in Bilayer Kagome Metals
二元金属间化合物材料$M_3$ Sn $_2$($M$ = 3d过渡金属)呈现出一类新的强相关系统,其自然地允许磁性和金属性的相互作用。使用第一性原理计算,我们确认,散装铁$_3$锡$_2$是一个铁磁金属,并显示$M$ = Ni和Cu是具有非平凡的能带结构的顺磁性金属。专注于Fe $_3$ Sn $_2$,以了解在实验相关的原子薄的单kagome双层增强相关的效果,我们的从头计算结果表明,尺寸限制自然暴露的平坦性能带结构与双层kagome几何形状在所得的铁磁陈金属。我们使用一个多级的最小建模的磁性带逐渐接近费米能量。这有效地捕获了陈金属的物理特性,在材料相关参数范围内具有非零异常霍尔响应,以及自旋极化带的可能超导不稳定性,从而导致拓扑超导体。
Emergent 3D Fermiology and Magnetism in an Intercalated Van der Waals System
University of L’Aquila(拉奎拉大学);CNR-SPIN L’Aquila(意大利国家研究委员会自旋物理研究所拉奎拉分部);Univ Rennes, CNRS, Institut des Sciences Chimiques de Rennes-UMR6226(雷恩大学,法国国家科学研究中心,雷恩化学科学研究所);Synchrotron SOLEIL(索莱尔同步辐射中心);CNR-Istituto di Struttura della Materia (CNR-ISM)(意大利国家研究委员会物质结构研究所);Swiss Light Source, Paul Scherrer Institute(瑞士光源,保罗谢勒研究所);Deutsches Elektronen-Synchrotron DESY(德国电子同步辐射中心);MAX IV Laboratory, Lund University(隆德大学马克四实验室)