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
Vibrational relaxation dynamics in layered perovskite quantum wells
有机-无机层状钙钛矿是具有堆叠在有机配体势垒之间的铅卤化物八面体层的二维量子阱。它们的介电限制和离子亚晶格的组合导致激子激发与大量的结合能，强烈耦合到周围的软，极性晶格。然而，由于软钙钛矿晶格的复杂动力学无序，层状钙钛矿中的配体环境可以显著改变其光学性质。在这里，我们观察到的动态无序通过声子退相寿命发起的超快光激发采用高分辨率共振脉冲受激拉曼光谱的各种配体取代。我们表明，在层状钙钛矿形成的柔性烷基胺作为有机屏障的振动弛豫是快速和相对独立的晶格温度。基于芳族胺的层状钙钛矿的弛豫较慢，但相对于纯无机溴化铅晶格仍然较快，其速率取决于温度。使用分子动力学模拟，我们解释了快速的弛豫速率通过量化与配体层的光学模式的大的非谐耦合和合理化的温度独立性，由于其无定形包装。这项工作提供了一个分子和时域描述新生的光激发的弛豫，并打开机会，了解他们如何耦合到复杂的层状钙钛矿晶格，阐明光电子器件的设计原则。
2021-02-16 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.stat-mech physics.chem-ph
Calculations of point defects in the layered MX2 (M=Mo, W; X=S, Te): Substitution by the groups III, V and VII elements
半导体中的掺杂性在器件性能中起着至关重要的作用。采用第一性原理密度泛函理论计算，系统地研究了层状MX2（M= Mo，W; X=S，Te）的掺杂特性.结果表明，由于晶体畸变产生的形成能较大，MX2中的缺陷BM难以形成，而AlM较之前者更容易形成。在MoS 2、WS 2和MoTe 2中，Al是III族组分中在富含阴离子的条件下最理想的p型掺杂剂，因为AlM具有相对低的跃迁能和形成能。关于V族元素的掺杂，发现由于强电负性，阳离子位点上的取代比阴离子位点上的取代具有更深的缺陷能级。MoTe 2和WTe 2中的AsTe和SbTe在富阳离子条件下倾向于形成浅受主，表明p型掺杂的高空穴浓度，而MoS 2中的SbS和WTe 2中的PTe在富阳离子条件下被证明是良好的p型候选者。尽管VII族在X位上的取代具有低的形成能，但是过渡能太高而不能实现n型MoS 2和WS 2。然而，对于MoTe 2，在阴离子位点上用第VII族元素的取代适合于n型掺杂，这是由于在富Mo条件下浅的施主能级和低的形成能。对于WTe 2，由于FTe的跃迁能较浅，F是唯一的潜在施主。我们的研究结果过滤出不利的和确定有利的掺杂剂在MX2是非常有价值的实验实现。
2018-04-26 cond-mat.mtrl-sci
Chemical design and magnetic ordering in thin layers of 2D MOFs
通过合理的化学设计，并由于金属有机框架（MOFs）的杂化性质，可以制备在环境条件下稳定的分子基二维磁性材料。在这里，我们说明了这种方法的多功能性，通过改变金属节点和配体在一个家庭的分层的MOFs，允许调整其磁性能。具体地，苯并咪唑型配体与不同金属中心（MII = Fe、Co、Mn、Zn）在无溶剂合成中的反应产生一族晶体材料，表示为MUV-1（M），其以取决于M的临界温度反铁磁性地排序。此外，在配体中引入额外的取代基导致了一种新的系统，表示为MUV-8，由共价结合的磁性双层通过范德华相互作用互连形成，这种拓扑结构在2D材料领域非常罕见，并且对于2D磁体来说是前所未有的。这些层状材料足够坚固，可以机械剥离成具有大横向尺寸的几层。最后，这些层状MOF的鲁棒性和结晶性允许制造纳米机械谐振器，该谐振器可用于通过激光干涉测量法检测这些2D分子基反铁磁体薄层中的磁序。
2021-07-24 cond-mat.mtrl-sci
Modulating Anisotropic Magnetism of Layered CuCrP$_{2}$S$_{6}$ Single Crystal via Selenium Substitution
通过硒取代调控层状CuCrP$_{2}$S$_{6}$单晶的各向异性磁性，实验和理论计算表明硒掺杂可降低Néel温度并抑制自旋翻转，实现磁各向异性的可调性，增强自旋电子应用潜力。
2024-09-19 cond-mat.mtrl-sci
Effect of Element Doping and Substitution on the Electronic Structure and Macroscopic Magnetic Properties of SmFe$_{12}$-based Compounds
利用晶体场（CF）的详细分析，阐明了Sm离子的磁各向异性（MAs）增强的机制，即Sm原子的价电子和配体的屏蔽核电荷。为了研究有限温度下的磁性，我们开发了SmFe $_{12}X$（$X$ =H，B，C，N）和SmFe $_{11}M$（$M$ =Ti，V，Co）的有效自旋模型，其中磁矩，CF参数和交换场由第一性原理计算确定。利用这个模型，用最近引进的分析方法[T。Yoshioka，H. Tsuchiura和P. Novák，Phys. Rev. B { \bf 102}，184410（2020）]。在SmFe $_{12}X$中，轻元素掺杂的$X$被假定为在$2b$位置，并且在SmFe $_{11}M$中，Fe的取代位置被系统地研究为所有不等价的$8f$、$8i$和$8j$位置。我们发现，一阶MA常数$K_1$增加了约2倍，当氢掺杂到$2b$网站和Fe被取代时，由Ti或V在$8j$网站，由于长$4f$电子云的吸引力屏蔽周围的配体离子的正电荷。我们发现，当Fe被Co取代时，MA在所有温度下都增加，而与取代位点无关。取代的Co吸引电子，这降低了从Sm位点到空的$2b$位点的区域中的电子密度。这使得在Sm位点处的$4f$电子云沿着$c$ -轴方向固定，这改善了MA。计算的温度依赖性的$K_1(T)$和$K_2(T)$在SmFe $_{11}$ Co定性再现的情况下，Sm（Co $_x$ …
2021-12-30 cond-mat.mtrl-sci
Electron doping of the layered nickelate La$_4$Ni$_3$O$_{10}$ by aluminum substitution: A combined experimental and DFT study
具有二维Ruddlesden-Popper型晶体结构的La $_4$ Ni $_3$ O $_{10}$的物理性质非常依赖于温度和化学取代。通过在Ni位点随机引入Al $^{3+}$原子（$x$），调节两种非等效Ni阳离子的平均氧化态，并采用低于La $_4$ Ni $_3$ O $_{10}$中的平均值+2.67的值。La $_4$ Ni $_{3-x}$ Al $_x$ O $_{10}$是$x=0.00$至1.00的固溶体，并通过柠檬酸法制备。样品采用轻微畸变的单斜结构（P21/a），由（117）反射峰的加宽证明。我们报告的显着影响的电子性能引起的微量均匀分布的铝阳离子，电阻率，磁化强度，衍射和DFT数据之间有明确的对应关系。DFT表明，电子不等价的Ni原子之间没有显着差异，没有任何Ni $^{3+}$ /Ni $^{2+}$电荷排序的趋势。通过Al替代的电子掺杂对电和磁性能具有深远的影响。随着带隙的增加，在较高的Al水平，从金属到半导体的电阻率变化，与DFT的结果一致。报道的La $_4$ Ni $_3$ O $_{10}$的金属-金属转变，通常被解释为电荷密度波，一直保持到$x = 0.15$ Al能级。然而，电阻率的温度特性已经在非常低的Al水平（低于0.03）下改变。的耦合的金属到金属的过渡到晶格中的单位晶胞尺寸的异常证明。用粉末中子衍射法没有发现长程磁序。非磁性Al…
2020-06-23 cond-mat.mtrl-sci
Effect of Strontium substitution on the structural and magnetic properties of La1.8Sr0.2MMnO6 (M = Ni, Co) layered manganites
采用固相反应法合成了Sr掺杂钙钛矿La1.8Sr0.2MMnO6（M = Ni，Co），系统研究了其形貌、结构和磁性。La1.8Sr0.2NiMnO6样品的平均晶粒尺寸为0.2-0.7 μm，La1.8Sr0.2CoMnO6样品的平均晶粒尺寸为0.1-2.8 μm，明显小于未取代的La 2NiMnO 6（LNMO）和La 2CoMnO 6（LCMO）样品。XPS分析揭示了La1.8Sr0.2MMnO6的相纯度、结合能和氧空位。Sr取代的LNMO在160 K时具有明显的铁磁-顺磁相变，比母体LNMO的相变温度低120 K。Sr取代的LCMO在220 K下表现出这样的转变，比母体LCMO低8 K。随温度变化的磁化强度测量结果表明，Sr对LNMO相变温度的影响比LCMO更显著。
2016-11-30 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
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
Sn/Ge substitution in ((C$_\textrm{n}$H$_{2\textrm{n}-1}$NH$_3$)$_2$PbI$_4$; n=3): An emerging 2D layered hybrid perovskites with enhanced optoelectronic properties$^†$
本研究探讨了Ge/Sn取代和Pb空位对2D层状杂化钙钛矿结构稳定性、光电性质及太阳能电池效率的影响，发现Sn取代能更有效地替代有毒的Pb并提升材料性能。
2022-04-10 cond-mat.mtrl-sci
Ligand Field Exciton Annihilation in Bulk CrCl3
North Carolina State University（北卡罗来纳州立大学）
研究块状 CrCl3 中的配体场激子湮灭，通过室温下时间分辨光致发光，发现激子弛豫由激子 - 激子湮灭主导且自发衰变寿命长，有助于量化激子湮灭速率常数并依相关理论分析。
2026-07-16 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Ligand Mediated Magnetic Coupling Across Metamagnetic Transitions in CrPS4
European Synchrotron Radiation Facility（欧洲同步辐射装置）；Université Grenoble Alpes, CNRS, Grenoble INP, Institut NEEL（格勒诺布尔阿尔卑斯大学、法国国家科学研究中心、格勒诺布尔理工学院、NEEL研究所）；Dipartimento di Fisica, Politecnico di Milano（米兰理工大学物理系）
利用X射线磁圆二色性和量子多体计算，揭示了CrPS4中金属-配体共价性在变磁转变中的作用，阐明了涉及P和S原子的超交换路径在不同磁相中的耦合机制。
2026-06-07 cond-mat.mtrl-sci
Topological layered n-type thermoelectrics based on bismuth telluride solid solutions
在基于Bi $\rightarrow$ In，Te $\rightarrow$ Se，S原子置换的$Bi_{2}Te_{3}$拓扑n型热电材料中，利用扫描隧道显微镜和光谱（STM/STS）技术研究了范德华夹层（0001）表面狄拉克费米子的形貌和表面态.利用STM方法观察到了薄膜表面的暗斑和亮斑，暗斑和亮斑的强度与固溶体的组成和热电性能有关。所观察到的表面形貌特征的固溶体中的原子取代，掺杂杂质的影响，和形成的结构缺陷所产生的表面电子态的扭曲解释。对（0001）表面形貌STM图像进行快速傅里叶变换（FFT），得到了缺陷对表面电子散射引起的准粒子激发的干涉图样。通过对隧道谱的分析，确定了狄拉克点能及其涨落、表面缺陷的峰值能量、价带和导带边的位置以及能隙。发现狄拉克费米子表面态参数与热电性能之间存在相关性，即在高功率因数的固溶体中，费米子表面态的贡献随表面浓度的增加而增加，在$Bi_{1.98}In_{0.02}Te_{2.85}Se_{0.15}$组分中费米子表面态的贡献最大。用一组狄拉克锥截面描述了不同固溶体的费米能对波矢的依赖关系，这一关系接近于由费米速度在碲化铋亚晶格中所研究的原子替换的组分中的微弱变化所解释的狄拉克点能波动的极限。
2020-05-20 cond-mat.mtrl-sci
The Effects of Ligand Substituents on the Character of Zn-Coordination in Zeolitic Imidazolate Frameworks
本研究通过密度泛函理论和X射线吸收光谱，探究了配体取代基对ZIFs中Zn配位特性及电子结构的影响，发现卤素端基可显著减小带隙，为定制ZIFs提供了理论依据。
2023-09-08 cond-mat.mtrl-sci
Effect of Ru susbstitution on atomic displacements in the layered SmFe_{1-x}Ru_xAsO_{0.85}F_{0.15} superconductor
本文用As-$K$边和Sm-$L_3$边X射线吸收谱研究了Ru取代对SmFe $_{1-x}$ $_x$ AsO $_{0.85}$ F $_{0.15}$层状超导体局域结构的影响。扩展的X射线吸收精细结构测量揭示了Ru取代样品中不同的Fe-As和Ru-As键长，后者的$\sim$长0.03 μ m。由Ru取代引起的局部无序主要局限于FeAs层，而SmO间隔层维持相对有序，与X射线吸收近边结构谱一致。结果表明，除了在活性的活性铁砷化物层的有序/无序，其耦合到稀土\textminus氧间隔层需要考虑用于描述这些层状超导体的电子性质。
2012-06-27 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Understanding and tuning magnetism in layered Ising-type antiferromagnet FePSe3 for potential 2D magnet
本文研究了调控层状 Ising 型反铁磁体 FePSe3 磁各向异性和交换相互作用的策略，发现重 Mn 取代 Fe 可使磁矩从面外转向面内，且不同取代机制对磁有序温度产生非单调影响，为二维磁性材料在自旋电子学中的应用提供了新见解。
2024-02-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Impurity-induced spin density wave in the thermoelectric layered cobaltite [Ca$_2$CoO$_3$]$_{0.62}$[CoO$_2$]
研究Sn取代对层状钴氧化物热电输运的影响，发现杂质诱导了短程自旋密度波（SDW）的稳定，提高了其形成起始温度，并通过赝能隙效应降低了载流子浓度。
2025-10-16 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Tuning Magnetism in Layered Magnet VI$_3$: A Theoretical Study
当与部分填充$d$ -轨道的过渡金属结合时，磁性可以被引入到二维材料中，这极大地扩展了这些材料的基础研究和潜在应用的范围。在这里，一个新的二维铁磁体VI $_3$的第一性原理研究已进行。对VI $_3$的结构对称性、磁性和电子学性质进行了研究。它的铁磁居里温度预计将减少一半，在其单层形式。此外，还研究了单分子膜中的阳离子取代，这对磁性的调节有重要意义。
2019-12-22 cond-mat.mtrl-sci
Electronic structure and oxygen reduction on tunable [Ti(IV)Pc]2+and Ti(II)Pc titanyl-phthalocyanines: A quantum chemical prediction
铂基催化剂的高成本阻碍了聚合物电解质膜燃料电池（PEMFC）的商业化。因此，[Ti（IV）Pc]2+，Ti（II）Pc钛氧基酞菁，和他们定制的周边和轴向配体配合物的电子结构和氧还原能力进行了理论研究，以确定非贵阴极催化剂。我们的研究结果表明，外围取代和未取代的Ti（II）Pc三重态配合物可以自发地还原过氧化物。单重态[Ti（IV）Pc]2+母体配合物具有6.45 eV的势垒。然而，在外围位置的氟取代降低的能量势垒高达0.45 eV。此外，氯取代显示出自发的过氧化物还原的情况下，三胞胎。Ti（II）Pc配合物和单重态氯取代配合物的高催化活性归因于分子氧分子与新型催化剂配合物之间的最佳电荷转移。因此，Ti（II）Pcs和氯取代的单重态配合物被认为是贵Pt基催化剂的PEMFC的潜在替代品。
2017-01-02 cond-mat.mtrl-sci
AFM-IR of EHD-Printed PbS Quantum Dots: Quantifying Ligand Exchange at the Nanoscale
本研究利用 AFM-IR 红外纳米光谱对 EHD 打印的 PbS 胶体量子点进行纳米尺度配体交换定量分析，发现乙二硫醇乙腈溶液能快速可控地交换约 90% 配体，为器件开发提供了新方法。
2024-01-09 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Field-induced spin polarization in lightly Cr-substituted layered antiferromagnet NiPS3
本研究针对层状反铁磁MPX3中难以实现长程铁磁有序的问题，探究了Cr取代NiPS3的磁性质，发现9%Cr掺杂可诱导场致自旋极化，为在反铁磁MPX3中实现铁磁相提供了新策略。
2024-04-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
New Superconductivity in Layered 1T-TaS2-xSex Single Crystals Fabricated by Chemical Vapor Transport
用化学气相输运法成功地制备了过渡金属双硫属化合物1 T-TaS_（2-x）Sex（0<=x<=2）单晶。这是第一个通过取代S位置的超导例子，这违反了基于以下事实的初始规则：通过施加高压或取代Ta位置，超导性仅在1 T-TaS 2中出现。我们证明了一系列的电子态在1 T-TaS 2-xSex与硒含量的外观。也就是说，莫特相熔化成一个近相称的电荷密度波（NCCDW）相，超导性在很宽的x范围内发展的NCCDW状态，并最终相称的电荷密度波（CCDW）相重硒含量再现。结果表明，超导性仅表现为稳定的Ta 5d带，说明超导性和NCCDW相共存于实空间中是1 T-TaS 2体系的普遍性质.
2013-03-27 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Multi-wavelength magnetic coding of helical luminescence in ferromagnetic 2D layered CrI3
二维（2D）范德华（vdW）铁磁体为在单个或几个原子层的极限下操纵自旋以及通过长程铁磁（FM）有序和激子的耦合来创建独特的磁激子器件开辟了新的途径。然而，2D vdW铁磁体探索到目前为止，很少具有激子行为，到目前为止，FM CrI 3最近已被发现显示配体场光致发光与FM排序，但通常具有宽的发射峰。另外，在反铁磁（AFM）NiPS 3中已经观察到多体激子，但是由于极高的介电常数，激子与AFM阶数的耦合以指数方式更加困难。在这里，我们报告了一个简单的方法来实现强耦合的窄螺旋发射和FM订单在低磁场CrI 3通过一个相对简单的微球腔。结果表明，SiO2微球的共振回音壁模式（WGM）在连续波激发下产生一系列强振荡螺旋辐射，半高宽（FWHM）约为5 nm.实现了950-1100 nm范围内多波长螺旋线发光的可逆磁控编码。这项工作使大量的机会，创造磁编码激光光子集成芯片。
2022-04-28 cond-mat.mtrl-sci
Infrared study of the layered, magnetic insulator Mn(Bi$_{0.07}$Sb$_{0.93}$)$_2$Te$_4$ at low temperatures
具有内禀磁有序的拓扑绝缘体，可能具有罕见的量子效应，最近引起了广泛的关注。MnBi $_2$ Te $_4$是第一个建立的例子。Sb掺杂的变体Mn（Bi $_{1-x}$ Sb $_x$）$_2$ Te $_4$显示出各种各样的电子性质，这取决于Sb含量~ $x$，例如费米能级和尼尔温度的偏移$T_{\mathrm N}$，以及在高Sb取代比下自由载流子类型从$n$ -到$p$ -类型的变化。在这里，我们调查的影响，磁有序Mn（Bi $_{1-x}$ Sb $_x$）$_2$ Te $_4$的体电子结构与高Sb含量$x=0.93$的温度依赖的反射率测量在较宽的频率范围内。我们观察到异常的光学响应时，反铁磁顺序集，这表明磁有序和电子结构的材料之间的耦合在整个$T_{\mathrm N}$。
2022-04-27 cond-mat.mtrl-sci
On the interplay of electronic and lattice screening on exciton binding in two-dimensional lead halide perovskites
本研究采用路径积分蒙特卡洛方法结合变分理论，阐明二维卤化铅钙钛矿中介电限域与激子极化子效应对激子结合能的非单调调控机制，结果与实验吻合，为材料光物理设计提供依据。
2025-03-24 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.stat-mech physics.chem-ph
Enhancing Hydrogen Adsorption Ability of MOF-5 with Metal Node Exchange and Linker Functionalisation
Carl von Ossietzky Universität Oldenburg（奥尔登堡卡尔·冯·奥西茨基大学）；Friedrich-Schiller Universität Jena（耶拿弗里德里希·席勒大学）；Université de Montpellier, CNRS, ENSCM（蒙彼利埃大学，法国国家科学研究中心，国立化学学院）
该研究通过第一性原理探究MOF-5的金属节点交换与配体官能化改性，发现Cd中心结合NO₂基团可显著提升其氢吸附能力，为储氢吸附材料开发提供设计框架。
2026-08-18 cond-mat.mtrl-sci
Charge disproportionation driven polar magnetic metallic double-layered perovskite Sr$_3$Co$_2$O$_7$
本研究基于第一性原理计算，揭示了极性磁性金属Sr$_3$Co$_2$O$_7$中由Co离子电荷歧化及特定轨道反转配体场分裂共同驱动金属铁电性的机制，为实现极性磁性金属提供了新设计原则。
2025-11-03 cond-mat.mtrl-sci
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
Chemical physics of superconductivity in layered yttrium carbide halides from first principles
我们对碳化钇卤化物Y $_2$ $X_2$ C $_2$（$X$ =Cl，Br，I）的超导电性进行了彻底的第一性原理研究，其最大转变温度（$T_{\rm c}$）为$\sim$ 10 K。对优化后的晶体结构进行了详细的分析，结果表明，Y $_2$ C $_2$嵌段在卤素取代Cl，Br到I后发生单轴压缩，与晶格矢量的单调展开相反.采用基于超导体密度泛函理论的非经验方法，在传统声子机制下，我们成功地再现了$T_{\rm c}$的卤素依赖性。在Y $_2$ I $_2$ C $_2$中观察到一个C $_2$振动模式的异常增强耦合，这意味着可能偏离传统的配对图片。利用电子-声子耦合的Wannier表象，我们证明了卤素电子轨道和离子振动对超导配对几乎没有贡献。因此，该系统的卤素依赖性是卤素离子通过对超导Y $_2$ C $_2$块的单轴压缩力的间接效应。因此，我们建立了一个定量可靠的图片的超导物理的这个系统，提取一个独特的效果的原子替代，这是潜在的适用于其他超导体。
2021-03-09 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
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
Manipulation of ferroelectric and magnetic properties properties of single phase Bi4Ti3O12-3BiFeO3 solid solution through La substitution
本论文通过对Bi_4 Ti_3 O_（12 - 3）Bi_（12 - 3）Fe_3 O_3的结构和物理性能的研究，探索了利用Bi_4 Ti_3 O_（12 - 3）Fe_3 O_3作为单相高温磁电材料的可能性。采用固相反应法合成了Bi 4 Ti 3 O 12 - 3Bi 1-xLaxFeO 3（x=0，0.01，0.05，0.1，0.2），X射线衍射数据表明，正交晶胞（空间群P21 am）的晶格常数随La 3+含量的增加而减小，证实了La的掺入。在频率依赖的介电测量中，对应于母体（x=0）的铁电到顺电转变温度（Tc）具有两个相变，而相变是单一的，随着La取代量的增加，相变逐渐变得尖锐。铁电开关行为（极化（P）与电场（E））被证明为Bi 4 Ti 3 O 12 - 3 BiFeO 3和剩余极化显着降低La取代的组合物反映较弱的铁电有序。在详细的零场冷却和场冷却温度相关的磁化强度测量中，Bi 4 Ti 3 O 12 - 3BiFeO 3表现出约296 K的Tc。虽然La取代的组合物（x=0.1和x=0.2）的磁化强度值略有增加，但总体温度依赖性磁化曲线表明总体顺磁性。结果更反映了在这些Aurivillius层状化合物中用A位稀土掺杂的远程铁磁有序的可能性的关闭。
2022-12-19 cond-mat.mtrl-sci
Understanding the local structure, magnetism and optical properties in layered compounds with d9 ions: Insight into silver fluorides and K2CuF4
本文通过第一性原理DFT计算揭示了含d9离子的Cs2AgF4和K2CuF4层状氟化物的Cmca结构并非源于协同Jahn-Teller效应，而是源于晶格静电势导致的轴向压缩，其母相演化最终稳定了铁磁序。
2023-08-01 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
New single-molecule magnet based on Mn12 oxocarboxylate clusters with mixed carboxylate ligands, [Mn12O12(CN-o-C6H4CO2)12(CH3CO2)4(H2O)4]*8CH2Cl2: synthesis, crystal and electronic structure, magnetic properties
报道了一个新的高对称性Mn_（12）氧代羧酸簇合物[Mn_（12）O_（12）（CN-o-C_6H_4CO_2）_（12）（CH_3CO_2）_4（H_2O）_4]·8CH_2Cl_2（1）.它是通过标准羧酸酯取代法合成的。1的晶体结构属于四面体空间群I41/a。配合物1含有一个[Mn_（12）O_（12）]核，轴向有8个CN-o-C_6H_4CO_2配体，赤道位置有4个CH_3CO_2和4个CN-o-C_6H_4CO_2配体。四个H2O分子与四个Mn原子以交替的上、下、上、下排列键合，指示1：1：1：1异构体。1中的Mn 12分子是通过互补氢C-H自组装而成。相邻Mn 12簇的轴向邻氰基苯甲酸配体参与形成的N键。晶格溶剂分子（CH 2Cl 2）与Mn 12单元弱相互作用，这导致在从母液中除去晶体后立即发生溶剂损失。电子结构和分子内交换参数进行了计算。Mn的3d带较宽，带的重心从费米能级下移。Mn的3d带和2 p的羧酸桥的氧原子之间的重叠是高于在母体Mn 12-乙酸簇。电子结构的这些变化提供了与Mn 12-乙酸盐相比交换相互作用的显著差异。在干燥（无溶剂）的1。在2-300 K温度范围内的直流磁化率测量支持高自旋基态（S = 10）。
2012-09-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Composition-dependent Thin-film Synthesis of Layered Ternary Iron Nitrides FeMN2 (M = W, Mo)
National Laboratory of the Rockies（落基山国家实验室）；Korea Advanced Institute of Science and Technology (KAIST)（韩国科学技术院）；Stanford University（斯坦福大学）；Colorado School of Mines（科罗拉多矿业学院）；Idaho National Laboratory（爱达荷国家实验室）
通过反应溅射和NH3退火制备层状FeMN2薄膜，研究成分对相形成、织构及电磁性质的影响，发现FeWN2和FeMoN2存在不同的结构适应机制。
2026-09-17 cond-mat.mtrl-sci
Probing phase coexistence and stabilization of the spin-ordered ferrimagnetic state by Calcium addition in the YBa_{1-x}Ca_{x}Co_{2}O_{5.5} layered cobaltites using neutron diffraction
本文研究了在层状钴酸盐YBaCo_2 O_{5+δ}中用较小的阳离子Ca部分取代Ba对δ \approx 0.5的影响。本文报道了化合物YBa_{0.95} Ca_{0.05} Co_2 O_{5.5}的中子热衍射图（x_{Ca} =0.05）和YBa_{0.90} Ca_{0.10} Co_2 O_{5.5}（x_{Ca} =0.10）在温度范围20 K \leq T \leq 300 K，以及在选定温度下对样品进行高分辨率中子衍射实验x_{Ca} =0.05，x_{Ca} =0.10和母体化合物x_{Ca} =0。我们发现磁性强烈地受到阳离子取代的影响。虽然“122”钙钛矿结构似乎不受Ca添加的影响，但Co离子的磁性排列被彻底改变：反铁磁（AFM）长程有序被破坏，并且具有自旋态有序的亚铁磁相在T \sim 290 K以下稳定。对于样品与x_{Ca} =0.05的一部分AFM相共存的亚铁磁一个低于T \sim 190 K，而对于x_{Ca} =0.10的AFM顺序完全丢失。对整个系列的系统改进使我们能够更好地理解所观察到的母体化合物YBaCo_2PDMATHABMQ的低温衍射图，这一点尚未得到澄清。一个两相的情况下，提出了x_{Ca} =0的化合物，这是相容的相共存中观察到的x_{Ca} =0.05样品。
2007-11-19 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Magnetic frustration and non-collinear textures in layered Gd magnets
Uppsala University（乌普萨拉大学）；KTH Royal Institute of Technology（皇家理工学院）
研究人员通过跨尺度模拟分析层状钆基磁体的磁性，确认磁性阻挫与偶极相互作用对非共线及斯格明子相的关键作用，提出化学调控方案以制备宽磁场稳定的新型斯格明子。
2026-09-02 cond-mat.mtrl-sci
Effect of doping of Co, Ni and Ga on magnetic and dielectric properties of layered perovskite multiferroic YBaCuFeO5
YBaCuFeO5是一种有趣的多铁性化合物，在200 K以上表现出磁有序和介电反常。Fe的部分取代会影响体系的磁性和结构性质。本文详细研究了YBaCuFe_（0.85）M_（0.15）O_5（M=Co，Ni，Ga）的结构、磁性和介电性能。我们观察到Ni和Co部分取代Fe，导致磁稀释和磁转变的加宽，并向低温移动。用非磁性Ga取代Fe也导致磁性转变向低温侧移动。在这些化合物中观察到的介电弛豫行为是由于载流子的希望。这项研究突出了磁性和非磁性掺杂在磁性网站上的磁性和介电性能的层状钙钛矿化合物YBaCuFeO5的影响。
2019-06-15 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Broken Symmetry-driven Weyl Semimetal Phase in Zn-Substituted EuMn$_2$Sb$_2$
School of Physical Sciences, Indian Institute of Technology Mandi（印度技术学院曼迪分校物理科学学院）
通过Zn取代，EuMn$_2$Sb$_2$从C型反铁磁半导体转变为内在磁性Weyl半金属，利用第一性原理计算揭示了磁交换相互作用和自旋轨道耦合对Weyl节点形成的影响。
2026-04-28 cond-mat.mtrl-sci
Effects of Mn-substitution for Co on the structure and physical properties of NayCoO2
研究了层状NaCo_（1-x）Mn_xO_2材料的结构、输运和磁性。X射线衍射结果表明，随着Mn掺杂量的增加，面内晶格常数a逐渐减小，而面内晶格常数c则迅速增大。少量的Mn掺杂（即在我们的工作中的3%的Mn）可以导致金属-绝缘体转变。电子能量损失谱（EELS）的测量表明，Co的化合价约为3.3，并保持不变的掺杂。相反，Mn的化合价随着掺杂而迅速增加，并且对于x=0.5的样品达到3.7。样品的磁化强度随温度的变化符合居里-外斯定律。从磁性离子掺杂引起的无序效应的角度对有关结果进行了讨论。
2003-12-03 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Two-dimensional metalorganic ferromagnets
本文报道了在Au(111)表面合成的二维金属有机铁磁体NiTCNE，其具有高磁剩磁、约1特斯拉矫顽场和10-20K居里温度，为自旋电子学应用的新型磁性纳米材料铺平了道路。
2024-08-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Defect physics, delithiation mechanism, and electronic and ionic conduction in layered lithium manganese oxide cathode materials
层状LiMnO $_2$和Li $_2$ MnO $_3$由于其高的理论容量而对于锂离子电池阴极具有极大的兴趣。然而，由于电化学性能差，这些材料的实际应用受到限制。在此，我们报告了一个全面的第一性原理研究的缺陷物理在LiMnO $_2$和Li $_2$ MnO $_3$使用混合密度泛函计算。我们发现锰反位在LiMnO $_2$中具有低的形成能，并且可以作为杂质相形成的成核位置。在Li $_2$ MnO $_3$中也可以以高浓度出现反位;然而，与LiMnO $_2$不同，它们可以通过在制备期间调整实验条件来消除。其他本征点缺陷也可能发生，并对材料的性能和功能产生影响。锂空位的形成的分析表明，锂提取从LiMnO $_2$是与锰网站的氧化，导致锰的小孔极化子的形成，而在锂$_2$ MnO $_3$的内在脱锂机制涉及在氧网站的氧化，导致形成的束缚氧空穴极化子$η_{\rm O}^{+}$。层状氧化物被发现有没有或可忽略不计的带状载体，它们不能被掺杂的n-或p-型。电子传导通过空穴和/或电子极化子的跳跃进行;离子传导通过锂单空位和/或双空位迁移机制发生。由于在本体Li $_2$ MnO $_3$中不存在带负电荷的锂空位的情况下，$η_{\rm O}^{+}$不稳定，因此在脱锂开始附近的电子传导可能较差。我们建议，与$η_{\rm O}^{+}$，因此，锂$_2$ MnO $_3$的电化学性能…
2015-02-24 cond-mat.mtrl-sci
Designing of a magnetodielectric system in hybrid organic-inorganic framework, a perovskite layered phosphonate MnO3PC6H4-m-Br.H2O
金属-有机体系的多铁性和磁电耦合的研究还很少。很少有杂化有机-无机框架（HOIF）表现出直接的磁电耦合（自旋和偶极子之间的耦合），也仅限于特定的基于COOH的系统。我们展示了如何可以设计一个混合系统，以获得这样的耦合的基础上的有机配体的合理设计。层状膦酸盐MnO3PC6H5.H2O由与有机苯基层堆叠的钙钛矿层组成，用作起始潜在候选物。为了引入偶极矩，设计了一种与之密切相关的金属膦酸盐MnO_3PC_6H_4-m-Br·H_2O。为此，该膦酸酯由3-溴苯基膦酸制备，其特征在于一个电负性溴原子直接连接在芳环的Meta位上，降低了前体本身的对称性。因此，在MnO_3 PC_6 H_4-m-Br·H_2 O中的溴苯部分诱导有限的偶极矩。这种新设计的化合物表现出复杂的磁性，如在层状烷基链MnO 3 PCnH 2 n +1. H2 O材料中所观察到的，即，在20 K附近的二维磁有序，随后在12 K以下的弱铁磁有序（T1），在T1以下约25 kOe的磁场（H）诱导的跃迁。所有这些磁性特征都精确地捕获在T和H相关的介电常数中，Δ T（T）和Δ H（H）。这表明在这种设计的混合直接磁介电耦合，并产生一个新的路径来调整多铁性排序和磁介电耦合。
2019-05-17 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
Kitaev physics in the two-dimensional magnet NiPSe$_3$
本研究以NiPSe$_3$为例，证明重配体Se的强自旋轨道耦合可诱导Kitaev相互作用，为增强该效应提供了工程路径。
2024-03-14 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Effect of Pb Substitution at the Mo site on the Magnetic Properties of the Polar Magnet Fe$_2$Mo$_3$O$_8$
Sophia University（上智大学）
研究通过在Mo位引入非磁性Pb和Zr离子，破坏Mo的自旋单重态，从而在Mo层中产生活性自旋，展现出类似铁磁性的行为，即使在室温下也保持稳定，表明通过化学取代控制非磁性簇态是设计室温磁电材料的有效方法。
2026-05-21 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Tunable Magnetic and Topological Phases in EuMnXBi$_2$ (X=Mn, Fe, Co, Zn) Pnictides
Indian Institute of Technology（印度理工学院）
研究通过DFT分析EuMnXBi₂的电子、磁性和拓扑性质，揭示了Bi基成员在C型反铁磁态下的稳定性和通过自旋轨道耦合诱导的Weyl半金属相变，以及通过化学掺杂调控磁序的机制。
2025-12-26 cond-mat.mtrl-sci
Three-dimensional excitonic dipole anisotropy enables ultrabroadband polarization photodetection in CrCl3
Heyrovský Institute of the Czech Academy of Sciences（捷克科学院海洛夫斯基研究所）；Münster Nanofabrication Facility, University of Münster（明斯特大学明斯特纳米制造设施）；Department of Applied Physics, Indian Institute of Information Technology Vadodara（瓦多达拉印度信息技术学院应用物理系）；Leibniz Institute for Solid State and Materials Research（莱布尼兹固态与材料研究所）；Department of Condensed Matter Physics, Charles University（查理大学凝聚态物理系）
研究利用层状绝缘 CrCl₃ 的固有介电各向异性，实现 300 至 1700nm 超宽带偏振分辨光探测。通过多种测量揭示激子跃迁特性，产生可调偏振度，建立光 - 物质相互作用，确立介电各向异性等为相关光探测器和光子系统的设计原则。
2026-07-14 cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Design of magnetic spirals in layered perovskites: extending the stability range far beyond room temperature
在具有有序磁螺旋相的绝缘材料中，由于反转对称性的破缺，可以出现铁电性。这种性质是基本的和实际的利益，特别是为了利用它在低功率电子设备。然而，由于大多数磁螺旋相的相对低的有序化温度$T_\mathrm{spiral}$，其很少超过100 K，阻碍了技术应用的进展。我们最近建立了磁螺旋的有序温度可以增加到310 K的引入化学无序。在这里，我们探讨了这种新的机制，结合它与一些磁相互作用的目标晶格控制打开的设计空间。在Cu-Fe层状钙钛矿中，我们获得了接近400 K的$T_\mathrm{spiral}$值，远离室温，比单独使用化学无序高出近100 K。此外，我们揭示了一个线性的，普遍的螺旋波矢量和螺旋相的起始温度之间的关系。该线性定律终止于顺磁-共线-螺旋三相点，其定义了在这类材料中可以实现的最高螺旋有序温度。基于这些研究结果，我们提出了一套通用的规则，用于设计层状钙钛矿中的磁螺旋，使用外部压力，化学取代和/或外延应变，这应该指导未来的努力，工程磁螺旋相的有序温度适合于技术应用。
2018-09-27 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Unusual Intralayer Ferromagnetism Between S = 5/2 ions in MnBi$_2$Te$_4$: Role of Empty Bi $p$ States
层状磁性拓扑绝缘体MnBi $_2$ Te $_4$由于具有本征铁磁性，是实现量子反常霍尔效应的理想平台。然而，与Goodenough-Kanamori规则的预测相反，为什么形成Mn-Te-Mn自旋交换路径的高自旋$d^5$磁性离子Mn $^{2+}$优选铁磁（FM）耦合，还没有很好地理解，所述Goodenough-Kanamori规则预测TM-L-TM自旋交换，其中TM和L分别是过渡金属磁性阳离子和主族配体，是反铁磁的（AFM），即使当交换路径的键角为90 $^{\circ}$。使用密度泛函理论（DFT）计算，我们表明，Bi $^{3+}$离子的存在是必不可少的FM耦合在MnBi $_2$ Te $_4$。然后，利用紧束缚模型哈密顿量，我们发现TM-L-TM自旋交换路径中的高自旋$d^5$离子（S = 5/2）更倾向于FM耦合，如果一个双离子M的空p轨道（例如，Bi $^{3+}$离子）与桥连配体L的那些离子强烈杂交，但AFM偶联则相反。
2020-03-14 cond-mat.mtrl-sci physics.comp-ph
Electronic structure by X-ray absorption spectroscopy and observation offield induced unusually slowspin relaxation from magnetic properties in pyrochlore Eu$_{2-x}$Fe$_x$Ti$_2$O$_7$
通过X射线吸收光谱（XAS）、X射线磁圆二色性（XMCD）和磁化强度研究了混合焦绿石Eu 2-xFexTi 2 O 7的结构，其中稀土Eu（4 f）被过渡金属Fe（3 d）取代，引入了竞争的4f-3d相互作用。结果表明，Eu和Fe离子的价态为三价，Ti离子的价态为四价（3d 0）。分析得出，四价钛离子占据八面体网站与扭曲的OH对称性，这是触发的空缺8a阴离子网站的存在下相邻的TiO 6八面体。Fe掺杂的进一步研究表明，它通过引入阴离子无序（48 f氧离子迁移到8a位点）基本上减少了八面体畸变。O-K边XAS谱的分析进一步证实了Fe取代导致Ti ~（4+）阳离子配位（O2-）发生系统变化。另一方面，在低温T ~*（4 K<T ~*< 8 K）下观察到了一个新的场致相变（Fe掺杂），其交流磁化率具有异常缓慢的自旋弛豫。随着外加磁场和Fe浓度的增加，过渡向更高的温度。然而，单离子自旋冻结（Tf ~35 K）似乎被Fe取代抑制。有趣的是，少量的Fe 3+离子取代在较低温度（<100 K）下表现出显著的直流磁化强度增强。分析进一步表明偶极FM交换相互作用与Fe掺杂的上升。
2018-10-23 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Shape-controlled growth of two-dimensional kagome-lattice colloidal crystals through nanoparticle capping
本文提出利用 DNA 修饰纳米球作为封端剂选择性结合 kagome 晶面空位，抑制 (111) 面生长，从而将金双锥体胶体晶体从三维截角四面体调控为二维层状微板，实现形状与结构异质性控制。
2025-11-10 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
(Sr3La2O5)(Zn1-xMnx)2As2: A Bulk Form Diluted Magnetic Semiconductor isostructural to the "32522" Fe-based Superconductors
合成并表征了一种新的稀磁半导体系统（Sr_3La_2 O_5）（Zn_（1-x）Mn_x）_2As_2。在居里温度TC ~ 40 K以下，Mn以10%取代Zn（Sr_3La_2 O_5）Zn_2As_2，形成铁磁有序结构。（Sr 3 La 2 O 5）（Zn 1-x Mn x）2 As 2具有与32522型Fe基超导体相同的层状晶体结构，并且代表在FeAs高温超导体族中具有直接对应物的第五DMS族。
2014-03-14 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Exchange interactions and magnetic force theorem
我们批判性地重新审视原子间交换作用的问题，它描述了在某些平衡态附近由自旋的无限小旋转引起的总能量变化。对于小的变化，这样的相互作用可以总是与响应函数相关。然而，该关系的形式可以取决于附加的近似。特别地，通常使用的磁力定理（MFT）规定了交换相互作用与响应函数之间的线性关系，而精确理论要求这种依赖关系是逆的。我们探讨的起源和后果，这些差异的定义为广泛的一类材料：铁磁性镍，反铁磁性NiO，半金属氧化铬2，多铁性HoMnO 3，和层状磁铁CrCl 3和CrI3。虽然在大多数情况下，MFT产生相当合理的结果，并且可以在长波长和强耦合限制下严格证明，但确切的公式似乎更一致，特别是在处理交换相互作用理论中通常出现的两个重要问题时：（i）配位体状态的处理，以及（ii）选择合适的变量来描述自旋的无穷小旋转。这两个问题都可以有效地解决，采用绝热自旋动力学的想法补充交换相互作用的精确表达式。特别是，我们提出了一个简单的“向下折叠”的过程中消除的配位体自旋转移到本地化的自旋之间的相互作用参数的影响。此外，我们认为自旋矩的旋转更适合于描述低能激发，而整个磁化矩阵的旋转会引起更强的扰动的自旋系统。
2020-11-20 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
