Low-Temperature X-ray Crystal Structure Analysis of the Cage-Structured Compounds MBe13 (M = La, Sm, and U)
铍化物MBe 13(M =稀土和锕系元素)以NaZn 13型立方结构结晶,其可以被归类为笼状结构化合物。在这项研究中,粉末X射线衍射测量已进行LaBe 13,SmBe 13,和UBe 13在7和300 K之间的温度范围内,以系统地研究它们的晶体学特性。它们在最低温度下保持NaZn 13型立方结构。我们估计他们的德拜温度为600 - 750 K的晶格参数的温度依赖性的分析,与以前报道的值很好地吻合。Rietveld修正表明,8a位的M原子位于96 i位的24个Be原子形成的几乎理想的缓冲立方体中,即使在低温下,其笼状结构也没有改变。此外,从各向同性均方位移参数的温度变化可以看出,MBe 13化合物普遍存在低能声子模,其特征温度为~ 160 K,可以用M原子的爱因斯坦振荡模型来描述.
2018-05-02 cond-mat.str-el
RKKY coupled local moment magnetism in NaFe$_{1-x}$Cu$_{x}$As
在一大类强关联电子系统中,包括重费米子化合物和铁磷属元素化物,一个中心问题是识别不同的相和它们的起源。研究表明,某些重费米子化合物中的反铁磁(AFM)相是由局域磁矩之间的Ruderman-Kittel-Kasuya-Yosida(RKKY)相互作用引起的,这种相互作用与近藤效应的竞争是导致量子临界的原因.然而,在磷族化合物中RKKY相互作用的决定性实验证据是缺乏的。本文利用高分辨$^{23}$ Na NMR测量和数值模拟方法,对轻掺Cu的NaFe $_{1-x}$ Cu $_{x}$ As ~($x \approx 0.01$)金属单晶进行了研究,得到了该磷属元素化物体系中RKKY相互作用的直接证据。借助于计算机模拟,我们确定了$^{23}$ Na NMR卫星共振与Fe位自旋极化的RKKY振荡。我们的$^{23}$ Na自旋-晶格和自旋-自旋弛豫数据显示在这个系统中的巡回和不均匀的AFM相的签名,伴随着Cu诱导的扰动的Fe网站上的有序矩的模拟。我们的核磁共振结果表明,在轻Cu掺杂的NaFe $_{1-x}$ Cu $_{x}$ As中,局域磁性和巡游磁性共存。
2021-10-22 cond-mat.str-el
Tuning the electronic hybridization in the heavy fermion cage compound YbFe$_{2}$Zn$_{20}$ with Cd-doping
通过化学取代来调节重费米子化合物的电子性质为进一步理解晶格中杂化离子的物理提供了极好的机会。在这里,我们提出了一个调查镉掺杂的影响,在助熔剂生长的单晶的复杂的金属间化合物YbFe $_{2}$ Zn $_{20}$,这已被描述为一个重费米子的索末菲系数为535 mJ/mol.K $^{2}$。Cd取代Zn通过扩大晶胞以及在这种情况下,包围Yb和Fe的Zn笼的大小来扰乱系统。随着Cd含量的增加,Yb的$4f$电子和导电电子之间的杂化作用减弱,索末菲系数减小,这应该伴随着Yb $^{3+}$的负化学压效应引起的价态移动.这种情况也支持低温直流磁化率,这是逐渐抑制和证据的近藤温度的增量,基于向更高温度的特征宽磁化率峰的移位。此外,直流电阻率随着等电子Cd取代Zn而降低,这与对日益无序的系统无序系统的预期相反,并且意味着价位移与电荷载流子掺杂无关。综合结果表明,良好的互补性之间的正物理压力和负化学压力,并指出一个丰富的操场探索强关联电子系统的物理和化学的一般家庭的锌$_{20}$化合物,尽管它们的结构复杂性。
2016-06-21 cond-mat.str-el
Fermi Surface Nesting Driving the RKKY Interaction in the Centrosymmetric Skyrmion Magnet Gd2PdSi3
最近首次在Gd 2 PdSi 3中发现了中心对称晶体中产生的磁skyrmion。鉴于此,我们用角分辨光电子能谱(ARPES)观察了该化合物的电子结构,揭示了其与磁性的直接关系。费米面和能带色散被证明有一个很好的协议与密度泛函理论(DFT)的计算进行了仔细考虑的晶体超结构。最重要的是,我们发现,三维费米面扩展嵌套匹配以及最近的散射测量检测到的磁序的q矢量。我们发现ARPES,DFT和散射测量之间的一致性表明,Ruderman-Kittel-Kasuya-Yosida(RKKY)相互作用涉及巡游电子的形成机制的Skyrmions在Gd 2 PdSi 3。
2024-07-03 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Isotropic Γ_6 Ground State in Caged Compound NdRu2Zn20
磁化率$χ$、磁化强度$M$和比热$C$是在温度低至0.5 K的磁场$H$中沿三个晶体主轴[100]、[110]和[111]测量笼状立方化合物NdRu $_2$ Zn $_{20}$的。在$χ(T)$和$C(T)$的温度依赖性中,在居里温度$T_{\rm C}=1.9$ K处观察到铁磁相变。在$T_{\rm C}$之下,磁化曲线$M(H)$显示出非常弱的磁各向异性,而在沿三个主轴的磁场中的$C(T)$曲线在$T_{\rm C}$之下和之上都没有显示出磁各向异性。在0.5K时,易磁化方向由0T时的[111]方向变为7T时的[110]方向。我们从理论上分析了这些特征行为,考虑到晶体的电场能量,磁交换相互作用,和塞曼能量。发现这些特征源于各向同性的$Γ_6$基态与磁性的$Γ_8^{(1)}$激发态的混合。通过理论计算,定量分析了$M(T,H)$和$C(T,H)$的温度和磁场依赖性。
2013-10-07 cond-mat.str-el
Mixed moment wave function for magnetic heavy fermion compounds
提出了一个磁重费米子(HF)系统基态的变分波函数,其中Kondo和RKKY相互作用都变分地被包含,局域f轨道态是一个完全局域矩态和一个完全补偿态(混合矩态)的线性组合.我们描述了混合矩基态的基础上的大N处理的近藤晶格哈密顿量与RKKY相互作用的机制。利用混合矩基态,我们可以解释磁性HF化合物中的一些令人困惑的实验,如局域矩的小值、反铁磁(AFM)相和顺磁(PM)相的共存、局域量子临界性等。
2003-04-22 cond-mat.str-el
Electronic structure of Ni-doped EuRbFe$_4$As$_4$: Unique crystal field splitting and multiband RKKY interactions
磁性与超导电性的关系一直是铁基超导体研究的热点之一。用第一性原理计算研究了1144型铁基超导体EuRbFe $_4$ As $_4$的电子结构。我们发现EuRbFe $_4$ As $_4$的晶场分裂是唯一的,使得$d_{z^2}$轨道比$d_{xy}$轨道更接近费米能级$ε_F$.在EuRbFe $_4$ As $_4$中,RKKY相互作用强度估计约为0.12 meV。在Fe位上掺杂Ni时,由于高度各向异性的FS和多带效应,RKKY相互作用强度几乎没有改变,尽管在$ε_F$处的$d_{zx(y)}$ DOS急剧降低。最后,在原始和掺杂的化合物中,RKKY相互作用主要通过Fe- $d_{z^2}$轨道的能带介导,我们的计算表明,$d_{z^2}$轨道介导的RKKY相互作用可能是EuRbFe $_4$ As $_4$的磁性的原因,并且不随Ni掺杂而改变。
2019-02-19 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Dimerization induced by the RKKY interaction
我们报道了在四分之一填充的一维Kondo晶格模型的基态中存在自旋二聚。近藤晶格这一新相的出现可以追溯到定域矩之间的RKKY相互作用的形式,并提供了由巡回电子间接诱导的二聚化的第一个例子。我们提出这种二聚体有序作为在准一维有机化合物(Per)$_{2}$ M(mnt)$_{2}$(M=Pt,Pd)中观察到的自旋Peierls相的驱动机制。此外,这表明可能需要比Doniach范式更丰富的相图来适应重费米子材料的物理学。
2003-06-20 cond-mat.str-el
Electronic structure and nesting-driven enhancement of the RKKY interaction at the magnetic ordering propagation vector in Gd2PdSi3 and Tb2PdSi3
利用角分辨光电子能谱学(ARPES)首次测量了金属间化合物Gd_2 PdSi_3和Tb_2 PdSi_3的费米面和低能电子结构。这两种材料都具有花状费米表面,其由G点处的电子桶组成,所述电子桶由源自相同能带的纺锤形电子袋包围。这两个功能的带底位于费米能级以下0.5 eV。从实验测量的能带结构,我们估计的动量依赖的RKKY耦合强度,并证明它是峰值的1/2 GK波矢。与来自相同晶体的中子衍射数据的比较表明,该矢量与低温面内磁序的传播矢量完全一致,从而证明了费米面几何在解释三元稀土硅化物的复杂磁序基态中的决定性作用。
2008-08-21 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Crystal structure and thermodynamic properties of the non-centrosymmetric PrRu$_4$Sn$_6$ caged compound
PrRu $_4$ Sn $_6$是一种四元非中心对称结构的化合物。它与广泛研究的Kondo绝缘体CeRu $_4$ Sn $_6$是同构的,CeRu $_4$ Sn $_6$以空间群为$I$ 1 ={4}2 $m$的YRu $_4$ Sn $_6$型结构结晶。在这种结构中,Pr原子填充由八面体Ru $_4$ Sn $_6$单元形成的空隙,这导致四面体中心排列。在这里,我们提出的报告PrRu $_4$ Sn $_6$的物理和磁性。比热($C_p(T)$)、电阻率($ρ(T)$)和磁化率($χ(T)$)的温度依赖性揭示了在低至2 K时不存在长程磁有序。$χ(T)$在100 K以上遵循Curie-Weiss行为,有效磁矩为$μ_\mathrm{eff}$ = 3.34 $μ_B$ /Pr,顺磁Weiss温度为$θ_p$ = $-$ 19.47 K,表明主要的反铁磁相互作用。在2 K下的磁化强度本质上是准线性的,并且在7 T下达到0.86 $μ_B$ /Pr的值,与自由Pr $^{3+}$离子预期的3.32 $μ_B$ /Pr的计算值相比,该值大大降低。这归因于系统中可能的磁晶各向异性。$C_p(T)$表示存在光学声子模式,其由高于$\sim$ 45 K的玻璃状热导率支持。这一观察结果与笼状结构的化合物有关,其中客体原子的低频光学声子模式与主体晶格相互作用,导致载热准粒子的散射。
2019-05-22 cond-mat.str-el
Crystal field potential and short-range order effects in inelastic neutron scattering, magnetization and heat capacity of the cage-glass compound HoB12
利用非弹性中子散射(INS)、磁测量和热容测量方法,在3-300 K温度范围内对具有硼亚晶格Jahn-Teller不稳定性和纳米级电子相分离(动态电荷条纹)的强关联系统Ho 11 B 12进行了详细的研究.从注册的INS光谱的分析,我们确定的立方晶体场的参数在钬网站,B4=-0.333 meV和B6= -2.003 meV(在史蒂文斯符号),与非常规的大比例B6/B4指向传导电子在形成晶体场电位的主导作用。在反铁磁状态下的分子场,Bloc =(1.75+-0.1)T已被直接确定的INS光谱与短程有序效应中检测到的顺磁状态。稀释Lu0.99Ho0.01B12和浓缩HoB 12单晶的测量磁化强度的比较表明,在十二硼化钬中反铁磁交换相互作用对Ho磁矩有很强的抑制作用。为了明确说明短程反铁磁相关性,一个自洽的钬二聚体模型的开发,使我们能够成功地再现磁场和温度变化的磁化强度和热容量的笼玻璃相HoB 12在外部磁场。
2021-06-15 cond-mat.str-el
muSR and inelastic neutron scattering investigations of the caged type Kondo semimetals: CeT2Al10 (T=Fe, Ru and Os)
最近,具有通式CeT 2Al 10(T=Fe,Ru和Os)的Ce基笼型化合物由于在CeFe 2Al 10中观察到的Kondo半导体顺磁基态(低至40 mK)和在Kondo半金属CeRu 2Al 10和CeOs 2Al 10中的低温下形成自旋能隙的高磁有序温度而引起了相当大的兴趣。从近藤半导体/半金属态本身形成的长程磁有序是非凡的,这些是电子基态神秘共存的第一个例子。这些化合物也表现出很强的各向异性的磁性和输运性质,这已经解释的基础上单离子晶体电场(CEF)的各向异性的存在下,强烈的各向异性的杂交之间的本地化4f-电子和传导电子。此外,它们还表现出在Ce或T或Al位点上掺杂的磁性和输运性质的显著改变。在这篇综述中,我们简要地讨论了这些化合物的体性质,给出了我们的μ子自旋弛豫(muSR)调查和非弹性中子散射(INS)的结果进行了详细的讨论。
2013-11-25 cond-mat.str-el
Superconductivity in Ce-based cage compounds
本文针对铈基笼状化合物 CeNi$_2$Cd$_{20}$ 和 CePd$_2$Cd$_{20}$,提出价态涨落介导的节线 d 波超导是其基态,并用扩展周期性 Anderson 晶格模型结合 slave-boson 方法证明静水压力可显著提高超导转变温度。
2023-01-11 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
RKKY Interactions and Multipole Order in Ab initio Wannier Model of CeCoSi
基于从头算计算CeCoSi的RKKY相互作用,在随机相位近似下研究发现单极矩和十六极矩的非磁性反铁多极矩序,可解释部分实验。
2024-04-23 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
Fragile balance of the exchange interactions in Mn$_{1-x}$Co$_{x}$Ge compounds
利用小角中子散射和SQUID测量研究了赝二元化合物Mn $_{1-x}$ Co $_{x}$ Ge的磁性系统。发现在$x \in [0 ÷0.9]$的整个浓度范围内,Mn $_{1-x}$ Co $_{x}$ Ge在低温下是磁性有序的.已经发现了三种不同的磁结构状态:在$x \leq 0.45$处的短周期螺旋状态、在$0.45 < x \leq 0.8$处的长周期螺旋状态和在$x \sim 0.9$处的铁磁状态。考虑到相对大的螺旋波矢$k \gg 1$ nm $^{-1}$是主要与Ruderman-Kittel-Kasuya-Yoshida(RKKY)相互作用的系统的特征,我们建议,在$x \leq 0.45$的短周期螺旋结构是基于一个有效的RKKY相互作用。此外,随着$x$的增加,$k$的衰减归因于第二近邻之间的相互作用的减少,因此,Dzyaloshinskiy-Moriya相互作用的影响增加。作为这两种相互作用之间的竞争的结果,从长程有序(LRO)到短程有序(SRO)的螺旋结构的量子相变已被观察到后,在$x_{c1} \sim 0.25$的Co浓度的增加。$x$的进一步增加导致在$0.45 < x < 0.7$处的散射分布中出现双峰。在$x = 0.9$发现的从螺旋结构到铁磁状态的转变是由于与立方各向异性相比,铁磁的减弱引起的。总之,Mn $_{1-x}$ Co $_{x}$ …
2017-01-17 cond-mat.str-el
Retrieving CeB$_6$'s lost magnetic entropy
报道的CeB6 s磁熵的温度变化与晶场基态的四重简并不一致。这个老问题在这里解决通过新的比热测量和改进的描述,在笼子的上下文中,声子和晶体场的贡献的比热。反铁磁转变的特点是作为一级和它的潜热确定。从笼状化合物的声子色散,晶格比热贡献来自LaB6数据。一旦校正了一级跃迁和晶格贡献,磁熵显示出四重态晶体场基态的特征平台,但温度超过30 K。低于30 K,随着有序化温度的接近,磁熵显著降低。这种反常的温度依赖性是一致的晶体场基态分裂的稀土运动,稀土笼化合物特有的现象。
2019-07-12 cond-mat.str-el
Inelastic Neutron scattering in CeSi_{2-x}Ga_x ferromagnetic Kondo lattice compounds
本文报道了属于CeSi_{2-x} Ga_{x}(x = 0.7,1.0和1.3)系统的铁磁近藤晶格化合物的非弹性中子散射研究。准弹性响应的热演化表明,近藤相互作用占主导地位的RKKY相互作用的Ga浓度从0.7增加到1.3。这与随着Ga浓度的增加,k-f杂化增加有关。高能响应表明三种化合物的基态都被晶场分裂。利用实验结果,我们已经计算出在所有三个化合物的晶体场参数在这里研究。
1997-04-22 cond-mat.str-el
Non-Fermi liquid behavior and Griffiths phase in {\it f}-electron compounds
我们研究了{ \it f}电子合金中无序、RKKY和Kondo相互作用之间的相互作用。我们认为,在这些系统中观察到的非费米液体行为是由于存在一个格里菲斯相接近量子临界点。这一相的存在为一大类材料提供了一个统一的图景。我们还提出了新的实验,可以测试这些想法。
1998-09-23 cond-mat.str-el
Ferromagnetic behavior of the Kondo lattice compound $Np_2PtGa_3$
在这项研究中,我们报告了新的三元$Np_2PtGa_3$化合物的研究结果。X射线粉末衍射分析表明,该化合物在室温下具有正交晶系CeCu $_2$型晶体结构(空间群为Imma),晶格参数$a$ = 0.4409(2)nm,$b$ = 0.7077(3)nm,$c$ = 0.7683(3)nm。在1.7 - 300 K温度范围和高达9 T的磁场下测量了该金属间化合物的直流磁化强度、比热和电子输运性质,表明该金属间化合物属于铁磁近藤体系。根据磁化强度和比热数据确定了$T_C \sim$的居里温度为26 K。$γ$的电子比热增强系数为180 mJ/(mol at. Np K $^2$)和-ln \T的电阻率依赖性表明存在Kondo效应,这可以用S = 1欠屏蔽Kondo晶格模型来描述。估算的近藤温度$T_K \sim$ 24 K,霍尔迁移率$\sim$ 16.8 cm $^2$ /Vs和有效质量$\sim$ 83 $m_e$与低温下$Np_2PtGa_3$中重费米子态的发展假设是一致的。我们比较所观察到的性能的$Np_2PtGa_3$中发现的$Np_2PtGa_3$和讨论他们的差异方面的变化之间的交换相互作用的传导和本地化的5 f电子。我们用费米波矢$k_F$计算了Rudermann-Kittel-Kasuya-Yosida(RKKY)交换。基于(U,Np)$_2$(Pd,Pt)Ga $_…
2014-12-05 cond-mat.str-el
Large Diamagnetism of AV2Al20 (A = Y and La)
尽管这些化合物在晶体和电子结构上具有明显的相似性,但我们在笼状化合物AV 2Al 20中发现了非常大的抗磁响应,其中A = Y和La,而不是A = Al0.3,Sc0.4和Lu。Y和La化合物的磁化率在10 K时分别为-1.94和-7.44 × 10- 4cm ~ 3 mol ~(-1),后者约为铋(一种著名的抗磁性材料)的四分之一。起源尚不清楚,但可能与能带结构中的特定演化有关,因为抗磁性响应随着晶格常数的增加而增加。
2012-11-01 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
A Reduced Moment Magnetic Ordering in a Kondo Lattice Compound: Ce8pd24ga
用中子粉末衍射、中子非弹性散射和零场μ子自旋弛豫测量研究了反铁磁近藤晶格化合物Ce_8 Pd_(24)Ga的磁性基态.在TN(3.6(0.2)K)以下的中子衍射分析表明,样品具有C型反铁磁结构,其有序态的立方方向磁矩为0.36 mB/Ce原子<111>.基于晶体场(CF)模型对中子非弹性散射(INS)数据进行了分析,发现了一个基态矩为1.29 mB/Ce原子的二重态基态。中子衍射观测到的磁矩比CF分析的预期值小,这是由于近藤效应屏蔽了局部Ce磁矩。这是支持所观察到的近藤型电阻率和一个小的变化,在TN的Ce 8 Pd 24 Ga的熵。零场μ子自旋弛豫速率在TN以下急剧增加,表明Ce矩的有序性,与中子衍射数据一致。研究表明,Ce_8 Pd_(24)Ga的物理性质受近藤补偿、磁矩稳定化RKKY相互作用和晶场效应的控制。
2003-03-04 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Theory of the evolution of magnetic order in Fe$_{1+y}$Te compounds with increasing interstitial iron
我们研究了过量间隙Fe对Fe $_{1+y}$ Te化合物磁性的影响。因为在铁硫族化物中的相关性比在铁砷化物中的强,我们在我们的模型中假设一些Fe轨道产生局部磁矩。这些时刻通过交换相互作用以及声子介导的双二次相互作用相互作用,有利于共线双条纹状态,对应于有序向量$\left(\pmπ/2,\pmπ/2\right)$。其余的Fe轨道被认为是巡回的,从而产生的第一原理推导的费米表面显示嵌套功能的动量$\left(π,0\right)/\left(0,π\right)$。由于过量的Fe,$y$,增加巡回电子的数量,导致费米面的变化和抑制其嵌套特性。结果表明,由于流动矩和局域矩之间的Hund耦合,增加$y$会导致局域矩的交换相互作用通过远程Ruderman-Kittel-Kasuya-Yosida(RKKY)相互作用的多轨道推广而发生变化.通过数值计算RKKY修正和最小化由此产生的有效交换哈密顿量,我们发现,在一般情况下,在系统中引入的过量电子改变经典磁基态从一个双条纹状态到一个非公度螺旋,与实验观察一致。我们表明,这些结果可以理解为抑制的结果的巡游电子在动量$\left(π,0\right)/\left(0,π\right)$的磁谱重量,结合转移的宽磁谱重量从大到小的动量,通过引入过量的Fe促进。
2014-10-23 cond-mat.str-el
Magnetism, quantum criticality, and metal-insulator transitions in $R\mathrm{B}_{12}$
综述了稀土十二硼化物的物理性质,其特征在于笼状玻璃晶体结构与松散的稀土离子结合。这些化合物是同时具有活性电荷、自旋、轨道和晶格自由度的强关联电子系统,这解释了所有$R\mathrm{B}_{12}$化合物的复杂性,所述化合物一方面包括反铁磁(TbB $_{12}$ -TmB $_{12}$)和铁磁(LuB $_{12}$)金属,另一方面包括所谓的近藤绝缘体化合物YbB $_{12}$和Yb基Yb $_{x}R_{1-x}$ B $_{12}$固溶体。共价硼网络的合作动态Jahn-Teller不稳定性的发展产生刚性笼的三角形和四角形扭曲,并导致十二硼化物中fcc晶格的对称性降低。硼亚晶格中的铁畸变动力学产生重稀土离子的集体模式和准局域振动(振动模式),引起载流子密度的调制和动态电荷条纹的出现。我们认为它们的表现形式在两个属性中的参考化合物LUB $_{12}$和在相图的$R\mathrm{B}_{12}$反铁磁体,表现出多个磁相位与各向异性场角相图的形式的马耳他十字。我们还讨论了金属-绝缘体的转变,在Yb $_{12}$和Yb基十二硼化物的不稳定性的Yb 4 $f$ -电子配置,这似乎除了Jahn-Teller不稳定性的硼笼,提供了一个机制的电荷和自旋波动。实验结果挑战了已建立的近藤绝缘体的情况下,在YbB $_{12}$,提供参数,有利于Yb-Yb振动耦合对的外观,应被视为负责的电…
2020-04-14 cond-mat.str-el
Ferroquadrupole ordering and Gamma_5 rattling motion in clathrate compound Ce_3Pd_20Ge_6
用超声和热膨胀测量方法研究了具有立方Cr_23C_6型结构的铈基笼形化合物Ce_3Pd_20Ge_6的晶格效应。(C_11-C_12)/2和C_44的弹性软化与温度的倒数1/T成正比,在T_Q_1 = 1.25 K以上,用基态γ_8四重态的四极磁化率很好地描述。在(C_11-C_12)/2中出现了50%的巨大软化,沿[001]方向的自发膨胀DL/L = 1.9x10^-4,这特别表明了在T_Q1以下O_2^0的铁四极有序。在10 K附近,C44的频率依赖性由Debye型色散解释,表明偏离中心的Ce离子沿[111]方向的Gamma_5振颤运动,在4a位周围有8个分数占据位置。随着温度的降低,热激活的γ_5振颤运动的弛豫时间t = t_0exp(E/k_BT),尝试时间t_0 = 3.1 × 10 ^-11 sec,激活能E = 70 K逐渐消失,在4a位笼中的Ce离子将在低温下出现偏心隧穿态。
2003-10-23 cond-mat.str-el
Low Temperature metamagnetism and Hall effect anomaly in Kondo compound CeAgBi2
重费米子(HF)材料由于其局域磁矩与巡游电子之间的强近藤耦合而表现出丰富的现象。他们研究的一个中心问题是理解磁序和电荷传输之间的相互作用,以及它在稳定物质新量子相方面的作用。在这方面特别有希望的是四元金属间化合物Ce{ $TX$ } $_2$($T=$过渡金属,$X=$氮族元素)的家族,其包括显示出$T$ -线性电子比热$\bf{C_e \sim γT}$的各种HF化合物,其中$γ\sim$为20-500 mJ $\cdot$ mol $^{-1}$ ~K $^{-2}$,反映了从小到适度的有效质量增强。在这里,我们研究了低温场调谐相图的高品质CeAgBi $_2$使用磁强计和运输测量。我们发现在${T_{N} = 6.4}$ ~K处有一个反铁磁转变,具有弱的磁各向异性,易磁化轴沿$c$轴,与以前的报道(${T_{N} = 6.1}$ ~K)相似。这种情况下,随着两个各向异性Ruderman-Kittel-Kasuya-Yosida(RKKY)相互作用的存在,导致丰富的磁场调谐磁相图,包括五个一阶和二阶变磁跃迁。此外,我们揭示了一个异常的霍尔贡献的领域$H<54$ kOe,这是急剧改变时,$H$是通过三个过渡在57,78,和84 kOe的调谐,这表明费米面重建的一个子集的变磁过渡。
2016-02-29 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Kondo effect in a novel 5d quasi-skutterudite Yb3Os4Ge13
本文报道了用Bi助熔剂法生长新化合物Yb_3Os_4Ge_(13)晶体。X射线衍射分析表明,该化合物为类方钴矿型笼状结构,空间群为Pm-3 n(No.223)。磁性测量揭示了在120 K以上几乎完全局域化的Yb f-矩。电阻率在~ 40 K以下呈现出从金属到绝缘的交叉行为,并呈对数增长。比热系数在~5 K以下迅速上升,在2K时超过2 J mol ~(-1)K ~(-2)。我们的实验分析和电子能带结构计算表明,Yb_3 Os_4Ge_(13)表现出近藤效应,这是由于Yb的局域f矩与周围Ge笼的p电子的强杂化。
2014-11-06 cond-mat.str-el
Magnetic frustration driven by conduction carrier blocking in Nd$_2$Co$_{0.85}$Si$_{2.88}$
具有三角形晶格的金属间化合物Nd $_2$ Co $_{0.85}$ Si $_{2.88}$可以仅以缺陷晶体结构以单相合成。通过不同的实验技术的调查表明,在系统中存在两个磁性转变。实验和理论证明,高温转变T $_H$ ~ 140 K与巡游Co磁矩之间的铁磁相互作用有关,而低温转变T $_L$ ~ 6.5 K则是由于Nd-4f和Co-3d磁矩之间的耦合,其性质是反铁磁的.详细的研究温度相关的直流磁化率,场依赖等温磁化,非平衡动力学行为,即磁弛豫,老化效应,磁记忆效应,和热容量的温度依赖性,随着密度泛函理论(DFT)计算,表明基态是磁挫自旋玻璃的性质,具有竞争的磁性相互作用的等效能量。DFT结果进一步揭示了3d/5d导电载流子在系统中被阻挡,并作为4f-4f RKKY相互作用的势垒,导致自旋阻挫。晶体中空位缺陷的存在也有利于自旋阻挫。这是一种独特的磁阻挫机制,迄今为止在任何三元R $_2$ TX $_3$(R=稀土,T=过渡元素和X=Si,Ge,In)型化合物中没有强调。由于巡游3d和本地化的4f时刻的竞争字符,该化合物表现出异常的磁场依赖性的磁性。
2023-01-17 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Magnetic Ordering and Superconductivity in the RE$_2$Ir$_3$Ge$_5$ (RE = Y, La-Tm, Lu) System
发现RE = Y,La-Dy的化合物为四元Ibam(U $_2$ Co $_3$ Si $_5$型)结构,而RE = Er-Lu的化合物为新的正交晶系结构,空间群为Pmmn。发现Ho $_2$ Ir $_3$ Ge $_5$的样品总是多相的。当温度从300 K下降时,RE = Y ~ Dy的化合物表现出金属电阻率,而RE = Er、Tm和Lu的化合物表现出反常的电阻率行为,$ρ$半导体化增加。有趣的是,我们之前发现Yb样品在相同的温度范围内具有正的电阻率温度系数。我们将把这种行为与化合物RE $_3$ Ru $_4$ Ge $_{13}$和REBiPt中的类似观察结果进行比较。La $_2$ Ir $_3$ Ge $_5$和Y $_2$ Ir $_3$ Ge $_5$分别在1.8K和2.5K以下表现出体超导性。我们的研究结果证实了Ce $_2$ Ir $_3$ Ge $_5$在8.5K以下表现出近藤晶格行为并经历反铁磁有序。大多数含有磁性稀土元素的其他化合物在低温下(T $\leq$ 12 K)经历单一反铁磁转变,而Gd $_2$ Ir $_3$ Ge $_5$、Dy $_2$ Ir $_3$ Ge $_5$和Nd $_2$ Ir $_3$ Ge $_5$显示多个转变。大多数化合物的TPDMATHAMT大致与de Gennes因子成比例。这表明导致磁矩磁有序的主要相互作用机制可能是…
2003-11-19 cond-mat.str-el
Physical properties of the trigonal binary compound Nd$_2$O$_3$
我们用中子衍射、非弹性中子散射、热容和磁化率测量研究了Nd $_2$ O $_3$的物理性质。Nd $_2$ O $_3$以三角结构结晶,其中Nd $^{3+}$离子被7个氧阴离子的笼包围。晶体场谱由跨越能量范围3-60 meV的四个激发组成。精细本征函数表示$ab$平面中的XY自旋。由磁化率测量确定$θ_{CW}=-23.7(1)$ K的居里-外斯温度。热容测量显示在550 mK处有一个尖锐的峰值,在1.5 K附近有一个更宽的特征。中子衍射测量结果表明,550 mK的转变对应于长程反铁磁秩序意味着挫折指数$θ_{CW}/T_N\approx43$。这些结果表明,Nd $_2$ O $_3$是一个结构和化学简单的模型系统的挫折所造成的竞争相互作用与占主导地位的XY各向异性的时刻。
2018-08-30 cond-mat.str-el
Isolated spin ladders in Ln$_2$Ti$_9$Sb$_{11}$ (Ln:La-Nd) metals
本文发现并表征了Ln$_2$Ti$_9$Sb$_{11}$(Ln: La-Nd)系列金属,其中稀土离子形成孤立自旋梯,展现出低能标、强磁场可调性及多样磁性基态,为无机方形自旋梯平台提供了罕见实例。
2025-08-07 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Possible devil's staircase in the Kondo lattice CeSbSe
四元层状化合物CeSbSe的温度($T$)-磁场($H$)相图由磁化强度、比热和电阻率测量确定。该系统在$T_{\rm{M}}$ $=$ 3 K下表现出复杂的磁有序,并且磁场的施加导致$H$ $\lesssim$ 1.8 T的磁有序状态的级联,其特征在于分数整数大小的步骤:即,一个可能的魔鬼楼梯被观察到。电输运测量显示出弱的温度依赖性和大的剩余电阻率,这表明小的电荷载流子密度和强的散射从$f$ -时刻。这些特征揭示了近藤晶格行为,其中$f$ -矩不完全屏蔽,从而导致由RKKY相互作用介导的不同Ce邻居之间的精细平衡的磁相互作用。这产生了在施加的磁场下接近的近简并磁有序状态。
2017-06-13 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Importance of anisotropic interactions for hard-axis/plane ordering of Ce-based ferromagnets
本研究调查Ce基铁磁体,发现硬轴/硬面有序比先前报道少见,其关键驱动因素是CEF各向异性与交换相互作用各向异性间的竞争,而非近藤效应强度,并指出各向异性RKKY模型可提供更深入见解。
2025-08-14 cond-mat.str-el
Unconventional Superconductivity arising from Multipolar Kondo Interactions
非常规超导性的本质与成对相互作用的微观本质密切相关。在这项工作中,我们的动机与嵌入多极矩立方重费米子化合物,理论上研究了多极近藤相互作用挑起的超导不稳定性。采用多极涨落(介导的RKKY相互作用)耦合到传导电子通过双通道近藤和新的多极近藤相互作用,我们发现了各种超导态的特征在于较高的角动量库珀对,$J=0,1,2,3$。我们证明,奇数和偶数奇偶配对功能是可能的,无论总的角动量的库珀对,这可以追溯到多极近藤相互作用的非典型性质,交织传导电子自旋和轨道自由度。我们确定,不同的(点群)irrep分类配对功能可以共存,其中一些特点是在其相应的准粒子谱的缺口和点节点结构。这一工作为发现和分类具有多极局域矩的稀土金属化合物超导态奠定了基础。
2021-04-08 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Hyperfine electro-nuclear coupling at the quantum criticality of YbCu4Zn
该研究在 YbCu4Zn 量子临界点附近观测到超精细电-核耦合,发现 Kondo 相互作用使核比热偏离标准 1/T^2 定律,磁场可恢复该依赖关系。
2025-06-22 cond-mat.str-el
The two-dimensional metallic triangular lattice antiferromagnet CeCd3P3
研究了$R$ Cd $_{3}$ P $_{3}$($R$ = La和Ce)单晶的磁化强度、电阻率、霍尔系数和比热。CeCd $_{3}$ P $_{3}$的磁化强度测量显示出清晰的准二维磁性行为。电阻率和霍尔系数测量表明,$R$ Cd $_{3}$ P $_{3}$化合物是低载流子密度金属系统,与多晶材料的早期研究形成强烈对比。CeCd $_{3}$ P $_{3}$的比热和电阻率测量表明,在$T_{s} = 127$ ~K处存在高温(结构)相变,在低于$T_{N} = 0.41$ ~K处存在反铁磁有序.当在易平面($H {\parallel} ab$)内施加磁场时,磁有序温度在$H \sim 15$ ~kOe处升高到0.43~K,表明磁阻挫部分提升.大的电子比热在高于$T_{N}$的异常宽的温度范围内持续存在,这是由于受抑的自旋。在电阻率中的常规金属行为的观察表明,CeCd $_{3}$ P $_{3}$中的$f$ -电子与传导电子进行可忽略的杂化。因此,CeCd $_{3}$ P $_{3}$可能是用于探索低载流子密度Ce三角晶格上的磁阻挫和RKKY物理之间的复杂相互作用的模型系统。
2022-06-13 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Energy scales in 4f1 delafossite magnets: crystal-field splittings larger than the strength of spin-orbit coupling in KCeO2
具有有效S = 1/2矩的镱基铜铁矿作为量子自旋液体基态的候选材料受到了广泛的研究。虽然相关铈化合物的合成也有报道,但关于它们的晶体,电子和磁性结构的许多重要细节尚不清楚。在这里,我们分析了S = 1/2系统KCeO2,结合互补的理论方法。晶格几何形状进行了优化,并使用密度泛函理论扩展到GGA + U计算的水平,以再现正确的绝缘行为的能带结构的调查。Ce 4f1态随后在基于从头算波函数的计算的帮助下进行了更详细的分析。异常大的有效晶体场分裂高达320毫电子伏的预测,这使得KCeO2在强场耦合制度。我们的研究结果揭示了一个微妙的相互作用之间的配体笼静电和三角形领域所产生的扩展的结晶环境,相关的背景下,最近的研究调谐的性质的基态波函数在4f三角晶格和烧绿石化合物。这也使得KCeO2的一个有趣的模型系统的影响大的晶体场分裂的自旋轨道耦合的量子磁体的各向异性的intersite交换。
2020-12-24 cond-mat.str-el
Suppression of local magnetic moment formation and paramagnetic exchange interactions in monolayer Fe$_3$GeTe$_2$
Moscow Institute of Physics and Technology(莫斯科物理技术学院);M. N. Mikheev Institute of Metal Physics of Ural Branch of Russian Academy of Sciences(俄罗斯科学院乌拉尔分校 M.N. 米凯耶夫金属物理研究所);Radboud University, Institute for Molecules and Materials(拉德堡德大学分子与材料研究所)
单层Fe$_3$GeTe$_2$中,铁原子的局部磁矩和反铁磁交换相互作用被抑制,通过动态处理电子相关性揭示其部分它inerant磁性行为。
2026-09-14 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Emergence of long-range magnetic order from spin-glass state by tuning electron density in a stoichiometric Ga-based quasicrystal approximant
Department of Material Science and Technology, Tokyo University of Science(东京科学大学物质科学与技术系);Research Institute of Science and Technology, Tokyo University of Science(东京科学大学理工学研究科);Cryogenic Research Center, The University of Tokyo(东京大学低温研究中心)
本研究通过Au取代调控电子-原子比,首次在非金基镓钯钆准晶近似晶体中实现自旋玻璃态到铁磁长程有序的转变,为相关磁性材料开发提供了新途径。
2023-05-19 cond-mat.dis-nn cond-mat.str-el
Long-range magnetic interactions in Nd$_2$PdSi$_3$ and the formation of skyrmion phases in centrosymmetric metals
University of Oxford(牛津大学);ISIS Neutron and Muon Source, STFC Rutherford Appleton Laboratory(STFC卢瑟福阿普顿实验室中子与μ子源);Zhejiang University(浙江大学);The University of Tokyo(东京大学);Institut Laue-Langevin(朗之万研究所);PSI Center for Neutron and Muon Sciences(瑞士保罗谢勒研究所中子与μ子科学中心);University of Warwick(华威大学)
Nd₂PdSi₃中长程磁相互作用导致skyrmion相形成,而非短程三角晶格摩擦。
2026-01-05 cond-mat.other cond-mat.str-el
Local character of the highest antiferromagnetic Ce-system CeTi{1-x}Sc{x} Ge
Ce基化合物中最高的反铁磁(AFM)温度是CeScGe(Tn= 47 K),但其局域性和巡游性的研究还不够深入。为了更清楚地了解这种异常高的有序化温度,我们研究了CeTi{1-x}Sc{x}Ge合金在CeScSi型结构的稳定性范围内的结构、磁性、输运和热性质:0.25<x<1。在这个浓度范围内,这种强各向异性系统呈现出复杂的磁性相图,其磁性行为不断变化,从0.25<x<0.50(7 K <Tc<16 K)的铁磁性(FM)到0.60<x<1(19 K <Tn<47 K)的AFM。AFM相的开始与变磁性转变相关联,其临界场从x~0.55处的H{cr}=0增加到x=1处的~ 6特斯拉,与第一激发晶体电场双峰的贡献增加一致。在临界点x{cr}=0.65处,在T1 <Tn处出现第二次跃迁。与在巡游系统如CeRh{2}Si{2}或CeRh{3}B{2}中的观察相反,在大Sc含量下没有发现明显的4f电子杂化的证据。因此,CeScGe的异常大的Tn可以归因于随着Sc含量的增加,RKKY层间相互作用增加。
2014-10-31 cond-mat.str-el