Direct and indirect magnetocaloric effects near room temperature related to structural transitions in Y$_{0.9}$Pr$_{0.1}$Fe$_2$D$_{3.5}$ deuteride
用同步辐射和中子衍射、磁性测量和差示扫描量热法研究了Y $_{0.9}$ Pr $_{0.1}$ Fe $_2$ D $_{3.5}$氘化物的结构和磁性。与立方C15母体化合物（Fd-3 m SG）相比，氘插入诱导23.5%的晶胞体积增加和晶体对称性降低。氘化物在330 K以下为单斜晶系（P21/cSG），在330 ~ 350 K之间发生一级相变，转变为准立方晶系（R-3 mSG），TO-D = 342（2）K。该化合物是铁磁性的，伴随着低于TC = 274 K的磁致伸缩效应。临界指数的分析表明，从各向同性的3D海森堡模型向3D XY模型的偏离的第二阶类型的转变。这意味着一个简单的磁化平面与细胞参数变化一致，显示出平面磁取向。在有序-无序转变处还观察到一个弱的磁峰，最大值出现在343 K。在TC和TO-D处，磁熵变化分别是正向和反向磁热效应的特征。
2021-06-03 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Magnetocaloric Effect and Magnetic refrigeration: analytic and numeric study
这项工作的目的是提出一个分析和数值研究的磁热效应（MCE）提供现实的建议，应选择在室温附近的新的冰箱电器的设计材料。从包含交换相互作用、单离子各向异性和外加磁场项的自旋哈密顿量出发，计算了给定温度下的配分函数，导出了磁化强度、磁熵和比热等相关物理量，并分析了它们随自旋、交换和各向异性等原子参数的变化规律.使用我们自己开发的数值程序，我们能够更好地阐明每个微观参数的作用，以加强相对冷却功率（RCP），并产生制冷剂化合物的最佳性能。这种方法可以扩展到复合材料，在室温下强调一个巨大的MCE。关键词磁制冷，磁热效应，能量效率，自旋哈密顿量
2017-10-14 cond-mat.mtrl-sci
Giant magnetocaloric effect in Gd2NiMnO6 and Gd2CoMnO6 ferromagnetic insulators
通过磁容量和热容测量研究了双钙钛矿结构Gd_2NiMnO_6（GNMO）和Gd_2CoMnO_6（GCMO）样品的磁热效应。在GNMO（GCMO）中，在~130 K（~112 K）观察到铁磁有序，而在T < 20 K时，Gd交换相互作用似乎占主导地位。在GCMO中，在低于50 K时，观察到3d-4f交换作用引起的反铁磁行为。在低温下，当磁场变化为7 T时，GNMO（GCMO）的最大熵（-ΔSM）和绝热温变分别为35.5 J Kg-1 K-1（~24 J Kg-1 K-1）和10.5 K（6.5 K）.无磁滞和热滞以及它们的绝缘性质使它们在低温磁制冷方面有希望。
2015-08-01 cond-mat.mtrl-sci
Composition-Driven High-Entropy Alloys with Enhanced Magnetocaloric Properties
Indian Institute of Technology Kharagpur（印度理工学院卡拉格普尔分校）；Chalmers University of Technology（查尔姆斯理工大学）；Federal University of ABC（ABC联邦大学）；Southern Illinois University（南伊利诺伊大学）
通过实验与第一性原理自旋建模结合，研究了单相立方高熵合金的磁热响应，发现通过调节Cu含量可调控居里温度和磁热性能。
2026-05-24 cond-mat.mtrl-sci
Thermo-magnetic properties of the magnetocaloric layered materials based upon FeMnAsP: a Green function-method approach
化合物FeMnAsxP 1-x在磁热效应的商业应用方面是非常有前途的。然而，关于磁热材料的理论文献仍然采用简单的分子场模型来描述重要的性质，例如伴随着等温磁场循环的熵变。我们应用格林函数理论处理这样的分析。这种方法的优点是众所周知的，因为晶体结构的细节被纳入模型中，以及过渡金属离子的自旋之间的相关性的精确描述可以获得。为了简单起见，我们采用一个简单的单交换参数海森堡模型，并通过在哈密顿量中引入一个双二次项来再现所观察到的一级相变。与FeMnAsxP 1-x化合物的实验磁热数据得到很好的一致性，以及从朗道连续相变理论预测的这些属性与磁场的依赖性的协议。
2015-12-19 cond-mat.mtrl-sci
Inverse magnetocaloric effect in ferromagnetic Ni-Mn-Sn alloys
顺磁材料的磁热效应（MCE）已被广泛应用于通过等温施加磁场并将其消除来获得非常低的温度。这种效应也可以通过使用最近发现的巨型MCE材料用于室温制冷。在这封信中，我们报告了一个相反的情况下，在镍锰锡合金，即施加一个磁场电磁，而不是删除它，导致样品冷却。已知这发生在一些金属间化合物中，对于这些金属间化合物，当施加场时可以诱导适度的熵增加，从而引起逆磁热效应。然而，一些铁磁Ni-Mn-Sn合金的熵变与巨MCE材料的熵变一样大，但符号相反。巨逆MCE起源于马氏体相变，该相变由于晶格参数的变化而修改磁交换相互作用。
2005-05-26 cond-mat.mtrl-sci
Magnetic couplings and magnetocaloric effect in the GdTX (T=Sc, Ti, Co, Fe; X=Si, Ge) compounds
计算了GdTX（T=Sc，Ti，Co，Fe; X=Si，Ge）化合物的磁热效应（MCE）随温度和外加磁场的变化.为此，我们使用密度泛函理论的方法来计算Gd $^{3+}$离子之间的交换耦合相互作用的每个化合物。我们考虑了一个简化的磁哈密顿量和分析的依赖关系的交换耦合的过渡金属T，p-区元素X，和晶体结构（CeFeSi型或CeScSi型）。最显着的效果是观察到的替代Ti $\to$ Sc或Fe $\to$ Co，其中有一个相关的变化，在3d水平的电子数的奇偶校验。这些替换导致对磁耦合的反铁磁贡献，这降低了居里温度，甚至可以导致反铁磁基态。我们通过平均场和Monte Carlo计算解决了磁性模型，并发现化合物之间的磁转变温度和磁热效应的变化很大，与现有的实验数据一致。在用居里温度$T_C$标度相关能量标度后，磁热效应显示出铁磁化合物中作为温度和磁场的函数的普遍行为。
2019-12-10 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Magnetic and Magnetocaloric Properties of a C$_{20}$ Fullerene Structure: Monte Carlo Study
本研究通过蒙特卡罗模拟研究了混合自旋2和3/2的富勒烯C$_{20}$体系的磁性与磁热性质，发现亚铁磁和铁磁相稳定，且自旋相互作用增强可提高居里温度至$t_C=3$，并计算了相对制冷能力。
2024-11-11 cond-mat.mtrl-sci
Cooling and heating by adiabatic magnetization in the Ni$_{50}$Mn$_{34}$In$_{16}$ magnetic shape memory alloy
本文报道了逆磁热Ni $_{50}$ Mn $_{34}$ In $_{16}$合金的绝热温度变化的测量结果。结果表明，这种合金加热与应用程序的磁场周围的居里点，由于传统的磁热效应。相反，与马氏体相变相关的逆磁热效应导致绝热磁化引起的温度异常降低。我们还提供了磁化和比热数据，使测量的温度变化的热力学关系间接计算的值进行比较。在二阶顺磁-铁磁相变中的常规效应得到了很好的一致性。然而，在一级结构转变，在高场的测量值低于计算值。不可逆的热力学参数表明，这种差异是由于一级马氏体相变的不可逆性。
2007-04-10 cond-mat.mtrl-sci
Failure of the Maxwell relation for the quantification of caloric effects in ferroic materials
在相变附近的弹性热、电热和磁热材料中报道了巨热效应。通常，它们的熵变由麦克斯韦关系间接计算。我们报告这种方法的根本失败。以Ni-Mn-Ga磁性记忆合金为例进行了分析。外加磁场导致相变过程中形成的马氏体变体的磁致重取向。这导致了伪磁热效应，其仅在第二次重复测量时才消失。这种失败是普遍的，因为在麦克斯韦关系的普通标量评估中没有考虑所施加场的矢量特性。
2011-10-17 cond-mat.mtrl-sci
Recent progress in exploring magnetocaloric materials
本文综述了磁热材料的最新进展，重点介绍了具有一级磁相变的LaFe13-xSix基合金的大磁熵变，并探讨了掺杂、压力等因素的影响及磁制冷应用前景。
2010-06-17 cond-mat.mtrl-sci
Multi-Functional Properties of Manganese Pnictides: A First-Principles Study on Magneto-Optics and Magnetocaloric Properties
Central University of Tamil Nadu（泰米尔纳德中央大学）；University of Oslo（奥斯陆大学）
本研究通过第一性原理计算分析了Mn基氮化物的磁光和磁卡塞效应性质，揭示了其磁制冷性能和磁光活性的微观机制，并建立了设计新型磁制冷材料的计算框架。
2025-12-20 cond-mat.mtrl-sci physics.comp-ph
Enlarging the magnetocaloric operating window of the Dy2NiMnO6 double perovskite
本文主要研究了La 2-xDyxNiMnO 6双钙钛矿的磁性和磁热性能。它们的磁热性质的熵和绝热温度变化的影响。在早期的工作相比，它被发现，在非常低的磁场下的Dy 2NiMnO 6化合物揭示占主导地位的反铁磁相互作用。其Dy 3+磁矩的顺序与巨磁热效应在非常低的温度下，而建立的铁磁Ni-O-Mn超交换相互作用接近100 K引起一个中等的磁热水平，只有。另一方面，Dy 2NiMnO 6掺杂大量的大尺寸稀土元素，如La，将使我们能够覆盖从液氦温度到室温的非常宽的磁热温度范围。更有趣的是，在La1.5Dy0.5NiMnO6的有序和无序铁磁相的存在下，保持恒定的等温熵变化超过约200 K的温度跨度，是一个有利的情况，从实用的角度来看。
2019-12-14 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
Magnetocaloric effect and its implementation in critical behavior study of Mn4FeGe3-xSix intermetallic compounds
用直流磁化强度测量方法研究了Mn_4FeGe_（3-x）Six化合物的磁热效应。对于母体化合物Mn 4FeGe 3，顺磁性到铁磁性的转变温度TC高于室温（320 K），其最初保持恒定的小Si取代在Ge位点，然后随着Si浓度的增加而略微降低。在50 kOe的磁场变化下，TC处的磁熵发生了较大变化，x = 0、0.2、0.6和1个样本的典型值分别为5.9、6.5、5.9和4.4 J kg-1 K-1，以及宽的工作温度范围和可忽略的滞后使得Mn 4FeGe 3-xSix系列是一种很有前途的室温磁制冷材料。Mn_4Fe_（Ge_（3-x）Six）系列发生了二级磁相变。提出了磁熵变的场依赖性，并将其应用于临界指数的推导。临界行为研究表明，x = 0和0.2样品的磁相互作用在TC以下和TC以上有两种不同的行为。在TC以下，它遵循具有长程磁相互作用的平均场论，而在TC以上，它遵循具有短程或局域磁相互作用的海森堡三维模型。x = 0.6和1样品的磁交换相互作用遵循平均场论。
2013-04-09 cond-mat.mtrl-sci
Low-dimensional magnetocaloric materials for energy-efficient magnetic refrigeration: Does size matter?
本文综述了低维磁热材料（如ribbons、薄膜等）在磁制冷中的优势与挑战，探讨尺寸等参数对磁热效应的影响，为高效节能磁制冷系统的材料设计提供指导。
2025-08-08 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Electronic and Magnetic Properties of the Candidate Magnetocaloric-Material Double Perovskites La$_2$MnCoO$_6$, La$_2$MnNiO$_6$ and La$_2$MnFeO$_6$
对用于制冷的室温磁热材料的研究导致了对双钙钛矿的研究。特别地，在La $_2$ MnNiO $_6$、La $_2$ MnCoO $_6$和La $_2$ MnFeO $_6$族化合物中出现了难题。它们具有相同的晶体结构，但La $_2$ MnNiO $_6$和La $_2$ MnCoO $_6$在室温以下是铁磁体，而La $_2$ MnFeO $_6$与简单的预期相反，是亚铁磁体。为了解决这个难题，我们使用密度泛函理论计算来研究有序双钙钛矿的电子结构和磁交换相互作用。我们的研究揭示了Fe-$d$轨道中的局域电子-电子相互作用在促进Fe $^{2+}$上具有半填充$d$ -壳层的Fe $^{3+}$价态和建立La $_2$ MnFeO $_6$的亚铁磁基态中所起的关键作用.指出了Hund耦合和Jahn-Teller畸变对Mn $^{4+}$离子的重要性。通过比较不同的磁有序状态提取交换常数。平均场和经典的蒙特卡罗计算得到的模型给出的趋势，在$T_C$，这是在这个家庭的材料与实验一致。
2018-09-20 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Measurement independent magnetocaloric effect in Mn-rich Mn-Fe-Ni-Sn(Sb/In) Heusler alloys
在保持总价电子浓度（e/a）不变的条件下，系统研究了富Mn Fe掺杂的Mn-Fe-Ni-Sn（Sb/In）Heusler合金的磁结构转变.马氏体转变（MT）温度被发现通过以下的比例关系与单独的磁性元素的e/a比移动。用三种不同的测量方法（等磁场磁化强度（M）-温度（T）、等温磁化强度-磁场（H）和热容（HC）-温度（T））对所选样品（Mn 49 FeNi 40 Sn 9 In）的磁熵变进行了估算。我们观察到，虽然磁熵变的峰值随测量方法的不同而变化，但磁熵变随T曲线的展宽形状和相应的冷却功率（~140 Jkg-1）保持不变。通过间接测量温度变化，得到了约-2.6K的等效绝热温度变化。在5 K时，其中一种材料的交换偏置场为783 Oe，磁电阻为-30%。
2018-11-25 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Frustrated network of indirect exchange paths between tetrahedrally coordinated Co in Ba2CoO4
我们提出了一个详细的研究Ba 2CoO 4的电子和磁相互作用，结构上非常罕见，因为孤立的CoO 4扭曲四面体协调。我们发现存在Co（d）-O（p）杂化状态，其特征在于自旋极化的氧原子，其磁矩平行于Co。计算的各向同性交换相互作用参数，其中包括配体自旋的贡献，证明存在一个三维网络的磁耦合，这是部分受挫，在确定的磁性基态。结果表明，这种基态的主要间接交换机制是由沿Co-O键的氧原子介导的。O-Co路径。
2021-12-09 cond-mat.mtrl-sci
On the theory of indirect exchange in EuO
计算了掺杂EuO在无外磁场和有外磁场时的居里温度和磁化强度。对自由电子模型和有限电子带宽模型进行了计算。这两种模型给出了类似的结果的磁化，接近布里渊函数。
2011-11-27 cond-mat.mtrl-sci
Indirect Chiral Magnetic Exchange through Dzyaloshinskii-Moriya--Enhanced RKKY Interactions in Manganese Oxide Chains on Ir(100)
Ruderman-Kittel-Kasuya-Yosida相互作用，即使它们的波函数没有直接重叠。理论预测，自旋-轨道散射导致这种间接交换相互作用的Dzyaloshinskiii-Moriya型增强，从而产生手性交换项。在这里，我们提出了一个结合自旋极化扫描隧道显微镜，角分辨光电发射，和密度泛函理论研究的MnO $_2$链在Ir（100）。而我们发现反铁磁Mn-Mn耦合沿链，跨非磁性Ir衬底的链间耦合原来是手性与相邻MnO $_2$链之间的$120^{\circ}$旋转。计算结果表明，Dzyaloshinskiii-Moriya相互作用导致自旋螺旋与实验一致的周期性。我们的研究结果证实了间接手性磁交换的存在，可能会引起奇异的现象，如旋冰系统中的手性自旋液体状态或新准粒子的出现。
2019-06-18 cond-mat.mtrl-sci
Indirect Exchange Interaction in Fully Metal-Semiconductor Separated SWCNTs Revealed by ESR
从高度金属-半导体（M-SC）分离的单壁碳纳米管的ESR响应温度T在0.39和200 K之间的两个系统的特征不同。信号来源于缺陷自旋，但与自由电子的相互作用导致M管的更大线宽。后者随着T的增加而减小，而对于SC管，它随着T的增加而增加。自旋在低于10 K时发生铁磁相变。间接交换被认为是负责自旋-自旋相互作用，在M管的情况下由RKKY相互作用支持。对于SC管，建议通过Orbach过程的自旋-晶格弛豫来确定线宽。
2012-06-20 cond-mat.mtrl-sci
Paramagnetic fluctuations of the magnetocaloric compound MnFe$_4$Si$_3$
利用非弹性中子散射研究 MnFe$_4$Si$_3$ 单晶的顺磁自旋动力学，发现其在室温以上呈局域磁性，并揭示赝偶极相互作用。
2024-12-04 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Reactive single-step hot-pressing and magnetocaloric performance of polycrystalline Fe$_2$Al$_{1.15-x}$B$_2$Ge$_x$Ga$_x$ ($x=0, 0.05$) MAB phases
本研究通过反应式单步热压制备近单相铁基MAB相磁热材料，Ge/Ga掺杂可调控其磁性能，提升磁热效应，该方法更易规模化，为室温低成本磁制冷应用提供了有潜力的材料方案。
2023-05-04 cond-mat.mtrl-sci
A setup for direct measurement of the adiabatic temperature change in magnetocaloric materials
本文提出一种利用永磁体 Halbach 阵列直接测量磁热材料绝热温度变化 $ΔT_{adb}$ 的装置，通过对比一阶和二阶化合物的直接与间接测量结果，证明直接测量是可靠表征磁热效应的必要方法。
2022-10-20 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Indirect Spin Exchange Interaction in Substituted Copper Phthalocyanine Crystalline Thin Films
利用磁性圆二色谱（MCD）研究了八丁氧基酞菁铜（Cu-OBPc）结晶薄膜中间接自旋交换的起源。这些研究是可能的溶液沉积技术，产生高度有序的薄膜与宏观晶粒尺寸适合光学研究。对于低于2 K的温度下，一个特定的状态的贡献的价带歧管起源于杂化孤对氮轨道的邻苯二甲酸环，承担布里渊交换相互作用的本地化$\textit{d}$壳铜自旋的签名。一个全面的MCD光谱分析加上分子场模型的$σπ-d$交换类似于$\textit{sp-d}$相互作用在稀磁半导体（DMS）呈现增强的塞曼分裂和修改后的$\textit{g}$ -因子为-4的电子介导的相互作用。这些研究定义了一个实验工具，用于识别电子状态参与自旋相关的交换相互作用的有机材料。
2015-07-12 cond-mat.mtrl-sci
Magnetocaloric effect at the reorientation of the magnetization in ferromagnetic multilayers with perpendicular anisotropy
本研究针对具有垂直各向异性的双铁磁材料交换耦合多层膜，分析旋转磁场下磁化重取向的磁热效应，预测完美耦合熵变，发现层厚与畴壁宽度同量级时所需磁场比非耦合情况低一个数量级。
2023-06-09 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.stat-mech
On entropy change measurements around first order phase transitions in caloric materials
在这项工作中，我们讨论的测量协议，间接测定的等温熵变与一阶相变的热量材料。磁结构的相变引起的巨磁热效应的Cu掺杂的MnAs和FeRh被用作案例研究，以说明如何设计不良的协议可能会影响等温测量，并导致不正确的熵变估计。等温测量协议，允许正确的评估周围的一阶相变在直接和反向的情况下的熵变化。
2016-09-30 cond-mat.mtrl-sci
MnP films with desired magnetic, magnetocaloric and thermoelectric properties for a perspective magneto-thermo-electric cooling device
一种透视磁热电冷却装置（MTECD），包括中心磁热（MC）材料（例如，Gd）夹在两个热电（TE）材料（例如，MNP）。MTECD中TE材料的存在引导热流方向并增强热脉动。在这种情况下，使用在相似温度区域内将大TE与小MC特性相结合的铁磁TE材料可以提高磁通量密度和热交换效率。在这里，我们表明，具有所需的磁性，MC和TE性能的MnP纳米棒结构的薄膜是非常有前途的用于MTECD。使用分子束外延在300、400和500°C下在Si衬底上生长膜。400 oC样品显示出所需的TE和MC组合。在室温下获得了24.06 μW m ~（-1）K ~（-2）的大功率因数。在该温度区域中，膜表现出小的MC效应（在m0 H = 2 T时，-Δ SM ~ 0.64J/kg K和Δ Tad ~ 0.3K），但是铁磁性引起中心MC材料的增强的MC效应。这些特性可以使MTECD能够在高频下操作。
2021-12-08 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Large low-field magnetocaloric response in a ferromagnetic gadolinium orthophosphate
本研究通过测量和计算发现铁磁K3Gd5(PO4)6粉末在2 K、2 T下具有巨大的低场磁熵变和绝热温度变化，是低磁场下先进磁制冷剂的有前景材料。
2024-05-31 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Intervalley electron-hole exchange interaction and impurity-assisted recombination of indirect excitons in WS$_2$ and WSe$_2$ monolayers
钨基二硫属化物单分子膜中激子态的多样性源于自旋自由度和谷自由度之间的独特相互作用。激子种类之一是间接激子（动量或谷暗），当单层是电荷中性时，其负责一系列共振。我们研究了间接激子的短程电子-空穴交换相互作用，以及杂质介导的复合机制。分析提供了在发射光谱中的零声子间接激子共振的能量和偏振的透彻理解。
2022-04-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Exchange interaction of magnetic impurities in graphene
从理论上考虑了石墨烯平面内磁性杂质间的间接交换作用，并考虑了内禀自旋轨道相互作用的影响。这种相互作用在费米能级上产生了一个能隙，这使得通常的RKKY模型不适用。结果表明，有效间接交换作用可用一个随磁矩间距指数衰减的极距函数来描述。的相互作用也取决于是否属于同一个子晶格或位于两个不同的子晶格的两个本地化的时刻。
2006-10-24 cond-mat.mtrl-sci
A new mechanism of exchange interaction in ferromagnetic semiconductors
我们提出了一种新的间接交换作用机制，它可以解释Mn-杂质半导体（如GaMnAs）在低载流子浓度下的铁磁有序.该机制是基于带态（传导或价）与局域杂质（施主或受主）态的杂化的相互作用以及局域自旋与带态之间的直接交换相互作用。当两个杂质的局域施主（受主）态的波函数重叠时，两个杂质之间发生间接交换耦合。这种耦合是独立的自由载流子浓度，因此可能是负责在低或零载流子浓度的铁磁转变。
2002-03-06 cond-mat.mtrl-sci
Pd magnetism induced by indirect interlayer exchange coupling
我们发现，非常大的顺磁矩是通过间接层间交换耦合在Pd层中创建的。$L$ -边缘X射线磁性圆二色性测量显示[Pd（2.5nm）/Cu（3 nm）/Ni $_{81}$ Fe $_{19}$（5 nm）/Cu（3 nm）] $_{20}$超晶格中的Pd磁矩与所施加的场铁磁性地对准，并且显示在直接交换耦合的[Pd（2.5nm）/Ni $_{81}$ Fe $_{19}$（5 nm）] $_{20}$超晶格中产生的Pd磁矩的大小的近3%。感应力矩是两个数量级大于预期从RKKY交换作用于Pd的体顺磁磁化率。
2012-10-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Magnetic cryocooling with Gd3+ centers in a light and compact framework
甲酸钆Gd（OOCH）3的磁热效应通过直接和间接方法在低于开尔文温度下实验测定。这种3D金属-有机骨架材料的特征在于通过轻甲酸盐配体互连的弱相互作用Gd 3+自旋中心的相对紧凑的晶格，总体上提供了非常大的磁性：非磁性元素重量比。由此产生的体积磁熵变在Gd（OOCH）3中明显优于在液氦温度和低-中等应用领域中最知名的磁制冷剂材料。
2012-12-12 cond-mat.mtrl-sci
Densely packed skyrmions stabilized at zero magnetic field by indirect exchange coupling in multilayers
本文提出通过精细调节多层膜参数并利用与强垂直各向异性均匀偏置磁层的层间电子耦合，在室温零场下实现密度可调、直径小于60 nm的密排斯格明子相。
2022-12-17 cond-mat.mtrl-sci
Structure-dependent exchange in the organic magnets Cu(II)Pc and Mn(II)Pc
采用格林函数微扰理论和\textsl{ab initio}密度泛函理论（DFT）相结合的方法，研究了有机磁体酞菁铜（II）Pc和酞菁锰（II）Pc中的交换耦合.基于间接交换模型，我们对Cu（II）Pc的微扰理论计算与实验结果定性一致。DFT计算Cu（II）的Pc二聚体上进行了一个非常好的定量协议与交换耦合，我们提取通过使用一个全球性的拟合的磁化测量自旋1/2邦纳-费舍尔模型。这两种方法给我们显着一致的趋势交换耦合在Cu（II）Pc时，改变堆叠角度。由于超交换和间接交换的竞争，Mn（II）Pc的情况更为复杂。
2008-03-28 cond-mat.mtrl-sci
5d-mediated indirect exchange and effective spin Hamiltonians in Ce triangular-lattice delafossites
École polytechnique, Institut Polytechnique de Paris（巴黎综合理工学院，巴黎理工学院）；Collège de France, Université PSL（法兰西学院，巴黎文理研究大学）
研究通过结合准原子Hubbard-I方法和静态平均场处理，揭示了Ce三角晶格德福萨イト中4f超交换和5d介导的间接交换作用，并验证了其在不同材料中的主导机制及自旋哈密顿量的准确性。
2026-05-08 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Importance of the indirect exchange interaction $via$ $s$-states in altermagnetic HgMnO$_3$
本文通过从头算DFT计算揭示HgMnO₃的交错磁性，并阐明其异常弱的反铁磁交换源于经由Hg 6s态的间接铁磁交换，指出该机制对具有空s态的过渡金属化合物具有普遍意义。
2024-10-03 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Non-perturbative indirect exchange in spin-valley coupled 2D crystals
研究了自旋谷耦合系统中磁性杂质局域自旋间的间接交换作用。我们的模型捕获的主要成分的能带的1H过渡金属二硫属化物（TMDs）的单分子膜，如1H-MoS $_2$和1H-NbSe $_2$。为了获得有效的相互作用，我们使用精确的对角化的哈密顿量，避免动量截止。我们首先比较了标准的微扰展开的近藤交换与精确计算的相互作用，处理本地自旋经典。我们发现，微扰理论的工作，甚至超出了制度的相关因素的优点，交换$J$和跳跃$t$之间的比率，是小的。我们验证了从微扰理论推导出的有效间接交换哈密顿量也适用于非微扰区域。此外，我们分析了相互作用（海森堡，伊辛，和Dzyaloshinskii $-$ Moriya（DM）），费米表面拓扑结构的不同条款的对称性之间的相互作用，和杂质的晶体学方向放置。我们表明，沿扶手椅方向的间接交换实际上是海森堡，由于围绕这个方向的晶体结构的反射对称性。最后，我们将探索间接交换的开发，结合原子操作，来设计Majumdar-Ghosh模型。我们的研究结果表明，TMDs提供了一个非常通用的平台，工程师间接交换的相互作用。
2022-12-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
Exchange interaction and its tuning in magnetic binary chalcogenides
利用第一性原理格林函数方法研究了磁性二元硫族化合物Bi2Te3、Bi2Se3和Sb2Te3的磁性。过渡金属杂质之间的磁耦合是长程的，延伸到五重层之外，并且随着每个3d原子的d电子数的增加而减小。我们发现这些材料中的磁相互作用主要有两种机制：自由载流子介导的间接交换相互作用和磁矩之间通过硫族原子的间接相互作用。这些系统的居里温度的计算值与现有的实验数据吻合得很好。我们的研究结果提供了深刻的洞察磁性二元硫族化合物的磁相互作用，并开辟了一条道路，设计新材料的有前途的应用。
2013-06-27 cond-mat.mtrl-sci
Magnetic critical phenomena and low temperature re-entrant spin-glass features of Al$_2$MnFe Heusler alloy
本文研究了多晶Al₂MnFe Heusler合金的结构和磁性能，发现其具CsCl型结构、122.9 K二阶铁磁相变、3D-Heisenberg型临界行为、重入自旋玻璃特征及与同类体系相当的磁热效应。
2024-12-04 cond-mat.mtrl-sci
Frustrated Gd3+ Double Perovskites as High-Performance Magnetocaloric Materials for Sub-100 mK Adiabatic Demagnetization Refrigeration
University of Augsburg（奥格斯堡大学）；University of Leipzig（莱比锡大学）
本研究提出 Gd3+ 双钙钛矿 Ba2GdSbO6 和 Sr2GdSbO6 作为磁热材料，通过受挫几何与交换/偶极相互作用抑制反铁磁有序，实现亚 100 mK 绝热退磁制冷，创下 Gd3+ 磁体最低 ADR 温度纪录。
2026-09-30 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Indirect exchange interaction between magnetic adatoms in a monolayer MoS2
研究了单层MoS $_2$中Ruderman-Kittle-Kasuya-Yosida（RKKY）相互作用.研究表明，由于自旋-轨道耦合作用，巡游电子自旋的旋转导致两个磁性吸附原子之间的扭转相互作用，该相互作用由不同的RKKY耦合项、Heisenberg、Dzyaloshinsky-Moriya和Ising相互作用组成.我们发现相互作用项对费米能值非常敏感，并且从掺杂到未掺杂系统发生显着变化。有限的掺杂导致的所有部分的相互作用振荡的距离的两个磁性杂质，$R$和相互作用的行为类似于$R^{-2}$的两个本地化的自旋之间的长距离。我们探索的RKKY相互作用发生的掺杂系统的振荡拍模式。
2013-02-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Exchange interactions in europium monochalcogenide magnetic semiconductors and their dependence on hydrostatic strain
采用经典的Heisenberg模型，用Monte Carlo方法研究了EuO，EuS，EuSe和EuTe中的间接最近邻（NN）交换和次最近邻（NNN）超交换相互作用的距离依赖性.为此，首先，磁有序温度的依赖性，即，居里，分别确定了铁磁和反铁磁有序交换常数的Néel温度。然后，这是用于分析的实验数据的静水压力实验。它表明，所有的实验结果，即，随着晶格常数的减小，EuTe和EuSe的临界温度的急剧升高以及从反铁磁有序向铁磁有序的转变可以用磁Grüneisen定律很好地描述，其中交换常数以幂律的形式依赖于Eu离子的原子间距离.根据这些计算，对于所有四种铕单硫族化物，间接NN交换的特征在于约20的Grüneisen指数和约10的NNN超交换指数。后者同意Bloch的经验10/3定律的超交换相互作用的绝缘磁性材料的体积依赖性。蒙特卡罗计算也产生显着修订的交换常数为无应变的散装材料，因为自旋波动在非零温度考虑在内。随着晶格参数的减小，交换常数的强烈增加为应变外延结构中居里温度的增加提供了空间，这对于器件应用是重要的。
2009-07-22 cond-mat.mtrl-sci
Ferromagnetism from localized deep impurities in magnetic semiconductors
我们提出磁性半导体中的局域缺陷可以作为深杂质，并且可以用Anderson模型来描述。在这个模型中，d-轨道和p-轨道的杂化产生非RKKY间接交换机制，当局域d-电子通过导带和价带交换时。对于具有间接带隙的半导体，交换积分的非RKKY部分是反铁磁的，这抑制了铁磁性。在直接带隙的情况下，这种交换机制在一定条件下可以导致铁磁性的增强。间接交换积分比RKKY强得多，并且可以有足够长的范围。因此，出现了一类潜在的新型高温磁性半导体，其中掺杂载流子不需要介导铁磁性。这种磁性半导体的居里温度主要由局域杂质之间的相互作用决定，而不是齐纳机制。这种效应也可能导致某些具有直接带隙的磁性半导体（如GaMnAs）的居里温度异常高。
2003-11-05 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Non-Hamiltonian dynamics of indirectly coupled classical impurity spins
我们讨论了一个有效的低能量理论的出现，实时动态的两个经典杂质自旋的框架内的一个原型和纯粹的经典模型的间接磁交换：两个经典杂质自旋嵌入在主机系统，其中包括有限数量的经典自旋本地化的网站上的晶格和相互作用，通过最近的邻居海森堡交换。对于杂质自旋和宿主自旋之间的局域交换耦合较弱的区域，导出了慢杂质自旋动力学的有效低能理论。为此，我们应用最近发展的绝热自旋动力学（ASD）理论。除了类似哈密顿的经典自旋力矩，ASD还考虑了一种新的拓扑自旋力矩，这种自旋力矩起源于接近绝热动力学的完整效应。结果表明，有效的低能量的进动动力学不能从一个有效的Hamilton函数，其特征在于由一个非零的进动频率，即使初始状态只稍微偏离一个基态。有效的理论相比，完全数值解的运动方程的整个系统的杂质和主机自旋，以确定绝热有效理论适用的参数制度。超越绝热近似的有效理论必须包括动态主机自由度，并超越简单的间接磁交换的想法。我们讨论了一个例子，广义约束自旋动力学，它确实改善了描述，但也失败了某些几何设置。
2021-01-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Indirect Magnetoelectric Coupling via Skew Scattering by Orbital Angular Momentum
针对无本征反铁磁层的La$_{0.67}$Sr$_{0.33}$MnO$_{3}$/LaAlO$_{3}$/SrTiO$_{3}$异质结构中的交换偏置现象，提出受轨道角动量敏感的斜散射扰动价带模型，揭示了界面磁电耦合驱动该交换偏置的物理机制。
2025-05-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Indirect coupling of magnons by cavity photons
在静磁波和旋波近似的基础上，用Mie散射理论研究了微波谐振腔中两个磁性球之间的相互作用。我们证明了两个空间分离的介质球和磁性球可以通过驻腔模式在长距离上强耦合。这种相互作用以一种可以映射到氢分子的分子轨道理论上的方式分裂了声学（暗）和光学（亮）模式。通过给两个球分配不同的半径来打破对称性，从而给磁振键引入了“离子”特征。这些结果说明了微波腔体中物体之间的相干和受控的能量交换。
2017-10-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Electrical Control of Exchange Bias Mediated by Graphene
从理论上研究了石墨烯置于两种铁磁介质材料之间时，石墨烯在介导交换相互作用中的作用。基于紧束缚模型的计算表明，界面处的磁相互作用不仅影响石墨烯的能带结构，还影响体系的热力学势.这引起了磁性层之间的间接交换相互作用，其可以根据有效交换偏置场来考虑。分析清楚地表明了强烈的依赖性的有效交换偏置的中介层的属性，揭示了一个有效的机制，即使在室温下的电气控制。这种依赖性也导致涉及单层和双层石墨烯的情况下的定性不同的特性。
2008-08-12 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Indirect coupling between localized magnetic moments in zero-dimensional graphene nanostructures (quantum dots)
研究了两种石墨烯纳米片（约100个碳原子，具有锯齿形和扶手椅形边缘）的原位磁性杂质间的间接Ruderman-Kittel-Kasuya-Yosida（RKKY）耦合.具有哈伯德项的紧束缚汉密尔顿用于结构边缘杂质之间耦合的非微扰计算。一般来说，对于扶手椅边缘的纳米片，发现对电荷掺杂具有显著的耦合鲁棒性，而对于扶手椅边缘的结构，相互作用较弱并且对电荷掺杂更敏感。此外，间接交换的距离依赖性显着不同的边缘形式。
2013-10-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Electric field control of the indirect magnetic coupling through a short graphene nanoribbon
在本文中，我们认为该系统由两个磁性平面连接到锯齿形终端的石墨烯纳米结构是一个超短的扶手椅纳米碎片。我们从理论上研究了这些磁平面之间的间接耦合介导的电荷载流子作为外部面内电场的函数。计算是基于紧束缚模型，补充哈伯德项来解释库仑相互作用。对于特定尺寸的石墨烯纳米结构，耦合对电场的灵敏度特别高，这使得控制耦合强度和在反铁磁和铁磁之间连续切换其符号成为可能。数值结果表明了这种现象，并分析了其原因。详细讨论了这种效应对扶手椅边缘变形和磁平面与载流子自旋之间交换能变化的鲁棒性。
2014-08-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
