The charge density wave (CDW) state of 2H-NbSe$_2$ features commensurate domains separated by domain boundaries accompanied by phase slips known as discommensurations. We have unambiguously visualized the structure of CDW domains using a displacement-field measurement algorithm on a scanning tunneling microscopy image. Each CDW domain is delimited by three vertices and three edges of discommensurations and is designated by a triplet of integers whose sum identifies the types of commensurate structure. The observed structure is consistent with the alternating triangular tiling pattern predicted by a phenomenological Landau theory. The domain shape is affected by crystal defects and also by topological defects in the CDW phase factor. Our results provide a foundation for a complete understanding of the CDW state and its relation to the superconducting state.
Yu-Shiba-Rusinov states of impurities in a triangular lattice of NbSe$_{2}$ with spin orbit coupling
本文研究了超导主体三角晶格中磁性杂质自旋极化束缚态的形貌。在实验上已在2 H-NbSe $_{2}$晶体中观察到这种态[G. C. M 'enard等人,11,1013(2015)],并揭示了延伸至数十纳米的振荡粒子-空穴不对称性。利用Bogoliubov-de Gennes方法研究了存在自旋轨道相互作用时的Yu-Shiba-Rusinov态。我们还研究了双杂质在三角晶格中几个相对位置的束缚态。
Magnetic order and excitations in the magnetically intercalated van der Waals material Cr$_{\frac{1}{4}}$NbSe$_2$
The Institute for Solid State Physics, University of Tokyo(东京大学固体离子体研究所);Department of Applied Physics, University of Tokyo(东京大学应用物理系);Institute of Materials Structure Science, High Energy Accelerator Research Organization(高能加速器研究机构物质结构科学研究所);Neutron Scattering Division, Oak Ridge National Laboratory(橡树岭国家实验室中子散射部);College of Engineering, Shibaura Institute of Technology(芝浦工业大学工程学院);Research Center for Advanced Science and Technology, University of Tokyo(东京大学先端科学技术研究中心)
Coexistence of magnetic and dielectric glassy states in alternating kagome and triangular lattice LuBaCo$_4$O$_7$ cobaltite
Indian Institute of Technology Bombay(印度理工学院孟买分校);National Sun Yat-sen University(国立中山大学);Center of Crystal Research, National Sun Yat-sen University(国立中山大学晶体研究中心);Indian Institute of Science(印度科学研究所);Indian Institute of Technology, Kharagpur(印度理工学院卡拉格普尔分校);Tilk Manjhi Bhagalpur University(蒂尔克曼吉巴加尔布尔大学)
Topological phases in layered pyrochlore oxide thin films along the [111] direction
本文从理论上研究了烧绿石氧化物A $_2$ B $_2$ O $_7$的多带哈伯德模型,其中B是具有强自旋轨道耦合的重过渡金属离子,在沿[111]方向取向的薄膜几何结构中.沿着这个方向,烧绿石晶格由B离子的交替的kagome和三角形晶格平面组成。我们考虑一个单一的可果美层,双层,和两个不同的三层。作为一个函数的自旋-轨道耦合,直接和间接的$d$ -轨道跳跃,和频带填充的强度,我们确定了一些情况下,一个非相互作用的时间反演不变的Z $_2$拓扑相位是预期的,我们建议一些候选材料。我们在Hatree-Fock理论下研究了半填充$d$壳层中的相互作用,并确定了可以找到零磁场Chern绝缘体的参数区域,其中Chern数为$\pm1$.最有希望的拓扑相的几何结构似乎是既支持Z $_2$拓扑绝缘体又支持Chern绝缘体的双层结构,以及三角形-kagome-三角形三层,其支持相对稳健的Chern绝缘体相。
Electronic structure, magnetic properties, spin orientation, and doping effect in Mn$_3$Si$_2$Te$_6$
层状材料Mn $_3$ Si $_2$ Te $_6$具有蜂窝状和三角形交替堆叠的结构,由于其丰富的物理性能而引起人们的广泛关注。在这里,我们使用密度泛函理论和经典的蒙特卡罗(MC)方法,系统地研究了这个系统。在费米能级附近,态主要由Te $5p$轨道与Mn $3d$轨道杂化贡献,类似于电荷转移系统。此外,亚铁磁(FiM)基态的自旋取向显示不同的导电行为时,沿$ab$平面或平面外的方向:绝缘与金属状态。FiM [110]绝缘相和FiM [001]金属相之间的能量差非常小($ \sim 0.71$ meV/Mn)。改变自旋取向的角度$θ$从面内到面外方向,该系统的带隙逐渐减小,导致绝缘体-金属转变,导致与大角磁阻(MR)效应相关的增强的电导率。此外,我们还利用经典的$XY$自旋模型,用MC方法研究了磁相图。得到了三个磁相,包括反铁磁序,非共线自旋模式,和FiM秩序。此外,我们还研究了Se和Ge掺杂到Mn $_3$ Si $_2$ Te $_6$系统中:对于Se或Ge掺杂的情况,FiM状态在磁性候选者中具有最低能量。在Se掺杂的情况下,磁各向异性能(MAE)降低,因为Mn轨道矩随着掺杂$x$的增加而降低。由于Se的小的自旋-轨道耦合效应,在Se掺杂的情况下,由自旋取向引起的绝缘体-金属转变消失,导致FiM [001]相中的绝缘相。这会导致巨大角度MR减小。