For more than three decades, clear discrepancies have existed between spin densities in momentum space revealed by Magnetic Compton scattering experiments and theoretical calculations based on density functional theory (DFT). Here by making a wide comparison between different theoretical methods, including DFT, DFT combined with dynamical mean field theory, and Hedin's $GW$ approximation, we discover how the magnetic Compton profiles of Ni can be predicted remarkably well. We find that the essential ingredients missing in DFT are (i) local spin fluctuations and (ii) a non-local treatment of electron correlations.
$μ$SR Insight into the Impurity Problem in Quantum Kagome Antiferromagnets
杂质,这是固有的存在于任何真实的材料,可能会发挥重要的作用,与自旋液体基态的阻挫自旋系统的磁性。我们通过μ子自旋谱研究ZnCu $_3$(OH)$_6$ SO $_4$(锌-金红石)来解决量子可果美反铁磁体中的杂质问题。我们表明,μ介子耦合到杂质磁性,源自铜锌intersite无序,和杂质是高度相关的kagome自旋,使我们能够通过近藤效应探测内在的kagome物理。局部磁化率的低温平台表明自旋液体基态是无带隙的。相应的自旋涨落表现出非常规的谱密度和有趣的场依赖性。
Exploring Low-Dimensional Magnetism in Cobalt Vanadates, ${A}$CoV$_{2}$O$_{7}$~(${A}$~=~Ca, Sr) : Crystal Growth and Magnetic Properties of Effective Spin-1/2 Zigzag Chains
Investigating structure and physical properties of quaternary layered transition metal oxide Na2Cu2TeO6
UGC-DAE Consortium for Scientific Research, Mumbai Centre, Bhabha Atomic Research Centre(UGC-DAE科学研究中心孟买中心,巴哈原子研究中心);Savitribai Pule Pune University(萨维特里拜·普勒浦那大学)
An integrated theoretical and numerical approach to understand modern experiments on quantum magnetism
The University of Hong Kong(香港大学);University of Tennessee(田纳西大学);Oak Ridge National Laboratory(橡树岭国家实验室);Institute of Physics, Chinese Academy of Sciences(中国科学院物理研究所);University of Chinese Academy of Sciences(中国科学院大学)
Magnetic molecular wheels and grids - the need for novel concepts in "zero-dimensional" magnetism
超分子化学允许通过自组装产生具有N^2个金属中心的[N x N]正方形矩阵状构型的无机络合物。对这些系统的兴趣是由这种“二维”(2D)金属离子可寻址排列所建议的信息技术中的潜在应用所驱动的。从磁性的角度来看,[N × N]网格构成的分子模型系统的磁铁扩展相互作用的正方形晶格,这已经获得了巨大的关注,在高温超导体的背景下。许多[2 x 2]网格以及一些[3 x 3]网格具有磁性金属离子,如Cu(II),Ni(II),Co(II),Fe(II)和Mn(II)。磁性研究揭示了它们的磁性的显着变化,这将在这项工作中进行审查,重点是基本的物理概念。一个有趣的问题是[2 x 2]和[3 x 3]网格与“一维”(1D)环的连接,正如在分子轮中实验实现的那样。对于一个[2 x 2]正方形的自旋中心,2D网格和1D环之间的区别是语义上的,但[3 x 3]网格也保留了1D特征:它最好被视为一个八核环,其中有一个额外的离子“掺杂”到它的中心。从传统的磁铁熟悉的概念,反铁磁环元激发的当前图片将被讨论,作为理解复杂的[3 × 3]网格的先决条件。
Simulation of Quantum Magnetism in Mixed Spin Systems with Impurity Doped Ion Crystal
我们提出实现包含不同原子种类的冷离子线性晶体,用于研究自旋系统中的量子相变和阻挫效应,而不是通常讨论的$s=1/2$的情况。离子之间的相互自旋-自旋相互作用可以通过施加具有强梯度的振荡磁场经由塞曼效应来定制。此外,混合离子晶体中的集体振动模式可用于增强和改变自旋-自旋相互作用的强度,甚至将这些力从铁磁性转变为反铁磁性。研究了自旋S=3的高磁矩离子掺杂自旋为1/2的离子晶体中有效自旋-自旋耦合的行为。我们分析了基态相图,并找到不同的自旋顺序,包括亚铁磁态的区域。在最简单的非平凡例子中,我们处理具有$\{1/2,3,1/2}$自旋的线性$\{$ Ca $^+$,Mn $^+$,Ca $^+\}$晶体。为了展示当前最先进实验的可行性,我们讨论了如何使用离子晶体的集体Stern-Gerlach效应和高分辨率光谱来检测量子相位。在此,指示剂自旋1/2离子(物质$^{40}$ Ca $^+$)的状态相关激光诱导荧光也揭示了模拟自旋3离子($^{50}$ Mn $^+$)的自旋状态,因为这不具有用于光学激发和检测的合适能级。
Topological Chiral Superconductivity from Doping Correlated Charge Transfer Insulator with Orbital Magnetism
Great Bay Institute for Advanced Study, Great Bay University(大湾区先进科技学院);Great Bay University(大湾区大学);Hefei National Research Center for Physical Sciences at the Microscale and School of Physical Sciences, University of Science and Technology of China(中国科学院微观尺度物理科学国家研究中心及中国科学技术大学物理科学学院)
Upper branch magnetism in quantum magnets: Collapses of excited levels and emergent selection rules
在许多量子磁体特别是稀土量子磁体中,低场晶场态与激发态不能很好地分离,因而不足以描述低温磁性能。受这个简单观察的启发,我们发展了一个微观理论来描述弱晶场态坍缩引起的磁物理现象。我们发现两种情况下,激发晶体场态应认真纳入理论。一种情况是当激发晶体场态的带宽与晶体场隙相当时。另一种情况是低激发态与激发态之间的交换能量增益超过了晶场能隙。这两种情况都可以驱动相变,并通过涉及激发的晶体场状态导致磁序。我们称之为上支磁性和相变。我们讨论了众多的磁相位和紧急的选择规则,用于检测潜在的激励。我们希望我们的研究结果有助于提高对许多具有弱晶场能隙的稀土磁体的理解,如Tb $_2$ Ti $_2$ O $_2$ MN和Tb $_2$ Sn $_2$ O $_7$,并提供了一个补充的角度来看,当地流行的“$J$“物理在$4d$ / $5d$磁铁。
Precompression engineering of metal-insulator transition and magnetism in designed breathing kagome systems
School of Physics and Astronomy, and Key Laboratory of Multiscale Spin Physics (Ministry of Education), Beijing Normal University(北京师范大学物理与天文学院,多尺度自旋物理教育部重点实验室);College of Physics, Hebei Normal University, and Hebei Advanced Thin Films Laboratory(河北师范大学物理学院,河北省先进薄膜实验室)