Resonant x-ray scattering spectra from multipole orderings: Np M_{4,5} edges in NpO2
在局域电子模型的基础上,研究了NpO_{2}中三重\textbf{k}多极有序相Np M_{4,5}边缘的共振X射线散射(RXS).我们推导出一个表达式的RXS振幅表征的光谱的假设下,一个旋转不变性被保存在中间状态的散射过程。晶体电场和位间相互作用的能量小于多重态结构的能量,这一假设是合理的。这个表达式被发现是有用的,以计算能量分布考虑到库仑和自旋轨道相互作用。在假定为Γ_{8}-四重态的基础上,构造了三重态\textbf{k}基态,并对RXS谱进行了分析。计算的能量分布与实验符合得很好,为以前的唯象分析提供了良好的基础。
2005-06-18 cond-mat.str-el
Analysis of f-p model for octupole ordering in NpO2
为了研究NPO_2八极有序的起源,我们提出了一个由镎5 f和氧2 p轨道组成的微观模型。为了研究多极序,我们从f-p模型出发,用p-f跳跃积分的四阶微扰理论导出了有效的多极相互作用。对有效模型的数值分析表明,该模型具有反铁八极有序化的趋势。
2005-10-27 cond-mat.str-el
Microscopic analysis of multipole susceptibility of actinide dioxides: A scenario of multipole ordering in AmO$_2$
本文用数值重整化群方法计算了七轨道杂质Anderson模型的多极磁化率,讨论了低温下锕系元素二氧化物可能的多极态。特别是,在这里,我们指出了一个可能的方案多极有序的氧化镅。对于含5个$5f$电子的Am $^{4+}$离子,我们认为基态是$Γ_7^{-}$双峰态,第一激发态是$Γ_8^{-}$四重态,但我们注意到由于自旋轨道耦合和库仑相互作用的竞争,$f^5$基态很容易转变.然后,我们发现即使在相同的晶体电场势下,$Γ_8^-$四重态也可以成为AmO $_2$的基态。在$Γ_8^-$四重态的情况下,计算结果表明四极和八极等高阶多极子与AmO $_2$有关.
2009-06-19 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Ordering of hidden multipoles in spin-orbital entangled 5$d^{1}$ Ta chlorides
在5个$d$轨道中,电子的自旋-轨道耦合高达半eV,通常会导致形成自旋-轨道纠缠物体,其特征在于有效总角动量$J_{eff}$。特别感兴趣的是在被阴离子八面体包围的5个$d^{1}$过渡金属离子中实现的$J_{eff}$ = 3/2态。纯的$J_{eff}$ = 3/2四重态不具有任何磁偶极距(< $M$ >= 0),但具有隐藏的伪偶极距,伴随着电荷四极和磁八极。Cs $_2$ TaCl $_6$和Rb $_2$ TaCl $_6$是在正Cl八面体中含有5个$d^{1}$ Ta $^{4+}$离子的相关绝缘体。在这里,我们证明,这些钽氯化物具有基本上抑制有效磁偶极矩~ 0.2 $μ_B$。在低温下观察到两个相变,这两个相变在磁化强度上不明显,但伴随着$R$ ln 4的大电子熵。我们归因于两个过渡到隐藏的多极有序。
2019-09-10 cond-mat.str-el
Classification of multipoles induced by external fields and currents under electronic nematic ordering with quadrupole moments
本文基于增广多极子概念研究外场和电流对电子向列序的影响,分类了不同外场诱导的多极子类型,为探索向列相中的交叉关联和输运现象提供参考。
2023-11-28 cond-mat.soft cond-mat.str-el
The low spin moment in LaOFeAs is due to a hidden multipole order caused by spin orbital ordering
在LaOFeAs中,当$U$的库仑作用为2.5- 3.0 eV时,发现反铁磁(AF)低磁矩解为0.4 $μ_\mathrm{B}$ /Fe.由于在形成自旋磁化强度密度的大多极时交换能量的增益,该解决方案在大矩解决方案上是稳定的。多极子是四阶的,可以理解为一种自旋轨道有序。类似地,可以得出在例如CaCuO $_2$中AF顺序的稳定。
2009-11-06 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Symmetry Rules on Multipole Interactions under Crystallographic Point Groups and Application to Multiple-$Q$ Multipole States
本研究系统推导了晶体学点群下多极相互作用的对称性规则,推广了Dzyaloshinskii-Moriya与类罗盘相互作用,证明其可诱导多$Q$多极有序,并在三角晶格模型中验证了三重$Q$四极态,为探索非常规量子态提供了理论基础。
2025-06-12 cond-mat.str-el
A theory of the electric quadrupole contribution to resonant x-ray scattering: Application to multipole ordering phases in Ce_{1-x}La_{x}B_{6}
本文研究了电四极子对共振X射线散射的贡献。在描述散射中间态的哈密顿量中保持旋转不变性的假设下,我们导出了RXS振幅的有用表达式。推导的表达式具有的优点之一是能量依赖的全部信息,缺乏在所有以前的研究使用快速碰撞近似。该表达式也有助于将谱分类为多极序参数,多极序参数是由谱的性质决定的。该表达式适用于研究定域f电子系统的RXS谱。通过计算Ce_{1-x} La_{x} B_{6}中Ce L_{2,3}边的RXS谱,证明了该公式的有效性.我们得到的光谱作为能量的函数与Ce_{0.7} La_{0.3} B_{6}的实验一致。分析了方位角依赖性,发现σ-σ'沟道的六重对称性和σ-π'沟道的三重对称性不仅在反铁八极(AFO)有序相,而且在反铁四极(AFQ)有序相,其行为强烈地依赖于畴的分布。AFQ相的六重对称性来自于同时诱导的十六极序。尽管AFO阶对于Ce_{1-x} La_{x} B_{6}中的相IV是合理的,但是不能仅基于方位角依赖性来排除AFQ阶的可能性。
2006-05-11 cond-mat.str-el
Microscopic Theory of $Γ_3$ Quadrupole Ordering in Pr Compounds on the Basis of a $j$-$j$ Coupling Scheme
为了更好地理解PrPb $_3$中的无公度$Γ_3$四极有序,我们在$j$ - $j$耦合方案的基础上,从巡游图发展了$f^2$ -电子体系中多极有序的微观理论.为此,我们引入了简单立方晶格上的$Γ_7$ - $Γ_8$哈伯德模型,该模型具有诱导局域$Γ_3$态的有效相互作用。通过在随机相位近似下计算多极磁化率,我们发现$Γ_7$和$Γ_8$轨道间的杂化在$Γ_3$四极有序的出现中起着关键作用.我们还强调指出,$Γ_3$四极有序可以从{ \it多极嵌套}的概念来理解,即当费米面的位置被有序矢量移动时,具有大的$Γ_8$轨道密度的费米面区域应该嵌套在具有显著的$Γ_7$分量的区域上。这一概念可以从局部$Γ_3$双峰主要由两个位于$Γ_8$和$Γ_7$轨道之间的单峰组成这一事实直观地理解。最后,我们讨论了当前理论与PrPb $_3$实验结果的可能相关性,并指出了该研究方向未来的一些问题。
2019-02-15 cond-mat.str-el
Bottom-up design of spin-split and reshaped electronic band structures in spin-orbit-coupling free antiferromagnets: Procedure on the basis of augmented multipoles
提出了一种有效的自旋轨道耦合自由反铁磁体电子能带结构的微观设计方法。我们的自下而上的设计方法,以创建所需的自旋分裂和重塑能带结构可能会导致进一步的发现,实际的自旋轨道耦合自由材料表现出巨大的自旋依赖性和/或非互易传输,磁电和弹性响应作为这种能带结构的结果。我们建立了一个系统的指导方针,在自旋轨道耦合自由系统中,利用两个极性多极自由度,电和磁的环形多极,构造对称/反对称自旋分裂和反对称形变的自旋无关能带结构.两个极性多极子描述了跳跃哈密顿量中的任意自由度,其在簇中的场内和场外自由度分别被描述为簇多极子和键多极子,并且连接簇之间的另一个自由度被表示为动量多极子。利用这些多极子描述,我们阐明了简单的微观条件,实现内禀带变形的磁有序状态:对称自旋分裂实现共线磁体时,集团和债券多极子包含相同的对称性多极。在非共线反铁磁体中,当存在键型磁多极时,会出现反对称自旋劈裂。此外,在非共面反铁磁体中实现了具有自旋简并的反对称带形变。我们选取了三个晶格系统来演示磁有序下的能带形变。在此基础上,我们根据MAGNDATA磁性结构数据库列出了各种表现出内禀带形变的候选材料。
2020-10-27 cond-mat.str-el
Cluster Toroidal Multipoles Formed by Electric-Quadrupole and Magnetic-Octupole Trimers: A Possible Scenario for Hidden Orders in Ca$_5$Ir$_3$O$_{12}$
本研究针对Ca$_5$Ir$_3$O$_{12}$的两种隐藏序,通过理论分析发现中温相对应团簇电环面偶极有序,低温相为团簇电环面偶极与磁环面四极共存态,为该体系隐藏相的起源提供了微观解释。
2023-02-08 cond-mat.str-el
Multipole classification in 122 magnetic point groups for unified understanding of multiferroic responses and transport phenomena
固体中的电子自由度(例如电荷、自旋、轨道、亚晶格和键自由度)之间的相互作用是与非常规电子有序态交叉关联现象的来源。这样的自由度可以用四种类型的多极(电的,磁的,磁环的,和电环的)以统一的方式来描述,这使得我们能够以透明的方式将微观自由度与宏观物理响应紧密联系起来。本文利用群论的方法对122个磁点群中的多极子进行了分类。分类是有用的,以确定潜在的积极多极不仅在普通的铁磁和反铁磁排序,但也在奇异的排序打破时间反演对称性,例如,回路电流状态。此外,分类提供了一个洞察的微观起源的交叉相关的响应和量子输运。通过对二阶响应函数的分析,总结了线性磁电、压电和弹性响应以及非线性电导率和能斯特系数等响应函数中不可缺少的多极矩。我们的研究结果极大地促进了功能性多铁性材料的进一步发现,指导下自底向上的材料设计的基础上的自适应多极。
2021-07-27 cond-mat.str-el
Multipole Fluctuations in Filled Skutterudites
为了阐明填充方钴矿的奇异多极性质,我们评估的多极磁化率$n$ =1 $\sim$ 5,其中$n$是本地$f$ -电子数的基础上,使用$j$ - $j$耦合方案构建的多轨道安德森模型。对于$n$ =1,磁涨落在低温电子性质上占主导地位,而对于$n$ =2和4,电子状态由磁涨落和四极涨落两者主导。对于$n$ =3和5,八极波动被发现是显着的,这取决于晶体电场电位。我们讨论可能的相关性的结果,以实际材料。
2005-07-05 cond-mat.str-el
Multipole order and global/site symmetry in the hidden order phase of URu2Si2
在群论和第一性原理计算的基础上,我们研究了URu 2Si 2中的高阶多极有序,它被认为是低于17.5K的隐序相中的一个真正的主序参量.我们应用Shubnikov群理论的多极有序状态的波矢量Q =(0,0,1),并指定的全球/网站的对称性和二级序参量,如诱导的偶极矩和电荷分布的变化。我们发现,这种反铁磁多极有序特别有利于隐藏的主要序参量,由于保持高度对称性的电荷分布。实验观测的固有的低秩多极子,这是明确的分类,在本文中,将是关键件,以了解令人困惑的隐藏的顺序相位。
2014-10-20 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Derivation of RKKY Interaction between Multipole Moments in CeB$_6$ by the Effective Wannier Model based on the Bandstructure Calculation
我们研究了CeB-$_6$的电子态,并根据密度泛函理论能带结构计算得到的Ce-$d,s$和B-$p,s$的74轨道有效Wannier模型(包括14个Ce-$f$轨道和60个导电($c$)轨道)直接计算了RKKY相互作用。利用Wannier模型的$c$带色散和$f$-$c$混合矩阵元,在波矢$q$空间和实空间中得到了$Γ_8$四重子空间中所有15个有效多极矩的真实耦合.两个$Γ_{5g}$四极$(O_{yz},O_{zx},O_{xy})$和$Γ_{2u}$八极$T_{xyz}$耦合最大限度地增强与$q=(π,π,π)$,这自然地解释了在$T_{Q}=3.2$ K的反铁四极排序的第二阶段,也增强与$q=(0,0,0)$相应的弹性软化的$C_{44}$。此外,$Γ_{5u}$八极$T_{x}^β$,$T_{y}^β$和$T_{z}^β$的耦合对于$q=(π,0,0)$,$(0,π,0)$和$(0,0,π)$是相当大的,这产生了Ce $_{x}$ La $_{1-x}$ B $_6$的第IV相的可能候选者的反铁八极排序。RKKY耦合的位间矢量依赖性表现出不同的长程、振荡、各向同性和各向异性行为,这取决于多极矩的类型。本方法使我们能够以无偏的方式提供关于可能的多极有序的信息,并且一旦从能带结构计算中给出$c$态和$f$-$c$混合元,就可以容易地用于其他局域$f$电子材料。
2019-09-18 cond-mat.str-el
Electronic multipoles and multiplet pairs induced from Pomeranchuk and Cooper instabilities of Bogoliubov Fermi surfaces
最近有人指出,在对称的自旋-轨道相互作用和时间反演对称性破缺的情况下,费米面仍然存在。利用线性响应理论,我们研究了这种系统对有序的不稳定性,这是一个内在的性质的费米面。将有序态分为对角态和非对角态,每一种有序态分别表示Pomeranchuk不稳定性和Cooper配对,而不是原始电子的Cooper配对,而是Bogoliubov粒子的Cooper配对。相应的序参量由玻色子有序化产生的内场诱导的原始电子的多极矩(对角序参量)和多重态对振幅(非对角序参量)展开。虽然bogolons的序参量部分继承了原始电子的特征,但许多序参量分量以相似的幅度混合。因此,就原始电子而言,相变是对角有序还是非对角有序并没有明确的区别。超导态内部的这些有序不稳定性提供了对具有低于第一转变温度的第二相变的超导体的了解。
2020-04-15 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Magnetic multipoles and correlation shortage in pyrochlore cerium stannate
本文研究了磁中子衍射中三角对称的铈电子多极子。所有的磁多极子的解析表达式,和径向积分计算与一个既定的原子代码,用于审查最近声称已观察到的烧绿石Ce2Sn2O7粉末样品中的八极冰配置。三个同样合理的套房属于不相关的铈离子的多极给出同样令人满意的帐户可用的衍射图案。我们的多极适合于未来的实验,使用布拉格衍射的化合物,支持远程磁秩序。
2020-01-28 cond-mat.str-el
Microscopic Description of Electric and Magnetic Toroidal Multipoles in Hybrid Orbitals
我们提出了一个一般形式的多极描述下的时空反演组。我们阐明了两种类型的原子环形多极,即,电的和磁的是除普通的电的和磁的多极之外的表示电子序参量的基本部分。通过导出两种环多极子的量子力学算符,证明了高于偶极的电(磁)环多极子可以成为杂化轨道系统的初级序参量.我们还展示了紧急交叉相关耦合之间的电,磁,弹性自由度,如磁电和磁(电)弹性耦合,根据环形多极订单。
2017-12-08 cond-mat.str-el
Electronic multipoles in second harmonic generation and neutron scattering
非线性光学,特别是二次谐波产生(SHG),越来越多地用于许多现代学科,从物理科学中的材料表征到医学中的生物成像和信息技术中的光学信号处理。我们提出了一个理论分析提供了一个强有力的估计能量集成的SHG响应。计算中充分考虑了时间和空间对称性的要求,对天然和磁性圆二色性信号的估计优于以往的估计。磁中子散射的振幅,其中包括所有的轴向和极性(狄拉克)的贡献,跟踪类似的对称性要求。我们的工作方法,在球形多极子和对称性的实现方面,可以用于各种其他探头的电子特性。
2020-11-18 cond-mat.str-el physics.optics
Complete Multipole Basis Set for Single-Centered Electron Systems
四种多极子(电,磁,磁环形,电环形)的一系列完整的表达式提供了一个完整的基组来描述任意单中心自旋电子系统。本文还导出了计算这些多极子的矩阵元的简洁公式。提出了一种以多极子为特征的电子态的可视化方法。完备基组在电子系统相变的候选序参量的确定、互关联现象的描述、磁有序态X射线散射谱的分析等方面都有很好的应用。本文以磁偶极子和环形偶极子为例,说明了完备基组的应用,以及三种不同磁偶极子之间的相互关系(轨道,自旋角动量和各向异性偶极子)在自旋轨道耦合系统的主要例子。
2020-09-10 cond-mat.str-el
Effect of magnetic ordering on the electronic structure of metals
结果表明,金属中的铁磁有序与能量赝能隙的开放有关。这种赝能隙在d金属中属于d带型,在f金属中属于sp带型。得到了磁能与居里温度的关系。磁有序的电阻率的温度依赖性的影响被认为是。
2012-04-23 cond-mat.str-el
Evidence for electronic phase separation between orbital orderings in SmVO3
我们报告的证据相共存的SmVO $_3$的不同对称性的轨道排序的高分辨率X射线粉末衍射。相共存是由钒自旋在130K附近的反铁磁有序触发的,低于200K附近的初始轨道有序。相共存是由于钐的中间离子尺寸耦合到交换限制在钒自旋有序。
2005-11-30 cond-mat.str-el
Electronic-Structure-Driven Magnetic Ordering in a Kondo Semiconductor CeOs2Al10
我们报道了近藤半导体CeOs $_2$ Al $_{10}$的电子结构在29 K的反常反铁磁有序温度($T_0$)的各向异性变化,使用光学电导率谱。沿$a$ -和$c$ -轴的光谱表明,$f$杂交间隙在较高温度下连续地穿过$T_0$出现.另一方面,沿b轴,由于结构畸变,在39 K以下出现峰值为20 meV的不同能隙,39 K比$T_0$温度高。在$T_0$下方,能隙的开始变得可见。我们的观察表明,电子结构以及沿b轴的能隙开放,由于结构扭曲诱导反铁磁有序低于$T_0$。
2010-09-22 cond-mat.str-el
Electronic origin of magnetic and orbital ordering in insulating LaMnO_3
我们导出了绝缘LaMnO_3的自旋-轨道模型,该模型满足Mn^{3+}离子S=2自旋的SU(2)对称性。它包括完全的e_g和t_{2g}超交换,这是由立方对称的Mn^{2+}多重态结构引起的,以及Jahn-Teller诱导的轨道相互作用。我们证明了LaMnO_3中所观察到的磁有序是由纯粹的电子机制所稳定的,这是由于e_g-超交换作用,并首次对所观察到的转变温度和各向异性交换作用提供了定量解释。
1998-05-01 cond-mat.str-el
Resonant x-ray scattering in 3d-transition-metal oxides: Anisotropy and charge orderings
过渡金属氧化物的结构、磁性和电子性质反映在原子电荷、自旋和轨道自由度上。共振X射线散射(RXS)使我们能够对所有这些电子度进行精确的研究。RXS将高Q分辨率X射线衍射与共振特性相结合,提供与原子光谱法获得的信息相似的信息(元素选择性和该特定元素的散射振幅的大幅增强以及对通过多极电跃迁的电子能级对称性的敏感性)。由于电子态与局部对称性耦合,RXS揭示了对称性破缺效应的发生,如晶格畸变、电子轨道有序化或电子电荷分布有序化的开始。我们将讨论的强度RXS在3D过渡金属氧化物的K吸收边的局部各向异性和电荷双折射的观察中描述的各种应用。这些共振效应的例子是(I)锰氧化物、Fe 3 O 4和铁氧体中的电荷有序跃迁和(II)Mn 3+钙钛矿、尖晶石铁氧体和钴氧化物中的禁戒反射和各向异性。在所有研究的情况下,电子(电荷和/或各向异性)的排序是由结构扭曲。
2009-10-30 cond-mat.str-el
Collective spin resonance excitation in the gapped itinerant multipole hidden order phase of URu2Si2
重电子化合物URu_2Si_2中的隐序(HO)是一种高阶的巡游多极序。这是由于电子和空穴的配对集中在区中心和边界,分别在具有最大不同的总角动量分量的状态。由于与公度区界有序矢量的配对,在转变温度T_HO以下,平移对称性被破坏,HO准粒子能隙打开。非弹性中子散射(INS)研究表明,当T<T_HO时,集体磁响应主要由有序矢量Q处的自旋激子共振决定,这与非常规超导体和近藤绝缘体带隙内的自旋激子模式相似。我们使用一个有效的双轨道紧束缚模型,结合晶体电场效应,推导出封闭的表达式,准粒子带重建的多极配对项。我们表明,该模型内计算的磁响应表现出显着的特点,在INS中发现的共振。我们还使用计算的动态磁化率来解释低温NMR弛豫速率。
2015-09-04 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Electronic structure of V$_4$O$_7$: charge ordering, metal-insulator transition and magnetism
用\textit{ab initio}计算方法研究了V-$_4$-O-$_7$的低温相和高温相。在高温下,所有的V原子都是电子等价的,材料是金属的。电荷和轨道的顺序,与V伪金红石链的扭曲,发生在金属-绝缘体的转变。在低温阶段的轨道排序,不同的V $^{3+}$和V $^{4+}$链,可以解释在绝缘阶段的V $_4$ O $_7$的失真模式。在低温相的链内磁耦合原来是反铁磁的,但在不同的V $^{4+}$和V $^{3+}$键非常不同。在转变温度以下形成的V $^{4+}$二聚体形成自旋单线态,但V $^{3+}$离子,尽管二聚化,显然参与磁有序。
2011-09-09 cond-mat.str-el
Theory of neutron scattering by electrons in magnetic materials
本文回顾了中子被磁性材料散射的理论,重点介绍了具有普遍吸引力的电子多极子的使用,因为它们易于计算,并出现在许多其他实验技术的理论中。磁中子散射的传统理论可以追溯到Schwinger(1937)和Trammell(1953),它用价电子的自旋(S)和轨道角动量(L)形成的磁偶极子来近似计算散射振幅。在过去的几十年里,研究人员广泛采用了所谓的偶极近似,中子散射发展到目前的状态,成为研究磁结构和激发的首选方法。然而,超越偶极近似,揭示了大量关于方便地封装在磁多极中的电子自由度的额外信息。在这种语言中,偶极子近似保留了电子轴偶极子S和L。在相同的近似水平是极性偶极子-称为anapole或环形偶极子-允许在没有反演对称中心的情况下。Anapole是磁电多极子的例子,时间奇和宇称奇不可约张量,已经成为材料中电子复杂性的标志。
2015-04-30 cond-mat.str-el
A-site Ordering versus Electronic Inhomogeneity in CMR-Manganite Films
La 3/4Ca 1/4 MnO 3/MgO(100)(LCMO)薄膜具有独特的菱面体(R-3c)结构,由于La和Ca在A位的独特有序性,形成了新的钙钛矿超结构。在TMI ~ TC=295 K的温度范围内观察到非常尖锐的绝缘体-金属和准铁磁相变。扫描隧道显微镜/光谱学显示,有序薄膜在低至1纳米尺度下具有电子均匀性。与此相反,正交和A位无序LCMO表现出加宽的相变以及介观相分离T<<TC。独特的La/Ca有序抑制了一个超晶胞内的阳离子失配应力,a~1.55 nm,增强了电子均匀性。相分离的情况似乎不是CMR的唯一机制,因为在A位有序膜中也观察到非常大的CMR= 500%。
2006-03-14 cond-mat.str-el
New electronic orderings observed in cobaltates under the influence of misfit periodicities
我们研究与ARPES的CoO 2板的电子结构,堆叠与岩盐(RS)层表现出不同的(错配)周期性。费米面(FS)在相位与不同的掺杂和/或周期性揭示了RS势的电子结构的影响。我们发现,这些RS势是有序的,即使在无公度相,STM图像显示宽为80微米的宽条纹。在低掺杂的FS区域的异常演变是一致的一部分的电子的本地化。我们建议,这是一种新形式的电子排序,诱导的潜在的堆叠层(RS或Na在NaxCoO 2)时,FS变得小于布里渊区的堆叠结构。
2010-03-12 cond-mat.str-el
Electronic structure, spin excitations, and orbital ordering in a three-orbital model for iron pnictides
提出了一个包含d_{xz},d_{yz}和d_{xy} Fe 3d轨道的三轨道巡游电子模型,用于理解铁磷属元素化物的(π,0)有序磁性和磁激发.结果表明,该模型在半填充产生一个缺口(π,0)磁状态具有高度的鲁棒性和稳定性,并同时再现几个实验观察到的功能,如电子结构,自旋激发,以及铁轨道之间的顺序d_{xz}和d_{yz}轨道。
2015-03-30 cond-mat.str-el
Emergent cross-product-type spin-orbit coupling under ferroaxial ordering
针对过渡金属氧化物四方 d-p 团簇,本文用对称性适配多极子表示揭示铁轴序破缺垂直镜面后,原子自旋轨道耦合与 d-p 杂化共同涌现叉积型自旋轨道耦合。
2024-12-01 cond-mat.str-el
Multipole correlations in low-dimensional f-electron systems
利用密度矩阵重整化群方法,研究了一维三轨道Hubbard模型在j-j耦合下的基态性质.对于$B_4^0 \ne 0$,其中$B_4^0$是控制立方晶体电场效应的参数,一个轨道是巡游的,而另外两个轨道是定域的。由于巡游性质和定域性质的竞争,我们得到了对$B_4^0$敏感的轨道有序模式,导致了$Γ_{3g}$四极子态转变为无公度结构的特征.在$B_4^0 = 0$,所有三个轨道都是简并的,但是我们在$Γ_{3g}$四极相关中观察到在$q = 0$处的峰,表明铁轨道状态,并且在$Γ_{4u}$偶极相关中观察到在$q = π$处的峰,表明反铁磁状态。讨论了$Γ_{4u}$八极子对磁各向异性的影响。
2005-11-11 cond-mat.str-el
Band Renormalization in Monolayer MoS2 Induced by Multipole Screening
Gachon university(嘉泉大学);Korea Research Institute of Standards and Science(韩国计量科学研究院);Kyung Hee University(庆熙大学);The Cyprus Institute(塞浦路斯研究所)
研究通过ARPES发现单层MoS2能带结构受温度驱动的层间距离变化影响,展示出非刚性的动量依赖能带重整化,揭示了介电屏效在二维材料中的重要作用。
2026-04-03 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Ordering tendencies and electronic properties in quaternary Heusler derivatives
用中子衍射、量热和磁化强度测量研究了四元全Heusler合金NiCoMnAl和NiCoMnGa的相稳定性和有序化倾向。发现NiCoMnGa采用L2 $_1$结构,具有不同的Mn和Ga亚晶格,但具有共同的Ni-Co亚晶格。在1160 K时,观察到Mn和Ga之间也发生了向B2相的二级相变,并伴有无序。相反,在NiCoMnAl中,需要缓慢冷却或低温退火处理以诱导初始L2 $_1$有序,否则系统仅显示B2有序。链接到这个L2 $_1$有序,在NiCoMnAl中观察到的磁转变温度急剧增加,而退火影响NiCoMnGa的磁行为只有微弱的,由于低程度的淬火无序。采用第一性原理计算研究了这两种化合物的热力学和电子性质。结果发现,一个近半金属的赝间隙出现在少数自旋通道只为完全有序的Y结构,然而,这是能量不稳定的预测相比,基态的四重态结构与交替层的Ni和Co。实验无法访问的完全有序的结构被解释的动力学限制,由于低的有序能。
2017-04-26 cond-mat.str-el
Electronic transport through correlated electron systems with nonhomogeneous charge orderings
无自旋的Falicov-Kimball模型在粒子-空穴对称点之外呈现出不同的稳定非均匀电荷序。这些包括众所周知的电荷条纹和具有相分离畴的各种有序化,其可以显著地影响通过相关电子系统的电荷输运。我们通过研究异质结,其中Falicov-Kimball模型位于两个非相互作用的半无限引线之间的有限二维晶格。我们使用非平衡格林函数技术与无符号问题的Monte Carlo方法的有限温度或模拟退火技术的基态,以解决稳态运输通过系统的组合。我们发现,不同的中央系统的基态相位可以导致简单的金属或绝缘的电荷传输特性,但也更复杂的电流-电压的依赖关系,反映了多频带字符的传输函数。有趣的是,随着温度的升高,有序倾向于在系统达到无序相之前形成瞬态相。这导致传输函数和充电电流的非平凡温度依赖性。
2020-05-06 cond-mat.str-el
Ordering of localized electronic states in multiferroic TbMnO3: a soft X-ray resonant scattering study
首次用软X射线共振散射(XRS)直接观察了多铁性TbMnO $_3$中Mn和Tb两个晶位上的局域电子态的有序性。当入射光子能量被调谐到Mn $L$或Tb $M$边缘时,观察到X射线散射截面的大共振增强,这分别提供了Mn 3d和Tb $4f$电子状态的信息。XRS信号的温度依赖性以与模型无关的方式确立了在高温相(28 K $\leq$ T $\leq$ 42 K)中Mn 3d亚晶格显示出长程序。Tb $4f$亚晶格在28 K以下进入铁磁复合态时才有序化。我们的研究结果进行了讨论,最近的硬XRS实验(敏感的空间扩展轨道)和中子散射。
2008-09-17 cond-mat.str-el
Orbital ordering in the geometrically frustrated MgV$_2$O$_4$: \emph{Ab initio} electronic structure calculations
根据最近对MgV $_2$ O $_4$的有趣的实验工作,我们采用密度泛函理论研究了不同的相互作用参数在决定其电子和磁性方面所起的关键作用.在反铁磁(AFM)耦合的存在下,强库仑关联是负责绝缘基态。在基态,$d_{xz}$和$d_{yz}$轨道是有序的,并且链内钒离子是反铁磁耦合的。计算给出了小的自旋轨道耦合(SOC),其提供了$\sim11.3^0$相对于z轴的磁矩的倾斜。在弱SOC和强交换耦合的情况下,实验观察到的小磁矩和低AFM转变温度似乎是由于自旋涨落引起的几何阻挫的活性。
2011-09-14 cond-mat.str-el
Single-particle and collective mode couplings associated with 1- and 2-directional electronic ordering in metallic RTe$_3$ (R = Ho, Dy, Tb)
利用飞秒泵浦-探测光谱研究了金属RTe_3中一维和二维电子驱动电荷密度波(CDW)有序化的声子与集体模和单粒子能隙激发的耦合随稀土离子化学压(R=Tb,Dy,Ho)的变化.从CDW能隙Δ_{CDW}和振幅模(AM)的T依赖关系中我们发现,当在T_{c1}处向1d-CDW有序态的跃迁开始时以典型的类平均场(MF)方式进行时,在低于T_{c1}处,Δ_{CDW}被抑制并偏离MF行为。这种效应显然是由振幅模(AM)与1.75 THz的完全对称声子的共振模混合触发的。在低温下,当DyTe_3和HoTe_3在T_{c2}处的态演化为2d-CDW有序态时,出现了较弱的模混合,但没有观察到软模。
2008-07-07 cond-mat.str-el
Spin-charge interplay in electronic liquid crystals: fluctuating spin stripe driven by charge nematic
我们研究电子液晶态中电荷和自旋有序之间的相互作用,特别强调在最近的中子散射实验\cite{Hinkov2008, Haug2009}中观察到的自旋条纹波动现象。基于一个唯象模型,我们提出,在$_2$ $_{6+y}$的动态结构因子中,在波矢$_3$附近形成与温度相关的无公度非弹性峰的背后确实存在电荷有序.我们加强这一主张,提供了一个令人信服的适合的实验数据,不能复制的其他一些订购的可能性。
2010-04-23 cond-mat.str-el
Electronic and magnetic transitions in perovskite SrRu1-xIrxO3 thin films
研究了在原子级平坦的(001)SrTiO 3衬底上用脉冲激光沉积法生长的钙钛矿结构SrRu 1-xIrxO 3薄膜的电磁性质。SrRuO 3具有铁磁金属的性质,居里温度为150 K。用Ir取代SrRuO 3中的Ru后,薄膜呈现出全金属性和铁磁有序性,但电阻率增加,铁磁TC降低。x = 0.25的薄膜在75 K时发生了金属-绝缘体转变,在45 K时发生了类自旋玻璃有序,并消除了由电子局域化引起的铁磁长程有序。在铁磁膜中,电阻率随T近似线性增加,但在顺磁膜中(x = 0.25),电阻率随T3/2增加。此外,在x = 0.25的薄膜中观察到的具有负磁电阻的自旋玻璃样(TSG)有序,验证了(Anderson)局域化有利于在充分无序极限下的玻璃有序的假设。这些观测结果为未来的应用提供了一种有前途的方法,并对4D和5D混合钙钛矿具有根本的兴趣。
2015-09-10 cond-mat.str-el
Ferroelectricity induced by cooperative orbital ordering and Peierls instability
一个一般的机制,轨道排序,再加上Peierls样晶格畸变,可以引起电子可切换的极化内的模型哈密顿方法的背景下,现代极化理论进行了讨论。通过使用贝里相位方法,一个清晰的图片出现在Wannier函数中心和轨道占位符。所提出的机制可能适用于氧化物尖晶石的电子结构具有有效的一维字符,如CdV $_2$ O $_4$,最近提出的显示多铁性行为。
2012-04-23 cond-mat.str-el
Electronic structure and magnetic ordering of NiN and Ni$_2$N from first principles
采用第一性原理方法计算了富氮镍氮化物$ {\rm NiN} $和$ {\rm Ni_2N} $的电子结构。计算是基于密度泛函理论,并使用广义梯度近似(GGA)以及GGA $ +U $方法。后者被证明是至关重要的正确描述的晶相稳定性和磁不稳定性的两种化合物。虽然对于$ {\rm NiN} $,GGA计算预测具有锌盐结构的非磁性基态,但GGA $ +U $计算导致具有岩盐结构的半金属铁磁体,这与来自相邻过渡金属氮化物的指示一致,使得$ {\rm NiN} $成为自旋过滤器器件的可能候选者。对于$ {\rm Ni_2N} $,GGA计算同样导致非磁性行为,这与从GGA $ +U $方法获得的亚铁磁性排序形成对比。这种基态是通过Ni $ 3d $轨道与N $ 2p $轨道的$ σ$ -型和$ π$ -型重叠的复杂三维交换相互作用产生的,并且可以解释所报道的磁有序对晶体结构细节的敏感性。对于这两种氮化物,需要实验数据来证实我们的预测。
2018-11-24 cond-mat.str-el
Electronic and magnetic properties of orthorhombic iron selenide (FeSe)
斜方晶系硒化铁(FeSe)中的铁轨道可以产生极性(宇称奇数)的电荷状多极。所讨论的轨道包括Fe(3d)、Fe(4p)和参与输运性质和成键的p型配体。极性多极子可能有助于弱的,空间群禁止布拉格斑点的衍射图案与X射线的能量调谐到Fe原子共振(邓普顿和邓普顿散射)。与其他已知的铁基超导体不同,常规的轴向磁偶极子的有序化不伴随FeSe中的四方-正交结构相变。我们开始了一个新的调查线的正交FeSe的这个令人费解的属性,使用一个隐藏的磁性秩序,属于m'm '磁性晶体类。它集中体现在铁磁性和轴向磁偶极子的缺失,以及磁单极子和磁电四极子的出现。类似的磁序出现在铜氧化物超导体YBCO和Hg 1201中,在那里它被克尔效应和极化中子揭示的布拉格衍射图案所揭示。PACS编号75.25 J
2016-01-24 cond-mat.str-el
Symmetry classification of magnetic octupole current based on multipole representation theory
Graduate School of Science, Hokkaido University(北海道大学大学院理学研究院)
本文基于多重极表示论,研究了磁八极电流与自旋电流的对称性差异,通过导电性分析和微观模型验证,揭示了对称性降低对MO电流激活的影响。
2025-12-13 cond-mat.str-el
Electronic inhomogeneity in EuO: Possibility of magnetic polaron states
利用同步辐射的红外磁光成像技术,观察到了具有铁磁有序性的电子掺杂EuO单晶薄膜电子结构的空间不均匀性。随着温度的降低和磁场的增加,均匀的顺磁性电子结构通过非均匀状态变为均匀的铁磁结构。这种不均匀性的一种可能性是磁极化子态的出现。
2008-09-08 cond-mat.str-el
Electronic structure and the origin of the high ordering temperature in SrRu2O6
SrRu_2O_6是一种层状蜂窝晶格材料,具有极高的磁有序温度。我们使用密度泛函计算研究了这种材料。我们发现矩形成和有序化的能量尺度是相似的和高的。此外,我们发现,磁各向异性是高的,有利于沿$c$轴取向的时刻。这为异常高的有序化温度提供了解释。最后,该化合物被发现是半导体在裸密度泛函水平,即使没有磁秩序。这种情况下的高有序温度的实验后果进行了讨论。
2015-04-10 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Directional effects of antiferromagnetic ordering on the electronic structure in NdSb
本研究结合 ARPES 与 DFT 计算研究 NdSb,揭示反铁磁态中磁矩相对表面的不同取向形成电子结构各异的畴,并验证理论与实验能带变化高度一致。
2023-05-26 cond-mat.str-el
Effect of strain on the orbital and magnetic ordering of manganite thin films and their interface with an insulator
研究了均匀单轴应变对薄膜锰氧化物基态电子组态的影响。我们的模型哈密顿量包括双交换,Jahn-Teller电子晶格耦合,和反铁磁超交换。应变的产生是由于绝缘衬底和锰氧化物之间的晶格失配,这产生了四角畸变。这是包括在模型中,通过修改的跳跃幅度和Mn e_g水平之间的能量分裂的引入。我们分析了半掺杂锰氧化物的体性质和铁磁性金属锰氧化物与绝缘衬底之间界面处的电子重构。应变驱动的轨道选择修改的电子性质和磁有序的锰氧化物和它们的界面。
2010-09-23 cond-mat.str-el
Ferroelectricity due to orbital ordering in E-type undoped rare-earth manganites
为了理解未掺杂锰氧化物中电子对铁电极化的贡献的起源,我们评估了轨道极化布洛赫电子的Berry相作为反铁磁E型配置背景下建立的轨道有序(OO)。在紧束缚模型中,OO的发生是由Jahn-Teller(JT)相互作用调节的,该模型用于相互作用的电子沿Z字形链运动。一旦JT耦合强到足以诱发OO,就会发现有限的极化,这支持了第一性原理预测的大电子贡献。
2011-02-24 cond-mat.str-el
Electronic structure induced reconstruction and magnetic ordering at the LaAlO$_3|$SrTiO$_3$ interface
利用局域密度近似(LDA)方法,我们预测了在LaAlO $_3$和SrTiO $_3$之间的$n$型界面处TiO $_6$八面体的类GdFeO $_3$转动. Ti $d$带宽的变窄意味着对于非常适度的$U$值,LDA $+U$计算预测界面处的电荷和自旋排序。最近关于磁界面有序的实验证据可以根据反铁磁绝缘基态与铁磁金属激发态的紧密接近来理解。
2008-01-21 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Variation of the magnetic ordering in GdT$_2$Zn$_{20}$ (T= Fe, Ru, Os, Co, Rh and Ir) and its correlation with the electronic structure of isostructural YT$_2$Zn$_{20}$
对六种GdT $_2$ Zn $_{20}$(T = Fe、Ru、Os、Co、Rh和Ir)化合物及其Y类似物的溶液生长单晶进行了磁化强度、电阻率和比热测量。对于Gd化合物,Fe柱成员表现出铁磁(FM)基态(具有增强的居里温度,$T_{\mathrm{C}}$,对于T = Fe和Ru),而Co柱成员表现出反铁磁(AFM)基态。对YTPDMATHABMM Zn $_{20}$的热力学测量表明,GdFe $_2$ Zn $_{20}$和GdRu $_2$ Zn $_{20}$的增强$T_{\mathrm{C}}$可以在嵌入近铁磁费米液体的海森堡矩框架内理解。此外,电子结构的计算表明,这种显着的增强是由于大,接近斯托纳FM标准,过渡金属的费米能级的部分状态密度,而FM到AFM的顺序的变化与填充的电子状态与两个额外的电子每个公式单元。这种敏感性的程度是解决的伪三元化合物Gd(Fe $_x$ Co $_{1-x}$)$_2$ Zn $_{20}$和Y(Fe $_x$ Co $_{1-x}$)$_2$ Zn $_{20}$的研究,清楚地揭示了其磁性的3d带填充的效果。
2007-12-18 cond-mat.str-el
5d-5f Electric-multipole Transitions in Uranium Dioxide Probed by Non-resonant Inelastic X-ray Scattering
用非共振非弹性X射线散射(NIXS)方法研究了二氧化铀O(4,5)吸收边的5d-5 f电子跃迁。对于散射矢量q的小值,光谱主要由偶极允许的转换封装在巨共振,而对于较高的q值的秩3和5的多极转换产生强大的和良好定义的多重态结构的前边缘区域。在多电子原子光谱计算的基础上解释了所观察到的非偶极多重态结构的起源。所获得的结果表明,高潜力的NIXS作为一种体敏感的技术,用于锕系元素材料的电子性质的表征。
2010-02-01 cond-mat.str-el physics.atom-ph
Detection of ferroic octupole ordering in $d$-wave altermagnetic rutile-type compounds
Faculty of Science, Kumamoto University(熊本大学理学部);Center for Basic Research on Materials, National Institute for Materials Science(物质材料研究独立行政法人基础材料研究中心);Department of Physics and Electronics, Osaka Metropolitan University(大阪公立大学物理电子学系);Graduate school of Science, Hokkaido University(北海道大学理学研究科);Department of Physics, Meiji University(明治大学物理学系)
提出X射线吸收和发射磁圆二色性(XAS-MCD和XES-MCD)可直接检测交变磁体中的铁性高阶多极有序,并通过XES-MCD求和规则和谱计算证明金红石型化合物TF$_2$中存在铁性磁八极矩。
2025-09-18 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el