Flat bands and magnetism in $\mathrm{\mathbf{Fe_4 Ge Te_2}}$ and $\mathrm{\mathbf{Fe_5GeTe_2}}$ due to bipartite crystal lattices
本研究发现 $\mathrm{Fe_{n=4,5}GeTe_2}$ 的晶格可近似为三个二分晶格堆叠，结合模型哈密顿量与第一性原理计算，揭示了费米能级附近的平带源于二分晶格并导致巡游铁磁性，且 Fe5 原子磁矩对库仑相互作用和压力敏感。
2023-10-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Effects of Fe deficiency and Co substitution in polycrystalline and single crystals of Fe$_{3}$GeTe$_{2}$
Fe $_{3}$ GeTe $_{2}$是具有铁磁基态和最大转变温度$T_{\mathrm{c}}\sim225$ K的二维范德华材料。然而，当合成Fe $_{3}$ GeTe $_{2}$时，经常报道较低的$T_{\mathrm{c}}$值。这归因于晶体结构中2c位点处的Fe的缺乏。在这里，我们调查的Fe缺乏和Co的替代Fe的磁性上的这个系统的效果。我们用化学气相传输法和助熔剂法合成了多晶材料和单晶，其中助熔剂法得到的晶体最大。在Fe位的钴取代被发现显着降低的磁性转变温度。通过化学气相传输生长的Fe $_{3}$ GeTe $_{2}$的晶体，在起始材料中具有$\sim 8\%$过量的Fe，显示出最佳的Fe含量和磁转变温度。
2022-02-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Layered 2D crystals by design: optimisation of Sb$_2$Te$_3$-GeTe van der Waals superlattices
本文提出了一种用于优化分层二维异质结构设计的遗传算法。作为一个概念验证，它被应用到Sb $_2$ Te $_3$ -GeTe相变材料超晶格，并得到的最低能量结构的实验生长。通过XRD谱的比较，验证了计算结构与实验结构的相似性。发现该结构在0.92 meV/at范围内。从Ge $_2$ Sb $_2$ Te $_5$的能量上最有利的已知结构。
2015-09-04 cond-mat.mtrl-sci
Tunable magnetic properties in van der Waals crystals (Fe$_{1-x}$Co$_x$)$_5$GeTe$_2$
本文报道了钴对范德华（vdW）磁体Fe $_5$ GeTe $_2$的掺杂效应。成功地生长了一系列（Fe $_{1-x}$ Co $_x$）$_5$ GeTe $_2$（0 $\leq$ x $\leq$ 0.44）单晶，研究了它们的结构、磁性和输运性质。当x=0.20时，居里温度$T_C$从276 K升高到337 K。此外，磁易轴重新取向的$ab$ -平面从$c$ -轴在未掺杂的Fe $_5$ GeTe $_2$大大增强的磁各向异性。这些磁性将使（Fe $_{0.8}$ Co $_{0.2}$）$_5$ GeTe $_2$在二维极限中更有效地稳定磁序。一个复杂的磁相图被确定在较高的掺杂侧。x=0.44的晶体在$T_C$ =363 K时为一级铁磁，在$T_N$ =335 K时发生反铁磁相变.此外，磁场诱导的自旋翻转转变观察到的AFM基态。我们的工作揭示了（Fe $_{1-x}$ Co $_x$）$_5$ GeTe $_2$作为开发新的自旋相关应用的有前途的候选者，并提出了一种方法来工程的vdW磁体的磁性能。
2020-03-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Chiral Spin Spirals at the Surface of the van der Waals Ferromagnet Fe$_3$GeTe$_2$
拓扑保护的磁性结构为用于计算和数据存储的低功耗设备提供了鲁棒的平台。这些结构的例子是skyrmions，手性域壁和自旋螺旋。在这里，我们使用扫描电子显微镜与极化分析揭示了存在手性逆时针Néel自旋螺旋体的范德华铁磁体Fe $_3$ GeTe $_2$（FGT）的表面，在零磁场。这些Néel自旋螺旋在FGT的居里温度$T_\mathrm{C}= 220 \mathrm{~K}$下仍然存在，在整个研究的温度范围内，自旋螺旋的周期性$p=300 \mathrm{~nm}$几乎没有变化。逆时针旋转的自旋螺旋的形成强烈表明FGT中存在正的Dzyaloshinskiii-Moriya相互作用，这为理解FGT的磁结构提供了第一步。我们的研究结果还铺平了范德华材料及其异质结构的手性磁性。
2020-07-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Raman scattering study of the a-GeTe structure and possible mechanism for the amorphous-to-crystal transition
我们报告的非弹性（拉曼）光散射研究非晶GeTe薄膜的局部结构。温度降低的拉曼光谱的详细分析表明，发生明显的结构变化作为温度的函数。这些变化涉及原子排列的修改，例如促进快速的非晶到晶体的转变，这是光学数据存储介质中使用的相变材料的主要优点。一个特定的结构模型，支持极化分析，提出了兼容的实验数据方面的结构的a-GeTe和结晶转变。因此，晶体和玻璃的拉曼光谱之间的显著差异自然可以解释。
2006-02-07 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci
Structural and thermal transport properties of ferroelectric domain walls in GeTe from first principles
铁电畴壁是铁电材料中具有不同极化取向的区域之间的边界。利用第一性原理计算，我们描述了热电GeTe中在（$11\bar{1}$），（$111$）和（$1\bar{1}0$）晶面上形成的所有不同类型的畴壁。我们发现大部分的这些畴壁，这是由偏振变化驱动的附近的结构扭曲。我们发现，这种强的应变-序参量耦合将大大降低晶格热导率的GeTe样品相对于单晶的畴壁。因此，我们的研究结果表明，畴工程是一个很有前途的途径，提高热电优值的GeTe。
2020-04-15 cond-mat.mtrl-sci
Large-area van der Waals epitaxy and magnetic characterization of Fe$_3$GeTe$_2$ films on graphene
磁性二维材料和异质结构的可扩展制造是缩小当前自旋电子器件和开发新型自旋电子应用的关键一步。在这里，我们报告的层状磁性金属Fe $_3$ GeTe $_2$的范德华（vdW）外延-具有高度可调性能和室温铁磁性的高前景的二维晶体-直接在石墨烯上采用分子束外延。形貌和结构表征证实了大面积、连续Fe $_3$ GeTe $_2$ /石墨烯异质结构薄膜的实现，该异质结构薄膜具有稳定的界面和良好的结晶质量。此外，磁输运和X射线磁性圆二色性研究证实了一个强大的平面外铁磁性的层，相当于国家的最先进的剥离片从散装晶体。这些结果是高度相关的vdW异质结构结合Fe $_3$ GeTe $_2$与其他层状晶体，如过渡金属二硫属化物的多功能，原子薄的设备的实现的晶片级生长的进一步研究。
2021-04-19 cond-mat.mtrl-sci
Structure of amorphous Cu$_2$GeTe$_3$ and a model for its fast phase-change mechanism
利用反常X射线散射和扩展X射线吸收精细结构实验研究了非晶Cu $_2$ GeTe $_3$的结构。实验数据进行了分析与反向蒙特卡罗模拟程序，并解释在短期和中期的顺序。基于这些信息，在Cu $_2$ GeTe $_3$的相变模型提出，在该模型中，原子向6重环的晶体结构的中心移动，导致形成错误的键和更广泛的环结构的分布，但也保留了一些晶体的结构图案。
2019-08-20 cond-mat.mtrl-sci
Unraveling effects of electron correlation in two-dimensional Fe$_{n}$GeTe$_{2}$ (n=3, 4, 5) by dynamical mean field theory
Fe $_{n}$ GeTe $_{2}$系统是一种新发现的二维范德华材料，在室温下具有磁性。属于Fe $_{n}$ GeTe $_{2}$类的子系统是特殊的，因为它们表现出位置相关的磁性行为。本文采用第一性原理计算对Fe $_{n}$ GeTe $_{2}$（$n$ = 3，4，5）（FGT）体系的磁性和电子关联效应进行了临界评价.已经使用了三种不同的从头算方法，即，i）标准密度泛函理论（DFT），ii）结合静态电子相关（DFT+U）和iii）包括动态电子相关效应（DFT+DMFT）。我们的结果表明，DFT+DMFT是最准确的技术，正确地再现磁相互作用和实验观察到的转变温度。由于DFT+U方法得到的结构参数、磁矩和交换相互作用值不准确，因此该方法不适用于FGT族。这类材料的磁性的正确测定是重要的，因为它们是有前途的候选人在室温下的自旋输运和自旋电子学应用。
2022-12-16 cond-mat.mtrl-sci
Magnetic domain walls of the van der Waals material Fe$_3$GeTe$_2$
在二维材料中，Fe $_3$ GeTe $_2$由于其具有已知范德瓦耳斯材料中最高居里温度之一的铁磁性质和容纳skyrmions的潜力而占据了非常重要的位置。在这个实验和理论相结合的工作中，我们调查的磁泡域以及微观畴壁轮廓使用自旋极化扫描隧道显微镜结合原子自旋动力学模拟进行参数从密度泛函理论计算。我们发现在隧穿结中存在一个弱的磁电效应，它通过电场影响畴壁宽度，并确定了磁泡畴崩塌的临界磁场。我们的发现揭示了Fe $_3$ GeTe $_2$表现出的复杂磁性的起源。
2022-03-25 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Investigation of Softer Lattice Dynamics in Defect Engineered GeTe Crystals
本文结合 Raman、MLMD/TDEP、比热与电阻率分析两种非化学计量比 GeTe，证明更高 Ge 空位浓度会增强晶格软化与非谐三声子散射。
2025-09-27 cond-mat.mtrl-sci
Ab initio study of anisotropic effects in two-dimensional Fe$_3$GeTe$_2$ using $\bf{k}$-dependent Green's functions
本研究开发k依赖格林函数工具解决原子间格林函数方法的空间求和复杂问题，推导磁转矩矢量和Dzyaloshinskii-Moriya相互作用表达式，在Fe₃GeTe₂单层验证稳定性并重现集体自旋激发特征长度。
2025-04-17 cond-mat.mtrl-sci
Magnetic structure and phase stability of the van der Waals bonded ferromagnet Fe3-xGeTe2
采用合成、X射线和中子衍射、高分辨显微镜和磁化强度测量相结合的方法研究了层状铁磁化合物Fe $_3$ GeTe $_2$的磁结构和相图。通过自熔反应合成了单晶，单晶中子衍射发现在4K下沿$c$ -轴取向的磁矩为1.11（5）$μ_B$ /Fe的铁磁有序。这些助熔剂生长的晶体与先前通过气相传输生长的晶体（$T_{\textrm{c}}$ = 220 K）相比具有较低的居里温度$T_{\textrm{c}}\approx$ 150 K。不同之处在于助熔剂生长的晶体中Fe含量降低，如在一系列多晶样品中观察到的行为所示。随着Fe含量的降低，居里温度、磁各向异性和净磁化强度也降低。此外，对助熔剂生长晶体的霍尔效应和热电测量表明，多种载流子类型有助于Fe $_{3-x}$ GeTe $_2$和结构相似的Ni $_{3-x}$ GeTe $_2$的电输运。
2015-12-21 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Low-bias electron transport properties of germanium telluride ultrathin films
采用从头算分子动力学（AIMD）、密度泛函理论（DFT）和格林函数（Green's function）方法研究了氮化钛（TiN）电极夹持的晶态（c-）和非晶态（a-）碲化锗（GeTe）薄膜的纳米尺度电子输运性质.我们发现缩小到约38埃（12个原子层）的a-GeTe薄膜仍然显示出带隙，并且电导主要是由于通过带隙内态的电子输运。当薄膜尺寸进一步缩小时，由于TiN电极附近的两个金属诱导隙态（MIGS）区域的重叠，a-GeTe带隙消失，a-GeTe电导急剧增加，c-GeTe/a-GeTe电导比显著降低.如果外延膜的比例小于约33埃，则c-GeTe/a-GeTe电导率比下降到一个数量级以下，使得难以在基于薄膜的相变存储器件中可靠地执行读取操作。MIGS区域的这种重叠建立了相变存储器技术的最终缩放限制。我们的研究结果表明，最终的缩放极限可以推到更小的尺寸，通过使用相变材料（PCM）与更大的非晶相带隙比a-GeTe。
2013-02-08 cond-mat.mtrl-sci physics.comp-ph
Effect of crystal field engineering and Fermi level optimization on thermoelectric properties of Ge$_{1.01}$Te: Experimental investigation and theoretical insight
这项研究显示了一种通过在阳离子位点上Ti和Bi共掺杂以及通过同时优化电子（通过晶体场工程和精确的费米能级优化）和热（通过点缺陷散射）传输特性来用Ge自掺杂来增强GeTe基材料的热电特性的方法。原始的GeTe由于本征Ge空位而具有高载流子浓度（$n$）、低塞贝克系数（$α$）和高热导率（$κ$）。Ge空位优化和晶体场工程导致经由过量Ge和Ti掺杂的增强的$α$，其通过经由Bi掺杂的能带结构工程进一步改善。由于提高了$α$和优化了费米能级（载流子浓度），Ti-Bi共掺Ge $_{1.01}$ Te获得了增强的功率因数（$α^2σ$）。这些实验结果也证明了理论计算的能带结构，和热电参数，分别使用密度泛函理论和Boltztrap计算。在300 K时，GeTe中Ti-Bi共掺杂的声子热导率（$κ_{ph}$）从$\sim$ 3.5 W.m $^{-1}$. K $^{-1}$显著降低到$\sim$ 1.06 W.m $^{-1}$ .K $^{-1}$，归因于质量和应变场波动引起的点缺陷散射，符合Debye-Callaway模型。声子色散的计算表明，在Ti-Bi共掺杂的GeTe的群速度下降，支持所获得的约化$κ_{ph}$。在本研究中使用的策略可以显着增加有效质量，优化载流子浓度，并降低声子热导率，同时实现了令人印象深刻的最大zT值为1.75，在773“，K和平均zT（$_{av}$）为1.…
2023-01-30 cond-mat.mtrl-sci
Precise control of crystallography and magnetism in focused-ion-beam transformed iron-nickel thin films
CEITEC BUT, Brno University of Technology（布尔诺理工大学欧洲技术与创新卓越中心）；Institute of Applied Physics, TU Wien（维也纳工业大学应用物理研究所）；Institute of Physical Engineering, Brno University of Technology（布尔诺理工大学物理工程学院）
通过聚焦离子束调控铁镍薄膜晶格取向与磁性，实现高精度磁化景观的磁性纳米结构图案化
2026-03-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Neutron spectroscopy evidence on the dual nature of magnetic excitations in a van der Waals metallic ferromagnet Fe$_{2.72}$GeTe$_{2}$
在局部或巡回极端，磁激发可以用海森堡模型来描述，该模型将电子自旋视为局部矩，或者用巡回电子模型来描述，其中电子之间的交换相互作用导致具有上下自旋的电子数量不等。然而，当局域矩和巡回电子都存在于中间范围时，它一直是难以捉摸的。使用非弹性中子散射，我们提供了直接的光谱证据的共存和相互作用的局部时刻和巡回电子之间的范德华金属铁磁体Fe $_{2.72}$ GeTe $_{2}$，它可以维持可调的室温铁磁性下降到单层极限。我们发现，存在铁磁自旋波激发分散从区域中心在低能量导致的本地时刻，和一个柱状宽连续区在高能量高达100 meV以上的巡回电子导致的区域边界。与二维晶体结构不同，低能模式表现出三维性质，而高能模式也具有面外依赖性。这两种模式在居里温度160 K以上都能很好地保持。我们的中子光谱数据表明，在100 K的低能自旋波比在4 K的相干，这是近藤屏蔽在高温下减弱的证据。这些结果清楚地表明了Fe $_{2.72}$ GeTe $_{2}$中局域磁矩和巡游电子的共存以及这两种成分之间的近藤效应。这种行为通常在具有重$f$电子的重费米子系统中被预期，但在具有轻$d$电子的材料中很少清楚地观察到。这些发现有助于理解过渡金属化合物的磁性。
2022-02-11 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Probing magnetism in 2D van der Waals crystalline insulators via electron tunneling
磁性绝缘体是下一代自旋电子学和拓扑器件的关键资源。层状金属卤化物家族有望成为绝缘多铁性、自旋液体和铁磁体，但需要新的表征方法来释放它们的潜力。在这里，我们报告隧穿作为温度和施加的磁场的函数通过层状磁性绝缘体CrI3。我们电学上探测到了磁基态和层间耦合，并观察到了场致变磁转变。双层、三层和四层CrI3势垒的变磁转变导致磁阻分别为95%、300%和550%。我们进一步测量我们的结的非弹性隧穿谱，揭示了丰富的光谱集体磁激发（磁振子）CrI3。我们的研究结果建立了垂直隧穿作为一个多功能的探针磁性原子薄绝缘体。
2018-01-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Effect of Fe-substitution on the structure and magnetism of single crystals Mn2-xFexBO4
用X射线衍射和X射线吸收光谱研究了助熔剂法生长的Mn_（2-x）FexBO_4（x = 0.3，0.5，0.7）单晶的Mn边和Fe边。发现这些化合物以斜方晶瓦立石结构（sp. gr. Pnam）结晶。磁化强度数据显示，自旋玻璃化转变在TSG= 11，14和18 K x= 0.3，0.5和0.7，分别。
2017-06-22 cond-mat.mtrl-sci
Crystal structure, magnetism, and bonding of the hexagonal compounds Pd$_{1.63}$Mn$_{0.37}$Si and Pd$_{1.82}$Mn$_{0.18}$Ge related to the Fe$_2$P structure
我们用X射线单晶衍射方法确定了Pd-Mn-Si系和Pd-Mn-Ge系化合物的晶体结构。标题化合物具有与Fe $_2$ P结构类型相关的结构，并且是铁磁性的，居里温度高于室温。密度泛函电子结构计算有助于理解这些化合物的局部磁矩铁磁性的性质。然而，电子结构计算和磁性测量都没有提供任何半金属行为的证据。
2007-03-09 cond-mat.mtrl-sci
Diluted magnetism in Mn doped SrZnO2 single crystals
研究了Mn和Cu掺杂的SrZnO_2单晶（SrZn0.99Mn0.01O_2和SrZn0.99Cu0.01O_2）的磁性。我们观察到的签名弱铁磁性的磁化率低于5 K的急剧增加，即使在低百分比（x= 0.01）的Mn取代单晶。平行或垂直于ab平面测量的磁化率数据产生各向异性行为，居里-外斯温度分别为约-320 K和-410 K，表明在高温下Mn原子之间存在强反铁磁耦合，类似于Mn掺杂的ZnO和Fe掺杂的BaTiO 3样品。而SrZn 0.99Cu 0.01 O2晶体在2K以下表现出顺磁性。
2014-10-14 cond-mat.mtrl-sci
A Magnetism-Aware Crystal Graph Neural Network with Explicit Magnetic-Sublattice and Exchange-Geometry Representations
Harish-Chandra Research Institute（哈里什-钱德拉研究所）；Homi Bhabha National Institute（霍米·巴巴国立研究所）；Indo-Korea Science and Technology Center (IKST)（印韩科学与技术中心）
提出mCGCNN，通过引入磁性子图、角度感知消息传递和磁性子晶格池化，在晶体图神经网络中融入交换几何信息，显著提升总磁矩预测精度。
2026-10-14 cond-mat.mtrl-sci
Non-magnetic impurities to induce magnetism in $α$-PbO crystal structure
利用第一性原理方法建立了一条研究$d^0$磁性的新途径。发现周期表中第14族的非磁性间隙杂质在多晶PbO型结构中诱导$p$ -轨道磁性。由两个电子占据的半填充的$p$轨道在杂质位置上产生，对于该杂质位置，由第一Hund规则保证高稳定性的铁磁状态。由于杂质嵌入在主体的层之间，其原子半径不仅是调节其溶解度的关键，也是调节磁性行为的关键：自旋极化态的原位稳定性随着原子半径的减小而增加，同时在长程有序相互作用中失去。然而，对于较小半径的杂质，较弱的位置间磁耦合可以通过它们的浓度来补偿，因为杂质溶解度极限向更高的幅度移动。
2013-11-05 cond-mat.mtrl-sci
Crystals for neutron scattering studies of quantum magnetism
我们回顾了一种策略，有针对性地合成大单晶样品的原型量子磁体的非弹性中子散射实验。给出了四个有机卤化铜S=1/2体系的实例研究。它们旨在说明，使用非常简单的技术，标准的实验室设备，几乎没有先进的晶体生长技术的经验，就可以在生长的样品上获得与前沿多体量子物理学有关的令人兴奋的实验结果。
2011-10-28 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Dynamical defects in a two-dimensional Wigner crystal: self-doping and kinetic magnetism
本文用半经典瞬子方法和有效 Hamilton 量精确对角化研究二维 Wigner 晶体的间隙与空位动力学，发现自掺杂失稳并提出中等密度的“金属电子晶体”相。
2023-12-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Magnetism and Charge ordering in TMTTF$_2$-PF$_6$ organic crystals
结合密度泛函理论、平均场分析和精确对角化计算，我们揭示了TMTTF $_2$ -PF $_6$有机晶体中二聚电荷有序态的出现.电荷和自旋序之间的相互作用导致了丰富的相图。电荷有序与结构二聚化的共存导致铁电相，这已经在实验中观察到。二聚化的趋势是磁性驱动的，揭示了TMTTF $_2$ -PF $_6$作为多铁性材料。
2011-04-01 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Evolution of magnetism in cerium doped LaCo2P2 crystals: a magnetic phase diagram
ThCr_2Si_2型磷化物ACo_2P_2（A=稀土元素）具有与铁砷化物相同的结构，但它们的磁性却截然不同。本文首次生长了一系列La_（1-x）Ce_xCo_2 P_2（x=0.0 ~ 1.0）单晶，并进行了结构和磁性表征。这使我们能够进行仔细的研究与铈含量的磁性的演变，并建立一个磁相图。我们发现，铈的引入诱导的c轴的快速下降和从铁磁（FM）反铁磁（AFM）状态的变化。通过第一性原理能带结构计算，我们发现随着c轴的缩短，P-P键的形成有效地驱动了AFM相互作用的增加，并最终导致了高掺杂区的AFM有序化.本文的研究结果对122个铁磷属化合物的结构崩塌和电磁性质之间的相互作用有一定的指导意义。
2017-02-20 cond-mat.mtrl-sci
Synthesis, crystal structure and magnetism of beta-Fe1.00(2)Se1.00(3) single crystals
理解铁基超导体需要高质量的无杂质单晶。到目前为止，它们对于β-FeSe来说是难以捉摸的，并且固有材料性质的提取已经被几种磁性杂质相所损害。本文报道了用LiCl/CsCl助熔剂法生长的同步辐射洁净β-FeSe超导单晶。相纯度提供了缺陷诱导的弱铁磁性的证据，该弱铁磁性与低于Tc的超导性共存。与Fe_（1 + y）Te基超导体相比，我们的研究结果表明，Fe_（2）的间隙位没有被占据，并且对费米能级态密度的所有贡献都来自于面内Fe_（1）。
2011-07-07 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Anisotropic Dzyaloshinskii-Moriya interaction and topological magnetism in two-dimensional magnets protected by P4-m2 crystal symmetry
Dzyaloshinskiii-Moriya相互作用（Dzyaloshinskiii-Moriya interaction）作为一个基本的磁性参数，由于其在磁skyrmions形成中的重要作用，在过去的二十年里得到了广泛的关注。最近发现的二维（2D）范德华（vdW）磁体也由于吸引人的物理性质（诸如栅极可调谐性、柔性和小型化）而获得了大量关注。深入的研究表明，各向同性的自旋稳定铁磁（FM）拓扑自旋纹理在二维磁体或其相应的异质结构。然而，各向异性的自旋和反铁磁（AFM）的拓扑结构的调查仍然是难以捉摸的。在这里，我们提出并证明了一个家庭的2D磁铁与P4-m2磁保护的各向异性磁。更有趣的是，各种拓扑自旋配置，包括FM/AFM反螺旋和AFM涡旋-反涡旋对，出现在这个家庭。这些结果给出了一种设计各向异性磁介质的一般方法，并为利用晶体对称性实现二维材料的拓扑磁性铺平了道路。
2022-05-10 cond-mat.mtrl-sci
Absence of a Competition between Magnetism and Superconductivity in the Layered Nickel Borocarbides: Common Correlation Tc with Crystal Chemical Parameters for Magnetic and Nonmagnetic Compounds
本文对硼化镍RNi_2B_2C（R =稀土）的晶体化学研究进行了分析。的原因表示的Tc从晶体化学参数的依赖性由两个单独的曲线的磁性和α R被认为是。建立了层状准二维系统（高温超导铜酸盐和二硼化物）中存在的类似晶体化学参数对Tc的所有R依赖关系。确定了磁性能R对硼碳化物Tc的影响。根据所发现的相关性，一些稀土的半径被精确化，并计算了在各种取代R的化合物的Tc。
2002-05-26 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Oxygen stoichiometry, crystal structure, and magnetism in La$_{0.5}$Sr$_{0.5}$CoO$_{3-δ}$
制备了一系列含$0 < δ\le 0.21$的多晶样品La $_{0.5}$ Sr $_{0.5}$ CoO $_{3-δ}$ }，并对其氧含量、晶体结构和磁性进行了表征。虽然完全氧化的样品是良好的铁磁体，但具有较大$δ$值的样品显示出越来越宽的磁性转变。当$δ$增加时，5 K下的饱和磁化强度迅速下降。第一性原理电子结构计算提供的见解的磁行为的完全氧化的化合物，以及铁磁有序的方式受到影响，增加氧的非化学计量比。
2004-08-03 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Observing frustrated quantum magnetism in two-dimensional ion crystals
二维（2D）量子磁学是强关联多体物理学的一个范例。采用可控的量子模拟器忠实地映射二维自旋哈密顿量，可以加快对二维量子磁性的理解。二维量子模拟器可以表现出奇异的现象，如受抑的量子磁性和拓扑秩序，并可以用来显示量子计算的优势。许多实验平台正在开发中，包括里德伯原子和超导退火器。然而，在具有最先进的可控性和量子相干性的囚禁离子系统中，量子磁性是在一维链中探索的。在这里，我们报告的挫折量子磁性与2D离子晶体的模拟。我们为量子磁体创造了各种自旋-自旋相互作用，包括那些通过驱动不同的振动模式而表现出挫折感的量子磁体，并以电子方式制备相应的基态。实验测得的基态与理论预测一致，并且对于二维几何阻挫自旋模型是高度简并的。基态的量子相干性是通过将B场的时间演化反转到初始值，然后测量剩余态与初始态重合的程度来探测的。我们的结果为二维离子晶体的量子模拟打开了大门。
2022-04-15 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other quant-ph
Effect of thermal history on magnetism in UCoGa
UCoGa的单晶已经在不同条件下生长，随后退火，以便提供代表关于晶格缺陷浓度的各种质量的样品集合。不同的样品质量“等级”的特征在于残余电阻率的值。确定了磁参数（矫顽场、居里温度）与剩余电阻率的关系，并证实了晶体缺陷对畴壁的钉扎是强各向异性铁磁体矫顽场的基本机制。
2019-02-21 cond-mat.mtrl-sci
Frustrated Magnetism in Triangular Lattice TlYbS$_2$ Crystals Grown via Molten Flux
通过熔融助熔剂生长技术，使用氯化钠，将三角晶格化合物TlYbS $_2$制备为大单晶。各向异性磁化率测量下降到0.4 K表明完全没有长程磁序。尽管这种缺乏长程序，短程反铁磁相互作用是通过广泛的过渡，表明挫折的行为。变磁场测量揭示了温度低于2 K时的变磁行为。复杂的低温场可调的磁性行为，除了没有观察到长程序到0.4 K，表明TlYbS $_2$是一个受抑磁铁和一个可能的量子自旋液体的候选人。
2020-03-06 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Evidence for Coexistence of Superconductivity and Magnetism in Single Crystals of Co-doped SrFe$_2$As$_2$
为了研究Co掺杂SrFe $_2$ As $_2$中磁性和超导电性是否共存，我们制备了SrFe $_{2-x}$ Co $_x$ As $_2$，$x$ = 0和0.4的单晶，并通过X射线衍射、零场和外加场（最高达9 T）以及常压和外加压力（最高达1.6 GPa）下的电阻率和磁化率对其进行了表征。当$x$ = 0.4时，在120 K下存在自旋密度波跃迁的磁性和电阻证据，而$T_c$ = 19.5 K -表明磁性和超导性共存。讨论这些结果如何与报道的结果相比，无论是在SrFe $_{2-x}$ Co $_x$作为$_2$和其他掺杂122化合物，给出。
2008-12-11 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Sommerfeld-Bethe analysis of ZT in inhomogeneous thermoelectrics
本文利用Sommerfeld-Bethe公式分析GeTe和Mg3Sb2的电导率与塞贝克系数，揭示电子和声子对热导率的贡献，并发现晶粒尺寸和形状对κph及ZT有重要影响。
2025-02-07 cond-mat.mtrl-sci
Crystal symmetry predicts unconventional magnetism
Beijing National Laboratory for Condensed Matter Physics, and Institute of Physics, Chinese Academy of Sciences（中国科学院物理研究所，北京凝聚态物理国家实验室）；University of Chinese Academy of Sciences（中国科学院大学）；Condensed Matter Physics Data Center, Chinese Academy of Sciences（中国科学院凝聚态物理数据中心）
本文证明晶体对称性可在未知磁基态时预测非常规补偿磁体，通过自旋空间群分类生成候选磁序，实验基准中68%优先材料为非常规，并在VGe3中实现无自旋轨道耦合的混合波自旋极化。
2026-09-25 cond-mat.mtrl-sci
Crystal Growth, Band Structure, Magnetism and Electrochemical Properties of Hexavalent Strontium Ruthenium Oxyhydroxide
Indian Institute of Science Education and Research（印度科学教育研究所）；Indian Institute of Technology Hyderabad（海得拉巴印度理工学院）
通过低温水热法合成六价钌羟基氧化物Sr3Ru2O9H2，研究其晶体结构、电子结构、磁性和电化学性能，发现其具有罕见的五配位RuVI三角棱柱结构，表现为顺磁性且金属性电子基态，OER催化性能与RuO2相当。
2025-09-19 cond-mat.mtrl-sci
Magnetism out of disorder in a J=0 compound Ba2YIrO6
我们系统地研究了Ba_2YIrO_6的磁性和局域结构，证明了Y和Ir的反相边界或反位无序簇的晶格缺陷影响了在该$d^4$化合物中观察到的磁性。我们比较了（1）缓慢冷却晶体，（2）生长后从900 \degree C淬火的晶体，和（3）使用比缓慢冷却的更快的冷却速率生长的晶体的磁性和原子成像。扫描透射电子显微镜（STEM）的原子成像结果表明，900 ℃淬火后晶体中出现了反相界，晶体生长过程中较快的冷却速率导致了Y和Ir反位无序团簇的形成。STEM研究表明，反相边界区域是富Ir的Ba2YIrO6的组合物。磁性测量结果表明，反位缺陷团簇的Ba_2YIrO_6晶体比慢冷晶体具有更大的有效磁矩和饱和磁矩。与缓冷晶体相比，具有富Ir反相界的淬火晶体显示出略微抑制的饱和磁矩，这似乎表明反相界对磁矩的形成是不利的。我们的DFT计算表明磁凝聚是不可能的，因为从超交换中获得的能量与自旋轨道间隙相比很小。然而，一旦Y在反位无序区被Ir取代，局部非磁性单线态的图像就被打破，并且可以诱导磁性。这是因为（a）由于位点之间轨道重叠增加而增强的相互作用，以及（b）介导相互作用的轨道数量增加。我们的工作突出了晶格缺陷在理解Ba2YIrO6和其他J=0系统中实验观察到的磁性的重要性。
2017-07-21 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Chirality-Induced Electrical Generation of Magnetism in Nonmagnetic Elemental Tellurium
手征物质的结构缺乏反转、镜像和旋转反射对称性;因此，给定的手征材料具有右手或左手结构。在手性物质中，电和磁可以以一种超越经典电磁学的奇异方式耦合（例如，手性磁体中的磁手性效应）。本文从实验上证明了体相手征物质元素碲的线性电流感生磁化效应。我们测量了三方碲单晶在脉冲电流作用下的$^{125} $ Te核磁共振（NMR）谱位移。我们提供了一般的对称性考虑，讨论电（电场和电流）诱导的磁化强度，并澄清在三角碲观察到的NMR位移是由线性电流诱导的磁化效应，而不是由高阶磁电效应。我们还表明，电流诱导的NMR位移是由碲晶体结构的手性反转逆转。这一结果是第一个直接的证据，晶体手性诱导的自旋极化，这是一个无机体晶体类似的手性诱导的自旋选择性在手性有机分子。本研究结果还表明，双手性晶体可以应用于自旋电子学和无线圈器件，以产生超越经典电磁的磁化。
2020-10-19 cond-mat.mtrl-sci
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。
2018-12-14 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Mixed Valence Pseudobrookite Al$_{1.75}$Ti$_{1.25}$O$_5$: High Temperature Phase Transitions, Magnetism and Resistivity
以含Ti ~（3+）/Ti ~（4+）的无水钾镁矾熔体与Al $_2$ O $_3$反应为基础，采用一种新的合成方法生长了Al $_{1.75}^{3+}$ Ti $_{1.0}^{4+}$ Ti $_{0.25}^{3+}$ O $_5$深蓝色单晶。所得到的针状物以铁板钛矿结构结晶，并经历了两个可逆的相变，从正交Cmcm到C2/m，然后到C2对称性。与已知的钛酸铝铁板钛矿一样，观察到各向异性热膨胀。晶体结构的温度演变揭示了导致Al $_{1.75}$ Ti $_{1.25}$ O $_5$在725 $^\circ$ C以上分解的机理的一些见解。讨论了其磁学和电学性质，并与其他报道的钛酸铝铁板钛矿进行了比较。
2022-12-01 cond-mat.mtrl-sci
Canonical band theory of non-collinear magnetism
发展了非共线磁性的正则能带理论，并将其应用于密排面心立方和体心立方晶体结构。周期表中的几个非共线磁性的例子被认为是典型的起源。这是一个无参数理论，其中晶体和磁对称性，以及交换分裂，唯一地确定电子带。对确定磁稳定性的唯一贡献是由于自旋混合导致的杂化引起的能带能量的变化，并且在此基础上，我们能够分析非共线磁结构稳定性的起源，以及FM状态对非共线有序的不稳定性。
2007-02-08 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
Crystal Structure, Magnetism, and Electronic Properties of New Rare-Earth-Free Ferromagnetic MnPt5As
目标功能材料的设计和合成一直是材料科学家们的长期目标。虽然很难为所有类型的材料生成通用的设计策略，但是，对于典型的材料族来说，具有这样的设计规则仍然是有帮助的。本文综合考虑了结构类型、原子间距、自旋轨道耦合等与磁性相关的重要化学和物理因素，首次成功合成了一种新型的无稀土铁磁体MnPt 5As。MnPt 5As可以通过使用高温颗粒方法来制备。根据X射线衍射结果，MnPt 5As在具有空间群P4/mmm（Pearson符号tP 7）的四方晶系晶胞中结晶。对MnPt 5As的磁性测量证实了该相的铁磁性，居里温度为~301 K，饱和磁矩为3.5 uB/公式。通过应用Stoner判据的评估还表明MnPt 5As对铁磁性敏感。电子结构的计算，使用WIEN 2k程序与本地自旋密度近似意味着该阶段的自发磁化主要来自Mn和Pt原子上的d轨道的杂化。理论评估与实验结果是一致的。此外，自旋-轨道耦合效应对MnPt 5As的磁矩有很大的影响. MnPt 5As是该结构类型中的第一种高性能磁性材料。MnPt 5As的发现为研究磁性和结构之间的相互作用提供了一个平台。
2020-06-21 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
High-order crystal field and rare-earth magnetism in RECo5 intermetallics
采用从头算密度泛函+动力学平均场论方法，结合准原子近似，研究了稀土离子在$_5$和$_5$铁磁金属间化合物中的晶体场效应.研究揭示了高次扇形谐波分量的CF在RECo $_5$金属间化合物的磁性中的重要作用。一个意想不到的大值计算在这两个系统的相应的晶体场参数（CFP）$A_6^6 \langle r^6 \rangle$，远远超出人们所期望的只有静电的贡献。它允许解决的谜的零温Nd磁矩的不饱和的NdCo $_5$沿其易轴在Co交换领域。这种不饱和状态以前曾被发现从极化中子弹性散射探测的磁化分布，但迄今仍在理论上无法解释。大的$A_6^6\langle r^6 \rangle$值大大增强了NdCo $_5$中Nd的易面磁各向异性。与直觉相反，易平面内各向异性能量的极性依赖性仍然相当小。Nd的易平面磁各向异性在高温下得到增强，这可以通过$J$混合效应来解释。从头算计算得到的NdCo $_5$的各向异性常数及其温度依赖性与实验定量一致。与NdCo $_5$不同，$A_6^6 \langle r^6 \rangle$ CFP对TbCo $_5$中Tb磁性的影响可忽略不计，表明其对RE磁性的影响在整个RECo $_5$系列中是离子特异性的。其大值的来源是RECo $_5$金属间化合物中RE离子的六角配位局域环境中RE和Co态的杂化。
2020-04-08 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Effect of Eu magnetism on the electronic properties of the candidate Dirac material EuMnBi2
通过单晶测量表征了层状材料EuMnBi_2的晶体结构和物理性能。EuMnBi 2与基于单晶X射线衍射的狄拉克材料SrMnBi 2是同构的，在I4/mmm空间群（No.139）中结晶。磁化率测量表明，在T_N= 22 K附近，Eu离子的磁矩呈现反铁磁（AFM）有序。对于低场，有序Eu矩沿c轴排列，并在5 K下在5.4T附近观察到自旋翻转。在5 K、13 T的外加磁场下，磁矩不饱和，这在含Eu^{2+}的化合物中是不常见的。的磁行为表明，通过Eu和Mn的时刻，似乎是反铁磁低于约310 K的顺序之间的相互作用的各向异性增强。在整个自旋翻转器中观察到磁阻的大幅增加，在5 K和12 T下绝对磁阻达到约650%。霍尔效应测量表明，在T_N以下，载流子密度降低，这意味着磁性对费米面的操纵，在这类材料中，Bi方网周围的位置导致狄拉克锥。
2014-07-23 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Magnetism, structure, and charge correlation at a pressure-induced Mott-Hubbard insulator-metal transition
我们使用同步辐射X射线衍射和电输运压力下探测的磁性和结构的单晶NiS 2跨越其Mott-Hubbard过渡。在绝缘体中，低温反铁磁有序是由相关电子之间的超交换引起的，并耦合到（1/2，1/2，1/2）超晶格畸变。施加压力会抑制绝缘状态，但随着晶格常数的减小，超交换增加，磁性增强。通过比较我们的结果在压力下掺杂晶体的先前的研究，我们表明，这种磁性的晶格常数的依赖性是一致的带加宽和带填充。在高压金属相的晶格对称性从立方减少到单斜，指出在过渡的电荷相关性的主要影响。相分离的范围很广，这可能是关联量子物质的一般特征。
2010-11-29 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
High-temperature magnetism and crystallography of a YCrO$_3$ single crystal
本文对YCrO $_3$单晶的高温（300- 980 K）磁性和晶体结构（321- 1200 K）进行了磁化强度测量和飞行时间中子粉末衍射研究。与温度相关的逆磁化率符合分段线性函数的五个制度，我们拟合居里-外斯定律和计算挫折因子$f$。拟合结果表明在300 - 540 K之间形成了磁极化子和很强的磁阻挫。通过在布里渊函数中加入一个表征自旋相互作用程度的因子$η$，我们可以很好地拟合磁化强度与外加磁场的关系。在321 ~ 1200 K温度范围内没有观察到结构相变。晶格构型（\emph{a}，\emph{b}，\emph{c}和\emph{V}）的平均热膨胀很好地服从Gr $\ddot{\textrm{u}}$ Neisen近似，在900 K附近出现异常，这意味着等对称结构相变，并沿结晶学\emph{a}，\emph{b}和\emph{c}轴显示各向异性特征，具有不可压缩性$K^a_0 > K^c_0 > K^b_0$。有趣的是，发现在321 K时，局部畸变尺寸$Δ$（O2）$\approx$ 1.96 $Δ$（O 1）$\approx$ 4.32 $Δ$（Y）$\approx$ 293.89 $Δ$（Cr）。基于Y-O和Cr-O键长的精细化，我们推导出Y，Cr，O 1和O2离子的局域畸变环境和模式。特别是Y和O2离子表现出明显的原子位移和电荷俯冲，这可能对YCrO $_3$化合物的介…
2020-07-04 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Hydrogen s-electrons as the origin of crystal magnetism beyond spin-orbit coupling
Key Laboratory of Material Simulation Methods & Software of Ministry of Education, College of Physics, Jilin University（教育部材料模拟方法与软件重点实验室，吉林大学物理学院）；Institute of Theoretical Chemistry, College of Chemistry, Jilin University（吉林大学化学学院理论化学研究所）
通过第一性原理计算发现低Z铁磁晶体H13@(BN)12，其中磁性源于中心氢原子的1s电子，通过多中心键和B-B网络实现长程磁序，为构建无自旋轨道耦合的低能耗磁器件奠定基础。
2026-06-17 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el physics.atom-ph
Interplay between crystal structure and magnetism in CeCrB$_4$
Institute of Molecular Physics, Polish Academy of Sciences（波兰科学院分子物理研究所）
本研究采用GGA+U框架的密度泛函理论，探究CeCrB₄的基态性质，阐明其内嵌Cr-Cr二聚体的成键机制，为该类量子自旋二聚体体系的研究提供了电子结构层面的关键依据。
2026-08-31 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el physics.comp-ph
