Non-trivial band topology and orbital-selective electronic nematicity in a new titanium-based kagome superconductor
该研究利用角分辨光电子能谱和密度泛函理论揭示了新型钛基kagome超导体RbTi3Bi5的能带拓扑和轨道特性,发现d-p杂化与轨道间耦合共同导致了其电子向列序。
2022-12-15 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Pomeranchuk instability in the nematic phase of two monolayer FeSe/SrTiO3
本研究通过角分辨光电子能谱证实单层FeSe/SrTiO3中的向列性源于动量空间的波梅兰丘克不稳定性,而非轨道序,为理解向列性与超导性的关联提供了直接证据。
2025-08-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Correlation-driven electronic nematicity in the Dirac semimetal BaNiS2
在BaNiS 2中,二维Ni正方晶格系统中存在Dirac谱线能带结构,并具有显著的电子相关效应.使用扫描隧道显微镜,我们发现的相关电子行为的迹象,即电子向列性出现作为一对C2对称条纹图案的局部态密度在~60 meV以上的费米能量。在准粒子干涉的观测,以及识别狄拉克锥之间的散射,我们发现,条纹图案在真实空间干从解除简并之间的电子口袋在布里渊区边界。我们推断的动量依赖的能量转移与d-形状因子,我们在密度波方程框架内,考虑自旋波动驱动的向列性的数值模型。这表明一种不寻常的机制驱动着费米面的不稳定性,这种不稳定性仅仅来自于费米面的一个小扰动,在费米能处具有非常低的态密度。狄拉克点位于d-形状因子的节点处,并且几乎不受其影响。这些结果突出了BaNiS 2作为一种独特的材料,其中狄拉克电子和破缺电子关联共存。
2022-07-25 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Orbital Order and Spin Nematicity in the Tetragonal Phase of Electron-doped Iron-Pnictides NaFe$_{1-x}$Co$_{x}$As
在铜氧化物和铁基高温(高- $T_{\rm c}$)超导体中,许多物理性质表现出面内各向异性,这被认为是由旋转的破缺有序引起的,其起源及其与超导性的关系仍然难以捉摸。在许多铁磷属元素化物中,四方晶系到正交晶系的结构转变温度$T_{\rm s}$与磁性转变温度$T_{\rm N}$一致,使得轨道和自旋自由度高度纠缠。NaFeAs是$T_{\rm s}$ = 54 K与$T_{\rm N}$ = 42 K很好分离的体系,这有助于简化实验情况。在这里,我们报告的核磁共振(NMR)测量NaFe $_{1-x}$ Co $_x$ As(0 $\leq x \leq$ 0.042),揭示轨道和自旋向列性发生在温度$T^{\rm *}$远高于$T_{\rm s}$在四元相。我们发现,NMR光谱分裂及其演变可以解释由一个非公度轨道顺序,在$T^{\rm *}$以下设置,并成为相称的$T_{\rm s}$,这带来了观察到的自旋向列性。
2016-01-20 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Nematicity in LaFeAsO single crystals studied by elastoresistance, high-resolution thermal expansion and shear-modulus measurements
Leibniz-Institut für Festkörper u. Werkstoffforschung (IFW) Dresden(德累斯顿莱布尼茨固体与材料研究所);Bergische Universität Wuppertal(伍珀塔尔大学);Kirchhoff Institute for Physics, Heidelberg University(海德堡大学基尔霍夫物理研究所)
通过弹性电阻、高分辨率热膨胀和剪切模量测量研究LaFeAsO单晶中的取向性,发现剪切模量C_66在结构相变温度T_S附近软化,并发现弹性磁化率的Curie-Weiss样发散,表明取向性源于电子起源。
2026-05-12 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Incipient nematicity from electron flat bands in a kagome metal
本研究在笼目金属CoSn中发现费米能级以下全占据平带引发的非常规向列序,唯象模型揭示热激发平带可在225K附近促对称性破缺,证明热涨落能诱导新有序态而无需精细调控能带。
2024-01-30 cond-mat.str-el
Intra-unit-cell electronic nematicity of the high-Tc copper-oxide pseudogap states
在高转变温度(高Tc)超导体中,当掺杂空穴的密度降低时,赝能隙相变得占主导地位。在这个阶段,我们还不清楚哪些电子对称性(如果有的话)被打破了,任何相关的序参量的身份可能是什么,以及哪些微观电子自由度是活跃的。在这里,我们报告的定量序参量表示内晶胞向列性的测定:由CuO 2晶胞内的电子结构的旋转对称性的破坏。我们分析了光谱成像扫描隧道显微镜图像的欠掺杂的Bi 2Sr 2CaCu 2 O 8 +δ的内单位晶胞状态,并使用两个独立的评估技术,找到证据的电子向列性的状态接近的赝能隙能量。此外,我们直接证明,这些现象产生的电子差异在每个单元电池内的两个氧网站。如果这里看到的赝能隙的特征和其他技术都有相同的微观起源,这个阶段涉及弱磁状态的O网站,打破90 o-旋转对称的每个CuO 2晶胞内。
2010-07-19 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Magnetic-Field Tunable Intertwined Checkerboard Charge Order and Nematicity in the Surface Layer of Sr$_2$RuO$_4$
本文证明Sr$_2$RuO$_4$表面层中RuO$_6$八面体旋转产生交织的向列序与棋盘格电荷序,磁场可调控van Hove奇点并在约32T诱发Lifshitz相变。
2023-05-24 cond-mat.str-el
Nematicity with a twist: rotational symmetry breaking in a moiré superlattice
受扭曲双层石墨烯(TBG)中有序排列的最新报道的启发,我们研究了三角形莫尔超晶格自由度对向列性的影响。在TBG中,序参量不是像四元晶体那样的伊辛型,而是具有与莫尔超晶格的三重旋转对称性($C_{3z}$)相关的三态Potts特征。我们发现,即使在静态应变的存在下,明确打破了$C_{3z}$对称性,系统仍然可以进行向列型触发器相变,自发地打破面内的双重旋转。此外,弹性波动,表现为声学声子,介导的nemato-orbital耦合,绑定的方向的指向矢的某些软方向在动量空间,使Potts-Potts-transition平均场和一阶。与刚性晶体的情况相反,在莫尔超晶格的情况下,与这些软方向相关的费米表面热点最大程度地耦合到低能的涨落。
2019-11-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Phononic enhancement and detection of hidden spin-nematicity and dynamics in quantum magnets
International Center for Quantum Materials, School of Physics, Peking University(北京大学物理学院量子材料国际中心);Collaborative Innovation Center of Quantum Matter(量子物质协同创新中心)
该研究提出利用声子增强技术检测量子磁体中隐藏的自旋反铁电序及动力学,通过自旋-晶格耦合在声子谱中留下独特印记,为多极序诊断提供新方法。
2026-02-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Quantum Ferroelectric Magnets in Underdoped Manganites
利用简并双交换哈密顿量与现场库仑相互作用,我们表明,有一个不稳定性对位移的锰离子在La_{1-x} Ca_{x} MnO_{3}。其结果是由于电荷极化和晶格畸变而产生的偶极矩,其引起对于x=4和x=5之间的掺杂的预测的磁性铁电相。不稳定性由晶格的声子稳定,导致系统自由度的稳定配置。
2006-08-13 cond-mat.str-el
Elasto-Raman scattering: arsenic optical phonon as a probe of nematicity in BaFe$_2$As$_2$
本文报道了铁基超导体母体化合物BaFe $_2$ As $_2$在可调单轴应变下的Raman散射研究。我们证明了偏振分辨砷(As)声子强度可以用来监测作为温度和应变的函数的砷序参量。在低温下,我们用它来跟踪连续的和可逆的取向下可变应变下的有序相的有序畴。在较高的温度下,应变下的As声子强度的演变反映了接近于$T_S$的增强的极化率。它的温度依赖性下的强应变以下定性的预期行为的伊辛序参量下的对称性破缺场。我们的弹性拉曼研究说明了选择性的各向异性应变相结合的对称解决的探针,如拉曼散射的兴趣。弹性拉曼散射可以应用于各种各样的量子材料,其中单轴应变调谐电子顺序。
2021-10-12 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Valley magnetism, nematicity, and density wave orders in twisted bilayer graphene
我们分析了扭曲双层石墨烯中的密度波和Pomeranchuk阶。这与我们先前对配对不稳定性的分析是一致的。我们假设在导带或价带的半充满附近,费米能级接近范霍夫点,在范霍夫点处态密度发散,并研究了具有两个谷自由度的补丁模型中粒子-空穴沟道的潜在不稳定性。扭曲双层石墨烯的六边形对称性允许六个或十二个范霍夫点。我们认为这两种情况下,并找到相同的两个领先的候选人的粒子空穴秩序。一种是SU(2)破缺自旋态,在谷内具有铁磁性。一个次级的谷间跳跃诱导谷间的反铁磁性。在强耦合方法中也获得了相同的状态,表明该顺序是稳健的。另一种是具有$120^\circ$复自旋序和正交复电荷序的混合态。此外,我们发现了一个较弱的,但仍然有吸引力的相互作用在双通道,并讨论了类型的双序。
2020-09-16 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Orbital-dependent Fermi Surface shrinking as a fingerprint of nematicity in FeSe
在几个相关系统的结构转变中,电子性质的大的各向异性已经被确定为电子无序的关键表现,破坏旋转对称性。在这种情况下,FeSe吸引了巨大的兴趣,因为电子向列性在很宽的温度范围内发展,允许精确的实验研究。在这里,我们结合角度分辨光电子能谱和理论计算的基础上,一个现实的多轨道模型,揭示的微观机制,负责整个FeSe的电子结构的演变?过渡。我们表明,由于交换的自旋涨落之间的空穴和电子口袋的自能校正负责的费米面的轨道依赖的收缩,主要影响的$xz/yz$部分的费米面。这一结果与我们在高温四方相费米面的实验观察相一致,其中包括以前没有明确解决的$xy$电子片。在低温超导相,我们实验证实了一个大的($\sim$ 50 meV)$xz/yz$分裂的外观。在我们的模型中,通过假设沿$x$和$y$晶体学方向的自旋涨落之间存在适度的分裂,可以很好地再现这一结果。我们的机制显示了如何充分纠缠之间的轨道和自旋自由度可以使自旋驱动的量子跃迁等效于一个有效的轨道顺序。
2016-10-13 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Strong Interplay between Stripe Spin Fluctuations, Nematicity and Superconductivity in FeSe
阐明铁基超导材料中的π序的微观起源是重要的,因为驱动π序的相互作用也可能介导库珀配对。向列序打破了铁平面中的四重旋转对称性,这被认为是由轨道或自旋自由度驱动的。然而,由于磁性相经常在刚好高于或与条形磁性相变一致的温度下发展,因此很难通过实验确定磁性级的主导驱动力。在这里,我们使用中子散射研究结构上最简单的铁基超导体FeSe,它显示一个斜方(正交)相变在$T_s=90$ K,但不反铁磁顺序。我们的数据揭示了大量的条纹自旋波动,这是耦合正交性,并突然增强冷却到低于$T_s$。此外,一个尖锐的自旋共振发展的超导状态,其能量(~4 meV)是一致的电子玻色子耦合模式,通过扫描隧道光谱揭示,从而表明自旋涨落介导的符号改变配对对称性。通过将动态磁化率归一化为绝对单位,我们表明FeSe中的磁谱权重与铁砷化物的磁谱权重相当。我们的研究结果支持最近的理论建议,向列性和超导性都是由自旋涨落。
2015-02-26 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Random-strain-induced correlations in materials with intertwined nematic and magnetic orders
电子向列性很少被观察到作为一个孤立的不稳定性的相关电子系统。相反,在铁磷属元素化物和某些铜酸盐和重费米子材料中,向列性与潜在的自旋条纹或电荷条纹状态交织在一起。因此,随机应变在任何实际晶体中都普遍存在,它既会造成自由度为100的随机场无序,也会造成自旋或电荷自由度为100的随机键无序。在这里,我们提出了一个Ashkin-Teller模型与随机巴克斯特场捕获的双重作用的随机应变的非线性系统的向列性是一个复合秩序所产生的条纹状态。使用蒙特卡罗模拟这个$\textit{random Baxter-field model}$,我们不仅发现了系统预期的分裂为向列相畴,而且还发现了非平凡的无序促进的磁相关性的出现。这种相关性增强并束缚了与向列性产生的两个简并磁条状态相关的波动,在磁畴的空间分布中、在自旋变量的构型空间中以及在磁噪声谱中留下特征签名。我们讨论了这些影响在铁磷属元素化物超导体可能的实验表现。我们的工作建立了随机场模型作为一个更完整的替代随机场伊辛模型来描述复杂的电子在无序的存在下的双折射现象。
2021-12-10 cond-mat.dis-nn cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
From local spin nematicity to altermagnets: Footprints of band topology
本文证明多层石墨烯的局部自旋向列序可产生不同波次的交变磁体并继承能带拓扑,且该机制适用于Majorana交变磁体,突显了能带结构在识别量子材料奇异磁序中的重要性。
2025-05-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Spin-driven ferroelectricity and possible antiferroelectricity in triangular lattice antiferromagnets ACrO2 (A = Cu, Ag, Li, or Na)
研究了三角晶格反铁磁体ACrO2(A= Cu、Ag、Li或Na)的介电和磁性能之间的相关性,该反铁磁体具有120度螺旋自旋结构和易轴各向异性.对于具有铜铁矿结构的A= Cu和Ag化合物,铁电极化出现在螺旋自旋序上,这意味着铁电性和螺旋自旋结构之间的强耦合。另一方面,对于具有有序岩盐结构的A = Li和Na化合物,没有极化,但可以观察到的螺旋自旋有序的介电常数的明显异常。没有极化可以解释为具有相反自旋矢量手征的Cr3+层交替堆叠引起的反铁电态。这些结果意味着,三角形堆叠的三角晶格系统与120度的自旋结构可以是多铁性的,而不管它们的磁各向异性。
2008-01-24 cond-mat.str-el
Magnetic digital flop of ferroelectric domain with fixed spin chirality in a triangular lattice helimagnet
研究了三角晶格螺旋磁CuFe_(1-x)Ga_xO_2(x=0.035)在不同大小和方向的磁场中的铁电性质。推导了[001]、[1 - 10]和[1-10]方向磁场的磁电相图,发现面内磁场诱导了6种可能的多铁性畴的重排.当面内磁场围绕c轴每旋转60度时,由于螺旋磁q矢量的切换,发生电极化的强度的唯一120度翻转。自旋螺旋的手征性在q翻转时总是守恒的。根据多铁性畴壁的稳定结构讨论了其可能的成因。
2009-11-12 cond-mat.str-el
Hydrostatic and uniaxial pressure tuning of iron-based superconductors: Insights into superconductivity, magnetism, nematicity and collapsed tetragonal transitions
铁基超导体以其有趣的相图而闻名,该相图显示了电子,磁性和结构自由度的复杂相互作用。在观察到的相变中有超导、磁性和几种类型的结构转变,包括四边形到正交晶系和四边形-四边形转变。特别地,广泛观察到的四方晶到斜方晶的转变被认为是与晶格耦合的电子有序的结果,因此被称为四方晶转变。因此,向列性是这些材料的一个突出特征,这表明了电子和晶格性质耦合的重要性。相应地,这些系统特别容易通过压力(流体静力学、单轴或某种组合)进行调谐。我们审查的努力,以探测压力调谐铁基超导体的相图,强烈关注我们自己最近的见解,这类材料的几个成员在静水压力下的相图。这些研究FeSe,Ba(Fe $_{1-x}$ Co $_x$)$_2$ As $_2$,Ca(Fe $_{1-x}$ Co $_x$)$_2$ As $_2$和CaK(Fe $_{1-x}$ Ni $_x$)$_4$ As $_4$,在很大程度上,由于在不同压力环境下使用的测量方法的进步而成为可能。我们指出了这些工具的潜在影响更广泛的类强关联电子系统的研究。
2020-05-19 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
A new collective mode in an iron-based superconductor with electronic nematicity
本文利用太赫兹非线性光谱在具有电子向列性的铁基超导体FeSe中发现了一种位于超导能隙之下的新集体模式,并结合理论计算将其归因于多分量配对通道中的Bardasis-Schrieffer模式,证实了低对称性下多分量配对的存在。
2025-07-19 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Observation of Dirac Cone Band Dispersion in FeSe Thin Films by Photoemission Spectroscopy
用角分辨光电子能谱(ARPES)研究了生长在SrTiO 3衬底上的FeSe薄膜的电子结构。我们揭示了厚度大于1个晶胞的FeSe薄膜在相变温度以下存在狄拉克锥带色散,其顶点位于费米能级以下-10 meV处.系统地研究了FeSe薄膜的狄拉克锥电子结构随温度、厚度和Co掺杂的变化。狄拉克锥与向列性共存,当向列性被抑制时,狄拉克锥消失。我们的研究结果提供了一些迹象表明,自旋自由度可能发挥某种作用的向列性的FeSe。
2015-08-29 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Theory of Coulomb driven nematicity in a multi-valley two-dimensional electron gas
本文通过 Hartree-Fock、RPA 和 T 矩阵近似等多体方法研究具有 C4 对称性的双谷二维电子气,发现库仑关联增强谷磁化率并导致直接一级相变进入完全谷极化的伊辛向列流体,与变分蒙特卡罗和 AlAs 实验定性一致。
2024-08-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Electronic ferroelectricity and magneto-electric effect in phase separated magnetic oxidesElectronic ferroelectricity and magneto-electric effect in phase separated magnetic oxides
本文研究磁性氧化物(MO)薄膜中的相分离态。我们证明了这些态具有非零的电极化的强度。此外,极化与膜中磁化强度的空间分布密切相关。具有相反极化和相反磁位形的极化态是简并的。外部电场消除简并允许在两种状态之间切换。因此,可以用外部电场控制相分离MO薄膜的电极化的强度和磁结构。
2019-09-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Ferroelectric and Multiferroic Properties of Quasi-2D Organic Charge-Transfer Salts
本文综述了准二维有机电荷转移盐的电子铁电性及多铁性,总结了基本物理性质、实验观测与磁电耦合理论。
2024-09-20 cond-mat.str-el
Deconfinement of electric charges in hydrogen-bonded ferroelectrics
在格点伊辛规范理论中,除规范荷外,还发现了一个新的荷自由度。应用于氢键铁电体时,新的电荷本质上是电荷,导致介电极化率的发散。新的自由度为格点伊辛规范理论中的退禁闭相的确定提供了一条实验上可行的途径。
2015-04-15 cond-mat.soft cond-mat.str-el
Decoupling of Lattice and Orbital Degrees of Freedom in an Iron-Pnictide Superconductor
铁基超导体中结构相和电子相的相互作用是寻找超导配对机制的中心主题。虽然电子向列性,定义为由电子自由度触发的四重对称性的破坏,正在与超导性竞争,但纯结构正交有序的影响尚未探索。在这里,使用X射线衍射(XRD),我们揭示了一个新的结构正交相具有异常高的起始温度($T_\mathrm{ort} \sim 250$ K),它与超导性($T_\mathrm{c} = 25$ K)共存,在电子掺杂铁磷属元素化物超导体远离欠掺杂区域。此外,我们的角分辨光电子能谱(ARPES)测量表明,电子的驱动机制的情况下,在其他欠掺杂的铁pnictides的向列性是常见的相反,我们的结果建立了一个新的,高温相的铁pnictides超导体的相图和施加强有力的约束,其超导配对机制的建模。
2020-07-28 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Quantum Dielectric Fluctuation in an Electronic Ferroelectricity studied by Variational Monte-Carlo Method
研究了无反转对称的电荷序驱动电极化的强度的电子铁电体的电子结构和介电性质。以层状铁氧化物为背景,研究了量子涨落对三角晶格铁电性的影响,采用Gutzwiller型关联因子,用变分Monte-Carlo方法研究了三种扩展的V-t模型.结果表明,对应于层间极化波动的三角形层之间的电子转移促进了与电极化的强度相关的三重电荷序。这一结果与氢键型铁电性和量子顺电氧化物中通常的量子涨落方式形成了鲜明的对比。电子的自旋自由度和层状铁氧化物的真实晶体结构进一步稳定了极性电荷有序态。层状铁氧化物的数值结果的影响进行了讨论。
2010-06-15 cond-mat.str-el
Orbital-selective Mott phase and spin nematicity in Ni-substituted FeTe$_{0.65}$Se$_{0.35}$ single crystals
本文通过磁化与磁输运测量揭示Ni掺杂FeTe$_{0.65}$Se$_{0.35}$单晶中轨道选择性Mott相和自旋向列性,发现电子-空穴主导导电转变及条纹磁关联演化,为理解超导抑制提供线索。
2024-04-04 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Multiferroicity in an organic charge-transfer salt: Electric-dipole-driven magnetism
多铁性材料表现出电自由度和磁自由度的同时有序性,无论从学术角度还是从技术角度来看,都是一种引人注目的材料。多铁性的一个突出机制是自旋驱动的铁电性,通常在具有螺旋自旋序的阻挫反铁磁体中发现。在那里,与传统的铁电体类似,电偶极是由离子的偏心位移产生的。然而,最近一种不同的机制,即纯电子铁电性,其中电荷顺序打破反转对称性,引起了相当大的兴趣。在这里,我们提供的证据,这种奇特的类型的铁电性,伴随着反铁磁自旋顺序,在一个二维的有机电荷转移盐,从而代表了一类新的多铁性。对于电子铁电体,偶极和自旋序几乎同时出现。这可以归因于铁电有序引起的自旋阻挫的损失。因此,这里的自旋序是由铁电性驱动的,与螺旋磁体中的自旋驱动铁电性形成鲜明对比。
2011-11-24 cond-mat.str-el
Reversible giant out-of-plane Rashba effect in two-dimensional Ga$XY$ ($X$= Se, Te; $Y$= Cl, Br, I) compounds for persistent spin helix
铁电性和自旋轨道耦合(SOC)在非中心对称系统中的共存可以允许通过经由公知的铁电Rashba效应(FRE)切换铁电极化来非易失性地控制自旋自由度。尽管铁电体系统中的铁电损耗已被广泛观察到,但在二维铁电系统中的铁电损耗却很少被发现。基于第一性原理计算,辅以$\vec{k}\cdot\vec{p}$分析,我们报道了Ga $XY$($X$ = Se,Te; $Y$ = Cl,Br,I)单层化合物中FRE的出现,这是一类具有面内铁电性的新型二维材料.由于大的面内铁电极化,在最高的价带中观察到巨大的面外Rashba效应,在动量空间中产生单向的面外自旋织构。重要的是,这样的面外自旋纹理,它可以托管一个长寿命的螺旋自旋模式,称为持久的自旋螺旋,可以完全逆转,通过切换方向的面内铁电极化。因此,我们的研究结果可以为二维材料中单向面外Rashba效应和面内铁电性之间的相互作用开辟途径,这对于高效和非易失性自旋电子器件是有用的。
2021-06-20 cond-mat.str-el
Interplay between charge-order, ferroelectricity and ferroelasticity: tungsten bronze structures as a playground for multiferroicity
关联系统中大的电子-电子库仑相互作用可以导致局域电子的周期性排列,即所谓的“电荷序”。后者在这里提出的驱动力背后的铁电性氟化铁K0.6FeF3。通过密度泛函理论,我们提出了不同的非中心对称的d5/d 6电荷有序模式,每一个引起的极化沿不同的晶轴和不同的幅度。因此,我们引入了“铁电各向异性”的概念(特有的不适当的铁电体与极化引起的电子自由度),表示竞争的电荷有序状态,可能会稳定后电场冷却之间的能量差很小。此外,我们提出了一种新型的电荷序诱导的铁弹性:第一性原理模拟预测单斜畸变驱动的比荷有序模式,这反过来又明确地确定了铁电极化的方向。因此,K0.6FeF3作为一种原型化合物出现,其中紧密耦合的电子和结构自由度导致了明显和独特的多铁性。
2009-12-10 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Electronic Ferroelectricity and Frustration
除了铁电性的常规分类之外,存在一类材料,其中电子自由度和电子相互作用直接导致电极化的强度和铁电转变。这被称为电子铁电性。本文从阻挫的角度对电子铁电性进行了综述。介绍了自旋驱动铁电材料(最近被称为多铁性材料)的实验和理论研究。由竞争磁相互作用引起的自旋挫折对于这种类型的铁电性是最重要的。综述了电荷驱动的铁电性,其中电子电荷有序引起电极化的强度。通过大量的实验和理论研究发现,由于受抑几何结构引起的电荷涨落对层状铁氧化物的电子铁电性起着至关重要的作用。
2009-12-21 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
First-principles study of ferroelectric domain walls in multiferroic bismuth ferrite
我们提出了第一性原理密度泛函研究的结构,电子和磁性的铁电畴壁的多铁性BiFeO 3。我们发现,畴壁中的氧八面体的旋转不改变其相位时,极化reorients是最有利的,和这些109度畴壁中心周围的BiO平面具有最低的能量。109度和180度的壁有一个显着的变化,在其垂直于壁的极化分量;在静电势的相应步骤是一致的,在畴壁的电导率最近的报告。最后,我们表明,在畴壁的Fe-O-Fe键角的变化引起的Fe的磁矩,可以提高在畴壁的局部磁化的倾斜的变化。
2009-09-29 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
An Electronic Nematic Liquid in BaNi$_2$As$_2$
理解相互作用电子的组织原理和新电子相的出现是凝聚态物理的核心努力。电子向列性,其中电子流体中的离散旋转对称性被打破,而平移对称性保持不受影响,是这种相的一个突出例子。它已被证明普遍存在于相关电子系统中,并且对于理解铁基超导体至关重要。在这里,我们发现,这种对称性破缺的波动是非常强烈的超过一个扩展的温度范围以上的相变在\bnap,镍同系物的Fe基系统。这提供了一种类型的电子向列性的证据,动态的性质,表现出前所未有的耦合到底层晶格。简并双组态之间的涨落会导致声子线分裂,而不会提升简并性,也不会破坏对称性,类似于磁性系统中的自旋液体。
2022-07-07 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Dual nature of improper ferroelectricity in a magnetoelectric multiferroic
利用第一性原理计算,研究了正交晶系HoMnO 3中磁有序引起的铁电性的微观起源。我们获得了迄今为止在整个类反常磁性铁电体中观察到的最大铁电极化。我们发现,这两个建议的机制FE在多铁性,晶格和电子为基础的,是同时活跃在这个化合物:铁电极化的大部分出现由于量子力学效应的电子轨道极化,除了传统的极性原子位移。一个有趣的机制切换的磁电域由电场通过180度相干旋转的Mn自旋也提出了。
2007-05-08 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Paraelectric-to-ferroelectric crossover and electron dynamics from time-dependent Hartree-Fock calculations
近年来,研究人员发现了具有结构顺序不同于原始顺序的激发畴的电子的各种激发态。利用含时Hartree-Fock近似研究了电子系统和声子系统的动力学。我们研究了自旋自由度的时间演化。我们发现了一个热激发的顺电-铁电交叉。亚稳态是自旋皮尔斯态。我们还研究了四分之一充满时电子系统的朗道展开。
2007-11-07 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Manipulation of spin orientation via ferroelectric switching in Fe-doped Bi2WO6 from first principles
通过电场对自旋进行原子尺度的控制对于未来的技术应用是高度期望的。磁性掺杂的Aurivillius相氧化物提供了一种实现这一点的途径,其中磁性离子以稀浓度取代到铁电结构中,导致自旋-电荷耦合。然而,在这类材料中,铁电开关路径的探索很少,限制了电场对结构中磁自旋的影响的预测。在这里,我们确定的Aurivilius相家庭,Bi 2 WO 6,使用群论分析和密度泛函理论计算相结合的末端成员的铁电开关路径。我们发现,在基态P21 ab相,通过C2和Cm中间相的两步开关路径提供了最低的能垒。考虑到铁取代的W-网站上的Bi 2 WO 6,我们确定的自旋易轴。通过跟踪铁电开关过程中自旋方向性的变化,我们发现,在极化方向上的90度开关导致自旋易轴的112度重新取向。Bi 2 WO 6的低对称性晶场环境和磁性掺杂剂上的磁弹性耦合提供了通过施加电场进行自旋控制的途径。
2021-12-08 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Gauge Field and Confinement-Deconfinement Transition in Hydrogen-Bonded Ferroelectrics
用量子蒙特卡罗方法研究了具有冰规则的阻挫氢键系统铁电矩的量子熔化。大量的近简并组态被描述为规范自由度,即,该模型被映射到格点规范理论,该理论显示了约束-解除约束转变(CDT)。另一方面,偶极-偶极相互作用$J_2$明确地破坏了规范对称性,导致在有限温度$T$下的铁电跃迁(FT)。发现FT到CDT的交叉表现在偏振态$ξ_{\text{FT}} \sim Δ(K-K_c)^{-ν}$与$Δ\propto \sqrt{J_2}$的相关长度减小,而$K_c$和$ν$在极限$J_2 \to 0$下保持有限.与此相反,磁化率$χ$和自发极化的类Currie-Weiss定律表现得很平滑,并且与CDT的分子对称性和体积相关的长度尺度$ξ_{\text{CDT}}$在此极限下不会减小。
2014-06-18 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Fate of a soliton matter upon symmetry-breaking ferroelectric order
在具有简并基态的一维(1D)系统中,它们的域边界(被称为孤子)以拓扑激发的形式出现,通常携带非常规的电荷和自旋;然而,孤子激发仅在无序的1D区域中至关重要。那么问题就来了:孤子如何符合3D有序态?在这里,使用准一维有机铁电体,TTF-CA,与退化的极性二聚体,我们追求的命运的自旋孤子电荷孤子复合物质在一维极性二聚体液体后,其过渡到3D铁电秩序的电阻率,NMR和NQR测量。我们证明了孤子物质经过中性自旋-自旋孤子配对和自旋-电荷孤子配对形成极化子,符合三维有序。前者通过三重态激发来贡献磁性,而后者则携带电流。我们的结果揭示了孤子物质凝聚成三维有序态的全貌。
2020-08-21 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Parity-breaking phases of spin-orbit-coupled metals with gyrotropic, ferroelectric and multipolar orders
本文研究了具有反转对称性的自旋-轨道耦合金属中的费米液体不稳定性。通过在动量空间中引入双简并Bloch带的正则基,我们得到了相互作用函数的一般形式。发现了一系列时反不变的宇称破缺相,它们的费米面发生自发形变和自旋分裂。在对称性方面,这些相具有旋向性,铁电性和多极顺序。铁电相和多极相伴随着结构畸变,由此可以识别电子顺序。旋光相位具有独特的非线性光学性质。根据最近的实验,我们确定了几个有趣的量子材料,包括烧绿石氧化物,这些奇偶打破订单的证据。
2015-06-30 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Ginzburg-Landau action and polarization current in an excitonic insulator model of electronic ferroelectricity
本文以激子绝缘体模型为例,通过构造Ginzburg-Landau作用量研究电子铁电体中电极化的低能动力学与输运,发现仅纵向涨落相关,并推导了纯电子定义的极化扩散方程。
2023-05-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Spontaneous orbital polarization in the nematic phase of FeSe
针对FeSe向列性起源问题,通过X射线线二色性与衍射实验,发现向列相内存在不依赖晶格的自发轨道极化,证明其为向列相主要序参量,为理解临近向列序的非常规超导提供关键依据。
2023-07-19 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Improper Ferroelectric Polarisation in a Perovskite driven by Inter-site Charge Transfer and Ordering
设计和制造铁电极化与其他序参量如晶格、磁和电子不稳定性耦合的材料具有很大的意义。这些材料在下一代数据存储设备中将是无价的。最近,在理解晶格和磁不稳定性引起的不适当的铁电耦合机制方面取得了显着进展。然而,虽然理论上预测,电子和铁电(极性)不稳定性之间的紧凑的晶格耦合尚未实现。在这里,我们报告了一种新的钙钛矿Hg $^{\textbf{A}}$ Mn $^{\textbf{A'}}_{3}$ Mn $^{\textbf{B}}_{4}$ O $_{12}$的详细的晶体学研究,被发现表现出极性基态的帐户上的电荷和轨道排序的A'和B-网站,这本身是由一个非常不寻常的Mn $^{A'}$ -Mn $^B$网站间的电荷转移。极性,电荷,轨道,因此磁自由度的固有耦合,使这一系统的巨大的根本利益,并证明铁电开关在这个和主机最近报道的混合不适当的铁电体仍然是一个重大的挑战。
2018-03-15 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Interatomic Coulomb interaction and electron nematic bond order in FeSe
尽管具有最简单的原子结构,但大块FeSe具有观察到的电子结构,其在所有Fe基超导体中与能带理论预测的偏差最大,并且表现出低温电子态,而没有介入磁序。我们发现Fe-Fe原子间库仑排斥$V$为FeSe超导体中令人困惑的电子关联效应提供了一个自然的解释。它产生了一个强重整化的低能量能带结构的范霍夫奇点位于非常接近费米能级的高温电子液相实验观察。这种接近使得$V$中的量子涨落能够在$d$波通道中诱导旋转对称性破缺电子键序。我们认为,这种新兴的低温$d$ -波键态,不同于通常讨论的铁轨道顺序和自旋向列性,最近已观察到的几个角度分辨光电发射实验检测提升的带简并在高对称点的布里渊区。我们对空间群进行了对称性分析,并确定了隐藏的反幺正$T$对称性,它保护了能带简并性,以及可以打破对称性并提高简并性的电子有序/相互作用。我们发现,$d$波的键序,连同自旋轨道耦合,提供了一个独特的解释的温度依赖性,动量空间各向异性,和域实验观察到的效果。我们讨论的影响,我们的研究结果的结构转变,磁秩序的情况下,和复杂的竞争之间的向列性和超导电性FeSe超导体。
2016-03-23 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Unidirectional electron-phonon coupling as a "fingerprint'' of the nematic state in a kagome superconductor
电子向列性通常与非常规超导性并列观察。了解超临界态的本质,以及它对电子能带结构和超导性的影响,已经成为凝聚态物理的一个关键焦点。在这里,我们使用光谱成像扫描隧道显微镜可视化相互作用的准粒子如何组织自己在可果美超导体CsV $_{3-x}$ Ti $_x$ Sb $_5$的超导态,其中的钒可果美带的双重对称(C $_2$)准粒子散射干涉出现低于体超导转变温度(T $_{nem}$)。令人惊讶的是,我们发现,耦合到集体模式,即,声子显著地改变了电子自能,并使仅沿C $_2$方向的面内钒d $_{xy/x^2-y^2}$带的费米速度重整化,使得低能色散和电子动力学沿三个晶格方向高度不等效。T $_{nem}$和Ti取代后的超导转变温度之间的反相关性进一步表明,在这一系列中,超导性和电子向列性之间可能存在竞争,一旦完全抑制了超导态,在相同的V带上会出现主要的超导能隙。这些准粒子的组织原理为理解这些可果美超导体中电荷密度波和超导性之间的相互作用提供了重要信息,并且还揭示了一种以前未探索的形式,该形式扩展了电子相关性和晶格自由度协同作用的系统中电子向列性建模的前景。
2023-02-10 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Flavor Symmetry and Ferroelectric Nematics in Transition Metal Dichalcogenides
最近的磁输运实验提供了令人信服的证据,在几层过渡金属dichalcogenides的能量隔离的三倍Q谷简并的存在。我们研究了朗道三重态各为三分之一满态或空态时的味SU(3)对称性破缺,并预言在临界磁场以下和之上分别出现纯味电荷密度波相和无味电荷密度波相.令人惊讶的是,即使在零磁场下,电子也携带依赖于风味的电偶极矩,使向列相铁电,允许电场操纵风味,并导致风味电子学的概念。
2018-05-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el