Ground-State Phase Diagram of the Effective Model with Antiferromagnetic Nearest-Neighbor and Ferromagnetic Next-Nearest-Neighbor Interactions in 1/1 Periodic Approximants to Icosahedral Quasicrystals
By performing complete enumeration of all configurations of magnetic moments, we have determined the ground-state phase diagram of the effective model with antiferromagnetic nearest-neighbor interactions $J_1$ and ferromagnetic next-nearest-neighbor interactions $J_2$ on the 1/1 periodic approximant to icosahedral quasicrystal. Depending on the ratio of $J_2/J_1$ and the magnetic anisotropy arising from the crystalline electric field, various non-collinear ferrimagnetic orders and antiferromagnetic orders are shown to be stabilized, whose magnetic space groups are identified as $R\bar{3}$, $C2'/m'$, $Pm'm'2$ and $I_{\rm P}m'\bar{3}'$. We have revealed the topological as well as magnetic property of each ground state with degeneracy, which is useful to understand experimental observations of magnetic structures and domains in the rare-earth-based 1/1 approximants.
Crystalline Electronic Field in Rare-Earth Based Quasicrystal and Approximant: Analysis of Quantum Critical Au-Al-Yb Quasicrystal and Approximant
在点电荷模型的基础上，利用算符等效方法，推导出稀土准晶和准晶近似晶体中配位离子处于赝5重组态时的晶体电场哈密顿量$H_{\rm CEF}$.通过设定总角动量$J=7/2$，考虑Al/Au混合位的影响，分析了量子临界QC Au $_{51}$ Al $_{34}$ Yb $_{15}$和1/1 AC Au $_{51}$ Al $_{35}$ Yb $_{14}$的CEF.我们发现配体离子$x=Z_{\rm Al}/Z_{\rm Au}$的价态比在表征CEF基态中起着重要的作用。当$x$从$x=3$减小时，具有位于镜像平面内的平坦形状的CEF基态的4f波函数在$x\approx 0.8$附近变形为垂直于$x=0$处的伪5重轴的平坦形状。由$J$建立的$H_{\rm CEF}$模型适用于稀土类质控品和活性炭的分析，对稀土类质控品的分析有一定的参考价值。
Derivation of a non-stoichiometric 1/1 quasicrystal approximant from a stoichiometric 2/1 quasicrystal approximant and maximization of magnetocaloric effect
Magnetic ground state of a prototype quasicrystal approximant: a candidate for octahedral spin ice physics
ISIS Facility, Rutherford Appleton Laboratory（拉瑟福德·阿普尔顿实验室 ISIS 设施）；Clarendon Laboratory, University of Oxford（牛津大学克拉伦登实验室）；Research Institute for Science and Technology, Tokyo University of Science（东京理科大学理工学研究院）；Laboratory for Muon-Spin Spectroscopy, Paul Scherrer Institut（保罗谢勒研究所μ自旋谱学实验室）；Department of Materials Science and Technology, Tokyo University of Science（东京理科大学材料科学与技术系）
Origin of Quantum Criticality in Yb-Al-Au Approximant Crystal and Quasicrystal
为了深入了解准晶体Yb $_{15}$ Al $_{34}$ Au $_{51}$中出现非常规量子临界的机制，对准晶体Yb $_{14}$ Al $_{35}$ Au $_{51}$进行了理论分析.通过建立近似晶体的极小模型，发现由于Yb原子上4f电子的强关联，在费米能级附近出现了重准粒子带.我们发现，在蔡型团簇中，第三壳层Yb的4f电子和第四壳层Al的3 p电子之间的电荷转移模式得到了显著的增强，并且动量依赖性几乎是平坦的。模式耦合理论表明，磁化率和价磁化率在零场极限下表现出$χ\sim T^{-0.5}$，并且即使在近似晶体中，当通过改变参数来满足某些条件时，也可以表示为四十年内温度与磁场之比$T/B$的单一标度函数，例如，通过施加压力。的关键起源是澄清是由于强的局域性的临界Yb-价涨落和小布里渊区反映大的单位电池，从而引起的极小的特征能量尺度。这也给出了一个自然的解释量子临界在准晶对应的无限的单位晶胞尺寸的限制。
Elastic Softening in Quantum Critical Yb-Al-Au Approximant Crystal and Quasicrystal
在近似晶体（AC）Yb $_{14}$ Al $_{35}$ Au $_{51}$的基础上，对量子临界准晶（QC）Yb $_{15}$ Al $_{34}$ Au $_{51}$的弹性性质进行了理论分析.通过在AC中建立真实有效模型，计算了Yb原子4f-5d库仑排斥为$U_{fd}\approx 1.46$ eV，实现了Yb原子价态跃迁的量子临界点（QCP）。对QCP的RPA分析表明，在低温下，体积模量和纵模的弹性常数发生明显的软化。这些结果的QC以及压力调谐AC可能的相关性进行了讨论。
Soft and hard x-ray orbital-resolved photoemission study of a strongly correlated Cd-Ce quasicrystal approximant
Julius-Maximilians-Universität Würzburg（维尔茨堡大学）；The University of Osaka（大阪大学）；RIKEN SPring-8 Center（理化学研究所SPring-8中心）；Institute for Open and Transdisciplinary Research Initiatives, The University of Osaka（大阪大学开放与跨学科研究倡议研究院）
Effects of Crystalline Electronic Field and Onsite Interorbital Interaction in Yb-based Quasicrystal and Approximant Crystal
为了深入了解最近在准晶体Yb $_{15}$ Al $_{34}$ Au $_{51}$和近似晶体（AC）Yb $_{14}$ Al $_{35}$ Au $_{51}$中发现的一种新的量子临界现象，我们讨论了在AC中Yb处的晶体电场（CEF）的性质，并表明由于Al/Au混合位的存在，在每个Yb位上会出现不均匀的CEF能级.然后通过在Yb的4f和5d轨道之间引入库仑排斥，构造了AC上电子态的极小模型。基态的数值计算表明，Yb价态的晶格常数依赖性很好地解释了最近通过在准晶和AC中Al和Au元素的系统替代所做的测量，其中准晶Yb $_{15}$ Al $_{34}$ Au $_{51}$正好位于Yb价态开始剧烈变化的点处。我们的计算令人信服地表明，这确实是证据，该材料是位于量子临界点的Yb-价跃迁。
Anomalous magnetic transition in a disordered quasicrystal approximant with heavy-fermion nature
Nagoya University（名古屋大学）；Tohoku University（东北大学）；Osaka University（大阪大学）；Japan Atomic Energy Agency（日本原子能机构）；Riken Center for Computational Science (R-CCS)（理化学研究所计算科学中心）
Universal whirling magnetic orders in non-Heisenberg Tsai-type quasicrystal approximants
Tokyo University of Science（东京科学大学）；Institute of Multidisciplinary Research for Advanced Materials (IMRAM), Tohoku University（东北大学先进材料多学科研究所）；Institute for Materials Research, Tohoku University（东北大学物质材料研究所）；Organization for Advanced Studies, Tohoku University（东北大学高级研究组织）；FOREST, Japan Science and Technology Agency（日本科学技术厅森林计划）；Hokkaido University（北海道大学）；Nagoya University（名古屋大学）；Neutron Science and Technology Center, Comprehensive Research Organization for Science and Society (CROSS)（综合研究组织科学与社会中子科学与技术中心）；J-PARC Center, Japan Atomic Energy Agency（日本原子能机构J-PARC中心）；High Energy Accelerator Research Organization (KEK)（高能加速器研究机构）；Department of Materials Science and Technology, Tokyo University of Science（东京科学大学材料科学与工程系）
Odd-Parity Crystalline Electric Field and Multipoles in Icosahedral Quasicrystal and Approximant: Magnetic Toroidal and Electric Dipoles in Ce-Based Systems
Kyushu Institute of Technology（九州工业大学）；Yokohama National University（横滨国立大学）
Emergence of long-range magnetic order from spin-glass state by tuning electron density in a stoichiometric Ga-based quasicrystal approximant
Department of Material Science and Technology, Tokyo University of Science（东京科学大学物质科学与技术系）；Research Institute of Science and Technology, Tokyo University of Science（东京科学大学理工学研究科）；Cryogenic Research Center, The University of Tokyo（东京大学低温研究中心）
Wide Quantum Critical Region of Valence Fluctuations: Origin of Robust Quantum Criticality in Quasicrystal Yb15Al34Au51 under Pressure
从理论上分析了重电子准晶Yb_（15）Al_（34）Au_（51）中强量子临界的产生机制。通过对含有Yb和Al-Au团簇的同心壳结构准晶及其近似晶体建立极小模型，我们发现Yb的一级价跃迁的量子临界点在基态相图中以点的形式出现.它们的临界区相互重叠，从而产生宽的量子临界区。这很好地解释了在Yb 15 Al 34 Au51中观察到的压力下的鲁棒临界性，并预测了在压力下的晶体近似物中的共同临界性的出现。在T-P相图中，准晶中的临界区比晶态近似体中的临界区宽，在T-H相图中，准晶中的临界区将出现场诱导的价键交叉“区”。
Entropic crystallization of geometrically frustrated magnets on 1/1 approximant Tsai-type quasicrystal
ENS de Lyon, CNRS, Laboratoire de Physique（巴黎高等师范学院里昂分校，法国国家科学研究中心，物理实验室）；Department of Physics, Gakushuin University（学习院大学物理系）；CNRS, Université de Bordeaux, LOMA, UMR 5798（法国国家科学研究中心，波尔多大学，LOMA实验室）
