PofoliaPofolia ile paylaşıldı

Journal of the Physical Society of Japan· 2026Q2

Tek Sayısal Pariteli Kristal Elektrik Alanı ve Çok Kutuplar Icosahedral Kısmi Kristal ve Yaklaşık Kristalinde: Ce Tabanlı Sistemlerde Manyetik Toroidal ve Elektrik Dipoller

Odd-Parity Crystalline Electric Field and Multipoles in Icosahedral Quasicrystal and Approximant: Magnetic Toroidal and Electric Dipoles in Ce-Based Systems

Shinji Watanabe, Syunta Furuya, Mitsuaki Kawamura

Kısa özet

Ce tabanlı kısmi kristallerde ve yaklaşık kristallerde tek sayısal pariteli kristal elektrik alanları, elektrik dipolleri ve manyetik toroidal (MT) dipolleri içeren tek sayısal pariteli çok kutuplar oluşturan hibrit 4f-5d dalga fonksiyonlarını indükler.

Yapay zekâ ile başlık ve abstract'tan üretildi; tam metin okunmaz.

Ana noktalar

  • Ce tabanlı icosahedral kısmi kristaller ve yaklaşık kristaller için tek sayısal pariteli kristal elektrik alanları formüle edilmiştir.
  • Ce sitelerindeki yerel ters simetri kırılması, hibrit 4f-5d dalga fonksiyonlarına yol açar.
  • Bu hibrit durumlar, elektrik dipolleri ve manyetik toroidal (MT) dipolleri dahil olmak üzere tek sayısal pariteli çok kutuplar üretir.
  • 1/1 yaklaşık kristalindeki bir girdap düzeni, küme tipi MT momentleri ile karakterize edilir ve bu da elektromanyetik etkiler yaratan ferroik hizalanmaya olanak tanır.

Yapay zekâ ile başlık ve abstract'tan üretildi; tam metin okunmaz.

Özet (abstract)

Quasicrystals (QCs) lack periodic arrangement of atoms but possess unique structural order distinct from periodic crystals and random systems. The electronic property is far from complete understanding. Here we have formulated not only even-parity but also odd-parity crystalline electric field (CEF) in the Ce-based icosahedral QC and approximant crystal (AC) on the basis of the point charge model. Under the odd-parity CEF due to local-inversion symmetry breaking at the Ce site, the hybrid wavefunction of 4f and 5d states at Ce is shown to give rise to the odd-parity multipoles such as electric dipole and magnetic toroidal (MT) dipole. We have found that the vortex order in the 1/1 AC where the magnetic moments on each icosahedron swirl is characterized by the cluster-type MT moment. The ferroic alignment of the cluster MT moments in the vortex order gives rise to the electro-magnetic effect. The cluster-MT moment is shown to be resonated with the MT dipole moments in each icosahedron by tuning the 4f energy level and 5d energy level so as to approach. We have revealed a noncollinear magnetic structure is stabilized in the ground state of the icosahedral QC cluster, behind which there exists underlying mechanism to prefer the ferroic interaction for the net MT dipole moments between the icosahedrons. We point out that the 4f and 5d energy levels can be made approach at the valence transition or the valence crossover, which is ubiquitous in the rare-earth based ACs and QCs.

Yazarların özeti; kaynağından alınmıştır. Journal of the Physical Society of Japan, 2026 · DOI ↗

ÇıkarımlarPremium
Makaleye SorÜcretsiz hesapla

Ücretsiz hesapla devam et

Makaleye Sor ile bu makaleye günde 3 soru ücretsiz; makaleyi kaydet, kaynakçasını al, ilgi alanına göre her gün yeni özetler. Çıkarımlar Premium.

Web'de ücretsiz devam et

Google ya da Apple hesabınla giriş; kart istemez. Bu makaleye geri dönersin.

Telefonda:

Alan: Malzeme Kimyası

Materials ChemistryMaterials Science