Transport in metals with strongly anisotropic single-particle spectrum is studied. Coherent band transport in all directions, described by the standard Boltzmann equation, is shown to withstand both elastic and inelastic scattering as long as $E_Fτ\gg 1$. A model of phonon-assisted tunneling via resonant states located in between the layers is suggested to explain a non-monotonic temperature dependence of the c-axis resistivity observed in experiments.
Theory of Coherent $c$-Axis Josephson Tunneling between Layered Superconductors
我们精确计算了两个层状超导体之间的$c$轴相干隧穿的约瑟夫森电流,每个层状超导体都具有内部相干紧束缚的层内和层间准粒子色散。我们的结果也适用于当一个或两个超导体是一种散装材料,并包括通常被忽视的表面状态的影响。对于弱隧穿,我们的结果减少到我们以前的结果使用隧穿哈密顿量。我们的结果对于强隧穿也是正确的。然而,$c$轴隧穿田中和柏屋的结果被证明是不正确的任何限制。此外,我们考虑了两个相同的层状超导体之间的$c$轴相干临界电流扭转一个角度$ϕ_0$关于$c$轴相对于彼此。不考虑序参量对称性,我们使用紧束缚层内准粒子色散的相干隧穿结果与最近的$c$轴扭曲双晶Bi $_2$ Sr $_2$ CaCu $_2$ O $_{8+δ}$ Li扭曲结实验不一致{ \it et al.}
Anomalous 2D-confined electronic transport in layered organic charge-glass systems
为了深入了解阻挫驱动电荷玻璃中电子流体的性质,我们研究了几种准三角晶格有机体系$θ$ -(BEDT-TTF)$_2$ X [X=RbZn(SCN)$_4$,CsZn(SCN)$_4$ and I $_3$ ]的面内和面外电荷输运.这些化合物根据电荷阻挫的强度而具有电荷序,电荷玻璃和费米液体。我们发现,电荷玻璃相的电阻率表现出极其二维(2D)的各向异性,并且在面内和面外方向上呈现出对比鲜明的温度依赖性,定性地与电荷序和金属态区分开来。实验特征表明,挫挫感生电荷玻璃携带一个异常的2D限制的电子流体与可能的电荷激发比传统的准粒子。
Anomalous Itinerant-Electron Metamagnetic Transition in the Layered Sr1-xCaxCo2P2 System
本文报道了层状巡游体系Sr $_{1-x}$ Ca $_x$ Co $_2$ P $_2$在高达70 T的磁场中的磁性。对于交换增强的泡利顺磁金属SrCo $_2$ P $_2$,磁化曲线显示两个特征异常。低场异常很小,没有明显的磁滞现象,而高场异常则是巡游电子变磁转变的典型行为。由于自由能的朗道展开,这种磁化曲线的连续转变不能用IEMT的传统唯象理论来解释,而是用具有可区分的两个能态的扩展朗道展开理论来解释。在对Sr $_{1-x}$ Ca $_x$ Co $_2$ P $_2$的系统研究中,随着$x$增加到0.5,变磁跃迁场减小并趋于零,表明在$x \sim 0.5$处存在铁磁量子临界点(QCP)。
Insulating transport in anisotropic metals: breakdown of Drude transport and the puzzling $c$-axis resistivity of Sr$_2$RuO$_4$ and other layered oxides
Anomalous scaling law for thermoelectric transport of 2D-confined electrons in an organic molecular system
低维度的受限电子为缩小规模的电子器件以及先进的能源技术提供了理想的材料功能。热电性是一个最吸引人的例子,因为维度极大地改变了电子态密度,导致在人工二维(2D)结构中实验检测到的增强的热电性。然而,它仍然是一个悬而未决的问题,这种增强的热电性在低维是否实现在层状材料具有强的二维字符,如铜酸盐。在这里,我们报告不寻常的增强的层状有机化合物$α$ -(BEDT-TTF)$_2$ I $_3$,其中BEDT-TTF代表双(亚乙基二硫代)-四硫富瓦烯的热电势。我们发现$α$ -(BEDT-TTF)$_2$/$_3$的Jonker曲线(热电势$S$对电导率的对数$\logσ$)的斜率显著大于常规半导体的斜率。此外,在相关的层状盐中也看到了大的斜率,证明了层状有机物中的二维受限载流子对热电性的影响。
Time-of-flight elastic and inelastic neutron scattering studies on the localized $4d$ electron layered perovskite La$_5$Mo$_4$O$_{16}$
用中子衍射和非弹性中子散射相结合的方法研究了准正方晶格层状钙钛矿化合物La $_5$ Mo $_4$ O $_{16}$的磁结构和自旋波激发。中子粉末衍射精修表明,磁性结构是亚铁磁的$ab$平面与反铁磁堆叠沿$c$轴的磁传播矢量是$\mathbf{k}=\left(0,0,\frac{1}{2}\right)$。在4 K时,Mo $^{5+}$($4d^1$)离子的有序磁矩为$0.54(2)μ_\text{B}$,Mo $^{4+}$($4d^2$)离子的有序磁矩为$1.07(3)μ_\text{B}$,约为预期值的一半.非弹性中子散射的结果显示出强烈的易轴磁各向异性沿$c$轴由于在Mo离子的自旋轨道相互作用证明了在磁区中心的自旋间隙。由面内各向异性交换相互作用、层间交换相互作用和易轴单离子各向异性组成的模型哈密顿量可以很好地解释我们的非弹性中子散射数据。与层内交换相互作用相比,强的类Ising各向异性和弱的层间耦合可以解释最近在La $_5$ Mo $_4$ O $_{16}$中观察到的高温磁电阻和长时间磁化衰减。
Field-Induced Magnetic States in the Metallic Rare-Earth Layered Triangular Antiferromagnet TbAuAl$_4$Ge$_2$
具有$4f$ -电子的金属稀土镧系元素($Ln$)中的磁阻挫对于产生具有高磁各向异性的有趣磁相是至关重要的,其中缠结的电荷和自旋自由度导致新颖的现象。在这里,我们报告的磁性,热力学和电输运性质的TbAuAl $_4$ Ge $_2$。Tb离子形成沿结晶$c$ -轴堆叠的二维三角形晶格层。磁相图揭示了在饱和前沿磁易$ab$面施加磁场时的多个近简并有序态。在这种配置中的磁阻表现出复杂的磁场依赖性,密切关注的磁化强度,而比热揭示了一个区域的高度增强的熵,这表明一个非平凡的自旋织构相的可能性。对于沿$c$轴(难磁化轴)施加的磁场,我们发现在很宽的磁场范围内的线性磁阻。我们比较了同结构的GdAuAl $_4$ Ge $_2$单晶的磁性能和磁电阻。这些结果确定TbAuAl $_4$ Ge $_2$作为复杂的量子自旋态的环境,并为更广泛的$Ln$ AuAl $_4$ Ge $_2$系列材料的进一步研究铺平了道路。
Emergent Spin-Filter at the interface between Ferromagnetic and Insulating Layered Oxides
我们报道了界面感应磁化对铁磁锰氧化物La $_{0.7}$ Ca $_{0.3}$ MnO $_{3}$和绝缘铜酸盐PrBa $_{2}$ Cu $_{3}$ O $_{7}$组成的磁性隧道结输运性质的强烈影响。与通常观察到的隧道磁阻随温度降低而稳定增加相反,该系统在低温下表现出突然的异常降低。有趣的是,这种异常行为可以归因于锰氧化物接触的正自旋极化和界面诱导的Cu磁化的负自旋过滤器效应之间的竞争。
Anomalous Behavior of the Ni$^{1+}$ moment in bi-infinite-layered La$_3$Ni$_2$O$_5$F
Goethe-Universität Frankfurt(法兰克福歌德大学);Asia Pacific Center for Theoretical Physics(亚太理论物理中心);University of California, Davis(加州大学戴维斯分校);Korea University(韩国大学)