Magnetic and nematic orderings in spin-1 antiferromagnets with single-ion anisotropy
我们研究了自旋为1的海森堡模型,其中交换相互作用J,单轴单离子交换各向异性D,塞曼耦合到平行于对称轴的磁场B。本文用分析和量子MonteCarlo相结合的方法计算了正方晶格和简单立方晶格的(D/J,B/J)量子相图,发现XY-反铁磁相和铁磁相之间的一个相变,它自发地破坏了模型的U(1)对称性。用玻色子气体的语言来说,这是单玻色子的玻色-爱因斯坦凝聚体(BEC)和成对玻色子的BEC之间的跃迁。我们的工作为测量真正磁体中的这种转变开辟了新的途径。
2012-12-01 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Many-body delocalization via symmetry emergence
多体局域化(MBL)提供了一种避免多体量子系统热化的机制。在这里,我们表明,{ \it紧急}对称性可以保护一个国家从MBL。具体地说,我们提出了一个具有非局域相互作用的$\Z_2$对称模型,它具有一个解析已知的SU(2)不变的临界基态。在大的无序强度下,有限能量密度的所有状态都处于玻璃态MBL相,而最低能量状态则不是。然而,当微扰破坏涌现的SU(2)对称性时,这些确实会局部化。该模型还提供了一个例子,MBL的存在下,非本地的,无序的相互作用,更结构化比幂律。所提出的想法提出了一个“倒量子疤痕”的可能性,在这种情况下,一个不表现出面积定律纠缠的状态被嵌入在MBL光谱中,而MBL光谱确实如此。
2020-02-18 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Confinement symmetry, mobility anisotropy, and metallic behavior in (311)A GaAs 2D holes
本文研究了GaAs衬底(311)A表面上生长的GaAs量子阱中的二维空穴系统。这种样品表现出面内迁移率各向异性。在恒定的二维空穴密度,我们改变量子阱电位的对称性,并测量沿两个不同的电流方向的电阻率的温度依赖性,在一个制度中,样品表现出金属行为。对称性对金属的行为有重要的影响。此外,沿两个迁移率方向的电阻率的温度依赖性之间的差异指向特定的散射机制是重要的金属行为的表达。
2000-08-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Local symmetry and magnetic anisotropy in multiferroic MnWO4 and antiferromagnetic CoWO4 studied by soft x-ray absorption spectroscopy
本文报道了多铁性MnWO_4和反铁性CoWO_4的过渡金属L2,3边的软X射线吸收实验。所观察到的线性极化依赖性,分析全多重态计算,用于确定磁性Mn 2+和Co 2+离子的基态波函数。从单离子各向异性的角度讨论了局域结构和自旋轨道耦合对轨道矩的影响。结果表明,CoWO 4中的轨道矩是共线反铁磁性的主要原因,而小尺寸的自旋-轨道耦合效应使MnWO 4中的螺旋磁有序成为可能,从而使材料具有多铁性.
2010-09-22 cond-mat.str-el
Symmetry of the superconducting order parameter in frustrated systems determined by the spatial anisotropy of spin correlations
研究了半满各向异性三角晶格上Hubbard-Heisenberg模型的共振价键理论。改变阻挫改变莫特绝缘相的最大自旋相关的波矢量。这反过来又改变了超导状态的对称性,这发生在莫特绝缘相的边界处。我们建议,这种物理实现在几个家庭的准二维有机超导体。
2006-11-22 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Theory of high-symmetry tetramer single molecule magnets
本文提出了单分子磁体的微观理论。从我们精确的单离子自旋矩阵元素为四个任意的自旋,我们研究的单离子各向异性的平等自旋表现出$T_d$,$D_{2d}$,或$C_{4v}$分子群对称性。每一组产生依赖于位置的单离子各向异性。对于弱各向异性,精确的Hartree表达式的磁化强度,比热,电子顺磁共振(EPR)吸收,和非弹性中子散射截面。对于$D_{2d}$,方位角单离子各向异性导致观察到的Ni $_4$ EPR分裂。
2006-02-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Emergence and spontaneous breaking of approximate O(4) symmetry at a weakly first-order deconfined phase transition
利用蒙特卡罗模拟和重整化群分析方法研究了一类弱一级“去限制”相变的近似突现非阿贝尔对称性.我们研究了一个三维经典环模型中的一个相变,它类似于一个具有约化晶格对称性的磁体中的一个去精细的2+1D量子相变。过渡是在Néel相和双重简并价键固体(晶格对称性破缺)相之间。跃迁处的组合序参量实际上是一个四分量超自旋。有人认为,在一些弱的一阶“伪临界”解除限制相变,重整化群流可以采取系统非常接近的对称$O(N)$西格玛模型的有序不动点,其中$N$是“软”序参量组件的总数,尽管事实上,$O(N)$是不是一个微观对称。这产生了一个非常规现象学的一阶跃迁。我们认为,这发生在本模型中,与$N=4$。这意味着存在一种长度尺度的状态,在这种状态下,跃迁类似于有序$O(4)$西格玛模型中的“自旋翻转”跃迁。我们给出了数值证据(一)一阶性质的过渡,(二)出现的$O(4)$对称性的准确近似,和(三)存在的制度,其中紧急$O(4)$是“自发打破”,具有鲜明的特点,在序参量概率分布。这些结果可能与文献中研究的其他模型有关,包括2+1D QED与两种风味,“易平面”deconfined临界点,和Néel-VBS过渡的矩形晶格。
2019-05-01 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el hep-th
Hidden Galilean symmetry, conservation laws and emergence of spin current in the soliton sector of chiral helimagnet
受手征螺旋磁中的自旋电流问题的启发,我们严格地阐明了手征XY模型在磁场作用下的伽利略不变性。利用李群分析方法,得到了横向磁场作用下宇称破坏的Dzyaloshinskii-Morya耦合的手征helimagnet连续介质理论的微分方程.发现了Lie点对称性和在这些对称性下的不变解,并给出了由于外磁场破坏自旋旋转对称性和Dzyaloshinskiii-Morya相互作用导致宇称破坏的滑动解.我们发现变分对称性与时空平移有关,并导出了相应的能量和动量守恒定律。因此,我们成功地证明了在手性helimagnet的存在的运输自旋电流。
2008-10-15 cond-mat.str-el
On the origin of the electronic anisotropy in iron pnicitde superconductors
利用偏振分辨拉曼光谱研究了铁磷属元素化合物$A$ Fe $_{2}$ As $_{2}$($A$ ~=~Eu,Sr)的电子特性的各向异性。我们表明,以上的结构相变在Ts的动力学各向异性性能的122化合物的出现$xy$对称性临界集体模式预示着冷凝成一个状态,自发破缺的四重对称性在温度$T^{*}$。然而,该模式的临界减慢受到TS(比$T^{*}$高约80 K)处的结构转变的干扰,导致各向异性密度波状态。
2014-10-23 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Doping control of magnetic anisotropy for stable antiskyrmion formation in schreibersite (Fe,Ni)$_3$P with $S_4$ symmetry
磁skyrmions,涡旋状的拓扑自旋纹理,吸引了广泛的研究领域,从基础物理到自旋电子学的应用。近年来,在具有$D_{2\mathrm{d}}$或$S_4$对称性的非中心对称磁体中出现的具有相反拓扑电荷的反子也受到了越来越多的关注。在这些磁体中,各向异性Dzyaloshinskiii-Moriya相互作用、单轴磁各向异性和磁偶极相互作用之间的复杂相互作用产生了各种磁结构。然而,反克尔米离子的稳定性和这些磁相互作用之间的关系仍有待阐明。在这项工作中,我们通过掺杂控制具有$S_4$对称性的Schreibersite(Fe,Ni)$_3$ P的单轴磁各向异性,并研究其对反kyrmions稳定性的影响。我们的磁力学研究,铁磁共振光谱的支持下,表明,镍含量的变化和轻微掺杂4 $d$过渡金属显着改变的磁各向异性。特别是,与Pd掺杂诱导易轴各向异性,从而引起形成的antiskyrmions,而温度诱导的自旋重取向中观察到的Rh掺杂的化合物。结合Lorentz透射电子显微镜和微磁学模拟,我们定量分析了单轴各向异性和退磁化能对反磁子稳定性的影响,并证明了它们之间的微妙平衡是稳定反磁子所必需的.
2022-02-17 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Temperature Dependent Magnetic Anisotropy in (Ga,Ma)As Layers
SQUID磁化强度测量表明,(Ga,Mn)As薄膜具有丰富的磁各向异性特性,不仅与外延应变有关,而且受空穴和Mn浓度以及温度的影响。这种行为反映了价电子带的自旋各向异性,并证实了平均场齐纳模型的预测的载流子介导的铁磁性在III-V族稀磁半导体与Mn。同时证明了以[110]为易轴的面内单轴各向异性的存在。这与顶部/底部对称性破缺有关,导致(Ga,Mn)As的点对称性降低到C_{2v}对称群。后一种机制与空穴诱导立方各向异性共存,但在T_C附近占主导地位。
2002-12-23 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Anisotropic quantum Hall states in the presence of interactions with fourfold rotational symmetry
研究了在四重离散旋转($C_4$)对称性存在下量子霍尔效应中各向异性相互作用的影响。利用无限圆柱几何上的密度矩阵重整化群方法(iDMRG),计算了$ν=1/3$的Laughlin态和$ν=1/2$的复合费米液体(CFL)态的各向异性响应.我们发现从相互作用势转移到$ν=1/3$态的各向异性比互补的各向异性带的情况更强。此外,各向异性的强度随着相互作用的范围变短而减小。令人惊讶的是,在$ν=1/2$,我们发现,CF费米面的变形的变化的迹象,作为相互作用范围减少。我们的结果表明,在$C_4$对称各向异性的存在下,相互作用势的长、短距离部分对CFL态有相反的影响。
2021-08-09 cond-mat.str-el
Structural Transition and Magnetic Anisotropy in $α$-RuCl$_{3}$
本研究通过X射线衍射与磁化率实验,揭示α-RuCl₃的低温结构相变及对称性恢复规律,阐明磁相互作用对结构的敏感性,为解释其样品依赖性提供依据。
2023-11-07 cond-mat.str-el
Emergence of magnetic long-range order in kagome quantum antiferromagnets
$s=1/2$海森堡可果梅反铁磁体(KAFM)的自旋液体基态的存在已被证实。同时,对于$s=1$海森堡KAFM,也发现了磁性长程序(LRO)不存在的证据,磁性LRO可以通过增加自旋量子数$s$到$s>1$而产生,而对于$s=1$,磁性LRO可以通过易面各向异性而产生.在本文中,我们讨论的路径磁有序的$s=1/2$ KAFMs包括一个各向同性层间耦合(ILC)$J_\perp$,以及一个易平面各向异性的kagome层中使用的耦合团簇方法的高阶近似。我们考虑铁磁以及反铁磁$J_\perp$。为了讨论从纯二维(2D)到准二维,最后到三维系统的交叉的一般问题,我们考虑最简单的堆叠(未移位)的可果美层模型。虽然真正的可果美化合物的ILC通常更复杂,但ILC的这种几何形状可能与巴洛石有关。我们发现,自旋液体基态目前严格的二维$s=1/2$ $XXZ$ KAFM生存有限的ILC,其中的自旋液体区域单调收缩的各向异性。如果ILC变得足够大(对于各向同性海森堡情况,约为层内耦合的15%,对于$XY$极限,约为4%),则可以建立磁性LRO,其中如果$J_\perp$具有中等强度,则$q=0$对称性是有利的。如果ILC的强度进一步增加,则$\sqrt{3}\times \sqrt{3}$ LRO可以变得对$q=0$ LRO有利。
2017-04-22 cond-mat.str-el
Electronic anisotropy in magic-angle twisted trilayer graphene
由于它与向列性的潜在联系,电子各向异性一直是在各种材料平台上进行深入研究的主题。空间各向异性的出现不仅提供了金属相的材料性质的表征,这是不能通过传统的传输技术访问,但它也提供了一个独特的窗口库仑相互作用和破缺对称性之间的相互作用的电子秩序。在这项工作中,我们利用一种新的角度分辨输运测量(ARTM)来表征魔角扭曲三层石墨烯中的电子各向异性。通过分析空间各向异性对莫尔带填充、温度和扭转角的依赖关系,我们建立了电子各向异性和级联现象之间的第一个实验联系,其中库仑相互作用驱动了公度带填充附近的一些同位旋跃迁。此外,我们报告电子各向异性和一个新的电子秩序,打破宇称和时间反演对称性之间的共存。结合起来,电子各向异性,级联现象和PT对称性破缺之间的联系为魔角石墨烯莫尔系统中电子有序的性质提供了新的线索。
2022-11-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Emergence of Kac-Moody Symmetry in Critical Quantum Spin Chains
给定具有微观李群对称性的临界量子自旋链,例如对应于$U(1)$或$SU(2)$自旋各向同性,我们数值研究了低能长距离下Kac-Moody对称性的出现。在这种情况下,一个这样的临界量子自旋链是由共形场论描述的,其中通常与共形不变性相关的维拉索罗代数用与守恒电流相关的卡茨-穆迪代数来扩充。具体来说,我们首先提出了一种方法来构造相应的Kac-Moody生成元格算子。然后,我们数值表明,当投影到低能量态的量子自旋链,这些运营商确实近似满足卡茨-穆迪代数。晶格版本的Kac-Moody生成器允许我们计算所谓的能级常数,并将晶格哈密顿量的低能本征态组织成Kac-Moody塔。我们用XXZ模型和海森堡模型说明了这个建议。
2022-06-03 cond-mat.str-el hep-th quant-ph
Magnetic anisotropy reversal driven by structural symmetry-breaking in monolayer α-RuCl3
层状α-RuCl 3是实现Kitaev量子自旋液体的一种很有前途的材料。虽然这种奇异状态的证据已被报道在一个温和的平面内磁场,这种行为在很大程度上是不一致的理论预期的Kitaev阶段出现在平面外的领域。然而,由于大块晶体的易面各向异性很强,这些预测的场诱导态大多是遥不可及的。我们使用隧道光谱,磁输运,电子衍射和从头计算的组合来研究层依赖的磁振子,各向异性,结构和交换耦合在原子薄的样品。由于结构畸变,单层α-RuCl 3的平均非对角交换的符号发生变化,导致磁各向异性向易磁化轴反转。我们的工作提供了一个新的途径来调整α-RuCl 3中的磁相互作用,并允许理论预测的量子自旋液体相的面外场,以更接近实验。
2022-10-11 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Exceptional rings in two-dimensional correlated systems with chiral symmetry
例外点的出现是二维非厄米系统中的一个显著现象。本文阐述了对称性对非厄米物理的影响。具体地说,我们分析了手征对称相关系统的平衡,其中的非厄米特现象引起的准粒子的有限寿命。有趣的是,我们的分析表明,对称性和非厄米性的结合导致新的能带拓扑退化,我们称之为保序例外环(SPERS)。我们观察到SPERS的出现,通过分析一个非厄米狄拉克哈密顿。此外,通过采用动力学平均场论,我们证明了SPERs的出现在一个相关的蜂窝晶格模型的单粒子谱描述的非厄米狄拉克哈密顿量。我们发现,SPERS生存,甚至超越非厄米狄拉克哈密顿量,这是有关的第零陈数。
2018-11-26 cond-mat.str-el
Unraveling the emergence of quantum state designs in systems with symmetry
本文研究对称性对量子态设计涌现的影响,利用平移对称性解析建立测量基的充分条件,并通过混沌倾斜场伊辛链数值验证态设计的收敛性,发现对称性可加速早期迹距离收敛。
2024-08-21 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Emergence of conformal symmetry in quantum spin chains: anti-periodic boundary conditions and supersymmetry
临界量子自旋链的普适性质被编码在基础的共形场论(CFT)中。这种基本的CFT完全由其共形数据表征。我们提出了一种方法来提取共形数据从一个临界量子自旋链与周期和反周期边界条件(PBC和APBC)的基础上的低能本征态,推广以前的工作自旋链与PBC。首先,标度尺寸和共形自旋提取的能量和动量的本征态。其次,将格型Virasoro生成元的Koo-Saleur公式推广到APBC,并用于识别共形塔。第三,分别将格上的局部算子和弦算子与具有PBC和APBC的CFT算子相对应。最后,利用PBC和APBC计算格准素算子在低能子空间中的矩阵元,提取算子乘积展开系数。为了超越精确对角化,使用基于周期性均匀矩阵乘积状态的张量网络方法。我们说明我们的方法与临界和三临界伊辛量子自旋链。在后一种情况下,我们提出了晶格运营商,对应于supervirasoro发电机,并验证其作用于低能量本征态。在这种方式中,我们探讨了量子自旋链中超共形对称性的出现。
2019-07-24 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el hep-th
Emergence of multiple Higgs modes due to spontaneous breakdown of a $\mathbb{Z}_2$ symmetry in a superconductor
研究了Bardeen-Cooper-Schrieffer(BCS)超导体中的Higgs模。基于BCS哈密顿量的U(1)对称性对Higgs模不是必需的这一发现,我们研究了赝自旋表象中的类伊辛哈密顿量.我们表明,Higgs模式出现的最低激发态的类伊辛哈密顿量由于自发击穿的$\mathbb{Z}_2$对称性下的时间反转操作$\mathcal T$在赝自旋空间。我们进一步预测存在多个Higgs模式,量子化能量$2(n+1)Δ_0$($0\le n\le N_{k_F}$),其中$Δ_0$是超导能隙,$n$是一个整数,和$N_{k_F}$是费米表面上的状态数。
2021-09-04 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Renormalization group analysis on emergence of higher rank symmetry and higher moment conservation
高阶对称性和高阶矩守恒已经引起了相当大的关注,例如,分形拓扑序的次扩散输运。在本文中,我们进行了一个单圈的重整化群(RG)分析,并显示这些现象是如何出现在低能量。我们考虑了d分量相互作用玻色子的$d$维模型。在具有守恒角动量的高阶对称点处,$a$次玻色子仅具有沿$x^a$方向的动能。因此,对称点看起来高度各向异性和微调。通过研究RG在一个广泛的附近的对称点,我们发现,不允许的动力学项往往是无关紧要的微扰制度,这可能会导致紧急高阶对称性和高矩守恒在深红外极限。虽然非微扰分析是在未来的要求,通过考虑高秩对称性作为一种新兴的现象,RG分析在本文中提出了实现高秩对称性和高矩守恒实验可实现的系统的替代承诺。
2021-12-13 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el hep-th
Electronic anisotropy and rotational symmetry breaking at a Weyl semimetal/spin ice interface
该研究在Weyl半金属Eu2Ir2O7与自旋冰Dy2Ti2O7异质界面发现电子各向异性与旋转对称性破缺,揭示了界面驱动的新奇量子现象。
2025-01-23 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Resonant x-ray scattering in 3d-transition-metal oxides: Anisotropy and charge orderings
过渡金属氧化物的结构、磁性和电子性质反映在原子电荷、自旋和轨道自由度上。共振X射线散射(RXS)使我们能够对所有这些电子度进行精确的研究。RXS将高Q分辨率X射线衍射与共振特性相结合,提供与原子光谱法获得的信息相似的信息(元素选择性和该特定元素的散射振幅的大幅增强以及对通过多极电跃迁的电子能级对称性的敏感性)。由于电子态与局部对称性耦合,RXS揭示了对称性破缺效应的发生,如晶格畸变、电子轨道有序化或电子电荷分布有序化的开始。我们将讨论的强度RXS在3D过渡金属氧化物的K吸收边的局部各向异性和电荷双折射的观察中描述的各种应用。这些共振效应的例子是(I)锰氧化物、Fe 3 O 4和铁氧体中的电荷有序跃迁和(II)Mn 3+钙钛矿、尖晶石铁氧体和钴氧化物中的禁戒反射和各向异性。在所有研究的情况下,电子(电荷和/或各向异性)的排序是由结构扭曲。
2009-10-30 cond-mat.str-el
Emergence of a symmetry-broken Chern insulator near a moiré Kondo breakdown
Shanghai Jiao Tong University(上海交通大学);Cornell University(康奈尔大学);Kavli Institute at Cornell for Nanoscale Science(康奈尔纳米科学卡弗里研究所);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凝聚态物理国家实验室);Tsung-Dao Lee Institute, Shanghai Jiao Tong University(上海交通大学李政道研究所);National Institute for Materials Science(国立材料研究所);Hefei National Laboratory(合肥国家实验室);Max Planck Institute for the Structure and Dynamics of Matter(马克斯·普朗克物质结构动力学研究所)
在摩尔双层中,通过角度对齐的MoTe2/WSe2异构双层,在摩尔空穴填充因子4/3处发现对称破缺的陈绝缘体,揭示了拓扑与Kondo相互作用的相互作用。
2026-02-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Emergence of Particle-Hole Symmetry near Optimal Doping in High-Temperature Copper Oxide Superconductors
高温铜氧化物超导体(铜酸盐)在轻度掺杂时表现出非常规的物理特性,而金属的标准理论在相反的情况下占主导地位。例如,热电功率,即响应于温度梯度而在样品上产生的电压,在一大类铜酸盐中在接近最佳掺杂时突然改变符号,这与金属的标准理论完全不同,在金属的标准理论中,热电功率只有在每个位置存在一个电子时才消失。我们表明,这种效果产生于接近一个状态,其中粒子-空穴对称性是动态生成的。其作用机制是从距离化学势至少2 eV的状态转移动态光谱重量。我们发现,符号的变化是在哈伯德模型内的网站排斥,$U$的中等值定量再现。当在位排斥力足够大时,如$U=20t$($t$为跳跃矩阵元),动力学谱重转移衰减,热电势的计算结果与原子极限完全一致.出现的粒子-空穴对称性接近于最佳掺杂点,这表明铜氧化物中的配对是由高能电子态驱动的。
2010-12-08 cond-mat.str-el
Gapped quantum liquids and topological order, stochastic local transformations and emergence of unitarity
本文提出了对拓扑序的一些新的认识,主要包括三个方面:(1)认为拓扑序的分类对应于带隙量子态的分类。我们表明,这种说法是不准确的。我们引入了\emph{gapped quantum liquid}的概念,它是一种特殊的带隙量子态,可以“溶解”任何额外位点上的产物态。拓扑有序态实际上对应于具有稳定基态简并性的带隙量子液体。在位对称性的对称破缺态也是带隙量子液体,但具有不稳定的基态简并。(2)我们指出,广义局部酉(gLU)变换(没有任何对称性)的普适类既包含拓扑有序态,又包含拓扑破缺态。这使我们能够使用gLU不变量-拓扑纠缠熵-来探测隐藏在有限系统的精确基态中的量子破坏性质,它不会破坏任何对称性。这种方法可以在不知道对称性和相关的序参量的情况下探测对称破缺序. (3)拓扑序和破缺序的普适类可以用\emph{stochastic local (SL) transformations}(即\ \emph{local invertible transformations}):小的SL变换可以将破序类转化为具有有限成功概率的平凡类的乘积态,而拓扑序类对任何小的SL变换都是稳定的,这表明了幺正性的出现现象。这使得我们可以给出一个新的定义的长程纠缠的基础上SL变换,在此基础上,只有拓扑有序的状态是长程纠缠。
2015-03-02 cond-mat.str-el quant-ph
Odd spin symmetry and anisotropy switching in p-wave magnet CeNiAsO
Songshan Lake Materials Laboratory(松山湖材料实验室);Quantum Science Center of Guangdong-Hong Kong-Macao Greater Bay Area(粤港澳大湾区量子科学中心);School of Physics, Zhejiang University(浙江大学物理学院);Department of Physics, The Hong Kong University of Science and Technology(香港科技大学物理系);National Synchrotron Radiation Laboratory, University of Science and Technology of China(中国科学技术大学国家同步辐射实验室);Department of Physics, Southern University of Science and Technology(南方科技大学物理系);Shanghai Synchrotron Radiation Facility, Shanghai Advanced Research Institute, Chinese Academy of Sciences(中国科学院上海高等研究院上海同步辐射光源);Shanghai Institute of Microsystem and Information Technology, Chinese Academy of Sciences(中国科学院上海微系统与信息技术研究所);Spallation Neutron Source Science Center(散裂中子源科学中心)
通过角分辨光电子能谱和自旋分辨ARPES实验,证明了原型奇宇称磁体CeNiAsO具有确定的p波自旋对称性和电阻各向异性切换,为反铁磁自旋存储器件提供了潜力。
2026-05-28 cond-mat.str-el
Single-ion and exchange anisotropy effects and multiferroic behavior in high-symmetry tetramer single molecule magnets
我们研究了具有$T_d$、$D_{4h}$、$D_{2d}$、$C_{4h}$、$C_{4v}$或$S_4$离子点群对称性的等自旋$s_1$四聚体单分子磁体中的单离子和交换各向异性效应。我们首先在适当的局部坐标中写出群不变的二次单离子和对称各向异性交换哈密顿量。然后,我们在分子或实验室表示中重写这些局部哈密顿量,以及Dzyaloshinskiii-Moriay(DM)和各向同性海森堡,双二次和三中心四次哈密顿量。使用我们的确切的,紧凑的单离子自旋矩阵元素的形式,我们评估的本征态能量解析到第一阶的微观各向异性相互作用,对应于强交换限制,并提供表格的简单公式的最低四个本征态流形的铁磁(FM)和反铁磁(AFM)四聚体的能量与任意$s_1$。对于AFM四聚体,我们说明了$s_1=1/2,1,3/2$的一阶水平交叉诱导,并获得了初步估计的微观参数在Ni $_4$从一个适合的磁化数据。精确的热力学,电子顺磁共振吸收和非弹性中子散射截面的解析表达式给出,允许从FM四聚体的第二激发态流形的微观各向异性相互作用的三个确定。我们还预测,四聚体的对称性$S_4$和$D_{2d}$应表现出DM相互作用和多铁性状态,并说明我们的预测$s_1=1/2, 1$。
2008-01-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Topological phase transition in magnon bands in a honeycomb ferromagnet driven by sublattice symmetry breaking
铁磁蜂窝系统在次近邻Dzyaloshinskiii-Moriya相互作用(dzyaloshinskiii-Moriya interaction,dzyaloshinski-Moriya interaction)的存在下会表现出磁振子拓扑相。受亚晶格磁各向异性控制的最新进展的启发,我们研究了蜂窝铁磁单层和双层的磁振子带的拓扑相位,由于不同的各向异性能量,蜂窝铁磁单层和双层的亚晶格对称性破缺。我们证明了在拓扑磁振子绝缘体和拓扑平凡磁振子相之间存在一个拓扑相变,这种相变是由磁振子相对尺寸的变化和子晶格间的各向异性差异所驱动的.提出了磁振子霍尔热导率作为磁振子拓扑的实验探针。
2022-03-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Orientational symmetry-breaking correlations in square lattice t-J model
利用精确对角化技术研究了正方格点t-J模型的取向对称破缺趋势。我们引入一个小的外部各向异性t和J,并计算作为响应的孔-孔相关性的诱导各向异性。结果发现,响应强烈增强特定的频带参数,这意味着该系统具有很强的倾向取向对称性破缺。对动量分布函数的分析表明,当费米面接近(pi,0)和(0,pi)时,关联发展。以前归因于条纹的高Tc铜酸盐的一些性质也可以单独从取向对称破缺来理解。
2005-07-06 cond-mat.str-el
Symmetry-induced anyon "breeding" in fractional quantum Hall states
分数量子霍尔效应的一个奇异特征是任意子的出现,任意子是具有分数统计的准粒子激发。在存在对称性的情况下,例如$U(1)$电荷守恒,众所周知任意子可以携带分数对称性量子数。在这项工作中,我们揭示了另一类对称实现:即任意子可以在对称操作下“繁殖”成多个。我们专注于全球伊辛($Z_2$)对称性,并显示这些非常规对称性实现的劳克林型分数量子霍尔态的例子。这种伊辛对称性的一个显著结果是在伊辛对称畴壁上出现了任意子。我们还提供了一个数学框架,将这种现象推广到任何阿贝尔拓扑秩序。
2014-03-28 cond-mat.str-el
Reduced symmetry of heterointerfaces and orientational pinning of quantum Hall stripe phase
在(001)GaAs/AlGaAs中的二维电子系统中,在填充高朗道能级时,最近观察到一类新的集体态,现在认为这与电荷密度波("条纹相“)的自发形成有关。在这里,我们分析了沿着晶体学方向的条带钉扎的可能机制之一[110]-二维电子的固有有效质量各向异性。结果表明,对于对称量子阱,这种各向异性是所施加的纵向到平面电场的线性函数。因此,如果是各向异性定义了条纹的方向,则当条纹旋转时,临界面内磁场将强烈地依赖于偏置。适当的实验将回答有效质量的本征各向异性是否是钉扎机制的问题。
2001-06-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Symmetry Classification of Altermagnetism and Emergence of Type-IV Magnetism in Two Dimensions
针对二维交替磁性分类从三维到二维的范式转变被忽视的问题,本文扩展非常规磁性到二维共线系统,确定IV型磁性的对称性条件与能带特征,建立普适分类框架并展示代表性材料,为自旋电子器件设计提供新途径。
2025-08-25 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Uniaxial contribution to the magnetic anisotropy of La0.67Sr0.33MnO3 thin films induced by orthorhombic crystal structure
在压应变下,La0.67Sr0.33MnO3(LSMO)薄膜具有(1-10)o和(001)o面内取向的正交对称性。(The下标o表示正交对称性。在这里,我们生长LSMO立方(LaAlO 3)0.3-(Sr 2AlTaO 6)0.7(LSAT)衬底,并观察到一个单轴贡献的磁各向异性,这是相关的正交晶体结构。由于晶格失配在两个方向上是相等的,因此对LSMO中各向异性的一般理解(将单轴各向异性与应变差异联系起来)无法解释结果。这些发现表明,与正交结构相关的氧八面体旋转,可能导致不同的Mn-O-Mn键角,因此[1-10]o和[001]o方向之间的磁耦合的变化,决定了各向异性。我们希望这些发现,导致更好地了解LSMO的磁晶各向异性的微观起源。
2010-09-04 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
The emergence of gauge invariance: the stay-at-home gauge versus local-global duality
在凝聚态物理中,除了电磁学的U(1)之外,其他的规范对称性都是突现的。规范对称性的两种出现机制已经很好地建立起来:这些出现在Kramers-Wannier型局部-全局对偶中的方式,以及作为编码(掺杂)莫特绝缘体中遇到的局部约束的一种方式。我们证明,这些规范结构是密切相关的,并出现在规范或场论语言的对应物。无序相变中对称性的恢复是由于原始局部变量受到所有可能的拓扑缺陷配置的相干叠加,其效果是关联函数不再是定义良好的。这完全等同于将规范自由度赋予这些变量。两种情况下被认为是明确的:众所周知的涡的玻色子莫特绝缘体的对偶性,以说明的原则。所获得的wisperson,然后应用到不太熟悉的背景下的对偶量子弹性,在那里我们阐明量子力学和线性引力之间的关系。我们反思了一般规范对称性出现的一些更深层次的含义。
2011-08-13 cond-mat.str-el gr-qc
Study of the symmetry of electronic system of the Weyl semimetal GdBiPt using rotational anisotropy of second harmonic generation
本文通过二次谐波产生的旋转各向异性研究了外尔半金属GdBiPt在反铁磁相变前后的对称性变化,确定了磁点群贡献并测得相变温度与临界指数。
2024-09-30 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Tunable electronic anisotropy in single-crystal A2Cr3As3 (A = K, Rb) quasi-one-dimensional superconductors
采用自熔法成功地生长了A2 Cr 3As 3(A = K,Rb)单晶,并通过结构、输运和热力学测量技术对其进行了研究。两种物质的超导态性质相似,K2 Cr 3As 3和Rb 2Cr 3As 3的临界温度分别为6.1 K和4.8 K。然而,Rb 2Cr 3As 3中强的正常态电子各向异性的出现表明,A2 Cr 3As 3结构中的链间距与一个独特的电子调谐参数相耦合,该参数随着碱金属离子尺寸的增大而增大,而一维[(Cr 3As 3)^{2-}]_{ \infty }链结构本身基本保持不变.随着电导率和磁电阻(MR)的显着增强,一个强的各向异性的外观在MR的Rb 2Cr 3As 3是一致的拟议准一维字符的能带结构和它的演变与碱金属物种在这个新的家庭的超导体。
2015-06-30 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Emergence of helicity +/- 2 modes (gravitons) from qubit models
广义等效原理和与之相联系的规范对称性被认为是自然界的基本原理。但是,人们可能会想,在一个没有双态规范对称性的量子比特模型中,双态规范对称性是否可以作为某种拓扑/量子序的低能性质出现?本文证明了,至少线性化双态规范对称性h_{μν} \to h_{μν} + \prt_μ f_v + \prt_ν f_μ确实可以从某些量子比特模型(或量子自旋模型)中出现.在物理上,(线性化)规范对称性规范对称性的出现意味着无隙螺旋度+/- 2激发(即引力子)的出现。在第一个qbit模型(称为L型模型),我们表明,螺旋度+/- 2无隙激发出现作为唯一类型的低能量激发使用可靠的半经典方法。发现无隙螺旋度的色散为+/- 2,即\eps_k \propto k^3。无带隙螺旋度+/- 2模的出现表明量子比特模型的基态是一种新的物质状态。在第二个模型(称为N型模型)中,集体模式强烈相互作用,并且没有可靠的方法来理解其低能动力学。利用自旋波/量子冻结方法(在量子转子模型中再现了正确的突现U(1)规范理论),我们认为第二个模型可能包含螺旋度+/- 2的无隙激发,作为唯一一种具有线性色散\om \propto k的低能激发。
2010-04-04 cond-mat.str-el gr-qc hep-th
Anisotropy of magnetic interactions and symmetry of the order parameter in unconventional superconductor Sr$_{2}$RuO$_{4}$
Sr $_2$ RuO $_4$是自旋三重态超导的最佳候选者,自旋三重态超导是一种非常重要的不寻常的和难以捉摸的超导状态。在过去的三十年中,Sr $_2$ RuO $_4$已经被非常仔细地研究,尽管与强相关的高$T_{c}$铜酸盐相比,它显然很简单,因为它的配对对称性是已知的,没有任何情况可以解释所有主要的实验观察结果,这是一个引起人们极大兴趣的难题。在这里,我们提出了一个基于密度泛函分析的磁相互作用在Sr $_{2}$ RuO $_{4}$和讨论的作用,磁各向异性在其非常规的超导性。我们的目标是双重的。首先,我们讨论了在200 Oe的外磁场中超导序参量旋转的可能性,并得出结论:这种材料中的自旋轨道相互作用强到几个数量级,与这一假设不一致。因此,观察到的骑士位移在$T_{c}$上的不变性没有合理的解释,并对使用骑士位移作为配对对称性的最终试金石产生怀疑。其次,我们提出了一个定量的双交换模型结合巡回费米子与各向异性海森堡磁哈密顿量。该模型是对Hubbard模型计算的补充,为研究Sr $_{2}$ RuO $_{4}.$的超导对称性提供了一个新的框架。作为一个例子,我们用该模型分析了在最简单的平均场近似下,不同$p-$三重态之间的简并性,并表明,它分裂成一个单一的和两个双峰与基态之间的竞争定义的“伊辛”和“指南针”各向异性条款。
2017-06-01 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Lattice symmetry and emergence of antiferromagnetic quantum Hall states
具有非平凡拓扑带的系统中的强局域相互作用可以稳定量子态,如磁性拓扑绝缘体。我们研究了晶格对称性对可能出现的反铁磁量子霍尔态的影响。我们考虑的Spinful的Harper-Hofstadter模型扩展的下一个最近邻(NNN)跳跃,打开一个间隙在半填充,并允许实现量子霍尔绝缘体。量子霍尔绝缘体具有陈数$\mathcal{C}=2$,因为两个自旋分量处于相同的量子霍尔状态。我们在系统中沿$\hat{x}$方向增加了一个有利于正常绝缘体的交错势$Δ$,并在系统中增加了有利于莫特绝缘体的Hubbard相互作用$U$.莫特绝缘体是一个Néel反铁磁小和条纹反铁磁大NNN跳跃。我们调查的$U$ - $Δ$相图的小和大NNN跳跃模型。结果表明,在大NNN跳变时,相图中存在$\mathcal{C}=1$条状反铁磁量子霍尔绝缘体,而在小NNN跳变时,不存在等效的$\mathcal{C}=1$ Néel反铁磁量子霍尔绝缘体.我们讨论了只有当自旋翻转效应不能被空间群操作补偿时,才能出现$\mathcal{C}=1$反铁磁量子霍尔绝缘体。我们的研究结果可以作为一个指导方针,在未来的研究中寻找反铁磁量子霍尔态。
2021-04-08 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
In-plane electronic anisotropy of underdoped "122" Fe-arsenide superconductors revealed by measurements of detwinned single crystals
铁砷化物超导体的母相具有反铁磁基态。值得注意的是,内尔转变之前或伴随着结构转变,打破了高温晶格的四重对称性。借用软凝聚态物理领域的语言,这种破缺的离散旋转对称性被广泛称为伊辛相变相变。了解这种效应的起源是一个完整的理论描述的超导性发生在这个家庭的化合物,激励理论和实验研究的超导转变和相关的面内各向异性的关键组成部分。在这里,我们回顾了最近的实验进展,确定内在的面内电子各向异性所揭示的电阻率,反射率和ARPES测量的退孪晶单晶的欠掺杂砷化铁超导体的“122”家庭的化合物。
2011-06-08 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Gigantic magnetochiral anisotropy in the topological semimetal ZrTe5
具有破缺反转对称性的拓扑材料可以引起非互易响应,例如通过磁手征各向异性由磁场控制的电流整流。体非互易响应通常源于相对论修正,并且总是非常小。在这里,我们报告我们的发现,ZrTe 5晶体在拓扑量子相变附近呈现巨大的磁手征各向异性,这是迄今为止观察到的最大的。我们认为,一个非常低的载流子密度,不均匀性,和一个环面形状的费米表面诱导的狄拉克材料的反转对称性的破坏是中央解释这一非凡的属性。
2022-04-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Atomic Quantum Simulation of Lattice Gauge-Higgs Model: Higgs Couplings and Emergence of Exact Local Gauge Symmetry
近年来,人们提出了利用囚禁在光晶格中的冷原子系统对动态规范场进行量子模拟的可能性。然而,要实现精确的局域规范不变性,原子之间的相互作用参数的微调是必要的。本文通过放宽参数的微调,研究了U(1)定域规范不变性的破坏效应,并表明各种冷原子仍然是含Higgs场的U(1)规范-Higgs模型的忠实量子模拟器。规范-希格斯模型动力学的澄清为各种未解决的问题提供了一些线索,包括早期宇宙的膨胀过程。我们用蒙特卡罗模拟研究了该模型的相结构,并讨论了各模拟器中Higgs相的原子特性。
2013-09-06 cond-mat.str-el hep-lat quant-ph