Temperature- and Magnetic-Field-Dependent Optical Properties of Heavy Quasiparticles in YbIr2Si2
我们报道了重电子金属YbIr $_2$ Si $_2$的温度和磁场依赖的光导谱。当冷却到近藤温度($T_{\rm K}$)以下时,我们观察到一个典型的电荷动力学,这是预期的相干重准粒子态的形成。我们得到了一个很好的拟合的Drude重量的重准粒子通过应用一个修改的Drude公式与光子能量依赖的准粒子散射率,表现出类似的幂律行为的电阻率的温度依赖性。通过施加低于$T_{\rm K}$的6 T的磁场,我们发现有效动力学质量增强减弱约12%,这与磁场上$4f$ -传导电子杂化的预期减少一致。
2010-10-08 cond-mat.str-el
Disorder and quasiparticle interference in heavy-fermion materials
利用大N方法,我们研究了重费米子材料近藤屏蔽相的无序效应。我们证明了杂化和传导电子电荷密度之间的强反馈放大了无序的效果,使得已经很小浓度的缺陷强烈地扰乱了材料的局部电子结构,而仅微弱地影响它们的空间平均热力学性质。最后,我们表明,缺陷的微观性质可以通过其特征签名的杂交和准粒子干涉光谱。
2013-10-29 cond-mat.str-el
Quasiparticles near quantum phase transition in heavy fermion metals
我们已经证明,基于准粒子概念和序参量概念的朗道范式可以用来解释重费米子金属的反常行为。利用这种范式和费米子凝聚量子相变(FCQPT),我们表明,这种反常行为是普遍的,可以用来捕捉最近的实验在低温下的重费米子金属的基本方面。在FCQPT之后,重费米子金属和简单金属点之间的隧穿电导率相对于电压偏置的变化可以是显著不对称的。我们表明,在T=0和超越FCQPT的霍尔系数经历了一个跳跃磁场调谐HF金属。
2005-06-23 cond-mat.str-el
Quasiparticles and order parameter near quantum phase transition in heavy fermion metals
结果表明,基于准粒子概念和序参量概念的朗道范式是有效的,可以用来解释重费米子金属在量子临界点附近的反常行为.对这一现象的理解一直存在问题,主要是因为缺乏理论指导。利用这一范式和费米子凝聚量子相变,我们研究了重电子液体在不同温度和外加磁场下临界点附近的反常行为。我们表明,这种反常行为是普遍的,可以用来捕捉最近的实验在低温下重费米子金属的基本方面。
2005-02-11 cond-mat.str-el
Quasiparticles and quantum phase transition in universal low-temperature properties of heavy-fermion metals
我们证明,CeCoIn 5和其它重费米子金属的低温实验$H-T$相图的主要普适特征可以用朗道准粒子范式很好地解释。我们的理论的主要观点是,上述准粒子形成所谓的费米子凝聚态,通过费米子凝聚量子相变(FCQPT)实现。当重费米子液体进行FCQPT时,量子临界点以上的涨落被强烈抑制,不能破坏准粒子。对CeCoIn 5的理论计算结果与实验数据的比较表明,该物质的电子系统为研究准粒子性质与非费米液体行为之间的关系提供了一个独特的机会。
2006-10-03 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
The Nature of Heavy Quasiparticles in Magnetically Ordered Heavy Fermions
在1 K < T < 300 K的温度范围内,测量了重费米子UPd_2Al_3和UPt_3在10 GHz ~ 1.2THz(0.04meV ~ 5 meV)频率范围内的光学电导率.在这两种化合物中,一个很明显的赝隙小于一毫电子伏的发展在低温下的光学响应,我们将此与反铁磁有序。从有效电子质量和散射率的能量依赖性,我们推导出重准粒子的能量。我们发现质量的增强主要发生在能量以下,这与局域磁矩和巡游电子之间的磁关联有关。这意味着这些化合物中的磁序是形成重准粒子并最终形成超导性的先决条件。
2002-01-11 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Hybridization and superconducting gaps in heavy-fermion superconductor PuCoGa5 probed via the dynamics of photoinduced quasiparticles
我们研究了重费米子超导体PuCoGa_5中光致准粒子的弛豫。电子-声子耦合常数与超导转变温度Tc = 18.5 K的测量值不一致,这与声子介导的超导配对理论相悖。降低温度后,我们观察到的准粒子弛豫时间的数量级增加与声子瓶颈的情况下-在电子态密度的杂化间隙的存在的证据。超导态光致反射率的改变与参与库珀配对的准粒子的重性质一致。
2010-06-21 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Coherent heavy quasiparticles in CePt5 surface alloy
我们报告了对有序表面合金CePt 5进行高分辨率角分辨光电子能谱(ARPES)研究的结果。光谱的温度依赖性表明费米能级附近的相干低能重费米子带的形成。该实验数据得到了动力学平均场论(DMFT)框架内多波段模型计算的支持。
2011-04-12 cond-mat.str-el
Quasiparticle relaxation dynamics in heavy fermion compounds
我们首次对重费米子化合物中的电子-声子热化现象进行了飞秒研究。当T = 0 K时,e-ph热化时间tau_{ep}在近藤温度以下增加两个数量级以上。利用双温度模型和基于玻尔兹曼方程的数值模拟分析表明,这种反常的e-ph热化的减慢来自于大的电子比热和重电子与声子之间散射的抑制。
2003-05-26 cond-mat.str-el
Electron-polaron--electron-polaron bound states in mass-gap graphene-like planar quantum electrodynamics: $s$-wave bipolarons
洛伦兹不变版本的质量间隙石墨烯类平面量子电动力学,宇称保持$U(1)\times U(1)$质量QED $_3$,表现出吸引力的相互作用,在低能电子-极化子-电子-极化子$s$ -波散射,有利于准粒子束缚态,$s$ -波双极化子。
2018-10-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Heavy quasiparticle bands in the underscreened quasiquartet Kondo lattice
我们研究了欠屏蔽近藤晶格(KL)模型中的准粒子谱,该模型包含一个自旋简并导带和两个晶体电场(CEF)分裂Kramers双峰,它们通过轨道对角和非对角交换相互作用耦合.我们发现三个准粒子带的模型使用约束费米子平均场方法。虽然两个带类似于单轨道模型,但在准四重态模型中,在主杂化带隙内出现了一个新的真正重带。其色散是由于与导电态的有效杂化,但带宽由CEF分裂的大小控制。此外,可以鉴定出几个新的间接和直接杂交缺口。通过求解自洽方程,计算了近藤低能标度、杂化带隙和带宽对CEF分裂和交换的依赖关系。我们还导出了准粒子谱密度和它们的部分轨道贡献。我们认为,双轨道KL模型可以表现出混合CEF/Kondo激子磁性。
2018-10-12 cond-mat.str-el
Instabilities of heavy magnons in an anisotropic magnet
该研究在单轴自旋一磁体FeI2中利用中子散射发现了常规磁振子与重磁振子间的自发衰变及超重束缚态形成,揭示了准平坦激发带和Kitaev各向异性交换相互作用导致的新物理微观起源。
2023-07-30 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
DMFT reveals the non-Hermitian topology in heavy-fermion systems
利用非厄米拓扑理论,我们发现重费米子系统可以存在体费米弧。在相互作用电子系统中,微观多体哈密顿量是厄米的,而由于准粒子寿命有限,单体准粒子哈密顿量是非厄米的。我们专注于重电子系统作为一个阶段的有限寿命的准粒子有两个寿命,因为准粒子的f-电子和c-电子的寿命应该是不同的。两个寿命诱导动量空间中非厄米准粒子哈密顿矩阵的例外点。两个EP之间的连线表征了体费米弧。利用动力学平均场论(DMFT)计算,我们证实了我们在二维动量相关杂化的近藤绝缘体中的陈述。我们发现非厄米准粒子哈密顿量中的EP概念是预测强关联电子系统中新现象的有力工具之一。
2020-05-14 cond-mat.str-el
Field-tuned quasiparticles and electronic structure in heavy-fermion YbNi4P2
University of Bristol(布里斯托大学);Max Planck Institute for Chemical Physics of Solids(马克斯·普朗克固体化学物理研究所);Radboud University(拉德堡德大学);University College Cork(科克大学);Technische Universität Braunschweig(布伦瑞克工业大学);Goethe-Universität Frankfurt(法兰克福歌德大学)
本研究通过量子振荡测量发现,高磁场下重费米子YbNi4P2的准粒子质量随场增大而降低,17 T处的Lifshitz跃迁伴随量子振荡频率突变,为相关理论模型提供实验依据。
2026-08-31 cond-mat.str-el
Revealing the Heavy Quasiparticles in the Heavy-Fermion Superconductor CeCu2Si2
第一个重费米子超导体CeCu_2Si_2的超导序参量目前仍有争议。理解其超导性和物理性质的一个关键因素是准粒子色散和费米面,这在实验上仍然是难以捉摸的。在这里,我们提出的角度分辨光电子能谱测量。我们的研究结果强调了低温费米表面的Ce 4f电子所发挥的关键作用,突出了带依赖的导电f电子杂化。特别是,我们发现一个非常重的准二维电子带附近的散装X点和中等重的三维空穴口袋附近的Z点。与理论计算结果的比较表明,该化合物具有较强的局域相关性,需要进一步的理论研究。我们的研究结果提供了电子基础,以了解重费米子行为和超导性,这种化合物的神秘的超导电性的影响进行了讨论。
2021-07-12 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Local Heavy Quasiparticle in Four-Level Kondo Model
利用微扰和数值重整化群方法研究了杂质四能级Kondo模型,其中离子在四个稳定点之间隧穿并与周围的传导电子相互作用.数值重整化群研究结果表明,如果考虑传导电子与离子的相互作用,就有可能构造出包含离子激发态的基态波函数。由此产生的准粒子的有效质量适度增强。这一结果提供了一个很好的解释增强和磁鲁棒索末菲系数观察到的钐$_4$锑$_{12}$,其他一些填充方钴矿,和笼形化合物。
2005-12-15 cond-mat.str-el
Interplay of crystal field structures with $f^2$ configuration to heavy fermions
研究了$f^0$ - $f^1$-$f^2$ Anderson晶格模型中重重整化准粒子态与晶场结构特征之间的关系。利用从玻色子平均场近似,我们发现对于$f^2$组态,在费米能级附近形成两个或三个准粒子带,这取决于$f^2$晶场基态中相关$f^1$轨道的数目.表征晶场基态的轨道间关联密切地反映在准粒子间的带间残余相互作用中。特别是在单重态晶体场基态的情况下,准粒子之间产生的残余反铁磁交换相互作用导致自旋磁化率的准粒子贡献的异常抑制,即使准粒子质量被强烈增强。
2004-09-16 cond-mat.str-el
Quasiparticle interference of heavy fermions in resonant X-ray scattering
共振X射线散射(RXS)是研究关联电子系统有序化现象的重要手段。然而,由于RXS截面的复杂性,RXS实验的解释在理论上仍然具有挑战性。这场争论的核心是最近的一项提议,即杂质引起的弗里德尔振荡,类似于用扫描隧道显微镜(STM)观察到的准粒子干涉信号,可以导致RXS实验中的散射峰。在RXS测量中探测准粒子性质的可能性为利用RXS提供的轨道和元素选择性研究材料的体能带结构开辟了新的途径。在这里,我们测试这些想法结合RXS和STM测量的重费米子化合物CeMIn $_5$(M = Co,Rh)。在Ce-M $_4$边缘的温度和掺杂相关的RXS测量显示与这些化合物中的重f-电子带的外观相关的广泛的散射增强。散射增强与STM测量中测得的准粒子干涉信号一致,表明可以通过RXS信号的动量分布来探测准粒子干涉。总的来说,我们的实验展示了使用RXS技术研究相关电子系统的新机会。
2016-09-19 cond-mat.str-el
Formation of heavy quasiparticle state in two-band Hubbard model
在两带哈伯德模型的基础上研究了重费米子态的一种实现。在从玻色子平均场近似下,当n_e=1.5时,带间库仑排斥U强烈地强调了带间的初始小差,并容易稳定低带的积分价。结果,在低带和两带之间的混合强度发生了强重整化。它引起的准粒子态密度的费米能级的尖峰,在周期性的安德森模型中获得。与洪德规则耦合J降低特征能量的简单见解相反,它与J<U的重整化几乎无关。所要求的条件适合于过渡金属氧化物中首次发现的重费米子化合物LiV_2O_4。
2000-05-10 cond-mat.str-el
Band dependent emergence of heavy quasiparticles in CeCoIn5
用角分辨光电子能谱(ARPES)研究了重费米子超导体CeCoIn 5(T $_c$ = 2.3 K)的低温(T $<$ 2 K)电子结构.传导电子和f-电子之间的杂交,这最终导致了负责这些材料的各种不寻常的性质的重准粒子的出现,直接监测,并显示出强烈的带依赖性。特别是最二维的带被发现是最不杂化的。一个简化的多波段版本的周期性安德森模型(PAM)被用来描述的数据,导致半定量协议与以前的体积敏感的结果从de-Haas-van-Alphen测量。
2013-07-23 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Direct Evidence for the Existence of Heavy Quasiparticles in the Magnetically Ordered Phase of CeRhIn$_5$
磁序出现时,$f$ -电子是巡游的还是定域的,这是重费米子物理中一个长期存在的重要问题。本文报道了用扫描隧道显微镜(\it in situ)观察反铁磁基态重费米子化合物CeRhIn $_5$外延薄膜的电子结构。高于Néel温度$T_N$的电导谱清楚地分辨出由于局部4个$f$电子与导带之间的杂化以及晶体电场激发而引起的能隙。这些结构甚至在低于$T_N$时仍然存在。此外,由于反铁磁顺序,电导谱中的额外下降。这些结果提供了直接的证据巡回重$f$ -电子参与费米面的存在下,即使在磁有序状态的CeRhIn $_5$。
2018-10-25 cond-mat.str-el
Direct observation of heavy quasiparticles in the Kondo lattice CeIn3
用共振角分辨光电子能谱和扫描隧道显微镜/光谱研究了近藤晶格CeIn 3的电子结构。一个弱色散的准粒子带已被观察到直接与4 meV的能量色散的光电子能谱,这意味着弱杂化的f电子和传导电子之间的存在。通过温度依赖性扫描隧道光谱显示的杂化间隙的形成进一步证实了杂化。此外,我们发现在CeIn 3的杂化强度是远远弱于在更二维的化合物CeCoIn 5和CeIrIn 5。我们的研究结果可能是必不可少的完整的微观理解这个重要的化合物和相关的重费米子系统。
2018-01-04 cond-mat.str-el
Formation and consequences of heavy d-electron quasiparticles in Sr3Ru2O7
我们报告角分辨光电子能谱学测量的量子临界金属Sr 3Ru 2 O 7揭示巡回Ru 4d状态限制在大部分的布里渊区的能量范围为< 6 meV,近三个数量级低于裸带宽。我们表明,这个能量尺度同意定量与量子临界相关的特征热力学能量尺度,并说明它是如何产生的光和强重整化,重准粒子带的杂交。对于最大的费米面片,我们发现一个显着的k-依赖的重整化,并表明它与Ru 4d - O 2 p杂化。
2012-10-31 cond-mat.str-el
Nodal quasiparticle dynamics in the heavy fermion superconductor CeCoIn5 revealed by precision microwave spectroscopy
CeCoIn 5是一种重费米子超导体,与高Tc铜氧化物有很强的相似性,包括准二维性,接近反铁磁性,以及可能由非费米液体正常状态产生的d波配对。允许详细比较它们的电子性质的实验特别有趣,但在大多数情况下很难实现,因为它们的转变温度非常不同。在这里,我们使用低温微波光谱研究CeCoIn 5超导态的电荷动力学。铜酸盐的相似之处,特别是超净YBa2Cu3Oy,是惊人的:准粒子电导率的频率和温度依赖性是立即可识别的,一个结果的快速抑制低于Tc的准粒子散射和穿透深度数据,当适当处理,揭示了一个干净的,线性的温度依赖性的准粒子超流密度的贡献。测量也暴露了关键的差异,包括突出的多带效应和温度依赖的准粒子质量重整化。
2013-09-22 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Quasiparticles beyond the Fermi liquid and heavy fermion criticality
我们给出了一个自洽理论的尺度相关的有效质量增强m*/m的准粒子的三维反铁磁(AFM)的自旋涨落的存在下,在AFM量子临界点的无序。临界准粒子理论描述了临界区域中费米子和玻色子自由度的耦合。利用这一事实,即使在“非费米液体”制度的准粒子的宽度不超过准粒子的能量,我们采用费米液体理论的关系,以确定依赖的自旋涨落谱的m*/m,从自能,从而m*/m可以计算。当初始值足够大时,m*/m的自洽方程具有强耦合解。我们认为,在YbRh_2Si_2,准二维高斯涨落存在于很宽的范围内驱动系统进入三维强耦合的波动制度。在T < 0.3K的温度范围内,我们找到了比热系数γ \propto T^{-1/4}和电阻率ρ(T)=ρ(0)+AT ^{3/4}随温度变化的临界指数,与YbRh_2Si_2的实验结果符合得很好。
2011-02-27 cond-mat.str-el
Field-Orientation Dependence of Low-Energy Quasiparticle Excitations in the Heavy-Electron Superconductor UBe13
用比热测量($C$)研究了旋转场中UBe $_{13}$超导态的低能准粒子激发.出乎意料的是,$C(H)$的磁场依赖性在$H$中是线性的,在SC态的低场下没有角度依赖性,这意味着费米表面上的能隙是完全开放的,与之前的预期形成鲜明对比。此外,在2~T以上观察到$C(H)$的特征性立方各向异性,在正常状态和SC状态下,$H$ $||$ $[001]$($[111]$)在$(1\bar{1}0)$平面内具有最大值(最小值)。这种振荡可能源于重准粒子带的各向异性响应,是理解UBe $_{13}$特殊性质的关键。
2014-11-06 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Microscopic Observation of Heavy Quasiparticle Formation in the Intermediate Valence Compound EuNi$_2$P$_2$: $^{31}$P NMR Study
我们报告了在高达7 T的各种磁场下对中间价化合物EuNi $_2$ P $_2$进行的$^{31}$ P NMR测量,该化合物在低温下显示出重电子态。在40 K以上的高温区,Knight位移符合居里-外斯定律,反映了局域的$4f$态。此外,在核自旋-晶格弛豫速率$1/T_1$中观察到Eu的平均价态随温度变化的行为。随着近藤效应的发生,$1/T_1$在40 K以下明显降低,并且在低温下奈特位移变得几乎恒定。根据这些结果,从微观的观点阐明了Eu $4f$电子和传导电子杂化形成重准粒子。此外,在低温下观察到特征自旋涨落,这将与EuNi $_2$ P $_2$的中间价态引起的价态涨落有关。
2018-09-03 cond-mat.str-el
Quasiparticle interference in heavy Fermion superconductor CeCoIn_5
我们研究了重费米子超导体CeCoIn_5中的准粒子干涉,作为确定d波带隙对称性的直接方法。早期比热和热输运研究中残留的d_{xy}和d_{x^2-y^2}对称性之间的不明确性已经通过观察仅能发生在d_{x^2-y^2}对称性中的自旋共振而得到了有利于后者的解决。然而,这些方法都是间接的,在很大程度上依赖于理论解释。本文提出用扫描隧道显微镜(STM)的准粒子干涉(QPI)谱可以给出实空间中超导能隙的直接指纹,从而对CeCoIn_5及其相关化合物的对称性作出明确的结论。计算了磁性杂质和非磁性杂质的QPI图,发现了可能的d波对称性和特征差异,这些差异可以通过STM方法识别。
2011-08-23 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Renormalized quasiparticles, topological monopoles and superconducting line nodes in heavy fermion CeTX$_3$ compounds
非中心对称超导体最近引起了人们的广泛关注,因为缺乏反转对称性混合了自旋单重态和三重态配对态,这可能允许实现拓扑超导性。在这项工作中,我们研究了家庭的反转破CeTX $_3$重费米子超导体的电子性质,发现拓扑节点线以及狄拉克和Weyl点,这是重整化更接近费米能量的相关性。我们发现,外尔结线对正常态费米面自旋结构有着重要的影响,并导致超导相的线结。
2020-11-24 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Breakdown of heavy quasiparticles in a honeycomb Kondo lattice: A quantum Monte Carlo study
我们表明,对于蜂窝晶格上的半填充近藤晶格模型,近藤击穿发生在磁有序相内的小近藤耦合$J_k$处。我们的结论是基于辅助场量子蒙特卡罗模拟的所谓的复合费米子谱函数。在近藤模型的U(1)规范理论表述中,很明显希格斯机制决定了谱函数中共振的权重。对于蜂窝晶格,我们观察到,对于小$J_k$的准粒子极点让位于不相干的光谱权重,但它仍然很好地定义为正方形晶格。我们的结果提供了一个明确的例子,其中重准粒子的磁跃迁和击穿分离,如在Yb(Rh $_{0.93}$ Co $_{0.07}$)$_2$ Si $_2$中观察到的[Friedemann等人,\textbf{5},465(2009)]。
2022-09-15 cond-mat.str-el hep-lat
Emergence of heavy quasiparticles from a massless Fermi sea: Optical conductivity
本文研究了浸入无质量狄拉克费米海中的近藤晶格的态密度和光学电导率,其特征在于具有线性色散关系。作为$V$与$f$电子能级杂交的结果,导带中的赝能隙变得重复,并且被移动到上准粒子带和下准粒子带中。我们发现,由于狄拉克费米子的线性色散,与传统导带中的Kondo晶格系统相比,Kondo绝缘体带隙在光学电导率中是可观察到的,并且由此产生的带隙[ $Δ_{\rm gap}(T)$ ]依赖于温度.这是因为在传统的近藤晶格中,近藤绝缘体带隙是一个{ \it间接带隙},而在狄拉克费米海中,它变成了一个{ \it直接带隙}。我们发现,在$b$随温度变化的$2 b(T)V$处,电导率达到两个峰值,并恰好消失.
2013-12-18 cond-mat.str-el
Heavy d-Electron Quasiparticle Interference and Real-space Electronic Structure of Sr3Ru2O7
强烈相互作用的电子可以产生空间不均匀的电子液晶相的有趣想法已经有十多年的历史了,但是这些系统仍然代表了凝聚态物理的未探索的前沿。一个原因是,由强相互作用产生的多体量子态以及由此产生的电子相的可视化还没有实现。软凝聚态物理被显微镜所改变,显微镜可以对真实空间的结构和图案进行成像。在纯电子系统中获得等效数据的候选技术是光谱成像扫描隧道显微镜(SI-STM)。核心的挑战是检测的多体电子态的脆弱,但“重”的k-空间分量,同时其r-空间成分。Sr 3Ru 2 O 7为解决这些问题提供了一个特别令人兴奋的机会。它具有(i)一个非常强的重正化的d-电子费米液体和(ii)表现出场诱导的电子液晶相的转变。最后,作为层状化合物,它可以被裂解,为SI-STM提供优异的表面。
2009-11-17 cond-mat.str-el
Lifshitz transitions and quasiparticle de-renormalization in YbRh$_2$Si$_2$
我们通过霍尔效应和磁电阻测量研究了高达15 T的磁场对YbRh $_2$ Si $_2$重费米子态的影响。我们的数据显示在三个不同的特征领域的异常。我们比较我们的数据重整化能带结构计算,通过它我们确定与重费米子带Lifshitz过渡。Hall测量表明,准粒子的去重整化({ \it,即近藤局域单线态的破坏)是平稳发生的,而Lifshitz跃迁则发生在磁场的有限区域内.
2013-07-01 cond-mat.str-el
High-energy magnetic excitations from heavy quasiparticles in CeCu$_2$Si$_2$
磁涨落是铜氧化物、铁基和重费米子超导体中配对的主要候选者。这一观点受到了最近发现的CeCu $_2$ Si $_2$中无结超导性的挑战,并要求详细了解相应的磁波动。在这里,我们绘制了磁激发在\ys{superconducting (S-type)} CeCu $_2$ Si $_2$使用非弹性中子散射,发现一个强烈的不对称色散$E\lesssim1.5$ ~meV,在较高的能量演变成广泛的柱状磁激发,扩展到$E\gtrsim 5$ meV。虽然低能量的磁激发表现出显着的三维特性,高能磁激发CeCu $_2$ Si $_2$几乎是二维的,让人想起在铜酸盐和铁基超导体中发现的顺磁子。通过比较我们的实验结果与无规相近似的计算,我们发现CeCu $_2$ Si $_2$中的磁激发来自与其重电子带相关的准粒子,这也是超导电性的原因。我们的研究结果为理解CeCu $_2$ Si $_2$的磁性和超导性提供了基础,并证明了中子散射在探测重费米子金属能带重整化中的实用性.
2021-05-02 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Strongly correlated Fermi-systems: non-Fermi liquid behavior, quasiparticle effective mass and their interplay
基于费米子凝聚的密度泛函理论,我们分析了重费米子金属等强关联费米子体系的非费米子液体行为。在推导准粒子的有效质量方程时,我们考虑具有晶格的固体和均匀系统。结果表明,低温下的热力学性质和输运性质是由准粒子形成的,而有效质量对温度、数密度、磁场等的依赖性导致了非费米液体的行为.我们的理论研究的热容量,磁化强度,能量尺度,纵向磁阻和磁熵是在很好的协议与显着最近收集的事实上的重费米子金属YbRh2Si2。
2009-04-11 cond-mat.str-el
Heavy quasiparticles and cascades without symmetry breaking in twisted bilayer graphene
针对扭曲双层石墨烯的光谱级联现象,结合动力学平均场理论与Hartree计算,发现局域磁矩和重准粒子形成的谱权重重构可解释该现象且无需对称性破缺,还预测了非相干谱权重的强动量分化。
2023-08-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Low energy electrodynamics and a hidden Fermi liquid in the heavy-fermion CeCoIn$_5$
本文通过时域太赫兹光谱研究重费米子超导体CeCoIn$_5$薄膜,发现其低频Drude峰宽度呈$T^2$依赖,揭示了在传统输运实验中被温度依赖质量所掩盖的隐藏费米液体态。
2025-04-08 cond-mat.str-el
Phase Diagram of Heavy Fermion Metal CeCoIn5
本文对CeCoIn_5的低温实验H-T相图进行了全面的分析。如果准粒子形成了所谓的费米子凝聚态,那么该图的主要普适特征可以在费米液体理论中得到解释。我们表明,在这种情况下,伴随着一个普通的量子临界点的波动被强烈抑制,不能破坏准粒子。通过对相图的分析和预测,我们证明了CeCoIn 5的电子系统为研究准粒子性质和非费米液体行为之间的关系提供了一个独特的机会。
2006-02-25 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Angle dependent quasiparticle weights in correlated metals
从理论上研究了关联金属中准粒子质量$Z$在费米面附近运动时的变化。我们的主要例子是在标准杂化平均场论中处理的重费米液体。准粒子重量最剧烈的变化发生在杂化沿着动量空间中的某些方向消失的情况下。这样的“杂交节点”被证明为一个简化的模型的铈基立方重电子金属。我们表明,准粒子的重量变化从几乎统一在某些方向上,在其他接近零的值。这伴随着准粒子有效质量的类似变化。这种杂交节点和相关的角度依赖的一些后果进行了探讨。比较有点类似的现象,在正常金属状态的铜酸盐材料进行了讨论。本文研究了具有大费米面和各向异性谱权的铜氧化物赝能隙态的唯象图象。
2007-10-12 cond-mat.str-el
Rise and Fall of Landau's Quasiparticles While Approaching the Mott Transition
朗道认为,金属的低温性质可以用长寿命准粒子来理解,所有复杂的相互作用都包含在费米液体参数中,比如有效质量$m^{\star}$。尽管其广泛的适用性,电子输运坏或奇怪的金属和非常规超导体是有争议的讨论可能崩溃的准粒子概念。在这里,我们探讨了在接近莫特绝缘体的相关金属在半填充不同的相关强度的电动力学响应。我们揭示了持久的费米液体的行为与显着的二次依赖的光散射率对温度和频率,以及令人费解的弹性松弛的贡献。超过Ioffe-Regel-Mott极限的电阻率的强烈增加伴随着光导性中的“位移Drude峰”。我们的研究结果,支持的光学响应的理论模型,表明出现了一个坏的金属从弹性准粒子,受到动态本地化和溶解附近的莫特过渡。
2021-01-18 cond-mat.str-el
Dynamical Effects from Anomaly: Modified Electrodynamics in Weyl Semimetal
讨论了时间反演破缺Weyl半金属与$U(1)$规范场耦合的修正量子电动力学。由于外尔半金属的霍尔导电性,光子在特定方向上的软色散(例如$\hat{z}$)起着关键作用。由于软光子的存在,$\hat{z}$中的费米子速度和精细结构常数在重整化群流下都发生了几何上的减小。同时,费米子从软光子的自发发射,即切伦科夫辐射中获得有限的寿命。在低能$E$下,费米子寿命的倒数标度为$τ^{-1}\sim E/{\rm PolyLog}(E)$。因此,即使费米子准粒子最终在非常低的能量下得到很好的定义,在一个宽的中间能量窗口上,外尔半金属的行为就像边缘的费米液体。现象学上,我们的结果是更相关的新兴外尔半金属,费米子和光子都出现在强相关的晶格系统。可能的实验影响进行了讨论。
2022-10-13 cond-mat.str-el
Superfluid density and microwave conductivity of FeSe superconductor: ultra-long-lived quasiparticles and extended s-wave energy gap
FeSe是一种铁基超导体,由于其在加压或在绝缘衬底上生长为单层时发生Tc的大幅增强,因此具有巨大的电流兴趣。在这里,我们报告其超导电动力学的精确测量,在202和658 MHz的频率和温度低至0.1 K。准粒子导电性揭示了在进入超导状态时散射的快速崩溃,这强烈地让人想起非常规超导体,如铜酸盐,有机物和重费米子材料CeCoIn 5。在最低温度下,准粒子平均自由程超过50微米,这是复合超导体的记录。从超流响应,我们证实了多带超导的重要性,并揭示了一个有限的能隙最小的强有力的证据。
2016-05-18 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Revealing the Hidden Heavy Fermi Liquid in CaRuO3
由于可能的非费米液体行为和其接近磁量子临界点的报道,钙钛矿双金属酸盐引起了相当大的兴趣,但其基态和电子结构仍然是谜。在这里,我们报告的费米面和准粒子分散在CaRuO3通过氧化物分子束外延和原位角分辨光电子能谱相结合的第一次测量。我们的研究结果揭示了一个复杂的和各向异性的费米表面组成的小电子口袋和直段,符合大的八面体旋转体正交晶体结构。我们观察到一个强烈的带相关的质量重整化,与突出的重准粒子带,靠近费米能,并表现出很强的温度依赖性。这些结果与具有复杂费米学和费米能附近的小杂化能隙的重费米液体一致。我们的研究结果提供了一个统一的框架来解释以前的实验结果CaRuO3,如其不寻常的光学电导率,并证明八面体旋转的重要性,在确定准粒子能带结构,和复杂的过渡金属氧化物中的电子相关性。
2019-02-09 cond-mat.str-el
Critical quasiparticles in single-impurity and lattice Kondo models
局域矩与巡游电子相互作用系统的量子临界性已经成为一个重要而多样的研究领域。在这里,我们回顾最近的结果,涉及(a)量子相变在单杂质Kondo和Anderson模型和(b)量子相变在重费米子晶格模型,涉及临界准粒子。对于(a),重点将放在具有赝能隙的主态密度的杂质模型及其应用上,例如,在石墨烯和其他狄拉克材料中,而(b)致力于反铁磁量子相变附近的强耦合行为,在各种重费米子金属中具有潜在的应用。
2015-07-16 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Divergence of the Heavy Quasiparticle Mass at the Antiferromagnetic Quantum Critical Point in YbRh_2Si_2
本文报道了高质量重费米子系统YbRh_2(Si_{1-x} Ge_x)_2(x=0和0.05)单晶的低温比热C、磁化强度M、磁化率chi和电阻率ρ的测量结果。未掺杂的化合物在T_N=70 mK时表现出弱的反铁磁(AF)有序,在x=0.05系统中,由于体积膨胀,AF有序被抑制到10 mK以下。在后一种情况下,会出现明显偏离朗道费米液体(LFL)行为的现象,例如,在T的30年内,Δ ρ ~ T。在0.3 K <= T <= 10 K时,我们观察到C/T ~ log(T_0/T)和“非居里”行为chi^{-1} ~ T^α,α <1,类似于在原型系统CeCu_{5.9} Au_{0.1}中发现的。在0.3 K以下,chi转变为居里-外斯依赖chi^{-1} ~(T-Theta),表明Yb^{3+}的未屏蔽矩较大,而在C(T)/T中出现明显的上升。在未掺杂的化合物中,AF顺序连续抑制临界场B_{c0} ~= 0.06 T和0.7 T施加垂直和平行于c轴,分别。当B> B_{c0}时,诱导出满足Kadowaki-Woods标度A ~ gamma_0^2的LFL态,Δ ρ = A(B)T^2,C(T)/T = gamma_0(B).当磁场减小到B_{c0}时,A(B)和γ_0^2(B)的1/(B- B_{c0})依赖关系表明在整个费米面上存在奇异散射,重准粒子质量也存在发散。
2002-07-24 cond-mat.str-el
Exotic Heavy-Fermion State in Filled Skutterudite SmOs4Sb12
比热和输运测量揭示了一个非常规的重费米子(HF)状态SmOs 4Sb 12单晶。电子比热系数(γ =0.82 J/K^2mol)和电阻率的二次温度依赖系数(A)大大提高,尽管A/γ ^2比HF材料的Kadowaki-Woods比有所降低。与Ce基HF化合物相比,γ和A在外加电场中没有显着降低,表明重准粒子的非常规起源。弱铁磁有序集在低于约3 K,可能起源于巡回准粒子。
2004-12-13 cond-mat.str-el
Flux Line Lattice Melting and the Formation of a Coherent Quasiparticle Bloch State in the Ultraclean URu$_2$Si$_2$ Superconductor
我们发现,在超净重费米子超导体URu $_2$ Si $_2$($T_{c0}=1.45$ K)中,在平均场上临界场之下,发生了一个明显的磁通线晶格熔化相变。我们表明,在这个系统中的一个非常小的数量的载体与重质量的结果在异常大的热波动,即使在亚开尔文温度下,这是见证了相当大的区域的通量线液相。的独特性进一步突出的增强的准粒子的平均自由程低于熔化过渡,这意味着可能形成的准粒子布洛赫状态的周期性磁通线晶格。
2007-12-16 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Heavy fermion fluid in high magnetic fields: an infrared study of CeRu$_4$Sb$_{12}$
我们报道了CeRu $_4$ Sb $_{12}$化合物的红外磁谱研究,揭示了具有重有效质量m $^*$的准粒子,并详细分析了在高达17 T磁场下的光学常数.我们发现外加磁场强烈影响系统的低能激发。特别是,在10 K下的m $^*$ $\simeq$ 70 m $_b$(m $_b$是准粒子带质量)的大小在17 T下被抑制了25%之多.这种效果是在定量协议的平均场解的周期性安德森模型增强与塞曼项。
2006-01-21 cond-mat.str-el
Spin-flip scattering of critical quasiparticles and the phase diagram of YbRh2Si2
在量子临界状态下观察到的重费米子化合物YbRh 2Si 2的几个输运和热力学性质是不寻常的,这表明费米子准粒子是临界的,其特征是有效质量随尺度而发散。一个基于临界准粒子(CQP)散射强耦合区反铁磁自旋涨落概念的理论已被证明成功地解释了不寻常的现有数据,并预测了一些迄今未观察到的性质。本文指出了重费米子金属磁场调谐量子临界点的一个新特征:临界准粒子自旋翻转散射的冻结和集体自旋激发的散射所引起的输运和热力学性质的异常。我们表明,作为磁场的函数,如霍尔系数和磁阻率的结果,这说明定量地观察到的这些量的行为的阶梯状的行为。该行为已被描述为YbRh 2Si 2的T-H相图中的交叉线T*(H)。虽然一些作者解释这一观察信号的崩溃近藤屏蔽和费米面的相关突变,我们的研究结果表明,T* 线可以定量地理解的图片中的强大的临界准粒子。
2015-06-28 cond-mat.str-el
Visualizing heavy fermions emerging in a quantum critical Kondo lattice
在含有f轨道元素的固体中,f电子自旋和巡游电子自旋之间的相互作用导致了具有重有效质量的低能费米子激发的发展。这些激发是在锕系和镧系化合物中观察到的非常规超导性和非费米液体行为的基础。在这里,我们使用光谱映射与扫描隧道显微镜检测的出现,随着温度的降低,在一个典型的家庭铈基重费米子化合物的重激发。我们证明了这些重准粒子的复合性质,这是由巡回传导和f电子的量子纠缠产生的隧道过程的敏感性。复合准粒子的散射和干涉被用来解决它们的能量-动量结构,并提取它们的质量增强,它随着温度的降低而发展。出射重准粒子的寿命揭示了增强散射的特征,它们的谱线形状显示了能量-温度标度的证据。这些发现表明,接近量子临界点的结果在临界阻尼的紧急重激发我们的近藤晶格系统。
2012-06-14 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Evolution of the Kondo lattice and non-Fermi liquid excitations in a heavy-fermion metal
强的电子关联可以引起具有重整化准粒子的金属的特殊性质,这是朗道费米液体理论的基础。在量子临界点附近,这些准粒子可以被破坏,非费米液体行为消失。YbRh $_2$ Si $_2$是一种典型的关联金属,因为它表现出准粒子的形成,近藤晶格相干的形成和准粒子的破坏在场诱导量子临界点。在这里,我们将展示如何,在降低温度,近藤晶格相干性的发展,并最终让位于非费米液体电子激发。通过扫描隧道光谱测量0.3 K以下的单粒子激发,我们发现在近藤温度$T_{\rm K} \sim$ 25 K以下出现了近藤晶格峰,但该峰显示出非平凡的温度依赖性,在3.3 K附近有强烈的增加。在最低温度下,作为外部磁场的函数,该峰的宽度在量子临界状态下最小化。我们的结果提供了一个惊人的演示量子临界金属中的非费米液体电子激发,从而阐明了奇异金属现象,已普遍观察到的强关联电子材料。
2017-11-16 cond-mat.str-el
Strong coupling theory of heavy fermion criticality
我们提出了一个理论的标度行为的热力学,输运和动力学性质的三维金属在反铁磁临界点。我们展示了在AFM波矢q=Q的临界自旋波动如何在小q处引起能量波动,从而在整个费米表面上产生发散的准粒子有效质量。费米子和玻色子自由度的耦合导致了有效质量的自洽关系,除了众所周知的弱耦合,自旋密度波解之外,它还有一个强耦合解。因此,我们使用最近引入的临界准粒子的概念,采用尺度依赖的有效质量比m*/m和准粒子的权重因子Z。作为发散的有效质量的朗道费米液体相互作用的结果被发现发散在所有的通道,除了临界的,造成重要的顶点修正。随后的自旋涨落谱服从Ω/T标度。我们的计算结果与重费米子化合物YbRh_2Si_2 ~$和CeCu(6-x)Au(x)的实验数据符合得很好,分别假设了3D和2D自旋涨落.
2014-03-13 cond-mat.str-el
Fermi Surface Nesting with Heavy Quasiparticles in the Locally Noncentrosymmetric Superconductor CeRh$_2$As$_2$
本研究通过高分辨率角分辨光电子能谱测量,揭示了局部非中心对称超导体CeRh$_2$As$_2$中具有强$4f$贡献的准二维费米面及其$(π/a, π/a)$嵌套现象,阐明了费米面嵌套与晶格Kondo效应在反铁磁激发及交织的自旋与电荷涨落中的关键作用。
2024-06-01 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Hybridization gap in the heavy-fermion compound UPd$_2$Al$_3$ via quasiparticle scattering spectroscopy
我们提出的结果从点接触光谱的反铁磁性重费米子超导体UPd $_2$ Al $_3$:电导谱是从单晶体的两个主要的表面取向作为温度和磁场的函数,并分析使用的理论,共隧穿到安德森晶格。光谱特征被清楚地确定,包括独特的不对称双峰结构所产生的开放的杂化间隙时,形成一个连贯的重费米液体。在4 K下,杂交能隙为7.2 $\pm$ 0.3 meV,而在平坦背景之上的电导增强随着温度升高而降低。虽然杂交间隙外推到$\sim$ 28 K保持有限,接近磁化率显示宽峰的温度,但电导增强在$\sim$ 18 K时消失,略高于反铁磁转变温度($T_\textrm{N}$ $\approx$ 14 K)。这种电导增强的快速降低被理解为结偏离弹道机制的结果,这是由于与局部U 5 $f$电子相关的磁振子散射增加所致。这表明,虽然杂化间隙开口是不直接与反铁磁有序,其可见性的电导很大程度上受温度相关的磁激发。我们的研究结果不仅与文献中5 $f$的双重性质的图片是一致的,但也揭示了新的流动和本地化的电子之间的相互作用的UPd $_2$ Al $_3$。
2017-05-02 cond-mat.str-el