Quasiparticle Many-Body Dynamics of Highly Correlated Electronic Systems
提出了高关联系统中关联效应的自洽理论。本文详细讨论了哈伯德模型和随机哈伯德模型的不可约格林函数(IGF)方法。得到了对原子极限和能带极限都有效的准粒子谱的插值解。(IGF)方法能以一种非常自然和紧凑的方式计算具有复杂谱和强相互作用的多粒子系统的准粒子谱。非弹性散射修正导致准粒子的阻尼,是目前考虑的主要课题。阻尼的计算是以自洽的方式对两种极限进行的。对于无规哈伯德模型,考虑了弱耦合情况,采用IGF方法和相干势近似(CPA)相结合的方法计算了自能算符。简要讨论了该方法在s-f模型、Anderson模型、Heisenberg反铁磁模型、电子-声子相互作用模型等方面的应用。
1997-04-03 cond-mat.str-el
A unified quasiparticle approach to the theory of strongly correlated electron liquids
本研究推广朗道准粒子形式体系,提出涵盖边际费米液体与含相互作用平带系统的统一强关联费米系统理论,推广朗道-卢廷格定理,自然解决了铜氧化物D波超导的上村图解释难题。
2024-03-10 cond-mat.str-el
Emergence of massless Dirac quasiparticles in correlated hydrogenated graphene with broken sublattice symmetry
利用变分集团近似和集团微扰理论,研究了蜂窝晶格上半耗尽周期Anderson模型在半填充时的有限温度相图,单面氢化石墨烯。该模型的基态为铁磁半金属。在FM状态中的自旋波色散在零温度下是线性的,但在有限温度下变成二次的,这意味着FM状态对热波动是脆弱的。事实上,我们的VCA计算发现,顺磁(PM)状态占主导地位的有限温度相图。更令人惊讶的是,我们发现,无质量的狄拉克准粒子的线性能量色散出现在费米能量后,引入电子相关$U$在PM相的杂质网站。狄拉克费米速度与费米能级处出现的无质量狄拉克准粒子的准粒子重量高度相关,并随$U$单调增加.这些意想不到的无质量狄拉克准粒子也检查与Hubbard-I近似和起源进行了讨论的光谱权重重新分配涉及一个大的能量尺度$U$。考虑一个有效的准粒子哈密顿量,它再现了由Hubbard-I近似得到的单粒子激发,我们认为无质量的Dirac准粒子受到电子关联的保护.因此,我们的发现是第一个例子的出现无质量狄拉克准粒子由于动态电子相关性,而不破坏任何空间对称性。我们的研究结果的实验意义,以及过渡金属衬底上的石墨烯片也进行了简要讨论。
2016-03-08 cond-mat.str-el
Field dependent quasiparticles in models of strongly correlated electrons
在早期的工作中,我们展示了如何在磁场$H$中的对称安德森模型的低能行为可以描述的依赖于场的重整化准粒子。在这里,我们扩展的方法,非对称安德森杂质模型和无限维哈伯德模型内的DMFT方法。我们提出的NRG结果的局部谱密度和本地的纵向和横向动态自旋磁化率为不同的参数制度和一系列的值的磁场。我们计算了准粒子的重整化参数。远离半填充,我们发现准粒子权重$z_σ(H)$,它根据自旋类型$σ=\uparrow$或$σ=\downarrow$而不同。使用重整化微扰理论,我们表明,在NRG结果的低能量功能可以很好地描述在金属相的这些场相关参数。我们还检查Luttinger定理的哈伯德模型,并发现它是满足在所有参数制度和所有值的磁场。
2007-05-25 cond-mat.str-el
Ultrafast quasiparticle dynamics in correlated semimetal Ca$_3$Ru$_2$O$_7$
相关极性半金属Ca $_3$ Ru $_2$ O $_7$表现出丰富的相图,包括两个磁跃迁($T_N$ =56 K和$T_C$ =48 K),并出现绝缘类赝能隙(在$T_C$)。此外,在$T^*$ =30 K时有一个回到金属行为的交叉,其起源仍在争论中。我们利用超快光泵浦光探测光谱来研究这种神秘的量子材料中准粒子动力学随温度的变化。我们确定了两个动力学过程,这两个都是由pseudogap发病的影响。这包括电子-声子弛豫,以及在$T_C$以下,阻碍准粒子弛豫穿过赝能隙的声子瓶颈的出现。我们引入了一个带隙修正的双温度模型来描述电子-声子热化的温度依赖性,并使用Rothwarf-Taylor模型来模拟声子瓶颈。结合密度泛函理论,我们的实验结果协同揭示了$T$依赖的赝能隙的起源。此外,我们的数据和分析表明,$T^*$出现作为$T$ -依赖的带隙的载流子的自然结果,并不对应于一个单独的电子跃迁。我们的研究结果突出了低注量超快光学作为Ruddlesden-Popper双质子酸盐的低能电子结构、热力学参数和输运性质的灵敏探针的价值。
2019-01-08 cond-mat.str-el
Universal Signatures of Majorana-like Quasiparticles in Strongly Correlated Landau-Fermi Liquids
激励最近的实验在Kitaev蜂窝晶格,近藤绝缘体,和“Luttinger定理违反”费米液相的欠掺杂的铜酸盐,我们扩展的理论机械的Landau费米液体理论的巡回,相互作用的马约拉纳类粒子的系统。基于“近自共轭”的费米极化子模型,引入Landau-Majorana动力学方程来描述费米自由度服从Majorana实在条件的粒子流体中的集体模和费米面不稳定性.在大的筛选,我们表明,朗道-马约拉纳液体窝藏的Lifshitz过渡的驱动频率的特定值。此外,我们发现在这样的系统中的零声集体模式的色散,表明存在一个特定的限制,在那里的Landau-Majorana液体窝藏对Pomeranchuk变形的稳定性在传统的Landau-Fermi液体看不见。有了这些结果,我们的工作铺平了道路,可能扩展的朗道准粒子范式的非平凡金属相的物质。
2020-06-05 cond-mat.str-el
Magnetic Field Effects on Quasiparticles in Strongly Correlated Local Systems
我们证明了在任意强度$H$的磁场中的准粒子可以用场相关参数来描述。我们说明了这种方法的情况下,安德森杂质模型和使用数值重整化群(NRG)计算的重整化参数的水平与自旋$σ$,$\tildeε_{\mathrm{d},σ}(H)$,共振宽度$\tildeΔ(H)$和有效的局域准粒子相互作用$\tilde U(H)$。在近藤极限或强关联极限下,随着磁场的增加,准粒子的逐步去重整化可以被遵循。利用重整化微扰展开,可以计算任意磁场中的低温行为,包括电导率。使用NRG的场依赖的频谱密度在更高的尺度上进行了计算。
2005-08-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Scanning tunneling spectroscopy and surface quasiparticle interference in models for the strongly correlated topological insulators SmB6 and PuB6
SmB 6是拓扑近藤绝缘体的候选化合物之一,拓扑近藤绝缘体是一类结合了非平凡拓扑能带结构和强电子关联的材料。在这里,我们采用了多带紧束缚的描述,辅之以从粒子的方法来解释强相互作用,在理论上研究的表面态签名的扫描隧道光谱(STS)和准粒子干涉(QPI)。我们讨论了三个表面狄拉克锥的SmB6的自旋结构,并提供具体的预测所产生的QPI信号的能量和动量的依赖性。我们的结果也适用于PuB 6,一个强相关的拓扑绝缘体具有非常相似的电子结构。
2014-11-14 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Quasiparticle excitations in steady state transport across a correlated layer
在这项工作中,我们调查的光谱和输运性质的一个单一的相关层连接到两个金属铅,特别是侧重于低能量物理。通过在引线之间施加偏置电压来驱动稳态电流穿过层。扩展以前的工作,我们引入了一个非零温度的铅,这使我们能够详细研究准粒子激发的输运特性的影响。尽管该系统显然是三维的,但我们获得的电流-电压曲线与单个量子点的电流-电压曲线非常相似。此外,分裂的准粒子激发偏置电压中观察到的光谱函数。
2015-09-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el quant-ph
Fermi surface reconstruction in strongly correlated Fermi systems as a first order phase transition
采用费米液体方法研究了强关联费米系统在拓扑量子临界点以外的量子相变。跃迁发生在两个拓扑等价的态之间,每个态都有三个费米面。其中一个态在准粒子动量分布$n(p)$中具有准粒子晕,而另一个态是空穴袋。发现该跃迁对于耦合常数$g$和温度$T$都是一阶的。在这个转变附近的系统的相图构造。
2011-06-25 cond-mat.str-el
Quasiparticle interference and quantum confinement in a correlated Rashba spin-split 2D electron liquid
在具有强自旋轨道耦合的系统中利用反转对称性破缺(ISB)有望通过电场控制自旋-这对于实现自旋电子器件的小型化至关重要。实现这一承诺需要一个二维电子气的自旋进动长度短于自旋相干长度和一个大的自旋分裂,使自旋操纵可以实现超过纳米的长度尺度。最近,过渡金属氧化物终端的铜铁矿氧化物被发现表现出大的Rashba自旋分裂主导的ISB。在这个极限下,费米表面呈现出与弱ISB相同的自旋纹理,但轨道纹理完全不同,这引起了关于准粒子散射效应的问题。我们证明了与传统Rashba系统相关的自旋-轨道选择规则在这种关联电子液体中是真实的自旋选择规则,并通过准粒子干涉成像确定了它的自旋相干长度。
2021-04-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Exact Kohn-Sham eigenstates versus quasiparticles in simple models of strongly correlated electrons
我们给出了相关电子简单紧束缚模型的精确密度泛函和Kohn-Sham Hamilton的解析表达式。这些是安德森、哈伯德和无自旋费米子模型的单、双场点版本。交换势和关联势是完全非定域的。解析表达式允许比较精确的密度泛函理论的Kohn-Sham本征态与这些关联电子系统的多体准粒子态。精确的Kohn-Sham谱正确地描述了多体准粒子谱的许多非平凡特征,例如近藤峰的前体。然而,我们发现,一些准粒子谱丢失,因为电子和空穴激发的多体相空间是丰富的。
2012-01-12 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Nodal Quasiparticle Dispersion in Strongly Correlated d-wave Superconductors
分析了动量相关自能对光电子动量分布曲线(MDC)的线形、色散和线宽的影响。我们说明了这种一般的分析,通过详细检查节点准粒子在高Tc铜酸盐。我们使用变分的结准粒子的重量Z(它迅速变化与空穴掺杂x)和低能量费米速度$v_F^{low}$(这是独立的x)的结果,表明,高能量MDC色散$v_{high} = v_F^{low}/Z$,使它比裸(能带结构)的速度大得多,也增加了强烈的欠掺杂。我们还提出了为什么低能费米速度和高能色散是独立的裸能带结构在小x。所有这些结果都与早期和最近的光电发射数据[Zhou et al,Nature 423,398(2003)]非常一致。
2003-07-16 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Tracing quasiparticle dynamics and hybridization dynamics in PuCoGa5
本文利用嵌入动力学平均场理论结合密度泛函理论,系统研究了PuCoGa5中关联电子态随温度的演化,揭示了Dirac费米子、5f态局域-巡游转变及约290 K的杂化能隙起始温度,为理解5f关联电子体系提供了重要见解。
2024-11-19 cond-mat.str-el
Anomalous Behavior of the Spin Susceptibility of Strongly Correlated Fermi Systems
在费米液体理论失效的密度区域研究了强关联费米系统的自旋极化率$χ(T)$。我们把这一失败归因于一个特定的量子相变与在低温下的朗道态的重排$T$,保留的假设,朗道准粒子图片生存在一个通用的意义。考虑到由此产生的修改准粒子iRection功能,自旋磁化率$χ(T)$示出包含居里-外斯组件$χ_{\rm CW}(T)\sim (T-Θ_{\rm W})^{-1}$,与外斯温度$Θ_{\rm W}$消失在临界密度的过渡。
2004-03-19 cond-mat.str-el
A Highly Correlated Topological Bubble Phase of Composite Fermions
强相互作用和拓扑结构驱动各种各样的相关基态。其中一些最有趣的基态,如分数量子霍尔态和分数陈氏绝缘体,具有分数带电准粒子。这些阶段的相关性被电子和涡旋结合成称为复合费米子的新兴粒子所捕获。复合费米子准粒子是随机局域在高水平的无序,并可能表现出电荷秩序时,没有太多的混乱系统。然而,当复合费米子准粒子聚集成一个气泡,然后这些气泡在晶格上有序时,预测了更复杂的关联。这种高度关联的基态被称为复合费米子的气泡相。在这里,我们报告观察到的复合费米子的气泡相,证明了分数量子霍尔效应的再入。我们将这种再入与每个气泡有两个复合费米子准粒子的气泡相关联。我们的研究结果表明,存在一类新的强关联拓扑相驱动的集群和电荷有序涌现准粒子。
2023-02-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Ab initio calculations of quasiparticle band structure in correlated systems: LDA++ approach
我们讨论了一个现实的理论,在材料中包含相关的d-或f-电子的电子结构的一般方法。这种方法的主要特点是考虑了电子自能的能量依赖性,而忽略了动量依赖性(局域近似)。在强相互作用(U/W>>1 -稀土体系)的情况下,Hubbard-Ⅰ方法是最合适的。从具有约束密度矩阵的精确原子格林函数出发,将能带结构问题表示为f电子的Nmm'上的泛函问题和离域电子的标准LDA泛函问题。在中等关联的情况下(U/W=1的金属-绝缘体区域),我们从G.科特利亚尔等并利用我们的多带原子格林函数。最后,对于弱相互作用(U/W<1 -过渡金属),采用N. Bickers和D. Scalapino被推广到现实的多频带的情况下。我们提出了两个波段,二维模型计算所有三个政权。采用Hubbard-I方案,对混合价4f化合物TmSe和经典莫特绝缘体NiO进行了f(d)壳层多电子问题的精确求解.
1997-07-11 cond-mat.str-el
Unconventional superconducting phases in a correlated two-dimensional Fermi gas of nonstandard quasiparticles: a simple model
本文讨论了一个简单的关联流体模型在外加磁场-温度(H_a-T)平面上的相图和其它微观特性,该模型由重准粒子的二维气体表示,其质量依赖于自旋方向和电子关联产生的有效场. Bardeen-Cooper-Schrieffer(BCS)相和Fulde-Ferrell-Larkin-Ovchinnikov(FFLO)相之间的连续相变取决于H_a和T的大小,可以是连续的,也可以是不连续的。在后一种情况下,弱变磁性转变发生在BCS-FFLO边界。我们挑出两个不同的FFLO阶段,以及其中一个在高场重入行为。结果与普通朗道准粒子的结果进行了比较,以证明与自旋相关的质量(SDM)的情况下,对BCS状态的FFLO状态的鲁棒性。我们认为,SDM的FFLO稳定的机制是通用的:其他高场低温(HFLT)超导相受益于SDM。
2010-03-15 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Quasiparticles in a strongly correlated liquid with the fermion condensate: applications to high-temperature superconductors
将基于费米子凝聚(FC)的强关联电子液体模型推广到高温超导体。在我们的模型中,FC的外观提出了一个边界分离区域的强相互作用的电子液体的区域的强关联电子液体。我们研究了强关联液体的超导电性,并表明,在一定条件下,超导性消失的温度$T>T_c\simeq T_{node}$,与超导能隙被顺利转化为赝隙。结果,赝能隙只占据费米面的一部分。随着温度的升高,带隙面积缩小,并在$T=T^*$处消失。还研究了单粒子激发宽度。具有FC的系统中的准粒子色散可以用两条直线来表示,这两条直线的特征在于各自的有效质量$M^*_{FC}$和$M^*_L$,并且在超导能隙的量级的结合能附近相交。有人认为,这种强烈的变化的准粒子的色散在绑定可以增强欠掺杂的样品,因为加强FC的影响。研究了在超导性存在下的FC相变,并指出这种相变可视为动能驱动。
2000-10-06 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Dispersion Instability in Strongly Interacting Electron Liquids
我们表明,低密度强相互作用的电子液体,通过长程库仑相互作用,可以开发一个色散不稳定性在一个临界密度与准粒子能量色散的近似平坦。在临界密度下,准粒子有效质量在费米表面发散,但费米表面不稳定性的特征在较高密度下表现为远离费米动量。当密度低于临界密度时,系统不稳定,因为准粒子速度变为负值。我们表明,色散不稳定性的一个物理机制是由准粒子的软等离子体激元的发射。色散不稳定性在二维和三维电子液体中都存在。我们讨论的色散不稳定性的实验在低电子密度的影响。
2005-01-10 cond-mat.str-el
Electric polarization in correlated insulators
我们推导出相互作用绝缘体的电极化的强度的公式,表示在全格林函数和顶点函数。我们将这种方法推广到用动力学平均场论处理的半满离子哈伯德模型中。相关带绝缘体的电极化的强度由离子性和共价性的相互作用决定,并且这两个量由电子-电子相互作用重整化。我们引入准粒子近似的精确方程的极化,并比较这种近似的结果与精确的DMFT制定和静态平均场论,如LDA+ U。后者高估了电子贡献的电极化的强度时,准粒子的重量的活性带是非常小的。
2013-10-11 cond-mat.str-el
Adaptation of the Landau-Migdal Quasiparticle Pattern to Strongly Correlated Fermi Systems
一个准粒子模式先进的朗道的第一篇文章费米液体理论是适应阐明一类强相关的费米系统的性质,其特征在于由一个Lifshitz相图具有量子临界点(QCP)的状态密度发散。朗道费米液体状态的稳定性的必要条件被证明是打破在这样的系统中,触发级联的拓扑相变,导致,没有对称性破坏,与多连接费米表面的状态。这种演变的终点被发现是一个特殊的状态,其单粒子激发谱在零温度下呈现出完全平坦的部分。分析的单粒子谱的温度依赖性的演变产生的结果,这类费米系统在QCP区域的经典行为提供了一个自然的解释。
2011-08-19 cond-mat.str-el nucl-th
Vortex Fermi Liquid and Strongly Correlated Quantum Bad Metal
基于准粒子图像的二维金属($2d$)的半经典描述表明存在一个普适的电阻率阈值:$2d$金属的电阻率由所谓的Mott-Ioffe-Regal(MIR)极限限制,其数量级为$h/e^2$。如果一个系统仍然是金属的,而它的电阻率超过了MIR极限,它被称为“坏金属”,这挑战了我们的理论理解,因为准粒子的概念是无效的。当电子之间也存在强关联时,系统的描述变得更具挑战性。部分原因是最近的实验过渡金属dichalcogenides云纹异质结构,我们寻求理解的强相关的坏金属的电阻率远远超过MIR限制。对于一些强关联的坏金属,虽然基于电子准粒子的微观描述失败,但基于“电荷涡旋”的易处理的对偶描述仍然是可能的。我们构建了一个具体的例子,这种强相关的坏金属的涡旋是费米子与费米表面,我们证明,它的电阻率可以是非常大的零温度。当额外的电荷$δn_e$掺杂到系统中远离半填充时,在光学电导率中将出现与$(δn_e)^2$成比例的小Drude重量。
2022-09-21 cond-mat.str-el
Polaronic approach to strongly correlated electron system with strong electron-phonon interaction
在团簇微扰理论中,考虑了强关联电子与光学声子通过对角和非对角电子-声子相互作用的三带p-d模型。第一步,对CuO_4团簇的哈密顿量进行精确对角化,得到了局域极化子本征态|p> 0,孔数nh= 0,1,2.簇间跳跃和相互作用完全用Hubbard算子X(pq)表示:|p><q|在多电子极化本征态内确定|p>.计算了非掺杂反铁磁母体绝缘体La_2CuO_4的费米型单电子准粒子色散和谱权。Hubbard极化子的准粒子色散是由几个Hubbard子带与局部Franck-Condon共振的杂交决定的。对于小的电子-声子相互作用,电导带的重整化比价带强。然而,对于大的电子-声子相互作用,这两个带强烈重整化与准粒子局域化。发现了在中等耦合下对角和非对角电子-声子相互作用的部分补偿效应。
2015-06-17 cond-mat.str-el
General analysis of the ARPES line shape for strongly correlated electron systems
在许多情况下,标准微扰法显得过于简单,不能精确描述强关联电子系统的角分辨光电子能谱。特别地,最近引入了基于极端关联费米液体模型的唯象方法来描述在高Tc铜氧化物的光电子能谱中观察到的动量不对称性。本文分析了强关联电子系统中准粒子格林函数的一般结构,强调它不仅由Hubbard准粒子的自能定义,而且由一个强度算符定义。我们表明,后者会对谱函数产生额外的奇动量贡献,并且单独可以解释观察到的不对称性。因此,ARPES谱的不对称性可以作为材料中电子关联强度的一个度量。
2014-07-17 cond-mat.str-el
Elementary Steps of Energy Conversion in Strongly Correlated Systems: Beyond Single Quasiparticles and Rigid Bands
University of Göttingen(哥廷根大学);Clausthal University of Technology(克劳斯塔尔工业大学);Lawrence Berkeley National Laboratory(劳伦斯伯克利国家实验室)
本文研究强相关材料中能量转换的基元步骤,揭示了电子-声子、电子-电子和自旋-自旋相互作用的复杂竞争,超越了传统半导体中单准粒子和刚性能带模型。
2025-07-30 cond-mat.str-el
Hole Doping Evolution of the Quasiparticle Band in Models of Strongly Correlated Electrons for the High-T_c Cuprates
采用量子蒙特卡罗(QMC)和最大熵(ME)方法研究了强耦合下单带Hubbard模型的谱函数$A({\bf p},ω)$,其中次近邻电子跃迁的幅度为$t'/t= -0.35$ .这些参数值的选择,以改善比较哈伯德模型与角度分辨光电发射(ARPES)数据$Sr_2 Cu O_2 Cl_2$。窄准粒子(q. p.)在模拟$T=t/3$温度下的QMC分析中,在半填充时和远离半填充时均观察到条带。这样的窄带在价带顶部的态密度中产生大量的重量累积。随着电子密度$< n >$在远离半填充的地方进一步降低,化学势穿过这个具有大量状态的能量窗口,并且通过$< n > \sim 0.70$它已经完全穿过它。在光谱函数中靠近动量$(0,π)$和$(π,0)$的区域比沿着从$(0,0)$到$(π,π)$的对角线的动量对掺杂更敏感。准粒子色散随空穴密度的演化包含了在欠掺杂区最近的ARPES数据中观察到的一些特征。对于足够大的空穴密度,在$(π,0)$的"平“带穿过费米能,这一预测可以用应用于过掺杂铜酸盐的ARPES技术来检验。的q. p.带的人口引入了{ \it隐藏}密度的系统中产生有趣的后果时,准粒子被假定为通过反铁磁波动相互作用,并与BCS间隙方程形式主义研究。特别是,扩展的s-波的区域被发现与d-波在过掺杂的制度,即当化学势几乎完全越过q. p。
1997-02-24 cond-mat.str-el
A weakly correlated Fermi liquid state with a small Fermi surface in lightly doped Sr$_3$Ir$_2$O$_7$
利用角分辨光电子能谱研究了(Sr $_{1-x}$ La $_x$)$_3$ Ir $_2$ O $_7$的电子掺杂演化.伴随着周围的金属绝缘体转变$x\approx0.05$,我们发现出现的相干准粒子态形成一个封闭的小费米面的体积$3x/2$,其中$x$是独立测量的La浓度。准粒子的重量$Z$保持大沿整个费米面,符合温和的重整化的低能量色散。这表明在轻掺杂的Sr $_3$ Ir $_2$ O_7 &中具有动量无关残留物$Z\approx0.5$的常规弱关联费米液态。
2014-09-24 cond-mat.str-el
Momentum-Dependent Local Ansatz Approach to the Quasiparticle States
本文将动量依赖局域变分(MLA)波函数方法扩展至准粒子激发态,在单点近似下导出准粒子能量,并通过对Hubbard模型的计算与格林函数法对比,证明MLA激发波函数能很好描述高维系统中弱和中等Coulomb相互作用区域的准粒子态。
2023-09-14 cond-mat.str-el
Comment on "Z2-slave-spin theory for strongly correlated fermions" + Reply to the Reply to the "Comment on ?Z2-slave-spin theory for strongly correlated" fermions?
我们讨论了Ruegg等人在PRB 81,155118(2010)中发表的结果。
2013-01-18 cond-mat.str-el
Periodic Anderson model with correlated conduction electrons
本文研究了具有相互作用传导电子的周期性Anderson模型,其中传导电子之间的相互作用用强度为U_c的Hubbard型相互作用来描述。在动力学平均场论中,总哈密顿量被映射到一个杂质模型上,用扩展的非交叉近似求解。我们考虑半填充时的粒子-空穴对称情形。与U_c=0的情况类似,高温下传导电子的低能行为基本上不受f电子的影响,并且对于小的U_c,首先演化出对应于哈伯德模型的准粒子峰。当温度进一步降低时,这些准粒子屏蔽了f-矩,系统变成了具有微小带隙和平坦带的绝缘体。增加U_c或c-f杂化均阻碍准粒子峰的形成。然而,几乎无色散带出现在低温下增加的差距,即使在最初绝缘的主机电子的情况下。低温下单粒子谱密度的间隙大小提供了低能标度的估计,并且随着U_c的增加而增加。
1997-06-23 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
Entropy paradox in strongly correlated Fermi systems
一个由标准朗道费米液体(FL)理论描述的相互作用的相同费米子系统,如果相关性足够强,就可以经历费米表面的重排,就像在有效质量发散的量子临界点发生的那样。到目前为止,这种现象还没有得到充分的理解,但是在量子临界点之外观察到的非费米液体(NFL)行为的突出方面仍然可以在朗道准粒子图像的一般框架内获得。耦合朗道方程的准粒子动量分布$n(p)$和准粒子能谱$ε(p)$的自洽解决方案存在于两个不同的类,取决于耦合强度和准粒子相互作用是正常的或奇异的零动量转移。一类解在零温度下保持标准FL理论的幂等性条件$n^2(p)=n(p)$ $T$,同时向费米面添加口袋。其他解决方案的特点是膨胀的费米面和平坦的频谱$ε(p)$在动量范围内,准粒子occupionlie之间的0和1,即使在T=0。后者,非幂等的解决方案是通过分析的庞加莱映射与基本朗道方程连接$n(p)$和$ε(p)$和验证的变分条件,产生的保留的基态的解决方案。奇怪的是,这个非凡的解决方案携带了大量的温度依赖性过剩熵的负担,直到非常低的温度,威胁违反能斯特定理。有人认为,某些低温相变提供了有效的机制脱落的熵过剩。重费米子化合物的现有测量为这种情况提供了具体的支持。
2012-03-14 cond-mat.str-el
Scaling Behavior of Heavy Fermion Metals
强关联费米系统是物理学中的基本系统,最好的研究是实验,直到最近还缺乏理论解释。这篇综述讨论了一个理论的建设和分析的现象发生在强关联费米系统,如重费米子(HF)金属和二维(2D)费米系统。结果表明,HF金属的基本性质和标度行为可以在一个费米子凝聚量子相变(FCQPT)和扩展的准粒子范式的框架内,使我们能够解释在强关联费米系统中观察到的非费米液体行为。与朗道范式中准粒子的有效质量是常数相反,新准粒子的有效质量强烈地依赖于温度、磁场、压力和其他参数。在分析了所收集到的微观性质完全不同的强关联费米系统的事实后,我们发现它们在FCQPT下表现出相同的非费米液体行为。我们分析和使用参数完全基于实验的理由,收集的数据非常不同的强相关费米系统具有普遍的标度行为,和材料与强相关的费米子可以出乎意料地统一在他们的多样性。我们的强相关系统,如HF金属和二维费米系统的分析是在显着的实验结果的背景下。我们对非费米液体行为、标度、热力学、弛豫和输运性质的计算与实验符合得很好。
2010-06-14 cond-mat.str-el
Nature of Correlated Motion of Electrons in the Parent Cobaltate Superconductors
最近发现的一类钴酸盐超导体(Na_(0.3)CoO_(2.nH_2O))是一种新的实现具有低能量自由度的三角形网络中的相互作用量子电子系统。我们采用角分辨光电子能谱首次揭示了母体超导体中微观电子运动的本质。结果表明,由超重准粒子的交叉产生了一个大的孔状费米面(符合Luttinger定理)。测得的准粒子参数共同建议从传统的巴丁-库珀-施里弗电子动力学范式的两个数量级的偏离,并揭开钴酸盐作为一个相当隐藏的类相对高温超导体。
2005-01-30 cond-mat.str-el
Anomalous Chiral Luttinger Liquid Behavior of Diluted Fractionally Charged Quasiparticles
分数带电准粒子在边缘态,预计将凝聚成手性Luttinger液体(CLL)。我们研究了他们的凝聚通过测量的电导和散粒噪声由于人工backscatterer嵌入在他们的path. At足够低的温度下,发现后向散射事件是强相关的,产生高度非线性的电流-电压特性和非经典的散粒噪声-都是预期在CLL。然而,当准粒子的撞击束被稀释时,无论是通过人工增加一个弱的后向散射体还是通过增加温度,所产生的传出噪声都是经典的,表明独立准粒子的散射。在这里,我们研究了一些细节,这个令人惊讶的交叉从相关粒子的行为到一个独立的行为,作为光束稀释的函数。
2003-04-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Effective spin-fermion model for strongly correlated electrons
本文提出了一个修正的自旋费米子模型来描述强关联电子的t-J模型的欠掺杂相的物理性质
2015-02-20 cond-mat.str-el
Fluctuating Stripes in Strongly Correlated Electron Systems and the Nematic-Smectic Quantum Phase Transition
本文用与费米子准粒子耦合的序参量理论讨论了从量子金属态到电子金属近晶态的量子相变。公度和非公度近晶(或条纹)的情况下进行了研究。接近量子临界点(QCP),量子相位的波动谱具有低能量的“波动条纹”。我们研究的量子临界行为,并发现证据表明,相反的经典情况下,规范类型的耦合之间的非晶和近晶是无关紧要的,在这个QCP。电子近晶(或条纹)相的集体模式也进行了研究。低能玻色子模式对费米子准粒子的影响进行了微扰研究,无论是一个完全旋转对称的模型和一个系统的基础晶格,它具有离散点群对称。我们发现,在向列-近晶临界点,由于临界近晶涨落,费米表面上的几个点附近的费米准粒子的动力学,围绕它被重建,不受朗道费米液体理论。另一方面,近晶相的准粒子表现出费米液体行为。我们还提出了一个详细的分析,在接近这个QCP(波动条纹制度)和电子近晶相的电子的电子的相位的动力学性能。
2009-06-23 cond-mat.str-el
Emergent low-energy bound states in the two-orbital Hubbard model
相关材料中不同轨道电子之间的排斥库仑相互作用可以产生束缚准粒子态。本文采用改进的动力学平均场论数值方法,研究了具有轨道内(间)相互作用$U$($U_{12}$)和不同带宽的非杂化双轨道哈伯德模型,得到了零温下实能轴上的可靠谱.我们发现,在费米能在一个频带的有限的状态密度与出现定义良好的准粒子态在激发能$Δ=U-U_{12}$在其他带。这些激发是带间的holon-doublon束缚态。在对称点$U=U_{12}$处,准粒子峰位于费米能级处,从而导致了同时且连续的莫特跃迁,解决了长期存在的争议。
2017-10-24 cond-mat.str-el
Quantum critical metals and loss of quasiparticles
本文从重费米子金属视角综述量子临界点附近的奇异金属行为,重点阐述Kondo破坏导致的费米面重构、准粒子消失及普朗克标度,并讨论其与铜氧化物等体系的联系。
2025-03-12 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Renormalized quasiparticles in antiferromagnetic states of the Hubbard model
分析了强关联电子系统中金属反铁磁态的准粒子激发性质。利用动力学平均场论(DMFT)研究了具有反铁磁对称破缺的无限维哈伯德模型.用数值重整化群(NRG)计算了DMFT方程的自洽解。这些结果中的低能行为,然后分析重整化准粒子。这些准粒子的参数直接从NRG导出的自能计算,也从低能不动点的有效杂质。他们被认为是在良好的协议。我们表明,主要的低能量功能的$\bf k$解决的谱密度可以理解的准粒子图片。我们还发现,在掺杂反铁磁态的总电子数满足Luttinger定理。
2007-06-22 cond-mat.str-el
Dressing due to correlations strongly reduces the effect of electron-phonon coupling
我们调查之间的差异耦合的裸载流子的声子与耦合的相关装扮准粒子的声子,并表明,后者可能是弱的,即使前者是强的。具体而言,我们分析了当单个空穴掺杂到铜酸盐层中时形成的准粒子的色散上的空穴-声子耦合的效果。为了对此进行建模,我们从三带Emery模型开始,补充了由于O离子的运动而引起的$p$ - $d$和$p$ - $p$跳跃的Peierls调制。然后,我们项目到强相关的$U_{dd}\rightarrow \infty$限制的电荷波动被冻结的Cu网站。由此产生的有效哈密顿量描述了O子晶格上的掺杂空穴的运动,以及它与Cu自旋和O声子的相互作用。我们表明,即使空穴-声子耦合是中等到强,它导致只有一个非常小的增加的准粒子的有效质量相比,其质量在没有耦合到声子,符合弱耦合到声子的相关性打扮准粒子。我们解释了这种抑制的原因,揭示了为什么它会发生在任何具有强相关性的系统中。
2022-05-13 cond-mat.str-el
Development of correlated quasiparticle conductance peak as molecule-linked gold nanoparticle films transition from Mott-insulator to metal phases
我们已经研究了电导($\it{g}$)的丁二硫醇连接的金纳米粒子薄膜跨越渗滤绝缘体到金属的转变。随着过渡的进行,电子变得巡回(即库仑充电和动力学效应都是显着的),和薄膜表现出以前未观察到的零偏压电导峰(ZBCP)。使用电迁移诱导的断裂结(BJ)接触而不是宏观4探针电极,该峰更明显并且更容易观察到。我们属性这ZBCP电子之间的量子相关性,鉴于其他温度($\it{T}$ -)和磁($\it{B}$ -)依赖的测量以及预测的哈伯德模型和动态平均场论在这个过渡制度。金属膜电阻($\it{R}$)随$\it{T}$线性增加,但建议的散射长度,不幸的是,小于原子间距离.类似的所谓的“坏金属”行为已经在一些相关系统的研究中观察到,并且仍然被理解。我们在这里发现,异常的$\it{R}$行为与ZBCP。该系统可以作为一个新的试验台,研究相关电子和点的纳米积木策略,形成新的相关材料。
2011-05-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Strings in strongly correlated electron systems
结果表明,强关联电子在烧绿石晶格、棋盘格晶格和可果美晶格等阻挫晶格上可以导致闭弦和开弦的出现。它们是由传播的强关联电子所需的非定域辅助条件引起的。弦的动力学进行了讨论,并指出了它们的一些性质。其中一些让人想起了粒子物理学。
2007-11-14 cond-mat.str-el
Characterizing quasiparticles in strongly correlated systems using nonlinear spectroscopy in quantum simulators
Institute for Theoretical Physics, ETH Zürich(苏黎世联邦理工学院理论物理研究所);IBM Quantum, IBM Research – Zurich(IBM量子,IBM苏黎世研究实验室);Max-Planck-Institut für Quantenoptik(马克斯·普朗克量子光学研究所);Munich Center for Quantum Science and Technology (MCQST)(慕尼黑量子科学与技术中心);Fakultät für Physik, Ludwig-Maximilians-Universität(路德维希-马克西米利安大学物理学院)
本文提出基于非线性光谱和涨落的协议,通过密度和电流响应及累积量区分强相关系统中的电子与空穴准粒子,并在费米-哈伯德梯子和硬核玻色子梯子中验证,为量子模拟器提供无需霍尔测量的载流子符号表征方法。
2026-09-25 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Quasiparticle Relaxation Dynamics in Two Distinct Gap Structures: La$_{0.67}$Ca$_{0.33}$MnO$_{3}$ and LaMnO$_{3}$
用泵浦-探测光谱研究了La $_{0.67}$ Ca $_{0.33}$ MnO $_{3}$和LaMnO $_{3}$单晶和薄膜中自旋和准粒子弛豫动力学随温度和磁场的变化。异常缓慢的自旋-晶格弛豫动力学由La $_{0.67}$ Ca $_{0.33}$ MnO $_{3}$中的温度和磁场相关的赝能隙和LaMnO $_{3}$中的温度无关的Jahn-Teller能隙控制。我们的研究结果表明,在这些锰氧化物中的电荷,自旋和晶格的耦合动力学是强烈相关的独特的间隙结构。
2003-10-15 cond-mat.str-el
Generalization of Luttinger's Theorem for Strongly Correlated Electron Systems
通过对强关联电子系统格林函数一般结构的分析,证明了在强关联区,Luttinger定理应推广为:考虑准粒子的谱权,非相互作用粒子系统的费米面体积等于强关联系统中准粒子系统的费米面体积。对Hubbard和t-J模型在顺磁非超导相的分析表明,推广的Luttinger定理对这些模型是有效的。
2004-05-11 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Magnetization Plateaux in Quasi-One-Dimensional Strongly Correlated Electron Systems: A Brief Review
本文简要回顾了近年来关于一维强关联电子系统(即自旋链、自旋梯或更一般的Hubbard链和自旋梯)中磁化平台的理论工作。
2000-10-24 cond-mat.str-el
Pauli spin susceptibility of a strongly correlated two-dimensional electron liquid
热力学测量表明,在硅中强相关的二维电子的泡利自旋磁化率在低电子密度下临界增长--这种行为是存在相变的特征。
2006-01-23 cond-mat.str-el
The Kondo lattice model with correlated conduction electrons
研究了具有关联传导电子的Kondo晶格模型。在动力学平均场论中,模型映射到杂质模型上,其中宿主必须自洽地确定。该杂质模型可以从Anderson-哈伯德模型通过使杂质的低能激发相等和通过正则变换两者导出。在动力学平均场论的水平上,这建立了两个晶格模型的联系。通过将非交叉近似推广到双轨道杂质,对杂质模型进行了数值研究。我们发现,随着温度的降低,传导电子首先形成准粒子不受局域自旋晶格的存在。然后,进一步降低温度,粒子-空穴对称模型变成绝缘体。单粒子谱密度中的准粒子峰分裂,并打开一个间隙。当传导电子的关联变强时,能隙的尺寸增大。这些发现与动力学平均场论中的Anderson-哈伯德模型的行为相似,并且用更少的数值工作获得。
1999-02-08 cond-mat.str-el
Spectral shift technique for strongly correlated lattice fermions
我们提出了一种发展的强耦合图解技术,它依赖于整合出的平均场的路径之前,进行扩展。这使得有可能扩展到一个状态的准粒子谱,考虑到所有的动力学效应,不显着依赖于非局部相关。这些路径贡献了关联系统中的大部分动能,因此这个协议为更接近完整理论的扩展提供了一个起点。与现有精确结果的比较清楚地证实了这一点。
2021-11-10 cond-mat.str-el
Highly unusual, doubly-strongly-correlated, altermagnetic, 3D analogue of parent compounds of high-Tc cuprates
本文分析新化合物CuAg(SO4)2的电子与磁性,揭示其融合Cu2+与Ag2+的双重强关联特征,并指出其不同于HTSC铜氧化物且有助于探索超导与反铁磁。
2024-03-04 cond-mat.str-el
On the thermodynamics of strongly correlated integrable electron systems
我们重新检查的Yang-Yang-Takahashi方法推导的热力学Bethe anomalies方程描述强关联电子系统的基本物理利益,如Hubbard,$s-d$交换(Kondo)和安德森模型。结果表明,这些方程中含有一些附加项,这些附加项可能在系统的物理中起重要作用。
1999-04-21 cond-mat.str-el
Flattening of Single-Particle Spectra in Strongly Correlated Electron Systems and the Violation of the Wiedemann-Franz Law
在朗道准粒子图像下分析了强关联电子系统中Wiedemann-Franz(WF)比的重整化。我们证明了WF定律被违反:(i)在量子临界点,有效质量发散,和(ii)超过一个点的费米子凝聚,单粒子光谱$ε(p)$变得平坦。分析结果与现有的实验数据进行了比较。
2007-12-10 cond-mat.str-el