Huge Symmetric Elastoresistance in the Kondo Lattice YbRh$_2$Si$_2$
University of Augsburg(奥格斯堡大学)
通过弹性电阻研究YbRh₂Si₂中应变依赖的Kondo散射,揭示低温下应变控制的量子临界性。
2026-09-18 cond-mat.str-el
Tuning Heavy Fermion Systems into Quantum Criticality by Magnetic Field
我们讨论了两种重费米子化合物CeNi_2Ge_2和YbRh_2Si_2的一系列热力学、磁和电输运实验,其中磁场B用于将系统从非费米液体(NFL)调谐到场诱导FL态。在通过减少B从FL侧接近量子临界点时,我们分析了重准粒子(QP)质量和QP-QP散射截面。对于CeNi 2Ge 2,所观察到的行为与三维(3D)临界自旋涨落的自旋密度波(SDW)方案的预测吻合得很好。相比之下,在YbRh 2Si 2中观察到的奇异性不能用巡游SDW理论来解释,无论是3D还是2D临界spinfluctuations。此外,我们还研究了高磁场下的磁化强度M(B)。对于CeNi_2Ge_2,在43 T处观察到变磁转变,而对于YbRh_2Si_2,在10 T处发生类似扭结的异常,在M与B(沿易基面施加)中,重费米子状态被完全抑制。
2003-04-06 cond-mat.str-el
Nuclear-order-induced quantum criticality and heavy-fermion superconductivity at ultra-low temperatures in YbRh$_2$Si$_2$
四元重费米子金属YbRh $_2$ Si $_2$在$T_{\rm N} = 70$ mK处反铁磁性有序,并且对于在基面($a,b$)内施加的磁场,在$B_{\rm N} = 60$ mT处表现出非常规的近藤破坏型量子临界点(QCP)。在非常低的磁场下的超低温磁化和热容量测量表明,在$T_{\rm A} \le 2.3$ mK下,4 $f$ -电子反铁磁(AF)序被核主导的混合序(“A相”)强烈抑制,使得在$B \approx 0$下产生量子临界波动(Schuberth等人,Science \textbf{351},485(2016))。这使得重费米子超导性($T_{\rm c} = 2$ mK)的开始,这似乎是由主AF秩序在高温下抑制。迈斯纳效应的测量揭示了体超导电性,$T_{\rm c}$在外加电场下降低到在$B > 20$ mT下的$T_{\rm c} < 1$ mK。在高达10 mK的温度下观察到微弱但明显的超导屏蔽信号表明形成了具有紧急A相序和超导性的绝缘随机岛。在冷却时,屏蔽信号在温度上几乎线性地增加,指示岛的生长,其最终在$T \approx 6.5$ mK下渗滤。Nguyen等人(Nat. Commun. \textbf{12},4341(2021))证实了在超低温下YbRh $_2$ Si $_2$中存在超导性。Schuberth等人和Nguyen等人在低于$B_…
2022-04-27 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Field-induced suppression of the heavy-fermion state in YbRh_2Si_2
本文报道了YbRh_2Si_2在温度低至0.04K,磁场B<11.5T,流体静压P<1.3GPa下的直流磁化强度测量结果。在环境压力下,在B*=9.9T的扭结表示一种新的类型的场诱导的过渡从巡回本地化的4f-状态。这种转变与在其他重费米子化合物中观察到的变磁转变不同,因为在B* 以下,铁磁而不是反铁磁相关占主导地位。流体静压实验揭示了B* 与由比热确定的特征自旋涨落温度的明确对应关系。
2013-06-22 cond-mat.str-el
Quantum Valence Criticality as Origin of Unconventional Critical Phenomena
结果表明,非常规的临界现象通常观察到的顺磁性金属YbRh_2Si_2,YbRh_2(Si_(0.95)Ge_(0.05))_2,和β-YbAlB_4自然地解释了Yb-价涨落的量子临界性。我们建立了考虑f电子局域关联效应的模耦合理论,发现非常规临界性是由价涨落模的局域性引起的。我们发现,测量的低温异常,如发散的均匀自旋磁化率$χT^{-ζ)$与$ζ~0.6$引起的威尔逊比的巨大增强和T-线性电阻率的出现,在一个统一的方式进行解释。
2010-09-29 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Discontinuous Hall coefficient at the quantum critical point in YbRh2Si2
YbRh_2Si_2是量子临界的模型系统。特别是,霍尔效应测量有助于确定其量子临界点的非常规性质。在这里,我们提出了一个高分辨率的研究霍尔效应和磁阻对不同质量的样品。我们发现一个强大的交叉样本依赖线性背景的贡献。我们的详细分析提供了一个完整的特征的交叉在其位置,宽度和高度。重要的是,我们发现在外推到零温度的霍尔系数发生在量子临界点的所有样品的不连续性。特别地,霍尔系数的跳跃高度在零温度的极限中保持有限。因此,我们的数据巩固了费米面坍缩的结论。最后,我们将我们的结果与Chromium中看到的平滑霍尔效应演化进行了对比,Chromium是自旋密度波量子临界点的原型系统。
2010-11-27 cond-mat.str-el
Interplay between unconventional superconductivity and heavy-fermion quantum criticality: CeCu$_2$Si$_2$ versus YbRh$_2$Si$_2$
本文从反铁磁(AF)量子临界性和超导电性之间的相互作用出发,对比了两种同构正则重费米子化合物的低温性质。对于CeCu $_2$ Si $_2$,在巡游的三维重费米子自旋密度波(SDW)量子临界点(QCP)附近形成全能隙d波超导。非弹性中子散射结果表明,CeCu $_2$ Si $_2$中的量子临界SDW涨落和局部磁矩的Mott型涨落都对Cooper对的形成有贡献.在YbRh $_2$ Si $_2$中,超导电性似乎被AF阶($T_N$ = 70 mK)在$T\gtrsim~10$ mK处抑制。超低温测量揭示了核和4f电子自旋之间的混合顺序,这是由Yb衍生的核自旋为主,在$T_A$略高于2 mK的发展。混合顺序原来是强烈的竞争与主要的4f-电子顺序,并推动材料向其QCP。显然,这为在$T_c$ = 2 mK时形成重费米子超导性铺平了道路。与CeRhIn $_5$中的压致QCP一样,YbRh $_2$ Si $_2$中的磁场感生QCP也是局域Kondo破坏型的,对应于零温下的Mott型转变。因此,这些材料形成了约50种低$T$非常规重费米子超导体的大家族与具有更高$T_c$的非常规超导体的其它家族之间的联系,特别是铜酸盐、有机电荷转移盐和一些Fe基超导体的掺杂莫特绝缘体。我们的研究表明,AF QCP附近的重费米子超导性是一个强大的现象。
2018-08-22 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Magnetic-Field Induced Quantum Critical Point in YbRh$_2$Si$_2$
本文报道了反铁磁(AF)重费米子金属YbRh $_2$ Si $_2$(${T_N =}$ 70 mK)随磁场$B$变化的低温量热、磁性和电阻率测量结果。当场超过临界值${T_N\to0}$时,低温电阻率表现出${AT^2}$依赖性,当将$B$降低到${B_{c0}}$时,${A(B)}$的${1/(B-B_{c0})}$发散表明在整个费米面上存在奇异散射和重准粒子质量的发散.观测解释的一种新类型的量子临界点分离弱AF从弱极化重朗道费米液体状态。
2002-06-15 cond-mat.str-el
Magnetization study on the field-induced quantum critical point in YbRh_2Si_2
我们用低温磁化强度$M(T)$和磁格林奈森比$Γ_{\rm mag}$测量研究了YbRh $_2$ Si $_2$的场致量子临界点,并将结果与以前的热膨胀$β(T)$和临界格林奈森比$Γ^{cr}(T)$,YbRh $_2$(Si $_{0.95}$ Ge $_{0.05}$)$_2$的数据进行了比较.在后一种情况下,轻微的负化学压力已被用来调整系统向其零场QCP。磁化导数$-dM/dT$远比热膨胀更奇异,反映了恒定熵下场的强烈温度依赖压力导数,$(dH/dP)_S=V_mβ/(dM/dT)$($V_m$:摩尔体积),其在$T\to 0$的$(0.15\pm 0.04)$ T/GPa处饱和。先前在霍尔和热力学测量中观察到的线$T^\star(H)$将较强$(ε>1$)和较弱$(ε<1$)发散$Γ_{\rm mag}(T)\propto T^{-ε}$的$T$-$H$相空间中的区域分开。
2009-06-11 cond-mat.str-el
Divergence of the Magnetic Grüneisen Ratio at the Field-Induced Quantum Critical Point in YbRh$_2$Si$_2$
用低温磁化$M(T)$和比热$C(T)$测量方法研究了重费米子化合物YbRh $_2$ Si $_2$在量子临界点附近的磁场($H_c=0.06$ T,$H\perp c$).在接近不稳定性时,$dM/dT$比$C(T)$更奇异,导致磁格吕奈森比$Γ_{\rm mag}=-(dM/dT)/C$发散。在Fermi液相区,$Γ_{\rm mag}=-G_r(H-H_c^{fit})$与$G_r=-0.30\pm 0.01$和$H_c^{fit}=(0.065\pm 0.005)$ T的关系与YbRh $_2$(Si $_{0.95}$ Ge $_{0.05}$)$_2$比热系数的标度行为一致. $dM/dT$的场依赖性表明,作为磁场的函数,在通过之前在霍尔和热力学测量中观察到的线$T^\star(H)$时,熵的拐点。
2008-11-26 cond-mat.str-el
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
Comment on "Evidence for a non Fermi liquid phase in Ge-substituted YbRh$_2$Si$_2$"
在最近的一篇论文中,Custers { \it et al.} \cite{custers}等提出,在0 K时,Ge掺杂重费米子系统YbRh $_2$ Si $_2$中存在一个新的金属量子临界相.在这里,我们讨论的后果,这种识别(更标准)场诱导量子临界相。
2010-12-15 cond-mat.str-el
Quantum criticality in Yb(Rh0.97Co0.03)2Si2 probed by low-temperature resistivity
利用电阻率和磁阻效应研究了Yb(Rh0.97Co0.03)2Si 2的量子临界性。Co的部分取代导致了预期的稳定的磁性根据Yb系统的化学压力的应用。然而,近藤击穿的签名保持在相同的位置,在温度-磁场相图相比,化学计量的YbRh 2Si 2。因此,近藤击穿位于反铁磁相内。这些结果很好地符合化学压力下的全局相图[1]。
2009-07-24 cond-mat.str-el
Comment on "Zeeman-Driven Lifshitz Transition: A Model for the Experimentally Observed Fermi-Surface Reconstruction in YbRh2Si2"
In Phys. Rev. Lett. 106,137002(2011),A. Hackl和M. Vojta提出用电子带的塞曼诱导的Lifshitz跃迁来解释YbRh2Si2的量子临界行为,该跃迁的电子带的宽度比常规金属的电子带的宽度小约6个数量级。在这里,我们注意到,所提出的频带的超窄性,以及所提出的方案本身,导致性质是定性不一致的显着特征观察到的YbRh2Si2在其量子临界点附近。
2012-07-02 cond-mat.str-el
Transport Spectroscopy of the Field Induced Cascade of Lifshitz Transitions in YbRh2Si2
在9.5~ 13 T范围内的磁场作用下,在重费米子化合物YbRh $_2$ Si $_2$中观察到一系列热电势的强反常现象。我们确定这些功能与复杂的费米表面的这种化合物,即级联的Lifshitz拓扑转换的拓扑变换序列。为了毫无疑问地将这些异常归因于费米面的特定拓扑变化,我们采用重整化能带方法。在此基础上,我们提出了一个简化的模型,它由大的周边费米面片和连续出现(消失)的小“空洞”或“颈”的数量组成。我们占的费米面的各个组件之间的多个电子散射过程,计算相应的散射时间,并最终找到的磁场依赖的塞贝克系数。所得到的解析表达式合理地再现了观察到的位置的最大值和最小值以及整体线的形状,并允许我们识别相应的拓扑变换的字符。
2019-08-30 cond-mat.str-el
Low-temperature thermopower study of YbRh2Si2
重费米子化合物YbRh2Si2在TN = 70 mK的极低温度下表现出反铁磁(AFM)相变。在施加一个微小的磁场的Bc = 60 mT的原子力显微镜订购被抑制和系统被驱动向场诱导量子临界点(QCP)。在这里,我们提出了低至30 mK的高质量YbRh2Si2单晶的低温热电S(T)测量。在顺磁状态下,S(T)为负值,且值很大。在零磁场下,磁有序相内没有观察到类似朗道费米液体(LFL)的行为。然而,从负到正的符号变化出现在最低温度上的QCP的磁侧。当B > Bc时,S线性外推到零,证明了LFL区的恢复。交叉温度是急剧确定的,并完全符合从电阻率和比热调查得出的。
2008-07-22 cond-mat.str-el
Separation of energy scales in undoped YbRh$_2$Si$_2$ under hydrostatic pressure
通过低$T$磁化强度测量,研究了YbRh $_2$ Si $_2$在量子临界点附近的温度($T$)-磁场($H$)相图.我们的分析表明,能量标度$T^\star(H)$,以前与近藤击穿和终止于0.06 T的$T\to 0$,保持不变的压力下,而反铁磁临界场从0.06 T($p=0$)增加到0.29 T($p=1.28$ GPa),导致在交叉的$T_N(H)$和$T^\star(H)$。我们的结果与Yb(Rh $_{1-x}$ Co $_x$)$_2$ Si $_2$上的结果非常相似,证明了Co诱导的无序不是化学压力下两种尺度脱离的原因.
2013-06-22 cond-mat.str-el
Thermal conductivity through the quantum critical point in YbRh2Si2 at very low temperature
在基面磁场下测量了YbRh_2Si_2的热导率,温度低至很低。一个额外的通道热传输出现低于30 mK,无论是在反铁磁和顺磁状态,分别低于和高于临界场抑制磁秩序。这排除了反铁磁振子作为这种额外贡献的起源热导率。此外,这一低温的贡献占上风的有效性或违反的Wiedemann-Franz定律在场诱导量子临界点的明确结论。在高温下的顺磁状态下,热导率是敏感的铁磁波动,以前观察到的NMR或中子散射和所需的急剧的电子自旋共振断裂的发生。
2015-03-06 cond-mat.str-el
Fermionic Critical Fluctuations: Potential Driver of Strange Metallicity and Violation of the Wiedemann-Franz Law in YbRh2Si2
Max Planck Institute for Chemical Physics of Solids(马克斯·普朗克固体化学物理研究所);Zhejiang University(浙江大学)
YbRh2Si2中通过非弹性散射中心的费米子临界涨落驱动异常金属行为和魏德曼-弗朗茨定律破坏
2025-12-03 cond-mat.str-el
Ferromagnetic quantum critical fluctuations in YbRh_2(Si_{0.95}Ge_{0.05})_2
用交流和直流磁法研究了YbRh $_2$(Si $_{0.95}$ Ge $_{0.05}$)$_2$的体磁化率$χ(T,B)$,在低温下接近场生量子临界点$B_c=0.027$ T.对于$B\leq 0.05$ T,当温度低于0.3 K时,居里-外斯定律具有负外斯温度。在这个区域之外,磁化率表示铁磁量子临界波动:$χ(T)\propto T^{-0.6}$高于0.3 K,而在低温下,泡利磁化率遵循$χ_0\propto (B-B_c)^{-0.6}$,并与电阻率中的$T^2$项的系数成比例。索默-威尔逊比被高度增强,并在接近临界场时增加到30。
2005-01-25 cond-mat.str-el
Non-local Magnetic Field-tuned Quantum Criticality in Cubic CeIn_{3-x}Sn_x (x=~0.25)
结果表明,轻掺(~ 8%)Sn的CeIn_3的反铁磁性终止于临界场μ_0H_c= 42 \pm 2 T.电输运和热力学测量表明,有效质量$m^\ast$不发散,表明立方CeIn_3代表临界自旋密度波(SDW),而不像在低对称性体系如CeCu_{6-x} Au_x和YbRh_2 Si_{2-x} Ge_x中报道的局域量子临界点. m* 在较低场μ_0 H_x = 30 \pm 1 T处存在最大值,可以解释为从局部矩到SDW行为的场致交叉,因为反铁磁序参量的大小低于费米带宽。
2006-02-01 cond-mat.str-el
New Universality Class of Quantum Criticality in Ce- and Yb-based Heavy Fermions
讨论了在具有强局域电子关联的巡游电子系统中出现的一类新的量子临界普适性。Ce-或Yb-价态跃迁的量子临界性为我们提供了一个统一的解释,解释了在重费米子金属如YbRh 2Si 2和β-YbAlB 4、YbCu 5-xAlx和CeIrIn 5中常见的非常规临界性。关键的起源是由于一阶价跃迁的量子临界端点附近出现的临界价涨落模式的局部性,这是由f电子的强电子相关引起的。更广泛的相关性,这一新的临界性和重要的未来测量,以揭示其起源进行了讨论。
2012-06-27 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
New Quantum Criticality Revealed under Pressure
在Yb基周期晶体如YbRh $_2$ Si $_2$和$β$ -YbAlB $_4$中观察到的非常规量子临界现象一直是强关联电子系统的中心问题之一。在准晶体Yb $_{15}$ Au $_{51}$ Al $_{34}$中发现了共同的临界性,其在至少高达$P=1.5$ GPa的压力下令人惊讶地持续存在。在准晶体中发现了$T/H$标度,其中磁化率可以表示为温度$T$与磁场$H$之比的单一标度函数,这与在$β$ -YbAlB $_4$中观察到的标度基本相同.最近,在压力下,甚至在近似晶体Yb $_{14}$ Au $_{51}$ Al $_{35}$中也观察到了$T/H$标度以及共临界性。Yb的临界价涨落理论对这些引人注目的现象给出了统一的自然解释。
2017-03-13 cond-mat.str-el
The thermopower as a signature of quantum criticality in heavy fermions
我们提出了一系列的论据表明,塞贝克系数可以作为一个决定性的实验来表征的性质的量子临界点(QCP)在重费米子化合物。作为反应几乎完全的离域熵载流子的存在下,塞贝克系数显示出剧烈的崩溃在近藤击穿QCP,作为重建的费米面发生。相反,在自旋密度波(SDW)QCP周围,塞贝克系数是广泛对称的。我们讨论了在QCP的符号变化的可能性,$| S / T | $的特性变化与温度和外部参数,以及塞贝克系数的能力,以区分本地化和巡回反铁磁性(AF)。对四种非常规化合物:YbRh $_2$ Si $_2$,Ce(Mn)In $_5$,CeCu $_{6-x}$ Au $_x$和URu $_2$ Si $_2$给出了实验建议。
2010-02-12 cond-mat.str-el
Tuning low-energy scales in YbRh$_2$Si$_2$ by non-isoelectronic substitution and pressure
重费米子金属YbRh $_2$ Si $_2$实现了具有多个消失能级$T_{\rm N}(B)$和$T^\ast(B)$的场诱导量子临界点。我们研究了它们的变化与部分非等电子取代,化学和静水压力。本文报道了Yb(Rh $_{1-x}$ T $_x$)$_2$ Si $_2$(T=Fe或Ni)的低温电阻率、比热容和磁化率。对于$x\leq 0.1$,磁场$B\leq 0.3$ ~T(垂直于c轴)和静水压力$p\leq 1.5$ ~GPa。这些数据可以解开流体静力学和化学压力的综合影响,以及非等电子取代。与Ni和Co取代增强磁有序相反,Fe取代起相反的作用。对于$x=0.1$,它还完全抑制了$T^\ast$交叉并消除了铁磁波动。$T^\ast$的压力、磁场和温度依赖性与其作为近藤击穿特征的解释不一致。
2019-09-11 cond-mat.str-el
Evidence for a Kondo destroying quantum critical point in YbRh2Si2
重费米子金属YbRh $_{2}$ Si $_{2}$在低于$T_{N} = 0.07$ K时是弱反铁磁体。施加低磁场$B_{c} = 0.06$ T($\perp c$)足以连续抑制反铁磁(AF)序。低于$T \approx 10$ K时,电子比热$γ(T)$的索末菲系数呈现对数发散。在$T < 0.3$ K,$γ(T) \sim T^{-ε}$($ε: 0.3 - 0.4$),而电阻率$ρ(T) = ρ_{0} + aT$($ρ_{0}$:残余电阻率)。在将有限的输运和热力学量的$T$数据外推到$T = 0$时,观察到(i)“费米表面交叉”标度$T^{*}(B)$的消失,(ii)初始霍尔系数$R_{H}(B)$的突然跳跃和(iii)在$B = B_{c}$(场诱导量子临界点(QCP))处违反Wiedemann Franz定律。这些观测结果被解释为重准粒子临界破坏的证据,即,传播Kondo单线态,在该材料的QCP。
2013-09-27 cond-mat.str-el
Magnetic field dependence of the antiferromagnetic phase transitions in Co-doped YbRh_2Si_2
本文给出了Yb(Rh_(1-x)Co_x)_2Si_2合金在中等Co含量x=0.18,0.27和0.68时的第一比热数据。结果已经指出了一个复杂的磁相图作为组成的函数。YbRh_2Si_2(T_N^{x=0}=72 mK)的共掺杂由于晶体学晶胞的体积减小而使磁相稳定。磁相变作为C^{4f}(T)/T中的显著异常清晰可见,并且可以通过施加磁场来抑制。从x=0.18到x=0.27,我们观察到从T_N^{0.18}=1.1 K和T_L^{0.18}=0.65 K的两个类平均场(MF)磁跃迁到T_N^{0.27}=1.3 K的一个尖锐的λ型磁跃迁的变化。在磁场下的初步测量并不能证实文献中提出的场致一级相变。当x=0.68时,我们发现在T_N^{0.68}=1.14 K和T_L^{0.68}=1.06 K处有两个跃迁。
2009-08-10 cond-mat.str-el
Anomalous Local Criticality in Heavy Fermion Metals from Holography
我们提出了一个全息理论来解释在某些重费米子金属,如$\mathrm{CeCu_{5.9}Au_{0.1}}$和$\mathrm{YbRh_{2}(Si_{0.95}Ge_{0.05}})_{2}$,这是不符合任何传统的自旋密度波量子临界点理论观察到的异常临界现象的数量。我们表明,从全息不动点的非高斯性质起着至关重要的作用,这些材料的物理附近的量子临界点,这是不是在同一普适类的自旋密度波型不动点。在非高斯不动点处的临界自旋涨落是强各向异性的,在空间方向上是局域的,在时间方向上是临界的,在低温下,临界指数为2/3的频率与温度的关系。局域临界指数趋于1,这导致在高温下的量子临界区域中恒定的自旋弛豫速率。讨论了不动点的稳定性。
2013-12-26 cond-mat.str-el
Multiple energy scales at a quantum critical point
本文报道了重费米子金属YbRh $_2$ Si $_2$在磁场驱动下的量子临界点的热力学测量结果。这些数据提供了证据的平衡激发光谱中的能量尺度,这是除了从缓慢波动的序参量的预期。当达到量子临界点时,两个能量尺度都接近于零,从而为一类新的量子临界性提供了证据。
2007-01-23 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 ~$和CeCu(6-x)Au(x)的实验数据符合得很好,分别假设了3D和2D自旋涨落.
2014-03-13 cond-mat.str-el
Dynamical scaling and Planckian dissipation due to heavy-fermion quantum criticality
本文利用2CDMFT研究周期性Anderson模型的Kondo破坏量子临界点,发现其量子临界区呈现SYK式慢动力学、$ω/T$标度及普朗克耗散,证明该点为内禀奇异金属不动点,且光学电导与实验相符。
2024-04-22 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
Breakdown of the Fermi liquid theory in heavy fermion compounds
我们回顾了重费米子化合物,如CeCu $_{6-x}$ Au $_x$或CeMIn $_5$接近零温度相变的量子临界点的异常性质。在各种化合物中观察到的电阻率、比热和磁性的异常行为表明费米液体理论的根本崩溃。最近对YbRh $_2$ Si $_2$的测量,通过量子临界点进行场调谐,提供了关于费米液体接近临界的演化的有趣见解。我们讨论了在量子临界点处的一种自旋-电荷分离的可能性,并对它与欠屏蔽近藤模型的可能联系作了一些评论。
2002-11-14 cond-mat.str-el
Strange metal state near a heavy-fermion quantum critical point
最近在磁场作用下对Ge取代的重电子材料YbRh_2Si_2的量子临界性进行了实验研究,揭示了在低温下在有限磁场范围内可能存在的非费米液体(NFL)奇异金属(SM)态,这仍然是一个谜。在SM区,零场反铁磁性被抑制。在临界场以上,它让位于具有近藤关联的重费米液体。的T(温度)-线性电阻率和T-对数其次是一个幂律奇异性的比热系数在低T,突出的NFL行为在SM区域,是无法解释的。我们提供了一个机制,以解决这些开放的问题,理论上的基础上的竞争准二维波动的短程共振价键(RVB)自旋液体和近藤相关临界附近。通过对反铁磁Kondo-Heisenberg模型的大N近似下的有效场论的场论重整化群分析,我们确定了临界点,并很好地解释了交叉和SM行为.
2017-01-17 cond-mat.str-el
Magnetic field induced criticality in superconducting two-leg ladders
我们研究的d-波超导相的空穴掺杂的哈伯德模型的排斥相互作用的电子,定义在一个两个腿的梯子,由一个磁场平行于梯形平面施加诱导的临界奇点。我们认为,只要掺杂梯形中最低能量的自旋激发也带有电荷量子数,低温热力学量如比热系数和磁化率在量子临界区将呈现对数奇异性。这种行为与未掺杂的莫特绝缘体阶梯中的磁场诱导临界性形成鲜明对比,后者由零尺度因子普适性及其标志性平方根奇异性所控制。
2016-11-30 cond-mat.str-el
Critical quasiparticle theory: Scaling, thermodynamic and transport properties
我们利用最近发展起来的临界准粒子理论推导了关联金属中与量子临界点(QCP)相关的标度行为。将其应用于在YbRh $_2$ Si $_2$(YRS)中观察到的磁场感生QCP,导出了比热、电阻率、Gr{\”u}neisen系数和热电势的临界行为。这个理论很好地解释了实验结果
2012-01-03 cond-mat.str-el
Unconventional quantum criticality emerging as a new common language of transition-metal compounds, heavy-fermion systems, and organic conductors
我们分析和概述了几种不同的非常规量子临界。非常规性的一个起源是接近一阶转变。一阶跃迁和连续跃迁之间的边界由量子三临界点(QTCP)描述。与传统的量子临界点(QCP)相比,其特征之一是伴随的序参量发散和均匀涨落。几个令人困惑的非费米液体属性被称为占的情况下,YbRh 2Si 2,CeRu 2Si 2和β-YbAlB 4。另一个更戏剧性的非常规性出现在这种情况下的拓扑转变,如金属-绝缘体和Lifshitz转变。这个边界,边际量子临界点(MQCP),属于一个前所未有的普适类发散均匀波动在零温度。MQCP具有一个独特的特征,即破密性和拓扑转换的组合特征。V2-xCrxO 3和有机导体kappa-(ET)2Cu[N(CN)2]Cl的实验结果支持了理论结果。识别拓扑转变也揭示了非费米液体如何在金属中作为一个相出现。该理论还解释了ZrZn 2中变磁性转变的临界性,将其解释为Lifshitz转变和相关效应的相互作用。我们在这些例子中讨论了共同的基础物理。
2010-08-21 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
The break up of heavy electrons at a quantum critical point
在绝对零度的点,物质变得不稳定的新形式的秩序被称为量子临界点(QCP)。在这一点上发展的有序和无序之间的量子波动引起了材料有限温度电子特性的深刻转变。磁场是理想的调谐材料尽可能接近QCP,在那里可以研究最强烈的临界效应。先前对重电子材料$YbRh_2Si_2$的研究发现,在场致量子临界点附近,电子运动得越来越慢,并且以越来越大的概率相互散射,正如电子有效质量和截面的发散到无穷大所表明的那样。这些研究不能阐明这些性质是施加场的伪影,还是无场QCP的更一般特征。在这里,我们报告说,当锗掺杂的$YbRh_2Si_2$被调谐远离化学诱导的量子临界点的磁场有一个普遍的行为,在温度依赖性的比热和电阻率:特征动能的电子是直接成比例的强度所施加的领域。我们推断,所有的弹道运动的电子消失在QCP,形成一类新的导体,其中个别电子衰减成集体电流携带运动的电子流体。
2003-07-31 cond-mat.str-el
Possible quantum criticality and coexistence of spontaneous ferromagnetism and field-induced metamagnetism in triple-layered Sr4Ru3O10
研究了Sr_4Ru_3O_(10)的热力学和输运特性与温度和磁场的关系。主要结果包括比热C随磁场B的增加而增加,低温下磁场对C/T的贡献是发散的,B的C/T在2.90T和7 T处出现突变和峰值||AB平面和B|| c轴,以及电阻率的低T幂律的相应变化。这项工作的新颖之处在于,量子涨落发生在一个系统中,该系统同时显示层内变磁性和层间自发铁磁性,这是一个不同于所有其他涉及量子临界性的系统的特征。
2006-05-30 cond-mat.str-el
Magnetic field induced quantum criticality and the Luttinger sum rule
我们表明,当有一个突然的转变,从小到大的费米面在一个场诱导的量子临界点,类似于可能已经观察到的一些重费米子化合物,在Luttinger-Friedel求和规则中需要考虑一个附加项,我们计算了具有场诱导量子临界点的局域模型的附加项并表明,它突然改变的过渡,使其满足广义Luttinger-Friedel求和规则的过渡的每一侧,并表征两个费米液相分离的QCP作为一个离散的(拓扑)指数。
2018-09-17 cond-mat.str-el
Field-Induced Quadrupolar Quantum Criticality in PrV2Al20
PrV_2Al_(20)是一种基于立方γ_3二重态的重费米子超导体,在~ 0.6K温度以下呈现非磁性四极有序。我们对PrV_2Al_(20)的磁输运研究揭示了沿[111]方向施加磁场在H_c ~ 11 T处的四极量子临界性。在抑制四极态所需的临界场Hc附近,我们发现电阻率rho(H,T)显著增强,准粒子的有效质量发散,并伴随着非费米液体(NFL)行为(即rho(T)~ T^n,n < 0.5)。我们还观察到上面的Shubnikov de Haas效应?Hc,表示增强的有效质量m/m0 ~ 10。这揭示了量子近藤效应和位间四极耦合之间的竞争,导致在量子临界点出现的T和H的广泛区域中的显著NFL行为。
2014-12-12 cond-mat.str-el
Field-Induced Ising Criticality and Incommensurability in Anisotropic Spin-1 Chains
在费米子场论模型的描述下,研究了由外部磁场引起的自旋为1的Haldane带隙链的量子相变。在轴对称破缺的情况下,随着电场的增加,连续发生两个转变:$h_c=(m_1 m_2)^{1/2}$($m_1$和$m_2$为横向质量)是临界伊辛点,$\tilde{h}_c^* (> h_c)$是相变-非公度转变点.虽然后者是不可分辨的,它的性质是揭示在自旋关联函数(包括均匀和交错),这是计算后表示的耦合伊辛对场的相关块Toeplitz行列式。
2003-06-13 cond-mat.str-el
Dissipation-induced bulk and boundary criticality in the Haldane chain
Lanzhou University(兰州大学);Technische Universität Dresden(德累斯顿工业大学);Laboratoire Léon Brillouin, CEA, CNRS, Université Paris-Saclay(里昂·布里渊实验室,法国原子能和替代能源委员会,法国国家科学研究中心,巴黎萨克雷大学)
研究与耗散欧姆浴耦合的Haldane链,通过量子蒙特卡洛模拟揭示其耗散诱导的体与边界临界性,推导广义弦序参量,为耗散调控的边界临界性研究奠定基础。
2026-08-07 cond-mat.str-el
Field-induced criticality in a gapped quantum magnet with bond disorder
利用中子衍射和量热测量研究了哌嗪铜离子$_2$(Cl $_{1-x}$ Br $_x$)$_6$($x=0$,x=3.5%和x=7.5%)的场致量子相变.确定了临界指标$ϕ$和$β$。这些发现与基于$z=d$假设的玻色玻璃的一些原始预测相矛盾,但与最近暗示$z<d$的理论结果一致。非弹性中子实验表明,无序对系统中最低能量的磁隙激发有着深远的影响。
2012-03-13 cond-mat.str-el
Frustrated Heisenberg antiferromagnets: fluctuation induced first order vs deconfined quantum criticality
最近有人认为,量子相变可以从根本上不同于经典的相变作为一个突出的“去限制临界点”表现出由于Berry相位效应的量子数的分数化。这种跃迁应该发生在受抑(“$J_1$ - $J_2$”)量子磁体中。我们已经开发了一种新的重整化方法,这样的系统是完全尊重的基本晶格结构。根据我们的研究结果,另一个深刻的现象即将到来:波动诱导(有序无序)的一级转变。这必须发生大自旋,我们推测,它是负责最近观察到的弱一阶行为的数值模拟挫折$S=1/2$系统。
2006-01-11 cond-mat.str-el
Fermi-surface collapse and dynamical scaling near a quantum critical point
当物质的宏观相在零温度下经历连续的转变时,量子临界性就出现了。虽然人们越来越认识到量子临界点的集体涨落在广泛的量子材料中发挥着重要作用,但对潜在的量子临界激发的本质仍然知之甚少。在这里,我们报告的霍尔效应在重费米子金属YbRh 2Si 2,一个典型的系统量子临界的深入测量。我们隔离的快速交叉的等温霍尔系数清楚地连接到量子临界点从一个平滑的背景贡献;后者存在远离量子临界点,并通过我们的研究,只有在很宽的磁场检测。重要的是,临界交叉的宽度与温度成正比,这违反了传统理论的预测,而是与量子临界单电子涨落谱的能量随温度的变化E/T的比例一致。我们的研究结果提供了证据,量子动力学标度和临界近藤击穿同时在同一材料中运行。相应地,我们推断宏观尺度不变的波动出现从微观多体激发与一个崩溃的费米面。这一见解有望与广泛的强关联量子系统中的非常规有限温度行为相关。
2010-09-09 cond-mat.str-el
Observation of field induced anomalous quantum criticality in Ce0.6Y0.4NiGe2 compound
本文报道了一系列Ce_(1-x)Y_xNi_Ge_(2-x)(x = 0.1,0.2和0.4)化合物在外磁场作用下的磁化强度和热容的研究结果。我们对这些化合物的热力学量-dM/dT的研究表明,磁挫折持续在Ce0.9Y0.1NiGe 2,也报告为母体化合物CeNiGe 2。在Ce0.8Y0.2NiGe 2中也注意到这种挫折的弱签名,而在Ce0.6Y0.4NiGe 2中它被抑制。对Ce0.9Y0.1NiGe2和Ce0.8Y0.2NiGe2的热容量研究表明,在高场下存在一种新的磁异常,这表明这些化合物中不存在量子临界性。然而,对于Ce0.6Y0.4NiGe2,没有注意到这种异常。对于后一种化合物,热容量和磁化强度的磁场(H)和温度(T)依赖性服从临界场以上的H/T标度。然而,得到的标度临界参数(δ)为1.6,这是远离平均场值3。这种偏离表明这些化合物中存在不寻常的波动和反常的量子临界性。这种不寻常的波动可能是由Y-取代引起的失序引起的。
2018-12-18 cond-mat.str-el
Field-Induced Selective Spin Gap Closure and Quantum Criticality in BaNd$_2$ZnS$_5$
Los Alamos National Laboratory(洛斯阿拉莫斯国家实验室);University of Arizona(亚利桑那大学)
研究发现BaNd$_2$ZnS$_5$中磁场诱导选区自旋间隙闭合,展现模式选择性量子临界性,揭示强各向异性相互作用导致不同激发子集独立临界。
2026-04-22 cond-mat.str-el
Magnetic-field-induced reentrance of Fermi-liquid behavior and spin-lattice relaxation rates in YbCu_{5-x}Au_x
最近,在观测到的${\rm {YbCu_{5-x}Au_x}}$($x=0.6$)的磁化率$χ$和μ子和$\rm ^{63}Cu$核自旋-晶格弛豫速率$1/T_1$的异常中,揭示了与朗道-费米液体(LFL)行为的强烈偏离。我们发现,上述异常以及磁场诱导的重入LFL属性确实是由准粒子有效质量的标度行为。我们利用基于费米子凝聚量子相变(FCQPT)概念的方法从理论上得到了标度行为。基于FCQPT方法对实验数据的理论分析不仅统一解释了上述两个实验事实,而且阐明了$\rm YbRh_2Si_2$中纵向磁电阻标度行为的物理原因。
2009-02-07 cond-mat.str-el
Ferromagnetic Quantum Critical Point in Heavy-Fermion Iron Oxypnictide Ce(Ru$_{1-x}$Fe$_x$)PO
我们对Ce(Ru_{1-x} Fe_{x})PO进行了~(31)P-NMR测量,以研究铁磁(FM)量子临界性,因为具有二维结构的重费米子(HF)铁磁体CeRuPO通过等价Fe取代Ru而转变为HF顺磁体。我们发现Ce(Ru_{0.15} Fe_{0.85})PO在低至\sim 0.3 K时表现出临界涨落,同时Fe取代对居里温度和有序矩的持续抑制。这些实验结果表明,FM量子临界点(QCP)的存在下,在x \sim 0.86,这是一个罕见的例子巡回铁磁体。此外,我们还指出Ce(Ru_{0.15} Fe_{0.85})PO的临界行为与YbRh_{2} Si_{2}中的临界行为有相似之处,其中讨论了$f$电子的局域临界性.发现Ce(Ru_{1-x} Fe_{x})PO是研究HF化合物FM量子临界性的新体系。
2012-10-17 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Nonlocal Kondo effect and quantum critical phase in heavy fermion metals
由于近藤效应和磁性的竞争,重费米子金属在零温下通常表现出非常规的量子临界点或量子临界相。以前的理论往往是基于某些地方类型的假设和实验的完全一致的解释还没有实现。在这里,我们开发了一个有效的算法的Schwinger玻色子的方法来探讨的空间相关性对Kondo晶格的影响,并介绍了非局域近藤效应的概念,在量子临界区与解除限制的自旋。我们预测了一个全局相图,其中包含一个非费米液体量子临界相,一个隐藏的holon费米面和一个部分扩大的电子费米面的强量子涨落,而一个单一的量子临界点的弱量子涨落。这解释了最近报道的在受挫折的近藤晶格CePdAl中的不寻常的金属自旋液体,并解决了YbRh $_2$ Si $_2$中的费米体积难题。我们的理论突出了非定域物理的重要性,并提供了一个统一的理解重费米子量子临界。
2021-10-11 cond-mat.str-el
Shot Noise near Quantum-Criticality
针对重费米子化合物YbRh₂Si₂量子临界区散粒噪声的理论难题,基于边缘费米液体理论和Nagaev方法计算噪声,明确碰撞特性与平衡条件,解释了实验的量级与温度依赖关系,揭示了高温下法诺因子趋于0的规律。
2024-09-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Singular charge fluctuations at a magnetic quantum critical point
奇怪的金属行为是普遍存在的相关材料,从铜酸盐超导体到双层石墨烯。越来越多的人认识到,它产生于朗道序参量的量子涨落之外的物理学,在量子临界重费米子反铁磁体中,朗道序参量可以被实现为自旋和电荷的临界近藤纠缠。相关的电子离域跃迁的动力学可以理想地通过光学电导率来探测,但是在相应的频率和温度范围内的实验仍然难以捉摸。我们提出了太赫兹时域透射光谱的分子束外延生长薄膜的YbRh $_2$ Si $_2$,一个模型奇怪的金属化合物。我们观察到的频率随温度缩放的光学电导率作为超越朗道量子临界性的标志。我们的发现暗示了临界电荷波动在奇怪的金属行为中起着核心作用,从而阐明了相关量子物质的长期奥秘之一。
2018-08-07 cond-mat.str-el
Search for Pressure Induced Quantum Criticality in YbFe2Zn20
在8.23GPa和0.3K的压力下测量了重费米子化合物YbFe_2 Zn_(20)的电输运。低温费米液体态的压力依赖性通过拟合rho(T)= rho_0 + AT^n(T < T_FL,n = 2)进行评估.低温费米液体态的幂律分析表明,在P <5GPa的宽温度范围内n = 2.然而,在较高压力下,仅在非常低的温度下观察到二次温度依赖性,并且相反地,在低温热导率中显示出更宽范围的n < 2幂律行为。随着压力的增加,T_FL从常压下的~11 K减小到8.23GPa下的~ 0.6K。在相同的压力范围内,A参数急剧增加,其函数形式为A与(P-Pc)^-2成正比,其中Pc~9.8GPa是可能的量子临界点的临界压力。
2013-04-04 cond-mat.str-el