Origin of the peaks in the Nernst coefficient of bismuth in strong magnetic fields
Yu. V. Sharlai, G. P. Mikitik
我们解释了最近观察到的磁场沿三角轴和铋的biseccentric方向的能斯特系数的峰值的起源。另外的实验进行了讨论，使一个验证我们的解释。
We explain the origin of most of the peaks in the Nernst coefficient that were recently observed at magnetic fields directed along the trigonal axis and the bisectrix direction in bismuth. Additional experiments are discussed that enable one to verify our explanation.
机构、总结、中文摘要均由AI分析而来，可能存在错误，请以论文正文为准。
继续探索
Oscillating Nernst-Ettingshausen effect in Bismuth across the quantum limit
在元素铋中，10个$^5$原子共用一个巡游电子，因此，适度的磁场可以将电子限制在最低的朗道能级。我们报告的第一次研究金属热电在这个政权。主要的热电响应是非对角的，振荡分量比非振荡背景大几倍。当第一朗道能级达到费米能级时，能斯特系数和艾丁斯豪森系数都出现了峰值，而艾丁斯豪森系数达到了与温度无关的最大值。一个理论调用载流边缘激发的定性协议进行观察。
Comment on "Signatures of Surface States in Bismuth at High Magnetic Fields"
能斯特效应是在存在磁场的情况下由于纵向热梯度而产生的横向电场。它的幅度最近研究了33 T的铋单晶与沿三角轴取向的磁场。除了能斯特响应的量子振荡之外，当磁场超过量子极限时，还检测到具有几个附加峰的丰富结构，该量子极限在该配置中为10 T的量级。这些高场能斯特异常的起源是一个正在进行的研究主题。最近，Seradjeh，Wu和Phillips提出表面状态可以引起这些异常。这一建议经不起批判性的检验。
Phase diagram of bismuth in the extreme quantum limit
元素铋提供了一个难得的机会来探索三维气体的命运的高度移动的电子限制在其最低的朗道水平。在能带图中被忽略的库仑相互作用，预计在这个极端的量子极限中会变得重要，但结果却知之甚少。在这里，我们提出了一个研究的角度依赖的能斯特效应在铋，建立了超量子场标度的存在上的复杂的单粒子光谱。每当朗道能级与费米能级相交时，能斯特响应就会急剧地达到峰值。所有这些峰都被实验分辨，它们的复角依赖性与理论非常一致。超出量子极限，我们解决了额外的能斯特峰信号的级联额外的朗道子水平所造成的电子相互作用。
Nernst quantum oscillations in bulk semi-metals
利用广泛可用的10 T的磁场，人们可以在铋和石墨中达到量子极限。在零磁场下，这两种元素半金属承载两种符号的载体的稀液体。当达到量子极限时，所有准粒子都被限制在少数朗道管中。每当朗道管在离开费米面之前受到挤压时，能斯特响应就会急剧地达到峰值。在铋中，额外的能斯特峰，在非相互作用的图片中出乎意料的，被解决超出量子极限。这些意想不到的能斯特峰的振幅是较大的样品中具有最长的电子平均自由程。
Angle-resolved Landau spectrum of electrons and holes in bismuth
在元素铋中，清空低指数朗道能级伴随着巨大的能斯特量子振荡。每当朗道能级与化学势相交时，能斯特响应就会急剧地达到峰值。通过研究场在三个高对称轴所定义的三个垂直平面内旋转时这些峰的演化，我们绘制了系统的角分辨朗道谱，直到12T。用扩展的狄拉克哈密顿量处理L点电子的理论模型与实验分辨的能谱进行了比较。我们得到了一组理论参数产生一个很好的，但不完美的协议之间的理论和实验的所有方向的磁场在空间。结果证实了狄拉克谱与电子袋的相关性，并解决了长期存在的关于空穴g因子大小的不确定性。根据我们的分析，超过2.5 T的磁场沿平分线轴上的三个电子袋中的所有载流子在其最低（$j=0$）自旋极化朗道水平。在这个复杂的角度依赖性光谱的顶部，实验检测到额外的和意想不到的未知来源的能斯特峰。
Reply to Comment on "Signatures of surface states in bismuth at high magnetic fields"
在评论[arXiv：0910.1256]，Behnia认为，表面理论提出了我们最近的信[物理学。103，136803（2009）; arXiv：0905.0689]作为在高（> 9 T）磁场下对单晶铋样品的能斯特测量中观察到的异常峰的替代解释[Science 317，1729（2007）; arXiv：0802.1993]与实验中观察到的异常峰的数量级和形状不一致。我们在本答复中解释了为什么这一论点是不正确的。
Observation of three-dimensional behavior in surface states of bismuth nanowires and the evidence for bulk Bi charge fractionalization
而大块铋支持非常高的迁移率，轻，狄拉克电子和空穴在其内部，它的边界支持一层重电子在表面态形成的自旋轨道相互作用的表面电场的存在。为了研究表面在电子输运中的作用，在低温和高达14 T的磁场下对小直径d三角Bi纳米线（30 nm < d < 200 nm）进行了磁输运研究。一个二维的行为是预期的表面电荷，然而，我们发现，而不是一个三维的行为，丰富的朗道能级光谱在一个接近球形的费米表面。这与三角线表面态的长穿透长度有关。对宏观样品的电子性质中表面输运和表面诱导弛豫的参与进行了展望。我们表明，最近观察到的磁量子峰的能斯特热功率系数，归因于二维电子气电荷分馏，可以更合理地解释这些表面状态。
Signatures of Electron Fractionalization in Ultraquantum Bismuth
由于巡游电子的费米波长较长，元素铋（与大多数金属不同）的量子极限可以在中等磁场下达到。电子的量子化轨道随磁场的增加而缩小。超过量子极限，这些轨道的周长变得比费米波长短。我们研究了传输系数的单晶铋高达33特斯拉，这是深在这个超量子极限。能斯特系数呈现出三个意想不到的最大值，这三个最大值伴随着霍尔系数中的准平台。结果表明，这种散装元素可能会举办一个异国情调的量子流体让人想起与分数量子霍尔效应，并提出了电子在三维金属的分馏问题。
Quasiparticle Nernst effect in the cuprate superconductors from the d-density wave theory of the pseudogap phase
在赝能隙相的d密度波模型下，研究了铜氧化物高温超导体欠掺杂区的能斯特效应。通过分析和数值参数的组合，我们表明，有一个强大的低温正峰（即，当DDW状态是双极性时，即，当对称性破缺支持电子和空穴类准粒子在激发光谱中共存时，电子袋在低温下占主导地位。相反，如果潜在状态是非双极的，即，当它只支持一种准粒子时更一般地，在双极状态下，能斯特系数的符号可以是正的或负的，这分别取决于低温热电输运中电子或空穴袋的主导性。通过模拟赝能隙相的掺杂依赖DDW序参量与费米表面拓扑结构，支持空穴和电子口袋，并假设能量无关的传输散射时间，我们分析了能斯特效应的演变与掺杂浓度在低温下的铜酸盐相图。
Nernst response, viscosity and mobile entropy in vortex liquids
在超导涡旋的液体中，纵向热梯度产生横向电场。这种能斯特信号在中等温度和磁场下达到峰值，大概是涡核和超流体环境之间的熵差最大的地方。在许多不同的超导体中，这一峰值的幅度有着令人费解的相似性。该峰值可以被吸收到涡旋液体的粘度与熵密度比的最小值。以$\frac{\hbar}{k_B}$为单位表示，该最小值比在普通液体中看到的最小值大一个数量级。此外，储存在涡核中的熵是\textit{not}，与运动的磁通量线所束缚的熵相同。由于正常准粒子的稳定交换，熵可以从涡核泄漏。如果$\fracΔ{E_F}$比足够大，缓慢运动的涡旋在超导相干长度量级的距离内将剥离其熵。
Nernst effect of the new iron-based superconductor LaO$_{1-x}$F$_{x}$FeAs
本文报道了新铁基超导体LaO $_{1-x}$ F $_{x}$ FeAs $(x=0.1)$的能斯特效应的首次测量。在正常状态下，能斯特信号为负且非常小。在$T_{c}$以下，观察到由涡旋运动引起的大的正峰。与传统的II型超导体相比，磁通流动状态相当大。然而，在$T_{c}$和50 K之间，观察到能斯特信号明显偏离正常态背景，并且在正常态下非对角热电流出现反常的下降.我们认为，这种异常在正常状态下的能斯特效应可能与SDW波动。
Multiple Broken Symmetries in Striped La$_{2-x}$Ba$_{x}$CuO$_{4}$ detected by the Field Symmetric Nernst Effect
我们报告的热电调查的条纹和超导相的铜酸盐La $_{2-x}$ Ba $_{x}$ CuO $_{4}$附近的$x=1/8$掺杂已知主机稳定的条纹。我们使用的掺杂和磁场依赖的场对称能斯特效应功能来描绘这些阶段的现象。我们的测量结果与先前报道的超导$T_{\rm c}$以上的时间反演对称性破缺签名是一致的，并且关键地检测到在条纹电荷顺序温度$T_{\rm {\scriptscriptstyle CO}}$处的尖锐的、鲁棒的、场不变的峰。我们的观察表明，在$T_{\rm {\scriptscriptstyle CO}}$上出现了非平凡的电荷有序相，并且随后在LBCO中出现体超导性之前，在很宽的温度范围内存在自发产生的涡旋。
Nernst effect in metals and superconductors: a review of concepts and experiments
能斯特效应是在存在磁场的情况下由纵向热梯度产生的横向电场。在本世纪初，对铜氧化物的能斯特实验进行了分析，假设：i）准粒子对能斯特信号的贡献可以忽略不计; ii）高斯超导涨落不能在临界温度以上产生能斯特信号。这两个假设都被后来的实验所否定。本文回顾了实验记录多个来源的能斯特信号，其中，根据Brigman关系，测量的流动引起的纵向粒子流的横向熵。沿着兰道尔对输运现象的研究思路，横向磁热电响应的大小与热电导量子和一些与材料相关的长度尺度有关：平均自由程、费米波长、德布罗意热波长和超导相干长度。稀释金属中的极端移动准粒子产生广泛记录的能斯特信号。在超导体的正常状态下，波动的库珀对已经被发现产生可检测的能斯特信号，其幅度符合高斯理论，该理论首先由Usishkin，Sondhi和Huse提出。除了这些微观来源，移动的Abrikosov涡旋，同时携带熵和磁通量的介观物体，可以产生相当大的能斯特响应。最后，在金属中，如果受到足够强的磁场，费米面被截断成几个朗道管，每个朗道管都会在能斯特响应中产生一个峰值。对能斯特信号的这些公认来源的调查是在其他有争议的情况下识别能斯特信号起源的有用指南。
Nernst effect in the electron-doped cuprate superconductor PCCO: Superconducting fluctuations, upper critical field Hc2, and the origin of the Tc dome
在高于临界温度Tc的宽温度范围内，测量了电子掺杂铜酸盐超导体Pr 2-xCexCuO 4（PCCO）在欠掺杂（x =0.13）到过掺杂（x=0.17）四种浓度下的能斯特效应.高达15 T的磁场H用于可靠地获得正常态准粒子对能斯特信号的贡献Nqp，将其从总信号N中减去以获得超导贡献Nsc。作为H的函数，Nsc在磁场H* 处达到峰值，磁场H * 的温度依赖性服从Hc 2 * ln（T/Tc），就像在传统的超导体如Nb 1-xSix中一样。的掺杂依赖性的特征场规模Hc 2 * -显示密切相关的上临界场Hc 2-跟踪圆顶状的依赖Tc，表明超导性被削弱的量子临界点以下的费米表面被重建，大概是由发病的反铁磁秩序。我们的数据在所有的掺杂量与高斯超导波动的理论是一致的，消除了需要调用不寻常的涡旋状激发以上的Tc，并排除了相位波动的机制与掺杂不足的Tc下降。我们比较的性能与空穴掺杂的铜酸盐的PCCO，并得出结论，圆顶的Tc和HC 2与掺杂在后者的材料也主要由相位竞争，而不是相位波动控制。
Examination of the c-axis resistivity of Bi_{2}Sr_{2-x}La_xCuO_{6+δ} in magnetic fields up to 58 T
我们在高达58 T的脉冲磁场下测量了一系列Bi_{2} Sr_{2-x} La_ xCuO_{6+δ}（BSLCO）单晶在宽掺杂范围内的c轴电阻率ρ c（H）随磁场的变化。根据最近用能斯特效应测量的上临界场H_{c2}，研究了ρ_c（H）的行为。我们发现，ρ_c（H）的峰值出现在比H_{c2}低得多的场H_p处，在H_{c2}处没有明显的特征。有趣的是，H_p与T_c具有类似的掺杂依赖性，并且存在近似的k_{B} T_c \simeq {1/2}gμ_{B}H_p。此外，我们还指出，最低T_c样品的数据可以用来估算赝能隙闭合场H_{pg}，但Shibauchi { \it et al.} [Phys. Rev. Lett. { \bf 86}，5763（2001）]必须修改以适用于BSLCO系统。
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