Photoinduced Dirac semimetal in ZrTe5
从量子和拓扑保护中产生的具有独特性质的物质的新相是现代研究的重要推动力。特别令人感兴趣的是,这些阶段的工程需求使用超快的外部刺激,如光激发,这提供了他们的集成到未来的设备兼容的光通信和信息技术的前景。在这里,我们使用MeV的超快电子衍射(UED),以显示如何瞬态三维(3D)狄拉克半金属态可以诱导的飞秒激光脉冲在拓扑绝缘体ZrTe $_5$。我们观察到显着的变化,布拉格衍射,这是在光诱导状态下的键畸变的特点。利用UED得到的原子位置,我们对电子能带结构进行了密度泛函理论分析。我们的研究结果表明,ZrTe $_5$的平衡态是一个拓扑绝缘体,具有小的带隙为$\sim$ 25毫电子伏,与角分辨光电发射(ARPES)实验一致。然而,在光致瞬态中,在强自旋轨道耦合(SOC)的存在下,间隙是闭合的,其中无质量的狄拉克费米子出现在手性能带结构中。瞬态狄拉克半金属态的弛豫动力学的时间尺度是非常长的,$τ\sim$ 160 ps,这是两个数量级长于传统的声子驱动的结构弛豫。长弛豫与狄拉克谱中态密度的消失和伴随狄拉克费米子出现的SOC控制的能带结构的慢自旋复极化相一致。
2020-10-08 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Non-Abelian reciprocal braiding of Weyl points and its manifestation in $\textrm{ZrTe}$
三维晶体中的外尔半金属提供了拓扑保护带节点的范例。通常认为,当一对碰撞的外尔点带有相反的手征电荷时,它们就会湮灭。与此形成鲜明对比的是,在这里,我们报告说,外尔点的系统对称的组成下的时间反演与$π$ -旋转的特点是由一个非阿贝尔拓扑不变量。Weyl点的拓扑电荷通过在倒易动量空间的对称平面内交换时产生的辫状相因子进行变换。我们阐明了这个过程中的一个基本的二维紧束缚模型实现冷原子设置和光子系统。在三维空间中,非阿贝尔拓扑与点群对称的相互作用,使拓扑相变,其中对Weyl点可能会分散或转换成切线环。通过结合我们的理论参数与第一性原理计算,我们预测,外尔点附近发生的费米能级的碲化锆($\textrm{ZrTe}$)进行非平凡值的非阿贝尔电荷,和单轴压缩应变驱动一个非平凡的转换外尔点成节线。
2021-03-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Hubbard fermions band splitting at the strong intersite Coulomb interaction
本文研究了强场间库仑关联对t-V模型电子结构形成的影响。得到了一个定性的新结果,它包括费米态的分裂带的出现。该带的光谱强度随掺杂浓度的增加而增加,并由占位数的均方涨落决定。这导致电子态密度结构发生质的变化。
2009-11-05 cond-mat.str-el
Emergence of Fermi arcs and novel magnetic splitting in an antiferromagnet
费米弧是固体中奇异态的特征,因为它们违背了传统的费米面概念,即动量空间中的闭合轮廓。费米弧最早是在铜氧化物中发现的,是由赝能隙引起的。外尔半金属提供了另一种产生费米弧的方法,通过打破3D狄拉克半金属的时间反转对称性(TRS)或反转对称性,这可以导致外尔半金属具有成对的外尔节点,这些节点具有相反的手征。与陈数相关的体边界对应导致边界上费米弧的出现。在这里,我们提出的实验证据表明,对磁分裂孔和电子的费米弧出现低于尼尔温度,在反铁磁(AFM)的立方NdBi状态,由于一种新的带分裂效应。而TRS被打破的AFM秩序,反转和非对称TRS被保存在散装,排除了外尔半金属的可能性。观察到的磁分裂是非常不寻常的,因为它创建相反的曲率带,随温度变化,并遵循反铁磁序参量。这与以前报道的磁分裂的情况完全不同,例如传统的塞曼和拉什巴,其中带的曲率被保留。因此,我们的发现代表了一种新的费米态,这种费米态是在长程原子力显微镜有序存在下由新型的磁性带分裂产生的,而现有的理论观点还不能很好地解释这种现象。
2022-03-23 cond-mat.str-el
The commensurate magnetic excitations induced by band-splitting and Fermi surface topology in n-type Cuprates
反铁磁关联在高温$_{c}$超导体中起着重要的作用。考虑到这种效应,在自旋密度波描述下,研究了n型铜氧化物中最佳掺杂附近的磁激发。磁激发在低能量范围内是相称的,并在较高能量下进一步发展成自旋波状色散,与非弹性中子散射测量结果一致。我们清楚地表明,可解释性起源于能带分裂和费米面拓扑。这种超导性是一种正常态性质,与d波超导性无关。进一步讨论了n型和p型铜氧化物的不同磁激发行为。我们的研究结果强烈表明反铁磁关联在铜酸盐中的重要作用。
2012-12-05 cond-mat.str-el
Interplay of spin-orbit coupling and Zeeman splitting in the absorption lineshape of 2D fermions
我们认为电子自旋共振(ESR)实验可以作为一种探针,研究在非对称Dzyaloshinskiii-Moriya(DM)相互作用下,受抑反铁磁体自旋液体态的自旋激发.我们描述的假设下,ESR响应减少到2D电子气与Rashba自旋轨道耦合的响应。与以前的处理不同,自旋轨道耦合,Δ_{SO},没有假设小的塞曼分裂,Δ_Z。我们证明,ESR响应发散的交流磁场垂直于静态场的吸收光谱的边缘。在补偿点Δ_{SO} \approx Δ_Z处,宽吸收谱表现出随温度T变化的特征,即使T与费米能相当。
2012-07-26 cond-mat.str-el
Splitting Fermi Surfaces and Heavy Electronic States in Non-Centrosymmetric U3Ni3Sn4
本文报道了用Bridgman法生长的非中心对称顺磁体U_3Ni_3Sn_4单晶,并用de Haas-van Alphen(dHvA)实验测量了费米面性质。我们还研究了单晶U3 Ni 3Sn 4的单晶X射线衍射,磁化强度,电阻率和热容测量。的dHvA频率的角度依赖性揭示了许多封闭的费米面,这是近球形的拓扑结构。实验结果与局域密度近似(LDA)基于5 f巡游模型的能带结构计算结果吻合较好。能带结构计算预测了许多费米面,大多数是球形的,来自12个带交叉的费米能量。据我们所知,在实验上首次发现了5 f电子系统中由于非中心对称晶体引起的费米面分裂。dHvA振幅的温度依赖性揭示了高达35 m0的大回旋有效质量,这表明由于接近量子临界点而导致U3 Ni 3Sn 4的重电子态。从dHvA振幅的场依赖性,检测到高达1950 A的传导电子的平均自由程,反映了生长的晶体的良好质量。与反对称自旋-轨道相互作用有关的小分裂能量很可能是由于大的回旋有效质量。
2018-02-28 cond-mat.str-el
Anomalous self-energy and Fermi surface quasi-splitting in the vicinity of a ferromagnetic instability
本文采用两粒子自洽近似、泛函重整化群和Ward恒等式方法,讨论了二维铁磁不稳定性附近电子自能的低温行为.虽然在T>0时不存在长程磁序,但在费米能级附近的低能量w<Δ_0时,自能具有非费米液体形式,其中Δ_0是基态自旋分裂。温度T<Delta_0时的谱函数在费米能级上具有有限谱权的双峰结构。同时包含自能和顶点修正表明,上述结果在很低的温度T<<Delta_0下保持定性不变。有人认为,这种形式的谱函数意味着准分裂的费米表面在顺磁相强铁磁涨落的存在下。
2004-07-19 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Bilayer splitting versus Fermi-surface warping as an origin of slow oscillations of in-plane magnetoresistance in rare-earth tritellurides
在稀土三碲化物中观察到频率小于4 T的面内磁电阻慢振荡(SlO),并将其作为研究各种强各向异性准二维化合物电子结构的有效工具.相反,通常的Shubnikov-de-Haas振荡,SIO起源于小费米表面口袋,但从纠缠的密切的频率,由于有限的层间传输积分,无论是在两个Te平面之间形成一个双层或两个相邻的双层。从所观察到的角度依赖的频率和相位的SLO,我们认为,它们起源于双层分裂,而不是从费米面翘曲。S10频率给出TbTe $_3$和GdTe $_3$的层间转移积分$\approx 1$ meV的值。
2016-06-17 cond-mat.str-el
Two-dimensional weakly interacting Fermi gas in a magnetic field: Level splitting
我们应用超越Hartree-Fock近似的Escherich-technique形式对弱垂直磁场中的二维近理想电子气进行了研究。考虑了量子数为$N_0 \gg 1$的朗道上能级(填充因子$ν_0 \lesssim 1$)几乎完全填充的情况。我们发现两个制度的重整化电子-电子相互作用。在第一个制度,其中$N^{1/2}_0(1-ν_0) \ll 1$,这些相互作用导致分裂的朗道水平。在第二个制度,其中$N^{1/2}_0(1-ν_0) \gg 1$,除了分裂,裸塞曼分裂的重整化发生。中间情况$N^{1/2}_0 (1-ν_0)\approx 1$不能在我们的方法中研究。费米液体描述的适用性进行了研究,这两个政权。
1999-04-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Crystal electric field splitting and f-electron hybridization in heavy fermion CePt2In7
我们使用高分辨率角分辨光电子能谱研究反铁磁重费米子化合物CePt 2 In 7的电子结构,CePt 2 In 7是CeIn 3衍生的重费米子材料家族的成员。CePt 2 In 7中的4f电子态和导带之间的弱杂化在低温下比其他重费米子化合物如CeIrIn 5和CeRhIn 5弱得多。Ce 4f谱在费米能级附近显示出精细结构,反映了4f^1_5/2和4f^1_7/2态的晶体电场分裂。此外,我们发现费米表面具有强三维拓扑结构,与密度泛函理论计算结果一致。
2019-08-27 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Unusual Fermi Surface Sheet-Dependent Band Splitting in Sr2RuO4 Revealed by High Resolution Angle-Resolved Photoemission
高分辨率角分辨光电发射测量已进行Sr 2 RuO 4。我们在(π,0)-(0,π)线附近清楚地观察到两组费米面片,它们很可能是由β带的表面和体费米面分裂引起的。这与α带的几乎为零的表面和体费米面分裂形成强烈对比,尽管两者具有相同的轨道分量。广泛的能带结构计算进行了考虑各种情况下,包括结构畸变,自旋轨道耦合和表面铁磁性。然而,它们都不能解释α和β片层之间的表面和体费米面分裂的这种定性差异。这种不寻常的行为指向了Sr 2 RuO 4表面上的未知顺序,该顺序仍有待发现。由于Sr_2RuO_4是一种可能的p波手征超导体和拓扑超导体,它的发现对于研究和利用与其表面相关的新量子现象具有重要意义。
2012-05-22 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
ARPES on Na$_{0.6}$CoO$_{2}$: Fermi surface, extended flat dispersion, and unusual band splitting
与超导体Na $_{0.3}$ CoO $_2$密切相关的单晶Na $_{0.6}$ CoO $_2$的电子结构。$y$ H $_2$ O($T_c \sim 5K$)的角分辨光电子能谱进行了研究。虽然测得的费米表面被发现是一致的预测的局部密度带理论,能量色散是高度重整化,与各向异性沿两个主轴($Γ$ - $K$,$Γ$ - $M$)。我们的ARPES结果还表明,沿$Γ$-$K$,在$E_F$稍上方形成了一个扩展的平带.此外,在费米面附近沿$Γ$-$M$方向观察到一个不寻常的能带分裂,这与预测的双层分裂不同。
2003-10-22 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Anisotropic Zeeman Splitting in YbNi4P2
重费米子材料的电子结构在低温下被高度重整化,局部化的时刻通过近藤效应对电子激发光谱做出贡献。因此,重费米子材料是非常容易的Lifshitz转变,由于小的有效费米能量产生的部分重整化费米表面。在这里,我们研究的Lifshitz转变,已发现在YbNi 4P 2在高磁场。我们测量的角度依赖性的临界场诱导的Lifshitz过渡的数量,并发现它遵循一个简单的塞曼位移模型与各向异性g-因子。这突出了重准粒子形成重整化费米面的相干性。我们提取信息的费米表面部分的取向引起的Lifshitz过渡,我们确定的有效g-因子的各向异性是$η\approx 3.8$在良好的协议与晶场计划的YbNi 4 P2。
2018-11-07 cond-mat.str-el
Splitting of Fermi point of strongly interacting electrons in one dimension: A nonlinear effect of spin-charge separation
利用Bethe近似,在强耦合区研究了一维电子通过哈伯德模型描述的短程势相互作用系统.我们研究了它在零温度下的动量分布函数,并在$3k_{\mathrm{F}}$点发现了一个额外的奇点。我们确定,第二个奇点是相同的Luttinger液体类型的低能量之一,在$k_{\mathrm{F}}$。通过同时计算谱函数,我们发现在$3k_{\mathrm{F}}$处的第二种Luttinger液体是由电荷模形成的,而不像已知的$k_{\mathrm{F}}$周围的Luttinger液体是由自旋和电荷模组成的.这一结果揭示了自旋-电荷分离效应将自由电子的费米点一分为二的能力,证明了它的鲁棒性超出了最初发现它的Luttinger液体的低能极限。
2022-03-30 cond-mat.str-el
Coulomb-Enhanced Spin-Orbit Splitting: The Missing Piece in the Sr2RhO4 Puzzle
测量和计算(局域密度近似)费米表面的特点,顺磁性费米液体Sr 2 RhO 4之间的突出差异解决包括自旋轨道耦合和库仑排斥。这导致有效自旋-轨道耦合常数比裸值提高2.15倍。一个简单的形式主义允许讨论其他系统。对于Sr 2 RhO 4,实验发现比热和质量增加为2.2。
2008-07-18 cond-mat.str-el
Bi-layer splitting in overdoped high $T_{c}$ cuprates
最近的角度分辨光电子数据过掺杂Bi 2212的解释。在峰-陷-峰结构中,峰对应于出现在$T_c$处的空穴凝聚体的$\vec q =0$分量。这个凝结物的波动部分产生了驼峰。双层分裂足够大,产生一个键孔和电子反键准粒子费米面。在一些实验中观察到的较小的双层分裂反映了峰值结构与准粒子态的相互作用,但不是在费米表面。
2004-04-15 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Quantum phase transition for the BEC--BCS crossover in condensed matter physics and CPT violation in elementary particle physics
我们讨论了从具有拓扑保护的费米点(能隙节点)的真空态分离出具有完全能隙的费米子谱的真空态的量子相变。在凝聚态物理学中,如果库珀对发生在非s波通道中,那么在BEC-BCS交叉区域中的超冷费米子原子系统可能会发生这种费米点分裂的量子相变。在基本粒子物理学中,费米点的分裂可能导致CPT破坏、中微子振荡等现象。
2004-11-04 cond-mat.other cond-mat.soft cond-mat.str-el
Three-dimensional mapping of the altermagnetic spin splitting in CrSb
针对交变磁材料费米能级附近大分裂的三维k空间映射难题,本文结合同步辐射ARPES、自旋分辨ARPES及模型计算,发现CrSb中存在高达1.0 eV的交变磁分裂,验证其体相g波特性,为交变磁体的应用研究提供支撑。
2025-02-06 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Doping-induced persistent spin helix with large spin splitting in monolayer SnSe
寻找一种新的支持长自旋寿命的材料是发展节能自旋电子学的关键,这是通过使用持久自旋螺旋(PSH)材料来实现的。然而,对于自旋电子器件,在室温下工作需要具有大自旋分裂的PSH态。通过第一性原理计算,我们发现,具有大的自旋分裂的PSH态实现的SnSe单层(ML)功能化的卤素杂质。我们发现PSH态的费米能级的k-空间费米面的特点是移动的两个循环,占主导地位的面外自旋取向。我们澄清PSH态的有效k.p哈密顿量从对称性的考虑。最后,大的自旋轨道强度在PSH状态与一个相当小的波长被发现,呈现该系统是有希望的发展,高效和高密度的可扩展的自旋电子器件在室温下运行。
2018-12-31 cond-mat.str-el
Spin-orbit-enabled Fermi-surface splitting in noncollinear antiferromagnetic SmBi
Chongqing University(重庆大学);Institute of Physics, Chinese Academy of Sciences(中国科学院物理研究所);Nanjing University(南京大学)
通过超灵敏交流磁致伸缩探测、磁对称性分析和第一性原理计算,发现SmBi在非共线反铁磁序与自旋-轨道耦合共同作用下实现费米面自旋分裂,揭示了一种相对论性合作机制。
2026-06-23 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Relativistic and nonrelativistic spin splitting above and below the Fermi level in a $g$-wave altermagnet
Lawrence Berkeley National Lab(劳伦斯伯克利国家实验室);University of California, Berkeley(加州大学伯克利分校);University of Notre Dame(圣母大学);Carnegie Mellon University(卡内基梅隆大学)
研究通过第一性原理计算和两种自旋分辨光谱技术,首次揭示了CoNb₄Se₈中相对论和非相对论自旋分裂的完整动量依赖性特征,区分了自旋分裂的不同表现形式。
2026-03-17 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Fermi surface truncation from thermal nematic fluctuations
我们分析了如何在有限温度下的相变附近的热波动影响的光谱函数$A({\bf k},ω)$的单电子激发在一个二维金属。微扰理论产生分裂的准粒子峰与d-波形状因子,让人想起一个pseudogap。我们提出了一个重申的贡献,所有订单的高斯波动制度。而不是分裂,由此产生的光谱函数表现出明显的扩大准粒子峰,强烈变化周围的费米表面和消失后,接近布里渊区对角线。从$A({\bf k},0)$的布里渊区图得到的费米面似乎被截断为费米弧。
2012-05-30 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Wilson's ratio and the spin splitting of magnetic oscillations in quasi-two-dimensional metals
提出了一种简单的一致性检查费米液体描述的准二维金属的低温性能。在准二维费米液体中,磁振荡的塞曼分裂可以用来确定g^*,即通过多体效应重新归一化的旋磁比。结果表明,g^*/g等于威尔逊比R,即低温自旋磁化率与比热系数的无量纲比。对层状钙钛矿Sr 2 RuO 4和基于BEDT-TTF分子的一系列有机金属的g^*/g和R的测量值进行比较。结果还表明,电子自旋塞曼分裂破坏单重态超导性的泡利顺磁极限磁场,与BCS理论给出的值相比,变化了g^*/g。
1999-09-07 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con