Noncommutative quantum mechanics and skew scattering in ferromagnetic metals
根据铁磁金属中反常霍尔效应的产生机理,将其分为两类。第一种是由于动量空间中的Berry曲率引起的固有霍尔效应;这是一种仅由固体的能带结构引起的霍尔效应。另一方面,对霍尔效应的另一个贡献,即所谓的非本征机制,来自杂质散射,如斜散射和侧跳;对于非本征机制,通常需要杂质离子的自旋轨道相互作用。这两种机制经常被分开讨论;本征霍尔效应在中间电阻率区域占主导地位,而后者,即,斜散射在清洁极限中变得重要。在这项工作中,它从理论上表明,在Berry曲率的存在下的实空间坐标的非交换性质导致斜散射的无相对论性自旋轨道相互作用,在鲜明的对比,在传统的情况下,由杂质的斜散射。
2017-05-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Pseudoparticle vertex solver for quantum impurity models
我们提出了一个基于伪粒子框架的量子杂质求解器,它结合了三点顶点的图解表示和四点顶点的图解蒙特卡罗采样。最近提出的方法[A]。J. Kim等人,arXiv:2112.15549]在这里被推广到费米杂质问题,我们讨论了实现的技术细节,包括时间步进方法,Monte Carlo更新,以及检查四点顶点的两粒子不可约性的例程。我们还解释了如何使用Dubiner基表示的顶点信息可以有效地存储。该算法的收敛性证明与应用程序的精确可解杂质模型和动力学平均场论模拟的单轨道哈伯德模型。该算法可以处理非对角杂交的双轨道问题,而非对角杂交在标准杂交展开蒙特卡罗模拟中会引起严重的符号问题.由于基于顶点的算法成功地处理符号振荡积分的平衡和样本连接的图表,它可能是一个很有前途的方法,实时模拟。
2022-09-03 cond-mat.str-el
Impurity Band Conduction in a High Temperature Ferromagnetic Semiconductor
利用光谱学方法研究了稀磁半导体Ga $_{1-x}$ Mn $_{x}$ As的能带结构.我们证明了费米能级($E_{F}$)存在于Mn诱导的杂质带(IB)中。这一结论是基于对光学电导率($σ_{1}(ω,T)$)的频率和温度依赖性的仔细分析。从我们的分析$σ_{1}(ω,T)$,我们推断出一个大的有效质量($m^*$)的运营商,支持的观点,传导发生在IB。我们的研究结果也提供了有用的见解Mn掺杂GaAs的输运性质。
2006-07-21 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Current noise and Keldysh vertex function of an Anderson impurity in the Fermi liquid regime
我们提出了一个完整的微观费米液体的描述下,通过安德森杂质有限的偏置电压$V$下的次领先级输运。它适用于不具有粒子-空穴或时间反演对称性的多能级量子点,并基于非平衡Keldysh形式主义,考虑杂质能级和导带中电子之间的电流守恒。具体地说,我们推导出的公式中产生的电流噪声在稳定的流动,以$(eV)^3$阶在零温度$T=0$。为此,我们计算Keldysh顶点函数$Γ_{σσ';σ'σ}^{ ν_1ν_2;ν_3ν_4} (ω,ω'; ω',ω)$,它取决于分支$ν_1, ν_2, ν_3$和$ν_4$的时间循环轮廓和自旋自由度$σ$和$σ'$,直到线性阶项相对于$eV$,$T$,和频率$ω$和$ω'$。这些线性阶项的系数由一组相对于平衡基态定义的参数确定:杂质电子的相移、静态极化率和非线性三体极化率。的低能量的顶点组件的表达式示出,以满足沃德身份与Keldysh格林函数扩展到条款的顺序$ω^2$,$(eV)^2$,和$T^2$。我们还发现,Ward恒等式的虚部可以用单准粒子激发和单准粒子-准空穴对激发的$eV$依赖的碰撞积分来描述.这些碰撞积分,确保当前的下一个领先阶费米液体输运由于准粒子具有有限的阻尼率的守恒。
2022-03-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Two-Impurity Anderson-Kondo Model: first order Impurity-correlation
我们分析了一阶(在有效的近藤耦合)间杂质相关存在于两个杂质安德森哈密顿量的后果。这种关联产生了一对近藤双重态,这是负责这些系统的第一个(更高的能量)近藤阶段。应用于半导体异质层中的量子点系统,这些双峰预测主要是铁磁性的点-点自旋相关,这是不同于预期的二阶RKKY相互作用。为了有效地筛选两个点,点自旋的平行对准受到相互作用的青睐。
2005-10-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Self-energy and vertex functions from hybridization expansion continuous-time quantum Monte Carlo for impurity models with retarded interaction
在存在延迟相互作用的杂质模型的连续时间杂化展开量子Monte Carlo求解器中引入了磁化率、自能以及三腿和四腿顶点函数的优化测量。自能和顶点函数的计算从杂质的平均值,其中涉及时间积分的延迟相互作用。它们可以在段表示中被有效地评估。这些量在等离子体屏蔽存在下在动态平均场论内计算。在反绝热区,自能被强重整化,但保留了屏蔽相互作用所设定的低能标度的特征。给出了其高频行为的显式表达式。在屏蔽驱动和相互作用驱动的金属-绝缘体转变中,发现顶点函数表现出类似的结构变化,因此将其确定为Mott转变的一般特征。
2014-06-26 cond-mat.str-el
Absence of overscreened Kondo effect in ferromagnetic host
本文研究了开放铁磁Takhatajian-Babujian自旋S链中边界磁性杂质S '= 1/2的低温行为。对于反铁磁近藤耦合,Bethe近似解表明杂质自旋总是锁定在体的临界行为中。在低温下,在杂质位附近形成自旋S-1/2的局域复合,其对比热的贡献符合简单的幂律T^{1/2}。过屏蔽近藤效应的不存在是由于宿主自旋的关联长度很大,在量子临界点附近是发散的。
2000-06-05 cond-mat.str-el
Magnetic Impurity Effects on Ferromagnetic Fluctuations in Heavily Overdoped (Bi,Pb)$_2$Sr$_2$Cu$_{1-y}$Fe$_y$O$_{6+δ}$ Cuprates
通过磁化强度和电阻率测量,研究了Fe替代对Bi-2201铜氧化物超导过掺杂和非超导重掺杂区铁磁涨落的影响。结果表明,Fe的取代在低温下诱导了自旋玻璃态。居里常数和有效的玻尔磁子,估计从磁化率,以及从电阻率的铁磁波动的维数,建议由于Fe替代的铁磁波动的增强。在Bi-2201的重过掺杂区域中提出了铁磁自旋团簇模型,而在Bi-2201的过掺杂区域中提出了反铁磁自旋团簇模型[Hiraka等人,B 81,144501(2010)]。
2021-07-06 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Simplification of the local full vertex in the impurity problem in DMFT and its applications for the nonlocal correlation
两粒子顶点函数对于非局域涨落的DMFT之外的图形扩展是至关重要的。然而,估计两个粒子的数量仍然是一个具有挑战性的任务。在这项研究中,我们提出了一个简化的本地两粒子的完整的顶点,并使用简化的完整的顶点,我们开发了两种方法来考虑非本地的波动。我们将这些方法应用到几个模型中,并确认我们的方法可以捕获重要的行为,如DMFT +非局部计算中的伪间隙。此外,数值成本大大降低相比,传统的方法。
2021-08-21 cond-mat.str-el
Spatial spin-spin correlations of the single-impurity Anderson model with a ferromagnetic bath
采用Laproix基下的投影截断近似,研究了自旋部分极化池的一维Anderson杂质模型中近藤效应与铁磁性的相互作用,计算了等时空间自旋-自旋关联函数(SSCF).对于自旋非极化的传导电子,它与密度矩阵重整化群(DMRG)的结果定性一致。对于部分自旋极化的传导电子系统,由于传导电子的两个自旋分裂费米面引起的两个Friedel振荡的跳动,导致SSCF包络中出现振荡。周期与磁场$h$的倒数成比例。提出了一个拟合公式,可以很好地拟合SSCF的数值结果在短期和长期的区域。对于足够大的浴自旋极化,在积分SSCF曲线中出现凸起。它标志着被压制的近藤云和两极化的浴场之间的边界。
2022-10-12 cond-mat.str-el
Impurity Effect on Ferromagnetic Transition in Double-Exchange Systems
研究了双交换模型中随机性的影响。大的波动和空间随机分布的杂质被考虑在一个基本上准确的方式,通过使用Monte Carlo计算。随机性通过降低巡游电子的相干性来抑制铁磁性。在波动占主导地位的临界区域,抑制是显著的。有限大小的集群的磁化强度的温度依赖性估计。相变的特征温度$T^{*}$估计从拐点,这是预期给一个很好的近似的临界温度的热力学极限。我们的研究结果表明,铁磁性变得更快地不稳定比以前的理论结果预测的相干势近似。
2002-03-10 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Effects of the crystal structure on the ferromagnetic correlations in ZnO with magnetic impurities
本文采用量子Monte Carlo方法和紧束缚近似,在Haldane-Anderson杂质模型下研究了(Zn,Mn)O的铁磁性.这种计算方法使我们能够确定主机晶体结构如何影响杂质的束缚态,这在杂质之间的铁磁(FM)相关性的发展中起着重要的作用。我们发现FM相关性强烈地受晶体结构的影响。特别是,在p-型(Zn,Mn)O,我们观察到FM相关性的发展,在低温下的纤锌矿和锌尖晶石晶体结构的扩展范围。然而,对于岩盐结构,在杂质之间没有观察到FM相关性。此外,在含有磁性杂质的n型ZnO中,没有发现杂质束缚态和FM关联。
2008-04-22 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Long-range ferromagnetic correlations between Anderson impurities in a semiconductor host
本文用量子蒙特卡罗方法研究了半导体基质中的双杂质安德森模型。我们发现,杂质自旋表现出铁磁相关的范围,可以大大增强比在半填充金属带。特别地,当费米能级位于价带顶部以上时,该范围最长,并且随着杂质束缚态被占据而减小。与光电子发射和光吸收实验的比较表明,该模型捕捉的基本电子结构的Ga_{1-x} Mn_xAs,原型稀磁半导体(DMS)。这些数值结果也可能是有用的合成DMS或稀氧化物铁磁体具有较高的居里温度。
2006-11-25 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Hubbard chain with a Kondo impurity
本文提出并研究了具有任意自旋S的近藤杂质的(修正)Hubbard链在参数空间的高度对称线上的Bethe Anastrophic解。我们的结果证实了Furusaki和Nagaosa在微扰重整化群计算的基础上提出的铁磁近藤耦合强耦合不动点的存在。对于现场哈伯德排斥和铁磁近藤交换,基态具有自旋S-1/2,即,当S=1/2时是单态。讨论了杂质对磁化率和低温比热的贡献。虽然威尔逊比在半填充带中是1,但它被发现是密度和远离半填充的相互作用的函数。
1998-10-23 cond-mat.str-el
Divergences of the irreducible vertex functions in correlated metallic systems: Insights from the Anderson Impurity Model
在这项工作中,我们详细分析了发生的分歧的不可约顶点函数的多体物理学的基本模型之一:安德森杂质模型(AIM)。这些分歧-多电子微扰理论崩溃的一个令人惊讶的标志-最近在几种情况下被观察到,包括哈伯德模型的动态平均场解。在这项工作中提出的AIM的数值计算,以及它们的比较与相应的结果为哈伯德模型,使我们能够澄清几个悬而未决的问题的起源和性质的顶点发散在一个特别有趣的上下文中,相关的金属制度在低温下。具体地,我们的分析(i)明确排除了到Mott绝缘相的转变,但不是更一般的电荷波动抑制(在[Phys.],修订版\,B { \bf 93},\,245102\,(2016)]),作为顶点发散发生的必要条件,(ii)阐明了它们与基础Kondo物理的关系,并最终,(iii)通过发现的奇异本征向量的标度特性,个性化哪些发散也可能出现在零温度极限的实频率轴上。
2018-06-30 cond-mat.str-el
Quantum phase transitions in the systems of parallel quantum dots
研究了N杂质Anderson模型描述的平行量子点系统的低温输运性质。我们计算的准粒子散射相移,光谱函数和相关性作为门电压的函数N高达5。对于任意的N,在粒子-空穴对称点的电导是么正的。当N >= 2时,在一定的栅极电压下,杂质自旋关联从铁磁到反铁磁发生转变。对于N >= 3,由于平均杂质占有率的突然变化,存在额外的跃迁。对于奇数N,电导通过两个量子相变是不连续的,而对于偶数N,只有磁跃迁影响电导。在具有铁磁导带介导的点间交换相互作用的量子点系统中,应该可以在实验上观察到类似的效应。
2007-11-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Non-linear responses and three-particle correlators in correlated electron systems exemplified by the Anderson impurity model
本文提出处理三粒子关联函数的通用形式体系,数值计算安德森杂质模型局域三粒子响应,发现完整三粒子顶点修正不可忽略。
2023-05-09 cond-mat.str-el
Higher-order Fermi-liquid corrections for an Anderson impurity away from half-filling II: equilibrium properties
利用Ward恒等式,考虑了有限磁场中单个Anderson杂质的反对称性和解析性质,研究了远离半填充的顶点函数的低能行为.顶点函数$Γ_{σσ';σ'σ}^{}(iω,iω';iω',iω)$的渐近形式被确定为关于两个频率$ω$和$ω'$的线性阶项,以及在$ω'=0$处的反平行自旋$σ'\neq σ$的$ω^2$贡献。从这些结果中,我们还得到了一系列的费米-液体关系超出山田-吉田。自能$Σ_σ^{}(iω)$的$ω^2$实部表示为相对于杂质能级$ε_{dσ}^{}$的双导数$\partial^2Σ_σ^{}(0)/\partial ε_{dσ}^{2}$,并且与Filippe,Moca,von Delft和Mora最近在Nozières唯象费米液体理论[Phys.\修订版本\ B { \bf 95},165404(2017)]。我们还计算了自能的$T^2$修正,发现实部可以用三体关联函数$χ_{\uparrow\downarrow,-σ}^{[3]} = \partial χ_{\uparrow\downarrow}/\partial ε_{d,-σ}^{}$表示。我们还提供了另一种推导的渐近形式的顶点函数。具体来说,我们计算的骨架图的顶点功能$Γ_{σσ;σσ}^{}(iω,0;0,iω)$平行自旋顺序$U^4$的库仑排斥$U$。它直接阐明了$ω$阶的解析分量消失是由于通过反对称运…
2020-07-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Conductivity of weakly disordered metals close to a "ferromagnetic" quantum critical point
我们计算分析弱无序金属的电导率接近“铁磁”量子临界点在低温制度。铁磁的意义在于,由于临界波动,有效载流子电势$V(q,ω)$在零动量$q=0$处达到峰值。顶点校正,由于临界波动和杂质散射,被明确考虑。我们发现,只有由于杂质散射的顶点校正,结合自能,产生明显的效果作为温度的函数$T$和控制参数$a$,它的措施接近临界点。我们的研究结果是一致的电阻率实验在几种材料显示典型的费米液体的行为,但与一个发散的前因子的$T^2$长期小$a$。
2018-03-26 cond-mat.str-el
Effective low-energy description of the two impurity Anderson model: RKKY interaction and quantum criticality
我们发现,在两个杂质的安德森模型的RKKY相互作用包括两个贡献:铁磁部分源于对称化的杂化功能和反铁磁部分。我们证明,这种反铁磁的贡献也可以产生的两个杂质之间的有效的本地隧道项。这种隧穿可以解析计算的粒子-空穴对称杂质。用对称部分和隧穿项代替全杂化函数,得到了数值重整化群中相同的低温不动点谱。补偿这个隧道项是用来恢复Varma-Jones量子临界点之间的强耦合相和一个本地的单态相,即使在没有粒子-空穴对称性的杂交功能。我们分析研究的有效隧道项的空间频率的基础上的带色散和费米面的形状的组合。数值重整化群计算提供了距离相关隧穿项和局域自旋-自旋关联函数的比较。推导了全自旋-自旋关联函数与教科书RKKY相互作用的空间依赖关系。
2018-06-08 cond-mat.str-el
Magnetic droplets in a metal close to a ferromagnetic quantum critical point
利用解析和路径积分蒙特卡罗方法研究了金属中XY旋转对称自旋S杂质的磁化率$χ_{dc}(T)$。在接近铁磁量子临界点时,杂质使其附近的传导电子极化,并形成磁矩M>>S的大磁滴。在不太低的温度下,传导电子的强阻尼顺磁振子模式抑制了该液滴的大的量子波动(或自旋翻转)。我们证明了磁化率服从$χ_{dc}(T)=(M^{2}/T)[1-(πg)^{-1}\ln(gE_{0}/T)]$定律,其中参数g>>1描述了传导电子的强阻尼,E_0是顺磁模的带宽。在指数低温T T_{*} ~ E_{0} \exp(-πg/2)下,自旋翻转不能忽略.在这种情况下,我们发现,$χ_{dc}(T) \approx χ_{dc}(0) [1-(2/3)(T/T_{*})^2]$,其中$χ_{dc}(0)\sim M^{2}/T_{*}$是有限的和指数大的g。我们还讨论了多通道Kondo杂质模型的背景下,这些影响。
2004-06-11 cond-mat.str-el
Possible d0 ferromagnetism in MgO doped with nitrogen
研究了掺氮MgO化合物中d 0铁磁性的可能性。紧束缚近似下的Haldane-Anderson杂质模型制定确定主机能带结构和杂质主机杂化。使用量子蒙特卡罗技术,我们观察到一个有限的本地的N杂质的时刻,和两个N杂质之间的长程铁磁关联。杂质束缚态对铁磁关联有很强的影响。当一对杂质之间的铁磁关联映射到各向同性海森堡模型的两个自旋12粒子,有效的交换常数J12被发现随温度的升高而增加。在其他稀磁半导体中也得到了类似的J12的温度依赖性,例如掺杂Mn的锌掺杂ZnO。J_(12)的温度依赖性表明,至少在低杂质自旋的极限下,全哈密顿量到自旋哈密顿量的映射不能完全描述稀磁半导体的磁关联.
2008-12-10 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Nonequilibrium spintronic transport through an artificial Kondo impurity: Conductance, magnetoresistance and shot noise
我们研究了在铁磁引线存在下,自旋翻转过程与近藤共振形成竞争时量子点的非平衡输运性质。基于强相互作用极限下的Anderson哈密顿量,我们预言了当自旋翻转散射振幅为近藤温度量级时微分电导的分裂.我们讨论了如何在一个非平凡的方式强烈影响的电子电流和散粒噪声的铅磁化的相对取向。此外,我们还发现零偏压隧穿磁电阻随自旋翻转散射振幅的增大而减小。
2003-02-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Interaction between Kondo impurities in a quantum corral
我们计算的频谱密度的两个杂质内的椭圆量子围栏使用精确对角化在相关的希尔伯特子空间和嵌入到系统的其余部分。对于一个杂质,在量子海市蜃楼实验中观察到的微分电导$Δ= dI/dV$的变化的空间和能量的依赖性被再现。在存在另一种杂质的情况下,$Δ= dI/dV$对杂质和原液之间的杂交非常敏感。杂质在它们之间是铁磁性相关的。杂质之间的跳跃$\gtrsim 0.15$ eV破坏了近藤共振。
2001-10-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Impurity states in the magnetic topological insulator V:(Bi,Sb)$_2$Te$_3$
铁磁拓扑绝缘体V:(Bi,Sb)$_2$ Te $_3$最近被报道为量子反常霍尔(QAH)系统。然而,QAH效应和铁磁性的微观起源仍然不清楚。一个关键方面是V原子对电子结构的贡献。本文采用共振光电子能谱技术对V:(Bi,Sb)$_2$ Te $_3$薄膜的价带进行了元素特异性探测。提取了V $3d$杂质带的特征,并在费米能级附近显示出高的态密度。第一性原理计算支持实验结果,并指出铁磁超交换和双交换相互作用共存。因此,观察到的杂质带,预计有助于通过不同机制的相互作用的铁磁性。
2016-10-05 cond-mat.str-el
Nonequilibrium functional RG with frequency dependent vertex function: A study of the single impurity Anderson model
利用Keldysh泛函重整化群(fRG)研究了单杂质Anderson模型的非平衡性质.我们提出了如何可以使用的水平加宽伽玛/2作为流动参数的fRG。这种选择保留了费米液体行为的重要方面,该模型在粒子-空穴对称的情况下表现出。的Keldysh fRG的近似方案的开发,占两个粒子顶点的频率依赖性的方式类似,但不等同于最近发表的近似平衡松原fRG。我们的方法是一个灵活的工具,研究弱到中等的现场相互作用U <= 3伽玛。在平衡状态下,我们发现在有限的栅极电压,磁场和温度下的线性电导与NRG结果非常吻合。在非平衡态下,我们的结果与TD-DMRG的结果吻合得很好。对于非线性电导作为偏置电压的函数,我们提出了可靠的结果,在有限的磁场和有限的温度。此外,我们证明了指数小尺度的近藤温度出现在二阶导数的自能。我们表明,近似是,但是,不能再现的有效质量在大的相互作用的缩放。
2010-05-27 cond-mat.str-el
Spiral order from orientationally correlated random bonds in classical XY models
讨论了三维经典XY铁磁体中,当杂质键取代一小部分等取向键时,铁磁长程序的稳定性,其中铁磁交换J_perp > 0被强反铁磁耦合J_imp < 0所取代.当存在单个杂质键时,一旦干扰耦合J_imp的绝对值为< 0 exceeds a threshold J_c >0,基态变为二重简并,对应于杂质键附近自旋的顺时针或逆时针方向。在存在一个小浓度的杂质键,有效的低能哈密顿量是伊辛变量编码的意义上的旋转的本地倾斜周围的杂质。这些自由度通过自旋波介导的偶极相互作用相互作用。铁磁伊辛基态表明XY铁磁体朝向螺旋态的不稳定性,其波矢与杂质键的浓度成比例。为了分析在什么情况下会出现这样的基态,我们首先研究形成超晶格的杂质。对于其中的一个子类,我们可以严格地建立螺旋序的存在。对于另一类超晶格,伊辛变量在垂直于杂质键取向的平面中铁磁有序,但反铁磁平行于它,这导致了扇形XY基态。其次,我们考虑的情况下,杂质键随机分布在三维主机晶格根据泊松过程。我们展示了螺旋有序无序现象,有序波矢正比于杂质浓度。分析预测证实了蒙特卡罗模拟和相关的磁性材料,如YBaCuFeO_5。
2019-12-18 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Double exchange mechanisms for Mn doped III-V ferromagnetic semiconductors
提出了稀磁半导体中过渡金属杂质间间接交换作用的微观模型。杂质d-电子与重空穴带态的杂化在很大程度上是杂质之间电子转移的原因,而杂质d-壳层电子占据的Hund规则使得转移自旋具有选择性。该模型适用于$n-$型GAN:Mn和$p-$型(Ga,Mn)As,$p-$型(Ga,Mn)P等系统。在含Mn $^{2+/3+}$杂质的$n-$型DMS中,交换机制与Zener提出的混合价Mn离子的运动学交换相当接近。在$p-$型DMS铁磁性是由涉及重空穴载流子的动能增益的运动学机制,所述重空穴载流子的动能增益由它们与Mn $^{2+}$杂质的3d电子的杂化引起。用分子场近似计算了几个体系的居里温度$T_C$随杂质和空穴浓度的变化。与现有的实验数据进行比较,显示出良好的协议。
2003-11-23 cond-mat.str-el
Korringa ratio of ferromagnetically correlated impure metals
在考虑电子-电子相互作用$U$和非磁性杂质散射的三维电子气模型中,计算了有限温度$T$下的Korringa比$\cal K$. $\cal K$相对于$U$和$T$以简单的方式变化;它随着$U$的增加而减少,但是随着$T$的增加而增加。然而,$\cal K$相对于杂质散射以稍微更复杂的方式变化;随着散射率的增加,对于小$U$和低$T$,$\cal K$增加,但是对于大$U$或高$T$状态,$\cal K$减少。这就要求在试图根据$\cal K$估算斯通纳因子时进行更仔细的分析。
2000-09-05 cond-mat.str-el
Long Range Dynamics Related to Magnetic Impurity in the 2D Heisenberg Antiferromagnet
本文研究了具有长程反铁磁序的二维海森堡反铁磁系统中的磁性杂质。在低温下,杂质磁化率具有居里项($\propto 1/T$)和对数校正($\propto \ln(T)$)。计算了杂质自旋波顶点的修正并导出了相应的沃德恒等式。
2003-03-02 cond-mat.dis-nn cond-mat.str-el
Magnetic-Field-Modulated Resonant Tunneling in Ferromagnetic-Insulator-Nonmagnetic junctions
提出了铁磁-绝缘体-非磁结中共振隧穿磁电阻(MR)的理论。该理论揭示了许多最近的电自旋注入实验,这表明这种MR效应,而不是自旋积累在磁共振通道对应于电检测到的信号。我们量化的隧道电流的依赖性的磁场的量子速率方程来自安德森杂质模型,与重要的除了杂质自旋相互作用。考虑到在位库仑关联,MR效应是由场之间的竞争,自旋相互作用和耦合到磁引线。通过扩展的理论,我们提出了一个新的纳米尺寸存储器的操作基础。
2014-09-10 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Fast Impurity Solver for Dynamical Mean Field Theory based on second order perturbation around the atomic limit
提出了一种用于莫特绝缘体动力学平均场研究的杂质求解器,它基于杂化函数的二阶微扰。经过仔细的基准与量子蒙特卡罗结果的反铁磁相的Hubbard模型,我们得出结论,这种杂质求解器可以捕获的主要物理特征,在强耦合制度,可以是一个非常有用的工具,LDA+DMFT研究的莫特绝缘体与长程序。
2009-11-07 cond-mat.str-el
Development of an efficient impurity solver in dynamical mean field theory for multi-band systems: The iterative perturbation theory combined with the parquet equations
虽然已经提出了几个杂质的动态平均场论(DMFT)的解决方案,特别是在多频带系统中,有实际的困难,从数值成本和可靠性之间的权衡。在这项研究中,我们重新解释的迭代扰动理论(IPT)作为一种近似,它捕捉强相关效应,通过模仿特定的频率结构的确切的全顶点,并扩展它,使它可以同时具有效率和可靠性,通过修改IPT顶点使用parquet方程。我们将此方法应用于几个模型,以评估其有效性。我们确认,我们的方法显示出良好的协议与数值精确的连续时间量子蒙特卡罗方法在单站点DMFT计算。
2021-08-02 cond-mat.str-el
Orbital driven impurity spin effect on the magnetic order of quasi-three dimensional cupric oxide
用密度泛函方法研究了在过渡金属杂质M(= Cr,Mn,Fe,Co和Ni)存在下,严重畸变的正方形平面氧化铜(CuO)的磁有序和局域自旋无序.在晶体结构中的变形,出现通过最小化共价相互作用来降低能带能量,产生两个交错的锯齿形自旋1/2链。从自旋二聚体分析中,我们发现沿着[10 $\bar 1$ ]的自旋链具有强的海森堡型反铁磁耦合(J ~ 127 meV),沿着[101],它表现出弱但强的铁磁耦合(J ~ 9 meV),由联想到的p-d共价相互作用介导。杂质对磁序的影响与M无关,是纯轨道驱动的。如果M的自旋态使得d $_{x^2-y^2}$轨道是自旋极化的,则保持原始的长程有序。然而,如果d $_{x^2-y^2}$轨道未被占据,则相应的共价相互作用的缺乏打破了弱铁磁耦合,并且在杂质位点处发生自旋翻转,导致长程磁有序的破坏。
2016-10-03 cond-mat.str-el
Exploring the Kondo model in and out of equilibrium with alkaline-earth atoms
提出了一种利用光晶格中的碱土原子实现各向异性可调的近藤模型的方案。我们的设置的新功能是Floquet工程的相互作用,使用随时间变化的塞曼位移,可以实现使用状态相关的光学斯塔克位移或磁场。所得到的Kondo模型的性质强烈依赖于铁磁相互作用的各向异性。特别是,易平面耦合引起近藤单态形成,即使微观相互作用都是铁磁的。我们讨论了可以用超冷原子测量的系统的平衡态和动力学性质,包括杂质自旋极化率、杂质自旋弛豫速率以及杂质与铁磁浴原子之间的平衡态和动力学自旋关联。我们使用变分非高斯方法分析系统的非平衡时间演化,这使我们能够探索短时间尺度和长时间尺度上的相干动力学,分别由带宽和近藤单线态形成。在猝灭型实验中,当近藤相互作用突然打开时,我们发现实时动力学显示出交叉,让人想起穷人的重整化群流用于描述平衡系统。对于裸易平面铁磁耦合,这使我们能够遵循近藤屏蔽云的形成,从铁磁到反铁磁行为的动力学交叉。在相图的另一侧,我们的计划使得有可能测量量子修正著名的科林加定律描述的杂质自旋弛豫速率的温度依赖性。我们的论文中讨论的理论结果可以使用目前可用的实验技术进行测量。
2018-01-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Ferromagnetic transition in a double-exchange system with alloy disorder
本文研究了含杂质的三维双交换模型中的铁磁相变。在相干势近似下讨论了自旋涨落和杂质势对传导电子的影响。在热力学方法的框架下,我们构造了“电子(无序环境)+核自旋”系统的Landau泛函。通过对Landau泛函的分析,计算了铁磁转变温度$T_C$和顺磁磁化率$χ$。对于$T_C$,我们推广了Furukawa在动力学平均场近似下的结果,在零杂质势的极限下,我们的结果与之一致.我们发现,合金无序,能够产生的电子态密度的差距,可以大大降低$T_C$相对于没有杂质的情况下。我们还研究了相干势近似和动力学平均场近似之间的一般关系。
2001-06-03 cond-mat.str-el
Kondo effect in a quantum critical ferromagnet
研究了边界杂质耦合的海森堡铁磁自旋链。通过Bethe解发现:(i)当J>0时,杂质自旋表现为抗磁中心,无论杂质自旋有多大,都被基态的2S体自旋完全屏蔽;(ii)局域复合物(杂质加上与其形成束缚态的2S体自旋)的比热满足简单的幂律$C_{loc}\sim T^{3/2}$ .(iii)对于J<0,杂质被锁定在体的临界行为中。在更高的维度可能的现象进行了讨论。
1999-03-10 cond-mat.str-el
Two-Impurity Anderson model in an Antiferromagnetic metal: zero-bandwidth limit
研究了反铁磁金属中双杂质Anderson模型的零带宽极限。我们计算,对于不同的模型参数值,最低激发能,杂质之间的磁相关$<\mathbf{S}_{1}\mathbf{S}_{2}>$,和磁矩在每个杂质网站,作为杂质之间的距离和温度的函数。在零温度下,在对应于近藤制度的杂质的参数的区域中,我们观察到AF间隙和近藤物理的两个杂质之间的有趣的竞争。当杂质足够接近时,AF分裂控制系统的物理性质,并且杂质的局部磁矩被冻结,处于杂质之间具有非常强的铁磁相关性并且大致与距离无关的状态。相反,当杂质间距足够远且AF能隙不太大时,出现了近藤物理的情形:非磁性基态和自旋翻转激发的可能性出现,铁磁$<\mathbf{S}_{1}\mathbf{S}_{2}>$随距离的增加而减小,但杂质之间不会完全退耦.此外,AF间隙的存在在每个杂质位置处给出非零磁矩,表明系统中杂质的非完全Kondo屏蔽。我们观察到,当杂质之间的距离增加时,剩余磁矩减小。
2008-09-18 cond-mat.str-el
Single-boson exchange decomposition of the vertex function
我们提出了一个分解的两个粒子的顶点函数的单带安德森杂质模型,赋予一个物理解释的顶点在交换玻色子的三种口味。我们评估的各种组件的顶点对应的半填充哈伯德模型在动力学平均场论的杂质模型。对于小的相互作用值,几乎所有的信息编码在顶点函数对应于单玻色子交换过程,这可以表示为赫定三腿顶点和屏蔽的相互作用。对于更大的相互作用,单玻色子交换仍然捕获电子之间的散射和占主导地位的低能波动,并提供了一个统一的描述的顶点渐近。所提出的顶点分解不需要Bethe-Salpeter方程的矩阵求逆。因此,它代表了一个计算量更轻,因此更实用的替代拼花分解。
2020-01-10 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Analytic theory of Hund's metals: a renormalization group perspective
本文研究了具有自旋和轨道自由度的SU($M$)$\times$ SU($N$)对称Kondo杂质模型下Hund金属中准粒子的出现.我们表明,杂质自旋的耦合传导电子可以是\emph{ferromagnetic},特别是空穴掺杂铁磷属元素。我们导出了SU($M$)$\times$ SU($N$)任意表示的弱耦合重整化群(RG)方程.一个铁磁自旋耦合的结果在一个长期的RG流,占令人惊讶的粒子-空穴的不对称性,在铁-磷属元素化物系统中观察到的。我们建立了低相干尺度$T_{\rm K}$,它依赖于通过杂质表示的填充。我们还讨论了自旋和轨道磁化率的温度依赖性。最后,我们认为,这种机制解释了强的价依赖性的相干尺度在稀过渡金属磁性合金中观察到的。
2015-01-12 cond-mat.str-el
Dimensionality effects in the LDOS of ferromagnetic hosts probed via STM: spin-polarized quantum beats and spin filtering
我们从理论上研究了局域态密度(LDOS)探测STM针尖的铁磁金属托管一个单一的吸附原子和一个亚表面杂质。我们通过两个杂质的安德森哈密顿系统建模。通过使用相关的格林函数的运动方程,我们推导出两种主机类型的LDOS的解析表达式:一个表面和量子线。LDOS揭示了Friedel样振荡和Fano干涉作为STM针尖位置的函数。这些振荡强烈依赖于主机尺寸。有趣的是,我们发现,自旋相关的费米波数的主机引起自旋极化量子拍在LDOS。虽然金属表面的LDOS显示出阻尼拍频模式,但它在量子线中表现出相反的行为。由于这种阻尼的缺乏,该线作为具有高效率的空间分辨自旋过滤器操作。
2013-01-03 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Quantum impurity coupled to Majorana edge fermions
研究了二维螺旋拓扑超导体边缘态的量子杂质,一对反向传播的马约拉纳费米子边缘通道具有相反的自旋极化。对于由安德森杂质模型描述的杂质,我们表明,该问题映射到一个变种的相互作用的共振两能级模型,反过来,映射到铁磁近藤模型。考虑磁性和非磁性杂质。对于磁性杂质,玻色化和数值重整化群分析表明,系统流到一个具有剩余ln 2熵的不动点,并发现了特征各向异性的静态和动态杂质磁性。对于非磁性杂质,系统流到一个固定点,没有剩余熵,我们发现在低温下的抗磁响应。我们评论的Schriffl-Wolff变换的问题与非标准的导带连续和有关的问题的差异,在描述杂质的安德森或近藤杂质模型。
2011-10-20 cond-mat.str-el
Dopant-dependent impact of Mn-site doping on the critical-state manganites: R0.6Sr0.4MnO3 (R=La, Nd, Sm, and Gd)
通过改变掺杂种类和$R$依赖的单电子带宽,研究了杂质掺杂对钙钛矿锰氧化物$R_{0.6}$ Sr $_{0.4}$ MnO $_{3}$的影响。在铁磁金属锰氧化物($R$ =La、Nd和Sm)中,少量的Fe取代显著降低铁磁转变温度,导致具有短程电荷轨道相关性的自旋玻璃绝缘态。对于每个$R$物种,作为Fe浓度的函数的相图是非常相似的$R_{0.6}$ Sr $_{0.4}$ MnO $_{3}$通过降低离子半径的$R$网站,表明在相竞争区域的Fe掺杂减弱铁磁双交换相互作用,相对于电荷轨道有序不稳定性。我们还发现了Cr(或Ru)掺杂对自旋玻璃绝缘锰氧化物($R$ =Gd)的对比影响。在那里,在低温下观察到的杂质诱导的铁磁磁化作为固有的短程电荷轨道有序的崩溃的结果,而Fe掺杂仅起次要作用。所观察到的杂质掺杂的相反性质可以归因于掺杂离子之间的反铁磁相互作用的幅度的差异。
2008-05-26 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
A finite-frequency functional RG approach to the single impurity Anderson model
我们使用松原泛函重整化群(FRG)来描述单杂质Anderson模型中的电子关联。与标准FRG计算相反,我们考虑了两粒子顶点的频率依赖性,以解决有限能量性质(例如,谱函数)。通过与数值重整化群(NRG)框架下得到的数据比较,证明了只要电子-电子相互作用U不太大,FRG近似对任意参数(特别是有限温度)都能很好地工作.我们证明了(大U)近藤物理的方面,以及描述了一个简单的频率无关的截断方案不再被捕获的“高阶”频率相关的近似。相比之下,在小到中等U的更精细的计划获得的结果更好地同意与NRG数据。我们建议参数化的两个粒子顶点不是由三个独立的能量变量,而是通过引入三个函数的一个单一的频率。这大大减少了积分FRG流动方程的数值工作量。
2008-07-29 cond-mat.str-el
Fe-doping-induced evolution of charge-orbital ordering in a bicritical-state manganite
用不同的过渡金属原子取代Mn原子,研究了杂质对处于金属-绝缘体转变边缘的双临界锰氧化物(La_(0.7)Pr_(0.3))Ca_(0.35)MnO_3铁磁金属态稳定性的影响。其中,Fe掺杂表现出显著降低铁磁转变温度的特殊能力。对Fe掺杂晶体的磁输运性质和X射线衍射的系统研究表明,电荷轨道有序演化到低温,这强烈抑制了铁磁金属态。所观察到的玻璃态的磁性和输运性质以及扩散相变可以归因于相分离状态,其中短程电荷轨道有序的团簇嵌入在铁磁性金属基质中。Fe掺杂锰氧化物的这种行为与Cr掺杂对电荷轨道有序锰氧化物的影响形成了鲜明的对比,称为杂质诱导的电荷轨道有序崩溃。
2007-10-22 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Phase diagram of the anisotropic multichannel Kondo Hamiltonian revisited
重访了具有XXZ自旋交换各向异性的多通道近藤哈密顿量的相图,揭示了比以前认识到的更丰富的定点结构。对于自旋为1/2的杂质和k > 2的导电电子通道,第二类铁磁畴被发现在反铁磁区的深处。新的畴在临界纵向耦合J_z^{ \ast } > 0(通常较大)之上延伸,并且通过第二条Kosterliz-Less线与反铁磁畴分离。当J_z >| J_{\perp}|> 0且任意k和s服从|k - 2s|> 1.这里J_z是纵向自旋交换耦合,J_{\perp}是横向耦合,s是杂质自旋。在自由杂质固定点附近,自旋交换各向异性对于s > 1/2和任意k是相关的扰动。根据J_z ^2- J_{\perp} ^2的符号和2 s的宇称,系统要么流到没有剩余简并的传统费米液体,要么流到k沟道、自旋为1/2的近藤效应,或者流到具有剩余同位旋为1/2的局域磁矩的类铁磁固定点线。这些结果是通过微扰重整化群技术、阿贝尔玻色化、1/J_z强耦合展开和显式数值重整化群计算的结合得到的。
2006-05-19 cond-mat.str-el
Strong Coupling Solver for the Quantum Impurity Model
基于原子极限附近的微扰理论,结合局域密度近似(LDA)和动力学平均场论(DMFT),提出了一种适用于一般量子杂质模型的快速杂质求解器.我们基准的求解器在两个带哈伯德模型内的DMFT对量子蒙特卡罗(QMC)和数值重整化群(NRG)的结果。我们发现求解器在顺磁莫特绝缘体相工作得很好。我们也将此杂质求解器应用于无阻挫Bethe晶格中反铁磁相变的DMFT研究。在大的Hubbard U极限下,用快速杂质求解器得到的Neel温度与QMC结果吻合得很好。该方法是一个很有前途的工具,可用于结合LDA+DMFT研究莫特绝缘体从第一性原理开始。
2005-06-14 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Evidence of the impurity spin coupling with quantum paraelectric fluctuations in CaTi1-xRuxO3
量子顺电是一种长程铁电/反铁电有序被量子涨落抑制的材料,即晶格的零点运动即使在T = 0 K时也能防止软极性声子模式的凝聚。最突出的量子顺电材料是SrTiO 3、KTaO 3和CaTiO 3。在这里,我们专注于赝立方钙钛矿CaTi 1-xRuxO 3系统的特殊性能。也就是说,只要任何浓度的Ru或Ti被引入到纯化合物中,在低温下就会发生与浓度无关的类铁磁转变。我们提出的自旋极化的CaTi 1-xRuxO 3的基态诱导的耦合的磁矩的Ru杂质与量子顺电涨落在主体化合物CaTiO 3的实验证据。
2019-08-05 cond-mat.str-el
Linear response functions from inhomogeneous dynamical mean-field theory
Jožef Stefan Institute(约瑟夫·斯特凡研究所);Faculty of Mathematics and Physics, University of Ljubljana(卢布尔雅那大学数学物理学院);Institute for Theoretical Physics, University of Cologne(科隆大学理论物理研究所)
该研究提出一种基于非均匀动力学平均场理论的静态晶格磁化率计算方法,规避两粒子顶角函数,适配任意杂质求解器,可用于正方晶格哈伯德模型,能达到其他方法难以企及的低温且结果与标准方法吻合。
2026-08-18 cond-mat.str-el
Thermodynamics in a split Hilbert space: Quantum impurity at the edge of the Heisenberg chain
本文研究海森堡链边缘量子杂质的热力学,揭示四个杂质相中杂质熵下冲现象源于希尔伯特空间分数化,并通过束缚模和边缘态给出自由能与熵的闭合解析表达式。
2025-08-26 cond-mat.str-el hep-th math-ph
Spectral function of the Anderson impurity model at finite temperatures
利用泛函重整化群(FRG)和数值重整化群(NRG)计算了零温和有限温下Anderson杂质模型的谱函数.在我们的FRG方案中,自旋涨落通过适当的Hubbard-Stratonovich场进行非微扰处理,但忽略了顶点修正。与我们的高精度NRG结果的比较表明,该FRG计划给出了一个定量的好的描述谱线形状在零温度和有限的温度下,无论是在弱耦合和强耦合制度,虽然在零温度下的FRG是不能够再现已知的指数窄的近藤共振在强耦合。
2010-03-19 cond-mat.str-el
Effect of Ferromagnetic Spin Correlations on Superconductivity in Ferromagnetic Metals
研究了弱铁磁金属中自旋涨落引起的准粒子性质在小磁矩下远离量子临界点的重整化。我们解释了铁磁相s波超导不稳定性的起源,发现在远离量子临界点处,顶点修正很小,满足Migdal定理。
1998-12-10 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Optical Control of Exchange Interaction and Kondo Temperature in cold Atom Gas
冷原子系统中磁性杂质问题的相关性主要取决于巡游费米子原子与定域杂质原子之间交换相互作用的性质。特别是,近藤物理只有在交换相互作用是反铁磁的,并且足够强以产生足够高的近藤温度($T_K/T_F \ge 0.1$)时才会发生。作为一个例子,聚焦在实验上可访问的超冷$^{173}$ Yb原子的系统,它表明,之间的交换相互作用的一个巡回Yb($^{1}$ S $_{0}$)原子和一个被困Yb($^{3}$ P $_{0}$)原子的符号和强度可以光学控制。可以解释的是,随着光强度的增加(从零开始),交换相互作用从铁磁变为反铁磁。当光强低于单重费什巴赫共振时,单重散射长度$a_S$较大且为负值,近藤温度急剧升高。
2019-02-02 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el physics.atom-ph
Solution to the sign problem in a frustrated quantum impurity model
在这项工作中,我们解决了一个受挫量子杂质模型的符号问题,该模型由三个量子自旋半链组成,通过反铁磁海森堡相互作用在一端相互作用。我们首先将该模型映射为自旋半费米子在三个独立的一维链上跳跃的排斥哈伯德模型,这些链通过一端的三角形跳跃相互作用。然后将费米子模型转化为非齐次一维模型,并将配分函数表示为费米子世界线组态的加权和。通过在一半的空间中施加一对费米子世界线,我们证明了所有负重量的配置都可以消除。这种配对自然地导致了半填充时的原始受抑量子自旋模型,从而解决了它的符号问题。
2016-08-28 cond-mat.str-el hep-lat