Bad metal and negative compressibility transitions in a two-band Hubbard model
在二维空间中,我们分析了在$n=2$上具有接近整数填充的有限Hund耦合的两带哈伯德模型的顺磁态。先前,莫特金属-绝缘体转变在$n=2$处建立,在该整数填充附近具有金属态和坏金属态的共存区域。共存区域在临界点结束,超过该临界点电荷不稳定性持续存在。在这里,我们调查的过渡到负电子压缩性状态的扩展填充范围接近$n=2$内从玻色子设置。我们分析了(费米子)准粒子和(玻色子)多粒子非相干背景的单独贡献,并发现总压缩性取决于准粒子激发和集体场之间的微妙相互作用。对从玻色子实施Blume-Emery-Griffiths模型方法,通过类似伊辛的赝自旋来模拟玻色子场,我们提出了这些场和费米自由度之间的反馈机制。我们认为,负的可压缩性可以持续的异质结构,这种强相关的平面,并在这些结构的大电容的结果。这些电容的强密度依赖性允许通过小的电子密度变化来调谐它们。此外,通过短电脉冲从Mott绝缘状态到金属状态的电阻切换,可以实现相当不同的电容之间的转换。
2022-06-02 cond-mat.str-el
Bad Metals from Fluctuating Density Waves
坏金属具有大的电阻率,但没有强烈的无序性。在许多不良金属中,随着温度的升高,电阻率变大,德鲁德峰远离零频率。我们目录的位置和宽度的“位移德鲁德峰”在观察到的光学传导率的几个家庭的坏金属,显示$ω_\text{peak} \sim Δω\sim k_BT/\hbar$。这是相同的量子临界时间尺度,其支持许多这些材料的$T$ -线性直流电阻率。我们提供了一个统一的理论描述的光学和直流输运性质的坏金属在流体力学的短程量子临界涨落的无公度密度波序。在流体力学中,固定的平移阶数对于获得非零频率峰值是必不可少的。
2017-09-01 cond-mat.str-el hep-th
Metal-insulator (fermion-boson)-crossover origin of pseudogap phase of cuprates I: anomalous heat conductivity, insulator resistivity boundary, nonlinear entropy
在铜氧化物物理的所有实验观测中,当超导性被抑制时,在强磁场下铜氧化物温度掺杂相图的赝能隙(PG)区域中看到的金属-绝缘体-交叉(MIC)可能是最有趣的一个。因为人们预计这些材料的PG正常状态,就像传统的超导体一样,是导电的。该MIC通过热导率下降、反常洛仑兹比、绝缘体电阻边界、非线性熵、电阻温度上升、绝缘基态、向列相和条纹相以及费米口袋等现象揭示出来,明确地表明了高温超导性出现的绝缘正常态。在目前的工作(第一条),我们讨论的MIC现象中提到的文章的标题。第二项工作(第二条)将致力于讨论其他上述MIC现象,并解释最近的观察结果中隐藏的磁秩序和扫描隧道显微镜(STM)实验自旋和电荷波动的内PG和HTS对。我们发现所有这些MIC(文献中称为非费米液体)现象都可以在我们最近发展的库仑单玻色子和单费米子双液体模型中得到,MIC是单费米子到单玻色子的交叉。我们证明了这种MIC起源于库仑双液模型的玻色子和费米子,费米子的起源是这些玻色子。当掺杂量增加到临界值或温度增加到PG边界温度时,玻色子系统发生玻色子绝缘体-玻色子金属-费米子金属的转变。
2017-03-02 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Inter-layer spin diffusion and electric conductivity in the organic conductors κ-ET2-Cl and κ-ET2-Br
用高频(111.2-420 GHz)电子自旋共振研究了层状有机化合物κ-(BEDT-TTF)2-Cu[N(CN)2]X(κ-ET 2-X)(X=Cl或Br)导电相中的层间(垂直)自旋扩散随压力和温度的变化.在高温和高频率下相邻层的分辨ESR线允许确定单层的层间交叉自旋弛豫时间Tx和固有自旋弛豫时间T2。在坏金属相中,自旋扩散是二维的,即自旋不跳到T2内的相邻层。Tx至少近似地与垂直电阻率成比例,如自旋和电荷激发联系在一起的模型中所预测的。在κ-ET 2-Cl中,在零压力下,Tx随着接近坏的金属-绝缘体转变而增加。另一方面,Tx随着压力增加和/或温度降低而接近正常金属和超导相而降低。
2010-06-20 cond-mat.str-el
Quantum kinetic equation and thermal conductivity tensor for bosons
该研究推导了任意玻色场二次哈密顿量在全相空间的量子动力学方程,关联相空间分布演化与贝里曲率等物理量,恢复玻尔兹曼方程并精确推导本征热霍尔效应,阐明能量磁化贡献且无需伪引力场。
2024-02-27 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
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
Free-carrier dynamics in Au$_{2}$Pb probed by optical conductivity measurements
我们测量了Dirac材料Au $_{2}$ Pb在宽频率范围(30 - 48 000 cm $^{-1}$)内的光学反射率,温度范围为9 - 300 K。的光学电导率,计算从反射率,占主导地位的自由载流子的贡献,从拓扑平凡的散装带在所有温度下。这些载流子的与温度无关的总等离子体频率为3.9 $\pm$ 0.2 eV。总体而言,Au $_{2}$ Pb的光学响应通常是金属性的,没有局部化和不良金属行为的迹象。
2018-10-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Temperature Dependence of the Conductivity Sum Rule in the Normal State due to Inelastic Scattering
我们研究的温度依赖性的光学和规则在正常状态下,由于相互作用。具体来说,我们采用弱耦合的方法,它使用电子玻色子交换模型来描述非弹性散射的电子与玻色子,在Migdal近似。虽然最近的一些作品属性的温度依赖性在正常状态下,这产生在索末菲膨胀,我们表明,在一个广泛的参数制度,这种贡献可以是相当小的。相反,大部分的温度依赖性产生的零阶项的“扩展”,通过温度依赖的光谱函数,和其中包含的相互作用参数。对于低玻色子频率,这种情况导致求和规则中的线性T依赖性。我们开发了一些解析表达式和理解的温度依赖性。
2006-03-24 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Vortex Dynamics and Hall Conductivity of Hard Core Bosons
采用XXZ量子自旋模型表象研究了硬核玻色子的磁输运,在环面上进行适当的规范以考虑外部磁场。我们发现强晶格效应接近半填充。一个有效的量子力学描述的涡旋自由度。利用半经典和数值分析,我们计算了涡旋跳跃能量,在半填充接近玻色子跳跃能量的大小。涡旋晶格的临界量子熔化密度估计为6.5 × 10 -5个涡旋/晶胞。霍尔电导由低能本征态的陈数计算。在零温度下,它在半填充时突然反转符号。在精确的半填充,所有的本征态是双简并的任何奇数通量量子。通过构造一个与涡度中心相关的点群对称SU(2)代数,我们证明了环面上的精确退化。这一结果被解释为,如果每个漩涡进行内部自旋半自由度(“vspin”),这可以表现为在其核心的电荷密度调制本身。我们的发现对光晶格中冷原子的涡旋运动和短相干长度超导体的磁输运具有重要的实验意义。
2010-06-09 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Thermal Hall effect in square-lattice spin liquids: A Schwinger boson mean-field study
受最近高$T_c$铜氧化物超导体在磁场中的输运测量的启发,我们研究了具有拓扑有序的材料的热霍尔电导率,重点关注中性自旋子的贡献。具体地,分析了正方形晶格上海森堡反铁磁体的不同的Schwinger玻色子平均场ansätze。我们允许Dzyaloshinskiii-Moriya相互作用,以及与标量自旋手征相关的附加项,这些手征打破了时间反演和反射对称性,但保留了它们的乘积。结果表明,这些标量自旋手征,可以自发产生或诱导的磁场的轨道耦合,可以导致自旋带与非平凡的陈数和显着增强的热霍尔电导率。与零温度磁序,这是热波动在任何$T>0$的关联状态,也表现出类似的增强的热霍尔电导率。
2019-04-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Transport in the emergent Bose liquid: Bad metal, strange metal, and weak insulator, all in one system
Tsung-Dao Lee Institute & School of Physics and Astronomy, Shanghai Jiao Tong University(上海交大李政道理论与计算中心及物理与天文学院);Key Laboratory of Artificial Structures and Quantum Control (Ministry of Education)(人工结构与量子控制教育部重点实验室);Shanghai Branch, Hefei National Laboratory(合肥国家实验室上海分部)
本研究通过计算涌现玻色液体的光导率,发现其能同时重现坏金属、奇异金属和弱绝缘体的非费米液体行为,表明该新量子态可统一解释强关联材料中的异常输运现象。
2026-09-29 cond-mat.str-el
Thermal conductivity of anisotropic and frustrated spin-1/2 chains
我们分析了各向异性和挫折自旋1/2链的热导率,使用分析和数值方法。这包括平均场论的基础上的约旦-维格纳变换,玻色化,和精确对角化的系统与N<=18网站。我们提出了几个值的各向异性Δ的电导率的零频率权重的温度依赖性的结果。在无隙制度,我们表明,平均场论比较以及已知的结果和玻色化正确描述的低温极限。在反铁磁和铁磁间隙制度,我们分析了热导率的温度依赖性的数值。在铁磁情况下,有限尺寸数据的收敛性非常好。最后,我们应用我们的数值方法和平均场论的挫折链,我们发现这两种方法在有限系统上有很好的一致性。我们的数值计算数据不产生证据的情况下,反铁磁间隙制度的挫折链的热力学极限的发散热导率。
2002-11-19 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Comment on ``Collapse of Coherent Quasiparticle States in $θ$-(BEDT-TTF)$_2$I$_3$ Observed by Optical Spectroscopy''
最近,Takenaka等人报道,在高温T("坏金属“)下,θ-(BEDT-TTF)_2I_3(θ-ET)的电阻率ρ(T)超过Ioffe-Regel电阻率50倍。这归因于强相关性。我们认为,光学电导率σ(Ω)意味着相关性不是很强,相关性没有给出一般的强抑制σ(Ω)。大的ρ(T)主要是由于在小Ω处σ(Ω)的下降,这是Takenaka等人早先强调的高T_c铜酸盐的不良金属行为的解释。然而,我们认为,铜酸盐强相关性是主要的影响。Takenaka等人的数据将θ-ET置于一类新的不良金属中。
2007-05-02 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Strange metal from incoherent bosons
著名的费米液体理论在奇异金属相中的崩溃是关联量子物质的核心谜团。最近的实验报告短命载体的动机,随着普遍存在的观察调制激发的铜酸盐的相图,我们提出了一个模型,这个阶段。我们引入玻色子出现在一对密度波的残余物作为额外的电流载体在奇怪的金属相。这些玻色子激发是有限动量库珀对,因此携带两倍的电子电荷,其净自旋可以是零或一,由两个自旋- $1/2$电子产生。我们表明,这样的模型可以捕捉到著名的电阻率与温度的线性关系,并体现了德鲁德形式的交流电导率与普朗克耗散率。此外,这种玻色子是不相干的,因此对霍尔电导率没有贡献。从自旋三重态对称的电子对中出现的玻色子也再现了最近观察到的线性场内磁阻[P. Giraldo-Gallo et al.,Science 361,479(2018); J. Ayres等人,arXiv:2012.01208(2020)]。
2021-05-26 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Universal behavior of the thermal Hall conductivity
我们报告的相关系统的热霍尔电导率的理论和实验分析。对于费米子和玻色子的激发与非平凡的拓扑结构,我们表明,在“中间”温度下,热霍尔电导率表现出意想不到的通用缩放与一个简单的指数形式。在低温下,它的行为不同,并反映了潜在的激发光谱特性。我们的预测进行检查,在两个原型化合物,量子顺电SrTiO $_3$和自旋液体化合物RuCl $_3$的例子。实验数据可以在很大程度上覆盖我们提出的最小唯象模型独立的微观细节,揭示占主导地位的玻色子贡献SrTiO $_3$和带隙的费米子激发RuCl $_3$。我们的工作建立了微观模型和实验数据之间的唯象联系,并提供了一个统一的基础上分析相关系统的热霍尔电导率在一个很宽的温度区域。
2020-05-08 cond-mat.str-el
Interaction and temperature effects on the magneto-optical conductivity of Weyl liquids
负磁电阻是外尔半金属中手征反常的表现之一。磁光电导率还显示了朗道能级之间的跃迁,这些能级之间的跃迁不像普通电子气那样间隔开。这些拓扑性质是如何被相互作用和温度改变的?我们回答这个问题,通过研究一个晶格模型的Weyl半金属现场哈伯德相互作用。这种相互作用的Weyl半金属,被称为Weyl液体,可以在Mn $_3$ Sn中实现。我们用单点动力学平均场论求解该模型。我们发现,在Weyl液体中,准粒子可以用准粒子谱权$Z$来表征,尽管它们的寿命随着频率接近零而比普通费米液体中的寿命增长得更快。尽管相互作用降低了直流电导率与磁场的线性关系的斜率,但负磁阻仍然存在。在升高的温度下,外尔液体转变为不良的金属行为,其中德鲁德峰变得平坦且无特征。
2020-07-28 cond-mat.str-el
Role of Umklapp Processes in Conductivity of Doped Two-Leg Ladders
最近的电导率测量上进行的空穴掺杂的双腿梯形材料$\mathrm{Sr_{14-x}Ca_xCu_{24}O_{41}}$揭示了一个近似线性的幂律制度的c轴直流电阻率作为温度的函数$x=11$。在这项工作中,我们采用玻色子模型认为umklapp过程负责这一功能和高光谱权重的光学电导率发生在有限频率德鲁德峰。包括淬火无序在我们的模型允许我们重现实验电导率和电阻率曲线在很宽的能量范围。我们还指出了umklapp过程在单链中的效果和在两条腿的阶梯之间的差异。
2002-04-22 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Quenched Disorder From Sea-Bosons
利用耦合到随机势的简并费米气体研究了不同尺度下的金属-绝缘体相变。我们首先重铸的问题,在海洋玻色子语言,允许一个简单的重要物理属性的评估。我们计算了动力学数-数关联函数,并由此计算了a.c.电导率我们发现,直流电导率在一维和二维消失。对于一个禁止电子从费米面内散射到费米面内另一个态的哈密顿量,我们发现在三维空间中也没有金属-绝缘体跃迁。
2003-06-02 cond-mat.dis-nn cond-mat.str-el
Conductivity noise study of the insulator-metal transition and phase co-existence in epitaxial samarium nickelate thin films
晶格自由度和轨道自由度的相互作用不仅使稀土镍酸盐成为异常的"坏金属",而且还引入了温度驱动的绝缘体-金属相变。在这里,我们研究这种绝缘体-金属相变的薄膜的$\mathrm{SmNiO_3}$使用缓慢的时间依赖性波动(噪声)的电阻率。噪声的归一化幅度被发现是非常大的,是近8个数量级高于常见的无序金属系统的薄膜,并表明通过经典的渗流在空间不均匀介质中的导电。的波动的高阶统计表明一个强大的非高斯噪声分量接近过渡,归因于共存的金属和绝缘相的不均匀性。我们的实验为研究晶格-轨道耦合对稀土镍酸盐电子输运微观机制的影响提供了新的视角。
2014-08-03 cond-mat.str-el
Universality of the Mott-Ioffe-Regel limit in metals
本文从光学电导率测量的观点出发,对包括高温超导体在内的许多强关联金属中电阻率饱和的不存在进行了严格的研究。相干准粒子电导率,在一个德鲁德峰的形式集中在零频率,被发现消失的平均自由程(在$ω$ = 0)变得可比的原子间的间距。在所谓的Mott-Ioffe-Regel(MIR)极限下,这种基本的相干性损失表明,即使在存在强电子相关的情况下,MIR准则的普适性也得到了保留。我们认为,脱落的频谱重量在低频率下,诱导强相关效应,是延长的电阻率的正斜率的高温观察到的所有所谓的“坏金属”的主要起源。此外,与那些在高温下表现出电阻率饱和的金属一样,从光谱中提取的散射率本身在与MIR极限一致的值处饱和。我们认为可能的影响,这个天花板的散射率可能有我们的理解运输内的各种各样的坏金属,并建议一个更好的方法来分析其光学响应。
2004-04-12 cond-mat.str-el
Separation of orbital contributions to the optical conductivity of BaVS$_3$
利用偏振红外光谱研究了BaVS $_3$的相关驱动金属-绝缘体转变(MIT)。在金属状态下,两种类型的电子共存的费米能:准一维金属传输的$A_{1g}$电子是叠加在各向同性跳跃传导的本地$E_g$电子。这种“坏金属”性质和弱的各向异性是由于准粒子在$A_{1g}$带中具有大的有效质量$m_{eff}\approx7m_e$和散射率$Γ\geq160$ meV。在$T_{MI}=69$ K以上存在一个赝能隙,在绝缘相,能隙遵循结构序参量与$Δ_{ch}\approx42$ meV的BCS式温度依赖关系。MIT描述的弱耦合两带模型。
2006-02-13 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Joule heating in bad and slow metals
提供给金属的热量被电子吸收,然后传递到晶格。在传统的金属中,能量通过从林哈德连续谱发射的声子释放到晶格中。然而,在平均自由程短的“坏”金属中,低能林哈德连续谱被破坏。此外,在费米速度小于声速的“慢”金属中,粒子-空穴对在运动学上不能发射声子。为了描述能量转移到晶格在这些情况下,我们得到一个一般的Kubo公式的能量弛豫速率的电子密度谱权重$\text{Im} \, G^R_{nn}(ω_k,k)$评价声子色散$ω_k$。我们将我们的久保公式应用到高温哈伯德模型中,利用量子蒙特卡罗和超冷原子实验的最新数据来表征$\text{Im} \, G^R_{nn}(ω_k,k)$。此外,我们使用最近的数据从电子能量损失谱估计的能量弛豫速率的铜酸盐奇怪的金属的高能光学声子。作为我们的形式主义的第二个不同的应用,我们考虑“慢”金属。它们被定义为费米速度小于声速,这样粒子-空穴对在运动学上就不能发射声子。我们得到了慢金属的能量弛豫速率的表达式的光学电导率。
2022-08-30 cond-mat.str-el hep-th
Bosons in high temperature superconductors: an experimental survey
我们回顾了一些实验技术,这些技术开始揭示玻色子谱α ^2 F(Ω)的细节,它主导了高温超导体中准粒子之间的相互作用。角分辨光电子能谱(ARPES)显示,在特征能量下,电子色散曲线出现扭结,与光导和隧穿谱中的类似结构一致。每种技术都有其优点。ARPES是动量分辨的,并提供了玻色子对准粒子自能贡献的实部和虚部的独立测量。光学电导率可以用于更大范围的材料,并且使用最大熵技术揭示了光谱的丰富细节,包括它们随温度和掺杂的演变。扫描隧道光谱学提供了在单位晶胞水平上的空间分辨率。我们发现,在一起的各种光谱,包括最近的拉曼光谱结果,指向一个统一的图片的一个广谱的玻色子激发在高温下的演变,作为温度降低到一个峰值在30至60毫电子伏的区域和一个无特征的高频背景中的大多数材料的研究。这种行为与磁中子散射测量的自旋涨落谱是一致的。然而,也有证据表明声子对玻色子光谱有贡献。
2011-05-04 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
On the Origin of Peak-dip-hump Structure in the In-plane Optical Conductivity of the High $T_C$ Cuprates; Role of Antiferromagnetic Spin Fluctuations of Short Range Order
采用改进的U(1)从玻色子方法研究了二维反铁磁关联电子系统在较宽的空穴掺杂和温度范围内的光学电导。讨论了自旋自由度和电荷自由度之间的相互作用,解释了高$T_C$铜酸盐的面内电导率中峰-谷-峰结构的起源。研究了短程有序自旋涨落(自旋单重态对)的作用。结果表明,短程序自旋涨落可以引起中红外峰,峰频率随反铁磁海森堡耦合强度线性增加.
2001-09-11 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Doping dependent optical properties of Bi2201
对(Pb $_{x}$,Bi $_{2-x}$)(La $_{y}$ Sr $_{2-y}$)CuO $_{6+δ}$(Bi 2201)在宽掺杂和温度范围内的面内光学电导率进行了实验研究。在强耦合形式主义的面内电导率进行了分析。我们解决的光学电导率($σ(ω)$),单粒子自能量,和电子玻色子光谱函数之间的相互关系。我们发现,频率和温度的依赖性,可以很好地描述在这种形式主义。我们提出了一个通用的描述光学,ARPES和隧道光谱。的光谱和单粒子自能的全频率和温度依赖性示出的结果从电子玻色子光谱函数,这表现出强掺杂依赖性和弱温度依赖性。
2009-04-15 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Optical determination of the relation between the electron-boson coupling function and the critical temperature in high T$_c$ cuprates
利用自由载流子电导率和正常状态下胶函数之间的联系,从红外电导率重建了10种不同高Tc铜酸盐的胶谱,揭示了在50-60 meV范围内的鲁棒峰和在较高能量下的宽连续谱,所有测量的载流子浓度和温度高达290 K。我们观察到,强耦合的形式主义充分占已知的强温度依赖性的高Tc铜酸盐的光谱,除了强烈欠掺杂的样品。我们观察到实验胶光谱的掺杂趋势和临界温度之间的相关性。在相图的过掺杂侧获得的数据最终排除了电子-声子耦合作为超导配对的主要来源。
2009-04-08 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Spin Thermal Hall Conductivity of a Kagomé Antiferromagnet
在$S=1/2$ kagomé反铁磁体Ca kapellasite(CaCu $_3$(OH)$_6$ Cl $_2\cdot 0.6$ H $_2$ O)的自旋液相中观察到清晰的热霍尔信号($κ_{xy}$)。我们发现,$κ_{xy}$是很好地再现,定性和定量,使用Schwinger-boson平均场论与Dzyaloshinskii-Moriya相互作用的$D/J \sim 0.1$。特别是,在使用Schwinger玻色子建模的模拟中,Ca kapellasite的$κ_{xy}$值和另一种kagomé反铁磁体volborthite的值收敛到一条单一曲线,表明kagomé反铁磁体自旋的$κ_{xy}$具有共同的温度依赖性。
2018-07-29 cond-mat.str-el
Holographic charge transport in 2+1 dimensions at finite $N$
研究了有限$N$上(2+1)维全息电荷输运,其对偶引力背景由Einstein理论中的微扰黑洞解加上Weyl张量的立方项给出.我们考虑由外尔张量和场强之间的相互作用项给出的对标准麦克斯韦作用量的高阶导数修正。我们计算的直流电导率通过使用膜范例和久保公式,并找到精确的协议。我们计算的交流电导率,并找到一个模拟的交叉从“金属”到“坏金属”的低频限制。此外,电导率在大的频率极限中变为常数。我们推导出格林函数的两个普适关系式,并观察到它们与无限$N$对应物完全相同。
2014-04-28 cond-mat.str-el hep-th
Optical conductivity of nodal metals
费米液体理论在描述金属的输运和光学性质方面非常成功;在高于散射率的频率下,光学电导率采用众所周知的幂律行为$σ_1(ω) \propto ω^{-2}$。我们已经观察到一个不寻常的非费米液体响应$σ_1(ω) \propto ω^{-1\pm 0.2}$在几个铜酸盐和铁基材料的基态,经历电子或磁性相变,导致显着减少或节点费米表面。在剩余光学电导率中的逆(或分数)幂律行为的识别现在允许去除这种贡献,揭示了跨越间隙的直接跃迁,并允许探测电子-玻色子耦合的性质。在这些系统中的非费米液体行为可能是一个共同的费米表面拓扑结构的狄拉克锥状特征的电子色散的结果。
2013-12-16 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Conductivity of infinite-layer NdNiO$_{2}$ as a probe of spectator bands
本研究用密度泛函理论加动力学平均场理论计算NdNiO₂的电子结构与电导率,发现面外强杂化导电通路,指出面内电导率计算与实验的矛盾,提出镍酸盐与铜酸盐的本质差异在电子结构维度。
2023-03-10 cond-mat.str-el
Dynamics and Conductivity Near Quantum Criticality
研究了二维空间中量子临界点附近的相对论O(N)场论。我们通过大规模蒙特卡罗模拟和数值解析延拓计算动力学关联。在有序侧,标量谱函数在希格斯质量处呈现出普适峰。对于N=3和4,我们确认了它在低频处的ω^3上升。在无序侧,谱函数表现出尖锐的间隙。当N=2时,在超流(莫特绝缘体)阶段,动态电导率在希格斯质量(密度间隙)处上升到阈值以上。对于带电玻色子(约瑟夫森阵列),幂律上升到希格斯质量之上,从2增加到4。近似的电荷涡旋对偶性反映在过渡两侧的虚电导率的比值中。我们确定临界电导率为σ^*_c = 0.3(\pm 0.1)4e^2/h。在附录中,我们描述了一个推广的蠕虫算法,N>2,也是一个奇异值分解误差分析的数值解析延拓。
2013-09-16 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Topological Transitions for Lattice Bosons in a Magnetic Field
研究了玻色-哈伯德模型在磁场作用下的霍尔响应.我们表明,霍尔电导率是成正比的粒子密度加一个整数。该相图由不同整数值之间的拓扑转换来表示。这些转变起源于相图中具有有效电荷共轭对称性的点,并且归因于作为Berry曲率源的多体光谱中的简并。我们发现,在相图中的广泛的区域表现出负霍尔电导率,这意味着通量流在这些地区是反向的涡流有上游流动。我们讨论了我们的研究结果的实验意义。
2011-05-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Thermal conductivity of anisotropic spin - 1/2 two leg ladder:Green's function approach
本文研究了自旋为1/2的两足反铁磁梯沿腿方向的热输运。从海森堡相互作用的各向异性出发,研究了自旋轨道耦合和晶体电场对腿耦合和横档耦合的可能影响。原来的自旋阶梯映射到玻色子模型通过键算子变换,其中施加一个无限的硬核排斥,以约束一个玻色子占领每个网站。格林函数方法被应用到获得负责热输运的准粒子激发的能谱。的热导率被发现是随着温度的增加,由于在较高的温度下三重态激发之间的散射增加而单调下降。在腿方向上的各向异性,在低温下观察到的热输运的微小的依赖性,相反,强烈的各向异性沿横档方向,由于三重态密度的直接影响。我们的结果渐近地达到了自旋为1/2的海森堡链的弹道状态,并与精确的对角化数据进行了比较。
2013-10-22 cond-mat.str-el
Optical conductivity of one-dimensional narrow-gap semiconductors
用玻色化方法研究了两种一维窄禁带半导体材料--反交叉量子霍尔边态和碳纳米管的光学电导率。最低阶重整化群分析表明,裸带隙可以在高频/高温下微扰处理。在非常低的能量尺度下,光学电导率由激子贡献主导,而在高于交叉温度的温度下,激子特征被热波动消除。在碳纳米管的情况下,交叉温度范围估计为300 K。
2002-05-16 cond-mat.str-el
Incoherent transport in a model for the strange metal phase: Memory-matrix formalism
本研究采用记忆矩阵方法分析铜氧化物奇异金属相的费米子-涨落玻色子耦合唯象模型,证实T线性电阻率,给出热导率温度变化新预测并检验Wiedemann-Franz定律。
2023-06-14 cond-mat.str-el
The infrared conductivity of Na$_x$CoO$_2$: evidence of gapped states
我们提出了红外ab平面电导率数据的层状钴酸钠$_x$ CoO $_2$在三个不同的掺杂水平($x=0.25, 0.50$,和0.75)。Drude权重随着空穴掺杂$1-x$而单调增加。在最低空穴掺杂水平$x$ =0.75时,该系统类似于欠掺杂铜氧化物超导体的正常状态,其散射率随频率和温度线性变化,并且在600 \cm时存在由玻色子模式引起的散射的开始。两个较高空穴掺杂的样品($x=0.50$和0.25)在低温下的光学电导率中显示出两个不同尺寸的间隙(分别为110 \cm和200 \cm),并且成为绝缘体。在0.50和0.25个样本的间隙区域中损失的谱权重分别移位到200 \cm和800 \cm处的显著峰。我们认为两个高空穴掺杂样品($x$ =0.50和0.25)的两个能隙态是钉扎电荷有序态。
2006-01-03 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Dynamical Conductivity Across The Disorder-Tuned Superconductor-Insulator Transition
量子相变是一个戏剧性的事件,其标志是巨大的空间和时间波动,其中物质的一个相位与其基态和激发塔重组成一个完全不同的相位。利用量子蒙特卡罗模拟计算的动态电导率σ(ω)和玻色子(对)谱函数P(ω),我们对二维无序驱动的超导体-绝缘体转变(SIT)提供了新的见解,这是一个具有重要理论和实验意义的问题.我们确定的超导和绝缘阶段的特征能量尺度消失在过渡,由于增强的量子涨落,尽管持久性的强大的费米间隙整个SIT。与清洁系统中的SIT相比,无序导致低频下σ(ω)的吸收增强。无序也扩大了量子临界区,由于普适性类的变化,具有有限低频电导率的潜在T=0临界点。
2014-02-11 cond-mat.dis-nn cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Vortex quantum dynamics of two dimensional lattice bosons
在二维中,涡旋晶格可以通过量子涨落熔化成非超流的量子涡旋液体(QVL)。为了确定熔化条件,我们计算裸涡跳跃率的精确对角化的正方形团簇附近的半填充。将我们的有效哈密顿量映射到物理评论Lett中模拟的玻色子Coloumb液体。73,826(1994)中,我们预期QVL高于每个晶格位置0.0065个涡旋的熔化密度。我们还使用绝热曲率计算霍尔电导率。作为玻色子填充的函数,它在半填充处反转符号,并伴随着消失的温度标度。在半填充时,由于局域非对易SU(2)对称性,每个涡旋携带自旋半量子数(“v-自旋”)。这些结果对冷原子、约瑟夫森结阵列和铜氧化物超导体都有重要意义。
2008-10-15 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Current Correlations and Conductivity in SYK-Like Systems: An Analytical Study
本文提出适用于任意时序的 $G-Σ$ 泛函方法,解析研究三类类 SYK 链的线性电响应,揭示电阻率随温度的绝缘相、费米液体、奇异金属与不良金属渡越及普适最大直流电导率。
2025-01-07 cond-mat.str-el quant-ph
Low quasiparticle coherence temperature in the one band-Hubbard model: A slave-boson approach
我们利用Kotliar-Ruckenstein从玻色子理论研究了不同能带结构的单带哈伯德模型的顺磁相随温度的变化关系。我们计算了费米液体准粒子谱权$Z$,并确定了温度,在该温度下,它显着降低到一个坏的金属区域的交叉。在莫特金属-绝缘体转变附近,该相干温度$T_\textrm{coh}$远低于非关联费米气体的费米温度,如在宽范围的强关联电子材料中观察到的。在对温度和相互作用进行适当的重新标度后,我们发现了一个与系统的能带结构无关的普遍行为。我们得到的温度相互作用的相图作为掺杂的函数,我们比较的温度依赖性的双重占有,熵,和电荷的压缩性与以前的结果与动力学平均场论。通过计算装药压缩系数分析了该方法的稳定性。
2017-07-14 cond-mat.str-el
A construction of exotic metallic states
我们讨论了二维金属态的电荷分馏的例子,我们将证明电荷分馏的机制导致奇异的金属行为在低和中温。这种态的最简单的例子是由有限密度的费米子部分子与$Z_N$规范场耦合构成的,其性质可以通过基本的方法来研究。这种简单状态具有以下奇异特征:(1)在低温下,这种状态是一种“坏金属”,其电阻率可以超过Mott-Ioffe-Regel极限;(2)随着温度升高,$T$的电阻率$ρ(T)$是一个非单调函数,它从低$T$的坏金属过渡到相对高$T$的好金属;(3)光导$σ(ω)$在低$T$时具有小的Drude重量,而在中间$T$时具有较大的Drude重量;(4)在低温下,金属态具有大的Lorenz数,这强烈违反Wiedemann-Franz定律。一个更复杂的例子,费米子部分子在有限密度耦合到SU(N)规范场也将被构建。
2022-03-26 cond-mat.str-el
Rise and Fall of Landau's Quasiparticles While Approaching the Mott Transition
朗道认为,金属的低温性质可以用长寿命准粒子来理解,所有复杂的相互作用都包含在费米液体参数中,比如有效质量$m^{\star}$。尽管其广泛的适用性,电子输运坏或奇怪的金属和非常规超导体是有争议的讨论可能崩溃的准粒子概念。在这里,我们探讨了在接近莫特绝缘体的相关金属在半填充不同的相关强度的电动力学响应。我们揭示了持久的费米液体的行为与显着的二次依赖的光散射率对温度和频率,以及令人费解的弹性松弛的贡献。超过Ioffe-Regel-Mott极限的电阻率的强烈增加伴随着光导性中的“位移Drude峰”。我们的研究结果,支持的光学响应的理论模型,表明出现了一个坏的金属从弹性准粒子,受到动态本地化和溶解附近的莫特过渡。
2021-01-18 cond-mat.str-el
Insulator-bad metal transition in RNiO$_3$ nickelates beyond Hubbard model and density functional theory
本文提出了一种考虑电荷自由度的新颖极小$U$-$V$-$t_b$模型,描述了RNiO$_3$镍酸盐中由电荷歧化驱动的绝缘体-不良金属转变,并成功再现了其$T$-R相图的主要特征。
2025-08-10 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Gifts from anomalies: Exact results for Landau phase transitions in metals
非费米液体现象在金属系统中朗道有序转变的临界点附近自然出现,在那里玻色子序参量的强烈波动破坏了相干准粒子。尽管在发展受控微扰技术方面取得了进展,但这种金属量子临界点的许多低能物理仍然知之甚少。我们证明,精确的,非perburbative结果可以得到的光学输运和静态的费米面耦合到临界玻色子的“赫兹-米利斯”理论的可解释性。这样的模型拥有一个大的涌现对称性和异常结构,我们利用它来固定这些量。特别是,我们表明,在红外极限,玻色子自能量在零波矢,$\mathbf{q}=0$,是一个常数的频率无关,和光学电导率的实部,$σ(ω)$,是纯粹的δ函数Drude峰没有其他的修正。因此,玻色子自能或光电导率的进一步频率依赖性只能来自干净系统中不相关的算子。得到了费米液体参数从无序相向临界点逼近时的精确关系。没有一个普遍的,幂律频率依赖的玻色子自我能量与以前的微扰计算对比,我们解释了这种差异的起源。
2022-05-24 cond-mat.str-el
Aspects of metallic low-temperature transport in Mott-insulator/ band-insulator superlattices: optical conductivity and thermoelectricity
本文研究了含有强关联电子系统的原子级精密金属异质结构的低温电输运和热输运性质。在从玻色子平均场近似下讨论了莫特绝缘体/带绝缘体超晶格模型,并在弛豫时间近似下利用玻尔兹曼输运方程导出了输运量.计算结果与最近发表的(LaTiO $_3)_N$ /(SrTiO $_3)_M$)超晶格的实验数据符合得很好,并使我们能够估计模型的关键参数。此外,预测的热电响应和Seebeck系数模型参数的依赖关系进行了详细的研究。Mott绝缘材料的宽度被确定为最相关的参数,特别是,该参数提供了一种在低温下优化热电功率因数的方法。
2008-06-11 cond-mat.str-el
Critical Behavior in Doping-Driven Metal$-$Insulator Transition on Single-Crystalline Organic Mott-FET
我们提出了在场效应晶体管(FET)沟道中观察到的掺杂驱动的Mott转变附近的载流子输运性质,所述场效应晶体管(FET)沟道使用典型的二维有机莫特绝缘体$κ$ -(BEDT-TTF)$_2$ CuN(CN)$_2$ Cl($κ$-Cl)的单晶。相变似乎涉及两步交叉,一个在霍尔测量中,另一个在电导率测量中。电导率的交叉发生在电导量子$e^2/h$周围,因此与“坏金属”行为无关,这与半填充有机莫特绝缘体或掺杂无机莫特绝缘体中的MIT形成鲜明对比。通过对电导率的深入标度分析,发现上述MIT附近的载流子输运性质可以用高温Mott量子临界渡越来描述,理论上认为这是各种类型Mott跃迁的普遍特征. [This本文件是提交作品的未经编辑的作者版本,该作品随后在同行评审后被接受在Nano Letters上发表,版权所有©American Chemical Society。要访问最终编辑和出版的工作,请参阅http://dx.doi.org/10.1021/acs.nanolett.6b03817]
2017-01-12 cond-mat.str-el
Loop current fluctuations and quantum critical transport
该研究探讨金属中环电流有序量子临界点的电输运,提出反常辅助大N展开方法,发现随机味模型在红外不动点产生有限频率依赖电导率,并修正了无关算符对电导率影响的旧结论。
2023-03-28 cond-mat.str-el
The Hall Number of Strongly Correlated Metals
导出了金属霍尔数随温度变化的精确公式。它适用于具有任意势和相互作用的非相对论费米子或玻色子。这个DC传输系数被证明(显着)只依赖于平衡的电导率,这是更服从于数值算法比电导率。通过计算格点玻色子Mott相附近的Hall符号,证明了它在强关联相中的应用。
2018-05-12 cond-mat.str-el
Optical conductivity of a two-dimensional metal at the onset of spin-density-wave order
我们考虑了一个干净的二维金属量子自旋密度波跃迁附近的光学电导率。临界磁涨落会破坏费米面“热点”处的费米相干性,但相干准粒子会在费米面的其余部分存活下来。费米面的很大一部分并不是真正的“冷”,而是“不冷不热”的,在某种意义上,这部分中的相干准粒子幸存下来,但与非相互作用的情况相比,它们被强烈重整化。我们讨论了自能的不冷费米子和他们的贡献的光学电导率,$σ(Ω)$,特别是侧重于散射复合玻色子的两个关键的磁波动。最近的研究[S. A. Hartnoll等人,Phys. Rev. B { \bf 84},125115(2011)]发现,复合散射对微温费米子的自能给出最强的贡献,并提出这可能导致在最低频率下光学电导率的非费米液体行为。我们发现,最奇异的项在电导率来自自能插入到电导气泡,$σ'(Ω)\propto \ln^3Ω/Ω^{1/3}$,被取消的顶点校正和Aslamazov-Larkin图。然而,消除并不保持超过对数精度,剩余的电导率仍然发散为$1/Ω^{1/3}$。我们进一步认为,$1/Ω^{1/3}$的行为仅在渐近低频率,以及在超导性影响的频率范围内。在较大的$Ω$下,直到费米能以上的频率,$σ'(Ω)$标度为$1/Ω$,这让人想起在超导铜氧化物中观察到的行为。
2014-01-07 cond-mat.str-el
Quantum critical local spin dynamics near the Mott metal-insulator transition in infinite dimensions
寻找表现出量子临界性质(如$ω/T$标度)的金属态的微观模型是一个重大的理论挑战。利用动力学平均场论计算了半填充状态下哈伯德模型的局域动力学自旋极化率$χ(T,ω)$,该方法在无限维下是精确的.在相图的不同区域发现了不同性质的行为:莫特绝缘体、费米液态金属、坏金属和高于有限温度临界点的量子临界区域。后者的特征是$ω/T$缩放,其中$T$是温度。我们的研究结果是一致的,与以前的结果显示缩放的直流电导率和相关的有机电荷转移盐的实验。
2017-03-08 cond-mat.str-el
Dynamical conductivity of disordered quantum chains
研究了一维无序量子系统的输运性质。利用Chebyshev矩阵乘积态(Chebyshev matrix product state,CheMPS)方法,数值计算了具有最近邻相互作用和随机化学势的费米子链的电导率随频率的变化.作为一个基准,我们调查的非相互作用的情况下第一。与精确对角化和解析解的比较表明,CheMPS的结果在很宽的频率范围内是可靠的。然后,我们计算的动态电导率谱的相互作用和无序强度的各种值的相互作用系统。在高频区,电导率衰减为幂律,与相互作用相关的指数。这种行为是定性一致的玻色化场论的预测,虽然数值计算的指数显示偏离分析预期值。我们还计算了特征钉扎频率在电导率出现峰值。我们确认,它是直接相关的本地化长度的倒数,即使在相互作用的情况下。我们表明,本地化长度遵循幂律的无序强度与指数依赖于相互作用,并找到良好的定量协议与场论的预测。在低频区,我们发现一个行为与非相互作用系统$ω^{2}(\lnω)^{2}$的相互作用无关。我们将讨论我们的发现对冷原子气体实验的影响。
2022-11-12 cond-mat.dis-nn cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Transport in Luttinger Liquids
我们计算一维相互作用电子的输运性质,也称为Luttinger液体。我们表明,一个重整化群的研究允许获得的温度依赖性的电导率在中间温度范围内。在此范围内,电导率具有类似于幂律的温度依赖性。在低温下,运动通过局部构型之间的隧穿进行。我们使用玻色化表示和瞬子技术计算这个隧穿率。我们发现电导率$σ(T) \propto e^{-β^{1/2}}$,其中$β$是温度。我们比较这个结果与标准的可变距离跳频(VRH)公式。
2004-03-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Mott glass from localization and confinement
我们研究了一维空间中具有线性约束相互作用和短程无序的费米子系统。我们专注于该系统的零温度特性,我们使用玻色化和高斯变分方法表征。我们计算了系统的静态可压缩性和交流电导率,从而证明了系统是不可压缩的,但具有无隙的光学电导率。这对应于“莫特玻璃”状态,不同于安德森和完全带隙的莫特绝缘体,由于无序和电荷限制的相互作用而产生。我们认为,这种“莫特玻璃”现象应该坚持非零温度。
2018-05-21 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Hyperscaling at the spin density wave quantum critical point in two dimensional metals
超标度性质意味着$d$空间维度中的空间各向同性临界量子态具有与温度成比例的比热$T^{d/z}$,以及与频率成比例的光学电导率$ω^{(d-2)/z}$(对于$ω\gg T$),其中$z$是动态临界指数。我们研究了由Sur和Lee(Phys. Rev. B 91,125136(2015))在$ε= 3-d$的扩展中发现的$d=2$中金属的自旋密度波临界固定点。我们发现费米面上的“热点”对热导率和比热的贡献服从超标度(最高可达μ ms),并与Hartnoll等人(Phys. Rev. B 84,125 - 115(2011))对热导率的大型$N$分析结果一致.当玻色子的裸速度与自旋密度波序相关时,存在一个中间能量区,其中超标度被$d \rightarrow d_t$破坏,其中$d_t = 1$是横截费米面的维数。我们还提出了一个玻尔兹曼方程分析表明,热点贡献的直流电导率具有相同的缩放的光学电导率,与$T$取代$ω$。
2015-09-22 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el hep-th