Effects of Strain coupling and Marginal dimensionality in the nature of phase transition in Quantum paraelectrics
在这里,最近观察到的一个弱的第一级转变掺杂SrTiO 3被认为是应变和序参量波动之间的耦合的后果。从一个半微观作用量出发,利用顶点的重整化群方程,我们写出了这样一个系统的自由能。然后利用这种涨落重整化自由能讨论了零温和有限温下一级跃迁的可能性。渐近分析预测小,但有限的不连续性的序参量附近的平均场量子临界点在零温度。在有限温度跃迁的情况下,在量子临界点附近,这种可能性被发现是非常微弱的。结果与SrTiO_3和KTaO_3等量子顺电体的实验结果一致。
2012-07-27 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Tuning of Quantum Paraelectricity of M-type Hexaferrite BaFe12O19 by External Parameters
Chongqing University(重庆大学);Soochow University(苏州大学)
本研究针对新型量子顺电体M型六方铁氧体BaFe12O19,通过57Fe同位素置换、面内压应变、静水压三种方式调控其量子顺电性,发现前两种方式推动基态接近临界区,静水压则使其远离临界点,为量子临界行为研究提供了新的材料体系。
2022-09-08 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Enhanced coherent dynamics near a transition between neutral quantum-paraelectric and ionic ferroelectric phases in the quantum Blume-Emery-Griffiths model
研究了一维量子Blume-Emery-Griffiths模型中量子相变点附近的非平衡动力学。它的赝自旋分量$ S^z $表示电极化的强度,而$ (S^z)^2 $对应于混合堆叠电荷转移复合物中的离子性,该复合物表现出中性量子顺电和离子铁电(或反铁电)相之间的转变。求解含时薛定谔方程,得到了量子顺电相的精确多体波函数。当在空间和时间上局部地对极化引入冲击力后,极化和离子性相干振荡。在量子相变点附近,振荡幅度较大。碰撞所提供的能量线性地流入这些振荡,因此非平衡行为是不合作的。
2008-10-11 cond-mat.str-el
Phonon-mediated spin transport in quantum paraelectric metals
本文通过 Kubo 公式证明,量子顺电金属中的 Rashba 电子-声子耦合可在平庸能带中产生非均匀电场诱导的自旋流,并揭示其四极对称性与热激活标度特征。
2024-07-07 cond-mat.str-el
Absence of a multiglass state in some transition metal doped quantum paraelectrics
本文对磁性3d过渡金属掺杂的SrTiO ${_3}$和KTaO ${_3}$量子顺电体中多玻璃态的存在进行了研究。我们观察到,过渡金属在这些主机中的溶解度有限,即使在最好的处理标本中,杂质磁性氧化物的痕迹仍然存在。我们的介电测量表明,作为掺杂的结果形成的极性纳米区域似乎缺乏协同性,并且相关的弛豫过程表现出热激活的Arrhenius形式。在较低的温度下,介电磁化率可以使用Barrett的形式主义来拟合,这表明主体晶格的量子顺电性质没有被磁性过渡金属氧化物的掺杂改变。所有这些掺杂的量子顺电体表现出从高温居里-外斯制度的量子涨落为主的一个交叉,证明了由$T{^2}$依赖的温度依赖的介电敏感性。的磁化率的温度依赖性表明,在一些标本中观察到的磁性签名可以完全归因于对应于所使用的磁性掺杂剂的杂质氧化物的存在。因此,掺杂的量子顺电体似乎在最低测量温度下保持固有的顺磁性,排除了多玻璃态的存在。
2018-10-23 cond-mat.str-el
Evidence for reentrant quantum paraelectric state preceded by a multiglass phase with non-classical exponent and magnetodielectric coupling in SrFe12O19
本文在SrFe12O19中发现由偶极玻璃与自旋玻璃共存构成的多重玻璃态,并观察到磁场调控的重入量子顺电态及可能的高场量子临界点。
2023-12-17 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el quant-ph
Light-Driven Transitions in Quantum Paraelectrics
本研究受SrTiO₃泵浦诱导极性有序实验启发,分析光驱动量子顺电体声子系统的经典动力学,发现多种非平衡极性相、两步相变及混沌行为,还建立了含量子修正的广义形式体系,预测了可实验观测的临界注量偏移。
2023-06-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el physics.optics
Surface acoustic wave generation and detection in quantum paraelectric regime of SrTiO$_3$-based heterostructure
University of Pittsburgh(匹兹堡大学);Pittsburgh Quantum Institute(匹兹堡量子研究所);University of Wisconsin–Madison(威斯康星大学麦迪逊分校)
在SrTiO₃基异质结的量子铁电态中,利用超导互指换能器在低温下产生和检测表面声波,揭示了铁弹性域壁演化与电机械耦合的关系。
2023-01-12 cond-mat.str-el
High pressure floating zone growth and structural properties of ferrimagnetic quantum paraelectric BaFe$_{12}$O$_{19}$
采用浮区法在100大气压的通氧气氛中生长了高质量的BaFe $_{12}$ O $_{19}$单晶。用单晶中子衍射方法测定了BaFe $_{12}$ O $_{19}$在4 K和295 K下的核结构和磁结构。在这两种温度下,都存在由磁性Fe $^{3+}$离子在双锥位置的离镜平面位移形成的局部电偶极子。4K时的位移约为室温时的一半。在1.90-300 K温度范围内,比热随温度的变化没有出现与长程极性有序有关的反常现象。沿c轴的逆介电常数$1/\varepsilon$显示出在10 K和20 K之间的$T^2$温度依赖性,在低于10 K时显示出显著降低的温度依赖性。当样品冷却到1.4 K以下时,$1/\varepsilon$出现了一个反常的急剧上升.这些特征类似于经典的量子顺电体,如SrTiO $_3$。在$1/\varepsilon$中的上升的存在表明BaFe $_{12}$ O $_{19}$是一个临界的量子顺电系统与Fe $^{3+}$离子参与磁和电偶极子的形成。
2015-03-09 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Critical Behavior of Sn2P2S6 and Sn2P2(Se0.28S0.72)6 Crystals under High Hydrostatic Pressures
根据Sn_2P_2S_6和Sn_2P_2的光学双折射随温度的变化关系,(Se_(0.28)S_(0.72))_6晶体在静水压力作用下,我们明确地证明了Sn_2P_2S_6在其(p,T)-相图上显示出一个三临界点,坐标为(p,T)=(4.3 kbar,259 K),因此,当压力增加到4.3 kbar以上时,二级相变转变为一级相变。我们还发现,增加静水压力施加到Sn_2P_2(Se_(0.28)S_(0.72))_6导致的相变字符从三临界到一阶的变化。进一步增加的压力高达~2.5 kbar的强加分裂的一阶顺电到铁电相变为两个相变,一个第二阶顺电到无公度的一个和一个第一阶insulate到铁电过渡。
2014-12-12 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Quantum Critical Phenomena in a Compressible Displacive Ferroelectric
在许多情况下,量子顺电体和顺磁材料的介电和磁极化已经被发现最初随着热无序的增加而增加,因此表现出作为温度的函数的峰值。在近铁磁金属和位移铁电相变边界的铁电材料中,对这些“有序-无序”现象的定量描述仍然是难以捉摸的。在这里,我们提出了一个实验研究的介电磁化率峰的演变作为一个函数的压力在近铁电材料,钛酸锶,它揭示了峰的位置向绝对零度的铁电量子临界点接近崩溃。我们表明,这种行为可以详细描述,而不使用可调参数的拉金-赫梅利尼茨基-Shneerson-Rechester(LKSR)理论,首次介绍了近50年前,杂交的极性和声学模式的量子顺电体,在对比替代模型,已被提出。我们的研究使我们能够第一次构建一个详细的温度-压力相图的铁电量子临界点的边界上的材料,包括铁电,量子临界顺电和杂化的极性声学制度。此外,在最低温度下,低于磁化率最大值,我们观察到一个新的制度,其特征在于由线性温度依赖性的逆磁化率,从四次温度依赖性的LKSR理论预测的急剧不同。我们发现,这种非LKSR低温制度不能占在文献中报道的任何详细的模型,其解释提出了一个新的经验和概念的挑战。
2020-06-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
Quantum criticality in a uniaxial organic ferroelectric
三肌氨酸氯化钙(TSCC)是一种高单轴铁电体,居里温度约为130 K。通过抑制铁电性溴取代氯网站,纯单晶通过铁电量子相变调谐。由此产生的量子临界制度进行了详细的研究-第一次为单轴铁电和有机铁电-并发现持续到至少30 K至40 K的温度。单轴材料中长程偶极相互作用的性质导致极化中自由能膨胀的非解析项,预测介电磁化率随接近量子临界点的$1/T^3$而变化。而不是这样,我们发现,介电磁化率变化为$1/T^2$预期和观察到的更好地了解多轴系统。我们解释了这一结果,通过确定超弱性质的偶极子在TSCC家庭的晶体。有趣的是,我们在顺电样品中接近量子临界点的低温下观察到逆介电函数的浅最小值,这可能归因于量子极化和应变场的耦合。最后,我们提出的热容和电热效应的结果,并解释如何在铁电体和顺电体的极化的时间依赖性应被认为是定量估计的温度变化引起的外加电场。
2014-10-10 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Spin-correlation Driven Ferroelectric Quantum Criticality in a Perovskite Quantum Spin-liquid System, Ba3CuSb2O9
Rajiv Gandhi Institute of Petroleum Technology(Rajiv Gandhi石油技术研究所)
研究通过实验展示了Ba3CuSb2O9中自旋关联驱动的铁电量子临界性,揭示了自旋动力学与极性晶格的强相互作用。
2026-03-31 cond-mat.str-el
Critical dielectric susceptibility at a magnetic BEC quantum critical point
通过对单晶样品的介电和量热测量,研究了带阻挫带隙的量子顺磁体Rb $_{2}$ Cu $_{2}$ Mo $_3$ O $_{12}$的磁场诱导相变.澄清了先前报道的粉末样品在8~K的介电异常不是由于已经建议的手性自旋液体状态,而是由于铁电杂质相的微量。在顺电顺磁有序态和铁电磁有序态之间观察到了两个场致量子相变。结果表明,电极化的强度在低场(能隙闭合)量子临界点是次要的序参量,而在饱和跃迁是主要的序参量。在明确后者的磁玻色-爱因斯坦凝聚(BEC)性质后,我们利用介电通道直接测量了BEC磁化率的临界发散。所观察到的幂律行为与三维BEC的理论预期非常一致。最后,介电数据揭示磁预饱和阶段,在这种化合物,可能具有异国情调的秩序与非常规的对称性破缺。
2021-07-16 cond-mat.str-el
Dynamic multiferroicity of a ferroelectric quantum critical point
量子物质拥有各种各样的相,有些是共存的,有些是竞争的;当两个或更多的订单一起出现时,它们通常是纠缠的,不能分开。动态多铁性,电偶极子的波动导致磁化,是一个例子,其中两个订单是不可能解开。在这里,我们证明了铁电体量子临界点(FE QCP)附近的铁电体的磁响应升高,因为磁波动纠缠与铁电波动。因此,我们认为,任何铁电量子临界点是一个\textit{inherent}多铁量子临界点。我们计算了铁电QCP附近的磁化率,发现铁电QCP附近出现了一个具有增强磁特征的区域,并且该区域由铁电相的调谐参数控制。效果是小的,但可观察到的-我们提出量子顺电钛酸锶作为候选材料,其中的感应磁矩的大小可以是$\sim 5 \times 10^{-7} μ_{B}$每个单元电池附近的FE QCP。
2019-02-13 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Polar and magnetic order in GaV4Se8
在目前的工作中,我们提供的结果从比热,磁化率,介电常数,交流电导率,和电极化测量上进行的腔隙尖晶石GaV 4Se 8。随着温度的降低,我们观察到从顺电和顺磁立方态到一个极性,可能是铁电态在42 K的转变,然后在18 K的磁有序。极性转变可能是由于V4团簇轨道的简并性引起的Jahn-Teller效应。在磁相中产生的过量极化表明相当大的磁电耦合。总体而言,GaV 4Se 8的行为在许多方面与Skyrmion宿主GaV 4S 8相似,表现出轨道,自旋,晶格和极性自由度的复杂相互作用。然而,它的介电行为在极性转变显着不同的Jahn-Teller驱动的铁电体GeV 4S 8,这可以归因于不同的电子结构的Ge化合物。
2017-09-27 cond-mat.str-el
Quantum Critical Behavior in Disordered Itinerant Ferromagnets: Instability of the Ferromagnetic Phase
推导了描述巡游铁磁体从铁磁相过渡到铁磁相的量子临界行为的有效场论。这补充了最近的研究的临界行为的顺磁侧的相变,并调查的铁磁戈德斯通模式附近的临界状态的作用。我们发现,戈德斯通模式的临界行为没有直接的影响,并确定的临界指数是相同的,结合顺磁相的结果与缩放参数。
2003-01-16 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Quantum critical behavior in disordered itinerant ferromagnets: Logarithmic corrections to scaling
通过求解最近发展起来的有效场论,精确地确定了无序巡游铁磁体的量子临界行为。它表明,有对数校正到以前的计算的临界行为,和确切的临界行为相吻合,发现较早的相变性质未定的无序相互作用的电子系统。这证实了以前的建议,未指定的过渡应确定为铁磁过渡。计算了铁磁相变过程中的电导率、隧穿态密度、相位弛豫率和准粒子弛豫率。
2001-08-07 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Pressure dependence of ferroelectric quantum critical fluctuations
铁电涨落对SrTiO $_3\,$(STO)介电常数随温度变化的影响已被长期研究。近年来,这些涨落被证明是量子临界的,STO被证明形成了原型量子临界顺电。本文首次报道了当系统偏离临界状态时,这些涨落对铁电软声子模的压力和温度依赖性的影响。我们表明,平均场近似实验证实。此外,使用自洽模型的量子临界激发,包括耦合到体积应变和没有可调参数,我们确定的对数校正,将是可观察到的只有非常接近的量子临界点。因此,压力依赖性的平均场特征对波动的鲁棒性比温度依赖性强得多。然而,我们预测较低维度的修正更强。同样的计算证实了Lydanne-Sachs-Teller关系式在所考虑的整个压力和温度范围内都是有效的。因此,测量的介电常数可用于提取低至1.5 K和高达20 kbar的施加压力的软模式的频率。观察到软模式进一步振荡,提高低温能隙并返回到预期的光学模式的浅温度依赖性。这种行为与STO的压力-温度相图上的量子临界点的存在是一致的,所施加的压力使系统远离该量子临界点。这项工作代表了软声子模式的硬化的第一个实验测量,作为一个系统被调谐远离临界,一个潜在的普遍现象,在各种相变和系统的凝聚态物理。
2019-12-17 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
A theory of criticality for quantum ferroelectric metals
本文建立电子经 Rashba 自旋轨道耦合与横向极性声子作用的最小模型,分析二维、三维量子铁电金属临界区,揭示非 Fermi 液体、配对增强及多类型相变,并提出应变调控相图。
2023-07-17 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Melting of charge order in the low-temperature state of an electronic ferroelectric
强的电子相互作用可以驱动系统进入对称性破缺的状态。晶格挫折或竞争相互作用往往会阻止对称性破缺,导致量子无序相。在自旋系统中,挫折可以产生自旋液体状态。电荷自由度的挫折也可以导致各种奇异的状态,然而,这些影响的实验数据是稀缺的。在这项工作中,我们演示了如何电荷有序的铁电体失去秩序的冷却到低温使用的一个例子的莫特绝缘体体上的弱各向异性三角晶格$κ$ -(BEDT-TTF)$_2$ Hg(SCN)$_2$ Cl。典型地,低温有序态是系统的基态,并且所展示的重入行为是独特的。拉曼散射光谱发现,该材料在$T=30~K$处进入绝缘铁电“偶极固体”状态,但在低于$T=15~K$时,该顺序熔化,同时保持绝缘能隙。由此产生的相图与其他量子顺电材料有关。
2019-05-29 cond-mat.str-el
A ferroelectric quantum phase transition inside the superconducting dome of Sr$_{1-x}$Ca$_{x}$TiO$_{3-δ}$
SrTiO $_{3}$是一种量子顺电体,在除去极少量的氧原子后成为具有超导不稳定性的金属。它变成一个铁电体后,取代一小部分的锶原子与钙。这两个顺序可能是偶然的邻居或密切相关,如量子临界铁电性的图片。在这里,我们表明,在锶$_{1-x}$钙$_{x}$钛$_{3-δ}$($0.002<x<0.009$,$δ<0.001$)的铁电秩序共存的稀金属和超导不稳定性在一个有限的窗口的掺杂。在临界载流子密度下,量子相变破坏了铁电有序,临界载流子密度与Ca含量成比例。我们检测到正常状态的散射和一个显着的修改超导圆顶附近的量子相变的好转。用钙取代的超导转变温度的提高证明了铁电邻近在该系统中超导性的早熟出现中所起的作用,限制了配对的可能的理论方案。
2017-03-04 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Pre-asymptotic critical behavior and effective exponents in disordered metallic quantum ferromagnets
我们确定了强无序金属中量子铁磁相变的前渐近临界行为。我们发现,它是由有效的幂律,在以前分析的渐近临界行为,这是有效的,只在一个不可观测的小区域。分析实验的后果进行了讨论,特别是如何区分临界行为和格里菲斯阶段的影响。
2014-07-25 cond-mat.str-el
Critical Behavior of Heisenberg Chains Coupled to Phonons
由于未指明的问题,本文已被作者撤回。
1999-12-20 cond-mat.str-el
Critical Behavior of a Chiral Condensate with a Meron Cluster Algorithm
构造了一种新的meron集团算法,研究了$(3+1)$维相互作用交错费米子模型中手征凝聚体的有限温度临界行为。使用有限尺寸标度分析的无限体积冷凝物被证明是一致的形式$(T_c-T)^{0.314(7)}$的温度低于临界温度和$m^{1/4.87(10)}$在临界温度确认的临界行为属于三维伊辛普适性类在一到两个西格玛偏差的行为。新的方法,随着改进的算法的实施,允许确定的临界温度$T_c$更准确地比可能在以前的研究。
2000-10-20 cond-mat.str-el hep-lat hep-ph