Lifshitz transitions in a heavy-Fermion liquid driven by short-range antiferromagnetic correlations in the two-dimensional Kondo lattice model
在二维Kondo-Heisenberg晶格模型中,仔细考虑了具有短程反铁磁关联的重费米子液体。随着局域海森堡超交换$J_{H}$与近藤耦合$J_{K}$之比的增加,可以预见到Lifshitz跃迁,重准粒子的费米面(FS)的拓扑结构从一个孔状的圆变成以$(π,π)$为中心的四个肾状的口袋。在这两种极限情况之间,在$J_{H}/J_{K}=0.1055$处识别出一阶量子相变,其中在大的变形圆内开始出现小的圆。当$J_{H}/J_{K}=0.1425$时,两个变形圆彼此相交,然后通过二阶量子相变分解成四个肾状费米口袋。随着$J_{H}/J_{K}$的进一步增加,费米口袋沿着($π,π$)到($π/2,π/2$)的方向移动,所得到的FS与最近用量子Monte Carlo集团方法对反铁磁序存在下的近藤晶格系统所得到的FS一致.
2010-08-10 cond-mat.str-el
Spiral phases and two-particle bound states from a systematic low-energy effective theory for magnons, electrons, and holes in an antiferromagnet
我们已经建立了一个系统的低能量有效的空穴和电子掺杂的反铁磁体的理论,其中空穴居住在动量空间口袋中心在$(\pm\fracπ{2a},\pm\fracπ{2a})$和电子生活在口袋中心在$(\fracπ{a},0)$或$(0,\fracπ{a})$。本文用有效理论研究了未掺杂系统中磁振子介导的两个空穴或两个电子之间的结合。从有效理论出发,导出了单磁振子交换势,并求解了相应的双准粒子薛定谔方程。其结果是,我们发现的束缚态波函数,类似$d_{x^2-y^2}$ -类或$d_{xy}$ -类对称性。我们还研究了轻掺杂反铁磁体可能的基态。
2007-06-11 cond-mat.str-el
Unusual temperature dependence of band dispersion in Ba(Fe(1-x)Ru(x))2As2 and its consequences for antiferromagnetic ordering
利用角分辨光电子能谱(ARPES)对Ba(Fe(1-x)Ru(x))_2As_2的电子结构的温度演化进行了详细的研究。令人惊讶的是,我们发现,在纯的和Ru取代的样品中,空穴和电子带的结合能随温度的变化显着。在未取代的(BaFe 2As 2)样品中,空穴和电子口袋在低温下嵌套良好,这可能驱动自旋密度波(SDW)和由此产生的反铁磁有序。在升温时,这种嵌套随着空穴袋收缩和电子袋膨胀而退化。我们的研究结果表明,温度依赖的嵌套可能在驱动反铁磁/顺磁相变中起着重要的作用。
2012-05-30 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Variational Monte Carlo simulation in hole-doped cuprate superconductors: Competition between antiferromagnetism and superconductivity
本文给出了二维t-t '-t”-J模型中包含反铁磁(AFM)序和超导(SC)序的Gutzwiller投影共存态的变分Monte Carlo(VMC)结果.通过进一步考虑电子之间的离位自旋相关性,与早期的VMC结果相反[Phys. Rev. Lett. 102,027002(2009)],我们发现在欠掺杂区域附近AFM有序和SC有序之间存在明显的竞争,而不是共存。由自旋-自旋Jastrow耦合子引入的局域铁磁关联似乎是导致共存态消失的原因。我们还表明,从上(下)AFM带的准粒子光谱权重强烈减弱(增强)的自旋-自旋相关。这一结果明显地导致了空穴掺杂铜氧化物从AFM相到SC相过程中的波腹电子袋的丢失和节孔袋的出现,这与角分辨光电子能谱的观察结果一致。
2015-06-16 cond-mat.str-el
Electronic and Magnetic Structure of Infinite-layer $\textrm{NdNiO}_2$: Trace of Antiferromagnetic Metal
最近发现了Sr掺杂的无限层镍酸盐$\textrm{NdNiO}_2$ [D. Li et al. Nature 572,624(2019)]为研究镍基化合物中的非常规超导性提供了一个令人兴奋的平台。在这项工作中,我们提出了一个第一性原理计算的电子和磁性的未掺杂的母体$\textrm{NdNiO}_2$。有趣的是,我们发现:1)顺磁相具有复杂的费米口袋,在费米能级附近具有3D特征; 2)通过包括电子-电子相互作用,Ni的3d-电子倾向于在低温下形成$(π, π, π)$反铁磁有序; 3)具有中等相互作用强度,Nd的5d-电子贡献小的费米口袋,其可以削弱类似于自掺杂效应的磁有序。我们的研究结果提供了一个合理的解释实验观察到的电阻率最小值和霍尔系数下降。此外,我们阐明,反铁磁有序在$\textrm{NdNiO}_2$是相对较弱的,所产生的小交换耦合之间的3d电子的Ni和也杂化与5d电子的Nd。
2019-12-04 cond-mat.str-el
Double magnetic resonance and spin anisotropy in Fe-based superconductors due to static and fluctuating antiferromagnetic orders
最近在铁基超导体的中子散射实验的动机,我们研究如何在超导状态下的磁共振是同时存在的静态或波动的磁序使用随机相位近似的影响。我们发现对于超导序和反铁磁序共存的欠掺杂材料,自旋旋转对称性在序动量$Q_1 = (π,0)$处被明确破缺。只有纵向磁化率表现出共振模式,而自旋波戈德斯通模式的发展在横向分量。同时,在阻挫动量$Q_2 = (0,π)$处,磁化率在自旋空间中变为各向同性,并且两个分量都存在磁共振。此外,在$Q_1$和$Q_2$的共振能量具有不同的尺度,这为最近观察到的双共振峰提供了自然的解释。此外,我们表明,近最佳掺杂的存在下,强磁波动,这是通过高斯模式建模,仍然可以诱导自旋各向异性的磁化率。
2014-03-13 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Angle-resolved photoemission study of the role of nesting and orbital orderings in the antiferromagnetic phase of BaFe2As2
我们提出了一个详细的比较BaFe 2As 2在其顺磁和反铁磁(AFM)相的电子结构,通过角度分辨光电发射研究。使用不同的实验几何形状,我们解决了完整的椭圆形的电子口袋,包括部分dxy对称沿其主轴通常是失踪。这使我们能够精确地定义空穴和电子口袋是如何嵌套的,以及不同的轨道如何在过渡中演变。我们的结论是,空穴和电子口袋之间的不完美的嵌套解释,而在AFM阶段的间隙和残留的金属液滴的形成,提供了不同的频带的相对奇偶性考虑。除了这个嵌套的图片,我们观察到的转变和分裂的许多带。我们表明,分裂是表面敏感的,可能不是一个可靠的签名的磁性秩序。另一方面,这些变化表明在过渡区,特别是在我们讨论的dxz/dyz系统中,轨道占据发生了显著的再分配。
2011-05-27 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Quantum oscillations in antiferromagnetic CaFe2As2 on the brink of superconductivity
我们报告量子振荡测量CaFe 2 As 2在强磁场-最近报道成为超导压力下的小到一个hundrear。观察到的最大载流子口袋占据了顺磁布里渊区体积的小于0.05%-与反铁磁性引起的费米表面重构一致。通过比较几种碱土AFe_2As_2反铁磁体(A=Ca,Sr和Ba),发现费米面截面积F_α和初始观察口袋的有效质量m_α与反铁磁/结构转变温度T_s的关系与常规自旋密度波模型中的准粒子一致。这些发现表明,在这一系列化合物中,存在着一个传统的自旋密度波,非常接近超导性,这可能对非常规对形成的微观起源有影响。
2009-02-09 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Two-Hole Bound States from a Systematic Low-Energy Effective Field Theory for Magnons and Holes in an Antiferromagnet
确定正确的低能有效理论的磁振子和反铁磁体中的空穴一直是一个悬而未决的问题很长一段时间。类似于QCD中的π介子和核子的有效场论,基于对Hubbard模型和t-J模型的对称性分析,我们构造了一个系统的低能有效场论,适用于位于以晶格动量(\pm pi/2a,\pm pi/2a)为中心的口袋中的磁振子和空穴.有效的理论是基于自旋对称性自发破缺的非线性实现,并为整个类的轻掺杂反铁磁前体的高温超导体模型无关的普遍预测。有效理论的预言是精确的,在系统的低能膨胀中一级一级地精确。我们推导出了未掺杂系统中两个空穴之间的单磁振子交换势。值得注意的是,在某些情况下,相应的双孔薛定谔方程甚至可以解析求解。由此产生的束缚态具有d波特性。位于不同空穴袋中的两个空穴的基态波函数具有类似d_{x^2-y^2}的对称性,而对于同一袋中的两个空穴,对称性类似于d_{xy}。
2006-06-29 cond-mat.str-el hep-ph
Revealing Pronounced Electron-Hole Fermi Pockets in the Charge Density Wave Semimetal LaTe3
本研究利用谱成像扫描隧道显微镜在300mK、最高15T磁场下测量LaTe3的朗道能级,发现一对尺寸相近的显著电子-空穴费米口袋及电子-玻色子耦合证据,为探索其他RTe3化合物的量子相提供基础。
2024-11-11 cond-mat.str-el
Quantum oscillations of ortho-II YBa_2Cu_3O_6.5
基于在高有序的ortho-II型YBa_2Cu_3O_6. 5中观察到的量子振荡现象,我们研究了ortho-II势存在下的d密度波(ddw)和反铁磁(AF)有序的费米面拓扑.我们发现,电子口袋是不受影响的存在下的邻-II潜在的。这进一步加强了在无邻位II的YBa_2Cu_4O_8中观察到的量子振荡来自电子袋的假设。另一方面,空穴袋拓扑结构对ortho-II势敏感。我们发现,一般存在三个不同的量子振荡与一个类电子和两个类空穴费米口袋。我们比较我们的结果在实验中观察到的量子振荡。我们讨论了可能的方法来区分ddw和反铁磁订单在一个潜在的单层ortho-II材料。
2008-12-19 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Systematic Low-Energy Effective Field Theory for Electron-Doped Antiferromagnets
与空穴掺杂系统的空穴袋以$(\pm \fracπ{2a},\pm \fracπ{2a})$为中心相反,在轻电子掺杂反铁磁体中,带电准粒子驻留在以$(\fracπ{a},0)$或$(0,\fracπ{a})$为中心的动量空间袋中。这对本文所建立的相应的磁振子和电子的低能有效场论具有重要意义。特别地,与空穴掺杂的情况相反,两个电子之间的磁振子介导的力取决于电子对的总动量$\vec P$。对于$\vec P = 0$,在距离$r$处的两个电子之间的单磁振子交换势与$1/r^4$成比例,而在空穴情况下,它具有$1/r^2$依赖性。有效理论预言,电子掺杂反铁磁体中不存在螺旋相。
2006-12-14 cond-mat.str-el hep-ph
Spin dynamics in Heisenberg triangular antiferromagnets: A muSR study of LiCrO2
我们报告了一个muSR研究LiCrO 2,它有一个磁晶格的三角形海森堡反铁磁(Cr 3+,S = 3/2)层的堆叠。在转变温度T_N = 62 K以下观察到静态的磁有序态,而弛豫速率的预期峰值在T_N以下略微下移了几K。我们与同结构化合物NaCrO 2进行了比较,在那里观察到了一个奇异的宽波动区域[A. Olariu,P. Mendels,F. BERT湾G. Ueland,P. Schiffer,R. F. Berger,和R. J. Cava,Phys. Rev. Lett. 97,167203(2006)],并建议起源于三角晶格的拓扑激发。用Li代替Na强烈地缩小了以前在NaCrO 2中观察到的奇异波动制度,我们将其归因于LiCrO 2中更明显的面间耦合。
2009-06-06 cond-mat.str-el
Universal fluctuating regime in triangular chromate antiferromagnets
我们报告的X射线衍射,磁化率,热容,$^{1}$ H核磁共振(NMR),和μ子自旋弛豫($μ$ SR)的测量,以及密度泛函能带结构的计算受挫$S=3/2$三角晶格海森堡反铁磁体(TLHAF)$α$ -HCrO $_{2}$(三角,空间群:$R\bar{3}m$)。该化合物在$T_{\rm N} \simeq 22.5$ ~K处经历了明显的磁性转变,从μ子顺磁分数的下降以及磁化率和比热的并发异常可以看出。局部探针(NMR和$μ$ SR)揭示了一个广泛的制度,缓慢波动下降到$0.7\,T_{\rm N}$,这个温度对应于最大值的$μ$ SR弛豫速率和NMR擦除。通过与NaCrO $_{2}$和$α$ $_{2}$的比较,$T_{\rm N}$下方的波动状态和缓慢动力学似乎是具有$ABC$堆叠的TLHAF的标志,其导致三角形平面之间的层间耦合的挫折。这种层间挫折是一个强大的杠杆,以产生自旋态与持久的动力学和可能承担的影响,自旋液体候选人与三角形几何。
2021-06-22 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Paired electron pockets in the hole-doped cuprates
我们提出了一个欠掺杂的空穴掺杂铜氧化物的理论,专注于在最近的实验中观察到的“反节二分法”。我们的理论开始于一个有序的反铁磁费米液体与电子和空穴口袋。我们认为,这是有用的,考虑量子跃迁时,反铁磁序的损失导致一个假设的金属“代数电荷液体”(ACL)与口袋的电荷-e和+e费米子,和一个新兴的U(1)规范场; ACL的不稳定性导致低温相的欠掺杂的铜氧化物。配对不稳定性导致超导体在-e费米口袋中具有最强的配对,电子的d波配对签名,以及布里渊区对角线附近的+e费米子的非常弱的端点配对。施加的磁场的影响进行了讨论,使用建议的相图作为场强和掺杂的函数。本文讨论了规范场和对涨落对光场诱导的正常态量子Shubnikov-de Haas振荡的影响。对于有限温度赝能隙区域,我们的理论与Geshkenbein,Ioffe和Larkin提出的-2 e玻色子和+e费米子的唯象双流体模型[cond-mat/9609209]有一些相似之处,该模型描述了磁场中横向输运的异常方面。
2009-03-13 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Spin-polaron band structure and hole pockets in underdoped cuprates
本文提出了一种基于弦图像的变分方法来分析反铁磁体中具有不同对称性的自旋极化子的内部结构和色散。然后,我们用它来讨论的性质欠掺杂铜氧化物超导体内的“掺杂绝缘体”的图片。该理论解释了未掺杂化合物的剩余费米面,以及掺杂材料中的空穴袋、费米弧、高能赝能隙和中红外波段。$Γ$附近的光洞相位与张赖斯单态内部相位之间的相消干涉结合我们的理论进一步解释了“瀑布”现象。
2008-05-27 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Holes Localized on a Skyrmion in a Doped Antiferromagnet on the Honeycomb Lattice: Symmetry Analysis
利用蜂窝晶格上空穴掺杂反铁磁体的低能有效场论,研究了空穴在Skyrmions上的局域化,作为库珀对形成的一种可能机制.与正方形晶格的情况相反,对于蜂窝晶格上Skyrmion的标准径向轮廓,只有位于两个孔袋之一中的孔可以被定位。这在性质上不同于由磁振子交换约束的空穴对,磁振子交换在位于不同动量空间口袋中的空穴之间最有吸引力。在蜂窝晶格上,磁振子交换明确导致$f$波配对,这也是实验观察到的。利用Skyrmion的集体模量子化,我们确定了局域空穴对的量子数。同样,$f$波对称是可能的,但不能排除其他竞争配对对称。
2014-10-01 cond-mat.str-el hep-ph
Analysis of the Quasiparticle Spectral Function in the Underdoped Cuprates
我们采用K的方法。Y. Yang,T. M. Rice和F. Ch. Zhang(YRZ)分析最近在Brookhaven获得的BiSCO中的高分辨率角分辨光发射光谱(ARPES)数据。在YRZ中,假设一个恒定的RVB间隙,导致沿反铁磁布里渊区(AFBZ)的Luttinger零点和四个费米口袋的节点方向为中心。我们放宽了假设的一个恒定的RVB间隙函数,把它作为一个伊辛序参量伴随着热涨落。如果这些热涨落非常强,导致RVB间隙的空间依赖性中的严格短程关联,则费米表面到口袋的重建将无法存活。我们研究了中间的情况下,导致幂律衰减的RVB间隙的相关性的临界波动。为此,我们遵循最近开发的分析,我们两个治疗的反铁磁2维XY模型上的单电子格林函数的幂律相关性的效果。费米面的部分截断,形成口袋生存在幂律相关的存在。准粒子峰的线宽随幂律关联指数的增加而增加。如果这个指数被设置在二维伊辛模型中的临界涨落的值处,则获得相对小的线宽。如果这个指数是两倍,在最近的ARPES实验中发现的值相媲美的线宽欠掺杂BiSCO(Tc = 65 K)在T = 140 K。费米口袋周围的准粒子峰的各向异性抑制隐藏了最接近AFBZ的口袋的背面,从而基本上给出了实验上看到的费米弧。
2010-07-27 cond-mat.str-el
Existence of electron and hole pockets and partial gap opening in the correlated semimetal Ca3Ru2O7
从理论上确定了高温下具有反铁磁和结构转变的关联Ca 3 Ru 2 O 7的电子能带结构,从而对Ca 3 Ru 2 O 7的体自旋阀效应等显着性质有了进一步的认识.然而,它的能带结构和费米面(FS)以下的结构转变还没有解决,即使一个FS组成的电子口袋实验发现。本文报道了在电流和温度梯度分别沿a轴和b轴方向作用下,对一种未掺杂的Ca_3Ru_2O_7单晶的磁电输运和热电性质的测量。沿两个晶轴获得的热电势被发现在低温下显示出相反的迹象,表明FS上的电子和空穴口袋的存在。此外,还推测了FS在T* = 30 K时的变化规律,在此温度下发生了从相干到非相干的明显转变,Hall和Nernst系数的结果表明Ca3Ru2O7在结构转变之下存在依赖于温度和动量的部分能隙开放,在T* 时可能发生Lifshitz转变.实验证明的相关半金属基态在Ca 3 Ru 2 O 7呼吁进一步的理论研究,这一显着的材料。
2018-01-27 cond-mat.str-el
Complex magnetic phase diagram with a small phase pocket in a three-dimensional frustrated magnet CuInCr$_{4}$S$_{8}$
具有强自旋-晶格耦合的阻挫磁体可以表现出丰富的磁相和相关的有趣现象。一个有前途的平台是呼吸烧绿石磁体CuInCr $_{4}$ S $_{8}$与本地化$S=3/2$ Cr $^{3+}$离子,这被建议有效地视为面心立方晶格上的$S=6$海森堡反铁磁体。在这里,我们揭示了CuInCr $_{4}$ S $_{8}$表现出一个复杂的磁相图与一个小的相袋($A$相)的磁化,磁致伸缩,磁电容,和磁热效应测量在高达60 T的脉冲强磁场。值得注意的是,$A$相的出现伴随着异常的磁致伸缩和磁电容响应,这表明与邻近的相称磁相相反,出现了helimagnetism。此外,还证实了$A$相高温侧的高熵性质。这些功能可能与热波动驱动的多$q$状态所造成的磁挫折,这已经在理论上预测,但尚未实验发现。
2023-01-24 cond-mat.str-el
Fermi surface reconstruction in hole-doped t-J models without long-range antiferromagnetic order
我们计算了正方形晶格上空穴掺杂、扩展t-J模型中电子的费米面,其中不存在长程反铁磁有序,也没有对称性被破坏。使用“自旋-掺杂”形式主义的里贝罗和温,我们表明,短程反铁磁相关导致重建的费米表面成孔口袋不一定集中在反铁磁布里渊区边界。由费米面包围的布里渊区面积与远离半填充的掺杂剂的密度成比例,这与计算总电子密度的传统Luttinger定理相反。这种状态实现了一个“Fractionalized费米液体”(FL*),这已被提出作为一个可能的基态的欠掺杂铜氧化物,我们注意到最近的实验连接。我们还讨论了从FL ~* 态到具有长程反铁磁序的费米液态的量子相变。
2012-02-17 cond-mat.str-el
Functional Renormalization Group Analysis of $η$-Pairing in Iron-based Superconductors
利用泛函重整化群(FRG)方法分析了铁磷杂多酸盐五d轨道模型中的$η$对.我们发现,$η$配对之间的两个空穴口袋是一个领先的不稳定性在低能量时,两个空穴口袋是接近嵌套条件。结果表明,系统在正常配对和$η$配对的情况下都能自发进入超导态,其中$η$配对是由轨道间反铁磁交换耦合驱动的,而正常配对是由轨道内反铁磁交换耦合驱动的.在低能量下提出了一个有效的模型来解释$η$配对不稳定性。
2014-03-25 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Unconventional Dynamics in Triangular Heisenberg Antiferromagnet NaCrO2
我们报告磁化,比热,μ子自旋旋转和钠NMR测量S=3/2菱面体堆叠海森堡反铁磁体NaCrO 2。这种化合物似乎是一个理想的候选人的三角海森堡反铁磁体的研究与非常弱的层间耦合。比热和磁化强度的测量表明在40-46 K范围内发生了相变,μ子自旋旋转和NMR都揭示了在T_c以下的波动区域,在30 K附近有弛豫率1/T1的峰值。这一新发现的背景下,在三角形海森堡反铁磁体的激发进行了讨论。
2006-10-23 cond-mat.str-el
Renormalization group analysis of competing orders and the pairing symmetry in Fe-based superconductors
我们在折叠布里渊区(0,0)和(π,π)附近的电子和空穴袋弱耦合巡游模型下分析了新型铁基超导体的反铁磁性和超导电性。我们讨论了相互作用的哈密顿量,嵌套,RG流的能量以上和以下的费米能量的耦合,和SDW磁性,超导性和电荷轨道序之间的相互作用。我们认为,SDW反铁磁性赢得零掺杂,但失去超导掺杂。我们发现在折叠区超导能隙最可能的对称性是A_{1g}。这个间隙在费米表面上没有节点,但在空穴和电子袋之间改变符号。我们还认为,在弱耦合,这种配对主要不是来自自旋涨落交换,而是来自空穴和电子口袋之间的直接对跳跃。
2009-02-24 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Emergent channel over a pair of pockets in strong density waves
电子在费米表面不同部分之间散射的不同通道是各种电子量子问题的关键,例如超导性和密度波。我们考虑一个有效的模型在更高的维度,在原始模型中的两个口袋映射到(朗道水平)两个狄拉克费米子。我们发现了一个紧急通道时,两个狄拉克费米子从不同的对湮灭,其中存在一个强大的密度波是必不可少的。我们支持我们的分析与数值计算模型的例子在附近的铁磁和反铁磁订单。我们还讨论了有趣的后果,电子相互作用的通道,超越平均场波动可能会引起。
2021-10-31 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Geometric orthogonal metals: Hidden antiferromagnetism and pseudogap from fluctuating stripes
Ludwig-Maximilians-Universität München(慕尼黑大学);Arnold Sommerfeld Center for Theoretical Physics (ASC)(阿诺德·索末菲理论物理中心);Munich Center for Quantum Science and Technology (MCQST)(慕尼黑量子科学与技术中心);University of Regensburg(雷根斯堡大学)
研究探讨了正交金属(GOM)的几何起源,揭示了反铁磁性和伪间隙与波动条纹之间的联系,并提出了一种新的统一框架,将超导性与铜氧化物和重费米化合物联系起来。
2025-07-03 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
de Haas-van Alphen measurement of the antiferromagnet URhIn$_5$
我们报告的德哈斯-范阿尔芬(dHvA)测量最近发现的反铁磁体URhIn $_5$($T_N$ = 98 K),一个5 \textit{f} -类似物的研究重费米子反铁磁体CeRhIn $_5$的结果。费米面被发现由四个表面组成:一个大致球形的口袋$β$,$F_β\simeq 0.3$ kT;一个枕形的封闭表面,$α$,$F_α\simeq 1.1$ kT;和两个更高频率的$γ_1$与$F_{γ_1} \simeq 3.2$ kT和$γ_2$与$F_{γ_2} \simeq 3.5$ kT,只看到附近的\textit{c} -轴,并可能出现在圆柱费米面。测得的回旋质量范围从1.9 $m_e$到4.3 $m_e$。一个简单的LDA+SO计算的顺磁基态显示了一个非常不同的费米表面拓扑结构,表明需要更先进的电子结构计算。
2017-05-29 cond-mat.str-el
Charge order near the antiferromagnetic quantum critical point in the trilayer high $T_c$ cuprate HgBa$_2$Ca$_2$Cu$_3$O$_{8+ δ}$
本文研究了欠掺杂三层铜氧化物在强磁场下的输运性质,首次发现量子振荡谱随温度剧变及霍尔效应符号反转,推断费米面由反铁磁态重构为双轴电荷密度波态,且两种序相互竞争并共享费米面热点。
2024-01-26 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Instabilities of Spin-Liquid States in a Quantum Kagome Antiferromagnet
由于几何挫折而产生的自旋液体的涌现行为使它们成为一种有趣的物质状态。我们表明,在量子kagome反铁磁体ZnCu $_3$(OH)$_6$ SO $_4$中存在几种不同的相关但波动的状态。通过结合互补的本地探测技术与中子散射,我们发现了一个交叉从临界制度到一个无间隙的自旋液相随着温度的降低。后一相的额外非常规不稳定性导致在最低温度下稳定的第二种不同的自旋液体状态。我们将这种复杂的行为作为不同受抑量子磁体的共同特征。
2016-02-23 cond-mat.str-el
Path Integral for Spin-1 Chain in the Fluctuating Matrix Product State Basis
介绍了一种新的写自旋为1的海森堡反铁磁链的路径积分的方法。在传统的相干态的基础,导致非线性西格玛模型的地方,我们使用一个新的基础,称为波动矩阵乘积态(fMPS),它体现了从一开始就站间纠缠。它形成了一个覆盖自旋为1的链的整个希尔伯特空间的超完备集。对双线性双二次自旋模型进行的鞍点分析预测了Affeck-Kennedy-Lieb-Tasaki(AKLT)态作为AKLT哈密顿量附近的基态。通过鞍点附近的梯度展开得到的二次有效作用量不受非线性西格玛模型的约束,并且是精确可解的。得到的激发模式与AKLT哈密顿量的单模近似结果完全一致。通过对角化二次作用,也得到了其他BLBQ哈密顿量的激发谱。
2020-03-07 cond-mat.str-el
Fermi surface evolution in the antiferromagnetic state for the electron-doped t-t'-t''-J model
利用从玻色子平均场方法研究了反铁磁态下电子掺杂的t-t '-t''-J模型.研究发现,低掺杂时,在$(\pmπ,0)$和$(0,\pmπ)$周围形成费米面(FS)口袋,而随着掺杂浓度的增加,在$(\pm{π\over 2},\pm{π\over 2})$周围形成其他费米面口袋.随着掺杂的FS的演变以及计算的光谱权重与实验结果是一致的。
2004-05-28 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
de Haas-van Alphen oscillations for non-relativistic fermions coupled to an emergent U(1) gauge field
本文研究了非相对论性费米子在费米面与涨落U(1)规范场最小耦合时比热的磁振荡。我们的研究的动机是最近观察到的量子振荡在欠掺杂的铜氧化物,并通过理论模型的口袋费米表面实现非费米液体“代数电荷液体”。我们的主要结果是计算了N种费米子模型在脏极限下的振幅对Lifshitz-Kosevich表达式的1/N阶修正。
2009-10-26 cond-mat.str-el
Phenomenological theories of the low-temperature pseudogap: Hall number, specific heat and Seebeck coefficient
自从它的实验发现以来,许多唯象理论成功地再现了超导铜氧化物赝能隙临界掺杂$p^*$时霍尔数$n_H$从$p$到$1+p$的快速上升。现在需要进一步与实验进行比较,以缩小候选范围。在本文中,我们考虑了三个以前成功的唯象理论在一个统一的形式主义-一个反铁磁平均场(AF),螺旋非公度反铁磁平均场(sAF),和杨赖斯张(YRZ)理论。我们发现,在这些模型中的每一个过渡增加掺杂的比热和塞贝克系数的快速下降的快速上升。预测的上升和下降被锁定,而不是~ $p^*$,但反节点电子口袋,每个模型的特征,出现在费米表面前不久~ $p^*$掺杂。虽然这样的电子口袋仍然被发现在实验中,我们讨论他们如何可以提供独特的签名为每个模型。我们还表明,掺杂的范围内,这些电子口袋会被发现是强烈的van霍夫奇点的位置的影响。
2017-09-27 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Magneto-thermodynamics of the spin-1/2 Kagome antiferromagnet
本文用一种新的混合方法计算了自旋为1/2的Kagome反铁磁体在强外磁场作用下的热力学行为。我们发现了一个T^2低温行为和一个非常低的灵敏度的比热到一个强大的外部磁场。我们展示了明确的证据,表明这种低温磁热效应与低位波动单态的存在有关,而且整个图像(Cv和热激活自旋磁化率的T^2行为)暗示了非磁性和磁性激发的贡献。并与实验进行了比较。
2000-02-28 cond-mat.str-el
Reduction of Ordered Spin Moments in Antiferromagnets of S = 5/2 Ions (Fe3+, Mn2+) Driven by Local Magnetic Excitation
North Carolina State University(北卡罗来纳州立大学);Max Planck Institute for Solid State Research(马克斯·普朗克固体研究所);Kyung Hee University(庆熙大学)
研究通过分析六个反铁磁体,利用局域磁激发量化量子波动强度,揭示了反铁磁体中S=5/2离子有序自旋矩的减少机制。
2026-01-13 cond-mat.str-el
Magnetism, superconductivity, and pairing symmetry in Fe-based superconductors
我们分析了反铁磁性和超导性的新型$Fe-$为基础的超导体的小电子和空穴口袋附近的巡游模型$(0,0)$和$(π,π)$。我们认为,有效的相互作用,在两个通道在低能量,{ \it即},反铁磁性和超导性必须同等对待。当两个口袋大小相等时,磁不稳定性首先出现,但掺杂后失去超导性。超导能隙没有节点,但在两个费米面之间改变符号(扩展的s波对称性)。我们认为,这种状态的自旋磁化率和NMR弛豫速率的$T$的依赖性是指数只有在非常低的$T$,并可以很好地拟合幂律在一个广泛的$T$范围低于$T_c$。
2008-09-05 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Lattice dynamics and structural correlations in antiferromagnet SrLaCoNbO$_6$ double perovskite
Ames National Laboratory, U.S. Department of Energy, Iowa State University(艾姆斯国家实验室);Department of Physics, Indian Institute of Technology Delhi(德里印度理工学院物理系);School of Physics, The University of New South Wales (UNSW)(新南威尔士大学物理学院)
研究S = 1/2反铁磁体SrLaCoNbO₆,通过温度相关拉曼光谱和Co K边EXAFS分析,发现60K左右声子等有明显异常,160 - 180K附近拉曼模式有变化,揭示晶格与自旋耦合及相关结构变化,表明存在波动键方向相互作用和近似基塔耶夫型相关性。
2026-10-23 cond-mat.str-el
Nesting instability of gapless U(1) spin liquids with spinon Fermi pockets in two dimensions
量子自旋液体是一种奇异的物质状态,可以在受抑量子磁体中实现,并具有分数激发和涌现的规范场。在这里,我们考虑一个无带隙的U(1)自旋液体与自旋费米口袋在二维空间。这样的状态似乎是最有前途的候选人来描述反铁磁Kitaev蜂窝模型的数值模拟中观察到的外来场诱导行为。类似的这种状态也可能是最近报道的场诱导量子顺磁相的$α$ $_3$的热导率的量子振荡的原因。我们认为该制度接近于Lifshitz转变,在该转变处,自旋费米口袋收缩到布里渊区中高对称点周围的小圆圈。通过使用重整化群和平均场参数,我们证明了相互作用导致低温下自旋谱中的能隙打开,这可以理解为自旋费米表面的嵌套不稳定性。这导致了涌现U(1)规范场的量子算符的扩散和自旋子的禁闭。虽然在有限的温度下可以观察到分馏的特征,但是具有嵌套自旋费米口袋的无隙U(1)自旋液体状态在低温下最终不稳定,朝向传统的长程有序基态,例如价键固体。Kitaev材料在外部磁场的影响进行了讨论。
2021-10-22 cond-mat.str-el hep-th
Local evidence for collective spin excitations in the distorted kagome antiferromagnet Pr$_3$BWO$_9$
本文报道了具有畸变kagome晶格的阻挫反铁磁体Pr $_3$ BWO $_9$的局域探针研究。在0.3 K以下的光谱分析和0.09 K以下的比热测量表明没有磁序或自旋冻结。随着样品温度的降低,Knight位移呈现上升的趋势,而外场的存在进一步抑制了Knight位移的上升。对于自旋动力学,观察到的自旋晶格弛豫速率的温度依赖性的带隙自旋激发,与所施加的磁场强度的间隙大小成正比。相比之下,在$T^*\sim 4-5$ K下的核自旋-自旋弛豫速率数据中观察到一个意想不到的尖峰。这些结果表明在强阻挫自旋系统中存在非常规的具有反铁磁集体自旋激发的持续涨落顺磁基态。
2021-11-01 cond-mat.str-el
Two-Fermi-surface superconducting state and a nodal d-wave gap in the electron-doped Sm(1.85)Ce(0.15)CuO(4-d) cuprate superconductor
本文报道了电子掺杂铜氧化物Sm(1.85)Ce(0.15)CuO(4-d)的激光激发角分辨光电子能谱(ARPES)。结果表明,在正常态和超导态下都存在一个节孔袋费米面。通过对主带和折叠带相干因子的分析,证明了它的起源是长程反铁磁性。这种长程反铁磁性和超导性的共存意味着电子掺杂的铜氧化物是双费米面超导体。在节孔袋中测量的超导能隙与d波对称性相容。
2011-04-13 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Fermi surfaces and quantum oscillations in underdoped high-Tc superconductors YBa2Cu3O6.5 and YBa2Cu4O8
我们研究欠掺杂的高Tc超导体YBa 2Cu 3 O 6. 5和YBa 2Cu 4 O 8使用第一性原理赝势方法与附加库仑相互作用的Cu原子,并获得费米表面口袋面积密切符合测量Shubnikov-de Haas和de Haas-van Alphen振荡。与反铁磁秩序的CuO 2平面,稳定的计算,小孔口袋附近形成的所谓的费米弧位置的布里渊区再现的低频振荡。一个大的电子口袋,必要的负霍尔系数,也形成在YBa_2Cu_3O_6.5,引起的高频振荡以及。还计算了有效质量和比热,并与测量结果进行了比较。我们的研究结果突出了磁序在欠掺杂高Tc超导体的电子结构中的重要作用。
2009-12-12 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Nesting-driven antiferromagnetic order in Kondo lattice CePd5Al2
通过高分辨率ARPES实验与DFT计算,揭示了Kondo晶格CePd5Al2中费米面嵌套驱动反铁磁序形成的机制。
2023-04-10 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Absence of magnetic order and emergence of unconventional fluctuations in $J_{\rm eff} =1/2$ triangular lattice antiferromagnet YbBO$_3$
我们研究了一种新的量子反铁磁体YbBOPDMATHABMM的基态性质,其中各向同性的Yb $^{3+}$三角层被部分占据B和O(2)位的非磁性层隔开.磁化强度和热容数据建立了Yb $^{3+}$离子在低温下的自旋-轨道纠缠有效自旋$J_{\rm eff} = 1/2$态,与层内耦合$J/k_{\rm B} \simeq 0.53$ K反铁磁相互作用。在零场μ子不对称性中没有振荡和$1/3$尾排除了磁性长程有序的开始以及自旋冻结到20 mK。在温度相关的热容量的异常广泛的最大值与一个不寻常的减少值和广泛的异常在零场μ子去极化率集中在$T^*\simeq 0.7 \frac{J}{k_{\rm B}}$提供了令人信服的证据,一个广泛的起伏制度($0.182 \leq T/J \leq 1.63$)缓慢松弛。我们推断,波动制度是一个普遍的特点,一个高度受挫的三角形晶格反铁磁体,而没有磁性长程有序是由于完美的二维性的自旋晶格保护的非磁性网站的障碍。
2022-10-18 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
d+id' Chiral Superconductivity in Bilayer Silicene
我们通过第一性原理计算研究了无掺杂的双层硅烯的结构和物理性质,发现该体系是具有相当大的口袋费米面的本征金属体系。当真实的电子-电子相互作用打开时,系统被确定为一个由反铁磁自旋密度波阶边界上的强自旋涨落介导的手征d+id'拓扑超导体。此外,通过应变可调的费米口袋面积使得可以调整自旋密度波临界相互作用强度接近真实的,并使高超导临界温度。
2013-08-11 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Order by disorder and spiral spin liquid in frustrated diamond lattice antiferromagnets
阻挫是指不能同时满足的不同相互作用之间的竞争,这是许多磁性固体的常见特征。强的阻挫导致高度简并的基态,以及涨落对有序的大的抑制。阻挫磁性的关键挑战是表征波动的自旋液体制度,并确定在较低温度下的最终秩序的机制。在这里,我们研究了一个模型的金刚石晶格反铁磁体适用于许多尖晶石材料。随着足够强的挫折,大量的基态简并在螺旋中发展,螺旋的传播波矢位于动量空间中连续的二维"螺旋面“上。我们认为,一个重要的有序机制是熵分裂的简并基态,一个难以捉摸的现象,称为有序无序。一个广泛的“螺旋自旋液体”制度出现在更高的温度,其中底层的螺旋表面可以直接揭示通过自旋相关。我们讨论了这些预测之间的协议,以及其特征尖晶石MnSc2S4。
2006-11-30 cond-mat.str-el
Observation of small Fermi pockets protected by clean CuO2 sheets of a high-Tc superconductor
在反铁磁(AF)莫特绝缘体中掺杂载流子的铜氧化物具有高转变温度(Tc)的超导电性。三十多年前的这一发现立即导致了关于形成小费米口袋的预测。然而,这种结构尚未被发现,而它可能是将高Tc超导性与莫特物理学联系起来的关键因素。为了解决这个长期存在的问题,我们调查的电子结构的五层Ba 2Ca 4Cu 5 O 10(F,O)2与内部的CuO 2平面被证明是最干净的铜酸盐。最令人惊讶的是,我们发现小费米面(FS)口袋关闭(π/2,π/2)一致的角度分辨光电子能谱(ARPES)和量子振荡测量。d波超导能隙沿袋状结构张开,揭示了超导电性和AF有序在同一片CuO 2中共存。我们的数据进一步表明,超导电性可以发生没有贡献的状态附近的波腹区域,这是共享的其他竞争的激发,如电荷密度波(CDW)和赝能隙状态。这对于理解铜酸盐的超导性和令人困惑的费米弧现象具有重要意义。
2020-08-18 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Superconductivity and topological Fermi surface transitions in electron-doped cuprates near optimal doping
我们讨论的费米面(FS)的拓扑结构的演变与掺杂的电子掺杂铜氧化物的一个带哈伯德哈密顿量的框架内,反铁磁性和超导性被假定为共存于一个统一的阶段。在轻掺杂绝缘体中,FS由围绕$(π,0)$点的电子袋组成。FS拓扑结构的第一个变化发生在最佳掺杂区域,当一个额外的空穴袋出现在节点。拓扑结构的第二个变化发生在过掺杂区($\sim18%$),其中反铁磁性消失,并形成大的以$(π,π)$为中心的金属FS。这两个拓扑转变的证据是在最近的霍尔效应和渗透深度实验Pr $_{2-x}$ Ce $_{x}$ CuO $_{4-δ}$(PCCO)和一些光谱测量Nd $_{2-x}$ Ce $_{x}$ CuO $_{4-δ}$(NCCO)。
2007-11-09 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Occurrence of Fermi Pockets without Pseudogap Hypothesis and Clarification of the Energy Distribution Curves of Angle-Resolved Photoemission Spectroscopy in Underdoped Cuprate Superconductors
欠掺杂铜氧化物超导体电子结构的中心问题是澄清费米面的形状和赝能隙的起源。在Kamimura和Suwa提出的模型的基础上,该模型具有源于Jahn-Teller物理和Mott物理相互作用的重要特征,欠掺杂铜氧化物的费米面的特征是在金属态和局域反铁磁序共存下存在由掺杂空穴构造的费米口袋。在$T_{\rm c}$之下,费米口袋上的空穴在节区形成具有d波对称性的库珀对。在波腹区,没有费米面。在这项研究中,我们计算的能量分布曲线(EDCs)的角度分辨光电子能谱(ARPES)低于$T_{\rm c}$。结果表明,欠掺杂铜氧化物的ARPES谱的特征是在波节区有一个相干峰,在波腹区光激发电子从费米能级以下的占据态到真空能级以上的自由电子态的真实跃迁,后者在波腹区形成一个宽峰.从这一特点,ARPES观察到的两个不同的差距的起源阐明不引入的概念的pseudogap。最后,对低掺杂铜酸盐的相图作了评述。
2011-09-07 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
High-resolution angle-resolved photoemission spectroscopy study of the electronic structure of EuFe2As2
本文报道了EuFe_2As_2电子结构的高分辨角分辨光电子能谱研究。顺磁态的数据被发现是一致的密度泛函计算。在反铁磁有序态下,我们的结果表明,带分裂,折叠和杂化随温度的演变,这不能用一个简单的折叠图片来解释。详细的测量结果表明,在(0,0)-(pi,pi)方向上,在(pi,pi)附近形成了一个微小的电子费米口袋和一个微小的空穴口袋,这与考虑费米面kz变化的量子振荡结果定性一致.此外,没有观察到明显的变化内的能量分辨率的反铁磁过渡的Eu 2+的顺序,这表明弱耦合之间的Eu亚晶格和FeAs亚晶格。
2010-04-30 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Hole dynamics in an antiferromagnet across a deconfined quantum critical point
我们研究了一个小密度的空穴,δ,在一个正方形晶格反铁磁体经历一个连续的转变,从Neel状态的价键固体在一个解除量子临界点的影响。我们认为,在非零的δ,它是可能的临界点扩大到一个非费米液体“holon金属”相与分数激发。合子金属相的两侧是费米液态,费米表面包围着通常的Luttinger区域。然而,在两个费米液相中,电子准粒子携带不同的量子数,因此,当δ趋于零时,A_F/δ之比的极限(其中A_F是空穴袋的面积)在绝缘体的量子临界点上具有2倍的不连续性。我们表明,在这个过渡的电子光谱所描述的“边界”临界理论的杂质耦合到一个2+1维共形场论。我们计算的有限温度量子临界电子光谱,并表明它们类似于“费米弧”光谱在最近的光电子能谱实验上的赝隙相的铜酸盐。
2007-02-06 cond-mat.str-el
Ground State and Intrinsic Susceptibility of the Kagome Antiferromagnet Vesignieite as seen by 51V NMR
用51 V核磁共振测量了近kagome量子磁体vesignieite Cu 3BaV 2 O 8(OH)2的内禀磁化率和局部磁化强度。核磁共振谱线位移给出了一个精确的测量的内在磁化率的kagome网站,这非常类似的量子自旋液体herbertsmithite [A. Olariu等人,Phys. Rev. Lett. 100,087202(2008)]。因此,令人惊讶的是,在Tc ~ 9 K时,观察到向异质基态的转变。一个逐渐wipeout的一半的NMR强度表明一个缓慢波动的自旋液体成分和线宽的详细分析揭示了静态磁性的发病在其余一半的网站。我们认为这种跃迁和不寻常的基态起源于Dzyaloshinskiii-Moriya相互作用诱导的一个量子临界点附近。
2011-10-28 cond-mat.str-el
Intertwining topological order and broken symmetry in a theory of fluctuating spin density waves
空穴掺杂铜氧化物超导体的赝隙金属相具有两个看似无关的特征:正方形晶格布里渊区的“反节点”区域中的电子光谱中的间隙和离散的对称性破缺。本文提出了一种SU(2)规范理论,描述了在正方形格子反铁磁体的经典理论、正方形格子哈伯德模型的自旋密度波平均场论和自旋子的CP $^1$理论中出现的磁有序态的量子涨落。这一理论导致了金属的波腹间隙,以及与所观察到的对称性破缺恰好交织在一起的拓扑秩序。
2017-09-26 cond-mat.str-el hep-th
Electronic structure of heavily electron-doped BaFe$_{1.7}$Co$_{0.3}$As$_2$ studied by angle-resolved photoemission
我们对重电子掺杂非超导BaFe $_{1.7}$ Co $_{0.3}$ As $_2$进行了高分辨角分辨光电子能谱研究。我们发现在空穴掺杂的超导体Ba $_{0.6}$ K $_{0.4}$ Fe $_2$ As $_2$中观察到的两个空穴费米面口袋在该化合物中不存在或非常小,而在M点处的两个电子口袋由于Co替代的电子掺杂而显著膨胀。非SC和SC样品的费米面的比较表明,通过反铁磁波矢连接的空穴和电子口袋的共存是实现铁基超导体的超导性机制的必要条件。
2009-03-05 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Fermi-surface reconstruction by stripe order in cuprate superconductors
量子振荡揭示了在铜酸盐超导体YBCO的费米表面存在一个小口袋,其性质和起源是许多争论的主题。解释包括电子和空穴口袋;方案包括费米表面重建反铁磁性,d-密度波秩序,和条纹秩序。在这里,我们报告量子振荡的Seebeck和能斯特系数的YBCO和显示,从大小和符号的Seebeck系数,它们来自电子口袋。使用测量的塞贝克系数作为空穴掺杂p的函数,我们表明,在YBCO的费米表面的演变是相同的,在Eu-LSCO,铜酸盐条纹顺序(自旋和电荷密度的调制)是建立良好的。在p = 1/8时,电子袋在条纹有序性最强的地方最突出。这表明费米面重构是欠掺杂铜酸盐的一种普遍机制,与条纹有序密切相关。
2011-09-07 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con