Spin texture induced by non-magnetic doping and spin dynamics in 2D triangular lattice antiferromagnet h-Y(Mn,Al)O3
在阻挫磁体和量子自旋液体中,由杂质引起的新效应是一个非常重要和有趣的问题。一种由这种磁体的掺杂引起的扩展调制自旋结构的理论提议,与众所周知的skyrmions不同,引起了人们的极大兴趣。在这里,我们表明,x-Y杂质可以产生这样的扩展自旋结构的h-YMnO 3,一个三角形的反铁磁体与非共线磁序。利用非弹性中子散射(INS),我们测量了铝掺杂的h-YMnO 3的完整的动力学结构因子,并证实了磁振子阻尼的存在与一个明确的动量依赖。我们的理论计算可以再现INS数据的关键特征,支持所提出的自旋纹理的形成。因此,我们的研究提供了第一个实验证实的杂质诱导的自旋纹理。它提供了新的见解和理解的杂质在广泛的非共线磁系统的影响。
2021-03-16 cond-mat.str-el
Heisenberg spins on a cone: an interplay between geometry and magnetism
本文研究了自旋织构激发在圆锥形支撑上时,由于存在静电杂质而受到的影响。与平面情况相比,我们实现了许多新颖之处。事实上,由于圆锥形状,孤子和杂质之间的相互作用势似乎变得更强,只要锥是收紧。结果,一种新的孤子激发出现了,表现出比没有这种杂质时更低的能量。此外,我们得出这样的能量也依赖于锥形孔径,得到较低的值随着后者的减少。我们还讨论了外部磁场(塞曼耦合)如何影响静态孤子纹理,提供不稳定的结构。
2004-10-29 cond-mat.str-el
Visualizing impurity-driven scattering phase textures in EuCd2As2
Universidad Autónoma de Madrid(马德里自治大学);Universidad Nacional de Colombia(哥伦比亚国立大学);Goethe Universität Frankfurt(法兰克福歌德大学);Ames Laboratory and Department of Physics & Astronomy, Iowa State University(爱荷华州立大学 Ames 实验室与物理及天文学系)
本研究利用扫描隧道显微镜可视化EuCd2As2中的散射相位纹理,揭示杂质周围2π环绕的相位位错,并通过模型关联相位梯度衰减与自旋轨道和标量散射的相对强度,为实空间研究电子散射相位提供了新途径。
2026-09-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Impurity induced phase competition and supersolidity
一些材料家族表现出超导性和其他有序之间的竞争。当这种竞争是由兴奋剂驱动时,它总是涉及空间的不均匀性,这种不均匀性可以播种竞争秩序。我们研究了吸引哈伯德模型中杂质诱导的电荷有序,该模型是研究超导电性与电荷密度波序竞争的典型模型。我们发现,一个单一的杂质诱导的电荷有序纹理的长度尺度设置的竞争相的能量成本。我们的结果是一致的强耦合场论提出了较早的超导和电荷序参量形成组件的$SO(3)$矢量场。为了讨论多个杂质的影响,我们集中在两种情况下:相关和随机分布。在相关的情况下,每个杂质周围的CDW水坑重叠相干导致“超固体”相共存的配对和电荷顺序。相反,杂质的随机分布不会导致相干CDW形成。我们认为,从相干有序的能量降低可以有反馈效应,驱动杂质之间的相关性。这可以理解为由杂质纹理介导的RKKY样相互作用引起的。我们讨论了在铜酸盐和掺杂的CDW材料,如NbSe $_2$的电荷顺序的影响。
2017-08-02 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Boundary quantum criticality in models of magnetic impurities coupled to bosonic baths
我们研究量子杂质问题,其中一个本地磁矩耦合到玻色子环境的自旋密度,导致玻色子版本的标准近藤和安德森杂质模型。在物理情况下,这些玻色子环境既可以对应于某些类Z_2阻挫反铁磁体中的退禁闭自旋子,也可以对应于多组分玻色气体中的粒子(在这种情况下,自旋自由度归因于超精细能级)。使用重整化群技术,我们建立了我们的杂质模型,它具有类似于近藤杂质在费米液体中的交换相互作用,允许流向一个稳定的强耦合态。由于低能玻色子围绕动量空间中的一个点而存在,并且没有费米面,因此在中间耦合处发生杂质量子相变,分离屏蔽相和非屏蔽相。这种行为是定性的不同,从以前研究的自旋玻色子模型,显示稳定的中间耦合固定点和没有屏蔽自旋各向同性的变种。
2007-03-23 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Fermi surface change across a deconfined quantum critical point
金属的量子相变在稀土“重电子”材料铜酸盐及其相关化合物中得到了广泛的研究。在远离临界点的状态下,金属的费米面通常具有不同的形状。有人提出,这些差异可以持续到临界点,在连续的量子跃迁中建立不连续的费米表面变化。我们研究正方形晶格反铁磁体进行连续过渡从尼尔状态的价键固体,并检查的命运的一个小密度的空穴在这两个阶段。费米表面的电荷e,自旋1/2准粒子出现在两个阶段,包围通常的Luttinger面积。然而,额外的量子数会使费米面口袋所包围的面积在小密度的极限下跨越跃迁时跳跃2倍。我们证明,在这个过渡的电子光谱所描述的临界理论的局域杂质耦合到2+1维共形场论。这一临界理论还控制了固定密度下更复杂的费米表面交叉,这可能涉及具有奇异分数激发的中间相。我们认为,这样的理论控制的电子光谱在pseudogap相的铜酸盐。
2007-02-05 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Spinon deconfinement in doped frustrated quantum antiferromagnets
研究了在二维受抑量子反铁磁体中掺入非磁性杂质或可动空穴后释放的自旋子的限制。对于静态空位,在正方晶格上的J_1{-}J_2{-}J_3模型中发现了一种介于完全解除禁闭(kagome)和强禁闭(棋盘格)之间的中间行为,出现了两个尺度,自旋禁闭长度大于磁关联长度。对于移动空穴,这转化为扩展的自旋-空穴束缚态,允许一个桥梁动量(ARPES谱函数)和真实空间(STM)的实验观察。这些功能提供了明确的证据,附近的“退禁闭临界点”在掺杂的微观模型。
2005-12-21 cond-mat.str-el
Theory of quantum impurities in spin liquids
我们描述的自旋相关性附近的广义杂质在一个广泛的一类分馏自旋液体状态。我们认为,杂质的主要特征是它的电荷下的规范场描述单重态激发的自旋液体。我们研究了2+1维共形场论(CFT)描述的两种无带隙U(1)自旋液体:交错磁通(sF)自旋液体和Neel态与价键固体(VBS)态之间的非限定临界点。在这些情况下,电荷被认为是一个确切的边际扰动的CFT。因此,杂质磁化率具有1/T的温度依赖性,具有反常的居里常数,这是与CFT相关的普适数。sF态的CFT的一个意想不到的特征是,所施加的磁场不会在杂质附近引起任何交错的自旋极化(而对于Neel-VBS情况存在这种交错的磁化)。这些结果显着不同,从早期的理论中的sF状态的空缺,我们明确地证明了我们的规范理论如何纠正这些作品。我们讨论了我们的研究结果的铜氧化物超导体和有机莫特绝缘体的影响。
2006-10-22 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Tunable unconventional Kondo effect on topological insulator surfaces
研究了在三维拓扑绝缘体表面上沉积磁性吸附原子,实现强自旋轨道相互作用的电子物质中自旋- $\frac{1}{2}$杂质的近藤物理。我们表明,拓扑表面状态的磁特性和Kondo屏蔽的存在强烈依赖于散装材料的细节,和具体的表面制备编码的时间反演保持边界条件的电子波函数。当这种可调的近藤效应发生时,杂质自旋被表面电子的纯轨道运动屏蔽。这种机制引起了表面金属的横向磁响应,以及可用于实验探测近藤共振签名的自旋纹理。我们的预测是特别相关的STM测量${\rm Pb Te}$类结晶拓扑绝缘体,但我们也讨论了其他类别的拓扑材料的影响。
2015-12-08 cond-mat.str-el
Theory of topological defects and textures in two-dimensional quantum orders with spontaneous symmetry breaking
我们考虑具有长程序的二维量子多体系统,其中光谱中唯一的无隙激发是自发破缺的连续对称性的Goldstone模式。为了理解局域序参量的经典长程序与基态长程纠缠的量子序之间的相互作用,我们研究了这类系统的拓扑点亏损和序参量的织构.我们证明了点缺陷和织构的普适性质是由具有非涨落序参量的破缺基态中的剩余对称性丰富的拓扑序决定的,并基于暴胀限制正合序列对它们的性质进行了分类.我们强调了我们的理论框架所揭示的一些现象。首先,在没有内在的拓扑秩序,我们显示了点缺陷和纹理的对称性之间的连接,以解除量子临界。第二,当破缺基态具有内禀拓扑序时,我们证明了点缺陷可以置换不同的任意子。它们也可以服从投射融合规则,在这个意义上,多个漩涡可以融合成一个阿贝尔任意子,我们创造了“缺陷分形”的现象。最后,我们给出了一个计算阿贝尔拓扑序下纹理(skyrmions)所携带的分数统计和分数量子数的公式。
2022-11-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el hep-th
Collective excitations in a magnetically doped quantized Hall ferromagnet
发展了含有磁性3d杂质的半满朗道能级(量子化霍尔铁磁体)磁量子化二维电子气(2DEG)的集体态理论.研究了杂质与2DEG的Lande g因子符号相反的n型GaAs掺杂Mn的特殊情况下,束缚态和离域态自旋激子的光谱以及杂质3d能级由于与2DEG的间接交换作用而产生的塞曼分裂的重整化.如果2DEG g因子的符号由于外部影响而改变,则可能出现与杂质相关的到新的基态相的转变,呈现各种自旋翻转和类skyrmion织构。这些阶段的存在条件进行了讨论。PACS:73.43.Lp,73.21.Fg,72.15.Rn
2008-01-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Imaging bond order near non-magnetic impurities in square lattice antiferromagnets
利用序参量场论研究了正方晶格量子反铁磁体中非磁性杂质附近广义“电荷密度”(时间反演下不变的标量物体)的织构.我们的中心发现是在广义密度波序参量的“涡旋”的结构为中心的非磁性杂质。利用反铁磁自旋模型的量子蒙特卡罗模拟的精确数值数据,我们能够验证我们的场论研究结果。我们扩展我们的唯象方法的周期-4键为中心的密度波中发现的欠掺杂的铜酸盐。
2008-08-05 cond-mat.str-el
Kondo transport in an anisotropic two-dimensional electron gas with quadratic momentum-dependent spin splitting
Yukhnovskii Institute for Condensed Matter Physics of the National Academy of Sciences of Ukraine(乌克兰国家科学院尤赫诺夫斯基凝聚态物理研究所)
研究具有二次自旋纹理的各向异性二维电子气中,通过格林函数框架分析近藤杂质散射对纵向电阻率的修正,发现近藤温度随二次自旋分裂耦合增强而显著抑制,并存在临界耦合导致近藤塌缩。
2026-09-04 cond-mat.str-el
Disorder effects in spiral spin liquids: Long-range spin textures, Friedel-like oscillations, and spiral spin glasses
本文研究 $J_1$-$J_2$ 蜂窝晶格 Heisenberg 模型中淬致无序对螺旋自旋液体的影响,揭示单杂质诱导的长程自旋织构与类 Friedel 振荡,并发现低至中等无序可产生螺旋自旋玻璃。
2024-02-28 cond-mat.dis-nn cond-mat.str-el
Effects of impurities in Spin Bose-Metal phase on a two-leg triangular strip
我们研究了在具有环交换的两条腿三角带自旋1/2模型中发现的自旋玻色金属(SBM)相中杂质的影响。N. Sheng等人,arXiv:0902.4210)。该相是一个准一维的后裔与自旋费米海的二维自旋液体,和本研究的目的是在一维和二维情况之间的插值。不同类型的缺陷可以被视为局部能量扰动,我们发现这总是相关的。结果,一个非线性杂质一般将系统切割成两个解耦的部分。我们计算了缺陷附近的键能和局域自旋极化率,这两者都可以在实验中测量。自旋玻色-金属在缺陷附近发现的特征无公度波矢处具有主导相关性。因此,结合能显示出静态织构,其作为与缺陷的距离的函数振荡并且作为慢幂律衰减。局部自旋磁化率也振荡,实际上{ \it增加}作为与缺陷的距离的函数,类似于在1D链中发现的效应[S.我和艾格特。Affleck,Phys. Rev. Lett. { \bf 75},934(1995)]。我们计算相应的幂律指数的纹理作为一个函数的SBM理论的Luttinger参数。
2010-09-19 cond-mat.str-el
Gate controlled Spin-Density Wave and Chiral FFLO Superconducting phases in interacting Quantum Spin Hall edge states
我们探讨了在有限化学势(外加门电压)和自旋不平衡(外加磁场)存在下,相互作用量子自旋霍尔边缘态所表现出的相位。我们发现,螺旋性质的边缘状态引起的订单,预计将在非手性一维电子系统中不存在。对于排斥相互作用,有序态具有振荡自旋织构,其有序波矢由化学势控制。我们分析了磁性杂质提供这种振荡的签名的方式。我们发现,有限的自旋不平衡有利于一个有限的电流携带的基态,是不凝聚的相互作用的情况下,是超导的吸引力的相互作用。这种状态的特征在于FFLO型振荡,其中库珀对获得有限的质心动量。
2011-12-01 cond-mat.str-el
Superconducting phase within the hidden-order state of the heavy-fermion material $\mathrm{URu_{2}Si_{2}}$
研究了重费米子材料$\mathrm{URu_{2}Si_{2}}$中的非常规配对机制。我们提出了一个混合的单重态-三重态$d$密度波作为$\mathrm{URu_{2}Si_{2}}$中的隐阶态。奇异的顺序是拓扑非平凡的,并支持收费$2e$ skyrmionic自旋纹理,这是假设到介子和反介子的非限定量子临界点的分馏。这些分数粒子之间的相互作用导致(伪)自旋单重手征$d$波超导态,这打破了时间反演对称性。因此,极有可能在超导性开始时产生极性克尔效应的非零信号,这与最近的实验一致。此外,我们模型中可能的配对函数的节点结构与$\mathrm{URu_{2}Si_{2}}$中的热力学实验一致。
2014-09-24 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Microscopic theory of current-induced skyrmion transport and its application in disordered spin textures
本研究拓展了耦合动态巡游电子的经典斯格明子织构描述方法,构建适用于开放系统的NEGF与LLG方程结合框架,揭示了自旋无序对斯格明子输运的敏感影响及微观杂质调控轨迹的潜力。
2023-12-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
The dynamical enhancement of Dzyaloshinskii-Moriya interaction in lattice Anderson impurity model
本研究从微观角度提出金属中带间Dzyaloshinskii-Moriya相互作用的新生成途径,通过非严格局域杂化推导有效自旋哈密顿量,发现时间相关外场可增强DM项至与Kondo耦合可比,为Skyrmion织构形成提供可能。
2024-12-02 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Quantum loops in the 1T transition metal dichalcogenides
本文提出了一个用于描述具有1T结构和d$^2$价电子构型的过渡金属二硫族化物单层成键的有效量子环模型,发现其动力学受轨道结构产生的“弯曲”约束限制,并在相图中发现了畸变相,预测了杂质会终止环并产生长程结构。
2025-02-11 cond-mat.str-el
Meron deconfinement in the quantum Hall bilayer at intermediate distances
相对于层间距离的量子霍尔双层相图具有显着的相似性与强关联系统的相图作为掺杂的函数,与磁有序的一端和费米液体的行为上的其他。此外,有人提出[PRL 101,176803(2008)],在中间区域可能存在具有p波配对的复合费米子的BCS关联态。在同一区域,环面几何中的精确对角化研究[PRB 69,045319(2004)]指出了具有赝自旋螺旋序的状态的存在。在这里,我们调和这两个描述的中间状态,考虑潜在的玻色子表示的复合费米子配对状态的长距离限制,并通过执行广泛的精确对角化的环面。我们认为螺旋态属于简并基态的流形,是两个赝自旋态中准粒子(具有临界代数关联)在非零动量下玻色凝聚的结果.以这种方式产生的螺旋状态作为自旋结构,可以用meron-antieron结构来识别。因此,merons -分数带电的XY磁有序状态的涡旋激发-构成了一些拓扑扇区。由此可见,merons在中间状态下被解除限制,并允许磁有序相和费米液体相之间的平滑过渡,其中它们成对结合。
2015-12-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el