Evidence for Anisotropic Kondo Behavior in Ce0.8La0.2Al3
我们进行了非弹性中子散射研究的低能量自旋动力学的重费米子化合物Ce0.8La0.2Al3作为温度和外部压力的函数高达5 kbar。在低于3K的温度下,磁响应从许多重费米子系统常见的准弹性形式转变为单个定义明确的非弹性峰,这对外部压力非常敏感。自旋动力学和热力学性质的标度与各向异性Kondo模型的预测一致。
1999-09-29 cond-mat.str-el
Kondo quasiparticle dynamics observed by resonant inelastic x-ray scattering
聚焦于相关低能自由度的有效模型极大地促进了我们对量子材料的定性理解。一个标志性的例子,近藤模型,是证明相关金属的丰富相图起源于局域和巡回电子的相互作用的关键。现代电子结构计算表明,为了实现定量的材料特定的模型,晶体场和自旋轨道相互作用的准确考虑是必要的。这就提出了一个问题,即局部高能自由度如何被纳入集体电子状态。在这里,我们使用共振非弹性X射线散射(RIXS)的CePd $_3$,以澄清所有相关的能量尺度的命运。我们发现,即使是自旋-轨道激发态在低温下也会获得明显的动量依赖性--这是与底层金属态杂化的明显迹象。我们的研究结果表明,如何本地化的电子自由度赋予相关的金属与新的属性,这是至关重要的超导,电子超导和拓扑状态的微观理解。
2022-07-23 cond-mat.str-el
Determining the local low-energy excitations in the Kondo semimetal CeRu$_4$Sn$_6$ using resonant inelastic x-ray scattering
利用Ce-$M_5$共振非弹性X射线散射(RIXS)研究了Ce-Ru-$_4$-Sn-$_6$中的局域低能激发.在光谱中Ce $4f^1$构型的$^2$ F $_\frac{5}{2}$和$^2$ F $_\frac{7}{2}$激发的可用性允许确定晶体-电场参数,其定量地解释磁化率的温度依赖性和各向异性。光谱中没有方位角依赖性表明所有晶体电场状态接近于旋转对称。我们进一步表明,不可忽略的影响的$\check A_6^0$参数的CeRu $_4$锡$_6$的基态导致减少的磁矩,由于多重态混合。RIXS结果与非弹性中子散射(INS)数据一致,并与基于\textsl{ab-initio}的电子结构计算的预测进行了比较。
2018-06-13 cond-mat.str-el
Optical absorption and emission of a quantum dot in the Kondo regime
研究了描述量子点局域态(c态)与费米海导带杂化的Anderson模型的一个变体。我们证明,作为杂交参数V的函数,系统经历了从导带和C级完全耦合的状态到这些被解耦的状态的交叉。然而,c-电子光谱,有一个间隙,在前一个状态的近藤峰的存在。对于后者,我们有一个莫特样的本地化的c-电子光谱再次有一个没有近藤峰的间隙。在这个间隙内,传导电子完全恢复自由带态密度,有效杂化几乎为零。然而,我们的主要目的是研究具有强关联Kondo基态的量子点的发射和吸收。为此,我们使用格林函数运动方程方法。我们计算的吸收/发射(A/E)光谱在近藤政权通过对称化的量子自相关函数直接在微扰理论使用费米黄金法则近似。光谱揭示了一个尖锐的,高的峰接近Kondo-Abrikosov-Suhl峰和一些较小的,可区分的两侧。前者清楚地表明,近藤现象有其影响的A/E(非近藤过程),这是由耦合涉及的量子点跃迁的偶极矩反映的物理结构的点,包括限制势,在近藤制度。
2008-10-14 cond-mat.str-el
Distinct effect of Kondo physics on crystal field splitting in electron and spin spectroscopies
该研究利用数值重整化群分析J=3/2 Anderson杂质模型,揭示Kondo效应使自旋谱与电子谱所测磁各向异性发生不同重整化。
2025-09-02 cond-mat.str-el
Energy-resolved inelastic electron scattering off a magnetic impurity
研究了高能电子与近藤杂质的非弹性散射。如果入射电子的能量E(从费米能级测量)显著超过近藤温度T_K,则微分非弹性截面σ(E,w),即,表征具有给定能量转移W的电子的散射的横截面是明确定义的。我们证明了σ(E,w)分解为两部分。σ(E,w)的E依赖性在数学上很弱,这是由于有效耦合的Kondo重整化。我们能够将w依赖性与磁性杂质的自旋-自旋关联函数联系起来。利用这个关系,我们证明了在没有磁场的情况下,杂质自旋的动力学导致电子散射在任何温度下都是非弹性的。通过施加磁场淬灭自旋动力学导致电子散射截面的有限弹性分量。微分散射截面可以从包含局部自旋的导体中注入的热电子的弛豫的测量中提取。
2006-02-09 cond-mat.str-el
Inelastic Kondo-Andreev tunnelings in a vibrating quantum dot
在近藤机制下研究了声子辅助的电子隧穿通过嵌入在正常引线和超导引线之间的振动量子点。在这样的混合器件中,与正常的铅施加的偏压,我们发现了一系列的近藤边带分离的半个声子能量的微分电导,这是不同于声子辅助边带先前观察到的常规Andreev隧道和系统中只有正常的铅。这些Kondo边带起源于声子介导的Kondo-Andreev合作共隧穿,由于近藤效应、Andreev隧穿和机械振动的相互作用,Kondo边带表现出一种新的Kondo输运行为.我们的结果可以在最近的实验设置中观察到[J. Gramich \emph{et al.},PRL \textbf{115},216801(2015)],前提是他们的碳纳米管器件在低温下达到Kondo状态。
2017-03-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Inelastic neutron scattering and muon spin relaxation investigations of the deuterated Kondo lattices CeNiSnD$ _x $
本研究通过μ子自旋弛豫和非弹性中子散射,发现氘化CeNiSnD$_x$中氢化导致Ce-4$f$电子局域化并产生长程磁有序,提出了解释磁性质的CEF能级方案。
2024-03-14 cond-mat.str-el
Contrasting electron and hole doping effects on the spin gap of the caged type Kondo semimetal CeOs$_2$Al$_{10}$: A muon spin relaxation and inelastic neutron scattering investigation
用磁化强度、μ子自旋弛豫($μ^+$ SR)和非弹性中子散射研究了Ce(Os $_{1-x}$ Ir $_x$)$_2$ Al $_{10}$($x$ = 0.08和0.15)和CeOs $_{1.94}$ Re $_{0.06}$ Al $_{10}$多晶样品中电子(Ir)和空穴(Re)掺杂对杂化能隙和反铁磁有序的影响. $μ^+$ SR谱清楚地揭示了磁有序低于20和10 K的$x$ = 0.08和0.15样品分别与一个非常弱的签名的μ子初始不对称性的振荡在很短的时间尺度。我们的重要发现是,少量的电子掺杂(i)完全抑制了非弹性磁激发附近11 meV下降到2K,这是在未掺杂的化合物中观察到的,并转换为一个广泛的准弹性响应和(ii)在相应的μ子网站的内场是显着增强了约10倍,与母体化合物相比。另一方面,当空穴(3% Re)掺杂量较小时,11 meV附近的非弹性磁激发强度显著降低。观察到的掺杂效应的主要来源是与Os原子相比,Ir携带的额外5个$d$电子和Re携带的空穴。所获得的结果表明,载流子掺杂的灵敏度很高,并提供了额外的方法来研究它们的异常磁性。
2014-07-09 cond-mat.str-el
Crystalline Electric Field Effects in CeMIn5: Superconductivity and the Influence of Kondo Spin Fluctuations
本文用非弹性中子散射测量了CeMIn_5(M = Co,Rh,Ir)系列重费米子超导体的晶电场激发。对CEF模型的拟合再现了非弹性中子散射谱和高温磁化率。CEF参数,能级分裂,和波函数的CeMIn 5系列的每个成员制成表格,并相互比较,以及以前的测量结果。我们的研究结果表明,CEF能级分裂在所有三种材料是相似的,可以被认为是来自立方母体化合物CeIn 3,其中一个激发态四重态在~12 meV分裂成两个双峰的CeMIn 5材料的四重态环境的较低的对称性。在每种情况下,CEF激发观察到的非弹性中子散射谱中的宽线。我们把这种加宽归因于近藤杂交的本地化f时刻与传导电子。在CeMIn 5的不同成员的超导转变温度的演变,然后可以被理解为这种杂交的强度的直接后果。由于近藤自旋涨落在这些材料中的重要性,我们还提出了非交叉近似(NCA)的安德森杂质模型,包括非弹性中子散射谱和磁化率的CEF能级分裂的影响内的计算。
2004-03-01 cond-mat.str-el
Inelastic scattering from quantum impurities
本文回顾了近年来建立的计算量子杂质非弹性散射截面的非微扰理论框架[G. Zaránd { \it等人},物理修订版信函{ \bf 93},107204(2004)]并示出了它如何可以应用于许多量子杂质模型。我们首先将这种方法用于$S=1/2$单通道Kondo模型和Anderson模型。在这两种情况下,一个大的平台被发现在非弹性散射率以上的$T_K$的入射能量,和准线性制度出现在能量范围$0.05 T_K < ω< 0.5 T_K$,与实验观察。我们还提出了2通道近藤模型,所有非费米液体模型的原型,结果表明,有一半的散射仍然是非弹性的,即使在费米能量。
2007-03-12 cond-mat.str-el
Interaction Driven Subgap Spin Exciton in the Kondo Insulator SmB6
利用非弹性中子散射,我们映射了拓扑近藤绝缘体SmB 6中的14 meV相干共振模,并描述了它与低能绝缘能带结构的关系。共振强度被限制在X和R的高对称点,重复的第一布里渊区和分散小于2毫电子伏,具有5d的磁形状因子。我们提出了一个从玻色子处理的安德森哈密顿与第三邻居占主导地位的杂化能带结构。这种方法产生一个自旋激子以下的电荷间隙的功能,是与所观察到的中子散射。我们发现非弹性中子散射的波矢依赖性的最大值表示带反转。
2015-01-30 cond-mat.str-el
Inelastic neutron scattering investigations of an anisotropic hybridization gap in the Kondo insulators: CeT2Al10 (T=Fe, Ru and Os)
最近发现的拓扑近藤绝缘行为在强关联电子系统中产生了相当大的兴趣近藤绝缘体的实验和理论。具有c-f杂化带隙的近藤半导体CeT 2 Al 10(T=Fe、Ru和Os)最近受到了相当大的关注,因为CeRu 2 Al 10(TN=27 K)和CeOs 2 Al 10(TN=28.5 K)具有意想不到的高磁有序温度,并且在顺磁基态低至50 mK的化合价波动化合物CeFe 2 Al 10中观察到近藤绝缘行为。我们正在研究这个家族的化合物,无论是在多晶和单晶的形式,使用非弹性中子散射,以了解各向异性的c-f杂化的自旋间隙的形成,以及对它们的磁性的作用。我们已经观察到一个明确的迹象,在所有三个化合物的自旋间隙从我们的多晶研究以及存在的自旋间隙以上的磁有序温度T=Ru和Os。我们的非弹性中子散射研究CeRu 2Al 10和CeOs 2Al 10的单晶显示色散间隙自旋波激发低于TN。自旋波谱的分析揭示了强各向异性交换的存在,沿c轴(或z轴)强于在ab平面。这些各向异性交换相互作用迫使磁矩沿c轴对齐,与单离子晶体场各向异性竞争,单离子晶体场各向异性优选沿a轴的磁矩。在近藤绝缘体CeFe_2Al_(10)的顺磁态(低于50 K)中,我们还观察到了色散的带隙磁激发,当加热到100 K时,这种磁激发转变为准弹性散射。我们将基于重费米子半导体的理论模型讨论CeFe_2Al_(10)中各向异性杂化能隙的起源。
2016-07-22 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Fractional Shot Noise in the Kondo Regime
在近藤机制中,通过量子点的低温输运通过弹性和非弹性过程的普遍组合进行,如由低能费米液体固定点所指示的。我们表明,作为非弹性过程的结果,通过散粒噪声实验检测到的电荷相对于非相互作用的情况下,增强到一个通用的分数值,$e^*=5/3 e$。因此,散粒噪声揭示了近藤效应即使在低能量下也涉及多体特征,尽管它具有费米液体的性质。我们讨论了对称性破缺扰动的影响。
2006-03-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Incommensurate spin fluctuations in one-dimensional Kondo metal CeCo2Ga8
Los Alamos National Laboratory(洛斯阿拉莫斯国家实验室);RIKEN Center for Emergent Matter Science (CEMS)(理化学研究所新兴物质科学中心);Cornell University(康奈尔大学);Brookhaven National Lab(布鲁克海文国家实验室);Japan Atomic Energy Agency(日本原子能机构)
该研究通过实验与数值模拟证实CeCo₂Ga₈为一维近藤金属,其低能非公度短程磁涨落与一维电子结构可由一维近藤晶格模型的DMRG模拟复现,明确其属于一维近藤晶格的非公度相。
2026-08-27 cond-mat.str-el
Renormalized spin wave excitations in the antiferromagnetic Heisenberg-Kondo model for heavy fermions
最近在CeIn 3和CePd 2Si 2单晶中的非弹性中子散射实验,在低温下测量自旋波激发。这两种重费米子化合物都具有反铁磁长程序,但它们的Neel温度和Kondo温度几乎相等,这表明Ruderman-Kittel-Kasuya-Yosida(RKKY)相互作用和近藤效应之间存在着强烈的竞争.我们的目的是展示如何在这些Ce化合物的反铁磁相中测量的磁振子,可以用J.R.Iglesias,C.Lacroix和B.Coqblin介绍的微观Heisenberg-Kondo模型来描述,该模型以前用于非磁性相的研究。该模型包括相关的Ce-4f电子与导带的杂化,我们考虑竞争RKKY(海森堡类J_{H})和近藤(J_{K})反铁磁耦合。通过一系列的么正变换,我们微扰地导出了一个二阶有效哈密顿量,它被投影到反铁磁电子的基态上,描述了自旋波激发,并通过它们与相关巡游电子的相互作用被重整化.我们数值研究了模型的不同参数如何影响磁振子的重整化,为分析反铁磁重费米子化合物中的非弹性中子散射实验提供了有用的信息。我们还比较了我们的结果与现有的实验数据,发现很好的协议与立方CeIn 3的自旋波测量。
2007-07-31 cond-mat.str-el
The Spin-Polarization of the Split Kondo State
利用自旋分辨扫描隧道显微镜对磁场分裂近藤态的自旋极化进行了定量研究。在一个简单的模型内,考虑到非弹性隧穿由于自旋激发和两个近藤峰周围的费米能量对称定位的近藤屏蔽磁性原子的隧穿电导谱进行评估。我们用一个与近藤效应无关的自旋哈密顿量来拟合近藤屏蔽原子的自旋态,并解释了近藤峰在磁场中的塞曼分裂。我们发现近藤峰的宽度和高度与塞曼能量成比例。我们的观测结果与近藤峰的完全自旋极化一致,即,多数自旋峰低于费米能,少数自旋峰高于费米能。
2014-10-31 cond-mat.str-el
Spin wave excitations in the antiferromagnetic Heisenberg-Kondo model for heavy fermions
最近在CeIn $_{3}$和CePd $_{2}$ Si $_{2}$单晶中的非弹性中子散射实验测量了低温下的自旋波激发。这两种重费米子化合物都具有反铁磁长程序,但它们的Néel温度和Kondo温度几乎相等,证明了Ruderman-Kittel-Kasuya-Yosida(RKKY)相互作用和近藤效应之间的强烈竞争.我们的目的是展示如何在这些Ce化合物的反铁磁相中测量的磁振子,可以用J.R.Iglesias,C.Lacroix和B.Coqblin介绍的微观Heisenberg-Kondo模型来描述,该模型以前用于非磁性相的研究。该模型包括相关的$4 f$电子与导带杂交,在那里我们也允许相关性,我们考虑竞争RKKY(海森堡类$J_{H} $)和近藤($J_{K}$)反铁磁耦合。通过一系列的么正变换,我们微扰地导出了一个二阶有效哈密顿量,它被投影到反铁磁电子的基态上,描述了自旋波激发,并通过它们与相关巡游电子的相互作用被重整化.我们数值研究了模型的不同参数如何影响磁振子的重整化,为分析反铁磁重费米子化合物中的非弹性中子散射实验提供了有用的信息。我们还比较了我们的结果与现有的实验数据,发现与立方CeIn $_3$的自旋波测量良好的协议。
2008-07-03 cond-mat.str-el
Kondo screening and beyond: an x-ray absorption and dichroism study of CePt$_5$/Pt(111)
我们使用X射线吸收光谱以及其线性和圆磁二向色性来表征表面金属间化合物CePt $_5$ /Pt(111)中的相关相互作用和能量标度。这些实验提供了深入了解晶体场分裂,有效的顺磁矩,它们的近藤屏蔽和相互作用,从而进入许多方面,通常决定相关的稀土化合物的低温行为。利用CePt $_5$ /Pt(111)界面处的厚度依赖性外延应变引起的Ce价态的调谐,我们能够系统地研究杂化强度对这些相互作用的影响。在所有CePt $_5$厚度下确实观察到相当大的Kondo屏蔽,并且发现在最强杂交的情况下是最强的。虽然磁响应与样品温度$T \gtrsim 30$ K的$T_K \gtrsim 10^2$ K的杂质近藤标度相当,但在较低温度下不再是这种情况。它的详细研究,在一个特定厚度的CePt $_5$的XMCD揭示了一个异常的磁化率在$T^* \approx 25$ K,而不是,我们暂时与晶格相干的发病。在最低温度下,我们观察到具有小Ce $4f$饱和磁化强度的顺磁饱和。在巡游$4f$电子的框架内,饱和是由于场诱导的Lifshitz跃迁,涉及具有相应的小简并温度$T_F \approx 7$ K的非常重的带。这种小的能量尺度导致居里-外斯行为在实验可达到的温度($T \gtrsim 2$ K)的整个范围内持续存在。我们的工作突出了磁圆二色性研究的潜力,特别是近藤和重费米子材料,到目前为止,这在很大程度上…
2016-11-08 cond-mat.str-el
Inelastic neutron scattering study of crystalline electric field excitations in the caged compounds NdT2Zn20 (T = Co, Rh, and Ir)
利用非弹性中子散射(INS)测量了Nd ~(3+)离子在双通道Kondo晶格NdT_2 Zn_(20)(T = Co,Rh,Ir)中的晶体电场(CEF)激发。在5 K下的INS测量中,在3.8和7.2 meV(T = Co)、3.1和5.8 meV(T = Rh)和3.0和5.3 meV(T = Ir)处观察到无色散激发。这是表现磁双通道近藤效应的必要条件。对于T = Co,在7.7 meV处观察到肩部,靠近中心为7.2 meV的CEF激发峰。肩是由于CEF的束缚态和低洼的光学声子激发。
2023-01-20 cond-mat.str-el
Quantum quench of Kondo correlations in optical absorption
单个受限自旋与费米库自旋之间的相互作用导致了多体物理学中最壮观的现象之一--近藤效应。在这里,我们报告的观察近藤关联的光吸收测量的单个半导体量子点隧道耦合到一个简并电子气。与输运实验形成鲜明对比的是,单个光子的吸收导致系统哈密顿量的突然变化和近藤关联的量子猝灭。通过推断的特征幂律指数从实验的吸收线的形状,我们发现一个独特的签名的形式的安德森正交性灾难的淬火,起源于消失的重叠之间的初始和最终的多体波函数。我们还表明,幂律指数,确定的正交度可以通过施加外部磁场,逐渐关闭近藤相关调谐。我们的实验表明,对单个人造原子的光学测量为以前专门使用输运光谱研究的多体现象提供了新的视角。此外,他们开创了量子光学的新范式,其中多体物理影响电场和强度相关性。
2011-02-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Magnetic Correlations and the Anisotropic Kondo Effect in Ce1-xLaxAl3
通过结合重费米子化合物Ce_(1-x)La_xAl_3(0.0 ≤ x ≤ 0.2)中μ子自旋旋转和中子非弹性散射的结果,我们发现在特征温度T ~* 以上,静态磁关联被电子耗散抑制,而不是被热无序抑制.低于T*,能隙在单离子磁响应中打开,与各向异性近藤模型的预测一致。标度参数表明,类似的行为可能是URu 2Si 2中“隐藏顺序”的基础。
2001-11-30 cond-mat.str-el
Two-channel Kondo physics in a periodically driven single-impurity Anderson model
我们研究了一个量子点(安德森杂质)耦合到金属引线,与时间周期性的电压偏置在整个设备。利用含时Schriffi-Wolff变换,我们证明了该模型的Floquet哈密顿量可以映射到一个双通道Kondo模型上,在该模型中,杂质被对应于奇偶偶和奇叠加的金属引线的单独导带屏蔽.通过改变扰动的频率和振幅,可以将系统调谐到量子临界点,其中杂质与两个通道对称耦合。为了理解驱动态,必须考虑来自驱动的能量吸收:虽然杂质处的吸收被进入导带的能量平衡,但局部地它导致非热分布函数,这可能对近藤物理产生不利影响。然而,数值模拟表明,吸收可以系统地抑制在一个固定值的诱导耦合,通过增加频率,使时间平均动力学驱动的单通道安德森模型可以用来研究的临界行为的双通道模型。
2017-04-07 cond-mat.str-el
Theoretical Study of Terahertz Absorption Spectra and Neutron Inelastic Scattering in Frustrated Magnet $\text{Tb}_2\text{Ti}_2\text{O}_7$
Kazan Federal University(喀山联邦大学)
研究太赫兹吸收和中子非弹性散射光谱包络,探讨晶格缺陷导致的随机变形对铽离子亚能级磁偶极跃迁的影响
2025-01-22 cond-mat.str-el
Many-body effects in magnetic inelastic electron tunneling spectroscopy
磁非弹性电子隧穿谱(IETS)表明,当一个新的电导通道与磁结构的变化是开放的电导急剧增加。一般来说,吸附物所携带的磁矩可以通过与隧穿电子的碰撞而改变;在这个过程中,电子的自旋可以翻转或不翻转。一个以前的单电子理论[物理评论Lett。{ \bf 103},176601(2009)]成功地解释了电导阈值和电导变化的幅度。磁性杂质引起的传导电子的弹性自旋翻转导致了众所周知的近藤效应。在本工作中,我们比较了用单电子方法和包含近藤现象的多体理论获得的非弹性磁隧道的理论预测。我们将我们的理论应用到一个单重态-三重态跃迁模型系统中,该模型系统包含了磁性IETS中揭示的大部分特征。我们使用了两种自洽的处理方法(非交叉近似和自洽阶梯近似)。我们表明,虽然一个电子的限制是适当的恢复,新的内在的多体功能出现。特别是,尖锐的峰值出现接近非弹性阈值,这些都不是本地化的阈值,并可能影响确定的磁性结构从IETS experiments.Analysis的演变与温度的分析表明,这些多体功能涉及的能量尺度不同于通常的近藤峰。事实上,多体特征在远大于系统近藤能量标度给出的温度下仍然存在。
2011-12-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Phonon-assisted and magnetic field induced Kondo tunneling in single molecular devices
研究了低能单重态-三重态自旋带隙的磁性分子复合物中多声子发射/吸收过程引起的近藤隧穿,并表明通过改变激发三重态的塞曼分裂可以改变辅助声子的数目.结果表明,多声子近藤共振的结构可以通过磁场调谐来扫描。
2007-11-26 cond-mat.str-el
Electron-phonon interaction in a superconductor with Kondo scattering
在含有磁性杂质的超导体中,近藤散射导致在超导能隙内形成局域态。我们表明,非弹性电子跃迁涉及准粒子散射进入和离开局域态可能会导致显着的变化,在超导体的非平衡性质。利用Muller-Hartmann和Zittartz的极端稀极限模型,包括形变势和自旋-晶格耦合,我们计算了这种连续态和离散态之间的非弹性跃迁的速率,并表明它们可以极大地改变准粒子相互作用。各个过程是:准粒子捕获到离散态,增强与局域准粒子的复合,以及子带隙声子对局域准粒子的破缺和脱陷。我们发现,所有这些过程引起的动力学参数的温度依赖性明显区分。
2008-04-09 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Study of low-energy magnetic excitations in single-crystalline CeIn3 by inelastic neutron scattering
对重费米子化合物CeIn $_{3}$的单晶进行了Néel温度以下和以上的非弹性中子散射实验,$T_N$。在反铁磁有序相,定义良好的自旋波激发的带宽为2毫电子伏的观察。自旋波与准弹性(QE)近藤型自旋涨落和$T_N$下方的加宽晶场(CF)激发共存。高于$T_N$,只有QE和CF激发持续存在,具有弱的温度依赖性。
2003-02-24 cond-mat.str-el
Phonons, Q-dependent Kondo spin fluctuations, and 4$\textit{f}$/phonon resonance in YbAl$_3$
中间价化合物YbAl $_3$在中等重(m* = 20- 30 me)基态具有大的近藤温度(T $_K$ ~ 500- 600 K)时表现出非整数价(Yb 4 $f^{14-n_f}$(5d 6s)$^z$,其中z = 2+n $_f$ = 2.75).我们用飞行时间非弹性中子散射(INS)和非弹性X射线散射(IXS)测量了这种材料单晶上的磁涨落和声子谱。我们发现,在低温下,近藤尺度自旋涨落具有与最近在IV化合物CePd $_3$中观察到的类似的动量(Q)依赖性,这可以归因于相干巡游4 $f$关联基态中的粒子-空穴激发.随着温度升高至室温,Q依赖性消失,并且4个$f$电子带态变得越来越不相干。所测得的声子可以通过基于标准DFT+ $U$密度泛函理论的计算来充分描述,而无需动态地考虑4个$f$关联。在~ 30 meV的中子散射中观察到一个低温磁峰,其色散与光学声子分支相同。当T > 150 K时,这种4 $f$ /声子共振消失。声子似乎不受共振的影响。我们讨论了这种不寻常的激发的起源的几种可能性,包括它产生于轻Al原子对重Yb原子的大幅度跳动,导致动态4 $f$ /3 $p$杂交的想法。
2020-07-02 cond-mat.str-el
Coherent magnetic excitations in a topological Kondo semimetal
Zhejiang University(浙江大学);ISIS Facility, STFC Rutherford Appleton Laboratory(STFC卢瑟福阿普尔顿实验室ISIS设施);University of Johannesburg(约翰内斯堡大学);Tokyo Metropolitan University(东京都立大学);Indian Institute of Science(印度科学学院);J-PARC Center(日本质子加速器研究机构中心);Hiroshima University(广岛大学);Institute for Advanced Study in Physics, Zhejiang University(浙江大学物理学高等研究院);Institute of Fundamental and Transdisciplinary Research, Zheji(浙江基础与交叉研究学院)
研究通过非弹性中子散射探测拓扑Kondo绝缘体CeNiSn的相干磁激发,揭示其重带结构与拓扑性质的关系。
2026-03-03 cond-mat.str-el
A Reduced Moment Magnetic Ordering in a Kondo Lattice Compound: Ce8pd24ga
用中子粉末衍射、中子非弹性散射和零场μ子自旋弛豫测量研究了反铁磁近藤晶格化合物Ce_8 Pd_(24)Ga的磁性基态.在TN(3.6(0.2)K)以下的中子衍射分析表明,样品具有C型反铁磁结构,其有序态的立方方向磁矩为0.36 mB/Ce原子<111>.基于晶体场(CF)模型对中子非弹性散射(INS)数据进行了分析,发现了一个基态矩为1.29 mB/Ce原子的二重态基态。中子衍射观测到的磁矩比CF分析的预期值小,这是由于近藤效应屏蔽了局部Ce磁矩。这是支持所观察到的近藤型电阻率和一个小的变化,在TN的Ce 8 Pd 24 Ga的熵。零场μ子自旋弛豫速率在TN以下急剧增加,表明Ce矩的有序性,与中子衍射数据一致。研究表明,Ce_8 Pd_(24)Ga的物理性质受近藤补偿、磁矩稳定化RKKY相互作用和晶场效应的控制。
2003-03-04 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Yb-Yb correlations and crystal-field effects in the Kondo insulator YbB12 and its solid solutions
我们研究了Lu取代对近藤绝缘体YbB 12的自旋动力学的影响,以澄清先前在低温下观察到的这种材料的自旋能隙响应的起源。测量了四种Lu浓度x = 0、0.25、0.90和1.0的Yb 1-xLuxB 12化合物的非弹性中子谱。数据表明,Yb子晶格上的相干性的破坏主要影响在纯YbB 12中发生在15-20 meV附近的窄峰结构,而自旋间隙和38 meV附近的宽磁信号几乎不受影响。据推测,后者的功能主要反映当地,单网站的过程,并可能会让人想起的非弹性磁响应报告的混合价金属间化合物。另一方面,在15毫电子伏的较低的组件是最有可能的,由于动态短程磁相关。晶体场分裂YbB 12估计从Er 3+跃迁测量的Yb0.9Er0.1B12样品,具有相同的数量级的系统的其他相关的能量尺度,因此可能发挥作用的形式的磁谱响应。
2004-03-08 cond-mat.str-el
Irreversible proliferation of magnetic moments at cleaved surfaces of the topological Kondo insulator SmB6
化合物SmB $_6$是拓扑近藤绝缘体的最佳实现,其中拓扑绝缘体态通过近藤相干获得。最近的研究发现,有证据表明,表面的钐$_6$主机铁磁畴,创造了一个内在的平台,单向弹道输运的域边界。在这里,表面敏感的X-射线吸收(XAS)和体积敏感的共振非弹性X-射线散射(RIXS)光谱测量在Sm N $_{4,5}$ -边缘,并用于评估电子对称性,激发和解理样品的表面附近的温度依赖性。XAS的数据表明,大矩原子多重态的分裂表面上的密度随着时间的推移不可逆地增长,在一定程度上,可能超过了最近在表面4f轨道占领观察到的相关变化。
2017-05-11 cond-mat.str-el
Suppression of inelastic electron-electron scattering in Anderson Insulators
我们报告的安德森局域氧化铟薄膜的吸收测量从外加交流电场。的吸收显示滚降的频率是远远小于在相同的温度下测量的电子-电子散射率在这种材料的扩散样品。这些结果被解释为能谱离散的证据。
2012-04-13 cond-mat.str-el
Ce-L3-XAS study of the temperature dependence of the 4f occupancy in the Kondo system Ce2Rh3Al9
我们已经使用温度依赖的X射线吸收在Ce-L3的边缘,最近发现的近藤化合物Ce 2 Rh 3Al 9的调查。分析了谱线形状随温度降低而发生的系统性变化,发现这与系统转变为近藤态时$4f$占据数n_f的变化有关。$n_f$的温度依赖性表明其特征温度为150 K,这与在同一系统的磁化率中观察到的高温异常明显相关。在低温(约1000 ℃)下观察到的该系统电阻率的进一步异常。20 K)对n_f没有影响,因此不是近藤起源的。
2001-08-15 cond-mat.str-el
Neutron scattering study of Kondo lattice antiferromagnet YbNiSi3
用中子散射方法研究了近藤晶格反铁磁体YbNiSi 3。用中子衍射法测定了YbNiSi_3单晶样品的磁结构。非弹性散射实验也进行了粉碎的样品上研究的结晶电场(CEF)的激发。两个广泛的CEF激发观察到,从CEF参数确定。利用确定的CEF模型计算了磁化率chi和磁比热Cmag的温度依赖性,并与以前的结果进行了比较。
2008-03-07 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Spin Fluctuation and Crystal Field Excitation of a Heavy Fermion Compound YbAgGe studied by Inelastic Neutron Scattering
在零磁场条件下,对一种新的重费米子化合物YbAgGe的多晶样品进行了中子非弹性散射实验。在12 meV的准弹性散射和晶体场激发进行了观察。在1.5K时,两个晶体的本征宽度都为0.9meV,在300 K时,本征宽度增加到3 meV左右。温度依赖性遵循在Kondo系统中通常观察到的γ_0 + Δ T ^(1/2)。并推导了晶体场参数。为了解释在12 meV处只观察到一个激发的结果,我们认为B22项应该是主要成分。
2004-07-21 cond-mat.str-el
High Resolution Photoemission Study on Low-T_K Ce Systems: Kondo Resonance, Crystal Field Structures, and their Temperature Dependence
本文报道了强关联Ce化合物CeCu_6,CeCu_2Si_2,CeRu_2Si_2,CeNi_2Ge_2和CeSi_2的高分辨光电子能谱研究。利用基于Fermi-Dirac分布除法的归一化过程,我们得到了能量在Fermi能量E_F以上5 kBT的态谱密度。由此我们可以分辨出Kondo温度T_K以上和附近不同温度下的Kondo共振和晶场精细结构。在多轨道Anderson杂质模型中,CF峰与多个Kondo共振相一致。我们的理论4f光谱,从扩展的非交叉近似(NCA)计算,描述一致的观察到的光电发射功能和它们的温度依赖性。将NCA谱与实验数据进行拟合并外推到低温区,即可定量提取T_K。T_K和晶场能量的计算结果与体敏测量结果(如中子非弹性散射)非常一致。
2007-02-15 cond-mat.str-el
Probing the gamma-alpha Transition in Bulk Ce under Pressure: A Direct Investigation by Resonant Inelastic X-ray Scattering
我们报告的最完整的调查,到目前为止的4f-电子的性质在元素Ce的γ-α跃迁的共振非弹性X射线散射(RIXS)。Ce 2 p3 d-RIXS光谱直接在块状材料中测量,作为通过过渡的压力的函数。在Anderson杂质模型内模拟光谱。占据数nf是从基态中的γ-和α-相以及f双占据的计算中得出的。我们发现,电子结构的变化主要是由于4f电子的能带形成,同时减少电子相关和增加Kondo屏蔽在高压下。
2006-02-07 cond-mat.str-el
Theory of Spin Exciton in the Kondo Semiconductor $Yb B_{12}$
近藤半导体$Yb B_{12}$表现出约15 meV的自旋和电荷间隙。通过以前的非弹性中子散射实验确定了接近能隙的窄色散集体激发。我们提出了这些激励的理论分析。从晶体电场(CEF)分裂4f态的周期Anderson模型出发,在从玻色子平均场近似下导出了准粒子杂化带,并在无规相位近似下计算了动量相关的动力学极化率.我们发现,一个小的差异,在杂交的两个CEF(准)四重态导致出现两个分散的自旋共振激发在连续阈值。它们的强度是最大的反铁磁(AF)区的边界点,他们有一个向上的色散合并的连续不到一半的布里渊区。我们的理论分析解释了以前无法解释的实验上的磁激发的$Yb B_{12}$最显着的特点。
2009-01-21 cond-mat.str-el
Field-direction sensitivity of Kondo hybridization in UTe$_2$
NIST Center for Neutron Research(美国国家标准与技术研究院中子研究中心);Department of Physics and Astronomy, University of Maryland(马里兰大学物理与天文系);Department of Materials Science, University of Maryland, College Park(马里兰大学帕克分校材料科学系);Neutron Scattering Division, Oak Ridge National Laboratory(橡树岭国家实验室中子散射部);PSI Center for Neutron and Muon Sciences(瑞士保罗谢勒研究所中子与μ子科学中心);Physik-Institut, Universität Zürich(苏黎世大学物理学院)
研究UTe₂中磁场方向对低能磁响应的影响,发现磁场沿晶格a轴方向时,非弹性中子谱权重随磁场增强而增加,与Kondo杂化作用的电阻温度依赖性相似。
2026-03-17 cond-mat.str-el
Kondo behavior, ferromagnetic correlations, and crystal fields in the heavy Fermion compounds Ce3X (X=In, Sn)
本文报道了重费米子化合物Ce $_3$ In和Ce $_3$ Sn的非弹性中子散射、磁化率、磁化强度和比热随磁场变化的测量结果。中子散射结果表明,Ce的晶场能级为$E_1$ = 13.2 meV,$E_2$ = 44.8 meV; Ce的晶场能级为$_3$ $E_1$ = 18.5 meV,$E_2$ = 36.1 meV。由准弹性线宽推导出Ce $_3$ In和Ce $_3$ Sn的近藤温度分别为17 K和40 K。比热、磁化强度和磁化率的低温行为不能单独用J=1/2 Kondo物理学很好地描述,而是需要包括近藤效应、加宽的晶体场和铁磁相关性的贡献的计算,所有这些都是已知的在这些化合物中很重要的。我们发现在Ce $_3$中,铁磁涨落对基态二重态熵和磁化强度的贡献为10- 15%.因此,在这个重费米子系统中,大的比热系数$γ$更多地来自铁磁关联而不是近藤行为。
2010-03-17 cond-mat.str-el
Mott-Kondo Insulator Behavior in the Iron Oxychalcogenides
我们对铁氧硫族化合物(FeO $\emph{Ch}$)系列La $_{2}$ O $_{2}$ Fe $_{2}$ O \emph{M} $_{2}$(\emph{M} =S,Se)进行了实验和理论研究,这是铁基材料中最新的具有非常规高温$_{c}$超导性(HTSC)的材料。结合X射线吸收(XAS)和共振非弹性X射线散射(RIXS)谱中的非相干Hubbard特征以及电阻率数据,揭示了母体FeO $\emph{Ch}$是相关驱动的绝缘体。为了揭示这些发现的微观基础,我们进行局域密度近似加动力学平均场论(LDA+DMFT)计算,解开莫特近藤绝缘状态。基于理论和一系列数据之间的良好一致性,我们提出,FeO $\emph{Ch}$可能构成一个新的,理想的试验场,探索HTSC所产生的一种奇怪的金属接近一种新的选择性莫特量子临界。
2015-01-02 cond-mat.str-el
Theory of Resonant Inelastic X-ray Scattering by Collective Magnetic Excitations
本文提出了磁振子共振非弹性X射线散射(RIXS)谱函数的理论。低能跃迁算符被写成局部自旋算符乘以基本X射线吸收谱的乘积。这导致简单的磁截面的选择规则。自旋算符中的散射截面线性(二次)与磁性圆(线性)二向色吸收成比例。RIXS是一种测量小样品、薄膜和多层膜中磁准粒子(磁振子)和非相干谱权重以及多磁振子(能量损失高达非常高)的新工具,与中子散射互补。
2010-09-22 cond-mat.str-el
Pressure-Driven Valence Increase and Metallization in Kondo Insulator Ce$_3$Bi$_4$Pt$_3$
我们报告的结果,高压X射线衍射,X射线吸收,和电输运测量近藤绝缘体Ce $_3$ Bi $_4$ Pt $_3$高达42 GPa,在任何铈基KI的研究中达到的最高压力。我们观察到一个平滑的减少量和运动向中间Ce价与压力,这两个点增加电子相关性。尽管如此,温度相关的电阻数据显示抑制的相互作用驱动的环境压力绝缘基态。我们还讨论了这些结果的预测拓扑KI状态的潜在后果。
2019-10-08 cond-mat.str-el
Resonant Inelastic X-Ray Scattering (RIXS) in SrCuO$_{2}$
通过改变Cu $1s$吸收边附近的入射光子能量($hν$),测量了绝缘SrCuO $_{2}$的共振非弹性X射线散射(RIXS)。观察了复合物结构及其对动量传递($Δk$)和$hν$的依赖性。对于常数$Δk$ =2.4 $π$测量的RIXS光谱的$hν$依赖性已经显示出在吸收最大值附近的显著增强以及随着$hν$的增加光谱权重向更大的损失能量的偏移。此外,在8.993 keV,10 eV以下的吸收最大值的固定激发的RIXS光谱中的非弹性损耗峰的能量,已显示出一个明确的依赖于$Δk$。这些结果与理论预测定性一致。充分利用SPring-8的BL 19 LXU高亮度X射线光源和27 m长的插入装置的潜力,将为重过渡金属化合物的RIXS研究开辟一条新的突破口。
2003-10-15 cond-mat.str-el
Quantum effects in the quasiparticle structure of the ferromagnetic Kondo lattice model
介绍了一种新的基于“动力学平均场论”的量子自旋Kondo晶格模型的计算方法.检查完全可解的极限情况和几个已知的近似方法,即二阶摄动理论,自洽CPA和最后的时刻守恒解耦的运动方程有助于评估新的方法。这种全面的研究为我们的结果提供了一定的确定性:虽然我们的方法在J<0模型的研究中受到一定的限制,但J>0的结果揭示了模型物理的重要方面:能量最低的状态不是完全自旋极化的。对于相对低的相互作用强度已经发生的带分裂可以与不同的元激发有关,即磁振子发射(吸收)和磁极化子的形成。我们证明了铁磁近藤晶格模型的谱密度和准粒子态密度的性质。
2001-02-12 cond-mat.str-el
Kondo effect and singlet-triplet splitting in coupled quantum dots in a magnetic field
我们研究了两个自旋为1/2的隧道耦合量子点,并在库仑阻塞机制下连接到引线上。我们研究了近藤关联和两个自旋之间的单重态-三重态交换分裂$K$之间的相互作用。我们计算的cotunneling电流与弹性和非弹性的贡献和它的重整化由于近藤相关性,远离和在简并点K=0。我们发现,这些近藤相关诱导明显的峰值电导作为磁场$B$,点间耦合$t_0$,和温度的函数。此外,长程库仑相互作用的一部分变得可见,由于近藤相关导致在电导与$t_0$具有强$B$ -场依赖性的一个额外的峰。因此,这些电导峰值提供了对$K$的直接实验访问,从而提供了对基于自旋的量子比特和纠缠的关键控制参数的直接实验访问。
2001-09-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Lattice dynamics of the heavy fermion compound URu$_2$Si$_2$
我们报告了一个全面的调查的晶格动力学的URu $_2$ Si $_2$作为温度的函数,使用拉曼散射,光学电导率和非弹性中子散射测量以及理论{ \it ab initio}计算。对光学声子模的主要影响与近藤物理有关。B $_{1g}$($Γ_3$对称性)声子模在低于$\sim$ 100~K时略有软化,这与先前报道的具有相同对称性的弹性常数$C_{11}-C_{12}$的软化有关,这两个观测结果都表明在近藤区存在B $_{1g}$破缺不稳定性。通过光学电导率,我们检测到强烈的电子-声子耦合的清晰特征,与温度相关的光谱权重和一些声子模式的Fano线型。令人惊讶的是,两个声子模式,E $_u$(1)和A $_{2u}$(2)的线型,显示出相反的温度依赖性。A $_{2u}$(2)模在150 K以下失去Fano形状,而E $_u$(1)模在100 K以下获得Fano形状,在近藤交叉区。这可能指向动量依赖的近藤物理学。通过非弹性中子散射测量,我们绘出了300~ 2K之间声子模的全色散。没有显着的温度依赖性已获得包括通过隐藏的顺序过渡。用自旋-轨道耦合的{ \it Ab initio}计算结果与实验数据符合良好,除了少数低能分支在(a,b)平面内传播。
2014-10-12 cond-mat.str-el
Inelastic X-ray scattering from valence electrons near absorption edges of FeTe and TiSe$_2$
研究了金属FeTe和半金属TiSe $_2$的低能粒子-空穴激发态的共振非弹性X射线散射(RIXS)峰,光子入射能量分别调谐在Fe和Ti的$L_{3}$吸收边附近.我们表明,截面振幅内的重整化群理论的核心电子的效果被捕获的有效介电函数表示的原子散射参数$f_1$的Fe和Ti。该方法可用于从金属体系的实验RIXS谱中提取动力学结构因子。
2014-07-02 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Crystal-field ground state of the orthorhombic Kondo insulator CeRu2Al10
我们已经成功地建立了CeRu2Al 10的晶体场基态,最近被确定为Kondo绝缘体的正交金属间化合物。使用偏振相关的软X射线吸收光谱在Ce M4,5的边缘,连同输入从非弹性中子和磁化率实验,我们能够确定明确的轨道占领的4f壳和定量解释沿易轴和小有序的时刻沿c轴的测量磁矩。结果不仅提供了一个平台,为现实的建模的自旋和电荷间隙的CeRu2Al 10,但也证明了潜在的软X射线吸收光谱,以获得信息不容易获得的中子技术的研究近藤绝缘体一般。
2012-08-14 cond-mat.other cond-mat.str-el
The magnetic state of Yb in Kondo-lattice YbNi2B2C
本文报道了近藤晶格化合物YbNi_2B_2C的中子散射实验。磁激发的频谱被发现是广泛的,延伸到至少150毫电子伏,并包含非弹性峰值集中在18毫电子伏和43毫电子伏附近。在低能量下,我们观察到准弹性散射的宽度伽马= 2.1毫电子伏。结果表明,Yb 3+的基态主要是本地化的4f电子受到(i)晶体电场(CEF)的潜力,和(ii)近藤相互作用,在低温下是约一个数量级小于CEF的相互作用。从动态磁响应的分析,我们得出结论,晶体电场作用于Yb离子具有类似的各向异性,在其他RNi 2 B2 C化合物,但均匀增强了几乎2倍。通过对Anderson杂质模型的近似计算,发现YbNi_2B_2C的静态和动态磁性质得到了很好的协调,同时也表明有效近藤相互作用由于晶场分裂而随温度变化.我们讨论的相关电子基态的YbNi 2B 2 C的基础上,这些和其他的实验结果的性质,并建议,这种化合物可能接近非磁性侧的量子临界点。
2003-01-24 cond-mat.str-el
Probing electronic excitations in iridates with resonant inelastic x-ray scattering and emission spectroscopy techniques
我们报告了一个全面的共振非弹性X射线散射(RIXS)研究各种铱酸盐材料的核心水平的激发和晶体场分裂d-水平之间的过渡。在Ir $L_3$吸收边缘处产生的2 p芯孔具有非常短的寿命,从而产生宽的吸收宽度($\sim 5$ ~eV)。这种吸收线宽展宽可以通过研究共振X射线发射光谱(RXES)图来克服,RXES图是用高能量分辨率单色仪和分析仪获得的Ir L $α_2$发射的二维强度图。通过将发射的光子能量限制在窄范围内,可以在高能量分辨率荧光检测(HERFD)模式下获得X射线吸收光谱,同时还可以通过对入射光子能量进行积分来模拟准$M_4$边缘吸收光谱。这两种方法都显著提高了吸收线宽度,从而可以详细研究铱酸盐和其他$5d$过渡金属化合物的未占据电子结构。另一方面,2 p芯空穴的短寿命有利于价电子激发的研究。我们发现,由于短的芯-空穴寿命,$d-d$跃迁的RIXS谱的入射能量依赖性是简单的理解,这验证了超短芯-空穴寿命近似在理论计算中广泛使用。我们比较了不同铱酸盐中的$d-d$激发,发现不同材料中的t $_{2g}$和e $_g$态之间的激发有许多相似之处。然而,由于自旋轨道分裂t $_{2g}$能级之间的跃迁,RIXS光谱根据氧化态和电子带宽而变化很大。
2018-05-09 cond-mat.str-el
First order valence transition: Neutron diffraction, inelastic neutron scattering and x-ray absorption investigations on the double perovskite Ba2PrRu0.9Ir0.1O6
体相研究表明,Ba $_2$ PrRu $_{1-x}$ Ir $_x$ O $_6$($0.10 \le x \le 0.25$)中存在一级价态相变,而$x = 0$(Pr $^{3+}$)和$x =1$(Pr $^{4+}$)中不存在这一相变,这两种化合物表现出反铁磁有序,相变温度分别为$T_{\rm N} = 120$和72 K.在本研究中,我们已经使用磁化,热容,中子衍射,非弹性中子散射和X射线吸收测量研究的性质Pr离子在$x =0.1$。$x =0.1$的磁化率和热容在175 K以下显示出明显的一级价态相变迹象,其中Pr价态从3+变为4+。中子衍射分析表明,$x =0.1$在300 K下以空间群为$P2_1/n$的单斜晶系结构结晶,但低于175 K时两相共存,单斜晶系具有3+价态的Pr离子,立方晶系($Fm\overline{3}m$)具有4+价态的Pr离子。在低于110 K的中子衍射测量中,在$x = 0.1$化合物的单斜相中发现了Pr和Ru磁矩的反铁磁有序的明确证据。同时,立方相保持顺磁性下降到2 K,低于该温度的热容量和磁化率测量揭示铁磁有序。高能量非弹性中子散射数据揭示了定义明确的高能量磁激发264毫电子伏附近的温度低于价转变。高能量激发被分配到Pr $^{4+}$离子在立方相和低能量激发到Pr $^{3+}$离子在单斜相。从X射线吸收光谱中得到了Pr价态跃迁的进…
2019-03-26 cond-mat.str-el