We study the thermodynamic phase transition of a spin Hamiltonian comprising two 3D magnetic sublattices. Each sublattice contains XY spins coupled by the usual bilinear exchange, while spins in different sublattices only interact via biquadratic exchange. This Hamiltonian is an effective model for XY magnets on certain frustrated lattices such as body centered tetragonal. By performing a cluster Monte Carlo simulation, we investigate the crossover from the 3D-XY fixed point (decoupled sublattices) and find a systematic flow toward a first-order transition without a separatrix or a new fixed point. This strongly suggests that the correct asymptotic behavior is a first-order transition.
Decoupled nematic and magnetic criticality in FeSe$_{1-x}$S$_{x}$
相关金属中的电子向列性经常伴随着另一种不稳定性,如磁性。因此,问题仍然是向列性是否可以单独驱动非常规超导性或异常(量子临界)输运在这样的系统。在FeSe中,向列性孤立出现,为解决这一问题提供了独特的机会。然而,迄今为止的研究证明是不确定的;虽然在硫取代后观察到了磁临界的特征,但它们似乎在压力下由于出现的磁性而被淬灭。在这里,我们研究的温度和压力依赖的低温电阻率的FeSe $_{1-x}$ S $_{x}$晶体在$x$值刚刚超过量子临界点。两个不同的组件的电阻率被揭示;一个其幅度下降,随着压力的增加和一个增长后,在更高的压力接近磁状态。这些研究结果表明,在FeSe $_{1-x}$ S $_{x}$中的电子涨落和磁临界涨落是完全解耦的,与其他铁基超导体形成鲜明对比,并且电子涨落单独可能是在环境压力下在FeSe $_{1-x}$ S $_{x}$中发现的量子临界性的输运特征的原因。
Approaching itinerant magnetic quantum criticality through a Hund's coupling induced electronic crossover in the YFe$_2$Ge$_2$ superconductor
在这里,通过进行系统的$^{89}$ Y NMR研究,我们探讨了新发现的铁基超导体YFe $_2$ Ge $_2$的磁基态的性质。在交叉温度$T^*\sim 75\pm15\,\mathrm{K}$以下,由于Hund耦合引起的电子相关,出现了非相干到相干的交叉.在电子渡越过程中,奈特位移($K$)和体磁化率($χ$)都表现出类似的非单调温度依赖性,而且通过仔细的$K$ - $χ$分析还发现了所谓的奈特位移异常。在重空穴掺杂的磷属元素化物超导体\emph{A} Fe $_2$ As $_2$(\emph{A} = K、Rb和Cs)中也观察到了这种电子交叉,这归因于洪德耦合引起的电子关联。低于$T^*$,自旋-晶格弛豫速率除以温度$(1/T_1T)$显示出与奈特位移类似的抑制,表明没有临界自旋波动。这似乎与预测的磁量子临界点(QCP)在这个系统附近的冲突。然而,考虑到转移超精细场上的$\mathbf{q}$依赖的“过滤器”效应,具有A型关联的主导自旋涨落将在$^{89}$ Y位置处被完美地过滤掉,这与最近的非弹性中子散射结果一致。因此,我们的结果证实,通过Hund耦合诱导的电子交叉,磁性基态的YFe $_2$ Ge $_2$变得接近巡游磁性QCP与A型自旋起伏。此外,还讨论了自旋涨落引起的可能的超导配对。
Kondo Destruction in Heavy Fermion Quantum Criticality and the Photoemission Spectrum of YbRh$_2$Si$_2$
重费米子金属为研究量子临界性提供了原型。在实验上,量子临界点已经在越来越多的重费米子化合物中被识别和研究。从理论上讲,近藤破坏提供了一种手段来表征一类非常规的量子临界点,超越了朗道框架的序参数波动。这种局域量子临界性的突出证据之一是在YbRh $_2$ Si $_2$中的测量。在有限温度下观察到的霍尔系数和其他运输和热力学量的等温场的依赖性,这指定了一个$T^*(B)$线的温度($T$)-磁场($B$)相图中的快速交叉。在这里,我们通过分析交叉宽度与交叉位置的比率来讨论温度升高时会发生什么。在$T \gtrsim 0.5$ K下,该比值接近1,YbRh $_2$ Si $_2$在零磁场下属于量子临界涨落区,其中单粒子谱函数在小费米面和大费米面都具有显著的谱权重。这意味着,在这个温度范围内,任何对费米面敏感的测量也将在大费米面处看到显著的光谱权重。最近报道的YbRh $_2$ Si $_2$在$T>1$ K的角分辨光电子能谱(ARPES)实验与这一预期是一致的,因此支持$T^*(B)$线与近藤破坏物理学的关联。
Spin-liquid behaviour and the interplay between Pokrovsky-Talapov and Ising criticality in the distorted, triangular-lattice, dipolar Ising antiferromagnet
Bond-Alternation-Induced Topological Quantum Gaussian Transition and Topological Quantum Crossover in Ising Chains with the Dzyaloshinskii-Moriya Interaction
一维自旋链中相互作用自旋的自由费米子性质仍然缺乏严格的研究。在这封信中,我们表明,长度为$1$的自旋弦显着支配的自旋子,磁振子和自由费米子的临界性质的一维反铁磁自旋1/2链。我们使用Bethe的量子力学解解析地计算了模型的热性质和磁性质的精确标度函数,从而对自旋子的量子临界性有了严格的理解。事实证明,比热的双峰优雅地标记了从临界点向外散开的两个交叉温度,表明三个量子相:Tomonaga-Luttinger液体(TLL),量子临界和完全极化的铁磁相。对于TLL相,威尔逊比$R_W=4K_s$保持几乎与温度无关,这里$K_s$是Luttinger参数。此外,应用我们的结果,我们精确地确定了量子标度和临界指数的所有磁性在理想的一维自旋1/2反铁磁体Cu(C ${}_4$ H ${}_4$ N ${}_2$)(NO ${}_3$)${}_2$最近在物理评论Lett。{ \bf 114},037202(2015)]。我们进一步发现,在实验中使用的磁化峰是不是一个很好的量来映射有限温度TLL相界。
Crossover to Sachdev-Ye-Kitaev criticality in an infinite-range quantum Heisenberg spin glass
Max Planck Institute for the Physics of Complex Systems(马克斯·普朗克复杂系统物理研究所);Institute of Physics, Johannes Gutenberg University Mainz(约翰内斯·古腾堡美因茨大学物理研究所);Department of Physics, Harvard University(哈佛大学物理学系);Center for Computational Quantum Physics, Flatiron Institute(平坦研究所计算量子物理中心);Department of Physics, State University of New York at Buffalo(纽约州立大学布法罗分校物理学系)
Emergence of 3D Superconformal Ising Criticality on the Fuzzy Sphere
Westlake Institute of Advanced Study, Westlake University(西湖高等研究院,西湖大学);Institute for Advanced Study, Kyushu University(九州大学高级研究院);School of Physics and Astronomy, University of Leeds(利兹大学物理与天文学院)
Phase diagram and quantum criticality of Heisenberg spin chains with Ising-like interchain couplings -- Implication to YbAlO$_3$
受准一维量子反铁磁体场致相变研究进展的启发,我们利用大规模量子蒙特卡罗模拟方法研究了纵向磁场作用下具有Ising各向异性链间耦合的$S=1/2$反铁磁海森堡链的相图.链间的相互作用,以增强纵向自旋相关稳定在低温下的无公度纵向自旋密度波秩序。随着磁场的增加,基态变为倾斜的反铁磁序,直到磁化强度完全饱和到由$(3+2)$ D XY普适性控制的量子临界点以上。在量子临界状态下,随着温度的升高,系统经历了一个迷人的维度交叉,成为一种通用的Tomonaga-Luttinger液体。计算的NMR弛豫速率$1/T_1$表明这种Luttinger液体行为在宽场和温度范围内存活。我们的结果确定了准一维自旋链化合物一般模型的全局相图和量子临界性的定量特征,从而为这类材料的研究奠定了坚实的基础。
Crossover and Changeover in Spin-1 Kitaev-$Γ$ Chain with Uniaxial Single-ion Anisotropy
Nanjing University of Aeronautics and Astronautics(南京航空航天大学);Beijing Computational Science Research Center(北京计算科学研究中心);Nankai University(南开大学);Beijing University of Posts and Telecommunications(北京邮电大学);Lanzhou University(兰州大学);Zhejiang University(浙江大学)
Dimensional crossover in the SU(4) Heisenberg model in the six-dimensional antisymmetric self-conjugate representation revealed by quantum Monte Carlo and linear flavor-wave theory
利用线性味波理论(LFWT)和辅助场量子Monte Carlo(QMC)方法,研究了各向异性正方晶格上SU(4)海森堡模型在全反对称六维不可约表示下的性质.由于在非常大的系统上的计算,我们已经能够令人信服地证明,QMC结果与各向同性点处的小但有限的反铁磁矩是一致的,与先前获得的LFWT定性一致[F. H. Kim { \it{et al.} },Phys. Rev. B { \bf 96},205142(2017)],并且与之前在哈伯德模型上获得的结果定量一致[D. Wang { \it{et al.} },Phys. Rev. Lett. { \bf 112},156403(2014)]外推至无限$U/t$后。长程反铁磁序的存在已被进一步证实,通过显示相变发生到价键固体(VBS)相不太远的各向同性点时,减少耦合常数沿一个方向上的方式去耦链。
Multi-scale Quantum Criticality driven by Kondo-lattice Coupling in Pyrochlore Systems
烧绿石体系($A_{2}B_{2}O_{7}$)具有$A$位稀土局域矩和$B$位$5d$传导电子,为发现奇异量子多体基态提供了极好的材料平台。值得注意的例子包括局域磁矩的U(1)量子自旋液体和传导电子的半金属非费米液体。在这里,我们研究紧急的量子相位和它们的跃迁驱动的近藤晶格耦合之间的高度纠缠的量子基态。使用重整化群方法,它表明,弱Kondo晶格耦合是无关紧要的,导致一个分馏的半金属相去耦的本地时刻和导电电子。当近藤晶格耦合增加时,该相不稳定,形成对称性破缺态。特别重要的是近藤晶格耦合和长程库仑相互作用的相反影响。前者倾向于打破粒子-空穴对称性,而后者倾向于恢复对称性,这种特征竞争导致了可能的多次相变,首先是从一个分数化的半金属相到一个分数化的费米表面态和粒子-空穴口袋,然后是第二次转变到一个分数化的铁磁态。多尺度量子临界行为出现在非零温度和外部磁场附近的量子相变。我们讨论了这些结果对Pr $_2$ Ir $_2$ O $_7$实验的影响。