Modeling of electromagnetic wave propagation and spectra of optical excitations in complex media using 4x4 matrix formalism
利用4 × 4矩阵理论分析了电磁波在双各向异性介质中的传播和反射率、透射率的琼斯矩阵分量。本文导出了双各向异性材料在半无限和薄膜两种结构中的复反射系数和复透射系数的解析公式。所得结果可用于多铁性晶体和超材料的光谱分析。推导了斜入射时各向异性多铁性材料中磁偶极和电偶极混合激发的调整振子强度匹配条件。用Mueller矩阵模拟了磁电和手征激发的谱,并讨论了区分它们的方法。
2011-05-25 cond-mat.str-el physics.optics
Electromagnetic response in kinetic energy driven cuprate superconductors: Linear response approach
在动能驱动的超导框架下,用线性响应方法研究了铜氧化物超导体的电磁响应。的响应函数的内核进行评估,并用于计算局部磁场剖面,磁场穿透深度,和超流密度,基于纯横向矢量位的镜面反射模型。结果表明,低温磁场分布遵循指数衰减在表面上,而磁场穿透深度与温度呈线性关系,除了强烈偏离的线性特性在极低的温度。在欠掺杂区,超流密度随掺杂浓度的减小而线性减小。讨论了规范不变性问题,提出并讨论了一种不违反局域电荷守恒的缀饰电流顶点近似。
2010-02-25 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Gyrotropic Birefringence in the Under-doped Cuprates
为了理解最近在欠掺杂铜氧化物中观察到的电磁传输中的异常双折射现象,研究了欠掺杂铜氧化物中由于环路电流序参量引起的光学效应.它示出了为什么双折射发生,甚至在多个域的顺序与域的尺寸远小于波长和孪生样品。不仅入射光的偏振旋转,而且主光轴从晶轴旋转。这两个计算与实验在相同的参数相对一致。这种效应的大小比之前在低掺杂铜酸盐中观察到的不寻常的克尔效应大几个数量级。新的观测结果,包括它们与克尔效应的比较,决定性地检验了所提出的秩序的对称性,并证实了极化中子散射的结论。
2013-10-30 cond-mat.str-el
Selection rules and dynamic magnetoelectric effect of the spin waves in multiferroic BiFeO$_3$
我们报告的磁场依赖性的太赫兹吸收和非互易定向二向色性光谱的BiFeO $_3$上测量的三个主要的晶体切割沿每个切割的三个主要方向施加的字段。从系统地研究光的偏振依赖性出发,推导出自旋波激发的光学选择规则。我们的太赫兹数据,结合小角中子散射的结果表明,i)一个面内磁场旋转的$\mathbf{q}$矢量的摆线垂直于磁场,和ii)的选择规则主要是由取向的$\mathbf{q}$矢量相对于电磁场。我们观察到的自旋波模式的强度和频率,我们归因于摆线$\mathbf{q}$矢量的方向和长度的变化,分别磁场的历史依赖的变化。最后,我们比较了我们的实验数据与线性自旋波理论的结果,再现的自旋波频率的磁场依赖性和大多数的选择规则,从中我们确定了相关的光磁电效应的自旋极化耦合项。
2021-09-30 cond-mat.str-el
Axion-matter coupling in multiferroics
多铁性(MF)是具有两个或更多铁性顺序的材料,如自发铁电和铁磁极化。这样的材料可以表现出磁电效应,由此磁性和铁电极化线性耦合,使人联想到但不等同于电磁$\boldsymbol{E}\cdot \boldsymbol{B}$轴子耦合。在这里,我们指出了一种可能的机制,其中外部暗物质轴子场线性耦合到这些材料中的铁性订单没有外部施加的领域。我们发现,在轴子-电子耦合的磁响应是线性的。在接近铁磁转变的温度下,波动可以导致轴子诱导的磁响应的增强。讨论了相关候选材料,例如Lu-Sc六角铁氧体家族。
2021-07-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Thermal evolution of the full three-dimensional magnetic excitations in the multiferroic BiFeO3
在自旋的磁矩波动(自旋波)中嵌入和传输信息的想法最近被提出并得到实验验证。自旋波的相干性描述了这些激发的定义,当然对这一过程至关重要,而影响自旋波相干性的最重要因素是温度。在这里,我们提出的中子非弹性散射测量的全三维自旋波色散BiFeO 3,这是一个最有前途的功能多铁性材料,从5 K到700 K的温度。尽管存在强电磁耦合,磁激发的行为像传统的磁振子在布里渊区的所有部分。在低温下,自旋波是定义明确的相干模式,由G型反铁磁体的经典模型描述。自旋波速度软化在室温下已经存在,并且随着磁有序化温度TN \sim 640 K的接近而发生更显著的阻尼。此外,发现Fe 3d和O 2p态的强杂化显著地改变了自旋波谱权的分布,这意味着自旋不像以前认为的那样仅限于Fe原子位置。
2012-07-20 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Ab initio calculation of d-d excitations in quasi-one-dimensional Cu d9 correlated materials
用波函数方法计算了准一维自旋链和梯形铜氧化物中Cu的d-d激发能。一套完整的本地激发已被计算与角共享(Sr 2CuO 3和SrCuO 2)和边缘共享(LiVCuO 4,CuGeO 3,LiCu 2 O 2和Li 2CuO 2)CuO 4片,与角共享CuF 6八面体(KCuF 3),梯形系统CaCu 2 O 3,和多铁性氧化铜CuO。我们的数据比较以及与现有的KCuF 3和激发能的共振非弹性X射线散射实验发现CuO的光吸收测量结果。我们报告的其他材料的从头算结果应该有助于解释未来的共振非弹性X射线散射实验对这些高度各向异性的化合物。
2011-11-09 cond-mat.str-el
Ultrafast cooling and heating scenarios for the laser induced phase transition in CuO
多铁性化合物CuO表现出与反铁磁性铁氧化物相似的低温磁性,而电子性质与高$T_c$铜氧化物超导体有更多的共同点。这为超快光激发磁性提供了新的可能性。在原子自旋动力学模拟的基础上,我们研究了声子辅助的多磁子吸收和光掺杂对从共线磁序到自旋螺旋磁序的一级相变附近自旋动力学的影响.在最近的实验中,我们发现,对于这两种激发的相变可以进行皮秒的时间尺度上。然而,有趣的是,这些激发机制显示出非常不同的动力学。在光掺杂之后,自旋系统首先在亚ps时间尺度上冷却下来,我们将其解释为超快磁热效应。与此相反,在声子辅助的多磁振子激发下,自旋系统迅速升温,随后甚至在各向同性交换相互作用的影响下也会演化到非共线相。
2016-08-08 cond-mat.str-el
Optical and Hall conductivity of the two dimensional Hubbard model: effective theory description, sign-problem-free Monte Carlo simulation and applications to the cuprate superconductors
School of Physics, Renmin University of China(中国人民大学物理学院)
本文通过有效理论描述和无符号问题蒙特卡罗模拟,研究了二维Hubbard模型的光学和Hall电导,并探讨了其在铜基超导体中的应用。
2026-02-20 cond-mat.str-el
Estimation of the on-site Coulomb potential 1 and covalent state in La2CuO4 by muon spin rotation 2 and density functional theory calculations
原位库仑势U和电子轨道的共价态对高温超导铜氧化物的库珀对对称性和奇异电磁性质起着关键作用。本文利用μ子自旋转动(μSR)和密度泛函理论(DFT)计算相结合的方法,确定了La基高温超导铜氧化物La_2CuO_4母体系统中U的值,并给出了Cu自旋共价态的全貌。我们揭示了局部变形的CuO 6八面体随后由注入μ子引起的Cu自旋分布的变化。调整DFT和muSR结果,U和上Hubbard带与O 2p带之间的最小电荷转移能量分别优化为4.87(4)和1.24(1)eV。
2022-07-16 cond-mat.str-el
Charge dynamics in an ideal cuprate $Ca_{2-x} Na_x Cu O_2 Cl_2$: optical conductivity from Yang-Rice-Zhang ansatz
Physical Research Laboratory(物理研究实验室)
本研究利用Kubo公式和Yang-Rice-Zhang近似计算欠掺杂铜氧化物CNCOC的光导率,发现该近似不足以解释其电荷动力学,需补充束缚电荷电磁响应等物理机制。
2012-11-26 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Higgs criticality in a two-dimensional metal
我们分析了一个候选理论的奇怪的金属附近的最佳空穴掺杂的铜酸盐超导体。该理论包含了一个量子相变之间的金属与大和小费米表面的无自旋费米子携带的电子的电磁电荷,但过渡不直接涉及任何打破全球对称性。这两种金属分别具有涌现的SU(2)和U(1)规范场,跃迁是由携带有限格点动量和伴随SU(2)规范荷的实Higgs场的凝聚驱动的。该希格斯场测量“旋转参考系”中的局部反铁磁相关性。我们提出了一个全球性的相图围绕这个希格斯过渡,并描述其关系到各种最近的实验上的铜酸盐超导体。
2015-03-11 cond-mat.str-el hep-th