Distinguishing XY from Ising Electron Nematics
在超净GaAs-AlGaAs异质结中,在低温下,高分数朗道能级破坏旋转对称性,导致随着温度降低到低于$\sim$ 150 mK而增加的各向异性输运性质。虽然输运各向异性的发生是很好地描述了一个XY模型的电子自旋在一个弱的均匀的破磁项的存在下,低温行为偏离这个模型显着。我们发现,包含电子的电子和底层晶格之间的相互作用的形式的4重对称性破缺项是足以描述整个温度依赖性的输运各向异性。这意味着量子霍尔电子是在伊辛普适类。我们提出了新的实验测试,可以区分任何二维电子向列相是否属于XY或伊辛普适性类。
2017-04-25 cond-mat.str-el
Experimental observables near a nematic quantum critical point in the pnictide and cuprate superconductors
新发现的高温超导体SmFeAs(O 1-xFx)表现出明显的方晶格铁离子畸变的铁磁相变。在铜氧化物超导体中也观察到类似的有序。我们提供了一个详细的理论,实验观测附近的这样一个?转变:我们计算的比热,局域态密度(LDOS)和NMR弛豫率1/T_1T的标度。
2008-08-07 cond-mat.str-el
A composite electron-lattice order: electronic nematicity of 2DEG and polarization density waves at a near-ferroelectric interface
The Pennsylvania State University(宾夕法尼亚州立大学)
研究在近铁电界面处二维电子气与极化声子耦合形成的复合有序态,揭示了电子单轴性和极化密度波的产生机制及外部电场下的集体滑动动力学影响。
2026-03-03 cond-mat.str-el
Electronic nematicity and its relation to quantum criticality in Sr_3Ru_2O_7 studied by thermal expansion
我们报告的高分辨率测量的面内热膨胀各向异性在附近的电子在Sr $_3$ Ru $_2$ O $_7$下降到非常低的温度和在不同的磁场取向。对于沿c方向施加的场,在α相发现了明显的二阶相变,临界行为与二维伊辛普适类相容(尽管这不是完全确定的)。在一个稍微倾斜的磁场中的测量揭示了一个破碎的四重面内旋转对称性,不仅在α相内,而且向稍大的领域延伸。我们还分析了普遍的标度行为预期的一个变磁量子临界点,这是实现外的磁区。磁致伸缩的轮廓表明量子临界性和相变之间的关系。
2012-12-05 cond-mat.str-el
Theory of non-Fermi liquid near a diagonal electronic nematic state on a square lattice
研究了二维正方晶格上费米面涨落对对角电子相附近单粒子寿命的影响。结果表明,在对角相和各向同性相之间存在一个量子临界点。我们研究了临界点附近的序参量的纵向涨落,在临界点附近,奇异的前向散射导致整个费米面上除了沿k_x和k_y方向外的非费米液体行为。我们还将讨论单粒子衰变率与温度和化学势的关系。
2007-01-26 cond-mat.str-el
Nematic order on the surface of a three-dimensional topological insulator
我们研究了三维拓扑绝缘体螺旋表面态中由于强电子-电子相互作用引起的旋转对称性的自发破缺,重点研究了时间反演不变的自旋序。由于表面态的强自旋-轨道耦合性质,与自旋简并的非线性费米液体相比,非线性序参量与电子动量成线性关系,并且必然涉及电子自旋。对于在狄拉克点(零掺杂)的化学势,我们发现一个一级相变在零温度之间的各向同性和双狄拉克半金属。这延伸到一个热相变,从一阶到二阶在有限温度三临界点的变化。在有限的掺杂,我们发现之间的各向同性和螺旋费米液体,即使在零温度下是二阶的过渡。重点有限掺杂,我们讨论了各种可观察到的后果,如各向异性的运输和自旋磁化率,部分击穿的自旋动量锁定,集体模式和诱导的自旋波动,和非费米液体的行为在量子临界点和非费米相。
2018-01-23 cond-mat.str-el
Comparison of temperature and doping dependence of nematic susceptibility near a putative nematic quantum critical point
强电子涨落已被发现接近最佳掺杂的几个家庭的铁基超导体,激励这些波动之间的可能联系的搜索,量子临界性和高温超导性。在这里,我们探测量子临界性的关键预测,即幂律相关的磁化率作为组合物和温度的函数接近组合调谐假定的量子临界点。为了探测“裸”量子临界点,需要抑制超导状态,这是我们通过使用高达45 T的大磁场来实现的,同时进行弹性电阻率测量以跟踪超导磁化率。我们对典型的电子掺杂磷属元素化物Ba(Fe $_{1-x}$ Co $_x$)$_2$ As $_2$在密集的掺杂梳上进行了这些测量。我们发现,接近假定的量子临界点,磁化率似乎服从幂律行为在近十年的组成变化,符合基本概念的量子临界。然而,奇怪的是,我们也发现,温度依赖性的成分接近临界值不能描述由一个单一的幂律。这是令人惊讶的,因为掺杂和温度的幂律缩放预计接近量子临界点。
2020-04-23 cond-mat.str-el
Superconductivity and non-Fermi liquid behavior near a nematic quantum critical point
利用量子蒙特卡罗方法,我们计算了自旋$\frac 1 2$巡游电子通过量子相变到伊辛相的晶格模型的性质。在超导$T_c$中,超导涨落诱导出一个包围着超导量子临界点的宽圆顶的超导性。当温度高于$T_c$时,我们看到了惊人的非费米液体行为,包括"节点-反节点二分法",让人想起在几种过渡金属氧化物中看到的。此外,临界涨落对低频电导率有很强的影响,导致与“坏金属”现象相一致的行为。
2017-03-06 cond-mat.str-el
Effect of disorder on the resistivity anisotropy near the electronic nematic phase transition in pure and electron-doped BaFe$_2$As$_2$
我们表明,在四重态的代表性欠掺杂的铁砷化物BaFe $_2$作为$_2$,Ba(Fe $_{1-x}$ Co $_x$)$_2$作为$_2$和Ba(Fe $_{1-x}$ Ni $_x$)$_2$作为$_2$的应变诱导电阻率各向异性是独立的无序在很宽的缺陷和杂质浓度范围内。这一结果表明,在顺磁正交状态的平面电阻率的各向异性,这种材料是不是由于弹性散射各向异性缺陷,是最容易理解的电子结构中的固有各向异性。
2014-07-08 cond-mat.str-el
Electronic in-plane symmetry breaking at field-tuned quantum criticality in CeRhIn5
电子向列相是物质的奇异状态,其中电子相互作用打破了底层晶格的旋转对称性,类似于无平移顺序的定向排列。有趣的是,这些相出现在铜基和铁基超导体中,它们在建立高温超导性中的作用仍然是一个悬而未决的问题。向列性可能积极参与,与超导性合作或竞争,也可能偶然出现在这样的系统中。在这里,我们提出了实验证据的一个阶段的重费米子超导体CeRhIn 5的特征。在Hc~ 50 T的反铁磁(AFM)量子相变附近,观察到了场诱导的电子四面体对称性破缺.该相出现在H ~*~ 28 T的面外场中,其特征在于显著的面内电阻率各向异性。各向异性可以通过小的面内场分量来对准,与下面的晶体结构没有明显的连接。此外,没有观察到异常的磁转矩,这表明在这个领域的范围内没有变磁过渡。这些观测结果表明CeRhIn 5中高场态的电子自旋特征。在表型重费米子超导体中的超导行为的出现突出了向列性和非常规超导性的相互关系,表明向列性是此类材料的共性。
2017-06-03 cond-mat.str-el
Electronic spin-triplet nematic with a twist
我们分析了一个巡游电子通过四极密度-密度排斥相互作用的三维模型。在平均场水平上,这种相互作用驱动连续的Pomeranchuk不稳定性向$d$波、自旋三重态有序方向发展,同时破坏了SU(2)自旋旋转和空间旋转对称性。这种顺序导致自旋反对称,上自旋和下自旋的费米表面的椭圆变形。我们表明,量子涨落的影响是类似的金属铁磁体,使在低温下的一阶跃迁。使用费米子量子有序无序的方法自洽地计算周围可能的调制状态的波动,我们表明,一阶跃迁是由一个螺旋调制在自旋空间中交织的螺旋状态的形成先发制人。这种状态与正方晶格系统中的$d$波键密度波序密切相关。此外,我们表明,它可能与调制,$p$波超导状态共存。
2016-05-26 cond-mat.str-el
Fluctuating Stripes in Strongly Correlated Electron Systems and the Nematic-Smectic Quantum Phase Transition
本文用与费米子准粒子耦合的序参量理论讨论了从量子金属态到电子金属近晶态的量子相变。公度和非公度近晶(或条纹)的情况下进行了研究。接近量子临界点(QCP),量子相位的波动谱具有低能量的“波动条纹”。我们研究的量子临界行为,并发现证据表明,相反的经典情况下,规范类型的耦合之间的非晶和近晶是无关紧要的,在这个QCP。电子近晶(或条纹)相的集体模式也进行了研究。低能玻色子模式对费米子准粒子的影响进行了微扰研究,无论是一个完全旋转对称的模型和一个系统的基础晶格,它具有离散点群对称。我们发现,在向列-近晶临界点,由于临界近晶涨落,费米表面上的几个点附近的费米准粒子的动力学,围绕它被重建,不受朗道费米液体理论。另一方面,近晶相的准粒子表现出费米液体行为。我们还提出了一个详细的分析,在接近这个QCP(波动条纹制度)和电子近晶相的电子的电子的相位的动力学性能。
2009-06-23 cond-mat.str-el
Spin nematic phases in models of correlated electron systems: a numerical study
强相互作用系统在一定条件下会自发地发展出奇异的基态。例如,在各种磁性模型中已经发现了自旋双稳相。这种破坏自旋对称性但没有净局部磁化的相也已经由Nersesyan等人提出(J. Phys.:Cond.马太福音3,3353(1991))。我们引入了一个N-味微观模型,从大N的限制,平均场是有效的,这样的一个相位发生,更现实的N=1的情况下内插。通过使用一个无符号的量子Monte-Carlo方法,我们证明了有限N下自旋涨落相(类似于自旋通量相)的存在;当N减小时,量子涨落增加,这个相最终消失,有利于s波超导态。我们还表明,这是一个有限的临界电荷掺杂相延伸。动力学研究使我们能够澄清费米表面的性质:在半填充的α相,它由4个点组成,低能结构具有狄拉克锥状形状。在掺杂的情况下,我们观察到这些点周围的费米口袋清晰的签名。这是数值模拟显示量子涨落如何破坏大N相位的少数例子之一。
2006-09-07 cond-mat.str-el
Critical divergence of the symmetric ($A_{1g}$) nonlinear elastoresistance near the nematic transition in an iron-based superconductor
本文报道了低掺杂铁磷属元素化物Ba(Fe $_{0.975}$ Co $_{0.025}$)$_2$ As $_2$的非线性弹性电阻率响应的观测结果。我们的测量揭示了一个大的二次项的各向同性($A_{1g}$)的电子响应,是由一个纯粹的剪切($B_{2g}$)应变。这个量的发散冷却后的结构相变反映的温度依赖性的磁化率。这一观察结果表明,在确定甚至该族化合物的各向同性性质时,电子涨落也起着重要作用。
2017-08-11 cond-mat.str-el
Electronic nematic phase transition in the presence of anisotropy
本文研究了存在xy各向异性时的电子不稳定性相图。虽然在这种情况下不可能发生二级相变,但平均场论预测,在范霍夫填充附近发生一级相变,并且其相边界形成翼结构,我们称之为格里菲斯翼,参考他的He 3-He 4混合物的原始工作。当穿过机翼时,电子系统的各向异性表现出不连续的变化,导致亚稳态转变,即,类似于磁系统中的元磁转变。机翼的上边缘对应于临界端线,其显示作为外部各向异性的函数的非单调温度依赖性,并且在强各向异性的量子临界端点处消失。然而,平均场的相图是,非常敏感的波动的序参量,产生一个拓扑不同的相图。格里菲思的翅膀断成了两截一个微小的机翼出现接近零的各向异性和其他实现了强各向异性。因此,实现了三个量子临界端点。我们讨论了这些结果可以与各种材料,包括冷原子系统。
2014-09-29 cond-mat.str-el
Low frequency Raman response near Ising-nematic quantum critical point: a memory matrix approach
最近的拉曼散射实验揭示了在$\mathrm{FeSe_{1-x}S_x}$中接近伊辛量子临界点(QCP)\cite{zhang17}的“准弹性峰”。值得注意的是,峰值出现在亚温度频率处,并且当温度朝向QCP降低时软化为$T^α$,其中具有$α>1$。在这项工作中,我们提出了一个理论分析的低频拉曼响应使用记忆矩阵的方法。我们表明,这样的准弹性峰与伊辛-伊辛变形的费米面的松弛。具体来说,我们发现,峰值频率是成正比的$ τ^{-1}χ^{-1}$,其中$χ$是伊辛-伊辛热力学磁化率,和$τ^{-1}$是由于杂质散射和电子-电子散射介导的临界伊辛-伊辛波动之间的相互作用的伊辛变形的衰减率。我们认为,临界波动起着至关重要的作用,在确定所观察到的准弹性峰的频率的温度依赖性。在大于温度的频率,我们发现,拉曼响应是成比例的$ω^{1/3}$,与早期的预测\cite{klein18a}一致。
2020-11-03 cond-mat.str-el
Hysteresis and Noise from Electronic Nematicity in High Temperature Superconductors
电子自旋是自发地破坏主体晶体的离散旋转对称性的自旋不变状态。在一个干净的正方形晶格中,电子自旋有两个优先取向,而掺杂剂无序有利于局部的一个或另一个取向。以这种方式,在主晶体中的电子自旋映射到随机场伊辛模型(RISK)。由于电子束具有各向异性导电性,我们将每个伊辛配置与电阻网络相关联,并使用已知的Rsing来预测使用噪声和滞后来测试电子向列性的新方法。特别是,我们已经发现了一个非常强大的取向顺序和电阻各向异性之间的线性关系,在广泛的情况下举行。
2005-10-18 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Study of the electronic nematic phase of Sr$_3$Ru$_2$O$_7$ with precise control of the applied magnetic field vector
本文报道了高纯Sr $_3$ Ru $_2$ O $_7$在其电子相附近的磁电阻率的研究。通过采用三轴(9/1/1 T)矢量磁体,我们能够精确地调整磁场(H $_\parallel$)的面内分量的幅度和方向。我们报告的H $_\parallel$的相位,以及在更广泛的温度场区域的依赖性的确定的各向异性。我们的测量揭示了一个高温各向异性,模仿的行为波动从底层的量子临界点,并建议存在一个更复杂的相图比以前报道的。
2013-03-26 cond-mat.str-el
Singular order parameter interaction at nematic quantum critical point in two dimensional electron systems
我们分析了二维量子临界电子系统中序参量涨落与其它具有标量序参量的量子临界电子系统中有效N点相互作用的红外行为。相互作用表现出奇异的动量和能量依赖性,因此不能用局部顶点来表示。他们发散所有N大于或等于4在共线静态极限,其中能量变量缩放到零的速度比动量,动量变得越来越共线。发散的程度不会因任何取消而降低,并使所有N点相互作用变得微不足道。因此,在四次或任何其他有限阶截断序参量作用是不合理的。对于描述耦合到二维U(1)规范场的费米子的有效作用量,也可以得出同样的结论。
2012-03-21 cond-mat.str-el
Elastoresistive and Elastocaloric Anomalies at Magnetic and Electronic-Nematic Critical Points
以Ba(Fe $_{0.975}$ Co $_{0.025}$)$_2$作为$_{2}$的电子-铁磁-反铁磁二阶相变的典型材料,测量了弹性电阻$\left(\frac{\partial ρ_{ij}}{\partial\varepsilon_{kl}}\right)$和弹性热效应$\left(\frac{\partial T}{\partial\varepsilon_{kl}}\right)$在两个相变的异常.这两种效应都被认为是应变对相变温度的影响;在接近相变的区域,这导致(1)电阻率的应变和温度导数之间的相似性,以及(2)弹性热效应和比热的奇异部分之间的相似性。对于任何机械变形改变转变温度的材料,都应该预料到这些弹性阻力和弹性热效应的机制。此外,这些测量提供的证据表明,从临界自由度的散射和它们的能量密度之间的Fisher-Langer关系$ρ^{(c)} \propto U^{(c)}$,分别持有附近的每一个Neél和电子跃迁的材料研究。
2018-09-12 cond-mat.str-el
Formation of a Nematic Fluid at High Fields in Sr3Ru2O7
原则上,强相互作用的电子的复杂组合可以自组织成各种各样的集体状态,但在实践中相对较少这样的状态已经被确定。我们报告说,在附近的一个变磁量子临界点,高纯度Sr3Ru2O7具有较大的磁阻各向异性,与存在的电子磁流体相一致。我们讨论了一个惊人的现象相似性,我们的观察和那些在高纯度的二维电子流体GaAs器件。
2006-12-22 cond-mat.str-el
Non-local $d_{xy}$ nematicity and the missing electron pocket in FeSe
自发电子有序的起源为理解铁基超导体提供了重要信息。在这里,我们分析的情况下,$d_{xy}$轨道的强烈贡献,在FeSe的有序。我们表明,除了$d_{xy}$向列性的纯$d_{xz}/d_{yz}$秩序提供了一个自然的解释不寻常的费米面,并正确地再现了强烈的各向异性动量依赖的超导能隙。我们预测的Lifshitz过渡介导的温度和硫掺杂,其签名,我们讨论通过分析现有的实验数据的电子口袋。本文给出了向列性被抑制后超导能隙动量依赖性的变化。我们的定量准确的模型产生的过渡从tetraxide的FeSe和FeSe的$_{1-x}$ S $_{x}$系列,并提出了强有力的限制可能的氧化机制。
2021-03-15 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Emergent XY electronic nematicity in iron-based superconductors
电子向列性是一种自发破坏旋转对称性的相关态,在几种分层量子材料中观察到。与它们的液晶对应物相比,双折射指向矢通常不能指向任意方向(XY向列),而是被晶体锁定在离散方向(伊辛向列),导致在过渡上方的强烈各向异性波动。在这里,我们报告的观察,通过弹性电阻测量,在空穴掺杂的Ba $_{1-x}$ Rb $_{x}$ Fe $_{2}$ As $_{2}$铁基超导体的近各向同性XY的波动。而对于$x=0$,双折射指向矢沿着四面体晶格的面内对角线指向,对于$x=1$,它沿着水平轴和垂直轴指向。值得注意的是,对于中间掺杂,这两个不可还原的Curie-Weiss通道的磁化率显示出相当的Curie-Weiss行为,从而揭示了一个接近XY-Curie-state。这开辟了一条新的途径来评估这种难以捉摸的电子量子液晶态,它是一个候选人主机独特的现象不存在于伊辛-伊辛的情况下。
2019-03-14 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Electron-Electron Interactions and the Paired-to-Nematic Quantum Phase Transition in the Second Landau Level
尽管它在强关联系统中普遍存在,成对和非成对的基态的竞争仍然知之甚少。最近,在填充因子为$ν=5/2$的二维电子气中报道了这种竞争。在此填充因子下,观察到从成对分数量子霍尔态到量子霍尔态的压力诱导量子相变。在这里,我们表明,压力诱导的配对到双跃迁也发展在$ν=7/2$,因此证明了这种转变在第二轨道朗道能级的两个自旋分支。然而,我们发现,压力不是控制这种转变的唯一参数。事实上,与在压力下观察到的情况一致的基态也在环境压力下测量的样品中发展,但是其中电子-电子相互作用被调整到接近其在量子临界点的值。我们的实验表明,电子-电子相互作用在驱动配对到双极跃迁中起着至关重要的作用。
2018-07-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Superconductivity and intra-unit-cell electronic nematic phase in the three-band model of cuprates
采用基于Gutzwiller波函数图解展开的方法(DE-GWF),在三带Emery模型下研究了铜酸盐的晶胞内相变.根据我们的分析,电子波函数的自发$C_4$对称性破缺,导致的电子的行为,可以出现由于电子相关主要由现场库仑排斥,即使在相应的intersite氧排斥项的情况下。后者已被认为是在以前的一些研究中形成的触发因素的双稳态。此外,我们表明,在过渡到的相电子浓度转移从$d$-$p$ -轨道发生,除了通常讨论的$p_x/p_y$极化。所确定的稳定制度出现在掺杂范围类似的配对阶段,表明这两个阶段有一个共同的起源,即使他们竞争。此外,我们表明,在一个显着的掺杂范围内的超导性和向列性的共存区域出现。考虑到向列性和赝能隙行为之间的关系,结果进行了讨论的观点的实验结果。
2019-09-09 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Laser-induced coherent control of an electronic nematic quantum phase transition
超快技术已经成为研究和控制量子材料的有前途的方法。为了保持所研究系统的量子性质,必须避免过度加热。在这项工作中,我们证明了一种方法,采用非平衡激光激发的平面拉伸光学声子在四元系统淬火电子的量子相变的状态。适当调谐的非共振脉冲可以执行系统的量子猝灭,或者进入非共振相(红色失谐),或者离开非共振相(蓝色失谐)。这种声子模式的非线性耦合向列性不仅介导的相互作用的双通道,但它也抑制加热效应。我们通过考虑非常规超导体FeSe的微观参数来说明我们的一般结果的适用性。
2019-10-03 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Intimate relations between electronic nematic, d-density wave and d-wave superconducting states
本文包括两个重要的理论观察l = 2凝聚之间的相互作用:d-密度波(ddw),电子的超导态和d-波超导态。(1)在d波超导态和d波超导态之间的跃迁存在SO(4)不变性。赝自旋SU(2)生成元是s波对算符和电子密度算符,它们可以使d波对算符和d波对算符相互旋转。给出了当前工作与以前在ddw和d波超导态之间转变的O(4)对称性(Nayak 2000 Phys.Rev.B62R6135)之间的区别。(2)在幺正变换下,ddw和ddw算子相互变换。因此,当一个哈密顿量在这样的变换下不变时,这两个态就是简并的。讨论了在简并破缺项存在下,双光子态和双光子态之间的竞争。
2008-08-13 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Quantum nematic as ground state of a two-dimensional electron gas in a magnetic field
本文利用具有$Π_{i < j}(z_i-z_j)^2$形式的Jastrow对关联的变分波函数和椭圆费米海,研究了填充分数为$ν= 1/2$的二维电子气双相的基态.使用费米超网链近似,我们发现,低于临界值的对称性破缺参数,的相是积极有利的第二激发朗道能级的各向同性状态相比。我们还发现,低于临界值的层“厚度”参数$λ$(和在实际材料)的量子相干性是积极有利的相对于条纹有序维格纳晶体相。
2007-02-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Unidirectional electron-phonon coupling as a "fingerprint'' of the nematic state in a kagome superconductor
电子向列性通常与非常规超导性并列观察。了解超临界态的本质,以及它对电子能带结构和超导性的影响,已经成为凝聚态物理的一个关键焦点。在这里,我们使用光谱成像扫描隧道显微镜可视化相互作用的准粒子如何组织自己在可果美超导体CsV $_{3-x}$ Ti $_x$ Sb $_5$的超导态,其中的钒可果美带的双重对称(C $_2$)准粒子散射干涉出现低于体超导转变温度(T $_{nem}$)。令人惊讶的是,我们发现,耦合到集体模式,即,声子显著地改变了电子自能,并使仅沿C $_2$方向的面内钒d $_{xy/x^2-y^2}$带的费米速度重整化,使得低能色散和电子动力学沿三个晶格方向高度不等效。T $_{nem}$和Ti取代后的超导转变温度之间的反相关性进一步表明,在这一系列中,超导性和电子向列性之间可能存在竞争,一旦完全抑制了超导态,在相同的V带上会出现主要的超导能隙。这些准粒子的组织原理为理解这些可果美超导体中电荷密度波和超导性之间的相互作用提供了重要信息,并且还揭示了一种以前未探索的形式,该形式扩展了电子相关性和晶格自由度协同作用的系统中电子向列性建模的前景。
2023-02-10 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
An Electronic Nematic Liquid in BaNi$_2$As$_2$
理解相互作用电子的组织原理和新电子相的出现是凝聚态物理的核心努力。电子向列性,其中电子流体中的离散旋转对称性被打破,而平移对称性保持不受影响,是这种相的一个突出例子。它已被证明普遍存在于相关电子系统中,并且对于理解铁基超导体至关重要。在这里,我们发现,这种对称性破缺的波动是非常强烈的超过一个扩展的温度范围以上的相变在\bnap,镍同系物的Fe基系统。这提供了一种类型的电子向列性的证据,动态的性质,表现出前所未有的耦合到底层晶格。简并双组态之间的涨落会导致声子线分裂,而不会提升简并性,也不会破坏对称性,类似于磁性系统中的自旋液体。
2022-07-07 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Nernst effect anisotropy as a sensitive probe of Fermi surface distortions from electron-nematic order
我们分析了旋转对称性自发破缺的层状金属中的热电响应。我们确定的准粒子能斯特信号的各向异性作为一个非常敏感的探针费米表面扭曲的有序状态的特性。这是由于一个微妙的相互作用,不同的运输各向异性,成为额外增强附近的范霍夫奇点。应用到最近的实验中,我们的研究结果加强的建议,欠掺杂的铜酸盐超导体YBCO显示这样的“电子向列”的赝能隙制度。
2009-12-01 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Additional electron pairing in a d-wave superconductor driven by nematic order
本文对二维d_{x^2-y^2}超导体中无带隙节费米子与π序参量之间的强相互作用进行了非微扰分析。我们预言,当费米子味N小于阈值N_c时,临界涨落能产生动力学节隙。这种能隙的产生导致了附加的is波库珀配对不稳定性,这在超导量子临界点附近诱导了完全带隙的d_{x^2-y^2} +is超导圆顶。动力学能隙的打开有重要的后果,包括费米子速度重整化的饱和,费米子的弱约束和可观测量的抑制。
2013-09-26 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Nematic Fermi Fluids in Condensed Matter Physics
相关电子流体可以表现出一系列令人惊讶的复杂相,其中一个更令人惊讶的是电子自旋,一个自发产生的空间各向异性的几何不变的金属相。经典向列相通常出现在棒状分子的液体中;考虑到电子是点状的,考虑电子向列相的最初理论动机来自于将电子流体视为量子熔化的电子晶体,而不是费米气体的强相互作用产物。1999年在超净量子霍尔系统中进行的戏剧性传输实验和2007年在强磁场中的Sr 3Ru 2 O 7中进行的戏剧性传输实验证实了这种相在自然界中的存在。在本文中,我们简要地回顾了理论上的考虑,管理的顺序,总结量子霍尔和Sr 3Ru 2 O 7实验,明确地建立了这个阶段的存在,并调查了一些目前的证据,这样一个阶段的铜酸盐和铁基高温超导体。
2010-03-27 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Correlation-driven electronic nematicity in the Dirac semimetal BaNiS2
在BaNiS 2中,二维Ni正方晶格系统中存在Dirac谱线能带结构,并具有显著的电子相关效应.使用扫描隧道显微镜,我们发现的相关电子行为的迹象,即电子向列性出现作为一对C2对称条纹图案的局部态密度在~60 meV以上的费米能量。在准粒子干涉的观测,以及识别狄拉克锥之间的散射,我们发现,条纹图案在真实空间干从解除简并之间的电子口袋在布里渊区边界。我们推断的动量依赖的能量转移与d-形状因子,我们在密度波方程框架内,考虑自旋波动驱动的向列性的数值模型。这表明一种不寻常的机制驱动着费米面的不稳定性,这种不稳定性仅仅来自于费米面的一个小扰动,在费米能处具有非常低的态密度。狄拉克点位于d-形状因子的节点处,并且几乎不受其影响。这些结果突出了BaNiS 2作为一种独特的材料,其中狄拉克电子和破缺电子关联共存。
2022-07-25 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Uniaxial "nematic-like" electronic structure and Fermi surface of untwinned CaFe2As2
获得新发现的铁基超导体的电子结构是理解其高温超导机制的关键。我们使用角分辨光电子能谱(ARPES)进行直接测量的电子结构和费米面(FS)的非孪晶单轴态的CaFe 2As 2,铁基超导体的母体化合物。我们观察到不平等的色散和FS的几何形状沿正交Fe-Fe键方向。更重要的是,在区域中心附近观察到单向直的和平坦的FS段,这表明存在单向的双电荷密度波序,加强了量子电子液晶“双”相的情况。此外,掺杂的依赖性外推到一个可能的量子临界点的消失,这个顺序在这些材料的重度过掺杂制度。
2010-09-01 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Electron nematic fluid in a strained Sr3Ru2O7 film
Sr_3Ru_2O_7属于层状锶铼酸盐家族,并表现出一系列不寻常的涌现性质,如电子迁移行为和变磁性。在这里,我们表明,外延膜应变显着修改这些现象。特别是,我们观察到增强的磁相互作用和电子相变,延伸到更高的温度和更大的磁场范围比散装单晶。此外,薄膜显示出不寻常的各向异性非费米液体行为,这是由所施加的磁场的方向控制。在高磁场下,变磁转变为铁磁相,恢复各向同性费米液体行为。结果支持的解释,这些现象都与费米面的特殊功能,这可以通过两个薄膜应变和施加的磁场调谐。
2018-04-23 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Orbital Nematic Order and Interplay with Magnetism in the Two-Orbital Hubbard Model
受铁基超导体FeSe和铁磷属元素化物的角分辨光电子能谱(ARPES)研究的启发,我们在双轨道哈伯德模型下研究了FeSe和铁磷属元素化物的轨道有序性及其与反铁磁性的相互作用.我们使用无规相位近似(RPA)来计算轨道和磁磁化率对相互作用强度和电子密度(掺杂)的依赖性。为了解释RPA未捕获的强电子相关性,我们进一步采用了能够捕获对称破缺磁性和轨道有序相的非微扰变分簇近似(VCA)。这两种方法都表明,电子和空穴掺杂的影响这两个订单不同。虽然空穴掺杂倾向于抑制磁性和轨道有序,但电子掺杂抑制磁性更快。至关重要的是,我们找到了一个现实的参数制度,为中等电子掺杂,稳定轨道向列性的情况下,远程反铁磁秩序。这让人想起最近在FeSe和一些铁磷属元素化物材料中观察到的非磁性轨道向列相,并提出了至少在某些情况下,观察到的电子向列性可能主要是由于轨道而不是磁性波动的可能性。
2014-10-10 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Electron Mass Enhancement near a Nematic Quantum Critical Point in NaFe$_{1-x}$Co$_{x}$As
在零温度($T$)下,通过掺杂载流子或在量子临界点(QCP)处施加压力,可以完全抑制磁序,在量子临界点(QCP)附近,物理性质发生急剧变化。然而,对于破坏旋转对称性的电子有序,情况还不清楚。在这里,我们报告的核磁共振(NMR)研究NaFe $_{1-x}$ Co $_{x}$ As的磁和磁跃迁分离良好。核磁共振谱对涡旋状态下的不均匀磁场敏感,这与测量电子质量$m^*$的伦敦穿透深度$λ_{\rm L}$有关。我们发现了$λ_{\rm L}^2$($T\sim$ 0)的掺杂依赖性中的两个峰;一个在$x_{\rm M}$ =0.027处,其中自旋-晶格弛豫速率显示量子临界行为,另一个在$x_{\rm c}$ =0.032处,在其附近,相变温度外推到零并且电阻率显示$T$ -线性变化。我们的结果表明,一个超导QCP位于超导圆顶下的$x_{\rm c}$,$m^*$增强。讨论了涨落对超导电性的影响。
2018-10-20 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Interatomic Coulomb interaction and electron nematic bond order in FeSe
尽管具有最简单的原子结构,但大块FeSe具有观察到的电子结构,其在所有Fe基超导体中与能带理论预测的偏差最大,并且表现出低温电子态,而没有介入磁序。我们发现Fe-Fe原子间库仑排斥$V$为FeSe超导体中令人困惑的电子关联效应提供了一个自然的解释。它产生了一个强重整化的低能量能带结构的范霍夫奇点位于非常接近费米能级的高温电子液相实验观察。这种接近使得$V$中的量子涨落能够在$d$波通道中诱导旋转对称性破缺电子键序。我们认为,这种新兴的低温$d$ -波键态,不同于通常讨论的铁轨道顺序和自旋向列性,最近已观察到的几个角度分辨光电发射实验检测提升的带简并在高对称点的布里渊区。我们对空间群进行了对称性分析,并确定了隐藏的反幺正$T$对称性,它保护了能带简并性,以及可以打破对称性并提高简并性的电子有序/相互作用。我们发现,$d$波的键序,连同自旋轨道耦合,提供了一个独特的解释的温度依赖性,动量空间各向异性,和域实验观察到的效果。我们讨论的影响,我们的研究结果的结构转变,磁秩序的情况下,和复杂的竞争之间的向列性和超导电性FeSe超导体。
2016-03-23 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Nematic and meta-nematic transitions in the iron pnictides
强相互作用的电子可以表现出新的集体相,其中电子的双相可能是最令人惊讶的,因为它们自发地打破了底层晶格的旋转对称性。最近在铁磷属元素化物和铜酸盐高温超导体中观察到了电子向列性。然而,这种电子单向自组织的趋势是否在这些超导体中具有共同特征,是一个极具争议的问题。在铜酸盐中,向列性被认为是假间隙相的可能来源,而在铁磷属元素化物中,它通常与$T_s$处的四方晶到正交晶结构相变有关。在这里,我们提供的第一个热力学证据BaFe 2(As 1-xPx)2的向列性发展远高于结构转变,并坚持到超导制度,导致一个新的相图惊人的相似的pseudogap相图中的铜酸盐。我们的高灵敏度的磁各向异性测量,使用微悬臂梁扭矩磁力仪下的面内场旋转揭示了显着的两重振荡,打破了四重对称。结合互补的高分辨率同步加速器X射线和电阻率测量,我们的结果一致地确定了两个不同的温度-一个在$T^{\ast}$,表示真正的相变,另一个在$T_s (< T^{\ast})$,我们表明这不是一个真正的相变,而是我们称为“元-相变”,类似于众所周知的变磁转变的磁学理论。我们对超导圆顶上方扩展的超导相的观察表明,向列性主要是由高温超导体的正常状态所固有的电子起源引起的。
2012-07-04 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Pairing instability near a lattice-influenced nematic quantum critical point
我们研究如何超导Tc的影响,作为一个电子系统在一个tetraquantum的环境被调谐到一个量子临界点(QCP)。包括电子向列变量与相关晶格应变的耦合,将临界性仅限制在某些高对称性方向。这允许弱耦合处理,即使在QCP。我们开发了一个标准区分弱和强Tc增强接近QCP。我们发现,可以忽略不计的Tc增强发生时,配对是由一个非非线性相互作用远离QCP,同时,如果电子应变耦合是足够强的。我们认为这是铁超导体的情况。
2017-12-14 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Heterostructure Symmetry and the Orientation of the Quantum Hall Nematic Phases
GaAs/AlGaAs异质结中的清洁二维电子系统在高朗道能级占有率和低温下表现出各向异性的集体相,即量子霍尔向列相。一个迄今未知的原生的破胶电位一致地定向这些阶段相对于宿主材料的晶轴。在这里,我们报告了一组广泛的测量检查的异质结构的结构对称性的作用,在确定向列相的方向。在单量子阱样品中,我们发现,无论是局部对称性的限制势,也不是电子系统和样品表面之间的距离决定的取向的电子束。在显着的对比,对于二维电子局限在一个单一的异质界面之间的GaAs和AlGaAs,的取向依赖于样品表面下的二维电子系统的深度。
2015-06-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Spin nematic fluctuations near a spin-density-wave phase
我们研究了一个具有自旋不稳定性的相互作用电子系统。利用自旋密度波(SDW)相附近自旋涨落谱的唯象形式,计算了能量和动量空间中自旋涨落磁化率随温度和磁关联长度xi的变化.当xi达到临界值xi_{cr}时,即,其转变温度T_{SN}总是高于SDW临界温度T_{SDW}。特别地,xi_{cr}随着T_{SN}的增加而单调减小。伴随地,随着T_{SN}变得更高,在更宽的温度区域中存在低能量的涨落。在接近自旋π不稳定性时,零动量π谱函数在有限温度下有一个中心峰,在零温度下有一个软模。这些性质来源于自旋涨落泡的虚部具有能量线性项且其系数与温度的平方成正比的一般特征。此外,我们还发现,在零动量和零能量附近,谱函数呈现出一个扩散峰,没有明显的色散特征。本文还讨论了自旋反转和SDW跃迁的可能相图。
2015-03-26 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Detection of electronic nematicity using scanning tunneling microscopy
在各种关联电子系统中都存在电子相变,最近在铜氧化物高温超导体Bi_2Sr_2CaCu_2 O_(8 +x)(Bi-2212)的赝能隙态的扫描隧道显微镜(STM)电导图中发现了电子相变。我们调查的各向异性的STM尖端结构上的这种测量的影响,并建立,与模型计算,隧道内的STM结,诱导能量依赖性的电导图中的破缺功能的干扰效应的存在。我们在实验上证实了这种现象在不同的相关电子系统,包括在赝隙状态的Bi-2212的测量,显示出的明显的晶格行为的图像很可能不是由于有序的,但与如何一个现实的STM针尖探针的能带结构的材料。我们进一步确定,这种干涉效应可以作为一个灵敏的探针的动量结构的变化作为能量的函数的样品的准粒子。
2013-04-16 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Theoretical insights into electronic nematic order, bond-charge orders, and plasmons in cuprate superconductors
本文从理论上综述了铜氧化物超导体中由自旋相互作用 J 驱动的电子向列序、键电荷序和等离激元,揭示其电荷动力学在能量空间呈现低能键电荷有序与高能等离激元的双重结构。
2021-08-04 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Electronic nematic states tuned by isoelectronic substitution in bulk FeSe1-xSx
等电子取代是改变铁基超导体中电子态和关联的理想调谐参数。由于这种取代发生在导电Fe平面之外,因此电子行为受杂质散射的影响较小,并且可以获得相关的关键电子参数。在这篇简短的评论中,我提出的实验进展,在理解的电子行为的电子超导体,FeSe 1-xSx。费米电子态的直接特征是费米表面的平面内各向异性畸变,这是由轨道有序效应和电子相互作用触发的,导致ARPES检测到的多带位移。硫取代后,电子关联和费米速度在四氢呋喃相降低。在超高磁场中观察到整个系列的量子振荡,并由于存在许多小轨道而显示出复杂的光谱。与最大轨道相关的有效质量在最大轨道的终点(x~0.175(5))显示出非发散行为,这与其他铁磷属元素的临界自旋波动相反。磁输运行为有很强的偏离费米液体的行为和线性T电阻率检测在低温内的α相,其中散射从低能量自旋波动可能存在。FeSe_(1-x)S_x的超导电性没有得到增强,在超导终点没有发散的电子关联。这些表现表明与FeSe 1-xSx中的晶格的强耦合和可能由自旋波动促进的配对机制。
2020-09-11 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Anomalous spectral weight transfer in the nematic state of iron-selenide superconductor
在铁基超导体中,向列相与高温超导性密切相关。它的机制与超导的配对机制密切相关,但仍存在争议。因此,对电子态如何在双相中重建的全面表征至关重要。然而,大多数实验只关注带色散的重建。电子态的另一个重要特征--谱权至今还没有得到详细的研究。本文利用角分辨光电子能谱和原位去孪晶技术研究了FeSe $_{0.9}$ S $_{0.1}$的电子转移过程。在布里渊区拐角处有两个相互垂直重叠的椭圆形电子袋。我们发现,在冷却时,一个电子口袋失去光谱重量和消失,而另一个电子口袋获得光谱重量和变得明显。结果表明,电子态的对称性破缺不仅表现为各向异性的能带色散,还表现为谱权的带选择性调制。我们的观察完成了我们对电子态的理解,并对理论模型提出了强有力的约束。它进一步为理解铁硒化物超导体的能隙各向异性和轨道选择配对提供了重要线索。
2020-07-19 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Competition of Pairing and Nematicity in the Two-Dimensional Electron Gas
垂直磁场作用下的二维电子气由于其丰富的相图,一直是人们研究的热点。在这个系统中,一个特别有趣的问题是半满朗道能级,其中复合费米子的费米海,由复合费米子的配对不稳定性引起的分数量子霍尔态,以及量子霍尔跃迁分别在半满$N=0$,$N=1$和$N \geq 2$朗道能级中观察到。因此,不同的基态发展在不同的半满朗道能级。这种情况最近发生了变化,当在半满的$N=1$朗道能级中报道了成对分数量子霍尔态和量子霍尔跃迁的证据时。此外,还发现了这两种有序态之间的直接量子相变,这些结果突出了在低无序环境中,对向列性和对向列性之间的密切联系,这是当前几个强关联系统中的一个热门话题。
2020-03-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Orbital-dependent Fermi Surface shrinking as a fingerprint of nematicity in FeSe
在几个相关系统的结构转变中,电子性质的大的各向异性已经被确定为电子无序的关键表现,破坏旋转对称性。在这种情况下,FeSe吸引了巨大的兴趣,因为电子向列性在很宽的温度范围内发展,允许精确的实验研究。在这里,我们结合角度分辨光电子能谱和理论计算的基础上,一个现实的多轨道模型,揭示的微观机制,负责整个FeSe的电子结构的演变?过渡。我们表明,由于交换的自旋涨落之间的空穴和电子口袋的自能校正负责的费米面的轨道依赖的收缩,主要影响的$xz/yz$部分的费米面。这一结果与我们在高温四方相费米面的实验观察相一致,其中包括以前没有明确解决的$xy$电子片。在低温超导相,我们实验证实了一个大的($\sim$ 50 meV)$xz/yz$分裂的外观。在我们的模型中,通过假设沿$x$和$y$晶体学方向的自旋涨落之间存在适度的分裂,可以很好地再现这一结果。我们的机制显示了如何充分纠缠之间的轨道和自旋自由度可以使自旋驱动的量子跃迁等效于一个有效的轨道顺序。
2016-10-13 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Inter-orbital nematicity and the origin of a single electron Fermi pocket in FeSe
神秘的铁基超导体FeSe的电子结构一直困扰着研究人员,因为光谱探针未能在1-Fe布里渊区的$Y$点观察到预期的电子口袋。据推测,这个对理解超导态至关重要的口袋要么不存在,要么不连贯。在这里,我们进行了一个理论研究的优先顺序起源于最近邻库仑相互作用的电子模型相关的FeSe。我们发现在低温下,主要的轨道间分量具有$d_{xz}-d_{xy}$和$d_{yz}-d_{xy}$特征,这两个分量的振幅都是自发破缺的.这种轨道间的有序性自然会在1-Fe布里渊区的$X$和$Y$点处产生不同的杂化能隙,从而可以产生高度各向异性的费米表面,在这些动量空间位置之一处只有一个电子口袋。由自旋涨落介导的电子对产生的低能电子能带结构得到的相关超导能隙结构与实验测量的结果一致。最后,从计算的自旋磁化率可用的中子散射数据的比较,我们讨论了额外的自能效应的必要性,并探讨轨道相关的准粒子的重量作为一个最小的手段,包括他们的作用。
2020-12-13 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Interaction-driven topological and nematic phases on the Lieb lattice
我们发现,在具有二次带交叉点(BCP)的二维半金属中,电子-电子相互作用往往会产生拓扑态。为了说明这一点,我们构建了一个具体的模型与BCP上的扩展Lieb格和调查的相互作用驱动的拓扑不稳定性。我们发现,BCP是轻微的不稳定对无穷小排斥。根据相互作用的强度,拓扑量子异常/自旋霍尔,电荷的电荷,和向列型自旋-自旋-自旋相位,分别开发。二次BCP的可能的物理实现。
2015-05-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Distinguishing spin-orbit coupling and nematic order in the electronic spectrum of iron-based superconductors
铁基超导体的低能电子态受到自旋轨道耦合和(当存在时)π阶的强烈影响。这两种效应具有不同的物理起源,但它们可以导致电子光谱中类似的间隙特征。在这里,我们展示了如何解开他们的实验在铁超导体与一个铁平面每单位电池。虽然在布里渊区中心($Γ$ -点)的低能量双重态的分裂可能是由于自旋-轨道耦合或π阶,或两者兼而有之,但在区角($M$ -点)的每个双重态的简并性受到空间群对称性的保护,即使考虑到自旋-轨道耦合。因此,在$M$处的任何分裂必定是由于晶体对称性的降低,例如由于n阶。我们进一步分析了一个微观紧束缚模型与两个不同的贡献,以?阶:$d_{xz}/d_{yz}$现场能量各向异性和$d_{xy}$跳跃各向异性。我们发现,前者的精确测定,这已被广泛用于表征的相位,需要同时测量的分裂的$Γ$点的双峰,并在两个低能量$M$点的双峰。我们还讨论了孪晶畴的影响,并展示了我们的研究结果如何在这些材料的正常状态下揭示ARPES测量的新情况。
2014-11-16 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Simultaneous emergence of superconductivity, inter-pocket scattering and nematic fluctuation in potassium-coated FeSe superconductor
超导性起源于电子配对。因此,费米面上的配对沟道和配对胶是理解超导体的两个关键问题。最近,在电子掺杂的FeSe超导体中发现了超过40 K的高温超导性,包括K $_x$ Fe $_{2-y}$ Se $_2$、Li $_{0.8}$ Fe $_{0.2}$ OHFeSe和单层FeSe薄膜。然而,它们的配对机制仍然存在争议。本文研究了包钾FeSe单晶电子结构的系统演化。通过在样品表面上原位蒸发钾来精确控制掺杂水平。我们发现当费米面的Lifshitz跃迁使两个电子袋之间的袋间散射打开时,超导性就出现了。在相同的掺杂浓度下,电子有序度显著降低,在较宽的掺杂范围内,电子有序度仍有较大的涨落。我们的研究结果表明,在电子掺杂的FeSe超导体的超导电性,袋间散射,和涨落之间的潜在的相关性。
2015-12-08 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Quasiparticle scattering in a superconductor near a nematic critical point: resonance mode and multiple attractive channels
我们分析了二维费米子通过软涨落相互作用的散射率。基态是一个s波超导体,但其他配对通道几乎同样有吸引力。这强烈地改变了散射率:在能量超过配对间隙$Δ$时,它被所有配对通道的贡献重整化。在能量为$Δ$级时,它由散射成带隙连续谱和色散共振之间的竞争决定。结果是一个“峰-峰-倾-峰”光谱,类似于但不完全相同,在铜酸盐的“峰-倾-峰”结构。
2022-01-07 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con