$z = 3$ antiferromagnetic quantum criticality and emergence of fermionized skyrmions
提出了描述巡游电子系统中反铁磁量子临界性的具有动力学临界指数$z = 2$的Hertz-Moriya-Millis理论。在这项研究中,我们表明,动力学临界指数的变化从$z = 2$到$z = 3$在低温下,这是由于有效的长程相互作用的自旋涨落,所产生的费米面涨落超出Eliashberg框架。我们认为,$z = 3$反铁磁量子临界性的基本物理是在低能量下出现费米子化的skyrmion激发,这形成了一个费米表面,称为skyrmion液体,其中巡游电子和skyrmion之间的相互作用被认为是允许费米子化的skyrmion。我们构造了一个基于Skyrmion激发的对偶场论,得到了$z = 3$反铁磁量子临界性。这个演示表明弱耦合和强耦合理论之间的预期,但非平凡的一致性。
2012-08-28 cond-mat.str-el
Ordered Phases and Quantum Criticality in Cubic Heavy Fermion Compounds
立方重费米子化合物的量子临界性仍然比准二维系统少得多。然而,需要这样的材料来广泛测试最近提出的重费米子量子临界的全局相图。因此,为了促进这些活动,我们回顾了该领域,重点是Ce基系统的温度-磁场或温度-压力相图,可能会举办一个量子临界点。迄今为止,CeIn 3和Ce 3 Pd 20 Si 6是这些化合物中唯一两种已系统研究量子临界行为的化合物。有趣的是,两者都显示了费米表面重建作为磁场的函数,这可以用近藤破坏量子临界来理解。
2014-03-06 cond-mat.str-el
Quantum criticality of a Fermi gas with a spherical dispersion minimum
本文描述了当准粒子激发能在动量空间中有一个极小值时费米气体的量子相变,该极小值在半径为k_0 \neq 0的球上过零。准粒子具有普遍的相互作用,它控制着量子临界点附近的物理性质。我们讨论的应用程序的费米子超流体配对两个费米子物种,附近的两个物种的密度变得不相等。
2006-05-10 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Fermionic criticality with enlarged fluctuations in Dirac semimetals
涨落驱动的连续量子临界性引起了人们对凝聚态物理的极大兴趣。证明了无隙费米子涨落可以改变临界态相变的性质。本文研究了蜂窝晶格材料中具有扩展伊辛$\times$伊辛涨落的费米量子临界性。利用微扰重整化群方法研究了半金属相和两个破坏Ising对称性的有序相之间的多临界性.我们首先确定量子涨落使相变连续的临界范围。我们发现,只有当四分量狄拉克费米子的味数为$N_f\geq1/4$时,伊辛临界性才是连续的。利用四维时空中的$ε$展开,我们研究了由电子不稳定性引起的Ising $\times$ Ising多临界性.我们分析了潜在的不动点结构,并计算了Ising $\times$ Ising Gross-Neveu-Yukawa普适类的临界指数。此外,还简要讨论了蜂窝晶格上费米子双线性在多临界点的相关标度行为。
2020-05-14 cond-mat.str-el
Novel criticality of Dirac fermions in the presence of emergent gauge fields
本文研究了强相互作用二维狄拉克费米子与质量场和涌现规范场序参量的最小耦合的自发对称性破缺跃迁。使用重整化群分析,我们表明,存在的规范场导致新的费米子诱导量子(多)临界假定的紧急洛伦兹不变性被违反。我们说明了这一点的例子,由于蜂窝晶格上的电荷密度波序的平移对称性破缺。最后,我们确定,拓扑相变很好地描述了这个有效场论。
2020-02-22 cond-mat.str-el
Marginal Fermi liquid at magnetic quantum criticality from dimensional confinement
该研究针对金属量子临界性可控理论匮乏的问题,通过量子蒙特卡洛模拟与有效场论分析,发现二维反铁磁-三维传导电子耦合体系的磁性量子临界点存在边缘费米液体行为,且临界态下跨磁层电阻率呈线性温度依赖,并探讨了近邻异质结实验实现方案。
2022-12-21 cond-mat.str-el
Fermi Surface Resonance and Quantum Criticality in Strongly Interacting Fermi Gases
费米气体中的费米子遵守泡利不相容原理,限制任何两个费米子填充同一个量子态。费米子之间的强相互作用可以完全改变费米气体的性质。在我们的理论研究中,我们发现了一个新的奇异的量子相位在强相互作用费米气体约束到一定的条件强加在费米表面,我们称之为费米表面共振。新相位是量子临界的,它可以通过谱密度的幂律频率尾部和发散的静态磁化率来识别。新相的一个特别显著的特征是直流电阻率的反常幂律温度依赖性,这与奇怪的金属相似。这种新的量子临界相可以在普通的半导体异质结构中实验发现。
2020-12-01 cond-mat.str-el
Kondo Destruction and Multipolar Order-- Implications for Heavy Fermion Quantum Criticality
朗道范式之外的量子临界性代表了凝聚态物理和统计物理中的一个基本问题。具有多极自由度的重费米子系统在寻找其普适描述中可以发挥重要作用。我们考虑一个近藤晶格模型与自旋和四极自由度,我们展示了一个antiferroquadrupolar相。使用场论表示的模型,我们发现,近藤耦合在重整化群的意义上,在这个阶段是完全边缘。这与近藤耦合在顺磁相的相关性质形成对比,因此,它意味着近藤破坏和伴随的小到大的费米表面跳跃必须发生,因为系统从反铁四极有序到顺磁相。我们的研究结果的多极重费米子物理,特别是在一般的金属量子临界的影响进行了讨论。
2018-07-24 cond-mat.str-el
Landau-Fermi liquids without quasiparticles
朗道-费米液体理论通常被认为在相互作用的单粒子态密度在费米表面产生类似$δ$的成分时成立,这与准粒子有关。在这里,我们表明,一个微观的理由,实际上可以实现在更一般的情况下,即使在情况下相干准粒子是完全失踪和相互作用的单粒子密度的状态消失在化学势的自能极点奇异的后果。
2020-08-03 cond-mat.str-el
Deconfined quantum criticality in the two dimensional Kondo lattice model
基于二维Kondo晶格模型研究了从反铁磁金属到重费米子液体的连续量子相变。我们提出反铁磁自旋涨落和传导电子在量子临界点处分裂为中性玻色子和带电的无自旋费米子。这种非限定的量子临界性使我们建立了一个临界场论,它是关于通过突现U(1)规范场相互作用的分数化场。临界场论不仅预言了量子临界点附近的非费米液体物理,而且还恢复了远离量子临界点的费米液体物理。
2005-08-09 cond-mat.str-el
Strongly correlated Fermi-systems: non-Fermi liquid behavior, quasiparticle effective mass and their interplay
基于费米子凝聚的密度泛函理论,我们分析了重费米子金属等强关联费米子体系的非费米子液体行为。在推导准粒子的有效质量方程时,我们考虑具有晶格的固体和均匀系统。结果表明,低温下的热力学性质和输运性质是由准粒子形成的,而有效质量对温度、数密度、磁场等的依赖性导致了非费米液体的行为.我们的理论研究的热容量,磁化强度,能量尺度,纵向磁阻和磁熵是在很好的协议与显着最近收集的事实上的重费米子金属YbRh2Si2。
2009-04-11 cond-mat.str-el
Antiferromagnetic criticality at a heavy-fermion quantum phase transition
对强关联电子系统磁相图的解释仍有争议。特别是,在零温度下发生的量子相变的物理学仍然是个谜。重费米子化合物是量子临界性的教科书例子,因为掺杂、压力或磁场的应用可以导致磁有序态和顺磁态之间的量子相变。一个中心问题涉及临界量子涨落的微观性质。它们是反铁磁的还是本地的?在这里,我们证明,使用非弹性中子散射实验,量子相变在重费米子系统Ce 1-xLaxRu 2 Si 2的反铁磁序参量的波动控制。至少对于这个重费米子家族来说,赫兹-米利斯-森谷自旋涨落方法似乎是描述量子反铁磁-顺磁不稳定性的可靠基础。
2012-11-06 cond-mat.str-el
Zero-Field Ambient-Pressure Quantum Criticality in the Stoichiometric Non-Fermi Liquid System CeRhBi
有一类材料的奇异电子态违反了传统的金属费米液体理论的预言,至今仍是个谜。接近量子临界点是这种非费米液体(NFL)行为的可能起源,其通常通过用非热控制参数(例如化学成分、磁场或压力)调谐基态来实现。我们提出了一个化学计量NFL系统CeRhBi的自旋动力学研究,使用低能量非弹性中子散射(INS)和μ子自旋弛豫(muSR)测量。它显示了INS动态响应的能量-温度(E/T)缩放和muSR不对称函数的时间-场缩放的证据,表明该化合物的量子临界行为。E/T标度揭示了量子临界性的局部特征,与磁化率的幂律发散、磁热容的对数发散和低温下的T-线性电阻率一致。NFL行为和局部临界性在零场和环境压力下在非常宽的动力学范围内发生,而在这种化学计量的重费米子化合物中没有任何调整是惊人的,使得CeRhBi成为适合于深入研究量子临界性的示例性模型系统。
2017-08-07 cond-mat.str-el
Deconfined criticality and ghost Fermi surfaces at the onset of antiferromagnetism in a metal
我们提出了一个一般的理论框架,使用两层的辅助量子比特,与一个大的费米表面的费米液体,和一个伪间隙金属与一个小的费米表面的类电子准粒子之间的临界性解除限制。赝带隙金属可以是磁有序的金属,或者没有磁有序的分级费米液体(FL*)。临界的“鬼”费米面出现在跃迁处(在大电子费米面旁边),鬼费米子既不带自旋也不带电荷,但与$(U(1) \times U(1))/Z_2$或$(SU(2) \times U(1))/Z_2$规范场的耦合最小。$(U(1) \times U(1))/Z_2$的例子描述了近藤击穿和磁序的同时发生:两个规范场在鬼费米面激发之间产生几乎相等的吸引和排斥相互作用,这种竞争控制了量子临界性。远离赝能隙侧的跃迁,鬼费米面吸收部分大电子费米面,导致霍尔系数的跳跃。我们还发现了一个例子之间的“不必要的量子临界点”的自旋密度波秩序的金属,和一个金属的本地矩磁秩序。幽灵费米子在跃迁附近贡献了增强的比热,并且也可以在其他热探针中检测到。我们将我们的结果与相关电子化合物的相位。
2020-10-05 cond-mat.str-el
Deconfined Quantum Criticality at the Quantum Phase Transition from Antiferromagnetism to Algebraic Spin Liquid
研究了从反铁磁性($AF$)到代数自旋液体($ASL$)的量子相变. { \it我们提出在$ASL$中自旋为1/2的费米子自旋在$AF$和$ASL$之间的量子临界点($QCP$)处分裂为自旋为1/2的玻色子自旋和无自旋费米子}。玻色子的凝聚导致$AF$,其中凝聚的玻色子与无自旋的费米子限制在一起,形成费米子自旋。这些费米子自旋子也被限制在$AF$中作为元激发的反铁磁振子。{ \it从$AF$接近$QCP$,自旋1的临界反铁磁涨落预计会分裂成自旋1/2的临界玻色子。然后,这些玻色子自旋与自旋为1/2的费米子自旋杂交,形成无自旋费米子。结果,费米子自旋衰变为玻色子自旋和无自旋费米子。但是,无自旋费米子被限制,因此,只有玻色子自旋出现在$QCP$上。这与最近对{ \it解除量子临界性} \cite{Laughlin_deconfinement,Senthil_deconfinement,Kim1,Ichinose_de confinement}的研究相吻合。当玻色子自旋带隙时,实现了$ASL$。玻色子自旋子与无自旋的费米子被限制在一起,形成费米子自旋子。这些费米子自旋被去精细化来描述$ASL$。
2005-07-21 cond-mat.str-el
Symmetric Fermion Mass Generation as Deconfined Quantum Criticality
无质量的2+1D狄拉克费米子出现在从石墨烯到拓扑绝缘体表面的各种系统中,其中产生质量通常与破坏对称性相关联。然而,在强相互作用的情况下,对于8个狄拉克费米子的倍数,会出现对称的带隙相位。从无质量的狄拉克相到有质量的相的连续量子相变,我们称之为对称质量产生(SMG),必然超出朗道范式,甚至在概念层面上也很难描述。然而,这种转变一直观察到在一些数值研究最近。在这里,我们提出了一个SMG过渡的理论,这是让人想起解除限制的临界性,并涉及新兴的非阿贝尔规范场耦合到狄拉克费米子和临界希格斯玻色子玻色子。我们激励理论使用一个明确的部分子建设和讨论预测的数值。此外,我们表明,费米子格林函数预计将经历一个零极点过渡的临界点。
2017-11-09 cond-mat.str-el
Magnetism, Superconductivity and Quantum Criticality in the Multi-Site Cerium Heavy Fermion Compound Ce3PtIn11
通过热力学和输运测量研究了新型重费米子超导体$_3$ $_{11}$在常压和静水压下的性质。在常压下,该化合物在$T_1$ $\approx$ 2.2 K和$T_{\rm N}$ $\approx$ 2 K处发生两次连续的磁跃迁,进入反铁磁有序态,并在低于$T_{\rm c}$ $\approx$ 0.32 K时进入重费米子超导相.在Ce $_3$ PtIn $_{11}$晶胞中存在两个晶体学上不等价的Ce位的情况下,讨论了长程磁有序与超导电性的共存.实验数据使我们能够建立压力-温度相图。
2015-10-13 cond-mat.str-el
Heavy Fermion Quantum Criticality
在过去的几年里,对稀土材料的研究已经清楚地表明,不仅在这些系统中的重费米子相提供了有趣的物理,但量子临界性,这样的阶段死亡表现出新的相变物理尚未完全理解。此外,试图研究临界点数值面临臭名昭著的费米子符号问题,这限制了他们的准确性。有效作用量技术和Callan-Symanzik方程在高能物理中非常流行,并取得了很好的成功。然而,在凝聚态物理中,它们很少被用于费米子系统。在这项工作中,我们应用RG有效作用量和Callan-Symanzik技术的重费米子问题。首次给出了描述系统低能物理的有效作用量。用一个动态标量场代替f-费米子,其非零期望值对应于重费米子相位。这消除了费米子符号问题,使得有效作用量适合于数值研究,因为有效理论是玻色子的。有效作用量的重整化群研究可以用来提取跃迁处非微扰效应的近似值。通过对重费米子进行单圈重正化,用Callan-Symanzik方法描述了重费米子的临界性,并预测了重费米子的临界动力学磁化率和临界比热。我们得到的比热系数指数(0.39)与低温下的实验结果(0.4)非常吻合。
2008-07-13 cond-mat.str-el
Anisotropic suppression of quasiparticle weight in two-dimensional electron system with partially flat Fermi surface: two-loop renormalization-group analysis
本文对具有部分平坦费米面的二维电子系统进行了双圈重整化群分析。我们发现,{ \it不考虑配对机制},准粒子的重量是各向异性抑制由于在费米面的平坦区域的几何奇异过程。当能量标度减小时,准粒子重量在平坦区域的中心附近受到最强烈的抑制,这定性地同意通过角度分辨光电子能谱实验对欠掺杂Bi $_2$ Sr $_2$ CaCu $_2$ O $_8$提出的各向异性赝能隙行为。
1998-08-27 cond-mat.str-el
Quantum criticality of reconstructing Fermi surfaces in antiferromagnetic metals
本文用泛函重整化群分析了二维金属中由于自旋密度波序的出现而引起的费米面重构的量子临界点。它的临界理论是由一个不动点控制的,在这个不动点中,序参量和费米子准粒子是强耦合的,并获得具有共同动力学临界指数的谱函数。我们得到的临界指数和费米面周围的准粒子谱权重的变化的结果。我们的分析是在一个两带的自旋费米子模型,这将允许与无符号问题的量子蒙特卡罗模拟比较的变体。
2013-01-09 cond-mat.str-el hep-th quant-ph
Superconductivity near Itinerant Ferromagnetic Quantum Criticality
研究了弱铁磁金属在零温磁转变附近由自旋涨落介导的超导性。解析求解了p波配对的Eliashberg方程,得到了正常态准粒子自能和超导转变温度$T_c$随到量子临界点距离的变化关系.我们表明,减少准粒子的相干性和寿命,由于散射准静态自旋起伏是占主导地位的对破缺过程,这导致快速抑制$T_c$的量子临界点附近的非零值。我们指出了这个问题与顺磁杂质存在下的超导理论的异同。
2001-10-26 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Heavy Fermion Quantum Criticality and Destruction of the Kondo Effect in a Nickel Oxypnictide
量子临界点出现在零温度下物质的不同相之间的连续转变中。对反铁磁重费米子材料的研究表明,量子临界性有几种类型,其中一种非常规类型涉及近藤纠缠的临界破坏。为了了解这些品种,重要的是要扩大材料的基础超出了通常的金属间化合物的设置。在这里,我们表明,镍oxypnictide,CeNiAsO,显示一个重费米子反铁磁量子临界点作为一个函数的压力或P/As替代。在量子临界点,出现非费米液体行为,这是伴随着发散的有效载流子质量。在量子临界点附近,低温霍尔系数的符号发生了快速的变化,这表明费米面发生了突变,近藤效应被破坏。我们的结果意味着,巨大的材料基础的oxypnictides,这一直是如此关键的高温超导性的搜索,也将发挥至关重要的作用,努力建立普遍性类的量子临界强关联电子系统。
2014-08-13 cond-mat.str-el
Avoided Quantum Criticality near Optimally Doped High Temperature Superconductors
在t-J模型中研究了欠掺杂区到过掺杂区的过渡,欠掺杂区由超交换作用控制,自旋被锁定为单线态,对相干载流子的扰动很弱.在过掺杂,大的载流子浓度制度,近藤效应占主导地位,导致自旋-电荷复合准粒子,这也是相干的。分离这两个费米液体制度,有一个临界掺杂,其中超交换和近藤相互作用相互平衡,使系统接近最大超导转变温度附近的局部量子临界点。在这一点上,粒子空穴对称性被动态恢复,并且物理量如光学电导率在中频处表现出如实验观察到的幂律行为。超导性的出现避免了量子临界。
2006-05-05 cond-mat.str-el
Solvable model for quantum criticality between Sachdev-Ye-Kitaev liquid and disordered Fermi liquid
我们提出了一个简单的可解变形的Sachdev-Ye-Kitaev(SYK)模型,该模型显示了从快速混乱的非费米液体到无序费米液体的量子相变。像标准的SYK模型一样,我们的变体涉及一个单一种类的马约拉纳费米子,它们通过全对全随机的四费米子相互作用连接在一起。的相变是由一个随机的两个费米子项添加到哈密顿量,其结构的启发,提出固态实现的SYK模型。得到了费米子在大量$N$时鞍点解的解析表达式,并表明在跃迁点以下谱函数具有标度不变的$\sim |ω|^{-1/2}$特性,而在临界点处谱函数被$\sim |ω|^{-1/3}$奇异性所取代.这些结果证实了鞍点方程的数值解,并在更广泛的范围内的领域进行了讨论。
2019-04-07 cond-mat.str-el
Quasiparticle energy relaxation in a gas of one-dimensional fermions with Coulomb interaction
本文研究了低温下一维带电自旋$\frac{1}{2}$费米子系统。我们研究了在弱相互作用下,高激发态准粒子(或空穴)的能量如何向化学势弛豫。主要的弛豫过程涉及与另外两个费米子的碰撞。我们发现在低能量的弛豫速率的显着增强,与率缩放为激发能的倒数六次方。这种行为是由库仑相互作用的长程性质引起的。
2021-03-02 cond-mat.str-el
Strong coupling theory of heavy fermion criticality II
我们提出了一个理论的热力学,运输和动力学性质的三维金属所管辖的$d$ -维波动在量子临界点,电子准粒子有效质量发散的标度行为。我们确定如何临界玻色序参量波动的有效质量发散的影响。我们发现费米子和玻色子的耦合系统受两个稳定的不动点支配:传统的弱耦合不动点和一个新的强耦合不动点,只要玻色子-玻色子相互作用是无关的。后一个不动点支持超尺度,其特征在于分数指数。该理论被应用到某些重费米子化合物的反铁磁临界点,其中达到强耦合制度。
2016-11-29 cond-mat.str-el
Quantum criticality in AFe2As2 with A = K, Rb, and Cs suppresses superconductivity
接近量子相变的超导体通常表现出电子关联和超导转变温度的同时增加。最近发现的铁基超导体就是典型的例子。我们研究了具有A = K,Rb和Cs的AFe_2As_2单晶的带特异性准粒子质量,并确定了它们的压力依赖性。电子相关性的演化可以作为体积和空穴掺杂的函数来跟踪。结果表明,随着碱金属离子半径的增大,体系接近量子临界点。负责增强准粒子质量的临界涨落似乎抑制了超导性。
2015-10-07 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Stoner instability revisited: Emergence of local quantum criticality?
我们重新审视斯通纳不稳定性,一个老问题,但在现代的观点。一个想法是明确地提取出自旋的方向波动的动力学,诉诸CP $^{1}$表示和积分其振幅波动。由此,我们导出了一个用玻色子自旋子和费米子描述的铁磁量子相变的有效场论。我们表明,这种有效场论再现过阻尼自旋动力学的顺磁性费米液体和磁振子谱的铁磁性费米液体。一个有趣的观察是,自旋子的速度变为零,接近铁磁量子临界点,这意味着局域量子临界的出现。在此基础上,我们预测了$ω/T$在铁磁量子临界附近的标度行为,超出了传统的弱耦合方法。
2013-12-15 cond-mat.str-el
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。
2015-07-22 cond-mat.str-el
Landau Quasiparticles in Weak Power-Law Liquids
朗道-费米液体理论的失败通常被认为是相互作用费米子的突现场论中普遍的标度不变行为的一个迹象。然而,也存在边界的情况下,弱标度不变性加上粒子-空穴不对称性可以共存的朗道准粒子范式。在这封信中,我明确表明,朗道费米液体可以存在弱幂律标度的延迟格林函数。传统的费米液体,虽然表现出有限的准粒子的重量和大的准粒子寿命,这样一个外来的变种,总是不符合Luttinger定理的任何非平凡的缩放。这一结果为高温铜氧化物超导体的高场、欠掺杂赝能隙相中的类费米液体基态提供了证据。
2020-08-13 cond-mat.str-el
Orbitally selective breakdown of Fermi liquid quasiparticles in Ca$_{1.8}$Sr$_{0.2}$RuO$_4$
本文对Ca $_{1.8}$ Sr $_{0.2}$ RuO $_4$进行了全面的角分辨光电子能谱研究。四个不同的带被揭示,并沿Ru-O键方向的轨道特征被确定通过光偏振分析和比较动力学平均场论计算。分配给$d_{xz}, d_{yz}$轨道的能带显示费米液体行为与四重准粒子质量重整化。与主要的$d_{xy}$带特征相关的极重费米子显示出非费米液体行为。因此,我们证明了Ca $_{1.8}$ Sr $_{0.2}$ RuO $_4$是一种具有轨道选择性费米液体准粒子击穿的混合金属。
2019-04-16 cond-mat.str-el
Grüneisen parameter studies on heavy fermion quantum criticality
格吕奈森参数,实验确定的比热膨胀比热,量化的压力依赖性的特征能量尺度的物质。这是高度增强的近藤晶格系统,其性质强烈依赖于f-和传导电子之间的压力敏感的反铁磁交换相互作用。在这篇综述中,我们专注于Grüneisen参数和它的磁性类似物,绝热磁热效应,重费米子金属量子临界点附近的发散。我们比较实验结果与目前的理论模型,包括强大的几何挫折的影响。我们还讨论了使用不同的磁格吕奈森参数的绝热退磁冷却到非常低的温度的材料的可能性。
2016-08-17 cond-mat.str-el
`Local' Quantum Criticality at the Nematic Quantum Phase Transition
本文讨论了金属费米体系双量子临界点(QCP)不动点理论中费米子关联函数的有限温度性质。我们发现,虽然不动点理论在其上临界维数以上,等时费米子关联函数在QCP附近呈现普适的标度形式。我们发现,在量子临界区,这种等时关联函数在空间上具有超局域行为,而等位自关联函数的低频行为在次优势项以下是费米液体的行为.这种行为也适用于金属费米系统的其他量子相变。
2006-09-01 cond-mat.str-el
Effective dimension of quasiparticle states and remnant Fermi surface in oxychlorides Ca_2CuO_2Cl_2 and Sr_2CuO_2Cl_2
发现Zr态贡献的k-区与剩余费米面在形式上相似,在其它k-区存在3个B_{1g}态的贡献意味着散射的双通道过程。因此,定能量区间积分法不仅至少再现了剩余费米面,而且再现了上述态对总谱强度的贡献之一
2002-03-26 cond-mat.str-el
Unifying Dirac Spin Liquids on Square and Shastry-Sutherland Lattices via Fermionic Deconfined Criticality
Universität Würzburg(维尔茨堡大学);Flatiron Institute(平顿研究所);Massachusetts Institute of Technology(麻省理工学院);Indian Institute of Technology Madras(马德拉斯印度理工学院);Harvard University(哈佛大学)
本文通过费米非束缚临界性统一了平方晶格和沙斯特-萨尔沙晶格的狄拉克流体,揭示了两者的低能场论结构一致,并分析了SO(5)临界点的共形非束缚临界性。
2026-11-06 cond-mat.str-el
Quantum criticality in two dimensions and Marginal Fermi Liquid
研究了量子临界点附近费米子与反铁磁自旋激发相互作用的二维模型的动力学性质。温度或掺杂被假定为足够高,使得赝能隙不出现。与标准的自旋费米子模型相比,我们假设系统中存在抑制反铁磁激发的空间关联的内在不均匀性。有人认为,在"奇怪的金属"相的自旋激发的不均匀性可以是一个后果的存在$π$移位畴壁的掺杂反铁磁相。平均的不均匀性和计算物理量,如电阻率和其他一些人可以解释不寻常的性质的铜酸盐统一的名称下"边缘费米液体"(MFL)。电阻率对掺杂的线性温度依赖性的斜率的依赖性与实验数据进行了比较。
2015-01-15 cond-mat.str-el
Quantum criticality of U(1) gauge theories with fermionic and bosonic matter in two spatial dimensions
本文考虑2+1维相对论U(1)规范理论,其中N_b种为复玻色子,N_f种为有限温度下的狄拉克费米子。用共形场论描述了Higgs相和Coulomb相之间的量子相变。在N_b和N_f较大的情况下,但对于任意的N_b/N_f比值,我们给出了这些CFTs的各种临界指数和普适振幅的计算。我们接触到这些场论所描述的不同的自旋液体、电荷液体和量子磁体的去限制临界点。我们计算物理观测值,可以在绝缘和掺杂量子磁体的实验或数值模拟中测量。
2008-01-06 cond-mat.str-el
Multiband Quantum Criticality of Polar Metals
最近的实验实现的极性金属与破反转对称性的动机,我们探讨了出现强相关性驱动的临界时,极性转变温度被调为零。克服先前讨论的挑战,我们展示了一个强大的机制,在多带金属的临界模式和电子之间的耦合。我们确定和表征几个新的相互作用的阶段,包括非费米液体,当带交叉接近费米能级,并提出他们的实验签名为三个通用类型的带交叉。
2020-07-20 cond-mat.str-el
Quasiparticles near quantum phase transition in heavy fermion metals
我们已经证明,基于准粒子概念和序参量概念的朗道范式可以用来解释重费米子金属的反常行为。利用这种范式和费米子凝聚量子相变(FCQPT),我们表明,这种反常行为是普遍的,可以用来捕捉最近的实验在低温下的重费米子金属的基本方面。在FCQPT之后,重费米子金属和简单金属点之间的隧穿电导率相对于电压偏置的变化可以是显著不对称的。我们表明,在T=0和超越FCQPT的霍尔系数经历了一个跳跃磁场调谐HF金属。
2005-06-23 cond-mat.str-el
Resistivity of a non-Galilean--invariant Fermi Liquid near Pomeranchuk Quantum Criticality
分析了金属在波梅兰丘克量子相变(QPT)附近电子-电子相互作用对电阻率的影响。我们表明,Umklapp过程是不有效的QPT附近,必须考虑相互作用和无序获得有限的和T依赖的电阻率。通过功率计数,在Z=3 QPT附近,在低T下对剩余电阻率的校正标度为Δ T ^{(D+2)/3}。然而,我们表明,A=0的简单连接,凸费米面在2D中,由于隐藏的可积性的电子运动。我们认为,在一个两带(s-d)模型中,A >0,并提出这个模型作为所观察到的T^{(D+2)/3}行为的解释。
2011-03-08 cond-mat.str-el
Field-Induced Quadrupolar Quantum Criticality in PrV2Al20
PrV_2Al_(20)是一种基于立方γ_3二重态的重费米子超导体,在~ 0.6K温度以下呈现非磁性四极有序。我们对PrV_2Al_(20)的磁输运研究揭示了沿[111]方向施加磁场在H_c ~ 11 T处的四极量子临界性。在抑制四极态所需的临界场Hc附近,我们发现电阻率rho(H,T)显著增强,准粒子的有效质量发散,并伴随着非费米液体(NFL)行为(即rho(T)~ T^n,n < 0.5)。我们还观察到上面的Shubnikov de Haas效应?Hc,表示增强的有效质量m/m0 ~ 10。这揭示了量子近藤效应和位间四极耦合之间的竞争,导致在量子临界点出现的T和H的广泛区域中的显著NFL行为。
2014-12-12 cond-mat.str-el
Quantum criticality and Lifshitz transition in the Ising system CeRu2Si2: Comparison with YbRh2Si2
介绍了对接近磁量子临界态的原型重费米子化合物的新的热电功率(TEP)测量。TEP的高灵敏度技术是揭示费米表面不稳定性的独特工具,这里称为Lifshitz跃迁。第一个重点是Ising CeRu2Si2系列。掺杂CeRu_2Si_2与Rh产生的一级变磁性转变和纯化合物中观察到的赝变磁性之间的去耦。比较的情况下,YbRh_2Si_2通常被认为是原型的局部量子临界CeRu_2Si_2,作为一个例子的自旋密度波临界。到目前为止,对于显示铁磁翼的铁磁材料,没有出现在铁磁相和顺磁相之间保持费米面的简单情况。一个悬而未决的问题是在这些多带系统的超导电性的Lifshitz转变的后果。
2013-11-05 cond-mat.str-el
Scrutinizing Hall effect in Mn$_{1-x}$Fe$_{x}$Si: Fermi surface evolution and hidden quantum criticality
区分Mn $_{1-x}$ Fe $_{x}$ Si顺磁相中的正常(OHE)和异常(AHE)霍尔效应揭示了与隐藏的量子临界(QC)点$x^*\sim0.11$相关的OHE符号反转。在中等Fe含量下的半金属行为导致Mn $_{1-x}$ Fe $_{x}$ Si中的费米学、磁相互作用和QC领域中的可验证的预测。电子和空穴浓度的变化被认为是通过修改海森堡磁性模型中的RKKY交换相互作用来调节Mn $_{1-x}$ Fe $_{x}$ Si中QC区域的驱动力。
2015-07-18 cond-mat.str-el
Disorder and quasiparticle interference in heavy-fermion materials
利用大N方法,我们研究了重费米子材料近藤屏蔽相的无序效应。我们证明了杂化和传导电子电荷密度之间的强反馈放大了无序的效果,使得已经很小浓度的缺陷强烈地扰乱了材料的局部电子结构,而仅微弱地影响它们的空间平均热力学性质。最后,我们表明,缺陷的微观性质可以通过其特征签名的杂交和准粒子干涉光谱。
2013-10-29 cond-mat.str-el
Weak-coupling to strong-coupling quantum criticality crossover in a Kitaev quantum spin liquid $α$-RuCl$_3$
本研究在Kitaev量子自旋液体材料$\alpha$-RuCl$_3$中发现全新的量子临界性渡越现象,揭示其高能标弱耦合与低能标高耦合的两种普适标度行为,为费米子-玻色子耦合拓扑系统的量子临界演化研究提供关键见解。
2022-03-25 cond-mat.str-el
Fermionic quantum criticality and the fractal nodal surface
对重费米子金属中的量子临界态和高温$_c$超导体的正常态完全缺乏理论理解,这是凝聚态物理的根本问题:与费米-狄拉克统计相关的臭名昭著的负号使得路径积分是非概率的,并且不允许与经典系统中的临界现象建立联系。使用Ceperley的约束路径积分的形式主义,我们证明了尺度不变性和费米-狄拉克统计的工作可以调和。后者自洽地转化为几何约束结构。我们证明了这个“节点超曲面”编码的费米液体的尺度和变成分形时,系统成为量子临界。为了说明这一点,我们计算节面和电子动量分布的Feynman回流波函数,确实发现,随着回流强度的增加,准粒子质量逐渐增加,发散时,节结构成为分形。在重费米子金属间化合物中,已经观察到费米液体在临界点的这种坍缩。
2008-04-14 cond-mat.str-el
Concealed Mott Criticality: Unifying the Kondo Breakdown and Doped Charge-Transfer Insulators
University of Geneva(日内瓦大学);Leiden University(莱顿大学)
本研究提出隐藏的莫特临界性框架,统一解释重费米子近藤击穿与掺杂铜氧化物的量子临界点,通过玩具模型验证了费米面跳变与两侧质量增强的结论,符合实验观测。
2024-12-27 cond-mat.str-el
Quasiparticle Mass Enhancement and Fermi Surface Shape Modification in Oxide Two-Dimensional Electron Gases
我们提出了一个模型,旨在定性捕获附近的过渡金属氧化物异质结包含$t_{2g}$电子密度远小于一个电子,每个金属原子的二维电子气形成的电子-电子相互作用物理。这种类型的二维电子系统可以用$GW$近似微扰地描述,该近似预测库仑相互作用比简单的二维电子气体更强烈地增强准粒子有效质量,并且它们重塑费米表面,降低其各向异性。
2015-10-18 cond-mat.str-el
Rare collapse of fermionic quasiparticles upon coupling to local bosons
本研究针对贝特晶格上的费米-玻色模型,通过映射为格点依赖势的无相互作用链求解,发现费米子准粒子完全塌缩的情况罕见,其消失概率随零能玻色子数和耦合强度增加而上升,该模型可应用于多种掺杂氧化物体系并助力理解t-J^z模型的准粒子起始机制。
2023-03-28 cond-mat.str-el
Optical Response of Sr$_2$RuO$_4$ Reveals Universal Fermi-liquid Scaling and Quasiparticles Beyond Landau Theory
我们报告的光学测量表明,低能量弛豫率($1/τ$)的传导电子在Sr $_2$ RuO $_4$服从标度关系,其频率($ω$)和温度($T$)的依赖性,根据费米液体理论。在热弛豫状态下,适用$1/τ\propto (\hbarω)^2 + (pπ\kB T)^2$与$p=2$和$ω/T$缩放。利用动力学平均场理论计算的多体电子结构证实了低能费米液体标度,并提供了在较高能量和温度下偏离费米液体行为的定量理解。在这一制度中的多余的光谱重量提供了证据,强烈分散的“弹性”准粒子激发以上的费米能量。
2014-08-25 cond-mat.str-el
The thermopower as a signature of quantum criticality in heavy fermions
我们提出了一系列的论据表明,塞贝克系数可以作为一个决定性的实验来表征的性质的量子临界点(QCP)在重费米子化合物。作为反应几乎完全的离域熵载流子的存在下,塞贝克系数显示出剧烈的崩溃在近藤击穿QCP,作为重建的费米面发生。相反,在自旋密度波(SDW)QCP周围,塞贝克系数是广泛对称的。我们讨论了在QCP的符号变化的可能性,$| S / T | $的特性变化与温度和外部参数,以及塞贝克系数的能力,以区分本地化和巡回反铁磁性(AF)。对四种非常规化合物:YbRh $_2$ Si $_2$,Ce(Mn)In $_5$,CeCu $_{6-x}$ Au $_x$和URu $_2$ Si $_2$给出了实验建议。
2010-02-12 cond-mat.str-el
Strange metal without magnetic criticality
我们目前对金属的理解面临的一个根本挑战是经常观察到费米液体行为的定性偏离。标准的观点将这种非费米液体现象归因于电子从潜在的序参量的量子临界波动中散射。虽然长期以来人们一直在推测非费米液体行为与磁性边界隔离的可能性,但没有实验证实。在这里,我们报告的观察一个奇怪的金属区域的情况下,磁不稳定性的超纯单晶。特别是,我们表明,重费米子超导体$β$ -YbAlB $_4$形成一个可能的相位与奇怪的金属行为在整个广泛的压力制度,明显地从高压磁量子相变的费米液相。
2015-08-11 cond-mat.str-el
Quasiparticles and order parameter near quantum phase transition in heavy fermion metals
结果表明,基于准粒子概念和序参量概念的朗道范式是有效的,可以用来解释重费米子金属在量子临界点附近的反常行为.对这一现象的理解一直存在问题,主要是因为缺乏理论指导。利用这一范式和费米子凝聚量子相变,我们研究了重电子液体在不同温度和外加磁场下临界点附近的反常行为。我们表明,这种反常行为是普遍的,可以用来捕捉最近的实验在低温下重费米子金属的基本方面。
2005-02-11 cond-mat.str-el
Conductivity close to antiferromagnetic criticality
在自旋费米子模型的框架下,利用图解法研究了接近反铁磁不稳定性的三维无序金属的电导率。我们计算了相互作用对电导率的修正$δσ(ω,T)$,假设后者是由无序散射主导的,并且相互作用是弱的。虽然费米散射率在整个费米表面上表现出临界行为,但相互作用校正主要由热点附近的过程控制,热点附近是费米表面的狭窄区域,对应于最强的自旋-费米散射。正好在临界点$δσ\propto[max(ω, T)]^{3/2}$。在足够大的频率$ω$下,电导率与温度无关,并且$δσ\propto(τ^{-1}-iω)^{-2}$,$τ$是弹性散射时间。在一定的中频范围内$δσ(ω)\propto iω(τ^{-1}-iω)^{-2}$。
2013-01-02 cond-mat.str-el