Low temperature magnetic and thermal (C_m) properties of the ferromagnetic (FM) alloys Ce_2.15 (Pd_1-x Rh_x)_1.95 In_0.9 were investigated in order to explore the possibility for tuning a quantum critical point (QCP) by doping Pd with Rh. As expected, the magnetic transition observed at T = 4.1K in the parent alloy decreases with increasing Rh concentration. Nevertheless it splits into two transitions, the upper being antiferromagnetic (AF) whereas the lower FM. The AF phase boundary extrapolates to T_N = 0 for x_cr ~ 0.65 whereas the first order FM transition vanishes at x ~ 0.3. The QC character of the T_N => 0 point arises from the divergent T dependence of the tail of C_m/T observed in the x = 0.5 and 0.55 alloys, and the tendency to saturation of the maximum of C_m(T_N)/T as observed in exemplary Ce compounds for T_N => 0. Beyond the critical concentration the unit cell volume deviates from the Vegard's law in coincidence with a strong increase of the Kondo temperature.
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。
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。
Anomalous Quantum Criticality at a Continuous Metal-Insulator Transition
The Institute of Mathematical Sciences(马图拉科学研究所);Homi Bhabha National Institute(霍米·巴巴国立研究所);Department of Physics, National Institute of Technology Agartala(阿格塔拉国立理工学院物理系)
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。
Mixed magnetism, nanoscale electronic segregation and ubiquitous first order transitions in giant magnetocaloric MnFeSiP alloys detected by $^{55}$Mn NMR
Quantum-critical scale invariance in a transition metal alloy
在$T=0$的竞争阶段之间的量子力学波动诱导奇异的有限温度集体激发,这不是由标准的朗道费米液体框架描述。这些激发表现出异常的温度依赖性,或非费米液体行为,在量子临界点附近的输运和热力学性质,并经常密切相关的外观观察到的强相关系统,包括高- $T_c$铜酸盐和铁pnicide超导体的非常规库珀配对。然而,超导性的存在排除了直接接近量子临界点的可能性,并且使得难以评估量子临界涨落在形成反常的有限温度物理性质中的作用。在这里,我们报告的温度场标度不变性的非费米液体热力学,运输,和霍尔量在非超导铁磷属元素化物,Ba(Fe $_{1/3}$ Co $_{1/3}$ Ni $_{1/3}$)$_{2}$ As $_{2}$,表示量子临界在零温度和零施加磁场。除了线性的温度电阻率,强准粒子散射的标志性签名,我们发现的散射率服从温度和施加的磁场之间的普遍比例关系下降到最低的能量尺度。再加上接近零温度和零场极限的类空穴载流子的主导地位,尺度不变性,各向同性场响应,以及缺乏施加的压力敏感性表明了一个独特的量子临界系统,不会驱动配对不稳定性。
Quantum critical scaling of the conductivity tensor at the metal-insulator transition in Nb$_{1-x}$Ti$_{x}$N
与朗道范式相反,金属-绝缘体转变(MIT)纯粹由巡游和局域化之间的竞争驱动,不伴有任何常规的(例如,磁)有序-无序不稳定性,不允许明显的局部序参量。在这里,我们提出了一个详细的分析的量子临界磁输运数据的合金Nb $_{1-x}$ Ti $_{x}$ N跨Ti掺杂驱动的MIT。我们证明,第一次,清晰和新颖的量子临界性反映在整个麻省理工学院的完整的电导率张量。广泛,全面符合最近的理论预测强烈表明,这些意想不到的发现是一个连续的MIT的带分裂型,而不是传统的安德森障碍或“纯”相关驱动的一阶莫特型的代表。
Ferromagnetic Quantum Critical Point in CePd$_2$P$_2$ with Pd $\rightarrow$ Ni Substitution
研究了等电子化学取代系列Ce(Pd $_{1-x}$ Ni $_x$)$_2$ P $_2$的结构、热力学和电子输运性质,在温度-浓度($T-x$)相图中发现了一个可能的铁磁量子临界点.这种行为的结果,从单位晶胞体积的同时收缩,这调谐的相对强度的近藤和RKKY相互作用,并通过合金化的无序的引入。在$x_{\rm{cr}}$ $\approx$ 0.7的临界区域附近,晶胞体积的收缩率增强,表明铈$f$ -价从三价转变为非整数值。与该图一致,X射线吸收光谱测量显示,虽然CePd $_2$ P $_2$具有纯三价铈$f$ -状态,但CeNi $_2$ P $_2$具有小的($<$ 10 \%)四价贡献。在$x_{\rm{cr}}$周围的广阔区域中,费米液体温度依赖性被破坏,表明量子临界涨落和无序效应的影响。清洁CePd $_2$ P $_2$的测量进一步表明,施加的压力具有类似的铁磁顺序上的合金化的初始效果。从这些结果来看,CePd $_2$ P $_2$成为测试铁磁量子临界性的贝利茨-柯克帕特里克-沃伊塔模型等理论的关键系统,其中在肮脏和干净的限制下预计会有不同的行为。
Strong Coupling Superconductivity in the Vicinity of the Structural Quantum Critical Point in (Ca$_x$Sr$_{1-x}$)$_3$Rh$_4$Sn$_{13}$
超导准方钴矿(Ca $_x$ Sr $_{1-x}$)$_3$ Rh $_4$ Sn $_{13}$族的结构量子临界点为$x_c=0.9$,超导转变温度$T_c$在该临界点附近有一个圆顶形的变化,我们用比热探测了整个系列跨越量子临界点的正常态和超导态.我们的分析表明,一个显着降低的有效德拜温度接近$x_c$,我们解释为伴随着结构不稳定性的声子软化的结果。此外,在结构量子临界点附近发现$2Δ/k_BT_c$和$ΔC/γT_c$的显著大的增强超过Bardeen-Cooper-Schrieffer(BCS)值。(Ca $_{x}$ Sr $_{1-x}$)$_3$ Rh $_4$ Sn $_{13}$的相图为研究结构量子临界性和强电子-声子耦合超导电性之间的相互作用提供了一个模型系统。
Supercooling and fragile glassiness in a dipolar kagome Ising magnet
我们研究了经典偶极kagome伊辛反铁磁体中的平衡和有序,我们发现它表现为无无序的易碎自旋玻璃。通过确定适当的序参量,我们证明了向Chioar等人提出的有序态的转变。[Phys. Rev. B 93,214410(2016)]具有打破时间反演和亚晶格对称性的12位晶胞,并进一步提供证据表明转变的性质是一阶的。在接近转变时,自旋动力学急剧减慢。该系统很容易失去平衡,过冲过渡和进入一个过冷液体制度。利用广泛的蒙特卡罗模拟,我们表明,该系统具有超Arrhenius行为以上的顺序过渡。弛豫时间发散根据Vogel-Fulcher形式在一个有限的“玻璃化转变”温度在过冷制度。这样的行为,脆弱的玻璃的特性,是特别显着的,因为该模型是免费的淬火无序,不直接符合避免的临界范式,是简单的和突出的工程纳米磁性阵列中实现。