费米指出，由于电子的量子性质，它们形成了一种粒子气体，其中温度和密度遵循所谓的费米分布。在金属中，如朗道所示，尽管它们彼此之间以及正背景离子之间存在很强的库仑相互作用，但电子继续像自由量子力学粒子一样行事，但质量增加。这种物质的状态，朗道-费米液体，通过与绝对温度的平方成比例的电阻率加上与所施加的场的频率的平方成比例的项，在实验上被识别。计算表明，如果朗道费米液体中电子-电子散射占主导地位，则两项之比$b$具有普适值{ \em b} = 4。我们发现，在正常状态下的重费米子金属URu $_2$ Si $_2$，而不是费米液体值4的系数$b$ =1 $\pm$ 0.1。这个意想不到的结果意味着这种材料中的电子正在经历独特的散射过程。这种散射是内在的，我们认为，铀$f$电子不杂交形成一个连贯的费米液体，而是像一个密集的弹性杂质阵列，相互作用的载流子不相干。该行为不限于URu $_2$ Si $_2$。$b \neq$ 4的费米类液体态已经在许多不同的系统中被观察到，但这一结果的重要性尚未被认识到。
英文摘要：
Fermi showed that electrons, as a result of their quantum nature, form a gas of particles where the temperature and density follow the so called Fermi distribution. In a metal, as shown by Landau, that despite their strong Coulomb interaction with each other and the positive background ions, the electrons continue to act like free quantum mechanical particles but with enhanced masses. This state of matter, the Landau-Fermi liquid, is recognized experimentally by an electrical resistivity that is proportional to the square of the absolute temperature plus a term proportional to the square of the frequency of the applied field. Calculations show that, if electron-electron scattering dominates the resistivity in a Landau Fermi liquid, the ratio of the two terms, $b$ has the universal value of {\em b} = 4. We find that in the normal state of the heavy Fermion metal URu$_2$Si$_2$, instead of the Fermi liquid value of 4 the coefficient $b$ =1 $\pm$ 0.1. This unexpected result implies that the electrons in this material are experiencing a unique scattering process. This scattering is intrinsic and we suggest that, the uranium $f$ electrons do not hybridize to form a coherent Fermi liquid but instead act like a dense array of elastic impurities, interacting incoherently with the charge carriers. This behavior is not restricted to URu$_2$Si$_2$. Fermi liquid like states with $b \neq$ 4 have been observed in a number of disparate systems but the significance of this result has not been recognized.
Measurements of the NMR Knight shift tensor and nonlinear magnetization in URu$_2$Si$_2$
URu $_2$ Si $_2$的非线性磁化率在隐阶跃迁处出现异常峰。为了研究这种异常，我们进行了直接磁化测量，并研究了详细的角度依赖性的$^{29}$硅核磁共振奈特位移张量。我们发现非线性磁化强度比以前报道的要小，并且类似的非线性Knight位移张量低于检测限。我们的结果表明，反常峰的大小是样品依赖。
Local observation of linear-$T$ superfluid density and anomalous vortex dynamics in URu$_2$Si$_2$
重费米子超导体URu $_2$ Si $_2$是一种具有节隙结构的手征时间反转破缺超导体。在这里，我们微观可视化的超导性和空间不均匀的铁磁性在URu $_2$ Si $_2$。我们观察到线性- $T$超流体密度，与包括手征d波的d波配对对称性一致，但没有观察到手征d波预期的自发磁化。局部涡钉扎电位在不同位置具有不同取向的四重或二重旋转对称性。两者合计，这些数据支持在URu $_2$ Si $_2$中的节间隙结构，并表明手性不存在或不导致可检测的自发磁化。
Interplay of magnetism, Fermi surface reconstructions, and hidden-order in the heavy-fermion material URu$_2$Si$_2$
URu $_2$ Si $_2$无疑是重费米子化合物中最神秘的一种。尽管二十多年的实验和理论工作，在$T_0 = 17.5$ K的转变的序参量仍然是未知的。低于$T_0$的状态仍然被称为“隐序相”，关键仍然是确定驱动系统进入这一相的能量尺度。我们提出了在高达60 T的脉冲磁场中对非常高质量的单晶进行的新的磁阻和磁化测量。我们发现，在URu $_2$ Si $_2$的隐阶态的转变最初是由一个高温交叉在40-50 K左右，这是一个指纹的站点间的电子相关性。在沿易磁化轴$\bf{c}$施加的磁场$\mathbf{H}$中，这种高温标度的消失先于磁矩的极化，以及它驱动隐阶相的不稳定。强杂质相关的磁阻证实，费米表面在$T_0$以下被重构，并且在沿$\mathbf{c}$施加的高磁场中，即在非线性高磁极化下被强烈修改。指出了场致费米面变化控制的隐阶态中的急剧交叉的可能性。
Induced-Moment Weak Antiferromagnetism and Orbital Order on the Itinerant-Localized Duality Model with Nested Fermi Surface: A Possible Origin of Exotic Magnetism in URu${}_{2}$Si$_{2}$
本文在考虑了巡游费米子和自旋自由度“定域”分量的对偶模型基础上，讨论了URu ${}_{2}$ Si ${}_{2}$的弱反铁磁性。采用单重态-单重态晶场方案，结合巡游费米子部分费米面的嵌套性质，在诱导矩机制框架下分析了该问题。结果表明，${\cal O}$的极小有序矩$m$（$10^{-2}$ $\times$ $μ_{B}$）与相变温度下的大比热跃变$T_{N}$是相容的.在外部磁场的存在下进行的分析表明，在极限T \to 0和T_{N} $的$m$的场依赖性不缩放，除了非常接近临界场B，这与Mentink最近的观察是一致的。反铁磁序引起f电子的反铁磁轨道序。
Electronic structure theory of the hidden order material URu$_2$Si$_2$
我们报告了对URu $_2$ Si $_2$的顺磁（PM）、大矩反铁磁（LMAF）和隐藏有序（HO）相的全面电子结构研究。我们进行了相对论全势计算的基础上的密度泛函理论（DFT），采用不同的交换相关泛函处理电子关联内的开放$5f$壳层的铀。具体而言，我们调查-通过计算和低温实验性能之间的比较-是否$5f$电子在URu $_2$ Si $_2$本地化或离域。我们还进行了动力学平均场论计算（LDA+DMFT），研究了100 K及以上准粒子态的温度演化，揭示了随着温度的降低，准粒子能隙在化学势处逐渐打开.计算的性能与已知的实验数据的详细比较表明，LSDA和GGA的方法，其中铀$5f$电子被视为巡回，提供了一个很好的解释PM和LMAF阶段的可用低温实验数据。此外，我们表明，由于特定的材料的费米表面不稳定性的一个大的，但部分，费米表面缺口高达750 K时发生反铁磁对称性破缺。HO相的发生解释通过动力学对称性破缺诱导的长寿命的反铁磁自旋涨落的模式。该动力学对称性破缺模型解释了为什么HO相的费米面能隙与LMAF相的费米面能隙相似但小于LMAF相的费米面能隙，以及为什么HO相和LMAF相具有相同的费米面却具有不同的序参量.合适的推导出的HO的序参量被建议为费米表面间隙或动态自旋-自旋关联函数。
Signatures of spinorial order in URu$_2$Si$_2$: Landau-Ginzburg theory of hastatic order
URu $_2$ Si $_2$中隐藏的顺序在30多年后仍然是一个令人信服的谜，序参量仍然没有被确定。一个有趣的相的建议是hastatic秩序：一个对称性打破重费米液体与自旋杂化打破单和双时间反演对称。Hastatic顺序是材料中的第一个旋序，而不是矢量顺序，但以前的工作尚未发现旋序性质的直接后果。在本文中，我们重新审视了朗道-金兹伯格理论中的hastatic建议。而不是一个单一的spinorial序参量打破双时间反演对称性，我们发现两个规范不变的矢量订单：预期的复合订单与现场的时刻，和一个新的数量捕捉对称性打破单独的spinorial性质。讨论了涨落和无序对四元对称性破缺的影响，解释了URu $_2$ Si $_2$中面内磁矩的缺失，并预言了一个新的横场跃迁.
Electronic structure of URu$_2$Si$_2$ in paramagnetic phase: Three-dimensional angle resolved photoelectron spectroscopy study
利用3D角分辨光电子能谱学，通过扫描入射光子能量和光电子探测角，得到了顺磁相隐序化合物URu $_2$ Si $_2$的三维电子结构.在$E_\mathrm{F}$附近观察到了$\mathrm{U}~5f$态贡献增强的准粒子带，这些准粒子带是由与$\mathrm{Ru}~4d$态的杂化形成的。准粒子带的能量色散显著依赖于$k_z$，表明它们具有内在的三维性质。能带结构计算定性地解释了能带结构和费米面的特征，尽管电子关联效应强烈地重整化了准粒子能带。URu $_2$ Si $_2$中准粒子带的三维强关联性质是模拟其隐阶跃迁的基本成分。
Cyclotron Resonance in the Hidden-Order Phase of URu2Si2
我们首次在超洁净URu $_2$ Si $_2$晶体中观测到了隐阶相的回旋共振，从而可以完全确定主费米面片的角度依赖的电子质量结构。我们发现了一个异常分裂的最尖锐的共振线下的面内磁场旋转。这是最自然的解释，域的形成，打破了四重旋转对称的基础tetraxite晶格。结果表明，在[110]方向上出现了具有热点的面内质量各向异性，这可以解释最近报道的各向异性面内磁化率。这与“非”费米液态是一致的，其中巡回电子具有单向相关性。
Anisotropic inelastic scattering and its interplay with superconductivity in URu$_{2}$Si$_{2}$
与几乎所有的各向异性超导体相反，URu $_{2}$ Si $_{2}$的上临界场当场沿低导电方向取向时较大。我们提出了一个研究的电阻率和塞贝克系数延伸到亚开尔文温度范围内揭示了一个奇异的情况下的各向异性。当电流沿c轴方向注入时，$_{2}$ Si $_{2}$表现为低密度费米液体。当它沿着a轴流动时，即使在存在大的场的情况下，电阻率仍保持T线性下降到T $_{c}$，并且塞贝克系数在非常低的温度下经历符号变化。我们的结论是，特征能量尺度是各向异性的和消失的小基面。
Absence of a static in-plane magnetic moment in the "hidden-order" phase of URu$_2$Si$_2$
我们对重费米子化合物\URuSi \进行了仔细的磁中子散射研究，以探讨在“隐序”相中平行于四面体基面的小磁矩的可能存在。最近的两个模型已经假设了铀位置$S_\parallel$上的磁矩的这种小的面内分量（秩-5超自旋/hastatic顺序）旨在解释隐藏顺序相位，除了公知的平面外分量$S_\perp ~ \approx~0.01-0.04 $ μ_B $/U. In order to separate $ S_ \parallel $ and $ S_PDMATHABMS $ we take advantage of the condition that for magnetic neutron scattering only the components of the magnetic structure that are perpendicular to the scattering vector $ Q $ contribute to the magnetic scattering. We find no evidence for an in-plane magnetic moment $ S_ \parallel $. Based on the statistics of our measurement, we establish that the upper experim…
Electrodynamics of the antiferromagnetic phase in URu$_2$Si$_2$
我们目前的数据上的光学电导率的URu $_{2-x}$（Fe，Os）$_{x}$ Si $_{2}$。当母体材料URu $_2$ Si $_2$在低于17.5 K时进入神秘的隐藏有序相时，反铁磁相由Fe或Os取代到Ru位点上引起。我们发现，HO和AFM阶段表现出相同的间隙结构，其特征在于由以下的间隙能量与光谱重量转移到一个狭窄的频率区域的间隙，密度波的典型的光学签名的电导率损失。AFM阶段的特点是强烈的增加，在这两个转变温度和能量的差距与过渡。在正相中，光散射率在跃迁正上方按$ω^2$变化。我们发现，在HO和AFM阶段，我们的数据是一致的费米液体的弹性共振散射。这表明，相干态的出现是任何一个有序相出现的必要条件。我们的测量有利于模型，其中的HO和AFM阶段是由嵌套诱导的密度波隙的共同物理驱动。
Reentrant behaviour in Landau Fermi liquids with spin-split Pomeranchuk instabilities
利用二维格子系统的广义Pomeranchuk方法，研究了自旋反对称相互作用对正方格子上Landau-Fermi液体稳定性的影响。特别是，我们分析的相互作用，可能会引起所谓的自旋分裂型的不稳定性，即当自旋向上和自旋向下的费米面相对于彼此位移。研究了相空间作为相互作用强度$V$、电子化学势$μ$和外部磁场$h$的函数。我们发现，这样的相互作用一般产生增强的朗道费米液体的不稳定区域。更有趣的是，在$V$相空间的某些区域，我们发现了作为磁场$h$的函数的重入行为，类似于在最近的实验中发现的，例如在URu $_2$ Si $_2$和Sr $_3$ Ru $_2$ O $_7$中。
