A systematic analysis of thermodynamic properties performed on Ce-base exemplary compounds allows to identify different types of behaviors as the system approaches the quantum critical region. They are recognized in the respective magnetic phase boundaries (T_{N,C}(x)) as a change from the classical negative curvature to a linear composition ($x$) dependence, the occurrence of a critical point or the evanescence at finite temperature under pressure at finite temperature. In the first case, an anomalous reduction of the entropy S_m respect to the S_m = RLn2 value (expected for the usual Ce-magnetic doublet ground state) is observed around x_{cr}, and analyzed taking profit of detailed studies performed on CeIn_{3-x}Sn_x alloys. As expected from Maxwell relations, the volume variation V_0(x) at T=>0 also shows a non-monotonous behavior around x_{cr}.
Different regimes in the entropy variation of the ordered phase (S_{MO}) are recognized. Only in the former case S_{MO}=> 0 continuously as T_{N,C}=>0, whereas in the second S_{MO}(x,B) remains constant till a first order transition occurs. In the third case, the degrees of freedom of the MO phase are progressively transferred to the heavy fermion component as indicated by the decreasing C_m(T_N) jump which vanishes at finite temperature.
Electronic properties of correlated metals in the vicinity of a charge order transition: optical spectroscopy of $α$-(BEDT-TTF)$_2M$Hg(SCN)$_4$ ($M$ = NH$_4$, Rb, Tl)
Neutron-Diffraction Measurements of an Antiferromagnetic Semiconducting Phase in the Vicinity of the High-Temperature Superconducting State of K$_x$Fe$_{2-y}$Se$_2$
最近发现的K-Fe-Se高温超导体引起了关于其母体化合物性质的激烈争论。输运、角分辨光电子能谱和STM测量表明,它的母体化合物可能是绝缘的、半导体的甚至是金属的[M. H.方,H.- D.王角H.董志J. Li,C.- M. Feng,J. Chen,and H. Q.袁,欧罗巴。Lett. 94,27009(2011); F. Chen等人Phys.Rev.X1,021020(2011);和W. Li等人,物理修订信函109,057003(2012)]。由于与这些不同相关联的磁性基态尚未被识别,磁性和超导性之间的关系也没有完全理解,因此该系统的真正母体化合物仍然难以捉摸。在这里,我们报告的中子衍射实验,揭示了一个半导体反铁磁(AFM)阶段与菱形铁空位秩序。半导体相的磁性顺序与铁磷属元素化物母体化合物的条纹AFM顺序相同。此外,当root 5 * root 5块AFM相与超导性共存时,条纹AFM有序被抑制,这使我们推测新的半导体磁性有序相是该超导体的真正母相。
Magnetism trends in doped Ce-Cu intermetallics in the vicinity of quantum criticality: realistic Kondo lattice models based on dynamical mean-field theory
本文用实际电子结构计算和动力学平均场论(DMFT)相结合的方法,描述了典型重费米子化合物CeCu中Au掺杂的$_6$的量子临界点(QCP),并计算了Ce的定域$4f$ -电子.比较了Ce(Cu $_{1-ε}$ Au $_ε$)$_6$与Co掺杂CeCu $_{5}$的磁性趋势,后者位于最早的稀土永磁化合物之一Ce(Co,Cu)$_5$的组成空间的非铁磁性一侧.构造了一个真实的Doniach相图,表明该体系在Ce(Cu $_{1-x}$ Co $_x$)$_5$的$0.2<x<0.4$中跨越了近藤晶格中的一个磁量子临界点.比较了Au掺杂CeCu $_6$和Co掺杂CeCu $_5$,发现后者在QCP附近的扫描区完全覆盖了前者。这些趋势的散装稀土永磁体的矫顽力的影响进行了讨论。
Complex magnetism and non-Fermi liquid state in the vicinity of the quantum critical point in the CeCo$_{1-x}$Fe$_x$Ge$_3$ series
我们报告了对CeCo $_{1-x}$ Fe $_{x}$ Ge $_3$合金的广泛研究,通过掺杂顺磁性CeFeGe $_3$化合物,将CeCoGe $_3$中的反铁磁有序阻尼到0 K,从而显示出量子临界点(QCP)。QCP的存在是通过使用广泛的实验方法检测非费米液体行为(NFL)来确认的:磁化率,比热,电阻率,磁阻和热电功率。在热电功率的情况下,我们发现$x$的塞贝克系数在0.6左右,即在QCP附近有明显的增强。最后,不同的互补研究使得能够构建CeCo $_{1-x}$ Fe $_{x}$ Ge $_3$系统的复杂磁相图,包括Ce基态的晶体电场分裂所施加的能量标度。
Model of the electron-phonon interaction and optical conductivity of Ba$_{1-x}$K$_x$BiO$_3$ superconductors
我们研究了Ba $_{1-x}$ K $_x$ Bi O $_3$化合物的物理性质,重点研究了其光学性质。从简单的Holstein模型,描述了一个单一的频带耦合到氧气呼吸模式与参数来自第一性原理计算的结果,是在很好的协议与广泛的实验信息。它占$x=0$ %的绝缘母体化合物,具有直接(光学)和间接间隙,以及$x = 0.38$周围的金属绝缘体过渡。强的电子-声子耦合导致谱重重新分配的频率尺度远大于特征声子频率和强烈的非谐声子。我们发现,在相界附近的金属相是接近的极化区。
Soft phonon modes in the vicinity of the structural quantum critical point
准方钴矿超导体$A_3T_4$ Sn $_{13}$($A$ =Sr,Ca; $T$ =Ir,Rh,Co)是高度可调谐的,其特征在于结构量子临界点。我们构建了这些等价化合物的温度-晶格常数相图,分别将Ca $_{3}$ Rh $_4$ Sn $_{13}$和Ca $_{3}$ Co $_4$ Sn $_{13}$作为接近和远离结构量子临界点的成员。解卷积的晶格比热和电阻率提供了一个近似的声子态密度$F(ω)$和电子-声子输运耦合函数$α_{tr}^2F(ω)$的钙$_{3}$铑$_4$锡$_{13}$和钙$_{3}$钴$_4$锡$_{13}$,使我们能够调查的结构量子临界点的影响。我们的结果支持声子软化的情况接近结构量子临界点,并解释了增强的耦合强度接近结构不稳定性。
Magnetic and magnetoresistance behavior of Tb7Rh3, an intermetallic compound with a negative temperature coefficient of electrical resistivity in the paramagnetic state, and Paramagnetic Giant Magnetoresistance Phenomenon
直流磁化,电和磁电阻和热容量测量(2-300 K)的结果Tb 7 Rh 3,在Th 7 Fe 3型六方结构结晶,报告。在这种化合物中,磁有序集在约90 K,在低温下具有额外的转变,并且电阻率(R)的温度系数dR/dT在顺磁状态下在很宽的温度范围内为负。磁化结果表明,该化合物在磁场-温度相图中具有丰富的特征。主要强调的一点是,顺磁状态下的dR/dT的符号可以通过施加磁场而逐渐改变。结果,除了在磁有序状态下的巨磁阻行为之外,磁阻(MR)的幅度即使在室温附近(远高于磁有序温度)也相当大。与该系列的其他重稀土元素类似,这类化合物可以被归类为顺磁性巨磁阻系统。一种新的理论方法是必要的,以了解这一现象。
Pressure-induced spin pairing transition of Fe$^{3+}$ in oxygen octahedra
高压可以在含过渡金属的化合物中引起自旋转变。这些跃迁不仅对基础物理学和化学有重要意义,而且对地球和行星内部的地球化学和地球物理学也有重要意义。在这里,我们进行了比较研究的压力诱导的自旋转变的化合物与三价铁,八面体配位的氧。给出了FeBO $_3$、Fe $_2$ O $_3$和Fe $_3$(Fe $_{1.766(2)}$ Si $_{0.234(2)}$)(SiO $_4$)$_3$的高压单晶穆斯堡尔谱数据,并详细分析了超精细参数行为。我们认为$ζ$ -Fe $_2$ O $_3$是$ι$ -Fe $_2$ O $_3$和$θ$ -Fe $_2$ O $_3$之间重构相变的中间相,并对所提出的$ζ$ -Fe $_2$ O $_3$的钙钛矿型结构提出了质疑,结构数据表明自旋跃迁与铁八面体的体积密切相关.当体积达到8.9-9.3千帕$^3$时,过渡开始,这对应于45-60 GPa的压力,具体取决于化合物。基于唯象的论证,我们得出结论,自旋转变只能进行作为一个一级相变的磁有序化合物。提出了一个预测自旋转变时协同行为的经验规则。铁八面体的不稳定性,以及它们之间在临界体积附近的强相互作用,可能引发亚稳相的相变。我们发现,高自旋铁离子的异构体位移线性依赖于八面体体积近似相同的系数,独立于特定的化合物和/或氧化态。对于八重协调Fe $^{2+}$,我们观察到一个显着较弱的非线性体积依赖性。
II. Exploring the role of the Crystal Electric Field in the vicinity of a Quantum Critical Point
CAB-CNEA, CONICET, IB-UNCuyo(核能委员会、国家科学和技术研究委员会、门多约大学研究所);Faculty of Sciences, University of Prešov(普雷绍夫大学理学院);Institute of Experimental Physics, SAS(斯洛伐克科学院实验物理研究所);Department of Chemistry, University of Genova(热那亚大学化学系)
Quantum Critical Dynamics of a Heisenberg-Ising Chain in a Longitudinal Field: Many-Body Strings versus Fractional Excitations
利用高分辨率太赫兹光谱研究了反铁磁Heisenberg-Ising自旋链化合物BaCo $_2$ V $_2$ O $_8$的量子自旋动力学随温度和纵向磁场的变化.在低于$T_N\simeq 5.5$ K的反铁磁相中观察到了受限的自旋激发。在一个以上的$B_c=3.8$ T的场诱导的无带隙阶段,我们确定多体弦激发以及低能量分数psinon/antipsinon激发通过比较Bethe-Anglesia计算。在$B_c$附近,高能量弦激发被发现是动态占主导地位的分数激发。