Unconventional mass enhancement around the Dirac nodal loop in ZrSiS
费米子的拓扑性质来自于它们的低能类狄拉克带色散和相关的手征。最初仅限于点,狄拉克色散线,甚至环路的扩展现在已经被发现和半金属托管这样的功能已经确定。然而,实验证据的增强相关效应预测发生在这些拓扑半金属一直缺乏。在这里,我们报告的量子振荡研究的节环半金属ZrSiS在高磁场,揭示了显着增强的有效质量的准粒子附近的节环。在阈值场以上,磁击穿发生在环结构中的间隙上,其轨道围绕其顶点包围不同的绕组,每个绕组伴随着额外的π-Berry相位。这些击穿轨道的振幅表现出异常的温度依赖性。这些发现表明,出现了新的,相关驱动的物理学在ZrSiS与Dirac类准粒子。
2017-01-31 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Unconventional critical behavior of fermions hybridized with bosons
在二维和三维的平均场近似下,研究了费米子与不动玻色子杂化到凝聚态的相变。杂化相互作用不提供费米子的库珀配对和二维玻色凝聚。在三维玻色子-费米子模型(BFM)中,对跃迁附近的序参量的强度展开,在Ginzburg-Landau-Gor'kov方程中不产生线性齐次项。这表明,以前的平均场模型的讨论是有缺陷的,在任何维度。特别地,常规(MFA)上临界场在任意维BFM中为零。
2004-11-01 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Unconventional quantum Hall effects in two-dimensional massive spin-1 fermion systems
在三维空间中具有高度简并性的非常规费米子,在凝聚态物理中引起了人们极大的兴趣。本文研究了具有一对自旋为1的带隙费米子的二维非常规费米子系统中的量子霍尔效应。我们发现,在无带隙情况下,原来无限多的零能朗道能级(LLs)发展成一系列的能带,导致霍尔电导首先降低的QHE现象当费米面向零能量方向移动时,当费米面移过零点时,由于范霍夫奇点,它的符号突然反转。我们进一步研究了自旋为1的费米子对的骰子模型中的奇异QHE,与连续模型的结果符合得很好。
2017-08-24 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Magnetism and unconventional superconductivity in Ce$_n$M$_m$In$_{3n+2m}$ heavy-fermion crystals
本文综述了层状重费米子化合物Ce $_n$ M $_m$ In $_{3n+2m}$(M=Co,Rh,Ir)的磁性、超导性和非费米液体性质。这些性质表明d波超导性和接近反铁磁量子临界点。
2002-09-04 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Unconventional Superconductivity in Heavy Fermion Systems
本文综述了利用核四极共振(NQR)在压力下对$f$ -电子衍生的重费米子(HF)系统超导电性和磁性的涌现相的研究。这些研究揭示了HF体系基态中的各种现象。在这篇文章中,我们突出的磁性和非常规超导(SC)的CeCu $_2$ Si $_2$,HF反铁磁体CeRhIn $_5$,和CeIn $_3$的新相图。揭示了磁场与超导体相互作用在磁临界性方面的区别和共同特征。
2004-12-11 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
A Simple Mechanism for Unconventional Superconductivity in a Repulsive Fermion Model
出于缺乏简单和易于分析的超导模型从强排斥相互作用,我们介绍了一个简单的紧束缚晶格模型的费米子与排斥相互作用,表现出非常规的超导性(超越BCS理论)。该模型类似于理想化的导体-电介质-导体三层。库珀对由介导吸引的电介质的相对侧上的电子组成。在强耦合极限下,我们用简并微扰理论证明了该模型简化为超导硬核玻色-哈伯德模型。在超导临界温度以上,赝能隙物理的模拟结果是费米子保持库珀配对,具有大的单粒子能隙。
2019-02-10 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Field-angle Dependence of the Zero-Energy Density of States in the Unconventional Heavy-Fermion Superconductor CeCoIn5
在沿四面体旋转的磁场中,对重费米子超导体CeCoIn_5进行了比热随磁场角变化的测量,测量温度低至~ 0.29 K。在比热中观察到明显的四倍角振荡,最小值(最大值)沿[100]([110])方向发生。振荡持续到低场H <<Hc 2,从而直接证明间隙节点的存在。结果表明,超导能隙的对称性很可能是dxy型的。
2003-11-30 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Signatures of Fermion Pairing with Unconventional Symmetry around BCS-BEC Crossover in a Quasi-2D Lattice
我们考虑了二维正方形晶格上有限范围配对相互作用的费米子,并在BCS-BEC交叉区域得到了非常规对对称态$d_{x^2-y^2}$和扩展态($s^*$)的特征.我们发现,在交叉区域,对于$d$对称和$s^*$对称,费米子动量分布函数$v_k^2$、Bogoliubov系数之比$v_k/u_k$和$v_k^2$的傅里叶变换有显著的不同.两个配对对称性的化学势和间隙函数作为相互作用的函数显示了几个有趣的特征。二维光晶格中的费米子原子可以提供一种测试这些特征的方法。我们讨论了当前这一代冷原子实验,可以利用。
2012-10-23 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con physics.atom-ph
From magnetic and Kondo-compensated states to unconventional superconductivity in heavy fermions: a unified approach
受重费米子CeRhIn $_5$中反铁磁性和超导性共存的最新实验证据的启发,我们提出了一种基于Anderson-Kondo晶格模型中实空间配对思想的全微观方法.我们提出了一个整体的相图纳入量子临界点的出现,近藤绝缘(KI),反铁磁(AF)和超导(SC)相满足。我们还得到了近藤绝缘态的完全补偿磁矩作为母态的新兴SC相。此外,共存的(AF+SC)相可能还包含一个非平凡的自旋-三重态能隙组件内的基本自旋单重态配对机制
2012-09-04 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Unconventional Topological Insulators from Extended Topological Band Degeneracies
实现拓扑绝缘体的一个普遍而美丽的图景是,狄拉克模型的质量项具有包围一个狄拉克点的节面。我们表明,这个几何图片的基础上狄拉克点可以推广到扩展带退化与非平凡的拓扑电荷。由于非平凡的拓扑荷迫使扩展带简并成对地产生或湮灭,当质量的节面包裹一个这样的扩展带简并时,所产生的带隙相必须是拓扑非平凡的,因为它不能在不关闭能隙的情况下被变形为拓扑平凡的原子绝缘体。我们使用节点线携带一个非平凡的$Z_{2}$电荷在三维来说明物理。值得注意的是,由于扩展能带简并的包裹面是不同的,我们发现这种推广可以带来非常规模式的边界态的拓扑绝缘体。
2020-05-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Heavy-fermion metals with hybridization nodes: Unconventional Fermi liquids and competing phases
重费米子材料的微观模型通常假设局部,即,动量无关的,导带和局部矩f电子之间的杂化。最近的实验的动机,我们考虑的情况下,这种忽视的动量依赖是不合适的,即当杂交功能的节点在动量空间。我们探讨了高角动量通道中近藤屏蔽产生的高度各向异性重费米液体的热力学和光学性质。动量空间中的二分法有着有趣的结果:例如,低温比热由重准粒子主导,而中温电导率则由未杂化的轻电子携带。然后,我们讨论了近藤效应之间的竞争和有序现象引起的矩间交换方面:我们提出,强的动量空间各向异性在选择竞争相起着至关重要的作用。利用大N平均场论的变体,得到了非常规杂交与非常规磁介导超导性的相互作用的明确结果。我们最近的实验CeCoIn5和其他重费米子材料的连接。
2008-03-14 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Evidence for unconventional superconducting fluctuations in heavy-fermion compound CeNi2Ge2
我们提出了在重费米子化合物CeNi $_2$ Ge $_2$中非常规超导涨落的证据。的温度依赖性的$^{73}$锗核自旋晶格弛豫速率$1/T_1$表明磁相关的发展和费米液体状态的形成在温度低于$T_{\rm FL}=0.4$ K,其中$1/T_1T$是恒定的。在生长态样品上测量的电阻和$1/T_1T$分别降低到低于$T_{\rm c}^{\rm onset} = 0.2$ K和$T_{\rm c}^{\rm NQR} = 0.1$ K;这些指示超导性的开始。然而,在退火样品以改善其质量后,这些超导特征消失了。这些结果与CeNi $_2$ Ge $_2$中从超导到正常相的量子临界点附近出现的非常规超导涨落是一致的。
2006-03-09 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Nature of the unconventional heavy fermion Kondo state in monolayer CeSiI
本研究针对单层CeSiI这一新型二维重费米子材料,结合分数赝费米子方法与从头算计算,揭示其强自旋-轨道耦合下的非传统动量依赖近藤屏蔽重费米子态的本质,解释了实验观测结果。
2024-01-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Cooperative Jahn-Teller dynamics of boron clusters in the infrared conductivity of heavy fermion metal CeB6 and unconventional superconductor ZrB12
本研究通过宽频红外光谱分析,揭示了CeB6和ZrB12中硼团簇的协同Jahn-Teller动力学主导电荷输运,并解释了霍尔效应与光学测量间的电子数差异。
2025-08-06 cond-mat.str-el
Beyond Dirac and Weyl fermions: Unconventional quasiparticles in conventional crystals
在量子场论中,我们知道费米子有三种:马约拉纳、外尔和狄拉克。在这里,我们表明,在固态系统中,这种分类是不完整的,并找到几个其他类型的晶体的保护自由费米子激发。我们详尽地分类线性和二次的3,6和8带交叉稳定的空间群对称性在固态系统的自旋轨道耦合和时间反演对称性。出现了几种不同类型的费米子,根据它们在高对称点、线和表面上的简并性来区分。这些费米子的一些值得注意的结果是在非外尔系统中存在费米弧和狄拉克线。从头计算确定了一些材料,实现这些外来费米子接近费米能级。
2016-07-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
The Dirac composite fermion of the fractional quantum Hall effect
本文综述了最近提出的半满朗道能级的狄拉克复合费米子理论。本文基于2016年3月11日至13日在芝加哥大学Nambu研讨会上的演讲。
2016-11-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el hep-th
Unique Spin Dynamics and Unconventional Superconductivity in the Layered Heavy Fermion Compound CeIrIn_5:NQR Evidence
本文报道了新的重费米子化合物CeIrIn_5在T=0.09 K和100 K之间的自旋-晶格弛豫速率(1/T_1)的测量结果。在0.4 K < T < 100 K时,1/T_1与T有很强的相关性,这表明CeIrIn_5比已知的Ce基HF更易流动。当θ=8 K时,1/T_1T减去LaIrIn_5的1/T_1T,遵循1/(T+θ)^{3/4}变化。我们认为,这种新的功能点各向异性,由于层状晶体结构,自旋附近的磁有序波动。体超导性在0.40 K开始,低于该温度时相干峰消失,1/T_1遵循T^3变化,这表明具有线-节间隙的非常规超导性。
2001-05-12 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Unconventional Superconductivity from Local Spin Fluctuations in the Kondo Lattice
重费米子超导性的解释是对理论的长期挑战。它通常被认为与自旋或电荷自由度的非局域波动有关,因此属于非常规类型。在这里,我们提出的近藤晶格模型,一个范例模型来描述重费米子化合物,从动力学平均场论只捕捉局部相关效应。出乎意料的是,我们在重费米子态中发现了强大的s波超导性。我们认为,这种新型的配对是紧密相连的重准粒子带的形成和强烈的本地自旋波动的存在。
2013-04-12 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Spin polarized STM spectra of Dirac Fermions on the surface of a topological insulator
我们提供了一个理论的狄拉克费米子在拓扑绝缘体的表面上的隧道电导$G(V)$测量的自旋极化扫描隧道显微镜尖为低偏置电压$V$。我们发现,$G(V)$表现出非常规的依赖于尖端的磁化方向,并可用于测量表面上的狄拉克费米子的局部面外自旋取向的大小。我们还表明,如果在平面内的旋转对称性的表面上的拓扑绝缘体被打破的外部字段,然后$G(V)$收购依赖于方位角的磁化的尖端。我们解释了狄拉克费米子在这种非常规行为中的作用,并建议实验来测试我们的理论。
2011-10-25 cond-mat.str-el
Artificial Graphene: Unconventional Superconductivity in a Honeycomb Superlattice
人工晶格已经成为研究非常规超导物理的平台。我们研究半导体人造石墨烯--一种强加在半导体异质结构上的蜂窝状超晶格--它承载了石墨烯的狄拉克物理学,但具有可调的周期性势强度和晶格间距,允许控制电子-电子相互作用的强度。我们证明了一种新的机制,超导由于排斥相互作用,需要一个强大的晶格势和最小的掺杂远离狄拉克点。该机制依赖于出射狄拉克费米子的贝里相位,它导致狄拉克点附近的反向运动电子对相消干涉,减少库仑排斥,从而产生有效的吸引力。相互作用的吸引力的组成部分是增强了一种新的反屏蔽效应,反过来,增加与掺杂,因此有一个最小的掺杂超过超导秩序一般encountered。主导的超导状态具有手性$p$波对称性的空间调制间隙。微观计算表明,可能的临界温度相对于低载流子密度是大的,对于一系列实验现实的参数。
2020-10-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Isotropic Landau levels of Dirac fermions in high dimensions
我们将二维狄拉克费米子的朗道能级推广到三维及以上的具有完全旋转对称性的情形。与二维情形类似,无质量狄拉克费米子存在一个零能朗道能级分支。其他朗道能级的光谱分布对称于朗道能级指数平方根的零能量标度。这种机制是狄拉克费米子与背景场的非最小耦合。这个高维相对论朗道能级问题是Li和Wu [arXiv:1103.5422(2011)]中研究的非相对论版本的平方根问题。
2012-03-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el hep-th
Induced topological gravity and anomaly inflow from Kaehler-Dirac fermions in odd dimensions
我们证明了在弯曲的三维空间中传播的大质量Kaehler-Dirac费米子积分的有效作用量是Chern-Simons型拓扑引力理论。在畴壁存在的情况下,无质量的二维凯勒-狄拉克费米子出现在畴壁中。这些畴壁费米子产生的潜在引力异常通过体引力理论的异常流入被取消。我们还研究了大规范变换下的理论不变性。分析和结论直接推广到更高的维度。
2022-07-13 cond-mat.str-el hep-lat hep-th
Intertwined Weyl phases emergent from higher-order topology and unconventional Weyl fermions via crystalline symmetry
我们发现三维交织的Weyl相,通过发展一个理论来创建拓扑相。该理论是基于交织现有的拓扑间隙和无间隙的阶段保护相同的晶体对称性。相互缠绕的外尔相具有非常规外尔半金属(外尔电荷>1)和高阶拓扑相的特征,更重要的是,它们具有奇异的相互缠绕。虽然这两个相是独立稳定的相同的对称性,它们的纠缠的结果,在特定的分布,他们在散装。该构造机制允许我们将不同种类的非常规Weyl半金属相和高阶拓扑相结合以产生不同的相。值得注意的是,在2D表面上,纠缠导致费米弧拓扑结构以周期性的模式改变表面方向。该特征提供了特征性的和可行的签名以探测交织的Weyl相。此外,我们提供了寻找候选材料的指导方针,并详细阐述了在冷原子实验中模拟交织的双外尔相。
2022-02-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Cluster Extended Dynamical Mean Field Approach and Unconventional Superconductivity
扩展的动力学平均场论在研究重费米子系统的量子相变中发挥了重要作用。为了将非常规超导的物理,我们开发了一个集群版本的扩展动力学平均场论。在这种方法中,我们将展示如何磁秩序和超导性的发展作为一个结果的网站间的自旋交换相互作用,并在一些详细的关联函数的形式进行分析。我们还讨论了可用于解决与这种方法相关的动力学方程的方法。最后,我们考虑了不同的设置,我们的方法可以应用,包括重费米子系统的周期性安德森模型。
2015-05-15 cond-mat.str-el
Symmetry Protected Quantization and Bulk-Edge Correspondence of Massless Dirac Fermions: Application to Fermionic Shastry-Sutherland Model
费米子的Shastry-Sutherland模型有丰富的相图,包括无质量的狄拉克费米子、二次带交叉点和赝自旋为1的外尔费米子。由一维动量作为参数定义的Berry相位由于与时间反演相结合的反演对称性或滑移面的存在而被量子化为0或π,这也保护了具有连续参数的无质量狄拉克锥。这是对称保护的Z2量化。我们进一步证明了Z2 Berry相一般地决定了无质量Dirac费米子系统中不同相和不同类型边界的边态的存在,作为体-边对应。
2013-07-30 cond-mat.str-el
Orbital magnetization of interacting Dirac fermions in graphene
提出了一种计算相互作用狄拉克费米子在磁场作用下轨道磁化强度的方法。在这种方法中,发散的困难是克服了一个特殊的限制的衍生物的热力学势相对于磁场。形式主义满足狄拉克费米子系统的粒子-空穴对称性。我们应用形式主义的相互作用狄拉克费米子在石墨烯。平均场论考虑了所有朗道能级间的电荷和自旋有序以及交换相互作用。相互作用狄拉克费米子的轨道磁化的结果与非相互作用的情况进行了比较。
2017-09-02 cond-mat.str-el
Unconventional superconductivity in nearly flat bands in twisted bilayer graphene
平坦的电子带可以容纳过多的相互作用驱动的量子相,因为其中的动能被猝灭,因此电子相互作用占优势。扭曲的双层石墨烯,靠近所谓的“魔角”,其特征是\emph{slow}狄拉克费米子靠近电荷中性点,持续到高能量。从一个连续模型的缓慢,但强烈的相互作用狄拉克费米子,我们表明,随着化学掺杂远离电荷中性点,时间反转对称性破缺,谷赝自旋三重态,拓扑$p+ip$超导体逐渐设置,当系统驻留在一个反铁磁有序的边缘(由于哈伯德排斥),在定性与最近的实验结果。$p+ip$的成对态具有量子化的自旋和热霍尔电导率,极克尔和法拉第旋转。我们的结论也适用于其他相关的二维Dirac材料。
2019-03-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Unconventional quantized edge transport in the presence of inter-edge coupling in intercalated graphene
一般认为边间耦合破坏了量子自旋霍尔(QSH)效应以及狄拉克点处的能隙开放。利用第一性原理计算,我们发现在SiC(0001)上的Ta嵌入外延石墨烯中存在边间耦合的情况下,量子化的边输运仍然存在,SiC(0001)是一种具有81 meV非平凡能隙的QSH绝缘体。在这种情况下,带的特征在于两个完美的狄拉克锥具有不同的费米速度,但只有一个保持边缘状态的功能。我们将这种反常行为归因于边缘态的轨道依赖性衰变,这使得边缘间的耦合仅发生在一对边缘态之间,而不是两对边缘态之间。
2016-07-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Trion formation and unconventional superconductivity in a three-dimensional model with short-range attraction
通过离散动量空间中的薛定谔方程,求解了具有各向异性跳跃的三维晶格中的三费米子问题。粒子间的相互作用包括就地Hubbard排斥和面内最近邻吸引。通过比较三费米子束缚团簇(trions)的能量与一对加一个自由粒子的能量,精确地确定了trions的形成阈值,并绘出了对稳定的区域。发现在强各向异性模型中,费米子对的密堆积密度最高。同时还指出,具有最高临界温度的对超导电性总是接近于三电子形成,这使得系统容易发生相分离和局域电荷有序化。
2019-02-27 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Unconventional quantum criticality emerging as a new common language of transition-metal compounds, heavy-fermion systems, and organic conductors
我们分析和概述了几种不同的非常规量子临界。非常规性的一个起源是接近一阶转变。一阶跃迁和连续跃迁之间的边界由量子三临界点(QTCP)描述。与传统的量子临界点(QCP)相比,其特征之一是伴随的序参量发散和均匀涨落。几个令人困惑的非费米液体属性被称为占的情况下,YbRh 2Si 2,CeRu 2Si 2和β-YbAlB 4。另一个更戏剧性的非常规性出现在这种情况下的拓扑转变,如金属-绝缘体和Lifshitz转变。这个边界,边际量子临界点(MQCP),属于一个前所未有的普适类发散均匀波动在零温度。MQCP具有一个独特的特征,即破密性和拓扑转换的组合特征。V2-xCrxO 3和有机导体kappa-(ET)2Cu[N(CN)2]Cl的实验结果支持了理论结果。识别拓扑转变也揭示了非费米液体如何在金属中作为一个相出现。该理论还解释了ZrZn 2中变磁性转变的临界性,将其解释为Lifshitz转变和相关效应的相互作用。我们在这些例子中讨论了共同的基础物理。
2010-08-21 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Dirac fermion duality and the parity anomaly
本文推导了最近发现的无质量(2+1)维狄拉克费米子与QED $_3$之间的对偶性。我们的推导是基于正则化的晶格模型的狄拉克费米子,类似于更熟悉的玻色子涡对偶推导。它还强调了宇称异常所起的重要作用,这在文献中关于这种二元性的其他讨论中不太明显。
2018-11-16 cond-mat.str-el
Comment on "The role of electron-electron interactions in two-dimensional Dirac fermions''
Tang et al. [Science 361,570(2018)]报告了具有原位和库仑相互作用的狄拉克费米子的性质。在格位相互作用下狄拉克费米子的费米速度降低了约40%,这与Gross-Neveu量子临界点附近的数值结果不一致。这是由于不适当的有限尺寸外推造成的。
2019-12-20 cond-mat.str-el
Unconventional superconductivity and interaction induced Fermi surface reconstruction in the two-dimensional Edwards model
我们研究了非常规超导配对和电荷密度波(CDW)形成的二维爱德华兹哈密顿量在半填充,一个非常普遍的二维输运模型,其中费米子载流子耦合到相关的背景介质之间的竞争。使用投影重整化方法,我们发现,原来的费米带的强重整化导致一个新的空穴状费米面出现附近的布里渊区的中心,它最终引起的电荷密度波的形成。在新的费米面的不连续部分上,引入了一个变号的序参量。我们讨论了这些发现,在最近的实验中的铁基oxypnictide超导体。
2016-03-03 cond-mat.str-el
Singular low-energy states of tilted Dirac semimetals induced by the fermion-fermion interactions
本文在重整化群框架下研究了短程费米子-费米子相互作用对二维I型和II型倾斜Dirac半金属低能性质的影响.采用标准的重整化群方法,通过考虑所有单圈修正,得到了所有相互作用参数的耦合能量依赖演化,并以此来仔细研究费米子-费米子相互作用是否以及如何影响倾斜狄拉克费米子的低能物理行为.在对耦合流进行详细分析后,我们发现倾斜参数决定了倾斜狄拉克费米子的低能态以及费米子-费米子耦合的起始值。通过适当地改变这两种参数,倾斜狄拉克费米子既可以流向高斯不动点,也可以经历一定的不稳定性,这种不稳定性通常伴随着低能区的相变。此外,由于倾斜参数和初始费米子相互作用之间的竞争,所有潜在的不稳定性可以被聚类为五个不同的类。此外,通过计算和比较八个潜在相的磁化率,确定了伴随不稳定性的主导相。
2019-12-03 cond-mat.str-el
Magnetotransport in Layered Dirac Fermion System Coupled with Magnetic Moments
我们从理论上研究了狄拉克费米子的磁输运与局域矩的耦合,以了解狄拉克材料EuMnBi $_2$的物理性质。使用层间跳跃的形式,这简化了复杂的相互作用层之间的狄拉克费米子层和层之间的磁矩在EuMnBi $_2$,该理论再现了在该系统中观察到的大部分功能。在EuMnBi $_2$中观察到的磁滞现象可能是由自旋轨道耦合和外部磁场与局域化矩产生的分子场引起的谷分裂引起的。我们的理论表明EuMnBi $_2$中的磁输运是由于狄拉克费米子、局域磁矩和自旋轨道耦合之间的相互作用。
2018-02-04 cond-mat.str-el
Unconventional Superconductivity in Heavy Fermion UTe2
我们生长了最近发现的重费米子超导体UTe 2的单晶,并测量了其电阻率、比热和磁阻。在RRR=35的高质量样品中,当Tsc=1.65K时,随着电阻率的急剧下降,超导性(SC)被清楚地检测到。比热在Tsc处显示出大的跳跃,表明强耦合。大的索末菲系数,117 mJ K-2 mol-1外推在正常状态和温度依赖性的C/T低于Tsc的非常规SC的签名。SC和正常状态之间的Tsc的熵平衡的差异指出,隐藏的功能必须发生。令人惊讶的是,索末菲系数的大残差值似乎相当稳健(gamma_0/gamma ~ 0.5)。沿三个主轴的大的上临界场Hc 2有利于自旋三重态SC。对于H //b轴,我们的实验没有重现以前报道的Hc 2的巨大的上转。这种差异可能反映了Hc 2对样品质量非常敏感。一个新的视角在UTe 2是近藤半导体相预测的LDA能带结构计算的接近。
2019-03-06 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Unconventional symmetries of Fermi liquid and Cooper pairing properties with electric and magnetic dipolar fermions
超冷偶极费米子的快速实验进展为研究费米子的新多体物理开辟了一个全新的机会。本文从非常规对称性的角度对费米液体理论和电偶极和磁偶极费米子系统的Cooper配对不稳定性的理论研究进行了综述。当电偶极矩被外电场排列时,它们之间的相互作用表现出明显的$d_{r^2-3z^2}$各向异性。费米液体的性质,包括单粒子光谱,热力学可磁化率,和集体激发,都受到这种各向异性的影响。电偶极相互作用提供了一种非常规的自旋三重态库珀配对机制,这与固体和超流$^3$ He中通常的自旋涨落机制不同。此外,单重态和三重态通道中的配对不稳定性之间的竞争产生了一种新的时间反演对称性破缺超流态。与由电场诱导的未量子化的电偶极矩不同,磁偶极矩与具有Lande因子的超精细自旋算符内在地成比例。它的影响甚至表现在非极化系统表现出各向同性,但自旋轨道耦合的性质。由此产生的自旋-轨道耦合费米液体理论支持一个集体的声音模式,表现出拓扑非平凡的自旋分布在费米表面。它还导致了一种新的$p$波自旋三重态库珀配对状态,其自旋和轨道角动量纠缠到总角动量$J=1$,称为$J$ -三重态配对。该$J$ -三重态配对相不同于具有$J=0$的自旋-轨道耦合的$^3$ He- $B$相和自旋-轨道解耦的$^3$ He- $A$相。
2015-01-03 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Insulating nature of strongly correlated massless Dirac fermions in an organic crystal
通过电阻率测量的有机晶体托管无质量狄拉克费米子与电荷有序不稳定性,我们揭示了狄拉克费米子之间的相互作用对电荷输运的影响。一个低温电阻率上升出现鲁棒无关的压力和增强,而接近电荷有序的临界压力,表明绝缘行为起源于短程库仑相互作用。在电荷有序相中观察到明显消失的能隙,这与非拓扑边缘态的理论预言相一致。
2016-02-23 cond-mat.str-el
Interplay between unconventional superconductivity and heavy-fermion quantum criticality: CeCu$_2$Si$_2$ versus YbRh$_2$Si$_2$
本文从反铁磁(AF)量子临界性和超导电性之间的相互作用出发,对比了两种同构正则重费米子化合物的低温性质。对于CeCu $_2$ Si $_2$,在巡游的三维重费米子自旋密度波(SDW)量子临界点(QCP)附近形成全能隙d波超导。非弹性中子散射结果表明,CeCu $_2$ Si $_2$中的量子临界SDW涨落和局部磁矩的Mott型涨落都对Cooper对的形成有贡献.在YbRh $_2$ Si $_2$中,超导电性似乎被AF阶($T_N$ = 70 mK)在$T\gtrsim~10$ mK处抑制。超低温测量揭示了核和4f电子自旋之间的混合顺序,这是由Yb衍生的核自旋为主,在$T_A$略高于2 mK的发展。混合顺序原来是强烈的竞争与主要的4f-电子顺序,并推动材料向其QCP。显然,这为在$T_c$ = 2 mK时形成重费米子超导性铺平了道路。与CeRhIn $_5$中的压致QCP一样,YbRh $_2$ Si $_2$中的磁场感生QCP也是局域Kondo破坏型的,对应于零温下的Mott型转变。因此,这些材料形成了约50种低$T$非常规重费米子超导体的大家族与具有更高$T_c$的非常规超导体的其它家族之间的联系,特别是铜酸盐、有机电荷转移盐和一些Fe基超导体的掺杂莫特绝缘体。我们的研究表明,AF QCP附近的重费米子超导性是一个强大的现象。
2018-08-22 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Unconventional fully-gapped superconductivity in the heavy-fermion metal CeCu$_2$Si$_2$
本文综述了重费米子超导体CeCu$_2$Si$_2$的能隙结构研究,对比了节点与全能隙实验证据,提出有效两带$d$波模型可解释现有数据,并强调轨道自由度对非常规全能隙超导配对态多样性的作用。
2023-10-12 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Pressure-induced unconventional superconductivity in the heavy-fermion antiferromagnet CeIn3: An 115In-NQR study under pressure
利用核四极共振(NQR)方法研究了高压下重费米子反铁磁体CeIn 3的压力诱导非常规超导电性。NQR谱的温度和压力依赖性揭示了一个一级量子相变(QPT)从原子力显微镜PM在临界压力Pc=2.46 GPa。尽管在P-T相图中缺乏AFM量子临界点,但我们强调了非常规SC发生在AFM和PM两个阶段的事实。原子力显微镜相的自旋-晶格弛豫速率为1/T1,为原子力显微镜+超晶格相的均匀共存提供了证据。在HF-PM阶段,AFM波动不发达,1/T1下降,没有低于Tc的相干峰,其次是幂律T依赖性,这表明一个非常规的SC与线节点间隙。值得注意的是,Tc在HF-PM相以及AFM相中在Pc附近具有峰。换句话说,一个SC圆顶存在的最大值Tc = 230 mK的Pc附近,表明CeIn 3中的压力诱导HF SC的起源是不相关的AFM自旋波动,但出现的一阶QPT CeIn 3。当原子力显微镜的临界温度被抑制在一阶量子点转移的终止点Pc = 2.46 GPa时,在从原子力显微镜到光子晶体的临界点出现了发散的原子力显微镜自旋密度涨落。CeIn 3导致一种新型的量子临界性的结果值得进一步的理论研究。
2008-02-15 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Hidden Magnetism and Quantum Criticality in the Heavy Fermion Superconductor CeRhIn5
除了可以理解的例外,传统的超导性并不与长程磁序共存[1]。相反,非常规超导性在分离磁有序和磁无序相的边界附近发展[2,3]。超导转变温度Tc的最大值出现在该边界外推到T=0 K的地方,这表明与该磁量子临界点相关的波动对于非常规超导性是必不可少的[4,5]。然而,当T < Tc时,非常规超导性隐藏了磁边界,阻止了磁量子临界点的证明[5]。在这里,我们报告的比热测量的压力调谐的非常规超导体CeRhIn 5中,我们发现了一条线的量子相变诱导内的超导状态所施加的磁场。这条量子临界线将反铁磁性和超导性共存的阶段与纯粹的非常规超导阶段分开,并终止于磁场完全抑制超导性的量子四临界点。CeRhIn 5的T->0 K磁场-压力相图用理论模型[6,7]很好地描述,该模型是为了解释高Tc铜氧化物中的场致磁性而开发的,但其中不可能清楚地描绘量子相边界。这些实验建立了隐藏的磁性,量子临界性和非常规的铜酸盐和重电子系统,如CeRhIn 5超导之间的共同关系。
2006-03-07 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Unconventional high-temperature superconductivity from repulsive interactions: theoretical constraints
序参量的非常规对称性使一些研究人员认为,在许多高温超导体中,电子之间的纯粹排斥相互作用提供了没有声子的超导性。结果表明,在任何维度上,p态和d态的库珀配对都不可能与费米子之间的实际库仑排斥有关。
2011-01-28 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Two-dimensional Rashba metals: unconventional low-temperature transport properties
Rashba自旋轨道耦合出现在缺乏结构反转对称性的材料中,例如异质结构、量子阱、表面合金和极性材料,仅举几个例子。它在电子的自旋和动量之间产生耦合,形式上与狄拉克方程的弱相对论极限相同。本工作的目的是给一个概述的非常规的直流输运性质的二维金属与强Rashba自旋轨道耦合,讨论另外的热加宽的影响。
2017-08-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Unconventional non-Fermi liquid state caused by nematic criticality in cuprates
在铜氧化物的$d_{x^2-y^2}$波超导圆顶中存在的量子临界点处,无质量的节费米子与量子临界涨落有强烈的相互作用。我们用重整化群方法研究了这个问题,证明了在$ω\rightarrow 0$极限下,费米子阻尼率$\left|\mathrm{Im}Σ^R(ω)\right|$比能量$ω$和准粒子留数$Z_f\rightarrow 0$消失得更快.因此,节点费米子构成了一种非传统的非费米液体,它比边缘费米液体对费米液体理论的破坏更弱。我们还研究了量子临界涨落和类规范势无序的相互作用,发现在低能时,有效无序强度流向强耦合区。因此,即使是任意弱的无序也可以驱动系统成为无序控制的扩散态。基于这些理论结果,我们能够理解一些有趣的实验事实中观察到的curpate超导体。
2016-07-13 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Mapping the unconventional orbital texture in topological crystalline insulators
新发现的拓扑晶体绝缘体(TCI)具有复杂的能带结构,包括多个狄拉克锥。这些材料是潜在的高度可调的外部电场,温度或应变,并可能找到未来的应用在场效应晶体管,光电探测器,和纳米机械系统。理论上,已经预测不同的狄拉克锥,在能量和动量空间上偏移,可能具有非常不同的轨道特征,如果实验实现,这一独特的性质将为实现新的自旋电子器件提供理想的平台。然而,狄拉克锥的轨道纹理,这是非常重要的,在确定各种材料的性质,仍然是难以捉摸的TCIs。在这里,我们揭示了一个原型TCI铅$_{1-x}$锡$_x$硒的轨道纹理。利用傅里叶变换(FT)扫描隧道谱(STS)测量了表面态电子散射产生的干涉图样。我们发现FTs的强度和能量依赖性表现出明显的特征,这可以直接归因于轨道效应。我们的实验揭示了涉及两个Lifshitz跃迁的复杂能带拓扑结构,并建立了这类新拓扑材料中Dirac带的轨道性质,这可能为未来的量子应用提供不同的途径。
2013-12-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Unconventional superconductivity in a two-dimensional repulsive gas of fermions with spin-orbit coupling
研究了具有Rashba自旋轨道耦合$\al_R$的二维排斥费米子气体的超导不稳定性。利用重整化群方法,我们发现超导转变温度是无量纲比$Θ={1}{2}m\al_R^2/E_F$的函数,其中当较小的费米面收缩到一个(Dirac)点时,$E_F=0$。总的趋势是,随着$Θ$的增加,超导电性增强,但在中间制度$Θ\sim0.1$,圆顶状的行为出现。在很小的$Θ$值时,发生超导的角动量通道$j_z$相当高。随着$Θ$的增加,$j_z$以2的步长下降到$j_z=6$,之后我们找到序列$j_z=6, 4, 6, 2$,其最后一个值继续为$Θ\rightarrow\infty$。在扩展的$Θ$范围内,超导能隙主要位于大费米面上,而约瑟夫森耦合在小费米面上产生小得多的能隙。在超导转变温度以下,我们应用平均场理论导出了自洽方程,并求出了凝聚能。具有最低凝聚能的状态是非常规超导状态,其打破了时间反演对称性,并且其中单重态和三重态配对混合。一般来说,这些态是拓扑非平凡的,总角动量为$j_z$的态的陈数为$C=2j_z$。
2013-07-30 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Fifty years of Hubbard and Anderson lattice models: from magnetism to unconventional superconductivity - A brief overview
本文简要介绍了Hubbard和Anderson-lattice模型在高温重费米子超导解释中的重要性。在过去的二十年中,模型的应用提供了对相关费米子系统中成对态的解释,从而基本上扩展了它们早期的使用,以描述巡游磁性,波动价和金属-绝缘体转变。在第二部分中,我们也介绍了我们小组最近在非常规超导性方面所获得的一些新结果。还讨论了与实验的比较,但主要重点是基于动力学交换和/或近藤型相互作用与电子相关效应相结合的实空间配对机制内这些材料的超导性质的合理化。
2014-10-23 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Coexistence of antiferromagnetic order and unconventional superconductivity in heavy fermion compounds CeRh_{1-x}Ir_xIn_5: nuclear quadrupole resonance studies
本文对重费米子化合物CeRh_{1-x} Ir_xIn_5(x=0.25,0.35,0.45,0.5,0.55和0.75)进行了系统的^{115}In核四极共振研究。结果为反铁磁有序和超导电性在0.35 \leq x \leq 0.55范围内的微观共存提供了有力的证据。当x=0.5时,在3 K观察到T_N,随后在T_c= 0.9K时出现超导电性。当x=0.45时,T_c达到最大值(0.94K),其中T_N最大(4.0K)。详细分析所测得的光谱表明,相同的电子参与SC和AF顺序。核自旋-晶格弛豫速率1/T_1在T_N处有一个宽峰,在T_c以下有一个T^3变化,后者表明在CeIrIn_5(T_c=0.4 K)中存在非常规的SC。我们进一步发现,在共存区,1/T_1的T^3依赖性被\sim 0.4 K以下的T线性变化所取代,其值\frac{(T_1)_{T_c}}{(T_1)_{low-T}}随着x的减小而增大,这可能是由于与共存磁性相关的低磁激发。
2004-07-31 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Absence of Parity Anomaly in Massive Dirac Fermions on a Lattice
The University of Hong Kong(香港大学)
本文研究了二维晶格上质量狄拉克费米子的奇偶性异常问题,发现当正确实施晶格正则化并考虑平移对称性时,质量狄拉克费米子不存在半整数量子霍尔电导率,而仅在非物理的无限动量截断极限下出现。
2025-10-31 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Two dimensional Dirac fermions and quantum magnetoresistance in CaMnBi$_2$
本文报道了CaMnBi单晶$_2$中的二维狄拉克费米子和量子磁电阻。非零的Berry相位、小的回旋共振质量和第一性原理能带结构表明了Bi方网中Dirac费米子的存在。由于狄拉克费米子的量子极限,面内横向磁电阻在临界场$B^*$处表现出从半经典弱场$B^2$依赖性到高场不饱和线性磁电阻($\sim 120%$,9 T,2 K)的交叉. $B^*$的温度依赖性满足二次行为,这归因于高场下线性能量色散的分裂。我们的结果证明了二维狄拉克费米子在具有Bi方网的CaMnBi $_2$中的存在性.
2012-04-05 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Large-Chern-number flat bands, anomalous Dirac cones, and unconventional superfluidity in square-lattice systems with SU(N) non-Abelian gauge fields
School of Physics, Sun Yat-Sen University(中山大学物理学院)
本文研究方格SU(N)非阿贝尔规范场系统,发现大陈数平带和狄拉克锥的奇偶结构,并揭示非常规超流相,为拓扑物理提供新平台。
2026-09-09 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Multiple superconducting phases in heavy-fermion metals
对称性破缺超过整体U(1)相是非传统超导体的关键特征。作为典型的强关联材料,重费米子金属为实现非常规超导提供了理想的平台。在这篇文章中,我们回顾了重费米子超导性,重点是那些具有多个超导相的材料。在这种情况下,我们强调轨道选择性(矩阵)配对功能,这是定义为矩阵的有效轨道自由度,如电子轨道和子晶格,以及等效的描述在频带内和频带间的配对组件的频带基础上的空间中的作用。量子临界性和相关的奇异金属物理学在非常规超导性发展中的作用贯穿始终。我们讨论了一些详细的最近的实验观察和理论观点的说明性的情况下,UTe2,CeRh2As2,CeCu2Si2,其中施加的磁场或压力诱导各种超导相。最后,我们简要概述了总体问题和对未来可能方向的影响。
2022-09-28 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
QCD Dirac Spectrum at Finite Chemical Potential: Anomalous Effective Action, Berry Phase and Composite Fermions
我们用自发破缺相的矩阵模型证明了有限化学势下的QCD Dirac谱服从一般的二维有效作用量。本征值形成具有强屏蔽和等离子体激元振荡的液滴。液滴是由一个磁涡流,这是在贝里相的起源线程。对于复表象或Dirac表象中的夸克,本征值液滴中的反常输运与半满状态下复合费米子液滴中的反常输运有相似之处,表明后者可能是Dirac费米子.
2016-03-15 cond-mat.str-el hep-ph