Unconventional Hall effect and magnetoresistance induced by metallic ferroaxial ordering
本研究理论上探讨了金属铁轴序在外磁场下的输运性质,揭示了铁轴矩驱动的非常规霍尔效应和磁电阻,并指出晶体电场是关键因素,无需自旋轨道耦合,为铁轴材料提供了特征输运信号。
2023-08-16 cond-mat.str-el
Magnetic properties and Hall effect of $Pr_{0.7}Sr_{0.3}MnO_3$ single crystal
测量了$Pr_{0.7}Sr_{0.3}MnO_3$单晶的直流磁化强度、交流磁化率和霍尔效应。竞争电子和自旋有序相变方面的各种功能进行了讨论,特别是关于$e_g$和$t_{2g}$竞争及其对自旋有序的影响。
2004-01-23 cond-mat.str-el
Comprehensive transport studies of anisotropy and ordering phenomena in quasi-one-dimensional (TMTTF)2X salts (X = PF6, AsF6, SbF6; BF4, ClO4, ReO4)
为了研究准一维有机盐(TMTTF)2X(X = PF_6,AsF_6,SbF_6; BF_4,ClO_4,ReO_4)在低温下的各向异性、局域化效应、电荷和阴离子有序化现象,测量了它们在三个晶向上随温度变化的直流电阻率.对于所有的化合物和方向,我们提取的运输机制在不同的制度。数据进行了彻底的分析,相关的结构特性,并广泛讨论了以往的研究和最新的理论。很明显,阴离子对TMTTF盐的物理性质具有严重影响。
2010-11-12 cond-mat.str-el
Possible Current-Induced Phenomena and Domain Control in an Organic Dirac Fermion System with Weak Charge Ordering
我们发现,当电子和空穴密度不平衡时,在有机二维Dirac费米子系统a-(BEDT-TTF)2 I3的弱电荷有序(CO)态中,在零磁场下出现了可观测到的非线性反常霍尔效应和电流诱导轨道磁化.这些电流感生现象是由反演对称破缺和狄拉克锥倾斜引起的有限Berry曲率偶极子引起的。然而,在实际系统中,这些影响被抵消了不同类型的反转不对称CO域之间。为了避免这种抵消现象,我们提出了一种新的实验方法,利用电流感应磁化实现单一类型畴的选择性形成。
2020-10-20 cond-mat.str-el
Quantum Anomalous Hall Effect in Kagome Ice
在不考虑相对论自旋轨道耦合的情况下,从理论上报道了一种不存在磁性长程有序的反常霍尔绝缘体。它是在<111>外加磁场中烧绿石自旋冰的kagome平面上与伊辛自旋耦合的巡游电子中实现的。我们发现,在磁化平台状态下的kagome-ice型局域自旋关联打开了一个没有磁有序的电荷间隙,这导致霍尔电导率的量子化。通过蒙特卡罗模拟,我们在磁相图中识别出了一个反常的霍尔绝缘区,以及另一个处于完全饱和状态的反常的霍尔绝缘体。
2012-12-17 cond-mat.str-el
Nematic Valley Ordering in Quantum Hall Systems
在具有自旋或赝自旋自由度的二维电子系统中,量子霍尔有序和自发破缺的“内部”对称性之间的相互作用引起了各种有趣的现象,包括新相、相变和拓扑激发。在这里,我们开发了一个理论的破缺对称量子霍尔态,适用于一类多谷系统,其中的对称性问题是一个点群元素,结合了空间旋转与置换的谷指数。色散关系的各向异性,通常存在于这样的系统中,有利于所有电子驻留在其中一个谷中的状态。在一个干净的系统中,谷“伪自旋”有序,或空间自旋有序,通过有限的温度转变发生。在弱无序系统中,形成了赝自旋极化域,这阻止了宏观谷和无序有序;然而,所得到的状态仍然渐近地表现出QHE。我们讨论了在有序和无序制度的输运性质,以及我们的研究结果的关系,最近的实验在铝。
2010-03-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Electron spin polarization by isospin ordering in correlated two-layer quantum Hall systems
本文报道了在朗道能级填充因子为1的两层二维关联电子系统中电子自旋极化的增强。利用连续探测的核磁共振,我们证明了当层间库仑关联建立自发的同位旋铁磁有序时,两个紧密间隔的二维电子系统的电子自旋极化变得最大.在电子密度不平衡的情况下,这种相关驱动的极化主导了竞争单层分数量子霍尔态的自旋极化。
2015-04-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Precursor phenomena at the magnetic ordering of the cubic helimagnet FeGe
本文报道了在$T_C= 278.2(3)$ K下,在磁场和温度下,对立方螺旋磁FeGe进行了详细的磁性测量。前兆现象显示了在$T_C$附近的温度驱动的交叉和相变的复杂连续。存在于$T_C$和场$H<0.5$ kOe下方的A相区域被分成几个口袋。根据修正的手性磁体唯象理论,A相的主要部分可能表明存在$+π$ Skyrmion晶格,然而,相邻的A $_2$口袋似乎与在垂直于外加磁场的方向上传播的螺旋体有关。
2011-01-04 cond-mat.str-el
Charge-Ordering Phenomena in One-Dimensional Solids
随着维度的减少,世界变得越来越有趣;新奇和迷人的现象出现,需要理解。一维物理学是理论和实验的一个迷人的主题:对于前者来说,这往往是一个简化,对于后者来说,这总是一个挑战。将展示如何在现实中实现一维结构的各种方法。特别是有机导体可以建立自己的模型系统的物理研究在减少的维度。在一维固体的金属状态下,费米液体理论被打破,自旋和电荷自由度被分离。但是金属相在一维中并不稳定:随着温度的降低,由于强相关性,电子电荷和自旋倾向于以有序的方式排列。不同的相互作用的竞争是负责的对称性破缺基态最终实现在一个特定的化合物,并驱动系统向绝缘状态。在这里,我们回顾了各种有序现象,以及它们如何可以识别介电和光学测量。
2007-05-13 cond-mat.str-el
Multiple magnetic ordering phenomena in multiferroic o-HoMnO3
正交晶系HoMnO_3是一种多铁性材料,其中Mn的反铁磁有序诱导了铁电性。第二个过渡发生在多铁性相,其中的铁电极化的强烈增强伴随着反铁磁有序的Ho 4f磁矩发生。利用共振X射线衍射的元素选择性,我们研究了Mn 3d和Ho 4f磁矩的磁序。我们明确地表明,Mn磁序的影响,Ho 4f磁序转变。基于(0 q 0)和(01-q 0)磁反射的方位角依赖性,我们建议Ho 4f阶类似于先前观察到的Tb 4f在TbMnO 3中的阶,其类似于ac摆线。这与Mn顺序不同,Mn顺序已经被证明对于两种材料是不同的。使用非共振衍射,我们表明,磁致铁电晶格畸变是不受Ho订购,这表明一种机制,通过该机制Ho顺序影响极化,而不影响晶格中的Mn顺序相同的方式。
2020-08-04 cond-mat.str-el
Nonlinear Hall effect in an AC electric field and related phenomena
研究表明,在金属和半导体中,永磁场和交流电场的共同作用导致直流表面电流的产生。这是由于表面层电子气的非线性动力学性质,表面电流与外磁场成线性关系,与交流电场的幅值成二次函数关系,找到了自发产生磁场的条件。
2001-10-30 cond-mat.str-el
Essential role of anisotropic magnetic dipole in anomalous Hall effect
本文从理论上研究了共线反铁磁体中既不需要净磁化也不需要外加磁场的反常霍尔效应。我们表明,这种紧急AHE基本上是由各向异性磁偶极子(AMD),它提供了一个有效的有序磁矩和电子运动之间的耦合晶体的铁电有序。我们证明了AMD是自然诱发的反铁磁有序,其中的磁矩具有四极空间分布。从铁性AMD有序的角度出发,分析了AHE在正交晶格系统中的行为,其中AHE在很大程度上被AMD和自旋轨道相互作用之间的大耦合所增强。从这些发现中,AMD可以被用来作为一个描述符,在一般情况下,调查的铁磁相关的物理量的反铁磁体,包括非共线的,这是可以检测到的使用x射线磁圆二色性。
2021-05-24 cond-mat.str-el
Ordering phenomena in quasi one-dimensional organic conductors
低维有机导体可以建立自己的模型系统的物理研究在减少的维度。在一维固体的金属状态下,费米液体理论被打破,自旋和电荷自由度被分离。但是金属相在一维中并不稳定:随着温度的降低,由于强相关性,电子电荷和自旋倾向于以有序的方式排列。不同的相互作用的竞争是负责的对称性破缺基态最终实现在一个特定的化合物,并驱动系统向绝缘状态。在这里,我们回顾了各种有序现象,以及如何通过光学和磁性测量来识别它们。虽然最终的结果在电荷密度波和电荷有序金属的情况下可能看起来非常相似,但物理原因是完全不同的。当密度波形成时,由于一维费米面片的嵌套,在费米能处的态密度中打开了一个能隙。另一方面,当一维金属变成电荷有序的莫特绝缘体时,短程库仑排斥将电荷定位在晶格位置上,甚至导致某些电荷图案。我们试图指出这些现象的相似之处和概念上的差异,并为每一个例子。特别强调将放在集体的现象,这是固有的,目前尽快订购打破对称性的系统。
2007-05-14 cond-mat.str-el
Theory of Low-Temperature Hall Effect in Electron-Doped Cuprates
本文用平均场法计算了电子掺杂铜氧化物如$Pr_{2-x}Ce_xCuO_{4+δ}$的霍尔电导的$T\to 0$极限。的数据被发现是定性一致的重建费米面预期密度波排序。密度波隙的大小被发现是大的。霍尔电阻在密度波有序的量子临界点处表现出非解析性,但发现异常的幅度小得不可观测。确定了对$R_H(B)$的量子临界贡献。计算和数据之间的定量差异仍然存在,表明实验掺杂与$Ce$浓度$x$不相同。
2005-07-13 cond-mat.str-el
High Resolution Study of Magnetic Ordering at Absolute Zero
在零温度极限下的高保真压力测量提供了一个独特的机会来研究具有耦合自旋和电荷自由度的强烈相互作用的巡回电子的行为。接近的准确性,已成为经典的临界现象的实验的标志,我们表征的模型,元素反铁磁铬,轻掺杂钒的量子临界行为。我们解决了霍尔系数在量子临界点的急剧增加一倍,并跟踪量子涨落的主导作用,令人惊讶的高温。
2004-02-01 cond-mat.str-el
Chirality-driven Hall Transport Phenomena of Spins
本文综述了磁绝缘体中自旋霍尔输运的实验和理论研究,着重讨论了自旋手征的起源。本文发展了自旋模型中热霍尔输运线性响应理论的一般形式,它既适用于磁振子区,也适用于顺磁区和自旋液体区。根据霍尔输运的多带磁振子理论,综述了最近在二维可果美和三维烧绿石铁磁绝缘体中磁振子介导的热霍尔输运实验,并与在假定的量子自旋冰材料中发现的更神秘的热霍尔输运进行了比较。作为自旋手征驱动的磁振子输运在实空间中的实现,我们回顾了支配织构磁体中磁振子动力学的突现规范场的一般理论,并讨论了它在磁振子-Skyrmion散射问题中的应用。讨论了Skyrmion织构驱动的拓扑磁振子霍尔效应。
2016-05-11 cond-mat.str-el
Testing of spin ordering Hamiltonian with ultracold atoms in optical lattices
激光冷却和囚禁技术在原子物理学实验室中得到了广泛的应用。有趣的是,光晶格中的冷原子现在被用于高级研究,以模拟凝聚态物理中的现象,并作为这些现象模型的测试实验室。因此,现在有可能也有必要通过将超冷原子在光晶格中的使用纳入凝聚态物理现象的教学内容来推进原子物理学实验室。本文提出了如何将双阱光晶格中冷原子的量子磁性研究引入原子物理学实验室。特别是,我们演示了如何比较自旋哈密顿模型的理论参数与自旋有序实验中提取的参数。
2008-10-24 cond-mat.str-el
Magnon Hall Effect without Dzyaloshinskii-Moriya Interaction
在绝缘共线铁磁体中,即使在零磁场下,Dzyaloshinskiii-Moriya相互作用(Dzyaloshinskii-Moriya)也能诱导出拓扑磁振子带和磁振子霍尔效应.在几何阻挫的星形晶格中,由于自旋阻挫,可能存在共面/非共线$\mathbf q=0$磁有序。然而,这种磁结构并不表现出拓扑磁振子效应,即使与共线铁磁体形成对比。我们发现,施加一个磁场垂直于星平面诱导非共面自旋配置与非零自旋标量手征,提供拓扑效应,而不需要的双折射。非共面自旋织构起源于自旋组态的拓扑结构,不需要磁有序或磁有序的存在,这表明这种现象可能存在于阻挫磁系统的手征自旋液相中。我们提出,这些异常的拓扑磁振子效应可以访问聚合铁(III)醋酸盐-一个星形晶格反铁磁体与自旋挫折和远程磁有序。
2016-11-15 cond-mat.str-el
Scalar spin chirality and quantum Hall effect on a triangular lattice
本文研究了带填充因子为3/4的三角晶格上的近藤晶格和哈伯德模型。我们表明,一个简单的非共面手征自旋排序(标量自旋手征)是自然实现在这两个模型中,由于完美的费米面嵌套。由此产生的三Q磁序是半填充正方形晶格哈伯德模型的共线Neel序的自然对应物。结果表明,所得到的手性相具有自发的量子霍尔效应,sigma_{xy} = e^2/h.
2008-07-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Multiplet effects in orbital and spin ordering phenomena: A hybridization-expansion quantum impurity solver study
强关联系统中的轨道和自旋有序现象通常采用局域密度近似+动力学平均场论方法来研究。然而,通常情况下,这种模拟仅限于简化模型(密度-密度库仑相互作用,高对称耦合和少带模型)。在这项工作中,我们实现了一个有效的通用杂交扩展连续时间量子蒙特卡罗杂质求解器(Krylov方法),使我们能够在更现实的环境中研究轨道和自旋有序,包括经常被忽略的相互作用(例如,自旋翻转和对跳跃项)、扩大的基组(全D对EG)、低对称性畸变以及达到非常低的温度(实验)范围。我们使用这个求解器来研究有序现象中选择的示例性低对称过渡金属氧化物:LaMnO 3和稀土锰氧化物以及钙钛矿CaVO 3和YTiO 3。我们发现自旋翻转和对跳跃项不影响稀土锰氧化物中的Kugel-Khomskii轨道级熔化转变,也不影响晶体场和库仑排斥驱动的轨道涨落的抑制。对于莫特绝缘体YTiO 3,我们发现一个铁磁转变温度为50 K,在非常好的协议与实验。对于LaMnO_3,我们证明了通常用于研究锰氧化物的经典t_2g自旋近似确实产生了一个与全d ~ 5轨道哈伯德模型非常一致的被占据的eg轨道,而由全d模型计算的自旋-自旋e_g- t_{2g}关联函数为0.74,非常接近于对eg和t_2g自旋的期望值; EG谱函数矩阵也被很好地再现。最后,我们表明,t2 g屏蔽减少了约10%的eg-eg库仑排斥
2013-02-20 cond-mat.str-el
Tetrahedral triple-Q magnetic ordering and large spontaneous Hall conductivity in the metallic triangular antiferromagnet Co1/3TaS2
本研究发现金属三角反铁磁体Co1/3TaS2是首个具有四面体三重Q磁有序及拓扑霍尔效应的体系,结合理论与多种谱学实验验证了该磁基态的存在与起源。
2023-11-12 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Charge-Ordering Transition in (TMTTF)$_2$X Explored via Dilatometry
在过去的几年里,电荷有序现象一直是热门话题。在几类材料中实验观察到了向电荷有序态的相变。其中,许多研究致力于准一维有机电荷转移盐(TMTTF)家族$_2$ X,其中(TMTTF)代表四甲基四硫富瓦烯,X代表单价阴离子(X = PF $_6$、AsF $_6$和SbF $_6$)。然而,电子局域化现象和晶格畸变在稳定电荷有序模式中的作用之间的关系在文献中记载得很少。在这里,我们提出了一个简短的概述选定的文献结果,重点放在最近的热膨胀实验探测这些盐的电荷有序过渡。
2013-07-31 cond-mat.str-el
Unified description of electronic orderings and cross correlations by complete multipole representation
本文综述利用具有不同时空反演对称性的电、磁及电/磁环形多极矩完备表示,统一描述固体电子有序、能带形变、交叉关联与输运性质,并通过实例说明活性多极矩识别。
2024-03-14 cond-mat.str-el
Charge and Current in the Quantum Hall Matrix Model
我们扩展了量子霍尔矩阵模型,包括耦合到外部电场和磁场。相关联的电流遭受矩阵排序的模糊性,即使在经典的水平。我们计算低动量下的线性响应,这是明确定义的。特别是,我们得到了正确的分数量子霍尔电导率,以及预期的密度调制响应于一个弱的和缓慢变化的磁场。这些结果表明,经典量子霍尔矩阵模型描述了电子在最低朗道能级的动力学的重要方面。在量子理论的顺序模糊性更严重,我们讨论了可能的策略,但我们还没有能够构建一个好的密度算子,满足相关的最低朗道水平交换子代数。
2004-06-18 cond-mat.str-el
Ordering the topological order in the fractional quantum Hall effect
Yale University(耶鲁大学);University of Maryland(马里兰大学);University of Texas, Austin(德克萨斯大学奥斯汀分校);Institute for Advanced Study(高等研究院);Massachusetts Institute of Technology(麻省理工学院)
本文通过一形式全局对称性及其异常,对分数量子霍尔效应中的拓扑序进行排序,并揭示其与实验发现的拓扑序之间的关系。
2026-03-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el hep-th
Ordering phenomena of spin trimers accompanied by large geometrical Hall effect
在非共面自旋结构背景中运动的传导电子的波函数可以获得一个量子相位-- Berry相位--就好像电子在一个强的虚拟磁场中运动一样。这样一个新兴的磁场效应是近似成比例的立体角所对的三个相邻的自旋网站上的自旋力矩,称为标量自旋手征。晶体的全部自旋手征,除非宏观上取消,否则会引起实空间贝里相起源的几何霍尔效应,而常规金属铁磁体中的本征反常霍尔效应(AHE)是相对论自旋轨道耦合(SOC)引起的动量空间贝里相起源.在这里,我们报告的自旋三聚体标量自旋手征和随之而来的大的几何霍尔效应在呼吸kagomé晶格化合物Dy $_3$ Ru $_4$ Al $_{12}$,其中Dy $^{3+}$矩形成非共面自旋三聚体的局部自旋手征的有序现象。利用中子衍射,我们表明,当地的自旋手征的自旋三聚体,以及它的铁/反铁的订单可以切换由外部磁场,伴随着大的变化,在几何霍尔效应。我们的研究结果表明,可调自旋三聚体组成的系统可以是一个肥沃的领域,探索大涌现的电磁响应所产生的真实空间拓扑磁秩序。
2019-08-21 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Edge structure of graphene monolayers in the ν = 0 quantum Hall state
在量子霍尔体系中处于中性的单层石墨烯具有许多竞争的基态,具有各种类型的有序。这种竞争的结果被样本边界的存在所改变。在本文中,我们使用的Hartree-Fock治疗的电子相关性,允许空间相关的排序。边缘的影响是由一个简单的微扰有效磁场在谷空间。我们发现,在大量的样品中发现的所有阶段,铁磁性,倾斜的反铁磁性,电荷密度波和凯库$é$失真顺利连接到一个凯库$é$ -扭曲的边缘。考虑到空间变化的序参量的单粒子激发计算。最终的金属-绝缘体转变作为塞曼能量的函数并不简单地与体序的类型有关。
2015-10-11 cond-mat.str-el
Critical phenomena in a highly constrained classical spin system: Neel ordering from the Coulomb phase
许多经典的几何阻挫反铁磁体具有宏观简并的基态。在一类三维系统中,简并基态的集合具有幂律相关性,并且是库仑相的一个例子。我们调查尼尔订购从这样的库仑相,诱导弱的额外的相互作用,解除简并。我们表明,临界点属于一个普遍性的类,这是从一个不同的等效过渡出的顺磁相,它的特点是有效的长程相互作用,或者,订购可能是不连续的。我们认为,这种类型的过渡可以通过施加单轴应力烧绿石反铁磁体实现。
2007-08-28 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Orbital ordering phenomena in $d$- and $f$-electron systems
近几十年来,$d$ -和$f$ -电子化合物的新磁性在凝聚态物理的实验和理论研究领域都得到了广泛的讨论。人们已经认识到,这些材料组是在同一类别的强关联电子系统,而低能量物理的$d$ -和$f$ -电子化合物已分别研究,而在不同的方式。$d$ -和$f$ -电子系统的共同特征之一当然是存在活性轨道自由度,但在$f$ -电子材料中,由于稀土和锕系离子中强的自旋-轨道相互作用,其物理性质似乎与$d$ -电子系统有很大不同。通常,当内部自由度和相关相互作用的数量增加时,可以通过使用几种理论技术来获得包括大量磁相的丰富相图。然而,我们不应该简单地满足于丰富相图的再现。认为更重要的是寻求一个简单的原理,穿透$d$ -和$f$ -电子材料共同的复杂现象,从而打开轨道物理学的新阶段。在这个意义上说,它被认为是本文的一个重要任务,以解释共同的特点,磁性在$d$ -和$f$ -电子系统从微观的观点,使用轨道排序的关键概念,除了审查的复杂相图的每个材料组。
2006-06-28 cond-mat.str-el
Microscopic mechanism for intrinsic nonlinear anomalous Hall conductivity in noncollinear antiferromagnetic metals
本文从理论上研究了时空对称反铁磁金属中的本征非线性反常霍尔效应,通过多极描述和紧束缚模型证明该效应源于磁有序与反对称自旋-轨道相互作用的有效耦合,并探讨了驱动该效应的关键电子跃迁路径。
2023-04-07 cond-mat.str-el
Nearly order from quantum disorder phenomena and its observation in a bosonic quantum anomalous Hall system
我们报道了一种新的多体现象,称为“量子无序近似有序现象”(NOFQD)。我们在实验上实现的光晶格中旋量玻色子的弱相互作用量子反常霍尔系统中演示了NOFQD。我们建立了唯象GL理论和有效势的微观计算之间的内在联系。与双层量子霍尔系统的总填充因子$ ν_T=1 $的连接。在Sachdev-Ye-Kitaev模型的上下文中,暗示了与$ NAdS_2/NCFT_1 $(其中$ N $也意味着几乎)对应的一些有见地的类比。两种类型的OFQD被分类,一个平凡的响应,另一个非平凡的小变形的哈密顿导致NOFQD。NOFQD不仅可以在当前的冷原子玻色量子反常霍尔实验中被探测到,而且也可能出现在许多其他的阻挫系统中。
2020-10-28 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Influence of long-range interactions on charge ordering phenomena on a square lattice
通常,复杂的电荷有序现象是由于竞争相互作用而产生的。我们已经研究了这种有序的模式是如何从晶格上的长程相互作用的挫折中出现的。使用格子气模型的正方形晶格与固定的粒子密度,我们已经确定了几个有趣的阶段,如维格纳晶体在低粒子密度和条纹相在密度之间的ρ = 1/3和ρ = 1/2的推广。这些条纹作为域壁在棋盘阶段存在于半填充。在零温度下使用数值模拟的相位的特征,和平均场论是用来构建一个有限温度相图。
2013-09-16 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Low temperature ferromagnetism in perovskite SrIrO$_3$ films
基于5-$d$的SrIrO $_3$代表了主要源于自旋-轨道耦合、晶格维数和晶体结构的组合效应的非线性相关金属的原型实例。因此,这些参数的调整导致该材料的不同物理性质。本文研究了在SrTiO $_3$衬底上外延生长的SrIrO $_3$薄膜($\sim$ 40 nm)的结构、磁和电输运行为。与块体材料相反,SrIrO $_3$薄膜在低于$\sim$ 20 K的低温下表现出铁磁有序。电输运数据表明绝缘行为的电荷传输的性质如下莫特的可变范围跳跃模型。在2K时记录到正的磁电阻,其值与磁矩有关.我们进一步观察到一个非线性霍尔效应在低温($<$ 20 K),这是由于霍尔效应的一个异常组件。在低温下,磁电阻和霍尔效应均表现出各向异性,并伴随着反常的霍尔效应,表明铁磁有序化的发展。我们认为,在低温下由晶格应变引起的增强的(局部)结构畸变诱导铁磁有序,从而显示结构不稳定性对调节SrIrO $_3$的物理性质起着至关重要的作用。
2021-02-03 cond-mat.str-el
Spin Mode-Switching at the Edge of a Quantum Hall System
量子霍尔态可以通过它们的手征边缘模式来表征。在软化边缘电位时,长期以来已知边缘经历由充电效应驱动的自发重建。在本文中,我们展示了一个定性的不同现象,交换效应驱动的,在$ν=3$的边缘模式的顺序突然切换的边缘电位是软的,而在散装订购保持不变。我们证明了这种现象是强大的,并在运输中有许多可验证的实验签名。
2017-08-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Novel magnetic orderings in the kagome Kondo-lattice model
本文考虑Kondo晶格模型,研究了它在费米面具有奇异性的带填充分数处的弱耦合不稳定性。这些奇点包括狄拉克点、与平带接触的二次费米点和范霍夫鞍点。通过结合控制的分析方法与大规模的数值模拟,我们证明了弱耦合不稳定性的近藤晶格模型导致奇异的磁有序。特别是,这些磁序中的一些会产生自发的量子反常霍尔态。
2014-07-21 cond-mat.str-el
Charge ordering and spontaneous topological Hall effect in bilayer skyrmion crystals
本研究通过双层斯格明子晶体模型,发现弱电子相互作用可诱导两种对称性破缺相,均产生自发的大拓扑霍尔效应,且相图可由电场调控,为相关材料研究提供新方向。
2025-08-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Effective Ising model for correlated systems with charge ordering
关联材料中的集体电子涨落引起了各种重要的现象,如电荷有序、超导性、Mott绝缘相和磁相、等离子体和磁振子模的存在,以及此类系统的其他有趣的特征。不幸的是,描述这些相关效应需要大量的努力,因为它们几乎完全依赖于强的局域和非局域电子-电子相互作用。一些集体现象,如磁性,可以充分描述一个简单的海森堡类模型,制定了玻色子变量。这一事实表明,其他多体激发也可以用简单的玻色子模型描述的海森堡理论的精神。在这里,我们推导出一个有效的玻色子行动的电荷自由度的扩展哈伯德模型,并定义一个物理制度,所获得的行动减少到一个有效的伊辛模型的经典哈密顿量。
2019-03-18 cond-mat.str-el
LDA+DMFT approach to ordering phenomena and the structural stability of correlated materials
具有相关电子的材料通常会对外部或内部的影响做出非常强烈的反应,导致不稳定性和对称性破缺的物质状态。这种行为可以通过评估线性响应特性或通过模拟所研究材料的有序相进行理论研究。我们在动力学平均场论(DMFT)中开发了必要的工具来搜索接近自旋态交叉的材料中的电子不稳定性,并分析相应有序态的性质。这项研究的动机是LaCoO $_3$的物理学,发现了双轨道哈伯德模型中自旋激子的凝聚,具有令人惊讶的丰富相图。文章的第一部分对研究结果进行了综述。电子相关性也可以是材料结构转变背后的驱动力。为了能够调查相关引起的相不稳定性,我们开发和实施了一个形式主义的计算总能量和力内的一个完全电荷自洽的组合的密度泛函理论和DMFT。本文的第二部分综述了这一方法在铁和铁硒等关联电子材料结构不稳定性研究中的应用。
2017-08-14 cond-mat.str-el
Hall Effect in Nested Antiferromagnets Near the Quantum Critical Point
我们调查的行为的霍尔系数的情况下,反铁磁性费米面嵌套驱动,并发现霍尔系数应突然增加的发病的磁性,最近观察到的钒掺杂铬。这种效应是由于在磁有序化时费米表面的平坦部分突然被移除。在该图中,霍尔系数应按剩余电阻率的平方除以杂质浓度来缩放,这与可用数据一致。
2003-03-17 cond-mat.str-el
Stability of spontaneous quantum Hall state in the Triangular Kondo-lattice model
本文采用零温变分法和有限温度蒙特卡罗模拟相结合的方法研究了三角晶格上四分之一填充Kondo晶格模型的行为。对于巡游电子和经典时刻${\bf S}_j$之间的中间耦合,我们发现一个热力学相变到一个奇异的自旋有序统一的标量自旋手征和$< {\bf S}_j >=0$。该态表现出自发的量子霍尔效应。我们还研究了它的性能是如何影响的应用程序的外部磁场。
2010-09-15 cond-mat.str-el
Order from Disorder in Graphene Quantum Hall Ferromagnet
用海森堡O(3)铁磁体模型描述了石墨烯中的谷极化量子霍尔态,其有序类型由谷各向异性的强度和符号控制.从电子耦合到应变诱导规范场,使各向异性的主要贡献,所产生的机制中描述的一个有效的随机磁场与铁磁体z轴对齐。我们认为,这样的随机场稳定的XY铁磁态,这是一个相干的$K$和$K'$谷态的等重混合。其他的影响,如Berezinskiii-Kosterlitz-无尾序转变和拓扑缺陷与半整数电荷进行了讨论。
2006-11-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Ordering phenomena and transport properties of Bi1/2Sr1/2MnO3 single crystals
测量了Bi_(1/2)Sr_(1/2)MnO_3单晶样品的电导率、热导率、热电势和顺磁磁化率,并与X射线粉末衍射数据进行了比较。在Tcrit = 535 K下观察到的明显的滞后行为与TCO = 450 K时长程电荷有序的开始及其进一步演化到约330 K有关。衍射数据表明,电荷有序状态是由齐纳对,代表由一个额外的eg电子连接的Mn 4+二聚体,并可能是稳定的合作Bi,Sr位移。在反铁磁有序化温度TN = 150 K时,在最低温度下观察到极低的热导率,没有任何恢复.这种现象表明存在声子的强散射体。它们可能的起源可以联系到“类光学”的双折射,这与齐纳对内的波动电荷有关。
2002-11-08 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Atomic-scale images of charge ordering in a mixed-valence manganite
过渡金属钙钛矿氧化物表现出广泛的非凡但不完全理解的现象。电荷、自旋、轨道和晶格自由度都在离这些现象中最著名的现象不远的地方发生有序-无序转变,即铜氧化物的高温超导性和锰氧化物的“巨大”磁阻。大多数衍射技术,敏感的自旋或离子的核心,已被用来衡量的顺序。不幸的是,因为它们对价电子的敏感性很弱,并且产生来自不同介观相的信号的叠加,所以它们不能直接成像介观相共存和电荷有序,这是锰氧化物的两个关键特征。在这里,我们描述了第一个实验图像电荷有序和相分离在真实空间中的原子尺度分辨率的过渡金属氧化物。我们的扫描隧道显微镜(STM)的数据表明,电荷顺序与结构顺序,以及与材料是否是局部金属或绝缘,从而给出了一个原子尺度的基础描述的锰氧化物作为电子和结构上不同的阶段的混合物。
2002-04-05 cond-mat.str-el
Anomalous Hall effect in antiferromagnetic perovskites
从理论上研究了具有反铁磁(AFM)有序的钙钛矿中的反常霍尔效应(AHE)。在Hartree-Fock近似下,通过研究钙钛矿过渡金属氧化物中$d$电子在GdFeO $_3$型畸变下的多轨道哈伯德模型,利用线性响应理论研究了原子自旋-轨道耦合引起的本征AHE行为.我们考虑了在$t_{2g}$轨道上存在两个($d^2$)和三个($d^3$)电子的情况,证明了AFM有序态可以表现出AHE.在$d^2$的情况下,$C$型AFM状态引起金属中的直流AHE和伴随轨道有序的绝缘体中的光学(有限- $ω$)AHE,而在$d^3$的情况下,$G$型AFM绝缘状态支持光学AHE.通过解决组件的自旋模式兼容的空间群对称性,我们指定的共线AFM组件负责的AHE,而不是小的铁磁组件。我们讨论了微观起源的AHE:共线AFM自旋结构产生一个非零的Berry相位从三角形单元的晶格,激活的复杂的轨道混合项由于GdFeO $_3$型扭曲,并在微观洛伦兹力的结果。
2022-08-25 cond-mat.str-el
Magnetic and electronic ordering phenomena in the [Ru$_2$O$_6$] honeycomb lattice compound AgRuO$_3$
银钌氧化物AgRuO $_3$由蜂窝状[Ru $_2^{5+}$ O $_6^{2-}$ ]层组成,并且可以被认为是具有不同插层阶段的SrRu $_2$ O $_6$的类似物。本文测量了AgRuO $_3$单晶的磁化率和比热,发现在342(3)K处有明显的反铁磁转变。AgRuO $_3$单晶中的电输运是由激活的传导在$\approx$ 100 meV的本征半导体间隙和载流子捕获和热释放的缺陷的组合。从粉末中子衍射数据中导出了Ru磁矩沿$c$轴的Néel型反铁磁结构。对AgRuO $_3$粉末样品的Raman和μ子自旋旋转光谱测量表明,在125-200 K温度范围内存在进一步的弱相变或交叉。这种转变并没有出现在磁化率和其起源被认为是有关的缺陷,但不能完全澄清。基于DFT的电子结构计算的实验结果的补充。结果表明,AgRuO $_3$的磁性与SrRu $_2$ O $_6$的磁性相似,但具有较强的层内磁交换作用和较弱的层间磁交换作用.
2021-03-08 cond-mat.str-el
Coexistence of metallic edge states and anti-ferromagnetic ordering in correlated topological insulators
研究了强库仑相互作用下量子自旋霍尔绝缘体中反铁磁有序的出现及其对螺旋边态的影响。利用动力学平均场论,我们证明了晶格平移对称性的破坏有利于具有非平凡空间调制的磁有序的形成。非均匀磁化的开始使得自旋有序态和拓扑非平凡态共存。拓扑体性质的持久性的一个明确的签名是真正的边缘状态的生存。我们发现,渗透的磁秩序是伴随着逐步重建的子外围层的无隙状态,重新定义系统内的实际拓扑边界。
2018-05-10 cond-mat.str-el
Spin-orbital-momentum locking under odd-parity magnetic quadrupole ordering
在不存在空间反转和时间反转对称性的情况下,奇宇称磁多极和磁环形多极是多铁性和非倒易光学现象的来源。我们研究了电子状态引起的紧急奇宇称磁四极(MQ)作为一个代表性的例子磁奇宇称多极。结果表明,自发有序的MQ导致反对称自旋轨道极化的动量空间,这对应于自旋轨道动量锁定在每个波矢。通过对称性论证,我们证明了轨道或亚晶格自由度对于自旋轨道动量锁定的产生是不可缺少的。我们演示了电子能带结构是如何调制的三轨道系统中的MQ排序,其中MQ是由自旋相关的杂化轨道与不同的空间宇称激活。自旋轨道动量锁定与交叉关联现象的微观起源有关,例如,磁场诱导的能带结构中的对称和反对称自旋极化、电流诱导的畸变和磁电效应。我们还讨论了反铁磁系统中类似的自旋-轨道动量锁定,其中MQ自由度是通过亚晶格系统中的反铁磁自旋结构激活的。
2021-05-20 cond-mat.str-el
Signatures of hidden octupolar order from nonlinear Hall effects
针对磁学中隐藏多极序难探测的问题,提出用非线性霍尔效应作为金属体系多极序的新探针,构建相关模型并证明贝里曲率四极子可产生可测的霍尔电压三次谐波,为多极序研究开辟新方向。
2024-09-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Generalizing Quantum Hall Ferromagnetism to Fractional Chern Bands
研究了分数填充下多个陈数带中量子霍尔序与自发亚晶格对称性破缺之间的相互作用。首先,我们研究了具有平坦C=2带和宽带隙的正方形晶格模型中具有近半填充排斥相互作用的费米子。通过扰动两个去耦C=1频带的特别透明的限制和精确的对角化研究的小系统在更一般的情况下,我们表明,该系统一般打破亚晶格对称性与过渡温度$T_c>0$,并另外表现出量子化霍尔电导的$e^2/h$为$T \rightarrow 0$。我们注意到在多分量问题中与量子霍尔铁磁性的密切类比以及与拓扑莫特绝缘体的联系。我们还讨论了推广到其他填充和更高的陈数。
2014-07-22 cond-mat.str-el
Spontaneous symmetry breaking and quantum Hall valley ordering on the surface of topological hexaborides
一些强关联的重费米子化合物,如钐(Sm)、镱(Yb)、六硼化钚(Pu)等,被预测在低温下成为拓扑绝缘体。这些系统在表面布里渊区的某些(三个)点附近支持无质量的狄拉克费米子,以下称为谷。在强垂直磁场中,这些表面态的锥形狄拉克色散淬灭到三组朗道能级上,我们预测了六硼化物表面上不可压缩量子霍尔态的各种可能的层次结构。此外,我们解决了表面零朗道能级内的强电子-电子相互作用的影响。具体来说,我们表明,根据长程(库仑型)和有限程(哈伯德型)相互作用的相对强度的基态可以显示无论是谷极化或谷相干分布的电子密度。我们还证明了两个谷偏振态之间的跃迁总是不连续的,而谷偏振态和谷相干态之间的跃迁是连续的。塞曼分裂和/或在表面上施加的单轴应变可以驱动系统通过各种量子相变,并将其置于不同的对称性破缺相。单轴应变的应用也被证明可以大大修改量子霍尔态的精确序列。我们还强调了拓扑结构在决定对称性破缺相位、拓扑六硼化物在强磁场中表面无序性方面的作用。
2015-12-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Spin and valley ordering of fractional quantum Hall states in monolayer graphene
我们研究了单层石墨烯中量子霍尔分数在朗道能级填充因子$ν_G=-2+n/3$ $(n=2,4,5)$下的自旋和谷序。我们使用精确对角化的球形以及环形几何考虑到现实的各向异性,打破纯库仑相互作用的自旋/谷对称性的影响。我们还使用变分方法的基础上的本征态的充分$SU(4)$对称极限。对于所有的分数,我们研究有两个组件的状态,竞争阶段是那些发生在中性$ν_G=0$的推广。它们是铁磁相、反铁磁相、电荷密度波相和Kékulé相,取决于谷空间中Ising或XY各向异性的值。不同的自旋谷含量的状态导致基态量子数是不同的$ν_G=0$的情况下。对于填充因子$ν_G=-2+5/3$,在$SU(4)$限值中存在一个母体状态,该状态具有风味含量$(1,1/3,1/3,0)$,其中填充三分之一的两个组分形成两组分单峰。各向异性的增加导致在$ν_G=0$没有对应物的新态的形成。虽然他们中的一些预测的变分方法,我们发现,值得注意的是,负伊辛谷各向异性导致形成的状态,这是一个单态在自旋和谷空间,并超出了变分方法的范围。另外,在$ν=-2+4/3$和$ν=-2+5/3$处的完全自旋极化的两组分态显示出突现的$SU(2)$谷对称性,因为它们感觉不到点接触各向异性。我们讨论了目前的实验可能的自旋跃迁的影响。
2021-11-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Four-Dimensional Quantum Hall Effect in a Two-Dimensional Quasicrystal
一维准晶表现出与二维整数量子霍尔效应相关的物理现象。在这里,我们超越尺寸,并表明,以前无法访问的物质相-四维整数量子霍尔效应-可以纳入一个二维准晶。相应地,我们的2D模型有一个量子化的电荷泵容纳了一个精心设计的边缘现象与保护的水平交叉。我们提出了实验来观察这些4D现象,并将我们的结果推广到过多的拓扑等价准晶。因此,二维准晶可能为四维物理的实验研究铺平道路。
2013-11-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.other cond-mat.str-el
Emerging magnetism and anomalous Hall effect in iridate-manganite heterostructures
强库仑排斥和自旋轨道耦合是过渡金属氧化物中奇异物理现象的重要来源。最初的尝试调查系统,这两个基本相互作用是非常强的,如3d和5d复杂的氧化物超晶格,揭示的性质,只有轻微的不同,从散装的组成材料。在这里,我们观察到,3D反铁磁绝缘体SrMnO 3和5D顺磁金属SrIrO 3之间的界面耦合是非常强的,产生一个异常的霍尔响应作为电荷转移驱动的界面铁磁性的结果。这些发现表明,低维自旋-轨道纠缠的3d-5d界面提供了一个途径,以揭示技术相关的物理现象,在块体材料中无法实现。
2016-09-07 cond-mat.str-el
Macroscopic-Range Correlations in an Asymmetric Quantum Hall System
本文证明了非对称量子霍尔系统在倾斜磁场中的局域光响应是到样品边缘的宏观距离的复杂非单调函数。在黑暗中的局部光响应已被观察到所造成的照明的样品阿里亚斯远程上的宏观距离。这些宏观范围内的量子化表明系统中存在宏观有序的电子。
2006-09-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el