Fractionalized Fermi liquid on the surface of a topological Kondo insulator
我们认为,拓扑近藤绝缘体也可以有“内在的”拓扑秩序与分形激发在其表面上。局域磁矩和传导电子之间的相互作用在表面附近减弱,这使得局域磁矩能够形成自旋液体。这与传导电子表面态共存,实现了表面分形费米液体。我们提出了一个Kondo-Heisenberg模型,显示这样的表面的平均场解。
2015-09-10 cond-mat.str-el
Metal-Insulator Transition of the Quasi-One Dimensional Luttinger Liquid Due to the Long-Range Character of the Coulomb Interaction
本文研究了准一维Luttinger液体的金属-绝缘体相变不稳定性。证明了该液体的均匀金属基态是不稳定的,并在系统中产生电荷密度波。该波的波矢沿链的方向和垂直于链的方向都有非零分量。系统的基态在费米面处具有介电能隙,计算该能隙的值。
1999-05-26 cond-mat.str-el
Dynamic scaling in the vicinity of the Luttinger liquid fixed point
利用泛函重整化群方法计算了一维Luttinger液体的单粒子谱函数A(k,ω).给定红外能量截止λ = λ 0 e^{-1},我们的方法得到了标度形式的谱函数A_Λ(k_F + p,omega)= tau Z_l tilde{A}_l(pxi,omega tau),其中k_F是费米动量,Z_l是波函数重整化因子,tau = 1 / Λ是时间标度,xi = v_F / Λ是与λ相关的长度标度。在Luttinger液体不动点(l右箭头infty),我们的RG结果对A(k,ω)表现出正确的反常标度性质,对k = \pm k_F,我们的RG结果在弱耦合下与著名的玻色化结果完全一致.我们的计算表明,字段重新缩放是必不可少的,从精确的RG流方程的层次截断的红外截止减少,从费米液体行为的Luttinger液体行为的交叉。
2002-02-11 cond-mat.str-el
Mott transition between a spin-liquid insulator and a metal in three dimensions
研究了半填充状态下费米液体金属和量子自旋液体绝缘体之间的带宽控制的Mott金属-绝缘体跃迁。利用从转子的方法,并结合规范场的起伏,我们找到了一个连续的MIT和讨论的有限温度跨越这个临界点。我们表明,在MIT的比热C=T ln ln(1/T),并认为在过渡附近的金属侧的电输运应表现出“电导率最小值”作为温度的函数。一个可能的候选人来测试这些预测是3D自旋液体绝缘体Na 4 Ir 3 O 8表现出压力调谐过渡到金属相。我们还提出了电子光谱函数的Na_4 Ir_3 O_8在过渡。
2008-12-01 cond-mat.str-el
Chiral Spin Liquid in Correlated Topological Insulator
本文利用从转子方法研究了自旋旋转对称蜂窝晶格上的拓扑哈伯德模型--具有在位相互作用的自旋Halflion模型,发现在中间耦合区的关联电子系统中存在手征自旋液体.通过考虑任意子激发的性质,手征自旋液体可能是拓扑哈伯德模型的基态。低能物理基本上是由它的Chern-Simons规范理论决定的。
2010-12-03 cond-mat.str-el
Electronic Structure of La2-xSrxCuO4 in the Vicinity of the Superconductor-Insulator Transition
报道了La $_{2-x}$ Sr $_x$ CuO $_4$(LSCO)从最佳掺杂超导体($x=0.15$)到反铁磁绝缘体($x=0$)的角分辨光电子能谱(ARPES)研究结果.在超导体-绝缘体转变(SIT)附近的$x\sim 0.05$,光谱权重转移与两个共存的组件之间的空穴掺杂,表明掺杂空穴分布的微观不均匀性。对于欠掺杂的LSCO($x\leq 0.12$),与Bi $_2$ Sr $_2$ CaCu $_2$ O $_{8+y}$不同,在$(0,0)-(π,π)$方向上穿过费米能级的色散带变得不可见。这些观察结果可能与绝缘体中的空穴演变成超导体中的波动条纹相一致。
2000-05-23 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Field-induced Kitaev multipolar liquid in spin-orbit coupled $d^{2}$ honeycomb Mott insulators
Kitaev模型描述了莫特绝缘体中自旋-轨道纠缠偶极矩之间的键依赖伊辛自旋相互作用,为研究量子自旋液体提供了一种新的途径.基于$5d^2$莫特绝缘体中四极矩之间的另一种类型的键依赖相互作用,我们提供了一种微观途径来揭示Kitaev多极液体,其特征在于非Kramers双峰携带多极矩的分馏激发。关键成分是磁场,它允许通过与激发三重态混合来实现键各向异性四极-八极相互作用。讨论了在实际材料中实现该相特征的条件。
2023-03-07 cond-mat.str-el
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。
2018-06-12 cond-mat.str-el
Quantum Non-Magnetic state near Metal-Insulator Transition - a Possible Candidate of Spin Liquid State
本文在O(3)非线性西格玛模型的基础上,研究了二维Pi-通量哈伯德模型的半满态.在金属-绝缘体相变附近发现了一种量子非磁性绝缘体,它可能是自旋液体态的一个候选者。这种方形晶格上的量子非磁性绝缘体不是由挫折引起的。相反,它起源于具有相对小的有效自旋矩的量子自旋涨落。在强耦合极限下,自旋速度和自旋序参量的计算结果与以前的计算结果一致。
2009-10-09 cond-mat.str-el
Gapped electron liquid state in the symmetric Anderson lattice, Kondo insulator state
利用平均场方法研究了半填充对称Anderson模型中的近藤绝缘态。结果表明,近藤绝缘体的状态是在一个具有双胞的晶格中实现的,带隙电子液体的行为类似于无隙的马约拉纳自旋液体。d电子的局域磁矩形成带电子在其中运动的静态$Z_2$场。准粒子激发谱中的能隙值随外加磁场的增大而减小,并在临界值处接近。研究了电子液体在任意维数下的行为。所提出的方法导致KIS的描述,而不需要诉诸人工对称性破缺,以替代理解这种相态的物理性质。
2022-11-06 cond-mat.str-el
Fragmented Electronic Spins with Quantum Fluctuations in Organic Mott Insulators near Quantum Spin Liquid
用~(13)C NMR研究了电子态位于量子自旋液体(X= EtMe 3Sb)附近的有机莫特绝缘体X[Pd(dmit)_2]_2(X= Me_4P,Me_4Sb)的磁性结构.反铁磁谱和核弛豫表明,Pd(dmit)2分子内存在两个不同的磁矩,不能用单带二聚体-Mott模型描述,需要分子内电子关联.这种非常规的S = 1/2电子自旋碎裂并伴随着强烈的量子涨落,推测是由近简并的分子内多轨道引起的,并且共享量子液体的概念,其中电子激发被碎裂,并且S = 1/2自旋不再是基本粒子。
2019-03-22 cond-mat.str-el
Photo-induced Tomonaga-Luttinger-like liquid in a Mott insulator
在含时密度矩阵重整化群下,研究了半填充一维哈伯德模型中莫特绝缘体的光生金属态.强交流场的照射被发现在非平衡稳态下产生线性色散光谱(电流-电流相关),这让人想起平衡状态下掺杂莫特绝缘体的Tomonaga-Luttinger液体。非平衡态的自旋谱保留了des Cloizeaux-Pearson模式,自旋速度与电荷速度不同。的光载流子掺杂的机制,随着重整化的电荷速度,分析了在一个有效的狄拉克模型。
2009-03-06 cond-mat.str-el
Transition of a prestine Mott insulator to a correlated Fermi liquid: Pressure-dependent optical investigations of a quantum spin liquid
对二维有机量子自旋液体$β^{\prime}$-EtMe $_3$ Sb [Pd(dmit)$_2$] $_2$的系统的压力和温度依赖的红外研究揭示了莫特绝缘体-金属转变的电子和晶格演化。不断增加的流体静压力抑制绝缘的基态; $p>0.6$~GPa,德鲁德类组件的发展表明在费米能级的相干准粒子的外观。在Mott跃迁附近,不仅电子态迅速变化,而且振动模式在频率和Fano常数上都出现了跳跃,表明晶格与电子之间存在强耦合。在0.6GPa以上,面内光学响应的各向异性发生反转。研究结果进行了详细讨论,并总结在相图包括不同的实验方法。
2019-01-31 cond-mat.str-el
Mott Insulators, Spin Liquids and Quantum Disordered Superconductivity
这些介绍性的课堂讲稿描述了最近的新莫特绝缘相的结果,这些绝缘相是超导体的“后代”-通过“量子无序”获得的。在简要概述了量子磁学之后,重点讨论了两条腿的哈伯德阶梯的自旋液相和“节点液体”-$d_{x^2-y^2}$超导体的后代。这些说明将在未来的Les Houches出版物中出现,它们是独立的,并已作出努力使其能够查阅。
1998-12-11 cond-mat.str-el
Quantum spin liquids and the metal-insulator transition in doped semiconductors
我们描述了一种在杂质半导体如Si:P或Si:B中实现金属-绝缘体转变的新的可能途径。我们探讨了金属输运的损失发生的可能性,通过莫特本地化的电子到一个量子自旋液体状态与扩散电荷中性的“自旋”激发。这种量子自旋液体状态可以作为金属和安德森-莫特绝缘体之间的中间相出现。一个直接的可测试的结果是在金属-绝缘体转变附近的电绝缘体中在低温下存在金属热导率。此外,我们表明,虽然过渡是二级的零温剩余电导率将跳跃过渡接近金属一侧。然而,电导率将具有非单调的温度依赖性,这可能使外推到零温度复杂化。在其他实验中的签名和一些与现有数据的比较。
2012-04-10 cond-mat.str-el
Orbital liquid in three dimensional Mott insulator: $LaTiO_3$
本文提出了莫特绝缘体$LaTiO_3$的自旋和轨道态理论。立方晶体中$d^1(t_{2g})$离子间的自旋-轨道超交换相互作用在经典水平上具有病态的轨道简并。量子效应消除了这种简并性,并导致形成相干基态,其中$t_{2g}$能级的轨道矩被完全猝灭。我们发现一个有限的轨道激发间隙。在无阻简立方晶格上,局部自由度的这种无序状态是极不寻常的。轨道液态自然地解释了观测到的$LaTiO_3$的异常。
2000-08-02 cond-mat.str-el
Dynamical Time-Reversal Symmetry Breaking and Photo-Induced Chiral Spin Liquids in Frustrated Mott Insulators
最近,人们对在受抑量子磁体中寻找量子自旋液体的兴趣激增,各种候选材料都受到了严格的审查。然而,一个带隙的拓扑自旋液体的实验确认仍然是一个悬而未决的问题。在这里,我们表明,圆偏振光可以提供一个新的旋钮驱动阻挫莫特绝缘体成为手性自旋液体(CSL),实现了一个难以捉摸的量子自旋液体与拓扑秩序。我们发现,驱动Kagome莫特绝缘体的动力学是很好地捕获一个有效的Floquet自旋模型,与加热强烈抑制,诱导标量自旋手征$S_i \cdot (S_j \times S_k)$项,动态打破时间反演,同时保持SU(2)的自旋对称性。我们对瞬态相图进行了指纹分析,发现在平衡态附近存在一个稳定的光致CSL。提出的结果表明,采用动力学对称性破缺工程师量子自旋液体和访问难以捉摸的相变,是不容易达到平衡。
2017-10-11 cond-mat.str-el
Spin-liquid insulators can be Landau's Fermi liquids
研究表明,具有金属般热磁响应和量子振荡的 Mott 绝缘自旋液体,可用 Luttinger 面上的 Landau 费米液体理论描述,该零点面即 Anderson 猜想的自旋子费米面。
2022-11-29 cond-mat.str-el
Metal-Insulator Transitions and non-Fermi Liquid Behaviors in 5d Perovskite Iridates
过渡金属氧化物,特别是3d或4d钙钛矿,提供了多种涌现的物理学,这些物理学源于各种自由度的耦合,例如自旋、晶格、电荷、轨道以及无序。5d钙钛矿形成了一个独特的类别,因为它们具有强的自旋-轨道耦合,这向系统引入了与带宽和库仑相关相当的附加能量尺度。新物理学包括新的杰夫= 1/2莫特绝缘体,金属-绝缘体转变,自旋液体,和拓扑绝缘体。在突出了Ruddlesden-Popper铱酸盐系列Srn+1 IrnO 3 n +1中出现的一些现象之后,我们专注于钙钛矿SrIrO 3的输运性质。使用各种衬底上的外延薄膜,我们表明,金属-绝缘体转变可以诱导钙钛矿SrIrO 3通过减少其厚度或施加压缩应变。由厚度减小驱动的金属-绝缘体转变是由于无序,但由压缩应变驱动的金属-绝缘体转变伴随着特殊的非费米液体行为,可能是由于关联、无序和自旋-轨道耦合之间的微妙相互作用。我们研究了各种理论框架,以了解非费米液体物理和金属绝缘体的转变,发生在SrIrO 3,并提供莫特-安德森-格里菲斯方案作为一个可能的解决方案。
2016-04-18 cond-mat.str-el
Quasi-one-dimensional quantum spin liquid in the $\rm {Cu(C_4H_4N_2)(NO_3)_2}$ insulator
分析了准一维绝缘体Cu(C $_4$ H $_4$ N $_2$)(NO $_3$)$_2$(CuPzN)在磁场作用下的磁化强度、微分磁化率和比热的测量结果.我们表明,热力学性质定义的量子自旋液体形成的自旋子,与磁场调谐绝缘体CuPzN向量子临界点相关的费米子凝聚量子相变(FCQPT),在该自旋子有效质量的运动学发散。我们表明,FCQPT概念允许揭示和解释的热力学特性的标度行为。首次构建了CuPzN的$T-H$(温度-磁场)相图,该相图包含朗道费米液体、交叉和非费米液体部分,类似于重费米子化合物的相图.
2016-04-09 cond-mat.str-el
Fractional Topological Insulators: from sliding Luttinger Liquids to Chern-Simons theory
采用滑动Luttinger液体(LL)方法研究分数拓扑绝缘体(FTI).我们表明,FTI是现实的自旋-轨道和电子-电子相互作用的理论的低能不动点。我们发现,拓扑相位属于存在的相互作用,打破了自旋不变性和它的边界,甚至延长了这些条款。最后,我们证明了LL中的一维手征反常导致FTI态有效规范理论中拓扑Chern-Simons项的出现。
2015-05-10 cond-mat.str-el
Metal-insulator transition in a sliding Luttinger liquid with line defects
我们研究了Luttinger液体线阵列中局部杂质和扩展(线)缺陷引起的强和弱势散射的影响。我们发现,在这两种情况下,一个有限范围的线间相互作用稳定金属状态。在计算单粒子散射算符标度维数的基础上,我们构造了低温下沿阵列输运的相图。我们发现,不同于局部杂质的情况下,只有导电和绝缘状态的实现(金属-绝缘体过渡驱动的相互作用),延长线缺陷可能会使系统进入一个混合状态,导电或绝缘行为可以观察到取决于裸强度的散射体(金属-绝缘体过渡驱动的无序)。
2017-10-07 cond-mat.str-el
Anisotropic softening of collective charge modes in the vicinity of critical doping in a doped Mott insulator
动量分辨非弹性共振X射线散射被用来映射电子掺杂的莫特绝缘体类Nd $_{2-x}$ Ce $_x$ CuO $_4$中的电荷激发在大范围的能量、动量和掺杂水平上的演化。随着掺杂诱导的AFM-SC(反铁磁-超导)转变的接近,我们观察到一个各向异性软化的集体电荷模式在一个大的能量尺度上沿伽马(π,π)-方向,而模式表现出展宽($\sim$ 1 eV)与相对较小的软化沿伽马(π,0)相对于父莫特绝缘体(x=0)。我们的研究表明,一个系统的崩溃的间隙一致的情况下,该系统均匀掺杂电子,即使软化的模式涉及一个异常大的能量尺度。
2007-04-24 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Heat transport in magnetic fields by quantum spin liquid in the organic insulators EtMe3Sb[Pd(dmit)2]2 and κ-(BEDT-TTF)2Cu2(CN)3
测量几何阻挫绝缘体的低温热导率产生重要的实验事实,揭示了由自旋子组成的量子自旋液体的性质。采用一个位于费米子凝聚相变附近的强关联量子自旋液体模型,分析了有机绝缘体EtMe 3Sb [Pd(dmit)_2]2和κ-(BEDT-TTF)2Cu 2(CN)3在磁场中的低温热导率的激发测量.我们的电导率的分析,使我们能够揭示一个强烈的依赖于磁场的自旋子的有效质量,检测电导率的标度行为,并将其与自旋晶格弛豫速率和磁阻。我们的计算和观察与实验数据符合得很好。
2013-09-11 cond-mat.str-el
Chern insulator with large Chern numbers. Chiral Majorana fermion liquid
在Hofstadter的方法的框架中,我们提供了一个详细的分析实现的异国情调的拓扑状态,如大陈数的陈绝缘体。在横向均匀磁场中,费米子的单粒子谱转变为具有精细子带拓扑结构的复杂谱。在弱磁场$H$中,对于一个合理的磁通量,一个拓扑相位与大陈数附近的半填充实现。霍尔电导${σ_{xy}\simeq \frac{e}{2 H}}$存在异常行为。在半充满时,手征马约拉纳费米子边缘态的数量急剧增加,形成一个新的状态,称为手征马约拉纳费米子液体。
2017-08-03 cond-mat.str-el
Continuous transitions between composite Fermi liquid and Landau Fermi liquid: a route to fractionalized Mott insulators
非费米液态金属态最成功的理论之一是半充满朗道能级的复合费米液体(CFL)理论。本文研究了在无无序和粒子数固定的情况下,从CFL态到朗道费米液体的连续量子相变。这种跃迁可以通过调整朗道能级相对于相互作用能的带宽来诱导,例如通过外部施加的周期性电势。我们发现,通过一个无隙的莫特绝缘体与中性费米激发费米面的朗道费米液体的过渡。在空间对称性的存在下,我们还发现了CFL和朗道费米液体之间的直接连续跃迁。的过渡有一些特征的可观察到的签名,包括存在两个交叉的温度尺度,电阻率跳跃,和消失的压缩性。当复合费米子被配对时,我们的结果意味着各种非阿贝尔拓扑状态之间的量子临界点,包括ν= 1/2摩尔-里德普费米子(伊辛x U(1)拓扑序),Kitaev B相(伊辛拓扑序)的一个版本,以及成对的电子超导体。为了研究这样的过渡,我们使用投影结构的CFL,它超越了传统的框架通量附件,包括一组更广泛的量子涨落。这些考虑建议一个可能的路线,以细分莫特绝缘体开始与量子态和调谐朗道能级带宽。
2012-06-27 cond-mat.str-el
Theory of a competitive spin liquid state for weak Mott insulators on the triangular lattice
我们提出了一种新的量子自旋液体状态,可以解释许多有趣的实验性质的低温相的有机自旋液体候选材料。这种成对的费米子自旋态保持了系统的所有对称性,并且它具有无隙激发光谱,其二次带在动量~ k = 0处接触。这种二次带接触受到系统对称性的保护。使用变分蒙特卡罗技术,我们表明,这种状态具有高度竞争力的能量在三角晶格海森堡模型补充了一个现实的大环交换项。
2013-10-16 cond-mat.str-el
Half-filled Landau level, topological insulator surfaces, and three dimensional quantum spin liquids
我们综合和部分回顾了最近的发展,在二维半填充朗道能级的物理相关的表面态的拓扑绝缘体在三维。后者又与某些三维量子自旋液体态的物理学有关。由此产生的见解提供了一个有趣的答案,如何在复合费米子液体中实现粒子-空穴对称性的老问题。具体地说,填充$ν= \frac{1}{2}$时的金属态--最初由Halperin、Lee和Read在开创性工作中描述为复合费米子的液体--最近由Son提出,用与先前文献中不同的粒子-空穴对称有效场论来描述。我们展示了如何关系到拓扑绝缘体表面状态导致物理理解的正确性,这一建议。我们开发了一个简单的图片的粒子-空穴对称复合费米子通过修改旧的图片作为电中性的“偶极”粒子。我们重新审视复合费米液体的现象学(有或没有粒子-空穴对称性),并表明它们的热/电输运显着违反了传统的Wiedemann-Franz定律,但满足修改后的。我们还讨论了这些见解的影响,寻找相关的拓扑绝缘体表面的物理实现。
2015-10-07 cond-mat.str-el
Hall map and breakdown of Fermi liquid theory in the vicinity of a Mott insulator
针对强相互作用下轻掺杂莫特绝缘体霍尔系数的计算难题,研究通过热力学公式主导项计算结合量子蒙特卡洛拓展,发现霍尔系数在莫特极限下发散且符号反转,揭示莫特相附近霍尔电流由自旋纠缠空穴承载。
2022-11-28 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Coulomb liquid phases of bosonic cluster Mott insulators on a pyrochlore lattice
采用大尺度量子蒙特卡罗模拟,我们揭示了部分填充烧绿石晶格上硬核玻色子的扩展哈伯德模型的全相图。当位间排斥占主导地位时,系统处于团簇莫特绝缘体相,其中整数个玻色子位于烧绿石晶格的四面体单元内。我们表明,完整的相图包含三个集群莫特绝缘体阶段与1/4,1/2和3/4玻色子填充,分别。我们进一步证明了这三种团簇莫特绝缘体都是库仑液相,其低能性质可用涌现紧致U(1)量子电动力学描述.除了测量团簇莫特绝缘体的比热和熵外,我们还研究了出射电场的关联函数,并验证了它与紧致U(1)量子电动力学描述的一致性。我们的结果揭示了各种烧绿石系统的磁性,以及集群磁铁的电荷物理。
2015-07-14 cond-mat.str-el
Fermi surface in the absence of a Fermi liquid in the Kondo insulator SmB$_6$
在缺乏传统费米液体的情况下,对费米表面的研究迄今为止只产生了很少的潜在候选者。在有前途的材料中,有一种是在绝缘体-金属转变附近的自旋受抑莫特绝缘体,理论预测费米表面与中性低能激发有关。在这里,我们揭示了另一条路线,实验实现费米表面的费米液体的情况下,通过实验研究的近藤绝缘体钐$_6$定位接近绝缘体-金属过渡。我们目前的实验签名下降到低温($\ll 1$ K)与费米表面在散装,包括一个相当大的线性比热系数,并在应用程序的有限磁场,散装磁量子振荡,有限的量子振荡熵,以及大大提高热导率远低于电荷间隙能量标度。因此,大量证据表明,尽管近藤绝缘钐$_6$中存在费米液体击穿的极端情况,但费米表面是由耦合到磁场而不是弱直流电场的新型巡回低能激发产生的。
2017-10-23 cond-mat.str-el
Low-frequency charge-carrier dynamics in the vicinity of the Mott transition in quasi-two-dimensional organic superconductors $κ$-(BEDT-TTF)${}_{2}$X
本文利用涨落(噪声)谱研究了准二维有机电荷转移盐中Mott金属-绝缘体相变附近的相关载流子动力学。所观察到的$1/f$型波动的定量非常好地描述了基于非指数动力学的概念的唯象模型。主要的结果是一个相关性引起的增强的波动伴随着大量的频谱重量转移到低频率接近莫特临界端点。这种电子动力学的突然减慢可能是金属到绝缘体跃迁的普遍特征。对于相关性较低的金属材料,我们发现了一个交叉/过渡或多或少本地化的载流子在高温下跳跃运输到一个低温制度,其中的层的金属耦合允许相干层间传输离域电子。
2011-05-17 cond-mat.str-el
Effects of substrate temperature on the unusual non-Fermi liquid metal to insulator transition in perovskite SrIrO3 thin films
研究了在不同衬底温度下生长的强自旋轨道耦合钙钛矿SrIrO 3薄膜的电子输运性质。SrIrO 3薄膜的电子输运被发现是非常敏感的生长参数,特别是,该膜可以是金属或绝缘体取决于衬底生长温度。虽然所有的金属膜显示出不寻常的亚线性温度依赖性非费米液体行为的电阻率,绝缘膜在较高的温度下生长的脱颖而出,其不均匀的Ir分布,通过二次离子质谱分析。这一观察结果表明,不均匀分布的阳离子可以是影响电子输运的重元素基氧化物薄膜和异质结构的基本因素之一。
2015-03-16 cond-mat.str-el
Time-reversal symmetric U(1) quantum spin liquids
我们研究了三维空间中具有时间反演对称性的量子$U(1)$自旋液体。我们发现,这样的$U(1)$自旋液体,区分其涌现的电/磁电荷的属性,共7个家庭。我们展示了这些自旋液体是如何相互关联的。其中两个类承认非平凡的保护表面状态,我们描述。我们展示了如何通过从粒子(部分子)结构访问所有7种自旋液体。我们还提供了直观的环路气体的基态波函数的描述。这些相之一是"拓扑莫特绝缘体",通常被描述为一个涌现的费米子"自旋"的拓扑绝缘体。我们表明,这个阶段承认一个显着的双重描述作为一个拓扑绝缘体的新兴费米子磁单极子。这导致拓扑莫特绝缘体的新的(可能是自然的)表面相和新的从粒子构造。我们描述了不同的$U(1)$自旋液体之间的连续量子相变。这七个家庭的国家承认一个更好的区别,在他们的表面性质,我们确定结合这些自旋液体与对称性保护的拓扑相位。我们讨论的经验教训,如烧绿石量子自旋冰,其中可能含有一个$U(1)$自旋液体的材料。我们建议拓扑莫特绝缘体作为量子自旋冰哈密顿量在一定参数范围内的可能基态。
2016-03-30 cond-mat.str-el
Critical role of the sign structure in the doped Mott insulator: Superconductivity vs. Fermi liquid
纯相互作用电子系统的超导机制一直是凝聚态物理中最具挑战性的问题之一。在BCS理论中,朗道费米液体是正常状态,一旦加入\emph{additional}对力,就会发生SC不稳定性。我们表明,在掺杂的莫特绝缘体的\emph{intrinsic} SC基态(特别是路德-金刚砂状态在有限掺杂的两个腿$t$ - $J$阶梯)可以直接变成费米气体的状态,通过两个方案,只需关闭隐藏的统计符号结构。它指出了一个新的配对范例,%超越了共振价键方案,这是一个“安培样配对”与“弦”的配对力所示的绝热连续性强各向异性的限制模型。
2019-09-03 cond-mat.str-el
Heat transport in Bi_{2+x}Sr_{2-x}CuO_{6+δ}: departure from the Wiedemann-Franz law in the vicinity of the metal-insulator transition
本文研究了铜氧化物超导体Bi_{2+x} Sr_{2-x} CuO_{6+δ}在亚开尔文温度和高达25 T的磁场中的热输运。在几个不同的掺杂水平接近最佳的样品中,在零场和存在足够强的磁场淬灭超导性的情况下测量热导率的线性温度项。零场数据产生的超导能隙的合理幅度显示类似于在其他家庭的铜氧化物的掺杂依赖。正常状态下的数据与电阻率测量的结果一起,使我们能够测试的Wiedemann-Franz(WF)的法律,其有效性在过掺杂的样品与以前的研究一致确认。与此相反,一个系统的偏离WF法律解决了样品显示出较低的掺杂含量或较高的无序。因此,在金属-绝缘体交叉附近,零温度极限下的热传导似乎明显大于WF定律所预测的。这种观察的可能起源进行了讨论。
2005-05-23 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
From Hunds insulator to Fermi liquid: Optical spectroscopy study of K doping in BaMn$_2$As$_2$
我们提出的光传输测量,揭示了0.86 eV的电荷间隙在本地矩反铁磁绝缘体BaMn $_2$作为$_2$,一个数量级大于以前报道的。密度泛函理论加上动力学平均场论(DFT+DMFT)计算正确地再现这个电荷间隙时,只有考虑到一个强大的洪德耦合。因此,BaMn $_2$ As $_2$是作为Mott-Hund绝缘体的更广泛种类的Mn磷属元素化物化合物的成员。我们还提出了金属2% K掺杂的BaMn $_2$作为$_2$,我们用来提取在不同温度下的光学电导率的光学反射率。光学电导率$σ_1$($ω$)表现出金属响应,这是很好地描述了一个简单的德鲁德项。$σ$($ω$ $\rightarrow$ 0,T)和$ρ$(T)都表现出费米液体温度依赖性。从这些测量,我们认为,一个更强的相关洪德的金属版本的铁pnictide超导体的母体化合物尚未实现通过掺杂这一类的洪德的绝缘体。
2015-09-22 cond-mat.str-el
Phase diagram of the spin-1/2 Yukawa-SYK model: Non-Fermi liquid, insulator, and superconductor
我们分析了Yukawa-Sachdev-Ye-Kitaev模型的相图,该模型描述了在有限温度和不同费米子密度下,复杂的费米子通过Yukawa耦合与真实玻色子随机相互作用。在最近的工作[物理评论研究2,033084(2020)]中,已经表明,在改变填充或化学势时,在非费米液体(nFL)相和绝缘相之间存在一阶量子相变。在这里,我们表明,在这样一个模型的时间反演对称性,这种量子相变是抢占了一个配对阶段,发展作为一个低温不稳定性。超导临界温度作为nFL-绝缘体转变的残余物,在超过一定的化学势时迅速降低。另一方面,取决于参数的一阶量子相变延伸到有限的温度,并终止于热临界点,超过该临界点,nFL和绝缘体成为相同的相,类似于在实际材料中的液体-气体和金属-绝缘体的转变。我们确定的配对相边界和热临界点的位置,通过结合分析和量子蒙特卡罗数值的努力。我们的研究结果提供了模型实现的nFL的向超导和绝缘状态的过渡,因此提供了一个控制平台,为未来的研究的通用相图主机nFL,绝缘体和超导体及其相变。
2021-05-08 cond-mat.str-el
Chiral spin liquid and emergent anyons in a Kagome lattice Mott insulator
几十年来,受挫折的量子自旋系统中的拓扑相一直吸引着研究人员。最早提出这种相的是由Kalmeyer和Laughlin在1987年提出的手性自旋液体,作为分数量子霍尔效应的玻色子模拟物。多年来一直难以捉摸,最近终于看到了一些实现这一阶段的模型。然而,这些模型有些人为,不太可能在现实材料中找到。在这里,我们采取了重要的一步,通过检查一个物理动机的模型,一个莫特绝缘体上的Kagome晶格与破缺的时间反转对称性的目标,找到一个手性自旋液体在自然界中。我们首先提供了一个理论上的理由,新兴的手性自旋液相的网络模型的角度来看。然后,我们提出了一个明确的数值识别和表征的普遍的拓扑性质的阶段,包括基态简并,边缘物理,和任何散装激发,通过使用各种强大的数值探针,包括纠缠谱和模块化的转换。
2014-01-13 cond-mat.str-el
Deviation from the Fermi-Liquid Transport Behavior in the Vicinity of a Van Hove Singularity
最近的实验揭示了非费米液体电阻率在非常规超导体Sr $_{2}$ RuO $_{4}$当应变推动一个费米面接近范霍夫奇点。这种行为的起源以及它是否可以从定义明确的准粒子的图像中理解还不清楚。我们采用玻尔兹曼输运分析超出了单一的弛豫时间近似的基础上,经历了一个Lifshitz过渡,其中费米面跨越范霍夫奇点,无论是由于单轴或外延应变的单带。首先分析研究杂质散射,我们澄清的发散态密度与局部平坦带的Lifshitz过渡点的作用。此外,包括电子-电子散射数值,我们发现良好的定性协议与电阻率测量单轴应变Sr $_{2}$ RuO $_{4}$,包括温度标度和温度依赖性的电阻率峰值。我们的结果意味着,即使接近Lifshitz过渡,从定义良好的准粒子开始的描述。为了测试玻尔兹曼输运理论的有效性附近的范霍夫奇点,我们提供了进一步的实验可访问的参数,如热输运,塞贝克系数,霍尔电阻率和比较不同的应变情况。
2019-03-10 cond-mat.str-el
Universal behavior of quantum spin liquid and optical conductivity in the insulator herbertsmithite
我们分析光学电导率的目的是展示一种新的物质状态,即所谓的费米子凝聚体的实验表现。在量子自旋液体中实现了费米子凝聚,表现出重费米子金属的典型行为。对几何阻挫绝缘体赫氏体的低频电导率测量为研究其由自旋子组成的量子自旋液体的性质提供了重要的实验证据。为了分析最近在不同温度下对赫氏石光学电导率的测量,我们采用了一个位于费米子凝聚相变附近的强关联量子自旋液体模型。我们的光学电导率的理论分析,使我们能够揭示其温度依赖性的物理机制。我们还预测了光学电导率对磁场的依赖性。我们考虑在量子自旋液体中实现的一种新的物质状态(所谓的费米子凝聚体)的实验表现(光导性),因为在许多方面,它们表现出重费米子金属的典型行为。对几何阻挫绝缘体赫氏体的低频电导率的测量为它的由自旋子组成的量子自旋液体的性质提供了重要的实验证据。为了分析最近在不同温度下对赫氏石光学电导率的测量,我们采用了一个位于费米子凝聚相变附近的强关联量子自旋液体模型。通过对电导率的理论分析,揭示了电导率随温度变化的物理机制。我们还预测了光学电导率对磁场的依赖性。
2018-06-19 cond-mat.str-el
Four-Spin Terms and the Origin of the Chiral Spin Liquid in Mott Insulators on the Triangular Lattice
在强排斥下,三角晶格哈伯德模型由最近邻反铁磁海森堡相互作用的$s=1/2$自旋描述,并表现出常规的120 $^\circ$阶。利用无限密度矩阵重整化群和精确对角化方法,我们研究了当排斥力减小时,电子的Mott-绝缘体物理自然产生的附加四自旋相互作用的影响.虽然这些相互作用在历史上一直与无隙基态与新兴自旋费米表面,我们发现,在物理相关的参数,他们稳定的手征自旋液体(CSL)的Kalmeyer-Laughlin(KL)型,澄清观察最近的研究哈伯德模型。然后,我们提出了一个自洽的解决方案的基础上的平均场重写的相互作用,以获得一个哈密顿量的相似性的父哈密顿的KL状态,提供了一个物理理解的CSL的起源。
2021-09-04 cond-mat.str-el
Instability of a Landau Fermi liquid as the Mott insulator is approached
我们研究了一个二维费米液体,当电子密度增加时,费米表面首先在$(\pm π/2, \pm π/2)$的4个点接触Umklapp表面。在$(\pm π/2, \pmπ/2)$附近的4个贴片处的Umklapp过程导致重整化群方程缩放到强耦合,类似于半填充时的2-腿阶梯的行为。固定点的不可压缩特性导致朗道理论在这些补丁的故障。密度的进一步增加扩展了不可压缩区域,使得开放的费米面收缩为4个不连通的部分。这种非朗道状态,其中部分费米表面被截断,形成绝缘的自旋液体,有许多共同的特征与最近提出的铜氧化物超导体的唯象模型。
1998-05-14 cond-mat.str-el
A resonant valence bond spin liquid in the dilute limit of doped frustrated Mott insulators
University of Zagreb(萨格勒布大学);University of Oxford(牛津大学);University of Warwick(华威大学);University of Tennessee(田纳西大学);Oak Ridge National Laboratory(橡树岭国家实验室)
本文通过在稀释极限下发现掺杂反铁磁绝缘体中的共振价键相,展示了动能 frustrated 对稳定拓扑有序态的重要性。
2025-12-01 cond-mat.str-el
Dynamical transport measurement of the Luttinger parameter in helical edges states of 2D topological insulators
用Luttinger液体理论描述了存在库仑相互作用的一维电子系统。由Luttinger参数K参数化的Luttinger液体中的库仑相互作用的强度通常难以测量。这是因为K通常隐藏在作为温度或施加偏压的函数的可观测量的幂律依赖性中。我们提出了一种动态的方法来测量K的电子飞行时间实验的基础上。我们认为,螺旋Luttinger液体的边缘的二维拓扑绝缘体构成了一个非常适合实现的一维系统来测试我们的建议。这是基于在时间反演对称性的存在下,螺旋液体对弹性后向散射的鲁棒性。
2017-01-11 cond-mat.str-el
Transport in the emergent Bose liquid: Bad metal, strange metal, and weak insulator, all in one system
Tsung-Dao Lee Institute & School of Physics and Astronomy, Shanghai Jiao Tong University(上海交大李政道理论与计算中心及物理与天文学院);Key Laboratory of Artificial Structures and Quantum Control (Ministry of Education)(人工结构与量子控制教育部重点实验室);Shanghai Branch, Hefei National Laboratory(合肥国家实验室上海分部)
本研究通过计算涌现玻色液体的光导率,发现其能同时重现坏金属、奇异金属和弱绝缘体的非费米液体行为,表明该新量子态可统一解释强关联材料中的异常输运现象。
2026-09-29 cond-mat.str-el
Metal-insulator transition via control of spin liquidity in a doped Mott insulator
量子自旋液体态,其中自旋是量子力学离域的方向,迄今已研究的电荷局域莫特绝缘体产生的强排斥相互作用。然而,最近发现具有三角形晶格的掺杂莫特绝缘体$κ$ -(ET)$_4$ Hg $_{2.89}$ Br $_8$既表现出类似自旋液体的磁性又表现出金属导电性。因此,现在可以通过实验探索自旋流动性如何影响电导,这是一个受到理论关注的问题。在这里,我们研究了一种新开发的方法,结合单轴和静水压力,在掺杂莫特绝缘体的导电与控制的三角形晶格几何形状和排斥强度,决定了自旋流动性和Mottness,分别。我们发现,在一个强相互作用的制度,电子状态急剧变化,从绝缘体到费米液体通过非费米液体不同的几何挫折,这表明自旋流动性促进电荷的离域。这一结果表明,自旋自由度的挫折通过掺杂的莫特绝缘体中的自旋和电荷的纠缠对电荷的输运具有决定性的影响。
2022-02-12 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Metal-insulator transition and strong-coupling spin liquid in the $t{-}t^\prime$ Hubbard model
利用一种新的变分波函数研究了正方晶格上受抑$t{-}t^\prime$哈伯德模型的相图。从很久以前由Feynman和Cohen引入的回流关联中得到线索,并已用于描述连续介质上的各种相互作用系统(如液体$^3$ He,电子结和金属氢),我们考虑多体关联来构建晶格上此关联模型的基态的合适近似。以这种方式,在弱耦合和强耦合下都可以实现非常精确的{ \it analog}。我们提出的证据表明,绝缘和非磁性相可以稳定在强耦合和足够大的挫折比$t^\prime/t$。
2008-10-03 cond-mat.str-el
Dual Dirac liquid on the surface of the electron topological insulator
讨论了拓扑带绝缘体的非费米液体无带隙金属表面态。它有奇数个无隙狄拉克费米子耦合到非紧U(1)规范场。这可以被看作是一个与传统狄拉克费米子表面态对偶的涡旋。这种表面对偶性是最近讨论的规范拓扑绝缘体的体对偶描述的反映。所有其它已知的表面态,包括表面量子Hall态、Fu-Kane超导体、带隙对称拓扑序和“复合Dirac液体”,都可以从对偶Dirac液体中方便地得到。我们还讨论了对偶狄拉克液体的物理性质,以及它与半满朗道能级的关系。
2015-10-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Spinless Charged Excitation at the Interface between a Conventional Topological Insulator and a Topological Mott Insulator
University of California, Irvine(加州大学尔湾分校);Flatiron Institute(平坦研究所);Columbia University(哥伦比亚大学)
研究传统拓扑绝缘体与拓扑莫特绝缘体界面,用密度矩阵重整化群计算三角晶格霍夫施塔特 - Hubbard 模型,发现界面有无自旋带电激发,通过多种方式识别,还表征了两体相激发。
2026-11-03 cond-mat.str-el
Non-Fermi liquid behavior of doped Kondo insulator: The unique properties of CeRhSb$_{1-x}$Te$_x$
从我们对CeRhSb的分析中得出,当掺杂量超过8- 10%时,无论它们是否取代Ce,Rh或Sb,都强烈地减少了由于集体自旋单重态的存在而形成的Kondo绝缘体态。(电阻率$ρ$,磁化率$χ$,比热$C$,X射线光电子能谱和理论研究已经令人信服地证明了所提出的早期标度律$χ\timesρ=const.$在近藤绝缘体制度,这是普遍的所有已知的近藤绝缘体。我们还分析了当Pd取代Rh或Sb被Te和Sn部分取代时CeRhSb的Griffiths相的性质,而La掺杂Ce导致由于Kondo空穴效应而形成的磁性团簇结构。CeRhSb和CeRhSb $_{0.98}$ Te $_{0.02}$的磁电阻作为场$B$的函数显示出$-B^2$行为,这为这些化合物的拓扑非平凡性质提供了证据,正如先前理论上预测的CeRhSb的基础上的能带结构计算。
2023-02-10 cond-mat.str-el
Features of the surface tension for the metal--insulator boundary in the vicinity of MI phase transition in the presence of external magnetic field
建立了MI相变的自洽方程。我们假设两个描述相变的序参量。第一个是在MI边界$ρ(\vec r)$的密度分布。第二个是自旋空间$Ψ(\vec r)$中的二分量复矢量。它决定了在外部磁场存在下金属或半金属相中的电子密度。矢量的两个不同分量描述了插入外部磁场中的电子可能的自旋状态。利用Cahn和Hillard型\cite{CahnHillard}的梯度展开,讨论了由密度分布变化决定的一级MI相变。用Ginzburg-Landau展开式\cite{LandLif2}描述了MI边界附近电子密度的二级跃迁。假设这两个参数之间的相互作用是线性的,作为电子密度的函数,其系数取决于金属密度(参见图1)。\cite{JinwuYe_Lubensky})。所得到的非线性方程组在存在平行于边界或垂直于边界的均匀磁场的MI边界的情况下精确求解。计算MI边界处的表面张力$Σ_{mi}$。证明了PDMATHAMR是奇异的。特别地,$Σ_{mi}\sim n^{3/2}$作为$ n\Rightarrow 0$和$Σ_{mi}\sim (T-T_c (\vec h))^{3/2} .$ $T_c (\vec h)$是在MI相变时存在外部磁场的转变温度。\par的奇异行为导致在MI转变的强调滞后。
2013-12-29 cond-mat.str-el
Gapless quantum spin liquid, stripe and antiferromagnetic phases in frustrated Hubbard models in two dimensions
指出了非磁性绝缘体相的独特性,并给出了正方形格子上的t-t'哈伯德模型的相图。利用路径积分重整化群方法,在强在位相互作用U的Mott绝缘区中,发现次近邻转移t'小时的反铁磁相和t'大时的条纹(或共线)相。在大的U/t>7时,当t '/t~ 0.7时,我们发现了具有2*4结构的长周期反铁磁绝缘相。在Mott绝缘区,我们还发现了量子自旋液体(换句话说,非磁性绝缘体)相附近的Mott过渡到顺磁金属。关联电子通常以一定的磁序结晶为莫特绝缘体体,而“量子自旋液体“一直是人们长期探索的问题。我们报道了一个具有显著性质的非线性绝缘(NMI)相在Mott跃迁附近稳定的数值证据:几何阻挫晶格上的二维莫特绝缘体包含一个在总动量的整个布里渊区中具有无带隙自旋激发和基态简并的相.它解释了一种未被探索的量子液体。本概念是有用的,在分析各种实验结果阻挫磁体,包括有机BEDT-TTF化合物和3 He原子吸附在石墨上。
2006-06-14 cond-mat.str-el
Continuous phase transition between bosonic integer quantum Hall liquid and trivial insulator: evidences for deconfined quantum criticality
在对称性保护的拓扑相的相变中,原则上可以存在一个原型朗道禁戒跃迁,即退禁闭量子临界点,但在一维系统以外的物理系统中,这种跃迁的例子很少。本文利用密度矩阵重整化群方法,通过从拓扑$\mathbf{K}$矩阵中识别出二维关联蜂窝晶格中的玻色整数量子Hall相的内部结构,揭示了它的存在性.此外,我们证明了不平衡的周期化学势可以破坏玻色子整数量子霍尔态,并将其驱动到一个无特征的平凡(莫特)绝缘体,在那里所有的物理观测值顺利地跨越临界点。在临界点处,纠缠熵表现出一种特征标度行为,这与临界场论一致,是一种具有两种Dirac费米子的突现QED $_3$.
2020-01-24 cond-mat.str-el