Bosons with incommensurate potential and spin-orbit coupling
在Aubry-André(AA)势的作用下,利用自旋轨道(SO)耦合和Raman耦合,绘制了一维光晶格中超冷“自旋半”玻色子的相图,研究了超流(SF)到局域相的转变以及最近邻相互作用(NNI)密度波相的存在.我们发现,SO耦合和AA势的存在下,导致一个新的自旋分裂的动量分布的玻色子在本地化阶段的边界附近的SF阶段,这可以作为这样的过渡的签名。我们还得到了有限NNI超流相中玻色子的能级统计,并证明了它从高斯酉包络(GUE)到高斯正交包络(GOE)的变化作为拉曼耦合的函数。我们讨论可以检验我们理论的实验。
2017-02-15 cond-mat.str-el
Absence of a true long-range orbital order in a two-leg Kondo ladder
利用密度矩阵重整化群和Lanczos方法,研究了两足Kondo阶梯存在非公度轨道序的可能性.我们的结果表明,交错的短程轨道秩序在半填充。远离半填充,我们的数据是一致的,与一个不相称的准长程轨道秩序。我们还观察到,本地化的自旋之间的相互作用增强了横档电流相关。
2007-01-19 cond-mat.str-el
Zero-field incommensurate spin-Peierls phase with interchain frustration in TiOCl
我们报告的磁性,热力学和光学性质的准一维量子反铁磁体TiOCl和TiOBr,这已被讨论为spin-Peierls化合物。观察到的偏离典型的自旋佩尔斯行为,例如,存在两个不同的相变,先前已归因于强的轨道波动。这可以通过我们的轨道激发的光学数据来排除。我们发现,在双层结构中的链间相互作用的挫折引起不相称的顺序与随后的锁定过渡到相称的二聚化状态。这样,一个单一的驱动力,自旋佩尔斯机制,诱导两个独立的转变。
2005-03-16 cond-mat.str-el
Specific heat anomaly in the d-density wave state and emergence of incommensurate orbital antiferromagnetic order
我们研究了有限化学势对用来解释欠掺杂铜氧化物赝能隙现象的d密度波态的影响。我们发现,当引入有限化学势时,在转变温度下的比热反常变弱,在转变温度以下形成d-密度波态。这提供了一个有用的理由,适当的解释比热测量的d-密度波状态的存在下的赝能隙温度。进一步增加化学势,在系统最终转变为正常态之前,将导致一个无公度的轨道反铁磁态。这是一种非均匀态,其特征在于新的电荷有序和超导中的Fulde-Ferrel-Larkin-Ovchinnikov(FFLO)态的模拟。
2001-12-04 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Kitaev-Heisenberg model in a magnetic field: order-by-disorder and commensurate-incommensurate transitions
我们在蜂窝Kitaev-Heisenberg模型中对场致磁相进行了理论研究,该模型被认为描述了具有强自旋-轨道耦合的莫特绝缘体如$A_2$ IrO $_3$和$α$ -RuCl $_3$的基本物理.通过大量的蒙特卡罗模拟和解析计算,得到了有限温度下的相图。我们发现,虽然塞曼耦合有利于对称的非共面磁秩序,热波动提高了稳定性的共线锯齿形相位,打破了晶格的旋转对称性。我们的大规模模拟还发现了有趣的高场下的无公度跃迁和多个$\mathbf Q$无公度相。实验的影响进行了讨论。
2016-11-10 cond-mat.str-el
Reconstructed Fermi surface and quantum oscillation of doped resonating valence bond state with incommensurate charge order in underdoped cuprates
最近的实验已经揭示了欠掺杂铜氧化物(如YBa $_2$ Cu $_3$ O $_{6+δ}$和HgBa $_2$ CuO $_{4+δ}$)中赝能隙区的非公度电荷密度波(CDW)。然而,它与pseudogap的关系仍然存在争议。在这项工作中,我们采取的掺杂共振价键(RVB)状态和CDW秩序的唯象综合。从Yang-Rice-Zhang Green函数对掺杂RVB态的解释[Phys. Rev. B { \bf 73},174501(2006)]出发,其中Fermi表面被反节点RVB能隙部分截断为四个节孔状Fermi口袋,我们证明了连接Fermi弧尖端的波矢处的CDW阶(热点)诱导费米表面重构,产生类电子费米口袋($α$轨道)和新的类空穴费米口袋($β$轨道)。$α$轨道是通过在热点处连接费米弧而形成的,并且它在量子振荡傅里叶光谱中占据主导地位,而$β$轨道是通过连接原始空穴的外部补丁而形成的,其光谱权重小得几乎为零。从磁场中的态密度振荡中提取了这些轨道所围成的区域,定量地与实验相符合。
2015-01-08 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Incommensurate spin density wave at a ferromagnetic quantum critical point in a three-dimensional parabolic semimetal
我们探讨了在三维半金属系统的铁磁量子临界点与向上和向下的色散带接触的费米能级。通过计算费米子与涨落的铁磁序参量之间的耦合对主导序的静态自旋磁化率,我们发现铁磁量子临界点被一个无公度的纵向自旋密度波相位所掩盖.我们首先分析一个理想化的模型,尽管有很强的自旋轨道耦合,仍然具有O(3)旋转对称性产生的总角动量算符。在这种情况下,无公度自旋密度波传播的方向可以指向任何地方,而磁矩沿着传播方向排列。然而,包括费米子色散中的非线性允许的各向异性和与序参量场的耦合,有序波矢量反而打破了离散对称性,并沿着[111]或[100]方向排列,这取决于这两种类型的各向异性的符号和大小。
2015-05-28 cond-mat.str-el
Rotational symmetry breaking at the incommensurate charge-density-wave transition in Ba(Ni,Co)$_2$(As,P)$_2$: Possible nematic phase induced by charge/orbital fluctuations
高温超导体中的向列相变对这些系统的电子性质有很大的影响。BaFe $_2$ As $_2$和BaNi $_2$ As $_2$具有相同的四角晶系晶体结构,空间群类型为$I4/mmm$,BaFe $_2$ As $_2$是BaFe $_2$ As $_2$的非磁性类似物,在137 K附近具有由磁涨落引起的结构相变。与BaFe $_2$ As $_2$的正交低$T$相的共线条纹磁序不同,BaNi $_2$ As $_2$的三斜低$T$相的电荷密度波为单向波,并伴有扭曲的锯齿形磁链.在这里,我们表明,之间的高-和低- $T$相的Ba(Ni,Co)$_2$(As,P)$_2$的一个额外的阶段与破缺的四重对称性和$d_{xz}$轨道顺序存在,这是一个有前途的候选人的电荷/轨道波动诱导向列性。此外,我们的数据表明,增强的$T_{\rm c}$发现Ba(Ni,Co)$_2$(As,P)$_2$为更高的Co或P取代水平可能会导致抑制(扭曲)锯齿形链通过减少$d_{xy}$轨道的贡献。
2021-11-13 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Unconventional orbital-charge density wave mechanism in transition metal dichalcogenide 1T-TaS2
过渡金属二硫属化物1 T-TaS 2由于能形成丰富的密度波和超导转变而受到人们的广泛关注。然而,在最高温度(~ 550 K)的无公度DW态的起源,这是丰富的物理现象的“母态”,仍然没有揭开。本文基于第一性原理哈伯德模型,结合原位U,对1 T-TaS 2中的三q无公度DW现象给出了一个自然的解释。我们应用顺磁子干涉机制,使铁基超导体的有序。导出的序参量具有非常独特的性质:(i)轨道选择性,(ii)非常规的符号反转的动量和能量空间。本研究将有助于理解1 T-TaS 2,1 T-VSe 2和其他过渡金属二硫属化物的丰富物理。
2021-07-02 cond-mat.str-el
Orbital selectivity causing anisotropy and particle-hole asymmetry in the charge density wave gap of $2H$-TaS$_2$
本文报道了对$2H$ -TaS $_2$(一个正则无公度电荷密度波)体系的角分辨光电子能谱(ARPES)的深入研究。研究表明,正如在相关的非公度CDW系统,$2H$ -TaSe $_2$和$2H$ -NbSe $_2$中一样,$2H$ -TaS $_2$的能隙($Δ_{\text{cdw}}\,$)沿着K中心费米表面桶定位并且是粒子-空穴不对称的。即使在高于$2H$ -TaS $_2$中的CDW转变温度$\it{T}_{\text{cdw}}\,$的温度下,$Δ_{\text{cdw}}\,$的持久性反映了先前在$2H$ -TaSe $_2$和$2H$ -NbSe $_2$中观察到的类似的赝能隙(PG)行为。然而,与$2H$ -NbSe $_2$形成鲜明对比的是,其中$Δ_{\text{cdw}}\,$仅在内部K中心费米表面桶上的几个“热点”附近为非零,而$2H$ -TaS中的$Δ_{\text{cdw}}\,$沿着两个K中心费米表面桶的整体都为非零。$_2$。基于一个紧束缚模型,我们属性这种二分法的动量依赖性和费米面特异性的$Δ_{\text{cdw}}\,$之间,否则类似的CDW化合物的不同轨道取向的电子状态,参与CDW配对。我们的研究结果表明,轨道选择性起着至关重要的作用,在无公度CDW材料的描述。
2018-05-08 cond-mat.str-el
Quantum incommensurate Skyrmion crystals and Commensurate to In-commensurate transitions in cold atoms and materials with spin orbit couplings in a Zeeman field
本文研究了二维各向异性Rashba型自旋轨道耦合(SOC)和塞曼场作用下晶格中强相互作用的旋量原子。我们发现塞曼场和SOC之间的相互作用提供了一个新的平台,主机丰富和新颖类的量子公度和非公度相位,激发和相变。这些公度相分别包括低塞曼场和高塞曼场下的两个共线态和镜反射SOC参数下的两个共面倾斜态。最重要的是,存在由4个公度相包围的非共面的非公度Skyrmion(IC-SkX)晶体相。计算了所有5个相位以上的新激发谱,特别是IC-SKX相位。三个不同类别的量子相称的不相称的过渡从IC-SKX到其4个相邻的相称的阶段被确定。有限的温度行为和转变进行了讨论。所有相的临界温度可以通过简单地调整每个位点的原子数$ N $而提高到高于当前冷原子冷却技术所能达到的温度。鉴于最近在光晶格中产生冷原子的2d SOC方面取得的令人印象深刻的实验进展,这些新的多体现象可以在当前和不久的将来的冷原子实验中探索。给出了在MnSi、Fe $_{0.5}$ Co $_{0.5}$ Si等材料中的应用,特别是Li $_2$ IrO $_3$中的复杂无公度磁序.
2017-02-15 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Incommensurate charge and spin density wave order in electron doped SrMn1-xWxO3 (x= 0.08 to 0.1875)
用中子衍射方法研究了电子掺杂SrMn_(1-x)W_xO_(3-δ)(x= 0.08 ~ 0.1875)中的无公度(IC)电荷序(CO)和自旋密度波(SDW)序,发现电子掺杂对磁性基态的出现有显著影响,这是以前在锰氧化物中没有发现的.随着x的增加,晶体结构由简单的四元晶系(P4/mmm)转变为超空间群P2/m(α \b{eta} 0)0 0的IC-CO调制结构,在压缩的四元晶系(c<a)晶格中具有ab-平面铁磁级3dx 2-y 2轨道。IC-CO有序与3dx ~(2-y)~ 2轨道有序密切相关,IC-CO的产生是由于eg电子在3dx ~(2-y)~ 2能带的费米面嵌套中的混合性质(巡游/定域)引起电子不稳定,通过电荷密度波(CDW)机制打开能隙。这一特征似乎与高Tc铜酸盐共享接近。在较低的温度下,CDW相经历SDW转变,该转变随x连续变化,并且由于向系统中引入大的阻挫而在较高的x处最终消失。对于0.08 < x < 0.10,C型反铁磁(AFM)阶具有传播矢量k =(1/2,1/2,0)出现在3dz 2轨道的铁序下,而对于x > 0.1,不同的C型AFM阶,传播矢量k =(1/2,0,1/2),与k = 1的无公度SDW阶共存(0.12,0.38,1/2)。对于0.1625 < x < 0.175的组合物,虽然CDW的结构特征和轨道级定性地保持相同,磁相互作用得到修正,并产生具有单…
2019-07-03 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Electron-lattice coupling, orbital stability and the phase diagram of Ca$_{2-x}$Sr$_x$RuO$_4$
Hartree-Fock计算的理论模型描述的Sr/CaRuO $_4$家庭的化合物。公度和无公度的磁状态被认为是,随着轨道排序和晶格畸变的影响。对于合理的参数值,相互作用不利于轨道平行化。一个连贯的描述所观察到的相图。
2004-04-05 cond-mat.str-el
Excitonic Correlations, Spin-State Ordering, and Magnetic-Field Effects in One-Dimensional Two-Orbital Hubbard Model for Spin-Crossover Region
激子绝缘体的电子性质近年来得到了精确的研究。激子凝聚的图像可以应用于在钙钛矿钴氧化物中观察到的自旋态转变。利用密度矩阵重整化群方法研究了一维双轨道哈伯德模型在强耦合极限下的空间自旋结构对晶场和磁场的依赖性.我们发现激子绝缘(EI)相和自旋态有序(SSO)相之间的低自旋和高自旋相的中间区域。在EI相中,由于量子效应,自旋三重态激子在空间上起伏,实现了无公度的自旋关联。对自旋能隙和纠缠谱简并度的分析表明在EI相中实现了类Haldane边缘态。在SSO阶段,三重或无公度SSO结构实现依赖于晶场分裂。这些结构是稳定的自旋状态之间的交换相互作用的竞争的结果。
2022-08-06 cond-mat.str-el
Incommensurate Transverse Peierls Transition
Oak Ridge National Laboratory(橡树岭国家实验室);The University of Texas at Austin(德克萨斯大学奥斯汀分校);University of Michigan(密歇根大学);The University of Tennessee, Knoxville(田纳西大学诺克斯维尔分校);University of Illinois at Urbana-Champaign(伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校);The Hong Kong University of Science and Technology (Guangzhou)(香港科技大学(广州));Argonne National Laboratory(阿贡国家实验室);Brookhaven National Laboratory(布鲁克海文国家实验室);Institute of Theoretical Physics, Chinese Academy of Sciences(中国科学院理论物理研究所);Center for Nanophase Materials Sciences, Oak Ridge National Laboratory(橡树岭国家实验室纳米材料科学中心);University of California, Santa Barbara(加州大学圣塔芭芭拉分校);Hong Kong University of Science and Technology(香港科技大学)
研究发现四方狄拉克半金属EuAl₄中存在无规横向皮尔逊转变,通过X射线散射和第一性原理计算证实了该转变与电荷密度波的关联,并展示了其对旋转对称性的保留。
2024-10-14 cond-mat.str-el
Magnetic response of Sr$_2$RuO$_4$: quasi-local spin fluctuations due to Hund's coupling
我们用包含动力学顶点修正的动力学平均场论研究了Sr $_2$ RuO $_4$正常态的磁化率。除了众所周知的无公度响应,我们的计算产生了准局域自旋涨落,其动量很宽,并以$Γ$点为中心,与最近的非弹性中子散射实验一致[P.Steffens等人,物理修订版信函122,047004(2019)]。我们表明,这些准本地波动控制的洪德耦合和占主导地位的贡献的动量集成响应。虽然所有轨道对无公度响应的贡献相等,但增强的$Γ$点响应源自平面xy轨道。
2019-04-15 cond-mat.str-el
Anisotropic and incommensurate spin fluctuations in hcp iron and some other nearly magnetic metals
我们提出了一个从头算理论形式的静态顺磁自旋磁化率的金属在有限温度下。由于考虑了相对论效应,例如自旋-轨道耦合,我们可以确定自旋涨落的各向异性或易磁化轴。计算结果表明,hcp铁在T_N = 69 K以下,在最低压力下不稳定到ab平面的无公度反铁磁(AFM)模(与嵌套费米面有关)。随着压力的增加,T_N迅速下降到零。计算的钇的磁化率是一致的螺旋,不相称的AFM秩序中发现的许多稀土稀钇合金。最后,根据实验数据,我们发现三重态超导体Sr_2RuO_4正常态的无公度AFM和铁磁自旋涨落的易磁化轴分别垂直和平行于晶体c轴.
2002-10-25 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Incommensurate Counterrotating Magnetic Order Stabilized by Kitaev Interactions in the Layered Honeycomb $α$-Li$_2$IrO$_3$
层状蜂窝磁体$α$ -Li $_2$ IrO $_3$已被理论上提出作为显示与蜂窝晶格上的自旋-轨道纠缠$j_{\rm eff}=1/2$磁矩之间的Kitaev相互作用相关的新颖磁性行为的候选者。在这里,我们报告的单晶磁共振X射线衍射结合粉末磁中子衍射,揭示了一个不相称的磁性顺序在蜂窝层与Ir磁矩反向旋转的最近邻网站。这种类型的磁结构还没有在蜂窝状磁铁实验报告之前,不能解释的自旋哈密顿与占主导地位的各向同性(海森堡)耦合。磁性结构与结构多型体$β$和$γ$ $_2$ IrO $_3$中的磁性有序共享许多关键特征,理论上理解为分别通过位于三维超蜂窝和条纹蜂窝晶格的顶点上的Ir矩之间的主导Kitaev相互作用来稳定。基于这种类比和候选自旋哈密顿的磁基态的理论软自旋分析,我们提出Kitaev相互作用也占主导地位的$α$ -Li $_2$ IrO $_3$,表明通用Kitaev物理在所有三个成员的谐波蜂窝家庭的Li $_2$ IrO $_3$多型。
2016-02-25 cond-mat.str-el
Commensurate to incommensurate magnetic phase transition in Honeycomb-lattice pyrovanadate Mn2V2O7
用浮区法合成了Mn $_2$ V $_2$ O $_7$的单晶样品,并利用磁化率、热容和中子衍射研究了其基态。我们的磁化率和热容量揭示了两个连续的磁性转变在$T_{N1} =$ 19 K和$T_{N2} =$ 11.8 K表示两个不同的磁有序相。单晶中子衍射研究表明,在温度($T$)范围11.8 K $\le T \le$-19 K的磁结构是相称的传播矢量$k_1 = (0, 0.5, 0)$,而在降低温度低于$T_{N2} =$ 11.8 K的无公度磁秩序出现与$k_2 = (0.38, 0.48, 0.5)$和磁结构可以表示由摆线调制的Mn自旋在$ac-$平面。我们第一次报告这种相称到不相称的过渡。我们讨论了磁交换相互作用和自旋轨道耦合对所观察到的磁性相变的稳定性的作用。
2019-05-21 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Spectroscopic signature of the $\mathbf{k}$-dependent electron-phonon coupling in $2H$-TaS$_2$
我们详细的角度分辨光电子能谱(ARPES)研究$2H$ -TaS $_2$,一个典型的无公度电荷密度波(CDW)材料,说明了显着的多体重整化系统中,这是表现为存在多个扭结结构的电子色散。依赖于温度的测量结果表明,这些扭结结构持续甚至在温度高于电荷密度波转变温度$\it{T}_{\text{cdw}}\,$和扭结的能量位置几乎是温度无关的。将扭折能与已发表的Raman散射数据和理论计算的$2H$ -TaS $_2$的声子谱相关联,得出了这些扭折的声子机制。我们还检测到动量各向异性的带重整化,这反过来又表明动量依赖的电子-声子耦合的系统。
2018-05-09 cond-mat.str-el
A Spin-Orbital Singlet and Quantum Critical Point on the Diamond Lattice: FeSc2S4
我们提出了一个理论的自旋和轨道物理在A-网站尖晶石化合物FeSc 2S 4,实验表现出广泛的“自旋轨道液体”制度。从微观考虑和对称性分析相结合的自旋轨道哈密顿量。我们证明了一个激烈的竞争之间的自旋轨道相互作用,有利于形成一个本地的“自旋轨道单线态”(SOS),和交换,有利于磁和轨道秩序。将SOS与有序态分开是量子临界点(QCP)。我们认为FeSc 2S 4在SOS方面接近于此QCP。该模型的完整相图包括有序相内的无公度-无公度转变。对各种实验进行了比较,并提出了一些建议.
2008-11-01 cond-mat.str-el
Signatures of spin-orbital states of ${t_{2g}}^{2}$ system in the optical conductivity : The case of $R$VO$_{3}$ ($R$=Y and La)
利用密度泛函理论和动力学平均场论(DFT+DMFT)研究了$R$ VO $_{3}$($R$ =Y和La)的自旋和轨道态在光导中的特征.从多重态到光学跃迁的分配,DFT+DMFT再现了YVO $_{3}$和LaVO $_{3}$的光学电导率随温度的变化。我们还表明,光学电导率是一个有用的量来探测的轨道状态的演变,即使在没有自旋顺序。这一结果为研究${t_{2g}}^{2}$钒酸盐体系的自旋和轨道态提供了参考,这对于自旋和轨道态的基础物理以及钒酸盐的应用都是一个重要的问题。
2018-03-30 cond-mat.str-el
Orbital Zeeman effect: Signature of a massive spin wave mode in ferromagnetism
本研究推导任意磁场下各向同性单带铁磁体的量子流体力学方程,发现预测的有质量自旋波模式会在磁场中发生线性分裂,该带电费米子特有现象类似塞曼效应,为其实验观测提供了明确特征。
2002-02-14 cond-mat.str-el
Spin-Orbital Density Wave and a Mott Insulator in a Two-Orbital Hubbard Model on a Honeycomb Lattice
受扭曲双层石墨烯(TBG)中相关绝缘态发现的启发,我们研究了蜂窝晶格上双电子双轨道哈伯德模型.基于实空间密度矩阵重整化群(DMRG)模拟,我们发现了$U_c/t=2.5\sim3$周围的金属-绝缘体转变。在$U_c$附近,我们发现在公度波矢处有很强的自旋/轨道密度波起伏,伴随着较弱的非公度电荷密度波(CDW)起伏。自旋/轨道密度波动随系统尺寸的增加而增强,表明在二维极限下可能出现长程序。在更大的$U$,我们的计算表明,可能的自旋莫特绝缘体阶段没有自旋或轨道极化。我们的研究结果为扭曲双层石墨烯和其他多轨道蜂窝材料中的相关电子现象提供了新的见解。
2019-08-25 cond-mat.str-el
Topological magnon in exchange frustration driven incommensurate spin spiral of a kagome lattice YMn$_6$Sn$_6$
本研究基于交换相互作用模型和Hubbard U,揭示了YMn$_6$Sn$_6$中由阻挫磁交换驱动的非公度自旋螺旋相变,并发现该相中存在拓扑磁振子,理论结果与实验高度吻合。
2024-04-19 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Orbital-lattice coupling and orbital ordering instability in iron pnictides
研究了在存在轨道-晶格耦合的紧束缚模型中,由于口袋内嵌套而引起的轨道有序不稳定性。小动量的无公度不稳定性,这可能在向列有序过渡中发挥重要作用,不同的模型,除了更有利的自旋密度波不稳定性相比,在没有良好的口袋间嵌套。我们还研究了这种不稳定性的掺杂依赖。诱导它们所需的电子-声子耦合参数进行了比较与第一原理计算。
2015-04-20 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Signatures of gapless fermionic spinons on a strip of the kagome Heisenberg antiferromagnet
在简单而现实的自旋模型中寻找奇异的量子自旋液体态仍然是受抑量子磁学领域的一个核心挑战。在这里,我们考虑的规范最近邻kagome海森堡反铁磁体限制到一个准一维带完全由角共享三角形。使用大规模密度矩阵重整化群计算,我们确定在这个模型中的一个扩展的无带隙量子相位的特征在于中心荷$c=2$和幂律衰减自旋和键能相关振荡在可调的非公度波矢量。我们认为,这个有趣的自旋液相可以理解为一个边缘不稳定的两带自旋费米表面耦合到一个紧急U(1)规范场,一个解释,我们证实通过玻色化分析和Monte Carlo计算模型Gutzwiller变分波函数。我们的结果代表了一个简单的SU(2)不变最近邻海森堡模型中超越严格的一维(Bethe链)限制的涌现费米自旋的第一个数值演示之一。
2018-08-27 cond-mat.str-el
Antiferromagnetic order in CeCoIn5 oriented by spin-orbital coupling
在高基面磁场下,超导态内部的无公度自旋密度波($Q$相)是重费米子金属CeCoIn $_5$的独特性质。中子散射实验和理论研究指出,这种态是由磁共振激发的软模凝聚产生的。我们证明了Gerber等人报道的反铁磁调制的方向被磁场固定,Nat. Phys.{ \bf 10},126(2014)通过自旋-轨道耦合来解释。这一结果,得到相当普遍的唯象参数的基础上,支持的微观推导的$χ_{zz}$磁化率依赖于相互取向的基面磁场和自旋极化的调制方向在多带金属。
2016-06-17 cond-mat.str-el
Dynamics of a two-dimensional quantum spin-orbital liquid: spectroscopic signatures of fermionic magnons
本文精确研究了SU(2)对称Kitaev蜂窝格子模型中量子自旋轨道液相的动力学关联。我们证明了这种Kugel-Khomskii型模型中的自旋动力学正是S=1的费米子磁振子的密度-密度关联函数,这可以在共振非弹性X射线散射实验中得到证实.我们预测的非弹性散射实验中的自旋轨道分馏的特征签名,并比较它们的自旋各向异性Kitaev蜂窝自旋液体。特别是,共振非弹性X射线散射响应显示出与费米子激发的色散直接相关的特征动量依赖性。中子散射截面显示了费米磁振子和自旋轨道激发的混合响应。后者具有宽的激发带宽和比自旋1/2 Kitaev模型大三倍的Vison带隙。
2020-08-06 cond-mat.str-el
Quantum interference in superposed lattices
本文在具有非公度叠加晶格和自旋密度波基态的金属Cr中发现低频SdH振荡的相反相位,将其归因于叠加倒易晶格非公度轨道引起的量子干涉,并用开放与闭合轨道的重连解释π相位移动。
2023-09-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Ultrafast signatures of spin and orbital order in antiferromagnetic $α$-Sr$_2$CrO$_4$
我们利用飞秒光谱研究了反铁磁Mott绝缘体$α$ -Sr $_2$ CrO $_4$中的超快自旋和轨道有序动力学。该铬酸盐体系具有多个自旋和轨道有序相,因此可以使我们能够通过它们对光激发的非平衡响应来研究这些集体相之间的独特相互作用。在这里,通过改变泵浦光子能量,我们选择性地驱动相邻Cr $t_{2g}$轨道之间的位点间自旋跳跃以及氧2 $p$和Cr $e_{g}$轨道之间的电荷转移型跃迁。由此产生的瞬态反射率动力学揭示了N ${\textrm{é}}$ el自旋有序温度以及与不同类型的轨道顺序相关的转变温度随温度变化的异常。我们的研究结果揭示了不同的弛豫时间尺度的自旋和轨道顺序在$α$ -Sr $_2$铬$_4$和提供实验证据的相变在$T_\textrm{O}$,可能与反铁型轨道有序。
2021-10-26 cond-mat.str-el
Origin and Transport Signatures of Spin-Orbit Interactions in One- and Two-Dimensional SrTiO$_3$-Based Heterostructures
通过考虑原子自旋轨道耦合与表面或界面反转不对称性之间的相互作用,研究了SrTiO $_3$表面和LaAlO $_3$ /SrTiO $_3$界面上Rashba自旋轨道相互作用的起源.我们发现,在一个简单的紧束缚模型,涉及三维$t_{2g}$带的钛离子,诱导的自旋轨道耦合在$d_{xz}$和$d_{yz}$带是立方的动量,而自旋轨道相互作用在$d_{xy}$带具有线性动量依赖性。我们还发现,在LaAlO $_3$ /SrTiO $_3$界面的一维沟道中,所有能带的自旋轨道相互作用都是动量线性的.我们讨论了我们的研究结果的影响SrTiO $_3$表面和LaAlO $_3$ /SrTiO $_3$接口上的传输实验。特别是,我们分析了一个给定的自旋-轨道相互作用项对磁输运的LaAlO $_3$ /SrTiO $_3$通过计算弱反局域化修正的电导和普遍的电导波动。
2013-06-10 cond-mat.str-el
Anisotropic spin and charge excitations in superconductors: signature of electronic nematic order
我们研究了d波超导态的自旋和电荷极化率,由于电子有序的形成,其电子色散是各向异性的。我们发现自旋磁化率在(π,π)附近的无公度峰的振幅揭示了动量空间中明显的各向异性。本文讨论了我们的发现与最近在非孪晶YBa_2Cu_3 O_{6+x}上中子散射测量中观察到的磁散射图样的关系。在电荷通道中,我们确定了一个定义良好的集体模式在小动量转移与强各向异性振幅取决于动量转移的方向,这是与对称性破缺由于无序。
2004-12-14 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Wavenumber Dependence of Multipolar Interactions in the Anderson Lattice
多极相互作用的轨道退化的安德森晶格与一个球形的费米面和一个传导电子的简单立方晶格的每一个单元格。作为$f^1$组态的晶体电场基态,主要研究了四重简并的$Γ_8$。站点间的相互作用,直到一个足够远的对傅立叶变换到波数空间。对于$Γ_8$的情况下,四极和八极相互作用有利于交错顺序与$\mib{q} = (1/2,1/2,1/2)$,而偶极相互作用有利于无公度磁结构与长调制周期。后者是由于科恩异常,这被发现是尖锐的相互作用通道与大角动量的峰值。结果的影响进行了讨论的多极秩序CEB $_6$,和无公度的磁结构在准立方系统CEB $_2$ C $_2$。
2004-12-04 cond-mat.str-el
Thermodynamics of multiferroic spin chains
描述许多具有铁电性质的自旋链材料的极小模型是具有铁磁近邻耦合J1和反铁磁次近邻耦合J2的海森堡模型。在这里,我们研究这个模型的热力学使用的密度矩阵算法应用到传递矩阵。我们发现,不相称的自旋-自旋相关-铁电性能和经典螺旋螺距角的模拟至关重要-不仅依赖于比J2/ |J1|,但也强烈地依赖于温度。我们研究了小的易平面各向异性,它可以稳定的矢量手征顺序,以及多极相的有限温度签名,稳定在有限的磁场。此外,我们还拟合了LiCuVO 4、LiCu 2 O2和Li 2 ZrCuO 4的磁化率。与文献相反,我们发现,对于LiCuVO 4的最佳拟合是在J2 ~ 90 K和J2/ |J1| ~ 0.5时获得的,并且表明这些值与观察到的自旋不可逆性是一致的。最后,我们讨论了我们的研究结果有关的不相称的自旋自旋相关性和多极秩序在未来的实验对这些化合物。
2009-10-09 cond-mat.str-el
Spin dynamics and field-induced magnetic phase transition in the honeycomb Kitaev magnet $α$-Li$_2$IrO$_3$
层状蜂窝状铱酸盐$α$ -Li $_2$ IrO $_3$显示出在最近邻站点上具有反向旋转矩的无公度磁结构,提出通过自旋轨道纠缠Ir $^{4+}$磁矩之间的强受抑各向异性Kitaev相互作用来稳定。在这里,我们报告粉末非弹性中子散射测量,观察急剧分散的低能量磁激发集中在磁有序波矢,归因于戈德斯通激发的无公度顺序,以及一个额外的强烈模式以上的间隙$Δ\simeq2.3$毫电子伏。零场μ子自旋弛豫测量表明,μ子极化在低于Néel温度$T_{\rm N}\simeq15$ K时有明显的振荡,其随时间变化的曲线与体无公度长程磁性一致。脉冲场磁化测量观察到,在64 T的最大场处仅达到饱和磁化值的大约一半。在25 T附近有一个明显的异常,表明过渡到一个磁化率降低的阶段。过渡场具有与零场带隙模式相当的塞曼能量,这表明间隙抑制是场诱导过渡的可能机制。
2018-10-07 cond-mat.str-el
Clear Experimental Signature of Charge-Orbital density wave in Nd$_{1-x}$Ca$_{1+x}$MnO$_{4}$
Nd $_{1-x}$ Ca $_{1+x}$ MnO $_{4}$的单晶已经通过移动浮区法制备,并且使用高分辨率电子显微镜[HRTEM]和电子衍射[ED]在该材料中较早地呈现了电荷轨道密度波的可能证据[PRB 68,092405(2003)]。在目前的说明中,我们提出了直接的证据,在这种材料中使用热容测量的电荷轨道有序。我们的热容量测量表明一个明确的过渡与先前的观察一致。我们发现两个主要的转变,一个在温度$T_{_H}=310-314$ K,和其他在$T_{_A}=143$ K。此外,我们还可以得出结论,在这种材料中存在很强的电子-声子耦合。
2005-09-29 cond-mat.str-el
Spin dynamics of counterrotating Kitaev spirals via duality
无公度螺旋序是阻挫磁绝缘体中常见的现象。典型地,所有的磁矩通过相同的波矢均匀地旋转。然而,蜂窝状铱酸盐家族Li 2 IrO 3显示出一种不相称的顺序,其中相邻子晶格上的螺旋是反向旋转的,使每个时刻都有不同的局部环境。从理论上描述它的自旋动力学仍然是一个挑战:Kitaev相互作用被提出来稳定这种状态,这是由强自旋轨道效应引起的,在自旋波理论中诱导了磁振子umklapp散射过程。在这里,我们提出了一种方法,通过(克莱因)的对偶变换到一个传统的螺旋受挫海森堡模型,允许直接推导的动力学结构因子。我们分析了Kitaev和Dzyaloshinskiii-Moriya基于模型,这两种模型都可以稳定反向旋转的螺旋,但具有不同的自旋动力学,我们提出了实验测试,以确定反向旋转的起源。
2016-11-16 cond-mat.str-el
Spin-orbit coupled j=1/2 iridium moments on the geometrically frustrated fcc lattice
受La 2 ZnIrO 6和La 2 MgIrO 6双钙钛矿结构实验的启发,我们研究了三维几何阻挫面心立方晶格上自旋轨道耦合j=1/2铱磁矩的磁性.最大允许的最近邻相互作用包括Heisenberg,Kitaev和对称非对角交换。一个Luttinger-Tisza分析显示了丰富的各种订单,包括共线A型反铁磁性,条纹顺序与沿[111]方向的时刻,和无公度非共面螺旋,我们使用蒙特卡罗模拟,以确定其磁有序温度。我们认为,这些铱酸盐的现有热力学数据强调了占主导地位的Kitaev交换的存在,并且还提出了为什么La 2 ZnIrO 6表现出“弱”铁磁性而La 2 MgIrO 6却不表现出“弱”铁磁性的难题的解决方案。
2015-07-10 cond-mat.str-el
Signature of enhanced spin-orbit interaction in the magnetoresistance of LaTiO$_3$/SrTiO$_3$ interfaces on $δ$-doping
本文研究了在LaTiO $_3$ /SrTiO $_3$界面上掺杂具有同结构铁磁钙钛矿结构的LaCoO $_3$对自旋轨道相互作用(SOI)的调制作用。界面处的面载流子密度随$δ$掺杂厚度呈指数下降。我们已经发现,自旋轨道散射时间($τ_{so}$)可以减少近3个数量级,而非弹性散射时间($τ_{i}$)几乎保持不变的$δ$掺杂厚度。我们还观察到,$τ_{i}$几乎与温度成反比,而$τ_{so}$对温度不敏感,这表明这些界面的自旋弛豫遵循D 'yakonov-Perel机制.所观察到的面内各向异性磁电阻归因于SOI在费米能级上混合了d带的上自旋和下自旋态。
2016-10-15 cond-mat.str-el
Orbital phases of fermions in an asymmetric optical ladder
我们研究了具有耦合s和p轨道的相互作用费米子的量子阶梯。这种模型描述了偶极分子或原子被加载到双阱光晶格中,偶极矩被外场对准。这两个轨道组件有不同的跳跃。当轨道空间(s,p)被赝自旋1/2态所跨越时,它们之间的隧穿等价于部分Rashba自旋轨道耦合。通过玻色化分析,给出了一个包含无公度轨道密度波、对密度波和其它奇异超导相的丰富相图。特别是,超导性被发现在排斥制度。
2013-05-12 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Rashba spin-orbit coupling in the square lattice Hubbard model: A truncated-unity functional renormalization group study
本文采用截断统一泛函重整化群方法研究方格Rashba-Hubbard模型,分析了磁性和超导不稳定性,推导了依赖自旋-轨道耦合、次近邻跃迁和电子填充的相图,发现公度与非公度磁相与d波超导竞争,并量化了反演对称性破坏导致的d波单态与f波三重态配对的混合。
2022-11-03 cond-mat.str-el
Signatures of Mottness and Hundness in archetypal correlated metals
多轨道材料的物理性质不仅取决于价电子之间有效相互作用的强度,而且还取决于它们的类型。强烈的相关性是由莫特物理学引起的,莫特物理学捕获了电荷之间的库仑排斥,或者是洪德物理学将自旋排列在不同的轨道上。我们确定了四个能量尺度标记的发病和完成筛选轨道和自旋通道。在这些尺度的差异,这是体现在温度依赖性的本地频谱和电荷,自旋和轨道的磁化率,提供明确的签名区分莫特和洪德物理。我们说明了这些概念与现实的研究两个原型强相关的材料,并证实了我们的结论与模型哈密顿研究的一般性。
2019-01-15 cond-mat.str-el
Spin-Orbit Ordering, Momentum Space Coexistence, and Cuprate Superconductivity
出于通过近似嵌套实现有效的自旋相关相互作用的相干增强的能量优势,我们提出了特定形式的自旋排序,其形式在费米表面上变化,为铜酸盐超导体。竞争的“自旋轨道”有序化涉及空间$d_{x^2-y^2}$和$d_{xy}$波在公度和不公度波矢,相位分离的动量空间,支持行为暗示观察到的现象。的$d_{xy}$自旋轨道波动诱导有效的相互作用,有利于$d_{x^2-y^2}$波配对,所需的观察到的超导性。各向异性自旋磁化率是我们的机制的一个重要预测。
2003-12-29 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Semiclassical ground-state phase diagram and multi-Q phase of a spin-orbit coupled model on triangular lattice
受最近对受抑量子磁性化合物YbMgGaO4的实验研究的启发,我们研究了三角晶格上考虑自旋轨道耦合效应的有效自旋模型.我们确定了该模型的经典基态相图,其中包括一个120度的Neel和两个共线的反铁磁相。在Neel和共线相之间的相边界附近,我们确定了三个中间非共线反铁磁相。在每一个他们的磁矩有序在多个无公度波矢量Q值。通过线性自旋波理论,我们进一步研究了该模型中量子涨落的影响。我们发现,非共线多Q反铁磁态的自旋激发能隙是有限的,但可以非常小,并且在某些大的J_{z+-}区域,该态在强量子涨落下对自旋液相是不稳定的.
2016-07-08 cond-mat.str-el
Magnetic and transport signatures of Rashba spin-orbit coupling on the ferromagnetic Kondo lattice model in two dimensions
出于新兴的现象在氧化物表面和界面,特别是那些涉及过渡金属氧化物与钙钛矿晶体结构,如LaTiO 3/SrTiO 3,我们研究铁磁近藤晶格模型(FKLM)中存在的Rashba自旋轨道耦合(RSOC)。利用数值方法,在局域轨道上的电子可视为经典连续自旋的假设下,计算了零温下正方形团簇的各种电荷、自旋和输运性质。我们发现,RSOC的主要影响是在低电子填充的FKLM中存在的铁磁状态的破坏,从而抑制导电性。此外,近半填充的RSOC导致FKLM的反铁磁状态的偏离,从而降低了电子相分离的内在趋势。相位分离的一侧,和其他的磁性和运输性能之间的相互作用,仔细分析作为RSOC/跳跃比的函数。
2014-07-29 cond-mat.str-el
Lattice dynamical signature of charge density wave formation in underdoped YBa2Cu3O6+x
本文报道了欠掺杂高温超导体YBa_2Cu_3 O_(6 +x)(x=0.75,0.6,0.55和0.45)去孪晶单晶晶格动力学的喇曼散射研究。而在室温下,这些化合物的声子谱类似于最佳掺杂的YBa_2Cu_3O_(6.99),在欠掺杂晶体中,冷却至~170-200 K以下时会出现额外的拉曼激活模。这些新功能的温度依赖性表明,它们与最近发现的无公度电荷密度波状态使用同步加速器X射线散射技术在相同的单晶。因此,拉曼散射有可能探索这种状态在极端条件下的演化。
2013-12-04 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Incommensurate spin fluctuations and competing pairing symmetries in La$_3$Ni$_2$O$_7$
Beijing National Laboratory for Condensed Matter Physics, Institute of Physics, Chinese Academy of Sciences(中国科学院物理研究所凝聚态物理北京国家实验室)
研究揭示La$_3$Ni$_2$O$_7$中不协调自旋涨落驱动超导配对态的转变及磁序缺失现象。
2025-11-22 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Spectroscopic signatures of molecular orbitals on a honeycomb lattice
最近已经表明,形成类苯分子轨道的趋势是具有蜂窝晶格的$4d$和$5d$过渡金属氧化物的共同特征。这种趋势与其他相互作用,如自旋轨道耦合和哈伯德相关性竞争,并可以部分或完全抑制。在计算中,SrRu $_{2}$ O $_{6}$给出了迄今为止最清晰的形成良好的分子轨道,然而,支持或反对这一命题的直接实验证据一直缺失。在本文中,我们表明,结合光电子能谱和光学研究可以用来确定分子轨道在SrRu $_{2}$ O $_{6}$。对称性驱动的电子选择规则抑制了某些分子轨道之间的光学跃迁,而光电发射和逆光电发射测量对它们不敏感。比较光电子能谱和光导谱,人们应该能够观察到分子轨道的清晰特征。
2016-07-29 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Incommensurate and commensurate antiferromagnetic orders in the kagome compound UV$_{6}$Sn$_{6}$
本研究合成了笼目化合物UV$_6$Sn$_6$单晶,通过多种实验表征其结构与磁性质,发现其存在两个反铁磁转变,揭示了铀5f轨道对磁有序和结构调制的驱动作用。
2025-05-20 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Signatures of orbital loop currents in the spatially resolved local density of states
极化中子散射测量表明,内单位细胞的反铁磁性可能与赝隙相。假设回路电流的顺序是负责所观察到的磁性,我们计算了一些签名,这样的循环电流在一个单一的非磁性杂质周围的共存相超导的局部态密度。我们发现了一个独特的C4对称性破缺附近的障碍,这也是检测到的准粒子干涉图案。
2012-03-06 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Entanglement entropy across the superfluid-insulator transition : a signature of bosonic criticality
研究了格点上强关联玻色子的玻色-哈伯德模型的纠缠熵和纠缠谱。使用受控近似-从玻色子方法-使我们能够以最小的成本研究模型的所有状态(最重要的是,跨越其超流/莫特绝缘体过渡)的纠缠。我们发现,面积律缩放的纠缠-验证在所有阶段-表现出尖锐的奇异性的过渡。当过渡在固定的整数填充处交叉时,奇异性大大增强,这是由于包含额外的无间隙模式的更丰富的纠缠谱,该模式从全局激发谱的振幅(希格斯)模式下降-而该模式在具有可变填充的通用(无间隙-不相称)过渡处保持间隙。因此,纠缠特性包含了玻色-哈伯德模型所表现出的两种不同形式的玻色子临界性的独特特征。
2016-05-11 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Multi-orbital nature of the spin fluctuations in Sr$_2$RuO$_4$
强关联Sr $_2$ RuO $_4$的自旋磁化率在倒易空间中显示出丰富的结构,在${\bf Q}_i$ = $(0.3,0.3,0)$处有一个突出的峰。这仍然是有争议的,如果由此产生的不相称的自旋密度波波动促进非常规超导在低温下或与竞争。利用密度泛函理论结合动力学平均场理论,我们揭示了超越现有弱耦合方法的(动力学)自旋极化率的真实多轨道特征。理论上证实了80 meV以上的实验涨落谱。此外,在${\bf Q}_i$的峰值进行几乎相等的贡献,从每个Ru $(4d)$ - $t_\mathrm{2g}$轨道,指向一个合作效应,导致主导的自旋波动。
2018-07-11 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Stable non-Fermi liquid fixed point at the onset of incommensurate $2k_F$ charge density wave order
本文研究二维金属从费米液体到非公度电荷密度波序的量子相变起始处,通过维数正则化微扰展开,在稳定红外不动点处发现费米子自能以2/3分数幂律标度,确证了非费米液体相的存在。
2025-09-10 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con hep-th