Emergent states in heavy electron materials
通过扩展重电子行为的双流体唯象理论,引入杂化有效性的概念,我们得到了近藤晶格材料中出现各种低温有序态(局域矩反铁磁性、非常规超导性、量子临界性和朗道费米液体行为)的必要条件.我们用这个扩展的框架给出了一个新的相图,并对测量到的突现行为,如T_N处局域磁矩反铁磁有序开始的压力变化、有序磁矩的大小、有序态内超导性的增长、量子临界点的位置等给出了一致的物理解释和定量描述,以及在压力/温度相图中的离域线,在该离域线处,局部矩消失,重电子费米面生长到其最大尺寸。我们将此模型应用于CeRhIn_5和其它一些重电子材料,发现与实验符合得很好。
2012-06-06 cond-mat.str-el
The Fano effect in the point contact spectroscopy of heavy electron materials
我们表明,法诺干涉解释了如何在重电子材料的点接触光谱探测出现的近藤重电子液体低于相同的特征温度T* 在许多其他实验中看到的,以及为什么所得到的测量电导不对称性反映了普遍的近藤液体行为在这些。它的物理起源是打开了一个新的电子隧穿通道,超出了背景传导电子的通道。我们提出了一个简单的唯象表达式所产生的Fano干扰,提供了一个很好的拟合CeCoIn $_5$,CeRhIn $_5$和YbAl $_3$的实验结果,在整个偏置电压范围内,并推导出的寿命的重准粒子激发,以及同意与最近的国家的最先进的数值计算。
2009-03-12 cond-mat.str-el
A Fermi Sea of Heavy Electrons (a Kondo Lattice) is Never a Fermi Liquid
我证明了一个矛盾,如果我们假设费米面在重电子金属代表一个有限的跳跃占有。
2008-10-01 cond-mat.str-el
Electron transmission between normal and heavy electron metallic phases in a Kondo lattice system
讨论了重电子相干金属相和非相干正常金属相的界面。两相之间的费米动量失配导致载流子在界面处散射。界面电导是导电电子密度n_c的单调递增函数,其值小于清洁重费米子金属半填充态($n_c=1$)的60%,并可通过实验测量。界面实验可以用来探测同质重费米子态的性质,并提供重费米子合金中不均匀性影响的重要信息。
2007-05-03 cond-mat.str-el
Superconductivity and Magnetism in a New Class of Heavy-Fermion Materials
我们报告了一个新的家庭的铈基重费米子化合物,其电子比热系数范围从约400至超过700 mJ/摩尔Ce-K2。该族中的晶体形式为CenTmIn 3 n +2 m,其中T=Rh或Ir,n=1或2,并且m=1,具有可以被视为沿c轴顺序堆叠的CeIn 3单元的n层,中间有TiN 2的m层。环境和高压研究表明,CeIn 3的准二维层产生非常规的超导和磁基态。这个家族应该能够重新理解重费米子材料中磁性和超导性之间的关系,以及为什么重费米子超导性更倾向于在一种结构类型而不是另一种结构类型中发展。
2000-12-14 cond-mat.str-el
Theory of Scanning Tunneling Spectroscopy: from Kondo Impurities to Heavy Fermion Materials
近藤系统从单一的近藤杂质到重费米子材料,为我们提供了大量的非常规性质,其理论理解仍然是凝聚态物理的主要开放问题之一。在过去的几年里,突破性的扫描隧道光谱(STS)实验为近藤系统的电子结构提供了前所未有的新见解。然而,解释这些实验的结果-微分电导和准粒子干涉光谱-已经复杂的事实,即电子隧道从STS尖端进入系统可以隧道进入重磁矩或轻导带状态。在这篇文章中,我们简要地回顾了在理解这两个隧道路径之间的量子干涉如何影响STS实验结果方面所取得的理论进展。我们展示了如何使我们能够解释STS实验的结果,一系列的重费米子材料提供详细的知识,其复杂的电子结构。这是一个必要条件的知识,为开发一个更深层次的理解重费米子材料所表现出的迷人的性能,从非传统的超导性,非费米液体行为在量子临界点附近。
2017-01-26 cond-mat.str-el
Heavy fermion material: Ce versus Yb case
重费米子化合物是一种复杂系统,也是研究不同基态转换的量子临界性的优良材料。在这里,特别注意的是磁和价不稳定性之间的相互作用,可以通过调整系统的压力或磁场交叉或接近。与传统的稀土磁性或经典的s波超导相反,强耦合可能会发生自旋或电荷动力学的剧烈变化。对Ce材料的测量已经给出了具有明确关键因素的合理基础;他们指出,接近磁临界或价临界时会出现意想不到的现象,如非常规超导性、非费米液体行为和在磁场下重新进入现象的可能性。Yb重费米子化合物生长的最新进展给出了价态和磁涨落之间清晰的相互作用的前景,也有可能进入新的情况,如价态跃迁内的一个单一的二重态晶体场基态。
2009-11-19 cond-mat.str-el
The dual nature of 5f electrons and origin of heavy fermions in U compounds
我们开发了一个理论的电子激发在UPt $_3$,这是基于本地化的两个$5f$电子。剩余的$f$电子是离域的,并通过诱导局域电子的原子内激发获得大的有效质量。解释了测得的重准粒子的deHaas-vanAlphen频率及其各向异性重质量。一个小集群的模型计算揭示了为什么只有最大的不同的$5f$跳跃矩阵元素是可操作的,导致在其他轨道的电子本地化。
2002-11-29 cond-mat.str-el
Symmetry-enforced heavy-fermion physics in the quadruple-perovskite CaCu3Ir4O12
重费米子材料主要是稀土或锕系金属间化合物,只有极少数d电子系统例外。这些d电子重费米子系统的物理机制仍然不清楚。在这里,通过研究四重钙钛矿CaCu 3 Ir 4 O 12,我们提出了一个基于量子力学的机制,可能会加强重费米子物理在d-电子系统。我们表明,相邻的Cu 3d轨道之间的电子跳跃受到晶体对称性的严格禁止,因此Cu 3d电子只能通过与其他更流动的能带杂交而变得离域,类似于典型的重费米子稀土金属间化合物中的情况。这为在d电子系统中加强重费米子物理提供了一种有用的方法,并可能有助于未来设计新的重费米子材料。
2017-05-02 cond-mat.str-el
Absorption of Nuclear Gamma Radiation by Heavy Electrons on Metallic Hydride Surfaces
超低动量中子可以在金属氢化物表面附近诱发低能核反应。重电子被质子或氘核吸收,产生超低动量中子和中微子。所需的电子质量重整化提供了表面电子等离子体振荡和表面质子振荡之间的相互作用。由此产生的中子催化的低能核反应释放出大量的瞬发伽马辐射。诱导最初产生的中子的重电子也强烈吸收瞬发核伽马辐射,重新发射软光子。由此强烈抑制远离金属氢化物表面的核硬光子辐射。
2005-09-10 cond-mat.str-el
Long range order and two-fluid behavior in heavy electron materials
重电子近藤液体是凝聚态物质的一种涌现状态,它显示出与物质细节无关的普遍行为。重电子液体的性质最好通过NMR奈特位移测量来探测,其提供了当局部矩的晶格与背景传导电子杂交时在近藤晶格相干温度以下出现的重电子液体的行为的直接测量。由于光谱权重在局域和巡回电子自由度之间的转移是渐进的,所以近藤液体通常与局域矩分量共存,直到材料在低温下有序。双流体公式在顺磁状态下的广泛材料中捕获了这种行为。为了研究重电子材料中的双流体行为以及不同长程有序基态的起始和物理起源,我们将Knight位移测量推广到URu $_2$ Si $_2$,CeIrIn $_5$和CeRhIn $_5$ .在CeRhIn $_5$中,我们发现反铁磁有序之前是近藤液体的重新定位,为反铁磁性的局部时刻起源提供了独立证据。在URu $_2$ Si $_2$中,隐藏的顺序直接从近藤液体中出现,因此与局部矩物理无关。我们的结果表明,基态的性质与近藤晶格中的杂化强耦合,与Yang和Pines提出的相图一致。
2012-06-08 cond-mat.str-el
Local moment physics in heavy electron systems
这套四个讲座最初是在VI培训课程的相关电子系统和高Tc超导体的物理,在Vietri滨海,意大利(2001年10月)。这些讲座是入门级的,并附有练习。本课程描述了矩形成的物理学,近藤效应和致密近藤晶格中相干重电子流体的发展。最后一堂课讨论了重电子系统中的量子临界性问题。
2002-06-17 cond-mat.str-el
Emergence of superconductivity in the canonical heavy-electron metal YbRh2Si2
我们报告的磁性和量热测量到T = 1 mK的典型重电子金属YbRh2Si2。数据显示,发展的核反铁磁秩序略高于2 mK。后者削弱了初级电子反铁磁性,从而为Tc = 2 mK以下的重电子超导性铺平了道路。我们的结果表明,量子临界驱动的超导性是一个普遍的现象。
2017-07-10 cond-mat.str-el
Hyperfine Couplings as a Probe of Orbital Anisotropy in Heavy Fermion Materials
在重费米子材料中,核自旋和电子自旋之间的转移超精细相互作用依赖于$f$ -电子轨道与远核周围轨道之间的杂化。在CeMIn $_5$(M=Rh,Ir,Co)中,与两个铟位的超精细耦合以及Ce处的结晶电场都强烈依赖于过渡金属。我们测量了一系列CeRh $_{1-x}$ Ir $_x$ In $_5$晶体,发现超精细耦合反映了Ce 4 $f$基态波函数的轨道各向异性.这些发现提供了直接的证据,本地化的巡回过渡是占主导地位的杂交在该系统中的Ce-In平面。
2020-10-16 cond-mat.str-el
Destruction of Kondo effect in cubic heavy fermion compound Ce3Pd20Si6
量子物质的基态如何相互转换,揭示了对稳定它们的机制的深刻见解。相应地,量子相变在许多材料类别中被探索,其中重费米子化合物是最突出的。最近对各向异性重费米子化合物的研究表明,不同类型的跃迁是由化学或外部压力的变化引起的[1-3],这就提出了重费米子量子临界性在多大程度上是普遍的问题。要取得进展,必须拓宽材料基础和微观参数的变化范围。在这里,我们确定了一个立方重费米子材料表现出场诱导量子相变,并显示如何材料可以用来探索维度轴的一个极端。两个不同的有序相之间的过渡是伴随着费米面的突然变化,让人想起发生了什么跨场诱导的反铁磁到顺磁的各向异性YbRh 2Si 2的过渡。这一发现导致了一个基于材料的全球相图-一个统一的理论描述的先决条件。
2015-07-21 cond-mat.str-el
Role of f electrons in rare-earth and uranium intermetallics-An alternative look at heavy-fermion phenomena
综述了稀土金属间化合物的磁学和电学性质。NdNi 5或ErNi 5的性质通过考虑几个电子子系统如f电子子系统和传导电子子系统来理解。在Kramers离子的情况下,定域f电子可以对低温比热作出相当大的贡献,其熵为Rln 2。在这种观点中,重费米子的行为与去除f电子子系统的基态的Kramers简并有关。
1999-11-18 cond-mat.str-el
Calculations of the Knight Shift Anomalies in Heavy Electron Materials
用无限U Anderson模型和NCA方法研究了重电子材料的奈特位移$K(\vec r, T)$和磁化率$χ(T)$。对不同近藤温度$T_0$(其取决于杂交宽度$Γ$)的$K(\vec r, T)$和$χ(T)$的系统研究显示低温异常($K$和$χ$之间的非线性关系),其随着近藤温度$T_0$和距离$r$的增加而增加。通过将几百个稀土原子壳层的$K(\vec r)$加在一个原子核周围进行了非相干晶格求和,并将数值计算结果与实验结果进行了比较。对于重电子浓度较高的CeSn_3,研究了其~(119)Sn NMR Knight位移和正μ子Knight位移。此外,晶格相干性效应的传导电子散射在每个稀土网站包括使用平均T矩阵近似。还研究了YbCuAl和所提出的四极Kondo合金Y_{0.8} U_{0.2} Pd_{3}的NMR Knight位移。
1997-06-12 cond-mat.str-el
Preformed heavy-electrons at the Quantum Critical Point in heavy fermion compounds
多重能量标度的存在被认为是近藤击穿机制的一个标志,用来解释某些重费米子化合物的量子临界行为,如YbRh $_{2}$ Si $_{2}$。然而,重费米液体和量子临界区之间的中间态的性质仍然难以捉摸。在这项研究中,我们提出了一个不相干的重费米子的情况下,非弹性散射与新的软模式的动力学指数$z = 3$引起非费米液体物理的热力学和运输,尽管形成的重费米子带。我们讨论了从$z = 3$到$z = 1$的量子相位涨落的交叉。
2011-09-27 cond-mat.str-el
Heavy Electron Quantum Criticality
虽然量子相变的概念自20世纪70年代以来就已为人所知,但它们作为金属性质的根本转变的来源的重要性直到最近才被认识到。量子临界点在相关物质的相图中形成了一个基本奇点。我们讨论了新的见解的性质,最近获得的重电子材料的实验中这种现象。
2002-12-31 cond-mat.str-el
Absence of Hybridization Gap in Heavy Electron Systems and Analysis of YbAl3 in terms of Nearly Free Electron Conduction Band
在重电子体系的分析中,经常使用带有c-f杂化能隙的理论模型。我们指出,在金属系统中,这种能隙是不存在的,简单的杂化能隙图像是错误的,并通过明确地建立YbAl_3的有效能带模型,给出了正确的图像。哈密顿量由与局域f-电子杂化的导带的近自由电子模型组成,并且仅包括几个参数。计算了态密度、索末菲系数、f电子数和电导率,并与能带计算和实验结果进行了比较。
2007-07-23 cond-mat.str-el
Critical role of magnetic moments in heavy-fermion materials: revisiting mysteries of SmB$_{6}$
由于开壳层$f$离子的存在以及相关的电荷、轨道和自旋自由度的复杂性,重费米子家族表现出迷人且常常令人困惑的性质。SmB $_6 $是一种典型的重费米子化合物,它是电绝缘的,但它显示出量子振荡,这是金属态的一个标志。除了这个谜团之外,还有一种可能性,即SmB $_6$是一种拓扑近藤绝缘体。在这里,通过处理的自旋自由度与其他自由度的平等地位,使用参数自由的强约束和适当赋范(SCAN)密度泛函,我们探索的基态电子结构的钐$_{6}$。发现了一些能量非常接近的竞争磁相,表明自旋涨落在材料中的关键作用。计算的能带结构、$f$ -电子复合物的晶场分裂、费米能级处的重有效电子质量和大比热都与相应的实验结果符合得很好。特别是,我们的预测FS解释了实验观察到的体量子振荡以及低电导率的钐$_{6}$。拓扑近藤状态的钐$_6$被证明是强大的,无论其磁配置。在密度泛函理论的框架内,SCAN在重费米子系统中的优异性能被解释为它能够处理自相互作用误差和对称性破缺。我们的研究为重费米子材料的建模提供了一种新的方法。
2022-06-03 cond-mat.str-el
Electronic structure of Ce2RhIn8 2D heavy Fermion system studied by angle resolved photoemission spectroscopy
我们用角分辨光电子能谱研究了重费米子超导体Ce_2RhIn_8。费米面是相当复杂的,由多个空穴和电子空穴组成。我们没有观察到费米面的kz色散,这与电子结构的二维特征是一致的。比较的ARPES数据和能带结构计算点的局部图片的f电子。我们的研究结果为理解这种材料的传输和性能铺平了道路。
2015-03-25 cond-mat.str-el
Determining the crystal-field ground state in rare earth Heavy Fermion materials using soft-x-ray absorption spectroscopy
我们推断,软X射线吸收光谱是一种通用的方法,用于确定稀土重费米子系统的晶体场基态对称性,补充中子散射。使用现实的和普遍的参数,我们提供了一个理论映射之间的偏振依赖的Ce $M_{4,5}$光谱和Ce $4f$状态的电荷分布。实验分辨率可以比$4f$晶体场分裂本身大几个数量级。为了证明该方法的实验可行性,我们研究了CePd $_2$ Si $_2$,从而解决了现有的分歧,其晶体场基态。
2007-10-15 cond-mat.str-el
A predictive standard model for heavy electron systems
我们提出了一个预测的标准模型重电子系统的基础上详细的唯象双流体描述现有的实验数据。它导致了一个新的相图,取代了Doniach图片,描述了紧急的异常标度行为的重电子(近藤)液体测量低于晶格相干温度,T*,看到许多不同的实验探针,这标志着集体杂交的开始,并使人们能够获得重要的信息,在低温下的量子临界性和超导/反铁磁态。由于T* 为~J^2ρ/2,最近邻RKKY相互作用,单离子近藤耦合J与背景传导电子态密度ρ的知识,使得有可能预测近藤液体行为,并估计其在现有和新发现的重电子族中的最大超导转变温度。
2010-05-27 cond-mat.str-el
Heavy electrons from Hund's rule and short-range Antiferromagnetism
我们研究了富空穴区的一维铁磁近藤晶格。我们感兴趣的是中间的情况下,铁磁近藤耦合(洪德耦合)是可比的电子带宽。强制排列有利于三重态,而单重态进入一个相当低的密度制度。核心自旋之间的直接反铁磁交换被认为仍然占主导地位的双交换。我们讨论了一个可解的极限,表明自旋阵列中的短程反铁磁性将影响三重态的相干传播,即,将轻的三重态转变成重的单重态,从而产生重电子基态。
2006-11-28 cond-mat.str-el
Electron Correlation Driven Heavy-Fermion Formation in LiV2O4
光学反射率的测量上进行的d-电子重费米子(HF)金属LiV 2 O 4的单晶。结果表明,在T^* \approx 20 K以上的所有温度下,电荷动力学都具有高度非相干的特征。当载流子的量子相干性恢复时,光学电导率的光谱权重在极宽的能量尺度(~ 5 eV)上重新分布。这种广泛的再分配,形成鲜明对比的f-电子近藤晶格HF系统,金属系统的特点接近相关驱动的绝缘状态。因此,我们的研究结果表明,强电子关联效应主导的低能电荷动力学和重准粒子形成的LiV 2 O 4。我们提出的几何挫折,这限制了扩展的电荷和自旋排序,作为一个额外的关键成分的低温重费米子形成在这个系统中。
2007-06-14 cond-mat.str-el
Theory of the Electron Spin Resonance in the Heavy Fermion Metal β-YbAlB4
重费米子金属β-YbAlB 4在室温下表现出体导电电子ESR信号,在低温下,该信号演化为具有超精细特征的Ising各向异性f电子信号。我们开发了一个理论,这种现象的基础上发展的共振散射关闭的周期性阵列的近藤中心。我们表明,超精细结构产生的Yb原子与非零核自旋的散射,而恒定的ESR强度是一个结果的CEF激发的杂化强度的顺序的存在。
2014-03-11 cond-mat.str-el
Heavy d-Electron Quasiparticle Interference and Real-space Electronic Structure of Sr3Ru2O7
强烈相互作用的电子可以产生空间不均匀的电子液晶相的有趣想法已经有十多年的历史了,但是这些系统仍然代表了凝聚态物理的未探索的前沿。一个原因是,由强相互作用产生的多体量子态以及由此产生的电子相的可视化还没有实现。软凝聚态物理被显微镜所改变,显微镜可以对真实空间的结构和图案进行成像。在纯电子系统中获得等效数据的候选技术是光谱成像扫描隧道显微镜(SI-STM)。核心的挑战是检测的多体电子态的脆弱,但“重”的k-空间分量,同时其r-空间成分。Sr 3Ru 2 O 7为解决这些问题提供了一个特别令人兴奋的机会。它具有(i)一个非常强的重正化的d-电子费米液体和(ii)表现出场诱导的电子液晶相的转变。最后,作为层状化合物,它可以被裂解,为SI-STM提供优异的表面。
2009-11-17 cond-mat.str-el
Exploring two-dimensional van der Waals heavy-fermion material: Data mining theoretical approach
二维(2D)范德华(vdW)材料的发现常常为探索新现象提供有趣的场所。在二维vdW材料中缺少的组件之一是本征重费米子系统,它可以提供额外的自由度来研究量子临界点(QCP),非常规超导性和vdW异质结构中的涌现现象。在这里,我们研究二维vdW重费米子候选人通过数据库的实验已知的化合物的基础上的动力学平均场论计算结合密度泛函理论(DFT+DMFT)。我们发现CeSiI的近藤共振态态在剥离时不改变,并且可以通过应变和表面掺杂容易地控制。我们的结果表明CeSiI是一种理想的二维vdW重费米子材料,量子临界点可以通过外部微扰来确定。
2022-05-31 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Crossover from dilute-Kondo system to heavy-fermion system
用变分Monte Carlo方法研究了$f$电子随机组态的Kondo晶格模型的基态性质。我们表明,从稀近藤系统的重费米子系统的交叉发生时,$c$和$f$电子($n_c$,$n_f$)的密度变得相当,$n_f\lesssim n_c$。在重费米子区,$f$电子之间的相关性很强,并且$f$电子本身对屏蔽其他$f$电子矩有很大贡献。我们认为,近藤筛选的性质变化,从“个人”到“集体”的交叉。
2009-11-27 cond-mat.str-el
Heavy-Electron Formation and Bipolaronic Transition in the Anharmonic Holstein Model
利用动力学平均场论和精确对角化方法研究了非简谐Holstein模型中双极化子相的出现和重电子态的形成.对于弱非谐性,通过观察几个物理量的不连续性,证实了一阶极化子-双极化子跃迁的发生。当非谐度逐渐增大时,极化子-双极化子转变温度降低,电子-声子耦合常数的临界值也随之降低。当非谐性较强时,极化子-双极化子跃迁最终转变为交叉行为。详细讨论了非简谐性对极化子-双极化子跃迁附近重电子态形成的影响。
2012-03-11 cond-mat.str-el
Defects in Heavy-Fermion Materials: Unveiling Strong Correlations in Real Space
材料的复杂性通常来自原子长度尺度上的竞争性相互作用。一个这样的例子是强关联的重费米子材料,近藤屏蔽和反铁磁有序之间的竞争被认为是它们令人困惑的非费米液体性质的起源。通过杂质掺杂可以深入了解强关联电子系统中的复杂物理行为。在这里,我们开发了一个微观理论框架,以证明在重费米子材料中植入的缺陷提供了一个机会,揭示竞争的相互作用和它们在真实空间中的相关性。缺陷引起的扰动的电子和磁的相关性具有不同的空间模式,可以通过其光谱特征可视化在本地的态密度或非本地的自旋磁化率。这些真实的空间模式提供了深入了解重费米子材料的复杂电子结构,扰动态的轻或重特性,以及它们之间的杂交。这些材料的强相关性质还表现在缺陷之间的高度非线性量子干涉效应中,所述缺陷可以驱动系统通过一阶相变到新颖的非均匀基态。
2010-01-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Polarizational stopping power of heavy-ion diclusters in two-dimensional electron liquids
研究了二维强耦合电子液体中重离子双团簇的面内极化阻止本领。推导了快、慢射弹的阻止本领的解析表达式。为了超越随机相位近似,我们利用的逆介电函数的矩量法和最近的一些静态局部场校正因子的解析表达式获得。
2007-10-16 cond-mat.str-el
Supplementary material to Heavy electrons and the symplectic symmetry of spin
这个在线材料提供了“重电子和自旋的辛对称性”的技术细节(arXiv 0710.1122)。三个部分。第一部分-辛自旋,它们的性质和规范对称性。第二部分:四重电子体系双通道模型的推导,并应用于PuCoGa_5和NpPd_5Al_2,辛N平均场论和NMR弛豫速率的计算。第三部分--简要讨论阻挫磁在J1-J2模型中的应用,主要用于检验该方法。
2008-03-31 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
The influence of crystal-field effects on the electronic transport properties of heavy-fermion systems: a semiphenomenological approach
基于晶格非交叉近似的半唯象方法,在晶体场效应增强的无限局域关联的极限下,计算了重费米子系统的电子输运性质.在此范围内的计算使用线性玻尔兹曼理论的弛豫时间近似的定性特征的随温度变化的电阻率,磁阻和热电功率可以成功地再现,这是通过与实验结果的比较CeCu_2Si_2的例证。
1997-05-01 cond-mat.str-el
Modelling the Localized to Itinerant Electronic Transition in the Heavy Fermion System CeIrIn5
我们解决的基本问题的交叉从本地化到巡回状态的一个范例重费米子材料CeIrIn 5。通过第一性原理计算,预测了单电子能谱和电导率随温度的变化。详细讨论了相干性以色散多体特征的形式形成的过程,揭示了相干性对材料的传导电子和光学电导率的影响。我们发现了多个杂化间隙,并将它们与材料的晶体结构联系起来。我们的理论方法解释了在光学实验中观察到的多峰结构和CeIrIn5对过渡金属元素取代的敏感性,并可能为目前用于解释重费米子系统实验的更多唯象描述提供微观基础。
2008-01-02 cond-mat.str-el
The electronic structure of the heavy fermion metal $LiV_2O_4$
用从头算方法研究了首次报道的无f电子重费米子化合物LiV_2O_4的电子结构。在三角劈裂和d-d库仑相互作用的作用下,V离子的$d^{1.5}$组态的一个电子被局域化,其余的部分填充了一个相对较宽的导带。用非交叉近似法求解了有效Anderson杂质模型,得到了单格位Kondo能标T_K的估计值。然后,我们展示了近藤晶格的Nozières耗尽现象如何导致重费米子(或相干性)能量标度$T_{coh}\equiv {T_K}^2/D$(D是典型的带宽)的显著降低,与实验结果相当。
1999-03-25 cond-mat.str-el
Fermiology of a 1D heavy electron metal
我们提出了一个量子蒙特卡罗(QMC)研究的一维近藤晶格在非整数填充,即一个一维版本的重电子金属。对于这个特殊的系统,负号问题被证明是大大减少,这使得QMC模拟的温度低至1%的传导电子带宽。单粒子格林函数显示了低温下低能带的复杂网络,费米表面体积包括c和f电子。随着温度的升高,系统通过两个不同的交叉温度演变成一个非常简单的能带结构,具有一个自由c电子带和一个不连通的f电子的上下哈伯德带。因此,随着温度的升高,f-电子从费米表面体积中“退出”。
1998-12-21 cond-mat.str-el
Comparison of the Crystal Structure of the Heavy-Fermion Materials CeCoIn5, CeRhIn5 and CeIrIn5
用高分辨中子粉末衍射法测定了最近发现的重费米子(HF)超导体CeCoIn_5(Tc = 2.3K)的晶体结构。它属于四元晶系(空间群P4/mmm),室温下的晶格参数a = 4.61292(9)A,c = 7.5513(2)A。虽然CeCoIn 5与HF反铁磁体CeRhIn 5和HF超导体CeIrIn 5同构,但其晶胞常数和唯一可变的位置参数zIn 2与CeRhIn 5和CeIrIn 5的相应参数显著不同。结果,作为所有三种材料中的关键结构单元的立方八面体[CeIn 3]的畸变在CeCoIn 5中与CeRhIn 5和CeIrIn 5中的畸变不同。化合物CeCoIn 5和CeIrIn 5,其中包含最扭曲(以一种或另一种方式)[CeIn 3]立方八面体显示超导性在环境压力分别低于2.3 K和0.4 K。另一方面,CeRhIn 5,其中[CeIn 3]立方八面体畸变较小,和材料CeTiN 5的母体化合物,即立方HF CeIn 3,在TN = 3.8 K和10 K的环境压力下相应地是反铁磁体。
2002-02-13 cond-mat.str-el
Predicting New Heavy Fermion Materials within Carbon-Boron Clathrate Structures
结合密度泛函理论和动力学平均场理论,研究预测SmB$_3$C$_3$和CeB$_3$C$_3$两种稀土碳硼笼状物分别具有Kondo绝缘态和重电子态,为重费米子材料设计提供了全新可调平台。
2023-11-17 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Pressure Tuning of an Ionic Insulator into a Heavy Electron Metal: An Infrared Study of YbS
在20 GPa压力下测量了YbS的光学电导率[ $σ(ω)$ ]。低于8 GPa时,$σ(ω)$较低,因为YbS是具有完全占据的4 $f$态和未占据的导带($c$)之间的能隙的绝缘体。然而,在8 GPa以上,$σ(ω)$急剧增加,由于重载流子和特征红外峰而产生Drude分量。结果表明,增加的压力已经引起的能量重叠和杂化之间的$c$带和4 $f$状态,从而驱动初始离子和绝缘的YbS成相关的金属与重载流子。
2009-12-16 cond-mat.str-el
Itinerant vs Localized Heavy-Electron Magnetism
结果表明,重电子的巡游局域跃迁发生在近藤-海森堡晶格的磁有序相内。用连续时间量子蒙特卡罗方法结合动力学平均场论导出了相图和电子结构。在巡游局域化跃迁附近,费米面上出现了几乎平坦的带,准粒子重整化因子几乎为零。与此同时,出现了一个能量尺度很小的强局域磁涨落。考虑到反铁磁和铁磁海森堡相互作用,在CeRh $_{1-x}$ Co $_x$ In $_5$,CeRu $_2$(Si $_x$ Ge $_{1-x}$)$_2$,UGe $_2$和CeT $_2$ Al $_{10}$(T=Fe,Ru,Os)中观察到的丰富相图上实现了一致的理解。
2013-04-16 cond-mat.str-el
Phonon softening and double-well potential formation due to electron-phonon interaction in heavy-fermion systems
利用动力学平均场论结合精确对角化方法研究了周期Anderson-Holstein模型。对于强的电子-声子耦合$g\simg g_c$,系统表现出异常的重费米子行为,伴随着大的晶格涨落和极端的声子软化。我们还计算了离子的有效势,发现$g\siml g_c$的简谐势变成了$g\simg g_c$的双势阱。传导电子之间的有效配对相互作用在$g \approx g_c$处显示出最大值,在该位置处超导转变温度预计是最大的。
2005-10-13 cond-mat.str-el
Quantum critical scaling and superconductivity in heavy electron materials
我们使用双流体模型来确定候选重量子临界超导体的核自旋-晶格弛豫速率$T_1$可以表现出标度行为的条件,并发现当且仅当它们的“隐藏的”量子临界自旋涨落引起与温度无关的本征重电子自旋-晶格弛豫速率时,它才能发生。由此产生的$T_1$与重电子分量的强度和相干温度$T^*$的比例关系,提供了一个简单的测试,在超导转变温度$T_c$最大的压力下,它们的存在,并与$T^*$成比例。这些研究结果支持先前指出的部分缩放的自旋晶格弛豫速率与$T_c$在一些重要的重电子材料,并提供额外的证据表明,在这些材料中,它们的最佳超导起源于量子临界自旋波动与附近的相变从部分本地化完全巡回准粒子。
2015-12-02 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Orbital Dependent Electronic Masses in Ce Heavy Fermion Materials studied via Gutzwiller Density Functional Theory
采用局域密度泛函理论和多体Gutzwiller近似相结合的方法研究了一系列铈基重费米子材料。计算orbial相关的电子质量增强参数进行了比较,从索末菲系数的测量值提取的可用数据。Gutzwiller密度泛函理论显示出显着遵循的趋势,在各种Ce化合物,并给出重要的见解轨道选择性质量重整化,可以更好地理解广泛传播的数据。
2014-03-12 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
The Emergence of Superconductivity in Heavy Electron Materials
虽然在重电子材料中负责非常规超导性的吸引性准粒子相互作用的配对胶已经被确定为由于它们接近磁量子临界点而产生的自旋波动,但是没有模型来描述它们在Tc处的超导转变,这与Barthel,Cooper,和Schrieffer(BCS)用于声子提供配对粘合剂的常规超导体。在这里,我们提出了一个唯象BCS的表达式Tc的重电子材料,这是基于不寻常的性质的重电子正常状态,超导性出现,和一个简单的模型的有效范围和强度的自旋涨落引起的准粒子相互作用。我们表明,它提供了一个物理解释和第一个定量的理解的压力引起的变化Tc的“氢原子“的非常规超导,CeCoIn 5和CeRhIn 5,并预测标度行为和圆顶状结构的Tc在所有重电子量子临界超导体。
2014-10-07 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Ultrafast quasiparticle relaxation dynamics in normal metals and heavy fermion materials
我们提出了一个详细的理论研究的超快准粒子弛豫动力学观察正常金属和重费米子材料的飞秒时间分辨光泵浦探测光谱。对于正常金属,非热电子分布在低温下产生与温度(T)无关的电子-声子弛豫时间,这与双温模型预测的T^{-3}发散行为相反。对于重费米子化合物,我们发现在费米能附近的态密度峰内的重电子的电子-声子散射的阻挡是解释电子-声子弛豫时间在近藤温度以下快速增加的关键。我们提出的假设,较低的费米速度相比,声速提供了一个自然的阻塞机制,由于能量和动量守恒定律。
2004-02-18 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Frustration and the Kondo effect in heavy fermion materials
在最近的实验中观察到的反铁磁相界和小-大费米表面转变之间的分离,导致的建议,挫折是一个重要的额外的调谐参数在近藤晶格模型的重费米子材料。在相图中引入近藤(K)和阻挫(Q)轴,使我们能够从更广阔的角度讨论重费米子材料的物理。目前的实验情况进行了分析,在这种结合的“QK”相图的上下文中。我们讨论了各种理论模型的挫折近藤晶格,使用一般的参数来表征的性质的$f$ -电子局域化之间发生的自旋液体和重费米液体基态的过渡。我们特别集中在Shastry-Sutherland Kondo晶格模型,我们建立了定性相图,使用强耦合参数和大- $N$扩展。最后,本文对未来有前途的理论方向作了一些简短的评论。
2010-07-10 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Two-Fluid Model for Heavy Electron Physics
双流体模型是对f-电子的巡游和局域特性随温度和其他调谐参数逐渐变化的唯象描述,并已相当成功地解释了重电子材料中许多不寻常和令人困惑的实验观察。我们回顾了其中的一些结果,并讨论了双流体模型在理解重电子物理的微观起源中可能的影响。
2016-03-22 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Magnetism and superconductivity in CeRh_{1-x}Ir_xIn_5 heavy fermion materials
报道了铈基重费米子材料CeRh_{1-x} Ir_xIn_5的零场μ子自旋弛豫研究。在x=0.75和1组分的超导体中,μ子自旋弛豫函数在T_c上与温度无关,没有观察到电子磁矩存在的证据。x=0.5的材料在T_N=3.75 K以下是反铁磁的,在T_c=0.8 K以下是超导的。μ子自旋实频谱显示T_N以下磁序特征的阻尼相干振荡的逐渐开始。在1.65 K的总振荡幅度占至少85%的样品体积。当冷却温度低于T_c时,μ子的旋进频率和振幅没有变化,表明该材料中磁性和超导性在微观上共存。
2003-01-22 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Finite-temperature spectra and quasiparticle interference in Kondo lattices: From light electrons to coherent heavy quasiparticles
最近的进展,在重费米子金属上进行的扫描隧道光谱提供了一个窗口的复合重电子准粒子的局部电子性质。本文在周期性Anderson模型的框架下,从理论上研究了单粒子谱的能量和温度演化以及由点状杂质引起的准粒子干涉。通过数值求解动力学平均场理论方程,我们能够访问所有的温度,并捕捉交叉弱相互作用的c和f电子完全相干重准粒子。值得注意的是,这种交叉发生在一个动态的方式在能量依赖的交叉温度。我们详细研究了相关的费米面重建和近藤温度附近的非相干制度的特点。最后,我们将我们的结果与目前的重费米子实验。
2011-09-01 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Superconducting phase within the hidden-order state of the heavy-fermion material $\mathrm{URu_{2}Si_{2}}$
研究了重费米子材料$\mathrm{URu_{2}Si_{2}}$中的非常规配对机制。我们提出了一个混合的单重态-三重态$d$密度波作为$\mathrm{URu_{2}Si_{2}}$中的隐阶态。奇异的顺序是拓扑非平凡的,并支持收费$2e$ skyrmionic自旋纹理,这是假设到介子和反介子的非限定量子临界点的分馏。这些分数粒子之间的相互作用导致(伪)自旋单重手征$d$波超导态,这打破了时间反演对称性。因此,极有可能在超导性开始时产生极性克尔效应的非零信号,这与最近的实验一致。此外,我们模型中可能的配对函数的节点结构与$\mathrm{URu_{2}Si_{2}}$中的热力学实验一致。
2014-09-24 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
What is the fate of the heavy electron at a quantum critical point?
越来越多的证据表明,在重费米子系统中,磁性开始时的量子临界行为不能用简单的量子自旋密度波来理解。本次演讲将讨论这一结论的后果,触及其在二维系统领域的可能影响,并概述当前的理论和实验努力,以表征重费米子材料中临界点的性质。
2001-10-02 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Huge Enhancement of Impurity Scattering due to Critical Valence Fluctuations in a Ce-Based Heavy Electron System
在Ward-Pitaevskii恒等式的基础上,研究了Ce基重电子体系中剩余电阻率$ρ_{0}$在价态跃迁量子临界点附近的增强现象.这解释了在$P\sim$ 16 GPa压力下,在CeCu $_2$ Ge $_2$中观察到的$ρ_{0}$尖峰,超导转变温度也出现尖峰。
2001-11-30 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con