Anomalous quasiparticle lifetime in geometric quantum critical metals
McMaster University(麦克马斯特大学);Institute of Theoretical Physics, Chinese Academy of Sciences(中国科学院理论物理研究所);Perimeter Institute for Theoretical Physics(理论物理前沿研究所)
本文研究了二维几何量子临界金属中准粒子寿命的异常行为,发现其衰减率与能量呈非线性关系。
2023-10-11 cond-mat.str-el
Angle dependent quasiparticle weights in correlated metals
从理论上研究了关联金属中准粒子质量$Z$在费米面附近运动时的变化。我们的主要例子是在标准杂化平均场论中处理的重费米液体。准粒子重量最剧烈的变化发生在杂化沿着动量空间中的某些方向消失的情况下。这样的“杂交节点”被证明为一个简化的模型的铈基立方重电子金属。我们表明,准粒子的重量变化从几乎统一在某些方向上,在其他接近零的值。这伴随着准粒子有效质量的类似变化。这种杂交节点和相关的角度依赖的一些后果进行了探讨。比较有点类似的现象,在正常金属状态的铜酸盐材料进行了讨论。本文研究了具有大费米面和各向异性谱权的铜氧化物赝能隙态的唯象图象。
2007-10-12 cond-mat.str-el
Quasiparticles near quantum phase transition in heavy fermion metals
我们已经证明,基于准粒子概念和序参量概念的朗道范式可以用来解释重费米子金属的反常行为。利用这种范式和费米子凝聚量子相变(FCQPT),我们表明,这种反常行为是普遍的,可以用来捕捉最近的实验在低温下的重费米子金属的基本方面。在FCQPT之后,重费米子金属和简单金属点之间的隧穿电导率相对于电压偏置的变化可以是显著不对称的。我们表明,在T=0和超越FCQPT的霍尔系数经历了一个跳跃磁场调谐HF金属。
2005-06-23 cond-mat.str-el
VO: A Strongly Correlated Metal Close to a Mott- Hubbard Transition
在这里,我们提出的实验和计算证据,以支持岩盐立方VO是一个强关联的金属与非费米液体热力学和异常强的自旋-晶格耦合。一个意想不到的变化的迹象,金属热电势与组合物是暂时归因于存在的赝能隙的状态密度。这些属性进行了讨论的签名接近磁量子相变。结果总结在一个新的电子相图的三维一氧化物,这类似于其他强关联系统。三维一氧化物的结构和电子简单性使其成为理解高度相关电子系统的理想候选者。
2007-05-09 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
How bad metals turn good: spectroscopic signatures of resilient quasiparticles
我们研究强关联金属中的输运。利用动态平均场论,计算了空穴掺杂莫特绝缘体的电阻率、热电势、电导率和热力学性质。两个分离的温度标度被确定:T_FL,低于朗道费米液体行为适用,和T_MIR,高于电阻率超过Mott-Ioffe-Regel值和'坏金属'的行为被发现。我们表明,准粒子激发保持良好的定义以上T_FL和主导整个中间制度T_FL < T_MIR的传输。这些“弹性准粒子”的寿命更长的电子类激发,这种明显的粒子-空穴不对称性有重要的后果的热电势。进入坏金属状态的交叉对应于这些激发的消失,并且在光谱学中具有明确的特征。
2013-02-22 cond-mat.str-el
Conserving quasiparticle calculations for small metal clusters
提出了一种基于广义相对论的有限体系准粒子性质计算的新方法,其中屏蔽相互作用直接由密度-密度关联函数的线性响应计算得到.通过对$f$ -求和规则的显式计算,证明了我们的结果的守恒性。作为应用,计算了闭壳层Na $_9^+$和Na $_{21}^+$团簇以及Na $_4$的能量重整化和能级加宽.显着的改进保守近似RPA级的结果。
2009-02-26 cond-mat.str-el
Quasiparticle characteristics of the weakly ferromagnetic Hund's metal MnSi
Hund的金属是多轨道系统与$3d$或$4d$电子表现出巡回的字符和本地的时刻,他们的功能近藤屏蔽本地的轨道和自旋时刻,抑制相干温度驱动的Hund的耦合$J_H$。它们通常在低温下表现出磁序,但近藤屏蔽和长程磁序之间的相互作用如何在准粒子谱中表现出来仍然是一个悬而未决的问题。在这里,我们提出了这样的相互作用的Hund的金属候选人MnSi表现出弱铁磁性的光谱签名。我们的光电子能谱测量揭示了费米能级附近的重整化准粒子带,具有很强的动量依赖性:铁磁性表现为低于$T_C$的可能的交换分裂带(Q1),而自旋/轨道屏蔽导致冷却时准粒子(Q2)的逐渐发展。我们的研究结果表明,如何在Hund的金属的特征自旋/轨道相干性可以共存,并与磁秩序竞争,形成一个弱巡回铁磁体,通过准粒子带,以及分离的动量空间,并表现出明显的温度依赖性。我们的研究结果表明,自旋/轨道屏蔽和磁序之间的竞争在洪德的金属承担有趣的相似的近藤晶格系统。
2022-10-14 cond-mat.str-el
Quasiparticles and order parameter near quantum phase transition in heavy fermion metals
结果表明,基于准粒子概念和序参量概念的朗道范式是有效的,可以用来解释重费米子金属在量子临界点附近的反常行为.对这一现象的理解一直存在问题,主要是因为缺乏理论指导。利用这一范式和费米子凝聚量子相变,我们研究了重电子液体在不同温度和外加磁场下临界点附近的反常行为。我们表明,这种反常行为是普遍的,可以用来捕捉最近的实验在低温下重费米子金属的基本方面。
2005-02-11 cond-mat.str-el
Visualizing band selective enhancement of quasiparticle lifetime in a metallic ferromagnet
电子在有序磁矩的背景中比在随机取向的背景中更容易导航。这个基本的量子力学原理是由于它们的布洛赫波性质,也是完美晶体中弹道电子运动的基础。因此,发展铁磁有序的顺磁性金属通常会经历电阻率的急剧下降。尽管这一现象具有普遍性,但目前还没有直接观察到铁磁有序对磁性金属中电子准粒子的影响。在这里,我们表明,准粒子经历了显着的增强其寿命在铁磁状态的低密度磁性半金属EuCd2As2,但这只发生在选定的频带和特定的能量范围。这是磁致能带分裂和材料的多轨道性质的直接结果。我们的详细研究可以解开由于非磁无序和磁振子交换不同的电子散射机制。这种高动量和能量依赖性的准粒子寿命增强可以导致自旋选择性输运和潜在的自旋电子学应用。
2021-09-17 cond-mat.str-el
Fate of Quasiparticle at Mott Transition and Interplay with Lifshitz Transition Studied by Correlator Projection Method
利用关联函数投影方法研究了二维哈伯德模型中填充控制的金属-绝缘体相变,该方法考虑了自由能对动量的依赖性,超越了动力学平均场论.分析了金属和莫特绝缘体的相图。在大库仑排斥下,Lifshitz转变与金属-绝缘体转变同时发生。另一方面,它们在较低的库仑排斥下彼此分离,其中夹在Lifshitz和金属-绝缘体转变之间的相似乎违反了Luttinger求和规则。通过金属-绝缘体跃迁,准粒子在跃迁两侧保持非零重整化因子和有限准粒子重量。这支持了金属-绝缘体转变不是由重整化因子的消失引起的,而是由费米能级相对移动到远离准粒子带的莫特能隙引起的,与原始的动力学平均场论形成鲜明对比。在有限温度下,电荷压缩性在一阶Lifshitz转变的临界端点处发散。发散的起源归因于奇异动量依赖的准粒子色散。
2006-04-17 cond-mat.str-el
Spin-polarized scanning tunneling microscopy of half-metallic ferromagnets: Non-quasiparticle contributions
研究了半金属铁磁体(HMF)的多体(自旋极化)效应在扫描隧道谱中的作用。结果表明,在任意的外势作用下,非准粒子态存在于多数或少数自旋带隙中,特别是在表面和界面处。NQP态密度的能量依赖性得到在各种模型的HMF,一个重要的作用的杂化性质的能隙被证明。计算了相应的自旋极化随温度的变化关系。结果表明,NQP态导致在零偏压附近的隧道电导的急剧的偏压依赖性。NQP态相对于费米能的不对称性提供了在STM非弹性谱中分离声子峰和磁振子峰的机会。
2005-12-12 cond-mat.str-el
Rise and Fall of Landau's Quasiparticles While Approaching the Mott Transition
朗道认为,金属的低温性质可以用长寿命准粒子来理解,所有复杂的相互作用都包含在费米液体参数中,比如有效质量$m^{\star}$。尽管其广泛的适用性,电子输运坏或奇怪的金属和非常规超导体是有争议的讨论可能崩溃的准粒子概念。在这里,我们探讨了在接近莫特绝缘体的相关金属在半填充不同的相关强度的电动力学响应。我们揭示了持久的费米液体的行为与显着的二次依赖的光散射率对温度和频率,以及令人费解的弹性松弛的贡献。超过Ioffe-Regel-Mott极限的电阻率的强烈增加伴随着光导性中的“位移Drude峰”。我们的研究结果,支持的光学响应的理论模型,表明出现了一个坏的金属从弹性准粒子,受到动态本地化和溶解附近的莫特过渡。
2021-01-18 cond-mat.str-el
Imaging Orbital-selective Quasiparticles in the Hund's Metal State of FeSe
强电子关联是铜基高温超导的关键,这种强电子关联来自于母相莫特绝缘体。相比之下,铁基高温超导体的母相从来不是相关绝缘体。但这种区别可能是欺骗性的,因为Fe有五个活跃的d轨道,而Cu只有一个。理论上,这种轨道多重性可以产生洪德金属态,其中Fe自旋的排列抑制了产生轨道选择性强相关性的轨道间波动。与不同的Fe轨道m相关联的准粒子的谱权$Z_m$应该是完全不同的。在这里,我们使用准粒子散射干涉解决轨道内容,探索这些预测FeSe。强的准粒子$Z_m$的轨道选择性差异的签名出现在宽能量范围内的所有可检测的频带上。此外,准粒子干扰幅度显示,$Z_{xy}<Z_{xz}<<Z_{yz}$,与早期的轨道选择性库珀配对研究一致。因此,轨道选择性强的相关性占主导地位的铁基高温超导FeSe的母态。
2018-07-22 cond-mat.str-el
Non-quasiparticle transport and resistivity saturation: A view from the large-N limit
长寿命准粒子的半经典近似通常能很好地描述金属中的电子动力学。然而,在某些金属中,电子在高温下的散射率变得与费米能量相当;然后,这种近似被打破,必须考虑电子的全部量子力学性质。在这项工作中,我们研究了一个可解的,大- $N$电子-声子模型,在高温下进入非准粒子制度。在这种情况下,该模型表现出“电阻率饱和”的电阻率量子的顺序的温度无关的值-第一个分析易处理的模型这样做。饱和不是由于电子寿命的基本限制,而是由于第二导电通道的出现。这是暗示现象学的“并联电阻公式”,已知描述各种饱和金属的电阻率。
2016-07-19 cond-mat.str-el
Quasiparticle Mass Enhancement and Fermi Surface Shape Modification in Oxide Two-Dimensional Electron Gases
我们提出了一个模型,旨在定性捕获附近的过渡金属氧化物异质结包含$t_{2g}$电子密度远小于一个电子,每个金属原子的二维电子气形成的电子-电子相互作用物理。这种类型的二维电子系统可以用$GW$近似微扰地描述,该近似预测库仑相互作用比简单的二维电子气体更强烈地增强准粒子有效质量,并且它们重塑费米表面,降低其各向异性。
2015-10-18 cond-mat.str-el
LDA+DMFT approach to core-level spectroscopy: application to 3d transition metal compounds
采用基于局域密度近似(LDA)$+$动力学平均场论(DMFT)的理论框架,计算研究了过渡金属一氧化物MO(M=Ni,Co,Mn)和倍半氧化物M $_2$ O $_3$(M=V,Cr,Fe)的2个$p$芯能级X射线光电子能谱.我们发现一个很好的描述的精细光谱特征,这大大提高了传统的集群模型。我们分析了非局域屏蔽的作用及其与长程磁序和晶格几何的关系。我们的研究结果揭示了本方法的分析和解释的现代高能量分辨率实验的潜力。
2017-04-05 cond-mat.str-el
Magnetotransport Scaling in Anomalous Metallic Phase near the Mott Transition
本文用扩展的Ginzburg-Landau自旋涨落理论讨论了掺杂V_2O_3的霍尔角。一个超越普通准粒子输运理论的类自旋集体输运过程对理解实验是必要的。同时对基于涨落交换近似的准粒子输运理论进行了批评。
2001-03-21 cond-mat.str-el
Strongly correlated Fermi-systems: non-Fermi liquid behavior, quasiparticle effective mass and their interplay
基于费米子凝聚的密度泛函理论,我们分析了重费米子金属等强关联费米子体系的非费米子液体行为。在推导准粒子的有效质量方程时,我们考虑具有晶格的固体和均匀系统。结果表明,低温下的热力学性质和输运性质是由准粒子形成的,而有效质量对温度、数密度、磁场等的依赖性导致了非费米液体的行为.我们的理论研究的热容量,磁化强度,能量尺度,纵向磁阻和磁熵是在很好的协议与显着最近收集的事实上的重费米子金属YbRh2Si2。
2009-04-11 cond-mat.str-el
Quasiparticle undressing: a new route to collective effects in solids
金属中的电流载流子是通过电子-电子相互作用修饰的准粒子,其具有比非相互作用载流子更大的有效质量$m^*$和更小的准粒子重量$z$。如果自能的动量依赖性可以忽略,则准粒子在费米能处的有效质量增强和准粒子重量简单地由$z=m/m^*$($m$ =裸质量)关联。我们提出,金属中的超导性和铁磁性都是由准粒子“解压缩”驱动的,即,产生集体态的准粒子之间的相关性与载流子的$z$的增加和相应的$m^*$的减少有关。脱衣服引起动能的降低,这为集体态提供了凝聚能。相反,在超导性和铁磁性的常规描述中,向这些集体状态的转变导致载流子的动能中的$increase$,并且分别由势能和交换能的降低驱动。
2002-11-27 cond-mat.str-el
Evolution of the Kondo lattice and non-Fermi liquid excitations in a heavy-fermion metal
强的电子关联可以引起具有重整化准粒子的金属的特殊性质,这是朗道费米液体理论的基础。在量子临界点附近,这些准粒子可以被破坏,非费米液体行为消失。YbRh $_2$ Si $_2$是一种典型的关联金属,因为它表现出准粒子的形成,近藤晶格相干的形成和准粒子的破坏在场诱导量子临界点。在这里,我们将展示如何,在降低温度,近藤晶格相干性的发展,并最终让位于非费米液体电子激发。通过扫描隧道光谱测量0.3 K以下的单粒子激发,我们发现在近藤温度$T_{\rm K} \sim$ 25 K以下出现了近藤晶格峰,但该峰显示出非平凡的温度依赖性,在3.3 K附近有强烈的增加。在最低温度下,作为外部磁场的函数,该峰的宽度在量子临界状态下最小化。我们的结果提供了一个惊人的演示量子临界金属中的非费米液体电子激发,从而阐明了奇异金属现象,已普遍观察到的强关联电子材料。
2017-11-16 cond-mat.str-el
A photo-induced strange metal with electron and hole quasi-particles
莫特绝缘体或相关金属的光掺杂可以产生不寻常的金属状态,其同时承载类空穴和类电子粒子。我们研究这种状态的动力学,直到很长一段时间,因为它将其动能传递给环境。当系统冷却下来时,它从坏金属过渡到弹性准粒子状态,其中准粒子带形成有电子和空穴的单独费米能级,但准粒子还不满足费米液体范式。随后,能量向环境的转移显著减慢,即使在皮秒的时间尺度上,系统也不会达到费米液体状态。瞬态光掺杂的奇怪金属表现出与超快电荷和热传输相关的不寻常特性:特别是,电子和空穴的特性可能不对称,电子和空穴之间存在强相关性,如光谱特性所示。
2020-10-08 cond-mat.str-el
Quasiparticles and quantum phase transition in universal low-temperature properties of heavy-fermion metals
我们证明,CeCoIn 5和其它重费米子金属的低温实验$H-T$相图的主要普适特征可以用朗道准粒子范式很好地解释。我们的理论的主要观点是,上述准粒子形成所谓的费米子凝聚态,通过费米子凝聚量子相变(FCQPT)实现。当重费米子液体进行FCQPT时,量子临界点以上的涨落被强烈抑制,不能破坏准粒子。对CeCoIn 5的理论计算结果与实验数据的比较表明,该物质的电子系统为研究准粒子性质与非费米液体行为之间的关系提供了一个独特的机会。
2006-10-03 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Metal-insulator transition in hydrogenated graphene as manifestation of quasiparticle spectrum rearrangement of anomalous type
我们证明,光谱重排可以被认为是在石墨烯中观察到的金属-绝缘体转变的前体与氢原子。Anderson型跃迁归因于费米能级与迁移率边的重合,而这一现象是由谱重排引起的。现有的实验数据进行了彻底的比较,Lifshitz杂质模型的理论结果。
2010-09-21 cond-mat.dis-nn cond-mat.str-el
Quasiparticles in the Superconducting State of High-T_c Metals
本文在基于费米子凝聚量子相变的超导态理论框架内,研究了高温金属超导态中准粒子的行为。结果表明,这种行为与Bogoliubov准粒子的行为一致,而超导能隙的最大值和其它奇异性质则取决于费米子凝聚的存在.如果在低温下通过施加抑制超导性的磁场恢复正常态,则感生态可以被视为朗道费米液体。这些观察结果与最近的实验事实非常一致。
2003-05-05 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Quasiparticle to local moment crossover in bad metals
Institute of Solid State Physics, TU Wien(维也纳工业大学固体物理研究所);Institute for Theoretical Physics, University of Cologne(科隆大学理论物理研究所);Center for Computational Quantum Physics, Flatiron Institute(平顿研究所计算量子物理中心);Department of Condensed Matter Physics, Faculty of Mathematics and Physics, Charles University(查理大学数学物理学院凝聚态物理系);Department of Physics, Graduate School of Science, Hokkaido University(北海道大学理学研究科物理学系);Institute of Physics, Goethe-University Frankfurt(法兰克福歌德大学物理研究所);Collège de France, PSL University(法兰西公学院,巴黎文理研究大学);Department of Quantum Matter Physics, University of Geneva(日内瓦大学量子物质物理系);Centre de Physique Théorique, Ecole Polytechnique(巴黎综合理工学院理论物理中心)
研究非常规金属中准粒子到局域时刻的交叉,通过实验和理论分析揭示温度依赖性输运行为的驱动机制。
2026-01-14 cond-mat.str-el
Fermi-liquid corrections to the intrinsic anomalous Hall conductivity of topological metals
本文指出拓扑金属的内禀反常霍尔电导率不仅源于Berry相位,还包含准粒子残余相互作用带来的费米液体修正,证明拓扑可观测量需顶点修正,并扩展了Landau费米液体理论以解释相干效应及掺杂驱动的Mott转变边缘行为。
2025-02-05 cond-mat.str-el
Zero temperature metal-insulator transition in the infinite-dimensional Hubbard model
在动力学平均场论下,研究了哈伯德模型中从顺磁性金属到顺磁性绝缘体的零温转变。用Wilson数值重整化群方法计算了有效杂质Anderson模型(哈伯德模型映射在其上)的自能.讨论了Bethe晶格和超立方晶格的准粒子重量、谱函数和自能的结果。在这两种情况下,金属-绝缘体过渡被发现发生通过消失的准粒子共振,这似乎是孤立的哈伯德带。
1999-02-21 cond-mat.str-el
Fingerprints for anisotropic Kondo lattice behavior in the quasiparticle dynamics of the kagome metal Ni$_3$In
本文通过温度与偏振分辨拉曼散射结合第一性原理计算,发现笼目金属Ni$_3$In在50 K以下发生由局域Ni-$3d_{xz}$平带电子驱动的各向异性非相干-相干近藤晶格渡越。
2023-09-22 cond-mat.str-el
Exchange interactions and magnetic phases of transition metal oxides: benchmarking advanced ab initio methods
采用第一性原理方法结合Heisenberg Hamiltonian MonteCarlo方法研究了过渡金属氧化物MnO和NiO在平衡态和加压态下的磁性.比较第一性原理分析涉及两个有前途的超局域密度泛函方法,即混合密度泛函理论和最近发展的变分伪自相互作用校正方法,实现与平面波和原子轨道基组。先进的泛函提供了一个非常令人满意的再现,治愈的主要缺点,当地的泛函和改善了许多其他以前的理论预测。此外,最重要的是,它们令人信服地证明了一定程度的内部一致性,尽管由于方法细节(例如平面波与原子轨道)而出现差异。
2011-07-08 cond-mat.str-el
Coupled topological flat and wide bands: Quasiparticle formation and destruction
本文研究了在能带拓扑阻碍实空间描述时局部 Coulomb 排斥的影响,在 kagome 晶格变体中首次发现轨道选择性 Mott 相变,揭示了耦合拓扑平带-宽带系统中准粒子的形成与破坏机制,为理解 kagome 金属的奇异金属特性提供了概念框架。
2023-06-02 cond-mat.str-el
Vortex Fermi Liquid and Strongly Correlated Quantum Bad Metal
基于准粒子图像的二维金属($2d$)的半经典描述表明存在一个普适的电阻率阈值:$2d$金属的电阻率由所谓的Mott-Ioffe-Regal(MIR)极限限制,其数量级为$h/e^2$。如果一个系统仍然是金属的,而它的电阻率超过了MIR极限,它被称为“坏金属”,这挑战了我们的理论理解,因为准粒子的概念是无效的。当电子之间也存在强关联时,系统的描述变得更具挑战性。部分原因是最近的实验过渡金属dichalcogenides云纹异质结构,我们寻求理解的强相关的坏金属的电阻率远远超过MIR限制。对于一些强关联的坏金属,虽然基于电子准粒子的微观描述失败,但基于“电荷涡旋”的易处理的对偶描述仍然是可能的。我们构建了一个具体的例子,这种强相关的坏金属的涡旋是费米子与费米表面,我们证明,它的电阻率可以是非常大的零温度。当额外的电荷$δn_e$掺杂到系统中远离半填充时,在光学电导率中将出现与$(δn_e)^2$成比例的小Drude重量。
2022-09-21 cond-mat.str-el
Quantum critical metals and loss of quasiparticles
本文从重费米子金属视角综述量子临界点附近的奇异金属行为,重点阐述Kondo破坏导致的费米面重构、准粒子消失及普朗克标度,并讨论其与铜氧化物等体系的联系。
2025-03-12 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Thermal diffusivity and chaos in metals without quasiparticles
我们研究的热扩散率$D_T$的金属模型没有准粒子激发(“奇怪的金属”)。在具有额外空间维度的突现弯曲时空中,这种金属的多体量子混沌和输运性质可以通过引力理论中的全息表示有效地描述。我们发现,在一般的红外固定点$D_T$总是相关的参数表征多体量子混沌:蝴蝶速度$v_B$,和李雅普诺夫时间$τ_L$通过$D_T \sim v_B^2 τ_L$。该关系与固定点处的电荷密度、周期电势强度或磁场无关。这个结果的普遍性来自于这样的观察:奇异金属的热导率只取决于出射时空中黑洞视界附近的度规,而对任何物质场的轮廓不敏感。
2017-05-22 cond-mat.str-el hep-th
Electronic properties of EuB6 in the ferromagnetic regime: Half-metal versus semiconductor
为了理解半金属铁磁体EuB6,我们使用Kondo晶格模型的价带和导带。通过最近发展的多体理论,我们计算的电子性质的铁磁制度的居里温度。磁性有序度的降低导致半金属态向半导体态的转变,并伴随着能带的展宽。我们显示的准粒子态密度和准粒子色散的温度依赖性,以及有效质量,载流子数和等离子体频率与实验数据符合得很好。
2005-11-22 cond-mat.str-el
$ω/T$ scaling and IR/UV-mixing in Ising-nematic quantum critical metals
费米面对伊辛阶的不稳定性破坏了低能自由度的准粒子性质。因此,可观测量表现出与费米液体行为的偏差,这引起了伊辛量子临界金属这个术语。为了获得理论描述,我们使用有限温度版本的Eliashberg理论,它允许在没有定义良好的准粒子的情况下处理量子和热涨落之间的强耦合。在这里,我们使用这种自洽的,图解的方法来计算,特别是,磁化率和非费米液体的相关性。当温度降低时,磁化率从$(T \log T)^{-1}$转变为$T^{-2/3}$行为,这是由准粒子的缺乏引起的,并恢复了伊辛临界标度。相应地,费米子在足够低的温度下服从简单的$ω/T$标度定律。然而,这种制度的特点是强烈的红外-紫外混合,因为比例因子表现出依赖于非准粒子激发的光谱宽度和底层晶格。调整模型的参数,因此,引起了几种情况下的标度理论的崩溃。我们在Eliashberg方法中讨论它们,并估计相关的交叉尺度。我们还表明,首阶顶点修正不改变标度与温度或耦合常数。
2020-11-13 cond-mat.str-el
Converged GW quasiparticle energies for transition metal oxide perovskites
准粒子(QP)能量的从头计算是一个技术和计算上具有挑战性的问题。在凝聚态物理中,最广泛使用的确定QP能量的方法是GW近似。虽然GW方法已广泛应用于许多典型的半导体和绝缘体,但其应用于更复杂的化合物如过渡金属氧化物钙钛矿的情况相对较少,并且从技术角度来看,其正确使用尚未得到很好的确立。在这项工作中,我们将单次激发G0 W0方法应用于一组代表性的过渡金属氧化物钙钛矿,包括3d(SrTiO 3、LaScO 3、SrMnO 3、LaTiO 3、LaVO 3、LaCrO 3、LaMnO 3和LaFeO 3),4d(SrZrO3、SrTcO3和Ca2RuO4)和5d(SrHfO3、KTaO3和NaOsO3)化合物具有不同的电子构型、磁有序性,结构特征和带隙范围为0.1至6.1 eV。我们讨论了在单激发G0W0内获得良好收敛的QP能量和准确带隙的适当程序,通过比较基于特定参数集(带数、平面波展开的能量截止和k点数)的增量变化的常规方法以及基集外推方案[Phys.Rev.B90,075125(2014)]。此外,我们还考察了在GW计算中采用范数守恒势和超软势之间的差异。一个最小的统计分析表明,与DFT间隙的GW数据的相关性比与实验间隙的相关性更强大,此外,我们确定的静态介电常数作为替代有用的参数GW间隙的近似在高吞吐量的自动程序。最后,我们计算了QP能带结构和光谱内的随机相位近似,并与现有的实验数…
2018-01-26 cond-mat.str-el
Pressure-Induced Simultaneous Metal-Insulator and Structural-Phase Transitions in LiH: a Quasiparticle Study
采用局域密度近似(LDA)和全电子GW近似(GW)方法,预测了氢化锂在压力作用下发生约1%体积崩塌的金属-绝缘体相变(MIT)和结构相变. LDA错误地预测MIT发生在结构相变之前。作为副产品,它示出,只有使用的广义梯度近似与零点振动一起产生的平衡晶格参数,体积模量,和状态方程,与实验结果非常吻合。
2003-02-14 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
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
Unusual high-field metal in a Kondo insulator
在凝聚态系统中,强的电子相互作用常常导致奇异的量子相。最近的一个表现是,在近藤绝缘体SmB 6和YbB $_{12}$中意外地观察到了磁量子振荡和金属热输运,这两种性质都是具有巡回准粒子费米表面的系统。为了理解这些现象,研究它们在近藤绝缘体态的能隙被大磁场闭合时的演化是有益的。我们发现在$_{12}$的高场金属态中,量子振荡频率和回旋质量都具有很强的场依赖性。通过对费米表面积的跟踪,我们得出结论:在绝缘态和金属态中,相同的准粒子带引起了量子振荡。这些数据最简单的理解是使用一个双流体的图片,不寻常的准粒子,贡献很少或没有电荷传输,与传统的费米子共存。在金属状态下,这导致了一个重费米子坏金属,具有可忽略的磁阻,相对较高的电阻率和非常大的Kadowaki-Woods比率,强调了居住在$_{12}$中的费米子系综的奇异性质。
2021-02-26 cond-mat.str-el
Surface dead layer for quasiparticles near a Mott transition
在大块固体中,电子准粒子在接近连续Mott金属绝缘体转变时被相关性逐渐削弱。我们表明,对应于散装弱化,死层的固体表面下,准粒子的指数抑制形成。表面死层深度是一个整体的属性,并发散时,莫特转变接近。我们描述了这种现象中的哈伯德模型内的自洽Gutzwiller近似。Rodolakis等人在V_2O_3中的光电子能谱数据似乎与这一物理图象相一致。
2009-01-18 cond-mat.str-el
Quasiparticles at the verge of localization near the Mott metal-insulator transition in a two-dimensional material
从理论和实验上研究了准二维有机电荷转移盐$κ$ -(BEDT-TTF)$_2$ Cu[N(CN)$_2$ ]Br $_x$ Cl $_{1-x}$中接近Mott跃迁的载流子动力学,并研究了不同Br含量下的动力学.电导率的频率依赖性明显偏离简单的Drude模型行为:随着Mott转变的接近和温度的变化,光谱权重有很强的重新分布。当接近绝缘相时,准粒子的有效质量显著增加。相应的哈伯德模型的动力学平均场理论处理给出了一个很好的定量描述的实验数据。
2007-11-21 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Fractionalized metals from doped anyons: Application to tMoTe2
Massachusetts Institute of Technology(麻省理工学院)
受扭曲MoTe2实验启发,研究掺杂σxy = 2e²/3h态获得的金属相,提出Z3正交金属概念,构建两种U(3)对称的Z3正交金属,表明其有大电阻率,电荷-1/3费米子配对产生超导体,还讨论了相关实验特征。
2026-07-14 cond-mat.str-el
Damping effects and the metal-insulator transition in the two-dimensional electron gas
分析了强关联二维费米系统中单粒子自由度的阻尼。抑制的散射振幅由于阻尼效应被证明在保持有效性的朗道-Migdal准粒子图片在一个区域的相变,与准粒子有效质量的发散相关的发挥了关键作用。分析的结果被应用于阐明的导电性$σ(T)$的二维稀电子气的密度区域中,它经历了一个金属-绝缘体转变的行为。
2005-02-26 cond-mat.str-el
Origin of switchable quasiparticle-interference chirality in loop-current phase of kagome metals measured by scanning-tunneling-microscopy
Nagoya University(名古屋大学);Kyoto University(京都大学)
通过扫描隧道显微镜研究kagome金属中环状电流相的可切换准粒子干涉手性起源,揭示稀释杂质环境下准粒子干涉手性与杂质位置的关系,发现磁场所致的剪切晶格应变与实验一致。
2026-05-01 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Re-examination of half-metallic ferromagnetism for doped LaMnO3 in quasiparticle self-consistent $GW$ method
我们应用准粒子自洽$GW$(\qsgw)方法对立方虚晶合金La $_{1-x}$ Ba $_x$ MnO $_3$ %(LBMO)作为巨磁阻钙钛矿锰氧化物的理论代表。在\qsgw \预测它作为一个全极化的半金属铁磁体的$x$和晶格常数的宽范围。计算的态密度和介电函数与实验结果一致。与此相反,计算的自旋波的能量与实验相比非常低。这既不受菱面体变形的影响,也不受\qsgw方法中固有缺陷的影响。因此,我们最后得到一个猜想,即与扬-特勒畸变有关的声子与自旋波的杂化应该比人们迄今所认为的更强。
2009-05-21 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Low quasiparticle coherence temperature in the one band-Hubbard model: A slave-boson approach
我们利用Kotliar-Ruckenstein从玻色子理论研究了不同能带结构的单带哈伯德模型的顺磁相随温度的变化关系。我们计算了费米液体准粒子谱权$Z$,并确定了温度,在该温度下,它显着降低到一个坏的金属区域的交叉。在莫特金属-绝缘体转变附近,该相干温度$T_\textrm{coh}$远低于非关联费米气体的费米温度,如在宽范围的强关联电子材料中观察到的。在对温度和相互作用进行适当的重新标度后,我们发现了一个与系统的能带结构无关的普遍行为。我们得到的温度相互作用的相图作为掺杂的函数,我们比较的温度依赖性的双重占有,熵,和电荷的压缩性与以前的结果与动力学平均场论。通过计算装药压缩系数分析了该方法的稳定性。
2017-07-14 cond-mat.str-el
Thermoelectric transport in disordered metals without quasiparticles: the SYK models and holography
本文计算了具有守恒费米子数$\mathcal{Q}$的Sachdev-Ye-Kitaev(SYK)模型的热力学性质。我们扩展了以前提出的Schwarzian有效作用量,包括相场,这描述了低温能量和$\mathcal{Q}$波动。我们得到更高维的SYK模型,显示无序的金属态,没有准粒子激发的推广,我们推导出它们的热电输运系数。我们还研究了相应的性质的爱因斯坦麦克斯韦标量理论的黑膜几何,从AdS $_4$或AdS $_5$插入到一个AdS $_2\times \mathbb{R}^2$或AdS $_2\times \mathbb{R}^3$近地平线几何。这些提供了没有动量守恒的非准粒子金属态的全息描述。我们发现SYK和全息模型的低温运输和热力学之间的精确匹配。在这两种模型中,塞贝克输运系数恰好等于熵的$\mathcal{Q}$ -导数。对于SYK模型,量子混沌,其特征在于蝴蝶速度和李雅普诺夫速率,普遍决定的热扩散率,但不是电荷扩散率。
2017-03-21 cond-mat.str-el hep-th
Quasiparticle Self-Consistent GW Theory
在过去的几十年里,科学界一直在寻找可靠的第一性原理方法来高精度地预测固体的电子结构。在这里,我们提出了一种方法,我们称之为准粒子自洽GW近似(QpscGW)。它是基于一种自洽扰动理论,其中的自洽构造的扰动最小化。我们将其应用于从不同类别的材料中进行选择,包括碱金属、半导体、宽带隙绝缘体、过渡金属、过渡金属氧化物、磁性绝缘体和稀土化合物。除了一些轻微的例外,这些性质被很好地描述,特别是在弱相关的情况下。自我一致性大大提高了与实验的一致性,有时是必不可少的。与实验的不一致是系统的,可以用近似值来解释。
2006-03-20 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Role of oxygen-oxygen hopping in the three-band copper-oxide model: quasiparticle weight, metal insulator and magnetic phase boundaries, gap values and optical conductivity
我们研究了氧-氧跳跃对高$T_c$铜氧化物三带模型的影响,发现氧-氧跳跃的变化对模型物理性质的影响很小。在相互作用强度和电荷转移能量的平面中的金属-绝缘体相边界的位置沿着电荷转移轴移动$\sim 0.5$ eV或更小,准粒子重量具有近似相同的幅度和掺杂依赖性,并且相图的电子掺杂侧和空穴掺杂侧的定性特征不改变。结果证实了La $_2$ CuO $_4$是一种具有中等相关强度的材料。然而,磁相界以及较高的能量特性的光谱被发现依赖于氧-氧跳跃的幅度。我们将我们的结果与以前发表的单波段和三波段模型计算进行比较。
2011-02-17 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Metal-to-Insulator Crossover in YBa_{2}Cu_{3}O_{y} Probed by Low-Temperature Quasiparticle Heat Transport
最近证明,在La_{2-x} Sr_{x} CuO_{4}中,低温热导率κ的磁场(H)依赖性(高达16 T)反映了正常状态是金属还是绝缘体。在亚开尔文温度下,我们测量了YBa_{2} Cu_{3} O_{y}(YBCO)中κ(H)的变化,发现在低掺杂时,κ(H)的变化也反映了该体系基态的变化.令人惊讶的是,临界掺杂被发现位于深内的欠掺杂区域,约0.07孔/铜的孔掺杂,这个临界掺杂显然是相关的条纹相关性所揭示的面内电阻率各向异性。
2004-07-20 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Superconducting gap ratio from strange metal phase in the absence of quasiparticles
由秩3张量模型激发的强相互作用电子的晶格模型为理解高温超导的配对机制提供了一个工具。这种类SYK模型描述了铜氧化物高温超导体中的奇异金属相。计算表明,由于耦合项和自旋算符的作用,该模型中的超导能隙比比BCS理论中的高。在一定条件下,该比值也符合BCS理论。我们的结果涉及到强耦合的情况,因此,它可能铺平道路,深入了解铜氧化物高温超导体。
2021-01-19 cond-mat.str-el gr-qc hep-th
Phase Diagram of Heavy Fermion Metal CeCoIn5
本文对CeCoIn_5的低温实验H-T相图进行了全面的分析。如果准粒子形成了所谓的费米子凝聚态,那么该图的主要普适特征可以在费米液体理论中得到解释。我们表明,在这种情况下,伴随着一个普通的量子临界点的波动被强烈抑制,不能破坏准粒子。通过对相图的分析和预测,我们证明了CeCoIn 5的电子系统为研究准粒子性质和非费米液体行为之间的关系提供了一个独特的机会。
2006-02-25 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Density of states and spectral function of a superconductor out of a quantum-critical metal
本文研究金属量子临界点上超导态是否仍可用准粒子描述,发现由无隙玻色子介导的动力学相互作用在γ≥1/2时导致自能奇异、态密度非BCS及谱函数准粒子峰消失。
2023-01-31 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Quasiparticle coherence and the nature of the metal-insulator phase transition in Na$_x$CoO$_2$
层状钴酸盐体现了自旋1/2三角晶格上相关量子物质的新实现。我们报告了一个高分辨率的系统的光电子能谱研究的绝缘钴酸盐(Na 1/2CoO 2和K 1/2CoO 2)。观察到的单粒子能隙开放和能带折叠提供了直接的证据,各向异性粒子-空穴不稳定性的费米表面,由于其独特的拓扑结构。在$\sqrt{3}$ x $\sqrt{3}$钴电荷阶布里渊区x=1/3附近观察到费米面的运动学重叠,但在x=1/2处没有观察到绝缘跃迁。与传统的密度波、电荷带或带绝缘体不同,能隙的产生取决于准粒子的量子相干性,这种相干性发生在晶体的无序-有序对称性破缺温度以下(这是第一个已知的例子)。
2006-05-13 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con