Anisotropic spin-dynamics in the Kondo semiconductor CeRu2Al10
用非极化和极化中子在单晶上的散射研究了新的Kondo绝缘体化合物CeRu_2Al_(10)的自旋动力学。在低于T0 = 27.3 K形成的非常规有序相中,观察到具有显著强度的两个激发分支,其中较低的一个具有4.8 +/- 0.3 meV的间隙和高达约8.5 meV的显著色散。假设晶体场和各向异性交换耦合RPA磁振子计算的比较捕获的数据的主要方面,但留下无法解释的差异,指向4f和导带状态之间的方向特定的杂交在这种化合物的关键作用。
2012-09-20 cond-mat.str-el
Itinerant to relocalized transition of f electrons in the Kondo insulator CeRu4Sn6
本研究利用角分辨光电子能谱探究Kondo绝缘体CeRu4Sn6的三维电子结构及Ce 4f电子性质,揭示了f电子在高于杂化能隙温度下发生局域至巡游转变,并在25 K以下出现可能作为磁有序前兆的再局域化现象。
2023-04-30 cond-mat.str-el
Anisotropic Transport Properties of CeRu$_2$Al$_{10}$
研究了CeRu_2Al_(10)单晶的输运性质。所有输运性质在T_0以下均表现出各向异性。沿着a轴和c轴的那些显示出类似的行为,但与沿着b轴的那些不同。这表明该系统可以被看作是一个二维系统。热导率和热电势的计算结果可以通过假设T_0以下的单重态基态来解释。然而,基态并不简单,而是在自旋能隙内具有某种结构。
2010-05-25 cond-mat.str-el
Electronic Structures of CeM2Al10 (M = Fe, Ru, and Os) Studied by Soft X-ray Resonant and High-Resolution Photoemission Spectroscopies
我们已经进行了光电子能谱(PES)的研究CeM 2Al 10(M = Fe,Ru,和Os),直接观察电子结构中涉及的不寻常的磁有序。软X射线共振(SXR)PES提供了导电和Ce 4f电子之间的杂化(c-f杂化)和杂化强度的顺序(Ru < Os < Fe)的光谱证据。CeRu_2Al_(10)和CeOs_2Al_(10)的高分辨(HR)PES与CeFe_2Al_(10)的比较表明,CeRu_2Al_(10)和CeOs_2Al_(10)的两种结构分别是由c-f杂化和反铁磁有序引起的.虽然c-f杂化诱导的结构是费米能级(EF)附近的光谱强度(赝能隙)的耗尽,能量范围为20-30 meV,但与反铁磁有序相关的结构被观察到为赝能隙内约10-11 meV处的肩部。CeRu 2Al 10和CeOs 2Al 10的肩结构的能量约为光学带隙的一半(20 meV),表明EF位于带隙的中点。
2014-07-25 cond-mat.str-el
Nature of the magnetic ground state in the mixed valence compound CeRuSn: a single-crystal study
我们报告详细的低温测量的磁化强度,比热和电阻率的高品质CeRuSn单晶。该化合物在$T_{\rm N} = 2.8$ K下具有反铁磁性,其中Ce $^{3+}$离子锁定在单斜结构的$a-c$平面内。磁化显示,当沿$c$和$a$-轴分别施加1.5和0.8 T的磁场时,低于$T_{\rm N}$的CeRuSn经历变磁转变。这种转变表现为磁阻的$\sim 25$ %的巨大负跳变。沿易磁化方向($c$ -轴)的饱和磁化强度的值和从比热数据导出的高于$T_{\rm N}$的磁熵对应于化合物中只有三分之一的Ce离子是三价的并且携带稳定的Ce $^{3+}$磁矩,而另外三分之二的Ce离子处于四价和/或混合价态的情况。这与低温CeRuSn晶体结构i.一致,例如,由三个CeCoAl型晶胞沿$c$ --轴堆积而成的超结构,其中Ce $^{3+}$离子的特征在于与Ru配体的距离大,而其它Ce离子的Ce-Ru距离短得多,导致强的4{ \it f}-配体杂化,从而导致四价和/或混合价Ce离子。
2013-08-31 cond-mat.str-el
Anisotropic Electronic Structure of the Kondo Semiconductor CeFe2Al10 Studied by Optical Conductivity
我们报告了CeFe $_2$ Al $_{10}$的温度依赖性极化光学电导率[ $σ(ω)$ ]光谱,该光谱是CeRu $_2$ Al $_{10}$和CeOs $_2$ Al $_{10}$在28 K下发生异常磁转变的参考材料。沿b轴的$σ(ω)$谱与在$ac$平面中的谱有很大不同,表明该材料具有各向异性的电子结构。在低温下,在所有轴上,在55 meV处出现了由于穿过导带和局部$4f$状态之间的杂化间隙的光学跃迁(即$c$ - $f$杂化)而引起的肩部结构。然而,间隙打开温度和准粒子Drude重量的出现温度是强烈的各向异性,表明各向异性的近藤温度。CeRu $_2$ Al $_{10}$和CeOs $_2$ Al $_{10}$的电子结构和近藤温度的强各向异性与反常磁相变有关。
2010-12-17 cond-mat.str-el
Magneto-transport properties of CeRu$_2$Al$_{10}$: Similarities to URu$_2$Si$_2$
本文报道了近藤半导体化合物CeRu $_2$ Al $_{10}$的磁输运性质,重点研究了其在低于$T_0$ = 27 K时的奇异相.在该相中,过量的热导率$κ$出现并逐渐被磁场抑制,与在URu $_2$ Si $_2$的隐序相中观察到的那些非常相似。我们的分析表明,低能量的磁激发是最有可能的起源,也提出了URu $_2$ Si $_2$最近,尽管大大减少了磁矩。同样,其他输运性质,如电阻率,热电势和能斯特效应表现出明显的特征,表征了$T_0$之上和之下非常不同的电荷动力学,也与URu $_2$ Si $_2$有相似之处。鉴于这两种化合物中有序相的奇异性质,是否存在对所有这些观察结果的统一解释似乎非常有趣。
2016-07-27 cond-mat.str-el
Anomalous change of the magnetic moment direction by hole doping in CeRu$_2$Al$_{10}$
我们通过磁化强度、热容量、电阻率、μ子自旋旋转($μ$ SR)和中子散射(弹性和非弹性)测量,详细研究了空穴(3\% Re)掺杂对多晶CeRu $_{2}$ Al $_{10}$样品的影响。CeRu $_2$ Al $_{10}$是一种特殊的铈化合物,具有27 K的异常高的Neel温度。在这里,我们研究的不寻常的磁秩序的稳定性,通过控制掺杂,我们发现进一步令人惊讶的属性,这种相变。的热容,电阻率和$μ$ SR测量揭示了低于23 K的磁有序的开始,而在31 K(即高于$T_N$)的宽峰,已被观察到的温度依赖的磁化率,表明自旋间隙以上$T_N$的开放。我们从中子衍射中得到的重要发现是:该化合物是反铁磁有序的,其传播矢量为$\bf k$ =(100),沿$b-$轴的有序态矩为0.20(1)$μ_B$.这与未掺杂的化合物形成鲜明对比,未掺杂的化合物在27 K下显示AFM有序,沿着$c-$轴的有序矩为0.39(3)$μ_B$。与CeRu $_2$ Al $_{10}$类似,我们对Re掺杂的非弹性中子散射研究表明,在5 K下,在8 meV附近存在尖锐的自旋隙型激发,但与未掺杂的化合物相比,强度略有降低。此外,在35 K附近激发加宽并向较低能量($\le$ 4 meV)移动。这些结果表明,空穴掺杂样品的低温磁性能是由各向异性杂化效应和晶场各向异性之间的竞争所决定的,正如在空穴掺杂CeO_3PDM…
2014-08-29 cond-mat.str-el
The effect of uniaxial pressure on the magnetic anomalies of the heavy-fermion metamagnet CeRu2Si2
研究了单轴压力(P_u)对重费米子变磁体CeRu_2Si_2的磁化率(X)、磁化强度(M)和磁阻(MR)的影响。对于沿四极轴的磁场,发现特征物理量,即,磁化率最大值温度(T_max)、异磁Weiss温度(Q_p)(2K时的1/X)和变磁异常的磁场(H_M)与P_u近似成线性关系,表明它们都与同一能量标度有关,可能是近藤温度。P_u量的增加(减少)||c轴(P_u|| a轴)可归因于最近的Ce-Ru距离的减小(增加)。一致的MR和X射线,我们观察到一个迹象,杂交的各向异性的性质,这被认为是发挥重要作用的变磁异常,可以通过施加单轴压力控制。PACS编号:75.20.Hr,71.27.+ a,74.62.Fj
2002-06-11 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Inelastic neutron scattering investigations of an anisotropic hybridization gap in the Kondo insulators: CeT2Al10 (T=Fe, Ru and Os)
最近发现的拓扑近藤绝缘行为在强关联电子系统中产生了相当大的兴趣近藤绝缘体的实验和理论。具有c-f杂化带隙的近藤半导体CeT 2 Al 10(T=Fe、Ru和Os)最近受到了相当大的关注,因为CeRu 2 Al 10(TN=27 K)和CeOs 2 Al 10(TN=28.5 K)具有意想不到的高磁有序温度,并且在顺磁基态低至50 mK的化合价波动化合物CeFe 2 Al 10中观察到近藤绝缘行为。我们正在研究这个家族的化合物,无论是在多晶和单晶的形式,使用非弹性中子散射,以了解各向异性的c-f杂化的自旋间隙的形成,以及对它们的磁性的作用。我们已经观察到一个明确的迹象,在所有三个化合物的自旋间隙从我们的多晶研究以及存在的自旋间隙以上的磁有序温度T=Ru和Os。我们的非弹性中子散射研究CeRu 2Al 10和CeOs 2Al 10的单晶显示色散间隙自旋波激发低于TN。自旋波谱的分析揭示了强各向异性交换的存在,沿c轴(或z轴)强于在ab平面。这些各向异性交换相互作用迫使磁矩沿c轴对齐,与单离子晶体场各向异性竞争,单离子晶体场各向异性优选沿a轴的磁矩。在近藤绝缘体CeFe_2Al_(10)的顺磁态(低于50 K)中,我们还观察到了色散的带隙磁激发,当加热到100 K时,这种磁激发转变为准弹性散射。我们将基于重费米子半导体的理论模型讨论CeFe_2Al_(10)中各向异性杂化能隙的起源。
2016-07-22 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Hybridization gap and anisotropic far-infrared optical conductivity of URu2Si2
我们进行了远红外光谱测量的重费米子化合物URu2Si2作为温度的函数。光的电场沿着四元结构的a轴或c轴施加。我们表明,除了一个明显的各向异性,光学电导率表现出两个轴的光谱重量约12毫电子伏和低于30 K的部分抑制。我们把这些观测结果归因于30 K以下能带结构的变化。然而,由于这些变化对熵和直流输运性质没有明显的影响,我们认为这是一种交叉现象,而不是热力学相变。
2011-10-28 cond-mat.str-el
Detailed optical spectroscopy of the hybridization gap and the hidden order transition in high quality URu$_{2}$Si$_{2}$ single crystals
我们提出了一个详细的温度和频率依赖性的光学电导率测量清洁高品质的单晶URu $_{2}$ Si $_{2}$的$ac$ -和$ab$ -平面表面。我们的数据表明,巡回字符的窄5 f带,成为逐步相干的温度降低到低于交叉温度$T^*{\sim}75~K$。$T^*$高于之前的报告,这是由于采用了不同的样品制备方法,从而最大限度地减少了残余应变。此外,我们提出了这种化合物的密度响应(能量损失)功能,并确定重费米子等离子体与$a$ -和$c$ -轴偏振的能量。我们观察到沿$a$和$c$轴的光学电导率低于50 meV,以及在18 meV处的重费米子等离子体,指向穿过费米能量的相干电荷载流子带的出现和部分费米表面上的杂化能隙的出现。在低于隐序温度$T_{HO}=17.5$ ~K时,向相干巡游态的演化被加速.在隐序相位中,低频光学电导率在$\sim 6.5$ meV处显示出单个能隙,其在$T_{HO}$处闭合。
2016-12-16 cond-mat.str-el
Hybridization fluctuations in the half-filled periodic Anderson model
受最近的光电发射和泵浦探测实验的启发,我们报道了半满周期Anderson模型中杂化涨落的量子蒙特卡罗模拟。一个试探性的相图构建完全基于杂交波动谱,并揭示了一个未杂交的选择性莫特态和一个完全杂交的近藤绝缘态之间的交叉制度。这个中间阶段表现出非本地的杂化波动和必然的所谓的“带弯曲”和直接的杂化间隙中观察到的角度分辨光电子能谱和光导。这将带弯曲与最新的超快光泵浦-探测实验中提出的非局域杂化涨落联系起来。近藤绝缘状态,只有在较低的温度下建立足够强的站点间杂交相关性的发展。我们的工作提出了一个统一的图片解释最近的光电发射,泵浦探测,光学观测和提供的数值证据的重要性,在重费米子物理的杂化波动。
2019-09-04 cond-mat.str-el
Anisotropic hybridization in CeRhSn
通过宽频红外光谱研究CeRhSn的光学电导率,发现其作为混合价态化合物具有显著的电子结构各向异性,并利用DFT+DMFT理论成功重现了相干Kondo态下的光谱特征,揭示了高能各向异性源于三维电子结构及局部关联重整化。
2024-06-03 cond-mat.str-el
Mobility gap in intermediate valent TmSe
中价化合物TmSe的红外光学电导率揭示了轻$d$ -和重f-电子态杂化的清晰特征,其m* ~ 1.6 m_0和m* ~ 16 m_0。在中高温下,重载流子的类金属特征主导低频响应,而在低温下(T_N < T < 100 K),在10 meV以下的电导率谱中观察到一个类能隙特征,这是由于电子在局域近藤单线态上的局域化引起的迁移率能隙,而不是态密度中的杂化能隙。
2005-09-26 cond-mat.str-el
Ultrafast terahertz spectroscopy study of Kondo insulating thin film SmB$_{6}$: evidence for an emergent surface state
我们利用太赫兹时域光谱研究薄膜的重费米子化合物SmB 6,原型近藤绝缘体。温度依赖的太赫兹(THz)电导率测量揭示了在德鲁德重量和载流子散射率在~T*=20 K,远低于杂化间隙起始温度(100 K)的快速下降。此外,低温电导率平台(低于20 K)表明出现了有效电子质量为0.1me的表面态。电导率动态光激发后也测量和解释使用Rothwarf-Taylor(R-T)现象,产生的杂交能隙为17毫电子伏。然而,电导率动力学的R-T模型揭示了在低于20 K的温度下与预期的热激发准粒子密度的偏差,这表明在低能电动力学中打开了另一个通道。两者合计,这些结果表明,远低于交叉温度(100 K)的f-电子近藤晶格的长程相干后,表面态的发病。
2017-08-01 cond-mat.str-el
Symmetry breaking via Kondo hybridization: Chiral nematic metal in Pr2Ir2O7
在受抑磁体中,当磁有序被抑制到低温时,量子自旋液体的形成成为可能。这种自旋液体如何在传导电子的存在下表现出来是一个具有潜在丰富物理后果的问题,特别是当局域自旋和传导电子都位于受抑晶格上时。我们提出了一种新的机制,对称性破缺的系统中,传导电子杂交的量子自旋液体通过近藤耦合。我们将其应用到烧绿石铱酸盐Pr2Ir2O7,它表现出异常的霍尔效应没有明确的磁序指示。我们发现,近藤杂交的本地Pr赝自旋和Ir传导电子之间的打破了一些空间对称性,除了时间反转,无论形式的耦合。这些打破对称性的结果在一个异常的霍尔电导率和诱导小的磁,四极和电荷有序。提出了进一步的实验签名。
2013-06-24 cond-mat.str-el
Optical conductivity of topological Kondo insulating states
利用实空间动力学平均场量子蒙特卡罗模拟,研究了二维拓扑Kondo绝缘态的光学电导率。我们考虑模型参数,使我们能够考虑混合价和当地的时刻制度。我们的方法所固有的真实空间分辨率揭示了当接近边缘时杂交间隙的重整化。低能输运主要由螺旋边态和相应的Drude权标作为重费米子态的相干标度。伴随的边缘态速度的重整化导致恒定的边缘局域态密度。我们讨论了我们的结果的三维情况下的含义。
2014-12-01 cond-mat.str-el
Contrasting pressure evolutions of $f$ electron hybridized states in CeRhIn$_5$ and YbNi$_3$Ga$_9$: an optical conductivity study
在10 GPa的外压和6 K的低温下测量了CeRhIn $_5$和YbNi $_3$ Ga $_9$的光学电导率[ $σ(ω)$ ]。关于CeRhIn $_5$,在环境压力下,$σ(ω)$中的主要特征是由于自由载流子引起的Drude峰。然而,随着压力的增加,在$σ(ω)$中迅速形成特征中红外(mIR)峰,并且其峰能量和宽度随着压力而增加。这些功能是一致的,在高压下增加的传导($c$)- $f$电子杂化,并表明,压力已调整的电子状态的CeRhIn $_5$从非常弱的强杂化。相反,对于YbNi $_3$ Ga $_9$,在环境压力下已经观察到显著的mIR峰,表明强的$c$-$f$杂化。然而,在高压下,mIR峰移动到较低的能量,并变得减少,似乎合并与德鲁德组件在10 GPa。即$_5$和$_3$在$σ(ω)$的压力演化和电子结构上表现出相反的趋势。这些结果进行了讨论的$c$-$f$杂化电子态的Ce和Yb化合物的压力演化,特别是在Ce和Yb化合物之间的电子-空穴对称性经常考虑。
2019-10-16 cond-mat.str-el
Heavy fermion $\textit{d-f}$ hybrid and the SmB$_6$ low temperature phase
L.D. Landau Institute for Theoretical Physics(朗道理论物理研究所);Moscow Institute of Physics and Technology(莫斯科物理技术学院)
本文通过理论研究重费米子d-f混合模型,解释SmB$_6$低温相的线性温度比热、电阻饱和及光学电导频率依赖性,揭示混合在费米能级处的特性。
2026-04-28 cond-mat.str-el
Emergence of heavy quasiparticles from a massless Fermi sea: Optical conductivity
本文研究了浸入无质量狄拉克费米海中的近藤晶格的态密度和光学电导率,其特征在于具有线性色散关系。作为$V$与$f$电子能级杂交的结果,导带中的赝能隙变得重复,并且被移动到上准粒子带和下准粒子带中。我们发现,由于狄拉克费米子的线性色散,与传统导带中的Kondo晶格系统相比,Kondo绝缘体带隙在光学电导率中是可观察到的,并且由此产生的带隙[ $Δ_{\rm gap}(T)$ ]依赖于温度.这是因为在传统的近藤晶格中,近藤绝缘体带隙是一个{ \it间接带隙},而在狄拉克费米海中,它变成了一个{ \it直接带隙}。我们发现,在$b$随温度变化的$2 b(T)V$处,电导率达到两个峰值,并恰好消失.
2013-12-18 cond-mat.str-el
Optical study of hybridization and hidden order in URu$_2$Si$_2$
我们总结了现有的光学数据的URu $_2$ Si $_2$澄清的性质,隐藏在这个重费米子金属阶跃。杂交发展之间的50 K和17.5 K,和一个连贯的德鲁德峰出现,反映了直流电阻率的变化。Drude重量表明,在该温度范围内,这些载体的有效质量几乎没有变化。此外,有一个平坦的背景电导率,随着温度的降低,在10 meV处产生部分杂交间隙,将光谱权重转移到300 meV以上的更高频率。低于30 K的载流子变得越来越连贯和费米液体一样,作为隐藏的顺序过渡的接近。URu $_2$ Si $_2$中的隐序态具有多个各向异性能隙。{\it ab}平面中的间隙参数$Δ_a=3.2$ meV。在{\it c}方向上,存在两个不同的间隙,其幅度为$Δ_{c1}=2.7$ meV和$Δ_{c2}=1.8$ meV。这些观测结果与其他光谱测量结果吻合得很好。总的来说,可以通过Dynes型态密度模型拟合光谱以提取隐藏阶间隙的值。谱权重的转移与密度波跃迁中的情形非常相似。
2014-04-28 cond-mat.str-el
Optical Conductivity Study of $f$ Electron States in YbCu$_2$Ge$_2$ at High Pressures to 20 GPa
测量了YbCu $_2$ Ge $_2$在20 GPa外压($P$)下的光学电导[ $σ(ω)$ ],研究了$f$电子杂化态的$P$演化.在$P$ =0时,$σ(ω)$在0.37 eV处显示出明显的中红外(mIR)峰,这是由于来自位于费米能级以下的$f^{14}$(Yb $^{2+}$)态的光激发。随着$P$的增加,mIR峰显示出向较低能量的显著位移,在$P$ =20 GPa时达到0.18 eV。该结果表明,随着$P$,$f^{14}$能级向费米能级增加。这种$f$电子能级随$P$的移动已从理论上考虑到,但从未在高$P$下通过光谱实验证明。所得到的结果也进行了分析,在$P$演化的传导- $f$电子杂化。
2019-09-26 cond-mat.str-el
muSR and inelastic neutron scattering investigations of the caged type Kondo semimetals: CeT2Al10 (T=Fe, Ru and Os)
最近,具有通式CeT 2Al 10(T=Fe,Ru和Os)的Ce基笼型化合物由于在CeFe 2Al 10中观察到的Kondo半导体顺磁基态(低至40 mK)和在Kondo半金属CeRu 2Al 10和CeOs 2Al 10中的低温下形成自旋能隙的高磁有序温度而引起了相当大的兴趣。从近藤半导体/半金属态本身形成的长程磁有序是非凡的,这些是电子基态神秘共存的第一个例子。这些化合物也表现出很强的各向异性的磁性和输运性质,这已经解释的基础上单离子晶体电场(CEF)的各向异性的存在下,强烈的各向异性的杂交之间的本地化4f-电子和传导电子。此外,它们还表现出在Ce或T或Al位点上掺杂的磁性和输运性质的显著改变。在这篇综述中,我们简要地讨论了这些化合物的体性质,给出了我们的μ子自旋弛豫(muSR)调查和非弹性中子散射(INS)的结果进行了详细的讨论。
2013-11-25 cond-mat.str-el
Optical Evidence of Itinerant-Localized Crossover of $4f$ Electrons in Cerium Compounds
铈(Ce)基重费米子材料在源于强传导($c$)-$f$电子杂化的光导[ $σ(ω)$ ]谱中具有特征双峰结构(中红外峰)。为了阐明在低$c$ - $f$杂化强度下中红外峰的行为,我们将同构反铁磁和重费米子Ce化合物的$σ(ω)$光谱与计算的未占态密度和从杂质Anderson模型获得的光谱进行了比较。随着$c$ - $f$杂化强度的降低,中红外峰由于未占据的$4f$态的重整化而向低能侧移动,但是由于$f$ - $f$原位库仑相互作用而突然向高能侧移动,该相互作用位于量子临界点(QCP)的轻微局部化侧。这一发现为我们提供了关于QCP电子结构变化的信息。
2016-06-30 cond-mat.str-el
Giant isotropic Nernst effect in an anisotropic Kondo semimetal
“失败的近藤绝缘体”CeNiSn长期以来一直被怀疑是一种节点金属,在杂交矩阵元素中有一个节点。在这里,我们进行了一系列的能斯特效应实验,以描绘是否严重的各向异性磁输运系数确实来自节点金属或可以简单地解释由一个高度各向异性的费米表面。我们的实验表明,尽管在霍尔电导率的近20倍的各向异性,大能斯特信号是各向同性的。结合磁输运各向异性,这些结果提供了强有力的支持,各向同性费米表面与大的各向异性准粒子质量来自节点杂交。
2016-03-03 cond-mat.str-el
Pressure suppression of unconventional charge-density-wave state in PrRu4P12 studied by optical conductivity
在高压至14 GPa、低温至8 K和光子能量12 meV-1.1 eV下研究了PrRu 4P 12的光学电导率s(w)。由于在63 K时形成非常规电荷密度波而引起的金属-绝缘体转变,在环境压力下s(w)中的能隙随着压力增加到10 GPa而逐渐填充。在14 GPa和低于30 K,s(w)表现出明显的Drude型组件由于自由载流子。这表明零压下的初始绝缘基态在14 GPa下已转变为金属态。这与先前在压力下的电阻率研究一致,其中电阻率在14 GPa下随着冷却到30 K以下而迅速降低。电子结构的演化与压力的4f和传导电子之间的杂化方面进行了讨论。
2012-04-24 cond-mat.str-el
On the Role of Exchange Interaction in Magnetic Ordering and Conductivity of Manganites
提出了锰氧化物中离子间的化学键模型,包括共价单电子$σ$键。共价单电子$σ$键合导致电子的强关联态,这是当电子同时处于阳离子和阴离子轨道时电子之间的交换相互作用造成的。电子的自旋和空间有序性是电子晶格自旋有序化的表现形式。该模型中锰氧化物的导电性是电子晶格(或其部分)从一个局域化位置到另一个局域化位置的位移的结果,并且取决于电子晶格中电子的自旋排序类型和由单电子$σ$键的能量确定的局域化能量。该模型还假设了阳离子对阴离子的强极化,这有利于阴离子的3s2p杂化和2p电子对之一从单重态到三重态的跃迁。这种转变导致形成自旋极化电子晶格(电子自旋是平行的)和锰离子的铁磁有序。在该模型中,庞磁电阻效应被解释为在施加外部磁场时导电机制的改变,即,从离子晶体典型的导电机制到自旋极化电子晶格提供的导电性的转变。
2001-07-13 cond-mat.str-el
Optical conductivity of URu$_2$Si$_2$ in the Kondo Liquid and Hidden-Order Phases
我们测量了URu $_2$ Si $_2$从室温到5 K的偏振光学电导率,涵盖了近藤态,相干近藤液体制度,和隐藏的顺序相。正常状态的特征在于ab平面和c轴响应之间的各向异性行为。的ab平面的光学电导率的强烈影响的相干近藤液体的形成:一个尖锐的德鲁德峰开发和杂交间隙在12毫电子伏导致光谱重量转移到中红外能量。c轴电导率具有不同的行为:Drude峰已经存在于300 K,并且在相干Kondo液体区域中没有出现特别的异常或间隙特征。当进入隐阶态时,两种偏振都看到Drude光谱权重和散射率的急剧下降,与费米能级处约50%的载流子损失相容。同时,在5K时,在6.5meV附近,沿两个极化方向都出现了密度波状的能隙。该间隙相对于ab平面中的平均场热演化而闭合。沿着c轴,它大致保持不变,它“充满”而不是关闭。
2015-07-16 cond-mat.str-el
Far-infrared optical conductivity of CeCu2Si2
期刊参考号:J.物理学:康登斯Matter 25,065602(2013):我们研究了重费米子金属CeCu 2Si 2在4K -300 K之间的温度下在3 meV - 30 eV能量范围内的光学反射率。电荷动力学的结果表明,预期的行为形成的相干重准粒子状态:冷却后的光谱的光学电导率表明的相干响应变窄。低于30 K的温度下,在13毫电子伏的峰值结构下,电导率的相当大的抑制。我们分配这种间隙的功能,由于4f-传导电子杂化强电子相关性。
2013-01-14 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Heavy-fermion metals with hybridization nodes: Unconventional Fermi liquids and competing phases
重费米子材料的微观模型通常假设局部,即,动量无关的,导带和局部矩f电子之间的杂化。最近的实验的动机,我们考虑的情况下,这种忽视的动量依赖是不合适的,即当杂交功能的节点在动量空间。我们探讨了高角动量通道中近藤屏蔽产生的高度各向异性重费米液体的热力学和光学性质。动量空间中的二分法有着有趣的结果:例如,低温比热由重准粒子主导,而中温电导率则由未杂化的轻电子携带。然后,我们讨论了近藤效应之间的竞争和有序现象引起的矩间交换方面:我们提出,强的动量空间各向异性在选择竞争相起着至关重要的作用。利用大N平均场论的变体,得到了非常规杂交与非常规磁介导超导性的相互作用的明确结果。我们最近的实验CeCoIn5和其他重费米子材料的连接。
2008-03-14 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Temperature-dependent optical conductivity of layered LaSrFeO_4
具有中间尺寸过渡金属如Fe或Mn的化合物接近于电荷转移系统和Mott-Hubbard系统之间的过渡。本文用椭圆偏振光谱法结合透射率测量研究了LaSrFeO_4绝缘层在0.5 - 5.5eV能量范围内的光学电导率σ(ω),温度为15 - 250 K。在σ^a(ω)和σ^c(ω)中都观察到多峰结构。层状结构产生了明显的各向异性,从而提供了一种手段来解开莫特-哈伯德和电荷转移吸收带。我们发现LaSrFeO_4的最低偶极允许激发是Mott-Hubbard型的。这一出乎意料的结果可归因于Fe 3d-O 2 p杂化,特别是与e_g能级分裂相关的层状结构。通常,Mott-Hubbard吸收带可能显示出对温度的强烈依赖性。LaSrFeO_4的情况并非如此,这与以下事实相一致:在这种具有高自旋3d^5构型和T_N = 366 K的Neel温度的化合物中,最近邻之间的自旋-自旋和轨道-轨道相关在室温以下不会发生强烈变化。
2013-03-04 cond-mat.str-el
Ultrahigh room-temperature hole conductivity in a perovskite cuprate with vanishing electron-correlation
本文通过对称性选择性生长与拓扑化学氧化两步法合成高质量钙钛矿LaCuO3薄膜,发现其室温下具有约1.5*10^5 S/cm的超高p型电导率和近零电子关联,为高性能电子器件设计提供新思路。
2025-04-10 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
Theory of Kondo hybridization wave in Kondo lattice
Lanzhou University(兰州大学)
本文基于大-N平均场方法,发展Kondo晶格中Kondo杂化波序的微观理论,系统识别稳定调制相,解释UTe2和1T/1H-TaS2实验观测,并预测电导率各向异性作为输运指纹。
2026-11-04 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Nonequilibrium optical response of a one-dimensional Mott insulator
利用含时密度矩阵重整化群方法,定义、计算和分析了一维扩展哈伯德模型在半填充状态下,在抽运脉冲作用下的非平衡微分电导率.莫特绝缘体的熔化伴随着局部磁矩的抑制和随后的双光子-holon对的光生。微分光学电导率揭示了$(i)$中间带隙态与宇称禁戒光学态相关,以及$(ii)$强的激子共振和吸收带的重正化和杂化,产生Fano共振。我们提供的证据,并解释这样的共振作为一个签名的非平衡光学激发类似激子弦,(双)激子,和未绑定的doublon-holon对,取决于站点间库仑排斥的大小。我们讨论了我们的结果的背景下,泵浦和探测光谱实验有机莫特绝缘体。
2021-08-18 cond-mat.str-el
Hybridization gap versus hidden order gap in URu$_2$Si$_2$ as revealed by optical spectroscopy
本文报道了URu $_2$ As $_2$单晶的面内光学反射率测量。这项研究揭示了一个强烈的温度依赖性光谱演变。在50 K以上,低频光学电导率是相当平坦的,没有明显的Drude响应,表明自由载流子的传输寿命非常短。远低于相干温度,出现了一个突然的光谱重量抑制低于400厘米$^{-1}$,产生的混合能隙的形成所产生的传导电子和窄的f-电子带的混合的证据。一小部分被抑制的谱权重被转移到低频侧,导致窄的Drude分量,而大部分被抑制的谱权重被转移到以4000 cm $^{-1}$为中心的高频侧。在低于隐序温度时,观察到另一个非常突出的能隙结构,这导致了大部分Drude组分的去除和载流子散射率的急剧降低。研究表明,杂化能隙和隐藏的Orger能隙是明显不同的:它们出现在不同的能量尺度上,表现出完全不同的光谱特征。
2012-03-14 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Kondo screening and Magnetism at Interfaces
表面附近的磁序和输运性质的本质是一个非常感兴趣的话题。在这里,我们模拟金属-绝缘体界面与多层系统的紧束缚哈密顿,其中的相互作用是非零的一组相邻的平面和零上的另一个。由于界面杂化的调谐,磁和金属性质经历了一个演变,反映了反铁磁性和(近藤)单线态形成的情况下,类似于发生在重费米子材料之间的竞争。对于在中间杂化的几层系统,近藤绝缘相的结果,磁秩序和导电性被抑制在所有层。随着绝缘层的增加,除界面处外,所有相关层的磁序都得到了恢复。然而,近藤物理学的残余迹象在体中是明显的,因为在紧邻界面层的2-3层中序参量显著减小。我们没有发现金属中的长程磁序的特征,
2012-06-13 cond-mat.str-el
Heat conduction in magnetic insulators via hybridization of acoustic phonons and spin-flip excitations
通过引入仅需Zeeman分裂和磁弹耦合的最小模型,论证声学声子与自旋翻转激发的杂化是顺磁绝缘体CsYbSe$_2$纵向热导率非单调磁场依赖性的原因,揭示了普适磁热输运现象。
2024-11-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Tunable Giant Anomalous Hall in a Kondo Lattice Ferromagnet UBiTe
本研究探究铁磁性Kondo晶格系统UBiTe,发现其反常霍尔电导率的内在贡献与Kondo相干温度紧密相关,且费米能级的微小移动可显著调节该贡献,其中一个样品的反常霍尔电导率在拓扑磁性材料中名列前茅。
2024-11-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Intrinsic orbital and spin Hall effect in bismuth semimetal
本研究采用sp轨道紧束缚模型探究铋半金属的本征轨道与自旋霍尔效应,发现二者各向异性差异显著且强SOC下无明显关联,指出铋的巨大SHC源于强SOC对p轨道杂化的作用,为实验区分两种效应提供了可行思路。
2023-06-18 cond-mat.str-el
Conductivity, weak ferromagnetism and charge instability in $α-MnS$ single crystal
在$5 K < T < 550 K$温度范围内测量了$α- MnS $单晶的电阻率、磁化强度和电子自旋共振随温度的变化关系。在$T=5 K, 77 K, 300 K$上,在高达0.7 T的外加磁场中,发现了磁化强度和电阻率的不可逆温度行为。用简并紧束缚模型和无规相位近似对实验数据进行了解释。研究了锰离子的$t_{2g}$和$e_g$带中空穴对$α-MnS $的电导率、光吸收谱和电荷不稳定性的贡献。在$T=160 K, 250 K, 475 K$上计算了不同轨道上空穴间的在位库仑相互作用和子带间的小杂化作用引起的电荷极化率最大值。
2004-08-11 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Optical study of archetypical valence-fluctuating Eu-systems
我们研究了价态涨落化合物EuIr_2Si_2和EuNi_2P_2在红外波段的光学电导率,以期对价态涨落体系的电子性质有新的认识。对于这两种化合物,我们观察到冷却后形成的重整化德鲁德响应,低于100毫电子伏的光学电导率的部分抑制和外观的中红外峰在0.15 eV的EuIr 2Si 2和在0.13 eV的EuNi 2 P2。最值得注意的是,我们的研究结果显示了很强的相似性与许多Ce或Yb为基础的重费米子金属和中间价系的光谱报告,虽然相图和温度依赖性的价强烈不同的Eu和Ce/Yb系统之间。这表明,4f-和导电电子之间的杂化,这是负责Ce和Yb系统的性能,在价态波动Eu系统中起着重要的作用。
2012-06-07 cond-mat.str-el
Doping Effects on the Electronic Structure of an Anisotropic Kondo Semiconductor CeOs$_2$Al$_{10}$: An Optical Study with Re and Ir Substitution
各向异性近藤半导体CeO_3-$_2$-Al-$_{10}$在较高的相变温度$T_0$(28.5K)下表现出不寻常的反铁磁有序.到目前为止,已经提出了两种可能的磁序起源,一种是导电($c$)和$4f$状态之间的杂化的Kondo耦合,另一种是沿正交$b$轴的电荷密度波/电荷有序。为了阐明磁序的起源,我们利用沿$b$轴的光学电导谱研究了空穴和电子掺杂的CeOs $_2$ Al $_{10}$ [分别为Ce(Os $_{1-y}$ Re $_y$)$_2$ Al $_{10}$和Ce(Os $_{1-x}$ Ir $_x$)$_2$ Al $_{10}$]的电子结构。在$\hbarω\sim50$ meV下,$c$ - $f$杂交缺口的强度通过$x=y=0$从$y=0.10$连续降低到$x=0.12$。在$\hbarω\sim20$ meV处观察到的电荷激发强度在$x=y=0$处具有最大值,这与$T_{\rm 0}$的掺杂依赖性相似。电荷激发与磁序密切相关的事实加强了电荷密度波/电荷序作为磁序起源的可能性。
2016-11-05 cond-mat.str-el
Electronic-Structure-Driven Magnetic Ordering in a Kondo Semiconductor CeOs2Al10
我们报道了近藤半导体CeOs $_2$ Al $_{10}$的电子结构在29 K的反常反铁磁有序温度($T_0$)的各向异性变化,使用光学电导率谱。沿$a$ -和$c$ -轴的光谱表明,$f$杂交间隙在较高温度下连续地穿过$T_0$出现.另一方面,沿b轴,由于结构畸变,在39 K以下出现峰值为20 meV的不同能隙,39 K比$T_0$温度高。在$T_0$下方,能隙的开始变得可见。我们的观察表明,电子结构以及沿b轴的能隙开放,由于结构扭曲诱导反铁磁有序低于$T_0$。
2010-09-22 cond-mat.str-el
Fine structure of spectra in the antiferromagnetic phase of the Kondo lattice model
我们利用动力学平均场论,以数值重整化群作为杂质解,研究了半填充二分晶格上Kondo晶格模型的反铁磁相,着重于谱函数、自能和电导率的详细结构.我们讨论的偏差,从简单的杂交图片,它充分描述了整体能带结构的系统(四个准粒子分支在减少布里渊区),但忽略了所有的非弹性散射过程的影响。这些导致额外的结构内的频带,特别是不对称的共振或下降,变得更加明显的强耦合制度接近反铁磁-顺磁近藤绝缘体量子相变。这些特征,我们称之为“自旋共振”,一般出现在所有模型中,其中$f$ -轨道电子是巡回的(大费米面),存在Néel反铁磁序(交错磁化),如周期Anderson模型和具有反铁磁Kondo耦合的Kondo晶格模型,但在具有局域$f$ -轨道电子的反铁磁相中不存在(小费米面),如具有铁磁近藤耦合的近藤晶格模型。我们发现,随着温度的升高和外磁场的自旋共振成为抑制在同一时间的交错磁化减少。光学电导率$σ(Ω)$具有与间接能隙相关联的阈值,随后是低电导率的平台和与直接能隙相关联的主峰,而自旋共振被反映为次峰或靠近主要光学峰的驼峰。这项工作证明了高光谱分辨率的杂质求解器研究强关联费米子系统的动力学性质的实用性。
2014-11-26 cond-mat.str-el
Epitaxial growth, optical and electrical conductivity of the metallic pyrochlore Bi$_2$Ru$_2$O$_7$ on Y-stabilized ZrO$_2$ substrate
我们报道了沿[001]和[111]方向生长的金属焦绿石铋酸盐异质结的外延生长、结构和电学性质。得到了有序的烧绿石薄膜,薄膜具有沿[001]和[111]晶向的高度取向织构。电子能带结构和态密度的密度泛函理论计算表明,Bi $_2$ Ru $_2$ O $_7$是半金属的,Ru 4 $d$和Bi 6 $p$轨道在费米能级处通过阴离子网络杂化是金属性的原因.电导率测量证实,该化合物是弱金属与报告的化学计量的散装化合物的电导率。的载流子浓度和迁移率的电子相比,有利的散装材料和以前的报告,表明强电子-电子相互作用。测量和计算的光学电导率被发现共享一致的光谱特征,并确认电子相关。两种不同取向的电学和光学性质的比较表明,差异不能归因于晶体质量或位错的差异,并且可能表明Bi $_2$ Ru $_2$ O $_7$的电子结构的各向异性。这项研究将使进入kagome晶格自然产生的烧绿石B阳离子亚晶格的{111}平面,可用于揭示新兴的拓扑性质。
2023-01-29 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Crystal structure and thermodynamic properties of the non-centrosymmetric PrRu$_4$Sn$_6$ caged compound
PrRu $_4$ Sn $_6$是一种四元非中心对称结构的化合物。它与广泛研究的Kondo绝缘体CeRu $_4$ Sn $_6$是同构的,CeRu $_4$ Sn $_6$以空间群为$I$ 1 ={4}2 $m$的YRu $_4$ Sn $_6$型结构结晶。在这种结构中,Pr原子填充由八面体Ru $_4$ Sn $_6$单元形成的空隙,这导致四面体中心排列。在这里,我们提出的报告PrRu $_4$ Sn $_6$的物理和磁性。比热($C_p(T)$)、电阻率($ρ(T)$)和磁化率($χ(T)$)的温度依赖性揭示了在低至2 K时不存在长程磁有序。$χ(T)$在100 K以上遵循Curie-Weiss行为,有效磁矩为$μ_\mathrm{eff}$ = 3.34 $μ_B$ /Pr,顺磁Weiss温度为$θ_p$ = $-$ 19.47 K,表明主要的反铁磁相互作用。在2 K下的磁化强度本质上是准线性的,并且在7 T下达到0.86 $μ_B$ /Pr的值,与自由Pr $^{3+}$离子预期的3.32 $μ_B$ /Pr的计算值相比,该值大大降低。这归因于系统中可能的磁晶各向异性。$C_p(T)$表示存在光学声子模式,其由高于$\sim$ 45 K的玻璃状热导率支持。这一观察结果与笼状结构的化合物有关,其中客体原子的低频光学声子模式与主体晶格相互作用,导致载热准粒子的散射。
2019-05-22 cond-mat.str-el
Temperature- and Magnetic-Field-Dependent Optical Properties of Heavy Quasiparticles in YbIr2Si2
我们报道了重电子金属YbIr $_2$ Si $_2$的温度和磁场依赖的光导谱。当冷却到近藤温度($T_{\rm K}$)以下时,我们观察到一个典型的电荷动力学,这是预期的相干重准粒子态的形成。我们得到了一个很好的拟合的Drude重量的重准粒子通过应用一个修改的Drude公式与光子能量依赖的准粒子散射率,表现出类似的幂律行为的电阻率的温度依赖性。通过施加低于$T_{\rm K}$的6 T的磁场,我们发现有效动力学质量增强减弱约12%,这与磁场上$4f$ -传导电子杂化的预期减少一致。
2010-10-08 cond-mat.str-el
Experimental band structure of the nearly half-metallic CuCr$_2$Se$_4$: An optical and magneto-optical study
通过测量CuCr $_2$ Se $_4$在不同温度下的反射率和磁光克尔效应(MOKE),确定了在宽光子能量范围内的对角和非对角电导率谱。除了在$E$ $\approx$ 2 eV处的低能金属贡献和低位电荷转移跃迁外,在$E$ $=$ 0.5 eV附近的中红外区还观察到了尖锐而明显的光学跃迁,具有巨大的磁光活性.这种激发归因于奇偶允许的过渡通过硒-铬杂化诱导的间隙中的多数自旋通道。大的非对角电导率是由费米能级附近的高自旋极化和相关载流子的强自旋-轨道相互作用解释的。结合能带结构的计算结果进行了讨论。
2009-07-29 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Correlation between bulk thermodynamic measurements and the low temperature resistance plateau in SmB6
拓扑绝缘体是以非平凡能带拓扑产生的无耗散、自旋极化表面态为特征的材料。最近的理论模型和实验表明,SmB 6是第一个拓扑Kondo绝缘体,其中拓扑非平凡的能带结构的电子-电子相互作用通过Kondo杂化的结果。在这里,我们报告的SmB 6的表面电导率增加系统与体碳含量。此外,碳的添加与n型载流子的增加、具有T* = 17 K的特征温度标度的较大低温电子对比热的贡献以及到绝缘状态的交叉的加宽有关。此外,X-射线吸收光谱显示在表面的Sm价的变化。我们的研究结果突出了声子动力学在产生近藤绝缘状态的重要性,并展示了体热力学状态和低温电阻的SmB 6之间的相关性。
2014-06-19 cond-mat.str-el
Breakdown of the scaling relation of anomalous Hall effect in Kondo lattice ferromagnet USbTe
强关联与Berry曲率的相互作用是量子材料领域的一个开放领域。在这里,我们报告了大的异常霍尔电导率在近藤晶格铁磁体USbTe,这是占主导地位的内在贝里曲率在低温下。然而,Berry曲率诱导的反常霍尔效应并不遵循费米液体理论导出的标度关系。Berry曲率贡献的开始与近藤相干温度一致。结合ARPES测量和DMFT计算,这有力地表明Berry曲率是由费米能级上Kondo杂化引起的平带所承载的。结果表明,近藤相干对Berry曲率相关的低温物理性质有显著的影响,需要新的反常霍尔效应标度关系理论来解释强关联和Berry曲率之间的相互作用.
2022-12-22 cond-mat.str-el
Interplay between altermagnetism and nonsymmorphic symmetries generating large anomalous Hall conductivity by semi-Dirac points induced anticrossings
本文以第62号空间群为平台,结合第一性原理计算研究了交替磁性与非点式对称的相互作用,发现C型磁构型中半狄拉克点与滑移对称诱导的交叉和反交叉网络在自旋轨道耦合下产生大的反常霍尔效应。
2023-09-07 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
From mixed valence to the Kondo lattice regime
已知许多重费米子材料作为压力或掺杂的函数从近藤晶格区域跨越到混合价区域,反之亦然。我们研究这种交叉理论采用周期性安德森模型的框架内的动态平均场论。发生在这个交叉的动力学和运输的变化突出显示。随着相对于近藤晶格区的价态降低(增加),近藤共振显著加宽,而下(上)哈伯德带移动更接近费米能级。电阻率在混合价态下呈现双峰结构:低温相干峰和高温Hubbard带峰。这两个峰合并,在进一步降低化合价时产生宽的浅的最大值。光学电导率,同样表现出不寻常的吸收功能(肩),在深中红外区域,其强度与降低价增长。参与的哈伯德带在直流传输,和有效的f-水平的光学电导率被证明是负责的异常传输特性。一个两波段的杂交间隙模型,它忽略了由于多体散射,通常用来了解这些材料的光学响应的非相干效应被证明是不够的,特别是在混合价制度。理论与实验进行比较(a)CeRhIn 5,Ce 2Ni 3Si 5,CeFeGe 3和YbIr 2Si 2的直流电阻率;(b)YbInAu 2和CeCu 6的压力相关电阻率;和(c)YbIr 2Si 2中的光学电导率测量结果非常一致。
2011-10-29 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el