Direct observation of electric-quadrupolar order in UO$_{2}$
我们报告的直接实验证据的远程antiferro订购的电四极矩的U离子。在铀$M_{4}$吸收边的共振X射线散射实验表明,晶体围绕散射矢量旋转时,积分强度具有特征依赖性。尽管在20世纪60年代就有人提出过二氧化铀中的四极序,但直到现在还没有实验证据证明这一现象。最后,我们得出一个可能的模型来解释的固溶体的UO $_{2}$和NPO $_{2}$的相图。我们认为,在该地区的$0.30 < x < 0.75$的横向或纵向四极有序可以占主导地位,导致挫折,只有短程有序。
2005-08-17 cond-mat.str-el
Elastic study of electric quadrupolar correlation in the paramagnetic state of a frustrated quantum magnet $\rm Tb_{2+\it δ}Ti_{2-\it δ}O_7$
利用超声和磁致伸缩测量方法研究了受抑量子磁体$\rm Tb_{2+\it δ}Ti_{2-\it δ}O_7$中的电四极态。单晶在0.4K附近表现出弹性异常,表现出长程四极有序。通过研究磁弹性响应的各向异性,我们发现了一个交叉温度的强关联的四极子状态,低于该温度的弹性常数和磁致伸缩的实验数据变得定性地不同于他们的计算基于单离子模型。我们认为四极关联的起始温度相对于转变温度较高是由于几何阻挫效应,这种关联态可能是导致$\rm Tb_2Ti_2O_7$顺磁态的异常性质的原因.
2021-09-24 cond-mat.str-el
Geometrically Frustrated Quadrupoles on the Pyrochlore Lattice and Generalized Spin Liquids
Max Planck Institute for the Physics of Complex Systems(马克斯·普朗克复杂系统物理研究所);Laboratoire Léon Brillouin, CEA, CNRS, Université Paris-Saclay(里昂·布里渊实验室,法国原子能和替代能源委员会,法国国家科学研究中心,巴黎萨克雷大学);Université Grenoble Alpes, CNRS, Institut Néel(格勒诺布尔阿尔卑斯大学,法国国家科学研究中心,尼尔研究所)
本文研究了Pyrochlore晶格上纯四极矩耦合的几何阻挫系统,确定了其半经典相图,发现了多种四极矩自旋液体,并揭示了其与非Kramers稀土材料的联系。
2025-06-24 cond-mat.str-el
Three Types of Non-Fermi-Liquid Fixed Point for a Triplet Quantum Impurity in a Cubic Metal
School of Physics and Astronomy, Centre for Science at Extreme Conditions, The University of Edinburgh(爱丁堡大学物理与天文学学院,极端条件科学中心)
研究立方金属中三重量子杂质的非费米液体固定点,发现三种新的NFL激发谱。
2025-11-23 cond-mat.str-el
Crystal Field Triplets: A New Route to Non-Fermi Liquid Physics
用重整化群方法首次研究了稀土离子和锕系离子与传导电子偶极和四极耦合的晶体场三重态基态模型。四极耦合导致一个新的非平凡的,非费米液体固定点,它生存在一个中间价安德森模型。计算的磁化率显示一个参数标度,在中间温度下为$T^{-α}$($α\approx 0.4$),使人想起非费米液体合金UCu_{5-x} Pd_x。
1999-03-20 cond-mat.str-el
On the possibility to detect multipolar order in URu$_2$Si$_2$ by the electric quadrupolar transition of resonant elastic X-ray scattering
共振弹性X射线散射是一种测量多极序参量的有效方法。在本文中,我们从理论和实验上研究的可能性,使用这种技术来检测建议的多极序参量在U- $L_{3}$边缘的电四极跃迁URu $_2$ Si $_2$。基于原子模型,我们计算了U- $L_{3}$边缘四极跃迁的方位角依赖性。结果表明,这种技术用于区分不同的多极序参量的潜力。然后,我们在U- $L_{3}$边缘对URu $_2$ Si $_2$的超净单晶进行实验以搜索预测信号,但在实验不确定性内没有检测到多极矩的任何迹象。我们从理论上估计的数量级的横截面和预期的计数率的四极跃迁,并比较它们的偶极跃迁在U- $M_4$和U- $L_3$边缘,澄清在目前的实验装置中检测更高阶的多极序参量在URu $_2$ Si $_2$的困难。
2017-08-17 cond-mat.str-el
Intertwined Magnetic Dipolar and Electric Quadrupolar Correlations in the Pyrochlore Tb$_2$Ge$_2$O$_7$
我们提出了一个全面的实验和理论研究的烧绿石Tb $_2$ Ge $_2$ O $_7$,一个示范性的实现的材料,其性质是由磁偶极和电四极相关之间的竞争。偶极和四极的相关性演变超过三个不同的制度,我们通过热容量,弹性和非弹性中子散射的特点。在第一个政权,以上$T^*=1.1$ K,显着的四极相关导致一个强烈的非弹性模式,不能占内的情况下,仅磁偶极-偶极相关。扩展偶极相关的发病发生在中间制度,$T^*=1.1$ K和$T_c = 0.25$ K之间,形成一个集体顺磁状态,其特征在于扩展铁磁倾斜自旋冰域。在这里,长程序不仅受到经典自旋冰系统中常见的挫折的阻碍,而且还受到偶极和四极相关之间的竞争的阻碍。最后,在最低的温度范围内,低于$T_c=0.25$ K,有一个突然的和显着的增加,在偶极子有序矩。有序矩的大部分仍然束缚在铁磁自旋冰状状态,但一个额外的$\mathbf{k}=(0,0,1)$反铁磁序参量也发展。同时,非弹性模式,这是一个代理的四极相关性的光谱权重,观察到下降,表明偶极顺序最终胜出。因此,Tb $_2$ Ge $_2$ O $_7$是研究磁阻挫系统中相互交织的偶极和四极相关性的一个显着平台,并提供了对整个铽火辉石家族物理的重要见解。
2020-09-30 cond-mat.str-el
Evidence for the Single-Site Quadrupolar Kondo Effect in the Dilute non-Kramers System Y$_{1-x}$Pr$_x$Ir$_2$Zn$_{20}$
本文报道了Y $_{0.966}$ Pr $_{0.034}$ Ir $_2$ Zn $_{20}$中单点四极近藤效应的声学特征。弹性常数($C_{11}-C_{12}$)/2对应于$Γ_3$(E)对称电四极响应,揭示了在低于$\sim$ 0.3 K的低磁场区四极磁化率的对数温度依赖性。此外,居里型发散的弹性常数下降到$\sim$ 1 K表明,在这个稀释的系统中的Pr离子有一个非Kramers基态的二重态。这些观测结果证明了单站点四极近藤效应,如先前建议的比热和电阻率数据的基础上。
2019-07-14 cond-mat.str-el
Field and temperature dependence of the NMR relaxation rate in the magnetic quadrupolar liquid phase of spin-1/2 frustrated ferromagnetic chains
在自旋系统中,通常很难在实验上区分磁多极级。最近,有人提出,核磁共振弛豫速率1/T_1的温度依赖性可以涉及场诱导自旋自旋共振或多极Tomonaga-Luttinger(TL)液相的间接但清晰的特征[Phys.Rev.B79,060406(R)(2009)]。本文将场论方法与数值计算相结合,精确地计算了自旋为1/2的阻挫J1-J2链的1/T_1与场和温度的关系。结果表明,与自旋为1/2的Heisenberg链中的标准TL液体相比,自旋为1/T_1的TL液体中的等温线随磁场的变化也表现出明显的非单调性.我们的研究结果的相关性准一维边共享铜酸盐磁体,如LiCuVO 4,进行了讨论。
2011-02-11 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Field-Induced Quadrupolar Quantum Criticality in PrV2Al20
PrV_2Al_(20)是一种基于立方γ_3二重态的重费米子超导体,在~ 0.6K温度以下呈现非磁性四极有序。我们对PrV_2Al_(20)的磁输运研究揭示了沿[111]方向施加磁场在H_c ~ 11 T处的四极量子临界性。在抑制四极态所需的临界场Hc附近,我们发现电阻率rho(H,T)显著增强,准粒子的有效质量发散,并伴随着非费米液体(NFL)行为(即rho(T)~ T^n,n < 0.5)。我们还观察到上面的Shubnikov de Haas效应?Hc,表示增强的有效质量m/m0 ~ 10。这揭示了量子近藤效应和位间四极耦合之间的竞争,导致在量子临界点出现的T和H的广泛区域中的显著NFL行为。
2014-12-12 cond-mat.str-el
Direct observation of spin-quadrupolar excitations in Sr$_2$CoGe$_2$O$_7$ by high field ESR
自旋过渡金属绝缘体中奇异的自旋多极有序迄今为止还没有明确的实验观察。一个研究较少,但可能更可行的指纹多极字符出现在激发光谱的形式四极跃迁。这种多极激发是期望的,因为它们可以利用光或电场来操纵,并且可以通过常规实验技术来捕获。在这里,我们研究单晶的多铁性Sr $_2$ CoGe $_2$ O $_7$,并表明,由于其近各向同性的性质,一个纯粹的四极双磁振子模式出现在电子自旋共振(ESR)谱。这种非磁性的自旋激发耦合到光的电场,并且对于特定的实验配置变得可观察,与选择规则的理论分析完全一致。
2017-11-21 cond-mat.str-el
Geometrical quadrupolar frustration in DyB$_4$
通过磁化强度、比热和超声测量研究了DyB $_4$的物理性质。中间相II的磁熵变和超声性质表明,尽管形成了磁有序,但内部自由度的简并没有完全解除。超声波的衰减和$C_{44}$在第二相的大幅度软化表明了4个$f$ -电子的电四极(轨道)涨落的存在,这些不寻常的性质来源于几何四极阻挫。
2005-06-27 cond-mat.str-el
Quadrupolar spin liquid, octupolar Kondo coupling and odd-frequency superconductivity in an exactly solvable model
我们提出了蜂窝格点上$j_{\text{eff}}=\frac32$局部矩的精确可解模型。我们的建设是指导对称性分析和要求的一个精确的解决方案的Majorana费米子表示多极运营商。模型中的主要相互作用可以解释为键依赖的四极-四极相互作用。当时间反演对称性被显式破缺时,我们得到了具有单手征Majorana边模的带隙自旋液体。我们还研究了另一个可解的模型,其中的时间反演不变的自旋液体耦合到超导体中的传导电子。在一个近藤耦合,涉及八极矩的本地化自旋的存在下,巡游电子与新兴的马约拉纳费米子在自旋液体杂交。这导致自发的时间反演对称性破缺并产生奇频配对。我们的研究结果表明,具有强四极-四极相互作用的$j_{\text{eff}}=\frac32$系统可能提供一条通向非阿贝尔量子自旋液体和非常规超导性的途径。
2020-08-12 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Quasiquartet CEF ground state with possible quadrupolar ordering in the tetragonal compound YbRu$_{2}$Ge$_{2}$
通过对助熔剂法生长的YbRu $_{2}$ Ge $_{2}$的磁化率$χ$(T)、比热C(T)和电阻率$ρ$(T)的测量,研究了YbRu Ge的磁性。$χ$(T)沿易面的Curie-Weiss行为、低温下大的磁熵和$ρ$(T)的弱近藤状增加证明Yb是稳定的三价态。在T_PDMATHABMP = 10.2 K,T_PDMATHABMQ = 6.5 K和T_PDMATHABMM = 5.7 K时,C(T),$ρ$(T)和$χ$(T)的反常现象证明了复杂的有序现象,T_PDMATHABMP大于迄今为止发现的Yb磁有序的最高温度.在T $_{0}$之上的磁熵几乎等于Rln 4,表明晶体电场(CEF)基态是准四重态而不是预期的二重态。在T $_{0}$的行为是相当不寻常的,并建议这种转变是有关的四极有序,是一个后果的CEF quasiquartet基态。准四重态CEF基态、高有序温度和四极相互作用的结合使得YbRu $_{2}$ Ge $_{2}$在Yb基化合物中成为一个相当独特的体系。
2005-12-21 cond-mat.str-el
Unveiling Quadrupolar Kondo Effect in the Heavy Fermion Superconductor PrV$_2$Al$_{20}$
承载多极局域矩的重费米子金属为探索奇异的自旋轨道纠缠量子相奠定了新的基础。在这类系统中,四极近藤效应是轨道驱动的非费米液体(NFL)行为和量子临界现象的关键因素。立方重费米子超导体Pr $Tr_2$ Al $_{20}$($Tr$:Ti,V)是实现四极近藤晶格的主要候选者。在这里,我们提出了一个系统的研究的NFL现象PrV $_2$铝$_{20}$的基础上的磁阻(MR),磁化率和比热测量。在进入NFL制度,我们观察到一个普遍的缩放行为预期的四极Kondo晶格在PrV $_2$铝$_{20}$,这表明一个突出的作用,四极近藤效应在驱动NFL行为。偏离这种标度关系发生在低于$\sim 8$ K时,伴随着MR的符号变化和比热的幂律发散。这种反常的低温状态指向了理论中没有包括的其他机制的存在,例如重费米子相干性或多极量子临界涨落。
2019-07-29 cond-mat.str-el
Interplay between quadrupolar and magnetic interactions in 5$d^{1}$ double perovskite Ba$_2$MgReO$_6$ under pressure
我们在压力下测量了立方双钙钛矿Ba $_2$ MgReO $_6$的电阻率、交流磁化率和比热。压力的应用导致在转变温度的倾斜反铁磁顺序逐渐增加,而四极顺序被抑制高于5 GPa,在该共线反铁磁状态出现。所得到的化合物以及相关化合物的晶胞体积-温度相图表明,Ba $_2$ MgReO $_6$存在于非共线和共线反铁磁有序与多极法令的自由之间的相边界附近。
2021-11-18 cond-mat.str-el
Converse effect of pressure on quadrupolar and magnetic transition in Ce$_{3}$Pd$_{20}$Si$_{6}$
重费米子化合物Ce $_{3}$ Pd $_{20}$ Si $_{6}$显示出非常规的量子临界性,因为磁场完全抑制了两个连续相变中较低的一个。在这里,我们报告的影响,压力作为额外的调谐参数。比热和电阻率测量揭示了压力对两个转变的相反影响,导致在6.2 kbar的两个转变的合并。场诱导量子临界在压力调谐下是稳健的。我们合理化我们的发现在反铁磁重费米子量子临界的全球相图的扩展版本。
2016-02-26 cond-mat.str-el
Vibronic collapse of ordered quadrupolar ice in the pyrochore magnet Tb$_{2+x}$Ti$_{2-x}$O$_{7+y}$
University of Geneva(日内瓦大学);Université Grenoble Alpes, CNRS, Institut Néel(格勒诺布尔阿尔卑斯大学,法国国家科学研究中心,内耳研究所);Synchrotron SOLEIL(索雷尔同步辐射中心);ICMMO, Université Paris-Saclay, CNRS(有机与无机分子和材料化学研究所,巴黎萨克雷大学,法国国家科学研究中心);Institute of Solid State Physics, TU Wien(维也纳工业大学固体物理研究所)
研究通过THz光谱和量子模拟揭示了Tb$_{2+x}$Ti$_{2-x}$O$_{7+y}$中四极序与磁弹性耦合的关联,发现振动过程对非化学计量比敏感,可破坏长程有序的四极冰结构。
2023-09-27 cond-mat.str-el
NMR relaxation rate in the field-induced octupolar liquid phase of spin-1/2 J1-J2 frustrated chains
在磁场作用下,自旋为1/2且具有最近邻铁磁交换J1和次最近邻反铁磁交换J2的阻挫链中,磁性多极液体(四极、八极和十六极)相从饱和状态扩展到低场状态.最近,我们阐明了四极相NMR弛豫速率1/T_1的特征温度和场依赖性。本文结合场论方法和数值计算结果,研究了八极位相中1/T_1的变化规律。的准一维J1-J2磁体,如PbCuSO 4(OH)2,Rb 2Cu 2 Mo 3 O 12和Li 2 ZrCuO 4的结果的相关性进行了简短的讨论。
2011-09-29 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Hybridized quadrupolar excitations in the spin-anisotropic frustrated magnet FeI2
磁序通常与明确的磁振子激发有关。奇异磁涨落具有分数、拓扑或多极特征,已经被提出用于完全不同形式的磁性物质,如自旋液体。因此,相当多的努力已经寻找并发现了在低温下具有抑制偶极序的低自旋材料。在这里,我们报告一个特殊的自旋1系统-单轴三角形磁铁FeI 2的中子散射实验和定量理论建模-其中一个明亮的和分散带的混合偶极-四极波动出现在偶极有序基态。这种激发来自于各向异性交换相互作用,该相互作用混合了携带根本不同量子数的重叠模式。值得注意的是,自旋波理论推广到局部SU(3)自由度,解释了FeI 2低能动力学响应的所有细节,而不超过二次阶。我们的工作强调,量子激发没有经典对应物可以实现,即使在充分发展的磁秩序的存在。
2020-04-12 cond-mat.str-el
Ferroic quadrupolar ordering in CeCoSi revealed using $^{59}$Co-NMR measurements
通过 $^{59}$Co-NMR 测量研究 CeCoSi 在约 12 K 的非磁性相变,提出并证实其为铁性 $O_{zx}$ 型四极有序。
2023-08-18 cond-mat.str-el
Non-Fermi liquid behavior and quantum criticality in cubic heavy fermion systems with non-Kramers multipolar local moments
在具有非Kramers局域矩的稀土金属系统中观察到了显著的非费米液体和量子临界行为,这些局域矩支持许多不同的多极矩。一个突出的例子是$\text{Pr(Ti,V)}_{2}\text{Al}_{20}$,其中$\text{Pr}^{3+}$离子的非Kramers双峰允许四极和八极矩,但缺乏偶极矩。以前的理论研究表明,一个单一的杂质Kondo问题与这样一个不寻常的本地的时刻导致新的非费米液体状态。在这项工作中,我们研究可能的量子临界行为所产生的竞争之间的非费米液体状态和多极有序相诱导的RKKY相互作用。我们考虑相应的近藤晶格模型的本地版本,即玻色费米近藤模型。在这里,多极局部矩耦合到费米子和玻色子浴自由度代表多极近藤效应和RKKY相互作用。利用微扰重整化群(RG)方法研究了两个圈阶的非费米液体Kondo不动点与四极有序不动点之间的临界点.临界点描述了在相应的相变的量子临界行为,并可以区分八极磁化率,可以通过超声实验测量的高阶校正。我们的结果暗示了多极重费米子系统中存在丰富的相展开和量子临界行为。
2022-11-22 cond-mat.str-el
Commensurate-incommensurate Mott transition without magnetic field: emergence of nematic Luttinger liquid in XXZ chain
Delft University of Technology(代尔夫特理工大学);University of Oxford(牛津大学)
研究了在强相互作用极限下,具有竞争铁磁最近邻和反铁磁次近邻交换耦合的自旋1/2链的零磁场相图,发现两个连续的顺-无序相变,属于非共形的Pokrovsky-Talapov universality类,即使在零磁场下也发生。第一相变标志着磁子束缚对的凝聚形成具有中心电荷c=2的临界相,从具有周期4的间隙相中出现。第二相变中,无序四极子(或取向性)李普希茨液体从间隙相分离态中形成,通过领域墙的成对凝聚。我们论证了两个相变都涉及相同的无序取向性李普希茨液体,并且c=2相可以理解为传统(单磁子类型)和四极子(双磁子类型)李普希茨液体的共存。我们的结果表明,仅摩擦力就足以驱动连续的顺-无序莫特型相变,并稳定无掺杂的无序准长程序。
2026-05-20 cond-mat.str-el
Emergent Quadrupolar Order in the Spin-$1/2$ Kitaev-Heisenberg Model
本研究通过精确对角化和密度矩阵重正化群方法,发现自旋-1/2 Kitaev-Heisenberg 模型中存在稳健的四极序,并在 Kitaev 量子自旋液体相附近增强,为α-RuCl₃的非线性磁化率提供了解释。
2024-01-22 cond-mat.str-el
Realization of Heavy Local Fermi Liquid and Non-Fermi Liquid in f$^2$ Crystalline-Electric-Field Singlet-Triplet Configuration
利用数值重整化群方法,从强自旋轨道相互作用极限出发,研究了具有$Γ_1$(单线态)-$\Gamma4$(三线态)f $^2$晶体电场(CEF)组态的关联电子与$Γ_7$(二重态)和$Γ_8$(四重态)导电电子在立方$O_h$对称性下的杂化.对于PrFe_4P_(12)相关参数的情况,系统处于CEF单重态不动点和多通道Kondo非费米液体不动点之间的竞争,该不动点是由赝自旋为1的杂质和赝自旋为3/2的传导电子之间的四极耦合引起的。我们认为这一结果揭示了Pr基填充方钴矿化合物有效质量重和非费米液体行为的根源。
2005-09-14 cond-mat.str-el
Quadrupolar Susceptibility and Magnetic Phase Diagram of PrNi$_2$Cd$_{20}$ with Non-Kramers Doublet Ground State
在这项研究中,超声波测量上进行的立方PrNi $_2$镉$_{20}$的单晶,下降到0.02 K的温度,调查晶体电场基态和搜索可能的相变在低温下。弹性常数$(C_{11}-C_{12})/2$与$Γ_3$对称性四极响应有关,在低于$\sim$ 30 K的温度下表现出居里型软化,这表明本系统具有$Γ_3$非Kramers双峰基态。一个平稳的弹性响应出现以下$\sim$ 0.1 K的最低温度,这意味着由于在一个有限的体积分数与$Γ_3$对称性多极长程有序的水平分裂的存在。本化合物的磁场-温度相图是针对$H \parallel$ [110]在高达28 T下构建的。一个明确的声学de Haas-van Alphen信号和一个可能的磁场诱导相变在$H \sim$ 26 T也检测到高磁场测量。
2020-02-13 cond-mat.str-el
Quantum Spin Liquids in Pyrochlore Magnets With Non-Kramers Local Moments
University of Toronto(多伦多大学)
本文研究了含非克拉默斯本地矩的pyrochlore磁体中的量子自旋液体,通过平均场理论和对称群分类,发现四种可能的Z₂ QSL,并通过自旋结构因子区分其特性。
2025-12-11 cond-mat.str-el
Nonuniform quadrupolar orders in the spin-3/2 generalized Heisenberg chain
该研究通过大规模DMRG数值模拟,在自旋-3/2广义海森堡链中发现了非均匀四极序的四聚化相和条纹-Q相,并证明了DM-LL转变点处存在k=1的WZW模型。
2023-11-14 cond-mat.str-el
Anisotropic magnetic and quadrupolar H-T phase diagram of CeRh2As2
本文通过局域4f晶体电场模型结合RPA和分子场方法,解释了CeRh2As2中易面磁序与场致XY型四极矩序竞争导致的各向异性H-T相图,并预测了高场相图。
2024-08-13 cond-mat.str-el
Spin amplitude wave due to dipole-quadrupole hybridization in spin-1 pyrochlore magnets
该研究针对Fe²⁺基尖晶石氧化物类赝自旋1烧绿石磁体中振幅调制自旋密度波的形成机制,提出自旋轨道耦合与晶体场劈裂共同作用产生子晶格选择性四极矩,形成偶极-四极杂化的空间调制态,为绝缘磁体的液固共存新奇相提供了解释。
2025-08-01 cond-mat.str-el
Antiferro-quadrupolar correlations in the quantum spin ice candidate Pr2Zr2O7
通过磁化强度测量、比热测量和中子散射测量,对量子自旋冰候选烧绿石化合物\przr进行了12 T和60 mK的实验研究。当沿$[111]$和$[1\bar{1}0]$方向施加场时,${\bf k}=0$场诱导结构稳定。我们发现,有序矩上升缓慢,即使在很低的温度下,与宏观磁化。有趣的是,对于$H \parallel [1\bar{1}0]$,有序矩仅出现在所谓的$α$链上。自旋激发谱基本上是{ \it非弹性},并包括在一个广泛的平坦模式,中心约为0.4 meV的磁结构因子,类似于自旋冰图案。对于$H \parallel [1\bar{1}0]$(至少高达2.5 T),我们发现,一个定义明确的模式形式从这个广泛的响应,其能量增加与$H$,以同样的方式作为比热异常的温度。最后,我们讨论了这些结果的平均场计算,并提出了一个新的解释,四极相互作用发挥了重要作用,克服了磁交换。在这张图片中,由于这些新的相互作用,自旋冰模式似乎转移到有限能量。然后,我们提出了一系列可接受的参数\przr \,允许重现几个实验功能下观察到的领域。有了这些参数,这种材料的实际基态将是一种反铁四极液体与自旋冰一样的激发。
2016-09-06 cond-mat.str-el
Emergent non-Fermi-liquid phenomena in multipolar quantum impurity systems
新的自旋-轨道纠缠量子基态的发现为通过与晶格的独特耦合和其他外部微扰实现可控量子材料铺平了重要途径。本论文以最近在具有多极局域矩的立方重费米子材料上的实验为背景,从理论上研究了多极量子杂质系统中强相互作用的自旋轨道纠缠量子基态。在这里,巡回电子相互作用的本地携带四极和八极矩,在传统的近藤问题与偶极本地矩。利用微扰重整化群方法,我们发现了一系列非费米液体基态,它们的特征是不存在定义明确的准粒子和奇异的幂律行为.我们发现,这里发现的非费米液体状态是在传统的多通道近藤问题的非费米液体状态的已知类别之外。这项工作奠定了一个新的基础,在许多强自旋轨道耦合量子材料中的非费米液相的识别。
2020-03-10 cond-mat.str-el
Predicted electric field near small superconducting ellipsoids
我们预测存在大的电场的椭球形的尺寸相媲美的穿透深度的超导体的表面附近。电场在本质上是四极的,具有来自高阶多极的显著校正。长(扁)超导椭球体预测表现出与负(正)四极矩一致的场,反映了物质的基本电荷不对称性。
2003-12-23 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Single-site quadrupolar Kondo effect in a diluted non-Kramers doublet system Y$_{1-x}$Pr$_x$Ir$_2$Zn$_{20}$ for $x = 0.028$ viewed from magnetization
本文通过低温变场磁化测量研究稀释非 Kramers 二重态体系 Y$_{1-x}$Pr$_x$Ir$_2$Zn$_{20}$,揭示其单格点四极 Kondo 效应及磁场对四极矩的淬灭。
2025-03-14 cond-mat.str-el
Octupolar order in the multiple spin exchange model on a triangular lattice
我们展示了如何在外加磁场中产生一个无隙自旋液体与隐藏八极顺序,在一个模型适用于薄膜的3 He竞争铁磁和反铁磁(循环)交换相互作用。也有证据表明,四极--在没有磁场的情况下接近铁磁性的相关性。
2007-01-25 cond-mat.str-el
Possible uniform-flux chiral spin liquid states in the SU(3) ring-exchange model on the triangular lattice
我们考虑三角晶格上除了两个交换外,还具有反铁磁三个交换的SU(3)模型。我们首先提出了对磁有序态的数值格位分解态研究,它显示了两种不同的三亚晶格有序态,反铁四极相和标准的120 ^o反铁磁相,沿着三格位环交换强度的轴。我们进一步研究模型使用奴隶费米子平均场的方法,我们重写交换运营商的三种口味的费米子。在平均场水平上,我们发现主要的竞争态是三聚体态(三角形元格态)、带隙的均匀π/3通量手征自旋液体和带隙的均匀2π/3通量手征自旋液体。π/3通量手性自旋液体的填充带具有Chern数+1,2π/3通量手性自旋液体的填充带具有Chern数+2。在平均场水平上,我们还给出了每种手征自旋液体的有效Chern-Simons理论。
2013-04-26 cond-mat.str-el
Multipolar spin liquid in an exactly solvable model for $j_\mathrm{eff} = \frac{3}{2}$ moments
我们研究了一个可精确求解的蜂窝晶格模型,发现其具有多极自旋液相,并揭示了在微扰下出现的拓扑相及强相互作用下的有序相,为强自旋轨道耦合莫特绝缘体中的多极有序和量子自旋液体提供了新机制。
2023-10-13 cond-mat.str-el
Theory of induced quadrupolar order in tetragonal YbRu_{2}Ge_{2}
四元化合物YbRu $_{2}$ Ge $_{2}$在零磁场下,在$T_0$ =10.2K处发生非磁性转变,在$T_1$ =6.5K处发生磁性转变.我们提出了一种基于准四重态Yb $^{3+}$晶体电场(CEF)的材料模型,并讨论了它的平均场解。考虑到磁场垂直于[001]时$T_0$处比热跃变的加宽和磁场平行于[001]时$T_0$处比热跃变的减小,结果表明O型$_{2}^{2}$或O型$_{\rm xy}$的铁四极阶是非磁跃迁的主要候选者.考虑到这些四极矩的矩阵元,我们证明了该能级方案的低CEF态由一个$Γ_{6}$和一个$Γ_{7}$双重态组成。这导致诱导型O $_{2}^{2}$和O $_{\rm xy}$四极序参数。四极序引入平面磁矩的交换各向异性。这导致在低场垂直[001]下的自旋翻转跃迁,这解释了观察到的变磁性。我们也得到了一个很好的解释的磁化率和比热的温度依赖性的领域都平行和垂直于[001]方向。
2008-01-14 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Electrical and Thermal Transport in Inhomogeneous Luttinger Liquids
我们通过推广Luttinger液体方法来研究长量子线的输运性质,以允许玻色子激发的有限寿命。我们的理论解释了长程无序和强电子相互作用,这两者都是量子线实验的共同特征。我们得到了这种量子线的电阻、热阻和热电性质。我们铸造我们的结果的热导率和体积粘度的电子液体,并给出了温度标度以上的运输可以描述的经典流体力学。
2014-12-01 cond-mat.str-el
Ferrimagnetic Kitaev spin liquids in mixed spin 1/2 spin 3/2 honeycomb magnets
本文通过超交换理论、部分子平均场和DMRG研究混合自旋1/2与3/2蜂窝磁体中的Kitaev模型,建立基态相图并发现四个量子自旋液体相,为实验实现混合自旋Kitaev磁体奠定基础。
2025-05-08 cond-mat.str-el
Electrical Access to Ising Anyons in Kitaev Spin Liquids
我们发现,自旋自旋相关的非阿贝尔Kitaev自旋液体与一个特征的不均匀的电荷密度分布在附近的$\mathbb{Z}_2$涡旋。该密度分布和相应的局部电场是可观察的,例如,通过表面探针技术。相反,通过施加偏置电压到几个探针尖端,可以稳定伊辛任意子($\mathbb{Z}_2$旋涡窝藏马约拉纳零模式)在指定的位置,在那里我们预测一个明确的马约拉纳签名的能量吸收光谱。
2020-11-03 cond-mat.str-el
Classical Kitaev model in a magnetic field
Laboratoire Léon Brillouin, CEA, CNRS, Université Paris-Saclay(利昂·布洛赫实验室,法国原子能和替代能源委员会,法国国家科学研究中心,巴黎萨克雷大学);Max-Planck-Institut für Physik komplexer Systeme(马克斯·普朗克复杂系统物理研究所);Institute for Solid State Physics and Optics, HUN-REN Wigner Research Centre for Physics(凝聚态物理与光学研究所,匈牙利研究网络维格纳物理研究中心);Department of Physics, University of Windsor(温莎大学物理系)
研究有磁场所处的经典Kitaev模型,揭示自旋液体态的特性及磁场对磁化率和比热容的影响,提出四极相关性的有效质量解释。
2026-03-10 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Kagome model for a ${\mathbb Z}_2$ quantum spin liquid
本文研究了一个简单的反铁磁体模型,该模型由Kagome晶格上的最近邻SO($N$)单重态投影子组成。我们的模型与流行的$S=1/2$戈薇反铁磁体共享一些功能,但专门设计为量子蒙特卡罗的符号问题。在我们的数值分析中,我们发现作为$N$的函数的四极磁态和宽范围的量子自旋液体。一个可解的大- $N$推广表明,在我们的原始模型中的量子自旋液体是一个带隙的${\mathbb Z}_2$拓扑相。支持这一论断,数值研究的纠缠熵的符号自由模型显示了量子化的拓扑贡献。
2019-06-14 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
NMR relaxation rate and dynamical structure factors in nematic and multipolar liquids of frustrated spin chains under magnetic fields
最近的研究表明,在自旋为1/2的锯齿形链中,自旋四极或更高的多极关联函数在磁场诱导的Tomonaga-Luttinger-liquid(TLL)相的宽范围内呈现准长程序.在本文中,我们指出,在这些多极TLLs中的NMR弛豫速率1/T_1的温度依赖性与更常规的一维量子磁体TLLs(例如,自旋为1/2的Heisenberg链);在多极TLL中,1/T_1随温度的降低而减小。我们还讨论了自旋动力学结构因子的低能量功能,这是多极TLL阶段的特点。
2009-02-17 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Many-Body Quantum Muon Effects and Quadrupolar Coupling in Solids
本文通过密度泛函理论和路径积分模拟,统一描述缪子与轻核零点运动,发现固态氮中缪子呈强非简谐多体极化子,并结合实验将¹⁴N四极耦合常数精确为−5.36(2) MHz。
2023-06-20 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Quadrupolar and dipolar phases of excitons in transition-metal dichalcogenide trilayer heterostructures
The Racah Institute of Physics, The Hebrew University of Jerusalem(拉卡物理研究所,耶路撒冷希伯来大学);Department of Physics, Technion(理工学院物理系);The Fritz Haber Research Center for Molecular Dynamics, The Hebrew University of Jerusalem(分子动力学弗里茨·哈伯研究中心,耶路撒冷希伯来大学)
研究三重层异质结构中激子的四极和偶极相行为,通过量子蒙特卡洛模拟揭示不同相变机制及相图。
2026-09-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Irrational moments and signatures of higher-rank gauge theories in diluted classical spin liquids
本文研究蜂窝晶格上经典自旋液体中空位稀释的效应,发现稀释可产生大小可调且通常为无理数的有效自由自旋,并在特定高阶规范理论中诱导出四极自旋纹理与团簇间无限程相互作用。
2024-02-05 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el hep-lat
Electrical conductivity of high-pressure liquid hydrogen by quantum Monte Carlo methods
本文用量子蒙特卡罗方法计算了高压下液氢的电导率。该方法使用耦合电子-离子蒙特卡罗生成配置的液氢。对于每个配置的电子进行相关采样,以计算一组最低的多体本征态和系统的电流-电流关联函数,其在多体Kubo公式中求和以直接给出AC电导率。外推的直流电导率在3000 K的几个密度显示了液体半导体在高压下的液体金属过渡。我们的结果是在很好的协议与冲击波数据。
2010-01-22 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Quantum electric-dipole liquid on a triangular lattice
即使在最低温度下,几何挫折和量子力学涨落也可能阻止长程有序的形成,因此可以预期类液体基态。一个很好的例子是受抑磁体中的量子自旋液体,它代表了物质的一种奇异相,吸引了巨大的兴趣。几何挫折和量子涨落可以发生在磁系统之外。在这里,我们提出,量子电偶极子液体,类似于量子自旋液体,可以出现在受挫的电偶极子反铁电耦合的小电偶极子驻留在一个三角形晶格。量子顺电六角铁氧体BaFe_(12)O_(19)是一种具有良好电偶极性能的新型材料,它的电偶极来自于Fe ~(3+)在FeO_5双锥中的偏心位移,构成了一个二维三角晶格。我们提出了一系列的实验证据,包括介电常数,热容,和热导率测量到66 mK,揭示了一个非平凡的基态的存在BaFe 12 O 19,其特征在于巡回低能量激发与一个小的间隙,我们解释为一个奇异的液体状量子相。受挫折的量子电偶极子液体为基础物理学开辟了一个新的领域,也可能在量子信息和计算中找到应用。
2015-10-15 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Possible Nematic Spin Liquid in Spin-$1$ Antiferromagnetic System on the Square Lattice: Implication for the Nematic Paramagnetic State of FeSe
铁硫系超导体FeSe具有奇异的正常态,它表现出消失的磁序和具有电子的磁序,引发了对其磁基态的广泛探索。为了理解它的新性质,我们使用无偏的大尺度密度矩阵重整化群研究了具有双线性-双二次相互作用的高阻挫自旋- $1$系统的基态。值得注意的是,随着双二次相互作用的增加,我们发现Néel和条纹磁有序相之间的顺磁相。我们通过令人信服的证据,包括消失的自旋和四极序,没有晶格平移对称性破缺,以及在热力学极限下持续的非零晶格有序,将该相确定为非零量子自旋液体的候选者。所建立的量子相图很好地解释了中子散射测量中FeSe自旋涨落增强的现象和随压力增加的相变现象。这种确定的顺磁相提供了一个新的可能性,以了解FeSe的新特性。
2017-08-21 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Manipulating Topological Quantum Phase Transitions of Kitaev's Quantum Spin Liquids with Electric Fields
本文提出利用电场调控 Kitaev 量子自旋液体中 Majorana 费米子的质量及拓扑量子相变,通过对称性分析和精确对角化揭示了电磁场下的通用相图,并为 $α$-RuCl3 等候选材料提供了独特的实验特征。
2023-08-01 cond-mat.str-el quant-ph