Optical and magnetic excitations in the underscreened quasi-quartet Kondo lattice
由一个单一的二重简并导带和一个CEF分裂的4f电子准四重态组成的欠屏蔽近藤晶格具有非常规的准粒子色散,从约束平均场论得到。在上、下杂化带的主杂化带隙中发现一个额外的真正重带,其重有效质量由CEF分裂控制。它的存在将深刻地影响动态光学和磁响应函数。在前者中,光学电导率的开始不是主要的杂化能量,而是低得多的近藤能量标度,它出现在直接跃迁到额外的重带。动态磁响应也强烈修改的间隙重带,这可能会导致非常规的共振激发,可以解释为相干CEF-Kondo晶格磁激子带。它们在低温下的不稳定性意味着在欠屏蔽近藤晶格中诱导激子磁性的开始。
2020-06-16 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Dirac-Kondo semimetals and topological Kondo insulators in the dilute carrier limit
重费米子系统不仅包含强的电子关联,这促进了一组丰富的量子相位,而且还包含大的自旋轨道耦合,这往往赋予电子态拓扑特征。近藤绝缘体被理解为与半填充带中的传导电子耦合的局部矩的晶格,即,每个晶胞中大约有一个电子的密度。在这里,我们提出了一个新的类近藤绝缘体出现时,导电电子带几乎是空的(或,等价地,满)。我们通过一个蜂窝状的安德森晶格模型证明了这种效应。在空载流子极限下,自旋轨道耦合在杂化重费米子带中产生能隙,从而产生拓扑近藤绝缘体。这种状态可以用整个相图中的一个邻近相来理解,这是一种狄拉克-近藤半金属,其准粒子激发表现出非平凡的贝里相。我们的结果指出,稀释载流子限制的重费米子系统作为一个新的设置来研究强关联绝缘和拓扑状态。
2016-05-08 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Nature of the unconventional heavy fermion Kondo state in monolayer CeSiI
本研究针对单层CeSiI这一新型二维重费米子材料,结合分数赝费米子方法与从头算计算,揭示其强自旋-轨道耦合下的非传统动量依赖近藤屏蔽重费米子态的本质,解释了实验观测结果。
2024-01-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Heavy antiferromagnetic phases in Kondo lattices
我们提出了一个微观物理机制,稳定共存的近藤效应和反铁磁性的重费米子系统。我们考虑了一个二维量子Kondo-Heisenberg晶格模型,并证明了长程电子跳跃导致了一个强大的反铁磁Kondo态。通过使用一个修改的从玻色子平均场方法,我们分析了在一定范围内或参数的重反铁磁相的稳定性,并讨论了不同阶段之间的过渡。我们还解决连接到实验上的重费米子化合物。
2013-04-10 cond-mat.str-el
Kondo behavior and metamagnetic phase transition in a heavy fermion compound CeBi2
重费米子代表了强关联电子系统的一个典型例子,由于不同相互作用之间的纠缠,它们经常表现出奇异而迷人的物理学,包括近藤屏蔽、磁性和非常规超导性。本文报道了铈基重费米子化合物$_2$的输运和热力学性质的全面研究,该化合物在$T_N$ $\sim$ 3.3 K发生反铁磁转变.其高温顺磁态的特征在于具有增强的热容,索末菲系数$γ$超过200 mJ/molK $^2$。在磁有序状态下的磁化特征为变磁转变。值得注意的是,在很宽的温度和场角范围内观察到与磁性相关的大的负磁阻。总的来说,CeBi $_2$可以作为一个有趣的系统来研究$f$电子和巡回费米海之间的相互作用。
2018-02-14 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Effect of Hydrostatic Pressure on the Kondo Effect in the Heavy Fermion System Yb$_2$Fe$_3$Si$_5$
本文报道了在2-300 K温度范围和10 Kbar压力范围内流体静压对重费米子近藤晶格化合物Yb $_2$ Fe $_3$ Si $_5$电阻率的影响。在常压下,电阻率表现出显著的近藤效应。Kondo最小值从环境压力下的22.5 K变为10 Kbar压力下的19.2 K。近藤极小值的深度也随着压力的增加而逐渐减小。这些结果表明,施加压力的近藤效应可能减弱。
2003-11-24 cond-mat.str-el
Strange metal in paramagnetic heavy-fermion Kondo lattice: Dynamical large-N fermionic multi-channel approach
奇异金属(SM)在磁相变附近的非常规电荷输运机制已成为关联电子系统中一个突出的开放性问题。最近,在近藤击穿附近的顺磁受抑重费米子材料中观察到了奇异的量子临界SM相。我们通过对二维Kondo-Heisenberg晶格模型的动力学大N费米子多通道方法建立了一个可控的理论框架,其中KB跃迁将重费米子液体从费米子自旋液体态分离。在充分考虑近藤起伏的情况下,我们发现了与KB相关的具有准线性温度散射率的明显的SM行为。当粒子-空穴对称性存在时,$ω/T$标度扩展到很宽的范围,揭示了作为$T \rightarrow 0$的临界自旋液体SM相的特征。我们将这些特征归因于临界玻色子电荷(近藤)波动和无隙费米自旋的相互作用。我们的实验结果的影响进行了讨论。
2020-05-07 cond-mat.str-el
Topological Kondo Insulators
近藤绝缘体是一种特别简单的重电子材料,其中重准粒子的填充带产生窄带绝缘体。从Anderson晶格哈密顿量出发,我们对近藤绝缘体的涌现能带结构进行了拓扑分类,并表明这些材料可能具有三维拓扑绝缘相。本文提出了一个计算各种晶格结构的Z_2强、弱拓扑绝缘体指数的通用实用公式。拓扑近藤绝缘行为的实验意义进行了讨论。
2009-12-18 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Antiferromagnetic metal to heavy-fermion metal quantum phase transition in the Kondo lattice model: A strong coupling approach
在Kondo晶格模型中研究了从反铁磁金属到重费米子金属的量子相变。基于强耦合方法,我们{ \it first}对角化Kondo耦合项。由于这种强耦合的方法使所得到的近藤项{ \it相关},近藤杂化持续存在,即使在反铁磁金属,表明近藤单线态的波动是不关键的相变。我们发现,在我们的强耦合方法的量子跃迁的结果{ \it软化的反铁磁自旋涨落的局域自旋},由近藤相互作用驱动。因此,费米面的体积变化在整个过渡区变得连续。......
2006-10-17 cond-mat.str-el
Observation of a spin-textured nematic Kondo lattice
在层状近藤磁体USbTe中观测到自旋织构向列态,利用STM/STS可视化重电子液晶相,揭示关联介导有序及其与近藤物理的关联。
2025-06-19 cond-mat.mtrl-sci 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
Dynamical Kondo effect and Kondo destruction in effective models for quantum-critical heavy fermion metals
某些重费米子金属的量子临界性被认为超越了朗道序参量涨落框架。特别是,有相当多的证据表明近藤破坏:静态近藤单线态振幅的消失,导致费米面在量子临界点和额外的临界能量尺度上突然重建。这种效应可以用近藤和RKKY相互作用之间的动力学相互作用来分析。在近藤破坏阶段,一个定义明确的近藤共振丢失,但近藤单线态相关仍然在非零频率。这种动力学效应允许在近藤破坏阶段的质量增强。在这里,我们阐明了动力学近藤效应在玻色费米近藤/安德森模型,明确地表现出近藤破坏量子临界点。我们表明,一个简单的物理量--期望值$\langle {\bf S}_{f} \cdot {\bf s}_{c} \rangle$的局部($f$)和导电电子($c$)自旋的点积--在这样的量子临界点连续变化。一个非零的$\langle {\bf S}_{f} \cdot {\bf s}_{c} \rangle$表现出动态的近藤效应,在近藤破坏阶段。讨论了近藤破坏量子临界的稳定性以及量子临界重费米子金属实验结果的理解的影响。
2019-05-30 cond-mat.str-el
Dimer-induced heavy-fermion superconductivity in the Shastry-Sutherland Kondo lattice model
我们研究了几何阻挫Shastry-Sutherland晶格上的Kondo晶格模型,重点研究了价键固体与重费米子液相之间的量子相变。通过明确地包括自旋配对的本地时刻在平均场水平,我们建立了一个独特的重费米子超导相诱导的二聚体订购的本地时刻共存与近藤杂交的出现。此外,我们证明,对于适当的参数选择,部分近藤屏蔽相,其中一些价键被打破,前面提到的二聚体诱导的超导相。我们的结果对于理解重费米子Shasstry-Sutherland复合物的实验观测具有重要意义。
2016-10-06 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
Möbius Kondo Insulators
重费米子材料因其将拓扑保护与强关联电子物理相结合的潜力而近年来引起人们的关注。到目前为止,拓扑保护的思想仅限于具有最简单点群对称性的重费米子或“近藤”绝缘体。在这里,我们认为,在许多重费米子材料的非对称晶体对称性的存在下,开辟了一个新的家庭的拓扑保护的重电子系统。对非对称重费米子绝缘体Ce $_3$ Bi $_4$ Pt $_3$和CeNiSn的档案电阻率测量的重新检查揭示了低温电导率平台的存在,使它们成为新材料类别的候选成员。我们用CeNiSn的一个特定模型来说明我们的想法,展示了滑动对称性如何产生一种新的莫比乌斯编织的表面态,这种编织可以通过ARPES或非局部电导率测量来检测。强关联的一个有趣的效应是在表面上的部分局域化或“近藤击穿”的发展,其将Mobius表面态转变为准一维导体,具有新颖的电子相变的潜力。
2017-08-02 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Heavy Fermions and the Kondo Lattice: a 21st Century Perspective
这些课堂讲稿简要介绍了重费米子物理,强调了现代特别感兴趣的方面。在介绍了近藤效应和重费米子的现象学之后,本文介绍了近藤绝缘体,最简单的重费米子;近藤晶格的大N展开;重费米子超导性,包括辛N方法;拓扑近藤绝缘体,最后讨论了理解磁性和近藤效应共存的挑战。
2015-09-18 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Kondo volume collapse, Kondo breakdown, and Fermi surface transitions in heavy-fermion metals
各种重费米子金属在磁量子相变附近的非常规临界行为,与标准的自旋密度波情形明显不一致,引发了关于近藤效应在临界点击穿的建议。在这里,我们调查,在一个特定的情况下,这样的零温度过渡耦合后的电子晶格自由度的命运。我们研究了一个Kondo-Heisenberg模型与体积相关的Kondo耦合-这个模型显示了Kondo体积崩溃和Kondo击穿转变,以及与费米表面拓扑结构的变化相关的Lifshitz转变。在一个大的N处理,我们发现,Lifshitz过渡往往合并与近藤体积崩溃,因此成为一阶,而近藤击穿过渡仍然是第二阶,除了非常软的晶格。有趣的物理现象出现在近藤体积坍缩的零温度端点:对于两个空间维度中的电子,这个端点位于大范围参数的Lifshitz线上,因此两个连续的量子相变在没有微调的情况下重合。我们分析了这种情况下的有效朗道理论,并讨论了临界指数。最后,我们将我们的研究结果与当前的重费米子实验。
2008-04-25 cond-mat.str-el
Effective spinless fermions in the strong coupling Kondo model
从具有经典t_2g自旋的双轨道Kondo晶格模型出发,利用投影技术导出了强Hund耦合JH的有效无自旋费米子模型。通过蒙特卡罗模拟和分析使用一致跳跃近似的模型进行了研究。无自旋费米子模型的结果与原Kondo晶格模型的结果非常一致,与载流子浓度无关,甚至对中等的Hund耦合J_H也是如此。相位分离,在均匀跳跃近似的相图,以及光谱特性,包括形成一个伪间隙的讨论,无论是在一维和三维的Kondo晶格和有效的无自旋费米子模型。
2002-11-21 cond-mat.str-el
How Kondo Holes Create Intense Nanoscale Heavy-Fermion Hybridization Disorder
在重费米子化合物中,用无自旋原子取代磁性原子会产生一种通常被称为“近藤空穴”的量子态。尚未实现近藤空穴的原子尺度电子结构或其破坏性影响的实验成像(Lawrence JM等人(1996)Kondo hole behavior in Ce 0. 97La0。03Pd 3. Phys Rev B 53:12559-12562; Bauer ED等人(2011)Electronic inhomogeneity in a Kondo lattice.美国国家科学院院刊108:6857-6861)关于传导和产生重费米子态的定域电子之间的杂交过程。在这里,我们报告可视化的电子结构在近藤孔取代无自旋钍原子的磁性铀原子的重费米子系统URu 2Si 2。在每个钍原子上,观察到电子束缚态。此外,围绕每个钍原子,我们发现最近预测在近藤空穴处发生的杂化强度的不寻常调制(Figgins J,Morr DK(2011)Defects in heavy-fermion materials:unveiling strong correlations in real space. Phys Rev Lett 107:066401)。然后,通过引入“杂交gapmap”技术的重费米子的研究,我们发现强烈的纳米级的异质性的杂交由于相结合的随机性的近藤孔网站和长程性质的杂交振荡。这些观测结果提供了直接洞察到微观过程的重费米子…
2011-10-18 cond-mat.str-el
Faithful fermionic representations of the Kondo lattice model
我们研究了近藤晶格模型,使用一类典型的转换,使我们能够忠实地表示模型完全在没有约束的费米子。这些转换产生了我们用平均场论研究的相互作用理论。特别感兴趣的是一个新的明显的O(3)-对称表示的Majorana费米子在二分格上的半填充。这种表示法提出了一种自然的O(3)对称的试探态,它被研究和表征为带隙的自旋液体。
2011-06-13 cond-mat.str-el
Kondo cloud of single heavy quark in cold and dense matter
近藤效应是在含有重杂质粒子的费米子系统中观察到的一种普遍现象,该粒子的相互作用受非阿贝尔相互作用控制。在极高的密度下,我研究了含有单个重夸克(粲夸克或底夸克)作为杂质粒子的夸克物质中的色交换的近藤效应。为了得到具有近藤效应的基态,在平均场近似下引入了轻夸克和重夸克的混合凝聚(近藤云)。估算了近藤云形成的能量增益,指出近藤云具有共振结构。计算了轻夸克和重夸克的散射截面,并讨论了它对有限尺寸夸克物质的影响。
2017-09-20 cond-mat.str-el hep-ph
Emergent Charge Fluctuations at the Kondo Breakdown of Heavy Fermions
在强关联电子系统中的一个挑战是理解在反铁磁量子临界点(QCP)处发展的异常电子行为,这是在重费米子材料中已经被广泛研究的现象。目前的理论主要集中在临界自旋涨落和与之相关的近藤效应的崩溃。在这里,我们认为,费米表面体积的突然变化,伴随着沉重的费米子临界导致临界电荷波动。利用一个一维Kondo晶格模型,在该模型中,每个矩都与一个单独的导电池相连,我们通过一个具有ω/T标度的QCP,在一个重费米液体和一个带隙的自旋液体之间发展了一个Kondo击穿跃迁,其特征是一个与Kondo单线态的破裂直接相关的临界电荷模式.我们讨论了这种紧急充电模式的实验可能产生的影响。
2019-05-29 cond-mat.str-el
Kondo effect with Wilson fermions
我们研究了Wilson费米子的近藤效应。这是基于平均场方法的手征Gross-Neveu模型,包括四点之间的相互作用轻威尔逊费米子和重费米子。对于无质量的Wilson费米子,我们证明了近藤效应的出现。指出了光费米子标量凝聚与近藤凝聚存在共存相,并且近藤效应使标量凝聚的临界化学势发生了移动.对于负质量的Wilson费米子,我们发现在实现青木相的参数区域附近,近藤效应是有利的。我们的发现将有助于理解重杂质在狄拉克半金属、拓扑绝缘体和晶格模拟中的作用。
2021-12-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el hep-lat
Dirac fermions and Kondo effect
在本研究中,我们研究了导带被狄拉克费米子占据的s-d相互作用引起的近藤效应。狄拉克费米子具有线性色散,通常用哈密顿量来描述,例如波数为${\bf k}$的$H_k= v{\bf k}\cdot σ+m σ_0$,其中$σ_j$是泡利矩阵,$σ_0$是单位矩阵。利用包含狄拉克费米子和定域自旋的格林函数理论,导出了近藤温度$T_K$的计算公式。当$ρ|J|$小时,$T_K$由$T_K\propto \exp(-{\rm const}/ρ|J|)$形式的格林函数的奇异性确定。当费米面为点状时,近藤效应将消失,因为当化学势$μ$接近狄拉克点时,$T_K$消失.
2015-05-10 cond-mat.str-el
Two-dimensional heavy fermion in a monoatomic-layer Kondo lattice YbCu$_2$
该研究利用同步辐射角分辨光电子能谱证实 Cu(111) 表面单原子层 YbCu$_2$ 形成二维重费米子态,其相干温度约 30 K、有效质量增强 100 倍。
2023-06-12 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Kondo lattice heavy fermion behavior in CeRh2Ga2
通过测量金属间化合物CeRh_2Ga_2的磁化率χ(T)、等温磁化强度M(H)、热容C_p(T)、电阻率ρ(T)、热导率κ(T)和热电势S(T),研究了CeRh_2Ga_2的物理性质。CeRh_2Ga_2晶体具有CaBe_2Ge_2型四方晶系结构(空间群P_4/nmm)。在1.8K以下没有发现长程磁序的证据。χ(T)数据显示出顺磁行为,有效磁矩μ_eff约为2.5 μ_B/Ce,表明Ce离子的Ce^3+价态。ρ(T)数据显示出金属基态的Kondo晶格行为。低T C_p(T)数据得到增强的索末菲系数γ= 130(2)mJ/mol K^2,表明CeRh 2Ga 2是一个中等重费米子系统。高温C_p(T)和ρ(T)在255 K附近出现异常,反映了相变。κ(T)表明声子主导的热输运具有比理论Sommerfeld值L_0高得多的Lorenz数L(T)值。
2017-02-07 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Kondo-like mass enhancement of Dirac fermion in iron pnictides Ba(Fe$_{1-x}$Mn$_x$As)$_2$
研究了Mn作为磁性杂质取代Fe对Ba(Fe $_{1-x}$ Mn $_x$ As)$_2$中狄拉克锥的影响。磁电阻和霍尔电阻率的研究清楚地表明,回旋有效质量($m^{\ast}$)的狄拉克锥是有害的增强在低温下的杂质,虽然其演变作为一个函数的载流子数在较高的温度下以传统的方式进行。提出了由磁性杂质散射引起的类近藤带重正化解释这一现象,并讨论了狄拉克费米子的反常质量增强。
2014-01-14 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Exact solutions of Kondo problems in higher-order fermions
近藤问题的共形场论(CFT)方法,最初由Affleck和Ludwig(AL)发展,极大地推进了近藤物理的基础知识。近藤杂质的CFT方法基于必要的近似,即,在费米面附近的窄能窗内对低激发进行线性化。这种处理在普通的金属浴中效果很好,但在费米点和高阶色散关系的系统中遇到了根本性的困难。这种系统的突出例子是最近提出的具有涌现高阶费米子的拓扑半金属。在这里,我们开发了一种新的CFT技术,产生精确的解决方案,在高阶费米子系统的近藤问题。我们的方法不需要任何线性化的低位激发,更重要的是,它严格玻色子的高阶费米子的整个能谱。从而为有限温度下热力学量的计算提供了更坚实的理论基础。我们的工作大大拓宽了CFT技术的范围,并带来了传统方法无法企及的前所未有的应用。
2022-01-11 cond-mat.str-el
A discrete energy space induced fermion parity breaking fixed point of the Kondo model
在这项工作中,我们结合了完善的近藤问题与离散时空的更投机的领域。我们表明,一个离散的能量空间诱导流向一个新的固定点,通过打破电荷和自旋的守恒和解除费米子宇称。这个宇称提升不动点出现在能量空间离散化的尺度上。与普朗克尺度相反,相关的能量尺度是非常低的能量尺度,可能是由宇宙的大小的倒数给出的。
2018-03-22 cond-mat.str-el
Kondo Echo Dynamics of Terahertz-Pumped Heavy Fermions
Physikalisches Institut and Bethe Center for Theoretical Physics, Universität Bonn(波恩大学物理研究所与贝特理论物理中心);Institute for Quantum Computing Analytics (PGI-12), Forschungszentrum Jülich(于利希研究中心量子计算分析研究所(PGI-12));School of Physics and Astronomy, University of St. Andrews(圣安德鲁斯大学物理与天文学学院)
本文基于积分微分动力学平均场理论和非交叉近似,研究单周期太赫兹激发后重费米子系统的非平衡时间演化,揭示了光助杂化导致的瞬态Kondo-混合价态转变和Kondo相干时间控制的缓慢恢复机制,解释了时间分辨光谱实验并建立了直接测量Kondo相干时间和准粒子权重的方法。
2026-05-28 cond-mat.str-el
Imaging emergent heavy Dirac fermions of a topological Kondo insulator
近藤绝缘体是寻找强相关拓扑量子相的主要候选者,它可能具有拓扑序,分数化和非阿贝尔统计。在一些近藤绝缘体,杂交间隙的预测,以保护一个非平凡的拓扑不变量和港口紧急重狄拉克费米子表面模式。我们使用高能量分辨率光谱成像在真实和动量空间的近藤绝缘体,钐$_6$。在冷却通过$T^*_Δ\approx$ 35 K时,我们观察到绝缘间隙的开放,在2 K时膨胀到$Δ\approx$ 10 meV。在间隙内,我们成像的线性分散的表面态的形成与有效质量达到$m^* = (410\pm20)m_e$。因此,我们证明存在一个强相关的拓扑近藤绝缘体相托管已知的最重狄拉克费米子。
2018-10-31 cond-mat.str-el
Topological Kondo effect with Majorana fermions
近藤效应是巡游电子与具有简并能级的量子自旋耦合的显著结果。虽然简并通常被认为是由对称性或参数的微调引起的,但最近马约拉纳费米子的出现却带来了一种完全不同的可能性:一种由马约拉纳费米子的非定域特性引起的“拓扑简并”。在这里,我们表明,从这些自由度形成的非局域量子自旋引起一种新的“拓扑近藤效应“。这导致了一个强大的非费米液体的行为,已知是难以实现在传统的近藤上下文中。针对介观超导器件,我们预测了这种近藤效应的几个独特的输运特征,这将证明Majorana费米子的非局域量子动力学,并验证它们在拓扑量子计算中的潜力.
2012-06-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Kondo Destruction and Multipolar Order-- Implications for Heavy Fermion Quantum Criticality
朗道范式之外的量子临界性代表了凝聚态物理和统计物理中的一个基本问题。具有多极自由度的重费米子系统在寻找其普适描述中可以发挥重要作用。我们考虑一个近藤晶格模型与自旋和四极自由度,我们展示了一个antiferroquadrupolar相。使用场论表示的模型,我们发现,近藤耦合在重整化群的意义上,在这个阶段是完全边缘。这与近藤耦合在顺磁相的相关性质形成对比,因此,它意味着近藤破坏和伴随的小到大的费米表面跳跃必须发生,因为系统从反铁四极有序到顺磁相。我们的研究结果的多极重费米子物理,特别是在一般的金属量子临界的影响进行了讨论。
2018-07-24 cond-mat.str-el
Zooming in on heavy fermions in Kondo lattice models
解析近藤晶格模型的传导电子动量分辨谱函数中的重费米子带是具有挑战性的,因为在弱耦合极限下,其谱权重是指数小的。在这篇文章中,我们考虑一个复合费米子算符,由自旋涨落打扮的传导电子,共享相同的量子数的电子算符。利用近似自由辅助场量子蒙特卡罗模拟,我们证明了在半填充正方晶格上的SU(2)自旋对称模型中,复合费米子对重费米子带起放大镜的作用.与尺度为$e^{-W/J_k}$的传导电子残基相比,$W$的带宽和$J_k$的近藤耦合,复合费米子轨道$J_k$的残基。这一结果与$J_k/W = 0.05$一致,并证实了在$J_k/W = 0.18$之下存在的磁有序不会破坏重准粒子的观点。我们进一步调查的复合费米子在基态和在有限的温度下,SU($N$)概括的近藤晶格模型,以及铁磁近藤耦合的光谱函数,并比较我们的结果分析计算的极限高温,大- $N$,大-$S$,和大$J_k$。基于这些计算,我们推测复合费米子算符为研究近藤击穿跃迁中重费米子准粒子的破坏提供了一个独特的工具。讨论了我们的结果与扫描隧道光谱和光电发射实验的关系。
2021-10-20 cond-mat.str-el
Exactly solvable 2D topological Kondo lattice model
研究了蜂窝晶格上自旋$\frac{1}{2}$ Kitaev子晶格与无自旋费米子系统的相互作用.模型哈密顿量描述了具有Kitaev相互作用的拓扑Kondo格点,通过在静态$\mathbb{Z}_2$规范场中约化为自由的Majorana费米子精确求解。一个尚未解决的问题的杂交的费米子和本地的时刻在近藤晶格在低温下解决的框架中提出的模型。近藤杂交间隙是开放的,该系统是固定在绝缘体和自旋绝缘体状态,由于自旋费米子性质的差距。我们将表明,本地的时刻和巡回费米子之间的杂交应被理解为相应的自旋和电荷扇区的马约拉纳费米子之间的杂交。模型中局部矩之间的RKKI相互作用没有实现,系统表现出“准Kondo”行为,在拓扑非平凡相中实现手征无隙边缘态。在参数空间中计算的相互作用子系统的基态相图是丰富的。
2015-02-17 cond-mat.str-el
Emergence of fermionic finite-temperature critical point in a Kondo lattice
基础狄拉克点是在广泛的一类材料中表现出的深刻物理学的核心。然而,通常很难驱动狄拉克点穿过无质量的费米临界点。利用近藤晶格中自旋-轨道相互作用下的局部矩的屏蔽,我们证明了在近藤温度以下,近藤晶格在有限温度$T_D$下经历了从强拓扑绝缘体到弱拓扑绝缘体的拓扑转变.在$T_D$,无质量的狄拉克点出现,近藤晶格成为狄拉克半金属。我们的分析表明,新兴的相对论对称性决定了非平凡的热响应在大参数和温度制度。特别是,它产生的关键标度行为在磁和运输响应附近的$T_D$。
2016-04-13 cond-mat.str-el
Interplay between Heavy Fermions and Crystal Field Excitation in Kondo Lattices. Low-Temperature Thermodynamics and Inelastic Neutron Scattering Spectra of CeNiSn
提出了近藤晶格中重费米子与晶场激发相互作用的微观理论。结果表明,在不等式$Δ_{CF}<T_K$成立的条件下,能量为$Δ_{CF}$的晶场激发可以修正由近藤温度$T_K$标度的重费米子谱.在对激发谱进行一般描述的基础上,对正交晶系CeNiSn的各向异性非弹性中子散射谱和低温比热进行了详细的定性和定量解释。该理论解决了CeNiSn在低温下的热力学性质和自旋响应的带隙行为与金属导电性之间的明显矛盾。
1996-11-11 cond-mat.str-el
Kondo Stripes in an Anderson-Heisenberg Model of Heavy Fermion Systems
我们研究了自旋液体和近藤物理之间的相互作用,作为相关的重费米子材料的相图的非磁性部分。在无限大$U$二维Anderson-Heisenberg模型的非限制平均场处理下,我们发现自旋子和传导电子之间的近藤耦合可能形成两种拓扑结构不同的非简并均匀重费米液态.当载流子浓度达到一定值时,均匀费米液体变得不稳定,形成了一种新的非谐“Kondo条纹”态,这种态具有不均匀的Kondo屏蔽强度和电荷密度调制。这些特征是实验上可测量的,因此可能有助于建立自旋液体相关性的重费米子材料。
2008-04-21 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Nonlocal Kondo effect and quantum critical phase in heavy fermion metals
由于近藤效应和磁性的竞争,重费米子金属在零温下通常表现出非常规的量子临界点或量子临界相。以前的理论往往是基于某些地方类型的假设和实验的完全一致的解释还没有实现。在这里,我们开发了一个有效的算法的Schwinger玻色子的方法来探讨的空间相关性对Kondo晶格的影响,并介绍了非局域近藤效应的概念,在量子临界区与解除限制的自旋。我们预测了一个全局相图,其中包含一个非费米液体量子临界相,一个隐藏的holon费米面和一个部分扩大的电子费米面的强量子涨落,而一个单一的量子临界点的弱量子涨落。这解释了最近报道的在受挫折的近藤晶格CePdAl中的不寻常的金属自旋液体,并解决了YbRh $_2$ Si $_2$中的费米体积难题。我们的理论突出了非定域物理的重要性,并提供了一个统一的理解重费米子量子临界。
2021-10-11 cond-mat.str-el
Quantum criticality in the pseudogap Bose-Fermi Anderson and Kondo models: Interplay between fermion- and boson-induced Kondo destruction
研究了赝能隙玻色-费米-安德森模型和近藤量子杂质模型中的临界近藤破坏现象。这些模型描述了一个局域能级,它与费米子浴耦合,费米子浴具有像这样消失的态密度,|ε|在费米能(ε=0)处的^r,并且经由杂质自旋的一个分量,到具有与以下成比例的亚欧姆谱密度的玻色子浴|ω| ^s.每个浴本身能够在连续的量子相变中抑制近藤效应。我们用连续时间量子Monte Carlo方法研究了0<r<1/2和1/2<s<1的赝能隙Bose-Fermi Anderson模型的Kondo破坏机制,并将数值重整化群应用于相应的Kondo模型.在粒子-空穴对称性下,模型在近藤(费米强耦合)相和局域(近藤破坏)相之间表现出量子临界点。这两种解决方案的方法,这是在很好的协议,在他们的域的重叠,提供访问的多体光谱,以及关联函数,特别是包括单粒子格林函数和静态和动态的本地自旋相关性。量子临界区表现出临界指数的超标度和动力学中表征相互作用临界点的ω/T标度。(r,s)平面可以分为三个区域:每个区域中计算的临界性质仅由玻色子浴或仅由费米子浴主导,在这两个区域之间,第三个区域中玻色子浴控制临界自旋响应,但两个浴都影响量子临界点附近的重整化群流。
2013-12-27 cond-mat.str-el
Why could Electron Spin Resonance be observed in a heavy fermion Kondo lattice?
我们发展了一个理论基础,理解自旋弛豫过程中的近藤晶格系统与重费米子的实验观察到的电子自旋共振(ESR)。近藤效应导致调节不同自旋动力学系数的对数发散的共同能量标度,并且支持近藤离子与传导电子的集体自旋运动。我们发现,集体自旋模式的弛豫率大大降低,由于所有的发散贡献的相互抵消,即使在强各向异性的近藤相互作用的情况下。局部磁场分布对ESR谱线宽度的贡献受铁磁关联支持的运动窄化的影响。所建立的理论模型成功地解释了YbRh_2Si_2的ESR数据对温度和磁场的依赖关系。
2009-07-22 cond-mat.str-el
Kondo breakdown transitions and phase-separation tendencies in valence-fluctuating heavy-fermion materials
局域矩金属中晶格近藤效应的破坏可以导致非平凡形式的量子临界和各种非费米液相。鉴于有迹象表明,近藤击穿转变涉及的临界性不仅在自旋,而且在电荷部门,我们调查的相互作用的近藤击穿和强的价涨落在广义安德森晶格模型。我们采用部分子平均场论来描述去精细化的Fermi液体和各种受限相之间的转变。我们发现在近藤击穿附近原子价的快速变化可以使量子跃迁呈现一级。这将导致相分离的趋势,在列入较长范围的库仑相互作用,将产生本质上不均匀的状态附近近藤击穿过渡。我们将我们的发现与实验数据中未解决的方面联系起来。
2022-12-16 cond-mat.str-el
Heavy-fermion and spin-liquid behavior in a Kondo lattice with magnetic frustration
在大${\cal N}$动力学平均场论下研究了近藤晶格模型中近藤效应与令人沮丧的交换相互作用之间的竞争.我们发现一个T=0之间的重费米液体和自旋液体的交换$J_c = T_{K}^0$,单杂质近藤温度的临界值相变。接近临界点时,费米液体相干尺度$T^\star$强烈减小,有效质量强烈增强。$T>T^\star$区域的特征在于自旋液体磁关联和非费米液体性质。磁阻挫是解释某些金属化合物如LiV $_2$ O $_4$大有效质量的普遍机制。
2002-02-07 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
Enhanced charge fluctuations due to competitions between intersite and Kondo-Yosida singlet formations in heavy-fermion systems
利用Wilson数值重整化群方法研究了双杂质Anderson模型中f电子的电荷极化率。当导电电子带具有粒子-空穴对称性时,f-电子的电荷极化率在该模型的临界点处呈几何发散。虽然没有粒子-空穴对称性的临界点消失,f-电子电荷波动是更增强附近的近藤-Yosida单重态和intersite自旋单重态之间的交叉制度比在单杂质的情况下。这一结果表明,电荷涨落的增强,由于intersite和近藤-吉田自旋单线态之间的竞争。提出了在某些重费米子化合物中,近藤温度与Néel温度在压力下相当的区域附近剩余电阻率增强的可能情形。
2010-05-29 cond-mat.str-el
Laser-induced Kondo effect in ultracold alkaline-earth fermions
我们证明了在光晶格中,激光激发可以在超冷原子中相干诱导出一种新的近藤效应。利用具有两个轨道的碱土费米子模型,表明光耦合的两个内部状态动态纠缠形成Kondo单重态,克服了由于辐照引起的热效应。此外,SU($N$)对称性的光学耦合的缺乏提供了一个独特的功能,在近藤效应,这导致自旋选择重整化的有效质量。我们还讨论了轨道间交换相互作用的影响,并揭示了它们诱导新的交叉或重入行为的近藤效应由于耦合各向异性的控制。激光诱导的近藤效应通过调节激光强度和频率具有高度可控性,为利用超冷原子研究近藤物理提供了一个通用的平台。
2015-10-19 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
From magnetic and Kondo-compensated states to unconventional superconductivity in heavy fermions: a unified approach
受重费米子CeRhIn $_5$中反铁磁性和超导性共存的最新实验证据的启发,我们提出了一种基于Anderson-Kondo晶格模型中实空间配对思想的全微观方法.我们提出了一个整体的相图纳入量子临界点的出现,近藤绝缘(KI),反铁磁(AF)和超导(SC)相满足。我们还得到了近藤绝缘态的完全补偿磁矩作为母态的新兴SC相。此外,共存的(AF+SC)相可能还包含一个非平凡的自旋-三重态能隙组件内的基本自旋单重态配对机制
2012-09-04 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Coexistence of light and heavy surface states in a topological multi-band Kondo insulator
我们分析了强关联对三维拓扑近藤绝缘体表面态的影响。一个重要的观察结果是,相关性在表面强烈增加,这导致表面$f$ -电子在足够低的温度下被能量限制在费米能附近的窄窗口中。这种关联效应与非平凡拓扑结构的结合有两个显著的结果:(i)在低温下轻和重表面态的共存。虽然重表面态直接形成在表面层中,但轻表面态形成在次最近的表面层中。此外,(ii)随着温度的升高,重表面态变得不相干,只能观察到轻表面态。轻和重表面态的共存是强关联和非平凡拓扑结构相结合的一个显著特征。我们相信这些结果适用于候选拓扑Kondo绝缘体SmB 6。
2016-07-13 cond-mat.str-el
Majorana fermion formulation of the two channel Kondo model
我们表明,一个马约拉纳费米子描述的两个通道近藤模型可以很自然地出现在两个通道的自旋电流与代数的代表。使用这种表示,我们推导出一个确切的等效哈密顿的两个通道模型表示完全马约拉纳费米子。耦合到杂质自旋的哈密顿量的部分对应于$σ$ - $τ$模型(紧致化双通道模型)的矢量部分。因此,所有与杂质自旋相关的热力学性质都可以单独从$σ$ - $τ$模型计算出来。等效模型可以用来确认解释的多体激发光谱的低能量不动点的双通道模型,由于自由马约拉纳费米子与适当的边界条件。
1997-05-20 cond-mat.str-el
Quantum Phases of the Shastry-Sutherland Kondo Lattice: Implications for the Global Phase Diagram of Heavy Fermion Metals
反铁磁重费米子金属的量子临界性和新相的研究是近年来理论和实验研究的热点。特别是在化合物Yb $_2$ Pt $_2$ Pb中发现了量子相变。这些发展促使我们研究Shastry-Sutherland晶格上RKKY和Kondo相互作用之间的竞争。我们确定的零温度相图作为一个功能的磁挫折和近藤耦合内的奴隶费米子的方法。相关相包括Shastry-Sutherland价键固体和重费米液体。在存在反铁磁序的情况下,我们的零温相图与先前基于一般理由提出的全局相图非常相似。我们讨论了我们的研究结果的影响Yb $_2$ Pt $_2$ Pb和其他几何挫折重费米子化合物的实验。
2014-11-11 cond-mat.str-el
Orbital order and Hund's rule frustration in Kondo lattices
我们分析了重费米子材料中近藤效应辅助轨道有序的微观起源。通过研究具有两个局域电子的周期性双轨道Anderson模型,我们发现由于近藤效应导致的Hund规则耦合的挫败导致了一个无公度的螺旋轨道和磁序,它只存在于近藤屏蔽(重电子)相中.这种螺旋状态可以在基于${\rm U}$和${\rm Pr}$的重费米子化合物的中子和共振X射线散射测量中观察到,并且在冷原子气体中实现,例如费米子${}^{173}{\rm Yb}$。
2013-10-09 cond-mat.str-el
Metamagnetic Behavior and Kondo Breakdown in Heavy-Fermion CeFePO
本文报道了具有二维XY型各向异性的重费米子氧铌酸铁CeFePO在垂直于c轴的变磁场H_M \simeq 4 T处表现出变磁行为,并在H_M附近观察到临界行为。虽然其磁特性与其它Ce基HF超磁体完全不同,但它们的H_M与有效质量的倒数或磁化率出现峰值的温度成线性关系。这一发现表明,H_M是一个破缺Kondo单态的磁场,H_M附近的临界行为是由Kondo破缺和费米面不稳定性共同驱动的.
2012-01-16 cond-mat.str-el
Majorana fermion description of the Kondo lattice: Variational and Path integral approach
所有相互作用的电子和自旋模型都可以重新表述为相互作用的马约拉纳费米子理论。我们考虑近藤晶格模型,承认一个对称表示的马约拉纳费米子。在这项工作的第一部分,我们研究了两个变分状态,这是自然的马约拉纳制定。在弱耦合状态下,三个马约拉纳费米子倾向于一起传播的绑定对象是有利的,而强耦合的一个更好的描述是通过有deconfined马约拉纳费米子。这种看待近藤晶格的方式为这个模型提供了另一种唯象描述。在本文的第二部分中,我们提供了一个详细的推导任何马约拉纳费米子理论的离散路径积分制定。这个一般公式将作为进一步研究的起点,如量子蒙特卡罗,微扰展开,和重整化群分析。作为一个例子,我们使用这种路径积分形式来制定有限温度变分计算,它推广了第一部分的基态变分计算。这个计算显示了如何形成的三体束缚态的马约拉纳费米子可以处理的路径积分形式主义。
2013-07-04 cond-mat.str-el
Doped Kondo chain, a heavy Luttinger liquid
利用远离半填充的密度矩阵重整化群研究了一维$SU(2)$ Kondo晶格模型.我们发现签名的重Tomonaga-Luttinger液体(HTLL)相,它描述了一维重费米子。我们计算了波矢依赖的电荷和自旋极化率。我们的结果建立了大费米面$k_F+π/2$及其谐波的发散电荷和自旋关联。我们还发现了一个签名的杂交间隙在小费米表面。我们将我们的$N\!=\!2$结果与$SU(N)$ Kondo晶格模型的大$N$从玻色子平均场论进行了比较,发现RKKY相互作用对$N\!=\!2$模型的重整化有效质量的产生有着至关重要的影响.
2018-05-16 cond-mat.str-el