Raman scattering in correlated thin films as a probe of chargeless surface states
存在几种强大的技术来检测弱相互作用电子系统的拓扑保护表面态。相比之下,不携带电荷的强相互作用系统的表面模式更难检测。我们提出共振光散射作为探测相互作用的量子自旋系统的不带电表面模式的一种手段,并通过对3D超蜂窝Kitaev量子自旋液体相的具体计算来说明它的有效性。我们表明,共振散射需要有效地耦合到这个模型的亚晶格极化表面模式,由紧急马约拉纳费米子,导致自旋分馏。我们表明,低能量响应占主导地位的表面贡献的薄膜,允许识别和表征紧急的拓扑能带结构。
2016-05-20 cond-mat.str-el
Resonant inelastic x-ray scattering as a probe of optical scale excitations in strongly electron-correlated systems: quasi-localized view
本文讨论了共振非弹性X射线散射技术在电子关联材料光标激发研究中的应用。给出的例子,包括3D过渡金属,镧系元素和锕系元素系统获得的数据。在某些情况下,数据进行了比较,晶体场多重态和安德森杂质模型的计算结果。指出了该技术的优点,如能探测到其它光谱学所不能探测到的基态组态的扩展多重态结构,光谱轮廓对所讨论元素的化学状态和晶场强度极为敏感,以及在探测基态特征方面具有巨大的潜力(例如,稀土中的基态J混合),这是由于该技术的元素选择性和严格的选择规则。讨论了在描述电荷转移过程时,在不同的激发能下,非弹性散射结构与电荷转移激发的线性色散之间可能存在的偏差以及模型参数的估计等问题
1999-09-30 cond-mat.str-el
Quantum Well Resonant Tunneling Diode Probe of Correlated States in Twisted Bilayer MoS$_2$
the Hong Kong University of Science and Technology(香港科技大学);Anhui University(安徽大学)
本研究开发量子阱共振隧穿二极管平台,探测扭转双层MoS₂中的关联态,发现整数ν=1和分数ν=3/4绝缘态,后者为广义维格纳晶体,为强关联研究提供新工具。
2026-10-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Photon Correlation Spectroscopy as a Probe of Critical Fluctuations in Correlated Electron Systems
Institute for Quantum Electronics, ETH Zürich(苏黎世联邦理工学院量子电子学研究所);Sorbonne Université, CNRS, Institut des Nanosciences de Paris(索邦大学,法国国家科学研究中心,巴黎纳米科学研究所);The University of Tokyo(东京大学);Technion – Israel Institute of Technology(以色列理工学院);National Institute for Materials Science(日本国立材料研究所)
研究利用光子关联光谱探究关联电子系统临界涨落,通过研究含单层h-BN间隔层的双MoSe2层半导体莫尔材料,测量层间电子动力学,为获取电子相变相关动力学指数提供新方法。
2026-07-22 cond-mat.str-el
Recent Progress of Point Contact Spectroscopy as a Probe of Correlated Electron States
本文综述了从关联电子材料中提取光谱信息的点接触光谱技术的最新进展,重点是非超导态。PCS已被用于检测普通金属中的玻色子激发,其中特征(例如声子)通常小于测量电导的1 $\%$。在超导状态下,点接触Andreev反射(PCAR)已被广泛用于研究各种超导体中的超导能隙特性。近十年来,越来越多的实验结果表明,点接触电导可以揭示非超导态下不寻常的单电子动力学的新特征,为探索相关材料中竞争相的性质提供了新的思路。我们将总结从不同的方法开发的点接触光谱的理论,并强调这些概念上的差异区分点接触光谱从隧道为基础的探针。此外,我们将展示如何Schwinger-Kadanoff-Baym-Keldysh(SKBK)的形式主义加上适当的建模的纳米级点接触随机分布在整个结导致的结论是,点接触电导是成比例的{ \it有效态密度},一个物理量,可以计算,如果电子自能是已知的。铁基超导体和重费米子化合物的实验数据将在这个框架中进行分析。这些最新的发展扩展了点接触光谱的适用性相关材料,这将有助于我们实现更深入地了解强关联系统中的单电子动力学。
2016-05-26 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Thermometry of Strongly Correlated Fermionic Quantum Systems using Impurity Probes
本研究以量子杂质模型为平台,对比伊辛型与近藤交换型耦合下自旋1/2杂质的测温能力,揭示近藤杂质低温普适测温响应及纠缠对灵敏度的调控机制。
2023-04-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech
Dynamical Response of Correlated Electrons in Solids Probed by Inelastic Scattering Experiments: An Ab Initio Theoretical Perspective
我们目前的从头算理论研究的相关电子在金属(铝,钾,锂)的激发光谱和它们的相互作用与非弹性散射实验的结果。我们解决各种异常的数据中,这最初被视为强动态电子相关的签名,我们表明,相反,异常是由于带结构效应。在我们的密度响应计算的基础理论框架是含时的密度泛函理论,与此计划,我们讨论的K等离子体的寿命,和Al的动力学结构因子。从一个自洽的解决方案的Dyson方程在GW近似的电子自能,我们讨论了在Li的电子动量密度。我们的研究结果和方法指出了一种新的方式来思考在实际材料中的电子激发。未来的主要挑战是正确处理能带结构的真实表示的动力学相关性。
1999-03-20 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Ultrafast X-ray Absorption Spectroscopy of Strongly Correlated Systems: Core Hole Effect
近年来,超快泵浦-探测光谱学为材料中激发的非平衡动力学提供了有见地的信息。在时间分辨X射线吸收光谱的典型实验中,系统被飞秒激光脉冲(泵浦脉冲)激发,然后在时间延迟后被X射线(探测脉冲)激发,以测量光激发系统的吸收光谱。本文提出了一维强关联系统的非平衡X射线吸收谱理论。由X射线产生的芯孔被建模为芯孔位置的附加有效电势,其定性地改变光谱。在平衡状态下,光谱揭示了在半填充和金属-绝缘体过渡的核心空穴效应的存在下的电荷间隙。此外,引入了泵浦-探测方案,以在X射线探针之前驱动系统脱离平衡。讨论了不同频率、形状和注量的泵浦脉冲对共振和非共振强关联系统动力学行为的影响。光谱表明,驱动绝缘状态的核心孔周围有一个金属液滴。非平衡态X射线吸收谱的丰富结构使我们对电子结构的动力学有了更深入的了解。
2019-05-22 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Theoretical description of time-resolved photoemission spectroscopy: application to pump-probe experiments
时间分辨光电子能谱的理论,适用于泵浦探测实验的发展和解决的一般情况下,强相关材料。正式的发展纳入了所有的非平衡效应的泵浦脉冲和有限的探测脉冲的时间宽度。虽然我们的正式发展是完全通用的,在我们的数值说明的哈伯德模型,我们假设泵脉冲驱动电子进入非平衡态配置,迅速热化,以创建一个热(准平衡)电子系统,然后我们研究的窗口,从探测脉冲的有限宽度所产生的影响。我们发现光谱中的尖锐特征被加宽,特别是在低温下强关联金属的准粒子峰。
2008-06-29 cond-mat.str-el
Les Houches Lecture Notes on Tensor Networks
Ghent University(根特大学);University of Cambridge(剑桥大学)
张量网络通过研究纠缠结构与对称性,为量子物质相关拓扑相分类和模拟提供新框架,突破多体指数墙。
2026-01-19 cond-mat.str-el hep-th math-ph
Optical response of highly excited particles in a strongly correlated system
我们提出了一个线性响应形式主义的相关电子系统的平衡,在泵浦探测实验中的探测光吸收相关。本文研究了含时光学电导率$σ(ω,t)$及其非平衡性质。作为一个应用程序,我们数值研究了一个单一的高激发带电粒子的自旋背景下,描述内的二维$t$ - $J$模型。结果表明,光学求和规则很快接近类平衡规则,但是,有限系统吸收谱的时间演化和最终渐近行为仍然依赖于初始泵浦扰动的类型.这在其主要特征的演变中观察到:中红外峰和Drude重量。
2017-04-02 cond-mat.str-el
Local temperatures of strongly-correlated quantum dots out of equilibrium
在纳米尺度系统的研究中,测量系统的局部热性质的探针正在成为新的工具。然后可以测量弱耦合到偏置驱动系统的探针的温度。通过调整探针温度,使系统的某些可观测值的期望值受到最小的扰动,可以获得一个参数,用于测量其局部统计激发的程度,从而测量其局部加热。然而,人们预期不同的可观测量可能导致不同的温度,从而导致不同的局部加热预期。我们提出了一个实验上可实现的协议来测量这样的局部温度,并将其应用到偏置驱动的量子点。通过一个高精度的开放量子系统的方法,我们从理论上表明,测量的温度是相当不敏感的可观察的选择和探针系统的耦合。特别是,即使在物理上和局部性程度上都不同的可观测量,例如量子点的局部磁化率和在引线处测量的全局自旋极化电流,所得到的局部温度对于从非相互作用到近藤相关制度的量子点来说在数量上是相似的,并且接近于用传统的“局部平衡”定义获得的温度。
2015-03-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Out-of-equilibrium Correlated Systems : Bipartite Entanglement as a Probe of Thermalization
热化在超冷原子的非平衡物理或电子输运现象中起着核心作用。另一方面,纠缠的概念已被证明是非常有用的调查物质的量子相位。在这里,有人认为 ** 二分 ** 纠缠测量提供了有关非平衡态的关键信息,因此可能提供严格的热化标准。这是说明考虑全球淬火(扩展)XXZ自旋1/2链在其(零温度)量子临界点。提出了链 ** 保持平移对称 ** 的一个非局部 ** 二分划 **。计算了半系统的 ** 约化 ** 密度矩阵猝灭后的时间演化,并分析了其纠缠谱。一般来说,相应的纠缠熵在短暂的瞬态状态后迅速达到“平台”。然而,在可积XXZ链的情况下,低能纠缠谱仍然显示出强烈的时间涨落。此外,它的无限时间平均值显示出与玻尔兹曼热密度矩阵的谱的强烈偏差。相反,当模型的可积性被破坏时(通过小的次近邻耦合),时间平均和热密度矩阵的纠缠谱变得非常相似。
2011-04-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
121,123Sb NQR as a microscopic probe in Te doped correlated semimetal FeSb2 : emergence of electronic Griffith phase, magnetism and metallic behavior %
$^{121,123}Sb$核四极共振(NQR)被应用于低掺杂区的$Fe(Sb_{1-x}Te_x)_2$(\emph{x = 0, 0.01}和\emph{0.05})作为微观零场探针,以研究\emph{3d}磁性的演变和金属行为的出现。而NQR光谱本身反映了通过个别NQR线的宽度的局部无序的程度,自旋晶格弛豫率(SLRR)$1/T_1(T)$探测在$Sb$ -网站的波动。涨落要么来自传导电子,要么来自磁矩。与半金属$FeSb_2$相比,在$1/T_1(T)T ( \sim exp/ (Δk_BT) ) $中具有明显的电荷和自旋能隙形成的特征,1\% $Te$掺杂的系统表现出几乎金属的导电性和几乎填充的能隙。SLRR系数$1/T_1(T)T \sim T^{-n} \sim T^{-0.2}$的弱发散指向电子相关对低温的存在,而\textit{5\%} $Te$掺杂的样品在SLRR系数中表现出大得多的发散,显示出$1/T_1(T)T \sim T^{-0.72} $。根据比热发散,SLRR符合$n\ =\ 2\ m\ =\ 0.56$的幂律。此外,$Te$掺杂的$FeSb_2$作为一种无序顺磁金属可能是电子格里菲斯相方案的平台。NQR证明了\emph{5\%}样品的$^{121,123}Sb$ NQR谱的显著不对称加宽。这具有与电子格里菲斯相一致的纯电子起源,并且可能源于增强的$…
2017-10-26 cond-mat.str-el
f-electron charge densities probed using core level non-resonant inelastic x-ray scattering
强关联材料的特征在于其电子结构中存在电子-电子相互作用。它们通常具有显着的性质和在电子和磁性顺序非常不同的竞争相之间的过渡。本论文主要研究了含Ce、Sm和U的强关联$f$电子化合物。这些材料表现出所谓的重费米子或近藤晶格行为。它们可以由于杂化效应(近藤绝缘体)而变得绝缘或发展多极(隐藏)秩序。近藤绝缘体最近在强相关拓扑绝缘体的背景下进行了讨论。这一新的方面在近藤绝缘体领域引起了巨大的活动,无论是理论上还是实验上。多极有序以及近藤绝缘态的形成强烈依赖于所涉及的$f$态的对称性。此外,拓扑绝缘体的表面态的性质还取决于体态的性质。因此,本论文的范围一直是揭示散装$f$状态的基本对称性。在这里,化合物CeB $_6$,UO $_2$,和URu $_2$ Si $_2$,它们表现出多极有序,以及近藤绝缘体(半金属)SmB $_6$和CeRu $_4$ Sn $_6$进行了研究。
2019-11-15 cond-mat.str-el
Nonequilibrium noise as a probe of pair-tunneling transport in the BCS--BEC Crossover
本文提出利用非平衡噪声中的法诺因子作为探针,在BCS-BEC渡越中识别强相互作用费米子的隧穿载流子,发现其从1增至2,表明主导通道由准粒子隧穿转变为配对隧穿。
2023-05-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Decoding Spatial Complexity in Strongly Correlated Electronic Systems
在我们日常生活中的金属、半导体和磁铁中,电子均匀地分布在整个材料中。相比之下,电子经常在强关联电子系统(SCES)(例如巨磁阻材料和高温超导体)内部形成团簇图案。在基于氧化铜的高温超导体中,扫描隧道显微镜(STM)已经检测到材料表面上的电子束,其中电子形成破坏主晶体的旋转对称性的纳米级结构。这些结构可能是解开这些材料中高温超导性之谜的关键,但前提是超导体也存在于整个材料中。使用新开发的解码这些表面结构的方法,我们发现,在整个材料的大部分确实存在的。我们还发现,复杂的斑图形成是由无序,相互作用和材料各向异性之间的微妙平衡,导致分形性质的集群模式。我们开发的方法可以扩展到许多其他表面探针和材料,使表面探针能够确定表面结构是否仅限于表面,或者它们是否延伸到整个材料。
2014-10-07 cond-mat.str-el
Time-resolved photoemission of correlated electrons driven out of equilibrium
我们描述的时间分辨的光电子发射响应的无自旋Falicov-Kimball模型驱动的强外电场的平衡的时间演化。该模型是为数不多的具有金属-绝缘体过渡,并承认在时域的精确解。的非平衡动力学,使用扩展的动态平均场论评估,显示如何驱动系统不同于两个常见的观点-一个准平衡系统在一个升高的有效温度(“热”电子模型)或快速相互作用淬火(“熔化”的莫特间隙)-由于电子状态的重排和光谱重量的重新分配。结果表明,固有的能量和时间分辨率之间的权衡,伴随着有限宽度的探测脉冲,特征的泵浦探测时域实验中所采用的,它可以用来集中注意力在不同方面的动态附近的过渡。
2010-04-21 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Ground state and excitation spectra of a strongly correlated lattice by the coupled cluster method
我们将耦合簇方法应用到强关联格点上,通过寻找预解算子的近似,得到了谱耦合簇方程,该方程给出了一类探测算子的谱响应。我们应用该方法的$MnO_2$平面模型的参数选择,对应于以前的实验工作,并给出了一个非标称对称基态。我们表明,这种状态可以观察到使用我们的光谱耦合集群方法探测耦合集群的解决方案从名义上的参考状态。在这种情况下,观察到对应于真实基态的负能量共振。
2012-03-19 cond-mat.str-el
Many body quantum physics in XANES of highly correlated materials, mixed valence oxides and high temperature superconductors
X射线吸收近边结构(XANES)是近40年来利用同步辐射发展起来的一种通过量子多体末态效应研究复杂系统中电子关联的独特工具。多电子激发首先在60年代在原子的X射线吸收光谱中观察到,后来在分子和固体中观察到。讨论了XANES多体末态在重费米子、混合价体系、混合价氧化物和高温超导体中电子关联特性研究中的应用。
2017-07-30 cond-mat.str-el
Photoinduced charge and spin dynamics in strongly correlated electron systems
受锰氧化物中光致相变的启发,研究了光辐照引起的电荷和自旋动力学。用密度矩阵重整化群(DMRG)方法计算了扩展双交换模型的瞬态光吸收谱。电荷有序绝缘(COI)状态在光照射后立即变为金属,并且系统倾向于恢复初始COI状态。的恢复是伴随着显着的抑制反铁磁相关的COI状态。DMRG结果与最近的泵浦-探测光谱数据是一致的。
2006-12-21 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Valence-electron transfer and a metal-insulator transition in a strongly correlated perovskite oxide
我们提出了四重钙钛矿MCu 3(Ti 1-xRux)4 O 12(0 < x < 1)的输运和热数据。金属-绝缘体转变(MIT)在Ru浓度x~0.75时发生。同时,Ru破坏了Cu ~(2+)的反铁磁态,并以1:1的比例抑制了Cu ~(2+)的磁熵。这意味着每个Ru将电子转移到Cu离子,因此MIT与填充Cu 3d壳层相关。这种强关联电子材料中的Cu自旋熵为MIT系统提供了一个独特的探针。
2004-03-30 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
New perspectives in the ultrafast spectroscopy of many-body excitations in correlated materials
超快光谱是研究相关材料非平衡多体动力学的基本工具。双脉冲(泵浦-探测)实验揭示了许多有趣材料中高能电子激发与新兴低能特性(如超导性和电荷序)之间的相互作用。在这里,我们将回顾最近的一些结果铜氧化物,我们将提出使用高分辨率的多维技术来调查在这些系统中的光激发的退相干过程。这条新的信息有望为理解导致相关材料奇异电子和磁性的基本相互作用开辟一条新的途径。
2016-06-06 cond-mat.str-el
Role of electron-phonon interaction in the strongly correlated cuprates superconductors
利用高分辨率角分辨光电子能谱数据,结合中子和其他探针的数据,我们表明铜氧化物超导体中电子-声子(el-ph)耦合很强,并且在配对中发挥着重要作用。除了强电子相关性,声子的加入提供了一个理论框架,解释了许多不能单独用强相关电子模型理解的重要现象。特别是解释材料之间的差异是必不可少的。波数在(0,qx)和(qx,0)轴附近的声子产生d波配对,而波数在(pi,pi)轴附近的声子则是对破缺。因此,氧运动的半呼吸模式有助于d波超导。
2001-08-23 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Non-linear Coulomb blockade microscopy of a correlated one-dimensional quantum dot
我们评估了一个一维量子点的化学势,耦合到原子力显微镜针尖。的点内描述的Luttinger液体框架和电导峰的位置作为尖端位置的函数计算在线性和非线性传输制度为任意数量的颗粒。在整个相互作用强度范围内,详细分析了Friedel项和Wigner项引起的化学势振荡的差异。结果表明,与Wigner振荡不同,Friedel振荡是探测输运中自旋激发态和集体自旋密度波的灵敏探针。
2012-11-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Nanoscale Conductivity Imaging of Correlated Electronic States in WSe2/WS2 Moiré Superlattices
我们报道了利用微波阻抗显微镜对角取向WSe 2/WS 2异质结构中相关电子态的纳米电导成像。非接触式微波探头使我们能够观察到莫特绝缘状态与一个孔每个莫尔单位细胞,持续温度高达150 K,与其他表征技术一致。此外,我们确定第一次莫特绝缘状态在一个电子每个莫尔晶胞。在异质双层区域中直接可视化了相关态的明显不均匀性,这表明莫尔超晶格势或静电掺杂中存在局部紊乱。我们的工作提供了重要的见解二维莫尔系统下降到微观水平。
2020-07-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Observation of universal dissipative dynamics in strongly correlated quantum gas
Tsinghua University(清华大学);University of Geneva(日内瓦大学)
通过高度可控的耗散观测强关联一维量子气体中的普遍耗散动力学,发现粒子数遵循伸展指数衰减,揭示了量子多体系统的内在关联特性。
2023-09-19 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Measuring correlated electron dynamics with time-resolved photoemission spectroscopy
时间分辨光电子能谱实验可以揭示关联电子的量子动力学。然而,电子系统的热化通常是如此之快,以至于需要非常短的探测脉冲来解析量子态的时间演化,并且由于能量-时间不确定性关系,这导致差的能量分辨率。虽然光电子发射强度可以由非平衡电子格林函数计算,但逆过程是困难的。我们分析了一个假设的时间分辨光电子实验的相关电子系统,描述的Falicov-Kimball模型在动力学平均场论,金属和绝缘相之间的放松。我们发现,实时格林函数描述的瞬态行为,在建立的金属状态不能直接从光电发射信号确定。另一方面,在含时光电发射谱中,受激莫特绝缘体的特征振荡和回复振荡可以被观察到作为莫特间隙中心的振荡砝码。
2008-09-25 cond-mat.str-el
Magnetic ground state discrimination of a Polyradical Nanog-raphene using Nickelocene-Functionalized Tips
本文提出用二茂镍功能化扫描探针显微镜区分单分子π磁体近简并多参考基态并绘制交换相互作用空间分布,为强关联分子磁体的高分辨研究开辟新途径。
2025-04-09 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Neutron Scattering and Its Application to Strongly Correlated Systems
中子散射是研究强关联系统的有力工具。它可以直接检测磁序等常见现象,也可以通过测量自旋波色散来确定磁矩之间的耦合。在没有磁序的情况下,人们可以检测到漫散射和动态相关。中子对固体中原子的排列(晶体结构)和晶格动力学(声子)也很敏感。在本章中,我们将介绍中子和中子源。描述了中子散射截面,给出了核衍射、声子散射、磁衍射和磁振子散射的计算公式。作为一个实验的例子,我们描述了反铁磁序,自旋动力学的测量,以及它们在高温超导体的La(2-x)Ba(x)CuO(4)家族的演变。
2013-04-15 cond-mat.str-el
Quantum Entangled-Probe Scattering Theory
我们开发了一个纠缠探针散射理论,包括量子检测,扩展了标准散射方法的范围。我们认为,这些探针可能是革命性的研究纠缠物质,如强关联系统的非常规阶段。我们的介绍集中在一个中子束探针,是模式纠缠的自旋和路径是实验实现的[1],虽然类似的想法也适用于光子探针。我们推广了传统的van Hove理论[2],其中响应被写为两点关联函数的适当组合。调整探针的纠缠长度,使我们能够通过分析微分截面中的干涉图案来询问感兴趣的空间尺度。值得注意的是,对于自旋二聚体目标,我们发现,如果目标状态未纠缠,则观察到的典型杨氏干涉图案在该状态变得最大纠缠时被量子擦除。
2021-07-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el nucl-th
Harnessing spin-qubit decoherence to probe strongly-interacting quantum systems
ICFO-Institut de Ciencies Fotoniques, The Barcelona Institute of Science and Technology(ICFO-光子科学研究所,巴塞罗那科技研究所);FZU - Institute of Physics of the Czech Academy of Sciences(捷克科学院物理研究所);ICREA(加泰罗尼亚高级研究院);Laboratoire de Physique de l’École Normale Supérieure, ENS, Université PSL, CNRS, Sorbonne Université, Université de Paris(巴黎高等师范学校物理实验室,ENS,巴黎文理研究大学,法国国家科学研究中心,索邦大学,巴黎大学)
利用单个自旋量子比特退相干探测强相互作用量子系统,揭示其在探测自旋链性质方面的潜力
2024-10-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el quant-ph