Critical field theory of the Kondo lattice model in two dimensions
在U(1)从玻色子理论的背景下,我们导出了二维Kondo晶格模型量子临界点附近的临界场论。首先,我们讨论了U(1)从玻色子理论中的强规范涨落引起了自旋子和空穴子之间的禁闭,从而导致了与从玻色子U(1)规范场有关的“中和”自旋子。其次,我们证明了近藤单态在量子临界点附近的临界涨落导致了一个新的U(1)规范场。这个突现的规范场与从玻色子U(1)规范场无关。第三,我们发现从玻色子U(1)规范场在低能极限下可以精确积分出来。结果我们找到了一个临界场论,它描述了重整化传导电子和中性自旋子通过新的U(1)规范场的相互作用。基于临界场论,我们得到了重整化电子的比热和自能虚部与温度的关系。这些量在量子临界点附近显示非费米液体行为。
2004-12-01 cond-mat.str-el
Topological Crystalline Insulators in Transition Metal Oxides
拓扑晶体绝缘体(TCI)具有受晶体对称性保护的电子态,而不是时间反演对称性。我们发现,过渡金属氧化物与重过渡金属能够支持非平凡的能带拓扑结构导致的晶格的镜像对称性。作为一个例子,我们考虑A $_2$ M $_2$ O $_7$形式的烧绿石氧化物。作为自旋-轨道耦合强度的函数,我们发现两个$Z_2$拓扑绝缘体相可以通过它们的镜像陈数来区分,每一个都表示不同的TCI。我们还推导出一个有效的$\bf{k\cdot p}$哈密顿量,类似于$\mathrm{Pb_{1-x}Sn_{x}Te}$的模型,并讨论了现场哈伯德相互作用的拓扑晶体绝缘体相使用从转子平均场论,预测新的类别的拓扑量子自旋液体的效果。
2013-04-15 cond-mat.str-el
Theory of Crystalline Electric Field and Kondo Effect in Pr Skutterudites
研究了Pr方钴矿中可能存在的近藤效应,并着重研究了低晶电场能级和导带的特征。单重态和三重态之间的小CEF分裂的机制被认为是点电荷相互作用和4f与配体p态的杂化的结合。假设4f^3组态在4f^1组态中占优势,p-f杂化有利于三重态,而点电荷相互作用有利于单重态。对于杂化的实际参数以及4f^1和4f^3能级,这些单重态和三重态可以形成接近简并的伪四重态。结果表明,组成赝四重态的两个自旋为1/2的物体中的一个具有铁磁交换,而另一个与传导电子具有反铁磁交换。每个有效交换的大小强烈地依赖于表征T_h对称下的三重态波函数的参数。据认为,该参数的差异之间的Pr方钴矿负责其物理性质的明显差异。数值重整化群被用来推导出根据CEF分裂和交换作用的单重态、二重态、三重态和四重态的重整化流。
2004-10-19 cond-mat.str-el
Superfluid weight vs. superconducting temperature based on a U(1) slave-boson approach to the t-J Hamiltonian
基于改进的U(1)从玻色子方法,我们研究了超流质量$n_s/m^*$(超导载流子密度/载流子有效质量)与超导温度$T_c$之间的关系。从目前的研究中,我们发现,在欠掺杂区,随着掺杂浓度的增加,$n_s/m^*$和$T_c$呈线性增加,在最佳掺杂附近出现饱和,而在过掺杂区,$n_s/m^*$和$T_c$均下降。$n_s/m^*$与$T_c$的“回飞镖”形轨迹随掺杂浓度从欠掺杂区到重掺杂区的增加的这种趋势被预测为与μ子自旋弛豫测量完全一致。回旋镖的行为被发现发生在相关的单重态配对(自旋配对)的顺序在重度过掺杂区域的sp减少。
2000-05-06 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Slave-spin approach to the Anderson-Josephson quantum dot
Collège de France(法兰西公学院);PSL Research University(巴黎文理研究大学)
使用奴隶自旋表示研究强相互作用量子点与两个超导引线耦合的系统,通过平均场理论得到相图,并利用图解法考虑涨落以描述有限频率动力学,计算约瑟夫森电流和微波响应。
2026-05-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Nonequilibrium Kondo Effect in a Multi-level Quantum Dot near singlet-triplet transition
利用广义有限$U$从玻色子平均场方法研究了横向多能级量子点的线性和非线性输运。对于二能级量子点,我们的计算表明在自旋单重态和三重态的简并点附近电导显著增强,电导的非单调温度依赖性以及微分电导的急剧下降和非零偏置最大值.这与最近的实验观察结果吻合得很好。这种两阶段的近藤效应是由于两个能级之间的干涉引起的。
2002-09-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
On the origin of the hump structure in the in-plane optical conductivity of high Tc cuprates based on a SU(2) slave-boson theory
本文用改进的SU(2)从玻色子方法研究了高温铜氧化物二维体系的面内电导率。我们研究了面内电导率随空穴掺杂浓度和温度变化时,(Drude)峰-谷-峰结构的序参量的相位和振幅的涨落所起的作用.面内电导率的中红外峰是由短程反铁磁自旋涨落(自旋单重态配对序参量的振幅涨落)引起的,这与我们以前的U(1)研究结果一致.然而,包括的相位和振幅波动示出,以显着改善的光学电导率的定性特征,通过示出大幅减少德鲁德峰宽度为整个掺杂范围。驼峰位置向低频的移动和驼峰峰高随空穴浓度的增加而增加,这两个现象都与观测结果一致。
2003-12-21 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Continuous-Time Quantum Monte Carlo Approach to Singlet-Triplet Kondo Systems
动力学性质进行了数值研究的一个变种的Kondo模型与单重态和三重态晶体电场(CEF)的水平,其中Kondo和CEF单重态竞争的基态。利用连续时间量子Monte Carlo方法,我们导出了传导电子的$t$ -矩阵和局域电子的动力学极化率,而没有遇到负号问题。当CEF分裂与近藤温度相当时,动力学响应只有准弹性峰。然而,局域单粒子谱显示出与普通Kondo模型形成强烈对比的能隙。
2009-04-10 cond-mat.str-el
Crystalline Splitting of $d$ Orbitals in Regular Optical Lattices
在固体中,晶体场分裂是指周围离子通过静电场提升原子轨道简并度。同样地,我们证明了简并的$d$轨道,这是在谐振子近似下导出的,被分裂成一个低的$d_{x^2+y^2}$单线态和一个$d_{x^2-y^2/xy}$二重态的三角形光学势的高阶泰勒多项式。轨道Mott绝缘体在$2/3$填充时的低能有效理论一般由Heisenberg-Compass模型描述,其中反铁轨道交换相互作用的罗盘型依赖于键的取向,并在三角晶格中几何受挫.而在正方形光晶格中,简并的$d$轨道分裂成不同的多重态结构,即低位的$d_{x^2\pm y^2}$二重态和$d_{xy}$单线态,其物理起源于正方形光势的$C_{4v}$点群对称性.我们的结果为研究$d$ -轨道物理在超冷原子系统和固态系统之间建立了一个新的桥梁。
2018-12-16 cond-mat.str-el
Coherence and pairing in a doped Mott insulator: Application to the cuprates
在掺杂莫特绝缘体的从玻色子规范理论中研究了单粒子相干性及其与单重态配对的相互作用。我们中的一个人以前的工作(T。Senthil,arXiv:0804.1555)表明,朗道准粒子出现的相干尺度在参数上低于从属玻色子平均场论中确定的相干尺度。在这里,我们研究所产生的新的非费米液体中间温度制度的特点是由一个单一的粒子散射率,是线性的温度($T$)。在存在d波对振幅的情况下,这导致在节方向附近具有$T$依赖的费米弧的赝能隙状态。理解的铜酸盐的影响进行了讨论。
2009-04-08 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Dynamics of the Singlet-Triplet System Coupled with Conduction Spins -- Application to Pr Skutterudites
利用非交叉近似,讨论了有限温度下单重态-三重态晶体电场(CEF)系统的动力学。虽然近藤温度小于CEF三重态的激发能,但近藤效应出现在高于CEF分裂的温度,因此在磁谱中只发现准弹性峰。另一方面,在较低的温度下,CEF分裂抑制近藤效应和非弹性峰的发展。在PrFe_4 P_{12}中观察到的宽的准弹性中子散射谱对应于四极子级以上的CEF分裂不重要的参数范围。
2005-03-29 cond-mat.str-el
Feasibility of a metamagnetic transition in correlated systems
针对哈伯德模型及其自旋相关、自旋阻挫的二维扩展模型,采用集团从转子平均场论,解决了磁场和近藤效应之间的竞争问题,分别有利于三重态和单重态基态.建立了变磁跃变,并与动力学平均场论的早期结果进行了比较。本方法还再现了绝缘侧的超交换能标度。一个缩放的临界塞曼场的内在相干尺度下的金属-绝缘体过渡的临界自旋波动是软的。文中还指出了在合理的磁场中出现变磁性的条件。对二维哈伯德模型进行了Gutzwiller分析,对海森堡自旋系统进行了量子Monte Carlo计算,检验了哈伯德模型的团簇从转子结果的极限情况。低场磁化缩放功能进行了讨论。
2016-02-28 cond-mat.str-el
Induced order and collective excitations in three-singlet quantum magnets
研究了晶格上单重态电场(CEF)相互作用的三单重态模型(TSM)中的量子磁性.与传统(半经典)磁性相反,在有序温度Tm以上没有预形成的时刻。它们自发地出现作为诱导或激子的时刻,由于在Tm的单重态-单重态混合。在大多数情况下,跃迁是二阶的,然而对于激发态之间的大矩阵元素,它在临界点处变成一阶跃迁。此外,我们推导出激子模谱及其量子临界软模行为,从而导致诱导阶的临界条件表示的TSM的控制参数,并讨论了以前已知的两个单态的情况下的区别。我们还导出了二阶和一阶跃迁的序参量随温度的变化关系以及感生磁相中的激子谱。
2021-04-27 cond-mat.str-el
Insulator-to-metal phase transition in Yb-based Kondo insulators
采用晶体电场(CEF)分裂4f四重态的周期Anderson晶格模型描述Yb基近藤绝缘体/半导体。在从玻色子平均场近似下,我们导出了准粒子的杂化带,发现减小两个CEF四重态的杂化差可以诱导绝缘体-金属相变。由此产生的金属相具有空穴和电子费米口袋。这种相变可以通过施加压力,减少两个CEF四联体的杂化差异来实验性地实现。
2010-04-22 cond-mat.str-el
Non-Fermi Liquid Behavior of U-impurity with $f^2$-Singlet Ground State
用Wilson的数值重整化群方法证明,即使对于具有$f^2$单重态基态的U杂质,也会出现非费米液体(NFL)行为,并据此解释了R $_{1-x}$ U $_x$ Ru $_2$ Si $_2$(R=Th,Y和La,$x\le 0.07$)的所有令人困惑的行为.由于近藤单重态和晶体电场单重态基态之间的平衡,存在一个不稳定的NFL不动点。在参数空间的宽范围内,系统的NFL行为表现为实验所能达到的温度范围内的瞬态现象。结果的电阻率,磁化率和索末菲系数的温度依赖性与磁场和无磁场再现的行为观察到的Th $_{1-x}$ U $_x$ Ru $_2$ Si $_2$。R $_{1-x}$ U $_x$ Ru $_2$ Si $_2$(R=Y和La)的不太反常的性质可以沿着相同的方案理解,只要这些化合物具有不同的参数组。
2001-09-05 cond-mat.str-el
Anomalous Local Fermi Liquid in $f^{2}$-Singlet Configuration: Impurity Model for Heavy-Electron System UPt_3
Wilson数值重整化群方法表明,具有f^2组态的晶体电场单重态基态的强关联杂质呈现反常的局域费米液态,在这种液态下,静态磁化率保持非关联值,而核磁共振弛豫速率与质量增强因子的平方成正比地增强.也就是说,Korringa-Shiba关系显然已经破裂。该特征与UPt_3中观察到的异常行为密切匹配,即,由于准粒子的贡献(超导转变的减少)和NMR的增强弛豫速率的奈特位移的未增强值的共存。这种反常的费米液体行为表明费米液体对磁化率的修正是高度各向异性的。
2016-02-26 cond-mat.str-el
Singlet-triplet Crossover in the Two-dimensional Dimer Spin System YbAl3C3
低温磁化强度(M)测量下降到0.1 K已进行磁场高达14.5 T的一个单片的微小单晶样品(0.2毫克重量)的自旋间隙系统YbAl 3C 3。在0.1K的基础温度下,H // c在6 T < H < 9 T的范围内观察到几个变磁跃迁,而H // a只观察到两个跃迁,一个在4.8T,另一个在6.6T。在高于9 T的磁场下,磁化强度对于H // a和H // c都变得几乎饱和。目前的结果表明,单重态-三重态交叉发生在一个相对较窄的场范围内,这表明一个相当弱的二聚体间的相互作用,尽管近三角形晶格的Yb离子。
2013-07-12 cond-mat.str-el
Electronic Orders Induced by Kondo Effect in Non-Kramers f-Electron Systems
本文阐明了交错标量阶的微观本质,这是特定于偶数个f电子每个网站。在这样的体系中,晶体电场(CEF)可以产生单重态基态。随着与传导电子的交换相互作用的增加,在每个站点的CEF单线态让位于近藤单线态。集体近藤单线态被认为是形成能带的巡回状态。在巡游态和定域态的边界附近,出现了一种新的电子有序结构,其中包括交错排列的近藤单态和CEF单态。我们提出了一个唯象的三态模型,定性地再现的特征相图,这已经得到了与使用的连续时间量子Monte Carlo结合的动力学平均场论的数值。在PrFe_4 P_{12}中观察到的标量有序归因于这种伴随传导电子的电荷密度波(CDW)的交错有序。精确的光电发射和隧道光谱应该能够探测有序相中费米能级以下和以上的尖峰。
2010-12-03 cond-mat.str-el
Diffusive Excitonic Bands from Frustrated Triangular Sublattice in a Singlet-Ground-State System
本文通过热力学与中子散射实验研究Ni2Mo3O8,发现尽管Ni2+离子具有单重态基态,材料仍呈现长程磁序,且三角晶格上的自旋激子在有无静态磁序时均表现出色散扩散行为,揭示自旋纠缠与几何受挫的关键作用。
2023-03-17 cond-mat.str-el
Valence-Bond Dynamical Mean-Field Theory of Doped Mott Insulators with Nodal/Antinodal Differentiation
介绍了掺杂莫特绝缘体的价键动力学平均场论。它基于两个轨道的最小簇,每个轨道与动量空间的不同区域相关联,并与自洽浴杂交。低掺杂制度的特点是单重态的形成和抑制准粒子的波腹区域,导致费米弧的形成。这是描述在倒易空间中的轨道选择性过渡。计算的隧道和光电子能谱与铜酸盐正常态的唯象相一致。我们得到一个低能量的描述,这些影响使用的奴隶玻色子方法的推广。
2008-06-26 cond-mat.str-el
Quasiparticle Interactions for f$^2$-Impurity Anderson Model with Crystalline-Electric-Field: Numerical Renormalization Group Study
本文用Wilson数值重整化群方法研究了局域费米液体($^2$基重费米子的杂质形式)的准粒子相互作用。特别是,f $^2$ -单重晶体电场基态的情况下,假设的情况下,UPt $_3$与六角对称的调查。结果表明,对于UPt $_3$的相关参数,轨道间相互作用大于轨道内相互作用.这一结果为建立UPt $_3$的超导电性的微观理论提供了基础,其中轨道间相互作用可能起重要作用。
2005-05-19 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Origin of the Quasiparticle Peaks of Spectral Functions in High $T_c$ Cuprates
基于SU(2)从玻色子理论对t-J哈密顿量的研究,我们研究了高$T_c$铜氧化物中观测到的谱函数中出现尖峰(“准粒子”峰)的原因.计算结果表明,锐峰的谱权随空穴掺杂率的增加而增加,这与观测结果一致。结果表明,所观察到的尖峰归因于超导态中的holon对玻色子的存在增强了自旋配对(自旋单重态对的形成)。
2000-02-15 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Magnetocalorics of singlet ground state induced moment magnets
本文研究单重态基态诱导矩磁体的磁热效应,通过竞争机制计算比热和冷却速率,并分析PrIr3及临界软模的场温依赖性。
2025-09-10 cond-mat.str-el
Interplay of crystal field structures with $f^2$ configuration to heavy fermions
研究了$f^0$ - $f^1$-$f^2$ Anderson晶格模型中重重整化准粒子态与晶场结构特征之间的关系。利用从玻色子平均场近似,我们发现对于$f^2$组态,在费米能级附近形成两个或三个准粒子带,这取决于$f^2$晶场基态中相关$f^1$轨道的数目.表征晶场基态的轨道间关联密切地反映在准粒子间的带间残余相互作用中。特别是在单重态晶体场基态的情况下,准粒子之间产生的残余反铁磁交换相互作用导致自旋磁化率的准粒子贡献的异常抑制,即使准粒子质量被强烈增强。
2004-09-16 cond-mat.str-el
High magnetic field phase diagram of PrOs4Sb12
用比热测量方法研究了PrOs $_4$ Sb $_{12}$的磁相图。一个新的肖特基异常,由于激发之间的两个最低的晶体电场(CEF)的单线态,已被发现为$H \parallel (100)$和$H \parallel (110)$以上的领域,其中场诱导有序相(FIOP)被抑制。所构建的$H-T$相图显示弱磁各向异性,并意味着两个CEF水平的交叉在约8 - 9 T的两个场方向。这些结果为$Γ_1$单重态是CEF基态提供了明确的证据,并表明能级交叉(涉及最低CEF能级)是FIOP的驱动机制。
2003-09-02 cond-mat.str-el
Magnetoresistance of Pr$_{1-x}$La$_x$Os$_4$Sb$_{12}$: Disentangling local crystalline-electric-field physics and lattice effects
电阻率测量在Pr $_{1-x}$ La $_x$ Os $_4$ Sb $_{12}$单晶上进行,温度低至20 mK,场高达18 T。稀Pr样品($x=0.3$和0.67)的结果与假设单线态晶体电场(CEF)基态进行的模型计算一致。这些晶体的剩余电阻率具有以约9 T为中心的模糊步骤,这是最低CEF水平的预测交叉场。的CEF贡献的磁阻有一个弱于计算的依赖于磁场方向,这表明从CEF模型中省略的相互作用导致避免交叉的Pr $^{3+}$离子的有效水平。观察到的$x = 0$和0.05的圆顶形的磁阻不能复制的CEF模型,并可能导致在磁场诱导的反铁四极相的波动。
2007-01-11 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Van Vleck excitons in Ca$_{2}$RuO$_{4}$
一个框架,提出了建模和理解磁激发局部化,中间耦合磁体之间的相互作用,自旋轨道耦合,磁交换,和晶体场效应是已知的创建一个复杂的景观的非常规磁行为和基态。一个自旋-轨道激子的方法来模拟这些激发的基础上,显式地将单离子晶体电场和自旋交换项的哈密顿量。然后利用这个框架来理解典型的Van Vleck $j\rm{_{eff}}=0$单重基态,其激发是耦合的自旋和晶体电场水平。具体而言,异常希格斯模式[Jain et al. Nat. Phys. 13,633(2017)],自旋波[S. Kunkemöller et al. Phys. Rev. Lett. 115,247201(2015)]和轨道激发[L. Das et al. Phys. Rev. X 8,011048(2018)]在多轨道莫特绝缘体Ca $_2$ RuO $_4$中被捕获,并且与先前的中子和非弹性X射线光谱测量结果良好一致。此外,我们的研究结果说明了如何晶体电场诱导的单重态基态可以支持相干纵向,或振幅激发,和横向波动动力学。我们使用这种描述来讨论访问附近临界点的机制。
2020-11-15 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Microscopic Mechanism for Staggered Scalar Order in PrFe4P12
提出了PrFe_4P_(12)中标量有序的微观模型,其中f2晶体电场(CEF)单重态和三重态与两个导带相互作用.结合动力学平均场论和连续时间量子Monte Carlo方法,我们得到了一个Kondo单态和CEF单态交错排列的电子有序结构,其总传导数为1.如果两个导带具有不同的占据数,则基态变为半金属态。该模型自然地解释了实验观察到的性能在有序相的PrFe 4 P 12,如标量序参量,温度依赖性的电阻率,场致交错矩,和中子散射的非弹性功能。近藤效应对有序化起着至关重要的作用,与RKKY相互作用的普通磁序形成强烈对比。
2010-12-20 cond-mat.str-el
Topological invariants, surface states, and interaction-driven phase transitions in correlated Kondo insulators with cubic symmetry
我们构造了一个立方Kondo绝缘体的晶格模型,该模型由一个自旋简并的$d$和$f$轨道组成。两个轨道之间的奇宇称杂化使我们能够获得各种平凡的和拓扑绝缘的阶段,我们在立方对称性的存在下进行分类。特别是,根据我们的模型参数的选择,我们发现一个强大的拓扑绝缘体相位与带反转的$\mathrm{X}$点,建模的情况下可能实现的SmB $_6$,和拓扑晶体绝缘体相位平凡的$\mathbb{Z}_2$指数,但非零镜像陈数。使用Kotliar-Ruckenstein从玻色子计划,我们进一步证明了如何增加$f$电子之间的相互作用可以导致拓扑相变。值得注意的是,对于固定的能带参数,在拓扑转变的$f$ -轨道占据数基本上是独立的相互作用强度,从而产生一个强大的标准来区分不同的阶段。
2014-02-12 cond-mat.str-el
Field dependent mass enhancement in Pr_{1-x}La_xOs_4Sb_12 from aspherical Coulomb scattering
晶体电场(CEF)激发的传导电子的散射可以增强它们的有效准粒子质量,类似于声子的散射。一个众所周知的例子是Pr金属,其中来自非弹性单重态-单重态激发的各向同性交换散射导致质量增强。类似的机制可能在方钴矿化合物Pr_{1-x} La_xOs_4Sb_12中起作用,其中接近x=1,化合物产生具有大的线性比热系数的重准粒子。在8 K下,低激发态为单重态基态和三重态.由于四面体CEF的主要散射机制必须是非球面库仑散射。我们推导出该模型中的质量增强的表达式,包括色散激发的情况。我们表明,对于小到中等的色散有一个强烈的依赖于场的质量增强,由于场诱导的三重态分裂。这表明,当色散较小时,在具有适当大的x的Pr_{1-x} La_xOs_4Sb_12中可以看到这种效应。
2009-01-26 cond-mat.str-el
Singlet-triplet excitations and high-field magnetization in CuTe2O5
通过测量自旋能隙体系CuTe $_2$ O $_5$的THz电子自旋共振(ESR)透射谱和高场磁化强度,确定了二聚非磁性基态的单重态-三重态激发.在$Γ$点($\mathbf{Q}\simeq\mathbf{0}$)的$hν_0=4.94$毫电子伏的确定的自旋间隙值是显着小于最强的反铁磁交换的Cu离子之间的相互作用的理论研究预测。我们还观察到在非零磁化开始时,\textbf{H} $\bot$ \emph{bc}-平面的临界场$H_{c1}^{a^*}=37.6$ T和\textbf{H} $\|$ \emph{bc} -平面的临界场$H_{c1}^{bc}=40.6$ T,与先前确定的间隙值和相应的各向异性\emph{g} -因子一致。在法拉第和Voigt配置中观察到的单重态-三重态激发表明,由于Dzyaloshinskii-Moriya(DM)与垂直于结晶\emph{bc}平面的DM矢量的相互作用,单重态分别与$S_z=0$三重态和$S_z=\pm 1$三重态混合。
2011-11-21 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Theory of Spin Exciton in the Kondo Semiconductor $Yb B_{12}$
近藤半导体$Yb B_{12}$表现出约15 meV的自旋和电荷间隙。通过以前的非弹性中子散射实验确定了接近能隙的窄色散集体激发。我们提出了这些激励的理论分析。从晶体电场(CEF)分裂4f态的周期Anderson模型出发,在从玻色子平均场近似下导出了准粒子杂化带,并在无规相位近似下计算了动量相关的动力学极化率.我们发现,一个小的差异,在杂交的两个CEF(准)四重态导致出现两个分散的自旋共振激发在连续阈值。它们的强度是最大的反铁磁(AF)区的边界点,他们有一个向上的色散合并的连续不到一半的布里渊区。我们的理论分析解释了以前无法解释的实验上的磁激发的$Yb B_{12}$最显着的特点。
2009-01-21 cond-mat.str-el
Kondo scenario of the γ-α phase transition in single crystalline Cerium thin films
面心立方(fcc)铈(Ce)的$γ$相变的物理机制至今仍存在争议。本工作在石墨烯/6 $H$ -SiC(0001)衬底上生长了高质量的fcc-Ce薄膜,并通过XRD和ARPES对其进行了表征。XRD谱表明,在$T_{γ-α}\approx$ 50 K时,$γ$ - $α$发生了明显的相变,与体相金属Ce的$T_{γ-α}$(约140 K)相比,该相变受到来自衬底的应变效应的阻碍.然而,APRES光谱没有显示出任何的$α$ -相出现在表面层从300 K到17 K,这意味着$α$ -相可能形成在我们的Ce薄膜的体层。此外,在80 K的APRES谱中观察到费米能级附近有明显的Kondo凹陷,表明$γ$ -Ce中形成了Kondo单重态.此外,通过DFT+DMFT计算,模拟了电子结构,理论谱函数与实验ARPES谱吻合较好。在$γ$中,自能虚部的低频行为不仅证实了近藤单重态在$T_{\rm KS} \geq 80$ K处出现,而且暗示了它们在较低的特征温度($T_{\rm coh}\sim 40$ K)下由于$f$-$f$电子间的间接RKKY相互作用而成为相干态.此外,理论模拟得到的$T_{\rm coh}$与XRD谱图得到的$T_{γ-α}$接近。这些问题表明近藤方案可能在铈薄膜的$γ$ - $α$相变中起重要作用。
2020-06-08 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
The crystalline electric field as a probe for long range antiferromagnetic order and superconductivity in CeFeAsO$_{1-x}$F$_x$
用非弹性中子散射研究了$_{1-x}$($x=0,0.16$)中CePDMATHABMM的晶体电场(CEF)激发.对于非超导CeFeAsO,Ce CEF能级在顺磁状态下有三个磁性二重态,但当Fe离子反铁磁排列时,这些二重态分裂为六个单线态。对于超导CeFeAsO $_{0.84}$ F $_{0.16}$($T_c=41$ K),其中静态AF顺序被抑制,Ce CEF能级在所有温度下在$\hbarω=0,18.7,58.4$ meV有三个磁偶极子。仔细测量的固有线宽$Γ$和峰值位置的18.7毫电子伏的模式揭示了明确的异常在$T_c$,符合强烈增强的本地磁化率$χ^{\prime\prime}(\hbarω)$低于$T_c$。这些结果表明,CEF激发的稀土氧化物可以作为一个探针的自旋动力学在附近的FeAs平面。
2008-07-31 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
High orbital-moment Cooper pairs by crystalline symmetry breaking
本研究揭示低晶体对称性材料中可产生高轨道矩的s波库珀对,其动量空间相位纹理可用于设计轨道电子学约瑟夫森效应。
2023-05-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Observation of quantum oscillations, linear magnetoresistance, and crystalline electric field effect in quasi-two-dimensional PrAgBi$_2$
本文通过磁化率、热容、量子振荡和磁输运测量结合第一性原理计算,揭示了准二维PrAgBi$_2$中存在晶体电场效应和Dirac费米子,并观测到高达1060%的线性不饱和磁电阻。
2025-02-03 cond-mat.str-el
Ferromagnetic Quantum critical behavior in three-dimensional Hubbard model with transverse anisotropy
在电子密度为$n=0.4$的情况下,考虑了具有横向各向异性的单带哈伯德模型。结果表明,当各向异性选择适当时,基态是铁磁的,磁序垂直于各向异性。随着$\frac tU$(其中$t$为跳跃参数,$U$为库仑排斥)比$\frac tU$的增大,居里温度降低,体系达到量子临界点$(T_C=0)$ .引入电子算符的施温格玻色子和从费米子表象,得到了这个结果。对自旋单重态费米场积分,得到了一个有效的具有铁磁交换常数的海森堡模型,该模型的矢量确定了巡游电子自旋的局域取向。自旋矢量的振幅是巡游电子的有效自旋,说明了在基态中某些位置被双重占据或为空的事实。由于磁振子的各向异性,磁振子涨落将系统推向量子临界状态,当有效自旋非常小时,这些磁振子涨落将抑制磁序。
2012-07-06 cond-mat.str-el
Crystalline Nodal Topological Superconductivity and Bogolyubov Fermi Surfaces in Monolayer NbSe$_2$
本文对面内磁场和Rashba自旋轨道耦合(SOC)共同作用下的Ising超导体NbSe $_{2}$的相图进行了微观计算。排斥相互作用导致两种不同的不稳定性,在单重态和三重态相互作用通道。虽然我们恢复以前预测的节点拓扑超导状态的情况下,Rashba SOC在大磁场与六对节点沿\(Γ\) - \(M\)线,有限的Rashba SOC打破了对称性,保护这些节点,因此通常解除它们,导致在拓扑平凡的阶段。但是,当沿$Γ$ - $K$三行之一应用该字段时,情况例外。在这种情况下,一个单一的镜像对称仍然可以保护两对节点的原始六个,导致一个\emph{crystalline}拓扑超导相。根据库珀对的质心动量,这种超导状态显示出Bogolyubov费米面或点节点。此外,Chern数为6的手性拓扑超导相实现在大Rashba SOC和占主导地位的三重态相互作用的制度,自发打破时间反演对称性。
2020-05-12 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Correlated Dirac Particles and Superconductivity on the Honeycomb Lattice
在考虑大相互作用极限和$t-J_1-J_2$模型的情况下,研究了掺杂蜂窝晶格中最近邻单重态对的性质和d波超导的出现.首先,通过应用重整化的平均场程序以及奴隶玻色子理论,占接近莫特绝缘状态,我们确认的d波超导的出现与早期的作品。我们发现,一个小的,但有限的$J_2$自旋次近邻之间的耦合稳定的d-波对称性相比,扩展的s-波的情况。在小空穴掺杂时,为了使能量最小化并使整个费米面或所有狄拉克点都有间隙,超导基态的特征在于$d+id$单线对被分配给一个谷,而$d-id$单线对被分配给另一个谷,从而保持时间反演对称性。轻微掺杂的情况是不同于重掺杂的情况下(约3/8和5/8填充),支持纯手性$d+id$对称性和破坏时间反演对称性。然后,我们应用泛函重整化群,详细地研究了半填充附近的反铁磁性与超导电性之间的竞争。我们讨论了可能的应用程序,强相关的化合物与铜六角平面,如在$_3$铜$_{2}$ VO $_9$。我们的发现也与理解具有冷原子的奇异超流性有关。
2013-01-07 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Electron and boson clusters in confined geometries: symmetry breaking in quantum dots and harmonic traps
我们讨论了半导体量子点中晶体电子团簇的形成和谐波陷阱中中性玻色子晶体模式的形成。在第一个例子中,我们使用椭圆形量子点中的两个电子的计算来表明电子可以本地化并形成分子二聚体。计算的单重态-三重态分裂(J)作为磁场(B)的函数与共隧穿测量结果一致,其行为反映了大B时二聚体的有效解离。了解点的形状和J(B)可以确定缠结的程度。在第二个例子中,我们研究强排斥中性玻色子在二维谐波陷阱。超越Gross-Pitaevskii(GP)平均场近似,我们表明,玻色子可以本地化,并形成类似的结晶环图案。结晶相的总能量与GP溶液相反地饱和,并且其空间范围变得小于GP冷凝物的空间范围。
2006-04-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el physics.atom-ph
Mean-field model for magnetic orders in NpTGa5 with T=Co, Ni or Rh
用定域5 $f^4$电子的晶电场模型统一解释了NpTGa $_5$(T=Co,Ni,Rh)的磁跃迁特性.该模型以CEF双重态和单重态为局域态,并考虑了平均场论中的偶极和四极相互作用。根据相互作用参数的大小,这定性地再现实验观察到的磁性行为在NpTGa $_5$不同的有序现象。四极自由度对于不同的磁序是必不可少的。有人认为,NpRhGa $_5$是接近一个多临界点,四极和偶极子与不同的方向是竞争秩序。
2008-04-15 cond-mat.str-el
Ferro-quadrupolar ordering in PrTi$_2$Al$_{20}$
宏观研究中早些时候报道的PrTi $_2$ Al $_{20}$中非磁性相变的起源已使用弹性和非弹性中子散射技术在微观上得到证实。光谱表明,晶体电场基态是一个非磁性的$Γ_3$双峰,而激发态是两个三重态($Γ_4$和$Γ_5$)和一个单重态($Γ_1$)。外磁场下的衍射实验表明,非磁跃迁确实是铁四极有序的,这是基态二重态简并度协同去除的结果。因此,可以得出结论,PrTi $_2$ Al $_{20}$是另一个罕见的例子Pr化合物表现出非磁性四极顺序。
2011-08-18 cond-mat.str-el
Topological paramagnetic excitons of localized f electrons on the honeycomb lattice
研究蜂窝晶格上局域f电子的顺磁激子,通过对称性分析和Bogoliubov方法计算色散,发现xy模型支持非平庸拓扑态及无需磁有序的拓扑边缘态。
2023-07-27 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Dual model for magnetic excitations and superconductivity in UPd2Al3
UPd_2Al_3中的重费米子态可以用对偶模型近似描述,其中三个U-5 f电子中的两个处于定域态,被晶体电场分裂成两个低位单态,分裂能约为6 meV。第三个5 f电子具有巡游特征,形成重电子带。非弹性中子散射和隧穿实验表明,磁激子,集体传播晶体场激发的本地化5 f电子,介导超导(SC)配对UPd 2Al 3。这种新的机制的理论是在一个nonretarded的方法。分析了磁激子带的模型,并与实验结果进行了比较。导出了它们所介导的sc对势,并求解了带隙方程。结果表明,这种机制有利于奇宇称态,这是由于晶体电场和AF序参量的组合对称性破缺的非简并。本文还讨论了一个考虑自旋涨落对电子对贡献的混合模型。
2001-10-19 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Lattice Distortion and Octupole Ordering Model in CexLa1-xB6
可能的序参量的第四阶段在CexLa 1-xB 6的讨论,特别注意最近观察到的晶格畸变。提出了沿[111]方向畸变的起源是一个具有有限波数的Γ_{5 u}型八极阶。晶体电场(CEF)能级被一个具有Γ_{5 u}对称性的平均场分裂为三个能级。基态和最高的单线态具有相同的四极矩,而中间的双线态具有相反的符号。结果表明,任何共线阶的Γ_{5 u}型八极矩都伴随着Γ_{5g}型铁四极矩,四极矩与晶格的耦合导致了畸变。在相变的磁化的尖点被再现,但由于八极矩的内部磁场是小于观察到的一个数量级。
2003-04-30 cond-mat.str-el
Antiferro-quadrupole state of orbital-degenerate Kondo lattice model with f^2 configuration
为了阐明$f$轨道在PrPb $_{3}$中反铁四极结构出现中的关键作用,我们利用数值对角化技术研究了轨道简并的Kondo晶格模型的基态性质.在PrPb $_{3}$中,Pr $^{3+}$具有$4f^{2}$构型,并且晶体电场基态是非Kramers双峰$Γ_{3}$。在$j$耦合方案中,$Γ_{3}$态由两个局部单线态描述,每个单线态由两个$f$电子组成,一个在$Γ_{7}$轨道上,另一个在$Γ_{8}$轨道上.由于在立方结构中,$Γ_{7}$具有定域性质,而$Γ_{8}$轨道是相当巡回的,我们提出了PrPb $_{3}$有效哈密顿量的轨道简并Kondo晶格模型.我们表明,反铁轨道状态是有利于所谓的双交换机制,这是多轨道系统的特点。
2007-10-08 cond-mat.str-el
Interacting second-order topological insulators in one-dimensional fermions with correlated hopping
低维相互作用量子系统中的高阶拓扑晶相是一个具有挑战性且尚未探索的研究课题。在这里,我们推导出一个哈密顿描述费米子通过相关的跳跃过程,打破手征不变性,但保持反转和时间反演对称性相互作用。通过这种方式,我们表明,我们的一维模型产生了一个相互作用的二阶拓扑绝缘相,支持带隙边缘状态。这种相互作用相位的拓扑性质可以通过非局域弦关联函数的长程序和纠缠谱的偶简并性来揭示。对于强相互作用,我们反而发现拓扑结晶相被破坏并被单线态超导相取代。后者,其特点是当地的费米子配对,原来出现在一个均匀的,并在一个相分离的形式。相应地,导出的一维模型和二阶拓扑绝缘体可以在原子量子模拟器中进行探索和研究。
2022-08-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
High-Field Magnetization of CeRu2Al10
为了获得CeRu 2Al 10中长程序(LRO)的信息,在高磁场下对CexLa 1-xRu 2Al 10(x = 1,0.75)进行了磁化测量。我们成功地获得了这两种化合物在沿a轴(磁化易轴)的磁场作用下的磁相图,并发现x = 1的LRO在~50 T(顺磁相的临界磁场)处消失。当x = 0.75时,La替代使临界磁场降低到~37 T.磁相图和磁化曲线定性地与最近Hanzawa的平均场计算结果一致,该结果是通过假设Ce离子的结晶电场基态具有大的磁各向异性的二聚体得到的。这些结果支持了Tanida等人最近提出的单重态对形成方案。我们还指出了当x = 1时,在~40 T ~50 T之间出现场致磁相的可能性。
2010-05-27 cond-mat.str-el
Magnetic Exciton Mediated Superconductivity in the Hidden-Order Phase of URu2Si2
我们提出了磁激子介导的超导电性发生在神秘的隐藏顺序相的URu2Si2。反铁十六极有序模型很好地再现了只在隐序相中观察到的大量集体激发的特征,并将其作为色散晶体电场激发的痕迹。高压反铁磁相超导性的消失,自然可以理解为磁激子强度的突然抑制。的磁激子模式的动量依赖性的分析,导致在Eg对称性的奇异手征d波单重配对。的伊辛样的磁场响应的模式产生的强各向异性观察到的上临界场,即使对于相当各向同性的3维费米表面的这种化合物。
2011-09-01 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
The symmetry of the superconducting order parameter in PuCoGa$_5$
通过零场和横场μ子自旋弛豫($μ$ SR)测量,研究了单晶PuCoGa $_5$($T_{\rm c} = 18.5$ K)中超导序参量的对称性,探讨了混合态中可能存在的与超导相和面内磁场穿透深度$λ(T)$相关的轨道和/或自旋矩(时间反对称破坏TRV).我们没有发现TRV的证据,并表明,超流密度,或者,$Δλ(T) = λ(T) - λ(0)$,是$\propto T$的$T/T_{\rm c} \leq 0.5$。总之,这些测量是一致的偶宇称(伪自旋单线态),d波配对状态。
2005-01-14 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
The SU(N) Heisenberg model on the square lattice: a continuous-N quantum Monte Carlo study
一个量子相变通常是通过调整一个外部参数,出现在一个耦合常数的哈密顿诱导。另一种途径是改变系统的全局对称性,例如,SU(2)到SU(N)。然而,在这种情况下,控制参数的离散性质阻止人们识别和表征过渡。我们展示了如何克服这一限制的SU(N)海森堡模型的帮助下,单重投影算法,可以连续处理N。在正方形晶格上,我们发现在Nc=4.57(5)处Neel有序相和晶体键序相之间存在直接的、连续的相变,临界指数z=1,β/nu=0.81(3)。
2009-12-14 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Distinct Kondo Screening Behaviors in Heavy Fermion Filled Skutterudites with 4f1 and 4f2 Configurations
填充方钴矿重费米子(HF)化合物主机丰富的基态取决于f电子配置。CeOs_4Sb_(12)(COS)和PrOs_4Sb_(12)(POS)分别具有Ce_4f_1和Pr_4f_2组态,表现出明显的近藤绝缘和HF超导性质。我们揭示了潜在的微观起源的角度分辨光电子能谱研究。它们的eV标度能带结构匹配良好,代表了ROs_4Sb_(12)(R =稀土)体系中导电电子的共同特征。然而,f电子与其中的传导电子的相互作用不同。在COS中观察到了导电电子与f电子之间的强杂化,杂化带隙依赖于能带,直接揭示了近藤绝缘态的发展。虽然POS的基态是单线态,但由于近藤散射与热激发的三重态晶体电场(CEF)状态,存在有限但不相干的杂化。我们的研究结果有助于理解COS和POS中有趣的性质,并提供了一个清晰的演示HF系统与4f1和4f2配置的微观差异。
2020-06-09 cond-mat.str-el
Transport properties of the heavy fermion superconductor PrOs$_{4}$Sb$_{12}$
我们测量了PrOs $_{4}$ Sb $_{12}$、LaOs $_{4}$ Sb $_{12}$和NdOs $_{4}$ Sb $_{12}$单晶的电阻率、热电势、霍尔系数和磁阻。PrOs $_{4}$ Sb $_{12}$中的所有输运性质与LaOs $_{4}$ Sb $_{12}$和NdOs $_{4}$ Sb $_{12}$在高温下的输运性质相似,表明4个$f$电子的局域化特征. LaOs $_{4}$ Sb $_{12}$和PrOs $_{4}$ Sb $_{12}$的横向磁电阻在宽场方向上趋于饱和,表明这些化合物是没有开轨道的未补偿金属。通过对所有主场方向的磁共振测量,我们确定了场诱导有序相的相图,这为$Γ_{\rm 1}$的单重结晶电场基态提供了明确的证据。
2005-07-19 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Superconducting properties of Pr-based Filled skutterudite PrRu$_4$As$_{12}$
本文报道了填充方钴矿\pra($T_{\rm c}$ = 2.33 K)超导特性和Pr晶体电场(CEF)能级的系统研究。上临界场$H_{\rm c2}$和Ginzburg-Landau(Maki)参数$κ_2$的温度依赖性表明了s波清洁极限超导性。电子比热系数$γ\sim 95$ mJ/KPDMATHABMR mol比\lra大$\sim 1.5$倍,表明$4f$起源的准粒子质量增强.磁化率$χ(T)$表明CEF基态为$Γ_1$单重态,$Γ_4^{(1)}$三重态第一激发态位于$Δ_{\rm CEF}\sim 30$ K以上.通过对\pos、\prs、\pra和镧系参比化合物的系统比较发现,导电电子的非弹性交换和非球面电荷散射对Pr系填充方钴矿的准粒子质量和$T_{\rm c}$值的提高起着至关重要的作用。
2007-10-02 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con