Kondo effect in three-dimensional Dirac and Weyl systems
三维狄拉克和外尔系统中的磁性杂质表现出迷人的不同范围的近藤物理,具有独特的实验光谱特征。当费米能级精确地处于狄拉克点时,狄拉克半金属由于赝能隙态密度而实际上不太可能是近藤效应的候选者。然而,附近量子临界点的影响导致近藤物理的非常规演化,即使是化学势的微小偏差。分离简并的狄拉克节点产生外尔相:由于有效的杂质磁场,时间反演的破缺排除了近藤,但是在时间反演不变的外尔系统中可以获得不同的近藤变体。
2015-09-21 cond-mat.str-el
Kondo Insulator to Semimetal Transformation Tuned by Spin-Orbit Coupling
近藤绝缘体中拓扑非平凡电子态的最新理论研究指出了自旋轨道耦合(SOC)对稳定这些态的重要性。然而,系统的实验研究,调整SOC参数$λ_{\rm{SOC}}$在近藤绝缘体仍然难以捉摸。主要原因是(化学)压力或掺杂的变化强烈影响近藤耦合$J_{\text{K}}$和化学势$μ$ -这两个决定材料基态的基本参数-因此可能的$λ_{\rm{SOC}}$调谐效应仍然未被注意到。在这里,我们提出了成功的替代系列Ce $_3$ Bi $_4$(Pt $_{1-x}$ Pd $_x$)$_3$($0 \le x \le 1$)的原型(非中心对称)近藤绝缘体Ce $_3$ Bi $_4$ Pt $_3$的生长。Pt-Pd取代是等结构、等电子和等大小的,因此可能使$J_{\text{K}}$和$μ$基本上保持不变。相比之下,$5d$元素Pt和$4d$元素Pd之间的大质量差导致$λ_{\rm{SOC}}$的大差异,因此$λ_{\rm{SOC}}$是系列中的主要调谐参数。令人惊讶的是,随着增加$x$(减少$λ_{\rm{SOC}}$),我们观察到近藤绝缘体半金属过渡,表现出前所未有的激烈的影响SOC。完全取代的终端化合物Ce $_3$ Bi $_4$ Pd $_3$显示最近预测的Weyl近藤半金属的热力学特征。
2017-06-16 cond-mat.str-el
Kondo effect driven by chirality imbalance
提出了相对论轻费米子的手征不平衡(或手征化学势)驱动的近藤效应的新机制。这种效应是通过一个右手或左手费米子和一个重杂质之间的混合来实现的,即使在零密度的手征不平衡物质中。这与通常的有限密度诱导的近藤效应不同。我们推导出近藤效应从微扰计算和平均场的方法。我们还讨论了近藤效应的温度依赖性。在非零手征化学势下的近藤效应可以通过未来的晶格模拟来检验。
2020-06-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el hep-ph
Kondo destruction and fixed-point annihilation in a Bose-Fermi Kondo model
超越朗道有序参数涨落框架的量子临界性在阐明奇怪金属的行为方面发挥着核心作用。一个突出的情况下出现在近藤晶格系统,已被广泛分析的一个有效的玻色费米近藤模型。在这里,自旋同时耦合到传导电子带和代表磁波动的无隙矢量玻色子。玻色-费米近藤模型的特点是相互作用的近藤破坏的不动点,具有动力学普朗克($\hbar ω/ k_{\rm B} T$)标度和准粒子损失等性质。在这里,我们进行了重整化群分析的模型与自旋各向同性,并确定成对湮灭的不动点的谱的玻色浴的演变。我们的分析不仅提供了一个基本上完整的理解以前的数值结果的SU(2)对称模型,但也揭示了一个令人惊讶的特点顺序定点湮灭。我们的研究结果为理解自旋各向同性重费米子金属以及掺杂Mott-Hubbard系统的量子临界性奠定了基础。
2022-07-18 cond-mat.str-el
Understanding one-dimensional topological Kondo insulator: Poor man's non-uniform antiferromagnetic mean-field theory versus quantum Monte Carlo simulation
拓扑近藤绝缘体(TKI)是相互作用拓扑绝缘体的一个重要例子,其中电子的关联效应起着关键作用。然而,我们对这个及时的问题的理解大多来自数值模拟(特别是在一维空间),这确实包括相关效应,但提取潜在的物理是黑箱。在这项工作中,我们使用非均匀反铁磁平均场(nAFM)理论来理解TKI模型,$1D$ $p-$波周期安德森模型($p$ -PAM)的基础物理。通过与精确的量子蒙特卡罗模拟的比较,我们发现当Hubbard相互作用较弱时,nAFM理论是对基态性质的一个很好的近似。这强调了在这个系统中占主导地位的反铁磁关联和本地反铁磁图片捕捉相互作用的多体基态的定性性质。在$p$ -PAM体系中引入额外的导带,导致了从Haldom相到拓扑平凡相的量子相变.我们相信这些结果可能有助于理解新的物理相互作用TKI材料,如SmB $_{6}$和其他相关化合物。
2019-08-10 cond-mat.str-el
Kondo Effect with Weyl Semimetal Fermi Arcs
用变分法研究了时反不变量Weyl半金属中费米弧的近藤效应。为了说明非平凡自旋织构带来的结果,我们计算了空间自旋-自旋关联函数。关联函数表现出高度的各向异性。对角关联函数以反铁磁关联为主,而非对角部分的关联函数则更为复杂。关联函数与自旋织构具有相同的对称性。调节化学势改变了关联函数的模式和关联长度。外尔半金属费米弧与狄拉克半金属费米弧的关联函数存在差异。
2017-09-23 cond-mat.str-el
Understanding Kondo Peak Splitting and the Mechanism of Cohernt Transport in a Single-Electron Transistor
近藤峰在磁场和偏压作用下的特殊分裂行为可以通过非微扰动力学理论(NDT)计算的非平衡延迟格林函数来解释。在NDT中,铅点铅系统的应用表明,新的共振隧穿能级附近的费米能级激活和传统的近藤峰费米能级时,施加偏压减小。磁场引起谱密度的不对称性,并将新的共振峰转变为主峰,主峰的行为解释了非平衡Kondo现象的所有特征。我们还展示了通过新的共振隧穿能级的相干输运机制。
2007-10-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
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
Kondomania
最初,近藤效应描述了具有内部量子力学自由度的缺陷的金属中的电子的散射机制。定域态和巡回态之间的特征性动态相互作用以许多不同的形式出现。现在很清楚,近藤效应塑造了各类量子材料的性质,是理解它们不寻常性质的关键。在下文中,我们概述了这个孔多马尼亚最重要的发展。
2021-08-31 cond-mat.str-el
Shadow surface states in topological Kondo insulators
当化学势被调谐到狄拉克点时,3D拓扑绝缘体的表面态一般具有可忽略的量子振荡。与此相反,我们发现拓扑近藤绝缘体可以支持表面态与任意大的费米面时,化学势被钉扎到狄拉克点。我们说明,这些费米面引起的有限频率的量子振荡,这可以成为可比的极端面积的未杂化体带。我们表明,这种情况发生时,晶体的对称性降低从立方到tetraternal在一个最小的两个轨道模型。我们将这种表面模式称为“阴影表面状态”。此外,我们表明,足够的次近邻面外杂化导致阴影表面态可以自洽稳定的四拓扑Kondo绝缘体。因此,阴影表面态提供了一个重要的例子,高频量子振荡超出了立方拓扑近藤绝缘体的背景。
2021-12-26 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Understanding the Josephson current through a Kondo-correlated quantum dot
研究了调谐到近藤机制的量子点的约瑟夫森电流0- $π$跃迁。用数值精确的连续时间量子Monte Carlo方法对BCS超导引线单杂质Anderson模型进行了数值模拟。为了与实验进行比较,通过拟合正常状态线性电导来确定隧道耦合。实现了良好的协议的临界约瑟夫森电流对能级能量的依赖性。对于增加隧道耦合的近藤规模变得可比的超导能隙和制度的超导性和近藤相关性之间的最强竞争达到,我们预测在这个制度的临界电流的栅极电压的依赖性。
2012-06-01 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Theory of Scanning Tunneling Spectroscopy: from Kondo Impurities to Heavy Fermion Materials
近藤系统从单一的近藤杂质到重费米子材料,为我们提供了大量的非常规性质,其理论理解仍然是凝聚态物理的主要开放问题之一。在过去的几年里,突破性的扫描隧道光谱(STS)实验为近藤系统的电子结构提供了前所未有的新见解。然而,解释这些实验的结果-微分电导和准粒子干涉光谱-已经复杂的事实,即电子隧道从STS尖端进入系统可以隧道进入重磁矩或轻导带状态。在这篇文章中,我们简要地回顾了在理解这两个隧道路径之间的量子干涉如何影响STS实验结果方面所取得的理论进展。我们展示了如何使我们能够解释STS实验的结果,一系列的重费米子材料提供详细的知识,其复杂的电子结构。这是一个必要条件的知识,为开发一个更深层次的理解重费米子材料所表现出的迷人的性能,从非传统的超导性,非费米液体行为在量子临界点附近。
2017-01-26 cond-mat.str-el
Bose-Fermi Kondo model with Ising anisotropy: cluster-Monte Carlo approach
玻色-费米近藤模型捕捉了近藤屏蔽破坏的物理过程,这对理解量子临界重费米子金属具有广泛的兴趣。目前研究玻色-费米近藤模型有限温度性质的理论方法还很有限。在这里,我们提供了一些簇蒙特卡罗方法,我们最近应用到伊辛各向异性玻色费米近藤模型的一致性检查。我们表明,该方法正确地捕捉到的近藤相的标度特性,以及那些接近近藤破坏量子临界点。我们建立了可比的结果时,近藤耦合放置在或远离图卢兹点。
2007-11-26 cond-mat.str-el
Universal Non-equilibrium I-V Curve Near Two-channel Kondo-Luttinger Quantum Critical Point
金属的费米液体范例极大地促进了我们对凝聚态系统的理解。然而,越来越多的量子临界系统被证明表现出非费米液体行为。对这类系统的全面了解仍然缺乏,特别是远离平衡的分析结果很少。在这项工作中,我们提供了一个独特的例子,这样的一个双通道近藤Luttinger模型中的近藤杂质耦合到两个电压偏置的相互作用的电子引线,实验上可实现的耗散量子点。一个奇异的量子相变已经知道存在了二十年,从一个通道到两个通道近藤基态,通过加强电子相互作用的铅,但控制的理论方法,这个量子临界点尚未建立。我们提出了一个控制的方法来解决这个问题,并得到了一个解析形式的普遍非平衡微分电导附近的过渡。最近的实验结果的相关性进行了讨论。
2019-07-02 cond-mat.str-el
Kondo exhaustion and conductive surface states in antiferromagnetic YbIr$_3$Si$_7$
近藤屏蔽和磁有序的相互作用在强关联材料包含本地的时刻是一个微妙的问题。[1]通常,传导电子的数量与矩的数量相匹配或超过矩的数量,并且近藤屏蔽的重费米液体在低温下发展。[2]改变压力、磁场或化学掺杂可以取代这种重费米液体,使其有利于磁有序状态。[3,4]在这里,我们报告发现了这种“近藤晶格”材料的一个版本,YbIr $_3$ Si $_7$,其中自由载流子的数量远小于局部矩的数量。这导致了“近藤耗尽”:[5]电导率在低温下趋于零,因为所有的自由载流子都在近藤单线态的形成中被消耗。这种效应与反铁磁长程序共存,具有内尔温度$T\rm_N = 4.1\,{\rm K}$。此外,该材料显示出具有潜在拓扑性质的导电表面态,因此为未来的研究提出了一个令人兴奋的课题。
2019-08-30 cond-mat.str-el
Experimental observation of the significant difference between surface and bulk Kondo processes in Kondo lattice YbCu$_2$Si$_2$
通过同步辐射角分辨光电子能谱定量区分Kondo晶格YbCu$_2$Si$_2$的表面与体杂化过程,发现表面Kondo温度远低于体,为理解重费米子物理提供新见解。
2023-10-16 cond-mat.str-el
Quantum criticality in Yb(Rh0.97Co0.03)2Si2 probed by low-temperature resistivity
利用电阻率和磁阻效应研究了Yb(Rh0.97Co0.03)2Si 2的量子临界性。Co的部分取代导致了预期的稳定的磁性根据Yb系统的化学压力的应用。然而,近藤击穿的签名保持在相同的位置,在温度-磁场相图相比,化学计量的YbRh 2Si 2。因此,近藤击穿位于反铁磁相内。这些结果很好地符合化学压力下的全局相图[1]。
2009-07-24 cond-mat.str-el
Nonequilibrium Transport through a Kondo Dot: Decoherence Effects
研究了近藤机制下量子点中的电压诱导自旋弛豫效应。利用非平衡态微扰理论,在输运电压远大于温度的极限下,确定了自能和顶点修正对导电电子T矩阵的联合影响。对数发散,开发附近的不同的化学势的铅,被发现被切断的自旋弛豫速率,这意味着非平衡Kondo问题仍然在弱耦合,只要电压远大于Kondo温度。
2004-01-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Global Phase Diagram and Momentum Distribution of Single-Particle Excitations in Kondo insulators
近藤绝缘体作为一种简化的设置正在出现,以研究磁性和金属到绝缘体的量子相变。在这里,我们研究了一个半满近藤晶格模型上定义的磁挫Shastry-Sutherland几何。我们确定了一个“全球”的相图,具有各种零温度相,这些包括近藤破坏的反铁磁和顺磁金属相,除了近藤绝缘体相。我们的结果提供了理论基础,了解如何施加压力的近藤绝缘体可以关闭其杂化间隙,从传导电子释放本地的时刻自旋,并导致磁关联金属。我们还研究了近藤绝缘态的单粒子激发的动量分布,并说明了如何费米表面的功能出现作为一个前兆的近藤破坏金属的实际费米表面。我们讨论了我们的研究结果的影响,近藤绝缘体,包括钐$_6$。
2015-09-09 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
Understanding the Heavy Fermion Phenomenology from Microscopic Model
我们用双杂质DMFT求解了三维周期性Anderson模型。我们获得了温度与温度的关系杂化相图在接近量子临界点(QCP)时,Neel和晶格Kondo温度都降低,并且它们在我们达到的最低温度处不交叉。而在近藤一侧观察到强的铁磁自旋涨落,我们的结果表明,临界静态自旋磁化率在QCP是局部的空间。我们观察到在交叉区域的比热系数和自旋磁化率的对数温度依赖性。
2005-06-30 cond-mat.str-el
Kondo phase diagram of quark matter
在一个具有QCD近藤效应的简单模型中讨论了含有重夸克杂质的夸克物质的基态。该模型包括一个电流-电流相互作用与轻夸克($ψ$)和重夸克($Ψ$)之间的颜色交换。我们引入了能隙函数$Δ\sim \langle \bar ψΨ\rangle $来表示$ψ$和$Ψ$之间的关联,并在重夸克均匀分布的假设下进行了平均场近似.间隙$Δ$的值测量$ψ$和$Ψ$之间的混合强度。从夸克势的最小值和重夸克数守恒的条件得到的能隙方程证明能隙的非零值是最稳定的状态。我们在$μ$(轻夸克化学势)和$λ$(重夸克化学势的模拟)平面上绘制了相图,并确定了QCD近藤效应发生的区域。
2019-01-07 cond-mat.str-el hep-ph nucl-th
Kondo Destruction and Quantum Criticality in Kondo Lattice Systems
近藤晶格中的量子相变是近藤研究的热点之一。一个特别的焦点是近藤破坏,这导致量子临界,超越了朗道框架的序参数波动。这种非常规的量子临界性提供了对实验观察到的不寻常的动力学标度的理解。它还预言了费米面的突然跳跃和额外的(近藤破坏)能量尺度,这两个都被系统的实验所证实。考虑近藤破坏另外产生了一个全球相图,这激发了目前的兴趣,在重费米子材料与可变维数或几何挫折。在这里,我们总结这些发展,并讨论一些正在进行的工作和开放的问题。我们还考虑了这些结果对超导性的影响。最后,我们讨论了自旋轨道耦合对全局相图的影响,提出了SmB 6在压力下可能在近藤绝缘体相和反铁磁金属相之间的过渡区显示出非常规的超导性,并认为重费米子异质结的界面将为探索近藤绝缘体和重费米子超导体的拓扑性质提供一个肥沃的环境。
2013-12-05 cond-mat.str-el
Coqblin-Schrieffer impurity in a singular metal
研究了自旋为$S$的Coqblin-Schrieffer杂质耦合到SU(N)不变量的含$N = 2S+2$的$t-J$开链的边界.该模型是可积的一个耦合参数$v$为任意自旋和带填充的函数。该系统被耦合到一个水库的电子和作为一个功能的化学势的主机链有一个临界点对应的范霍夫奇点的空带的电荷。在这个临界点附近,我们研究了杂质的低温性质作为$v$的函数。对于恒定的化学势,我们得到两个临界耦合值$v_1=-1/2$和$v_2=0$分离相,其中杂质自旋完全补偿(近藤效应),部分屏蔽(欠补偿杂质)或从链解耦(自由自旋)。部分补偿作为$v_1 < v < v_2$区域中的热{ \it激活的近藤效应}的结果而发生。讨论了这种{ \it有限温度近藤效应}在窄禁带半导体中的可能实现。
2000-09-11 cond-mat.str-el
Kondo effect in Dirac systems
我们研究了Dirac系统中的近藤效应,其中Dirac电子通过s-d交换耦合与局域自旋相互作用。固态的狄拉克电子具有线性色散,并且通常由哈密顿量描述,例如对于波数${\bf k}$的$H_k= v{\bf k}\cdot σ$,其中$σ_j$是泡利矩阵。本文利用格林函数理论导出了小$J$的近藤温度$T_{\rm K}$的计算公式。当交换耦合$|J|$很小时,$T_{\rm K}$由$T_{\rm K}\simeq \bar{D}\exp(-{\rm const.}/ρ|J|)$形式的格林函数的奇异性确定,其中$\bar{D}=D/\sqrt{1+D^2/(2μ)^2}$用于截止$D$,$ρ$是费米表面处的态密度。当$|μ|\ll D$、$T_{\rm K}$与$|μ|$:$T_{\rm K}\simeq |μ|\exp(-{\rm const.}/ρ|J|)$成比例时。当费米面收缩到狄拉克点时,近藤屏蔽消失,也就是说,当化学势$μ$正好在狄拉克点时,$T_{\rm K}$消失。电阻率和比热在$T_{\rm K} < T\ll |μ|/k_{\rm B}$范围内呈现log-$T$奇异性.相反,对于$T\sim O(|μ|)$或$T>|μ|$,它们从不显示log- $T$。
2015-05-20 cond-mat.str-el
Theory of Defect-Induced Kondo Effect in Graphene: Numerical Renormalization Group Study
考虑到缺陷的电子态和晶格结构,建立了一个有效的模型,描述了石墨烯中点缺陷引起的近藤效应。结果表明,该模型可以转化为具有有限化学势的单通道赝能隙Anderson模型。数值重整化群方法的基础上,它是澄清,实验观察到的近藤温度的栅电压依赖性理解在这个框架。
2012-05-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
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
Topological Kondo Superconductors
自旋三重态$p$波超导体是拓扑超导体的理想候选者。它们已经被提出在各种异质结构中,其中具有强自旋-轨道相互作用的材料通过邻近效应耦合到传统的$s$波超导体。然而,拓扑超导体存在于自然界中,并纯粹由强电子关联驱动,尚未得到研究。在这里,我们提出了一个实现这样的系统在一类近藤晶格材料的自旋轨道耦合和邻近效应的情况下。其中,奇宇称近藤杂化介导铁磁自旋-自旋耦合,并导致自旋-三重态共振价键($t$ -RVB)配对的本地的时刻。当近藤效应与$t$ -RVB共存时,得到自旋三重态$p\pm i p^\prime$波拓扑超导性。我们确定的非平凡拓扑不变量和Majorana费米子在边缘的拓扑性质。我们的研究结果提供了一个全面的理解UTe $_2$,一个U基铁磁重电子超导体的实验观察。
2023-01-02 cond-mat.str-el
Ferromagnetic quantum critical point in a locally noncentrosymmetric and nonsymmorphic Kondo metal
本文报道在CeSi$_{2-δ}$中通过Ag替代调控近藤耦合,发现由局域非中心对称自旋轨道耦合与非简单空间群对称性保护的铁磁量子临界点及奇异金属行为,为寻找新型铁磁QCPs提供指导。
2023-09-21 cond-mat.str-el
Screened moments in a Kondo insulator
长期以来,人们都知道SmB 6的热力学性质与其绝缘电输运不一致,因此它一直是一个有争议的话题,因为目前还不清楚它的不寻常性质是否与体相或新的金属表面状态有关。我们已经观察到一个整体的时刻屏蔽效应在名义上纯的和Gd掺杂的SmB6通过热容,磁化强度和电阻率的测量,并显示这种新的近藤杂质样效应提供了一个意想不到的,但直观的解释,类似金属的现象产生的强烈相互作用的主机系统。这为强相关绝缘体中数十年的奥秘提供了一个连贯的理解,揭示了以前仅用于金属的技术的扩展效用,并提出了强相关绝缘体中甚至高度稀释杂质的新效应。
2017-07-12 cond-mat.str-el
The strong coupling Kondo lattice model as a Fermi gas
强耦合半填充近藤晶格模型是一个重要的例子,一个强相互作用的密集费米系统,传统的费米气体分析迄今失败。我们纠正这一点,推导出一个精确的变换,映射模型的弱相互作用的电子和空穴准粒子,然后可以通过传统的稀释费米气体方法进行分析的稀释气体。准粒子真空是单重态的莫特绝缘体,它的准粒子动力学是简单的。由于变换是精确的,所以电子谱权求和规则是严格遵守的。在理解单重态莫特绝缘体中电子行为的微妙之处,可以归结为准粒子和裸电子之间相当复杂但精确的关系。自由准粒子理论可以解释为单重态莫特绝缘体的精确可解模型,为探索单重态近藤绝缘体的强耦合机制提供了精确模型。
2007-03-28 cond-mat.str-el
Kondo quasiparticle dynamics observed by resonant inelastic x-ray scattering
聚焦于相关低能自由度的有效模型极大地促进了我们对量子材料的定性理解。一个标志性的例子,近藤模型,是证明相关金属的丰富相图起源于局域和巡回电子的相互作用的关键。现代电子结构计算表明,为了实现定量的材料特定的模型,晶体场和自旋轨道相互作用的准确考虑是必要的。这就提出了一个问题,即局部高能自由度如何被纳入集体电子状态。在这里,我们使用共振非弹性X射线散射(RIXS)的CePd $_3$,以澄清所有相关的能量尺度的命运。我们发现,即使是自旋-轨道激发态在低温下也会获得明显的动量依赖性--这是与底层金属态杂化的明显迹象。我们的研究结果表明,如何本地化的电子自由度赋予相关的金属与新的属性,这是至关重要的超导,电子超导和拓扑状态的微观理解。
2022-07-23 cond-mat.str-el
Weyl-Kondo semimetals in nonsymmorphic systems
目前有相当大的兴趣来探索强关联金属中的电子拓扑结构,重费米子系统提供了一个有前途的设置。最近,在理论和实验研究中同时发现了Weyl-Kondo半金属相。理论工作是在一个时间反演不变但反演对称性破缺的近藤晶格模型中进行的。在本文中,我们展示了一些详细的非对称空间群对称性和强相关性如何合作,形成外尔节点激发高度约化的速度和引脚所产生的外尔节点的费米能量。在理解Ce $_3$ Bi $_4$ Pd $_3$中的大的自发霍尔效应的背景下,在最近考虑这种效应之后,这里进一步分析Weyl-Kondo解的倾斜变化(Dzsaber等人,arXiv:1811.02819)。我们讨论了我们的结果的影响,为丰富的全球相图的重费米子金属,和空间群对称性执法的拓扑半金属在其他强相关的设置。
2020-03-26 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
Nonlocal Kondo effect and two-fluid picture revealed in an exactly solvable model
针对重费米子系统双流体行为缺乏微观理论描述的问题,本文提出一个严格可解的动量空间非局域近藤-海森堡模型,揭示了费米面连续演化与双流体行为,推广了卢廷格定理,为相关现象的微观解释提供了新洞见。
2023-01-29 cond-mat.str-el
Orbital selective and tunable Kondo effect of magnetic adatoms on graphene: Correlated electronic structure calculations
我们已经研究了动力学相关性对石墨烯单层上单个Co吸附原子的电子结构的影响,最近开发了一种新的纳米材料方法,该方法将密度泛函计算与强相互作用的3d电子的完全动力学处理相结合。Co 3d-壳层与石墨烯衬底的耦合以及因此的动态相关性强烈依赖于轨道对称性和系统参数(温度、吸附原子与石墨烯片的距离、栅极电压)。当发生近藤效应时,我们发现动力学关联在费米能级附近的Co 3d谱中产生强烈的温度依赖峰.此外,我们发现近藤效应可以通过施加栅极电压来调谐。事实证明,近藤峰的位置被钉在石墨烯的狄拉克点上,而不是化学势上。
2010-06-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Spin-charge Kondo effect for a quantum dot with side coupled Majorana zero mode
本文研究量子点侧耦合马约拉纳零模并与正常引线连接的系统,揭示其低能物理为自旋-电荷近藤效应,推导有效模型并阐明屏蔽云标度行为及边界条件对奇偶效应的修正。
2025-02-23 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
Interplay between Kondo effect and Ruderman-Kittel-Kasuya-Yosida interaction
Ruderman-Kittel-Kasuya-Yosida(RKKY)相互作用和近藤效应之间的相互作用有望为强关联电子材料中许多现象的出现提供驱动力。金属中的两种磁性杂质是包含所有这些成分的最小可能系统,并定义了一种自下而上的方法,以长期了解浓缩/致密系统。本文采用低温扫描隧道谱(STS)结合密度泛函理论(DFT)和数值重整化群(NRG)计算,对埋在Cu(100)表面下的铁二聚体进行了实验和理论研究.近藤效应,特别是Abrikosov-Suhl共振的宽度,由于杂质之间的磁耦合而被强烈改变或甚至抑制。它作为二聚体分离的函数振荡,揭示了它与传导电子介导的RKKY相互作用有关。基于密度泛函理论的模拟支持这一概念,显示出与实验中发现的耦合强度相同的振荡周期和趋势。
2014-11-19 cond-mat.str-el
Kondo effect at low electron density and high particle-hole asymmetry in 1D, 2D, and 3D
利用微扰标度和NRG方法,研究了近藤杂质问题中的特征能量标度随交换耦合常数$J$和传导电子密度的变化.讨论了杂质结合能$ΔE$与近藤温度$T_K$的关系。我们发现,这两个是成比例的大值的$J$,而在弱耦合限制的能量增益是二次的$J$,而近藤温度是指数小。这两个量之间的确切关系取决于能带态密度的具体形式。在低电子密度的限制下,近藤屏蔽受到由于带边van Hove奇异性的存在而引起的强粒子-空穴不对称性的影响。我们考虑的情况下,1D,2D和3D紧束缚晶格的反平方根,阶跃函数,和平方根的状态密度是各自的维数的特征。根据$T_K$是高于还是低于$μ$(从能带底部测量的化学势),我们总是发现两种不同的状态。对于2D和3D,我们发现在$ΔE$中大- $J$和小- $J$渐近之间的S形交叉,以及对于$T_K < μ$,$ΔE$和$T_K$之间的明确分离。对于1D,还有一个相当大的中间$J$制度,近藤温度是二次在$J$由于在带边的发散态密度。此外,我们发现,在1D的粒子-空穴的不对称性导致了一个大的减少相比,通过近似的状态密度为常数(平带近似)的标准结果的$T_K$,而在3D的情况相反,这是由于非平凡的相互作用的交换和潜在的散射重整化的粒子-空穴的不对称性的存在。
2016-09-06 cond-mat.str-el
Chiral Weyl--Kondo semimetal and circular photogalvanic effect in a prototype Kondo lattice system
Rice University(莱斯大学);Smalley-Curl Institute, Rice University(斯马利-柯尔研究所,莱斯大学);Rice Center for Quantum Materials, Rice University(莱斯量子材料中心,莱斯大学)
本研究构建原型Kondo晶格模型,证明对称性强制的Kramers手性Weyl费米子及圆光电流效应中的尖锐频域峰,为强关联拓扑费米子提供光谱识别途径。
2026-09-29 cond-mat.str-el
Spectral properties of a two-orbital Anderson impurity model across a non-Fermi liquid fixed point
本文用NRG方法研究了两轨道Anderson杂质模型在交换分裂下的谱性质,其中交换分裂遵循正则和逆Hund规则。该相图包含一个非费米液体固定点,它将屏蔽相与未屏蔽相分开,在屏蔽相处发生传统的近藤效应,在未屏蔽相处交换分裂负责淬灭杂质自由度。在靠近这个固定点的近藤屏蔽侧,杂质态密度在较宽的共振之上显示出窄的近藤峰。该窄峰在未屏蔽相中转变为宽共振内的窄伪能隙。在固定点上,只有后者生存。因此,不动点可以通过化学势处态密度的跳跃来确定。我们还表明,粒子空穴扰动,只是改变轨道能量不洗出的不动点,不像那些扰动杂交的两个轨道。因此,即使远离粒子-空穴对称性,化学势处的态密度跃变仍然是有限的,并且赝能隙仍然固定在化学势处,尽管它被部分填充。我们还讨论了这些结果的晶格模型映射到这个安德森杂质模型的限制大晶格协调的相关性。在接近Mott金属-绝缘体转变时,这些晶格模型必然进入具有局部临界性的区域,该局部临界性反映了杂质非费米液体固定点。然而,不同于杂质,晶格可以摆脱单杂质的固定点不稳定性自发发展体相干的破缺相,我们确定不同的晶格模型。
2004-02-09 cond-mat.str-el
Kondo effect in a two-dimensional electron gas in the Persistent Spin Helix regime
本文采用数值重整化群研究强自旋—轨道耦合二维电子气在持续自旋螺旋态内外的近藤效应,揭示磁场取向与自旋轨道耦合对杂质谱及近藤温度的调控机制。
2025-04-05 cond-mat.str-el
Toward a New Microscopic Framework for Kondo Lattice Materials
了解近藤晶格材料中重电子的出现和随后的行为是凝聚态物理中的重大挑战之一。从这个角度来看,我们回顾了在过去十年中取得的进展,并提出了一些未来的研究方向。我们的重点将是发展一个新的微观框架,结合从现象学描述的关键实验结果出现的基本概念。
2016-01-22 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Kondo effect of an adatom in graphene and its scanning tunneling spectroscopy
我们研究了单个磁性吸附原子在石墨烯表面的近藤效应。结果表明,石墨烯中Dirac点附近独特的线性色散关系使其更容易形成局域磁矩,这意味着可以在比金属基质更宽的参数范围内观察到近藤共振。结果表明,从近藤区到混合价区,甚至到空轨区,都能形成近藤共振。近藤共振在第一个区域表现为尖锐的峰,而在其余两个区域中具有峰谷结构和/或反共振,这是由于石墨烯中杂质能级的显著加宽导致的显著背景导致的Fano共振。我们还研究了吸附原子的扫描隧道显微镜(STM)光谱,它们显示出明显的粒子-空穴的不对称性时,化学势的调整施加到石墨烯的栅极电压。最后,我们研究了STM针尖和石墨烯之间的直接隧穿通道对近藤共振的影响,发现近藤共振的线形不受影响,这可能是由于石墨烯中不寻常的大不对称因子。我们的研究表明,石墨烯是系统研究近藤物理的理想平台,这些结果有助于进一步激发该系统的相关实验研究。
2012-04-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Manipulability of the Kondo effect in a T-shaped triple-quantum-dot structure
利用数值重整化群方法,对T型三量子点结构的近藤效应进行了理论研究。结果表明,在电子-空穴对称点处,随着温度的降低,系统熵有机会在不同的点间耦合下出现三种跃迁过程。这导致了近藤物理学的不同图像,包括三阶段的近藤效应。其次,当电子-空穴对称性被破坏或结构参数改变时,在电导谱中也可以观察到近藤共振。然而,它显示了对相关量的替代依赖性,即,库仑相互作用和点间耦合。所有这些现象都显示了该系统中丰富而有趣的近藤物理。我们相信这一工作将有助于进一步理解三量子点结构中的近藤效应。
2020-08-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Global Phase Diagram of the Kondo Lattice: From Heavy Fermion Metals to Kondo Insulators
我们讨论了一般的理论论点提出的T=0的反铁磁近藤晶格系统的全局相图,区分建立和prostretured。除了众所周知的具有“大”费米面(P_L)的顺磁金属相之外,还存在具有“小”费米面(AF_S)的反铁磁相。我们提供了详细的推导的量子非线性西格玛模型(QNLsM)表示的近藤晶格哈密顿量,这导致了一个有效场论包含低能量费米子附近的费米面和低能量玻色子近零动量。通过对混合费米子-玻色子系统的重整化群的发展,使这种有效场论的渐近精确分析成为可能。考虑如何连接AF_S和P_L相,得到了一个全局相图,这不仅使反铁磁重费米子金属的局域量子临界理论成为现实,而且为理解最近在化学掺杂以及加压的YbRh_2Si_2中令人惊讶的实验提供了基础。我们指出,当自旋1/2局域磁矩和传导电子数相等时,仍然会出现AF_S相。这一观察提出了在近藤绝缘体制度的重费米子系统的全球相图的前景。最后,我们讨论了近藤击穿物理这里讨论的近藤晶格系统和非费米液体行为最近从全息的角度研究之间的联系。
2010-09-30 cond-mat.str-el hep-th
Kondo effect in the seven-orbital Anderson model hybridized with $Γ_8$ conduction electrons
用数值重整化群方法研究了$Γ_8$导电电子杂化的七轨道Anderson模型中的双通道近藤效应,通过对两个局域$f$电子(对应于$^{3+}$或$^{4+}$离子)的数值分析,证实了双通道近藤现象的特征之一--$0.5\log 2$的剩余熵,对于局部$Γ_3$非Kramers双重态出现。为了进一步理解$Γ_3$态,基于$j$ - $j$耦合方案建立了有效模型.然后,我们重新发现了考虑四极自由度的双通道$s$ - $d$模型。最后,我们简要介绍了我们最近对三个局域$f$电子的双通道近藤效应的研究结果。
2017-08-03 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Fate of the Kondo Effect and Impurity Quantum Phase Transitions Through the Lens of Fidelity Susceptibility
近藤效应是一种普遍存在的现象,出现在低温下的量子限制系统耦合到一个连续的浴。在理解和控制它的努力引发了跨凝聚态物理的几个学科的重要发展。这些研究中反复出现的一种模式是,对近藤效应的抑制往往会导致有趣的物理现象,如杂质量子相变或非费米液体行为。我们表明,保真度的敏感性是一个敏感的指标,这种现象,因为它量化了系统的状态相对于其耦合到浴的敏感性。我们证明了保真度磁化率方法的力量,通过使用它来识别交叉和量子相变在一个和两个杂质安德森模型。
2015-07-24 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Perturbative Kondo destruction and global phase diagram of heavy fermion metals
Rice University(莱斯大学)
本文通过统一场论方法,揭示了重费米金属中Kondo效应从破坏到主导的量子临界点及全局相图。
2025-12-31 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el hep-th
QCD Kondo excitons
量子色动力学(QCD)近藤效应是重夸克($c$、$b$)作为杂质粒子以极高密度存在于由轻夸克($u$、$d$、$s$)构成的夸克物质中的量子现象。这类似于凝聚态物理中著名的近藤效应。在本文中,我们从理论上证明了“QCD近藤激子”的存在,轻夸克和重夸克的束缚态,作为受QCD近藤效应控制的夸克物质基态以上的最低激发模。它们对色和电荷都是中性的,类似于凝聚态物质中的近藤激子,它们是夸克物质正常相中不存在的新型准粒子。QCD近藤激子具有不同的质量和量子数,即,flavors和spin parities(标量、伪标量、向量和axialvector)。近藤激子导致输运现象中中性流的出现,这在晶格QCD模拟中是可测量的。对QCD近藤激子的研究将为我们理解夸克物质和凝聚态物质所共有的新的普适性质提供帮助。
2020-04-27 cond-mat.str-el hep-ph nucl-th
Electrical detection of surface spin polarization of candidate topological Kondo insulator SmB6
近藤绝缘体化合物SmB 6已成为强关联系统中实现拓扑非平凡态的强候选者,拓扑近藤绝缘体,它可以成为研究固态系统中非平凡拓扑和涌现关联驱动现象之间相互作用的新平台。然而,到目前为止,对这种材料的电子输运测量仅显示出在低温下稳定的表面主导电荷传导,缺乏证据表明其与拓扑性质的联系,例如,由于自旋动量锁定而导致的自旋极化。在这里,我们发现表面态自旋极化的证据,通过电检测的电流诱导的自旋化学电势差的表面上的SmB6单晶。我们清楚地观察到一个表面占主导地位的自旋电压,这是成比例的自旋极化到接触磁化的投影,是由充电电流的方向和幅度,是强烈的温度依赖性,由于从表面到体传导的交叉。我们估计的表面态净自旋极化的下限为15%的基础上的量子输运模型提供直接的证据,SmB6支持金属自旋螺旋表面状态。
2018-09-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Resonant spin excitations in unconventional heavy fermion superconductors and Kondo lattice compounds
近藤材料中的重准粒子带起源于f-和传导电子的杂化,表现出许多,有时共存,对称性破缺相。最值得注意的是非常规的超导性,巡回小矩反铁磁性和隐藏的高阶多极的f-电子,这都导致了重带的缺口。在极少数情况下,化学势位于杂化能隙内,并且基态是没有有序的近藤半导体。用中子非弹性散射研究了这种带隙f电子系统的动态磁响应。结果表明,在超导阈值以下或隐序带隙或直接在杂化带隙处出现了由准粒子相互作用引起的集体自旋激子模。自旋激子共振通常位于带边界矢量$Q$周围,在正常状态下具有嵌套性质。在超导的情况下,它的出现给出了一个强有力的标准,要求由于相干因子的符号变化$Δ_{{\bf k}+{\bf Q}}=-Δ_{\bf k}$的间隙对称性。因此,这种具有根本重要性的多体效应也可以用作区分所提出的间隙模型的工具。虽然在许多化合物中都观察到了自旋共振,但我们在这里仅限于讨论f电子超导体CeCoIn 5、CeCu 2Si 2和UPd 2Al 3、隐序近藤化合物CeB 6和URu 2Si 2以及近藤半导体YbB 12。
2015-09-11 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Violation of the Fluctuation-Dissipation Theorem and Heating Effects in the Time-Dependent Kondo Model
涨落耗散定理(FDT)在理解量子多体问题中起着基础性的作用。然而,它的适用性仅限于平衡系统,一般不适用于非平衡情况。这种对FDT的破坏是研究非平衡物理的重要工具。在本文中,我们提出的FDT破坏的近藤模型中的杂质自旋是冻结的所有负的时间,并设置自由放松在正的时间。在Toulouse点得到了精确的解析解,在Kondo极限的控制近似下得到了精确的解析解,这使得我们能够研究所有时间尺度上的FDT破坏,有效温度提供了对FDT破坏的度量,它显示了开启微扰后的初始加热效应,然后随着Kondo系统达到平衡,指数冷却到零温度.
2005-04-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el