Multiband Quantum Criticality of Polar Metals
最近的实验实现的极性金属与破反转对称性的动机,我们探讨了出现强相关性驱动的临界时,极性转变温度被调为零。克服先前讨论的挑战,我们展示了一个强大的机制,在多带金属的临界模式和电子之间的耦合。我们确定和表征几个新的相互作用的阶段,包括非费米液体,当带交叉接近费米能级,并提出他们的实验签名为三个通用类型的带交叉。
2020-07-20 cond-mat.str-el
Incommensurate spin fluctuations in one-dimensional Kondo metal CeCo2Ga8
Los Alamos National Laboratory(洛斯阿拉莫斯国家实验室);RIKEN Center for Emergent Matter Science (CEMS)(理化学研究所新兴物质科学中心);Cornell University(康奈尔大学);Brookhaven National Lab(布鲁克海文国家实验室);Japan Atomic Energy Agency(日本原子能机构)
该研究通过实验与数值模拟证实CeCo₂Ga₈为一维近藤金属,其低能非公度短程磁涨落与一维电子结构可由一维近藤晶格模型的DMRG模拟复现,明确其属于一维近藤晶格的非公度相。
2026-08-27 cond-mat.str-el
Neutron Scattering Study of URu$_{2-x}$Re$_x$Si$_2$ with $x$ = 0.10: Driving Order towards Quantum Criticality
我们报道了URu $_{2-x}$ Re $_x$ Si $_2$(其中$x$ = 0.10)的隐序态的非弹性中子散射测量。我们观察到,朝向由Re掺杂的负化学压力引起的铁磁量子临界点,带隙的无公度波动是鲁棒的,并且在强度上与母体材料相当。当Re掺杂使系统向量子临界点移动时,与隐藏顺序相关的相称的自旋波动减弱,显示缩短的寿命并减慢。在量子临界点的中途,隐藏的有序相幸存下来,尽管被削弱了,与其被静水压力和Rh掺杂的正化学压力破坏相反。
2012-11-13 cond-mat.str-el
Diagnosing Potts criticality and two-stage melting in one-dimensional hard-boson models
本文研究了Fendley、Sengupta和Sachdev在Phys.Rev.B69,075106(2004)中提出的一个一维具有无限排斥最近邻和次最近邻相互作用的硬核玻色子模型。使用精确对角化,张量网络和量子蒙特卡罗模拟的组合,我们展示了如何一个中间的无公度相分离的结晶和无序相。我们的分析基于各种诊断,包括纠缠措施,保真度敏感性,关联函数和光谱特性。根据理论预期,无序到无公度的相变点与Berezinskiii-Kosterlitz无公度的普遍行为相容。第二次跃迁是非相对论性的,动力学临界指数为$z > 1$。为了比较起见,我们说明了如何在Potts临界点的有限次近邻排斥模型的相图中应用的一些技术在这里工作。后一种应用还允许定量地估计需要哪些系统尺寸来将共形场论谱与执行能级谱的实验相匹配。
2019-03-22 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Bad-metal behavior reveals Mott quantum criticality in doped Hubbard models
不良金属(BM)的行为特征的电阻率的线性温度依赖性延伸到远高于Mott-Ioffe-Regel(MIR)限制,通常被视为一个关键的未解决的签名强相关性。在这里,我们通过检查一个完全受挫的哈伯德模型,其中所有的长程磁序被抑制,并通过动态平均场论的莫特问题,可以严格解决的BM行为与莫特量子临界。我们发现,对于掺杂的莫特绝缘体制度,共存圆顶和相关的一阶莫特金属-绝缘体转变被限制在极低的温度下,而清晰的签名莫特量子临界出现在大部分的相图。显着的标度行为被确定为整个家庭的电阻率曲线,量子临界区域覆盖整个BM制度,不仅提供洞察力,而且定量的理解周围的MIR限制,与现有的实验。
2015-06-25 cond-mat.str-el
Critical field theory for ferromagnetic quantum criticality in the strong coupling regime of Hertz-Moriya-Millis theory
我们发展了U(1)从属自旋转子理论,提出了从朗道费米液体状态到坏金属相的金属-金属转变,因为U(1)从属电荷转子理论[Phys. Rev. B { \bf 70},035114(2004)]描述了从朗道费米液体状态到自旋液体相的金属-绝缘体转变。U(1)从自旋转子公式使我们能够推广赫兹-森谷-米利斯理论的铁磁量子相变,取代朗道的费米液体状态与非相干金属相。因此,我们认为,本地化的磁矩出现,以管理量子临界物理坏金属。
2015-01-09 cond-mat.str-el
Quantum criticality around metal-insulator transitions of strongly correlated electrons
研究表明,关联电子系统中金属-绝缘体跃迁的量子临界性属于一个非常规普适类,违反了对称破缺跃迁的Ginzburg-Landau-Wilson(GLW)方案.这种非常规性源于量子临界点的涌现特征,它出现在非零温度下的伊辛型对称性破缺和零温度下费米面拓扑跃迁之间的边缘点。我们证明了正方晶格上扩展的哈伯德模型的Hartree-Fock近似能够在预先存在的对称性破缺下实现这种具有不寻常临界性的金属-绝缘体转变。所得到的普适性与Mott跃迁的标度理论和一些超出平均场水平的数值结果是一致的,这意味着这种非常规普适性的出现并不一定需要预先存在的对称性破缺。波动效应的检查表明,所获得的临界指数基本上保持准确的平均场水平以外。详细分析的临界性,包含发散的载流子密度波动周围的边缘量子临界点,从微观计算,揭示了量子临界“乳光”的性质。对非零温GLW型和零温拓扑型的交叉分析表明,在(V,Cr)_2O_3和kappa-ET型有机导体中观察到的临界指数为当前临界量子态的存在提供了证据。
2006-12-26 cond-mat.str-el
Interplay of Quantum Criticality and Geometric Frustration in Columbite
受CoNb_2O_6(属于铌铁矿族矿物)的启发,我们从理论上研究了在垂直于链方向的平面上三角晶格上量子铁磁伊辛链的反铁磁耦合物理.我们结合链物理的精确解与微扰近似的横向耦合。当三角晶格有等腰畸变时(这发生在真实的材料中),T=0相图富含五种不同的物质状态:亚铁磁相、Néel相、反铁磁相、顺磁相和无公度相,它们被量子相变分开。我们的研究结果的实验CoNb2O6的影响进行了讨论。
2009-10-30 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Strange metal without magnetic criticality
我们目前对金属的理解面临的一个根本挑战是经常观察到费米液体行为的定性偏离。标准的观点将这种非费米液体现象归因于电子从潜在的序参量的量子临界波动中散射。虽然长期以来人们一直在推测非费米液体行为与磁性边界隔离的可能性,但没有实验证实。在这里,我们报告的观察一个奇怪的金属区域的情况下,磁不稳定性的超纯单晶。特别是,我们表明,重费米子超导体$β$ -YbAlB $_4$形成一个可能的相位与奇怪的金属行为在整个广泛的压力制度,明显地从高压磁量子相变的费米液相。
2015-08-11 cond-mat.str-el
Superconducting fluctuations in organic molecular metals enhanced by Mott criticality
非常规超导性通常发生在这样的材料中,其中一个参数的微小变化,如带宽或掺杂,导致反铁磁或莫特绝缘相。当这种竞争相接近时,超导体的性质往往变得越来越奇特。例如,在有机超导体和欠掺杂的高$T_\mathrm{c}$铜酸盐超导体中,波动的超导状态持续到显著高于$T_\mathrm{c}$的温度。通过对$κ$ -(BEDT-TTF)$_2$ X族准二维有机分子金属合金的研究,揭示了能斯特效应在极端Mott临界区的演化规律.我们发现强有力的证据表明,当相图穿过超导性到达莫特态时,超导涨落的温标急剧增加,最终接近准粒子完全可以识别的温度。
2013-10-14 cond-mat.str-el
The scaled-invariant Planckian metal and quantum criticality in Ce$_{1-x}$Nd$_x$CoIn$_5$
完美的$T$ -线性电阻率与普遍的散射率:$1/τ=αk_B T/\hbar$与$α\sim 1$,所谓的普朗克金属状态,已被观察到在正常状态的各种强相关的超导体接近量子临界点。然而,这种有趣现象的微观起源及其与量子临界性的联系仍然是一个悬而未决的问题。在这项工作中,我们观察到的量子临界$T/B$标度的普朗克金属态的电阻率和热容量的重电子超导体Ce $_{1-x}$ Nd $_x$ CoIn $_5$在反铁磁性的边缘附近的磁场,在临界掺杂$x_c \sim 0.03$的临界近藤杂化驱动。基于准二维Kondo-Heisenberg晶格模型中近藤击穿跃迁附近$x_c$的临界电荷涨落,我们进一步给出了量子临界系统中普朗克态的第一个微观解释机制.这种机制同时捕获了所观察到的普适普朗克散射率以及临界附近热力学观测值的量子临界标度和幂律发散。我们的机制是通用的普朗克金属态在各种量子临界超导体近藤破坏附近。
2022-03-30 cond-mat.str-el
Anisotropic and incommensurate spin fluctuations in hcp iron and some other nearly magnetic metals
我们提出了一个从头算理论形式的静态顺磁自旋磁化率的金属在有限温度下。由于考虑了相对论效应,例如自旋-轨道耦合,我们可以确定自旋涨落的各向异性或易磁化轴。计算结果表明,hcp铁在T_N = 69 K以下,在最低压力下不稳定到ab平面的无公度反铁磁(AFM)模(与嵌套费米面有关)。随着压力的增加,T_N迅速下降到零。计算的钇的磁化率是一致的螺旋,不相称的AFM秩序中发现的许多稀土稀钇合金。最后,根据实验数据,我们发现三重态超导体Sr_2RuO_4正常态的无公度AFM和铁磁自旋涨落的易磁化轴分别垂直和平行于晶体c轴.
2002-10-25 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Incommensurate Antiferromagnetic Insulating State in (MDT-TS)(AuI$_2$)$_{x}$
本文从理论上研究了具有无公度比($x = 0.441$)的分子导体(MDT-TS)(AuIPDMATHABMM)$_{x}$中的金属-绝缘体转变,其中源于施主MDT-TS分子HOMO的导带被无公度地填充.我们考虑了一个二维Hubbard模型,考虑到各向异性的转移积分的施主层,下的周期性的潜在由于阴离子(AuI $_2$)$^-$不匹配的施主晶格周期,并调查的平均场近似下的基态。在大的$U$区域中得到了一个具有感应电荷极化的反铁磁绝缘态,这对应于以前预测的无公度Mott绝缘态[H. Yoshioka { \it等}:\jo{\JPSJ}{74}{2005}{1922} ]基于简化的一维模型。
2011-03-18 cond-mat.str-el
Deconfined criticality and ghost Fermi surfaces at the onset of antiferromagnetism in a metal
我们提出了一个一般的理论框架,使用两层的辅助量子比特,与一个大的费米表面的费米液体,和一个伪间隙金属与一个小的费米表面的类电子准粒子之间的临界性解除限制。赝带隙金属可以是磁有序的金属,或者没有磁有序的分级费米液体(FL*)。临界的“鬼”费米面出现在跃迁处(在大电子费米面旁边),鬼费米子既不带自旋也不带电荷,但与$(U(1) \times U(1))/Z_2$或$(SU(2) \times U(1))/Z_2$规范场的耦合最小。$(U(1) \times U(1))/Z_2$的例子描述了近藤击穿和磁序的同时发生:两个规范场在鬼费米面激发之间产生几乎相等的吸引和排斥相互作用,这种竞争控制了量子临界性。远离赝能隙侧的跃迁,鬼费米面吸收部分大电子费米面,导致霍尔系数的跳跃。我们还发现了一个例子之间的“不必要的量子临界点”的自旋密度波秩序的金属,和一个金属的本地矩磁秩序。幽灵费米子在跃迁附近贡献了增强的比热,并且也可以在其他热探针中检测到。我们将我们的结果与相关电子化合物的相位。
2020-10-05 cond-mat.str-el
Incommensurate magnetic order in rare earth and transition metal compounds with local moments
在平均场近似下的$s$ - $d(f)$交换模型框架内,研究了正方形、简单立方、体心和面心立方晶格中铁磁、螺旋和公度反铁磁有序的形成.考虑到形成不均匀的状态(磁相分离),这必然会出现在一阶相变的电子填充参数的可能性。反铁磁态和螺旋态的饱和度取决于模型的参数进行了研究。所获得的结果包括丰富多样的磁结构和相变,允许解释的磁性的半导体和金属系统包含磁性原子。
2021-07-13 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Disorder-driven dissipative quantum criticality as a source of strange metal behavior
这种奇怪的金属行为,通常以线性温度(T)电阻率为特征,是固态物理学中仍然未解之谜。通常,它与量子临界点(温度T = 0时的二级跃迁)的接近性有关,重点是相关的发散序参量相关长度。在这里,我们提出了一个范式的转变,专注于一个发散的特征时间尺度,由于发散耗散作用于波动的临界模式,而它们的相关长度保持有限。为了实现发散耗散,我们提出了一种基于局部序参量波动和电子扩散模式之间耦合的机制,该机制同时考虑了线性T电阻率和对数比热与温度之比C_V/T ~ log(1/T),直到低温。
2022-05-22 cond-mat.str-el
Quantum criticality in a metallic spin liquid
当磁序被抑制的相互作用,自旋形成一个高度相关的波动“自旋液体”状态下降到低温。通过近藤效应,当磁序被传导电子完全屏蔽时,局域磁矩也可以被抑制。因此,强几何阻挫和近藤屏蔽的结合可能导致新类型的量子相变。我们报告了低温热力学测量的挫折近藤晶格Pr $_2$ Ir $_2$ O $_7$,它显示了一个手征自旋液体状态低于1.5 K由于伊辛4f本地矩和它们之间的相互作用与Ir传导电子的挫折之间的相互作用。我们的研究结果提供了一个明确的零场量子临界标度的例子,出现在一个自旋液体状态的高度沮丧的金属。
2014-01-22 cond-mat.str-el
Commensurate-incommensurate transition in two-coupled chains of nearly half-filled electrons
我们研究了两个耦合电子链的物理性质,几乎半满的带,作为链间跳跃t_ \perp和掺杂的函数。我们发现,掺杂后,系统经历了金属-绝缘体过渡以及所描述的超导体-无公度过渡。通过玻色化和重整化,我们确定了系统的全相图,以及电荷间隙等物理量。在相称的阶段,两个不同的区域,其中链间跳跃是相关的和不相关的存在,导致在这个阶段中的限制-解除限制交叉。当t_ \perp值接近该交叉点时,观察到电荷间隙最小。在大的t_ \perp下,与单链相比,相称相的区域增强。在金属-绝缘体转变处,Luttinger参数取普适值K_ρ^*=1,这与先前关于该模型特殊极限的结果一致。
2000-11-06 cond-mat.str-el
Incommensurate Magnetic Ordering from One-Dimensional Correlated Topological Bulk States
用唯象模型计算了几种Ce基和U基f-电子巡游化合物的无公度有序波矢(CePtSn,CePdSn,CeNiSn,CeRhIn $_5$,URu $_2$ Si $_2$,CeNiAsO,CeCu $_{(6-x)}$ Au $_x$,UNi $_2$ Al $_3$,CeCuSn)以及在BSSCO、Rb $_2$、ZnBr $_4$、MnSi和原型IC系统铬金属中。这个模型是合理的多体拓扑一维(1-D)狄拉克哈密顿量后,质心变换的手征动量集定义的局部扩展的晶体布拉格平面。讨论了该模型的波动驱动的长程体态的出现的影响。
2020-03-24 cond-mat.str-el
Quantum Criticality Enabled by Intertwined Degrees of Freedom
本研究利用重整化群方法分析多极玻色-费米Kondo模型中的SU(4)自旋-轨道Kondo态,发现零温下存在两个分别对应轨道、自旋通道Kondo纠缠破坏的量子临界点,为多极重费米子金属实验提供理论解释,也为设计新型量子临界性与奇异金属性指明方向。
2023-07-16 cond-mat.str-el
Incommensurate magnetic states induced by ordering competition in $\mathrm{Ba_{1-x}Na_xFe_2As_2}$
用唯象理论结合重整化群方法研究了$\mathrm{Ba_{1-x}Na_xFe_2As_2}$超导圆顶下某一磁相变附近的量子临界性。我们报告说,磁和超导波动之间的有序竞争是能够哄骗无公度(IC)磁状态,根据其自旋配置经历不同的命运。具有垂直磁螺旋的$C_2$对称IC磁条优于其他$C_2$对称磁性竞争者,并暗示未知的$C_2$对称磁性状态的潜在候选者。在$C_4$对称IC磁相中,IC电荷自旋密度波被证实是优越的,揭示了电荷和自旋自由度的显著交织。同时,剧烈的涨落使超流密度随临界温度的下降而急剧下降,并使伦敦穿透深度呈现出有趣的行为。
2022-11-10 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Universality and Crossovers for Quantum-Criticality in 2d metals
本文将经典临界交叉理论推广至量子临界性,解释了二维反铁磁金属量子临界涨落呈量子xy模型特征的原因,推导了临界态T ln T比热,并探讨了无序扩展量子临界性范围,以纪念Jan Zaanen。
2025-02-10 cond-mat.str-el
Pressure-tuned quantum criticality in the antiferromagnetic Kondo semi-metal CeNi$_{2-δ}$As$_2$
近藤晶格金属中竞争相互作用之间的容易调节的平衡允许获得零温度,磁有序和无序相之间的连续过渡,量子临界点(QCP)。事实上,这些高度相关的电子材料是发现和探索量子临界态的原型。提出的理论模型来解释出现在近藤晶格QCP周围的奇怪的热力学和电输运性质,假设存在无限大数量的巡回载流子。在这里,我们报告了一个系统的运输和热力学调查的近藤晶格系统CeNi $_{2-δ}$作为$_2$($δ$ $\thickapprox$ 0.28),因为它的反铁磁顺序是由压力和磁场调谐到零温度边界。这些实验表明,$\sim$ 0.032 $e^-$ /f. u.在CeNi $_{2-δ}$中,As $_2$导致量子临界性的意外传输特征以及随着温度降低完全相干的Kondo晶格态的延迟发展。这种近藤晶格材料的小载流子密度和相关的半金属性有利于非常规的局部矩类型的量子临界性,并提出了Nozières耗尽思想的幽灵,即传导电子自旋的数量不足以单独屏蔽局部矩需要集体近藤屏蔽。
2015-10-22 cond-mat.str-el
How to recognize the universal aspects of Mott criticality?
在本文中,我们批判性地讨论了显示相互作用驱动的Mott(或Wigner-Mott)型金属-绝缘体转变的二维电子系统的几个例子,包括半导体中的稀二维电子气(2DEG),Mott有机材料,以及最近发现的过渡金属二硫属化物(TMD)莫尔双层。在所有这些系统中发现了惊人的相似行为,这开始描绘出莫特临界性的强大画面。最值得注意的是,在金属侧上观察到电阻率最大值,其温度标度在过渡处消失。我们比较现有的实验数据,这些系统的三个现有的理论方案:自旋理论,动态平均场论(DMFT)和渗流理论。我们表明,DMFT和渗透的莫特临界图片可以区分通过研究的电阻率最大值的起源,使用的介电响应的分析。
2022-06-30 cond-mat.str-el
Stripe melting and quantum criticality in correlated metals
本文从理论上研究了金属环境中条序的量子熔化跃迁,以及由此引起的费米面的重构。我们表明,这样的量子相变可以是连续的条纹熔化的情况下发生的增殖对位错的条纹序参量,而不增殖单个位错。我们开发了一个直观的图片,如“条纹环金属”的波动条纹形成闭环的任意大小的长距离等阶段。我们得到了金属中几种不同的连续量子熔化跃迁的受控临界理论。在这样一个(非精细化)的临界点的条纹序参量的波动是强耦合的,但易于处理。它们也从费米面动态地解耦。我们计算了这些量子临界点的许多普适性质。特别是,我们发现,完整的费米面和相关的朗道准粒子仍然明确界定的临界点。我们讨论了费米面重构的现象和量子临界条纹涨落对超导不稳定性的影响。我们研究可能的相关性,我们的研究结果中的几个现象的铜酸盐。
2012-07-05 cond-mat.str-el
Quantum Criticality without Tuning in the Mixed Valence Compound beta-YbAlB4
费米液体理论,金属的标准理论,已经受到了一些在量子相变附近发现的反常金属行为的观察的挑战。费米液体的击穿是通过使用控制参数(如磁场、压力或化学成分)将材料微调到量子临界点来实现的。我们对超纯f电子基超导体β-YbAlB 4的高精度磁化测量表明,在没有金属调谐的情况下,其自由能指示零场量子临界性。费米液体行为的崩溃发生在混合价态,与其他已知的量子临界f电子系统的例子形成鲜明对比,这些量子临界f电子系统是具有整数价的磁性近藤晶格系统。
2011-01-22 cond-mat.str-el
Unconventional orbital-charge density wave mechanism in transition metal dichalcogenide 1T-TaS2
过渡金属二硫属化物1 T-TaS 2由于能形成丰富的密度波和超导转变而受到人们的广泛关注。然而,在最高温度(~ 550 K)的无公度DW态的起源,这是丰富的物理现象的“母态”,仍然没有揭开。本文基于第一性原理哈伯德模型,结合原位U,对1 T-TaS 2中的三q无公度DW现象给出了一个自然的解释。我们应用顺磁子干涉机制,使铁基超导体的有序。导出的序参量具有非常独特的性质:(i)轨道选择性,(ii)非常规的符号反转的动量和能量空间。本研究将有助于理解1 T-TaS 2,1 T-VSe 2和其他过渡金属二硫属化物的丰富物理。
2021-07-02 cond-mat.str-el
Anomalous Local Criticality in Heavy Fermion Metals from Holography
我们提出了一个全息理论来解释在某些重费米子金属,如$\mathrm{CeCu_{5.9}Au_{0.1}}$和$\mathrm{YbRh_{2}(Si_{0.95}Ge_{0.05}})_{2}$,这是不符合任何传统的自旋密度波量子临界点理论观察到的异常临界现象的数量。我们表明,从全息不动点的非高斯性质起着至关重要的作用,这些材料的物理附近的量子临界点,这是不是在同一普适类的自旋密度波型不动点。在非高斯不动点处的临界自旋涨落是强各向异性的,在空间方向上是局域的,在时间方向上是临界的,在低温下,临界指数为2/3的频率与温度的关系。局域临界指数趋于1,这导致在高温下的量子临界区域中恒定的自旋弛豫速率。讨论了不动点的稳定性。
2013-12-26 cond-mat.str-el
Incommensurate Magnetic Order in the $\mathbb{Z}_2$ Kagome Metal GdV$_6$Sn$_6$
本研究利用共振X射线衍射解析拓扑笼目金属GdV$_6$Sn$_6$的磁基态,证实其Gd子晶格存在沿$c$轴的非公度调制磁有序,倾向为$ab$面取向的振幅调制态,并与同结构锰基笼目化合物的螺旋态进行了对比。
2023-06-27 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Non-Fermi liquid behavior at the onset of incommensurate 2k_F charge or spin density wave order in two dimensions
我们分析了量子临界涨落对二维金属中无公度$2k_F$电荷或自旋密度波序的单粒子激发的影响。在费米表面上的高对称位置处的单对热点的情况需要与两个热点对的情况区分开。我们在首阶微扰下计算了涨落传播子和电子自能。在热点处的单粒子衰变率的能量依赖性服从非费米液体幂律,在单个热点对的情况下指数为2/3,而在两个热点对的情况下指数为1。在后一种情况下得到的线性行为的前因子不是粒子-空穴对称的。
2014-05-14 cond-mat.str-el
Boundary Criticality of Topological Quantum Phase Transitions in $2d$ systems
我们讨论了具有分数自由度的二维量子相变的边界临界行为,这是由于通常是$1d$边界暴露出来,并且可以方便地在许多实验平台上进行探测。特别地,我们主要讨论了两个例子的边界临界性:$2d$ $Z_2$拓扑序与具有自发对称性破缺的有序相之间的量子相变; ii.金属和特定类型的莫特绝缘体(U(1)自旋液体)之间的连续量子相变。这一理论研究可能与许多纯粹的$2d$系统有关,最近的实验已经发现相关的绝缘体,超导体和金属在同一相图中。
2020-01-28 cond-mat.str-el
Exploring Novel Quantum Criticality in Strained Graphene
应变调谐越来越被认为是一个干净的调谐参数,以诱导量子物质的新行为。出于应变石墨烯高达$20$ %的可能性,我们调查新的量子临界由于应变诱导的各向异性能带结构和临界反铁磁自旋波动(AFSF)之间的相互作用,在这种设置。我们详细介绍了这种相互作用如何驱动$(i)$之间的Dirac半金属非相干赝隙金属相关的绝缘体作为应变的函数($ε$)的量子相变(QPT),和$(ii)$临界AFSF驱动的发散极化率在临界应变附近($ε_{c}$)表现为磁热膨胀和Grüneisen系数的临界奇异性。在大应变的相关带绝缘体提供实现的二维二聚自旋单重态由于这种相互作用,我们认为如何掺杂这样的绝缘体可以导致自旋-电荷分离的金属,导致异常的金属性和可能的非常规超导性。在更广泛的方面,我们的工作有助于说明应变调谐量子材料可实现的新状态的范围。
2016-11-14 cond-mat.str-el
Quantum criticality and the metal-insulator transition in 2D: a critical test
利用最近在重费米子物理学中获得的与量子相变相关的热力学奇异结构的见解,我们在这里提出了一个实验策略,以确定在无序的二维气体中的零温度转变是否是一个真正的量子相变。我们推导出一套超完备的标度律的密度和温度依赖的化学势和有效质量,这是在原则上可通过实验验证。
2004-08-26 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Characteristic signatures of quantum criticality driven by geometrical frustration
几何挫折描述的情况下,相互作用是不相容的晶格几何和稳定的外来相,如自旋液体。金属中磁相互作用的几何阻挫是否能诱导非常规量子临界点是一个活跃的研究领域。我们专注于六角重费米子金属CeRhSn的近藤离子位于扭曲的kagome平面沿c轴堆叠。低温比热,热膨胀和磁Grüneisen参数测量证明了零场量子临界点。测量熵的初始单轴压力导数的线性热膨胀显示出显著的各向异性。临界和非临界行为沿着和垂直于戈薇平面,分别证明量子临界性是由几何挫折。我们还发现了自旋翻转型变磁性交叉。这排除了一个巡回的情况下,并建议量子临界性是相关的本地时刻在一个类似自旋液体的状态。
2015-04-24 cond-mat.str-el
Pristine quantum criticality in a Kondo semimetal
在不同类别的强关联电子系统中观察到量子临界性有助于建立有序原理,发现新相,并确定相关的自由度和相互作用。到目前为止,焦点一直是绝缘体和金属。半金属作为具有非平凡拓扑结构的候选相而引起了人们极大的兴趣,但在实验中却很少被探索。在这里,我们研究了近藤半金属CeRu $_4$ Sn $_6$的磁化率,比热,非弹性中子散射实验。磁格吕内辛比的幂律发散表明,令人惊讶的是,这种化合物在没有调谐的情况下是量子临界的。动态能量超过温度标度的中子响应,看到整个布里渊区,以及温度依赖的静态均匀磁化率表明,温度是唯一的能量尺度的临界。这种行为,这已与近藤破坏量子临界在金属系统中,很可能是通用的半金属设置。
2021-06-28 cond-mat.str-el
Anomalous Hall effect and quantum criticality in geometrically frustrated heavy fermion metals
研究几何阻挫Kondo晶格中Kondo耦合与手性自旋液体在方格子$J_1-J_2$模型中的效应,发现跨越量子临界点时费米面重构导致反常霍尔电导跃变,并探讨其对重费米子铱酸盐的意义及界面结构设计。
2024-07-20 cond-mat.str-el
Quantum Criticality in Heavy Fermion Metals
量子临界性描述了物质在零温度下经历二级相变的集体波动。近年来,重费米子金属已经成为研究量子临界点的原型系统。已经有相当多的努力,实验和理论,使用这些磁系统来解决的问题是中央的广泛理解强相关的量子物质。在这里,我们总结了一些基本的问题,包括i)在重费米子金属的量子临界超出标准理论的序参数波动的程度,ii)的近藤效应在量子临界制度的性质,iii)伴随量子临界的非费米液体现象,和iv)量子临界和非常规超导之间的相互作用。
2008-01-31 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con quant-ph
Quantum Criticality at the Metal Insulator Transition
本文介绍了一种新的方法来分析具有无序的多体问题。该方法是基于算子乘积展开的实空间重整化群的推广。我们考虑的问题中存在的相互作用,大弹性平均自由程,和有限的温度。结果,标度被温度或由发散的多体长度标度(超导性)设定的长度标度停止。由于无序,超导不稳定性可能在$T_{SC}\to 0$处发生,从而产生金属相或$T>T_{SC}$。对于在$T\to 0$的排斥相互作用,我们流向在扩散Finkelstein理论内分析的定域相。对于有限温度下的强排斥反向相互作用和非球形费米表面的特点是$|\frac{d\ln N(b)}{\ln b}|\ll 1$,人们发现一个固定点$(D^*,Γ^*_2)$在平面$(D,Γ_2^{(s)})$。($D\propto(K_F\ell)^{-1}$是无序耦合常数,$Γ_2^{(s)}$是粒子-空穴三重态相互作用,$b$是长度尺度,$N(b)$是通道数。)对于弱无序,$D<D^*$,人们获得了金属行为与电阻$ρ(D,Γ_2^{(s)},T)=ρ(D,Γ_2^{(s)},T)\simeq ρ^*f(\frac{D-D^*}{D^*}\frac{1}{T^{zν_1}})$($ρ^*=ρ(D^*,Γ_2^*,1)$,$z=1$和$ν_1>1$)与实验良好一致。
2000-02-07 cond-mat.str-el
Magnetic correlations and quantum criticality in the insulating antiferromagnetic, insulating spin liquid, renormalized Fermi liquid, and metallic antiferromagnetic phases of the Mott system V_2O_3
用磁热中子散射研究了纯的和掺杂的三氧化二钒V_2O_3的四个相的磁关联。虽然反铁磁绝缘体可以用海森堡局域自旋模型来解释,但反铁磁金属中的长程序是一种无公度的自旋密度波,由费米面嵌套不稳定性引起。强关联金属中的自旋动力学由斯通纳电子-空穴连续体中的自旋涨落主导。此外,我们在金属V_2O_3中的结果代表了对金属量子临界点附近自旋涨落的前所未有的完整表征,并为小磁矩极限下巡游反铁磁体的SCR理论提供了定量支持。动态磁相关的能量小于k_BT的顺磁性绝缘体进行实质性的磁谱权重。然而,相关长度仅延伸到最近邻距离。到反铁磁绝缘体的相变引入了磁关联到不同空间周期性的突然切换,这表明潜在的自旋哈密顿量的突然变化。为了描述这种相变以及顺磁态中不寻常的短程有序,似乎有必要考虑V_2O_3中费米能级处与简并d轨道相关的轨道自由度。
1998-10-23 cond-mat.str-el
Quantum criticality in coupled hybrid metal-semiconductor islands
本研究发现耦合混合金属-半导体结构中动力学库仑阻塞与整数量子霍尔效应的共同作用可实现Luttinger液体共振隧穿,能调控至量子临界区,验证其非费米液体行为,为量子模拟相关奇异零温量子临界现象提供新路径。
2024-08-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Mott Quantum Criticality in the Anisotropic 2D Hubbard Model
我们提出的证据莫特量子临界在一个各向异性的二维系统的耦合哈伯德链在半填充。在这种情况下出现的变分集团近似和集团动力学平均场论,链间跳跃$t_{\perp}$作为一个控制参数驱动的金属-绝缘体转变的二阶临界终点$T_c$下降到零,在$t_{\perp}^{c}/t\simeq 0.2$。低于$t_{\perp}^{c}$,补偿金属的空穴和电子费米口袋的体积在莫特转变处连续地消失。高于$t_{\perp}^{c}$时,空穴的体积减小被一阶跃迁截断。我们讨论了我们的研究结果的相关性,一个假定的量子临界点在层状有机导体,其位置仍然难以捉摸到目前为止。
2016-03-05 cond-mat.str-el
Anderson Lattice in Incommensurate $\bf{Nb_3Cl_8}$/Graphene van der Waals Heterostructures
Peking University(北京大学);University of Chinese Academy of Sciences(中国科学院大学);Songshan Lake Materials Laboratory(松山湖材料实验室);National Institute for Materials Science(国立研究开发法人物质·材料研究机构)
本文通过在非公度Nb3Cl8/石墨烯范德华异质结构中实现周期性安德森模型,利用磁输运和奴隶自旋计算验证了近藤相干特征,建立了电可调平台以研究低维关联量子相。
2026-09-09 cond-mat.str-el
Transport criticality at Mott transition in a triangular lattice Hubbard model
研究了三角晶格哈伯德模型中半填充时Mott金属-绝缘体相变附近的电输运。我们计算的光导$σ(ω)$的基础上的细胞动力学平均场论,包括集群内的顶点校正。在Mott临界点附近,金属区域的Drude分析表明,Drude重量的变化是重要的,而不是在Mott过渡的传输散射率。在绝缘区,$σ(ω)$在低$ω$时在Mott转变附近出现一个“ingap”峰,随着库仑排斥的减小,该峰平滑地连接到金属区的Drude峰。我们发现在临界温度下,这些峰的权重在控制库仑排斥时呈现幂律行为。所得到的临界指数表明,电导率不对应于磁化强度或能量密度的伊辛普适性类在对比以前的几个作品。
2012-12-06 cond-mat.str-el
Global Magnetic Phase Diagram and Local Quantum Criticality in Heavy Fermion Metals
我们解决的全球磁相图的近藤晶格系统。通过零温下各相不同的费米面性质,我们认为相图支持两类量子临界点。其中之一描述了从具有局部f-电子的磁性金属相到具有巡回f-电子的顺磁性金属相的直接过渡。这一结果为局域量子临界性的图景提供了背景,在局域量子临界性的图景中,费米面跳跃越过量子临界点,准粒子残留物随着量子临界点从任何一侧接近而消失。一些不寻常的实验,关于重费米子金属的相位和量子临界点,从目前的角度进行了讨论。这些事态发展在更广泛的背景下具有影响。特别是,它们构成了越来越多的量子临界性证据的一部分,量子临界性超出了序参量涨落的正统描述。
2006-01-01 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Approaching quantum criticality in a partially geometrically frustrated heavy-fermion metal
量子相变引起了凝聚态和原子物理研究领域的广泛兴趣。这些截然不同的物质类别的共同特征在于,低能尺度之间的竞争可以通过非热参数来调节,例如压力,磁场或电场,以及凝聚态物质系统的化学成分。在重费米子材料中,f电子和传导电子之间的强交换J可以通过近藤效应导致f电子衍生的(近)局域磁矩的淬灭,或者如果J变弱,则通过传导电子介导的Ruderman-Kittel-Kasuya-Yosida相互作用导致长程磁序。此外,有人提出,磁序可以被量子涨落抑制,而量子涨落可以被几何挫折增强。本文报道了在部分阻挫反铁磁金属系统中观察到的量子相变。在反铁磁CePdAl中,磁性Ce离子在(001)平面上形成等边三角形网络,类似于kagomé晶格,其中三分之一的Ce磁矩不参与长程序。当Ni取代14.4%的Pd时,Néel温度T_N = 2.7 K可降至零。比热C与C/T ~ -logT呈线性关系。在量子临界性的赫兹-米利斯-森谷模型中,这种行为可以归因于三维磁序因阻挫而退耦合产生的二维临界反铁磁涨落。阻挫力矩的中间平面是二维自旋液体的可能候选者。在这个系统中同时存在磁序、几何阻挫和近藤效应,这可能意味着一条通往量子临界的新途径。
2014-02-18 cond-mat.str-el
Non-Fermi Liquid in Dirac Semi-metals
量子临界性是电子波函数中涌现尺度不变性的一种表现形式,它产生于复杂的多体量子纠缠。临界性的自然场所之一是干净的未掺杂狄拉克半金属,称为边缘重整化临界相。基态仅从Slater型乘积波函数略微修改,因为来自弱无序和库仑相互作用的散射被抑制。在这里,使用的重整化群(RG)分析,我们表明,一类新的量子临界性出现在狄拉克半金属时,无序强度变得足够强的库仑相互作用的存在下,使量子相变从边缘重整化的临界相的无序为主的阶段出现。临界点处的基态是量子临界非费米液体(NFL),其特征是不存在准粒子等强纠缠低能态的性质。在临界点附近,出现了具有NFL行为的异常宽的温度区域。
2014-09-01 cond-mat.str-el
`Local' Quantum Criticality at the Nematic Quantum Phase Transition
本文讨论了金属费米体系双量子临界点(QCP)不动点理论中费米子关联函数的有限温度性质。我们发现,虽然不动点理论在其上临界维数以上,等时费米子关联函数在QCP附近呈现普适的标度形式。我们发现,在量子临界区,这种等时关联函数在空间上具有超局域行为,而等位自关联函数的低频行为在次优势项以下是费米液体的行为.这种行为也适用于金属费米系统的其他量子相变。
2006-09-01 cond-mat.str-el
The strange metal Hall effect connects quantum criticality and superconductivity in an iron-based superconductor
许多非常规超导体表现出一组共同的异常电荷输运性质,将它们描述为“奇怪的金属”,这为存在描述它们的单一理论提供了希望。然而,奇怪的金属和超导性之间的模型无关的联系仍然难以捉摸。在这封信中,我们表明,非常规超导体BaFe $_2$(As $_{1-x}$ P $_x$)$_2$的霍尔效应包含一个奇怪的金属内的关联引起的异常贡献。这个项对磁场有着独特的依赖性,这使得我们能够跟踪它在掺杂温度相图上的行为,即使在超导圆顶下。这些测量表明,奇怪的金属霍尔组件从量子临界点发出,在零温度极限,超导临界温度成比例地衰减。这在量子临界性和超导性之间建立了一种清晰而新颖的联系,并表明类似的联系存在于其他奇怪的金属超导体中。
2019-12-12 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Multiscale quantum criticality: Pomeranchuk instability in isotropic metals
作为多尺度量子临界性的一个典型例子,我们考虑了二维空间中各向同性费米液体的Pomeranchuk不稳定性,d=2。相应的费米面四极涨落的金兹伯格-朗道理论由两个耦合模组成,临界点在同一点,具有不同的动力学指数:一个是弹道的,动力学指数z=2,另一个是朗道阻尼的,z=3,从而产生多个动力学尺度。我们发现,在温度T=0,弹道模式控制的理论的低能结构,因为它具有较小的有效尺寸d+z。它的自相互作用导致对数奇异性,我们治疗的帮助下的重整化群。在有限温度下,两种不同的动力学尺度的共存引起了一个修改的量子到经典的交叉。它扩展到一个参数大政权与复杂的相互作用的量子和经典的波动导致一个普遍的T-依赖的相关长度独立的相互作用振幅。多尺度也反映在相图和临界热力学中。特别是,我们发现,后者不能被解释为只有一个单一的动力学指数:而,例如,临界比热由z=3模决定,临界压缩系数由z=2模涨落决定。
2009-10-27 cond-mat.str-el
Competing itinerant and local spin interactions in kagome metal FeGe
本研究针对笼目金属FeGe中自旋相互作用问题,采用中子散射结合密度泛函理论,发现其存在巡游与局域自旋激发的竞争行为,揭示了自旋密度波与电荷密度波的耦合机制。
2023-08-09 cond-mat.str-el
Higgs criticality in a two-dimensional metal
我们分析了一个候选理论的奇怪的金属附近的最佳空穴掺杂的铜酸盐超导体。该理论包含了一个量子相变之间的金属与大和小费米表面的无自旋费米子携带的电子的电磁电荷,但过渡不直接涉及任何打破全球对称性。这两种金属分别具有涌现的SU(2)和U(1)规范场,跃迁是由携带有限格点动量和伴随SU(2)规范荷的实Higgs场的凝聚驱动的。该希格斯场测量“旋转参考系”中的局部反铁磁相关性。我们提出了一个全球性的相图围绕这个希格斯过渡,并描述其关系到各种最近的实验上的铜酸盐超导体。
2015-03-11 cond-mat.str-el hep-th
Heavy Electron Quantum Criticality
虽然量子相变的概念自20世纪70年代以来就已为人所知,但它们作为金属性质的根本转变的来源的重要性直到最近才被认识到。量子临界点在相关物质的相图中形成了一个基本奇点。我们讨论了新的见解的性质,最近获得的重电子材料的实验中这种现象。
2002-12-31 cond-mat.str-el
Incommensurate spiral magnetic order on anisotropic triangular lattice: Dynamical mean field study in a spin-rotating frame
研究了各向异性三角晶格上半填充哈伯德模型的基态磁性,其中三个键中的两个键具有跳跃的$t$,第三个键具有单位三角形中的$t^\prime$.在自旋-旋转坐标系下,采用密度矩阵重整化群方法作为杂质求解器,在动力学平均场理论(DMFT)的框架下,给出了零温下无公度磁化强度的一个合理描述.结果表明,$t^\prime/t\gtrsim 0.7$的无公度螺旋磁序在Hubbard相互作用范围内从强耦合(局域自旋)限制到绝缘体到金属的转变中的巡游电子的动力学波动中幸存下来。我们还发现,磁矩减少从本地化的自旋限制是显着的公度Néel和非公度螺旋相位之间的过渡附近的$t^\prime/t\sim 0.7$。当各向异性参数$t^\prime/t$从Néel到螺旋转变增加时,磁矩的大小立即达到最大值,然后在包括各向同性三角形晶格点$t^\prime/t=1$的较大$t^\prime/t$的范围内迅速减小。这项工作为进一步扩展研究提供了坚实的基础,包括在标准DMFT水平上忽略的非局部相关效应。
2016-08-16 cond-mat.str-el
Interacting spin and charge density waves in kagome metal FeGe
研究kagome金属FeGe中自旋和电荷密度波的相互作用,揭示两种磁有序共存的自旋激发特性及晶格畸变影响
2025-10-01 cond-mat.str-el