Anderson-like impurity in the one-dimensional t-J model: formation of local states and magnetic behaviour
我们考虑一个可积模型描述的安德森类杂质耦合到一个开放的$t$ - $J$链。在不破坏模型可积性的情况下,可以控制杂化(即其与体链的耦合)和局部光谱。随着杂化程度的变化,在多体基态中出现了holon和spinon束缚态。基于精确解,我们研究了杂质的状态及其对热力学量的贡献作为外加磁场的函数。只要将杂质的参数适当地调整到一维体的holon和spinon激发的能量尺度,就可以观察到杂质的磁响应中的Kondo行为。
2006-03-08 cond-mat.str-el
Spinon deconfinement in doped frustrated quantum antiferromagnets
研究了在二维受抑量子反铁磁体中掺入非磁性杂质或可动空穴后释放的自旋子的限制。对于静态空位,在正方晶格上的J_1{-}J_2{-}J_3模型中发现了一种介于完全解除禁闭(kagome)和强禁闭(棋盘格)之间的中间行为,出现了两个尺度,自旋禁闭长度大于磁关联长度。对于移动空穴,这转化为扩展的自旋-空穴束缚态,允许一个桥梁动量(ARPES谱函数)和真实空间(STM)的实验观察。这些功能提供了明确的证据,附近的“退禁闭临界点”在掺杂的微观模型。
2005-12-21 cond-mat.str-el
Evidence for a spinon Kondo effect in cobalt atoms on single-layer 1T-TaSe$_2$
量子自旋液体(QSL)是一种高度纠缠、无序的磁态,它产生于阻挫莫特绝缘体中,并含有自旋子和特征子等奇异的分数激发。尽管是电荷绝缘体,但一些QSL被预测会表现出在自旋通道中产生金属行为的无隙巡回自旋子。我们将孤立的磁性原子沉积在单层(SL)1 T-TaSe $_2$(一种无带隙的QSL候选材料)上,以实验研究巡游自旋子如何与杂质自旋中心耦合。使用扫描隧道光谱,我们观察到出现新的,杂质诱导的共振峰在1 T-TaSe $_2$哈伯德带边时,钴吸附原子的位置具有最大的空间重叠的哈伯德带电荷分布。当空间重叠减少或当磁性杂质被非磁性杂质取代时,这些共振峰消失。利用改进的Anderson杂质模型和无带隙量子自旋液体进行的理论模拟表明,这些共振峰与由QSL规范场涨落引起的自旋-电荷结合效应引起的近藤共振一致.
2022-02-15 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Impurity-doped Kagome Antiferromagnet: A Quantum Dimer Model Approach
在广义量子二聚体模型(QDM)的框架下,研究了非磁性杂质对可果美晶格上量子海森堡反铁磁体的掺杂.遵循Ralko等人的方法[Phys.Rev.Lett. 101,117204(2008)],我们在Kagome晶格上引入QDM的(最小)扩展,以解释在有限磁场下自发产生S=1/2自旋子。调制的二聚体密度(在零或有限的磁场)和在附近的杂质的局部场诱导的磁化强度的计算使用Lanczos精确对角化技术的小集群(48和75网站)。的VBC是清楚地揭示从其钉扎杂质,而在二聚体液体中,杂质周围的结晶只涉及两个相邻的二聚体。我们还发现,次近邻铁磁耦合有利于VBC秩序。出乎意料的是,一个小尺寸的自旋杂质束缚态出现在二聚体液相的某些区域。相反,在VBC相的自旋离域在一个大的区域内的杂质,揭示了VBC限制势的弱点。最后,我们观察到,杂质浓度小至4%,大大提高二聚。这些结果与价键玻璃方案[R. R. P. Singh,Phys. Rev. Lett. 104,177203(2010)],并概述了对解释该Herbertsmithite化合物的核磁共振谱的影响。
2010-09-30 cond-mat.str-el
Brownian scattering of a spinon in a Luttinger liquid
我们考虑强相互作用的一维电子液体的基本激发进行自旋或电荷。在低温度下,在能带底部产生的自旋子散射低能自旋和电荷激发,并遵循布朗粒子在动量空间中的扩散运动。我们计算的迁移率表征这些过程,并表明,所得到的自旋子的扩散系数在低温下的参数增强相比,在无自旋的Luttinger液体中的移动杂质。我们简要地讨论,这暗示在强相互作用的一维电子的平衡过程中的自旋的相关性,并评论在干净的单通道量子线的运输的影响。
2014-12-20 cond-mat.str-el
Spinon Kondo lattice in quantum spin liquids
本文提出自旋子近藤晶格理论框架,研究U(1)量子自旋液体与安德森杂质晶格耦合,发现临界耦合以上形成重准粒子相,并揭示其独特的热力学与谱学特征。
2024-03-28 cond-mat.str-el
Spin-charge separated quasiparticles in one dimensional quantum fluids
我们重新讨论了自旋-电荷分离的一维量子流体的动力学响应问题。在Luttinger液体理论的框架下,动力学响应用携带电荷或自旋的非相互作用玻色子集体激发来表示。我们认为,作为光谱非线性的结果,长寿命的激发是最好的理解,一般强烈相互作用的费米子holons和自旋。这对于用于确定响应函数中的阈值奇异性的移动杂质模型的构建具有深远的影响。我们制定和解决适当的移动杂质模型描述自旋阈值的单粒子格林函数。我们的公式进一步提出了一个问题,即是否有可能在相互作用的自旋费米子的微观晶格模型中实现非相互作用的费米子holon和spinon的模型。我们通过密度矩阵重整化群(DMRG)的计算来研究这个问题。
2015-04-11 cond-mat.str-el
Real-space structure of the impurity screening cloud in the Resonant Level Model
本文详细研究了共振能级模型中的杂质屏蔽云。在杂质浴澄清器的结构中,屏蔽是可见的,作为与杂质的距离的函数。我们通过杂质浴散射因子和纠缠熵的标度分析来表征屏蔽云。我们设计和研究了几种情况下,屏蔽云被破坏或修改:有限的温度,充满活力的失谐的杂质从化学势,和一个非常规的浴与发散的状态密度的情况。
2014-08-07 cond-mat.str-el
Spinon-orbiton repulsion and attraction mediated by Hund's rule
我们研究了洪德规则耦合对轨道激发的影响,例如在非弹性共振X射线散射中测量。我们发现,在自旋轨道分离方面的解释,这已经推导出的一维系统没有洪德的规则,仍然是强大的存在。根据轨道激发是否包括自旋激发,洪德规则导致自旋子和轨道子之间的吸引或排斥相互作用。吸引力和排斥力通过将光谱权重转移到较低的resp而留下清晰的签名。光谱的上边缘。
2018-04-12 cond-mat.str-el
Quantum magnets with weakly confined spinons: Multiple length scales and quantum impurities
在具有强量子涨落的磁体中,可以实现具有或不具有自旋子激发限制的顺磁基态。在这里,我们讨论了在约束-解除约束转变附近的约束相的物理学:这种状态,可能与许多受抑自旋系统有关,其特征在于多个长度尺度:除了磁相关长度之外,可以定义约束长度,可以探测,例如,通过非磁性杂质附近的局部静态测量。我们通过对二聚自旋链的显式计算来说明这些想法,但我们的定性结果在更高的维度上也是有效的。特别是,我们研究交叉从弱到强约束可见的反铁磁极化云周围的非磁性杂质。我们还讨论了杂质之间的有效磁相互作用,相关的杂质诱导的磁秩序,和核磁共振和中子散射实验的后果。
2009-07-15 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Two-Spinon and Orbital Excitations of the Spin-Peierls System TiOCl
我们结合高分辨率的共振非弹性X射线散射与集群计算,利用最近推导出的有效磁散射算子分析的偏振,激发能,和动量依赖的激发光谱的低维量子磁体TiOCl在预期的轨道和磁激发的范围内(0 - 2.5 eV)。钛3d轨道激发产生完整的信息依赖于温度的晶体场分裂。在自旋Peierls阶段,我们观察到一个分散的两自旋子激发和估计的内部和内部的二聚体磁交换耦合从集群计算的比较。
2011-09-20 cond-mat.str-el
Dynamics of the impurity screening cloud following quantum quenches of the Resonant Level Model
详细分析了共振能级模型中杂质屏蔽云随系统参数猝灭的演化过程。所考虑的猝灭是局部的或被发现是有效局部的。屏蔽云的特征是杂质浴扩散器和围绕杂质的块体与系统其余部分的纠缠。我们考虑几个本地淬火协议,如,淬火从最初去耦耦合杂质,淬火之间的不同有限耦合的杂质,和“失谐淬火”涉及改变现场杂质电位远离或化学势的浴。由于淬火的信息以有限的速度通过熔池,因此相关的淬火器和缠结显示了“光锥”效应的版本。在长时间内(“内部”的光锥),杂质屏蔽云指数松弛到最终的平衡结构,与杂质屏蔽的出射能量标度给出的弛豫率。此外,快照的时间演变的空间分布的杂质浴澄清器显示指数依赖于空间,与由筛选长度给出的长度尺度。
2015-03-23 cond-mat.str-el
Fermi liquid identities for the Infinite U Anderson Model
我们展示了如何电子气方法的Luttinger,沃德和Nozières可以应用到无限U安德森杂质模型内的Schwinger玻色子治疗。在1/N展开的所有订单,我们展示了如何Friedel Langreth关系,山田-Yosida-Yoshimori和Shiba-Korringa关系,可以得出的假设下,自旋和holon领域的缺口。这种处理方法的一个显著特点是朗道振幅依赖于低能虚自旋子和holon的交换。最后,我们讨论了我们的方法的扩展到晶格,自旋子holon预计将关闭在量子临界点。
2007-04-29 cond-mat.str-el
Emergence of spinons in layered trimer iridate Ba4Ir3O10
自旋子是一维反铁磁链的基元激发,但如何在更高维度上实现自旋子是人们研究的热点。在这里,我们使用共振X射线散射研究层状三聚体铱酸盐Ba 4 Ir 3 O 10,它显示没有磁序低至0.2 K。一个新兴的一维自旋连续体被观察到,可以很好地描述为XXZ自旋-1/2链的磁交换~55 meV和一个小的Ising类各向异性。与2%的等价Sr掺杂,磁序出现低于TN=130 K,随着尖锐的激发,表明自旋子变得更加局限于(Ba 1-xSrx)4 Ir 3 O 10。我们建议,受挫的三聚体内的相互作用有效地减少系统到解耦的自旋链,微妙的平衡,可以很容易地通过扰动,如化学掺杂倾斜。我们的结果将Ba_4 Ir_3 O_(10)置于一维链和二维量子自旋液体的情形之间,为抑制磁序和实现分数自旋子提供了新的途径.
2022-10-17 cond-mat.str-el
Collective spinon spin wave in a magnetized U(1) spin liquid
研究了在小塞曼场作用下二维U(1)自旋费米表面自旋液体的横向动态自旋极化率。我们表明,无论是短程相互作用,目前在一个通用的费米液体,以及规范波动,U(1)自旋液体的特性,定性地改变了结果的基础上经常假设的非相互作用的自旋近似。短程相互作用导致了一种新的集体模式:一种“自旋波”,它以小的动量从两个自旋连续体中分裂出来,并向下分散。规范涨落使磁化率重整化,在自旋连续统之外的区域提供非零的幂律权重,并使自旋波具有有限的寿命,其与动量平方成比例。我们还研究了Dzyaloshinskiii-Moriya各向异性对零动量磁化率的影响,这是在电子自旋共振(ESR)中测量的,并获得了在低温下随磁场$B^{2/3}$的变化而变化的与温度成线性关系的共振线宽。我们的研究结果形成的理论的基础上的非弹性中子散射,ESR,和共振非弹性X射线散射(RIXS)研究这种量子自旋液体状态。
2020-01-07 cond-mat.str-el
High energy spin excitations in the quantum spin liquid candidate Zn-barlowite probed by resonant inelastic x-ray scattering
本研究利用共振非弹性X射线散射测量Zn-barlowite单晶,揭示其宽达约200 meV的磁连续谱,支持高能多spinon对激发。
2021-08-25 cond-mat.str-el
Unified description of Fermi and non-Fermi liquid behavior in a conserving slave boson approximation for strongly correlated impurity models
我们证明了SU(N)× SU(M)Anderson杂质模型中费米或非费米液体行为的存在可以从这些模型的从属玻色子表示中控制自旋子和holon动力学的红外阈值指数中读出。我们构造了一个保守的T-矩阵近似恢复的确切指数具有良好的数值精度。我们的近似包括相干自旋翻转散射和电荷涨落过程。对于单通道的情况下,形成束缚态的趋势大大修改了低能量的行为。对于Kondo极限中的多通道情况,束缚态的贡献是不重要的。
1997-06-05 cond-mat.str-el
Resonant inelastic x-ray scattering spectra of spinon, doublon, and quarton excitations of a spin-$\frac{1}{2}$ antiferromagnetic Heisenberg trimer chain
本研究结合DMRG数值方法与微扰理论,分析自旋-1/2反铁磁海森堡三聚体链的RIXS谱,明确了单/双粒子激发对应关系及L、K边激发机制,验证了实验探测可行性。
2025-01-15 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Probing spinon nodal structures in three-dimensional Kitaev spin liquids
我们认为共振非弹性X射线散射(RIXS)是研究三维Kitaev自旋液体中分形激发的有效方法。虽然非自旋守恒RIXS响应主要由规范通量激发和再现非弹性中子散射响应,自旋守恒(SC)RIXS响应拿起马约拉纳费米子激发,并检测它们是否在外尔点,节线,或费米面无间隙。作为对称性分解的特征,SC RIXS响应在$Γ$点周围受到抑制。在技术层面上,我们计算了精确的SC RIXS响应的Kitaev模型上的hyperhoneycomb,stripyhoneycomb,hyperhexagon,hyperoctagon晶格,认为我们的主要结果也适用于通用的3D Kitaev自旋液体超出这些完全可解的模型。
2017-05-16 cond-mat.str-el
Bond disorder and spinon heat transport in the $S=\tfrac{1}{2}$ Heisenberg spin chain compound Sr$_2$CuO$_3$: from clean to dirty limits
我们研究了通过增加Ca浓度来化学取代Sr后,无序对$S=\tfrac{1}{2}$海森堡链化合物Sr $_2$ CuO $_3$热传输性质的影响。由于Ca占据Cu-O-Cu自旋链外部但附近的位置,预计在这些链中实现键无序,即交换相互作用$J$的空间变化。我们观察到,由于自旋在链中传播的磁热导率($κ_{\mathrm{mag}}$)逐渐但强烈地抑制随着Ca的量的增加,其中掺杂的依赖性可以被理解的自旋散射的增加,由于Ca诱导的无序。这也反映在自旋平均自由程中,自旋平均自由程可以被分成由于自旋-声子散射而与掺杂无关但与温度相关的散射长度和与温度无关但与掺杂相关的自旋-缺陷散射长度。后者的跨度从非常大($>$ 1300晶格间距)到非常短($\sim$ 12晶格间距),并且与两个相邻Ca原子之间的平均距离成比例。因此,Ca诱导的无序充当自旋链内的有效缺陷,并且掺杂方案允许覆盖清洁极限和脏极限之间的整个掺杂制度。有趣的是,在最大杂质水平,我们观察到,在Ca掺杂的Sr $_2$ CuO $_3$,$κ_{\mathrm{mag}}$在100 K以上的温度几乎线性增加,这反映了在海森堡自旋链的热输运的固有的低温行为。这些发现与对于Ca掺杂的双自旋链化合物SrCuO $_2$观察到的结果完全不同,其中Ca的影响似乎在中间掺杂水平已经饱和。
2014-03-06 cond-mat.str-el
The Kondo effect in bosonic spin liquids
在金属中,磁性杂质在低温下被传导电子完全屏蔽。相比之下,耦合到自旋1体玻色子的杂质矩,例如顺磁体中的三重态激发,即使在体量子临界点,也只被部分屏蔽。我们认为,这种差异是不是由于主机粒子的量子统计,而是有关的杂质主机耦合的结构,通过证明,与玻色子自旋激发的受抑磁体可以显示玻色子版本的近藤效应。然而,玻色统计的散装意味着独特的行为,如弱耦合杂质量子相变,和完美的屏蔽范围内的杂质自旋值。我们讨论的化合物Cs2CuCl 4,以及可能的扩展到多组分玻色子气体,我们的结果的影响。
2006-01-26 cond-mat.str-el
Unraveling higher-order corrections in the spin dynamics of RIXS spectra
共振非弹性X射线散射(RIXS)是研究强关联材料自旋动力学的一种不断发展的工具,它补充了非弹性中子散射。这两种方法都发现准一维各向同性量子反铁磁体中的非自旋守恒(NSC)激发被限制在双自旋相空间中。在这个相空间之外,只有自旋守恒(SC)的四自旋激发已被检测到使用O $K$边缘RIXS。在这里,我们调查SrCuO $_2$和发现四自旋激发外的两个自旋相空间在O $K$ -和Cu $L_3$ -边缘。利用Kramers-Heisenberg形式,我们证明了Cu $L_3$边的四自旋子激发来自SC和NSC过程.我们发现,这些新的激发只出现在超快的芯孔寿命膨胀的二阶项,并产生远程自旋涨落。因此,这些结果打开了一个新的窗口,量子磁体的自旋动力学。
2021-10-07 cond-mat.str-el
Direct observation of multi-spinon excitations outside of the two-spinon continuum in the antiferromagnetic spin chain cuprate Sr2CuO3
一维磁绝缘体作为研究准粒子分馏和量子临界等涌现现象的平台,引起了人们极大的兴趣。自旋为1/2的反铁磁海森堡链是一个重要的参考系;它的基本激发是自旋为1/2的准粒子,称为自旋子,总是成对产生。然而,虽然非弹性中子散射(INS)实验经常观察到与两个自旋态相关的激发连续谱,但与四个自旋态相关的更复杂动力学的存在仅通过与理论的比较来推断。在这里,我们表明,共振非弹性X射线散射(RIXS)是能够直接访问的四自旋激发,在光谱区域分离的两个自旋连续。我们的研究结果提供了第一个直接测量的四自旋子激发,这是可能的从根本上不同的关联函数探测RIXS相比,INS。这一进步具有很大的希望作为一种工具,在寻找新的量子态,特别是量子自旋液体。
2018-02-26 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Theoretical study of the spin and charge dynamics of two-leg ladders as probed by resonant inelastic x-ray scattering
共振非弹性X射线散射(RIXS)已成为研究相关材料中元激发的重要工具。在这里,我们提出了一个系统的理论研究的铜L-边缘RIXS光谱的未掺杂和掺杂的铜氧化物两个腿自旋梯在非自旋守恒(NSC)和自旋守恒(SC)的渠道。光谱是丰富的和主机许多外来的激发。在非掺杂的情况下,我们确定了一个三重子和绑定$\textit{triplet}$两个三重子激发强横档耦合限制,以及限制自旋弱横档耦合限制。在掺杂的情况下,我们观察到一个准粒子激发形成的束缚电荷和自旋$\frac{1}{2}$在强横档耦合限制。在SC-通道中,我们还确定了几个新的功能,包括绑定$\textit{singlet}$两个三重子激发和限制自旋在未掺杂的梯子在强和弱横档耦合限制,分别。相反,在掺杂的情况下,SC通道主要探测无隙和有隙电荷激发。最后,我们重新审视了现有的数据为梯形化合物Sr $_{14}$ Cu $_{24}$ O $_{41}$在我们的研究结果的背景下。
2019-04-01 cond-mat.str-el
Impurity resonant state in d-wave superconductors: in favor of a Kondo-like response
我们在两种不同的杂质模型中研究了d波铜氧化物超导体中非磁性杂质诱导的杂质共振态:(i)在T矩阵方法中的纯势散射模型和(ii)在大N形式中的Bose-Fermi Kondo模型。我们修改超导主体以类似于在扫描隧道显微镜(STM)光谱中看到的纳米级电子不均匀性(即,小和大的差距领域),并研究如何影响杂质共振。在纯势散射模型的共振态被发现是一个相当强大的功能出现在所有的主机域。另一方面,在Kondo模型中,杂质共振可以出现在小间隙区域的主机和被完全抑制在大间隙区域,这是与STM的实验数据为Zn掺杂BSCCO。我们的结果表明,杂质磁矩的近藤自旋动力学是d波超导体中杂质共振态的起源,而不是纯粹的势散射。
2007-02-20 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Non-magnetic impurities as probes of insulating and doped Mott insulators in two dimensions
我们通过对静态非磁性杂质的响应来表征顺磁性莫特绝缘体。具有自旋解除禁闭(或自旋-电荷分离)的状态与具有自旋禁闭的状态通过不同的杂质可磁化性和有限尺寸的光谱来区分。我们讨论了掺杂后的d波超导体的物理性质的演变,并认为,一些最近的实验有利于自旋限制在参考莫特绝缘状态。
2000-11-02 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Quench dynamics and relaxation of a spin coupled to interacting leads
我们研究了一个量子猝灭,其中磁性杂质突然耦合到哈伯德链,其低能物理描述的Tomonaga-Luttinger液体理论。利用含时密度矩阵重整化群(tDMRG)方法,分析了猝灭后链中电荷、自旋和纠缠的传播,并将光锥速度与holon和spinon的色散联系起来.我们发现,如果我们增加链中的相互作用,即使自旋速度降低,在杂质位置的局部磁化衰减更快。我们推导出一个解析表达式的弛豫杂质磁化这是在良好的协议与tDMRG结果在中间的时间尺度,相互作用系统中的近藤屏蔽云的时间演化提供了宝贵的见解。
2021-03-25 cond-mat.str-el
Impurity induced resonant state in a pseudogap state of a high temperature superconductor
我们预言了在高温超导体的赝能隙态中,一个Cu原子被一个Zn原子取代所产生的共振杂质态。赝能隙的精确微观起源对于这种状态的形成并不重要,特别是即使在正常状态下没有超导涨落,这种共振也会存在。在超导涨落的存在下,我们预言了对称偏压下对应杂质峰的存在。杂质共振的性质类似于以前研究的d波超导态的共振。
2000-08-23 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Quasiparticle Resonant States Induced by a Unitary Impurity in a d-Wave Superconductor
通过求解基于t-J模型的Bogoliubov-de Gennes方程组,研究了d波超导体中单一杂质周围幺正散射的准粒子共振态.研究了杂质周围的序参量和局域态密度的空间变化。我们发现:(i)粒子-空穴对称系统在LDOS中有一个对称的零能峰,而与超导相干长度的大小无关;(ii)对于粒子-空穴不对称的情况,零能峰的不对称分裂是具有小PDMATHABMM_0值的系统所固有的。
2000-01-03 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Simulation of time-dependent resonant inelastic X-ray scattering using non-equilibrium dynamical mean-field theory
我们开发了一个框架,以评估与时间相关的共振非弹性X射线散射(RIXS)信号与使用非平衡动力学平均场论模拟。该方法是基于一个时间相关的杂质模型,明确纳入探测脉冲的解决方案。它避免了计算四点关联函数的需要,并且原则上可以与不同的杂质求解器相结合。这为研究多轨道系统中的时间分辨RIXS过程开辟了一条道路。该方法的例子与熔化莫特反铁磁体的RIXS信号的研究。
2020-12-21 cond-mat.str-el
Resonant Impurity States in the D-Density-Wave Phase
我们研究了杂质在d密度波(DDW)态附近的电子结构,DDW态是高温超导体赝能隙区的一个可能的候选相。我们发现,在DDW态的非磁性杂质附近的局域DOS是{ \it定性}不同的超导体与$d_{x^2-y^2}$ -对称性。由于这一结果是DDW相的一个强大的功能,它可以帮助确定最近通过扫描隧道显微镜实验在欠掺杂Bi-2212化合物的超导状态下观察到的两个不同相的性质。
2001-06-14 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Integrable Impurity Model with Spin and Flavour: Model Inspired by Resonant Tunneling in Quantum Dot
引入了一个可积杂质模型,其中电子和杂质都具有自旋和味自由度。该模型是多通道Kondo模型的推广,与量子点的共振隧穿密切相关。利用贝特算符,将哈密顿量精确对角化。
1998-08-03 cond-mat.str-el hep-th math.QA
The effects of Zn Impurity on the Properties of Doped Cuprates in the Normal State
研究了Zn掺杂高T $_c$铜氧化物中量子杂质的相互作用以及自旋子和空穴子的集体动力学。采用基于双时间格林函数理论的数值方法研究了含一个杂质和少量Zn杂质的二维t-t $^{\prime}$ -J模型.研究了不同Zn浓度下空穴密度和反铁磁关联背景的不均匀性,发现掺杂空穴倾向于聚集在Zn杂质周围,其迁移率降低.因此,束缚态的holon周围的锌杂质形成的效果,帮助锌引入局部反铁磁性周围。自旋结构因子中的非公度峰表明Zn杂质对自旋激发中q=($π$,$π$)和q=0组分的混合有影响。
2004-05-14 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
The Kondo effect in the quantum $XX$ spin chain
本文研究了有限尺寸 $XX$ 自旋链中边缘 spin$-\frac{1}{2}$ 杂质的 Kondo 效应,发现随着杂质耦合与体耦合比值的变化,杂质局域矩会通过多粒子 Kondo 效应或束缚模式两种不同机制被屏蔽,并在临界值 $\sqrt{2}$ 处引发边界相变。
2024-01-08 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el hep-th
Resonant impurity scattering in the $\pm$s-gap state of the Fe-based superconductors
本文研究了杂质在$\pm$ s波超导体上的散射,并结合铁磷族元素化物超导体的实际参数。用$\mathcal{T}$矩阵方法,推广到两个能带,我们发现杂质对幺正极限的散射在超导能隙内部形成了偏离中心的束缚态,令人惊讶地,它将完全打开的能隙的态密度(DOS)改变为d波超导体的V形能隙.这一行为为铁磷族化合物超导体的几个相互矛盾的实验问题提供了连贯的解释:在光电发射和隧穿实验中观察到的V形DOS,但具有各向同性的间隙;核自旋-晶格弛豫速率($1/T_1 \approx T^α$ ; $α\approx 3$)的幂律行为,直到非常低的温度。
2009-02-15 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Resonant Pair Tunneling in Double Quantum Dots
我们提出了精确的结果的非平衡电流波动的两个量子点串联在整个交叉从非费米液体费米液体的行为所描述的2杂质近藤模型。结果对应于临界杂质间耦合的电荷$2e$的载流子的共振隧穿。在低能量尺度下,结果可以从费米液体方法来理解,我们开发并使用该方法来研究在当前实验研究下2杂质Kondo模型的替代双点实现中的非平衡输运。
2009-03-31 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
New method for studying steady states in quantum impurity problems: The interacting resonant level model
我们发展了一种新的微扰方法来研究量子杂质的任何稳态,无论是处于平衡态还是处于平衡态。我们表明,稳态平均值是完全固定的基本性质的稳态(赫什菲尔德的)密度矩阵以及动态的“杂质条件”。这给出了没有费曼图的完全微扰展开(使用矩阵乘积),并“求和”成一个平衡平均值,这可能有助于数值程序。我们计算了在有限偏压V到一阶库仑排斥U的情况下,所有V和温度下的相互作用共振能级模型(IRLM)中的普适电流。我们发现,像温度一样,偏差会切断低能过程。在IRLM中,这意味着在大V下电流的幂律衰减(最近也由Boulat和Saleur在U的某个有限值下观察到)。
2007-08-31 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Experimental Observation of Kondo-Fano Resonant Tunneling in Silicon-Doped GaAs/AlAs Multiple Quantum Wells
本文报道了在掺硅GaAs/AlAs多量子阱中近藤-法诺共振隧穿的实验观察。在低偏压下的微分隧穿电导谱显示出强烈的温度依赖性共振,其峰在磁场的存在下分裂,这是近藤共振的特征。用杂质Anderson模型解释了这些数据是费米能级的导电电子通过阱内掺杂硅杂质态的共振隧穿。杂质态的库仑阻塞共振在近藤共振之上诱导了Fano凹陷。
2006-02-23 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Detecting symmetry fractionalization in gapped quantum spin liquids by magnetic impurities
本文提出通过在高对称性位置放置自旋-1/2磁性杂质,利用近藤屏蔽区域中受晶体对称性保护的非Kramers双重态来探测有能隙Z2自旋液体中的对称性分数化,并用严格可解模型和大N理论加以证明。
2022-09-20 cond-mat.str-el
Manumitting slave-spins in the Anderson impurity model
我们表明,一个通用的单轨道安德森杂质模型,缺乏例如任何种类的粒子-空穴对称性,可以精确地映射到一个共振能级模型耦合到两个伊辛变量,减少到一个,如果杂交是粒子-空穴对称的没有任何约束。这个模型的平均场解被发现是稳定的非物理自发磁化的杂质,不像鞍点解决方案中的标准从玻色子表示。值得注意的是,威尔逊比的平均场估计接近近藤制度中的精确值$R_\text{W}=2$。
2017-10-30 cond-mat.str-el
Density matrix renormalization group study of a quantum impurity model with Landau-Zener time-dependent Hamiltonian
利用自适应含时密度矩阵重整化群方法(t-DMRG)研究了具有含时哈密顿量的量子杂质系统的非平衡动力学.该模型是一个共振能级模型,通过从描述耗散朗道-齐纳跃迁的特定欧姆自旋玻色子模型映射得到。我们将共振能级模型映射到Wilson链上,然后计算共振能级的时间依赖占据$n_d(t)$。我们比较t-DMRG结果与精确的结果在零温度下,发现非常好的协议。我们也给出了一个物理解释的数值结果。
2009-04-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Femtosecond dynamics of magnetic excitations from resonant inelastic x-ray scattering in CaCu2O3
以量子反铁磁体CaCu 2 O3中的自旋子激发为例,证明了利用直接共振非弹性X射线散射(RIXS)可以探测磁激发的飞秒动力学.为此,我们隔离的单和双自旋翻转激发实验RIXS光谱的贡献,确定导致它们的物理机制,并确定各自的时间尺度。通过理论和实验的比较,我们发现双自旋翻转需要有限的时间来产生,使得它们对芯-空穴寿命敏感,而单自旋翻转是一个非常好的近似独立于它。这表明,RIXS可以授予访问时间-域动力学的激发,并说明了如何RIXS实验可以区分相关电子系统中的激发,基于它们的不同时间依赖性
2013-07-31 cond-mat.str-el
Magnon-spinon dichotomy in the Kitaev hyperhoneycomb $β$-Li$_2$IrO$_3$
近年来,边缘共享的三配位的铱酸盐和铱酸盐家族已经成为Kitaev自旋液体物理学的主要平台,其中自旋分裂成涌现的磁通量和具有Dirac样色散的Majorana费米子。虽然这种奇异的状态通常在低温下被长程磁序所取代,但具有长相干时间的马约拉纳费米子的签名已被预测在中等和更高的能量尺度下出现,类似于准一维自旋链中自旋子的观察。本文用共振非弹性X射线散射研究了超蜂窝状铱酸盐$β$ IrO $_3$在磁场作用下的磁激发。在低温下,分散自旋波可以解决周围的预测交织的无公度螺旋和场诱导的锯齿形订单,其激发能达到最大值为16 meV。2 T磁场软化了${\bf Q}=0$周围的色散。自旋波在磁场下的行为与我们对基态和动力学自旋结构因子的半经典计算一致,这进一步预测了随后的纠缠均匀态在很高的场(100 T)下仍然保持稳健。最显著的是,低能的类磁振子模式被一个宽的连续激发叠加,中心在35 meV左右,延伸到100 meV。这种高能量连续体至少在300 K下仍然存在--远远高于38 K的有序温度--并为基塔耶夫自旋液体中长寿命的马约拉纳费米子对提供了证据。
2021-02-05 cond-mat.str-el
Frustrated impurity spins in ordered two-dimensional quantum antiferromagnets
杂质自旋对称耦合到有序2D海森堡量子反铁磁体(即,受抑杂质自旋)在$T\ge0$上进行了讨论(暗示了在$T\ne0$上存在稳定长程有序的小相互作用)。我们继续我们的研究,在这个问题上开始在物理修订版B 72,174419(2005),其中自旋-1/2缺陷进行了讨论,并认为主机自旋波动内的自旋波近似(SWA)。在本论文中,我们i)超越SWA和ii)研究具有自旋$S\ge1/2$的杂质。结果表明,与耦合到亚晶格的缺陷相反,非对称的纵向主自旋涨落在受抑杂质动力学中起着重要的作用。与SWA内的$ω^2$成比例的谱函数获得与$ω^2$和$ωT^2$成比例的新项。观察到自旋为1/2的杂质磁化率具有与SWA中获得的结构相同的结构:洛伦兹峰和非共振项。不同之处在于,峰的宽度变得更大,与$f^2(T/J)^3$而不是$f^4(T/J)^3$成比例,其中$f$是无量纲耦合参数。我们表明,横向静态磁化率获得一个新的负对数贡献。根据以前的工作,我们发现,主机自旋波动导致一个有效的单离子各向异性的杂质网站。然后,带有$S>1/2$的缺陷似乎被分割。我们观察到强烈的减少分裂的值由于纵向主机自旋波动。我们证明,动态杂质磁化率包含$2S$洛伦兹峰对应的能级之间的跃迁,和非共振项。
2006-10-18 cond-mat.str-el
Spinon mediation of witness spin dynamics in herbertsmithite
University of Oxford(牛津大学);University College Cork(科克大学学院);Cardiff University(卡迪夫大学);University of Bristol(布里斯托大学);Max Planck Institute for Solid State Research(马克斯·普朗克固体的研究所);Max Planck Institute for Chemical Physics of Solids(马克斯·普朗克固体化学物理研究所);Argonne National Laboratory(阿贡国家实验室);Cornell University(康奈尔大学)
研究通过自旋噪声光谱探测赫伯特斯密特石中自旋子介导的见证自旋动力学,发现其行为与量子自旋液体中的自旋子传播一致,并揭示了自旋玻璃相的临界温度。
2026-04-16 cond-mat.other cond-mat.str-el
Electronic superlattice revealed by resonant scattering from random impurities in Sr3Ru2O7
共振弹性X射线散射(REXS)是一种精细的元素敏感工具,用于研究由价电子驱动的微妙电荷、轨道和自旋超晶格有序,因此在传统的X射线衍射(XRD)中无法检测到。尽管REXS的能力已经通过在软X射线范围内进行的复杂氧化物的许多研究来证明,但是材料特定元素吸收边的截面和光子波长最终限制了人们可以探测的最小超晶格振幅和周期性。在这里,我们显示-与模拟和REXS锰取代的Sr $_3$ Ru $_2$ O $_7$ -这些限制可以通过在适当选择的,稀释的杂质的吸收边缘进行共振散射实验来克服。这表明--与电子自旋共振、核磁共振和穆斯堡尔谱中使用的基于杂质的方法类似--随机分布的杂质可以作为一种非侵入性的、但现在依赖于动量的探针,大大扩展了共振X射线散射技术的适用性。
2013-08-01 cond-mat.str-el
Quantum impurity in the bulk of topological insulator
我们研究了嵌入拓扑绝缘体块体中的安德森杂质的物理性质。从玻色子平均场近似被用来解释强电子关联的杂质。与拓扑绝缘体表面量子杂质的结果不同,我们发现在带反转的情况下,可以同时产生近藤共振峰和带隙束缚态。然而,在正常情况下,它们中只有一种类型出现。结果表明,在带反转的情况下,混合价区要宽得多,而在正常的情况下,它收缩到一个非常窄的区域。此外,当考虑束缚态自旋和杂质自旋之间的相互作用时,可能出现近藤效应的自屏蔽。
2013-05-20 cond-mat.str-el
Rapid filling of the spin gap with temperature in the Schwinger-boson mean-field theory of the antiferromagnetic Heisenberg kagome model
利用Schwinger-boson平均场论,计算了自旋$1/2$反铁磁海森堡kagome模型在带隙$\mathbb{Z}_2$自旋液相Anglomeres中的低温动态自旋结构因子$0<T\ll J$.我们发现光谱间隙随着温度迅速填充,其中稳健的低能光谱权重由$Δ/3$的温度发展,其中自旋间隙为$2Δ$(即,$Δ$是自旋能隙)。这是由于自旋子的去限制导致了仅由$\exp(-Δ/T)$抑制的项。在更高的温度下,自旋子密度迅速增加,导致Schwinger-boson平均场方法的崩溃。我们认为,如果可以通过中子散射实验获得的不含杂质的光谱函数的kagome赫伯茨米特,温度依赖性的子隙重量可以提供不同的签名的$\mathbb{Z}_2$量子自旋液体。
2019-04-17 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el quant-ph
Hybrid NRG-DMRG approach to real-time dynamics of quantum impurity systems
提出了一种研究量子杂质系统非平衡动力学的混合方法。数值重整化群作为一种手段,以产生一个合适的低能量哈密顿量,允许一个准确的评价的实时动态的问题,指数长的时间,主要使用时间自适应密度矩阵重整化群。我们提取了相互作用共振能级模型中相互作用增强振荡的衰减时间,并显示了它们随相互作用强度U的二次发散。我们的数值分析与基于1/U展开的分析预测非常一致。
2012-06-11 cond-mat.str-el
Impurity effects in quantum dots: Towards quantitative modeling
研究了GaAs/AlGaAs共振隧穿器件中量子点的单电子输运谱。测得的光谱具有不规则性,表明圆对称性被破坏。我们建立了一个由抛物线约束和一个带负电荷的库仑杂质组成的外电势的量子点模型。该模型导致计算的单电子本征能量和实验光谱之间的一个很好的协议。此外,我们利用自旋密度泛函理论研究了当系统中含有多个相互作用电子时系统的能量和角动量。在高磁场区,增加电子数可以减少杂质引起的畸变。
2004-04-23 cond-mat.str-el
Quantum impurity coupled to Majorana edge fermions
研究了二维螺旋拓扑超导体边缘态的量子杂质,一对反向传播的马约拉纳费米子边缘通道具有相反的自旋极化。对于由安德森杂质模型描述的杂质,我们表明,该问题映射到一个变种的相互作用的共振两能级模型,反过来,映射到铁磁近藤模型。考虑磁性和非磁性杂质。对于磁性杂质,玻色化和数值重整化群分析表明,系统流到一个具有剩余ln 2熵的不动点,并发现了特征各向异性的静态和动态杂质磁性。对于非磁性杂质,系统流到一个固定点,没有剩余熵,我们发现在低温下的抗磁响应。我们评论的Schriffl-Wolff变换的问题与非标准的导带连续和有关的问题的差异,在描述杂质的安德森或近藤杂质模型。
2011-10-20 cond-mat.str-el
Impurity spin textures across conventional and deconfined quantum critical points of two-dimensional antiferromagnets
我们描述了二维反铁磁体中非磁性杂质附近的自旋分布,该反铁磁体经历了从磁有序Neel态到具有自旋能隙的顺磁体的转变。有限系统中的量子临界基态具有总自旋S=1/2(如果没有杂质的系统具有偶数个S=1/2的自旋),以及最近对双层反铁磁体(K. H.Hoglund等人,cond-mat/0611418)已经表明自旋具有跨整个样品离域的通用空间形式。我们提出了描述两类反铁磁体在这种自旋织构中的均匀和交错磁化的场论:(1)从Neel态到具有局域自旋单线态的顺磁体的转变,在每个晶胞具有偶数个S=1/2自旋的模型中,这一转变用O(3)Landau-Ginzburg-Wilson场论描述;和(ii)从Neel态到价键固体的转变,在反铁磁体中,每个晶胞具有单个S=1/2自旋,这是由自旋子的解限定场论描述的。
2007-03-29 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Bond disorder and breakdown of ballistic heat transport in the spin-1/2 antiferromagnetic Heisenberg chain as seen in Ca-doped SrCuO2
研究了S=1/2反铁磁海森堡链材料Sr_{1-x} Ca_xCuO_2中弱键无序对自旋热输运的影响.我们观察到磁热导率kappa_mag的剧烈抑制,即使在微小的无序水平(即,钙掺杂水平),在形成鲜明对比,以前的研究结果为kappa_mag的S=1/2的二维正方形晶格和两个腿的自旋梯系统,在那里类似的键无序没有影响kappa_mag。因此,我们的研究结果支持的特殊作用的可积性的S=1/2 AFM海森堡链模型,并建议键无序有效地破坏弹道性质的热输运。我们进一步表明,kappa_mag的抑制被捕获的有效的自旋-杂质散射长度,表现出相同的掺杂依赖性的自旋-自旋相关的长距离指数衰减长度确定的密度矩阵重整化群计算。
2011-12-13 cond-mat.str-el
Kondo Resonance in PrTi2Al20: Photoemission spectroscopy and single-impurity Anderson model
在费米能级的近藤共振是建立良好的Ce(f1电子)和Yb(f1空穴)为基础的系统的电子结构。在这项工作中,我们报告了补充的实验和理论研究近藤共振Pr为基础的f2系统,PrTi 2Al 20。利用Pr的3d-4f共振光电子能谱和单杂质Anderson模型(SIAM)的计算,包括Pr离子的全多重态,我们证明了F2系统也可以在费米能级产生近藤共振.近藤共振峰的实验观察到通过一个最终状态的多重态依赖的共振,并复制与适当调整的杂交强度在SIAM计算。
2011-11-09 cond-mat.str-el