Marginal Fermi liquid at magnetic quantum criticality from dimensional confinement
该研究针对金属量子临界性可控理论匮乏的问题,通过量子蒙特卡洛模拟与有效场论分析,发现二维反铁磁-三维传导电子耦合体系的磁性量子临界点存在边缘费米液体行为,且临界态下跨磁层电阻率呈线性温度依赖,并探讨了近邻异质结实验实现方案。
2022-12-21 cond-mat.str-el
Kondo Destruction and Multipolar Order-- Implications for Heavy Fermion Quantum Criticality
朗道范式之外的量子临界性代表了凝聚态物理和统计物理中的一个基本问题。具有多极自由度的重费米子系统在寻找其普适描述中可以发挥重要作用。我们考虑一个近藤晶格模型与自旋和四极自由度,我们展示了一个antiferroquadrupolar相。使用场论表示的模型,我们发现,近藤耦合在重整化群的意义上,在这个阶段是完全边缘。这与近藤耦合在顺磁相的相关性质形成对比,因此,它意味着近藤破坏和伴随的小到大的费米表面跳跃必须发生,因为系统从反铁四极有序到顺磁相。我们的研究结果的多极重费米子物理,特别是在一般的金属量子临界的影响进行了讨论。
2018-07-24 cond-mat.str-el
Deconfined quantum criticality in the two dimensional Kondo lattice model
基于二维Kondo晶格模型研究了从反铁磁金属到重费米子液体的连续量子相变。我们提出反铁磁自旋涨落和传导电子在量子临界点处分裂为中性玻色子和带电的无自旋费米子。这种非限定的量子临界性使我们建立了一个临界场论,它是关于通过突现U(1)规范场相互作用的分数化场。临界场论不仅预言了量子临界点附近的非费米液体物理,而且还恢复了远离量子临界点的费米液体物理。
2005-08-09 cond-mat.str-el
Antiferromagnetic criticality at a heavy-fermion quantum phase transition
对强关联电子系统磁相图的解释仍有争议。特别是,在零温度下发生的量子相变的物理学仍然是个谜。重费米子化合物是量子临界性的教科书例子,因为掺杂、压力或磁场的应用可以导致磁有序态和顺磁态之间的量子相变。一个中心问题涉及临界量子涨落的微观性质。它们是反铁磁的还是本地的?在这里,我们证明,使用非弹性中子散射实验,量子相变在重费米子系统Ce 1-xLaxRu 2 Si 2的反铁磁序参量的波动控制。至少对于这个重费米子家族来说,赫兹-米利斯-森谷自旋涨落方法似乎是描述量子反铁磁-顺磁不稳定性的可靠基础。
2012-11-06 cond-mat.str-el
Zero-Field Ambient-Pressure Quantum Criticality in the Stoichiometric Non-Fermi Liquid System CeRhBi
有一类材料的奇异电子态违反了传统的金属费米液体理论的预言,至今仍是个谜。接近量子临界点是这种非费米液体(NFL)行为的可能起源,其通常通过用非热控制参数(例如化学成分、磁场或压力)调谐基态来实现。我们提出了一个化学计量NFL系统CeRhBi的自旋动力学研究,使用低能量非弹性中子散射(INS)和μ子自旋弛豫(muSR)测量。它显示了INS动态响应的能量-温度(E/T)缩放和muSR不对称函数的时间-场缩放的证据,表明该化合物的量子临界行为。E/T标度揭示了量子临界性的局部特征,与磁化率的幂律发散、磁热容的对数发散和低温下的T-线性电阻率一致。NFL行为和局部临界性在零场和环境压力下在非常宽的动力学范围内发生,而在这种化学计量的重费米子化合物中没有任何调整是惊人的,使得CeRhBi成为适合于深入研究量子临界性的示例性模型系统。
2017-08-07 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
Deconfined Quantum Criticality at the Quantum Phase Transition from Antiferromagnetism to Algebraic Spin Liquid
研究了从反铁磁性($AF$)到代数自旋液体($ASL$)的量子相变. { \it我们提出在$ASL$中自旋为1/2的费米子自旋在$AF$和$ASL$之间的量子临界点($QCP$)处分裂为自旋为1/2的玻色子自旋和无自旋费米子}。玻色子的凝聚导致$AF$,其中凝聚的玻色子与无自旋的费米子限制在一起,形成费米子自旋。这些费米子自旋子也被限制在$AF$中作为元激发的反铁磁振子。{ \it从$AF$接近$QCP$,自旋1的临界反铁磁涨落预计会分裂成自旋1/2的临界玻色子。然后,这些玻色子自旋与自旋为1/2的费米子自旋杂交,形成无自旋费米子。结果,费米子自旋衰变为玻色子自旋和无自旋费米子。但是,无自旋费米子被限制,因此,只有玻色子自旋出现在$QCP$上。这与最近对{ \it解除量子临界性} \cite{Laughlin_deconfinement,Senthil_deconfinement,Kim1,Ichinose_de confinement}的研究相吻合。当玻色子自旋带隙时,实现了$ASL$。玻色子自旋子与无自旋的费米子被限制在一起,形成费米子自旋子。这些费米子自旋被去精细化来描述$ASL$。
2005-07-21 cond-mat.str-el
Symmetric Fermion Mass Generation as Deconfined Quantum Criticality
无质量的2+1D狄拉克费米子出现在从石墨烯到拓扑绝缘体表面的各种系统中,其中产生质量通常与破坏对称性相关联。然而,在强相互作用的情况下,对于8个狄拉克费米子的倍数,会出现对称的带隙相位。从无质量的狄拉克相到有质量的相的连续量子相变,我们称之为对称质量产生(SMG),必然超出朗道范式,甚至在概念层面上也很难描述。然而,这种转变一直观察到在一些数值研究最近。在这里,我们提出了一个SMG过渡的理论,这是让人想起解除限制的临界性,并涉及新兴的非阿贝尔规范场耦合到狄拉克费米子和临界希格斯玻色子玻色子。我们激励理论使用一个明确的部分子建设和讨论预测的数值。此外,我们表明,费米子格林函数预计将经历一个零极点过渡的临界点。
2017-11-09 cond-mat.str-el
Magnetism, Superconductivity and Quantum Criticality in the Multi-Site Cerium Heavy Fermion Compound Ce3PtIn11
通过热力学和输运测量研究了新型重费米子超导体$_3$ $_{11}$在常压和静水压下的性质。在常压下,该化合物在$T_1$ $\approx$ 2.2 K和$T_{\rm N}$ $\approx$ 2 K处发生两次连续的磁跃迁,进入反铁磁有序态,并在低于$T_{\rm c}$ $\approx$ 0.32 K时进入重费米子超导相.在Ce $_3$ PtIn $_{11}$晶胞中存在两个晶体学上不等价的Ce位的情况下,讨论了长程磁有序与超导电性的共存.实验数据使我们能够建立压力-温度相图。
2015-10-13 cond-mat.str-el
Heavy Fermion Quantum Criticality
在过去的几年里,对稀土材料的研究已经清楚地表明,不仅在这些系统中的重费米子相提供了有趣的物理,但量子临界性,这样的阶段死亡表现出新的相变物理尚未完全理解。此外,试图研究临界点数值面临臭名昭著的费米子符号问题,这限制了他们的准确性。有效作用量技术和Callan-Symanzik方程在高能物理中非常流行,并取得了很好的成功。然而,在凝聚态物理中,它们很少被用于费米子系统。在这项工作中,我们应用RG有效作用量和Callan-Symanzik技术的重费米子问题。首次给出了描述系统低能物理的有效作用量。用一个动态标量场代替f-费米子,其非零期望值对应于重费米子相位。这消除了费米子符号问题,使得有效作用量适合于数值研究,因为有效理论是玻色子的。有效作用量的重整化群研究可以用来提取跃迁处非微扰效应的近似值。通过对重费米子进行单圈重正化,用Callan-Symanzik方法描述了重费米子的临界性,并预测了重费米子的临界动力学磁化率和临界比热。我们得到的比热系数指数(0.39)与低温下的实验结果(0.4)非常吻合。
2008-07-13 cond-mat.str-el
Heavy Fermion Quantum Criticality and Destruction of the Kondo Effect in a Nickel Oxypnictide
量子临界点出现在零温度下物质的不同相之间的连续转变中。对反铁磁重费米子材料的研究表明,量子临界性有几种类型,其中一种非常规类型涉及近藤纠缠的临界破坏。为了了解这些品种,重要的是要扩大材料的基础超出了通常的金属间化合物的设置。在这里,我们表明,镍oxypnictide,CeNiAsO,显示一个重费米子反铁磁量子临界点作为一个函数的压力或P/As替代。在量子临界点,出现非费米液体行为,这是伴随着发散的有效载流子质量。在量子临界点附近,低温霍尔系数的符号发生了快速的变化,这表明费米面发生了突变,近藤效应被破坏。我们的结果意味着,巨大的材料基础的oxypnictides,这一直是如此关键的高温超导性的搜索,也将发挥至关重要的作用,努力建立普遍性类的量子临界强关联电子系统。
2014-08-13 cond-mat.str-el
Solvable model for quantum criticality between Sachdev-Ye-Kitaev liquid and disordered Fermi liquid
我们提出了一个简单的可解变形的Sachdev-Ye-Kitaev(SYK)模型,该模型显示了从快速混乱的非费米液体到无序费米液体的量子相变。像标准的SYK模型一样,我们的变体涉及一个单一种类的马约拉纳费米子,它们通过全对全随机的四费米子相互作用连接在一起。的相变是由一个随机的两个费米子项添加到哈密顿量,其结构的启发,提出固态实现的SYK模型。得到了费米子在大量$N$时鞍点解的解析表达式,并表明在跃迁点以下谱函数具有标度不变的$\sim |ω|^{-1/2}$特性,而在临界点处谱函数被$\sim |ω|^{-1/3}$奇异性所取代.这些结果证实了鞍点方程的数值解,并在更广泛的范围内的领域进行了讨论。
2019-04-07 cond-mat.str-el
Strong coupling theory of heavy fermion criticality II
我们提出了一个理论的热力学,运输和动力学性质的三维金属所管辖的$d$ -维波动在量子临界点,电子准粒子有效质量发散的标度行为。我们确定如何临界玻色序参量波动的有效质量发散的影响。我们发现费米子和玻色子的耦合系统受两个稳定的不动点支配:传统的弱耦合不动点和一个新的强耦合不动点,只要玻色子-玻色子相互作用是无关的。后一个不动点支持超尺度,其特征在于分数指数。该理论被应用到某些重费米子化合物的反铁磁临界点,其中达到强耦合制度。
2016-11-29 cond-mat.str-el
Stoner instability revisited: Emergence of local quantum criticality?
我们重新审视斯通纳不稳定性,一个老问题,但在现代的观点。一个想法是明确地提取出自旋的方向波动的动力学,诉诸CP $^{1}$表示和积分其振幅波动。由此,我们导出了一个用玻色子自旋子和费米子描述的铁磁量子相变的有效场论。我们表明,这种有效场论再现过阻尼自旋动力学的顺磁性费米液体和磁振子谱的铁磁性费米液体。一个有趣的观察是,自旋子的速度变为零,接近铁磁量子临界点,这意味着局域量子临界的出现。在此基础上,我们预测了$ω/T$在铁磁量子临界附近的标度行为,超出了传统的弱耦合方法。
2013-12-15 cond-mat.str-el
Kondo Destruction in Heavy Fermion Quantum Criticality and the Photoemission Spectrum of YbRh$_2$Si$_2$
重费米子金属为研究量子临界性提供了原型。在实验上,量子临界点已经在越来越多的重费米子化合物中被识别和研究。从理论上讲,近藤破坏提供了一种手段来表征一类非常规的量子临界点,超越了朗道框架的序参数波动。这种局域量子临界性的突出证据之一是在YbRh $_2$ Si $_2$中的测量。在有限温度下观察到的霍尔系数和其他运输和热力学量的等温场的依赖性,这指定了一个$T^*(B)$线的温度($T$)-磁场($B$)相图中的快速交叉。在这里,我们通过分析交叉宽度与交叉位置的比率来讨论温度升高时会发生什么。在$T \gtrsim 0.5$ K下,该比值接近1,YbRh $_2$ Si $_2$在零磁场下属于量子临界涨落区,其中单粒子谱函数在小费米面和大费米面都具有显著的谱权重。这意味着,在这个温度范围内,任何对费米面敏感的测量也将在大费米面处看到显著的光谱权重。最近报道的YbRh $_2$ Si $_2$在$T>1$ K的角分辨光电子能谱(ARPES)实验与这一预期是一致的,因此支持$T^*(B)$线与近藤破坏物理学的关联。
2015-07-22 cond-mat.str-el
Grüneisen parameter studies on heavy fermion quantum criticality
格吕奈森参数,实验确定的比热膨胀比热,量化的压力依赖性的特征能量尺度的物质。这是高度增强的近藤晶格系统,其性质强烈依赖于f-和传导电子之间的压力敏感的反铁磁交换相互作用。在这篇综述中,我们专注于Grüneisen参数和它的磁性类似物,绝热磁热效应,重费米子金属量子临界点附近的发散。我们比较实验结果与目前的理论模型,包括强大的几何挫折的影响。我们还讨论了使用不同的磁格吕奈森参数的绝热退磁冷却到非常低的温度的材料的可能性。
2016-08-17 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
Unifying Dirac Spin Liquids on Square and Shastry-Sutherland Lattices via Fermionic Deconfined Criticality
Universität Würzburg(维尔茨堡大学);Flatiron Institute(平顿研究所);Massachusetts Institute of Technology(麻省理工学院);Indian Institute of Technology Madras(马德拉斯印度理工学院);Harvard University(哈佛大学)
本文通过费米非束缚临界性统一了平方晶格和沙斯特-萨尔沙晶格的狄拉克流体,揭示了两者的低能场论结构一致,并分析了SO(5)临界点的共形非束缚临界性。
2026-11-06 cond-mat.str-el
Quantum criticality in two dimensions and Marginal Fermi Liquid
研究了量子临界点附近费米子与反铁磁自旋激发相互作用的二维模型的动力学性质。温度或掺杂被假定为足够高,使得赝能隙不出现。与标准的自旋费米子模型相比,我们假设系统中存在抑制反铁磁激发的空间关联的内在不均匀性。有人认为,在"奇怪的金属"相的自旋激发的不均匀性可以是一个后果的存在$π$移位畴壁的掺杂反铁磁相。平均的不均匀性和计算物理量,如电阻率和其他一些人可以解释不寻常的性质的铜酸盐统一的名称下"边缘费米液体"(MFL)。电阻率对掺杂的线性温度依赖性的斜率的依赖性与实验数据进行了比较。
2015-01-15 cond-mat.str-el
Quantum criticality of U(1) gauge theories with fermionic and bosonic matter in two spatial dimensions
本文考虑2+1维相对论U(1)规范理论,其中N_b种为复玻色子,N_f种为有限温度下的狄拉克费米子。用共形场论描述了Higgs相和Coulomb相之间的量子相变。在N_b和N_f较大的情况下,但对于任意的N_b/N_f比值,我们给出了这些CFTs的各种临界指数和普适振幅的计算。我们接触到这些场论所描述的不同的自旋液体、电荷液体和量子磁体的去限制临界点。我们计算物理观测值,可以在绝缘和掺杂量子磁体的实验或数值模拟中测量。
2008-01-06 cond-mat.str-el
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
Resistivity of a non-Galilean--invariant Fermi Liquid near Pomeranchuk Quantum Criticality
分析了金属在波梅兰丘克量子相变(QPT)附近电子-电子相互作用对电阻率的影响。我们表明,Umklapp过程是不有效的QPT附近,必须考虑相互作用和无序获得有限的和T依赖的电阻率。通过功率计数,在Z=3 QPT附近,在低T下对剩余电阻率的校正标度为Δ T ^{(D+2)/3}。然而,我们表明,A=0的简单连接,凸费米面在2D中,由于隐藏的可积性的电子运动。我们认为,在一个两带(s-d)模型中,A >0,并提出这个模型作为所观察到的T^{(D+2)/3}行为的解释。
2011-03-08 cond-mat.str-el
Quantum criticality and Lifshitz transition in the Ising system CeRu2Si2: Comparison with YbRh2Si2
介绍了对接近磁量子临界态的原型重费米子化合物的新的热电功率(TEP)测量。TEP的高灵敏度技术是揭示费米表面不稳定性的独特工具,这里称为Lifshitz跃迁。第一个重点是Ising CeRu2Si2系列。掺杂CeRu_2Si_2与Rh产生的一级变磁性转变和纯化合物中观察到的赝变磁性之间的去耦。比较的情况下,YbRh_2Si_2通常被认为是原型的局部量子临界CeRu_2Si_2,作为一个例子的自旋密度波临界。到目前为止,对于显示铁磁翼的铁磁材料,没有出现在铁磁相和顺磁相之间保持费米面的简单情况。一个悬而未决的问题是在这些多带系统的超导电性的Lifshitz转变的后果。
2013-11-05 cond-mat.str-el
Scrutinizing Hall effect in Mn$_{1-x}$Fe$_{x}$Si: Fermi surface evolution and hidden quantum criticality
区分Mn $_{1-x}$ Fe $_{x}$ Si顺磁相中的正常(OHE)和异常(AHE)霍尔效应揭示了与隐藏的量子临界(QC)点$x^*\sim0.11$相关的OHE符号反转。在中等Fe含量下的半金属行为导致Mn $_{1-x}$ Fe $_{x}$ Si中的费米学、磁相互作用和QC领域中的可验证的预测。电子和空穴浓度的变化被认为是通过修改海森堡磁性模型中的RKKY交换相互作用来调节Mn $_{1-x}$ Fe $_{x}$ Si中QC区域的驱动力。
2015-07-18 cond-mat.str-el
Weak-coupling to strong-coupling quantum criticality crossover in a Kitaev quantum spin liquid $α$-RuCl$_3$
本研究在Kitaev量子自旋液体材料$\alpha$-RuCl$_3$中发现全新的量子临界性渡越现象,揭示其高能标弱耦合与低能标高耦合的两种普适标度行为,为费米子-玻色子耦合拓扑系统的量子临界演化研究提供关键见解。
2022-03-25 cond-mat.str-el
Fermionic quantum criticality and the fractal nodal surface
对重费米子金属中的量子临界态和高温$_c$超导体的正常态完全缺乏理论理解,这是凝聚态物理的根本问题:与费米-狄拉克统计相关的臭名昭著的负号使得路径积分是非概率的,并且不允许与经典系统中的临界现象建立联系。使用Ceperley的约束路径积分的形式主义,我们证明了尺度不变性和费米-狄拉克统计的工作可以调和。后者自洽地转化为几何约束结构。我们证明了这个“节点超曲面”编码的费米液体的尺度和变成分形时,系统成为量子临界。为了说明这一点,我们计算节面和电子动量分布的Feynman回流波函数,确实发现,随着回流强度的增加,准粒子质量逐渐增加,发散时,节结构成为分形。在重费米子金属间化合物中,已经观察到费米液体在临界点的这种坍缩。
2008-04-14 cond-mat.str-el
Concealed Mott Criticality: Unifying the Kondo Breakdown and Doped Charge-Transfer Insulators
本研究提出隐藏的莫特临界性框架,统一解释重费米子近藤击穿与掺杂铜氧化物的量子临界点,通过玩具模型验证了费米面跳变与两侧质量增强的结论,符合实验观测。
2024-12-27 cond-mat.str-el
The thermopower as a signature of quantum criticality in heavy fermions
我们提出了一系列的论据表明,塞贝克系数可以作为一个决定性的实验来表征的性质的量子临界点(QCP)在重费米子化合物。作为反应几乎完全的离域熵载流子的存在下,塞贝克系数显示出剧烈的崩溃在近藤击穿QCP,作为重建的费米面发生。相反,在自旋密度波(SDW)QCP周围,塞贝克系数是广泛对称的。我们讨论了在QCP的符号变化的可能性,$| S / T | $的特性变化与温度和外部参数,以及塞贝克系数的能力,以区分本地化和巡回反铁磁性(AF)。对四种非常规化合物:YbRh $_2$ Si $_2$,Ce(Mn)In $_5$,CeCu $_{6-x}$ Au $_x$和URu $_2$ Si $_2$给出了实验建议。
2010-02-12 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
New Universality Class of Quantum Criticality in Ce- and Yb-based Heavy Fermions
讨论了在具有强局域电子关联的巡游电子系统中出现的一类新的量子临界普适性。Ce-或Yb-价态跃迁的量子临界性为我们提供了一个统一的解释,解释了在重费米子金属如YbRh 2Si 2和β-YbAlB 4、YbCu 5-xAlx和CeIrIn 5中常见的非常规临界性。关键的起源是由于一阶价跃迁的量子临界端点附近出现的临界价涨落模式的局部性,这是由f电子的强电子相关引起的。更广泛的相关性,这一新的临界性和重要的未来测量,以揭示其起源进行了讨论。
2012-06-27 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Conductivity close to antiferromagnetic criticality
在自旋费米子模型的框架下,利用图解法研究了接近反铁磁不稳定性的三维无序金属的电导率。我们计算了相互作用对电导率的修正$δσ(ω,T)$,假设后者是由无序散射主导的,并且相互作用是弱的。虽然费米散射率在整个费米表面上表现出临界行为,但相互作用校正主要由热点附近的过程控制,热点附近是费米表面的狭窄区域,对应于最强的自旋-费米散射。正好在临界点$δσ\propto[max(ω, T)]^{3/2}$。在足够大的频率$ω$下,电导率与温度无关,并且$δσ\propto(τ^{-1}-iω)^{-2}$,$τ$是弹性散射时间。在一定的中频范围内$δσ(ω)\propto iω(τ^{-1}-iω)^{-2}$。
2013-01-02 cond-mat.str-el
Quasiparticles beyond the Fermi liquid and heavy fermion criticality
我们给出了一个自洽理论的尺度相关的有效质量增强m*/m的准粒子的三维反铁磁(AFM)的自旋涨落的存在下,在AFM量子临界点的无序。临界准粒子理论描述了临界区域中费米子和玻色子自由度的耦合。利用这一事实,即使在“非费米液体”制度的准粒子的宽度不超过准粒子的能量,我们采用费米液体理论的关系,以确定依赖的自旋涨落谱的m*/m,从自能,从而m*/m可以计算。当初始值足够大时,m*/m的自洽方程具有强耦合解。我们认为,在YbRh_2Si_2,准二维高斯涨落存在于很宽的范围内驱动系统进入三维强耦合的波动制度。在T < 0.3K的温度范围内,我们找到了比热系数γ \propto T^{-1/4}和电阻率ρ(T)=ρ(0)+AT ^{3/4}随温度变化的临界指数,与YbRh_2Si_2的实验结果符合得很好。
2011-02-27 cond-mat.str-el
Quantum oscillations and criticality in a fermionic and bosonic dimer model for the cuprates
我们研究量子振荡的费米和玻色子二聚体系统和比较的结果,实验观察到的铜酸盐超导体在其欠掺杂制度。基于规范不变性,我们证明了载流子服从Onsager量子化条件,量子振荡具有Lifshitz-Kosevich形式.我们得到的有效质量,并找到良好的定性协议与实验,如果我们调整模型的点,在最佳掺杂所观察到的质量发散相关联的一个范霍夫奇点,其中四个自由二聚体费米口袋接触成对的布里渊区的内部。当反铁磁相互作用时,相同的范霍夫奇点导致d波超导配对振幅的最大值。因此,我们的综合结果表明,分离的欠掺杂和过掺杂制度的量子临界点是标记的费米子二聚体分散体中的范霍夫鞍点的位置。
2019-02-22 cond-mat.str-el
Mott Fermionic "Quantum" Criticality Beyond Ginzburg-Landau-Wilson
金属和相关绝缘体之间的Mott临界点通常根据标准的Ginzburg-Landau-Wilson相变范式通过密度或自旋密度玻色子模涨落来研究。片刻的反思导致越来越多的怀疑,这种方法应该工作的过渡是不稳定的,无效的自旋密度模式的相关性。电荷密度模式是无关紧要的,因为长程库仑相互作用导致大的等离子体激元间隙和它们的不可压缩性。与这些疑问,最近的测量莫特临界点在低维有机材料产生的临界指数在暴力离散与玻色子模式的临界知识。我们提出,费米涨落控制的莫特过渡的行为。因此,尽管是有限温度相变,该转变具有内在量子方面。我们开发这个迄今未探索的物理学,获得实验预测,并找到一个新的无法解释的实验指数的协议。我们的结论是,这种莫特转变对应于一个新的普适类的有限温度临界点,包含量子效应,不能占传统的金兹伯格-朗道-威尔逊智慧。
2007-05-24 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
High-temperature signatures of quantum criticality in heavy fermion systems
提出了一个区分磁量子相变重费米子系统中Hertz-Millis(HM)和局域量子临界(LQC)机制的新判据。该标准是基于我们的发现,近藤离子的自旋屏蔽可以完全抑制由RKKY耦合到周围的磁性离子,即使没有磁有序,因此,这种抑制的签名可以观察到在光谱测量磁有序温度以上。我们应用该标准的CeCu $_{6-x}$ Au $_{x}$的高分辨率光电子能谱(UPS)测量,并得出结论,在这个系统中的QPT是由LQC方案为主。
2009-09-29 cond-mat.str-el
Quantum criticality of magnetic catalysis in two-dimensional correlated Dirac fermions
利用无限密度矩阵重整化群,研究了零温下$π$磁通方格子上关联无自旋Dirac费米子中磁场感生电荷密度波(CDW)序的量子临界性.研究发现,CDW序参量$M(B)$在量子临界点附近表现出$(2+1)$维手征伊辛普适类的反常磁场$(B)$标度行为,这导致$M(B)$比平均场结果有很强的增强.在相互作用-磁场平面上建立了费米量子临界的全局相图。
2020-08-14 cond-mat.str-el hep-ph
Novel criticality of Dirac fermions from lattice symmetry breaking
我们考虑了强相互作用二维Dirac系统中自发晶格对称破缺的作用。费米子诱导的量子(多)临界性由狄拉克费米子耦合到由质量场和突现规范场组成的动力学序参量来描述。这是说明的平移对称性破缺的例子,由于电荷密度波的蜂窝晶格上的顺序。使用重整化群分析,我们发现,假定的紧急洛伦兹不变性被违反。最后,我们确定,拓扑相变很好地描述了这个有效场论。
2020-04-16 cond-mat.str-el hep-th
Quantum criticality of a Fermi gas with a spherical dispersion minimum
本文描述了当准粒子激发能在动量空间中有一个极小值时费米气体的量子相变,该极小值在半径为k_0 \neq 0的球上过零。准粒子具有普遍的相互作用,它控制着量子临界点附近的物理性质。我们讨论的应用程序的费米子超流体配对两个费米子物种,附近的两个物种的密度变得不相等。
2006-05-10 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
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
Effect of magnetic criticality and Fermi-surface topology on the magnetic penetration depth
研究了反铁磁量子临界性对线结超导体(包括铜氧化物、铁磷属元素化物和重费米子超导体)磁穿透深度$λ(T)$的影响.临界磁场涨落使电流顶点重新正规化,极大地提高了零温穿透深度$λ(0)$,这在铁磷属元素化物的情况下由于费米面拓扑结构而更加显著.电流重整化的附加温度依赖性($T$)使得预期的$T$ -线性行为在低温下渐近地接近于$T^{1.5}$。这些反常行为与实验观测结果相一致。强调了$λ(T)$是探测超导态AF量子临界点的良好探针。
2013-05-20 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Deconfined quantum criticality and emergent SO(5) symmetry in fermionic systems
在关联系统中具有涌现SO(5)对称性的非受限量子临界性仍然是难以捉摸的。在这里,通过进行数值精确的国家的最先进的量子蒙特卡罗(QMC)模拟,我们显示了令人信服的证据之间的反铁磁和价键固相量子临界点(DQCP)在扩展的哈伯德模型的费米子的蜂窝晶格与大系统尺寸。我们进一步证明了DQCP的SO(5)对称性。值得注意的是,在DQCP上通过有限尺寸标度得到的临界指数与严格的共形边界是一致的。因此,我们在费米子相互作用系统中建立了一个具有涌现SO(5)对称性的DQCP研究领域。它在狄拉克费米子关联系统中可能的实验关联将被简要讨论。
2019-04-24 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Nonequilibrium Dynamics of Dirac Quantum Criticality in Imaginary Time
Sun Yat-Sen University(中山大学);Beijing National Laboratory for Condensed Matter Physics & Institute of Physics, Chinese Academy of Sciences(中国科学院物理研究所及凝聚态物理北京国家实验室);University of Chinese Academy of Sciences(中国科学院大学);School of Physics and Materials Science, Guangzhou University(广州大学物理与材料科学学院)
本文通过量子蒙特卡罗模拟研究狄拉克量子临界点的非平衡动力学,揭示了非稳态初始滑动演化及费米子临界涨落的影响,并提出新的标度理论框架。
2026-02-25 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Colossal enhancement of upper critical fields in noncentrosymmetric heavy fermion superconductors near quantum criticality: CeRhSi$_3$ and CeIrSi$_3$
本文研究了非中心对称重费米子超导体CeRhSi $_3$和CeIrSi $_3$在量子临界附近上临界场$H_{c2}$沿c轴的强耦合效应。对于足够大的自旋-轨道相互作用,由于缺乏反演对称性,$H_{c2}$主要是由轨道depairing效应。从微观计算考虑到强烈的自旋波动,我们表明,$H_{c2}$是非常增强的系统接近量子临界点,导致$H_{c2}\sim 30$ T,即使在低转变温度$T_c(H=0)\sim 1$ K的情况下,这很好地解释了巨大的$H_{c2}$在最近的实验中观察到的。我们的结果揭示了量子临界附近自旋涨落引起的强耦合超导性的内在和普遍性质。
2008-08-05 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Quantum Valence Criticality in Heavy Fermions on Periodic and Aperiodic Crystals
综述了量子价临界理论和实验的进展,重点介绍了最近发现的周期晶体$_{1-x}$在$x=0.014$和准晶YbPDMATHABMR($_{1-x} $)$_{34}$($_{x}$)$_{51}$在$x=y=0$的价跃迁量子临界点的直接证据.共同的量子临界性以及$T/B$标度行为中观察到的周期性晶体$β$-YbAlBPDMATHABMP和准晶Yb $_{15}$ Al $_{34}$ Au $_{51}$中的磁化强度被证明是从理论的临界Yb价波动开始描述的低能电子态在两个系统中的哈密顿。
2019-10-23 cond-mat.mtrl-sci 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
Deconfined quantum criticality in Ising gauge theory entangled with single-component fermions
本文利用无限密度矩阵重整化群方法研究半填充单组分费米子与伊辛规范场耦合体系,发现同时涌现规范禁闭与二聚化对称性破缺的量子临界线,并推测其退禁闭临界性及低能有效场论。
2024-11-25 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Revealing Fermionic Quantum Criticality from New Monte Carlo Techniques
本文综述了近年来费米量子临界性研究的最新进展,重点介绍了数值方法,特别是量子Monte Carlo方法的新进展,以及近年来大规模数值模拟中出现的新发现。费米子系统中的量子临界现象吸引了数十年的广泛研究工作,部分是受到其奇异特性和潜在技术应用的吸引,部分是被管理这些量子临界系统的深刻而普遍的基本原理所唤醒。由于这些系统的复杂性和非微扰性,它们属于现代凝聚态物理研究中最困难和最具挑战性的问题,许多重要的基础问题仍然没有解决。最近,模型设计和算法改进的新发展使得在这些量子临界点附近实现无偏的大规模数值解成为可能,这为通过理论和数值研究的联合努力实现受控结论铺平了新途径,并为重费米子化合物,铜基和铁基超导体,超冷费米子原子气体、扭曲的石墨烯层等,那里存在费米量子临界性的特征。
2019-09-07 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Quantum phase transition and criticality in quasi one-dimensional spinless Dirac fermions
利用无限密度矩阵重整化群和阿贝尔玻色化方法,研究了准一维圆柱几何$π$通量正方晶格上无自旋费米子的量子临界性.对于周期边界条件下的一系列圆柱圆周$L_y=4n+2=2, 6, \cdots$,存在从带隙狄拉克费米子态到电荷密度波(CDW)态的量子相变。我们发现在这种情况下的量子相变是连续的,并且属于(1+1)维Ising普适类.另一方面,当$L_y=4n=4, 8, \cdots$时,在非相互作用点处存在无隙狄拉克费米子,并且到CDW态的相变是高斯的。这两种临界性都用玻色化统一描述。我们澄清了它们之间的密切关系,并证明了一个中心荷$c=1/2$伊辛过渡线出现作为一个紧急的马约拉纳费米子从$c=2$高斯过渡点的临界状态。
2019-06-14 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Universal Fermi liquid crossover and quantum criticality in a mesoscopic device
量子临界系统从零温度量子相变的影响中得到它们的有限温度性质。该范例对于理解非常规的高Tc超导体和重费米子化合物的非费米液体性质是必不可少的。然而,复杂材料中量子相变的微观起源经常被争论。在这里,我们证明了实验的支持下,通过数值重整化群计算,从量子临界非费米液体的行为,不同的费米液体基态在一个高度可控的量子点设备的通用交叉。我们的器件实现了非费米液体双通道近藤态,基于自旋1/2杂质交换耦合相等的两个独立的电子库。交换耦合的微小失谐导致在费米液体尺度T* 以下能量的更强耦合通道对自旋的常规屏蔽。我们提取了一个二次依赖的T* 门电压接近临界状态,并验证了强相关的非费米液体和费米液体状态之间的普遍交叉的渐近精确描述。
2015-04-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Fully gapped s-wave superconductivity enhanced by magnetic criticality in heavy fermion system
在重费米子系统中,由于强的自旋轨道相互作用(SOI),高阶多极算符是活跃的,各种多极涨落对配对机制的作用引起了人们的广泛关注。在这里,我们研究了重费米子系统中的超导机制,通过关注顶点校正(VC)的配对相互作用超越Migdal近似的影响。在重费米子系统中,多极涨落之间的强干扰会导致显著的VC,这代表了超出平均场型近似的多体效应。特别是电子与带电玻色子之间的耦合常数,包括电子-声子耦合常数,都被虚包线强烈放大。由于这个原因,适度的偶秩(=电)多极涨落产生大的吸引相互作用,因此s波超导可以出现在重费米子系统中。特别是,声子介导的超导性有望在磁临界附近实现,这要归功于由于磁多极涨落引起的VC。本机制可能是负责的完全带隙的s波超导态实现CeCu 2Si 2。
2018-10-30 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Quantum criticality and non-Fermi-liquid behavior in a two-level two-lead quantum dot
本文采用解析和连续时间量子蒙特卡罗方法研究了双量子杂质耦合双引线模型中占位开关和量子临界的可能性。本文对与占据开关有关的量子临界点进行了一般性的讨论,并对最近讨论的一个具体模型进行了详细的分析。对于无自旋的电子,没有发现相变,对于有自旋的电子,相互作用强度的一个临界值将所有性质随参数平滑变化的弱耦合区与占据数随能级能量变化而不连续变化的强耦合区分开.不连续点的特征是非费米液体行为。给出了自能和关联函数的计算结果。相图。
2009-12-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Interaction Quenches of Fermi Gases
结果表明,一旦费米子之间的相互作用突然开启,费米气体动量分布的跳跃在小的和中等的时间内是平稳的,跳跃并不突然消失。动量空间中发生跳跃的轨迹是非相互作用费米海的轨迹。费米表面几何没有松弛发生。
2009-12-07 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Gate-tunable heavy fermion quantum criticality in a moiré Kondo lattice
我们提出了一种在WX $_2$同质双层和MoX $_2$单层(X=S,Se)之间的界面上实现莫尔超晶格中的近藤晶格物理。在适当的选通条件下,界面-WX $_2$ -层形成局部矩的三角形晶格,该局部矩经由栅极可调谐近藤交换相互作用耦合到另一WX $_2$ -层中的巡游电子。使用部分子平均场的方法,我们确定了一个范围内的扭曲角,支持门调谐的量子相变之间的重费米子液体与大反常霍尔电导和分馏手性自旋液体共存的轻费米液体,并描述实验签名,以区分竞争的理论方案。
2021-10-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el