Magnetic systems at criticality: different signatures of scaling
不同方面的磁性材料的临界行为进行了介绍和讨论。缩放的想法出现在纯磁性能的背景下,以及在热性能的磁热效应或组合缩放的过剩熵和序参量所示。两个非标准的方法来缩放现象的描述。所提出的概念是举例说明的实验数据收集的四个代表的分子磁体。
2013-12-03 cond-mat.str-el
Tuning of magnetic quantum criticality in artificial Kondo superlattice CeRhIn5/YbRhIn5
研究了外延Kondo超晶格中约化维数和界面对反铁磁量子临界性的影响,该超晶格由重费米子反铁磁体CeRhIn $_5$和7层正常金属YbRhIn $_5$交替组成.随着$n$减少,由于有效近藤屏蔽的减少,近藤相干温度被抑制。随着$n$的减小,Néel温度逐渐被抑制,准粒子质量强烈增强,这意味着朝向量子临界的维度控制。磁输运测量结果表明,在小磁场作用下,$n=3$超晶格达到了量子临界点.值得注意的是,量子临界场的各向异性是相反的预期从体CeRhIn $_5$的磁化率,这表明Rashba自旋轨道相互作用所产生的反转对称性破缺在界面上起着关键作用,在二维近藤晶格的量子临界性的调谐。
2016-04-30 cond-mat.str-el
Quantum Criticality and Inhomogeneous Magnetic Order in Fe-doped alpha-YbAlB4
中间价多晶型物$α$ -和$β$-YbAlB $_4$表现出量子临界性和其它通常与中间价无关的新性质。铁掺杂诱导了$α$ $_4$的量子临界性和两种化合物的磁序.我们报道了中价合金$α$ -Yb Al $_{1-x}$ Fe $_x$ B $_4$、$x = 0.014$和0.25 μ子自旋弛豫($μ$ SR)实验的结果。对于$x = 0.014$,我们没有发现磁序低于25 mK的证据。动态μ子自旋弛豫速率$λ_d$在100 mK-2 K温度范围内呈现幂律温度依赖性$λ_d \propto T^{-a}$,$a = 0.40(4)$,与反铁磁理论(AFM)或价量子临界行为理论的预测不一致.对于$x = 0.25$,在7.5- 10 K的温度范围内形成AFM有序,在此温度范围内,我们发现在2 K以下,AFM和介观或宏观分离的顺磁相共存,且后者具有相当大的无序性。
2016-05-25 cond-mat.str-el
Self organized criticality of magnetic avalanches in disordered ferrimagnetic material
在Dy-Fe-Ga基亚铁磁合金的磁滞回线中观察到了多个台阶状的跳跃。所观察到的跳跃具有随机性,其大小和临界发生领域,跳跃不显示任何时间效应。跳跃大小分布遵循幂律变化,表明跳跃的尺度不变性性质。我们调用了一个简单的二维随机键Ising型自旋系统来模拟动力学。我们的计算工作可以定性地再现跳跃和他们的尺度不变的字符。它还阐明了反铁磁耦合Dy和Fe团簇的翻转是负责所观察到的离散雪崩样的磁滞回线的功能。这些特征表明,这种现象可以用自组织临界性来描述
2022-10-11 cond-mat.str-el
Magnetic field-tuned quantum criticality in a Kondo insulator
近藤绝缘体预计将经历一个绝缘体到金属的过渡下施加磁场,但迄今为止所需的极高的领域,禁止了全面调查的性质,这种转变。在这里,我们表明,Ce 3Bi 4Pd 3提供了一个理想的平台,这是由于不寻常的小磁场的B ~ 11 T所需的,以克服其近藤绝缘间隙。在Bc以上,我们发现了一个磁场诱导的费米液态,其特征能量标度T_FL在Bc附近以指示磁场调谐的量子临界点的方式塌陷。一个直接的连接是建立与近藤单态形成的过程中,产生一个广泛的最大值的磁化率作为温度的函数在弱磁场,逐渐演变成一个尖锐的过渡在Bc作为T -> 0。
2019-06-04 cond-mat.str-el
Antiferromagnetic and Orbital Ordering on a Diamond Lattice Near Quantum Criticality
我们对尖晶石FeSc_2S_4粉末样品进行了中子散射测量,发现在11.8(2)~K下发生了以前未观察到的磁有序转变。磁有序发生后,一个微妙的双到四面体的结构转变,扭曲铁协调硫四面体解除轨道简并。1~GPa流体静压的应用似乎使这种Néel状态不稳定,使转变温度降低到8.6(8)~K,并将磁谱权重重新分配到更高的能量。有序$\langle m \rangle^2\!=\!3.1(2)$和涨落矩$\langle δm \rangle^2\!=\!13(1)$的相对大小表明FeSc 2 S4的磁有序基态被剧烈重整化并接近临界。
2016-03-25 cond-mat.str-el
Formation of short-range magnetic order and avoided ferromagnetic quantum criticality in pressurized LaCrGe$_3$
LaCrGe $_3$作为在巡回磁体中避免铁磁(FM)量子临界的范例已经引起注意。结合热力学、输运、X射线和中子散射以及$μ$ SR测量,我们改进了LaCrGe $_3$的温度-压力相图。我们提供了热力学证据(一)FM转变的一阶字符时,它被抑制到低温和(ii)在高压下形成新的阶段。从我们的微观数据,我们推断,短程FM有序集群存在于这些高压阶段。这些结果表明,LaCrGe $_3$是一个罕见的例子,它填补了清洁和强无序金属中避免FM量子临界性的两个极端极限之间的差距。
2020-11-09 cond-mat.str-el
Magnetic hard-axis ordering near ferromagnetic quantum criticality
我们研究了金属铁磁体中量子涨落和磁各向异性的相互作用。我们的主要结果是,接近量子临界点的波动可以驱动力矩指向磁硬轴。作为一个概念的证明,我们明确显示这种行为的一个通用的两带模型与当地库仑和洪德的相互作用,和自旋轨道诱导的易平面各向异性。相图计算内的费米量子有序无序的方法,这是基于一个自洽的自由能膨胀周围的磁有序状态与未指定的方向。量子涨落使易平面铁磁体的跃迁在三临界点以下一阶。在更低的温度下,方向相关的横向波动主导磁各向异性和翻转的时刻躺在沿难磁化轴。我们讨论我们的研究结果的背景下,最近的实验表明,这种不寻常的排序沿磁硬方向。
2014-07-22 cond-mat.str-el
Excitation spectra of disordered dimer magnets near quantum criticality
对于耦合二聚体磁体与淬火无序,我们介绍了一个推广的键算符方法,适当的描述单重态和磁有序相。这允许在所有能量的磁激发的数值计算在整个相图,包括强烈的非均匀格里菲斯政权附近的量子临界。我们将该方法应用于具有键随机性的双层海森堡模型,并描述了无序引起的激发加宽和谱重转移。在反铁磁相内,该模型具有尖锐的磁布拉格峰和宽磁振子的显着组合,后者产生于低能激发的局部化趋势。
2013-09-10 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
Charge and spin criticality for the continuous Mott transition in a two-dimensional organic conductor
研究了二维单带哈伯德模型中连续带宽控制的Mott跃迁,重点研究了电荷和自旋自由度的临界标度行为。利用元格集团动力学平均场论,我们发现有机导体的电荷和自旋临界性与实验结果一致。特别是,通过费米能级的局域态密度测量的电荷自由度显示出比伊辛普适类和单站点动力学平均场论预期的更平滑的过渡,揭示了在两个空间维度中短程非局域关联的重要性。通过局部自旋磁化率测量的自旋临界同意定量与核磁共振测量的自旋晶格弛豫率。
2011-08-01 cond-mat.str-el
Rotational Grüneisen ratio: a probe for quantum criticality in anisotropic systems
提出以磁场取向为控制参数的旋转Grüneisen比Γ_φ,并通过CeRhSn与CeIrSn的旋转磁热效应标度,揭示各向异性磁量子临界性。
2025-01-10 cond-mat.str-el
Ordered Phases and Quantum Criticality in Cubic Heavy Fermion Compounds
立方重费米子化合物的量子临界性仍然比准二维系统少得多。然而,需要这样的材料来广泛测试最近提出的重费米子量子临界的全局相图。因此,为了促进这些活动,我们回顾了该领域,重点是Ce基系统的温度-磁场或温度-压力相图,可能会举办一个量子临界点。迄今为止,CeIn 3和Ce 3 Pd 20 Si 6是这些化合物中唯一两种已系统研究量子临界行为的化合物。有趣的是,两者都显示了费米表面重建作为磁场的函数,这可以用近藤破坏量子临界来理解。
2014-03-06 cond-mat.str-el
Local Quantum Criticality of a One-Dimensional Kondo Insulator Model
利用密度矩阵重整化群算法研究了具有Ising各向异性交换作用的修正Kondo晶格模型中的连续量子相变和量子临界点的性质.通过对磁序的静态和动态性质以及近藤效应的研究,我们研究了量子涨落对临界近藤破坏QCP的影响。特别是,我们发现局部近藤物理本身在磁相变点变得至关重要,为两个绝缘体之间的局部量子临界性提供了公正的证据,而无需诉诸费米表面的变化。
2018-03-17 cond-mat.str-el
Magnetic-field-controlled spin fluctuations and quantum criticality in Sr3Ru2O7
当连续相变的转变温度被调节到绝对零度时,在所产生的量子临界点附近出现新的有序相和物理行为。在低温下,磁场对Sr 3Ru 2 O 7进行量子临界调谐。在其临界场Bc附近,它显示出奇异金属的标志性T线性电阻率和T log(1/T)电子热容行为。然而,这些行为与任何临界波动无关。在这里,我们使用非弹性中子散射来揭示集体自旋涨落的存在下,其弛豫时间和强度显示出一个接近奇异的变化与磁场的Bc。在Bc附近电子热容和熵的大幅度增加可以从这些自旋涨落对传导电子的散射来定量地理解。在进入自旋密度波(SDW)的相位目前Bc附近,波动变得更强,这表明SDW秩序是通过“有序无序”机制稳定。
2021-10-21 cond-mat.str-el
Magnetic field dependence of excitations near spin-orbital quantum criticality
尖晶石FeSc $_2$ S $_4$被提出来实现近临界自旋轨道单重态(SOS),其中纠缠的自旋和轨道矩在自旋和轨道阶的边缘上的全局单重态中波动。在这里,我们报告粉末非弹性中子散射测量,观察磁激发的全带宽,我们发现,自旋轨道三体激发的SOS状态可以捕获以及在零和应用磁场高达8.5 T的频谱的关键方面。所观察到的低能量谱权重的移位,以更高的能量时,增加施加的字段自然地解释了纠缠的自旋轨道特性的磁状态,一种行为,这是在强烈的对比,只有自旋单态基态系统,其中自旋间隙减少时,增加施加的字段。
2017-02-16 cond-mat.str-el
Magnetic field induced quantum criticality and the Luttinger sum rule
我们表明,当有一个突然的转变,从小到大的费米面在一个场诱导的量子临界点,类似于可能已经观察到的一些重费米子化合物,在Luttinger-Friedel求和规则中需要考虑一个附加项,我们计算了具有场诱导量子临界点的局域模型的附加项并表明,它突然改变的过渡,使其满足广义Luttinger-Friedel求和规则的过渡的每一侧,并表征两个费米液相分离的QCP作为一个离散的(拓扑)指数。
2018-09-17 cond-mat.str-el
Putative magnetic quantum criticality in (Sr$_{\text{1-x}}$La$_{\text{x}}$)$_{\text{3}}$Ir$_{\text{2}}$O$_{\text{7}}$
(Sr $_{1-x}$ La $_x$)$_3$ Ir $_2$ O $_7$在$x \approx \mathrm{0.04}$经历体绝缘体到金属的转变(IMT)。通过仔细分析以前发表的数据($x=\mathrm{0.053, 0.061, 0.076}$),我们发现一个扩展的区域低于德拜温度的电阻率似乎与温度成线性比例。同时,共振(内)弹性X射线散射数据($x=\mathrm{0.065}$)表明,在100 ~ 200 K之间可能存在从量子顺磁现象到量子临界现象的交叉。我们把这与其他结果的背景下,并提出了一个可能的相图作为掺杂的函数。
2018-08-14 cond-mat.str-el
Quantum criticality in a three dimensional spin system at zero field and pressure
本文报道了由溴浓度x的变化引起的模型带隙量子顺磁体Ni(Cl $_{1-x}$ Br $_x$)$_2$ $\cdot$ 4 SC(NH $_2$)$_2$中反铁磁有序的自发出现.这种转变在性质上类似于z = 1的磁量子临界点。然而,所观察到的热力学和磁学性质的临界标度有相当不寻常的临界指数。
2017-10-31 cond-mat.str-el
From quantum criticality to enhanced thermopower in strongly correlated layered cobalt oxide
我们报告的磁化率测量在强相关的层状钴氧化物[BiBa0.66K0.36O2]CoO2,这表明存在一个磁量子临界点(QCP)管理的电子性质。从高温非费米液体到低温费米液体,低频磁化率随温度T和磁场B的变化呈现出标度关系。而推断的标度形式可以在量子临界现象的标准框架内进行讨论,确定的临界指数表明一个非常规的磁QCP的潜在的通用类型。因此,这些量子临界涨落占异常对数温度依赖性的热电势。这一结果使我们能够推测,量子临界性可以是一个有效的来源,增强热电。
2010-07-09 cond-mat.str-el
Magnetic Single-Electron Transistor as a Tunable Model System for Kondo-Destroying Quantum Criticality
单电子晶体管连接到铁磁引线可以经历一个连续的量子相变,因为它们的栅极电压被调谐。相应的量子临界点将费米液相与非费米液相分开。在这里,我们阐述了先前提出的物理概念。关键的物理是近藤效应的临界破坏,这是一种新的量子临界性的基础,被认为适用于重费米子金属。它的表现在输运性质的研究通过一个有效的玻色费米近藤模型;玻色浴,对应于自旋波的铁磁引线,描述了一种特殊类型的亚欧姆耗散。我们还提出了一般形式的亚欧姆耗散浴的结果,并考虑在一定程度上详细的情况下与临界paramagons取代自旋波。最后,我们讨论了局部磁场效应的理论处理中的一些微妙的方面,特别是与经常使用的非交叉近似。
2007-08-20 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
Observation of field induced anomalous quantum criticality in Ce0.6Y0.4NiGe2 compound
本文报道了一系列Ce_(1-x)Y_xNi_Ge_(2-x)(x = 0.1,0.2和0.4)化合物在外磁场作用下的磁化强度和热容的研究结果。我们对这些化合物的热力学量-dM/dT的研究表明,磁挫折持续在Ce0.9Y0.1NiGe 2,也报告为母体化合物CeNiGe 2。在Ce0.8Y0.2NiGe 2中也注意到这种挫折的弱签名,而在Ce0.6Y0.4NiGe 2中它被抑制。对Ce0.9Y0.1NiGe2和Ce0.8Y0.2NiGe2的热容量研究表明,在高场下存在一种新的磁异常,这表明这些化合物中不存在量子临界性。然而,对于Ce0.6Y0.4NiGe2,没有注意到这种异常。对于后一种化合物,热容量和磁化强度的磁场(H)和温度(T)依赖性服从临界场以上的H/T标度。然而,得到的标度临界参数(δ)为1.6,这是远离平均场值3。这种偏离表明这些化合物中存在不寻常的波动和反常的量子临界性。这种不寻常的波动可能是由Y-取代引起的失序引起的。
2018-12-18 cond-mat.str-el
Quantum criticality of the Ising-like screw chain antiferromagnet SrCo2V2O8 in a transverse magnetic field
利用超低温核磁共振技术研究了在沿$a$晶轴方向施加横向磁场的情况下,类伊辛螺旋链反铁磁体SrCo $_2$ V $_2$ O $_8$的量子临界性. Néel温度被场快速且连续地抑制,在$H_{C{_1}}$ $\approx$ ~7.0~T处产生量子临界点(QCP)。令人惊讶的是,第二个QCP在$H_{C{_2}}\approx$ ~7.7 T的特点与无带隙激发是解决了从双峰结构的场依赖的自旋-晶格弛豫速率$1/^{51}T_1$在低温和弱温度依赖的$1/^{51}T_1$在这个领域。结合数值计算,我们的数据表明,诱导的有效交错横向场显著降低了临界场,并导致了在$H_{C{_2}}$处暴露的QCP,属于一维横向场伊辛普适性。
2019-08-10 cond-mat.str-el
Pressure-Driven Quantum Criticality and T/H Scaling in the Icosahedral Au-Al-Yb Approximant
我们报告交流磁化率测量压力下的Au-Al-Yb合金,晶体近似的二十面体准晶,显示非常规的量子临界。在将磁化率描述为$χ(T)^{-1} - χ(0)^{-1} \propto T^γ$时,我们发现$χ(0)^{-1}$随着压力的增加而减小,并在临界压力$P_{\rm c} \simeq 2$ GPa处消失至零,而$γ~ (\simeq 0.5)$不变。我们认为,这种量子临界性的出现,由于临界价波动。在$P_{\rm c}$以上,近似物在$T \simeq 100$ mK下经历磁性转变。这些结果与这样一个事实形成对比,即在准晶中,量子临界性对压力的施加是鲁棒的。文中还讨论了所谓的$T/H$标度对近似值的适用性。
2016-05-17 cond-mat.str-el
Multiple Magnetic Bilayers and Unconventional Criticality without Frustration in BaCuSi$_2$O$_6$
二聚量子磁体BaCuSi $_2$ O $_6$被认为是在磁场诱导量子临界点附近由于其双层间相互作用的完美几何阻挫而产生的“降维”的一个例子。我们证明了高分辨率的中子能谱实验,有效的双层内的相互作用是铁磁性的,从而排除挫折。我们解释了明显的尺寸减少,通过建立存在三个磁性不等价的双层,比例为3:2:1,其不同的相互作用参数创建一个额外的场温度标度制度附近的QCP与非平凡的,但非普遍的指数。我们证明了详细的量子蒙特卡罗模拟,我们推导出的磁相互作用参数可以解释所有的测量性能的BaCuSi $_2$ O $_6$,开辟了一条道路,以定量的了解非普遍的标度在任何调制分层系统。
2020-05-06 cond-mat.str-el
Kondo Quantum Criticality of Magnetic Adatoms in Graphene
我们研究了具有局域内壳层态的磁性吸附原子在石墨烯中的交换哈密顿量。在对称性的基础上,我们预测存在一类轨道,导致一个独特的类的量子临界点在石墨烯,近藤温度标度为$T_{K}\propto|J-J_{c}|^{1/3}$附近的临界耦合$J_{c}$,和本地自旋有效地屏蔽了\emph{super-ohmic}浴。对于这一类,RKKY相互作用在空间上以快幂律$\sim1/R^{7}$衰减。远离半填充,我们表明,在石墨烯中的交换耦合可以控制整个量子临界区的门控。我们提出了近藤量子临界点附近可以直接访问扫描隧道探针和门控。
2011-06-14 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
Doping driven magnetic instabilities and quantum criticality of NbFe$_{2}$
利用密度泛函理论研究了NbFe $_{2}$的磁性基态在Nb过量和Fe过量掺杂下的演化。我们发现,非刚性带效应,由于在费米能级的态密度的Fe- \textit{d}状态的贡献是至关重要的磁相图的演变。此外,无序的影响是重要的铁磁性的发展后,Nb掺杂。这些发现提供了一个框架,在其中理解的温度掺杂相图中的磁性基态的演变。我们研究了NbFe $_{2}$的磁不稳定性。通过对Lindhard函数$χ_{0}(\mathbf{q})$的显式计算,我们发现主要的不稳定性是由费米面嵌套驱动的有限$\mathbf{q}$反铁磁性。总能量计算表明,$\mathbf{q}=0$反铁磁性为基态.我们讨论了竞争的$\mathbf{q}=0$和有限的$\mathbf{q}$不稳定性的存在下,在这种材料的非费米液体行为的影响。
2010-10-29 cond-mat.str-el
Non-local Magnetic Field-tuned Quantum Criticality in Cubic CeIn_{3-x}Sn_x (x=~0.25)
结果表明,轻掺(~ 8%)Sn的CeIn_3的反铁磁性终止于临界场μ_0H_c= 42 \pm 2 T.电输运和热力学测量表明,有效质量$m^\ast$不发散,表明立方CeIn_3代表临界自旋密度波(SDW),而不像在低对称性体系如CeCu_{6-x} Au_x和YbRh_2 Si_{2-x} Ge_x中报道的局域量子临界点. m* 在较低场μ_0 H_x = 30 \pm 1 T处存在最大值,可以解释为从局部矩到SDW行为的场致交叉,因为反铁磁序参量的大小低于费米带宽。
2006-02-01 cond-mat.str-el
Criticality in a disordered quantum antiferromagnet by neutron diffraction
用中子衍射方法研究了无序量子磁体Ni(Cl $_{1-x}$ Br $_x$)$_2$ $\cdot$ 4 SC(NH $_2$)$_2$,$x=8$ %和13%中的场致磁有序.序参量临界指数被发现是非常接近其值$β=0.5$预期磁玻色-爱因斯坦凝聚在没有无序。该结果适用于低至40 mK的温度和磁场中的1 T范围。交叉指数被发现是$ϕ\sim 0.4$,温度范围小至300 mK。与最近的数值模拟和批量测量的差异的可能原因进行了讨论。
2013-10-03 cond-mat.str-el
Field Driven Quantum Criticality in the Spinel Magnet ZnCr$_2$Se$_4$
我们报告详细的直流和交流磁化率,比热,和热导率测量的受抑磁体ZnCr $_2$ Se $_4$。在低温下,随着磁场的增加,这种尖晶石材料经历了一系列从螺旋自旋态到螺旋自旋态再到全极化态的自旋态转变。我们的结果表明从螺旋自旋态到全极化态存在直接的量子相变。当系统接近量子临界时,我们发现自旋的量子涨落具有非常规的$T^2$依赖的比热和与温度无关的热输运平均自由程等行为.我们完成了完整的相图ZnCr $_2$ Se $_4$下的外部磁场,并提出了挫折的量子临界扩展密度的临界模式的可能性,占不寻常的低能量激发附近的临界。我们的研究结果表明,ZnCr $_2$ Se $_4$是一个罕见的例子,三维磁体表现出非常规性能的场驱动量子临界。
2018-03-14 cond-mat.str-el
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
Entropic topography associated with field-induced quantum criticality in a magnetic insulator DyVO4
与量子临界点相关的低温相变是近年来研究的热点之一。在这项工作中,通过全面的实验证据,我们报告的可能性,实现量子临界附近的磁场调谐的三临界点分离顺磁,反铁磁和变磁相的磁性绝缘体,DyVO 4。磁化率和热容表明在TN ~ 3.2K存在长程二级反铁磁相变。磁化率和热容量的场变化,以及微分磁化率和直流场依赖的交流磁化率给出了三临界点以下反铁磁结构修改的证据;这意味着存在场诱导的一阶变磁转变,该转变持续到1.8 K。此外,磁场依赖的热力学量-dM/dT,这是相关的磁Gruneisen参数,接近最小值,随后由一个交叉附近5 kOe的最大值;随着双曲线发散的温度响应的dM/dT在临界场制度。在5 kOe的热容的温度响应也显示出偏离常规行为。熵拓扑相图允许跟踪熵的变化,其指示朝向在高温下量子临界点处的峰进入V形区域的出现。我们的研究产生了一个独特的相图,描述了一个三临界点,在该点处,第二阶反铁磁相线终止,随后是一阶变磁性转变线,随着温度的降低,导致变磁性量子临界终点。
2021-12-28 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
Possible quantum criticality and coexistence of spontaneous ferromagnetism and field-induced metamagnetism in triple-layered Sr4Ru3O10
研究了Sr_4Ru_3O_(10)的热力学和输运特性与温度和磁场的关系。主要结果包括比热C随磁场B的增加而增加,低温下磁场对C/T的贡献是发散的,B的C/T在2.90T和7 T处出现突变和峰值||AB平面和B|| c轴,以及电阻率的低T幂律的相应变化。这项工作的新颖之处在于,量子涨落发生在一个系统中,该系统同时显示层内变磁性和层间自发铁磁性,这是一个不同于所有其他涉及量子临界性的系统的特征。
2006-05-30 cond-mat.str-el
Converse effect of pressure on quadrupolar and magnetic transition in Ce$_{3}$Pd$_{20}$Si$_{6}$
重费米子化合物Ce $_{3}$ Pd $_{20}$ Si $_{6}$显示出非常规的量子临界性,因为磁场完全抑制了两个连续相变中较低的一个。在这里,我们报告的影响,压力作为额外的调谐参数。比热和电阻率测量揭示了压力对两个转变的相反影响,导致在6.2 kbar的两个转变的合并。场诱导量子临界在压力调谐下是稳健的。我们合理化我们的发现在反铁磁重费米子量子临界的全球相图的扩展版本。
2016-02-26 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
Multiple metamagnetic quantum criticality in Sr$_3$Ru$_2$O$_7$
双层锶双烯酸盐Sr $_3$ Ru $_2$ O $_7$在垂直于双烯酸盐平面施加的约8 T的磁场下显示出明显的非费米液体行为,这先前已与巡游变磁量子临界端点(QCEP)相关联。我们重点讨论了磁Grüneisen参数$Γ_{\rm H}$,它是表征场致量子临界性的最直接的探针。我们确认了在7.845(5)T附近由于假定的二维QCEP而产生的量子临界标度,该二维QCEP被先前通过中子散射识别的两个有序相A和B所掩盖。此外,我们还发现了7.53(2)T下QCEP的证据,并确定了两种不稳定性的量子临界区及其叠加效应。
2016-05-02 cond-mat.str-el
Magnetic field-tuned magnetic order and metamagnetic criticality in non-stoichiometric CeAuBi$_2$
University of Maryland(马里兰大学);Missouri University of Science and Technology(密苏里科技大学);Florida State University(佛罗里达州立大学);National Institute of Standards and Technology(美国国家标准与技术研究院);Canadian Institute for Advanced Research(加拿大高级研究院)
研究非化学计量 CeAuBi₂ 中磁序的磁场调制和临界行为,揭示其在低温下磁各向异性及自旋翻转转变的特征。
2026-01-22 cond-mat.str-el
Tuning Heavy Fermion Systems into Quantum Criticality by Magnetic Field
我们讨论了两种重费米子化合物CeNi_2Ge_2和YbRh_2Si_2的一系列热力学、磁和电输运实验,其中磁场B用于将系统从非费米液体(NFL)调谐到场诱导FL态。在通过减少B从FL侧接近量子临界点时,我们分析了重准粒子(QP)质量和QP-QP散射截面。对于CeNi 2Ge 2,所观察到的行为与三维(3D)临界自旋涨落的自旋密度波(SDW)方案的预测吻合得很好。相比之下,在YbRh 2Si 2中观察到的奇异性不能用巡游SDW理论来解释,无论是3D还是2D临界spinfluctuations。此外,我们还研究了高磁场下的磁化强度M(B)。对于CeNi_2Ge_2,在43 T处观察到变磁转变,而对于YbRh_2Si_2,在10 T处发生类似扭结的异常,在M与B(沿易基面施加)中,重费米子状态被完全抑制。
2003-04-06 cond-mat.str-el
Quantum criticality and global phase diagram of an Ising-anisotropic Kondo lattice
最近的研究重费米子系统的可调量子涨落集中在各种零温相变,不仅涉及磁序的开始,但也近藤纠缠的破坏。受这些发展的启发,我们研究了Ising各向异性Kondo晶格模型中横向磁场引起的增强量子涨落的影响,并在扩展的动力学平均场论中使用数值重整化群求解。局部临界点线描述了从近藤屏蔽的顺磁性重费米子态到近藤破坏的反铁磁相的直接跃迁。沿着这条线,提取的临界指数保持不变。通过研究局域矩的量子涨落、近藤效应和磁序之间的相互作用,本研究为重费米子系统的全局相图提供了重要的新见解.
2016-03-12 cond-mat.str-el
Z_3 Quantum Criticality in a spin-1/2 chain model
研究了在交错横向磁场作用下,具有竞争相互作用的XXZ自旋1/2海森堡链的磁化强度$m=1/3$平台相的稳定性.在玻色化的方法,它示出的模型的低能量属性描述的一个有效的二维XY模型中的三重破缺场。在三态Potts普适类中的相变预期将$m=1/3$平台相分离到自旋沿着交错磁场极化的相。的Z $_3$临界性质的过渡内的玻色化方法确定。
2004-04-27 cond-mat.str-el
Nuclear-order-induced quantum criticality and heavy-fermion superconductivity at ultra-low temperatures in YbRh$_2$Si$_2$
四元重费米子金属YbRh $_2$ Si $_2$在$T_{\rm N} = 70$ mK处反铁磁性有序,并且对于在基面($a,b$)内施加的磁场,在$B_{\rm N} = 60$ mT处表现出非常规的近藤破坏型量子临界点(QCP)。在非常低的磁场下的超低温磁化和热容量测量表明,在$T_{\rm A} \le 2.3$ mK下,4 $f$ -电子反铁磁(AF)序被核主导的混合序(“A相”)强烈抑制,使得在$B \approx 0$下产生量子临界波动(Schuberth等人,Science \textbf{351},485(2016))。这使得重费米子超导性($T_{\rm c} = 2$ mK)的开始,这似乎是由主AF秩序在高温下抑制。迈斯纳效应的测量揭示了体超导电性,$T_{\rm c}$在外加电场下降低到在$B > 20$ mT下的$T_{\rm c} < 1$ mK。在高达10 mK的温度下观察到微弱但明显的超导屏蔽信号表明形成了具有紧急A相序和超导性的绝缘随机岛。在冷却时,屏蔽信号在温度上几乎线性地增加,指示岛的生长,其最终在$T \approx 6.5$ mK下渗滤。Nguyen等人(Nat. Commun. \textbf{12},4341(2021))证实了在超低温下YbRh $_2$ Si $_2$中存在超导性。Schuberth等人和Nguyen等人在低于$B_…
2022-04-27 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Carrier dynamics in doped bilayer iridates near magnetic quantum criticality
受载子掺杂双层铱酸盐$(\text{Sr}_{1-x}\text{La}_x)_3\text{Ir}_2\text{O}_7$实验的启发,考虑IrO $_6$八面体的空间交错旋转,我们研究了自旋轨道耦合下双层磁体中单个掺杂电子的动力学.我们采用了一个有效的单轨道双层$t$ - $J$模型,集中在磁量子临界点附近的量子顺磁相。我们确定使用自洽玻恩和键运营商技术相结合的载流子色散。外推到有限的小载流子密度,我们发现,对于实验相关的参数,八面体旋转和自旋轨道耦合的组合诱导的能带折叠的结果在费米表面的小双电子口袋,在惊人的协议与实验观察。我们还确定了自旋-轨道耦合的影响的量子临界点的位置在未掺杂的情况下,并讨论方面的全局相图掺杂双层莫特绝缘体。
2018-12-19 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
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
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
The Magnetic Spin Ladder (C_{5}H_{12}N)_{2}CuBr_{4}: High Field Magnetization and Scaling Near Quantum Criticality
从(C $_{5}$ H $_{12}$ N)$_{2}$ CuBr $_{4}$的单晶和粉末样品的磁化强度$M(H \leq 30$ T,0.7 K $\leq T \leq 300$ K)已被用于鉴定该系统为在强耦合极限$J_{\perp} = 13.3$ K和$J_{\parallel} = 3.8$ K中的$S=1/2$海森堡双腿阶梯,其中$H_{c1} = 6.6$ T和$H_{c2} = 14.6$ T。半饱和时$M(H, T = 0.7$ K)中的拐点$M_{s}/2$由有效的\emph{XXZ}链描述。数据在$H_{c1}$和$H_{c2}$附近表现出普遍的标度行为,表明系统接近量子临界点。
2001-03-21 cond-mat.str-el
Microscopic Theory Revealing Ising Criticality with Distinct Sublattice Orders in Pseudospin-1/2 Chain
University of Toronto(多伦多大学);Canadian Institute for Advanced Research, CIFAR Program in Quantum Materials(加拿大高级研究院,CIFAR量子材料项目)
研究探讨了伪自旋-1/2链中J-K-Γ模型的子晶格秩序表现,并验证了驱动场下的临界行为是否保持伊辛 universality,发现临界点仍属于伊辛 universality class。
2026-03-16 cond-mat.str-el
Nature of quantum criticality in the Ising ferromagnet TbV$_6$Sn$_6$
本文通过高场磁化和非弹性中子散射研究 TbV6Sn6,发现 25.6 T 处的一级自旋重取向源于激发态单重态与基态双重态的回避交叉,并预测通过改变磁场方向可在该金属化合物中实现横向场伊辛量子临界点和三临界点。
2025-11-10 cond-mat.str-el
Helical glasses near ferromagnetic quantum criticality
研究了三维空间中电荷无序对巡游铁磁量子临界点附近相重构的影响。结合副本无序平均与量子有序无序机制的费米子版本,我们表明,弱无序不稳定的铁磁状态,并提高对无公度,螺旋磁有序的易感性。螺旋相位的Goldstone模式由3d-XY模型控制。螺旋螺距中的诱导无序产生了Goldstone模的随机各向异性,在螺旋序的相位中诱导涡旋线,并使磁相关具有强各向异性相关长度。
2013-06-14 cond-mat.str-el
Quantum criticality in Ce$_{1-x}$Sm$_x$CoIn$_5$
通过比热和电阻率测量,研究Sm替代对CeCoIn$_5$磁场调谐量子临界性的影响,发现磁场诱导QCP随Sm浓度降低,并揭示零场QCP位于磁性与超导共存区。
2021-03-17 cond-mat.str-el
Magnetic field driven quantum criticality in antiferromagnetic CePtIn4
量子临界点物理是当前凝聚态物理中最令人困惑的课题之一。由于缺乏显示量子临界性新方面的实验系统,对它的结论性理解受到阻碍。我们提出了一个全面的实验证据的磁场调谐三临界点分离顺磁,反铁磁和变磁相的新型化合物CePtIn $_4$。通过分析其磁化率、磁电阻和比热在极低温下的场变化,我们追踪了化合物反铁磁结构的变化。当施加强度不断增加的磁场时,系统经历了持续到最低温度的变磁性转变,表现出一阶类似的边界分离磁相。这产生了唯一的相图,其中二阶相变线终止于三临界点,随后是到达量子临界端点的两条一阶线,如$T\to$ ~0。我们的研究结果表明CePtIn $_4$为量子临界性的研究提供了新的视角。
2019-10-14 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el