First-order ferromagnetic transitions of lanthanide local moments in divalent compounds: An itinerant electron positive feedback mechanism and Fermi surface topological change
围绕不连续(一阶)磁相变,材料对小场应用的强热响应被广泛研究,以发展固态制冷。通常,强磁结构耦合驱动这样的转变,并且伴随的显著滞后显著地降低冷却性能。在这种情况下,我们描述了一个纯粹的电子机制,飞行员的一阶顺磁-铁磁过渡的二价镧系化合物,并解释了巨大的非滞后磁热效应最近发现的Eu $_2$在化合物。巡游价电子的磁性与局域$f$ -电子磁矩的铁磁有序性之间存在正反馈,表现为费米面的拓扑变化。这种电子机制的起源直接源于Eu的二价性,这解释了Gd $_2$ In中没有类似的不连续跃迁。
2020-05-26 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Heavy fermion behavior of itinerant frustrated systems: beta-Mn, Y(Sc)Mn_{2} and LiV_{2}O_{4}$
这三种金属系统没有表现出任何磁有序,尽管实验表明存在具有大的反铁磁交换的局部磁矩:这是强几何阻挫的结果(Y(Sc)Mn_{2}和LiV_{2} O_{4}具有烧绿石结构,而β-Mn具有更复杂的阻挫结构)。另一个共同特点是它们的比热系数γ=C/T非常大(LiV_{2} O_{4}为420 mJ mole^{-1} K^{-2})。对于这种“3d重费米子行为”已经提出了几种解释,包括3d-近藤效应。然而,这三个复合词之间的相似之处表明,挫折感起着很大的作用。我们提出了一个新的模型,它考虑到存在两种类型的3d电子(本地化和巡回)和本地化的3d电子之间的反铁磁交换受挫。
2001-07-31 cond-mat.str-el
Critical behavior of itinerant fermions - role of finite size effects
本文研究了有限尺寸效应对q = 0临界点附近金属临界行为的影响,并与最近广泛的量子Monte-Carlo(QMC)研究结果进行了比较。Schattner等人,PRX 6,0231028]。这项研究发现了玻色子和费米子响应中的几个特征,与动力学指数z = 3的预期临界行为不一致。我们表明,有限尺寸效应是特别强的z = 3的临界性,并引起一个行为不同的一个无限系统,在很宽的范围内的动量和频率。我们认为,考虑到有限尺寸效应,QMC的结果可以解释内z = 3理论。我们的研究结果也有影响的小相互作用的费米子系统,如磁性纳米粒子。
2017-01-26 cond-mat.str-el
Itinerant-localized crossover and orbital dependent correlations for 4$f$ electrons in cerium-based ternary 122 compounds
采用密度泛函理论结合单格位动力学平均场论,系统地研究了铈基三元122化合物Ce $M_{2}$ Si $_{2}$(其中$M =$ Ru,Rh,Pd,Ag)的电子结构.计算了动量分辨谱函数、总态密度和4个$f$分态密度、自能函数和价态涨落。所得结果与已有的实验数据吻合较好。有人建议,在增加原子序数从Ru到Ag,4 $f$电子应该变得越来越本地化。当$M$从Pd转变为Ag时,可能出现由化学压力驱动的4个$f$电子的巡回局域交叉。特别地,根据4个$f$自能函数的低频行为,我们在CeAg $_{2}$ Si $_{2}$中发现了一个轨道选择性的4个$f$绝缘态,这是完全出乎意料的.
2018-07-22 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Spin and Orbital Order in Itinerant Ferromagnets
相关性对铁磁性的影响这个长期存在的问题显然即将得到解决。过渡金属化合物的铁磁性,例如掺杂锰氧化物,提出了一个新的问题:是否存在某种轨道有序与巡游铁磁性共存?Gutzwiller介绍的思想和技术应该再次使用。
2000-11-21 cond-mat.str-el
Mobile holes in frustrated quantum magnets and itinerant fermions on frustrated geometries
正如在本书的几章中所讨论的,挫折导致非常规(绝缘)基态。另一方面,已知掺杂空穴在莫特绝缘体中具有深远的影响。因此,掺杂阻挫系统提供了一些最迷人的,具有挑战性和奇异行为的新相的前景。此外,在相称的电子填充和强(屏蔽)库仑排斥的存在下,几何挫折也可以表现为一个广泛的简并的经典基态流形提供深刻的相似之处,量子挫折磁场。
2009-11-12 cond-mat.str-el
Itinerant magnetism in URhGe revealed by angle resolved photoelectron spectroscopy
用软X射线角分辨光电子能谱学(hn=595-700 eV)研究了铁磁超导体URhGe顺磁相的电子结构。在ARPES谱中观察到U 5 f态贡献较大的色散带,并形成费米面。在顺磁相的能带结构的部分解释的带结构计算处理所有的U 5 f电子作为巡回,这表明巡回的描述U 5 f状态是一个很好的起点,这种化合物。另一方面,在费米能级附近(E_B < 0.5 eV)的能带结构上,存在着定性上的分歧。实验观察到的能带色散比计算的要小,费米面的形状也与计算的不同。在费米能级附近的谱带中观察到了由于铁磁转变而引起的谱函数的变化,表明该化合物的铁磁性具有巡回起源。
2014-04-03 cond-mat.str-el
Pressure-driven 4$f$ localized-itinerant crossover in heavy fermion compound CeIn$_{3}$: A first-principles many-body perspective
采用密度泛函理论和单格位动力学平均场理论相结合的方法,研究了压力下重费米子化合物CeIn $_{3}$中Ce-4 $f$价电子的定域巡游性质.详细研究了CeIn $_{3}$的电子结构演化,包括总态密度和分态密度、动量分辨谱函数和价态直方图等。在宽的压力范围内计算,其中相应的体积压缩$V/V_0 \in [0.6,1.0]$(这里$V_0$是实验晶体体积)在$T \cong 116$ K。随着压强的增加,Ce- $4f$态在费米能级附近出现两个强峰,$c$ - $f$杂化和价态涨落显著增强.此外,动能和势能的上升,而占有率,总角动量,和低能量散射率的Ce- $4f$电子相对于压力下降。这里考虑的所有物理观测值在$V/V_0 \in [0.80,0.90]$中表现出显著的扭结或波动,这可能是Ce-4 $f$定域-巡回交叉所需的指纹。
2016-08-16 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Fermiology and transport properties of the half-metallic itinerant ferromagnet CoS$_2$: influence of spin orbit coupling
对CoS $_2$化合物进行了电子结构计算,该化合物是一种巡游铁磁体,其磁性可以用自旋涨落理论来理解。我们已经确定了嵌套功能的费米面的化合物,活跃的长波长自旋波动。材料的电子结构接近半金属。我们显示了在计算中引入自旋轨道耦合(SOC)的重要性,这部分地破坏了材料的半金属性。通过输运性质的计算,我们已经量化了SOC在室温下的电导率的影响,与单独的GGA电导率相比有重要的降低。SOC还有助于理解材料的负0,其电导率随着费米能级周围状态的小扰动而变化百分之几。
2010-04-26 cond-mat.str-el
Itinerant antiferromagnetism in the antagonistic pair compound Y$_4$Co$_3$Ag
Ames National Laboratory, US DOE, Iowa State University(艾姆斯国家实验室,美国能源部,爱荷华州立大学);Department of Physics and Astronomy, Iowa State University(爱荷华州立大学物理与天文系);Institute of Physics, University of São Paulo(圣保罗大学物理研究所);National High Magnetic Field Laboratory, Los Alamos National Laboratory(洛斯阿拉莫斯国家实验室国家高磁场实验室)
研究通过对抗对概念合成Y$_4$Co$_3$Ag,发现其具有反铁磁序,显示小的它inerant磁矩和强波动,可能成为研究准一维系统中它inerant磁相互作用的候选材料。
2026-05-15 cond-mat.str-el
Magnetic frustration and paramagnetic state transport anomalies in Ho4RhAl and Er4RhAl: Possible test cases for newly identified roles of itinerant electrons
本文报道了Ho_4RhAl和Er_4RhAl的磁性、热容、电学和磁电阻的测量结果。反铁磁有序分别在8.8K和4.0K附近出现. Ho化合物在T小于T_N(约5K)时进入复杂的自旋玻璃相,而Er化合物的自旋玻璃相基本上在T_N时进入。磁有序态中自旋无序贡献的损失并不明显,这与Gd 2 PdSi 3中的情况类似,Gd 2 PdSi 3是一种现在在拓扑霍尔效应和磁skyrmions领域引起兴趣的化合物,表明复杂的费米表面。在T_N以上只有Ho的情况下,电阻率的温度依赖性有一个极小值,但在顺磁状态下,在很宽的温度范围内都观察到明显的负磁电阻效应,其值随温度的降低而增加。这一发现表明,这些化合物属于金属间化合物的一个选择组,其中自旋无序的贡献明显地逐渐增加,因为一个接近各自的TN随着温度的降低。这可能是T_N以上经典自旋液体效应的实验特征。鉴于这些性质类似于Gd_2PdSi_3的性质,进一步研究这些4:1:1化合物以了解巡游电子在磁有序态和顺磁态中可能的非常规作用是很有意义的。
2021-07-11 cond-mat.str-el
Itinerant ferromagnetism in a spin-fermion model for diluted spin systems
我们研究了巡游铁磁性使用稀释自旋费米子模型,来自排斥哈伯德模型,其中巡游费米子反铁磁耦合辅助场在一个三维简单立方晶格。我们的重点,特别是了解自旋依赖的输运性质的巡回费米子在杂质带考虑位置无序的辅助领域。对于在位排斥$U$ $\sim$带宽,限制在杂质带中的巡游载流子的密度,在确定系统的动能和因此载流子自旋极化中起关键作用。我们的半经典蒙特卡罗计算表明,载流子自旋的铁磁转变温度确实随载流子密度表现出优化行为。我们详细计算了输运性质,建立了载流子的磁性和输运性质之间的一一对应关系。微扰区以外的结果对理解稀磁半导体的铁磁性有重要意义。
2022-01-28 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Heavy fermion and Kondo lattice behavior in the itinerant ferromagnet CeCrGe3
用X射线吸收光谱、磁化率$χ(T)$、等温磁化强度M(H)、电阻率$ρ(T)$、比热C($T$)和热电势S($T$)测量研究了多晶CeCrGe $_{3}$和LaCrGe $_{3}$的物理性质。发现这些化合物以六方钙钛矿结构(空间群\textit{P6$_{3}$/mmc})结晶,如先前报道的。$ρ(T)$、$χ(T)$和C($T$)数据证实了$T_{C}$分别为90 K和70 K的LaCrGe $_{3}$和CeCrGe $_{3}$中巡游Cr矩的体铁磁有序。此外,在CeCrGe $_{3}$的C($T$)数据中,在3 K附近也观察到一个弱的异常.由比热测量得到的$ρ$和索末菲系数$γ$的有限值的T依赖性证实了这两种化合物都具有金属性质。此外,CeCrGe $_{3}$的$ρ$的$T$依赖性反映了近藤晶格行为。130 mJ/mol的增强的$γ$,K $^{2}$与从$ρ(T)$推断的近藤晶格行为一起建立CeCrGe $_{3}$作为具有$\sim$ 45的准粒子质量重整化因子的中等重费米子化合物。
2014-02-07 cond-mat.str-el
Negative thermal expansion and itinerant ferromagnetism in Mn$_{1.4}$Fe$_{3.6}$Si$_{3}$
本文报道了多晶Mn $_{1.4}$ Fe $_{3.6}$ Si $_{3}$化合物在铁磁转变附近的热膨胀、临界行为、磁热效应和磁电阻。一个大的负体积热膨胀($α_{\rm V}\sim -20 \times 10^{-6}$ K $^{-1}$)被观察到在整个转变温度与强各向异性变化的晶格参数在$ab$平面。各向异性的磁弹性产生于磁有序和结构变形之间的竞争,这可能是该化合物中跨磁转变的大MCE($ΔS_{\rm m} \simeq -6$ J/Kg-K)的原因。在转变温度下还观察到大的负$MR$($\sim -3\%$在80 kOe),这可以归因于自旋无序的抑制。此外,罗德-沃尔法特比(RWR $> 1$)和相同的场依赖性的$MR$和MCE等温线表明$3d$电子的巡回字符。从磁化强度和MCE的分析确定的临界指数是一致的准二维(2D)伊辛模型与长程交换相互作用的衰减为$J(r)\sim r^{-3.41}$。这种非常规的准二维伊辛字符与长程相互作用可以归因于强$ab$平面各向异性和离域的$3d$电子在所研究的化合物。
2021-07-02 cond-mat.str-el
Electronic Structure of Heavy Fermion Uranium Compounds Studied by Core-Level Photoelectron Spectroscopy
对重费米子铀化合物UGe 2、UCoGe、URh Ge、URu 2Si 2、UNi 2Al 3、UPd 2Al 3和UPt 3以及典型定域和巡游铀化合物进行了高能量分辨芯能级和价带光电子能谱研究,以了解铀价态与芯能级谱线形状之间的关系。在铀化合物的核能级谱中,除了发现主线和高结合能的卫星结构外,还发现定域和近定域铀化合物的主线低结合能一侧的肩状结构,其谱线形状随U 5f电子结构的不同而有系统的变化。UGe_2、UCoGe、URh Ge、URu_2Si_2和UNi_2Al_3的芯能级光谱与巡回化合物的芯能级光谱非常相似,表明这些化合物中的U_(5f)电子与配位态杂化良好。另一方面,UPd2Al3和UPt3的芯能级光谱显示出与巡游化合物明显不同的谱线形状,这表明UPd2Al3和UPt3中的U5f电子与配体态的杂化程度较低,从而导致了这些化合物中U5f电子的关联性质. UGe_2、UCoGe、URh_Ge、URu_2Si_2、UNi_2Al_3和UPd_2Al_3中的5f电子数接近但小于3,而UPt_3中的5f电子数接近2而不是3。
2011-10-31 cond-mat.str-el
Scaling approach to itinerant quantum critical points
基于相空间的论点,我们开发了一个简单的方法,金属量子临界点,旨在研究的问题,没有积分的费米子的配分函数。该方法适用于自旋费米子模型的T=0铁磁转变。传导和自旋流体的稳定性准则是通过在树的水平缩放。我们的结论是,尽管自旋流体高于其上临界尺寸,但在低于$d=3$的情况下,费米子自能和自旋-自旋关联函数可能会产生反常指数。
2003-11-20 cond-mat.str-el
Itinerant to localized transition of f electrons in antiferromagnetic superconductor UPd2Al3
固体中的电子通常根据其性质分为类带状巡游电子和类原子局域电子。对于重费米子(HF)的化合物,然而,f电子显示巡回和本地化的行为取决于温度。在特征温度T* 以上,这通常是几K到几十K的数量级,它们的磁性很好地描述了离子f-电子模型,这表明f-电子表现为“本地化”的电子。另一方面,远低于T*,他们的费米面(FS的)已被观察到的磁振荡技术,一般可以很好地解释由“巡回”f-电子模型。这两个模型假设了完全不同的f电子性质,它们如何随温度变化而在定域态和巡游态之间转换,还没有从电子结构的水平上得到理解。本文用角分辨光电子能谱学(ARPES)研究了HF反铁磁超导体UPd_2Al_3在T ~* 以下和T ~* 以上的能带结构,揭示了电子结构与温度的关系。我们已经发现,f带,形成FS的在低温下被排除在FS的在高温下。这些结果从电子结构的角度揭示了同一个f电子如何同时表现出巡游和定域行为,为统一描述HF化合物的定域和巡游性质提供了重要信息.
2007-05-11 cond-mat.str-el
Itinerant Quantum Critical Point with Fermion Pockets and Hot Spots
金属量子临界性是理解相关电子系统的中心主题之一,分析和数值方法之间的收敛结果仍在呼吁中。在本工作中,我们发展了最先进的大规模量子蒙特卡罗模拟技术,系统地研究了二维正方晶格上波矢$\mathbf{Q}=(π,π)$处的反铁磁自旋涨落的巡游量子临界点--这一问题类似于高温铜氧化物和其他临界金属的费米面设置和低能反铁磁涨落,这可能与它们的非费米液体行为有关。可以轻松地访问$60\times 60 \times 320$($L \times L \times L_τ$)的系统尺寸,并以前所未有的高精度揭示量子临界标度行为。我们发现反铁磁自旋涨落引入了费米子之间的有效相互作用,而费米子反过来又使裸玻色子临界点变成了一个新的普适性,这与裸Ising普适性类和Hertz-Mills-Moriya RPA预言都不同.在量子临界点,玻色子传播子中观察到有限的反常维数$η\sim 0.125$,热点处的费米子演化为非费米液体。在反铁磁有序的金属相,费米子口袋中观察到的能隙打开的热点。这些结果的桥梁最近的理论和数值的发展在金属量子临界性,并可以作为垫脚石走向最终理解的2D相关费米子与无隙临界激发相互作用。
2019-08-12 cond-mat.str-el
Quantum Critical Point of Itinerant Antiferromagnet in the Heavy Fermion Ce(Ru_{1-x}Rh_x)_2Si_2
最近对接近反铁磁(AFM)量子临界点(QCP)的重费米子系统的实验和理论研究的焦点是揭示不动点的性质,即,无论它是一个巡回反铁磁[自旋密度波(SDW)]类型或局部临界固定点。局部QCP的相关性被提出来解释E/T标度与观察到的CeCu_{5.9} Au_{0.1}的AFM QCP的异常指数。本文利用单晶中子散射研究了另一个原型重费米子系统Ce(Ru_{1-x} Rh_x)_2Si_2(x = 0和0.03(sim x_c))的原子力显微镜QCP。在AFM波矢Q = 0.35 c^* 处对动态磁化率Im[chi(Q,E)]的精确测量表明,Im[chi(Q,E)]可以很好地用洛伦兹算符及其能量宽度Gamma(Q)来描述,即,在低温范围内,反关联时间与温度的关系为Gamma(Q)= c_1 + c_2 T^{3/2 +-0.1},其中c_1和c_2是与x有关的常数,临界指数为3/2,证明了在三维空间中,QCP是由重整化群和自洽重整化理论研究的SDW QCP控制的。
2005-11-22 cond-mat.str-el
Itinerant electrons on dilute frustrated Ising lattices
我们认为流动的无自旋费米子是在一个稀的二维阻挫伊辛系统中占据空位的运动缺陷。费米子通过本地自旋涨落相互作用,我们分析耦合自洽的平均场方程的格林函数后,表示的自旋和费米子运营商的格拉斯曼变量。比热和有效质量进行了分析与解决方案,满足对称性所施加的耦合布局。在低温下,我们发现,这些解决方案诱导条纹沿线的耦合具有相同的符号,并且,低费米子密度产生一个小的有效质量。
2021-10-13 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Quantum charge glasses of itinerant fermions with cavity-mediated long-range interactions
我们研究了具有随机长程相互作用的巡游无自旋费米子模型。我们从多模光学腔中的费米子原子的描述中激发了这样的模型。无限程模型的解决方案产生一个金属相,具有玻璃态电荷动力学,和一个本地化的玻璃相,在低能量的状态密度被抑制。我们比较这些阶段的传统无序费米液体,绝缘电子玻璃的半导体。讨论了在冷原子系统中实现这种玻璃相的前景。
2012-05-17 cond-mat.dis-nn cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Quantum Critical Point of Itinerant Antiferromagnet in Heavy Fermion
用单晶中子散射方法研究了重费米子Ce(Ru_{1-x} Rh_x)_2Si_2(x = 0,0.03)的量子临界点。通过精确测量反铁磁波矢k_3 = 0.35 c^* 处的动力学磁化率,我们证明了能宽γ(k_3),即,在低温范围内,反相关时间与温度的关系为γ(k_3)= c_1 + c_2T ^{3/2 +-0.1},其中c_1和c_2是与x有关的常数。这个临界指数3/2 +-0.1证明了QCP是由流动反铁磁体的QCP控制的。
2005-12-17 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Heavy Fermion scaling: Uranium versus Cerium and Ytterbium compounds
为了探索稀土基和铀基重费米子(HF)化合物之间的差异,反映了本地4 $f$时刻和巡回5 $f$时刻之间的根本差异,我们分析的标度律,涉及低温中子谱的初级(“近藤式”)自旋涨落的比热和磁化率。虽然标度似乎对稀土中间价化合物非常有效,但对于一些关键的铀化合物,标度定律严重失效。这一失败主要有两个原因。首先,反铁磁(AF)的波动,这有助于显着的比热的存在下,改变的缩放比。其次,标度律需要高温矩简并度的知识,这对于巡游的5 $f$电子来说通常是不确定的。通过对这两种效应进行合理的修正,对某些铀化合物获得了更好的标度比。我们指出,虽然铀HF化合物和稀土中间价(IV)化合物都具有5 - 25 meV量级的自旋涨落特征能,但它们的不同之处在于通常在铀化合物中看到的AF涨落在稀土IV化合物中从未看到过。这表明,5 f的行程增加的f-f交换相对于稀土的情况。
2011-01-20 cond-mat.str-el
Exploring the exotic f states of prototype compounds CeSb and USb
为了揭示非典型f电子系统中强电子关联和巡游局域对偶性质之间的相互作用,我们采用密度泛函理论结合单格位动力学平均场论,系统地研究了CeSb和USb的电子结构.我们发现CeSb中的4f态主要是局域态,在费米能级附近有一个弱的准粒子共振峰。相反,USb中的5 f电子表现出部分巡游特征,伴随着混合价行为和显著的价态涨落。特别地,CeSb中4f电子关联具有明显的轨道选择性,4f自能函数的低能行为表明4f电子关联具有显著的重正化4f 5/2态.人们认为,强的电子关联和奇异的f态成键有助于解释磁性的迷人之处。
2019-12-23 cond-mat.str-el
Itinerant Antiferromagnetism of Correlated Lattice Fermions
本文研究了在平均场近似下关联格点费米子模型的铁磁和反铁磁“对称破缺”解的寻找问题。本文采用非微扰方法,在二时温格林函数的运动方程方法框架内,计算了单轨道和多轨道哈伯德模型的有阻尼准粒子激发谱。为了包括“源场”的存在,本文推广了一个由Dyson方程构造广义平均场(弹性散射修正)和自能(非弹性散射)的统一方案。计算了反映单粒子自由度和集体自由度相互作用的准粒子阻尼。本文讨论了对应于各种巡游反铁磁性的哈伯德模型的“对称破缺”动力学解。这种方法补充了以前的研究,并澄清了巡游反铁磁性和相关晶格费米子的“自旋对齐场”的概念的性质。
2002-08-13 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Gradient terms in quantum-critical theories of itinerant fermions
利用$Q^2$研究了量子临界点附近巡游费米子理论中软玻色涨落传播子中梯度项的起源和重整化。一个普遍的观点是:(i)$Q^2$项来自于高能费米子(大约是带宽的数量级),因此应该包含在有效低能模型的裸玻色子传播子中;(ii)低能模型中的涨落产生软玻色子的朗道阻尼,但对$Q^2$项的影响很弱。我们认为,情况实际上更为复杂。首先,我们发现高能量和低能量对$Q^2$项的贡献具有相同的量级。其次,我们计算了两个微观模型(具有库仑相互作用的费米气体和哈伯德模型)中的高能量对$Q^2$项的贡献,发现在所有情况下,这些贡献在数值上都比低能量的小得多,尤其是在二维中。这最后一个结果与低能量下的可观测量的行为有关,因为当有效质量在QCP附近发散时,预计$Q^2$项的低能部分将流动。如果这个项是主导项,它的流必须自洽地计算,这就产生了一种新的量子临界行为。在这些结果的基础上,我们讨论了用$Q=0$建立QCP理论的两种可能的方法。
2017-05-26 cond-mat.str-el
Quantum Electrodynamics and the Origins of the Exchange, Dipole-Dipole, and Dzyaloshinsky-Moriya Interactions in Itinerant Fermion Systems
它示出了如何交换相互作用,偶极-偶极相互作用,和电子自旋密度波动之间的Dzyaloshinsky-Moriya相互作用自然出现从场理论框架,耦合电子波动的电磁势。半定量的估计,以确定偶极-偶极相互作用,这是经常被忽视,需要考虑,并讨论了各种应用,重点是弱铁磁体和helimagnets。
2010-03-16 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Theory of the evolution of magnetic order in Fe$_{1+y}$Te compounds with increasing interstitial iron
我们研究了过量间隙Fe对Fe $_{1+y}$ Te化合物磁性的影响。因为在铁硫族化物中的相关性比在铁砷化物中的强,我们在我们的模型中假设一些Fe轨道产生局部磁矩。这些时刻通过交换相互作用以及声子介导的双二次相互作用相互作用,有利于共线双条纹状态,对应于有序向量$\left(\pmπ/2,\pmπ/2\right)$。其余的Fe轨道被认为是巡回的,从而产生的第一原理推导的费米表面显示嵌套功能的动量$\left(π,0\right)/\left(0,π\right)$。由于过量的Fe,$y$,增加巡回电子的数量,导致费米面的变化和抑制其嵌套特性。结果表明,由于流动矩和局域矩之间的Hund耦合,增加$y$会导致局域矩的交换相互作用通过远程Ruderman-Kittel-Kasuya-Yosida(RKKY)相互作用的多轨道推广而发生变化.通过数值计算RKKY修正和最小化由此产生的有效交换哈密顿量,我们发现,在一般情况下,在系统中引入的过量电子改变经典磁基态从一个双条纹状态到一个非公度螺旋,与实验观察一致。我们表明,这些结果可以理解为抑制的结果的巡游电子在动量$\left(π,0\right)/\left(0,π\right)$的磁谱重量,结合转移的宽磁谱重量从大到小的动量,通过引入过量的Fe促进。
2014-10-23 cond-mat.str-el
ESR of YbRh2Si2 and 174YbRh2Si2 : local and itinerant properties
在近藤温度以下,重费米子化合物YbRh $_{2}$ Si $_{2}$显示出具有局域Yb $^{3+}$性质的良好定义的电子自旋共振(ESR)。我们报告了详细的分析的ESR强度,给出了信息的ESR活性中心的数量相对于ESR的本地化的Yb $^{3+}$在YPd $_3$:Yb。ESR线形的调查关于巡回中心的贡献。从单同位素$^{174}$ YbRh $_{2}$ Si $_{2}$的ESR,我们可以排除未分辨的超精细贡献的线形。
2007-05-24 cond-mat.str-el
Itinerant quantum critical point with frustration and non-Fermi-liquid
利用自学习量子蒙特卡罗算法,研究了耦合到费米面的横场阻挫三角格子伊辛模型.在没有费米子的情况下,自旋自由度经历顺磁相和时钟有序相之间的二级量子相变。这个量子临界点(QCP)具有涌现的U(1)对称性,因此属于(2+1)D XY普适类。在费米子存在的情况下,自旋涨落在费米子之间引入有效的相互作用,并使裸露的费米表面向具有热点和费米口袋的相互作用表面扭曲。在QCP附近,观察到热点处的非费米液体行为,并且QCP呈现出与Hertz-Millis型指数不同的普适性。本文还讨论了这种QCP的详细性质和可能的相关实验系统。
2018-07-14 cond-mat.str-el
Field-Direction Sensitive Skyrmion Crystals in Cubic Chiral Systems: Implication to $4f$-Electron Compound EuPtSi
我们从理论上研究了手性立方反铁磁体中磁性Skyrmion晶体(SkXs)的稳定性,并考虑到EuPtSi托管非常规纳米SkXs。通过对具有长程Dzyaloshinskiii-Moriya相互作用和电子巡回性质引起的多自旋相互作用的最小有效自旋模型进行数值模拟,我们澄清了EuPtSi中SkX出现的两个关键因素:一个是低对称有序矢量,导致在外部磁场中的场方向敏感的SkX,另一个是巡游磁体中自旋-电荷耦合和自旋-轨道耦合之间的协同作用,导致纳米SkX。本研究不仅提供了EuPtSi中SkX的微观机制,而且为进一步寻找短周期SkX的材料提供了指导。
2021-05-31 cond-mat.str-el
Localized itinerant electrons and unique magnetic properties of SrRu2O6
SrRu2O6具有独特的磁性。它的特点是具有非常高的内尔温度,尽管它是准二维结构,并且与正式的离子计数相比,它的磁矩减少了两倍多。第一性原理计算表明,只有一个理想的尼尔在Ru平面排序是可能的,没有其他亚稳的磁性解决方案,并非常不寻常的,产生反铁磁和铁磁态的介电间隙。我们证明,这种奇怪的行为是非常具体的电子对象的形成的结果,最近提出了一个几何形状相似的Na2IrO3化合物,从而每个电子都很好地定位在一个特定的Ru6六边形,并完全离域在相应的六个Ru网站,从而使化合物$both$强烈本地化和高度巡回。
2015-09-25 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Emergent Heavy Fermion Behavior at the Wigner-Mott Transition
我们研究了二维三角晶格上库仑相互作用驱动的电荷有序化与Wigner-Mott跃迁的关系。动力学平均场论揭示了弹球液相,一个电荷有序的金属相含有准本地化(钉)与巡回(球)电子共存。基于一个有效的周期性安德森模型,我们发现了一个反铁磁近藤耦合钉和球和强准粒子重整化。非费米液体行为可以发生在这样的电荷有序系统中,由于自旋翻转散射的巡回电子的引脚类似于重费米子化合物。
2013-09-11 cond-mat.str-el
Thermal fractionalization of quantum spins in a Kitaev model: $T$-linear specific heat and coherent transport of Majorana fermions
从量子$S=1/2$自旋分解为巡游和定域两种Majorana费米子的观点出发,用量子蒙特卡罗模拟研究了蜂窝晶格上Kitaev模型的$T$性质.在这个系统中,熵是连续释放在两个良好分离的$T$尺度,作为一个明确的指示的热分馏。我们发现由巡游马约拉纳费米子驱动的高$T$交叉与最近邻自旋关联的发展密切相关。另一方面,低- $T$交叉起源于局部马约拉纳费米子组成的通量的热涨落,从而对巡游马约拉纳费米子的光谱产生了显着的干扰。因此,在中间- $T$范围之间的两个交叉,系统表现出$T$ -线性行为的比热和相干传输的马约拉纳费米子,这是意想不到的狄拉克半金属光谱在低- $T$限制。我们还表明,通量波动往往打开一个能隙的马约拉纳光谱附近的无隙-有隙相界。我们的研究结果表明,分馏是实验观察到的比热,自旋相关,和输运性质。
2015-08-20 cond-mat.str-el
Itinerant-Electron Magnet of the Pyrochlore Lattice: Indium-Doped YMn2Zn20
我们报告的三元金属间化合物,“YMn_2Zn_20”,包括由Mn原子组成的烧绿石晶格。一系列In掺杂单晶在0.4 K以下没有磁性长程序,尽管Mn原子在高温下具有局部磁矩,显示Curie-Weiss磁性。然而,富In晶体由于取代引起的无序而在约10 K处表现出自旋玻璃化转变,而随着In含量的降低,自旋玻璃化转变温度降低至1 K。然后,热容量除以温度接近280 mJ K-2 mol-1的大值,这表明传导电子的显著大的质量增强。这种类似重费米子的行为不是由普通f电子化合物中的近藤效应引起的,而是由与烧绿石晶格上的几何挫折有关的另一种机制引起的,如在(Y,Sc)Mn 2和LiV 2 O 4中,这可能允许自旋熵在低温下存活并与传导电子耦合。
2010-08-05 cond-mat.str-el
Itinerant electron metamagnetism in LaCo$_9$Si$_4$
强交换增强的LaCo $_9$ Si $_4$表现出巡游变磁相变,并具有变磁量子临界性.我们的研究包括磁性,比热,核磁共振测量以及从头计算的电子结构计算。$H||c$的临界场约为3.5 T,$H\bot c$的临界场约为6 T,这是迄今为止发现的稀土金属间化合物的最低值。在铁磁状态下,在$16k$ Co位上出现约0.2 $μ_B$ /Co的磁矩,而在4d和$16l$ Co位上出现明显较小的磁矩.
2003-12-22 cond-mat.str-el
Itinerant metamagnetism of CeRu2Si2 : bringing out the dead. Comparison with the new Sr3Ru2O7 case
重点是在宏观和微观实验工作实现了在十年的巡回变磁性的情况下,在重费米子顺磁化合物CeRu2Si2的明确。重点讨论了能带结构、交换耦合和晶格不稳定性之间的反馈作用。在磁场、压力和温度下的扫描感觉到这个强关联电子系统的赝能隙以及在虚拟负压下的等效CeRu 2Ge 2。一些未解之谜仍然存在,如变磁场HM上方FS的完整观测和HM附近动力学铁磁涨落的检测。通过比较,讨论了双层层状钌酸盐Sr_3Ru_2O_7的新颖性。尽管自旋和电子维度存在差异,但仍出现了许多共同的趋势。
2002-03-22 cond-mat.str-el
Induced-Moment Weak Antiferromagnetism and Orbital Order on the Itinerant-Localized Duality Model with Nested Fermi Surface: A Possible Origin of Exotic Magnetism in URu${}_{2}$Si$_{2}$
本文在考虑了巡游费米子和自旋自由度“定域”分量的对偶模型基础上,讨论了URu ${}_{2}$ Si ${}_{2}$的弱反铁磁性。采用单重态-单重态晶场方案,结合巡游费米子部分费米面的嵌套性质,在诱导矩机制框架下分析了该问题。结果表明,${\cal O}$的极小有序矩$m$($10^{-2}$ $\times$ $μ_{B}$)与相变温度下的大比热跃变$T_{N}$是相容的.在外部磁场的存在下进行的分析表明,在极限T \to 0和T_{N} $的$m$的场依赖性不缩放,除了非常接近临界场B,这与Mentink最近的观察是一致的。反铁磁序引起f电子的反铁磁轨道序。
1998-04-12 cond-mat.str-el
Two Ferromagnetic Phases in Spin-Fermion Systems
我们考虑自旋-费米子系统,它的磁性来自于与导电电子耦合的局域磁矩系统。动力学自由度为定域自旋的自旋- $s$算符和巡游电子的自旋-1/2费米算符。我们发展了修正的自旋波理论,得到了系统具有两个铁磁相。在特征温度T* 处,巡游电子的磁化强度为零,高温铁磁相(T*<T<T_C)是只有定域电子对系统磁化强度有贡献的相。低于T* 的磁化强度的异常增加与实验测量的UGe 2的铁磁相得到了很好的一致。
2008-03-24 cond-mat.str-el
Quantum Criticality in Quasi-Two Dimensional Itinerant Antiferromagnets
在铁基超导体或某些重费米子化合物的反铁磁(AFM)相图的量子临界区,准二维巡游费米子的电阻率随温度线性变化,其比热或热电势的贡献与$T \ln T$成正比。它示出在这里,一个通用模型的巡游AFM可以被正则变换,使其临界波动的AFM矢量$Q$周围可以得到的波动在长波长限制的耗散量子XY模型。最近已经评估了2D中耗散量子XY模型的涨落,并且在大的参数范围内,它们不是由重整化自旋涨落而是由拓扑激发决定的。在这个制度中,波动是可分离的空间和时间的依赖性,并有一个动态的临界指数$z =\infty.$的时间依赖性给$ω/T$ -缩放在临界。观察到的电阻率和熵然后直接遵循。还给出了检验该理论的几个预言。
2015-11-07 cond-mat.str-el
$η$-pairing in a two-band model of spinless fermions
G.V. Kurdyumov Institute for Metal Physics(G.V.库尔久莫夫金属物理研究所)
研究无自旋费米子双带模型中通过两粒子混杂相互作用减少费米子相互作用,强相互作用下实现$η$-配对,可能解释高压氢材料中高温超导现象。
2026-04-23 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Itinerant G-type antiferromagnetic order in SrCr$_2$As$_2$
多晶SrCr $_2$ As $_2$样品的中子衍射和磁化率研究表明,该化合物在低于N ${\rm \acute{e}}$ el温度$T_{\textrm N}$ = 590(5)K时是巡游G型反铁磁体,Cr磁矩沿四重$c$轴排列。系统在最低测量温度($\sim$ 12 K)下保持四温。晶格参数比$c/a$和磁矩在低于$\sim$ 200 K的相同温度下饱和,表明可能存在磁弹性耦合。有序矩,$μ=1.9(1)~μ_{\rm B}$ /Cr,在$T = 12$ K测量,是显着减少相比,其本地化值($4~μ_{\rm B}$ /Cr)由于巡回字符所带来的Cr $3d$和As $4p$轨道之间的杂交。
2017-05-11 cond-mat.str-el
Superconductivity in heavy fermion compounds
本文综述了重费米子超导体的实验和理论研究现状。我们讨论了大多数Ce基化合物,如Ce 122,Ce 115,Ce 218和Ce 131类和U基超导体,如UBe_13和UPd_2Al_3。在前者的重点是量子临界现象和非费米液体行为的连接。最近的中子散射和静水压力的结果SDW/SC竞争Ce 122系统。对于U-化合物,我们讨论了双模型与本地化和巡回5 f电子的质量增强和超导对形成的意义。对非常规超导的自旋涨落理论也作了评述。
2004-09-14 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Epitaxially Stabilized EuMoO3: A New Itinerant Ferromagnet
亚稳相的合成往往会在材料中开辟新的功能,但这是一个具有挑战性的课题。薄膜技术具有形成自然界中不存在的材料的优点,因为经常使用非平衡过程。在这项研究中,我们通过脉冲激光沉积成功地合成了外延稳定的钙钛矿Eu 2 + Mo 4 +O3新化合物的薄膜形式。类钙钛矿结构的SrMoO3是一种高导电顺磁材料,但Eu2+和Mo4+在平衡状态下并不相容,前人的研究发现更稳定的烧绿石Eu23+Mo24+O7更易形成。通过使用同构钙钛矿衬底,膜和衬底之间的界面能的增益稳定了亚稳EuMoO3相。该化合物表现出高电导率和大磁矩,分别源自Mo 4d2电子和Eu 4f7电子。我们的结果表明,外延稳定化不仅对稳定晶体结构有效,而且对形成含有不稳定离子价态组合的新化合物也有效。
2012-09-10 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Renormalized phi^6 model for quantum phase transitions in systems of itinerant fermions
我们研究了量子涨落和热涨落对巡游费米子系统中量子相变性质的影响,主要关注这些相变的顺序。我们的方法是基于一组流方程推导的功能重整化群框架内,其中的序参量被保留作为唯一的自由度,并在有效势参数化与φ ^6的形式允许一阶和二阶的情况。我们发现一种趋势,把裸模型内的一阶转变为二阶转变后占序参量波动。我们计算了在量子相变附近作为非热控制参数a_2的函数的一级和二级相边界线T_c。我们分析了当系统被调谐到接近量子三临界的情形时,控制Tc线形状的移位指数psi的交叉,其中二阶相变线终止于量子三临界点。
2009-04-02 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Exceedingly Small Moment Itinerant Ferromagnetism of Single Crystalline La$_{5}$Co$_{2}$Ge$_{3}$
采用自助熔剂法生长了单斜晶系La $_{5}$ Co $_{2}$ Ge $_{3}$单晶,并通过室温粉末X射线衍射、各向异性温度和场相关磁化强度、温度相关电阻率、比热和μ子自旋旋转对其进行了表征。La $_{5}$ Co $_{2}$ Ge $_{3}$的居里温度($T_\mathrm{C}$)为3.8~K,磁化强度和$μSR$数据显示出明显的铁磁性特征,电阻率数据显示出明显的自旋无序散射损失和明显的比热异常。与La $_{5}$ Co $_{2}$ Ge $_{3}$相关的磁性是流动的,在$T_\mathrm {C}$处的熵变化为每摩尔Co 0.05 R ln 2,并且具有$\sim 0.1 μ_\mathrm B$ /Co的低场饱和磁矩,使其成为稀有的、流动的、小磁矩、低$T_\mathrm C$化合物。
2020-02-25 cond-mat.str-el
Novel correlated 5f electronic states in cubic AnSn3 (An=U, Np, Pu) intermetallics
结合密度泛函理论和动力学平均场方法研究AnSn3 (An=U, Np, Pu)中5f电子态,发现5f态与导带杂化及价态涨落导致部分巡游性,揭示了其磁性行为机制并深化了对锕系化合物电子结构的理解。
2023-05-20 cond-mat.str-el
Itinerant Nature of U 5f States in Uranium Mononitride UN Revealed by Angle Resolved Photoelectron Spectroscopy
用软X射线角分辨光电子能谱学(hn=420-520 eV)研究了反铁磁氮化铀(UN)的电子结构。在ARPES谱中观察到U 5 f态贡献较大的强色散带,并形成费米面。将所有U 5 f电子视为巡游电子进行能带结构计算,很好地解释了顺磁相的能带结构和费米面,表明U 5 f态的巡游描述适用于该化合物.另一方面,由于反铁磁转变的光谱函数的变化是非常小的。在顺磁相的费米面的形状是高度三维的,和费米面的嵌套不太可能作为磁有序的起源。
2012-11-20 cond-mat.str-el
Re-examination of electronic structure of dilute Kondo transition-metal ions substituted into a Heavy Fermion compound
Waseda University(早稻田大学);University of Tokyo(东京大学);National Institutes for Quantum Science and Technology(量子科学技术研究开发机构);Japan Synchrotron Radiation Research Institute(日本同步辐射研究所);Kumamoto University(熊本大学)
研究通过X射线吸收和光电发射揭示了Mn离子电子结构的复杂性,显示高自旋态与导电性之间的关联,挑战了传统磁性测量结果,为Kondo效应和屏蔽效应的理解提供新视角。
2026-04-21 cond-mat.str-el
Evidence for Coexistence of Bulk Superconductivity and Itinerant Antiferromagnetism in the Heavy Fermion System CeCo(In$_{1-x}$Cd$_x$)$_5$
在重费米子系统的一般相图中,调整外部参数,如流体静压或化学压力,会改变超导转变温度。超导相在温度调谐参数相图中形成圆顶,这与超导配对相互作用的最大值相关联。接近反铁磁性暗示了反铁磁性有序的消失与超导电性之间的关系。我们结合μ子自旋旋转,中子散射和X射线吸收光谱技术,以获得访问的磁性和电子结构的CeCo(在$_{1-x}$镉$_x$)$_5$在不同的时间尺度。不同的磁结构,得到指示的巡回字符的磁秩序,共存的大块超导性。反铁磁秩序的抑制似乎是由带宽/载流子浓度的修改驱动的,这意味着电子结构以及超导性和磁性的相互作用受到流体静力学和化学压力的强烈影响。
2015-09-02 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Role of Majorana fermions in spin transport of anisotropic Kitaev model
研究了具有锯齿形边缘的量子自旋Kitaev模型,阐明了交换耦合的各向异性对自旋传播的影响。我们模拟自旋和马约拉纳动力学触发的磁脉冲,使用实空时间相关的马约拉纳平均场论。当各向异性小时,巡游马约拉纳费米子的色散保持无间隙,其中自旋传播的速度与巡游马约拉纳费米子在节点处的群速度相匹配。另一方面,在具有大的各向异性的带隙系统中,自旋传播被强烈抑制,尽管其性质取决于脉冲的形状。在结系统描述的Kitaev模型具有明显的各向异性自旋输运也打扮。
2021-05-10 cond-mat.str-el
Spectroscopic Evidence for Strong Quantum Spin Fluctuations with Itinerant Character in YFe2Ge2
我们报告的X射线吸收和光电子能谱的电子结构在正常状态的金属YFe 2Ge 2。数据显示的Fe网站上的大波动的自旋力矩的证据,所示的交换多重态出现在Fe 3s的核心水平的光电子能谱,即使该化合物不显示磁秩序。多重态分裂的幅度与在Fe-磷属元素化物超导体的正常状态中观察到的相当。这表明YFe_2Ge_2和铁基超导体之间的联系,即使它既不含磷属元素也不含硫属元素。这意味着,显示铁基超导体至少一种特征磁性特征的化合物的化学范围比以前认为的更广。
2015-01-30 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Different universality classes of isostructural U$TX$ compounds ($T$ = Rh, Co, Co$_{0.98}$Ru$_{0.02}$; $X$ = Ga, Al)
为了研究铁磁相变附近的临界行为,在居里温度附近测量了5 f电子铁磁体URhGa、UCoGa和UCo0.98Ru0.02Al的磁化等温线.这些化合物采用层状六方ZrNiAl型结构,并表现出巨大的单轴磁晶各向异性。通过分析Arrott-Noakes图、Kouvel-Fisher图、临界等温线、标度理论和Widom标度关系,确定了临界\b{eta}、γ和δ指数。URhGa和UCoGa的值可以用重整化群理论的结果来解释,该理论适用于具有长程相互作用的二维伊辛系统,类似于其他研究者报道的URhAl。另一方面,UCo0.98Ru0.02Al确定的临界指数是一个3D伊辛铁磁体与短程相互作用的特点,在以前的研究中建议也为巡回5 f-电子顺磁UCoAl位于附近的铁磁过渡。从2D到3D伊辛系统的变化是有关的URhGa,URhAl,UCoGa到UCo0.98Ru0.02Al和UCoAl化合物的系列中的5 f电子的逐渐离域,并出现接近强巡回的电子转移极限。这表明了在量子临界点附近可能由维数变化引起的新现象。
2020-08-27 cond-mat.str-el
Orbital Polarization in Itinerant Magnets
本文提出了一种计算金属中轨道极化的无参数方案,该方案从无规相位近似(RPA)中屏蔽库仑相互作用的强耦合极限出发。对于巡游磁体,RPA可以通过局域场修正恢复局域自旋密度近似(LSDA)的自旋极化来进一步提高。OP然后计算在静态GW的方法,系统地提高了过渡金属和锕系化合物的轨道磁化强度和磁各向异性能量。
2005-10-05 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el