Building crystalline topological phases from lower-dimensional states
我们研究了具有晶体对称性的对称保护拓扑相的分类。专注于玻色子cSPT阶段在二维和三维,我们介绍了一个简单的家庭cSPT状态,其中系统是由解耦的低维积木,本身是SPT状态。我们介绍了一个程序来分类这些块状态,这令人惊讶地再现了分类的cSPT阶段最近获得的Thorngren和Else使用非常不同的方法,所有的壁纸和空间组。明确的建设基础上,我们的结果澄清的物理性质相分类的Thorngren和Else,并暴露额外的结构中的分类。此外,我们分类的状态可以完全由我们引入的点群SPT(pgSPT)不变量和相关的弱pgSPT不变量来表征。在许多情况下,弱不变量可以用低维pgSPT态的对称叠加来表示。我们应用我们的分类,提出了一个Lieb-Shultz-Mattis型约束的二维自旋系统,只有晶体对称性,并建立这种约束的降维参数。最后,令人惊讶的匹配与Thornbert-Else分类导致我们推测,所有的SPT阶段保护只有晶体对称性可以建立从低维块的可逆拓扑状态。我们认为,这个猜想成立,如果我们作出一定的物理合理的,但未经证实的假设。
2017-12-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Observation of Fermi liquid phase with broken symmetry in a single crystalline nanorod of Pr$_2$Ir$_2$O$_7$
我们报道了在$\rm Pr_2 Ir_2 O_7$单晶纳米棒中出现对称性破缺费米液态的实验证据。我们发现明确的签名的费米液体的行为在低温下的标记的符号反转的磁阻从负的在高温下,非相干近藤散射的特性,以及在低温下的电阻率的$\rm T^2$依赖性的积极。观察到的电阻异常,这是伴随着热滞后的存在下的磁场,建议巡回变磁性。所观察到的高场负磁阻与二次场的依赖性在低温下,这是最有可能是由于抑制巡回自旋波动,和不可逆性的磁阻特性在费米液体制度建议存在一个不寻常的状态,打破自旋旋转和时间反转对称性,标志着'hastatic'秩序。这种电阻率和磁阻的温度依赖性的主要特点可以解释在一个唯象模型,将两个不同的杂交通道,这是物理上一致的可能性形成的“hastatic”费米液相。
2022-08-18 cond-mat.str-el
Magnetically Ordered State and Crystalline-Electric-Field Effects in SmBe$_{13}$
通过电阻率($ρ$)、比热($C$)和磁化强度($M$)的测量,研究了具有NaZn $_{13}$型立方结构的单晶SmBe $_{13}$的物理性质. $ρ$的温度($T$)依赖性显示正常的金属行为,而没有显示Kondo-ln $T$行为,表明该体系中的弱杂化效应。对$C$的温度依赖性的分析表明,该化合物的Sm离子为三价,晶体电场(CEF)基态为$Γ_8$四重态,第一激发态为$Γ_7$双峰态,能级为$\sim$ 90 K.平均场计算的基础上建议的CEF水平计划可以合理地再现的$T$依赖的磁化率($χ$)低于$\sim$ 70 K。这些结果在顺磁状态下强烈表明,4 $f$电子很好地定位与Sm $^{3+}$配置。在低温下,4个$f$电子在$T_{\rm M}$ $\sim$ 8.3 K下经历磁序,其中$χ$($T$)显示出反铁磁的尖点异常。从平均场计算得到的正Curie-Weiss温度和构造的多区磁相图出发,通过与其他具有螺旋磁有序的同构MBe $_{13}$化合物的比较,讨论了SmBe $_{13}$低于$T_{\rm M}$的磁结构.
2017-06-13 cond-mat.str-el
Giant crystal-electric-field effect and complex magnetic behavior in single-crystalline CeRh3Si2
通过X射线衍射、磁化率、磁化强度、电阻率以及在宽温度和磁场范围内进行的比热测量研究了单晶CeRh 3Si 2。此外,在室温下的电子结构的化合物进行了研究,铈芯水平的X射线光电子能谱(XPS)。的物理性质进行了分析,在晶体电场和比较的从头算能带结构计算的结果内进行的密度泛函理论的方法。发现该化合物以ErRh 3Si 2型(空间群Imma-No. 74,Pearson符号:oI 24)的正交晶胞结晶,晶格参数为:a = 7.1330(14)A,b = 9.7340(19)A,和c = 5.6040(11)A。磁性和XPS数据的分析表明,存在着良好的本地化磁矩的三价铈离子。所有的物理性质被发现是高度各向异性的研究在整个温度范围内,并受到异常强大的晶体电场的4f 1地面多重峰的整体分裂超过5700 K。反铁磁序的铈磁矩在TN = 4.70(1)K和随后的自旋重排在Tt = 4.48(1)K表现出明显的异常的温度特性的所有研究的物理性质,并表现出复杂的演变中的外部磁场。一个试探性的磁性B-T相图,B平行于b轴的易磁化方向,显示了非常复杂的磁行为的CeRh 3Si 2,类似于最近报道的同构化合物CeIr 3Si 2。电子能带结构的计算证实了反铁磁有序的铈磁矩和很好地再现了实验XPS价带谱。
2010-04-22 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other cond-mat.str-el
Electronic and magnetic properties of epitaxial SrRhO3 films
复杂氧化物中基本序参量的强相互作用会引起奇异的物理现象。4d过渡金属氧化物SrRhO 3引起了人们极大的兴趣,但由于难以制备单晶相而阻碍了其进展。在这里,我们外延稳定高品质的单晶SrRhO3薄膜,并研究其结构,电子和磁性。我们确定,它们的属性显着不同的顺磁性金属基态,管理散装样品,并强烈相关的RhO 6八面体的旋转。
2017-06-16 cond-mat.str-el
Magnetic behavior, Griffiths phase and magneto-transport study in 3$d$ based nano-crystalline double perovskite Pr$_2$CoMnO$_6$
双钙钛矿(DP)氧化物材料由于其优异的物理性能和潜在的技术应用前景而受到广泛的研究兴趣。3 $d$基DP氧化物在磁介电、铁电、Griffith相等激发物理领域具有广阔的应用前景,特别是Co/Mn DP获得了许多研究兴趣。本文研究了纳米晶Pr $_2$ CoMnO $_6$(3 $d$基双钙钛矿化合物)的磁相和输运性质。该材料显示出低于173 K的顺磁(PM)到铁磁(FM)相变,其特征在于由于自旋有序而导致的磁矩快速增加。我们发现在206 K附近,逆磁化率($χ$ $^{-1}$)与居里外斯行为的偏离,这表明格里菲思相在实际PM-FM转变之前的演化。我们发现,随着外加磁场的增加,Griffiths相被抑制。为了理解这种材料中的电荷输运,我们测量了温度依赖的电阻率。Pr $_2$ CoMnO $_6$是一种强绝缘体,其电阻率在低于磁相变时突然增加。为了了解磁场对输运行为的影响,我们还测量了不同温度下的磁电阻(MR)。样品显示在125 K下施加50 kOe的磁场时具有最大值$\sim$ 22 $\%$的负MR。MR在高于$T_c$时遵循二次场依赖性,但在低于$T_c$时,MR在低场时显示偏离该场依赖性。
2018-10-09 cond-mat.str-el
Magnetic Field Effect on Crossover Temperature from Non-Fermi Liquid to Fermi Liquid Behavior in f^2-Impurity Systems with Crystalline-Electric-Field Singlet State Competing with Kondo-Yosida Singlet State
我们研究了f^2组态系统的物理性质与磁场的关系,该系统具有一个晶体电场(CEF)单重态基态,由于Kondo-Yosida单重态和CEF单重态之间的竞争而产生一个非费米液体(NFL)不动点.基于数值重整化群方法,我们发现磁场通过两种机制打破了这个NFL不动点:一种机制导致f电子的极化,另一种机制导致“沟道”各向异性.这两种机制导致特征温度T_F^{*}(H)(从NFL到费米液体行为的交叉温度)的磁场依赖性的差异。f电子的极化给出T_F^{*}(H)\propto H^x(x \sim 2.0),而“沟道”各向异性给出H无关的T_F^{*}(H)。这两种机制在交叉磁场H_c附近连续交叉,在此出现T_F^{*}(H)的反常H依赖性。这样的T_F^{*}(H)很好地再现了在Th_{1-x} U_xRu_2Si_2中观察到的NFL行为。我们还发现这种材料的电阻率和磁化率的H依赖性与实验结果吻合得很好。这些结果表明,在Th_{1-x} U_xRu_2Si_2中观察到的NFL行为可以理解,如果这种材料位于两个单重态之间的临界相边界附近的CEF单重态一侧。
2011-11-22 cond-mat.str-el
Tuning the crystalline electric field and magnetic anisotropy along the CeCuBi$_{2-x}$Sb$_{x}$ series
我们用X射线粉末衍射、磁化强度、电阻率、热容和非弹性中子散射(INS)研究了金属间化合物CeCuBi $_{2-x}$ Sb $_{x}$的物理性质。这些化合物均为四方晶系,空间群为$P4/nmm$,反铁磁转变温度为3.6 ~ 16 K。值得注意的是,易磁化轴沿系列变化,这是密切相关的四晶电场(CEF)参数的变化。这种演变进行了分析,使用平均场模型,其中包括各向异性的最近邻相互作用和tetraphericCEF哈密顿量。CEF参数通过将磁化率数据与由INS测量给出的约束进行拟合来获得。最后,我们讨论了如何CEF的演变可以影响近藤物理和在这个家庭的超导状态的搜索。
2020-10-07 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Tuning Low Temperature Physical Properties of CeNiGe$_{3}$ by Magnetic Field
我们已经研究了热,磁,和电性能的三元金属间化合物系统CeNiGe $_{3}$通过比热,磁化强度和电阻率测量。在晶体电场点电荷模型的基础上,对比热数据和各向异性磁化率进行了分析。Ce $^{3+}$的$J$ 1 = 1,5/2多重峰被晶体电场(CEF)分裂成三个Kramers双重峰,其中第二和第三双重峰分别被$Δ_{1}$ $\sim$ 100 1,K和$Δ_{2}$ $\sim$ 170 1,K与第一(基态)双重峰分开。在零场CeNiGe中,$_{3}$在$T_{N}$ = 5.01,K以下呈现反铁锰有序.对于\textbf{H} \,$\parallel$ \,\textbf{a},在2,$\sim$\,4\,K之间有明显的变磁转变,从磁化等温线可以看出,变磁转变的范围可以扩展到0. 4\,K.对于\textbf{H}、$\parallel$、\textbf{a},随着磁场的增加,$T_{N}$向较低温度移动,并最终在$H_{c}$ $\sim$ 32.5kOe处消失。对于$H\,>\,H_{c}$,电阻率显示二次温度依赖性($Δρ= A T^{2}$)。对于$H \gg H_{c}$,出现了$Δρ$与$n > 2$的非常规$T^{n}$依赖性,指数$n$随着磁场的增加而变大。虽然CeNiGe $_{3}$中的反铁磁相变温度可以被连续地抑制到零,但它提供了一个与当前量子临界性的…
2010-07-24 cond-mat.str-el
Magnetic and multiferroic phases of single-crystalline Mn$_{0.85}$Co$_{0.15}$WO$_4$
通过磁性、热容、介电、极化和中子散射实验研究了Mn $_{0.85}$ Co $_{0.15}$ WO $_4$单晶的磁性和多铁性相图。通过所有物理量的明显异常检测到三个磁相变。铁电极化仅沿b轴观察到低于10 K,而不是最近建议的沿a轴。中子散射研究的磁相是非常复杂的。已经确定了四种不同的磁结构,在某些温度范围内部分共存。在降低温度时,两个相称相(AF 4,AF 1)之后是不相称相(AF 5),并且第二不相称相(AF 2)被检测为次要相。铁电极化可能与两个(AF 2和AF 5)相。
2010-11-30 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Evolution of crystalline electric field effects, superconductivity, and heavy fermion behavior in the specific heat of Pr(Os$_{1-x}$Ru$_x$)$_4$Sb$_{12}$
本文对方钴矿系列Pr(OsPDMATHABMN RuPDMATHABMO)$_4$ SbPDMATHABMQ超导填充单晶进行了$C(T)$比热测量,测量温度低至0.6K。晶体电场适合在正常状态下产生的参数与以前的测量结果一致。体超导观察到的所有值的Ru浓度$x$与过渡温度与以前的实验一致,确认在$x=0.6$ $T_{c}$的最低。$T_{c}$以下的$C(T)$数据似乎更符合$x=0$(PrOs $_4$ Sb $_{12}$)的幂律行为,以及$0.05 \leq x \leq 0.2$的指数行为。一个增强的电子比热系数$γ$观察$x \leq 0.4$,进一步支持$x \simeq 0.6$作为一个临界浓度的物理性质突然改变。仅在$x=0$和$x=0.05$中观察到$ΔC/T_{c}$显著增强至弱偶联值以上。
2004-10-16 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Synthesis and physical properties of a new caged compound Ce3Pd20As6 of the C6Cr23-type structure
我们已经发现,Ce 3 Pd 20 As 6结晶成立方C6 Cr23型结构。结合化学成分的电子探针显微分析和粉末X射线衍射图的Rietveld分析,揭示了可变化学计量的不均匀原子组成。通过测量Ce 3 Pd 20 As 6的磁化强度、电阻率和比热,研究了Ce 3 Pd 20 As 6的物理性能。Ce ~(3+)离子的4f电子局域性很好,但在0.5 K以下没有出现相变。金属电阻率显示出弱的近藤屏蔽。残余电阻率比相当低,可能是由于可变的化学计量。磁化强度曲线和磁熵表明,在两个Ce晶位中至少有一个处于γ_8四重晶体电场基态。
2014-10-29 cond-mat.str-el
Magnetic property and crystalline electric field effect in ThCr$_2$Si$_2$-type CeNi$_2$As$_2$
采用NaAs助熔剂法合成了毫米级ThCr $_2$ Si $_2$型CeNi $_2$ As $_2$单晶,并通过磁化强度、输运和比热测量研究了其物理性质.与以前报道的CaBePDMATHABMM GePDMATHABMM-型CeNiPDMATHABMM AsPDMATHABMM不同,ThCrPDMATHABMM SiPDMATHABMM-型CeNiPDMATHABMM AsPDMATHABMM是一种高各向异性单轴反铁磁体,其转变温度$T_N$ =4.8 K.当外加$\textbf{B}$平行于$\textbf{c}$ -轴(磁易轴)时,在$T_N$下方观察到场致自旋翻转转变,同时还观察到一个巨大的阻挫参数$f=θ_W/T_N$ .在160 K附近还发现了明显的Schottky样比热异常,这可能归因于晶体电场效应,激发能分别拟合为$Δ_1=$ 325 K和$Δ_2=$ 520 K。此外,平面电阻率各向异性和低温X射线衍射表明,该化合物是一个罕见的例子,表现出可能的结构畸变引起的$4f$ -电子磁挫折。
2012-12-27 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Kondo scenario of the γ-α phase transition in single crystalline Cerium thin films
面心立方(fcc)铈(Ce)的$γ$相变的物理机制至今仍存在争议。本工作在石墨烯/6 $H$ -SiC(0001)衬底上生长了高质量的fcc-Ce薄膜,并通过XRD和ARPES对其进行了表征。XRD谱表明,在$T_{γ-α}\approx$ 50 K时,$γ$ - $α$发生了明显的相变,与体相金属Ce的$T_{γ-α}$(约140 K)相比,该相变受到来自衬底的应变效应的阻碍.然而,APRES光谱没有显示出任何的$α$ -相出现在表面层从300 K到17 K,这意味着$α$ -相可能形成在我们的Ce薄膜的体层。此外,在80 K的APRES谱中观察到费米能级附近有明显的Kondo凹陷,表明$γ$ -Ce中形成了Kondo单重态.此外,通过DFT+DMFT计算,模拟了电子结构,理论谱函数与实验ARPES谱吻合较好。在$γ$中,自能虚部的低频行为不仅证实了近藤单重态在$T_{\rm KS} \geq 80$ K处出现,而且暗示了它们在较低的特征温度($T_{\rm coh}\sim 40$ K)下由于$f$-$f$电子间的间接RKKY相互作用而成为相干态.此外,理论模拟得到的$T_{\rm coh}$与XRD谱图得到的$T_{γ-α}$接近。这些问题表明近藤方案可能在铈薄膜的$γ$ - $α$相变中起重要作用。
2020-06-08 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el