Electronic and phonon excitations in α-RuCl$_3$
报道了Kitaev候选材料α-RuCl $_3$在10 ~ 8000 cm $^{-1}$($\sim$ 1 meV - 1 eV)波数和5 ~ 295 K温度下的THz、红外反射率和透射率实验。如前所述,所研究的化合物经历了一级结构相变,从单斜高温相到菱形低温相。相变表现出极端和不寻常的滞后行为,其范围从60到166 K。在通过这个相变,在整个频率范围内研究,我们发现了一个显着的反射率的变化,这几乎是一个因素的两倍。我们提供了一个宽带频谱的介电常数,介电损耗和光学电导率从太赫兹到中红外制度,并详细研究了声子响应和低位电子态密度。我们提供的证据的光学能隙,这是为了200毫电子伏,在良好的协议与来自测量的直流电阻率的差距发病。值得注意的是,随着温度的升高,间隙的开始表现出强烈的蓝移。
2017-08-05 cond-mat.str-el
Magnetic thermal conductivity far above the Néel temperatures in the Kitaev-magnet candidate $α$-RuCl$_{3}$
我们研究了磁状态接近Kitaev蜂窝模型的$α$ $_{3}$的纵向热导率、自旋磁化率和磁比热。我们发现热导率的温度依赖性在100 K附近表现出一个额外的峰,该峰远高于声子峰温度($\sim$ 50 K)。较高温度的峰值位置与Kitaev耦合的温度标度相当,而不是低于15 K的Néel温度。在本研究中使用的所有五个样品中观察到额外的热传导,并且发现其对$α$ $_{3}$的结构相变相当免疫,这表明其与声子不同的起源。结合磁比热的实验结果,我们的输运测量强烈地表明,在热导率的高温峰归因于巡游自旋激发与Kitaev耦合的$α$ -RuCl $_{3}$。磁热导率的动力学近似在100 K下产生$\sim$ 20 nm的平均自由程,这比最近的Ru-Ru距离($\sim$ 3 nm)长得多,表明Kitaev耦合驱动的磁激发的长距离相干传播。
2017-05-14 cond-mat.str-el
Fractionalized Excitations Probed by Ultrasound
在这项工作中,我们研究磁弹性相互作用的超声实验在$α$ -RuCl $_3$ -一个原型材料的Kitaev自旋模型的蜂窝晶格,具有可能的自旋液体状态具有马约拉纳费米子和$\mathbb{Z}_{2}$通量激发。我们提出的结果的温度和平面内磁场的声速和声衰减的几个纵向和横向声子模式沿高对称性晶体方向传播的依赖性。一个全面的数据分析以上的有序状态提供了强有力的证据,声子散射马约拉纳费米子。这种散射敏感地依赖于声子速度相对于描述底层Kitaev磁体的自旋动力学的低能费米激发的特征速度的值。此外,我们的数据显示了一个明显的减少各向异性的声音衰减,与随机化一致,产生热激发$\mathbb{Z}_2$ visons。我们证明了声子动力学作为一个有前途的探针,用于发现在$α$ -RuCl $_3$的分数激发的潜力,并提供了新的见解到该材料的$H$ - $T$相图。
2023-03-16 cond-mat.str-el
Sub-gap optical response across the structural phase transition in van der Waals layered α-RuCl$_3$
我们报告的磁性,热力学,热膨胀,和详细的光学实验上的层状化合物$α$ -RuCl $_3$专注于太赫兹和子带隙光学响应的结构相变从单斜高温菱面体的低温结构,其中的堆叠顺序的分子层被改变。这种类型的相变是各种三卤化物在层状蜂窝型结构中结晶的特征,并且到目前为止是独特的,因为低温相表现出更高的对称性。一个动机是通过研究温度和温度引起的变化来揭示自旋轨道激发的微观本质。我们记录了一些非常不寻常的发现:一个特征的两步滞后的结构相变,伴随着显着的变化的反射率。一个电子激发,它出现在一个狭窄的温度范围内,正好穿过结构相变,和一个复杂的介电损耗谱在太赫兹制度,这可能表明Kitaev物理学的残余。尽管单斜晶系到菱面体相变的对称性发生了显著变化,但声子本征频率和大多数自旋轨道激发并没有受到强烈影响。显然,单分子层的对称性决定了大多数激发的本征频率。最后,从这种结合太赫兹,远红外和中红外研究,我们试图阐明迄今未解决的低能量(<1 eV)的钌$4d^5$电子在$α$ $_3$的电子结构。
2018-05-14 cond-mat.str-el
Ultralow-temperature thermal conductivity of the Kitaev honeycomb magnet $α$-RuCl$_3$ across the field-induced phase transition
近年来,在强磁场下Kitaev蜂窝状磁体$α$ -RuCl $_3$中是否存在量子自旋液体的争论日益激烈。为了研究这个问题,我们对$α$单晶进行了低至80 mK和高至9 T的超低温热导率测量。我们的实验清楚地表明,在$H_c$ $\approx$ 7.5 T,以上的锯齿形磁序被完全抑制发生场诱导的相变。在7.5 T处的热导率最小值归因于磁涨落对声子的强烈散射。最重要的是,在7.5 T以上,我们没有观察到来自无隙磁激发的热导率的任何显著贡献,这对$α$ $_3$的高场相的性质施加了强约束。
2017-09-14 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
BLF-SSH Polarons coupled to Acoustic Phonons in the Adiabatic limit
我们调查极化子形成的BLF SSH模型中使用声学声子在绝热极限。多个不同的数值优化程序和强耦合分析计算被用来找到一个强大的基态能量的耦合强度范围很广。的极化子的电子配置和伴随的离子畸变的确定,以及在二维和三维极化子形成的非零临界耦合强度。
2014-11-13 cond-mat.str-el
Response of acoustic phonons to charge and orbital order in the 50\% doped bilayer manganite LaSr$_2$Mn$_2$O$_7$
用中子非弹性散射方法研究了LaSr $_2$ Mn $_2$ O $_7$中声学声子的性质.对于激发能小于$15\,\rm{meV}$,我们观察到一个突然增加(减少)的声子能量(线宽)的横向声学声子分支在$\mathbf{q} = (h, h, 0)$,$h\le0.3$,进入低温电荷和轨道有序态($T_{COO} = 225\,\rm{K}$)。这表明由于费米能级处的电子态的降低导致费米表面在$T_{COO}$以下的部分去除,从而减少了电子-声子耦合,并且为锰氧化物中电子-声子耦合和电荷有序之间的联系提供了直接的实验证据。
2011-11-08 cond-mat.str-el
Density Matrix Renormalization Group Study of One-Dimensional Acoustic Phonons
研究了密度矩阵重整化群(DMRG)在一维声学声子系统中的应用。我们展示了如何使用本地振荡器的基础上规避的困难,在真实空间中使用正常的声子基础上产生的长程相互作用。当应用到一个谐波原子链,我们发现很好的协议,精确的解决方案,即使使用一个温和的数量的振荡器和块状态(几十倍)。我们讨论了使用该算法在更复杂的情况下,并指出其价值时,其他技术是有缺陷的。
1997-08-25 cond-mat.str-el
Acoustic phonon exchange, attractive interactions, and the Wentzel-Bardeen singularity in single-wall nanotubes
我们推导了金属单壁碳纳米管中相互作用电子的有效低能理论,并考虑了连续弹性描述中的声学声子交换。在许多情况下,纳米管可以被描述为具有可能吸引相互作用的标准Luttinger液体。我们预测令人惊讶的强大吸引力的相互作用薄纳米管。一旦管半径达到一个临界值$R_0 \approx 3.6\pm 1.4$ ε,Wentzel-Barthel奇异性接近,伴随着强烈的超导波动。令人惊讶的大$R_0$表明这种奇异性可以通过实验达到。我们还讨论了由于声学声子的Peierls转变的条件。
2003-05-09 cond-mat.str-el
Perturbation theory of the mass enhancement for a polaron coupled to acoustic phonons
我们使用微扰格林函数分析和标准微扰量子力学来计算电子与声学声子相互作用的能量和有效质量的减少。这种相互作用是相邻离子的晶格位移差与这两个位置之间电子的跳跃幅度之间的相互作用。在一维,二维和三维的计算,并与其他电子-声子模型的结果进行比较。我们还计算了谱函数和准粒子留数,作为特征声子频率的函数。有强烈的迹象表明,这个模型总是极化在一个维度上,有效质量和准粒子残留物之间的一个不寻常的关系也被发现。
2010-11-04 cond-mat.str-el
Quantum spin liquid in antiferromagnetic chain S=1/2 with Acoustic Phonons
用量子MonteCarlo方法研究了自旋$S=1/2$与声学声子耦合的非绝热反铁磁链的自旋和声子激发谱。结果表明,对于任意的声子速度,三重态激发谱中都存在临界耦合,从而使能隙打开。计算了离域声子和磁振子与声子的传播束缚态的相界。结果表明,自旋-自旋关联函数的球对称性被破坏。在不考虑自旋Peierls跃迁的情况下,对$CuGeO_3$的磁性和光学性质进行了解释.
2002-07-04 cond-mat.soft cond-mat.str-el
Coupling of acoustic phonon to a spin-orbit entangled pseudospin
本文研究声学声子与自旋-轨道纠缠赝自旋的耦合,揭示投影产生的贝里相位项,并分析磁场下声子模式的分裂、手性及贝里曲率效应。
2023-09-06 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Surface Optical and Bulk Acoustic Phonons in the Topological Insulator, Bi2Se2Te
利用超快泵浦-探测光谱研究了拓扑绝缘体材料Bi 2Se 2 Te薄膜的声子动力学。薄膜的时间分辨微分反射率表现出快、慢振荡。我们已经给出了一个仔细的分析,声子频率的变化作为薄膜厚度的函数归因于存在的常设声学模式。然而,没有发现光学声子模式的频率随薄膜厚度的变化。这表明光学声子本质上属于拓扑绝缘体的表面。声学声子可以通过改变薄膜厚度来调谐,这一事实在室温低功率自旋电子器件和拓扑量子计算中具有巨大的潜力。
2015-06-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Role of acoustic phonons in frequency dependent thermal conductivity of graphene
我们研究了电子-声子相互作用对二维石墨烯有限频率依赖的电子热导率的影响。我们计算它的各种声学声子存在于石墨烯,其特征在于不同的色散关系,使用记忆函数的方法。发现在零频极限下,纵/横声子和弯曲声子的热导率$κ(T)$服从不同的幂律。对于纵/横声子,$κ(T) \sim T^{-1}$在低温下饱和,在高温下饱和。这些签名定性地同意由玻尔兹曼方程预测的结果。同样,对于弯曲声子,我们发现$κ(T)$在低温下表现出$T^{1/2}$定律,然后在高温下饱和。在有限频率范围内,我们观察到热导率的实部$\text{Re}[κ(ω,T)]$在低频下遵循$ω^{-2}$行为,在高频下变得与频率无关。
2016-09-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Acoustic and optical phonon dynamics from femtosecond time-resolved optical spectroscopy of superconducting iron pnictide Ca(Fe_0.944Co_0.056)_2As_2
本文报道了超导铁磷属元素化物单晶Ca(Fe0.944Co0.056)2As 2在TSDW ~ 85 K自旋密度波跃迁和TSC ~20 K超导跃迁中相干激发声光声子动力学的温度演化。将应变脉冲传播模型应用于声学声子的产生,得到了在3.1 ~ 300 K温度范围内光学常数、纵、横声速随温度的变化关系。声子的频率和退相时间在T_SC以下表现出反常的温度依赖性,表明这些低能激发与库珀对准粒子的耦合。在T ~ 170处观察到声学模的振幅的最大值,这归因于T_SDW之前的自旋涨落和强的自旋-晶格耦合。
2012-09-19 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Electron-transverse acoustic phonon couplings in three-dimensional pentatellurides
本文研究三维五碲化物中的电子-横向声学声子耦合,分析相关物理量并计算ZrTe₅和HfTe₅的相图,揭示化学势在外尔节点附近时TA声子凝聚占主导及波矢对临界耦合强度的影响。
2025-04-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Spin dynamics in molecular ring nanomagnets: Significant effect of acoustic phonons and magnetic anisotropies
通过对磁环团簇的微观自旋哈密顿量进行全对角化,计算了磁环团簇的核自旋-晶格弛豫速率1/T_1。无论最近邻交换相互作用J是铁磁的还是反铁磁的,只要离散能级的寿命展宽与T^3^成比例,环形纳米磁体中的1/T_1 ^对温度T的关系可以在k_B_T= |J|附近达到峰值。铁磁和反铁磁Cu^II^环的实验结果与磁各向异性以及声学声子的重要贡献再现。
2006-08-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el