Magneto-Chiral Kerr effect with application to the cuprates
光在具有时间反转破缺(分别为法拉第效应和克尔效应)的材料上透射和反射时的偏振旋转已经研究了一百多年。我们通过研究具有拓扑霍尔效应的磁手征环电流的光学性质来补充这种现象。这些破坏了时间反演,是手性的,但保留了手性和时间反演的产物。通过这种状态的反射和透射,产生了质的新特征。这种状态被证明是在欠掺杂铜氧化物中引起的,给出了在铜氧化物中观察到的磁电回路电流顺序和某些其他特定条件。这些结果解释了在欠掺杂铜氧化物中观察到的具有不寻常性质的克尔效应,并有助于进一步证实欠掺杂铜氧化物中对称性破缺的本质。
2013-05-08 cond-mat.str-el
Thermomodulated intrinsic Josephson effect in Kagome CsV3Sb5
本文在Kagome材料CsV3Sb5纳米片中观测到本征直流与交流约瑟夫森效应,发现其类Fraunhofer图案和Shapiro台阶受热循环调制,揭示了动态超导畴的贡献,为手性超导研究及量子器件应用提供了新思路。
2025-08-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Revealing the immediate formation of two-fold rotation symmetry in charge-density-wave state of Kagome superconductor CsV$_3$Sb$_5$ by optical polarization rotation measurement
报道了在新发现的可果美超导体CsV $_3$ Sb $_5$中观察到的电荷密度波(CDW)态的二重旋转对称性。在低于其CDW转变温度($T_{CDW}$)时,反射激光束的偏振旋转迅速出现并增加到接近1 mrad,并且旋转角显示出双重旋转对称性。在飞秒激光脉冲泵浦下,旋转角可以很容易地被抑制,然后在几皮秒内恢复,并伴有相干振荡。值得注意的是,信号中的振荡也经历180度的周期性变化。我们的研究提供了明确的光学证据,形成的双重旋转对称性的$T_{CDW}$以下的有序。结果表明CsV $_3$ Sb $_5$的CDW态立即发展出向列性,并可能发生时间反演对称性破缺.
2022-03-02 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Muon-spin relaxation study of the layered kagome superconductor CsV$_3$Sb$_5$
具有层状kagome结构的${\mathbb{Z}}_{2}$拓扑金属$R$ V $_3$ Sb $_5$($R$ = K,Rb,Cs)为研究电荷有序、超导性和拓扑结构之间的相互作用提供了独特的机会。在这里,我们报告μ子自旋弛豫/旋转($μ$ SR)测量CsV $_3$ Sb $_5$在很宽的温度范围内进行,为了揭示这种材料的电荷密度波序和超导性的性质。从零场$μ$ SR,我们发现,自发磁场出现低于50 K,这是远远低于电荷密度波跃迁($T^* \sim 93$ K)。我们发现,这些自发领域是动态的性质,使其难以将它们与一个隐藏的静态秩序。CsV $_3$ Sb $_5$的超导态保持时间反演对称性,并且横向场$μ$ SR结果与具有两个完全打开的能隙的超导态一致。
2022-03-11 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Anomalous thermal Hall effect and anomalous Nernst effect of CsV$_{3}$Sb$_{5}$
受可果美超导体\textit{A} V $_3$ Sb $_5$(\textit{A} = Cs,K,Rb)中时间反演对称性破缺和巨反常霍尔效应的启发,我们对CsV $_3$ Sb $_5$进行了热输运测量.除了反常的霍尔效应外,还出现了反常的能斯特效应和反常的热霍尔效应。有趣的是,纵向热导率$κ_{xx}$很大程度上偏离了由纵向热导率$σ_{xx}$通过Wiedemann-Franz定律获得的电子贡献。相比之下,霍尔热导率$κ_{xy}$与电子贡献的Wiedemann-Franz定律大致一致。这些结果表明声子对纵向热导率有很大的贡献。此外,霍尔热导率也略大于理论电子贡献,表明其他电荷中性贡献。此外,能斯特系数和霍尔电阻率显示了多带特性,在低场下可能还有贝里曲率的贡献。
2022-05-05 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Resolving the discrepancy between MOKE measurements at 1550-nm wavelength on Kagome Metal CsV3Sb5
本文针对CsV3Sb5中自发MOKE信号是否存在的争议,利用两套最高9特斯拉训练场的Sagnac干涉仪系统测量,证明无论训练场大小和温度变化速率如何均无可观测自发MOKE信号,从而否定TRSB的光学证据。
2023-11-09 cond-mat.str-el physics.optics
No observation of chiral flux current in the topological kagome metal CsV$_{3}$Sb$_{5}$
具有kagome晶格的化合物通常具有许多奇异的量子态,包括量子自旋液体、非平凡拓扑Dirac带和强重整化平带等。最近,一个有趣的钒基kagome族$A$ V $_{3}$ Sb $_{5}$($A$ = K、Rb或Cs),这些材料表现出多种有趣的性质,包括非常规的鞍点驱动电荷密度波(CDW)态、超导性等。此外,一些实验显示了反常的霍尔效应,这启发了可能存在一些手征通量电流态。在这里,我们报告扫描隧道测量使用自旋极化尖端。虽然我们已经清楚地观察到了$2a_0\times2a_0$ CDW和$4a_0$的条纹顺序,精心设计的实验与完善的自旋极化尖端没有揭示任何痕迹的手性通量电流相CsV $_3$ Sb $_5$在实验精度的限制。在我们的实验中没有观测到局部磁矩,这可能会对CsV $_{3}$ Sb $_{5}$中可能存在的手征环电流引起的磁矩大小施加上限约束,手征环电流沿$c$轴具有时间反演对称性破缺。
2021-11-18 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Polar Kerr Effect and Time Reversal Symmetry Breaking in Bilayer Graphene
光学响应对不同类型对称性破缺的独特灵敏度可用于检测和识别双层石墨烯中自发有序的多体态。我们预测在光学频率的强烈响应,敏感的电子现象在低能量,这是因为非零带间矩阵元素的电流运营商。特别是,极克尔旋转和反射各向异性提供量子反常霍尔态和量子反常霍尔态的指纹,其特征在于自发破缺的时间反转对称性和晶格旋转对称性,分别。这些光学签名,经历了近红外区的共振增强,在现有的实验技术范围内。
2011-05-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Necessity of Time-Reversal Symmetry Breaking for the Polar Kerr Effect in Linear Response
我们表明,在后向散射几何测量,极性克尔效应是不存在的,如果非局部电磁响应函数尊重Onsager对称性,热力学状态的特征,保持时间反演对称性。一个关键的元素是反射率张量的延迟格林函数的表达式。
2016-02-26 cond-mat.str-el math-ph math.MP
Improved time-resolved magneto-optical Kerr effect technique and dynamic magnetization reversal mechanism of perpendicularly magnetized $L1_{\mathrm{0}}$ FePt films
传统的时间分辨磁光克尔效应技术不能精确测量动态磁化率,因为瞬态磁化强度的不可逆偏移会累积。为了消除积累效应,采用了与飞秒激光脉冲同步的交变磁场。由于样品在每个单个激光脉冲之前复位,因此消除了瞬态磁化的不可逆偏差的累积效应。对于垂直磁化的$L1_{\mathrm{0}}$ FePt薄膜,动态磁化反转过程是通过反转畴的成核和钉扎畴壁的运动来完成的。
2009-01-31 cond-mat.other cond-mat.str-el
Polar Kerr effect from a time-reversal symmetry breaking unidirectional charge density wave
我们分析了具有动量$\mathbf{Q}=(0,2Q)$的电荷有序态的霍尔电导$σ_{xy}(ω)$,并利用完全重构的紧束缚能带结构,在低能热点模型和粒子空穴对称性的基础上,计算了本征对克尔角$Θ_K$的贡献.我们表明,这种单向电荷密度波(CDW),打破了Wang和Chubukov最近提出的时间反演对称性[Phys. Rev. B { \bf 90},035149(2014)],导致实验观察到的非零极性克尔效应。此外,我们通过一个大的准粒子阻尼的顺序CDW间隙的波动CDW模型,并讨论可能的影响的赝间隙相。我们可以定性地重现以前的测量欠掺杂的铜酸盐,但定量连接到实验是阻碍了相对于复杂的折射率$n(ω)$的极性克尔效应的灵敏度。
2015-01-02 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Evidence of a hidden flux phase in the topological kagome metal CsV$_3$Sb$_5$
自发时间反转对称破缺(TRSB)相变在许多量子系统中被广泛研究,包括反常霍尔效应(AHE)材料、铜氧化物高温超导体、铱酸盐等,但由于许多实验探测器无法探测到这种相变,因此在实验上很难发现。本文利用零场μ子自旋弛豫($μ$ SR)技术,在新发现的可果美超导体CsV $_3$ Sb $_5$中观测到了70 K以下的强TRSB信号. TRSB态出现在低于~ 95 K的2 × 2电荷密度波(CDW)相.通过进行光学二次谐波产生(SHG)实验,我们还发现,反转对称性保持在感兴趣的温度范围内。结合所有的实验结果和对称性的限制,我们得出结论,层间耦合的手征通量相(CFP)是最有希望的候选人的TRSB状态中的所有理论建议的轨道电流订单。因此,这种典型的可果美金属CsV 3Sb 5可以成为建立TRSB电流有序态的平台,并探索其与CDW,巨AHE和超导性的关系。
2021-07-22 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Polar Kerr Effect as Probe for Time-Reversal Symmetry Breaking in Unconventional Superconductors
在过去的一年里,随着更多的系统被预测拥有这样的状态,对非常规超导体中时间反演对称性破缺(TRSB)的研究得到了加强。继我们的开创性研究的TRSB状态的Sr $_2$ RuO $_4$使用磁光探针,我们开始了系统的研究,这些候选系统的其他几个。我们研究的主要仪器是我们最近开发的Sagnac磁光干涉仪。该仪器可以测量磁光法拉第或克尔效应,在低至100 mK的温度下具有前所未有的10纳米弧度的灵敏度。本文综述了我们近年来在几个系统中对TRSB的研究,着重于对高温超导体赝能隙态和超导体/铁磁体邻近结构中的逆邻近效应的研究。
2009-06-16 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
A calculation for polar Kerr effect in high temperature cuprate superconductors
本文提出一种不破坏全局时间反演对称性的机制,通过双层铜酸盐模型中层内隧穿成核相反手性的手性d密度波,解释高温超导体中极向克尔效应且法拉第效应为零的现象。
2016-03-07 cond-mat.str-el
Chirality in the Kagome Metal CsV$_3$Sb$_5$
本文通过X射线光电子衍射和角分辨光电子能谱,发现Kagome金属CsV$_3$Sb$_5$在电荷密度波相中同时具有手性原子结构和手性电子结构,并据此提出轨道磁矩沿$c$轴反铁磁耦合的结论。
2024-08-07 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Bulk evidence of anisotropic $s$-wave pairing with no sign change in the kagome superconductor CsV$_3$Sb$_5$
最近发现的可果美超导体$A$ V $_3$ Sb $_5$($A$ = K,Rb,Cs)具有独特的能带结构,具有范霍夫奇异性和狄拉克色散,其中具有不寻常的电荷密度波(CDW)阶,具有时间反转和旋转对称性破缺。最关键的未解决的问题之一是确定CDW相内部发展的超导性的对称性。理论预言了各种非传统的超导对称性,包括具有手征和拓扑性质的奇异态,并伴有符号变化的超导能隙。然而,在实验上,在$A$ V $_3$ Sb $_5$超导能隙的相位信息仍然缺乏。本文报道了CsV $_3$ Sb $_5$中引入杂质作为超导相敏探针的电子辐照效应。我们的磁穿透深度的测量结果表明,随着杂质的增加,一个高度各向异性的完全带隙状态的变化逐渐各向同性的完全带隙状态,而不通过一个节点状态。此外,在高压下的传输测量表明,双超导圆顶的压力-温度相图中的生存对足够的杂质。这些结果为CsV $_3$ Sb $_5$是一种非手征、各向异性的$s$波超导体提供了强有力的体相证据,在常压和高压下都没有符号变化,这为理解可果美超导体中CDW与超导性的关系提供了线索.
2022-06-06 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Microscopic evidence for anisotropic multigap superconductivity in the CsV$_3$Sb$_5$ kagome superconductor
最近发现的可果美超导体CsV $_3$ Sb $_5$($T_c \simeq 2.5$ K)被发现拥有电荷有序以及非平凡的能带拓扑,包括多个狄拉克点和可能的表面态。因此,这样一个复杂而丰富的现象学系统是观察不寻常电子相位的理想场所。在这里,我们报告的横向场μ子自旋旋转($μ$ SR)实验的各向异性超导性能的微观研究。磁穿透深度$λ_{ab}^{-2}(T)$和$λ_{c}^{-2}(T)$的面内和面外分量的温度依赖性表明,超导序参量表现出双能隙($s+s$)波对称性,反映了CsV 3Sb 5的多个费米面。其超导性的多带性质进一步验证了不同的温度依赖性的各向异性磁穿透深度$γ_λ(T)$和上临界场$γ_{\rm B_{c2}}(T)$,都在密切类似于著名的双间隙超导体MgB $_2$。值得注意的是,在两个磁场方向的高值的$T_c/λ^{-2}(0)$比率强烈表明了超导电性的非常规性质。从零场$μ$ SR实验中获得的弛豫速率在整个超导转变过程中没有显示出明显的变化,表明超导性不会打破时间反演对称性。
2022-04-24 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Kerr effects in tilted multi-Weyl semimetals
计算了有限掺杂下时间反转(TR)破缺情形下I型和II型多外尔半金属(m-WSM)的光学电导率。结果表明,纵向电导率和霍尔电导率均由垂直于Weyl节点间距的J(n电荷)重整化,沿节点方向的n电荷电导率对J具有非平凡的依赖性。薄膜和体材料的克尔旋转对系统参数具有不同的依赖性。在超薄膜中,克尔旋转不依赖于双电荷J,只依赖于费米速度vF;而在体材料中,克尔旋转依赖于双电荷J、费米速度和材料参数。
2022-09-15 cond-mat.str-el
Kerr effect as evidence of gyrotropic order in the cuprates - revisited
最近的分析证实了早期的一般论点,克尔响应消失在任何时间反演不变的系统,满足昂萨格关系。因此,在Hosur \textit{et al},Phys. Rev. B \textbf{87},115116(2013)中采用的广泛引用的天然旋光性(回转性)和克尔响应之间的关系是不正确的。然而,有越来越清楚的实验证据表明,正如我们的论文中所论证的那样,在铜氧化物中可观察到的克尔信号的出现反映了点群对称性,而不是时间反演对称性破缺。
2014-09-16 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Kerr effect as evidence of gyrotropic order in the cuprates
克尔效应可以出现在一个时间反演不变的耗散介质,是“回旋”,即一个打破反转($\mathcal I$)和所有的镜像对称性。这样的系统的实例包括胆甾相液晶的电子类似物,以及它们的后代,例如具有手性电荷排序的系统。我们提出的论点,在大量的铜氧化物高温超导体的赝能隙相中看到的醒目的克尔开始是手征电荷有序的证据。我们讨论了额外的实验结果的相变的回旋态,包括零场能斯特效应的外观。
2012-12-11 cond-mat.str-el
Evidence for an odd-parity nematic phase above the charge density wave transition in kagome metal CsV$_3$Sb$_5$
本文报道在笼目金属CsV$_3$Sb$_5$中CDW转变温度之上发现奇宇称向列相,通过扭矩测量和磁场旋转实验提供时间反演对称性破缺的热力学证据,表明环电流态先于CDW出现。
2023-09-29 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Symmetry Origins of the Field-Free Superconducting Diode Effect in the Kagome Superconductor CsV$_3$Sb$_5$
University of Science and Technology Beijing(北京科技大学);International Quantum Academy, and Shenzhen Branch, Hefei National Laboratory(国际量子学院合肥国家实验室深圳分院);Southern University of Science and Technology(南方科技大学);Hong Kong University of Science and Technology(香港科技大学);Ningxia University(宁夏大学);Sun Yat-sen University(中山大学);Peking University(北京大学);Anhui University(安徽大学)
本研究以笼目超导体CsV$_3$Sb$_5$为对象,明确无场超导二极管效应的对称性要求,揭示其随机畴控制特性,发现超导态时间反演对称性破缺与电荷密度波序相关。
2026-08-27 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
NMR evidence for a loop-current state with broken $C_6$ symmetry in the charge-ordered CsV$_3$Sb$_5$
Institute of Physics, Chinese Academy of Sciences(中国科学院物理研究所);Beijing National Laboratory for Condensed Matter Physics(北京凝聚态物理国家研究中心);School of Physical Sciences, University of Chinese Academy of Sciences(中国科学院大学物理科学学院)
通过核四极共振和核磁共振测量,在CsV$_3$Sb$_5$中观测到静态环电流序,产生轨道磁矩并破缺$C_6$对称性至$C_2$,为电荷密度波相中的时间反演对称性破缺和电子向列性提供了微观证据。
2026-06-25 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Terahertz range polarization rotation in the candidate time-reversal symmetry breaking superconductor BiNi
本研究利用高精度太赫兹偏振测量技术,在零磁场下的BiNi双层超导体中观察到了迄今最小的偏振旋转和数百微弧度的低频克尔旋转,证实了时间反演对称性破缺,并通过分析支持了多带超导情景。
2025-08-11 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Emergent charge order and unconventional superconductivity in pressurized kagome superconductor CsV3Sb5
在可果美超导体AV 3Sb 5(A = K,Rb,Cs)中发现的多重电子序为探索前所未有的涌现物理提供了一个有希望的平台。在中等压力(< 2.2 GPa)下,三Q电荷密度波(CDW)有序被压力单调抑制,而超导性则呈现双圆顶状,表明CDW有序与超导性之间存在着不寻常的相互作用。鉴于时间反演对称性破缺和电子向列性已经在三重Q CDW相内被揭示,理解这种CDW顺序及其与超导性的相互作用成为AV 3Sb 5的核心问题之一。本文报道了用51 V核磁共振测量CsV_3Sb_5的超导电性和CDW随压力的变化。在Pc 1 ~ 0.58GPa和Pc 2 ~ 2.0GPa之间观察到了一个CDW相,这可能是一个具有单向4a 0调制的条纹状CDW序,它解释了压力下的双圆顶超导行为。此外,核自旋-晶格弛豫测量揭示了在CDW转变温度以上与压力无关的电荷波动和在Pc 2以上的非常规超导配对的证据。我们的结果不仅揭示了新的光的超导性和CDW的相互作用,但也揭示了新的电子关联效应在可果美超导体AV 3Sb 5。
2022-09-15 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Switchable chiral transport in charge-ordered Kagome metal CsV$_3$Sb$_5$
本研究在中心对称Kagome金属CsV₃Sb₅中观测到手性输运,发现其与电荷序、轨道环流相关,且可通过微小磁场切换手性,为手性电子学应用提供新可能。
2022-10-18 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Polar Kerr effect from chiral-nematic charge order
我们分析了在一个巡游电子系统中的极性克尔效应在一个正方形晶格中的复合电荷的存在下提出的赝隙态在欠掺杂铜氧化物。这种复合电荷序保持了离散的平移对称性,并且在它打破时间反演对称性、$x$和$y$方向上的镜像对称性以及$C_4$晶格旋转对称性的意义上是“手征的”。在$C_4$对称体系中,克尔角$θ_K$与反常霍尔电导率$σ_{xy}-σ_{yx}$的反对称分量成正比.我们证明了当$C_4$对称性被破缺时,这个结果成立。我们表明,为了使$σ_{xy}$和$σ_{yx}$是非零的$x$和$y$方向的镜像对称性必须被打破,和$σ_{xy}-σ_{yx}$是非零的时间反演对称性必须被打破。手征电荷阶满足所有这些条件,使得在极性克尔效应实验中的非零信号是对称允许的。我们进一步表明,得到一个非零的$θ_K$在一个带的自旋波动的情况下,在没有障碍,一个必须扩展的自旋介导的相互作用动量远离$(π,π)$,并包括粒子空穴不对称性。或者,在存在无序的情况下,可以从杂质散射得到非零的$θ_K$:由于偏斜散射(具有非高斯无序)或由于高斯无序情况下的粒子-空穴不对称。在我们的例子中的杂质分析是类似的,在早期的工作中的克尔效应在$p_x+ip_y$超导体,但在我们的例子中,$θ_K$的幅度是增强的“热”区的费米面的平坦化,主要有助于电荷秩序。
2014-11-21 cond-mat.str-el
Notes on Constraints for the Observation of Polar Kerr Effect in Complex Materials
虽然克尔效应已被广泛用于磁性材料的研究,但直到最近才被证明是研究更复杂量子物质的有力工具。由于这种材料往往表现出丰富的新相和对称性破坏,重要的是要了解观察有限克尔效应的可能性的一般约束。本文综述了互易性对电磁波散射的影响。特别是,我们集中在可能的检测克尔效应的手征介质与时间反演对称性破缺。我们表明,有限克尔效应是可能的,只有当互易性被打破。引入利用Sagnac干涉仪作为检测器的故障的互易性通过检测的有限克尔效应,我们认为,在线性制度,有限的检测是可能的,只有当互易性被打破。然后,我们讨论了可能的克尔效应检测材料的自然光学活性,磁性和手性超导性。
2014-09-20 cond-mat.str-el
Time-reversal symmetry breaking by a $(d+id)$ density-wave state in underdoped cuprate superconductors
研究表明,欠掺杂铜氧化物的赝能隙行为可能是由$id_{x^2-y^2}$密度波态(DDW)引起的.在这里,我们表明,一个小的$d_{xy}$组件的DDW状态的混合物打破了DDW状态的反向传播的轨道电流之间的对称性,因此,违反了宏观时间反演对称性。这种对称性破缺导致了非零极性克尔效应,这在最近的赝能隙相位中被观察到。
2008-06-04 cond-mat.str-el
The fate of time-reversal symmetry breaking in UTe2
本研究通过对多种方法生长的代表性UTe₂样品开展克尔效应测量,发现零场下无自发克尔信号,表明其超导态并非本征破缺时间反演对称性,观测到的可场训练信号源于不均匀磁区,为UTe₂超导序参量研究提供了严格约束。
2023-04-30 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Time-reversal symmetry-breaking phenomena in transport study of kagome superconductivity
本文综述了钒基笼目超导体中时间反演对称性破缺的输运实验证据,并探讨了手性超导序参量和手性配对密度波等可能的物理机制。
2024-08-12 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Search for orbital magnetism in the kagome superconductor ${\rm CsV_3Sb_5}$ using neutron diffraction
本研究通过极化中子衍射实验在 Kagome 超导体 ${\rm CsV_3Sb_5}$ 中寻找理论预测的轨道磁矩,未在 $\bf M_1$ 点发现三维有序磁矩,但在 $\bf M_2$ 点检测到轨道磁矩迹象,为手性磁通相的存在提供了实验线索。
2024-07-19 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Nodeless electron pairing in CsV$_3$Sb$_5$-derived kagome superconductors
本研究利用低温ARPES技术,在CsV$_3$Sb$_5$衍生kagome超导体中直接观察到无节点、各向同性的超导能隙,发现该能隙对电荷序具有鲁棒性并伴随TRS破缺迹象,为理解非常规超导性提供了关键信息。
2023-03-02 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Magnetic field-induced momentum-dependent symmetry breaking in a kagome superconductor
Rice University(莱斯大学);Weizmann Institute of Science(魏茨曼科学研究所);University of Washington(华盛顿大学);Yale University(耶鲁大学);University of West Bohemia in Pilsen(西波希米亚大学);Boston College(波士顿学院);The Pennsylvania State University(宾夕法尼亚州立大学);University of Illinois Urbana-Champaign(伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校)
研究发现磁场可诱导kagome超导体中动量依赖性的对称性破缺,揭示了磁场作为调制工具在解缠交织电子序中的作用。
2026-02-11 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Absence of spontaneous time-reversal symmetry breaking and ferromagnetism in superconducting NiBi3 single crystal
最近的实验已经指出,在外延Bi/Ni双层膜中的手征p波类超导性是自发的时间反转对称性破缺(TRSB),使其成为一个有前途的平台,用于探索拓扑保护的量子计算有用的物理。非常有趣的是,有证据表明,在非外延Bi/Ni双层中,超导性是由于NiBi 3的形成而产生的,据报道,NiBi 3在表面处具有共存的铁磁和超导有序。我们进行高分辨率的表面磁光克尔效应(SMOKE)测量使用Sagnac干涉仪在单晶NiBi 3,并没有发现任何自发克尔信号的迹象,除了从被困涡旋的贡献。这强烈表明,在NiBi 3的TRSB的情况下,无论是由于TRSB在超导状态或任何共存的铁磁性,我们得出结论,在非外延Bi/Ni中发现的超导性是明显不同的外延Bi/Ni。
2023-01-10 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Local spectroscopy of loop current order with individual magnetic atoms
The Hong Kong University of Science and Technology(香港科技大学);The University of Hong Kong(香港大学);Karlsruhe Institute of Technology(卡尔斯鲁厄理工学院);Universität Würzburg(维尔茨堡大学);University of California Santa Barbara(加州大学圣塔芭芭拉分校)
本研究利用单个磁性原子作为局域量子传感器,结合扫描隧道显微镜、量子多体模拟等方法,证实CsV₃Sb₅的2a×2a电荷密度波在T<30K时存在局域电流序,为相关宏观观测提供了微观解释。
2026-09-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Fluctuations in Strongly Correlated Electron Systems
铜氧化物高温超导体在极克尔旋转实验中表现出电荷密度波涨落和铁磁时间反转破缺涨落。我们证明了它们具有相同的起源根,并且潜在的机制也导致了赝隙的形成。赝能隙的形成、电荷密度波涨落和时间反转破缺涨落是关联的结果。它们是强关联电子系统的基本概念。
2017-12-18 cond-mat.str-el
Anomalous Nernst effect from a chiral d-density wave state in underdoped cuprate superconductors
我们发现,时间反转不变性的故障,证实了最近的极克尔效应测量的铜氧化物,意味着存在一个异常的能斯特效应的赝能隙相欠掺杂的铜氧化物超导体。利用手征d密度波态模拟时间反转破缺有序态,发现即使在远高于超导转变温度的温度下,能斯特效应的大小也是相当大的。这些结果表明,实验发现的赝能隙温度下的能斯特效应可能是由于手征d-密度波有序态的时间反演不变性被破坏。
2008-10-21 cond-mat.str-el
Large magneto-optical Kerr effect induced by collinear antiferromagnetic order
University of Tokyo(东京大学);RIKEN Center for Emergent Matter Science (CEMS)(理化学研究所 新兴物质科学中心);Hokkaido University(北海道大学);Tokyo Metropolitan University(东京都立大学);PRESTO, Japan Science and Technology Agency (JST)(日本科学技术振兴机构 PRESTO);Research Center for Advanced Science and Technology (RCAST), University of Tokyo(东京大学 先进科学技术研究中心);Institute for Solid State Physics, University of Tokyo(东京大学 固体物理研究所);Department of Physics, University of Tokyo(东京大学 物理学系);Institute of Engineering Innovation, University of Tokyo(东京大学 工学创新研究所)
本研究发现顺列反铁磁序可诱导巨磁光克尔效应,揭示了Tt对称性破缺反铁磁体在高灵敏度光学检测中的潜力。
2026-01-20 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Comments on Kerr effect and gyrotropic order in cuprates
本文评述了最近两篇关于克尔效应作为铜氧化物旋光有序证据的文章,并指出其论点可能不可靠。困难在于,实际上在所有情况下,垂直于铜-氧平面的波矢$k_{z}$都不是好的量子数。对于arXiv:1212.2698来说,这似乎是有问题的,而在arXiv:1212.2274中,对称性参数可能很强大,但微观图像却不尽如人意。因此,铜酸盐的克尔效应仍然是一个谜,因为毫无疑问,在这两篇论文中,反对时间反演对称性破缺的论点在实验上似乎相当强大。
2013-01-05 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Interplay between Pair Density Wave and a Nested Fermi Surface
我们发现,自发的时间反演对称性(TRS)破缺可以自然地产生于多动量对密度波(PDW)有序和费米面(FS)嵌套之间的相互作用。具体地说,我们考虑了在$3/4$电子填充的六方晶格上具有嵌套FS的对密度波超导性,这与最近发现的超导体CsV $_3$ Sb $_5$有关。由于FS的嵌套,FS上的每个动量$\bk$至少有两个对应的$-\bk\pm\mathbf{Q}_α$($α=1,2,3$)在FS上形成有限动量($\pm\mathbf{Q}_α$)Cooper对,导致具有稳定Bogoliubov费米口袋的TRS和反转破缺PDW态。各种光谱,包括(局部)态密度,电子谱函数和准粒子干涉的影响,进行了研究。除了$2\times2$ CDW之外,PDW的部分熔融将产生$4\times{}4$和$\frac{4}{\sqrt{3}}\times\frac{4}{\sqrt{3}}$ CDW顺序。对CsV $_3$ Sb $_5$等实际材料和未来实验的可能意义进行了进一步讨论。
2022-10-11 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Revealing the Origin of Time-reversal Symmetry Breaking in Fe-chalcogenide Superconductor FeTe1-xSex
最近的证据已经出现在拓扑超导体FeTe 1-xSex的时间反演对称性破缺(TRSB),其性质有很强的影响的马约拉纳零模式(MZM)在这个系统中发现。然而,目前还不清楚TRSB是存在于拓扑表面态(TSS)还是存在于体相中,以及它是由于非常规的TRSB超导序参量还是由于缠结序。在这里,通过在超导FeTe 1-xSex晶体中使用Sagnac干涉仪和体磁化率测量进行表面磁光克尔效应(SMOKE)测量,我们将TRSB精确定位到TSS,在那里我们还检测到狄拉克间隙。此外,我们观察到表面TRSB在非超导FeTe 1-xSex名义上相同的组合物,表明TRSB产生从一个交织的表面铁磁(FM)秩序。观察到的表面FM具有惊人的相似之处,二维(2D)FM中发现的2D范德华晶体,是高度敏感的确切的化学成分,从而提供了一种手段,优化条件的马约拉纳颗粒,是有用的强大的量子计算。
2023-01-10 cond-mat.str-el
Electrical Control of Dynamic Spin Splitting Induced by Exchange Interaction as Revealed by Time Resolved Kerr Rotation in a Degenerate Spin-Polarized Electron Gas
自旋自由度的操纵已被证明在自旋极化电子等离子体中的异质结构,通过使用交换相互作用诱导的动态自旋分裂,而不是Rashba和Dresselhaus类型,所揭示的时间分辨克尔旋转。当偏压从-0.3V变化到-0.6V时,自旋分裂从0.256meV增加到0.559meV。在有偏置的情况下观察到克尔信号的符号转换和拉莫尔进动的相位反转,它们都符合交换相互作用诱导自旋分裂的理论框架。它的电控制可能为类自旋FET器件中自旋选择输运的控制提供一种新的有效方案。
2008-03-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Time-reversal asymmetry without local moments via directional scalar spin chirality
在物质态中,时间反演对称性(TRS)的破坏与静态磁性有关,但定向标量自旋手征序(DSSCO)相违反了这一基本原理:它破坏了TRS,但没有静态矩密度。它可以通过熔化磁有序相中的自旋矩但保留剩余的断裂TRS来获得。然后,自旋旋转对称态的空间对称性排除了轨道矩。它可以在不同的温度和无序条件下存在于一维、二维和三维中。最近,在低掺杂铜氧化物的神秘赝能隙相中进行的极性克尔效应实验暗示,在低于$T_{K}$的温度下,TRS会出现一种奇怪的断裂形式,在高于$T_{K}$的温度下,TRS会表现出滞后的“记忆效应”,这需要与核磁共振(没有看到力矩)、X射线衍射(发现电荷有序趋势)和能斯特效应(检测向列性)相调和。值得注意的是,DSSCO提供了一个调和所有这些观察的唯象途径,可以想象,它在赝能隙温度$\sim T^{*}$开始。铜酸盐中DSSCO存在的可测试预测是高于$T_{K}$的克尔信号,其由沿面内轴之一驱动的电流触发和可训练,但不由沿另一个的电流触发和可训练。
2016-01-11 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Derivation and application of a general scaling relation between the dc and asymptotic high-frequency optical Hall responses
The Johns Hopkins University(约翰斯·霍普金斯大学)
研究基于克莱默斯-克朗尼格关系,推导并应用通用表达式关联低频准直流与高频光学霍尔响应,用于TRSB物质状态。通过参数图和实验数据验证,还据此预测铜酸盐超导体的反常霍尔效应值,鼓励探索,处理与量子几何相关工作有相似性。
2026-07-17 cond-mat.str-el
Pseudo-potentials based first-principles approach to the magneto-optical Kerr effect: from metals to the inclusion of local fields and excitonic effects
提出了一种基于密度泛函理论的磁光克尔效应的第一性原理描述方案。虽然克尔参数的计算通常在DFT中完成,从电导率或介电张量开始,但这种选择没有正式的理由。作为第一步,使用作为参考材料的铁,钴和镍,我们表明,基于赝势的计算给出准确的预测。然后,我们推导出一个正式的表达式的完整的介电张量的密度-密度关联函数。导出的方程是精确的系统中的电子间隙,与可能的例外陈绝缘体,只要时间反演对称性举行,并可以作为一个起点,包括当地的领域和激子效应的时间依赖性DFT等系统。在金属的情况下,而不是我们表明,从密度-密度关联函数,描述异常霍尔效应的术语被忽略,给出一个错误的电导率。
2012-09-28 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Optical Gyrotropy and the Nonlocal Hall Effect in Chiral Charge Ordered TiSe$_2$
有人认为,打破空间反演对称性而不是时间反演对称性的材料将是光学旋向性的,并显示出非局域霍尔效应。相关的光学旋转功率和建议的可能性,诱导克尔效应在这种材料中,反过来是最近的讨论的核心关于各种铜氧化物高温超导体的赝能隙相的性质。在这封信中,我们表明,光学回旋和非局域霍尔效应提供了一个灵敏的探针破缺反转对称性$1T$ -TiSe $_2$。最近发现这种材料在低温下具有手性电荷有序相,其中反转对称性自发破缺,而时间反演对称性在其整个相图中保持不破缺。我们估计所产生的旋光常数和光学旋转功率的大小,并建议$1T$ -TiSe $_2$可以作为一个模型材料在解释最近的克尔效应测量铜氧化物超导体。
2015-02-24 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Intrinsic Anomalous Hall Effect in Magneto-Chiral States
我们发现,在零外加磁场下,在某些时间反转的破坏态中,每个单胞净磁通为零时,部分填充的能带会出现有限的霍尔效应。这些状态是磁手征态,其参数在有效单粒子哈密顿量中,使得它们不满足拓扑电子态的Haldane型约束。这些结果扩展了先前对铜酸盐中克尔效应的讨论,但可能适用于其他实验情况。
2014-07-24 cond-mat.str-el
Magneto-optical and optical probes of gapped ground states of bilayer graphene
研究了准粒子谱中不同能隙对双层石墨烯纵向和横向光学电导率的影响。利用低能两带哈密顿量导出了磁光电导率的精确解析表达式。我们考虑了由偏置电场和时间反演对称性破缺引起的层间不对称性对吸收线的影响。然后分析了两带模型中任意载流子密度下零磁场的极限。对于中性双层石墨烯,在四带模型下精确计算了四种不同带隙和零磁场下的光学霍尔电导率和纵向电导率。结果表明,通过分析光学霍尔电导率与光子能量的关系,可以区分两种不同的时间反演对称性破缺态。这些时间反演对称性破缺状态有望通过法拉第或克尔效应中的光学偏振旋转进行实验观察。我们分析了这种实验的可能性,一个独立的石墨烯,厚衬底上的石墨烯,和双层衬底上的石墨烯。
2012-08-07 cond-mat.str-el
Vortex pinning of Ba$_{0.62}$K$_{0.38}$BiO$_3$ investigated by magneto-optical Kerr-effect and magnetization measurements
Kyoto University(京都大学);University of Minnesota(明尼苏达大学);Columbia University(哥伦比亚大学)
利用高分辨率磁光克尔效应和磁化测量研究三维氧化物超导体Ba$_{0.62}$K$_{0.38}$BiO$_3$的涡旋钉扎,发现零场磁光克尔信号表现出显著的磁历史依赖性,与Bean临界态模型吻合,并建立了区分涡旋诱导和时间反演对称破缺引起的磁光克尔响应的协议。
2026-06-09 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Topological Magneto-optical Kerr Effect without Spin-orbit Coupling in Spin-compensated Antiferromagnet
University of California, Irvine(加州大学尔湾分校);Rutgers University(罗格斯大学);New Jersey Institute of Technology(新泽西理工学院)
研究发现反铁磁体中可通过自旋补偿机制产生大磁光Kerr效应,无需自旋轨道耦合,为超快光-磁电子应用提供了新平台。
2026-02-19 cond-mat.str-el physics.optics
Magneto-optical Kerr effect in an A-type antiferromagnet
University of California, Berkeley(加州大学伯克利分校);Lawrence Berkeley National Laboratory(劳伦斯伯克利国家实验室);Institute of Science and Technology Austria(奥地利科学技术研究院);University of Kansas(堪萨斯大学);Chalmers University of Technology(查尔姆斯理工大学);University of Cambridge(剑桥大学);Oak Ridge National Laboratory(橡树岭国家实验室)
本研究首次在A型反铁磁体中实验证实了磁光Kerr效应的内在机制,为反铁磁域的光学检测提供了新方法。
2026-01-07 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Three-state nematicity and magneto-optical Kerr effect in the charge density waves in kagome superconductors
本研究通过扫描双折射、磁光Kerr效应和圆二色性测量,揭示AV₃Sb₅电荷密度波相的六重旋转与时间反演对称性破缺,并以三态向列畴和交错π相移序解释观测。
2023-09-29 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Is Sr2RuO4 a Chiral P-Wave Superconductor?
许多兴奋围绕着锶的可能性,铼酸盐表现出手性p波超导秩序。这样的秩序将是He-3的A相的固态类似物,具有与量子计算相关的奇异物理学的潜力。我们需要一个关键的看看这种时间反演对称性破缺顺序的证据。综述了可能的超导序参量对称性和支持与反对手征p波序的证据,重点是最近的理论预测和实验观察。特别是,试图调和实验观察和理论预测的自发超电流预期在样品边缘和畴壁的手性p波超导体和极性克尔效应,一个关键的签名打破时间反演对称性,进行了讨论。
2009-02-12 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con