Multiferroic Quantum Criticality
连续相变的零温度极限由量子临界点标记,这可以产生延伸到高温的奇异物理。磁量子临界性现在是众所周知的,并且已经在从重费米子金属到量子伊辛材料的系统中进行了探索。铁电量子临界行为最近也被确立,激发了一系列研究其后果的研究。在这里,我们引入了多铁性量子临界的概念,其中磁量子临界和铁电量子临界都发生在同一个系统中。我们发展了多铁性量子临界行为的现象学,描述了相关的实验签名,并提出了实现它的材料系统和方案。
2018-10-01 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
The strange metal Hall effect connects quantum criticality and superconductivity in an iron-based superconductor
许多非常规超导体表现出一组共同的异常电荷输运性质,将它们描述为“奇怪的金属”,这为存在描述它们的单一理论提供了希望。然而,奇怪的金属和超导性之间的模型无关的联系仍然难以捉摸。在这封信中,我们表明,非常规超导体BaFe $_2$(As $_{1-x}$ P $_x$)$_2$的霍尔效应包含一个奇怪的金属内的关联引起的异常贡献。这个项对磁场有着独特的依赖性,这使得我们能够跟踪它在掺杂温度相图上的行为,即使在超导圆顶下。这些测量表明,奇怪的金属霍尔组件从量子临界点发出,在零温度极限,超导临界温度成比例地衰减。这在量子临界性和超导性之间建立了一种清晰而新颖的联系,并表明类似的联系存在于其他奇怪的金属超导体中。
2019-12-12 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Metallic ferroelectric-ferromagnetic multiferroics in strained EuTiO$_{3-x}$H$_x$
极性金属由金属性和极性晶体结构的共存来定义。它们在非线性光学、铁电器件和量子器件中具有潜在的应用。同时,铁电-铁磁(FE-FM)多铁性同时显示铁电性和铁磁性,导致信息存储的新技术。金属性、铁电性和铁磁性是否可以在材料的单一区域共存,这仍然是一个悬而未决的问题。EuTiO $_3$在磁传感器、存储器、磁光器件和能量转换器件中具有潜在的应用前景。它稳定在一个多临界平衡,并表现出丰富的一系列有趣的属性。在这里,使用混合密度泛函理论计算的结果,我们报告金属FE-FM多铁性在应变工程外延EuTiO $_3$与H掺杂。极性金属磁性的出现为控制这些材料的应用提供了新的自由度。讨论了金属性、铁电性和铁磁性共存的基本机制。用Ruderman-Kittel-Kasuya- Yosida(RKKY)相互作用解释了金属EuTiO $_{3-x}$ H $_x$的铁磁性,与实验结果一致.由于费米能级上的电子与铁电畸变的耦合较弱,金属性和铁电性可以共存。我们的研究结果表明,应变和掺杂的综合作用是负责实现EuTiO $_3$基金属FE-FM多铁性,并可能提供一个新的途径,获得金属FE-FM多铁性在其他材料。
2020-02-28 cond-mat.str-el
Multiferroic quantum criticality in (Eu,Ba,Sr)TiO$_3$ solid solution
本文通过实验研究了(Eu,Ba,Sr)TiO$_3$固溶体的多铁性量子临界行为,发现铁电量子临界性及反铁磁量子涨落共存,并解释了其仅在$T_{\mathrm{N}}$附近可观测的原因。
2024-06-11 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Possibility of Combining Ferroelectricity and Rashba-like spin splitting in Monolayers of 1T-type Transition-Metal Dichalcogenides MX2
采用第一性原理计算研究了具有扭曲八面体配位的过渡金属双硫族化合物MX 2(M = Mo,W; X = S,Se,Te)单分子膜中自旋极化电子态与铁电极化之间的耦合.其中,前者的结构畸变伴随着一个不适当的铁电相,它持续在单层极限。可切换的拉什巴一样的自旋极化功能预测在三聚多型体,它可以通过作用于其铁电性能永久调谐。极性的三聚体结构被发现是稳定的1 T-MoS 2,而非极性的多型与锯齿形金属簇预计稳定的其他过渡金属d2金属离子的二硫属化物。
2016-10-02 cond-mat.str-el
Lattice effects on nematic quantum criticality in metals
理论上,人们普遍认为,在接近量子临界点的金属中,电子激发在整个“热”费米表面上变得不相干,从而触发非费米液体行为。然而,这样的结论是基于仅电子的理论,忽略了电子自旋变量和合适的晶格应变之间的耦合。在这里,我们表明,包括这种耦合导致完全不同的结论,因为临界波动主要是由非临界晶格剪切模式切断。在足够低的温度下,热力学保持费米液体类型,而根据费米表面的几何形状,整个费米表面保持冷,或者最多有热点。特别是,我们的预测与铁基超导体有关。
2018-05-31 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Transition between two metallic ferroelectric orders in multiferroic Ca$_3$Ru$_2$O$_7$, induced by magnetism-mediated orbital re-polarization
在过去的几十年里,Ca $_3$ Ru $_2$ O $_7$在48 K一级相变以下的低温相仍然是一个谜,有争议的建议涉及金属铁电,轨道或磁有序。通过对实验晶格结构的分析、密度泛函理论计算和有效模型分析,我们提出48 K相变是磁性介导的轨道再极化促进的成键相变。最有趣的是,这种转变伴随着\textit{two}金属铁电顺序从$xy+y$对称性到$xz+z$的切换。我们的研究不仅解决了这种材料中这种相变的一个长期存在的难题,而且还展示了坏金属中多个新兴铁电秩序之间的过渡的第一个例子,这是由多铁性秩序之间的相互作用引起的。
2018-09-12 cond-mat.str-el
Quantum Criticality in Heavy Fermion Metals
量子临界性描述了物质在零温度下经历二级相变的集体波动。近年来,重费米子金属已经成为研究量子临界点的原型系统。已经有相当多的努力,实验和理论,使用这些磁系统来解决的问题是中央的广泛理解强相关的量子物质。在这里,我们总结了一些基本的问题,包括i)在重费米子金属的量子临界超出标准理论的序参数波动的程度,ii)的近藤效应在量子临界制度的性质,iii)伴随量子临界的非费米液体现象,和iv)量子临界和非常规超导之间的相互作用。
2008-01-31 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con quant-ph
Ferroelectricity induced by spin-dependent metal-ligand hybridization in Ba$_2$CoGe$_2$O$_7$
本文研究了反铁磁体Ba $_2$ CoGe $_2$ O $_7$在不同方向和大小的磁场作用下感生铁电极化的变化。虽然铁电极化不能用普遍接受的自旋电流模型或交换收缩机制来解释,但我们已经证明它是由过渡金属(Co)和配体(O)之间的自旋依赖的$p$ - $d$杂化通过自旋-轨道相互作用引起的。在电极化的强度方向与磁状态对应的基础上,我们还论证了磁化方向的电控制。
2010-05-27 cond-mat.str-el
Review on ferroelectric/polar metals
在一个系统中,似乎相互排斥的性质之间的和解的可能性不仅可以导致理论上的突破,而且还可能带来新的应用。Anderson和Blount在50多年前提出的关于铁电性/极性和导电性这两个据称是矛盾的性质共存的研究最近因第一个明确的极性金属LiOsO 3的发现而重新活跃起来,并因第一个可切换铁电金属WTe 2的演示而进一步推动。在这篇综述中,我们首先讨论了铁电性/极性和导电性共存被认为是不相容的原因,然后回顾了铁电性/极性金属的历史。其次,我们回顾了这些材料中的铁电/极性金属相的重要里程碑以及相应的机制。第三,我们总结了铁电/极性金属的设计方法。最后,我们讨论了铁电/极性金属的未来前景和潜在的应用。
2020-07-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Multiband Quantum Criticality of Polar Metals
最近的实验实现的极性金属与破反转对称性的动机,我们探讨了出现强相关性驱动的临界时,极性转变温度被调为零。克服先前讨论的挑战,我们展示了一个强大的机制,在多带金属的临界模式和电子之间的耦合。我们确定和表征几个新的相互作用的阶段,包括非费米液体,当带交叉接近费米能级,并提出他们的实验签名为三个通用类型的带交叉。
2020-07-20 cond-mat.str-el
Flavor Symmetry and Ferroelectric Nematics in Transition Metal Dichalcogenides
最近的磁输运实验提供了令人信服的证据,在几层过渡金属dichalcogenides的能量隔离的三倍Q谷简并的存在。我们研究了朗道三重态各为三分之一满态或空态时的味SU(3)对称性破缺,并预言在临界磁场以下和之上分别出现纯味电荷密度波相和无味电荷密度波相.令人惊讶的是,即使在零磁场下,电子也携带依赖于风味的电偶极矩,使向列相铁电,允许电场操纵风味,并导致风味电子学的概念。
2018-05-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
A ferroelectric-like structural transition in a metal
金属不能表现出铁电性,因为静态的内部电场被传导电子屏蔽,但在1965年,安德森和布朗特预测了铁电金属的可能性,其中在金属状态下发生类似铁电性的结构转变。到目前为止,还没有发现这种材料的明确例子。在这里,我们报告的中心对称(R-3C)的非中心对称(R3 C)过渡金属LiOsO 3的结构等效于铌酸锂的铁电转变。转变涉及在冷却到140 K以下时Li+离子的平均位置的连续移位。它的发现实现了安德森和布朗特所描述的场景,并建立了一类新的材料,其性质可能不同于普通金属。
2015-09-06 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Electronic correlation assisted ferroelectric metallic state in LiOsO$_3$
LiOsO $_3$最近被确认为第一个明确的“铁电金属”,实验上实现了Anderson和Blount从1965年开始的预测。在本工作中,我们利用红外光谱,辅以密度泛函理论和动力学平均场论计算,研究了LiOsO $_3$中的金属态。我们的测量和理论计算清楚地表明,LiOsO $_3$是一个非常坏的金属与小准粒子的重量,接近莫特-哈伯德局域化转变。实验和理论之间的协议,使我们能够归因于所有相关的功能,在光学电导率强的电子-电子相关的$t_{2g}$歧管的锇原子。
2015-09-06 cond-mat.str-el
Static and Fluctuating Magnetic Moments in the Ferroelectric Metal LiOsO$_3$
LiOsO $_3$是第一种被称为铁电金属的新型材料。我们进行了零场和磁场$μ$ SR,以及电子结构和偶极场计算的组合,以确定磁基态的LiOsO $_3$。我们发现样品中既有Li原子的静态核矩,又有Os原子的动态电子矩。在低于$\approx 0.7\,$ K时,Os矩的波动减慢,但在低于0.08 $\,$ K时仍保持动态。我们预计这可能会导致在更低的温度下冻结,无序的基态。
2017-09-18 cond-mat.str-el
2D ferroelectricity accompanying antiferro-orbital order in semi-metallic WTe$_2$
本研究利用基于密度泛函的多能量尺度对称性分析,揭示双层和三层 WTe2 的弱面外铁电性与强面内反铁轨道序共存,并解释其在 350 K 仍稳定的机制。
2025-07-24 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Theory of the Quantum Paraelectric - Ferroelectric Transition
本文提出了一个量子顺电-铁电跃迁的现实理论,包括由能带计算确定的参数和临界涨落的重整化群处理。降维和偏离立方对称的影响被确定。表达式的压力依赖性的临界温度,以及压力和温度的依赖性的比热导出,并评估系统钛酸钡和PbTiO 3的现实材料参数。在这些材料中,铁电软模色散显然表现出非常强的立方各向异性,这影响结果的一个重要的,但定量的方式。当接近量子临界时,预测了序参量取向从(100)到(111)的变化。
2002-09-24 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Parity-breaking phases of spin-orbit-coupled metals with gyrotropic, ferroelectric and multipolar orders
本文研究了具有反转对称性的自旋-轨道耦合金属中的费米液体不稳定性。通过在动量空间中引入双简并Bloch带的正则基,我们得到了相互作用函数的一般形式。发现了一系列时反不变的宇称破缺相,它们的费米面发生自发形变和自旋分裂。在对称性方面,这些相具有旋向性,铁电性和多极顺序。铁电相和多极相伴随着结构畸变,由此可以识别电子顺序。旋光相位具有独特的非线性光学性质。根据最近的实验,我们确定了几个有趣的量子材料,包括烧绿石氧化物,这些奇偶打破订单的证据。
2015-06-30 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Metallic quantum criticality enabled by flat bands in a kagome lattice
本文通过Kondo晶格描述研究笼目晶格Hubbard模型中的拓扑平带,发现一个量子临界点使准粒子消失并涌现奇异金属行为,为超越Landau框架的量子临界性提供了新路径。
2025-03-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Magnetic resonance probing of ferroelectricity and magnetism in metal-organic frameworks
我们采用电子顺磁共振(EPR)的自旋探针Mn 2+的研究DMAMnF和Mn 2掺杂的DMZnF,这被认为是模型金属有机框架(MOF)与Pb自由钙钛矿结构的顺电铁电转变。在DMAMnF中,我们研究了在X波段(9.4 GHz)和超过80至300 K的Mn 2 + EPR线的形状和强度的变化,我们表明在铁电转变的磁电耦合的情况下。在DMMnF的反铁磁转变处,我们检测到由AFM相的弱铁磁性引起的磁电耦合。在DMZnF中,Mn 2+探针的EPR和DFT的组合表明,晶体场主要由DMA+阳离子决定。
2022-02-24 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Bad-metal behavior reveals Mott quantum criticality in doped Hubbard models
不良金属(BM)的行为特征的电阻率的线性温度依赖性延伸到远高于Mott-Ioffe-Regel(MIR)限制,通常被视为一个关键的未解决的签名强相关性。在这里,我们通过检查一个完全受挫的哈伯德模型,其中所有的长程磁序被抑制,并通过动态平均场论的莫特问题,可以严格解决的BM行为与莫特量子临界。我们发现,对于掺杂的莫特绝缘体制度,共存圆顶和相关的一阶莫特金属-绝缘体转变被限制在极低的温度下,而清晰的签名莫特量子临界出现在大部分的相图。显着的标度行为被确定为整个家庭的电阻率曲线,量子临界区域覆盖整个BM制度,不仅提供洞察力,而且定量的理解周围的MIR限制,与现有的实验。
2015-06-25 cond-mat.str-el
Critical field theory for ferromagnetic quantum criticality in the strong coupling regime of Hertz-Moriya-Millis theory
我们发展了U(1)从属自旋转子理论,提出了从朗道费米液体状态到坏金属相的金属-金属转变,因为U(1)从属电荷转子理论[Phys. Rev. B { \bf 70},035114(2004)]描述了从朗道费米液体状态到自旋液体相的金属-绝缘体转变。U(1)从自旋转子公式使我们能够推广赫兹-森谷-米利斯理论的铁磁量子相变,取代朗道的费米液体状态与非相干金属相。因此,我们认为,本地化的磁矩出现,以管理量子临界物理坏金属。
2015-01-09 cond-mat.str-el
Metallic "Ferroelectricity" in the Pyrochlore Cd2Re2O7
Anderson和Blount在1965年从理论上讨论了一类被称为“铁电金属”的材料[Phys. Rev. Lett. 14,217(1965)],但迄今为止还没有报道过此类的例子。在这里,我们提出了测量的弹性模量的Cd 2 Re 2 O 7通过200 K的相变。朗道分析的模量表明,过渡是一致的Cd2Re2O7被归类为“铁电金属”在较弱的意义上所描述的安德森和布朗特(损失的对称中心)。第一性原理计算的晶格不稳定性表明,占主导地位的晶格不稳定性对应于一个双重的Eu对称性的简并模式,和运动的O离子形成的O八面体占主导地位的过渡的能量。
2004-02-05 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Quantum criticality around metal-insulator transitions of strongly correlated electrons
研究表明,关联电子系统中金属-绝缘体跃迁的量子临界性属于一个非常规普适类,违反了对称破缺跃迁的Ginzburg-Landau-Wilson(GLW)方案.这种非常规性源于量子临界点的涌现特征,它出现在非零温度下的伊辛型对称性破缺和零温度下费米面拓扑跃迁之间的边缘点。我们证明了正方晶格上扩展的哈伯德模型的Hartree-Fock近似能够在预先存在的对称性破缺下实现这种具有不寻常临界性的金属-绝缘体转变。所得到的普适性与Mott跃迁的标度理论和一些超出平均场水平的数值结果是一致的,这意味着这种非常规普适性的出现并不一定需要预先存在的对称性破缺。波动效应的检查表明,所获得的临界指数基本上保持准确的平均场水平以外。详细分析的临界性,包含发散的载流子密度波动周围的边缘量子临界点,从微观计算,揭示了量子临界“乳光”的性质。对非零温GLW型和零温拓扑型的交叉分析表明,在(V,Cr)_2O_3和kappa-ET型有机导体中观察到的临界指数为当前临界量子态的存在提供了证据。
2006-12-26 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
Superconducting fluctuations in organic molecular metals enhanced by Mott criticality
非常规超导性通常发生在这样的材料中,其中一个参数的微小变化,如带宽或掺杂,导致反铁磁或莫特绝缘相。当这种竞争相接近时,超导体的性质往往变得越来越奇特。例如,在有机超导体和欠掺杂的高$T_\mathrm{c}$铜酸盐超导体中,波动的超导状态持续到显著高于$T_\mathrm{c}$的温度。通过对$κ$ -(BEDT-TTF)$_2$ X族准二维有机分子金属合金的研究,揭示了能斯特效应在极端Mott临界区的演化规律.我们发现强有力的证据表明,当相图穿过超导性到达莫特态时,超导涨落的温标急剧增加,最终接近准粒子完全可以识别的温度。
2013-10-14 cond-mat.str-el
The scaled-invariant Planckian metal and quantum criticality in Ce$_{1-x}$Nd$_x$CoIn$_5$
完美的$T$ -线性电阻率与普遍的散射率:$1/τ=αk_B T/\hbar$与$α\sim 1$,所谓的普朗克金属状态,已被观察到在正常状态的各种强相关的超导体接近量子临界点。然而,这种有趣现象的微观起源及其与量子临界性的联系仍然是一个悬而未决的问题。在这项工作中,我们观察到的量子临界$T/B$标度的普朗克金属态的电阻率和热容量的重电子超导体Ce $_{1-x}$ Nd $_x$ CoIn $_5$在反铁磁性的边缘附近的磁场,在临界掺杂$x_c \sim 0.03$的临界近藤杂化驱动。基于准二维Kondo-Heisenberg晶格模型中近藤击穿跃迁附近$x_c$的临界电荷涨落,我们进一步给出了量子临界系统中普朗克态的第一个微观解释机制.这种机制同时捕获了所观察到的普适普朗克散射率以及临界附近热力学观测值的量子临界标度和幂律发散。我们的机制是通用的普朗克金属态在各种量子临界超导体近藤破坏附近。
2022-03-30 cond-mat.str-el
Quantum criticality and the metal-insulator transition in 2D: a critical test
利用最近在重费米子物理学中获得的与量子相变相关的热力学奇异结构的见解,我们在这里提出了一个实验策略,以确定在无序的二维气体中的零温度转变是否是一个真正的量子相变。我们推导出一套超完备的标度律的密度和温度依赖的化学势和有效质量,这是在原则上可通过实验验证。
2004-08-26 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Incommensurate $2k_F$ density wave quantum criticality in two dimensional metals
我们重新讨论了二维金属在量子相变到无公度$\mathbf{Q}=2k_F$电荷密度波序附近的问题,其中序参量波矢$\mathbf{Q}$用平行切线连接费米表面上的两个热点。早期的理论工作认为,如果热点处的费米表面不够平坦,那么这些临界点可能是不稳定的。在这里,我们进行了控制,微扰重整化群分析,并找到一个稳定的不动点对应于一个连续的量子相变,表现出强烈的动力学嵌套的费米面的热点。我们推导出的标度形式的关联函数的临界点,并讨论了潜在的影响与过渡金属二硫属化物和稀土碲化物的实验。
2019-05-02 cond-mat.str-el
Deconfined criticality and ghost Fermi surfaces at the onset of antiferromagnetism in a metal
我们提出了一个一般的理论框架,使用两层的辅助量子比特,与一个大的费米表面的费米液体,和一个伪间隙金属与一个小的费米表面的类电子准粒子之间的临界性解除限制。赝带隙金属可以是磁有序的金属,或者没有磁有序的分级费米液体(FL*)。临界的“鬼”费米面出现在跃迁处(在大电子费米面旁边),鬼费米子既不带自旋也不带电荷,但与$(U(1) \times U(1))/Z_2$或$(SU(2) \times U(1))/Z_2$规范场的耦合最小。$(U(1) \times U(1))/Z_2$的例子描述了近藤击穿和磁序的同时发生:两个规范场在鬼费米面激发之间产生几乎相等的吸引和排斥相互作用,这种竞争控制了量子临界性。远离赝能隙侧的跃迁,鬼费米面吸收部分大电子费米面,导致霍尔系数的跳跃。我们还发现了一个例子之间的“不必要的量子临界点”的自旋密度波秩序的金属,和一个金属的本地矩磁秩序。幽灵费米子在跃迁附近贡献了增强的比热,并且也可以在其他热探针中检测到。我们将我们的结果与相关电子化合物的相位。
2020-10-05 cond-mat.str-el
Quantum criticality in coupled hybrid metal-semiconductor islands
本研究发现耦合混合金属-半导体结构中动力学库仑阻塞与整数量子霍尔效应的共同作用可实现Luttinger液体共振隧穿,能调控至量子临界区,验证其非费米液体行为,为量子模拟相关奇异零温量子临界现象提供新路径。
2024-08-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Disorder-driven dissipative quantum criticality as a source of strange metal behavior
这种奇怪的金属行为,通常以线性温度(T)电阻率为特征,是固态物理学中仍然未解之谜。通常,它与量子临界点(温度T = 0时的二级跃迁)的接近性有关,重点是相关的发散序参量相关长度。在这里,我们提出了一个范式的转变,专注于一个发散的特征时间尺度,由于发散耗散作用于波动的临界模式,而它们的相关长度保持有限。为了实现发散耗散,我们提出了一种基于局部序参量波动和电子扩散模式之间耦合的机制,该机制同时考虑了线性T电阻率和对数比热与温度之比C_V/T ~ log(1/T),直到低温。
2022-05-22 cond-mat.str-el
Global Magnetic Phase Diagram and Local Quantum Criticality in Heavy Fermion Metals
我们解决的全球磁相图的近藤晶格系统。通过零温下各相不同的费米面性质,我们认为相图支持两类量子临界点。其中之一描述了从具有局部f-电子的磁性金属相到具有巡回f-电子的顺磁性金属相的直接过渡。这一结果为局域量子临界性的图景提供了背景,在局域量子临界性的图景中,费米面跳跃越过量子临界点,准粒子残留物随着量子临界点从任何一侧接近而消失。一些不寻常的实验,关于重费米子金属的相位和量子临界点,从目前的角度进行了讨论。这些事态发展在更广泛的背景下具有影响。特别是,它们构成了越来越多的量子临界性证据的一部分,量子临界性超出了序参量涨落的正统描述。
2006-01-01 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Quantum criticality in a metallic spin liquid
当磁序被抑制的相互作用,自旋形成一个高度相关的波动“自旋液体”状态下降到低温。通过近藤效应,当磁序被传导电子完全屏蔽时,局域磁矩也可以被抑制。因此,强几何阻挫和近藤屏蔽的结合可能导致新类型的量子相变。我们报告了低温热力学测量的挫折近藤晶格Pr $_2$ Ir $_2$ O $_7$,它显示了一个手征自旋液体状态低于1.5 K由于伊辛4f本地矩和它们之间的相互作用与Ir传导电子的挫折之间的相互作用。我们的研究结果提供了一个明确的零场量子临界标度的例子,出现在一个自旋液体状态的高度沮丧的金属。
2014-01-22 cond-mat.str-el
Pressure dependence of ferroelectric quantum critical fluctuations
铁电涨落对SrTiO $_3\,$(STO)介电常数随温度变化的影响已被长期研究。近年来,这些涨落被证明是量子临界的,STO被证明形成了原型量子临界顺电。本文首次报道了当系统偏离临界状态时,这些涨落对铁电软声子模的压力和温度依赖性的影响。我们表明,平均场近似实验证实。此外,使用自洽模型的量子临界激发,包括耦合到体积应变和没有可调参数,我们确定的对数校正,将是可观察到的只有非常接近的量子临界点。因此,压力依赖性的平均场特征对波动的鲁棒性比温度依赖性强得多。然而,我们预测较低维度的修正更强。同样的计算证实了Lydanne-Sachs-Teller关系式在所考虑的整个压力和温度范围内都是有效的。因此,测量的介电常数可用于提取低至1.5 K和高达20 kbar的施加压力的软模式的频率。观察到软模式进一步振荡,提高低温能隙并返回到预期的光学模式的浅温度依赖性。这种行为与STO的压力-温度相图上的量子临界点的存在是一致的,所施加的压力使系统远离该量子临界点。这项工作代表了软声子模式的硬化的第一个实验测量,作为一个系统被调谐远离临界,一个潜在的普遍现象,在各种相变和系统的凝聚态物理。
2019-12-17 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Quantum Criticality Enabled by Intertwined Degrees of Freedom
本研究利用重整化群方法分析多极玻色-费米Kondo模型中的SU(4)自旋-轨道Kondo态,发现零温下存在两个分别对应轨道、自旋通道Kondo纠缠破坏的量子临界点,为多极重费米子金属实验提供理论解释,也为设计新型量子临界性与奇异金属性指明方向。
2023-07-16 cond-mat.str-el
Higgs criticality in a two-dimensional metal
我们分析了一个候选理论的奇怪的金属附近的最佳空穴掺杂的铜酸盐超导体。该理论包含了一个量子相变之间的金属与大和小费米表面的无自旋费米子携带的电子的电磁电荷,但过渡不直接涉及任何打破全球对称性。这两种金属分别具有涌现的SU(2)和U(1)规范场,跃迁是由携带有限格点动量和伴随SU(2)规范荷的实Higgs场的凝聚驱动的。该希格斯场测量“旋转参考系”中的局部反铁磁相关性。我们提出了一个全球性的相图围绕这个希格斯过渡,并描述其关系到各种最近的实验上的铜酸盐超导体。
2015-03-11 cond-mat.str-el hep-th
Quantum criticality of reconstructing Fermi surfaces in antiferromagnetic metals
本文用泛函重整化群分析了二维金属中由于自旋密度波序的出现而引起的费米面重构的量子临界点。它的临界理论是由一个不动点控制的,在这个不动点中,序参量和费米子准粒子是强耦合的,并获得具有共同动力学临界指数的谱函数。我们得到的临界指数和费米面周围的准粒子谱权重的变化的结果。我们的分析是在一个两带的自旋费米子模型,这将允许与无符号问题的量子蒙特卡罗模拟比较的变体。
2013-01-09 cond-mat.str-el hep-th quant-ph
Anomalous Quantum Criticality at a Continuous Metal-Insulator Transition
The Institute of Mathematical Sciences(马图拉科学研究所);Homi Bhabha National Institute(霍米·巴巴国立研究所);Department of Physics, National Institute of Technology Agartala(阿格塔拉国立理工学院物理系)
本文提出了一种解析理论,揭示了Falicov-Kimball模型中异常量子临界性在连续金属-绝缘体转变中的表现及影响。
2026-01-21 cond-mat.dis-nn cond-mat.str-el
Universal quantum criticality in the metal-insulator transition of two-dimensional interacting Dirac electrons
自从内维尔·莫特首次提出随着电子相关性的增加,相互作用的电子的金属行为可以转变为绝缘行为以来,金属-绝缘体转变一直是一个激烈的研究课题。在这里,我们认为电子在两个空间维度上的无质量Dirac-like色散,描述了两个几何不同的晶格上的哈伯德模型,并进行数值精确计算前所未有的大系统,结合仔细的有限尺寸标度分析,使我们能够探索在附近的相互作用驱动的金属-绝缘体过渡的量子临界行为。我们发现,从而过渡是连续的,并确定相应的普适类的量子临界性,这是描述在连续极限的Gross-Neveu模型,模型广泛研究的量子场论。我们还讨论了相互作用的狄拉克电子中的金属-绝缘体跃迁的涨落驱动的情况:金属-绝缘体跃迁仅由准粒子重量的消失而不是狄拉克费米速度触发,而不是在跃迁附近保持有限。这个重要的特征不能被简单的平均场或Gutzwiller型近似图像所捕获,而是与Gross-Neveu模型的低能行为相一致。
2016-02-01 cond-mat.str-el hep-lat
A CMOS Compatible Aluminum Scandium Nitride-based Ferroelectric Tunnel Junction Memristor
我们报道了一种与互补金属氧化物半导体(CMOS)技术兼容的铁电隧道结忆阻器,它直接生长在硅衬底上,使用掺钪的氮化铝作为铁电层。
2021-01-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el