New Universality Class of Quantum Criticality in Ce- and Yb-based Heavy Fermions
讨论了在具有强局域电子关联的巡游电子系统中出现的一类新的量子临界普适性。Ce-或Yb-价态跃迁的量子临界性为我们提供了一个统一的解释,解释了在重费米子金属如YbRh 2Si 2和β-YbAlB 4、YbCu 5-xAlx和CeIrIn 5中常见的非常规临界性。关键的起源是由于一阶价跃迁的量子临界端点附近出现的临界价涨落模式的局部性,这是由f电子的强电子相关引起的。更广泛的相关性,这一新的临界性和重要的未来测量,以揭示其起源进行了讨论。
2012-06-27 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Ambient Pressure Superconductivity emerging in the Local Moment Antiferromagnetic Phase of Ce$_{3}$PdIn$_{11}$
报道了新型重费米子化合物Ce $_3$ PdIn $_{11}$的单晶磁化强度、比热和电阻率实验。在常压下,该化合物在T $_{\mathrm {c}}$ = 0.42 K以下变为超导之前,在T $_{1}$ = 1.63 K和T $_{\mathrm {N}}$ = 1.49 K分别出现了两个连续的转变,分别转变为无公度和公度局域磁矩反铁磁态. dB $_{\mathrm {c2}}$ /dT和B $_{\mathrm {c2}}$ = 2.8 T的大值意味着重准粒子形成库珀对。因此,Ce $_{3}$ PdIn $_{11}$是第一个环境压力重费米子超导体,其中4f电子同时负责磁序和超导性。
2014-04-01 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Calogero-Sutherland model in interacting fermion picture and explicit construction of Jack states
40岁的Calogero-Sutherland(CS)模型仍然是理解1d相互作用费米子的灵感来源。在$β=1, \text{or}0$中,CS模型描述了一个自由的非相对论费米子或玻色子理论,而对于一般的$β$,系统可以被解释为相互作用的费米子或玻色子,或者自由的任意子,这取决于上下文。然而,我们将在这封信中表明,费米子图像是有利的对角化CS哈密顿量。与以前已知的CS波函数的多重积分表示或Dunkl算子形式相比,我们的方法依赖于费米子相互作用的(上或下)三角性质,这在第二量子化形式的微扰理论中得到了解决。本征态是由未微扰态的多重态构成的,微扰是有限阶的。完整的结构是自由费米子理论的一个相似变换,与朗道费米液体理论和一维Luttinger液体理论具有相同的精神。这意味着准粒子或任意子可以用自由费米子模式(或玻色子化的玻色子模式)来表示。该方法适用于其他(高于一个空间维)系统的绝热定理适用。
2011-11-04 cond-mat.str-el hep-th math-ph
Quantum spin-liquid emerging in two-dimensional correlated Dirac fermions
在足够低的温度下,凝聚态系统趋向于形成有序。一个例外是量子自旋液体,其中波动阻止了到最低温度的有序状态的转变。虽然这种状态可能在二维有机化合物中实现,但它们在实验相关的微观二维模型中仍然难以捉摸。在这里,我们通过大规模量子蒙特卡罗模拟蜂窝晶格上的相关费米子,在石墨烯中实现的结构,一个量子自旋液体之间出现的状态描述的无质量狄拉克费米子和反铁磁有序的莫特绝缘体。这种意想不到的量子无序状态被发现是一种短程共振价键液体,类似于高温超导体的建议。因此,通过掺杂实现非常规超导的可能性就出现了。我们预见它的实现与超冷原子或蜂窝晶格与第IV族元素。
2010-03-30 cond-mat.str-el
Emerging Majorana Modes in Junctions of One-Dimensional Spin Systems
凝聚态系统场论中的Majorana费米子诱导的非定域效应与Roman Jackiw在相对论场论中发现的费米子电荷分馏有着深刻的联系。我们展示了如何存在的马约拉纳费米子可能被模仿在相关网络的自旋链诱导自旋模拟的多通道近藤效应。这种自旋类似物的近藤效应的约瑟夫森阵列和唐克斯-吉拉多气体网络的相关性突出。
2020-02-16 cond-mat.str-el
Singlet, triplet, and mixed all-to-all pairing states emerging from incoherent fermions
本研究构建含自旋、电荷通道非局域耦合的Yukawa-SYK模型,发现强关联非相干费米子系统可涌现无BCS类比的轨道非局域超导态,存在单态、三重态及混合配对态,且$T_c$以下对偶性破缺。
2024-04-15 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Emergence of Dirac Composite Fermions: Dipole Picture
复合费米子(CF)是在部分填充朗道能级中观察到的新现象的基础粒子。微观波函数和半经典动力学都表明CF是由一个电子和一个双$2h/e$量子涡旋组成的偶极,它的运动服从均匀分布在动量空间中的Berry曲率。在此基础上,我们研究了复合费米子的电磁响应。我们发现,在长波长极限的响应具有相同的狄拉克CF理论的形式。为了得到的结果,我们表明,贝里曲率有助于半量子化霍尔电导,值得注意的是,是独立的填充因子的朗道水平,不改变杂质的存在。后者是因为在具有粒子-空穴对称性的朗道能级上,CFs被淬灭杂质散射时没有发生侧跳。其余的响应来自一个有效系统,该系统具有与狄拉克CF系统相同的费米波矢、有效密度、贝里相位,因此对电磁场具有长波长响应。通过将半量子化的霍尔电导解释为来自重新定义的真空的贡献,我们可以明确地从偶极子图像中显示出狄拉克CF有效描述的出现。我们进一步确定由于电四极和磁矩的CF的校正,并显示偏离狄拉克CF理论时,远离长波长的限制。
2021-07-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Universal collective Larmor-Silin mode emerging in magnetized correlated Dirac fermions
本研究通过大规模量子蒙特卡洛模拟,在磁化相互作用狄拉克费米子系统中发现源于相互作用的普适集体Larmor-Silin自旋波模式,为相关材料的实验探测提供了指导。
2024-09-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Orbital-selective Kondo-lattice and enigmatic f-electrons emerging from inside the antiferromagnetic phase of a heavy fermion
在重费米子中,由于f电子的定域性和游动性的相互作用,经常会产生新的电子现象。在重费米子相图的磁有序侧,f矩预计将被本地化,并从费米面去耦。目前还不清楚近藤晶格是否可以在磁有序相内发展。使用光谱成像与扫描隧道显微镜,辅以中子散射,X射线吸收光谱,和动力学平均场论,我们探测的电子状态的反铁磁USb 2作为温度的函数。我们看到在高温下,T低于TN 200 K,在反铁磁相中有一个大的间隙,其中Kondo杂化在Tcoh 80 K以下逐渐发展。我们的动力学平均场论计算表明,反铁磁性和近藤晶格主要居住在不同的f轨道,促进轨道选择性作为一个新的概念,这两种现象如何共存于重费米子。最后,在T星45 K,我们发现了一个新的1阶电子跃迁,通过突然出现的非平凡的5f电子状态,可能有一些相似之处的隐藏的顺序相URu2Si2。
2019-08-21 cond-mat.str-el
Spin-charge bound states and emerging fermions in a quantum spin liquid
Aarhus University(奥胡斯大学);University of Copenhagen(哥本哈根大学);Max-Planck Institute for Quantum Optics(马克斯·普朗克量子光学研究所);University of California, Santa Barbara(加州大学圣塔芭芭拉分校);French American Center for Theoretical Science(法美理论科学中心);Canadian Institute for Advanced Research(加拿大高级研究院)
该研究通过量子自旋液体模型揭示了自旋-电荷束缚态与新兴费米子的形成机制,为理解费米液体和高温超导性提供了新的理论视角。
2025-12-08 cond-mat.str-el
Spin and anomalous Hall effects emerging from topological degeneracy in Dirac fermion system CuMnAs
正交相CuMnAs被认为是费米能级附近的反铁磁半金属结线和狄拉克点。利用第一性原理计算,结合磁结构和(自旋)Berry曲率的对称性分析,研究了正交晶系CuMnAs的拓扑能带与输运现象(自旋霍尔效应和反常霍尔效应)之间的关系.研究表明,在基态,CuMnAs中自旋轨道耦合带隙的节线主要产生大的自旋霍尔电导。虽然CuMnAs的基态磁对称性禁止了有限的反常霍尔效应,但外加磁场会产生显著的反常霍尔电导分量,并伴有磁对称性破缺。我们确定,占主导地位的贡献,异常霍尔组件来自进一步提升外部磁场下的带简并与分裂的节线附近的费米能自旋轨道耦合产生的布洛赫态。
2021-04-28 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el physics.app-ph
Emerging Fermi liquids from regulated Quantum Electron Stars
我们在软壁调节的反德西特爱因斯坦-麦克斯韦-狄拉克理论中构造了一个完全量子化的零温度电子星,与Reissner-Nordström黑洞相比,它是量子稳定的。软壁只作用于费米子自由度的有效质量,并允许控制完全反反应的解决方案。这颗恒星是一个RG流的全息对偶,在RG流中,有间隙的费米液体开始从紫外线CFT中出现,但一旦有效能量尺度低于费米自由度的间隙,它就会再次出现。RG流,然后返回到一个非平凡的强耦合相对论不动点全息对偶。我们的调节量子电子星因此是霍洛维茨-罗伯茨-古塞尔-罗查AdS到AdS域壁解决方案的全息超导体的费米子模拟。
2022-07-13 cond-mat.str-el gr-qc hep-th
Topological Phases emerging from Spin-Orbital Physics
本文研究了用一个完整子轨道自由度代替一个二重子的非均匀量子系统中自旋轨道关联的演化。当自旋关联是反铁磁的时,自旋轨道纠缠是大的,而对于铁磁宿主,我们得到一个纯轨道描述。在这个制度的轨道模型可以映射到无自旋费米子,我们发现拓扑相位与零能量模式的边缘或在磁不等效区域之间的域。
2017-06-07 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Emergent U(1) gauge theory with fractionalized boson/fermion from the bose condensation of exciton in multi-band insulator
本文用多带绝缘体中激子玻色凝聚的低能理论研究了分形相。结果表明,根据耦合常数的不同,可以从一个单一的模型中导出包含玻色子和费米子的U(1)规范理论。在连续极限下,粒子的统计和自旋都是动态确定的,满足自旋统计定理。我们提出了两个相互一致的描述的细分。在第一种方法中,它表明,分数自由度出现从约化相空间的强相互作用的约束和U(1)规范场出现的集体激发的低能模式。在第二种方法中,提供了补充说明的基础上的原始激子的世界线图片的分数。从激子世界线的起伏网络中识别出紧急规范结构,而激子世界线反过来又实现了时空图像中的弦网凝聚。
2005-08-08 cond-mat.str-el
Spin Liquid and Superconductivity emerging from Steady States and Measurements
本研究证明一类Lindbladian演化稳态与强局域测量系综可映射为加倍希尔伯特空间的Gutzwiller投影波函数,可构建代数自旋液体,预测部分初始态会涌现对应超导的U(1)对称破缺,并设计了实验方案。
2025-02-14 cond-mat.str-el quant-ph
Majorana fermion induced power-law scaling in the violations of the Wiedemann-Franz law
该研究在单粒子框架下探究二维拓扑绝缘体中马约拉纳束缚态导致的维德曼-弗兰兹定律违反,通过Buttiker探针建模非弹性散射,分析不同弛豫条件下洛伦兹比的标度,发现其与卢廷格液体图像的预测存在差异。
2024-11-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el math-ph
Theory for effects of pressure on heavy-fermion alloys
在相干势近似下,利用Yoshimori-Kasai模型研究了压力对重费米子合金的影响。给出了电子型重费米子系统和空穴型重费米子系统的统一图象。计算了$f$电子在外加压力下掺杂浓度的整个范围内的态密度。获得了与实验定性一致的近藤温度、比热系数和电阻率。讨论了两类重费米子合金的压力相关效应,揭示了系统在压力下的相干性。
2002-06-30 cond-mat.str-el
Emerging (2+1)D massive graviton in graphene-like systems
与标准模型的基本力不同,引力的量子效应在实验上仍然是无法实现的。令人惊讶的是,引力的量子方面,如大质量引力子,可以在分数量子霍尔液体的实验中出现。这些液体在分析上是难以处理的,因此对引起量子引力效应的机制提供了有限的见解。为了彻底理解这一机制,我们采用了石墨烯类系统,并对其进行了适当的修改,以实现一个简单的(2+1)维大质量引力模型。更具体地说,我们采用(2+1)维狄拉克费米子,出现在连续限制的费米子蜂窝晶格,耦合到大质量引力子,模拟玻色子模式定位在链接的晶格。引力的量子特性可以直接通过测量玻色子原子上的相关性或它们在费米子上有效诱导的相互作用来确定。我们的方法与当前的光晶格配置的相似性表明,在不久的将来,可以在实验室中模拟引力的量子签名,从而提供一个平台,以解决统一理论,宇宙学或黑洞物理学的问题。
2023-03-21 cond-mat.str-el hep-th quant-ph
Unconventional quantum criticality emerging as a new common language of transition-metal compounds, heavy-fermion systems, and organic conductors
我们分析和概述了几种不同的非常规量子临界。非常规性的一个起源是接近一阶转变。一阶跃迁和连续跃迁之间的边界由量子三临界点(QTCP)描述。与传统的量子临界点(QCP)相比,其特征之一是伴随的序参量发散和均匀涨落。几个令人困惑的非费米液体属性被称为占的情况下,YbRh 2Si 2,CeRu 2Si 2和β-YbAlB 4。另一个更戏剧性的非常规性出现在这种情况下的拓扑转变,如金属-绝缘体和Lifshitz转变。这个边界,边际量子临界点(MQCP),属于一个前所未有的普适类发散均匀波动在零温度。MQCP具有一个独特的特征,即破密性和拓扑转换的组合特征。V2-xCrxO 3和有机导体kappa-(ET)2Cu[N(CN)2]Cl的实验结果支持了理论结果。识别拓扑转变也揭示了非费米液体如何在金属中作为一个相出现。该理论还解释了ZrZn 2中变磁性转变的临界性,将其解释为Lifshitz转变和相关效应的相互作用。我们在这些例子中讨论了共同的基础物理。
2010-08-21 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Electronic structure of Ce2RhIn8 2D heavy Fermion system studied by angle resolved photoemission spectroscopy
我们用角分辨光电子能谱研究了重费米子超导体Ce_2RhIn_8。费米面是相当复杂的,由多个空穴和电子空穴组成。我们没有观察到费米面的kz色散,这与电子结构的二维特征是一致的。比较的ARPES数据和能带结构计算点的局部图片的f电子。我们的研究结果为理解这种材料的传输和性能铺平了道路。
2015-03-25 cond-mat.str-el
Single-particle spectrum for a model of fermions interacting with two-level local excitations on a lattice: A dynamical CPA approach
在无自旋费米子模型下,研究了单电子与周期晶格二能级系统相互作用的运动问题。格林函数的计算是在一个单站点的动力学相干势近似,这是等效的DMFT。在不同的隧道分裂和电子与二能级系统之间的耦合值下,得到了单电子态密度的图像。随着耦合的增加,发生带分裂的证明。
2006-05-02 cond-mat.str-el
Excitonic insulator emerging from semiconducting normal state in $1T$-TiSe$_{2}$
一种新的物质状态,激子绝缘体(EI)状态,被预测将从电子-空穴对的玻色-爱因斯坦凝聚中出现。有人提出了一些候选材料,但一直难以证实其存在。最近的工作对$1T$ -TiSe $_{2}$在临界温度$T_c \approx 200 $ K以下的电荷密度波(CDW)态的EI图像提供了新的支持.然而,它的建立的一个重要环节是表明,大多数分数的测量$T_c$确实遵循库仑相互作用单独,而定量匹配的$T_c$可能需要从电子晶格耦合的帮助。这将确定CDW主要由库仑相互作用形成,并有助于确认TiSe $_2$的EI观点。在这里,我们提供这样的计算通过解决激子间隙方程与材料特定的电子结构。我们得到,没有拟合参数,$T_c \approx 135 \pm 27$ K的正常状态的间隙$E_g \approx 74 \pm 15$毫电子伏。对于最近测定的$E_g$值,从库仑相互作用计算的$T_c$似乎给出了实验$T_c$的大部分分数。测量的$T_c$的掺杂依赖性也令人满意地再现。也与实验一致的是相同的光电子能谱和态密度的计算。以上的半导体状态和$T_c$以下的EI一起应给出$1T$ -TiSe $_2$的相干图像。
2021-04-02 cond-mat.str-el
Quantum Criticality of Topological Phase Transitions in 3D Interacting Electronic Systems
在凝聚态物质中的拓扑相变伴随着电子波函数的奇异性,通常表现为动量空间中的间隙闭合点。在传统的三维拓扑绝缘体中,由于能隙闭合点附近的低能理论可以用耦合到长程库仑相互作用的相对论狄拉克费米子来描述,因此拓扑相变的量子临界点为验证量子电动力学的新预言提供了一个很好的平台.在这里,我们表明,一类新的量子临界现象产生的拓扑材料打破反转对称或时间反演对称。在量子临界点,该理论被描述为新兴的低能费米子,被称为各向异性外尔费米子,它同时表现出相对论和牛顿动力学。各向异性色散和库仑相互作用之间的相互作用带来了一种新的屏蔽现象,不同于传统的金属中的M-Fermi屏蔽和Dirac费米子中的对数屏蔽。
2014-06-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Optical and transport properties of heavy fermions: theory compared to experiment
在动力学平均场论的框架内,采用局域矩方法对周期性Anderson模型进行了研究,对顺磁重费米子和中间价金属的直流输运和电导率进行了理论和实验的直接比较。四种材料,表现出各种各样的行为,在其运输/光学,进行了详细分析:CeB 6,YbAl 3,CeAl 3和CeCoIn 5。理论和实验之间的良好协议,一般发现,即使是定量的,和一个相互一致的图片运输和光学结果。
2005-05-06 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Two-dimensional few electron systems in high magnetic fields: Composite-fermion or rotating-electron-molecule approach?
针对强磁场作用下二维量子点中的少数电子,导出了一类新的解析的、无参数的、简单函数形式的强关联波函数。这些波函数是通过破坏和随后的恢复的圆对称性,他们提供了一个自然的替代劳克林和复合费米子函数。在我们的方法之下是一个集体旋转的电子分子图片。分子对称性所允许的角动量对应于分数量子霍尔效应的填充因子层次。
2002-02-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el hep-th