Pseudogap with Fermi arcs and Fermi pockets in half-filled twisted transition metal dichalcogenides
National Laboratory of Solid State Microstructures and Department of Physics, Nanjing University(南京大学固体微结构物理国家重点实验室和物理系);Collaborative Innovation Center of Advanced Microstructures, Nanjing University(南京大学先进微结构协同创新中心);Jiangsu Key Laboratory of Quantum Information Science and Technology, Nanjing University(南京大学江苏省量子信息科学与技术重点实验室)
研究揭示了半填充扭态过渡金属二硫化物中通过电子关联驱动的费米弧与费米口袋演变,以及莫特绝缘体到费米液体的转变过程。
2026-01-07 cond-mat.str-el
The Origin of Fermi Arcs in Cuprate Pseudogap States and Strong Constraints on Viable Theories of High-Temperature Superconductivity
在欠掺杂高温超导体中,当温度T高于赝能隙温度T* 时,存在完整的费米面。在T* 以下,仅费米表面的弧存活,当T -> 0时与T/T* 成比例,其中T* 显示出强掺杂依赖性。对于这种行为没有公认的解释。我们发现,推广BCS理论的正常超导性,包括d-波对和反铁磁性导致的起源和掺杂的T* 规模的依赖性,和费米弧的定量描述。这些结果对可行的高温超导理论提出了强有力的限制。
2007-10-01 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con nucl-th
Pseudogap, Superconducting Gap, and Fermi Arcs in Underdoped Cuprate Superconductors
通过测量零温极限下$La_{2-x}Sr_xCuO_4$的比热与磁场的关系,发现超导能隙的节斜率$v_Δ$与赝带隙温度$T^*$或值$Δ_p$具有非常相似的掺杂关系。由$v_Δ$导出的最大准粒子能隙与$T^*$相当接近。两者都表明赝能隙和超导电性之间的密切关系。计算还发现,在正常态比热系数的零温度值为$T_c \approx βv_Δγ_n(0)$的情况下,剩余费米弧$k_{arc}$的大小与正常态比热系数的零温度值成正比。这些观测结果模拟了基于一般共振价键(RVB)图像的SU(2)从玻色子理论的关键预测。
2005-02-16 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Fermi arcs and pseudogap phase in a minimal microscopic model of $d$-wave superconductivity
我们得出结论,赝能隙态可以出现在$T > T_c$,合理的配对相互作用强度,从有序参数的波动在二维最小模型的$d$波超导。赝能隙的出现既不需要强关联,也不需要存在竞争有序。我们研究了一个具有吸引近邻相互作用的模型,并建立了我们的结果,使用基于簇的Monte Carlo序参数场和扭曲边界计划计算动量分辨谱函数的组合。除了表征赝能隙的态密度下降之外,我们的有效晶格尺寸$\sim 160 \times 160$的动量和频率分辨率允许两个主要结论:(i)~在$T < T_c$处,尽管存在热相位涨落,超导体只有节点费米点,而正常态费米面上的所有非节点都表现出双峰谱函数,在$ω=0$处有一个谷,(ii)$T > T_c$的费米点发展成弧,其特征为单个准粒子峰,弧在温度为$T^* > T_c$时连接起来恢复正常态费米面。我们展示了$T_c$和$T^*$随耦合强度的变化,并在$T^* \sim 1.5T_c$耦合处提供了详细的光谱结果。
2021-12-21 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Collapse of the Fermi surface and fingerprints of order in the pseudogap state of cuprate superconductors
在铜氧化物状态下的费米面是非常不寻常的,因为它似乎是由称为弧的不连续部分组成的。它们的存在挑战了传统的费米面概念,即动量空间中无隙激发的闭合轮廓。在赝能隙状态下的弧长被认为随温度线性增加,这表明在T* 以下存在节点液态。这些结果被解释为d波配对间隙和强散射的相互作用。了解弧的性质是理解赝能隙的起源和铜氧化物物理的先决条件。在这里,我们使用一种新的方法来检测的基础上的态密度的温度依赖性的能隙。随着显着提高的灵敏度,我们证明,弧迅速形成在T* 和它们的长度保持惊人的恒定在T* 和Tarc之间的扩展的温度范围内,与低于T* 的有序状态的存在一致。这些弧跨越动量空间中的固定点,定义了一组波矢量,这些波矢量是导致赝能隙的有序态的指纹。
2012-08-16 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Fermi arcs and pseudogap in a lattice model of a doped orthogonal metal
自从在欠掺杂铜氧化物中发现赝能隙态和费米弧态以来,对这种非费米液态的理解以及与之相关的对Luttinger定理的违反一直是关联电子系统的中心主题。然而,仍然缺乏一个公认的理论框架来明确解释这些明显超出朗道费米液体和Luttinger费米表面和电子填充定理的金属态。本文设计了一个正交金属晶格模型,将费米子场和伊辛物质场按拓扑序耦合,通过无偏量子蒙特卡罗模拟求解该模型,发现该模型在一般电子填充下产生了费米弧和赝能隙现象,这些现象超出了Luttinger求和规则,费米面破缺,但没有对称性破缺。赝能隙和费米弧共存于一个去限制的Z2规范场的背景下,我们进一步发现,规范场的约束跃迁触发了超导不稳定性,规范中性费米子的跳跃使“大”费米面从费米弧态返回.我们的无偏数值结果为规范场和费米子之间的耦合提供了一个具体的模型实现和理论框架,并在此过程中产生了赝能隙、费米弧和一般关联电子系统中的超导现象。
2021-04-29 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Pseudogap opening and formation of Fermi arcs as an orbital-selective Mott transition in momentum space
本文提出了一种基于动态平均场论的最小团簇扩展的铜氧化物超导体正常态的研究方法。我们的方法是基于一个有效的双杂质模型嵌入在一个自洽浴。该有效模型的两个自由度可以与动量空间的节点和反节点区域相关联。我们发现一个金属-绝缘体的过渡,这是选择性的动量空间:在低掺杂准粒子被破坏的波腹区域,而他们仍然保护在节点区域,导致形成明显的费米弧。我们比较我们的结果隧道和角分辨光电发射实验铜。在非常低的能量下,可以使用旋转不变的从属玻色子来简单描述这种转变。
2009-03-16 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Pseudogap, Superconducting Energy Scale, and Fermi Arcs in Underdoped Cuprate Superconductors
通过测量零温极限下$La_{2-x}Sr_xCuO_4$的比热随磁场的变化,确定了准粒子能隙的节斜率$v_Δ$。发现$v_Δ$具有与赝隙温度$T^*$或值$Δ_p$非常相似的掺杂依赖性。同时,发现在改变掺杂浓度时,由$v_Δ$导出的($π,0$)处的虚拟最大带隙遵循简单的关系式$Δ_q=0.46k_BT^*$。这有力地表明赝能隙和超导性之间的密切关系。进一步发现,超导转变温度由赝能隙相的剩余态密度和零温极限下的节隙斜率决定,即$T_c \approx βv_Δγ_n(0)$,其中$γ_n(0)$是提取的正常态比热系数的零温值,它与剩余费米弧$k_{arc}$的大小成正比.这表明超导电性可能是通过在$T_c$以下节点附近的费米弧上形成新的能隙而形成的。这些观测结果模拟了基于一般共振价键(RVB)图像的SU(2)从玻色子理论的关键预测。
2005-08-22 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Fermi arcs, pseudogap and collective excitations in doped Sr2IrO4: A generalized fluctuation exchange study
基于最近的实验测量,我们研究了掺杂Sr $_2$ IrO $_4$的准粒子谱和集体激发,其中电子关联和强自旋轨道耦合(SOC)之间存在有趣的相互作用.为了包含SOC,我们使用Hugenholtz图将涨落交换(FLEX)方法扩展到SU(2)对称性可以破缺的情况。利用这种广义FLEX方法,我们发现在微电子掺杂系统中,在$(π,0)$附近存在一个弱的赝能隙行为,费米面的部分破坏形成了相应的费米弧.类似的特征也出现在空穴掺杂系统中,然而,费米弧的位置相对于前者旋转$45^\circ$。这些结果与Sr $_2$ IrO $_4$的角分辨光电子能谱一致。我们证明了这些反常特征主要是由有效$J_{\text{eff}}=1/2$二重态的同位旋涨落引起的。
2015-04-17 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Continuous-Time Monte Carlo study of the pseudogap Bose-Fermi Kondo model
用连续时间量子蒙特卡罗方法研究了赝能隙玻色-费米-安德森模型。我们讨论了一些微妙的方面,从这个模型的玻色费米近藤模型的转换。我们表明,CT-QMC方法可以在足够低的温度下使用,以访问这些模型的量子临界特性。
2011-03-30 cond-mat.str-el
Non-Fermi liquid behavior of quasi one-dimensional pseudogap materials
研究了准一维电荷密度波材料赝能隙相位的谱函数。使用随机方法,并强调非高斯序参量波动的精确处理,我们将超越通常的微扰计算。我们的结果给出了一个很好的拟合ARPES数据,并解释了缺乏费米边缘的电荷密度波材料,甚至以上的Peierls转变,表明非费米液体行为。
2003-01-15 cond-mat.str-el
Evidence for pairing above Tc from the dispersion in the pseudogap phase of cuprates
在欠掺杂的高温超导体中,在Tc以上,不是完整的费米表面,而是仅出现断开的费米弧,其由仍呈现能隙的区域分隔。我们指出,在赝能隙相中,E_F附近电子激发的能量-动量关系表现为费米弧上正常金属的色散,而在能隙区则表现为超导体的色散。我们认为,这种二分法的分散体是很难调和的竞争序参量,但与配对没有冷凝是一致的。
2008-03-20 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Non-equilibrium Transport in the Strange Metal and Pseudogap phases of the Cuprates
我们建议,在$a-b$平面中测量的非平衡电流的欠掺杂的铜酸盐(无论是在奇怪的金属或pseudogap制度)接触过掺杂的铜酸盐或标准费米液体可以用来诊断如何不同的pseudogap和奇怪的金属是从费米液体。人们天真地认为,这种奇怪的金属与费米液体的区别比赝能隙的区别更大。我们计算了预期的非平衡输运信号与三个格林函数,可在文献中:1)边缘费米液体理论,2)赝能隙制度的唯象分析和3)威尔逊约化的哈伯德模型,其中包含奇怪的金属和赝能隙。所有三个在低偏置电压下给出线性IV曲线。只有在边缘费米液体方法中,才能在较高电压下获得与线性的显著偏差。然而,关键的发现是,奇异金属/费米液体接触的IV曲线超过了赝能隙/费米液体系统。如果实验证实了这一点,这意味着奇怪的金属比赝能隙更不垂直于费米液体。在威尔逊约化的哈伯德模型,这一结果是解释在一个复合粒子的图片。也就是说,赝能隙对应于奇异金属中存在的电荷自由度的限制跃迁。在这种奇怪的金属中,复合激发分裂,电子准粒子从玻色子中散射出来。然而,这里的玻色子不是来自声子,而是来自负责动力学谱重转移的电荷自由度。
2013-08-21 cond-mat.str-el
Fermi surface and pseudogap in electron-doped cuprates
光谱功能的t-t '-J模型内的电子掺杂的铜氧化物相关的数值评估。掺杂后费米面由口袋状发展为大的费米面。在节点方向上的相应的赝能隙是很好地解决在低掺杂和消失在中间掺杂。它的存在是强烈的温度依赖性,因此连接到较长范围的反铁磁相关。包括双有效带和光学电导率的特征与电子掺杂铜氧化物的实验一致,而不调用Mott-Hubbard间隙的关闭。
2007-02-27 cond-mat.str-el
From the pseudogap metal to the Fermi liquid using ancilla qubits
提出了一种新的空穴掺杂铜氧化物的部分子理论,描述了从具有小费米面的赝带隙金属到具有大费米面的常规费米液体的演化过程。我们在每个正方形格点上引入2个辅助量子比特,并利用它们得到了赝带隙金属态的分数费米液体的变分波函数。我们提出了一个多层哈密顿铜酸盐,与电子驻留在“物理”层,和辅助量子位在两个“隐藏”层:隐藏层可以从物理层解耦的正则变换,使隐藏层在一个平凡的间隙状态。这个哈密顿量产生了一个涌现的规范理论,它不仅描述了分数化的费米液体,而且还描述了传统的费米液体,以及可能的奇异中间相和临界点。分数化费米液体具有仅在“费米弧”上大的准粒子重量的空穴袋和携带突现规范场电荷的费米自旋子激发。
2020-01-29 cond-mat.str-el
Pseudogap and the Fermi surface in the t-J model
我们计算了t-J模型中与从低掺杂到最佳掺杂的铜酸盐相关的光谱函数。从投影算符的运动方程出发,导出了有效的自旋-费米子耦合。由于短波长的横向自旋涨落的自能被证明是导致一个修改的自洽玻恩近似,它可以解释强烈的空穴和电子准粒子之间的不对称性。耦合到长波长的纵向自旋波动控制的低频行为,并在赝能隙的行为,在低掺杂有效地截断费米面的结果。
2001-09-12 cond-mat.str-el
Pseudogap and Fermi surface topology in the two-dimensional Hubbard model
空穴掺杂铜氧化物超导体的一个显著特征是在低于温度$T^*$时出现“赝能隙”。最近的实验表明,赝能隙的存在和费米面的拓扑结构之间可能存在联系。在这里,我们解决这个问题,通过研究二维哈伯德模型与两个不同的数值方法。我们发现,赝能隙只存在于费米面是空穴状的,并且在很宽的参数范围内,它的开口是伴随着费米面拓扑结构从电子到空穴状的变化。我们确定了这些观测之间的一个共同的联系:与形成的赝能隙的电子自能的极状特征被发现也控制粒子-空穴不对称的程度,因此费米表面拓扑结构过渡。我们在涨落反铁磁性的SU(2)规范理论的框架下解释了我们的结果。我们表明,在具有U(1)拓扑序的金属态中,该理论的平均场处理提供了对这种类极特征的解释,并且很好地描述了我们的数值结果。我们讨论了我们的结果的相关性,对铜酸盐的实验。
2018-04-02 cond-mat.str-el
Anisotropic pseudogap in the half-filling 2-d Hubbard model at finite T
本文研究了半填充二维哈伯德模型单粒子谱中赝能隙的形成。利用格林函数和自旋、电荷涨落的单圈自能修正,数值计算了有限温度下弱耦合体系的自能、谱函数和态密度。在费米能级的态密度和谱函数中都观察到了赝能隙的形成。光谱函数中的赝能隙由自能的非费米液体性质来解释。自能的反常行为是由强反铁磁自旋涨落和非相互作用费米面上的嵌套条件共同引起的。在本近似中,我们发现一个对数奇点的自能的虚部的被积函数。关于谱函数和自能的能量依赖性,证明了两个定理。给出了费米能级上赝能隙产生的必要条件。谱函数中的赝能隙与费米面有很强的动量依赖性。它最初在$(\pm π,0)$、$(0,\pm π)$区域打开,作为在高$T_c$超导体中观察到的正常态赝能隙,如果相互作用增加,它扩展到其他费米面扇区。赝能隙的各向异性是由${\bf Q}=(π,π)$附近的自旋激发的低能增强和鞍点附近的能带色散的平坦性产生的。
1998-11-03 cond-mat.str-el
Remnant Fermi surface in a pseudogap regime of the two-dimensional Hubbard model at finite temperature
用二阶微扰理论、顺磁子理论和两粒子自洽方法研究了有限温度下二维哈伯德模型中费米面的先驱效应.在有限温度下,由于自能的展宽效应,相互作用电子系统的费米面一般不是很清晰的。为了考虑这些影响,我们考虑在费米能级的单粒子谱函数$A({\bf k},0)$,以描述对应的费米面在T=0。我们发现在PT和TPSC方法中,由于自旋涨落效应,费米面在赝能隙区附近被破坏。此外,有效价带的顶部位于周围的${\bf k}=(π/2,π/2)$在协议与早期的调查中的反铁磁背景下的单空穴运动。在谱函数和自能的电子浓度依赖性中观察到从费米液体区到赝能隙区的交叉行为。
2001-04-09 cond-mat.str-el
True vs false Fermi surfaces in the Pseudogap regime and their transformation with doping and temperature in the Hubbard Model
该研究基于哈伯德模型,采用TPSC+方法区分赝能隙区域的真实与虚假费米面,结合DiagMC基准分析其随掺杂和温度的转变,揭示了赝能隙的形成机制及类空穴费米面的低温特性。
2026-10-09 cond-mat.str-el
Pseudogap and Fermi-arc Evolution in the Phase-fluctuation Scenario
用XY模型模拟了相位起伏对欠掺杂铜氧化物赝能隙现象和费米弧形成的影响。最重要的是,每个蒙特卡罗样本的谱函数是直接和有效地计算的切比雪夫多项式,而不必对角化的费米子哈密顿量,这使我们能够处理一个系统足够大,以实现足够的动量/能量分辨率。我们发现,在远低于KT转变温度($T_{KT}$)的情况下,能隙的动量依赖性与纯d波超导体的动量依赖性相同,但随着温度的升高,能隙的动量依赖性与$\cos k_x - \cos k_y$的动量依赖性有明显的偏离.在$T_{KT}$上方观察到费米弧的突然出现,并且弧长表现出与热激活涡旋激发相似的温度依赖性。
2010-05-30 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Spectral functions, Fermi surface and pseudogap in the t-J model
用投影费米子运动方程的方法分析了与铜酸盐有关的广义t-J模型中的谱函数。在评估的自能的自旋和单粒子波动的去耦进行。结果表明,在未掺杂的反铁磁体(AFM)的方法再现自洽玻恩近似。对于有限掺杂与短程原子力显微镜顺序的近似演变成顺磁子的贡献,保留大的非相干贡献的光谱函数的孔部分,以及在低掺杂的空穴口袋状费米表面。另一方面,(纵向)自旋涨落的贡献,与主要由J和下一个邻居跳跃t '的耦合主要决定,是必不可少的赝能隙的出现。后者显示在低掺杂的大费米面的有效截断,降低电子态密度,并在同一时间准粒子态密度在费米能级。
2001-09-12 cond-mat.str-el
Pseudogap and Fermi surface in the presence of spin-vortex checkerboard for 1/8-doped lanthanum cuprates
镧系高温铜酸盐超导体在掺杂水平1/8附近表现出自旋和电荷电子调制。我们假设这些调制具有二维自旋涡旋棋盘格的特征,并研究这一假设是否与费米面和角分辨光电子能谱测量的赝能隙一致。我们还探讨了在这样的背景下观察输运系数的量子振荡的可能性。这些调查是基于一个模型的非相互作用自旋1/2费米子跳跃的正方形晶格和耦合通过自旋到一个磁场模仿自旋涡旋棋盘。本文的主要结果包括:(1)计算了布里渊区费米弧的费米面,与实验基本一致;(2)确定了自旋调制下影响量子振荡观测的因素;以及(iii)研究所得到的电子能带的对称性,特别地,这表明每个能带是双简并的,此外,至少有一个圆锥点,在那里它接触另一个双简并带。我们讨论了这些锥可能具有的输运性质和赝能隙的可能影响。
2017-07-26 cond-mat.str-el
Explaining the pseudogap through damping and antidamping on the Fermi surface by imaginary spin scattering
针对空穴掺杂铜氧化物赝能隙机制这一凝聚态物理难题,研究通过Hubbard模型的费曼图分析,揭示强耦合与粒子-空穴不对称下自旋-费米子顶点大虚部的阻尼/反阻尼作用,解释了费米弧截断等实验现象。
2023-06-12 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Influence of spin structures and nesting on Fermi surface and a pseudogap anisotropy in t-t'-U Hubbard model
本文研究了两种自旋结构对t-t '-U哈伯德模型费米面和光电子强度图的影响。平均场计算条纹相位和螺旋自旋结构。它示出,不同于电子掺杂的情况下,空穴掺杂模型是不稳定的,相对于形成这样的结构。赝能隙各向异性对于h掺杂和e掺杂是不同的。根据La_2Sr_xCuO_4的ARPES数据,条纹相的特征在于在k=(π,0)处的FS的准一维段和对角方向的谱权重的抑制。结果表明,螺旋结构显示出极化各向异性:FS的不同段对应于具有不同自旋极化的电子。
2003-05-29 cond-mat.str-el
Evolution of Holographic Fermi Arcs from a Mott Insulator
我们研究了电探测和渐近反德西特史瓦西时空中的费米子,它们通过新颖的保持手征对称性的相互作用相互作用。通过计算双费米子两点相关器,我们发现这些体相互作用各向异性地使费米面的边界谱产生间隙。因此,我们设计的相互作用提供了全息模型的费米弧中看到无处不在的赝能隙制度的铜酸盐。我们的相互作用是手征对称性破缺的泡利耦合的修正,泡利耦合以前被认为是莫特物理的全息实现。在体手征对称破缺和边界宇称对称破缺的背景下分别讨论了Mott绝缘和赝能隙物理的起始,并将Mott跃迁解释为非费米液体激发的去禁闭跃迁.
2018-03-02 cond-mat.str-el hep-th
Pseudogap and Non-Fermi-liquid criticality in double Kondo model for bilayer nickelates
Johns Hopkins University(约翰斯·霍普金斯大学)
研究双层镍酸盐双Kondo模型的正常态相图,揭示无层隧穿时非费米液体临界点与伪间隙金属的区分,提出通过电子掺杂实现伪间隙和非费米液体临界性。
2026-10-22 cond-mat.str-el
Fermi Arcs From Dynamical Variational Monte Carlo
变分蒙特卡罗是一种多体数值方法,可与系统尺寸进行很好的缩放。直到最近,Charlebois和Imada(2020)才将其扩展到研究格林函数。在这里,我们推广的方法,在没有平移不变性的系统与开放的边界条件。去除这些限制允许嵌入技术的应用,如集群扰动理论(CPT)。这使我们能够解决铜氧化物高温超导体赝能隙物理学中一个长期存在的问题,即单带哈伯德模型中费米弧的存在与否。我们研究的费米面的行为和状态的密度作为一个功能的空穴掺杂的集群高达64个网站,远远超出了现代精确对角化求解器。我们观察到,该技术可靠地捕获过渡从莫特绝缘体在半填充的赝隙,证明了费米弧的形成,并最终在大掺杂的金属状态。用量子团簇方法处理大团簇的能力有助于最大限度地减少潜在的有限尺寸效应,并使长程有序系统的研究成为可能,这将有助于扩展这些已经强大的方法的范围,并对各种强相关多电子系统的性质提供重要的见解,包括高T $_c$铜氧化物超导体。
2022-09-16 cond-mat.str-el
Quantum criticality in the spin-isotropic pseudogap Bose-Fermi Kondo model: entropy, scaling, and the g-theorem
研究了赝能隙玻色-费米近藤模型的熵在动力学大$N$极限下的行为,其中$N$与模型的对称群有关.这个模型是一个通用的量子杂质模型,它描述了一个局域化的水平耦合到一个费米子浴具有的状态密度,消失在一个幂律的方式接近费米能量和玻色子浴拥有一个幂律谱密度低于截止能量。作为与浴的耦合的函数,可以发生各种量子相变。我们研究如何在这些零温度转变的杂质熵的变化,并比较我们的结果与预测的基础上的g-定理。这是通过分析主导和次主导缩放行为来实现的。我们的分析表明,$g$ -定理不适用于赝能隙玻色费米近藤模型在大N水平。这种不适用性源于对流体动力学区域中的标度函数的异常贡献,其中$k_B T>\hbar ω$在量子相干区域中不存在,即,对于$k_B T<\hbar ω$。我们还比较了我们的结果与Sachdev-Ye-Kitaev模型。
2020-09-13 cond-mat.str-el
Pseudogaps in Nested Antiferromagnets
我们分析的波动修正磁有序的情况下,一个3D的反铁磁体与平坦的费米表面,物理实现的情况下,铬,并发现他们是不足以产生一个量子临界点。这意味着在钒掺杂铬中观察到的临界点是由于嵌套的损失。我们还推导出在顺磁相的费米子自能,并发现存在一个赝隙,虽然它的大小是显着减少相比,在有序状态的光谱间隙的限制,后者是小的费米能量相比。
2003-09-25 cond-mat.str-el
Spin Liquids and Pseudogap Metals in $SU(4)$ Hubbard Model in Moiré Superlattice
基于ABC三层石墨烯和六方氮化硼(hBN)以及扭曲过渡金属二硫族化物同质双层膜中三角形莫尔超晶格自旋谷Hubbard的实现,我们基于对称性约束和部分子平均场论研究了可能的Mott绝缘相和赝带隙金属.首先,我们证明了当谷间Hund项破坏$SU(4)$自旋转动时,Luttinger约束允许两种不同的对称和无特征的费米液体。特别是存在一种对称的、无特征的、费米面较小的“赝隙金属”。然后我们建议通过在$ν_T=2$掺杂Mott绝缘体来寻找这种非常规金属态。为此,我们用$SO(6)$ Schwinger玻色子或Schwinger费米子研究了$ν_T=2$ Mott绝缘体。在$SU(4)$对称点处,我们发现了两种对称的$Z_2$自旋液体。有了一个大的反谷间洪德项,一个无特征的莫特绝缘体是自然的。接下来,我们表明,掺杂无特征的莫特绝缘体或$Z_2$自旋液体可以导致无特征或正交的“赝隙金属”与小费米表面成比例的掺杂。此外,我们还提供了一种从赝隙金属到传统费米液体的演化过程。最后,我们对在$ν_T=1$上形成$U(1)$自旋费米表面态或$Z_4$自旋液体的可能性作了简要的评述。
2019-11-21 cond-mat.str-el
Correlation-driven Lifshitz transition at the emergence of the pseudogap phase in the two-dimensional Hubbard model
本文用元胞动力学平均场论研究了二维哈伯德模型中赝能隙与费米面拓扑的关系。我们发现两种可能的平均场金属的解决方案在广泛的相互作用,掺杂和挫折:一个传统的重整化金属和非传统的赝隙金属。在半填充时,常规金属更稳定,并显示出相互作用驱动的莫特金属-绝缘体转变。然而,对于大的相互作用和小的掺杂,与铜酸盐相关的区域,赝能隙相变为基态。通过增加掺杂,我们表明,从赝隙到常规金属的一阶过渡是紧密的费米表面从空穴到电子的变化,揭示了相关驱动机制的Lifshitz过渡。这解释了最近的实验中已经指出的赝能隙相位和费米表面拓扑结构之间令人困惑的联系。
2018-01-19 cond-mat.str-el
Pseudogapped Fermi liquids from emergent quasiparticles
Rutgers University(罗格斯大学);Brookhaven National Laboratory(布鲁克海文国家实验室)
本文提出一个可解模型,揭示了在半填充下费米液体中伪空隙单粒子谱函数和消失的准粒子权重的机制,不依赖莫特物理,探讨了量子相变。
2026-03-16 cond-mat.str-el
Exact solution of a two-species quantum dimer model for pseudogap metals
本文给出了一个量子二聚体模型的精确基态解。[1],其特征在于普通的玻色子自旋单重态二聚体以及费米子二聚体,它们可以被看作是空穴掺杂的共振价键液体中自旋子和空穴的束缚态。有趣的是,这个模型捕捉到了高$T_c$铜酸盐超导体中金属赝能隙相的几个基本性质。我们确定了一条线的参数空间中的确切的基态波函数可以构建在一个任意密度的费米子二聚体。在这条精确可解的线上,基态有一个巨大的简并度,这可以解释为一个平坦的费米激发带。在精确可解线附近扰动,这种简并被解除,并且基态是在低掺杂极限下具有小口袋费米表面的分馏费米液体。
2018-05-08 cond-mat.str-el
A slave boson description of pseudogap metals in t-J models
本文对单带t-J模型的标准U(1)从玻色子结构作了一个简单的修改,它考虑了自旋子和空穴的两粒子束缚态。这种结构自然会产生分馏费米液体基态,具有小,孔状口袋费米表面与各向异性的准粒子的重量在对称性的情况下打破。在特定的参数范围内,我们的方法将正方形晶格t-J模型映射到广义量子二聚体模型,该模型在[PNAS 112,9552 -9557(2015)]中作为空穴掺杂铜酸盐中金属赝能隙相的玩具模型引入。我们的奴隶玻色子结构捕捉的基本特征的numeral-antinodal二分法和直截了当地描述了尖锐的,费米弧的电子光谱函数的功能。此外,它允许研究分数费米液相和超导体或普通费米液体之间的量子相变。
2020-02-10 cond-mat.str-el
Electronic structure of two-dimensional hexagonal diselenides: charge density waves and pseudogap behavior
本文对准二维二硒化物2 H-TaSe_2和2 H-NbSe_2的无公度赝能隙和电荷密度波(CDW)以及公度CDW相的电子结构(谱函数和费米面)进行了理论研究。在静态高斯随机场模型下,基于短程有序CDW涨落描述了无公度赝能隙区。与高Tc铜酸盐相比,层状二硫族化合物具有几种不同的CDW散射矢量和在费米能级具有两个带的电子光谱。为此,我们提出了多波段电子光谱内的多重散射过程的描述的理论背景。由此得到的理论谱函数和费米面与最近的ARPES实验数据进行了比较,表现出相当好的定性协议。
2011-06-27 cond-mat.str-el
Doping and temperature evolution of pseudogap and spin-spin correlations in the two-dimensional Hubbard model
将团簇微扰理论应用于二维Hubbard $t-t'-t''-U$模型,得到了含$4 \times 4$和12位团簇的掺杂和温度依赖的电子光谱函数.结果表明,赝能隙和电子色散与掺杂和温度的演变是相似的,在这两种情况下,它是显着影响自旋-自旋短程相关。当短程磁序被掺杂或温度削弱,Hubbard-Ⅰ型电子色散变得更加明显时,费米弧变为大费米面,赝能隙闭合。它演示了静态自旋相关性如何影响整体色散的形状,以及如何占动态贡献导致在费米表面和加宽效应的动量依赖的光谱权重。
2020-03-08 cond-mat.str-el
Two energy scales and close relationship between the pseudogap and superconductivity in underdoped cuprate superconductors
通过测量低温比热,导出并分析了系统掺杂La $_{2-x}$ Sr $_{x}$ CuO $_{4}$单晶的低能准粒子激发.对d波超导体预言的Volovik关系在宽掺杂范围内得到了很好的证明,为d波对对称性提供了有力的证据。进一步导出了超导能隙的节隙斜率$v_Δ$,发现节隙斜率与由ARPES和隧道测量得到的赝能隙的掺杂相关性相同。这有力地表明赝能隙和超导性之间的密切关系。在考虑熵守恒的情况下,我们认为赝能隙相的基态在零K下应该具有有限态密度的费米弧,并且输运数据表明它可能由于弱局域化而表现出绝缘体的性质.假间隙相的节点金属图不能解释这些数据。基于赝能隙相的费米弧图象,发现欠掺杂区的超导能标或$T_c$由最大能隙和费米弧的谱权共同决定。这表明存在两个能量标度:超导能量标度和赝能隙。超导电性可能是费米弧准粒子通过交换虚玻色子配对凝聚而形成的。
2007-09-29 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Two-channel pseudogap Kondo and Anderson models: Quantum phase transitions and non-Fermi liquids
我们讨论了具有赝能隙态密度$ρ(\w)\propto|\w|^r$的浴态费米子的双通道近藤问题。结合解析和数值重整化群技术,我们表征了相关的Kondo和Anderson模型的杂质相和量子相变。对应于金属$r=0$情形的过屏蔽非费米液体行为的稳定点线被$0<r<\rmax\approx0.23$的稳定粒子-空穴对称中间耦合不动点所取代。对于$r>\rmax$,这种非费米液相消失,而是出现了一个临界固定点与新兴的自旋通道对称性,控制量子相变两个阶段之间的稳定自旋和通道的时刻,分别。我们提出了低能场论来描述量子相变,所有制定在费米子变量。我们采用双膨胀技术来计算临界尺寸附近的临界性质$r=0$和$r=1$,后者是潜在相关的中性石墨烯中的双通道近藤杂质。我们发现,分析结果是在很好的协议与应用威尔逊的数值重整化群技术。
2011-10-11 cond-mat.str-el
The pseudogap in hole-doped cuprates: possible insights from the Kondo effect
从空穴掺杂铜氧化物的比热导出的“态不守恒”的费米子态密度(DOS)可能是由反铁磁自旋涨落抑制的近藤或重费米子态密度引起的。由能带理论预测和实验观察到的大费米面仍然是零赝能隙,但有效质量对应于近藤温度~ 800 K。一个有限的赝能隙可以把它分成费米弧。非对称安德森模型的理论结果可以解释实验威尔逊比。
2021-12-22 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Pseudogap and short-range antiferromagnetic correlation controlled Fermi surface in underdoped cuprates: From Fermi arc to electron pocket
基于最近在欠掺杂高温超导体中观测到的量子振荡现象,研究了短程反铁磁关联对短程d密度波态电子性质的影响。在中等d密度波的相关性,在费米能量的能量色散的截面由空穴袋和电子袋。有人认为,电子袋的功能是模糊的短程反铁磁关联的影响,这可能是为什么任何电子袋从来没有观察到的角度分辨光电发射实验。利用有限温度公式计算了具有电子带和空穴带的系统的霍耳电阻,并假定后者具有狄拉克费米子谱。有人认为,在空穴带中的散射效应应该是非常大的或抑制超导相关性和/或涡旋的贡献来解释最近的量子振荡观测。
2009-03-09 cond-mat.str-el
Quantum critical behavior in the Kondo problem with a pseudogap
单杂质近藤问题的变体,其中的导带态密度在费米能量处具有幂律赝能隙,已知在有限的交换耦合下表现出零温相变。研究了N=2和N>>1(其中N为自旋简并度)时该跃迁的临界性质。临界指数与自由能的简单标度形式一致。对于任何有限的N,在临界近藤耦合的局域自旋磁化率的温度指数连续变化的赝能隙的功率。这提出了一种可能性,即单粒子赝能隙是某些重费米子金属在磁量子相变附近的反常行为的原因。
1998-10-19 cond-mat.str-el
Composite-Fermion Theory for Pseudogap, Fermi Arc, Hole Pocket, and Non-Fermi-Liquid of Underdoped Cuprate Superconductors
我们建议,扩展激子的概念掺杂莫特绝缘体提供了一个富有成效的洞察氧化铜超导体的挑战性问题。在我们的扩展中,新的费米子激发称为cofermion出现在广义激子。余费米子与常规准粒子杂化。然后,杂交间隙打开,并被确定为pseudogap中观察到的欠掺杂的铜酸盐。由此产生的费米面重建自然解释了一些不寻常的性质的欠掺杂的铜酸盐,如费米弧和/或口袋的形成。
2010-09-07 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Quantum criticality in the pseudogap Bose-Fermi Anderson and Kondo models: Interplay between fermion- and boson-induced Kondo destruction
研究了赝能隙玻色-费米-安德森模型和近藤量子杂质模型中的临界近藤破坏现象。这些模型描述了一个局域能级,它与费米子浴耦合,费米子浴具有像这样消失的态密度,|ε|在费米能(ε=0)处的^r,并且经由杂质自旋的一个分量,到具有与以下成比例的亚欧姆谱密度的玻色子浴|ω| ^s.每个浴本身能够在连续的量子相变中抑制近藤效应。我们用连续时间量子Monte Carlo方法研究了0<r<1/2和1/2<s<1的赝能隙Bose-Fermi Anderson模型的Kondo破坏机制,并将数值重整化群应用于相应的Kondo模型.在粒子-空穴对称性下,模型在近藤(费米强耦合)相和局域(近藤破坏)相之间表现出量子临界点。这两种解决方案的方法,这是在很好的协议,在他们的域的重叠,提供访问的多体光谱,以及关联函数,特别是包括单粒子格林函数和静态和动态的本地自旋相关性。量子临界区表现出临界指数的超标度和动力学中表征相互作用临界点的ω/T标度。(r,s)平面可以分为三个区域:每个区域中计算的临界性质仅由玻色子浴或仅由费米子浴主导,在这两个区域之间,第三个区域中玻色子浴控制临界自旋响应,但两个浴都影响量子临界点附近的重整化群流。
2013-12-27 cond-mat.str-el
Pseudogap in electron-doped cuprates: thermal precursor to magnetism
School of Physics and Astronomy and William I. Fine Theoretical Physics Institute, University of Minnesota(明尼苏达大学物理与天文学学院及威廉·I·费因理论物理研究所)
研究电子掺杂铜基超导体中伪间隙与磁性热波动的关系,揭示伪间隙行为在费米面的特征及磁介导超导性中热波动的影响。
2025-08-25 cond-mat.str-el
Pseudogap-induced change in the nature of the Lifshitz transition in the two-dimensional Hubbard model
Universidade Federal de Minas Gerais(米纳斯吉拉斯联邦大学);Université Paris-Saclay(巴黎萨克雷大学);Universidade de Brasília(巴西利亚大学);Université de Paris(巴黎大学)
本研究通过二维Hubbard模型探讨了弱和强相互作用下Lifshitz转变性质的变化,揭示了伪间隙对费米面演变的影响。
2025-10-17 cond-mat.str-el
On the Hall Effect in the pseudogap phase of cuprates
角分辨光电子能谱(ARPES)实验揭示了在低于和最佳掺杂的铜氧化物的能谱中的相干电子激发,其温度高于其转变成超导态的温度,仅在被称为费米弧的“裸”费米表面的部分上的节点附近。这引发了关于实验数据的含义和可能解释的问题。下面我们推导出费米弧模型在弱和强磁场中的霍尔系数表达式。
2013-09-03 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Fermi liquid-like behaviour of cuprates in the pseudogap phase simulated via T-dependent electron-boson spectral density
本文通过引入温度依赖的赝能隙和电子-玻色子谱密度,结合广义Allen公式模拟并解释了欠掺杂铜氧化物赝能隙相中观测到的类费米液体光学行为。
2023-08-10 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Critical properties of the Fermi-Bose Kondo and pseudogap Kondo models: Renormalized perturbation theory
磁性杂质耦合到费米子和玻色子浴或一个费米子浴与赝能隙态密度,所描述的费米-玻色近藤和赝能隙近藤模型,显示非平凡的中间耦合不动点与临界局部矩波动和局部非费米液体行为。基于重整化群和自由杂质极限附近的重整化微扰展开,我们计算了这些中间耦合不动点附近的各种杂质性质。特别是,我们计算的传导电子T矩阵,杂质的磁化率,和剩余杂质熵,并将我们的研究结果与某些情况下的局部量子临界强相关的晶格模型。
2004-05-21 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Topological Transition in the Fermi Surface of Cuprate Superconductors in the Pseudogap Regime
角分辨光电子能谱研究表明,在赝能隙区,铜氧化物的基态发生了从正常费米面到四个费米点的拓扑转变.如果没有对称性破缺,这样的状态是不可能的,对称性破缺允许通常被禁止的单粒子基态之间的干涉。我们还表明,实验结果定量给出了没有任何自由参数的理论和讨论的结果的影响。
2007-05-01 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Reconstruction of the Fermi surface in the pseudogap state of cuprates
在赝能隙态的近似精确可解模型下,分析了高温超导铜氧化物赝能隙态费米面的重构,赝能隙态是由反铁磁(AFM,自旋密度波(SDW),或类似的电荷密度波(CDW))序参量的短程序涨落引起的,与超导性竞争.我们明确地证明了从“费米弧”的演变(在“大”费米表面上)在ARPES实验中在相对高温下观察到(当密度波的振幅和相位都随机波动时)形成典型的“小”电子和空穴“口袋”,这在deHaas-van Alfen和Hall电阻振荡实验中明显观察到,(当只有密度波的相位波动,且短程序的关联长度足够大时)。本文用回旋频率、涨落关联长度和费米速度给出了赝能隙态在强磁场中可观测到量子振荡的定性判据。
2008-06-24 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
The pseudogap Fermi-Bose Kondo model
我们考虑一个磁性杂质耦合到赝能隙态密度和玻色子自旋涨落的费米子准粒子。利用重整化群和大N计算,我们研究了所得到的Fermi-Bose Kondo模型的相图。我们表明,近藤温度强烈降低低能量的自旋波动,并连接到铜氧化物超导体的实验。此外,我们推导出一个确切的指数的临界行为的传导电子T矩阵,并提出我们的研究结果是相关的局部量子临界在重费米子金属的某些情况下。
2003-04-17 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Fermi surface transformation at the pseudogap critical point of a cuprate superconductor
赝隙相的性质仍然是我们理解铜氧化物高温超导性的主要障碍。无论这种金属相是否由任何已报道的对称性破缺所定义,其费米表面的拓扑结构仍然是一个基本的悬而未决的问题。在这里,我们使用角度相关的磁阻(ADMR)测量的费米面的铜氧化物Nd-LSCO。以上的临界掺杂$p^*$ -以外的赝隙相-我们拟合的ADMR数据,并提取费米表面几何形状,是在定量协议与角度分辨光电发射。在$p^*$以下--在赝能隙相内--ADMR有质的不同,揭示了费米表面的明显转变。准粒子寿命的变化跨越$p^*$被排除作为这种转变的原因。相反,我们发现,我们的数据是最符合重建的费米面的$Q=(π, π)$波矢量。
2022-05-10 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
The ARPES Pseudogap and Anomalous Background of Underdoped BiSCO 2212 as Evidence for a Fermi Level Band Crossing
利用角分辨光电子能谱(ARPES)在欠掺杂Bi_2Sr_2CaCu_2O_8+ δ(BiSCO)的正常态中观察到赝能隙,这与铜酸盐超导体的一种新的能带结构(x2-y2和z2带在费米能级交叉)相一致。实验方法中的限制阻止了窄的3D z2带被完全解析,而是导致具有“阶跃函数”特征的宽背景。因此,费米面被错误分配,近似d波对称的赝能隙发展。
1999-11-08 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con