Spinon-Phonon Interaction in Algebraic Spin Liquids
出于寻找实验探针的动机,以访问自旋液体中的分数激发称为自旋子的物理,我们研究自旋子与晶格振动的相互作用。我们考虑的情况下,代数自旋液体,自旋子有费米子统计和Dirac-like色散。我们建立了基于对称性考虑的自旋-声子相互作用的一般推导过程。该程序示出了四种不同的代数自旋液体:π通量和交错通量相的正方形晶格上,π通量相的戈薇晶格上,和零通量相的蜂窝晶格。虽然所有这些相的低能描述是相似的,不同的基本对称群导致不同形式的自旋-声子相互作用哈密顿量。利用自旋-声子相互作用的显式形式计算了超声波在代数自旋液体中的衰减。讨论了声衰减作为自旋子探针的前景。
2013-03-04 cond-mat.str-el
Phonon Dynamics in the Chiral Kitaev Spin Liquid
本文用受约束费米子自洽平均场方法研究含 Zeeman 项和三自旋项 κ 的扩展 Kitaev 模型,并通过与 Majorana 激发耦合的声学声子动力学揭示 QSL 稳定性的磁场方向依赖。
2024-12-05 cond-mat.str-el
Coupled electron-impurity and electron-phonon systems as trivial non-Fermi liquids
我们认为,在两个(2D)和三个(3D)的维度,与淬火杂质和声子内的领先阶有限温度多体微扰理论相互作用的电子气,计算电子自能,光谱函数,和动量分布函数在有限的温度。所得的谱函数一般是高度非洛伦兹的,表明该系统不是通常意义上的费米液体。计算出的动量分布函数在任何温度下都不能用费米函数近似,这提供了一个相当简单的非费米液体的例子。
2019-08-23 cond-mat.str-el
Spinons and damped phonons in spin-1/2 quantum-liquid Ba$_{4}$Ir${}_3$O${}_{10}$ observed by Raman scattering
在自旋为1/2的莫特绝缘体中,当系统没有表现出磁性有序时,通常会出现非磁性量子液相,但识别这些相或相关自旋准粒子的正签名可能是难以捉摸的。本文利用Raman散射研究了自旋轨道量子液体材料Ba ${}_4$ Ir ${}_3$ O ${}_{10}$中自旋子的三个特征:(1)在Raman散射中,当Luttinger液体自旋子的光子极化方向平行于一维链时,会产生一个宽峰;以及(3)当2%的Ba被Sr取代时产生的磁有序相((Ba ${}_{0.98}$ Sr ${}_{0.02}$)${}_4$ Ir ${}_3$ O ${}_{10}$)中不存在(1)和(2)。在这种量子液体绝缘体中看到的通过巡回自旋的声子阻尼表明了一种新的机制,通过中性量子液体来增强强相关导体中的热电性,而不需要影响电子输运。
2021-10-29 cond-mat.str-el
Impurity Scattering in Luttinger Liquid with Electron-Phonon Coupling
研究了在弱散射体或弱连接的Luttinger液体中,电子-声子耦合对电子输运的影响。我们推导出的重整化群(RG)方程表明,RG流的方向可以改变时,无论是改变电子-电子和电子-声子耦合的相对强度或费米声速的比例。这导致富相图有多达三个固定点:一个具有有限电导值的不稳定点和两个稳定点,对应于理想金属或绝缘体。
2010-08-19 cond-mat.str-el
Non-Fermi-liquid behaviour of electrons coupled to gauge phonons
The University of Manchester(曼彻斯特大学);Università di Pisa(比萨大学)
研究通过耦合于规范声子的电子电流而非密度,揭示了狄拉克材料中非费米液体行为的新机制,揭示了轨道磁化率和无量纲阻尼参数对低能行为的控制作用。
2026-08-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Giant Phonon Anomalies in the Proximate Kitaev Quantum Spin Liquid $α$-RuCl$_3$
Kitaev量子自旋液体是一种纠缠拓扑态的缩影,预测了它的两种分形低能激发:巡游的Majorana费米子和Z2规范通量。这些激发的检测仍然具有挑战性,因为它们的分数量子数和非局域性。最近有人提出Kitaev量子自旋液体的声子谱中存在分数激发的指纹,这种指纹是通过一种新的分数激发-声子耦合而编码的。在这里,我们发现这种效果在$α$ -RuCl 3使用非弹性X射线散射meV的分辨率。在高温下,我们发现交错的光学声子拦截3和7毫电子伏之间的横向声学声子。当温度降低时,光学声子显示出Kitaev能量附近的大强度增强,JK~8 meV,这与Z2规范通量能量标度附近的巨大声学声子软化相一致。这种分数激发诱导的声子异常揭示了$α$ -RuCl 3中量子热霍尔效应的关键成分,并展示了检测拓扑量子材料中分数激发的原理验证方法。
2021-06-15 cond-mat.str-el
Divergence of Majorana-Phonon Scattering in Kitaev Quantum Spin Liquid
磁弹性相互作用耦合自旋和晶格自由度,并在磁性绝缘体的热输运性质中起着关键作用。在Kitaev量子自旋液体中,低能激发是荷电中性的Majorana费米子,它将磁弹性相互作用转化为Majorana声子散射。受Kitaev量子自旋液体候选物RuCl $_3$的反常热性质的启发,本文结合meV分辨率的非弹性X射线散射和理论计算来研究Majorana声子散射。我们解析地导出了速度相关的马约拉纳声子散射,并发现当声学声子和巡游马约拉纳费米子具有相同的速度时,散射发散。基于实验测定的RuCl $_3$中的声学声子速度,我们估计了Kitaev相互作用中发散的Majorana声子散射可能发生的范围。我们的结果为揭示Kitaev量子自旋液体中的分形准粒子开辟了一条新的途径,并强调了晶格激发在RuCl $_3$中的关键作用。
2021-12-03 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Observation of particle hole asymmetry and phonon excitations in non-Fermi liquid systems: A high-resolution photoemission study of ruthenates
我们调查的温度演化的电子状态附近的费米能级的非费米液体(NFL)系统,CaRuO 3使用超高分辨率的光电子能谱;同构SrRuO 3表现出费米液体的行为,尽管类似的电子相互作用参数的CaRuO 3,被用作参考。在这项研究中的高能量分辨率有助于揭示粒子-空穴不对称的激发光谱中的CaRuO 3的SrRuO 3相反。此外,我们观察到签名的声子激发在有限的温度下的光电子能谱的CaRuO 3,而这些都是弱SrRuO 3。
2007-04-03 cond-mat.str-el
Power-Law Suppression of Phonon Thermal Transport by Magnetic Excitations in a Molecular Quantum Spin Liquid
RIKEN, Pioneering Research Institute (PRI)(理化学研究所 先导研究院);National Institute of Technology, Anan College(国立高等专门学校 阿南学院);RIKEN, Center for Computational Science (R-CCS)(理化学研究所 计算科学中心)
研究发现分子量子自旋液体中磁激发通过幂律抑制声子热输运,揭示了二维磁激发的狄拉克谱特性。
2025-12-18 cond-mat.str-el
Effect of electron-phonon coupling on transmission through Luttinger liquid hybridized with resonant level
我们发现,电子-声子耦合强烈影响与共振能级杂化的Luttinger液体的输运性质。也就是说,这种耦合显著地改变了两种不同几何结构中共振能级的有效能量依赖宽度,对应于费米气体中的共振或反共振传输。这导致一个丰富的相图的金属-绝缘体过渡诱导的杂交与共振能级。
2010-11-17 cond-mat.mes-hall 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
Evidence of a coupled electron-phonon liquid in NbGe$_2$
虽然电子-声子散射通常会使金属中的电子动量松弛,但声子和电子之间的永久动量交换会保持总动量,并可能导致具有独特传输特性的耦合电子-声子液体。这个理论想法是在几十年前提出的,最近又被重新讨论,但电子-声子液体的实验特征很少被报道。我们提出了这样的行为在过渡金属ditetrelide,NbGe $_2$,从三个不同的实验的证据。首先,量子振荡揭示了增强的准粒子质量,这在NbGe $_2$中是出乎意料的,由于弱的电子-电子相关性,因此指向电子-声子相互作用。第二,电阻率测量表现出实验数据和标准费米液体理论计算曲线之间的差异。第三,拉曼散射显示声子线宽的反常温度依赖性,其符合基于声子-电子耦合的经验模型。我们讨论的结构因素,如手征对称性,短金属键,和低对称性的协调环境耦合的电子-声子液体的潜在来源。
2021-03-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Importance of electron-phonon coupling near the electron-liquid to Wigner-crystal transition in two-dimensional atomically thin materials
本研究通过维度估算,揭示电子-声子耦合在二维原子薄材料中显著影响费米液体到维格纳晶体的转变位置,而在传统半导体量子阱中可忽略。
2024-08-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Phonon renormalization effects accompanying the 6 K anomaly in the Quantum Spin Liquid Candidate $κ$-(BEDT-TTF)$_{2}$Cu$_{2}$(CN)$_{3}$
量子自旋液体候选物$κ$ -(BEDT-TTF)$_{2}$ Cu $_{2}$(CN)$_{3}$的低温状态通过$T^{*}\sim6$ K处的异常出现。虽然这种异常现象的特征已被揭示出不同的数量,但其起源仍不清楚。本文报道了$κ$ -(BEDT-TTF)$_{2}$ Cu $_{2}$(CN)$_{3}$单晶的非弹性中子散射测量,旨在研究$T^{*}$的声子重整化效应。在$E=4.7$ meV的BEDT-TTF二聚体的呼吸模式下,在$T^{*}$上观察到声子阻尼的急剧变化。声子阻尼的突变是由于相变成价键固态的基础上描述的自旋-电荷耦合在这个二聚体-莫特系统的有效模型。
2022-08-22 cond-mat.str-el
Approximately quantized thermal Hall effect of chiral liquids coupled to phonons
最近在$α$ $_3$中观察到的半整数量子化热霍尔效应被解释为具有Majorana边缘模式的手性自旋液体的独特特征。在手征拓扑超导体中也存在类似的量子化热霍尔效应。然而,不可避免地存在无带隙声学声子,这意味着,与量子化的电导率相反,霍尔热导率$κ_xy$在真实材料中从未被精确量子化。在这里,我们研究声子如何影响量子化的热导率集中在边缘理论。作为一个例子,我们考虑Kitaev自旋液体的外部磁场耦合到声学声子的间隙。与声子的耦合完全破坏了边缘模式的弹道热输运,因为能量可以泄漏到体中,从而极大地改变了热霍尔效应的边缘图像。尽管如此,热霍尔电导率仍然近似量子化,我们认为,耦合到声子的边缘模式是一个必要条件的观察量子化的热霍尔效应。然而,这种边缘耦合的强度并不影响电导率。我们认为,对于足够干净的系统的量子化热霍尔效应,$Δκ_{xy}/T \sim \text{sign(B)} \, T^2$的领先的校正,产生于固有的异常霍尔效应的声学声子由于贝里阶段印记的手性(自旋)液体中的散装。这种校正取决于外部磁场的符号而不是幅度。
2018-06-04 cond-mat.str-el
Nearly-Resonant Crystalline-Phononic Coupling in Quantum Spin Liquid Candidate CsYbSe$_2$
$_2$是最近发现的一种量子自旋液体(QSL),具有很强的晶体电场(CEF)激发。在这里,我们确定声子和CEF模式与拉曼光谱和观察强CEF-声子混合导致的振动束缚态。复杂的,中尺度的声子模式和CEF模式之间的相互作用在真实空间中观察到,一个意想不到的近共振条件得到满足,产生高达五阶组合模式,与光谱中确定的模式总数为17。本研究为用光学可及的CEF-声子流形相干控制可能的QSL基态和CEF-声子相互作用的介观工程铺平了道路。
2021-11-20 cond-mat.str-el quant-ph
Quantum spin liquid in Sr_2CuO_3 induced by Acoustic Phonons
本文采用连续时间MonteCarlo方法,在一维非绝热相互作用磁子系统和弹性子系统模型下,对$Sr_2CuO_3 $的声子和自旋激发谱进行了理论研究。在三重态激发谱中发现了两个能隙,估算的键缺陷浓度与实验值符合得很好。低温下磁矩的原位形成是由反铁磁有序$T_N \sim 5 K$相关半径的量子自旋液体冻结引起的
2002-08-21 cond-mat.soft cond-mat.str-el
Phonon renormalization in the Kitaev quantum spin liquid
本文研究了蜂窝晶格上磁弹性耦合到二维Kitaev自旋模型的声子的自能。磁矩分解成移动的马约拉纳物质和静态的$\mathbb{Z}_{2}$规范场导致一个连续的弛豫过程,包括两个通道。热通量激发作为一种突现无序,强烈影响声子重整化。以上的通量增殖温度,一个狭窄的准粒子空穴通道的色散被抑制有利于广泛的,只有弱动量依赖的功能,覆盖大的光谱范围。我们的分析是基于补充计算的低温均匀规范和平均场治疗的热规范波动,有效的中高温。
2019-09-20 cond-mat.str-el
Common Fermi-liquid origin of T-squared resistivity and superconductivity in n-type SrTiO3
详细分析了电子掺杂SrTiO 3中电阻率的T^2项。新的能带结构的数据,提供的裸质量,态密度和准粒子的等离子体频率作为掺杂的函数的值。结果表明,由于电子-声子相互作用,这些值被重整化约2倍。我们认为准粒子在电子-声子相互作用下处于反绝热极限。反绝热耦合的条件使得通过声子介导的相互作用有效地不延迟。我们将70年代发展起来的费米液体理论应用于普通金属电阻率中的T^2项,并将其与Tc的表达式和Brinkman-Platzman-Rice(BPR)求和规则相结合,以获得n型SrTiO 3的Landau参数。这些参数与液体3 He的参数相当,这表明这些费米液体之间存在有趣的相似之处,尽管它们形成的复合费米子之间存在差异。
2011-09-14 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Phonon Dynamics in the Generalized Kitaev Spin Liquid
本文研究了广义 $J$-$K$-$Γ$ 模型中的声子动力学,通过平均场方法计算声衰减,发现即使存在残余相互作用,只要系统处于自旋液体相,声衰减的特征性温度和角度依赖性依然可观测。
2023-06-29 cond-mat.str-el
Temperature evolution of the phonon dynamics in the Kitaev spin liquid
本文研究了有限温度下蜂窝Kitaev自旋模型中的声子动力学。我们发现Kitaev自旋液体的分数自旋激发、巡游的Majorana费米子和静态的$Z_2$通量对声子动力学有明显的影响,这使得声子动力学成为探索Kitaev自旋液体候选材料的一个有前途的工具.特别是,我们将专注于分数激发的声音衰减和声子霍尔粘度的热力学行为的签名:前者描述了声子衰变到分数激发,后者是领先的顺序时间反转对称性破缺声学声子的效果。我们发现,衰减系数的角度依赖性和它的大小被修改的热激发的$Z_2$通量。这种效应的强度很大程度上取决于表征低能马约拉纳费米子的声速和费米速度的相对大小。我们还表明,霍尔粘度强烈抑制的$Z_2$通量的密度在有限的温度下的增加。所有这些观测都反映了突现无序对$Z_2$通量引入的马约拉纳费米子的影响。我们的分析是基于互补的分析计算在低温零通量部门,和数值计算在非均匀通量部门在中高温分层蒙特卡罗(strMC)方法。
2021-08-23 cond-mat.str-el
Footprints of the Kitaev spin liquid in the Fano lineshapes of the Raman active optical phonons
School of Physics and Astronomy, University of Minnesota(明尼苏达大学物理与天文学院)
本文通过理论描述凯利夫 spin 超流体中拉曼光谱学,并展示其能提供分数化激发的可观测特征。通过构建 D_{3d} 对称性下的声子模式和耦合哈密顿量,系统计算了拉曼强度,并发现 spin-phonon 耦合会重新规范声子传播子并生成显著的法诺线形。结果表明,法诺线形随温度的变化显示两个交叉点,低温交叉点显示明显的磁场依赖性。因此,识别了法诺线形中编码的马约拉纳费米子和 Z_2 交换场的可观测效应。
2026-05-19 cond-mat.str-el
Manifestation of marginal Fermi liquid and phonon excitations in photoemision experiments of cuprate superconductors
最近在铜氧化物超导体中的ARPES实验表明,在费米能附近的电子色散中存在扭结。这种扭结与电子自能虚部的线性频率依赖性共存。在本文中,我们表明,这两个功能可以占,如果电子-声子相互作用包括在一个模型中的电子是由边缘费米液体理论描述。声子提供了实验中看到的能量尺度,但费米能级处的准粒子重量为零。在高结合能下,与实验一致,电子色散不进入单电子带。我们分析了从ARPES实验中提取的电子散射率和从输运性质中提取的电子散射率之间的兼容性。我们的结论是,电子-声子相互作用相关的输运性质是强烈屏蔽相对于从ARPES提取的。这与最近在t-J模型1/N展开的背景下的研究一致。
2001-10-19 cond-mat.str-el
Thermal anyon interferometry in phonon-coupled Kitaev spin liquids
最近受到Kitaev磁体$α$ -RuCl $_3$实验启发的理论研究突出了声子对手性拓扑相的热霍尔电导率的重要影响。在这里,我们介绍了混合介观宏观设备,允许精炼的热传输探头的非阿贝尔自旋液体伊辛拓扑秩序。这些器件具有量子相干介观区域,声子电导可以忽略不计,两侧是宏观叶,有利于手性马约拉纳边缘模式和体声子之间的有效热化。我们表明,我们的设备,使$(i)$准确确定的量子化热霍尔电导率,$(ii)$识别的非阿贝尔伊辛任意子通过温度依赖的热导率,最有趣的是$(iii)$单任意子检测通过基于热的任意子干涉。类似的结果广泛适用于声子耦合手性拓扑秩序。
2021-06-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Effective electron-electron and electron-phonon interactions in the Hubbard-Holstein model
本文研究了Hubbard-Holstein模型中电子-电子和电子-声子相互作用之间的相互作用。我们实现了流方程的方法来调查在这个模型中的电子-声子有效耦合的相关性的影响,反之亦然,有效的电子-电子相互作用中的声子的效果。使用这种技术,我们得到的有效耦合的解析动量相关的表达式,我们研究他们的行为为不同的物理制度。与其他关于这个问题的工作一致,我们发现,在哈伯德排斥的存在下,由声子介导的电子-电子吸引力在低转移动量时达到峰值。所涉及的特征能量的作用进行了分析。
2006-01-17 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
The Role of Phonon Mechanism in Electron Coupling
本文在推广的Frolich模型框架下考虑电子-自旋-声子系统。找到了一个电子-自旋-声子相互作用参数,并指出了它与高温超导体同位素效应实验的联系和对BCS理论的渐近变换。
2002-12-21 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Self-consistent theory of phonon renormalization and electron-phonon coupling near a 2D Kohn singularity
我们表明,通常的表达式来评估电子-声子耦合和声子线宽在二维金属与圆柱费米表面不能应用附近的波矢对应的科恩奇点。相反,声子的戴森方程必须自洽地求解。如果适当地遵循自洽程序,则与标准表达式相反,在干扰波矢附近的耦合常数或声子线宽中没有发散。
2007-10-02 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Strong interaction of correlated electrons with phonons: Exchange of phonon clouds by polarons
在Hubbard-Holstein模型框架下研究了强关联电子与声子的相互作用。电子-声子相互作用被认为是强的,是除了电子的库仑排斥和能带填充之外的一个重要参数。利用Lang和Firsov的正则变换,将这种与非色散光学声子的相互作用转化为可动极化子的问题。我们特别讨论的情况下,现场库仑排斥是完全取消的声子介导的吸引力的相互作用,并建议极化子交换声子云可以导致极化子配对和超导性。于是,声子云的集体模式的频率大于裸频率,这决定了超导转变温度。
2002-08-08 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Effects of spin-phonon coupling in frustrated Heisenberg models
自旋液相的存在性和稳定性是阻挫磁性研究领域的一个中心课题。虽然自旋液体基态的一些例子在特定的模型中得到了很好的建立(例如蜂窝晶格上的Kitaev模型),但最近的研究表明,它们可能出现在几个类似海森堡的模型中。一个重要的相关问题涉及自旋液体的稳定性在存在小扰动的哈密顿量。在这方面,自旋和声子之间的磁弹性相互作用代表了一个相关的和物理激发的扰动,这是迄今为止几乎没有研究。在这项工作中,我们研究了自旋-声子耦合的阻挫磁性的原型模型的效果。我们采用了一个变分框架的基础上Gutzwiller投影波函数实现与自旋-声子Jastrow因子,提供了一个完整的量子治疗自旋和声子自由度。在一维和二维(正方形)晶格上的受抑$J_1-J_2$海森堡模型的结果表明,虽然价键晶体易于晶格畸变,但无隙自旋液体对于小的自旋-声子耦合是稳定的。鉴于晶格振动的普遍存在,我们的结果是特别重要的,以证明无隙自旋液体可能在实际材料中实现的可能性。
2021-07-14 cond-mat.str-el
Phonon dynamics in the Kitaev spin liquid
在量子自旋液体中寻找分馏在很大程度上依赖于它们与环境的解耦。然而,自旋-晶格相互作用在实际环境中是不可避免的。虽然由于自旋-晶格耦合的梯度形式,Majorana费米子避免了强烈的衰变,但声子动力学的研究可以作为自旋自由度分数化的间接探针。在这里,我们建议,可以看到的声音衰减和霍尔粘度的分馏签名。尽管这两个量都与声子自能的虚部有关,但它们的起源却完全不同,霍尔粘度需要时间反演对称性破缺。首先,我们计算由于声子散射的一对马约拉纳费米子的声音衰减,并表明它是线性的温度($\sim T$)。我们认为,它有一个特定的角度依赖性提供的信息,自旋晶格耦合和低能马约拉纳费米子谱。在时间反演对称性的情况下,观察到的效果进行了分析。我们从含时间反演对称性破缺项的微观哈密顿量中得到了声子霍尔粘性项。重要的是,霍尔粘性项混合了纵向和横向声子模式,并以独特的方式使光谱重整化,这可以在光谱测量中进行探测。
2020-07-27 cond-mat.str-el
Tailoring the nature and strength of electron-phonon interactions in the SrTiO$_3$(001) two-dimensional electron liquid
表面和界面提供了定制的多体相互作用,主导过渡金属氧化物的电和热性能的新的可能性。在这里,我们使用原型的二维电子液体(2DEL)在SrTiO $_3$(001)表面,揭示了一个非常复杂的演变的电子-声子耦合与可调的载流子密度的这个系统。在低密度下,在LaAlO $_3$ /SrTiO $_3$界面处的类似2DEL中发现了超导性,我们的角分辨光电发射数据显示复制带与主带分离100\,meV。这是相干极化液体的标志,并且意味着与单个纵向光学声子模式的强长程耦合。在过掺杂制度的优先耦合到这种模式的减少和2DEL经历了一个交叉到一个更传统的金属状态与较弱的短程电子-声子相互作用。这些结果限制了超导性的理论描述,并允许在SrTiO $_3$为基础的2DELs的输运性质的统一理解。
2016-02-19 cond-mat.str-el
Spinon Phonon Interaction and Ultrasonic Attenuation in Quantum Spin Liquids
在过去的几年里,已经发现了几种量子自旋液体的实验候选者,它们似乎支持称为自旋子的无隙费米$S = {1\over 2}$激发。自旋子可以形成耦合到$U(1)$规范场的费米海,并且可以经历配对不稳定性。我们发现,尽管是电荷中性的,自旋子耦合到声子的方式完全相同的电子在长波长的限制。因此,我们可以用声衰减来测量自旋子的质量和寿命。此外,由于规范场的迈斯纳效应除了由于能隙的打开而导致的衰减减小之外,还导致在$T_c$处的衰减的“快速下降”,因此横向超声衰减是配对开始的直接探针。这种现象在干净的超导体中是众所周知的,它可能揭示了U(1)规范场的存在。
2010-11-24 cond-mat.str-el
Spin-phonon interactions on the kagome lattice: Dirac spin liquid versus valence-bond solids
本研究针对kagome晶格S=1/2海森堡模型,采用基于Gutzwiller投影费米子试探波函数的变分方法纳入量子声子自由度,发现小自旋-声子耦合下Dirac自旋液体稳定,大耦合下形成以最大化完美六边形密度降低能量的价键固体。
2024-04-18 cond-mat.str-el
Bipolaron-SO(5) Non-Fermi Liquid in a Two-channel Anderson Model with Phonon-assisted Hybridizations
我们分析了非费米液体(NFL)的性质沿一条线的临界点在一个双通道安德森模型与声子辅助杂交。我们成功地确定了原子价涨落区的隐藏的π SO(5)自由度,并在边界共形场论的基础上对模型进行了分析。我们发现,沿着临界线的NFL谱,这是相同的,在两个通道Kondo模型中,可以替代地通过融合在α SO(5)部门。NFL不动点附近的主要不相关算子作为库仑排斥U的函数而变化;对于大U,自旋扇区中的算子占主导地位,而对于小U,SO(5)扇区中的算子占主导地位,并且我们在数值重整化群计算中证实了这种变化。因此,小U的热力学奇异性不同于传统的两通道Kondo问题。特别地,杂质对比热的贡献与温度成正比,双极化子涨落是耦合的电子-声子涨落,对于小U,在低温下呈几何发散。
2012-06-18 cond-mat.str-el
Tunneling into a Luttinger-liquid coupled to acoustic phonons out of equilibrium
在费米子表象下研究了无自旋Luttinger液体线与声学纵声子耦合的Y结中电导的重整化。该系统对应于一个隧道实验的几何形状,并表现出库仑排斥和声子介导的吸引延迟相互作用之间的相互作用。考虑了与声子通过任意透射和反射振幅的结的传播有关的延迟效应。出现的对数修正的结的电导处理的重整化群的方法,标度指数计算到无限的顺序后RPA型求和的相互作用。不动点和相应的标度指数被认为是在各种非平衡制度。由于声子介导相互作用的非定域性,我们证明了费米子算符的边界指数和体反常维数是由两个不同的Luttinger参数表征的.在极限情况下的交界处只有两个电线,标度指数发现我们的方法是在与以前的玻色化分析完全对应。
2020-05-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Spectral signatures of the Luttinger liquid to charge-density-wave transition
在四个不同的制度的相图,对应于一个有吸引力的或排斥的Luttinger液体在弱的电子-声子耦合,和一个带或极化绝缘体在强耦合的一维,无自旋费米子荷斯坦模型在半填充的电子和声子谱函数计算。通过核多项式和系统聚类方法得到的结果揭示了这些制度中的物理本质上的不同,并进一步表明,声子频率的大小显着影响量子Peierls相变的性质。
2006-05-29 cond-mat.str-el
Phonon-modulated magnetic interactions and spin Tomonaga-Luttinger liquid in the p-orbital antiferromagnet CsO2
反铁磁CsO_2的磁响应来自阴离子O_2-分子的p-轨道S=1/2自旋,随后是~(133)Cs核磁共振,其结构相变发生在冷却时的Ts_1 =61 K。以上Ts 1,自旋形成一个正方形的磁晶格,我们观察到一个巨大的,非单调的温度依赖性的交换耦合起源于热振动的O2-分子。在Ts 1以下,由于p轨道有序而形成反铁磁自旋链,我们观察到自旋动力学的自旋Tomonaga-Luttinger-液体行为。这两个有趣的现象,这提供了罕见的简单的自旋,晶格和轨道自由度之间的耦合的表现形式,建立CsO 2作为分子固体的模型系统。
2015-07-02 cond-mat.str-el
Eliashberg equations for an electron-phonon version of the Sachdev-Ye-Kitaev model: Pair Breaking in non-Fermi liquid superconductors
我们提出了一个理论,这是一个非费米液体对应的Abrikosov-Gor'kov对断裂理论,由于超导体中的顺磁性杂质。为此,我们分析了一个模型的相互作用的电子和声子,这是一个自然的概括的Sachdev-Ye-Kitaev模型。在大量自由度的限制下,超导电性的Eliashberg方程变得精确,并作为具有起伏配对场的场论的鞍点方程出现。在其正常状态下,该模型是由两个非费米液体固定点,其特征在于不同的普适指数。在低温下,超导态从临界正常态出现。我们研究的作用对破$T_{c}$,在那里我们允许的混乱,打破时间反演对称性。对于小Bogoliubov准粒子重量,相关的系统与强非相干正常状态,$T_{c}$迅速下降的函数的对断裂强度,并达到一个小的,但有限的值之前,它消失在一个临界对断裂强度通过一个本质的奇异性。后者的信号的非费米液体正常状态的紧急共形对称性的故障。
2020-02-25 cond-mat.str-el
Fractal non-Fermi liquids from moiré-Hofstadter phonons
我们从理论上探讨了晶格公度磁场中的二维云纹异质结构,作为非费米液体物理的典型模型的量子模拟的平台:费米表面耦合到波动的规范场。在这些莫尔-霍夫施塔特(MH)系统中,长波长声学声子与电子表现出类似于电子与二维规范场的奇异相互作用。这导致费米液体理论在低温下崩溃。我们表明,大莫尔单元单元尺寸,可调费米表面拓扑结构,并增强耦合层间滑动模式的组合,增强这些效果的许多数量级相比,散装晶体,将它们放置在实验范围内。虽然我们发现,渐近低温非费米液体制度仍然在令人望而却步的低温度下,可以观察到惊人的前体非费米液体签名,我们提出了表面声波衰减和量子振荡传输实验。我们还研究了MH声学极化子的运动,我们预测它表现出几何发散的有效质量和非常规的磁场标度的回旋共振频率和量子振荡幅度的标度。
2020-12-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Evidence of a Phonon Hall Effect in the Kitaev Spin Liquid Candidate $α$-RuCl$_3$
材料$α$ -RuCl $_3$作为潜在的Kitaev量子自旋液体一直受到严格审查,预计将显示马约拉纳费米子作为低能量激发。在实践中,$α$-RuCl $_3$在温度$T_{\rm N}$ $\approx$ 7 K以下经历到具有反铁磁序的状态的转变,但是该序可以通过施加$H_\parallel$ = 7 T的外部面内磁场来抑制.量子自旋液相是否存在于该场之上仍然是一个悬而未决的问题,但Kasahara及其同事$\big[$ Kasahara ${\it et \ al}$在$H_\parallel$ $>$ 7 T处观察到量子化热霍尔电导率的报道,Nature ${\bf 559}$,227(2018)$\big]$被解释为Kitaev量子自旋液态中巡回马约拉纳费米子的证据。在这项研究中,我们重新检查的起源的霍尔热导率$κ_{\rm xy}$在$α$ -RuCl $_3$。我们的测量$κ_{\rm xy}$($T$)在几种不同的晶体产生的温度依赖性非常相似的声子主导的纵向热导率$κ_{\rm xx}$($T$),其中自然的解释是,$κ_{\rm xy}$也主要是由声子。在冷却时,$κ_{\rm xx}$在$T \simeq$ 20 K处达到峰值,然后下降直到$T_{\rm N}$,然后它再次突然增加。低于$T_{\rm N}$时的突然增加归因于低能自旋波动引起的声子散射的突然减少…
2021-11-10 cond-mat.str-el
Stability of algebraic spin liquids coupled to quantum phonons
Goethe University Frankfurt(法兰克福歌德大学);Technical University of Munich(慕尼黑工业大学);Munich Center for Quantum Science and Technology (MCQST)(慕尼黑量子科学与技术中心);University of California, Santa Barbara(加州大学圣塔芭芭拉分校);University of Cologne(科隆大学);Imperial College London(伦敦帝国学院)
研究通过变分蒙特卡洛方法探讨了三角晶格上J1-J2反铁磁Heisenberg模型在自旋-声子耦合下的稳定性,发现低温下从U(1) DSL到价键有序的转变,并预测了实现稳定DSL基态的参数范围。
2024-10-21 cond-mat.str-el
Electronic and phononic properties of a two dimensional electron gas coupled to dipolar phonons via small-momentum-transfer scattering
本文研究了通过小动量转移散射耦合到偶极声子的二维电子气的电子和声子谱函数以及超导电性。本文的结果是通过无符号问题的量子蒙特卡罗模拟得到的。因此,除了建模之外,没有进一步的近似。我们的研究结果可以相关的高温超导体之间的界面处的一个单位细胞厚的FeSe和SrTiO 3。
2018-12-26 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Possible observation of the signature of the bad metal phase and its crossover to a Fermi liquid in K(BEDT-TTF)2Cu(NCS)2 bulk and nanoparticles by Raman scattering
用拉曼散射方法研究了K(BEDT-TTF)_2Cu(NCS)_2在体相和纳米颗粒相化合物中的行为。声子模式从20到1600 cm-1已分配。聚焦于未探索的低频声子,在50和100 K之间的体声子中观察到频率的平台,并分配给不良金属相的签名。纳米粒子的K(BEDT-TTF)2Cu(NCS)2表现出异常在50 K相关的交叉从坏金属的费米液体的起源进行了讨论。
2021-01-23 cond-mat.str-el
Probing signatures of fractionalization in candidate quantum spin liquid Cu2IrO3 via anomalous Raman scattering
量子自旋液体中的长程纠缠导致了具有分数量子数和(二维)统计的新的低能激发。这些激励的实验检测和操纵提出了挑战,特别是在不同的候选磁体。一个有希望的探针的分馏是他们的耦合声子。在这里,我们提出了拉曼散射的结果为S = 1/2蜂窝状铱酸铜2 IrO 3,一个候选Kitaev QSL与细分马约拉纳费米子和伊辛通量激发。我们观察到异常的低温频移和线宽展宽的拉曼强度除了一个广泛的磁连续,我们得出,这两个自然是由于声子衰减到巡回Majoranas。动态拉曼磁化率标志着在~120 K时从QSL到热顺磁体的交叉。低于此温度的声子异常表现出强烈的声子-马约拉纳耦合。这些结果提供了证据的自旋分馏Cu 2 IrO 3。
2021-07-02 cond-mat.str-el
Enhanced electron-phonon coupling near an electronic quantum phase transition
本文建立了一个简单的模型,证明了当材料的多电子量子态处于量子相变附近时,声子的振动会探测到相变点附近的势能面,这时在势能面上会出现一个不可穿透的势垒,限制声子穿过相变点,使声子频率异常增加。随之而来的电子-声子耦合的异常增强是普遍的,并且与电子量子相变的特定性质无关。理解和模拟这种强烈的电子-声子耦合可能会导致声子超导体的设计与高临界温度,通过选择适当的电子量子相变附近的参数。
2021-10-03 cond-mat.other cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Electron and phonon correlations in systems of one-dimensional electrons coupled to phonons
本文研究了低温下一维电子-声子耦合系统中的电子-声子关联,着重讨论了电子-声子后向散射的影响。发现电子密度和声子位移场的$2k_F$波分量具有相同的关联。这两个相关性是准长程耦合到一维或三维声子的单个导电链,和它们是长程的排斥电子-电子相互作用的三维阵列的平行一维导电链耦合到三维声子。
2008-08-16 cond-mat.str-el
Resonant plasmon-phonon coupling and its role in magneto-thermoelectricity in bismuth
用图解法导出了费米子液体(声学等离子体)与声学声子的低能集体运动之间的有效相互作用。我们表明,等离子体激元和晶格之间的耦合有一个非常不平凡的,共振结构。当声学等离子体激元速度的实部和虚部与声子速度具有相同的数量级时,共振定性地改变了声子阻力的性质。在下文中,我们研究如何影响磁热电性能。我们的研究结果表明,电子液晶和晶格之间的能量转移的新机制可能是背后的巨大的能斯特效应在铋。
2015-12-10 cond-mat.str-el
A Pseudogap in the Single-Particle Density of States of a Tomonaga-Luttinger Liquid
本文研究了在电荷区具有小(大)值Luttinger参数$K_\rc < 0.17$($K_\rc > 5.82$)的Tomonaga-Luttinger液体模型中的单粒子态密度。我们解释说,这样的值的$K_\rc$可以实现电子-声子相互作用,而不产生的自旋间隙。我们建议,电子-声子相互作用可以部分纳入Tomonaga-Luttinger液体计划,通过引入频率相关的$K_\rc(ω)$。我们证明了当低频渐近值为$K_\rc(0) < 0.17$或$K_\rc(0) > 5.82$时,单粒子DOS在频率上具有赝能隙行为,其中$ρ(ω)/ω$在小频率处消失. DOS显示出峰值,其位置按$[K(0) + K^{-1}(0)]ω_0/2$缩放,其中$ω_0$是特征声子频率。
2000-04-02 cond-mat.str-el
Phonon induced rank-2 U(1) nematic liquid states
在固体中,强电子相互作用可以迅速形成新的物质相。近年来,一类新的奇异多体相引起了人们的广泛关注,它是由对称二阶电场和磁场以及不动电荷激发的广义电磁学描述的,被称为\textit{fractons}。广义电磁模型除了本身具有有趣的性质外,还与带隙分形子量子序、偶极覆盖系统的新相、量子信息和量子引力等密切相关。然而,秩为2的U(1)规范理论的实验实现仍然缺乏,甚至已知的实际实验路线是稀缺的。在这项工作中,我们提出了一个方案的耦合光学声子和双自由度,以及几个具体的实验平台,为他们的实现。我们证明了这些系统可以实现秩为2的U(1)规范理论的静电部分。所提出的方案的一个很大的优点是,它只需要声子和声子物理的基本成分,因此可以适用于从液晶到电子轨道的广泛的实验实现。
2022-12-04 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Phonon dynamics in the site-disordered Kitaev spin liquid
本文研究了无序格点Kitaev自旋液体中外加磁场下的声衰减系数,并分析了热激发通量的影响,揭示了缺陷诱导的局域模式对声子动力学的作用。
2024-06-27 cond-mat.str-el
Light-enhanced electron-phonon coupling from nonlinear electron-phonon coupling
本文研究了一个两点电子-声子模型的精确非平衡解,其中一个与电子非线性耦合的红外激活声子被激光场驱动。时间分辨的电子光谱显示相干-非相干光谱重量转移,光增强的电子-声子耦合的一个明确的签名。本研究的动机是最近的证据,增强电子-声子耦合泵浦探测太赫兹和角度分辨光电子能谱在双层石墨烯时,驱动近共振与红外活性声子模式[E.~ Pomarico等人,物理学~修订版~ B 95,024304(2017)],并通过理论研究表明,瞬态电子吸引力来自非线性电子-声子耦合[D.~ M.~ Kennes等人,Nature Physics(2017),10.1038/nphys4024]。我们表明,光增强电子-声子耦合与泵场强度的线性标度出现,与基于准经典声子相干态的平均场去耦的时间非局域自能一致。最后,我们证明,这导致增强的双occupancy根据有效的电子-电子吸引力。我们的研究结果表明,具有强声子非线性的材料提供了一个理想的游乐场,以实现光增强的电子-声子耦合和可能的光诱导超导。
2017-04-19 cond-mat.str-el
Microscopic mechanisms for the Fermi-liquid behavior of Nb-doped strontium titanate
从理论上研究了铌掺杂钛酸锶晶体中不同散射通道的弛豫速率。结果表明,SrTiO_{3}中的总弛豫速率主要由两种机制提供。在库仑和声子介导的电子-电子相互作用的参与下,电子-电子的巴贝尔散射提供了弛豫速率的T ^{2}依赖性。由杂质引起的势能面上的散射是低温下剩余弛豫速率的原因。计算结果与实验符合得很好,说明了钛酸锶晶体中所有的声子分支,包括光学声子和声学声子。结果表明,有效的电子-电子相互作用可以是吸引的钛酸锶,并提供在低温下的超导性和费米液体响应在很宽的温度范围内。因此,我们的微观模型支持的概念,超导性和费米液体性质的n型SrTiO_{3}有一个共同的起源。
2012-06-04 cond-mat.str-el
Thermalization of non-Fermi-liquid electron-phonon systems: Hydrodynamic relaxation of the Yukawa-Sachdev-Ye-Kitaev model
本文研究耦合冷谐振子热浴的Yukawa-Sachdev-Ye-Kitaev费米子-声子系统,揭示量子临界区的预热化、含时有效温度及普适流体动力学弛豫规律。
2023-09-28 cond-mat.str-el hep-th