巡游电子系统中磁量子临界点附近的格吕内森参数与热膨胀
强关联电子
2019-10-25 v1 材料科学
超导电性
摘要
基于自洽重整化(SCR)理论,推导了热膨胀系数 和格吕内森参数 的完整表达式。通过考虑稳态条件下的零点及热自旋涨落,由动力学指数 (铁磁 FM)和 (反铁磁 AFM)以及空间维度( 和 )所表征的各类磁量子临界点(QCP)的比热可表示为 ,其中 在低温下占主导,重现了经重整化群理论证实的既往 SCR 临界行为。从熵的显式形式出发并利用麦克斯韦关系,推导出 ( 和 分别对应于 和 ),并证明其与由自由能导出的 等价。在低温下占主导的 中存在温度依赖系数,它有助于从量子临界区到居里-外斯区的交叉,甚至影响二维 AFM QCP 处的量子临界性。基于这些正确计算的 和 ,推导出格吕内森参数 ,其中 和 分别包含 和 。 中与体积 耦合的反磁化率导致各类 QCP 处 的发散,即便自旋涨落特征能量尺度 在 QCP 处有限,其在 中贡献有限。讨论了 和 的一般性质,包括其符号,以及与 Ce 和 Yb 基重电子体系温度-压力相图中 和近藤温度的关系。
引用
@article{arxiv.1910.10952,
title = {Gr\"{u}neisen Parameter and Thermal Expansion near Magnetic Quantum Critical Points in Itinerant Electron Systems},
author = {Shinji Watanabe and Kazumasa Miyake},
journal= {arXiv preprint arXiv:1910.10952},
year = {2019}
}
备注
30 pages, 12 figures