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APS -APS March Meeting 2017 - Event - Quantum phase transitions and anomalous Hall effect in frustrated Kondo lattices

机译：APS -APS 2017年3月会议-事件-沮丧的近藤晶格中的量子相变和异常霍尔效应

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Among the pyrochlore iridates, the metallic compound $Pr_2Ir_2O_7$ (Pr-227) has shown characteristics of a possible chiral spin liquid state [PRL extbf{96} 087204 (2006), PRL extbf{98}, 057203 (2007), Nature extbf{463}, 210 (2010)] and quantum criticality [Nat. Mater. extbf{13}, 356 (2014)]. An important question surrounding the significant anomalous Hall response observed in Pr-227 is the nature of the f-electron local moments, including their Kondo coupling with the conduction d-electrons. The heavy effective mass and related thermodynamic characteristics indicate the involvement of the Kondo effect in this system’s electronic properties. In this work, we study the effects of Kondo coupling on candidate time-reversal-symmetry-breaking spin liquid states on frustrated lattices. Representing the f-moments as slave fermions Kondo-coupled to conduction electrons, we study the competition between Kondo-singlet formation and chiral spin correlations. We derive an effective chiral interaction between the local moments and the conduction electrons and calculate the anomalous Hall response across the quantum phase transition from the Kondo destroyed phase to the Kondo screened phase. We discuss our results’ implications for Pr-227 and related frustrated Kondo-lattice systems.
机译：在吡咯氯铱酸盐中，金属化合物$ Pr_2Ir_2O_7 $（Pr-227）已显示出可能的手性自旋液体状态[PRL extbf {96} 087204（2006），PRL extbf {98}，057203（2007），Nature extbff {463}，210（2010）]和量子临界性[Nat。母校extbf {13}，356（2014）]。关于在Pr-227中观察到的重大霍尔响应异常的一个重要问题是f电子局部矩的性质，包括其近藤与d电子传导的耦合。有效质量大以及相关的热力学特性表明，近藤效应参与了该系统的电子性能。在这项工作中，我们研究了近藤耦合对失意晶格上候选时间反转对称破坏自旋液体状态的影响。将f矩表示为近交耦合到传导电子的从属费米子，我们研究了近藤单峰形成与手性自旋相关性之间的竞争。我们推导了局部力矩与传导电子之间的有效手性相互作用，并计算了从近藤破坏相到近藤屏蔽相的量子相变期间的反常霍尔响应。我们讨论了结果对Pr-227和相关的受挫的近藤格子系统的影响。

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