Nature of metallic and insulating domains in the CDW system 1T-TaSe2
该研究通过空间和角分辨光电子能谱(ARPES)及动态平均场理论计算,揭示了低温下1T-TaSe₂电荷密度波相中金属与绝缘畴的共存特性,以及金属区域量子阱态和堆垛层错对电子行为的主导作用。
2024-11-27 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Electron gas at the interface between two antiferromagnetic insulating manganites
我们从理论上研究了两种反铁磁和绝缘锰氧化物:La_(0.5)Ca_(0.5)MnO_3,一种强关联绝缘体,和CaMnO_3,一种带绝缘体之间界面的磁性和电学性质。我们发现,铁磁和金属的电子气形成在两个层之间的界面。我们通过计算面内电导证实了界面的金属特性。讨论了通过选择性掺杂提高电子气密度的可能性。
2008-04-22 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Evidence for Superconducting Phase Coherence in the Metallic/Insulating Regime of the LaAlO3-SrTiO3 Interface Electron System
LaAlO 3-SrTiO 3界面处存在具有极低载流子密度(约为10^13 cm^-2)的超导相。如果借助于栅极场耗尽载流子,则该超导相经历到金属/绝缘状态的转变,该金属/绝缘状态的特征仍然在于状态谱密度中的间隙。测量和分析这个差距的临界场,我们提供的证据表明,宏观相位相干库珀对存在于金属/绝缘状态。这是由波动的涡旋-反涡旋对,而不是由单独的、不动的库珀对来表征的。此外,测量产生的二维系统的超导相干长度的载流子密度依赖。
2015-12-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Nanoscale manipulation of the Mott insulating state coupled to charge order in 1T-TaS2
强关联电子的量子态对于理解凝聚态系统的奇异性质是至关重要的,并且对这些状态的可控性预示着独特的电子设备,例如Mott存储器。作为最近的一个例子,超快开关器件被证明使用之间的相关莫特绝缘状态和隐藏的顺序金属状态的层状过渡金属二硫属化物1 T-TaS 2的过渡。然而,隐藏的金属态的起源并不清楚,仅报道了通过激光脉冲和载流子注入的宏观开关。在这里,我们展示了纳米级的操纵莫特绝缘状态的1 T-TaS 2。来自扫描隧道显微镜的电子脉冲将绝缘相局部地切换成金属相,该金属相在电荷密度波(CDW)顺序中具有不规则的畴壁,这是Mott状态所固有的。金属态在Mott临界附近是一种新的关联相,在费米能级处具有相干性,这是由于CDW中的退相干导致电子关联的适度降低而引起的。这项工作为基于相关电子的新型纳米电子器件铺平了道路。
2015-05-05 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Cluster model calculations with non-local screening channels of metallic and insulating VO2
我们研究了VO 2在金属-绝缘体转变过程中电子结构的变化。主要技术是具有非局部筛选通道的集群模型计算。计算包括从金属相中费米能级处的相干态的屏蔽,以及从绝缘相中V-V二聚体内的Hubbard电荷波动的屏蔽。计算结果与以前的光电子能谱和X射线吸收谱进行了比较。金属相费米能级的相干特征是由于相干屏蔽。但是绝缘相中的哈伯德屏蔽态出现在打开带隙的更高能量处。VO 2电子结构的变化与非局域屏蔽通道有关。
2006-08-21 cond-mat.str-el
Early-stage dynamics of metallic droplets embedded in the nanotextured Mott insulating phase of V$_2$O$_3$
揭示控制纳米级自组织和绝缘体-金属转变动力学(\textit{IMT})之间交织的物理学是按需控制强相关材料和纳米器件中超快切换的关键。一个典型的例子是V $_2$ O $_3$中的\textit{IMT},其中导致金属纳米液滴从假定的均匀Mott绝缘相成核和生长的机制仍然是一个谜。在这里,我们结合X-射线光电子显微镜和超快非平衡光学光谱,以调查的早期阶段的动力学孤立的金属纳米液滴的\textit{IMT}在V $_2$ O $_3$薄膜。我们的实验表明,低温单斜反铁磁绝缘相的特点是自发形成条纹多畴,具有不同的晶格畸变。绝缘畴边界容纳了金属纳米液滴的诞生,其非平衡膨胀可以由光诱导的3 $d$轨道占据的变化触发。我们解决了V $_2$ O $_3$中Mott绝缘相的自发纳米织构和金属种子生长的时间尺度之间的关系。我们推测,光诱导金属生长可以沿着非热路径进行,其中绝缘相的单斜晶格对称性被部分保留。
2019-08-06 cond-mat.str-el
Theory of the different photoemission spectra of metallic and insulating C60 compounds
金属相K3 C60在积分光电子能谱(PES)中显示出明显的结构和尖锐的费米边,而绝缘相K4 C60和K6 C60只显示出宽的无结构峰。我们发现,这两种类型的光谱可以解释的K+/C60 n-离子晶格的光学振动的耦合。由于金属屏蔽,这在K3 C60中被抑制,但在绝缘相中很强。我们采用非交叉近似计算了K3 C60中电子与分子内Hg模耦合的态密度,结果与实验符合得很好。对于K_4C_60和K_6C_60,与低能光K ~+/C_60n-模的强耦合控制DOS并在PES中产生宽峰。用矩展开法计算了这些峰的位置和宽度,与实验结果吻合较好。
2004-05-25 cond-mat.str-el
Correlated vs. conventional insulating behavior in the Jeff=1/2 vs. 3/2 bands in the layered iridate Ba2IrO4
我们采用分子束外延来稳定Ba 2 IrO 4薄膜,并利用原位角分辨光电子能谱来研究其电子结构的演变,通过尼尔温度TN。我们的测量结果表明,相对论性杰夫=1/2和3/2带的色散表现出不寻常的二分法,在他们的行为通过尼尔过渡。虽然电荷间隙生存到顺磁状态,只有杰夫=1/2状态表现出很强的温度依赖性,其间隙随着接近TN的温度增加而软化,而几乎完全占据的杰夫=3/2状态,其能量保持在附近,随着温度的变化可以忽略不计。
2014-08-27 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Electric-Field-Induced Antiferromagnetic Insulating State in a Metallic Ferromagnet
我们证明了在静态电场作用下,由于传导电子的布洛赫振荡,铁磁金属转变为反铁磁绝缘体。在稳态下,电流与外加电场成反比,这意味着与Wannier-Stark局域化不同的非微扰绝缘性质。基于最近的太赫兹脉冲源的可能的实验实现进行了讨论。
2020-07-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Insulating and metallic spin glass in K$_{x}$Fe$_{2-δ-y}$Ni$_{y}$Se$_{2}$ (0.06 $\leq$ $y$ $\leq$ 1.44) single crystals
本文报道了Ni在KPDMATHABMM Fe $_{2-δ-y}$ NiPDMATHABMOSePDMATHABMP(0.06PDMATHABMQPDMATHABMRPDMATHABMQ1.44)单晶合金中的电子掺杂效应。观察到丰富的基态相图。少量的Ni($\sim$ 4%)抑制了1.8K以下的超导电性,诱导绝缘的自旋玻璃磁基态。随着进一步的Ni取代,金属电阻率恢复。对于高Ni浓度的晶格中的晶胞对称性是高对称性$I4/mmm$没有相分离,而两个$I4/m + I4/mmm$空间群被检测到在相分离的晶体中,当浓度的Ni $<$ Fe。超导性的缺乏与晶体Fe空位顺序的缺乏相一致。
2016-04-19 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Optical response of metallic and insulating VO2 calculated with the LDA approach
我们使用LDA方法计算了金属和绝缘VO2的光学响应。能带结构的计算采用全势能线性Muffin tin方法。介电函数e2(w)的虚部与不同的光学跃迁有关。金属相计算中的德鲁德尾对应于带内d-d跃迁。在绝缘阶段的计算的特点是过渡到d|| * 乐队。低频结构(0.0 - 5.0eV)对应于V3d-V3d跃迁,高频结构(5.0 - 12eV)对应于O2p-V3d跃迁。计算有助于解释介电函数e2(w)的虚部,以及电子能量损失和反射谱。结果不仅再现了光谱中特征的能量位置和相对强度,而且再现了金属-绝缘体转变和极化依赖性的主要变化。主要的区别是在绝缘相的计算中约0.6 eV的移位。出现这种差异是因为LDA计算低估了带隙的值。
2006-08-21 cond-mat.str-el
Insulating nature of strongly correlated massless Dirac fermions in an organic crystal
通过电阻率测量的有机晶体托管无质量狄拉克费米子与电荷有序不稳定性,我们揭示了狄拉克费米子之间的相互作用对电荷输运的影响。一个低温电阻率上升出现鲁棒无关的压力和增强,而接近电荷有序的临界压力,表明绝缘行为起源于短程库仑相互作用。在电荷有序相中观察到明显消失的能隙,这与非拓扑边缘态的理论预言相一致。
2016-02-23 cond-mat.str-el
Effective band-structure in the insulating phase versus strong dynamical correlations in metallic VO2
使用一般的分析连续计划集群动力学平均场计算,我们分析了实频自能,动量分辨谱函数,和单粒子激发的金属和绝缘相的VO2。虽然前者的动力学相关性和寿命效应阻止了准粒子的描述,后者的激发允许一个有效的能带结构。我们构建了一个依赖于轨道的,但静态的单粒子势,再现了完整的多体光谱。然而,基态远远超出了静态的单粒子描述。这幅新出现的图像对绝缘体的性质这一长达十年之久的问题给出了一个重要的答案,我们将其描述为“多体佩尔斯”状态。
2008-04-12 cond-mat.str-el
Softening of the insulating phase near Tc for the photo-induced insulator-to-metal phase transition in vanadium dioxide
利用光泵太赫兹探测光谱研究了二氧化钒薄膜中光致绝缘体-金属(IM)跃迁的近阈值行为。在接近Tc时,观察到驱动IM转变所需的注量减少,这与由于金属体积分数增加(低于逾渗极限)而导致的绝缘状态软化一致。这种相共存促进了均匀金属导电相的生长,随后通过光激发过热。一个简单的动力学模型,使用Bruggeman有效介质理论描述所观察到的初始条件的敏感性。
2007-10-17 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Spin polarization and transition from metallic to insulating behavior in 2D systems
我们对二维GaAs(100)电子和GaAs(311)A空穴的自旋极化随面内磁场的变化进行了定量测量。面内磁电阻的函数形式与自旋极化密切相关。此外,对于三种不同的2D系统,即GaAs(100)电子,GaAs(311)A空穴和AlAs(411)B电子,面内磁阻的温度依赖性揭示了它们的行为在完全自旋极化之前从金属转变为绝缘。
2002-04-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Stability of correlated insulating states in molecular conductors from first-principles calculation
本文通过第一性原理计算研究分子导体中反铁磁序和电荷序的稳定性,发现范围分离杂化泛函比标准泛函能更准确地描述这些关联绝缘态,并揭示了其在不同体系中的稳定机制。
2024-11-01 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Local transport in a disorder-stabilized correlated insulating phase
我们报道了在有限的背景无序窗口中,在低电子密度下,在二维GaAs/AlGaAs异质结中实现相关绝缘相的实验。这已经在介观长度尺度上实现,其中绝缘相的特征在于通用跳跃传输机制。在这种制度下的运输是由平均电子分离,独立的拓扑结构的背景障碍。我们已经讨论了钉扎电子固体基态,无序和库仑相互作用的相互作用稳定的观察。
2005-10-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Metallic and Insulating Phases of Repulsively Interacting Fermions in a 3D Optical Lattice
费米子哈伯德模型在描述强关联物质中起着基础性的作用。在这里,我们报告的实现这个哈密顿使用排斥相互作用的自旋混合物的超冷$^{40}$ K原子在三维光晶格。我们已经实现了一种新的方法来直接测量量子气体的可压缩性的陷阱使用原位成像和独立控制的外部限制和晶格深度。再加上从头算动力学平均场论计算的比较,我们展示了系统如何演变为增加限制从一个可压缩的稀金属在一个强相互作用的费米液体带绝缘状态。对于强相互作用,我们发现一个紧急不可压缩的莫特绝缘相的证据。
2008-09-09 cond-mat.str-el
What drives the insulating state in ultrathin films of SrRuO3?
使用密度泛函计算,我们已经研究了SrRuO 3薄膜生长在SrTiO 3衬底上的电子结构的演变作为膜厚度的函数。在两个单层(RuO 2-终止表面)的膜被发现是在边缘的自旋状态的转变,驱动系统的反铁磁和绝缘状态。将膜厚度增加到四个单层,人们发现两种完全不同的溶液共存的令人惊讶的结果。反铁磁绝缘溶液与对应于反铁磁表面和铁磁体的金属溶液共存。电子结构发现在100极限持续较厚的薄膜和一个不寻常的结果进行预测。较厚的薄膜被发现是金属预期的散装,但磁性不直接演变为散装铁磁状态。表面仍然是反铁磁的,而大部分表现出铁磁有序。
2009-06-17 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Inequivalence of the low-density insulating state and quantum Hall insulating states in a strongly correlated two-dimensional electron system
Institute of Solid State Physics(固体物理研究所);National Taiwan University(国立台湾大学);Northeastern University(东北大学)
通过测量超清洁 SiGe/Si/SiGe 二维电子系统的电压-电流特性,发现低密度绝缘态与整数量子霍尔绝缘态行为质的不同,双阈值特征缺失,不支持整数填充附近形成准粒子量子霍尔 Wigner 固体。
2025-10-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Electronic Structure of Paramagnetic V_2O_3: Strongly Correlated Metallic and Mott Insulating Phase
本文采用LDA+DMFT(局域密度近似和动力学平均场论相结合的计算方案)计算了V_2O_3的相关顺磁金属相和Mott绝缘相的费米能级以下和费米能级以上的光谱以及自旋和轨道占据。用量子蒙特卡罗模拟求解了自洽的DMFT方程。室温计算提供了与实验的直接比较。与1160 K时的结果相比,准粒子高度有明显的增加。对V_2O_3的Mott-Hubbard相变的性质也有了新的认识。也就是说,它被发现是显着不同的单带哈伯德模型,由于轨道自由度。此外,我们还解决了掺Cr的V_2O_3的Mott带隙异常小的难题。
2004-02-04 cond-mat.str-el
Possible correlated insulating states in magic-angle twisted bilayer graphene under strongly competing interactions
采用精确对角化方法,应用于扩展的哈伯德模型,研究了魔角扭曲双层石墨烯(TBG)中的相关绝缘态.我们的模型可以处理Wannier轨道之间的竞争相互作用,因为它们有显著的重叠,这是魔角TBG的一个重要但被忽视的方面。我们提出了两个候选人的相关绝缘状态:自旋和谷铁磁带绝缘体和狄拉克半金属态的两种口味与特殊的重整化,其中口味表示一个结合的自由度与自旋和谷。对于后一个候选者的重要结果之一是,它允许整个能带结构的半填充附近(即狄拉克点附近)的范霍夫奇点在超导性中发挥某种作用。狄拉克半金属态的两个味自由度和实验中观察到的朗道能级的双重简并度之间的一致性也值得注意。
2018-08-04 cond-mat.str-el
A metallic mosaic phase and the origin of Mott insulating state in 1T-TaS2
电子-电子和电子-声子相互作用是稳定物质各种电荷有序相的两种主要驱动力。两者之间的复杂相互作用产生了一种特殊的电荷密度波(CDW)状态,也被称为莫特绝缘体,作为层状化合物1 T-TaS 2的基态。这种微妙的平衡也使得使用外部扰动来创造和操纵这种材料中的新相成为可能。在这里,我们研究了镶嵌CDW相诱导的电压脉冲从扫描隧道显微镜(STM)的尖端,并发现,新的阶段表现出的电子结构是完全不同的莫特基态的1 T-TaS 2在低温下。镶嵌相由纳米尺寸的域,其特征在于由定义良好的相移的CDW序参量在最上层,并通过改变堆叠相对于下面的层。我们发现,新阶段的性质是由堆叠顺序,我们的研究结果揭示了新的光莫特相在这个层状化合物的起源。
2015-07-06 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Magnetic correlations and quantum criticality in the insulating antiferromagnetic, insulating spin liquid, renormalized Fermi liquid, and metallic antiferromagnetic phases of the Mott system V_2O_3
用磁热中子散射研究了纯的和掺杂的三氧化二钒V_2O_3的四个相的磁关联。虽然反铁磁绝缘体可以用海森堡局域自旋模型来解释,但反铁磁金属中的长程序是一种无公度的自旋密度波,由费米面嵌套不稳定性引起。强关联金属中的自旋动力学由斯通纳电子-空穴连续体中的自旋涨落主导。此外,我们在金属V_2O_3中的结果代表了对金属量子临界点附近自旋涨落的前所未有的完整表征,并为小磁矩极限下巡游反铁磁体的SCR理论提供了定量支持。动态磁相关的能量小于k_BT的顺磁性绝缘体进行实质性的磁谱权重。然而,相关长度仅延伸到最近邻距离。到反铁磁绝缘体的相变引入了磁关联到不同空间周期性的突然切换,这表明潜在的自旋哈密顿量的突然变化。为了描述这种相变以及顺磁态中不寻常的短程有序,似乎有必要考虑V_2O_3中费米能级处与简并d轨道相关的轨道自由度。
1998-10-23 cond-mat.str-el
Conversion of glassy antiferromagnetic-insulating phase to equilibrium ferromagnetic-metallic phase by devitrification and recrystallization in Al substituted Pr${_{0.5}}$Ca$_{0.5}$MnO${_3}$
结果表明,Pr ${_{0.5}}$ Ca $_{0.5}$ MnO ${_3}$和La ${_{0.5}}$ Ca $_{0.5}$ MnO ${_3}$(LCMO)在低温下表现出定性相似且明显异常的M-H曲线。在磁场作用下,两种材料都发生了一个宽的一阶不可逆的反铁磁(AF)-绝缘(I)-铁磁(FM)-金属(M)相变,并产生了软FM态。而Pr $_{0.5}$ Ca $_{0.5}$ Mn $_{0.975}$ Al $_{0.025}$ O $_3$(PCMAO)的低温平衡态为FM-M,而LCMO的低温平衡态为AF-I。在这两个系统中,各自的平衡相共存的另一个阶段与相反的顺序,这是不平衡的,和冷却场可以调整的分数共存相。它表明较早的共存FM-M相的行为像“磁性玻璃”在LCMO。在这里,我们表明,从专门设计的测量协议的AF-I相的PCMAO具有磁性玻璃态的所有特征。它在加热时失透,并且在退火后再结晶为平衡FM-M相。这种玻璃状的AF-I相也显示出类似的有趣的功能,观察到在FM-M磁性玻璃态的LCMO,当开始共存的玻璃分数较大,连续退火的结果在较大的平衡相的分数。两个锰氧化物系统之间的这种相似性,与各自的玻璃相和平衡相的对比磁顺序指向一个可能的普遍性。
2008-05-11 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Polaron-mediated spin correlations in metallic and insulating La$_{1-x}A_{x}$MnO$_{3}$ ($A$=Ca, Sr, or Ba)
中子能谱测量揭示了La $_{1-x}A_{x}$ MnO $_{3}$形式的锰氧化物材料中铁磁-顺磁相变附近和上方的短程自旋相关性,包括具有绝缘基态的样品以及具有金属基态的巨磁阻样品。准弹性磁散射揭示,形成明确的脊沿[100]型方向在动量空间。一个简单的模型,包括自旋极化的Mn离子之间的导电电子跳跃,成为自陷后几跳捕获的散射的这种磁性成分的基本物理。我们将此散射分量与扩散极化子的磁性部分相关联,因为我们观察到类似于从单个极化子产生的扩散结构散射的温度依赖性。
2014-12-08 cond-mat.str-el
Intertwined density waves in a metallic nickelate
镍酸盐是一种丰富的材料,从绝缘磁体到超导体。但是对于化学计量材料,绝缘行为是标准的,对于大多数后过渡金属氧化物。值得注意的例外是3D钙钛矿LaNiO $_3$,一种非常规的顺磁金属,和层状Ruddlesden-Popper相R $_4$ Ni $_3$ O $_{10}$,(R=La,Pr,Nd)。后者特别有趣,因为它们表现出不寻常的金属-金属转变。在这里,我们证明,这种过渡的结果从一个不相称的密度波与电荷和磁性的字符,位于中间的行为之间的金属密度波中看到的铬金属和绝缘条纹通常发现在层状镍酸盐。因此,RPDMATHABMN Ni $_3$ O $_{10}$,其似乎是3d过渡金属氧化物中巡游自旋密度波的第一个已知实例,代表了在较高镍价下的3D金属LaNiO $_3$的顺磁性与在较低镍价下的准2D RPDMATHABMP $_{2-x}$ Sr $_x$ NiO $_4$的极化子行为之间的重要桥梁。
2020-04-16 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
A local metallic state in globally insulating $La_{1.24}Sr_{1.76}Mn_2O_7$ well above the metal-insulator transition
利用角分辨光电子能谱研究了双层锰氧化物$La_{1.24}Sr_{1.76}Mn_2O_7$的金属-绝缘体转变过程中电子结构的演化。我们发现该体系对$T<T_C$是金属,对$T<T_C<T^*$是局部金属但全局绝缘体,对$T>T^*$是全局绝缘体.这些结果表明电子相分离和渗流效应对$La_{1.24}Sr_{1.76}Mn_2O_7$的金属-绝缘体转变的关键作用。
2006-12-27 cond-mat.str-el
Metallic ferromagnetism-insulating charge order transition in doped manganites
我们发现,双交换和杂质随机性的相互作用可以解释金属铁磁和绝缘电荷有序态之间的竞争掺杂锰氧化物。双交换被简化为伊辛型,而随机性由Falicov-Kimball二进制分布建模。在动力学平均场论的框架下考虑了组合模型。使用Kubo-Greenwood形式,输运系数明确表示在单粒子谱函数。将系统分为两个亚晶格,给出了棋盘电荷序参量和磁化强度的直接计算。数值结果表明,棋盘电荷序在低温下可以稳定在铁磁态内部。在棋盘电荷序铁磁转变点处还发现了绝缘体-金属转变。
2016-04-15 cond-mat.str-el
Orbitally-selective Breakdown of the Fermi Liquid and Simultaneous Enhancement of Metallic and Insulating States in Correlated Multi-band Systems with Spin-orbit Coupling
研究表明,自旋轨道耦合(SOC)对三轨道Hubbard模型中的轨道选择性Mott跃迁起着Janus-faced的作用,该模型在特定填充量的$2/3$(对双烯酸盐来说是最小的哈密顿量)下具有晶体场分裂.虽然SOC有利于金属状态,由于在较小的现场库仑排斥的轨道杂化的增强,它稳定的莫特绝缘状态归因于在较大的电子相互作用的轨道简并和带极化的增强提升。此外,轨道选择性非费米液体(OSnFL),其中费米液体的击穿和保留共存于不同的轨道,出现之间的轨道选择性莫特相和费米液体状态。这种新的状态可以用来解释在4种$d$材料中观察到的奇异金属行为,例如Ca $_{1.8}$ Sr $_{0.2}$ RuO $_4$,应变下的Ba $_2$ RuO $_4$和单轴压力下的Sr $_2$ RuO $_4$。我们建议,轨道选择性近藤击穿可能占OSnFL。
2021-07-01 cond-mat.str-el
Moiré Mott correlated mosaics in twisted bilayer 1T-TaS$_2$
Aalto University(阿尔托大学)
研究通过扭折双层1T-TaS₂的堆叠依赖性绝缘间隙,揭示了莫尔图案诱导的马赛克超晶格,具有局部磁矩和非磁性绝缘区域的竞争。
2026-09-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Quantum phase transition from a paramagnetic Anderson insulating state to a ferromagnetic many-body localized state via an intermediate ferromagnetic metallic phase
电子关联对Anderson绝缘体的影响是近20年来的研究热点之一,它表明Anderson绝缘相转变为一种新的绝缘态,称为多体局域化(MBL)。然而,自旋自由度的作用,在这个动态相变仍然是不清楚的相互作用强度的函数。在这项研究中,我们进行了实空间自旋分辨Hartree-Fock-Anderson模拟,以研究在三个空间维度中超过临界无序强度的金属-绝缘体跃迁,其中所有单粒子状态都是安德森本地化的,没有相互作用。在这里,相对较弱的相关性低于莫特制度被考虑在平均场的方式,但基本上完全引入无序效应。我们发现了两种类型的单粒子迁移率边缘,其中相互作用驱动的低能迁移率边缘的多重分形谱偏离与金属-绝缘体过渡的多重分形谱平滑连接的高能迁移率边缘的多重分形谱,而没有相互作用。我们表明,弱相互作用的绝缘相仍然是一个顺磁性的安德森绝缘状态的带宽度的顺序的温度。另一方面,我们发现,相对较强的相互作用的绝缘相仍然低于莫特制度是铁磁的,它变成铁磁金属态的临界温度远低于带宽的顺序。基于所有这些结果,我们提出了一个量子相变从一个顺磁安德森绝缘状态到一个铁磁MBL绝缘相通过一个中间的铁磁金属状态,这两个绝缘体之间的费米能量。
2022-07-10 cond-mat.dis-nn cond-mat.str-el
Electron-Phonon-Driven Three-Dimensional Metallicity in an Insulating Cuprate
晶格对铜氧化物和其他高温超导体的电子性质的作用尽管经过了几十年的理论和实验研究,但仍然存在争议。虽然强电子相关的范例表明绝缘体到金属转变背后的纯电子机制,最近的相互增强的电子-电子和电子-声子相互作用及其相关性的有序相的形成也被强调。在这里,我们结合偏振分辨超快光学光谱和国家的最先进的动态平均场论显示的相关绝缘状态在一个原型的未掺杂的铜酸盐的击穿晶格的重要性。我们确定的电子-声子耦合到特定的完全对称的光学模式在建立一个三维的金属状态,以下电荷光掺杂的签名。沿相关声子坐标的相干位移晶体结构的计算表明,绝缘状态是非常不稳定的金属化,尽管看似大的电荷转移能量尺度。这种迄今为止未观察到的绝缘体到金属的过渡介导的完全对称的晶格模式可以找到广泛的应用在过多的相关固体。
2020-01-08 cond-mat.str-el
Extended regime of coexisting metallic and insulating phases in a two-orbital electronic system
本文研究双轨道四分之一填充模型中密度-密度相互作用驱动的金属-绝缘体相变,发现非局域集体涨落导致金属态与莫特绝缘态在宽泛相互作用范围内亚稳共存,揭示了非局域关联对多轨道强关联体系电子性质的关键影响。
2023-05-28 cond-mat.str-el
Novel metallic and insulating states at a bent quantum Hall junction
研究了两个量子霍尔系统以直角相交的非平面几何结构的量子霍尔效应。当两个面在相等的填充因子nu时,结托管具有非量子化电导的通道,取决于nu。在nu = 1/3时,状态是金属的,随着温度T的下降,沿着结的电导增加。在nu = 1,2时,它是强绝缘的,而在nu = 3,4时,它只表现出弱的T依赖性。在沿结施加直流电压偏置时,微分电导再次显示出三种不同的行为。Hartree计算的分散在交界处说明了可能的解释,并强调从平面QH结构的差异。
2007-02-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Anderson's theorem for correlated insulating states in twisted bilayer graphene
魔角扭曲双层石墨烯中相关绝缘相的出现表现出很强的样品依赖性。在这里,我们推导出一个安德森定理的Kramers谷间相干(K-IVC)状态,一个主要的候选人描述的相关绝缘体在均匀填充的莫尔平带的无序的鲁棒性。我们发现K-IVC间隙对局部扰动是鲁棒的,局部扰动在$\mathcal{PT}$下是奇的,其中$\mathcal{P}$和$\mathcal{T}$分别表示粒子-空穴共轭和时间反演。相反,$\mathcal{PT}$ -偶扰动一般会诱导子带隙态,并减小甚至消除带隙。我们使用这个结果来分类的K-IVC状态对各种实验相关的扰动的稳定性。安德森定理的存在将K-IVC态从其他可能的绝缘基态中挑选出来。
2022-07-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Metallic and Insulating behaviour in p-SiGe at nu = 3/2
Shubnikov-de Haas的数据呈现为p-SiGe样品表现出强烈的绝缘行为,在nu = 3/2。除了定义高场金属-绝缘体跃迁到该相的固定点之外,还可以为nu = 3 -> 2和2 -> 1的量子霍尔跃迁识别单独的固定点。数据的另一个特征是霍尔电阻率在绝缘阶段接近于零,这表明它不是一个凹入的霍尔绝缘体。的行为被解释在强交换相互作用。在整数填充因子下,这些导致0向上箭头和1向下箭头朗道能级交叉并很好地分离,但在非整数nu值下,屏蔽降低了交换效应并导致能级粘在一起。它建议的绝缘行为,和高场金属/绝缘体的转变,是一个强交换相互作用的结果。
2002-08-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Fractionalization in Fractional Correlated Insulating States at $n\pm 1/3$ filled twisted bilayer graphene
该研究证明扭转双层石墨烯在$n\pm1/3$填充下的分数相关绝缘态具有分数电荷和受限迁移性,量子涨落驱动形成量子双纽线液体或固体,并发现$U(1)\times U(1)$ 1-形式对称性统一了激发运动,预测稀掺杂产生Luttinger液体行为。
2023-07-25 cond-mat.str-el
Correlated insulating phases of twisted bilayer graphene at commensurate filling fractions: a Hartree-Fock study
受最近观察到的绝缘状态在扭曲的双层石墨烯,我们研究的性质相关的绝缘相的扭曲的双层石墨烯在相称的填充分数。我们采用连续介质模型,将库仑相互作用投影到平带上,利用Hartree-Fock近似研究了基态。在不存在六方氮化硼衬底的情况下,基态是在电荷中性(填充$ν$ = 0,或每个莫尔单元四个电子)和$ν$ = -1/4和-1/2(每个单元分别三个和两个电子)时的谷间相干态,以及在$ν$ = -3/4(每个单元一个电子)时的$C_2\mathcal{T}$的相干破裂态。六方氮化硼衬底将所有$ν$处的基态驱动为$C_2\mathcal{T}$对称破缺态。我们的结果为进一步研究扭曲双层石墨烯中丰富的关联物理提供了很好的参考。
2020-07-22 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Interface-induced collective phase transition in VO2-based bilayers studied by layer selective spectroscopy
Institute of Multidisciplinary Research for Advanced Materials (IMRAM), Tohoku University(东北大学先进材料多学科研究所);Photon Factory, Institute of Materials Structure Science, High Energy Accelerator Research Organization (KEK)(高能加速器研究机构物质结构科学研究所光子工厂);Institut des Sciences Moléculaires d’Orsay, Université Paris-Saclay(巴黎萨克雷大学奥赛分子科学研究所)
本研究利用层选择光谱技术探究VO₂基双层膜的界面相变,发现界面可诱导单斜绝缘相VO₂转变为金红石金属相,该集体相变由界面能与体相自由能的平衡驱动,且温度诱导相变伴随面内相分离。
2025-09-17 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Unveiling the Origin of the Insulating Ferromagnetism in LaMnO3 Thin Film
结合遗传算法优化、第一性原理计算和双交换模型研究,我们揭示了LaMnO 3薄膜中的奇异绝缘铁磁性起源于以前未报道的G型d_{3z^2-r^2} / d_{x^2-y^2}轨道有序.由于轨道有序和强的电子-声子耦合,绝缘能隙打开。因此,在LaMnO 3薄膜中存在两个应变诱导相变,从绝缘的A型反铁磁相到绝缘的铁磁相,再到金属的铁磁相。这些相变可用于隧穿磁阻和隧穿电阻相关器件。
2013-10-14 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Metallic surface of a bipolaronic insulator
我们调查的可能性,强耦合的电子-声子系统的表面表现出不同的散装时,相关参数是不均匀的,由于界面的存在。我们考虑参数的变化,使表面更金属或更绝缘体比散装。虽然当块体是金属时,似乎不可能稳定真正绝缘的表面,但可以实现相反的情况。金属表面确实可以从体中实现的双极化绝缘体去耦。
2010-09-21 cond-mat.str-el
Correlated Insulating States in Twisted Double Bilayer Graphene
我们提出了一个结合实验和理论研究的扭曲双双层石墨烯的扭曲角在1°和1.35°之间。与莫尔能带结构计算一致,我们观察到绝缘体在整数莫尔带填充1和3,但不是2。施加的横向电场将第一莫尔导带与相邻带分离,并且有利于在1/4、1/2和3/4带填充处出现相关绝缘体。绝缘状态在1/4和3/4带填充出现只有在一个平行的磁场(B_{||}),而在半带填充的电阻是弱依赖于B_{||}。这些发现表明,当莫尔平带被光谱隔离时,相关绝缘体是有利的,自旋极化在1/4和3/4带填充,谷极化在1/2带填充。
2019-11-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Correlated Insulating States at Fractional Fillings of the WS2/WSe2 Moiré Lattice
范德华材料的莫尔超晶格,如扭曲的石墨烯和过渡金属二硫属化物,最近已经成为一个迷人的平台,研究二维强关联态,这要归功于莫尔能带中强的电子相互作用。在大多数系统中,当莫尔晶格被每个莫尔晶胞的整数个电子填充时,相关态出现。最近,在WS 2/WSe 2异质双层中,已经报道了在每个莫尔晶胞中填充1/3和2/3空穴的相关态,暗示了电子相互作用的长程性质。在这项工作中,采用扫描微波阻抗显微镜技术,是敏感的局部电气性能,我们观察到一系列的相关绝缘状态的摩尔纹的迷你带的分数填充的电子和空穴掺杂的侧面在角度对齐的WS 2/WSe 2异质双层,与某些状态持续在温度高达120 K。蒙特卡罗模拟表明,这些绝缘状态对应于莫尔晶格中的电子有序,其周期性远大于莫尔晶胞,表明在最近的邻居之外存在令人惊讶的强和长程相互作用。我们的发现为研究两个维度的强相关状态带来了前所未有的机会。
2020-11-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Novel Orientational Ordering and Reentrant Metallicity in KxC60 Monolayers for 3 <= x <= 5
我们已经进行了本地STM研究钾掺杂的C60(KxC 60)单分子膜在一个广泛的制度的相图。当K含量从x = 3增加到5时,KxC_(60)单分子膜发生了金属-绝缘体-金属的凹进相变,并呈现出多种新颖的取向有序。最引人注目的新结构具有绝缘K4+ dC 60的风车状7分子晶胞。我们建议,在KxC 60的取向有序的驱动机制是通过最大化的重叠相邻的分子轨道在整个掺杂范围x = 3至5的电子动能的降低。在绝缘相和金属相中,这分别产生了超交换和双交换相互作用的轨道版本。
2007-12-04 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Orbital textures and evolution of correlated insulating state in monolayer 1T phase transition metal dichalcogenides
本研究通过ARPES观测单层1T相过渡金属二硫属化物的下哈伯德带,发现硫族p态杂化调节带宽稳定莫特绝缘态,并提高转变温度,为关联电子研究提供新平台。
2025-04-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Decoupling superconductivity and correlated insulators in twisted bilayer graphene
当双层石墨烯旋转故障的角度$θ\approx 1.1^\circ$,理论预测形成一个平坦的电子带和相关的绝缘,超导和铁磁状态都已观察到部分带填充。超导性与相关绝缘体的接近性表明了这些状态之间的密切关系,这让人想起了通过掺杂莫特绝缘体而产生超导性的铜氧化物。在这里,我们表明,超导性可以出现没有相关的绝缘状态。虽然超导电性和相关绝缘行为在平带条件附近最强,但超导电性在较大的角度失谐下仍然存在。我们的观察结果与“竞争阶段”的图片是一致的,其中绝缘体和超导性来自不同的机制。
2019-12-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Impact ionization processes in the steady state of a driven Mott insulating layer coupled to metallic leads
我们研究了一个简单的模型,光伏能量收集跨莫特绝缘间隙组成的相关层连接到两个金属铅在不同的化学势。在用时间周期性电场驱动该层时,从低能量到高能量引线感应出粒子电流。我们解决特别是碰撞电离的问题,即一个粒子的光激发到高能量的一部分,上哈伯德带使用其额外的能量,产生第二个粒子空穴激发。我们发现一个急剧增加的光电流进入频率制度时,碰撞电离是可能的。在莫特间隙的大值,在那里的碰撞电离是积极不允许的,我们观察到抑制的电流和堆积的电荷在上哈伯德带的高能量部分。我们的研究是基于Floquet-DMFT处理与所谓的辅助主方程方法作为杂质求解器。我们验证的近似,从而自能采取对角线的Floquet指数,是适当的参数范围内,我们正在考虑。
2018-01-24 cond-mat.str-el
Transient transition from free carrier metallic state to exciton insulating state in GaAs by ultrafast photoexcitation
我们提出了系统的研究GaAs的瞬态动力学的超快时间分辨光反射率。在光激发非平衡态下,我们发现瞬态反射率谱$ΔR/R$(t $>$ 0)的符号反转,从室温附近的正值变为低温下的负值。前者对应于瞬态自由载流子金属态,而后者归因于激子绝缘态,其中瞬态电子性质主要由激子主导,导致瞬态金属-绝缘体转变(MIT)。通过对时间分辨光谱强度变化的分析,确定了两个转变温度T $_1$和T $_2$。我们发现,光激发MIT开始出现在T $_1$高达$\sim$ 230 K,在0.4 ps的负倾角功能方面,并成为稳定低于T $_2$与负常数后40 ps的光谱。我们的研究结果解决了一个相图,通过温度和光激发为MIT提供了一个框架,并阐明了光半导体相互作用和激子物理的理解。
2017-05-24 cond-mat.str-el
Theoretical study of insulating mechanism in multi-orbital Hubbard models with a large spin-orbit coupling: Slater versus Mott scenario in Sr$_2$IrO$_4$
为了研究5-$d$过渡金属氧化物Sr $_2$ IrO $_4$的绝缘机制,我们研究了正方晶格上具有大自旋轨道耦合的三轨道哈伯德模型的基态性质.利用变分Monte Carlo方法,我们发现,随着库仑相互作用的增加,出现在每个位置一个空穴的基态相图中的绝缘态从弱关联到强关联的反铁磁(AF)态变化。这种交叉的特征在于AF绝缘状态的不同能量增益机制,即,从相互作用能驱动的Slater型绝缘体到带能驱动的Mott型绝缘体,其中库仑相互作用增加。我们的计算表明,Sr $_2$ IrO $_4$是一个“适度相关”AF绝缘体位于Slater型和Mott型绝缘体之间的中间耦合区。
2014-04-15 cond-mat.str-el
Spatial Correlations and the Insulating Phase of the High-$T_c$ Cuprates: Insights from a Configuration-Interaction-Based Solver for Dynamical Mean Field Theory
一个最近提出的组态相互作用为基础的杂质求解器被用来结合单网站和四网站集群动态平均场近似调查的三带铜氧化物模型被认为是描述高转变温度的铜氧化物超导体的电子结构。使用组态相互作用求解器可以验证结果相对于浴轨道数的收敛性。包括在集群近似的空间相关性基本上移动的金属-绝缘体相边界相对于单站点近似的预测,并增加约1 eV以上的单站点的结果的绝缘相的预测能隙。在四位近似中发生的顶点校正行为,以显着增加的值附近的间隙边缘的光学电导率,从而在一个更好的协议与数据。计算揭示了两个不同的相关绝缘状态:“磁相关绝缘体”,其中非平凡的站点间的相关性发挥了重要作用,在稳定的绝缘状态,和强相关绝缘体,其中本地物理足够。计算结果与实验数据的比较表明,铜氧化物处于磁相关的莫特绝缘体状态。
2015-01-28 cond-mat.str-el
Emergence of a correlated insulating state in bulk 1T-NbSe$_2$ via metal intercalation
Truventic LLC(Truventic有限责任公司);University of Central Florida(中佛罗里达大学)
通过电化学Sn掺杂实现bulk 1T-NbSe₂,其表现出绝缘输运行为,与2H-NbSe₂的金属特性形成对比,理论计算揭示了电子相关性在绝缘态中的关键作用。
2026-05-07 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Doublon Dynamics of the Hubbard Model on Triangular Lattice
利用胞腔动力学平均场论研究了三角格子上半填充哈伯德模型中的双光子动力学。通过对最近邻动力学关联的研究,我们证明了最近邻的doublon-holon对具有很强的吸引力,特别是在绝缘相。我们还计算了双光子的在位动力学关联,发现双光子在金属相中的寿命比在绝缘相中的寿命长。在长时间区域中,金属相在各种最近邻配置中具有持续的波动,而绝缘相中的波动非常小。得到的结果表明,在金属和绝缘相的doublon之间的动力学的明显差异。
2014-04-26 cond-mat.str-el
Ferromagnetic insulating phase in Pr{1-x}Ca{x}MnO3
通过中子散射实验和理论计算,研究了Pr_(0.75)Ca_(0.25)MnO_3的铁磁绝缘(FM-I)态。绝缘行为是强大的对外部磁场,并归因于既不是铁磁金属(FM-M)相和非铁磁绝缘相之间的相分离,也不是电荷有序。我们发现,Jahn-Teller型晶格畸变比PrMnO 3弱得多,磁相互作用几乎是各向同性的。这些特征类似于锰氧化物的铁磁金属状态,但自旋交换相互作用J与FM-M状态相比大大降低。基于交错型轨道序的理论计算很好地再现了FM I相自旋和轨道态的一些特征。
2003-06-25 cond-mat.str-el