Single-Particle Dynamics in the Vicinity of the Mott-Hubbard Metal-to-Insulator Transition
研究了由电子间强排斥作用引起的金属-绝缘体相变的单粒子动力学。系统采用半满哈伯德模型描述,模型采用高分辨动态密度矩阵重整化的动态平均场论处理。我们提供的理论光谱的动量分辨率,便于比较光电子能谱学。
2008-02-18 cond-mat.str-el
Effects of Strong Correlation and Randomness in the Vicinity of the Mott Transition in the Quasi-One-Dimensional Hubbard Model
我们研究了在Mott金属-绝缘体转变附近的强关联效应,使用耦合清洁或无序的Hubbard链,在垂直于链的方向上具有无限大的坐标数$D_{\perp}\to\infty$,并具有长程横向跳跃。利用一维哈伯德模型的精确结果,对强电子关联效应进行了部分非微扰处理。在清洁系统的情况下,热力学和传输量的特点莫特从费米液体状态,如比热系数,德鲁德重量,和压缩性,得到作为空穴掺杂$δ=1-n$($n$,电子密度)的函数的横向跳跃范围$l_{\perp}$的倒数方面的系统扩展。我们发现这些量的$δ$依赖性表现出非普适行为,其指数依赖于电子-电子相互作用的强度。结果表明,在无序存在的情况下,动态电导率的频率依赖性服从Mott定律,这意味着在有限程相互作用下,$δ\to 0$可能存在{ \it Mott玻璃态}.
2000-07-11 cond-mat.str-el
Mott State and Quantum Critical Points in Rare-Earth Oxypnictides $RO_{1-x}F_xFeAs$ ($R=La, Sm, Nd, Pr, Ce$)
用{ \it ab initio} SGGA和SGGA+U密度泛函方法研究了新发现的RO $_{1-x}$ F $_x $ FeAs型铁基高温氧磷属元素超导体的磁相图,其中稀土元素R=La,Sm,Nd,Pr和Ce.我们发现未掺杂的LaOFeAs是一个莫特绝缘体时,通过SGGA+U的任何物理相关值的$U$的电子相关。根据SGGA导体,掺杂化合物在空穴掺杂浓度为$x_c$ =0.075(R=Nd、Pr)和电子掺杂浓度为$x_c$ =0.25(Ce)和0.6(Sm)时具有从反铁磁到非磁性状态的转变。在这些稀土oxypnictides超导因此出现在附近的磁量子临界点,电子相关性预计将发挥重要作用,因为附近的莫特绝缘状态在零掺杂。
2008-10-31 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Mott Transition, Compressibility Divergence and P-T Phase Diagram of Layered Organic Superconductors: An Ultrasonic Investigation
本文用超声波速度测量法研究了有机超导体$κ$ -(BEDT-TTF)$_2$ Cu[N(CN)$_2$ Cl的相图。不同的相变被确定槽的几个弹性异常特征的等压和等温扫描。我们的数据揭示了两个交叉线的临界点上终止的一阶莫特过渡线。当临界点是接近沿这些线,我们观察到一个戏剧性的软化的速度是一致的发散压缩的电子自由度。
2002-09-23 cond-mat.str-el
Scaling theory of the Mott transition and breakdown of the Grüneisen scaling near a finite-temperature critical end point
我们讨论了在有限温度临界端点附近的晶格响应的标度理论。的热膨胀系数被证明是更奇异的比热,这样的Grüneisen比发散的临界点接近,除了其附近。更一般地说,我们表示的尺度函数,我们明确评估的二维伊辛普适性类的热膨胀系数。最近对层状有机导体kappa-(BEDT-TTF)_2X在Mott转变附近的热膨胀系数的测量得到了很好的描述。
2010-06-15 cond-mat.str-el
Bandwidth-control vs. doping-control Mott transition in the Hubbard model
基于哈伯德模型的从转子模型\cite{Florens},我们重新研究了自旋液体莫特绝缘体到费米液体金属的带宽控制和掺杂控制的Mott跃迁(BCMT和DCMT),其中Mott跃迁由玻色子集体激发的软化来描述.我们发现,远离半填充的绝缘相的性质与半填充的绝缘相的性质不同,即电荷密度波与拓扑序共存(自旋液体)远离半填充,因为在“双磁场“的存在下,涡旋的凝聚一般破坏平移对称性。而拓扑秩序保持稳定,由于费米面附近的无隙激发。进行重整化群分析,我们讨论了由于费米面耗散规范涨落的BCMT和DCMT的作用。
2006-03-07 cond-mat.str-el
Bosonic Analogs of Fractional Quantum Hall State in the Vicinity of Mott States
本文从分数量子霍尔态在莫特绝缘体附近的玻色类似物的角度研究了具有最近邻排斥的玻色-哈伯德模型。首先,通过古茨维勒近似,我们获得了BHM在磁场中的相图。然后,我们引入了一个描述MI上多余粒子的有效哈密顿量,并计算了涡旋密度、动量分布和能隙。这些计算表明,小NN排斥的旋涡固体的形式,但均匀的无特征的“玻色金属”取代它作为NN排斥的增加。我们考虑特定的填充因子,在该玻色子的OOH状态预计将形成。介绍了用于描述过剩粒子的Chern-Simons(CS)规范理论,并引入了一种修正的Gutzwiller波函数,它描述了带有附加通量量子的玻色子。利用该波函数计算了玻色-玻色H态中多余粒子的能量,并与涡旋固体和玻色金属的能量进行了比较。我们发现玻色-α-H态的能量低于玻色-金属态的能量,与涡旋固体的能量相当。最后,我们利用我们以前提出的研究电子的量子阱效应的晶格CS理论,阐明了复合费米子出现的条件。
2016-12-26 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Critical Behavior in Doping-Driven Metal$-$Insulator Transition on Single-Crystalline Organic Mott-FET
我们提出了在场效应晶体管(FET)沟道中观察到的掺杂驱动的Mott转变附近的载流子输运性质,所述场效应晶体管(FET)沟道使用典型的二维有机莫特绝缘体$κ$ -(BEDT-TTF)$_2$ CuN(CN)$_2$ Cl($κ$-Cl)的单晶。相变似乎涉及两步交叉,一个在霍尔测量中,另一个在电导率测量中。电导率的交叉发生在电导量子$e^2/h$周围,因此与“坏金属”行为无关,这与半填充有机莫特绝缘体或掺杂无机莫特绝缘体中的MIT形成鲜明对比。通过对电导率的深入标度分析,发现上述MIT附近的载流子输运性质可以用高温Mott量子临界渡越来描述,理论上认为这是各种类型Mott跃迁的普遍特征. [This本文件是提交作品的未经编辑的作者版本,该作品随后在同行评审后被接受在Nano Letters上发表,版权所有©American Chemical Society。要访问最终编辑和出版的工作,请参阅http://dx.doi.org/10.1021/acs.nanolett.6b03817]
2017-01-12 cond-mat.str-el
Strong Coupling Superconductivity in the Vicinity of the Structural Quantum Critical Point in (Ca$_x$Sr$_{1-x}$)$_3$Rh$_4$Sn$_{13}$
超导准方钴矿(Ca $_x$ Sr $_{1-x}$)$_3$ Rh $_4$ Sn $_{13}$族的结构量子临界点为$x_c=0.9$,超导转变温度$T_c$在该临界点附近有一个圆顶形的变化,我们用比热探测了整个系列跨越量子临界点的正常态和超导态.我们的分析表明,一个显着降低的有效德拜温度接近$x_c$,我们解释为伴随着结构不稳定性的声子软化的结果。此外,在结构量子临界点附近发现$2Δ/k_BT_c$和$ΔC/γT_c$的显著大的增强超过Bardeen-Cooper-Schrieffer(BCS)值。(Ca $_{x}$ Sr $_{1-x}$)$_3$ Rh $_4$ Sn $_{13}$的相图为研究结构量子临界性和强电子-声子耦合超导电性之间的相互作用提供了一个模型系统。
2015-09-29 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Soft phonon modes in the vicinity of the structural quantum critical point
准方钴矿超导体$A_3T_4$ Sn $_{13}$($A$ =Sr,Ca; $T$ =Ir,Rh,Co)是高度可调谐的,其特征在于结构量子临界点。我们构建了这些等价化合物的温度-晶格常数相图,分别将Ca $_{3}$ Rh $_4$ Sn $_{13}$和Ca $_{3}$ Co $_4$ Sn $_{13}$作为接近和远离结构量子临界点的成员。解卷积的晶格比热和电阻率提供了一个近似的声子态密度$F(ω)$和电子-声子输运耦合函数$α_{tr}^2F(ω)$的钙$_{3}$铑$_4$锡$_{13}$和钙$_{3}$钴$_4$锡$_{13}$,使我们能够调查的结构量子临界点的影响。我们的结果支持声子软化的情况接近结构量子临界点,并解释了增强的耦合强度接近结构不稳定性。
2017-04-26 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
SU(2) gauge theory of the Hubbard model: Emergence of an anomalous metallic phase near the Mott critical point
我们提出了一种可能的机制,在两个空间维度,即本地配对涨落频繁出现的异常金属相。引入对转子表象将裸电子分解为集体对激发和重整化电子,导出了哈伯德模型的SU(2)规范理论,作为U(1)规范理论\cite{Florens,LeeLee}的扩展版本,只允许局域密度涨落.由于我们的有效SU(2)规范理论允许两种集体玻色子分别对应于对激发和密度涨落,在自旋液体莫特绝缘体和U(1)规范理论的费米液体金属之间自然地出现了一个中间相\cite{Florens,LeeLee},其特征是密度涨落模软化为费米液体,但对激发模有间隙。我们发现,这个中间相被确定为一个异常的金属相,因为没有类电子准粒子,虽然它是金属。
2006-06-26 cond-mat.str-el
Enhanced nematic fluctuations near an antiferromagnetic Mott insulator and possible application to high-$T_{c}$ cuprates
基于对强欠掺杂铜氧化物超导体向列性的广泛实验观察,我们研究了在具有Néel型反铁磁序的莫特绝缘体附近存在增强的磁涨落的可能性.通过在正方晶格上对同时包含Cu- $d$和O-$p$轨道的有效模型进行强耦合展开,我们证明了$p$ -轨道的四极涨落不可避免地在$d$ -轨道的自旋之间产生双二次耦合.我们的经典蒙特卡罗模拟和大- $N$计算揭示的关键点是,双二次项有利于局部条纹状的磁涨落,这导致增强的磁化率,在由有效海森堡交换$J$确定的温度范围内开始。我们讨论的影响,这种类型的磁谱和轮廓可能的影响,我们的理解向列性的铜酸盐。
2019-04-23 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Dynamic response functions for the Holstein-Hubbard model
本文给出了零温下粒子-空穴对称哈伯德模型的动力学关联函数的计算结果。我们阐明了在不同的金属到绝缘体的转变的电子-电子和电子-声子相互作用的特殊性的竞争影响。库仑排斥被发现占主导地位的行为在大部分的金属制度。通过抑制电荷波动,它有效地将电子从声子中分离出来。声子传播子在金属到双极化子跃迁附近表现出特征软化,但在Mott跃迁附近几乎没有软化。
2004-04-14 cond-mat.str-el
Emergence of Elastic Softening Featuring Ultra-Slow Dynamics Around Magnetic Critical Endpoint in UCoAl
本文通过超声测量研究UCoAl在临界端点附近的弹性软化,发现超慢弛豫和频率色散,并指出四极矩自由度对临界端点形成的作用。
2023-07-03 cond-mat.str-el
Magnetothermoelectric Response at a Superfluid--Mott Insulator Transition
研究了超流--莫特绝缘体量子相变附近的有限温度磁热电响应。我们着重研究玻色-哈伯德模型的粒子-空穴对称跃迁,并将洛伦兹不变性的论证与量子玻尔兹曼计算相结合。通过一个热膨胀,我们发现,一个非零的热电张量和有限的热导率支持在这个量子临界制度。我们评论在这个问题中的奇异能斯特效应。
2006-10-25 cond-mat.str-el hep-th
Phonons and Magnetic Excitations in Mott-Insulator LaTiO$_3$
在6 ~ 300 K温度范围内测量了化学计量比LaTiO $_3$(T $_N = 150$ K)的偏振拉曼光谱。与半金属LaTiO $_{3.02}$的早期报道相反,既没有观察到强的背景散射,也没有观察到Fano形状的拉曼谱线。在655 cm $^{-1}$处的高频声子线在低于T $_N$时表现出异常软化:结构重排的特征。通过与晶格动力学计算的比较,对拉曼谱线的归属进行了讨论,并讨论了磁有序化后结构变化的性质。在反铁磁相中出现的宽拉曼带被归属于双磁振子散射。超交换常数$J = 15.4\pm0.5$ meV的估计与中子散射研究的结果非常一致。
2003-10-21 cond-mat.str-el physics.optics
Critical behavior at the dynamic Mott transition
我们研究放置在正常金属上的超导岛的方形阵列的磁阻,这为实现和探索量子多体系统及其动力学提供了一个独特的可调实验室。发现了一种涡旋莫特绝缘体,在这种绝缘体中,磁场诱导的涡旋通过它们之间的强排斥作用被冻结在蛋笼势的凹坑中。我们发现一个绝缘体到金属的过渡所施加的电流驱动,并确定临界指数表现出惊人的相似性,与常见的热力学液体-气体过渡。提出了一个简单而直接的量子力学图像,它描述了深绝缘态的隧穿动力学和临界点附近观察到的标度行为。我们的研究结果提供了一个全面的描述动态莫特临界行为,并建立了平衡和非平衡相变之间的深刻联系。
2014-08-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Colossal magnetoresistance in a Mott insulator via magnetic field-driven insulator-metal transition
我们提出了一种新型的巨磁电阻效应,这种效应是由于在适当的磁场作用下,双层层状钛掺杂的Ca $_3$ Ru $_2$ O $_7$中Mott绝缘态的反常崩塌引起的。这种绝缘体-金属转变伴随着晶格和磁性结构的变化。我们的发现具有重要的意义,因为磁场通常稳定的绝缘基态在Mott-Hubbard系统,因此需要更深入的理论研究,重新审视磁场调谐的Mott系统的磁和电子的不稳定性和自旋晶格电荷耦合。这项研究进一步提供了一个模型的方法来寻找CMR系统以外的锰氧化物,如莫特绝缘体之间的竞争相的边界附近。
2018-02-07 cond-mat.str-el
Mott domain walls: a (strongly) non-Fermi liquid state of matter
大多数Mott系统在金属-绝缘体转变附近显示低温相共存区域。最近在模拟和实验中都观察到了分离各个相的畴壁,显示出不寻常的性质。首先,它们通常覆盖相当大的体积分数,因此不能被忽略。其次,它们既不像典型的金属,也不像标准的绝缘体,显示出不熟悉的(局部)输运性质的温度依赖性。在这里,我们仔细看看这样的畴壁物质通过检查一个适当的不稳定的解决方案的哈伯德模型。我们表明,在这个制度的运输是由“弹性准粒子”的出现,显示出强大的非费米液体功能,反映了量子临界波动附近的莫特点。
2022-10-04 cond-mat.str-el
Electron mass enhancement and magnetic phase separation near the Mott transition in double layer ruthenates
本文详细地研究了Ca $_3$(Ru $_{1-x}M_x$)$_2$ O $_7$($M$ = Ti,Fe,Mn)单晶的比热。在不同的掺杂剂和掺杂水平下,存在三个不同的区域,包括具有由铁磁双层形成的反铁磁(AFM)序的准2D金属态(AFM- $b$)、具有G型AFM序的Mott绝缘态(G-AFM)和具有混合AFM-b和G-AFM相的局域态。我们的比热数据提供了深入的了解由Ti和Mn掺杂引起的莫特转变。我们不仅观察到异常的大质量增强,而且在比热中还观察到一个附加项,即局部区域中的$C\propto T^2$。$C\propto T^2$项最有可能是由于FM和AFM组件的长波长激发。德拜温度的降低被观察到在G型AFM区域,表明与莫特转变的晶格软化。
2018-10-01 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Doping evolution of the phonon density of states and electron-lattice interaction in Nd$_{2-x}$Ce$_x$CuO$_{4+δ}$
用非弹性中子散射研究了$n$型高$T_c$超导体Nd $_{2-x}$ Ce $_x$ CuO $_{4+δ}$(NCCO)从半填充Mott绝缘体($x=0$)到$T_c=24$ K超导体($x=0.15$)的广义声子态密度(GDOS)的演化.在通过Ce取代用电子掺杂Nd $_2$ CuO $_{4+δ}$(NCO)中的CuO $_2$平面时,GDOS中最显著的变化是与Cu-O键拉伸和面外氧振动模式相关联的最高声子分支的软化。然而,软化发生在第一个百分之几的Ce掺杂,是不相关的电子掺杂诱导的非超导-超导转变(NST)在$x\approx 0.12$。这些结果表明,$n$型高$T_c$超导体中的电子-晶格耦合不同于$p$型材料中的电子-晶格耦合。
2002-03-29 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Detection of chiral spin fluctuations driven by frustration in Mott insulators
本文针对拓扑有序态手性特征检测难题,利用精确对角化结合多通道拉曼散射,研究阻挫递增晶格Hubbard模型的共振A₂g通道,发现莫特能隙附近强手性自旋激发,阻挫增强使A₂g响应软化,为探测手性自旋液体提供新途径。
2025-02-10 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Lattice frustration in spin-orbit Mott insulator Sr3Ir2O7 at high pressure
纠缠在一起的电荷、自旋、轨道和晶格自由度可以赋予5d化合物奇异的性质。目前的兴趣集中在这些材料中的电磁相互作用,而晶格几何形状的重要作用仍有待充分认识。为此,我们调查的压力诱导相变的自旋轨道莫特绝缘体Sr 3 Ir 2 O 7与拉曼光谱,电阻,和X射线衍射测量。我们揭示了一个有趣的磁过渡与结构转变在14.4 GPa,但没有并发的绝缘体-金属过渡。因此不存在磁态和莫特绝缘态之间的传统相关性。所观察到的软化的一个磁振子模式可以解释由减少tetravel失真,而实际的磁过渡与倾斜的IrO 6八面体。这项工作突出了晶格挫折在确定Sr 3 Ir 2 O 7的高压相的关键作用。利用压力控制晶体结构来控制电磁特性的能力为探索自旋轨道莫特绝缘体中的新量子态提供了一种新的途径。
2019-05-23 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Transition of a prestine Mott insulator to a correlated Fermi liquid: Pressure-dependent optical investigations of a quantum spin liquid
对二维有机量子自旋液体$β^{\prime}$-EtMe $_3$ Sb [Pd(dmit)$_2$] $_2$的系统的压力和温度依赖的红外研究揭示了莫特绝缘体-金属转变的电子和晶格演化。不断增加的流体静压力抑制绝缘的基态; $p>0.6$~GPa,德鲁德类组件的发展表明在费米能级的相干准粒子的外观。在Mott跃迁附近,不仅电子态迅速变化,而且振动模式在频率和Fano常数上都出现了跳跃,表明晶格与电子之间存在强耦合。在0.6GPa以上,面内光学响应的各向异性发生反转。研究结果进行了详细讨论,并总结在相图包括不同的实验方法。
2019-01-31 cond-mat.str-el
Mott transitions in the Periodic Anderson Model
本文在动力学平均场论的框架内研究了周期性安德森模型(PAM),特别着重于它所包含的相互作用驱动的Mott跃迁,以及由此产生的Mott-Hubbard型和电荷转移型莫特绝缘体。本文首先在一般的基础上,利用两个精确的结果,在包括金属相、Mott相、Kondo相和带绝缘体相的模型参数的全部范围内,推导出PAM相图的形式,然后证明了描述PAM在Mott相变附近的有效低能模型是一个单带哈伯德模型,其有效跳跃一般不只是最近邻的,但会随着距离呈指数衰减这种映射被证明有一系列的物理问题的影响,从相边界的单粒子动力学,所有这些都证实和补充NRG计算。最后,我们考虑了局域简并的非费米液体莫特绝缘体,这需要一个双自能描述。这是产生了一些确切的结果,相关的本地时刻,电荷,和相互作用重整水平,连同概括的Luttinger定理的莫特绝缘体。
2016-06-04 cond-mat.str-el
Spin Liquid States at the vicinity of metal-insulator transition
本文研究了金属-绝缘体相变附近的量子自旋液体态。假设QSL中的低能激发用“自旋”占据数标记,并且费米表面结构与相应的金属(费米液体)侧相同,我们提出了QSL的唯象Landau类低能理论,并表明通常的U(1)QSL是这类自旋液体的代表成员。基于我们的有效低能理论,提出了一种替代Brinkman-Rice的Mott金属-绝缘体相变图象。在这种唯象下讨论了量子超晶格的电荷、自旋和热响应。
2013-10-15 cond-mat.str-el
Thermoelectric response in the incoherent transport region near Mott transition: the case study of La1-xSrxVO3
本文系统地研究了典型的填充控制Mott相变系统La_(1-x)Sr_xVO_3的高温热电响应。在Mott转变附近,非相干电荷输运随着温度的升高而出现,热电势经历了两个基本的交叉,渐近地接近从熵考虑所期望的极限值,如所知的Heikes公式。通过与动力学平均场论的结果比较,我们发现Mott临界态的热电势主要测量的是每个载流子的熵,它取决于测量温度下的电子自由度.我们的研究结果证实了Heikes公式确实适用于实际温度(T> 200 K)下的真实关联电子系统。
2011-03-15 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Quantum critical scaling for finite temperature Mott-like metal-insulator crossover in a few layered-MoS$_2$
对于没有无序的清洁系统,人们已经提出了强电子-电子相互作用驱动的二维绝缘相的可能性,但还缺乏严格的证明。在这里,我们研究了有限温度下的传输行为的几个分层的MoS $_2$材料在附近的密度驱动的金属-绝缘体转变(MIT),揭示了以前被忽视的通用功能特性的强关联电子系统。基于Wigner-Mott理论观点,我们的标度分析最终表明,这种转变是由强电子-电子相互作用驱动的,而不是无序的,与其他Mott系统中所见的惊人相似。我们的研究结果提供了令人信服的证据,表明过渡金属二硫属化物为强关联物理的研究提供了理想的试验场,这应该为未来的研究开辟了一条令人兴奋的途径,与扭曲双层石墨烯的最新进展平行
2019-11-11 cond-mat.str-el
Interlayer Hopping between Surface Mott Insulator and Bulk Band Insulator in layered 1T-TaS_{2}
本研究以层状1T-TaS₂为平台,采用HREELS和FTIR双重光谱方法区分其表面莫特绝缘态与体相带绝缘态,结合DMFT揭示温度诱导的层间跳跃对绝缘态演化的调控机制。
2025-01-28 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Wigner-Mott scaling of transport near the two-dimensional metal-insulator transition
在强关联材料中,电子-电子散射通常主导输运。它通常导致在相干温度$T^{*}$附近的非相干区域中出现明显的电阻率最大值,反映了费米液体消亡后载流子经历莫特局域化的趋势。这种行为在相互作用驱动的(Mott样)金属-绝缘体转变附近最明显,其中$T^{*}$减小,而电阻率最大值$ρ_{max}$增加。在这里,我们表明,在这个政权,整个家庭的电阻率曲线显示一个特征标度行为$ρ(T)/ρ_{max}\approx F(T/T_{max}),$,而$ρ_{max}$和$T_{max}\sim T^{*}$假设幂律依赖于准粒子有效质量$m^{*}$。值得注意的是,正是这样的趋势,发现从零磁场中的稀释二维电子气的实验数据进行适当的缩放分析。我们的分析提供了强有力的证据表明,非弹性电子-电子散射-而不是无序效应-在这些系统中占主导地位的有限温度传输,验证了二维金属-绝缘体过渡的Wigner-Mott图片。
2012-03-01 cond-mat.str-el
Spin and charge dynamics of stripes in doped Mott insulators
采用二维N费米子味哈伯德模型研究了掺杂莫特绝缘体中条纹的自旋和电荷动力学。当N =2时,我们得到了正常的单带模型,而当N> infty时,我们得到了自旋密度波平均场解。对于所有的带填充、格点拓扑和N= 4 n的模型,可以用Monte Carlo方法求解,而不会遇到符号问题。当N=4时,在莫特绝缘体附近,单粒子态密度出现能隙。在这个能隙内以及在尺寸高达30 X 12的矩形拓扑上,我们发现以q = 1为中心的无能隙自旋集体模。(π \pm ε_x,π \pm ε_y)以及以q =(\pm 2 ε_x,\pm 2 ε_y),q =(\pm ε_x,\pm ε_y)和q =(0,0)。ε_{x,y}与晶格拓扑和掺杂有关。
2002-09-16 cond-mat.str-el
Spin-Orbital Density Wave and a Mott Insulator in a Two-Orbital Hubbard Model on a Honeycomb Lattice
受扭曲双层石墨烯(TBG)中相关绝缘态发现的启发,我们研究了蜂窝晶格上双电子双轨道哈伯德模型.基于实空间密度矩阵重整化群(DMRG)模拟,我们发现了$U_c/t=2.5\sim3$周围的金属-绝缘体转变。在$U_c$附近,我们发现在公度波矢处有很强的自旋/轨道密度波起伏,伴随着较弱的非公度电荷密度波(CDW)起伏。自旋/轨道密度波动随系统尺寸的增加而增强,表明在二维极限下可能出现长程序。在更大的$U$,我们的计算表明,可能的自旋莫特绝缘体阶段没有自旋或轨道极化。我们的研究结果为扭曲双层石墨烯和其他多轨道蜂窝材料中的相关电子现象提供了新的见解。
2019-08-25 cond-mat.str-el
Magnon damping and mode softening in quantum double-exchange ferromagnets
该研究针对全量子双交换铁磁体,通过分析类近藤晶格和两轨道Hubbard模型,揭示了磁振子模式软化与反常退相干源于局域三重态量子特性导致的费米能级附近非相干谱,还探究了相干-非相干转变及局域自旋、掺杂、多轨道的影响。
2025-05-19 cond-mat.str-el
Charge dynamics in magnetically disordered Mott insulators
借助于半解析和数值精确方法,我们研究了由哈伯德模型导出的一维和二维$t$ - $J$模型在大相互作用$U$和小交换耦合$J$的极限下半填充附近的电荷动力学.自旋自由度被认为是无序的。因此,我们考虑极限$0 < J \ll T \ll W$,其中$W$是带宽。我们专注于评估一个单一的空穴激发的光谱密度和电荷间隙分离的上部和下部的哈伯德带。其中一个关键发现是哈伯德带没有尖锐边缘的证据,而是出现了高斯尾。
2021-04-20 cond-mat.str-el quant-ph
Thermoelectric Effect of Correlated Metals - Band Structure Effects and the Breakdown of Mott's Formula
我们在半经典玻尔兹曼输运理论中研究了二维金属在正方晶格上的热电效应,特别关注电子-电子散射。我们计算的电导率和Seebeck系数作为带填充和温度的函数一般选择的跳跃参数在一个二维紧束缚模型。玻尔兹曼方程的数值求解后,计算完整的碰撞积分,考虑角度和径向自由度。这些自由度的碰撞积分,忽略了在标准的单弛豫时间近似,发挥了重要的作用,如果输运系数显示非常规功能。在我们详细的数值模拟中,我们表明,广泛使用的莫特公式计算塞贝克效应是不足以描述的热电效应中存在的强电子-电子散射。此外,我们研究了塞贝克系数和它的温度依赖性在附近的Lifshitz转变,并证明它显示出显着的平行的量子临界点附近的传输功能。
2013-09-16 cond-mat.str-el
Disorder induced power-law gaps in an insulator-metal Mott transition
在绝缘体-金属转变(IMT)附近的相关材料表现出丰富的现象和各种有趣的相。在莫特绝缘体中诱导IMT的常见途径是掺杂,这不可避免地导致无序。虽然无序是众所周知的创建电子不均匀性,最近的理论研究表明,它可能会发挥意想不到的和更深刻的作用,在控制莫特系统的属性。理论预测,无序可能在驱动莫特绝缘体穿过IMT中发挥作用,新兴的金属态承载以费米能为中心的态密度的幂律抑制(指数接近1; V形间隙)。这种V形间隙在莫特系统中已经观察到,但它们的起源还不清楚。为了研究这一点,我们使用扫描隧道显微镜和光谱学研究等价Ru取代Sr $_3$(Ir $_{1-x}$ Ru $_x$)$_2$ O $_7$驱动系统进入反铁磁,金属状态。我们的实验表明,IMT的许多核心功能,如幂律密度的状态,费米能量的钉扎与增加的无序,和反铁磁性的持久性可以理解为一个无序的莫特系统附近的IMT的普遍特征,并建议V形间隙可能是掺杂莫特绝缘体的无序的必然结果。
2018-10-15 cond-mat.str-el
Signatures of the superfluid to Mott insulator transition in equilibrium and in dynamical ramps
研究了超流到莫特绝缘体量子相变附近的Bose-哈伯德模型和相应的粒子-空穴对称自旋1模型的平衡和动力学性质。我们采用以下方法:精确对角化,平均场(Gutzwiller),集群平均场,平均场加高斯波动。在本文的第一部分中,我们通过分析平衡问题对这四种方法进行了基准测试,并给出了双占位符密度及其关联函数等可观测量的数值估计。在第二部分中,我们研究了从超流到莫特绝缘体的参数斜坡,并绘制出从由局域物理主导的快斜坡区到由长波长激发主导的慢斜坡区的交叉。我们计算的几个相关的物理观测值,特征时间尺度,和观察普遍的缩放所需的最佳协议。
2012-06-08 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Edge modes of topological Mott insulators and deconfined quantum critical points
本研究通过大规模量子蒙特卡洛模拟,发现拓扑莫特绝缘体与超导体间的退禁闭量子临界点具有尖锐边缘态及边缘电子标度维度跳变,揭示涌现反常特征。
2025-09-09 cond-mat.str-el
Mott multicriticality of Dirac electrons in graphene
我们利用Gross-Neveu-Yukawa有效理论研究了石墨烯蜂窝晶格上半金属-绝缘体相变的多临界行为,其中SO(3)(Heisenberg)序参量描述了反铁磁相变,$\mathbb{Z}_2$(Ising)序参量描述了向交错密度态的相变.它们的耦合导致了多临界行为,这决定了接近多临界点的相图结构。根据费米子口味的数量$N_f$和工作在附近的三个(空间)维度的微扰制度,我们观察到一阶或连续的相变在多临界点。对于$N_f=2$的石墨烯情况和在我们的低阶近似内,相图显示四临界结构。
2015-09-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el hep-th
Griffiths-like phase close to the Mott transition
我们探索的共存区域附近的莫特临界端点采用可压缩细胞自旋$1/2$伊辛类模型。我们分析的情况下,自旋液体候选人$κ$ -(BEDT-TTF)$_2$ Cu $_2$(CN)$_3$,其中接近莫特临界终点金属水坑与绝缘铁电相共存。我们的结果有四个方面:$i$),证明了Grüneisen参数在越过一阶跃迁线时的普遍发散行为; $ii$),基于标度参数,证明了在共存区,对于接近临界点的$any$系统,弛豫时间是熵依赖的; $iii$),提出了电Grüneisen参数$Γ_E$,它量化了电热效应; $iv$),我们确定金属/绝缘共存区作为电子格里菲斯相。我们的研究结果表明,$Γ_E$管理的介电响应接近临界点,并出现在共存区域的电子格里菲斯相。
2020-11-24 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other cond-mat.str-el
Orbital-driven Mottness collapse in 1T-TaS2-xSex transition metal dichalcogenide
莫特绝缘相附近一直是寻找奇异量子态的沃土,最著名的是高Tc铜氧化物和巨磁阻锰氧化物。层状过渡金属二硫属化物1 T-TaS 2代表了另一个有趣的例子,其中莫特绝缘体相与一系列复杂的电荷密度波(CDW)级紧密纠缠。更有趣的是,最近发现1 T-TaS 2经历了高压、电荷掺杂或等价取代引起的莫特绝缘体到超导体的转变。莫特绝缘体相的性质和向导电态的转变机制仍处于激烈的争论之中。在这里,我们结合扫描隧道显微镜(STM)测量和第一性原理计算,研究了1 T-TaS 2莫特绝缘体的原子尺度电子结构及其在Se等价取代S后向金属态的演化.我们确定了两种不同类型的轨道纹理-一个本地化和其他扩展-并证明它们之间的相互作用是决定电子结构的关键因素。特别是,我们表明,连续演变的STM可视化的电荷间隙是由于沉浸到扩展的轨道跨度费米海的局域轨道诱导的哈伯德带,具有独特的演变从莫特间隙的电荷转移间隙。这种轨道驱动的Mottness坍缩的新机制为创造新的电子态和设计未来的电子器件提供了一条有趣的途径。
2017-04-10 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Revelation of Mott insulating state in layered honeycomb lattice Li$_2$RuO$_3$
利用光电子能谱和能带结构计算研究了蜂窝晶格Li $_2$ RuO $_3$的电子结构中电子相关性的作用。具有Ru网络作为蜂窝晶格的单斜Li $_2$ RuO $_3$在T $_c$ $\sim$ 540 K下经历从高温相$C2/m$到低温二聚相$P2_1/m$的磁结构转变。室温价带光电子能谱显示出在费米能级处没有强度的绝缘基态($E_F$)。从高、低光子能价带光电子能谱中提取的Ru 4 $d$带表明,该体系的表面和体相电子结构非常相似。用广义梯度近似(GGA)计算能带结构得到金属基态,而屏蔽杂化(YS-PBE 0)泛函揭示了在几乎简并的$d_{zx}$ / $d_{yz}$轨道上开了一个能隙,而$d_{xy}$轨道已经有能隙. Ru 3 $d$芯能级谱具有明显的非屏蔽特征,这直接证明了Ru 4 $d$电子间的强电子相关性,并通过高分辨谱中$E_F$附近态密度(DOS)与$|E-E_F|^2$的关系得到证实,从而确定Li $_2$ RuO $_3$为Mott绝缘体.
2023-01-21 cond-mat.str-el
Defect states and excitations in a Mott insulator with orbital degrees of freedom: Mott-Hubbard gap versus optical and transport gaps in doped systems
我们解决的作用所发挥的作用,掺杂莫特绝缘体的活性轨道自由度的带电缺陷。据观察,缺陷具有相当复杂和丰富的物理,这是很好地捕获的退化哈伯德模型扩展的条款,描述晶体场分裂和轨道晶格耦合,以及由缺陷产生的条款,如库仑势项,作用于掺杂的空穴和未掺杂的网站内的占据轨道的电子。我们表明,在这样的系统中产生的强电子相互作用的激发态的多重态结构是很好地描述内的非限制性Hartree-Fock近似,一旦考虑到的发病的磁性和轨道秩序引起的对称性破缺。此外,我们发现了新的光谱特征,出现在莫特-哈伯德间隙内,并在高能量的多重态光谱由于存在的缺陷态和强相关性。这些特征反映了广义缺陷势对电子/空穴的作用,该作用影响电荷和轨道自由度,并间接影响自旋自由度。本研究阐明了缺陷态能带中出现库仑能隙的机制,并研究了电子-电子相互作用和轨道极化场屏蔽对库仑能隙的影响。作为我们一般方法的一个说明性例子,我们给出了描述钙钛矿钒酸盐中三种t_2g轨道味的模型的显式计算,如La_(1-x)Sr_xVO_3和Y_(1-x)Ca_xVO_3系统。我们分析了钒离子在缺陷附近的轨道密度,以及确定掺杂系统中的光学和输运带隙的激发缺陷态。
2013-07-24 cond-mat.str-el
Efficient matrix-product-state preparation of highly entangled trial states: Weak Mott insulators on the triangular lattice revisited
使用张量网络状态来解开量子自旋液体的物理学,在最小的,但通用的微观自旋或电子模型仍然是众所周知的挑战。一个突出的悬而未决的问题涉及的绝缘基态的性质的二维半填充哈伯德型模型的三角晶格附近的莫特金属绝缘体过渡,一个政权,可以近似微观自旋1/2海森堡模型补充了额外的“环交换”的相互作用。利用一种新颖有效的态制备技术,利用高纠缠Gutzwiller投影费米表面试验波函数初始化全密度矩阵重整化群(DMRG)计算,与以前的工作相反,我们发现,最简单的三角晶格$J$ - $K$自旋模型中的四格点环交换可能不具有完全无带隙的U(1)自旋费米面(旋转玻色金属)阶段的四个和六个腿宽的梯子。我们的方法铺平了道路,充分解决与DMRG其他有争议的问题领域的挫折量子磁性和强关联电子。
2020-10-20 cond-mat.str-el quant-ph
Topological Mott Insulators and Discontinuous $U(1)$ $θ$-Terms
我们介绍了一个晶格场理论,描述了超流体(SF)和玻色子拓扑莫特绝缘体(tMI)之间的过渡-$U(1)$对称性保护的拓扑相位标记的整数水平$k$和拥有一个偶数$2k\frac{e^2}{h}$量子化霍尔电导。我们的模型不同于通常的$2+1$ d XY模型的拓扑项,消失在封闭的流形上,并在没有一个应用规范场,这意味着SF-tMI过渡的临界指数是相同的研究$2+1$ d XY过渡。我们的形式主义预测了一个"能级位移"对称性:在没有应用规范场的情况下,所有局部算子的体关联函数对于拓扑项不同的模型是相同的。%,例如,在SF-MI和SF-tMI转变附近,因此$2+1$ d XY模型的非常充分研究的临界指数适用于SF-tMI转变。在一个背景规范场的存在下,拓扑项导致在tMI阶段的量子化霍尔响应,我们认为,这种量子化霍尔效应持续在附近的相变到SF阶段。我们的形式主义铺平了道路,为其他精确的晶格描述的保序拓扑(SPT)阶段,和映射的临界指数之间的过渡,从保序打破平凡的状态和过渡,从保序打破到SPT状态。一个类似的“能级位移”对称性应该出现在所有群上同调SPT状态之间,由相同的对称性保护。
2021-12-03 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con hep-lat
Electrical permittivity driven metal-insulator transition in heterostructures of nonpolar Mott- and band insulators
绝缘钙钛矿之间的金属界面经常在结合极性和非极性材料的异质结构中观察到。在这些系统中,跨界面的极性不连续性可以驱动在界面处诱导自由载流子的电子重构。在这里,我们从理论上表明,莫特和带绝缘体之间的金属界面也可以形成在没有极性不连续。出现这种金属态的条件与经典的莫特判据一致:如果屏蔽长度低于粒子-空穴对的有效玻尔半径,则金属态是稳定的。在这种情况下,金属态与极性/非极性异质结构中发现的金属态具有显著的相似性。另一方面,如果屏蔽长度接近有效玻尔半径的大小,则粒子和空穴彼此结合,从而导致整体绝缘相。我们分析了这种金属-绝缘体过渡,这是可调的介电常数,从玻色子平均场论的框架内的晶格模型现场和远程库仑相互作用。我们讨论基态性质和输运系数,我们在弛豫时间近似推导。有趣的是,我们发现,金属-绝缘体转变是伴随着一个强大的增强的塞贝克系数在带绝缘体区域附近的界面。我们的理论研究结果的各种实验系统,如非极性(110)界面的影响进行了讨论。
2014-06-02 cond-mat.str-el
Designing Quantum Spin-Orbital Liquids in Artificial Mott Insulators
量子自旋轨道液体是一种难以捉摸的强关联态物质,它是由自旋和轨道自由度之间的量子挫折产生的。一个很有希望的观测这些状态的方法是创造人工莫特绝缘体,在那里可以设计自旋和轨道之间的反铁磁关联。我们表明,库仑杂质晶格的表面上的带隙的蜂窝衬底,如石墨烯在SiC上,可以用来模拟SU(4)对称的自旋轨道晶格模型。我们利用的性质,大量狄拉克费米子形成中隙束缚态的自旋和谷简并附近的库仑杂质。由于电子排斥,杂质晶格的反铁磁关联由SU(4)对称性的超交换相互作用驱动,该超交换相互作用来自四分之一填充时的束缚态简并。我们提出量子自旋轨道液体可以在人工设计的固态系统中进行工程设计,其温度远远高于冷原子光晶格中所能达到的温度。我们讨论了各种几何形状的库仑杂质晶格中的候选量子自旋液体的实验装置和可能的方案。
2016-08-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Spin-liquid Mott quantum criticality in two dimensions: Destabilization of a spinon Fermi surface and emergence of one-dimensional spin dynamics
借助最近发展起来的费米面量子临界的维度正则化理论装置,我们研究了二维情况下从Landau费米液态到U(1)自旋费米液态的金属-绝缘体量子相变.不幸的是,我们不能在维正则化技术中从U(1)自旋液体态接近自旋液体Mott量子临界点。电荷涨落之间的自相互作用称为holon没有被屏蔽,这表明一个失控的重整化群流,解释为holon保持间隙。这使我们考虑另一个固定点,在那里自旋费米表面可以在莫特跃迁中不稳定。基于这一猜想,我们揭示了自旋液体Mott量子临界点的本质:由自旋子描述的自旋动力学发生一维降维。结果,自旋和电荷动力学的朗道阻尼消失在莫特量子临界点附近。当味数的holons是超过其临界值,一个相互作用的不动点似乎被确定为一个倒置的XY普适类,控制在维正则化技术。另一方面,波动驱动的第一阶金属-绝缘体转变的结果时,它是低于临界数。我们提出,自旋费米面的不稳定性和自旋液体Mott量子临界点附近的一维自旋动力学的出现可以通过具有$2 k_{F}$转移动量的自旋磁化率来检查,其中$k_{F}$是U(1)自旋液体状态中的费米动量:在U(1)规范涨落中,朗道阻尼的缺失导致零温下的发散行为,而在自旋费米面的存在下,朗道阻尼消失。
2017-05-14 cond-mat.str-el
Atomistic simulation of Mott transition in fluid metals: Combining molecular dynamics with dynamical mean-field theory
本文提出了一种新的量子分子动力学方法,该方法利用实空间动力学平均场论(DMFT)求解电子结构和原子力。与大多数基于有效单粒子波函数的量子分子动力学方法相反,DMFT方法能够描述原子液体中相关诱导的Mott金属-绝缘体跃迁和相关的非相干电子激发。本文应用DMFT-MD方法研究了原子液体模型中的Mott跃迁,该模型可以看作是哈伯德模型的液体推广。半满的Hubbard液体也提供了碱金属流体的最小模型。我们的模拟揭示了两种不同类型的莫特过渡取决于原子键合和短程结构的电子离域相。在第一种情况下,原子倾向于形成二聚体,增加哈伯德排斥引起从分子绝缘体到原子绝缘体的过渡,在局部化过渡附近具有增强的金属性的小窗口。另一方面,对于Hubbard液体,原子形成大的导电团簇,电子的局域化导致团簇的破碎,并与原子的液-气转变密切相关。我们的研究结果在流体碱金属的金属-绝缘体转变的影响进行了讨论。
2022-08-18 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
One-dimensional conduction channels in the correlated Mott NiS2 arising from obstructed Wannier charges
本文通过中子散射和STM/STS技术,揭示了关联Mott绝缘体NiS2表面的一维导电通道源于体相拓扑产生的受阻Wannier电荷,为研究关联材料中边缘态与拓扑的相互作用提供了实验与理论基础。
2025-04-02 cond-mat.str-el
One-particle spectral functions of the one-dimensional Fermionic Hubbard model with one fermion per site at zero and finite magnetic fields
在这里的线形状的上和下自旋的单粒子谱函数在(k,能量)平面附近的尖点奇点的研究所描述的Mott-Hubbard绝缘体的一维Hubbard模型与一个费米子每个网站在零和有限的磁场。在零场条件下,它们可以通过光电子发射实验以电子的形式被访问。在有限场中,这些函数以及相应的关联和磁场效应的相互作用涉及到一个所涉及的非微扰多粒子问题,人们对此知之甚少。计算所有自旋密度和相互作用值的Mott-Hubbard间隙,分离的添加和删除的光谱功能。Mott-Hubbard绝缘体和相应的掺杂绝缘体的单粒子性质的定性差异进行了研究。我们的理论结果和预测的凝聚物质和超冷自旋1/2原子系统的关系进行了讨论。
2021-05-14 cond-mat.str-el
Electron Correlation and Spin Dynamics in Iron Pnictides and Chalcogenides
铁磷属化物和硫属化物的超导电性与坏金属正常态和附近的反铁磁序密切相关。因此,电子关联和自旋动力学的作用受到了相当多的关注。在这篇文章中,我们总结了一些关键的实验,相当直接地暗示在这些材料中的强电子相关性,并讨论这些问题的最新理论研究的方面。特别是,我们概述了一个$w$的扩展,它对待的相关效应使用莫特过渡作为参考点。对于母系统,它产生了一个有效的J1-J2模型,耦合到附近的费米能的巡回电子,这个模型产生一个等电子调谐的量子临界点,并允许在顺磁相的能量和动量空间中的自旋谱权重的分布的研究。在相同的框架内,我们证明了莫特绝缘相的铁氧硫族化物以及碱性铁硒化物;对于后者的系统,我们还考虑了轨道选择性莫特相的作用。最后,我们讨论了短程J1-J2相互作用驱动的单重态超导配对。我们的考虑突出铁磷属元素化物和硫属元素化物作为例证强关联电子系统的边界处的电子本地化和巡回。
2012-12-18 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Dynamical Density-Matrix Renormalization Group for the Mott--Hubbard insulator in high dimensions
研究了零温下顺磁绝缘相无限配位数Bethe晶格半带填充时的哈伯德模型。我们使用动态平均场论(DMFT)映射到一个单杂质的安德森模型与浴,其性质必须确定自洽。为了控制和系统地实现自洽方案,我们使用固定能量(FE)的DMFT方法。在FE-DMFT中,Hubbard谱带的起始和宽度自洽地调整,但在计算杂质和浴位点之间的自洽杂交强度期间,浴水平的能量相对于两个谱带边缘保持固定。使用动态密度矩阵重整化群方法(DDMRG),我们计算了能隙附近的态密度,其分辨率范围从高能时裸带宽$W=4t$的3%到0.5%。DDMRG的分辨率和精度的态密度和间隙是优于与其他数值方法在以前的DMFT调查。我们发现Mott能隙在临界耦合$U_{\rm c}/t=4.45 \pm 0.05$处闭合。在$U=4.5t$,我们观察到Hubbard带起始处附近的突出肩部。它们是金属相中准粒子共振的激发子,当能隙在$U_{\rm c}$处打开时,金属相中的准粒子共振出现分裂。
2004-06-27 cond-mat.str-el
Continuous Mott transition in semiconductor moiré superlattices
随着电子相互作用的增加,朗道费米液体演化为朗道-莫特绝缘体是物理学中最令人困惑的量子相变之一。跃迁附近被认为是物质的奇异状态,如量子自旋液体、激子凝聚和非常规超导性。半导体莫尔材料在三角形晶格上实现了高度可控的哈伯德模型模拟器,提供了通过连续调节电子相互作用来驱动金属-绝缘体转变(MIT)的独特机会。在这里,通过电调谐MoTe 2/WSe 2莫尔超晶格中的有效相互作用强度,我们观察到一个连续的MIT在一个固定的每个单元格中填充一个电子。量子临界性的存在是由电阻的标度行为支持的,从绝缘侧接近临界点时电荷间隙连续消失,从金属侧接近临界点时准粒子有效质量发散。我们还观察到一个平稳的演变的低温磁化率在整个MIT,并没有发现证据的远程磁秩序下降到居里-外斯温度的5%。结果表明,在绝缘侧存在大量的低能自旋激发,这进一步证实了金属侧存在Pomeranchuk效应。我们的结果与二维朗道费米液体到朗道莫特绝缘体连续MIT的普适临界理论是一致的。
2021-03-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el