Charge-Transfer Excitations in One-Dimensional Dimerized Mott Insulators
利用一维二聚扩展哈伯德模型研究了一维二聚莫特绝缘体的光学性质。数值计算和微扰分析从双聚体的限制澄清,有三个相关的类的电荷转移(CT)状态产生的光激发:interdimer CT未结合状态,interdimer CT激子状态,和intradimer CT激子状态。这种分类适用于理解的有机分子材料,1,3,5-三硫杂-2,4,6-三氮杂并环戊二烯基(TTTA),这是已知的光诱导从二聚自旋单重态相的顺磁相的转变的光学性质。结果表明,TTTA的最低光激发态是二聚体间CT激子态,次低光激发态是二聚体内CT激子态。
2007-05-16 cond-mat.str-el
Relaxor ferroelectricity induced by electron correlations in a molecular dimer Mott insulator
我们研究了具有正方晶格的反铁磁二聚体-莫特绝缘体β '-(BEDT-TTF)2 ICl 2与自旋液体候选物kappa-(BEDT-TTF)2Cu 2(CN)3的介电响应。介电常数的温度依赖性表现出一个峰结构服从居里-外斯定律,具有很强的频率依赖性。通过热释电测量发现了二聚体的各向异性铁电性,这表明二聚体中存在电荷极化。铁电体的实际电荷冻结温度与反铁磁相互作用有关,而反铁磁相互作用与系统中的电荷-自旋耦合自由度有关。
2013-01-29 cond-mat.str-el
Between Mott and cluster Mott: spin-orbit entangled dimer singlets in Ba$_3$CeRu$_2$O$_9$
University of Cologne(科隆大学);Stockholm University(斯德哥尔摩大学);Deutsches Elektronen-Synchrotron DESY(德国电子同步辐射中心);IFW Dresden(德累斯顿联邦物理研究所);Technische Universität Dresden(德累斯顿工业大学)
研究Ba$_3$CeRu$_2$O$_9$中自旋-轨道纠缠单态的电子态行为,揭示其在局部莫特与准分子极限间的交叉区域特性。
2026-04-08 cond-mat.str-el
Quantum Melting of Magnetic Order in an Organic Dimer-Mott Insulating System
研究了有机分子固体中电子自旋自由度和电荷自由度之间的量子纠缠效应,称之为二聚体-莫特绝缘体系,其中分子二聚体作为基本单元排列在晶体中.低能量有效模型包括反对称交换相互作用,作为主导磁相互作用之一。这种相互作用有利于90度自旋组态,并与海森堡型交换相互作用竞争。利用自旋波理论和Schwinger-boson理论研究了磁有序相的稳定性。研究发现,自旋-电荷相互作用促进了长程磁有序态在两个自旋-螺旋相合并的参数区域附近的不稳定性。讨论了在$κ$ -(BEDT-TTF)$_2$ Cu $_2$(CN)$_3$中观察到的量子自旋液体的意义。
2016-01-30 cond-mat.str-el
Photoexcitation-Energy-Dependent Transition Pathways from a Dimer Mott Insulator to a Metal
在数值求解含时薛定谔方程的精确多体波函数的基础上,对二维四分之三填充扩展Peierls-哈伯德模型的光诱导二聚体-Mott绝缘体-金属跃迁的泵浦光子能量依赖途径进行了理论研究.当利用二聚体内部的分子自由度时,光激发可以减弱有效相互作用或增加光载流子的密度。在有机二聚体莫特绝缘体体$ κ$ -(BEDT-TTF)$_2$ Cu[N(CN)$_2$ ]Br中,二聚体内和二聚体间电荷转移激发具有彼此重叠的宽带。即使在这种不利的情况下,光致电导率的变化在很大程度上取决于泵浦光子的能量,确认最近实验观察到的两个途径。通过计算有效相互作用的调制和参与低能光激发的载流子数,阐明了每条路径的特性。泵浦光子能量依赖的途径被证实是实现从发现,虽然有效的相互作用总是和缓慢减弱,载流子的引入是敏感的泵浦光子能量和进行得更快。
2011-06-14 cond-mat.str-el
Dimerization versus Orbital Moment Ordering in the Mott insulator YVO$_3$
本文利用精确对角化方法结合平均场论研究了立方钒酸盐自旋轨道模型的相图。自旋-轨道耦合与Hund交换竞争并触发新的相,其中$t_{2g}$轨道磁矩的有序性通过VO $_6$八面体的倾斜而稳定。它定性地解释了在YVO $_3$中观察到的自旋倾斜和磁化强度的降低。在有限温度下,即使在没有晶格畸变的情况下,$C$型反铁磁相的轨道Peierls不稳定性也会引起磁交换常数的调制。计算的自旋结构因子表明,由于轨道Peierls二聚化的磁振子分裂。
2003-06-25 cond-mat.str-el
Electronic Ferroelectricity in a Dimer Mott Insulator
基于最近的实验结果,研究了kappa-(BEDT-TTF)_2Cu_2(CN)_3二聚体-莫特绝缘体的介电和磁性。我们推导出有效的哈密顿量,其中每个二聚体的电子数为1。利用平均场方法和蒙特卡罗方法获得了有限温度下的电荷和磁结构。磁性相和铁电相是相互排斥的。在二聚体-莫特相和铁电相之间的相边界附近,介电波动是显著的。讨论了kappa-(BEDT-TTF)_2Cu_2(CN)_3的研究结果。
2010-02-26 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Mott and spin-Peierls physics in TiPO$_4$ under high pressure
TiPO $_4$是一种莫特绝缘体,是少数几种在低温下具有自旋Peierls相的无机化合物之一。最近的实验研究表明,在环境温度下,尽管在高压下,也存在自旋佩尔斯二聚化。在这里,我们提出了一个相结合的实验和理论研究的能量的高压阶段。我们分析了二聚化性质及其与自旋自由度的耦合。最重要的是,我们认为,TiPO $_4$ resents直接类似于著名的二元过渡金属氧化物VO $_2$。TiPO $_4$允许以受控方式评估高压区域中的自旋二聚体物理,具有成为二聚过渡金属氧化物类的重要模型系统代表的潜力。
2019-12-20 cond-mat.str-el
Dimer Mott Insulator in an Oxide Heterostructure
研究了在相关氧化物异质结构中设计人工莫特绝缘体的问题。我们考虑了基于离子不连续掺杂的量子限制的极限,并认为在GdTiO $_3$基质中的单个SrO层的情况下可以实现独特的二聚体莫特绝缘体。在二聚体莫特绝缘体中,电子不是局限于单个原子,而是局限于在两个TiO $_2$平面的双层上形成的分子二聚体上的键合轨道,类似于20世纪90年代研究的哈伯德阶梯的莫特绝缘状态。我们通过从头算和模型哈密顿量研究验证了二聚体莫特绝缘体的存在,并发现对于合理的Hubbard $U$值,它是稳定的和铁磁性的,具有0.65 eV量级的明确的成键/反键分裂,以及显著较小的Mott带隙,其大小取决于$U$。极性不连续性、强结构弛豫和电子关联的综合作用都有助于实现这种独特的基态。
2013-01-17 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Optical probe of carrier doping by X-ray irradiation in organic dimer Mott insulator $κ$-(BEDT-TTF)$_{2}$Cu[N(CN)$_{2}]$Cl
研究了有机二聚体莫特绝缘体$κ$ -(BEDT-TTF)$_{2}$ Cu[N(CN)$_{2}$ ]Cl在X射线辐照下的红外光谱。我们观察到,照射造成了一个大的光谱重量转移从中红外区域,在二聚体和莫特-哈伯德带的带间跃迁发生,德鲁德部分在低能量区域,这导致莫特间隙崩溃。Drude部分的增加表明载流子掺杂到莫特绝缘体中是由于辐照缺陷。光谱权重的强重新分布表明有机莫特绝缘体非常接近带宽控制的莫特跃迁的相边界。
2008-10-01 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Mott transition and dimerization in the one-dimensional SU$(n)$ Hubbard model
采用密度矩阵重整化群(DMRG)方法,对一维SU $(n)$哈伯德模型的$n=2,3,4$、5在半填充和$1/n$填充下进行了数值研究.计算了能隙和各种量子信息熵。在半满的情况下,如果$n > 2$满足,则对于任意正的$U$,都可以得到有限的自旋和电荷能隙。此外,它表明,在$U_{\rm c}=0$的缺口相的转变是Kosterlitz-dieldless类型,并伴随着键二聚化的偶数和奇数$n$。在充满$1/n$的情况下,该跃迁具有与半充满SU(2)哈伯德模型中的金属-绝缘体跃迁相似的特征。对于$U>U_{\rm c}=0$,电荷间隙以指数方式缓慢打开,自旋扇区保持无间隙,并且基态是非二聚的。
2006-12-19 cond-mat.str-el
Collective Charge Excitation in a Dimer Mott Insulating System
研究了非极性二聚体Mott(DM)相和极性电荷有序(CO)相相互竞争的二聚体Mott绝缘体系中的电荷动力学。特别是,集体电荷激发在三个不同的模型,其中考虑到在二聚体的内部自由度进行了分析。集体电荷激发在非极性DM相和极性CO相中均存在,并在相界软化。该模式可通过光学电导率光谱观察到,其中光偏振平行于极性CO相中的电极化的强度。讨论了kappa-(BEDT-TTF)_2Cu_2(CN)_3的理论与实验结果之间的联系。
2012-08-22 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Phonon-Spectrum Narrowing Induced by Ultrafast Charge Fluctuation in an Organic Dimer Mott Insulator
我们在有机二聚体莫特绝缘体kappa-(ET)_2Cu_2(CN)_3中观察到了分子间声子谱的特征温度依赖性,在30 K时表现出介电反常。在稳态高斯过程的框架下,从运动窄化的角度分析了30 K时55 cm-1声子峰的反常谱窄化。例如,声子频率由超快电荷波动调制。在30 K时,相关时间τ c的时间常数和频率调制Δ的幅度满足关系式τ c在低于30 K时,在6 K时,在电荷玻璃附近或短程有序附近,τ c的增加干扰了运动窄化。另一方面,对于高于30 K的温度,动态变窄被干扰的增量随温度的升高。
2013-08-15 cond-mat.str-el
Lattice dynamics coupled to charge and spin degrees of freedom in the molecular dimer-Mott insulator $κ$-(BEDT-TTF)$_{2}$Cu[N(CN)$_{2}$]Cl
在分子二聚体-莫特绝缘体$κ$ -(BEDT-TTF)$_{2}$ Cu[N(CN)$_{2}$ ]Cl上的非弹性中子散射测量表明,在很宽的温度范围内存在声子异常.从$T_{\rm ins}\sim50$ - $60$ K开始,其中电荷间隙打开,在朝向反铁磁有序温度$T_\mathrm{N} = 27$ K冷却时,低位光学声子模式变得过阻尼,其中也发生在$T_{\rm FE} \approx T_{\rm N}$的铁电有序。相反,当自旋和电荷在$T_\mathrm{N}$以下有序时,声子阻尼再次变小,而在中子衍射测量中,在$T_\mathrm{N}$上没有观察到晶格对称性的变化。我们分配的声子异常耦合到BEDT-TTF分子中的电荷和自旋自由度的结构波动。
2020-12-14 cond-mat.str-el
Polaronic states with Spin-Charge-Coupled Excitation in a 1D Mott Insulator K-TCNQ
本文讨论了一维二聚莫特绝缘体四氰基醌二甲烷钾(K-TCNQ)的光生中隙态。两种类型的声子模式考虑:分子间和分子内的振动。我们用密度矩阵重整化群(DMRG)对这些声子模进行了理论处理,并对一个理论模型进行了分析。我们的数值计算结果表明,分子间晶格畸变是必要的再现光诱导的带隙吸收在K-TCNQ。我们发现两种类型的midgap状态。一种是通常的极化子态,其特征在于局域基元激发。另一种是掺杂载流子态和三重态二聚体态两种激发态的叠加,这通常可以在一维二聚莫特绝缘体中观察到,而不限于K-TCNQ。
2008-05-19 cond-mat.str-el
X-ray Irradiation-induced Carrier Doping Effects in Organic Dimer-Mott Insulators
我们报道了X射线辐照诱导载流子掺杂对有机二聚体-莫特绝缘体$κ$ -(ET)$_{2}$ $X$ with $X =$ Cu[N(CN)$_{2}$ ]Cl和Cu $_{2}$(CN)$_{3}$电导率的影响。对于$κ$ -(ET)$_{2}$ Cu[N(CN)$_{2}$ ]Cl,我们已经观察到在300 K的辐照下电阻率大幅度降低了40%,并且在50 K左右具有类似金属的温度依赖性。在供体分子位点处预期的辐照诱导的缺陷可能导致晶体中电荷转移的局部不平衡。这种分子缺陷导致载流子有效地掺杂到半填充的二聚体-莫特绝缘体中。
2007-10-16 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
A spin-gapped Mott insulator with the dimeric arrangement of twisted molecules Zn(tmdt)$_{2}$
对单组分分子材料Zn(tmdt)$_{2}$进行了$^{13}$ C核磁共振测量,其中tmdt在准二维莫特绝缘体和超导体中形成类似于所谓的$κ$型分子堆积的排列。对粉末光谱的详细分析揭示了tmdt $π$轨道中的局部自旋磁化率。所得到的位移和弛豫速率揭示了$π$自旋的单重态-三重态激发,表明Zn(tmdt)$_{2}$是自旋带隙的莫特绝缘体,与传统的分子莫特系统相比具有异常大的电子相关性。
2017-06-07 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Multiple crossovers and coherent states in a Mott-Peierls insulator
本文考虑动力学平均场论中的二聚体哈伯德模型,研究了Mott和Peierls物理之间的相互作用和竞争。我们描述了相图的各种金属-绝缘体过渡线和沿它们发生的不同解决方案的分解。我们专注于辩论的莫特-佩尔斯绝缘体交叉的具体问题,并描述了系统的电子结构的演变整个相图。我们发现,在低内二聚体跳跃新兴的本地磁矩可以解除绑定以上的特征单线态温度$T^*$。当增加二聚体间跳跃时,电子结构发生微妙的变化。值得注意的是,我们发现哈伯德带的混合字符与相干和不相干的激发。我们认为,这种状态是相关的VO $_2$和它的签名可以在光谱研究中观察到,并可能通过泵探测实验。
2017-10-20 cond-mat.str-el
Charge and spin interplay in a molecular-dimer-based organic Mott insulator
基于BEDT-TTF分子及其类似物的三角晶格准二维莫特绝缘体,通过耦合电荷自由度和自旋自由度产生奇异相。在这项工作中,我们讨论了这样的材料之一,$κ$ -(BEDT-TTF)$_2$ Hg(SCN)$_2$ Cl,这是发现在边界之间的相变的莫特绝缘体到电荷有序状态的磁性。我们的磁化率和悬臂梁磁化强度测量演示了如何定义的电荷自由度的磁特性,在这种材料中观察到的几个不同的电荷相位作为温度的函数。在$T_{CO}=30~K$和$T_S=24~K$之间,我们观察到由于在$T_{CO}=30~K$下面的这种材料中形成的一维电荷条纹而导致的电荷和自旋分离。下面的$T_S=24~K$电荷和自旋自由度证明了耦合。自旋单重态关联在24~K以下发展,而在15~K以下电荷有序的熔化阻止了自旋单重态的形成,使体系处于非均匀状态,具有电荷有序的自旋单重态畴和电荷和自旋涨落畴。
2022-05-30 cond-mat.str-el
Bose and Mott Glass Phases in Dimerized Quantum Antiferromagnets
利用有限程相互作用下硬核玻色子到格子气的映射,研究了无序对磁场中二聚量子反铁磁体的影响。结合强耦合展开,副本的方法,和一个循环的重整化群分析,我们调查的玻璃相形成的性质。我们发现,远离莫特叶的尖端,过渡是从一个莫特绝缘体的可压缩玻色玻璃,但在尖端的可压缩性被强烈抑制。我们确定这一发现与一个罕见的莫特玻璃相的存在下,以前没有描述的任何分析理论,这个模型,并证明,列入复本对称性破缺是至关重要的正确描述的玻璃相。这一结果表明,玻色和莫特玻璃相的形成不仅仅是一个弱的本地化现象,而是更丰富的物理指示。我们讨论我们的结果的上下文中的超冷原子气体和自旋二聚体材料。
2015-10-20 cond-mat.dis-nn cond-mat.str-el
Surface versus bulk Mott transition in Ca$_x$La$_{1-x}$VO$_3$
已知如果La被低浓度的Ca替代,则莫特绝缘体LaVO $_3$变为金属。由于各种钙钛矿的表面准粒子光谱比它们的体光谱更强地相关,金属体和绝缘表面层的共存可能是可行的。为了研究这种可能性的动力学平均场论是用来评估在体和表面的钙$_x$ La $_{1-x}$ VO $_3$的各种钙浓度的准粒子光谱。
2003-01-28 cond-mat.str-el
Optical Conductivity Measurement of a Dimer-Mott to Charge-Order Phase Transition in a Two-Dimensional Quarter-Filled Organic Salt Compound
我们报告了一种新的绝缘体-绝缘体转变所产生的内部电荷自由度的二维四分之一填充的有机盐β-(meso-DMBEDT-TTF)2 PF 6。高于Tc = 70 K的光学电导率谱显示二聚体-莫特绝缘体的突出特征,其特征在于随着温度的降低,在0.6 eV附近的二聚体峰显著增长。二聚体峰的增长迅速淬火,只要一个峰值的电荷顺序显示低于Tc,表明两个绝缘相之间的竞争。我们的红外成像光谱进一步揭示了远低于Tc的空间竞争性电子相,表明由材料参数变化驱动的量子相变的性质。
2013-10-24 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Spin-liquid versus dimerized ground states in a frustrated Heisenberg antiferromagnet
利用密度矩阵重整化群(DMRG)方法研究了自旋为1/2的受抑$J_1-J_3$海森堡$n_l$-阶梯结构(其中$n_l$最多为8)的基态性质.对于强挫折($J_3/J_1\simeq 0.5$),偶数和奇数腿梯子显示一个有限的间隙自旋激发,我们认为在二维极限仍然是有限的。在这种情况下,在奇腿梯上的基态是自发二聚化的,与Lieb-Schultz-Mattis预测一致,而在偶腿梯上,二聚体相关性呈指数衰减。二聚体的序参量的大小随着支腿数目的增加而减小,这与二维自旋液体基态一致。
2004-04-05 cond-mat.str-el
From band insulator to Mott insulator in one dimension
我们导出了最近由江上、石原和立木[Science,{ \bf 261},1307(1993)]提出的铁电钙钛矿的一维模型的相图。我们发现,共价性,电离性和强关联之间的相互作用,在一个自发的二聚相分离的弱耦合带绝缘体的强耦合莫特绝缘体的结果。从带绝缘体的二聚相的过渡被确定为伊辛临界点。电荷间隙在该单个点处消失,光导率发散为$σ(ω)\sim ω^{-3/4}$。自旋激发在第二跃迁到莫特绝缘体相以上是无隙的。
1999-04-22 cond-mat.str-el
Parent Phases of Doped Mott Insulators: A Cluster DMFT Study
研究了半填充时强耦合区中受抑哈伯德模型的绝缘相。我们特别注意所有的对称性破缺不稳定性,可以描述的动力学平均场论(DMFT)在一个正方形plaquette。我们确定了几个平均场解,两个破坏SU(2)对称性的Neel态,一个二聚体相和一个不破坏任何对称性的莫特绝缘体。在后一阶段,单重态到单重态的波动急剧软化,从而引起二聚化波动和手性波动,两者都是低的。我们提出了一个简单的图片不同的DMFT状态和它们的演变与挫折。
2008-08-18 cond-mat.str-el
Interaction versus dimerization in one-dimensional Fermi systems
为了研究相互作用和晶格畸变对一维费米系统量子相干性的影响,我们计算了二聚晶格上相互作用的无自旋费米子环的基态能量和相位灵敏度.我们的数值DMRG(密度矩阵重整化群)的研究,在其中我们保持高达1000个国家的系统约100个网站,补充分析考虑使用玻色化技术。我们发现一个有吸引力的相互作用,这不同于随机晶格畸变所获得的离域相。这种离域相的扩展强烈依赖于二聚化诱导的相互作用的修改。在考虑晶格谐振能的情况下,我们发现只有排斥相互作用的二聚基态。当相关间隙变大时,二聚化在半填充时被抑制。
1998-04-29 cond-mat.str-el
Metal-insulator Transition in VO2: a DFT+DMFT perspective
我们提出了一个理论研究的电子结构的金红石(金属)和M $_1$和M $_2$单斜(绝缘)相的VO $_2$采用完全自洽的结合密度泛函理论和嵌入式动力学平均场论计算。我们描述了VO $_2$的金属和绝缘相的电子结构,并提出了一个独特的间隙开放机制。我们发现,莫特物理起着至关重要的作用,在所有阶段的VO $_2$:undimerized钒原子进行经典莫特过渡通过本地矩形成(在M $_2$阶段),而V-二聚体内的强超交换增加了显着的动态intersite相关性,这消除了奇异性的二聚V-原子的自能。从金红石到二聚M $_1$相的转变与Peierls样转变有密切联系,但在强的位间交换存在下更好地表征为Mott转变。作为Mott物理学的结果,二聚M $_1$相中的能隙是温度依赖性的。电子温度的唯一增加会使间隙塌陷,这让人想起最近的实验。
2016-05-19 cond-mat.str-el
Electronic states, Mott localization, electron-lattice coupling, and dimerization for correlated one-dimensional systems. II
本文讨论了线性链强关联电子态的物理性质,这些态是利用最近提出的Fock空间精确对角化与关联态单粒子轨道从头计算相结合的新方法得到的.该方法扩展了当前的相关态的讨论,因为属性是随着晶格间距的变化而获得的。随着原子间距离的增加,N原子的有限系统从类费米液体态演化为莫特绝缘体。由于结果在N>=8时是收敛的,所以详细讨论了局部化的准则.在这个过程中,费米-狄拉克分布被模糊,有效带质量增加了约50%,自旋-自旋关联函数降低到海森堡反铁磁体的水平。的微观参数,如跳跃和动力学交换积分,以及内部和原子间的库仑和交换相互作用的大小的值进行计算。我们还确定了各种本地电子晶格耦合的值,并表明它们是可比的动力学交换贡献的强相关限制。并讨论了二聚化和零点运动的大小。我们的研究结果提供了一个典型的例子,一个听话的强相关系统与一个精确的,第一性原理的描述作为一个模型系统的原子间距离的函数,涉及所有的跳跃积分,所有的对网站的相互作用,和确切的单波段Wannier函数。
2001-05-31 cond-mat.str-el
Attraction versus repulsion between doublons or holons in Mott-Hubbard systems
该研究针对强耦合极限下Fermi-Hubbard模型的Mott绝缘体态,通过三种方法对比发现双占据子与空穴子的有效相互作用在跃迁强度线性阶下随动量呈现吸引或排斥特性,并探讨了其对高温超导的意义。
2023-10-16 cond-mat.str-el
Crossover from Quarter-Filling to Half-Filling in a One-Dimensional Electron System with a Dimerized and Quarter-Filled Band
将重整化群方法应用于一维四分之一填充电子系统,研究了四分之一填充和半填充umklapp散射之间的相互作用.在绝对零度下得到了U-V平面上的相图,其中对于较小(较大)的V发现了莫特绝缘体(电荷有序绝缘体)。通过在莫特绝缘体区域选择适度的参数,表明电阻率随温度的降低呈现出从四分之一填充行为到半填充行为的交叉。
2001-03-26 cond-mat.str-el
Critical properties of the band-insulator-to-Mott-insulator transition in the strong-coupling limit of the ionic Hubbard model
本文利用密度矩阵重整化群和有限尺寸标度,在离子哈伯德模型的基础上处理强耦合有效模型,研究了一维材料中中性到离子的绝缘体-绝缘体相变.有效的模型,制定在自旋一表示,包含一个单一的参数。我们进行了广泛的有限尺寸标度分析的相关差距和兼容性,以表征两个零温度转变。我们发现,从离子带绝缘相过渡到中间自发二聚相是伊辛,从二聚相到莫特绝缘相的过渡是Kosterlitz无,与基于场论的预测一致。
2009-02-06 cond-mat.str-el
Emergence of charge degrees of freedom under high pressure in an organic dimer-Mott insulator $β^{\prime}$-(BEDT-TTF)$_2$ICl$_2$
为了研究高压下具有超导电性的反铁磁二聚体-Mott(DM)绝缘体$β^{\prime}$ -(BEDT-TTF)$_2$ ICl $_2$的电子结构的演化,我们测量了高压下的偏振红外光谱.在环境压力下,两个特征频带内和interdimer电荷转移已被观察到的IR光谱,支持这种盐是一个典型的半填充DM绝缘体在环境压力下。然而,随着压力的增加,intradimer电荷转移激发转移到低得多的能量,表明有效的电子状态的变化,从半填充到3/4填充的结果,削弱二聚化。这意味着系统在高压下接近电荷有序状态,其中电荷自由度成为一个重要因素。结果表明,二聚体内部的电荷涨落在高温超导中起着重要的作用。
2015-08-17 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Spin liquid versus dimer phases in an anisotropic J1-J2 frustrated square antiferromagnet
自旋为1/2的J1-J2反铁磁体是阻挫磁性的原型模型,也是实现自旋液相的一个可能的候选者。在各向异性正方晶格上推广了该系统,并给出了J1-J2-J1 '-J2' Heisenberg模型,该模型可以用耦合阻挫链的重整化群(RG)分析来处理. J1-J2-J1 '-J2'-模型显示了Néel有序、二聚化和自旋液体行为之间有趣的相互作用。数值结果支持的分析结果表明,对于各向同性模型,在中等耦合强度0.4 J1 < J2 < 0.6 J1的相不是自旋液体,而是具有自发交错的二聚体顺序。
2014-02-07 cond-mat.str-el
Spin gap in low-dimensional Mott insulators with orbital degeneracy
本文考虑交换哈密顿量H_ST = -J Sum_{<rr'>}(2 S_r S_r' - 1/2)(2 T_r T_r' - 1/2)描述两个各向同性的自旋为1/2的海森堡反铁磁体通过等价键上的四次项耦合.该模型是相关的轨道简并和强电子振动子耦合在大哈伯德排斥极限的系统。为了研究基态性质,我们使用格林函数蒙特卡罗,计算能隙和关联函数,后者通过向前行走技术。在一维空间中,我们发现其基态是价键二聚体的“晶体”。在二维中,自旋能隙在热力学极限下似乎是有限的,而且,一致地,交错磁化--尼尔长程序的信号--似乎消失了。然而,从二聚体-二聚体关联函数的分析中,我们没有发现价键晶体的迹象。自旋液体似乎是一个与我们的研究结果相一致的合理方案。
1998-09-01 cond-mat.str-el
Raman evidence for dimerization and Mott collapse in $α$-RuCl$_3$ under pressures
我们在室温下对$α$ -RuCl $_3$进行了拉曼光谱研究,以探讨其在压力下的磁性和化学键的相变。Raman测量分辨出两个临界压力,约为$p_1=1.1$ ~GPa和$p_2=1.7$ ~GPa,涉及结构激发和磁激发之间非常不同的缠绕行为。随着压力的增加,在$p_1=1.1$ ~GPa范围内,$α$ -RuCl $_3$层发生了堆垛阶相变,表现为新的Raman声子模和适度的Raman磁化率调整. Ru面内拉曼模的异常软化和分裂为$p_2=1.7$ ~GPa下Ru-Ru键的面内二聚提供了直接证据。拉曼极化率随压力的增加而显著增强,二聚化后拉曼极化率急剧下降。我们认为该体系在$p_2=1.7$ ~GPa下发生Mott塌缩,转变为二聚关联带绝缘体.我们的研究表明Kitaev物理,磁性和化学键Kitaev化合物之间的竞争。
2018-07-21 cond-mat.mtrl-sci 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
Dimer-Mott and charge-ordered insulating states in the quasi-one-dimensional organic conductors $δ'_{P}$- and $δ'_{C}$-(BPDT-TTF)$_2$ICl$_2$
我们研究了准一维有机导体$δ'_{P}$ -(BPDT-TTF)$_2$ IC 1 $_2$和$δ'_{C}$ -(BPDT-TTF)$_2$ IC 1 $_2$的电子态,这两种导体在室温下都是绝缘的,这是由于电子关联很强.通过测量电阻率、电导率和磁化率以及能带结构计算,我们发现这两种材料具有完全不同的基态,尽管它们具有相同的化学成分和施主分子的堆叠构型。我们已经发现,具有有效半填充带的$δ_P'$型盐表现为二聚体-莫特(DM)绝缘体,并在25 K下表现出电荷有序(CO)转变,而具有3/4填充带的$δ'_C$型盐仅在室温以上表现出电荷有序(CO)转变,并在低于20 K时变为电荷有序。$δ_P'$型盐的光谱由两个特征带组成,这是由于二聚体内和二聚体间的电荷转移,支持DM绝缘行为所产生的强现场库仑相互作用。相比之下,在$δ'_C$型盐中,观察到表征由离位库仑相互作用产生的CO形成的单个带。在降低温度时,在$δ_C'$型盐的光谱的形状变得不对称,并转移到低得多的频率,这表明出现的畴壁激发与预期的分数电荷在一维CO链。$δ_P'$ -型盐的磁化率的温度依赖性很好地描述了一个2D自旋1/2海森堡原子力显微镜模型上的各向异性正方形晶格的二聚化图片,而在$δ_C'$ -型盐,它可以解释由一个2D自旋1/2海森堡原子力显微镜模型上的各向异性蜂窝晶格中形成的CO状态。
2017-09-11 cond-mat.str-el
Direct minimization versus iterative embedding in the ghost-Gutzwiller method: a comparative study of magnetism in Mott insulators
International School for Advanced Studies (SISSA)(国际高等研究院)
该研究对比ghost-Gutzwiller方法的迭代嵌入与直接极小化方案,发现前者在莫特相及塞曼场中存在缺陷,后者可稳定顺磁解,对称性破缺时迭代方案更可靠,明确了两种方法的适用条件。
2026-07-30 cond-mat.str-el
Quantum disordered phase near the Mott transition in the staggered-flux Hubbard model on a square lattice
研究了正方晶格上半满交错流哈伯德模型的基态性质。利用约束路径量子Monte Carlo方法计算了电荷和自旋激发能隙、磁序和二聚体序随相互作用强度$U/t$的变化.发现该体系在$U/t\lesssim 5.6$处为半金属,在$U/t \gtrsim 6.6$处为长程反铁磁有序的莫特绝缘体.在范围$5.6\lesssim U/t\lesssim 6.6$,基态是一个相关的绝缘体,其中磁性和二聚体的订单是缺席。此外,在中间相的自旋激发似乎是无带隙的,和测量的自旋-自旋关联函数表现出幂律衰减行为。这些数据表明,非磁性的基态是一个可能的候选人为假定的代数自旋液体。
2012-04-17 cond-mat.str-el
Anions effects on the electronic structure and electrodynamic properties of the Mott insulator $κ$-(BEDT-TTF)$_2$Ag$_2$(CN)$_{3}$
莫特绝缘体$κ$ -(BEDT-TTF)$_2$ Ag $_2$(CN)$_3$形成具有可能的量子自旋液态的$S=1/2$二聚体的高度阻挫三角晶格。我们的实验和数值研究揭示了晶体学上不等价的网站,弛豫介电响应和跳跃直流输运之间出现轻微的电荷不平衡。从更广泛的角度出发,我们得出结论:强关联自旋液体电荷转移盐的普遍性质是阴离子支撑的价带和弛豫态下氰化物诱导的准简并电子构型。一般的低能激发是由带电畴壁引起的,而不是由波动的电偶极子引起的。它们引起二聚莫特绝缘体的玻璃态动力学特性,包括兄弟化合物$κ$ -(BEDT-TTF)$_2$ Cu $_2$(CN)$_3$。
2016-07-26 cond-mat.str-el
Variational description of Mott insulators
强相关模型的Gutzwiller波函数,如果补充一个长程Jastrow因子,可以提供一个适当的变分描述的莫特绝缘体,到目前为止还没有。我们证明了这一概念的原型一维$t-t^\prime$哈伯德模型,在半填充,我们重现所有已知的阶段,即普通莫特未二聚体绝缘体与幂律自旋相关性在小$t^\prime/t$,自旋带隙金属以上的临界$t^\prime/t$和小$U$,和二聚体莫特绝缘体在大排斥。
2004-12-16 cond-mat.str-el
Mott correlated states in the underdoped two-dimensional Hubbard model: variational Monte Carlo versus a dynamical cluster approximation
我们使用两种互补的方法,动力学平均场论的动力学团簇扩展和带回流修正的Gutzwiller-Jastrow波函数的变分蒙特卡罗模拟,研究了正方晶格上的受抑欠掺杂哈伯德模型的性质.我们比较和讨论的能量和双职业,从这两种方法获得的数据。在小的掺杂,我们观察到一个快速的交叉从弱相关的金属在低相互作用强度U到一个非费米液体相关态与强本地自旋相关。此外,我们还研究了关联态相对于相分离的稳定性。我们观察到相分离,只有大值的U或非常大的挫折。对于与铜酸盐相关的参数范围,不存在相分离。
2012-12-20 cond-mat.str-el
Quantum phase transitions in the dimerized extended Bose-Hubbard model
本文采用无偏的密度矩阵重整化群方法研究了一维玻色-哈伯德模型,并辅以最近邻库仑相互作用和键二聚作用.它把重点放在确定的基态相图,并表明,除了二聚莫特和密度波绝缘相,一个中间的绝缘层保护拓扑Half绝缘体出现在弱库仑相互作用的填充因子1,消失,但是,当二聚化变得太大。通过对模型临界行为的分析,证明了莫特绝缘体和密度波态的Halcite相边界分别属于中心荷为$c=1$和$c=1/2$的Gauss和Ising普适类,并在一个三临界点处合并.有趣的是,我们可以证明一个直接的伊辛量子相变之间的二聚莫特和密度波阶段以上的三临界点。相应的跃迁线终止于一个临界端点,该临界端点属于具有$c=7/10$的稀伊辛模型的普适类。在更强的库仑相互作用下,跃迁变为一级跃迁。
2019-01-29 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Mott versus Slater-type metal-insulator transition in Mn-substituted Sr3Ru2O7
利用X射线吸收(XAS)和共振弹性X射线散射(REXS)研究了Sr3(Ru1-xMnx)2O7的金属-绝缘体相变(MIT). XAS的结果表明,MIT驱动了Mn杂质周围的局部反铁磁关联的开始,这是REXS在T_order <T_MIT时检测到的长程反铁磁的前体。这表明MIT是Mott型(电子相关性),而不是Slater型(磁序)。虽然这种行为是由Mn杂质引起的,但对于宽范围的Mn浓度存在(1/4,1/4,0)顺序,并指出母体化合物的固有不稳定性。
2012-06-20 cond-mat.str-el
Electro-spinon in one-dimensional Mott insulator
从理论上研究了一维电荷转移莫特绝缘体中二聚和非二聚自旋液体态的低能动态光学响应。利用共形场论对非二聚态的低能渐近行为进行了精确的分析。在二聚态下,预测了由两个孤子的束缚态引起的红外吸收,即呼吸模,并对其振子强度进行了精确估计,为实验探测激发单重态提供了一种方法。讨论了外加磁场的影响。
2009-10-05 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Magnetic phase diagram and Mott transition of the half-filled 1/5-depleted Hubbard model with frustration
在变分集团近似下,研究了零温下1/5耗尽方格子上半填充哈伯德模型的磁性和Mott相变. $(π,π)$ Néel有序(AF)在相图的宽区域内是稳定的,并且几乎完全掩盖了无阻挫情况下的非磁性Mott转变。然而,AF是严重抑制的挫折,甚至与中度挫折的非磁性莫特过渡发生在范围内的二聚体内的跳跃大于内的格元跳跃。
2014-08-21 cond-mat.str-el
Breakdown of the Luttinger sum-rule at the Mott-Hubbard transition in the one-dimensional t1-t2 Hubbard model
利用密度矩阵重整化群方法研究了一维t1-t2哈伯德模型(锯齿形哈伯德链)中Mott-Hubbard跃迁附近的动量分布函数.我们发现,对于强相互作用的莫特-哈伯德转变之间发生的金属相和绝缘二聚相与无公度自旋激发,这表明不存在弱耦合的磁和电荷激发的去耦。我们说明了莫特-哈伯德过渡和绝缘自旋能隙态的无公度跃迁在各自的基态动量分布函数的签名。
2004-09-17 cond-mat.str-el
Spin-one bosons in low dimensional Mott insulating states
分析了低维Mott绝缘态下自旋1玻色子的强耦合极限。在一维晶格中,对于每格点的玻色子数为奇数($N_0$),基态是具有两倍简并度的二聚价键晶体态;低位的基元自旋激发携带自旋1。对于每格点的玻色子数为偶数的情况,基态是非简并自旋单态莫特态。我们还认为,在量子无序极限下,对于奇数$N_0$,在正方形晶格中,基态应该是二聚价键晶体。最后,我们简要地报告结果的非整数数量的玻色子每个网站在一维晶格。
2003-06-05 cond-mat.stat-mech 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
Mott physics in the half-filled Hubbard model on a family of vortex-full square lattices
我们研究了单参数涡旋满正方形晶格上的半满哈伯德模型,从各向同性到弱耦合哈伯德二聚体。基态相图由四个相组成:连接到弱耦合极限的半金属和带绝缘体,以及连接到强耦合Mott极限的磁有序Néel相和价键晶体(VBC)。相图是用量子蒙特卡罗(QMC)和连续么正变换(CUTs)得到的。CUT分两步进行:在Mott绝缘阶段使用基于非微扰图的CUT来整合电荷波动。由此产生的有效的自旋模型处理微扰切割孤立的二聚体极限产生故障的VBC的三体凝聚。我们发现三种情况下,当改变的相互作用为一个固定的各向异性的跳跃幅度:i)一个直接的相变从Néel半金属,ii)两个相变VBC到Néel和Néel半金属,或iii)一个平滑的交叉从VBC带绝缘体。我们的结果是一致的自旋液相的情况下,在整个相图。
2014-11-27 cond-mat.str-el
Photoinduced phase switching from Mott insulator to metallic state in the quarter-filled Peierls-Hubbard model
本研究利用精确对角化方法探讨了1/4填充一维Peierls-Hubbard模型在强Coulomb排斥下的光致相变,发现超快光辐照能显著增强Drude峰,实现绝缘体-金属转变,并提出空占据和双占据二聚体作为光致电荷载流子的新机制。
2024-06-03 cond-mat.str-el
Fragmented Electronic Spins with Quantum Fluctuations in Organic Mott Insulators near Quantum Spin Liquid
用~(13)C NMR研究了电子态位于量子自旋液体(X= EtMe 3Sb)附近的有机莫特绝缘体X[Pd(dmit)_2]_2(X= Me_4P,Me_4Sb)的磁性结构.反铁磁谱和核弛豫表明,Pd(dmit)2分子内存在两个不同的磁矩,不能用单带二聚体-Mott模型描述,需要分子内电子关联.这种非常规的S = 1/2电子自旋碎裂并伴随着强烈的量子涨落,推测是由近简并的分子内多轨道引起的,并且共享量子液体的概念,其中电子激发被碎裂,并且S = 1/2自旋不再是基本粒子。
2019-03-22 cond-mat.str-el
Ising transition in a one-dimensional quarter-filled electron system with dimerization
我们研究了四分之一填充的一维哈伯德模型的临界性质,并与现场和最近邻库仑排斥U和V。通过利用玻色化方法,它表明,该系统表现出伊辛量子相变从莫特绝缘态的电荷有序绝缘态。它也表明,介电常数表现出强烈的增强,随着温度的降低,幂律依赖于在伊辛临界点。
2001-10-16 cond-mat.str-el
Ground-state phase diagram of the one-dimensional dimerized t-J model at quarter filling
利用Lanczos精确对角化技术研究了一维二聚$t$ $-$ $J$模型在四分之一填充时的基态.我们计算了电荷能隙、自旋能隙、束缚能、Tomonaga-Luttinger液体参数、Drude重量、反常通量量子化等。跳跃积分的二聚化和交换相互作用的二聚化在控制系统的基态中起相互竞争的作用,并且这导致包括Mott绝缘相、Tomonaga-Luttinger液相和Luther-Emery液相的各种相的出现。在二聚反应的参数空间上给出了该模型的基态相图。
1998-05-22 cond-mat.str-el