Optical excitations in a one-dimensional Mott insulator
利用密度矩阵重整化群方法研究了一维扩展哈伯德模型中Mott绝缘相的光激发。用动态DMRG方法计算了线性光学电导率,用对称DMRG方法研究了最低光学激发态的性质。数值计算完全符合场理论预测的一个小的莫特间隙和分析结果的一个大的莫特间隙与强耦合分析。结果表明,在这种莫特绝缘体中存在四种类型的光激发:未束缚电荷激发对、激子、激子弦和电荷密度波(CDW)液滴。每种类型的激发占主导地位的低能量光谱在一些区域的相互作用参数空间,并对应于不同的光谱特征:一个连续开始在莫特间隙(未结合电荷激发),一个单峰或几个孤立的峰低于莫特间隙(激子和激子弦,分别),和一个连续低于莫特间隙(CDW液滴)。
2002-08-26 cond-mat.str-el
Dynamical density-matrix renormalization-group method
提出了一种计算低维格点量子多体系统动力学性质和激发态的密度矩阵重整化群(DMRG)方法。该方法是基于一个精确的变分原理的动力学关联函数和激发态对他们的贡献。该动态DMRG是校正矢量DMRG的替代公式,但更简单且更准确。本文讨论了谱函数的有限尺寸标度,给出了一种分析稠密谱标度的方法。该方法的核心思想是光谱随尺寸的展宽,并对一维Peierls-哈伯德模型的光学电导率进行了动态DMRG和有限尺寸标度分析.与解析结果的比较表明,用这些方法可以几乎精确地再现无限系统的谱函数。研究了Mott-Peierls绝缘体的光学电导率,发现它的光谱与Peierls(能带)绝缘体和一维Mott-Hubbard绝缘体中观察到的简单光谱有质的不同.
2002-03-25 cond-mat.str-el
Enhancement of phonon effects in photoexcited states of one-dimensional Mott insulators
本文研究了一维扩展Hubbard-Holstein模型的线性光学吸收谱中电子关联对电子-声子相互作用的影响。密度矩阵重整化群(DMRG)计算表明,EP相互作用对激子的影响随在位库仑排斥的增加而增强。这种增强与EP相互作用对基态的影响形成对比,其中Peierls不稳定性被就地库仑排斥抑制。与EP相互作用的DMRG数据符合吸收实验在一维铜酸盐比那些扩展的哈伯德模型。
2008-02-27 cond-mat.str-el
Investigation of metal-insulator like transition through the ab initio density matrix renormalization group approach
用从头算密度矩阵重整化群(DMRG)方法研究了锂和铍环状团簇的类金属-绝缘体相变(MIT)。通过对不同原子间距离的精确计算,并利用量子信息理论(QIT),我们研究了类金属态和由自由原子构成的绝缘态之间波函数的变化。我们还讨论了Li和Be环中分子轨道间的纠缠和相关激发,并表明可以用轨道熵函数检测过渡键长。此外,不同的轨道基的DMRG程序的有效性的影响进行了分析比较的收敛行为。
2014-06-26 cond-mat.str-el physics.chem-ph
Phase diagram and optical conductivity of the ionic Hubbard model
利用玻色化技术和有限系统数值对角化的Lanczos方法和DMRG方法,研究了具有半满交替势的一维离子哈伯德模型的基态相图.我们的研究结果支持存在一个单一的“金属”过渡点,从一个带到相关的绝缘体,同时电荷和键电荷顺序。此外,我们提出的动态DMRG方法获得的光学电导率的结果。绝缘体-绝缘体相变的情况下进行了详细的讨论,包括现有的方法和离子哈伯德模型的结果进行了严格的审查。
2002-07-11 cond-mat.str-el
Chiral Mott insulators in frustrated Bose-Hubbard models on ladders and two-dimensional lattices: a combined perturbative and density matrix renormalization group study
利用微扰强耦合分析和密度矩阵重整化群(DMRG)方法,研究了阶梯和二维晶格上阻挫Bose-哈伯德模型的全能隙手征莫特绝缘体(CMI).首先,我们表明存在一个低洼的激子状态进行正确的量子数负责的激子的凝聚和形成的CMI在中间相互作用制度的所有几何形状。然后,我们对几个具有$π$ -通量的两腿梯形系统进行了系统的DMRG模拟,并仔细表征了两个量子相变。我们讨论的可能性,包括排斥最近邻相互作用或改变密度和耦合比,以延长一般非常小的CMI窗口。
2017-11-06 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Quantum phase transitions in one-dimensional nanostructures: a comparison between DFT and DMRG methodologies
本研究比较了DFT和DMRG方法在费米子一维Hubbard模型描述的均匀、超晶格和受限链中预测量子相变特性的表现,揭示了两者在不同系统结构和相态下的精度差异及适用性。
2024-02-19 cond-mat.str-el quant-ph
Optical response in one dimensional Mott Insulators
在半满扩展Hubbard模型的框架下,利用密度矩阵重整化群(DMRG)方法研究了MottHubbard系统的光学响应。我们讨论的外观激子功能的光谱间隙内的系统从自旋密度波(SDW)的电荷密度波(CDW)阶段。
2000-12-22 cond-mat.str-el
Geometric Frustration Assisted Kinetic Ferromagnetism in Doped Mott Insulators
本文利用DMRG和无限制Hartree-Fock方法,揭示了在中等耦合和有限掺杂下,三角晶格Hubbard模型中由双子-单子交换驱动的几何阻挫辅助巡游铁磁性机制,并构建了磁相图。
2025-11-03 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Metal-insulator transition in the Edwards model
为了了解电荷输运如何受到背景介质的影响,反之亦然,我们研究了一个双通道输运模型,该模型通过一种新颖的,有效的费米子-玻色子耦合来捕获这种相互作用。通过(动力学)DMRG,我们证明了该模型表现出金属-绝缘体过渡在半填充,其中金属代表一个排斥的Luttinger液体和绝缘体构成的电荷密度波。量子相变点的确定一致地从计算的光电子能谱,缩放的Luttinger液体指数,电荷激发间隙,和纠缠熵。
2011-10-20 cond-mat.str-el
Ground-State Decay Rate for the Zener Breakdown in Band and Mott Insulators
本文用Schwinger在非线性QED中研究的基态衰变率重新表述了以介质击穿为代表的电子在强电场中的非线性输运。通过比较带绝缘体和莫特绝缘体的介电击穿,讨论了电子相互作用对Zener隧穿的影响,其中Mott绝缘体是用含时密度矩阵重整化群(DMRG)研究的.与Berry的极化相位理论的关系也被建立。
2005-09-16 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
Kinetic Magnetism at the Interface Between Mott and Band Insulators
我们发现,高密度的二维电子气和本地化的电子在相邻的莫特绝缘体的相互作用导致独特的莫特/带绝缘体界面的动力学磁性。我们的研究是基于一个双层哈伯德模型在$U=\infty$与电势差之间的两层。我们结合分析结果与DMRG模拟表明,磁性,特别是铁磁性,大大提高了相对的两个子系统的接近。这些结果可能与最近的实验表明在$R$ TiO $_3$ /SrTiO $_3$异质结构的磁性有关。
2016-05-09 cond-mat.str-el
Correlation effects for semiconducting single wall carbon nanotube: a density matrix renormalization group study
本文报道了密度矩阵重整化群(DMRG)方法对圆柱形单壁碳纳米管(SWCN)关联效应的适用性。将DMRG方法应用于$t$ + $U$ + $V$模型,$t$和$V$分别为最近邻点间的跳跃能和库仑能,$U$为现场库仑能,计算了具有手征数($n_{1}=3, n_{2}=2$)的SWCN的相图,反映了相关能$U$和$V$之间的竞争.在合理的参数范围内,我们调查可能的相关基态,最低的激发和相应的关联函数,其中与激子绝缘体的连接是特别解决。
2006-01-12 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Creation of Skyrmions by Electric Field on Chiral-Lattice Magnetic Insulators
我们从理论上提出,利用非共线Skyrmion自旋和电极化的强度之间的耦合,通过电极尖端施加电场,可以在几纳秒内在手性晶格磁性绝缘体薄膜样品上电学产生磁性Skyrmion,即以量子化拓扑数为特征的纳米自旋涡旋.这一发现将为利用多铁性Skyrmions作为低能耗磁存储器件的信息载体而没有焦耳热能量损失铺平道路。
2015-11-23 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Transition from band insulator to Mott insulator in one dimension: Critical behavior and phase diagram
本文系统地研究了在半填充的一维哈伯德模型中,在位库仑相互作用U和交替周期性位势V的作用下,从能带绝缘体(BI)到莫特绝缘体(MI)的转变。温度传递矩阵重整化群方法计算热力学性质。我们发现在U = $U_c$和U = $U_s$的两个临界点,分离的BI和MI阶段为一个给定的V.一个电荷中性自旋单态激子带的发展在BI阶段(U< $U_c$),并下降到带隙以下时,U超过一个特殊的点Ue。激子能隙在第一临界点$U_c$处闭合,而电荷和自旋能隙持续存在并且在$U_c$ <U< $U_s$之间重合,其中系统是二聚的。当发生向MI相的转变时,电荷和自旋能隙都在U = $U_s$处塌陷。在MI相(U> $U_s$)中,电荷能隙几乎随U线性增加,而自旋能隙保持为零。这些研究结果澄清了早期发表的结果相同的模型,并提供了几个重要的问题,适当的缩放分析DMRG数据和完整的物理图片的微妙性质的相变驱动的电子相关的见解。本工作提供了一个全面的理解的临界行为和相图的过渡从BI到MI的一维关联电子系统与周期性交替的网站电位。
2003-08-20 cond-mat.str-el
Optical excitations of Peierls-Mott insulators with bond disorder
利用密度矩阵重整化群(DMRG)方法计算了具有最近邻相互作用的半填充哈伯德模型的光学性质。为了模拟寡烯的光激发,包括Peierls二聚化,其强度为单键可能波动。系统与多达100个电子进行了研究,他们的波函数进行了分析,并确定了相关的长度尺度的低位光激发。所提出的方法提供了一个简洁的图片的光学吸收的寡烯的尺寸依赖性。
2005-07-05 cond-mat.str-el
Disorder effect on the Friedel oscillations in a one-dimensional Mott insulator
本文用DMRG方法数值计算了莫特绝缘体中一维无序导线的一边与量子点耦合时产生的Friedel振荡。通过研究无序对Friedel振荡衰减的影响,我们发现无序的影响随着相互作用强度的增加而减小。这种行为是相反的,最近报道的影响,在安德森绝缘体制度,无序导致更强的衰减的弗里德尔振荡。
2007-04-11 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Vanadium Dioxide: Metal-Insulator Transition, Electrical Switching and Oscillations. A Review of State of the Art and Recent Progress
二氧化钒是目前最有前途的氧化物电子材料之一。基于VO 2的平面和夹层薄膜MOSFET器件都具有S形I-V特性,这种开关效应与金属-绝缘体转变(MIT)有关。在含有这种开关器件的电路中,如果负载线与I-V曲线相交于NDR区中的唯一点,则观察到弛豫振荡。这些效应对设计各种氧化物电子学器件,特别是基于耦合振荡器的动态神经网络元件具有潜在的应用前景。
2016-01-23 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Non thermal isostructural electrically driven insulator-metal transition and electro-strain in layered cobaltate
我们在这里报告发现电驱动的绝缘体到金属过渡(IMT)和伴随的同构体积膨胀的层状钴酸盐,否则不表现出温度依赖性IMT。这些发现在宏观、微观和原子尺度上都得到了证实。随着电压的应用,在二维层状La 2-xSrxCoO 4中观察到金属区域的生长。金属区域的生长与体积增加(应变高达0.3%)相关。非热IMT和电应变被认为是由Co ~(3+)高自旋态的电扩散引起的。
2019-08-03 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Nature of the insulating phases in the half-filled ionic Hubbard model
利用Lanczos方法和密度矩阵重整化群(DMRG)方法对有限系统进行数值对角化,研究了具有交替周期势的一维哈伯德模型的基态相图.我们确定了一个绝缘体-绝缘体相变从一个带到一个相关的绝缘体,同时电荷和键电荷顺序。转变点的特征在于光学激发间隙的消失,同时电荷和自旋间隙保持有限和相等。可能的第二次过渡到莫特绝缘体阶段的迹象进行了讨论。
2003-10-24 cond-mat.str-el
Metal-insulator transition and electrically-driven memristive characteristics of SmNiO3 thin films
相关氧化物SmNiO 3(SNO)在130 °C下以块状形式呈现绝缘体到金属转变(MIT)。本文报道了在LaAlO_3(LAO)和Si单晶上沉积的SNO薄膜的合成和电子输运。X射线衍射研究表明,压缩应变的单相SNO上的LAO外延生长,而在Si上,观察到混合氧化物相。MIT观察到在两个衬底上生长的膜的电阻-温度测量中,与电荷传输在平面内的LAO/SNO膜和平面外的Si/SNO膜。电驱动忆阻行为实现在LAO/SNO薄膜,这表明SNO可能是相关的神经形态设备。
2011-01-18 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Electric-Field-Induced Resistive Switching in a Family of Mott Insulators : towards Non-Volatile Mott-RRAM Memories
现代硅基微电子的基本构建块,例如非易失性闪存中的双栅极晶体管,是基于通过静电充电来控制电阻。闪存可能很快就会达到其小型化的极限,主要是因为在始终较小的单元尺寸中可靠地保持足够的电子将变得越来越困难。因此,在纳米尺度上控制电阻需要新的概念,并且最终的电阻变化器件被认为利用纯电子相变,例如莫特绝缘体到绝缘体的转变[2]。在这里,我们表明,短电脉冲的应用允许在整个类别的莫特绝缘体化合物AM 4X 8(A = Ga,Ge; M= V,Nb,Ta; X = S,Se)中在初始高电阻绝缘状态(“0”状态)和低电阻“金属”状态(“1”状态)之间来回切换。我们发现,低至2 kV/cm的电场诱导这些化合物中的电子相变从莫特绝缘状态到类金属状态。我们的研究结果表明,这种转变属于一类新的电阻开关,并可能解释最近的理论工作预测,绝缘体到金属的过渡可以通过一个简单的电场在莫特绝缘体。这种新型的阻变存储器具有快速写入/擦除时间(50 ns ~ 10 μs)和室温下电阻比ΔR/R约为25%的潜力。
2013-04-20 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Quantum Oscillations of Electrical Resistivity in an Insulator
在金属中,费米表面上的传导电子的轨道运动在磁场中被量子化,这表现为电阻率的量子振荡。这种朗道量子化在绝缘体中通常是不存在的。在这里,我们报告一个值得注意的例外,在绝缘体,镱十二硼化(YbB12)。尽管YbB_(12)的电阻率远大于金属的电阻率,但它表现出深刻的量子振荡。这种非常规的振荡被证明是由绝缘体引起的,但其振幅的温度依赖性遵循传统的费米液体金属理论。大的有效质量表明存在由强关联电子组成的费米面。我们的结果揭示了YbB 12的一个神秘的二分基态:它既是一个电荷绝缘体,又是一个强关联金属。
2019-05-13 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Metallisation of the Mott Insulator Ca$_{2}$RuO$_{4}$ using Electric Double-Layer Gating
Kurume Institute of Technology(久留米工业大学);Institute for Materials Research, Tohoku University(东北大学材料科学研究所)
通过电双电层栅极技术,研究了Ca$_{2}$RuO$_{4}$在高电压下的电阻变化,发现其可能与体相结构变化相关。
2025-01-07 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Electric field induced Mott-insulator to metal transition and memristive behaviour in epitaxial V$_2$O$_3$ thin film
本研究发现外延V₂O₃薄膜在低于180K的温度下可由电场诱导等温莫特绝缘体-金属一级相变,伴随电热历史效应与可调忆阻行为,用无序影响的一级相变框架结合电阻网络模型解释结果,为莫特绝缘体用于高能效神经形态开关提供可能。
2024-07-16 cond-mat.mtrl-sci 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
Tunneling spectroscopy of the spinon-Kondo effect in one-dimensional Mott insulators
International Institute of Physics(国际物理研究所);Universidade Federal do Rio Grande do Norte(北里奥格兰德联邦大学);Dahlem Center for Complex Quantum Systems(达勒姆复杂量子系统中心)
本研究通过非线性卢蒂希液体理论和DMRG模拟,揭示了一维莫特绝缘体中磁性杂质诱导的亚能隙TDOS中费米边奇点特征,其幂律指数由自旋子-科尼特效应决定。
2025-12-13 cond-mat.str-el
Chiral Mott insulator with staggered loop currents in the fully frustrated Bose Hubbard model
受磁场中约瑟夫森结阵列和合成轨道磁场存在下光晶格中超冷原子相互作用实验的启发,我们研究了“全阻挫”的Bose-哈伯德模型和每个晶格元胞半个通量量子的量子XY模型.利用蒙特卡罗模拟和密度矩阵重整化群(DMRG)方法,我们证明了这种动力学阻挫玻色子的相图在一个两腿阶梯上显示出三个相:一个弱相互作用的手征超流相与交错的回路电流自发地打破时间反演对称性,一个传统的莫特绝缘体在强耦合,和一个显着的“手征莫特绝缘体“(CMI)与交错的环路电流夹在它们之间的中间相关。我们讨论了如何CMI状态可以被视为激子凝聚体或涡旋超固体,提出并研究了Jastrow变分波函数,捕获其相关性,目前DMRG结果的玻色子动量分布在整个相图,并考虑各种实验的影响,我们的相图。最后,我们讨论了一个交错磁通玻色-哈伯德模型和一个二维版本的CMI边缘电流在弱耦合阶梯的推广。
2012-07-10 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Single-hole wave function in two dimensions: A case study of the doped Mott insulator
用变分蒙特卡罗方法研究了二维单空穴掺杂$t$ - $J$模型的基态解.这样的单空穴波函数具有有限的角动量产生的隐藏的自旋电流,这引起了一个新的基态简并与最近的精确对角化(ED)和密度矩阵重整化群(DMGR)的结果一致。我们进一步表明,波函数可以被分解成一个准粒子分量和一个非相干的动量分布与DMRG结果非常一致的$8\times 8 $晶格。这种双组分结构表明朗道的一对一对应原理的崩溃,特别是准粒子谱权在大样本极限下按幂律消失。与此相反,在所谓的$σ\cdot t\text{-}J$模型中,关闭由空穴跳跃引起的相位串,可以恢复具有有限准粒子谱权的常规布洛赫波波函数,也与ED和DMRG结果一致。研究表明,在单空穴掺杂的莫特绝缘体中已经发生了奇异效应,裸空穴通过奇异效应变成了具有平移对称破缺的非朗道准粒子。概括配对和有限掺杂进行了简要讨论。
2019-07-03 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Mott-Insulator Ca2RuO4 under a static external electric field
我们研究了莫特绝缘体Ca 2 RuO 4的结构,电子和磁性的应用程序下的静态外部电场在两个制度:在小场和大电场薄膜系统。Ca_2RuO_4呈现出S-和L-Pbca相,分别具有短和长的c晶格常数和大和小的带隙。用密度泛函微扰理论计算了玻恩有效电荷的响应函数。一旦我们通过偏离Ru原子的中心来打破反转对称性,我们计算了系统的压电性质,该系统表明在电场下系统的伸长。最后,我们研究了四个单胞平板在较大电场下的情况,发现了由电场引起的绝缘体-金属相变。通过观察局域态密度,我们发现,当样品的其余部分是绝缘的时,表面层上的能隙会闭合。与电场驱动的能隙闭合相关,晶格常数c增加。关于磁性,我们已经确定了两个相变的磁矩与一个表面,得到完全退磁在最大的领域调查。在所有情况下,静态电场增加的晶格常数c和降低的带隙的Ca 2 RuO 4之间的L-相和S-相的竞争中发挥作用。
2023-02-13 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
One Dimensional Kondo Lattice Model Studied by the Density Matrix Renormalization Group Method
本文综述了近藤晶格模型的密度矩阵重整化群(DMRG)理论研究的最新进展。简要总结了零温度DMRG,有限温度DMRG,以及它的应用动态量。远离半填充,顺磁性金属状态被证明是一个Tomonaga-Luttinger液体与大费米表面。对于大的费米面,它的大小由传导电子密度和局域自旋密度之和决定。该金属相的相关指数K_ρ小于1/2。在半填充时,基态是绝缘的。激发间隙是不同的,这取决于通道,自旋间隙,电荷间隙和准粒子间隙。讨论了自旋和电荷磁化率以及比热随温度的变化关系。特别有趣的是各种激发光谱的温度依赖性,这表明不寻常的属性的近藤绝缘体。
1998-08-27 cond-mat.str-el
Spin-Orbital Density Wave and a Mott Insulator in a Two-Orbital Hubbard Model on a Honeycomb Lattice
受扭曲双层石墨烯(TBG)中相关绝缘态发现的启发,我们研究了蜂窝晶格上双电子双轨道哈伯德模型.基于实空间密度矩阵重整化群(DMRG)模拟,我们发现了$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
The Hubbard model on triangular $N$-leg cylinders: chiral and non-chiral spin liquids
最近,通过密度矩阵重整化群(DMRG)模拟,在三角晶格上的哈伯德模型的金属-绝缘体相变附近提出了带隙的手征自旋液体的存在[A. Szasz,J. Motruk,M.P. Zaletel和J.E. Moore,Phys. Rev. X { \bf 10},021042(2020)]。在这里,我们报告内的变分蒙特卡罗技术的基础上Jastrow-Slater波函数,实现与回流相关的结果。在DMRG计算中,我们考虑$N$ -腿柱。对于$N=4$,在次近邻跳跃的情况下,在金属和绝缘体之间出现具有磁准长程序的手征自旋液体。在我们的方法中,手征态是带隙的,打破了反射对称性。相比之下,对于$N=5$和$N=6$,手性自旋液体不是具有最低变分能量的状态:在前一种情况下,在整个绝缘区域中发现了双自旋液体,而对于$N=6$的较少受抑的情况,结果与在二维团簇上获得的结果非常相似[L.F. Tocchio,A. Montorsi和F. Becca,Phys. Rev. B { \bf 102},115150(2020)],具有接近金属-绝缘体转变的反铁磁相和强耦合区域中的自旋液体。
2021-10-15 cond-mat.str-el
Giant Magneto-electric Effect in the Novel Mott Insulator, Sr2IrO4
我们对新型莫特绝缘体Sr 2 IrO 4单晶的磁、电和热测量揭示了由受抑磁/铁电态产生的新型巨磁电效应(GME),其特征是:(1)在100 K时新观察到的磁异常附近达到峰值的强烈增强的介电常数,(2)在变磁转变附近发生的大的(~100%)磁介电位移,以及(3)磁和电极化的强度滞后。GME和电极化的强度取决于5d带的自旋轨道间隙,而不是传统上接受的磁化强度的大小和空间依赖性。
2009-08-05 cond-mat.str-el
Separating electric field and thermal effects across the metal-insulator transition in vanadium oxide nanobeams
我们目前的结果从实验研究的平衡和非平衡输运性质的钒氧化物纳米梁附近的金属-绝缘体转变(MIT)。应用一个大的电场在绝缘阶段的纳米梁产生一个突变的MIT和驱动的转变中的热和非热效应的个人角色进行了研究。在远低于MIT临界温度($T_c$)的温度($T$)下,在几个纳米级钒氧化物器件中的传输测量表明,$T$和电场在诱导MIT中起着明显独立但关键的作用。具体而言,在$T << T_c$处,电场通过雪崩型过程主导MIT,而热效应随着$T$接近$T_c$而逐渐变得关键。
2014-01-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Electric polarization in correlated insulators
我们推导出相互作用绝缘体的电极化的强度的公式,表示在全格林函数和顶点函数。我们将这种方法推广到用动力学平均场论处理的半满离子哈伯德模型中。相关带绝缘体的电极化的强度由离子性和共价性的相互作用决定,并且这两个量由电子-电子相互作用重整化。我们引入准粒子近似的精确方程的极化,并比较这种近似的结果与精确的DMFT制定和静态平均场论,如LDA+ U。后者高估了电子贡献的电极化的强度时,准粒子的重量的活性带是非常小的。
2013-10-11 cond-mat.str-el
Nonlinear Transport in One-Dimensional Mott Insulator in Strong Electric Fields
对大电场驱动下的一维强关联电子系统进行了含时薛定谔方程的积分。对于较大的电场,多体朗道-齐纳隧穿发生在多体能级的反交叉处。获得了非线性$I$ - $V$特性以及能量期望值的时间依赖性。莫特绝缘体在电场中的能量呈现饱和状态,表明多体波函数在能量空间中存在动力学局域化。
2005-05-02 cond-mat.str-el
"Nonmagnetic" Dimer Mott insulator induced by the coupling of spin with quantum electric dipoles
基于强耦合分析,提出了一个有效的偶极自旋模型,该模型可以解释“自旋液体莫特绝缘体“的可能起源。这个问题与二聚体莫特绝缘体有关,它使人联想到有机三角晶格系统$κ$ Cu $_2$(CN)$_3$,它的无隙自旋液态已经在二聚体轨道上自旋之间交换耦合的几何阻挫($J$)的背景下讨论过。事实证明,绝缘体中的另一个自由度,二聚体上的{ \it量子电偶极子},通过库仑相互作用彼此相互作用,并通过偶极-自旋耦合带来对$J$的显著抑制。
2010-08-26 cond-mat.str-el
Electric pulse induced electronic patchwork in the Mott insulator GaTa$_{4}$Se$_{8}$
继最近发现的绝缘体到金属的转变由电场诱导的GaTa $_{4}$ Se $_{8}$,我们进行了详细的扫描隧道显微镜/光谱研究的原始(绝缘)和过渡(导电)晶体的这种窄间隙莫特绝缘体。光谱图表明,原始样品是空间均匀的绝缘体,而过渡样品揭示了在纳米尺度上的复杂的电子图案,由金属和超绝缘补丁沉浸在原始绝缘矩阵。令人惊讶的是,这两种补丁都伴随着强烈的局部地形膨胀,从而证明了在这种金属-绝缘体过渡中涉及的强电子-晶格耦合。最后,利用一个强大的电场产生的STM隧道结,我们证明了可能性,即使在室温下,局部的金属-绝缘体转变。
2013-04-29 cond-mat.str-el
Migration of bosonic particles across a Mott insulator to superfluid phase interface
本文考虑了单位填充下Bose-哈伯德模型中莫特绝缘体和超流区之间的边界。最初,两个区域被解耦并冷却到它们各自的基态。我们发现,在两个区域之间切换一个小的隧道速率后,莫特区域的所有粒子迁移到超流区域。当两个区域的化学势之差小于超流体的任何本征模的最大能量时,就会发生这种迁移。我们验证了我们的结果与DMRG模拟数值,并解释他们解析与主方程近似,找到两种方法之间的良好协议。最后,我们对微腔与光晶格耦合阵列中观察这种效应进行了可行性研究。
2008-01-14 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el quant-ph
Electrical field induced shift of the Mott Metal-Insulator transition in thin films
采用非均匀Gutzwiller近似,在平板几何中,对单带哈伯德模型的顺磁莫特绝缘体的基态性质进行了研究.通过施加垂直于平板的电场,金属绝缘体转变向更高的哈伯德排斥移动。场地相关的准粒子重量的空间分布表明,准粒子重量是最大的几个层之下的表面。而且只有当Hubbard排斥大于体临界U时,电场才完全屏蔽中心粒子。我们的结果表明,在强关联材料薄膜上垂直于电场的存在下,表面附近的态将保持金属态,而在达到临界U值后,体材料将变为绝缘态。相反,在没有电场的情况下,表面在本体之前变得绝缘。
2011-09-05 cond-mat.str-el
Reply to the Comment on "Electric Field Scaling at a B=0 Metal-Insulator Transition in Two Dimensions"
我们注意到,在Ismail等人(cond-mat/9707061)对我们最近的信件(cond-mat/9608101)的评论中报道的关于Si/SiGe异质结构的数据不足以建立向金属相转变的主张。
1997-07-09 cond-mat.str-el
Metal-insulator transition and intermediate phases in the kagome lattice Hubbard model
受最近发现的金属kagome晶格材料AV $_{3}$ Sb $_{5}$(A=K,Rb,Cs)的启发,我们利用密度矩阵重整化群(DMRG)方法研究了半填充kagome晶格哈伯德模型的基态.我们确定了一个金属-绝缘体过渡周围的$U \thicksim U_{c1}$和四个不同的阶段作为$U/t$的函数在较窄的圆柱体,包括金属相在$U < U_{c1}$,两个绝缘的中间阶段:一个平移对称性破缺阶段在$U_{c1} < U < U_{c2}$和量子自旋液相在$U_{c2} < U < U_{c3}$,和戈薇反铁磁相在$U>U_{c3}$。我们证实,平移对称性破缺阶段是强大的较宽的圆柱体,而量子自旋液相是顺利地连接到kagome反铁磁相与系统宽度的增加。此外,我们的数值观测表明,在$U_{c1}$,其性质是一致的斯莱特的过渡方案连续的金属-绝缘体过渡。在$U_{c2}$处两个绝缘中间相之间的磁相变是一级的。我们的研究结果可能会提供深入了解异国戈薇晶格材料。
2021-10-20 cond-mat.str-el
A Green's function decoupling scheme for the Edwards fermion-boson model
莫特绝缘体中的空穴在爱德华兹提出的费米子-玻色子模型中用无自旋费米子来表示。虽然物理上有趣的制度是低到中等费米子密度的模型有有趣的性质在整个密度范围。它以前已经研究了半填充在一维(1D)的情况下,通过数值方法,特别是精确对角化和密度矩阵重整化群(DMRG)。在本研究中的单粒子格林函数的分析计算的解耦计划的运动方程,有效的任意密度在1D,2D和3D具有相当大的玻色子能量和零玻色子弛豫参数的装置。格林函数被用来计算一些基态的属性,和一个费米子谱函数,费米子密度n=0.1,0.5和0.9的一维情况下。计算结果与DMRG和动态DMRG的数值计算结果基本一致,并对不同填充情况下的基态性质有了新的认识。格林函数近似在1D中是足够成功的,以证明将来应用于2D和3D的情况。
2010-10-11 cond-mat.str-el
Theory of electric polarization in multi-orbital Mott insulators
从理论上研究了多轨道莫特绝缘体中电场E与自旋的相互作用。我们发现一个通用的动力学耦合机制,适用于所有的晶格,不涉及相对论效应。耦合的一般形式为-T_ab E_a e_b,其中e是电子动力学Berry相产生的"内部"电场,T_ab是由晶格对称性决定的张量。我们讨论了这种相互作用的几个影响:(一)一个不寻常的电子自旋共振引起的振荡电场,(二)在外加电场中的自旋纹理的位移,和(三)圆偏振光的Skyrmions,磁泡,磁涡旋的共振吸收。
2010-10-18 cond-mat.str-el
Interfaces of correlated electron systems: Proposed mechanism for colossal electroresistance
用密度矩阵重整化群(DMRG)方法研究了界面处由于能带弯曲引起的Mott金属-绝缘体相变。我们表明,结果可以恢复通过一个简单的修改传统的泊松方程的方法用于半导体异质结。提出了一种新的巨大电阻机制,它包含了在更高的维度过渡的滞后行为。
2005-09-18 cond-mat.str-el
Integrable Mott insulators driven by finite electric field
本文提出了一种从驱动孤立系的研究中提取稳态非平衡电流的方法,并将其应用于高温下的一维莫特绝缘体模型。虽然在不可积模型的非平衡条件可以占内部加热,可积性导致一个强烈的非线性直流响应与消失的小直流电导率的线性响应制度。这一发现是一致的平衡结果,直流极限的光学电导率确定在存在一个弱的和减少的扰动。
2011-06-03 cond-mat.str-el
Interaction Correction to the Magneto-Electric Polarizability of $Z_{2}$ Topological Insulators
当时间反演对称性弱破缺且忽略相互作用时,$Z_{2}$拓扑绝缘体的表面支持半量子化霍尔电导率$σ_{S} = e^{2}/(2h)$。绝缘体中的表面霍尔电导率等效于体磁电极化率,即等效于依赖于磁场的电荷极化。通过对表面近似为二维大质量Dirac模型,时间反演对称性被弱铁磁性破缺的情形进行显式计算,证明了对$σ_{S}$存在非普适相互作用修正.对于薄膜的相互作用校正的顶部和底部表面霍尔电导率取消,然而,这意味着没有校正磁掺杂拓扑绝缘体的量子化的反常霍尔效应。
2015-08-13 cond-mat.str-el
Phase transitions and adiabatic preparation of a fractional Chern insulator in a boson cold atom model
我们研究了由Aidelsburger等人在实验上实现的Harper-Hofstadter模型中硬核玻色子的命运。[Nature Physics 11,162(2015)]在最低带的半填充处。我们讨论了一个紧急的分数陈氏绝缘体(FCI)状态的稳定性在一个有限的区域的相图,从一个超流状态分离的一阶过渡时,调整带拓扑结构,在实验中使用的协议。由于跨越一阶跃迁不利于FCI态的精细制备,我们将模型扩展到稳定无特征的绝缘态。这个阶段和拓扑状态之间的过渡被证明是连续的,在参数空间中提供了一条路径,沿着该路径可以化学地制备FCI状态。为了进一步证实这一说法,我们进行时间相关的DMRG计算表明,FCI状态确实可以达到一个简单的产品状态的微调。
2017-10-18 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Electric Pulse Induced Resistive Switching, Electronic Phase Separation, and Possible Superconductivity in a Mott insulator
金属-绝缘体转变(MIT)是一类有趣的物理现象,包括超导性和巨磁阻(CMR),它们与电阻的急剧变化有关。在过渡金属化合物中,MIT通常与强电子相关性的存在有关,强电子相关性驱动系统进入莫特绝缘体状态。在这些系统中,MIT通常通过电子掺杂或通过施加外部压力来调谐。然而,最近注意到,莫特绝缘体还应该对诸如电场的其它外部扰动敏感。我们在这里报告的第一个实验证据的非易失性电脉冲诱导的绝缘体到金属的过渡和可能的超导性的莫特绝缘体GaTa 4 Se 8。我们的扫描隧道显微镜实验表明,这种非常规的响应系统短电脉冲产生的纳米尺度的电子相分离(EPS)中产生的散装材料。
2009-09-10 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Collective excitation of electric dipole on molecular dimer in organic dimer-Mott insulator
研究了具有弛豫型介电异常的有机二聚体Mott(DM)绝缘体kappa-(ET)_2Cu_2(CN)_3在10-100 cm^-1范围内的太赫兹(THz)响应。光学电导率中的30 cm^-1谱带归因于电子相关形成的二聚体内电偶极子的集体激发。我们成功地观察到了30 cm^-1波段的光致增强,反映了DM相中电偶极团簇的生长。kappa-(ET)_2Cu_2(CN)_3的这种光学响应反映了DM-铁电电荷有序相边界附近的不稳定性。
2013-01-27 cond-mat.str-el
Electric-field-induced metal maintained by current of the Mott insulator Ca2RuO4
近年来,电场(E-field)的应用作为一种新的诱导量子现象的方法受到了广泛的关注,因为电场的应用可以直接调节电子态,具有明显的科学和工业优势。然而,电场诱导的莫特转变是罕见的,并且通常需要高电场和低温。在这里,我们报告说,多频带莫特绝缘体Ca 2 RuO 4显示独特的绝缘体-金属开关在室温下施加干电池级电压诱导。阈值电场Eth ~40 V/cm比Mott能隙弱得多。此外,开关伴随着体结构转变。也许目前最奇特的发现是,感应金属可以通过弱电流保持低温。
2013-08-31 cond-mat.str-el
Doped Mott Insulators in the Triangular Lattice Hubbard Model
我们研究了三角晶格哈伯德模型中莫特绝缘体在强耦合和中等耦合极限下随空穴掺杂$δ$的演化。利用改进的密度矩阵重整化群(DMRG)方法,在轻空穴掺杂$δ\lesssim 10\%$时,我们发现强耦合和中等耦合之间存在着显著的差异。值得注意的是,在中间耦合一个不寻常的金属状态出现,与短程自旋相关,但长程自旋手性秩序。此外,没有观察到清晰的费米面和波矢,这种手征金属还表现出交错的回路电流,这打破了平移对称性。这些功能消失增加相互作用强度或进一步掺杂。在强耦合下,绝缘磁体的120度磁序对于轻掺杂持续存在,并且产生具有良好限定的费米表面的空穴袋。在进一步掺杂时,在强耦合和中等耦合下都发现了$δ\approx 10\%\sim 20\%$ SDW有序和相干空穴费米口袋。在更高的掺杂$δ\gtrsim 20\%$下,SDW阶被抑制,同时自旋单重态库珀对关联被增强。我们还简要地评论了强粒子-空穴不对称性的模型。
2022-03-23 cond-mat.str-el