Crystallography of periodic nanotextures in a strained Mott insulator
Cornell University（康奈尔大学）；Max Planck Institute for Chemical Physics of Solids（马克斯·普朗克固体化学物理研究所）；Leibniz-Institut für Kristallzüchtung（莱布尼茨晶体生长研究所）
通过X射线映射研究外延应变Ca2RuO4薄膜中自发形成的结构相条纹，发现卫星强度塌缩到单一曲线，表明存在由{012}界面分隔的纳米级马氏体层状结构，经典不变平面应变晶体学主导了Mott绝缘体的纳米畴几何。
2026-06-08 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
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
Strongly correlated multilayered nanostructures near the Mott transition
我们研究的设备构造的多层三明治的半无限金属-障碍-半无限金属，与障碍调整到位于附近的量子临界点的莫特金属-绝缘体过渡。通过采用动力学平均场论，我们能够精确地解决多体问题（在局部近似下），并确定通过纳米结构的态密度和垂直于平面的电荷输运。我们介绍了一个概括的无干扰的能量，描述了从隧道到不相干的热激活运输的交叉。
2004-08-10 cond-mat.str-el
Phase coexistence at the first-order Mott-transition revealed by pressure-dependent dielectric spectroscopy of $κ$-(BEDT-TTF)$_2$Cu$_2$(CN)$_3$
二聚体Mott绝缘体$κ$ -（BEDT-TTF）$_2$ Cu $_2$（CN）$_3$在施加1.5 kbar或更高的压力时可以被调谐到金属和超导状态。我们对$κ$ -（BEDT-TTF）$_2$ Cu $_2$（CN）$_3$单晶进行了介电谱测量（7 kHz至5 MHz），作为温度（低至$T=8$ K）和压力（高至$p=4$ kbar）的函数。在环境条件下，弛豫型介电行为发展低于50 K，向较低的温度，因为晶体被加压。有趣的是，第二个峰出现在$\varepsilon_{1}(T)$周围的$T=15$ K，这变得强烈增强与压力，是由于在绝缘的主相中的金属水坑的体积分数小。当接近相边界时，该峰迅速发散，到达$\varepsilon_{1} \approx 10^{5}$。我们的动力学平均场理论计算证实了Mott跃迁的介电突变不是由能隙的闭合引起的，而是由于相关的金属区和绝缘区的空间共存。我们详细讨论了一阶Mott绝缘体-金属跃迁的性质。
2021-03-10 cond-mat.str-el
Tunable site- and orbital-selective Mott transition and quantum confinement effects in La$_{0.5}$Ca$_{0.5}$MnO$_3$ nanoclusters
利用动力学平均场论（DMFT）研究了有限尺寸La $_{0.5}$ Ca $_{0.5}$ MnO $_3$（LCMO）纳米团簇的电荷和轨道关联.在将LCMO纳米结构化为3 nm直径的簇时，尺寸减小在高温顺磁相中诱导绝缘体到金属的转变。这归因于具有不同标称价态的Mn位点之间的电荷交换的减少[Das等人，物理修订信函107，197202（2011）]。在这里，我们表明，在进一步减少系统的大小到几个原子的纳米团簇，量子限制效应开始发挥作用。这导致相反的效果：纳米团簇再次变成绝缘的，并且Mn位之间的电荷交换以及轨道极化增强。电子掺杂通过外部栅极电压上的几个原子的纳米团簇被发现触发的位置和轨道选择性莫特转变。我们的研究结果表明，LCMO纳米团簇可用于实现技术设备，利用接近莫特过渡及其控制的大小和栅极电压。
2015-04-30 cond-mat.str-el
Nanoscale self-organisation and metastable non-thermal metallicity in Mott insulators
真实材料中的莫特转变是一阶的，并且几乎总是与晶格畸变相关联，这两个特征都促进了纳米织构相的出现。这种纳米级的自组织产生了空间上不均匀的区域，这些区域可以容纳和保护由光激发触发的瞬态非热电子和晶格态。在这里，我们结合时间分辨的X射线显微镜与朗道-金兹伯格功能的方法来计算应变和电子的真实空间配置。我们调查V $_2$ O $_3$，原型莫特绝缘体，其中纳米级自组织已经存在于低温单斜相，并强烈影响向高温超导金属相的过渡。我们的联合实验-理论方法揭示了一个显着的平衡现象：长期寻求的单斜金属相，这是在平衡和均匀的材料中不存在的光诱导稳定，但出现作为一个亚稳态时，光激发与单斜晶格的基础纳米织构相结合。
2022-06-28 cond-mat.str-el
Direct Connection between Mott Insulator and d-Wave High-Temperature Superconductor Revealed by Continuous Evolution of Self-Energy Poles
铜氧化物的高温超导性是在母体莫特绝缘体中掺杂载流子后产生的。然而，这一公认的事实却没有一个微观的解释。在这里，我们表明，缺少的环节是在能量动量空间的自能极。它的不断演变与掺杂直接连接的莫特绝缘体和高温超导。我们通过数值研究非常小的掺杂区域接近莫特绝缘相的标准模型铜氧化物，二维哈伯德模型。我们首先确定两个相关的自能结构的莫特绝缘体;极产生莫特间隙和一个相对较宽的峰产生所谓的瀑布结构，这是另一个后果的强相关性存在于莫特绝缘体。我们接下来揭示了当系统掺杂载流子时，莫特能隙极或瀑布结构（能量更接近费米能级的特征）直接将其自身转变为具有相同能量和动量的另一个自能极。产生超导性的反常自能恰好同时产生于这个能量-动量点。由此产生的自能极，解释为产生于一个隐藏的费米子激发，不断演变后进一步掺杂，大大提高了超导性。在临界温度以上，相同的自能极在正常状态下产生赝能隙。因此，我们阐明了一个统一的莫特物理机制，固有的莫特绝缘体的自能结构直接产生的高温超导性和赝能隙。
2018-04-24 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
The combined exact diagonalization - ab initio approach and its application to correlated electronic states and Mott-Hubbard localization in nanoscopic systems
本文综述了近年来发展起来的结合精确对角化和从头算方法研究关联体系电子态的EDABI方法，并将其应用于纳米体系。特别是，我们讨论了局域化-离域过渡的电子对应的莫特-哈伯德过渡体系统。结果表明，随着原子间距离的增加，纳米链中电子的统计分布函数从类费米-狄拉克函数演化到类Luttinger液体函数。将Hubbard子带的概念引入到纳米团簇中，对应于分子和有机固体中的HOMO-LUMO分裂。此外，纳米链表现出磁分裂（Slater样），即使没有对称性破缺，因为自旋-自旋相关延伸到整个系统。因此，相关的纳米系统表现出独特的和普遍的功能，这不同于那些分子和无限的系统。这些特征定义了反映纳米尺度上的“莫特物理学”的独特性质。我们还将EDABI方法应用于纳米体系的输运性质。例如，我们表明，粒子-空穴对称性被打破时，通过H2分子的隧穿导电计算。
2006-10-29 cond-mat.str-el
Pairwise entanglement and the Mott transition for correlated electrons in nanochains
成对纠缠，分别计算的电荷和自旋自由度，提出了相关的纳米系统中的莫特过渡的基态签名。利用精确对角化-从头算方法（EDABI），对含$N\leqslant{}16$类氢原子的链（在半填充时），我们发现最近邻电荷共存的消失表明从部分局域量子液体到莫特绝缘体的跨越.自旋并发保持非零的绝缘相，表明自旋和电荷的自由度的去耦可以体现自己的波函数纠缠在自旋，但可分离的电荷坐标。在四分之一填充时，对$N\leqslant{}20$的分析表明，当用$1/N\rightarrow{}0$标度得到的电荷-能隙消失时，自旋并发立即消失，构成Mott跃迁的有限系统版本。文中还给出了用基态关联函数表示电荷或自旋并发的公式的解析推导。
2017-03-24 cond-mat.str-el
Antiferromagnetic Spin Fluctuations and Structural Transition in Cluster Mott Insulator Candidate Nb3Cl8 Revealed by 93Nb- and 35Cl-NMR
该研究通过93Nb和35Cl NMR测量Nb3Cl8，揭示约97 K结构转变后的谱峰分裂及Cl位点弛豫和奈特位移行为，证明Nb原子间存在与Mottness相关的强自旋关联。
2025-03-17 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
Hidden Mott insulator in metallic PdCrO$_2$
关于PdCrO $_2$铁铁矿中巡游电子与局域自旋共存的问题一直存在争议。通过密度泛函理论和动力学平均场论的电荷自洽组合，证实了尽管总体上显著的金属响应，CrO $_2$层确实是莫特绝缘的，如先前的实验工作所建议的。由此产生的${\bf k}$ -分辨光谱功能的顺磁相是在良好的协议与现有的光电数据。巡回和莫特本地化的自由度之间的微妙的耦合被揭示。不同的掺杂方案进行了模拟，以操纵惰性层内的电子状态。特别是，氧空位证明有效地将隐藏的莫特绝缘体变成一个强相关的巡回子系统。目前的结果可能会打开一个新的渠道，研究量子材料超越规范分类方案。
2018-07-17 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
The electronic structure of NaIrO$_3$, Mott insulator or band insulator?
基于五价后钙钛矿结构的NaIrO $_3$的电子绝缘行为的复杂性，我们采用局域密度近似和Gutzwiller方法研究了其在库仑排斥和自旋轨道耦合（SOC）平面上的电子结构和相图.我们的理论研究提出金属-绝缘体转变可以由两种不同的物理图象产生：重整化带绝缘体或莫特绝缘体区。对于NaIrO $_3$中的实际材料参数，库仑相互作用$U=2.0 (J=U/4)$ eV和SOC强度$η=0.33$ eV，它倾向于支持我们的研究所揭示的重整化带绝缘体图片。
2012-10-10 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Spin-Orbital Excitations in Ca$_{2}$RuO$_4$ Revealed by Resonant Inelastic X-ray Scattering
强关联绝缘体Ca $_{2}$ RuO $_4$被认为是自旋轨道物理和带莫特绝缘相的典型实现，其特征在于带和莫特间隙的轨道选择性共存。利用高分辨氧$K$边缘共振非弹性X射线散射研究了Ca $_{2}$ RuO $_4$的反铁磁Mott绝缘态.一组低能量（$\sim$ 80和400毫电子伏）和高能量（$\sim$ 1.3和2.2 eV）的激发，显示出强烈的入射光的偏振依赖。我们的结果强烈支持自旋轨道耦合带莫特的情况下，并详细探讨其奇异激发的性质。在理论模型的指导下，我们将低能激发解释为复合自旋轨道激发的结果。它们的性质揭示了带莫特方案中晶体场分裂和自旋轨道耦合的复杂相互作用。高能量激发对应于原子内的单重态-三重态跃迁，其能级由Hund耦合设定。我们的研究结果给出了带莫特绝缘体Ca $_{2}$ RuO $_4$中自旋和轨道激发的统一图象.
2018-02-08 cond-mat.str-el
Sub-cycle doublon-holon dynamics in one-dimensional Mott insulators revealed by two-color high-harmonic spectroscopy
Purdue University（普渡大学）；Los Alamos National Laboratory（洛斯阿拉莫斯国家实验室）；Colorado State University（科罗拉多州立大学）；Brookhaven National Laboratory（布鲁克海文国家实验室）；Joint Attosecond Science Laboratory (JASLab), National Research Council of Canada and University of Ottawa（联合阿秒科学实验室（JASLab），加拿大国家研究委员会和渥太华大学）
通过测量一维Mott绝缘体的高次谐波发射啁啾，揭示了亚周期双占据-空穴复合动力学及其阶数依赖的退相干，为强驱动相关材料非平衡研究提供新视角。
2026-09-11 cond-mat.str-el physics.optics
Thickness dependence of electronic and crystal structures in VO$_2$ ultrathin films: suppression of the collaborative Mott-Peierls transition
通过${in~situ}$光电子能谱研究了在TiO $_2$（001）衬底上相干生长的尺寸可控VO $_2$薄膜的电子结构和晶体结构的变化。在纳米结构薄膜中，带状Peierls转变和Mott转变的不稳定性之间的平衡被控制为厚度的函数。VO $_2$厚膜中温度驱动的金属-绝缘体转变相关的特征光谱变化保持在1.5 nm（大致对应于沿[001]方向的五个V原子），而小于1.0 nm的VO $_2$膜表现出绝缘性质而没有V-V二聚化。这些结果表明，Mott不稳定性和带状Peierls不稳定性之间的微妙平衡在几个纳米尺度上受到了尺寸交叉效应和限制效应的调制，从而导致了PDMAVO $_2$薄膜复杂的电子相图.
2020-05-01 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Metallic Pattern Fabrication in Organic Mott Insulating Crystal by Local X-Ray Irradiation
我们在有机莫特绝缘体$κ$ -（BEDT-TTF）$_2$ Cu[N（CN）$_2$ ]Cl中制备了金属结构。用扫描微区红外反射光谱技术观察了用X射线照射钼网掩模获得的约90 $\times$ 90 $μ$ m $^2$的周期性金属畴。在纳米到微米尺度的范围内没有发现辐照引起的劣化。我们证明，本处理方法是适用于分子电子器件的制造。
2008-07-29 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Development of correlated quasiparticle conductance peak as molecule-linked gold nanoparticle films transition from Mott-insulator to metal phases
我们已经研究了电导（$\it{g}$）的丁二硫醇连接的金纳米粒子薄膜跨越渗滤绝缘体到金属的转变。随着过渡的进行，电子变得巡回（即库仑充电和动力学效应都是显着的），和薄膜表现出以前未观察到的零偏压电导峰（ZBCP）。使用电迁移诱导的断裂结（BJ）接触而不是宏观4探针电极，该峰更明显并且更容易观察到。我们属性这ZBCP电子之间的量子相关性，鉴于其他温度（$\it{T}$ -）和磁（$\it{B}$ -）依赖的测量以及预测的哈伯德模型和动态平均场论在这个过渡制度。金属膜电阻（$\it{R}$）随$\it{T}$线性增加，但建议的散射长度，不幸的是，小于原子间距离.类似的所谓的“坏金属”行为已经在一些相关系统的研究中观察到，并且仍然被理解。我们在这里发现，异常的$\it{R}$行为与ZBCP。该系统可以作为一个新的试验台，研究相关电子和点的纳米积木策略，形成新的相关材料。
2011-05-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Fast and slow edges in bilayer graphene nanoribbons: Tuning the transition from band- to Mott-insulator
我们发现，门控双层石墨烯锯齿形带具有快速和缓慢的边缘，其特征在于边缘状态的速度不同，由于不可忽略的下一个最近邻跳跃元素。通过玻色化和重整化群方法，我们发现慢边可以获得一个相当大的相互作用诱导的带隙，这是通过一个外部栅极电压V_{g}可调。与体材料中的栅感应能隙不同，相互作用感应能隙非单调地依赖于在位电势V。
2010-06-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Giant viscoelasticity near Mott criticality in PbCrO3 with large lattice anomalies
材料中电荷和晶格自由度的耦合可以产生有趣的电子现象，例如传统的超导性，其中电子通过晶格介导以产生超导电流。莫特跃迁是许多迷人的涌现行为的来源，最初被认为是由具有伊辛临界性的相关电子驱动的。最近对已知莫特系统的研究表明，晶格自由度也在起作用，产生朗道或非常规临界性。然而，Mott临界端点附近电荷和晶格自由度的潜在耦合机制仍然难以捉摸，导致难以理解相关的Mott物理。本文报道了用高压X射线衍射技术测量立方晶系PbCrO_3晶格参数的方法研究其Mott相变。在这种材料中的莫特临界揭示了大的晶格异常，这是由巨大的粘弹性，大概是从晶格弹性和电子粘度的组合结果。由于粘弹性效应，这种材料的晶格在临界端点附近表现出特殊的行为，与任何现有的大学课程不一致。我们认为，粘弹性可能是莫特临界性背后隐藏的自由度。
2022-02-12 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Nanometer-sized Regions of Charge Ordering and Charge Melting in La2/3Ca1/3MnO3 Revealed by Electron Micro-diffraction
对La_（2/3）Ca_（1/3）MnO_3的相变的电子显微衍射研究表明，存在（h+1/2，0，1）随温度变化的衍射点。它们的强度在Tc处达到峰值。定量电子衍射强度分析表明，它们来自正交a-c平面中具有调制横向原子位移的纳米尺寸的畴，其具有两种类型的Mn离子，从而具有电荷有序性。平均畴直径为约3.6 nm，高度为约1.5 nm（沿b轴）。随着样品冷却通过Tc，畴的数量增加，然后减少。
2000-09-29 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Wigner-Mott quantum criticality: from 2D-MIT to 3He and Mott organics
在过去的20年里进行的实验已经揭示了几个二维（2D）费米子系统之间惊人的相似性，包括半导体中的稀释二维电子液体，3 He单层和层状有机电荷转移盐。这些实验结果，加上最近的理论进展，提供了令人信服的证据，强电子相关性-维格纳-莫特物理学-支配着相应的金属-绝缘体转变（MIT）的普遍特征。在这里，我们回顾了最近的理论工作，探索量子临界性的莫特和维格纳-莫特过渡，并认为，最令人费解的功能的实验发现自然和物理透明的解释基于这一观点。
2016-12-17 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
Anomalous electrochemical capacitance in Mott insulator titanium sesquioxide
迄今为止，具有纯双电层电容的电化学电容器在很大程度上仅限于碳材料。具有法拉第赝电容的常规金属氧化物在高温下基本上遭受材料不稳定性，因此需要表现出具有材料稳定性的热改进的高双电层电容的新型金属氧化物。在这项研究中，三氧化二钛，Ti $_2$ O $_3$，一种莫特绝缘体，在其金属状态下在300 $^o$ C显示出异常增加的$\approx$ 560%的固态电化学电容相比，其原始的响应在室温（RT）。在水性电解质中，获得的最大电容高达1053 $μ$ F/cm $^2$，这是307%，高于与固态电解质。此外，半导体状态的Ti $_2$ O $_3$表现出$\approx$ 3500%的增强，其电化学电容在室温下红外照射后。所观察到的电化学响应在Ti $_2$ O $_3$是由于半导体的金属状态的过渡，通过重新分配的本地化电子。我们的实验结果发现一个很好的协议与第一性原理密度泛函理论计算，揭示了在电荷密度随温度的升高，这主要是由于表面钛原子的增加。该研究为设计电化学双电层电容的理论计算开辟了广阔的途径，该理论计算揭示了电荷密度随着温度的升高而增加，这主要归因于表面Ti原子。该研究为设计具有高化学稳定性的Ti $_2$ O $_3$的电化学双电层电容开辟了广阔的途径。
2022-08-19 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Noncollinear magnetic sampling method for paramagnetic Mott insulator MnO
提出了一种基于静态密度泛函理论（DFT）的新方法来描述顺磁莫特绝缘体MnO。在基于无序局域矩模型的超原胞方法之一的磁取样方法中加入了自旋非共线性和正则系综。非共线MSM（NCMSM）与DFT $+U$的组合代表了一种非常有利的计算方法，称为NCMSM $+U$，其以适度的数值代价精确地确定MnO的顺磁性质。研究了电子关联和自旋非共线性对MnO性质的影响。我们发现，自旋非共线性起着重要的作用，在确定详细的电子配置文件和精确的能量顺磁性MnO。我们的结果表明，在莫特绝缘体的高温特性的模拟中，基于DFT的动态平均场论的$\textit{ab initio}$框架的NCMSM $+U$方法可以被用作替代。
2019-05-20 cond-mat.mtrl-sci 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
Dynamics of photoexcited states in one-dimensional dimerized Mott insulators
从理论上研究了一维莫特绝缘体在自旋Peierls不稳定性作用下二聚化后光激发态的动力学性质。结合微扰分析的数值计算表明，没有最近邻相互作用的最低光激发态对应于属于色散激发的二聚体间电荷转移激发。这种激发态使二聚相不稳定，导致光诱导的逆自旋Peierls转变。我们讨论了纯电子起源的midgap状态，观察到在最新的光激发实验的有机自旋Peierls化合物，K-TCNQ（钾-tetracyanoquinodimethane）。
2006-09-08 cond-mat.str-el
Two-channel physics in a lightly doped antiferromagnetic Mott insulator revealed by two-hole spectroscopy
Ludwig-Maximilians-Universität München（慕尼黑路德维希-马克西米利安大学）；Arnold Sommerfeld Center for Theoretical Physics (ASC)（阿诺德·索末菲理论物理中心）；Munich Center for Quantum Science and Technology (MCQST)（慕尼黑量子科学与技术中心）；University of Colorado, Boulder（科罗拉多大学博尔德分校）；Center for Theory of Quantum Matter, University of Colorado, Boulder（科罗拉多大学博尔德分校量子物质理论中心）
研究通过高分辨率数值模拟揭示轻掺杂莫特绝缘体中双空穴分支的形成，提出双通道模型解释低能谱特性，为揭示非常规超导微观机制提供新工具。
2026-03-13 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el quant-ph
Non-Thermal Resistive Switching in Mott Insulators
通过施加电流/电压，可以在莫特绝缘体中实现电阻开关，这触发绝缘体-金属转变（IMT）。这种现象是理解IMT物理学和开发新型记忆元件和脑启发技术的关键。尽管如此，电场和焦耳热在开关过程中的作用仍然存在争议。我们通过研究两种典型的莫特绝缘体-VO 2和V2 O3的纳米线来解决这个问题。我们的研究结果表明，两个性质不同的制度之间的交叉。在一种情况下，IMT由焦耳加热驱动到转变温度，而在另一种情况下，场辅助载流子产生产生纯粹非热的掺杂驱动IMT。通过确定这些现象的关键材料特性，我们提出了一个通用的机制，电阻开关在莫特绝缘体。这种理解使我们能够使用聚焦离子束照射来控制开关机制，从而促进电驱动的非热IMT。与非热IMT相关的能量消耗极低，可与最先进的电子和生物神经元相媲美。这些发现为莫特绝缘体的高能效应用铺平了道路。
2019-08-22 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Strain driven conducting domain walls in a Mott insulator
可重写纳米电子学为基础研究和技术应用提供了新的视角和潜力。这种兴趣已经推动了研究的重点到导电畴壁：伪二维导电通道，可以创建，定位，并删除原位。然而，导电畴壁的研究在很大程度上限于宽禁带铁电体，其中导电性通常来自于载流子密度的变化，这是由于极性不连续处的屏蔽电荷积累。这项工作表明，在窄间隙相关的绝缘体与强电荷晶格耦合，局部应变梯度可以驱动增强的电导率在畴壁，消除极性不连续性作为导电性的标准。通过结合不同的扫描探针显微镜技术，我们表明，在GaV 4S 8的畴壁电导率不遵循建立的屏蔽电荷模型，而是产生于跨Jahn-Teller转变和跨畴壁的相关应变梯度的大表面重构。如果主体的电子结构易受局部应变梯度的影响，则该机制可以使任何结构的或甚至磁性的畴壁导电，从而极大地扩展了可适用于基于畴壁的纳米电子学的材料和现象的范围。
2022-04-27 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Unusually thick metal-insulator domain walls around the Mott point
许多莫特系统在有限温度下具有一阶金属-绝缘体转变，相关的相共存区域显示不均匀性和局部相分离。在这里，人们通常会发现“气泡”或各相的域，它们被令人惊讶的厚或厚的域壁分开，如成像实验和最近的理论建模所揭示的。为了深入了解这种意想不到的行为，我们进行了系统的模型研究的结构，这样的金属-绝缘体畴壁周围的莫特点，在动态平均场论框架。我们的研究表明，产生这种“脂肪”畴壁的机制可以追溯到强磁阻挫，这预计是一个强大的功能，“自旋液体”莫特系统。
2021-10-11 cond-mat.str-el
Insulator-to-Metal Transition and Anomalously Slow Hot Carrier Cooling in a Photo-doped Mott Insulator
本文利用扫描超快电子显微镜直接观测了Mott绝缘体α-RuCl3中光激发物种的时空演化，发现低光通量下热载流子输运时间超过一纳秒，高光通量下出现光致绝缘体-金属转变，展示了SUEM探测强关联电子体系光激发的独特能力。
2024-06-11 cond-mat.mtrl-sci 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
Anharmonicity and structural phase transition in the Mott insulator Cu$_2$P$_2$O$_7$
本文利用密度泛函理论从头算研究了焦磷酸铜高温$β$相，揭示了其Mott绝缘态、A点软模导致的低温动力学不稳定性，并证明非谐效应是$β$相高温稳定及结构相变的关键机制。
2023-10-25 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
Two-dimensional Heisenberg behavior of Jeff = 1/2 isospins in the paramagnetic state of spin-orbital Mott insulator Sr2IrO4
用共振磁X射线漫散射方法研究了自旋轨道Mott绝缘体Sr_2 IrO_4顺磁态中Jeff = 1/2等自旋的动力学关联。我们发现，即使在20 K以上的磁性有序温度的二维反铁磁涨落与一个大的面内相关长度超过100晶格间距。与简单的期望强磁各向异性与增强的自旋轨道耦合，我们发现了各向同性的同位旋关联，这是很好地描述了二维S = 1/2量子海森堡模型。估计的反铁磁耦合常数高达J ~ 0.1 eV，与小的Mott能隙（< 0.5 eV）相当，表明该自旋-轨道纠缠系统的Mott特性很弱。
2012-03-09 cond-mat.str-el
Doping induced Mott collapse and the density wave instabilities in (Sr$_{1-x}$La$_x$)$_3$Ir$_2$O$_7$
从Mott绝缘相到高温超导性的路径遇到了一组丰富的非常规现象，涉及绝缘体到金属的转变（IMT），如涌现的电子秩序和赝能隙，最终影响库珀对的凝聚。理解这些现象的起源的一个巨大障碍是难以接近母态的掺杂水平。最近，钙钛矿铱酸锶的J $_{eff}$ =1/2 Mott态揭示了与铜酸盐有趣的相似之处，其优点是它提供了独特的Mott转变途径。在这里，我们利用这种可访问性来研究的IMT和附近可能的电子顺序在电子掺杂的双层铱酸盐（Sr $_{1-x}$ La $_x$）$_3$ Ir $_2$ O $_7$。使用光谱成像扫描隧道显微镜，我们图像的La掺杂剂的顶部以及层间SrO平面。令人惊讶的是，我们发现一个不成比例的分布在这些层与层间层La是主要负责的IMT，从而揭示了不同的网站依赖性的影响掺杂剂的双层系统的电子性能。此外，我们发现由电子掺杂产生的两个电子秩序的共存：一个单向的电子秩序与伴随的结构畸变;和本地共振态形成棋盘状图案被La捕获。这提供了证据表明，多个电荷顺序可能同时存在于莫特系统中，即使只有一个带穿过费米能量。
2019-05-15 cond-mat.mtrl-sci 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
Closing of the Mott gap near step edges in NiS2
研究NiS2表面发现其并不具有金属性，但Mott能隙在台阶边缘附近闭合，暗示存在一维导电通道，该边缘反常现象与磁序无关且仅限于绝缘体相。
2024-07-29 cond-mat.str-el
VO2 nanosheets: controlling the THz properties through strain engineering
我们研究了应变工程二氧化钒纳米片通过外延生长在（100）R TiO 2衬底上的远红外性能。纳米片表现出大的单轴应变，导致沿金红石c轴的高度均匀和定向的裂纹。戏剧性的各向异性出现的金属-绝缘体转变温度，这是从沿cR轴的结构转变温度不同，和金属态电导率。详细的分析揭示了Mott-Hubbard沿金红石cR轴的行为。
2011-12-07 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Nanoscale Conductivity Imaging of Correlated Electronic States in WSe2/WS2 Moiré Superlattices
我们报道了利用微波阻抗显微镜对角取向WSe 2/WS 2异质结构中相关电子态的纳米电导成像。非接触式微波探头使我们能够观察到莫特绝缘状态与一个孔每个莫尔单位细胞，持续温度高达150 K，与其他表征技术一致。此外，我们确定第一次莫特绝缘状态在一个电子每个莫尔晶胞。在异质双层区域中直接可视化了相关态的明显不均匀性，这表明莫尔超晶格势或静电掺杂中存在局部紊乱。我们的工作提供了重要的见解二维莫尔系统下降到微观水平。
2020-07-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Probing and controlling spin chirality in Mott insulators by circularly polarized laser
标量自旋手征性是一种打破时间反演对称性的三体自旋关联，它与圆偏振激光直接耦合。这是由Floquet形式主义的周期性驱动的排斥哈伯德模型与强耦合扩展。一个系统的推导出的有效的低能量哈密顿量的自旋自由度表明，耦合常数的标量自旋手征可以成为显着的情况下，驱动频率和现场相互作用是可比的。这意味着标量手性可以由圆偏振光诱导，或者它可以反过来用于探测莫特绝缘体中的手性作为圆二色性。
2017-07-05 cond-mat.str-el
Charge-density-wave phase, mottness and ferromagnetism in monolayer $1T$-NbSe$_2$
最近研究的单层NbSe $_2$的$1T$ -多晶型揭示了绝缘行为，表明具有与莫特绝缘体相关的$\sqrt{13}\,\times\sqrt{13}$周期性的大卫星相，使人想起$1T$ -TaS $_2$。在这项工作中，我们研究这种新颖的二维材料的第一原理。我们发现一个不稳定的形成一个无公度的电荷密度波（CDW），并建立大卫之星阶段作为最稳定的公度CDW。在大卫之星阶段的MOTTNESS确认和研究在不同层次的理论：自旋极化广义梯度近似（GGA）和它的扩展涉及现场库仑排斥（GGA+ $U$），以及动力学平均场论（DMFT）。最后，我们估计在这种材料中的海森堡交换耦合，并发现一个弱的最近邻铁磁耦合，在与大多数莫特绝缘体。我们指出，这个大卫之星阶段和平带铁磁性模型之间的密切相似之处。
2018-03-28 cond-mat.str-el
First-order melting of a weak spin-orbit Mott insulator into a correlated metal
通过详尽的实验研究确定了弱自旋轨道莫特绝缘体（Sr（1-x）Lax）3 Ir 2 O 7的电子相图。在通过La取代掺杂电子时，电阻率立即崩溃，伴随着由反铁磁绝缘区域和顺磁金属水坑组成的纳米级相分离的窄区域，该纳米级相分离持续到x~0.04。持续的电子掺杂导致突然的一阶相边界，其中Neel态被抑制，并且出现具有增强的自旋磁化率和局部矩的均匀的、相关的金属态。随着金属态的稳定，一个弱的结构扭曲发展，并建议与母自旋轨道莫特态的竞争不稳定性。
2015-05-29 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Shot noise in a metal close to Mott transition
本文通过测量纳米尺度SrIrO3结的散粒噪声，发现其被强烈抑制，表明导电由关联局域化电子的集体跳跃介导，为非费米液体态提供见解，并推进散粒噪声测量技术。
2024-05-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Microscopic study of spin-orbit-induced Mott insulator in Ir oxides
受Sr $_2$ IrO $_4$中新型5 $d$莫特绝缘体实验的启发，我们研究了具有自旋-轨道耦合$λ$的二维三维轨道哈伯德模型.采用变分蒙特卡罗方法，通过改变在位库仑相互作用$U$和$λ$，得到了基态相图。发现从顺磁金属到反铁磁（AF）绝缘体的转变发生在有限的$U=U_{\mathrm{MI}}$处，这被大的$λ$（5个$d$电子的特征）大大降低，并导致“自旋轨道诱导”的莫特绝缘体。研究还发现，Hund耦合诱导了各向异性自旋交换，并稳定了面内AF有序。利用变分集团近似进一步研究了单粒子激发，揭示了这种新型莫特绝缘体的内部电子结构。这些结果与Sr $_2$ IrO $_4$的实验观察一致，而与广泛研究的3 $d$莫特绝缘体的结果有质的不同。
2010-10-28 cond-mat.str-el
Gap Opening Transition and Fractal Ground State Phase Diagram in One Dimensional Fermions with Long Range Interaction : Mott Transition as a Quantum Phase Transition of Infinite Order
研究了一维长程相互作用费米子系统中的金属-绝缘体相变。我们用精确对角化方法研究了不同动量量子数扇区的激发谱。在合理的填充，我们已经证明了间隙开放过渡Tomonaga-Luttinger液体的莫特绝缘体与离散对称性破缺通过改变相互作用强度。有限的相互作用范围对于使莫特转变在合理填充处远离半填充至关重要。这与强耦合图象一致，即在任何合理的填充下，只要有足够强的强相互作用，Mott能隙都存在。数值计算了作为量子相变的临界区域。Mott带隙的非解析行为是弱耦合的特征。它是强耦合中相互作用的量级。这意味着该模型的金属-绝缘体相变在零温下具有量子相变的无限级。揭示了基态相图的分形性质。
1997-01-22 cond-mat.str-el
Low Energy Properties of the (n,n) Carbon Nanotubes
根据能带理论，理想的未掺杂（n，n）碳纳米管是金属的。我们表明，电子-电子相互作用导致它成为莫特绝缘的自旋间隙。更有趣的是，在掺杂时，它会产生超导波动。
1997-04-22 cond-mat.str-el
Mott Transition and Superconductivity in Quantum Spin Liquid Candidate NaYbSe$_2$
Mott跃迁是凝聚态物理的基本问题之一，特别是在反铁磁长程序体系中。然而，在没有长程序的量子自旋液体（QSL）系统中，Mott跃迁是罕见的。在这里，我们报告的观察压力诱导绝缘体到金属的转变，随后出现的超导电性的QSL候选人NaYbSe 2与三角形晶格的4f Yb $_3^+$离子。对金属态输运性质的详细分析表明，当接近超导性时，非费米液体行为向费米液体行为演变。X射线衍射结果表明，在11GPa附近发生了不可逆结构相变。这些结果对QSL系统中的Mott转变和超导电性有一定的启示。
2020-08-27 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Nanoscale Dynamical Mean-Field Theory for Molecules and Mesoscopic Devices in the Strong-Correlation Regime
我们开发了一个纳米级的动态平均场论（纳米DMFT），以处理强库仑相互作用的物理系统，是在原子和散装材料的大小之间的中间，考虑到隧道到附近的电极。聚焦于简化的树状几何，通常的DMFT循环在有限晶格完全覆盖时简单地停止，从边界处的电子环境提供的初始种子开始。为了说明这种纳米DMFT，我们调查的准粒子的重量在相关的纳米物体附近的莫特过渡消失。与热驱动的经典相变相反，量子效应导致了与相干重整化准粒子干涉有关的序参量的意外振荡。这种行为也意味着在纳米尺度上的空间非均匀Mott局域化过程。
2007-07-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Violation of Luttinger's theorem in the simplest doped Mott insulator: Falicov-Kimball model in strong correlation limit
Luttinger定理一直被认为是朗道费米液体的关键特征，它标志着准粒子的存在。在这里，通过无偏蒙特卡罗方法，违反Luttinger定理清楚地揭示了Falicov-Kimball（FK）模型，表明在任何电子密度下的鲁棒相关驱动的非费米液体特性。在半填充的FK中引入空穴载流子导致莫特绝缘体-金属转变，其中莫特量子临界性表现出输运性质的非常规标度行为。进一步了解违反的Luttinger定理检查相结合的哈伯德-I近似与复合费米子图片，强调混合激发的巡回电子和复合费米子的重要性。有趣的是，当FK模型与二元无序系统比较时，我们发现Monte Carlo和Hubbard-Ⅰ方法发现的双峰能带结构是违反Luttinger定理的基础。
2022-05-05 cond-mat.str-el
Direct observation of the bandwidth control Mott transition in the NiS$_{2-x}$Se$_x$ multiband system
利用软X射线角分辨光电子能谱研究了NiS $_{2-x}$ Se $_x$在带宽控制的Mott跃迁（BCMT）过程中的体电子结构.首次揭示了多带非半满体系中BCMT的微观结构。我们表明，硒掺杂不改变费米表面体积。当接近绝缘相时，随着Se浓度的降低，我们观察到费米速度不断降低。与此同时，相干准粒子的重量不断减少，并转移到更高的结合能，直到它突然消失在莫特过渡。在绝缘相，在费米能级处仍然有有限的谱权，但由于强关联，它是不相干的和无色散的。我们的结果提供了对BCMT的直接观察，揭示了它在多带非半满系统中的独特性质。
2013-07-23 cond-mat.str-el
Core-Level X-Ray Photoemission Satellites in Ruthenates: A New Mechanism Revealing the Mott Transition
研究了不同钌酸盐的Ru 3d芯能级X射线光电子能谱。它们通常显示出双峰结构，其可被指定为筛选峰和未筛选峰。屏蔽峰在莫特绝缘体中不存在，但在金属状态中发展成主峰。用动力学平均场论的精确对角化方法计算了具有实核-空穴势的单带哈伯德模型，很好地解释了这种谱行为。芯能级光电发射卫星的新机制可以用来揭示各种强关联电子体系中的Mott跃迁现象，特别是在纳米尺度器件和相分离材料中。
2004-03-02 cond-mat.str-el
Picosecond volume expansion drives a later-time insulator-metal transition in a nano-textured Mott Insulator
本研究通过时间分辨X射线衍射与反射率测量，揭示了外延应变Ca2RuO4薄膜中光致绝缘体-金属转变的延迟机制，指出皮秒体积膨胀及晶格动力学在无畴形成条件下主导转变过程，并强调了应变对时间尺度的调控作用。
2023-04-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
