Multiband Hubbard Models and the Transition Metals
给出了多带Hubbard哈密顿量的相关计算。它示出了为什么适当的简并度是至关重要的,原子交换相互作用起着特殊的作用。不同的方法连接,并讨论其结果。元素固体的许多实验性质可以用一组密切相关的参数来解释。有一个例外,Fe的Tc。在这里,一个新的功能,较长的范围内的相互作用进入,证明了从头计算结果的Fe的本地Ancestion。连接LSDA的计算,并解释其表面上的成功和不足之处。
2009-06-30 cond-mat.other cond-mat.str-el
Multiband effects on the conductivity for a multiband Hubbard model
铁基超导体的发现引起了人们的极大兴趣,理论研究表明铁基超导体应该具有六个能带。本文从一维两带哈伯德模型的精确解出发,研究了多带效应对电导率的影响。我们发现,轨道自由度可能会提高临界值$U_c$的现场相互作用的过渡从金属到绝缘体。这一观察有助于理解为什么未掺杂的高$T_c$超导体通常是绝缘体,而最近发现的铁基超导体是金属。我们的研究结果意味着,在后者的情况下,轨道的自由度可能会发挥重要作用。
2008-05-30 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Universal Magnetoresistance Scaling in Layered Pd-based Multiband Metals Beyond Compensated Semimetal Regime
Institute of Science Tokyo(东京科学大学);National Institute of Advanced Industrial Science and Technology (AIST)(产业技术综合研究所)
该研究发现洁净多带金属中存在一类新的大磁阻材料,其磁阻遵循单参数标度,揭示了无序、迁移率与对称性的相互作用。
2026-08-10 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Electronic Sound and Diffusion in Disordered Multiband Metals
School of Physics, Tyndall Avenue, Bristol, BS8 1TL, United Kingdom(布里斯托大学物理学院);CPHT, CNRS, École polytechnique, Institut Polytechnique de Paris, 91120 Palaiseau, France(巴黎理工学院巴黎高等师范学院);Department of Quantum Matter Physics, University of Geneva, CH-1211 Geneva, Switzerland(日内瓦大学量子物质物理系);Lorentz Institute for Theoretical Physics, Leiden University, PO Box 9506, 2300 Leiden, The Netherlands(莱顿大学洛伦兹理论物理研究所)
研究无序多带金属中声学等离激元(恶魔)的动力学,发现无序导致模式频率变为纯虚数,产生扩散行为,解释了Sr₂RuO₄中恶魔的异常非线性色散。
2026-06-25 cond-mat.str-el
Ab initio two-dimensional multiband low-energy models of EtMe_3Sb[Pd(dmit)_2]_2 and κ-(BEDT-TTF)_2Cu(NCS)_2 with comparisons to single-band models
在基于约束无规相近似(cRPA)和最大定域Wannier轨道的下折叠方案下,结合维数下折叠,我们提出了EtMe_3Sb[Pd(dmit)_2]_2和κ-(BEDT-TTF)_2Cu(NCS)_2的二维扩展Hubbard型多带模型.在Pd(dmit)_2盐中,最高占据分子轨道(HOMO)的反键态和最低未占据分子轨道(LUMO)的成键/反键态被视为轨道自由度,而在κ-BEDT-TTF盐中,HOMO-反键/成键态被视为轨道自由度.据此推导出Pd(dmit)_2盐的三带模型和κ-(BEDT-TTF)盐的两带模型。我们推导出的HOMO-反键态的化合物以及单带模型。
2012-08-20 cond-mat.str-el
Anisotropic Magnetoresistance in Multiband Systems: 2DEGs and Polar Metals at Oxide Interfaces
具有自旋-轨道耦合的低密度二维电子气对面内磁场非常敏感,影响其费米面和输运性质。在过渡金属氧化物表面或界面处形成的这种2DEG也可以经历表面相变,导致表现出电子向列性的极性金属。受实验的启发,我们利用包含原子自旋轨道耦合(SOC)和破缺反转对称性的哈密顿量,对正方对称(001)和六角对称(111)两种二维电子态,从理论上研究了$t_{2g}$轨道系统中的磁输运.使用数值解的完整的多带矩阵玻尔兹曼方程,以及从杂质散射重叠矩阵收集的见解,我们探讨了各向异性磁电阻(AMR)的存在下,有利于小动量散射的杂质。我们发现,在(001)2DEG的输运是由一对带,弱耦合的杂质散射,其中一个具有较大的费米速度,而另一个提供了一个有效的电流弛豫机制占主导地位。这导致强的角度依赖性电流阻尼和具有许多角谐波的大AMR。相比之下,(111)2DEG中的AMR典型地以单个$\cos(2\vartheta)$谐波为特征,其中角度平均磁阻通过磁致伸缩允许的三角形失真而高度可调。我们还探讨了如何(111)2DEG费米面的电子向列性通过表面相变到一个2D极性金属,我们讨论了朗道理论的影响,并表明,这导致了不同的对称分量和更高的角谐波AMR。我们的结果是在定性的协议与实验从不同的小组在SrTiO $_3$表面或LaAlO $_3$ -SrTiO $_3$接口的2DEG。
2019-05-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Spin and charge excitations in the correlated multiband metal Ca3Ru2O7
我们利用Ru $L_3$ -边缘共振非弹性X射线散射(RIXS)研究了Ca $_3$ Ru $_2$ O $_7$从MeV尺度的磁动力学到eV尺度的带间跃迁的全范围激发。该双层$4d$ -电子相关金属表现出丰富的相图,显示出低于56 K的长程磁有序,随后在48 K伴随着结构、磁性和电子跃迁。在低温阶段,我们观察到一个磁激发的带宽为$\sim$ 30毫电子伏和$\sim$ 8毫电子伏的间隙在区域中心,与非弹性中子散射数据非常吻合。可以使用具有单离子各向异性项的双层$\mathrm{S}=1$系统的海森堡哈密顿量来模拟色散。在较高的能量损失下,$dd$型激发在存在巡回电子的情况下显示出重阻尼,从而在$t_{2g}$和$e_g$带之间产生类似荧光的信号。在同一时间,我们观察到的共振起源于本地化的$t_{2g}$激发,在类比结构相关的莫特绝缘体钙$_2$ RuO $_4$。但是,尽管Ca $_2$ RuO $_4$显示出尖锐的分离的自旋轨道激发和洪德规则驱动的自旋状态转变,在这里,我们只确定了一个单一的广泛的不对称特征。这些结果表明,即使在巡游电子的存在下,激发变得强烈混合,在Ca $_3$ Ru $_2$ O $_7$中的相关物理的基础上的局部离子内相互作用。
2020-12-18 cond-mat.str-el
Optical properties of the Q1D multiband models -- the transverse equation of motion approach
用横向运动方程方法研究了多带模型的电动力学特性,以解释几个长期存在的问题。事实证明,在$1/ω^{n}$的权力,导致总的光学电导率,在零频率限制,减少到玻尔兹曼方程的结果,对于金属和半导体两个频带制度的最奇异的条款的精确总和。对准一维(Q1 D)两带模型对应的不完全电荷密度波(CDW)嵌套进行了详细的计算。它也表明,目前的处理的杂质散射过程给出的直流电导率的有序CDW状态与实验观察。最后,数值计算了几种典型Q1 D情况下的直流电导率和电导率。
2005-06-20 cond-mat.str-el
Survival of the metallic state in a single-hole multiband $p$-orbital molecular system
Osaka Metropolitan University(大阪公立大学);University of California, Berkeley(加州大学伯克利分校);National Institute of Standards and Technology (NIST)(美国国家标准与技术研究院);Aristotle University of Thessaloniki(塞萨洛尼基亚里士多德大学);Institute “Jožef Stefan”(约泽夫史丹福研究所);Japan Synchrotron Radiation Research Institute (JASRI)(日本同步辐射研究机构);RIKEN SPring-8 Center(理化学研究所SPring-8中心);National Synchrotron Radiation Research Center(国家同步辐射研究中心);Oak Ridge National Laboratory(橡树岭国家实验室);University of Ljubljana(卢布尔雅那大学)
本文报道了正交结构Yb₂CsC₆₀(含五价C₆₀⁵⁻阴离子)作为单空穴多轨道关联p电子系统,表现出类似亚稳态单电子立方结构CsC₆₀的稳健金属态而无莫特转变,并指出粒子-空穴对称性在(n=1,5)富勒烯中成立,其p电子态与d轨道固体类似。
2026-06-27 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Evolution of the multiband RKKY interaction: Application to iron pnictides and chalcogenides
采用简化的四带费米面模型计算了铁磷属化物和硫属化物金属中的间接RKKY相互作用。我们研究了特定的多波段特征,并表明RKKY振荡出现了不同的长度尺度。对于局部矩的正则格点,在动量空间中定义了广义RKKY相互作用。我们认为它的动量在顺磁和自旋密度波(SDW)阶段的依赖性,讨论其可能的磁序类型的影响,并比较它从更现实的紧束缚型费米表面模型得到的结果。我们的发现可以为研究4f-铁基超导体的磁有序性提供重要线索。
2013-01-28 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Charge-Density-Wave-Induced Peak-Dip-Hump Structure and the Multiband Superconductivity in a Kagome Superconductor CsV$_{3}$Sb$_{5}$
最近在可果美金属$A$ V $_3$ Sb $_5$($A$ = K,Rb,Cs)族中发现了电荷密度波(CDW)纠缠、超导性和拓扑非平凡电子结构。利用高分辨角分辨光电子能谱研究了CsV $_3$ Sb $_5$中CDW的电子性质和超导电性。$\bar{K}$周围的光谱被发现表现出一个峰-谷-峰的结构与两个独立的分支的色散,证明各向同性CDW间隙低于$E_{\rm F}$开放。峰-谷-峰线形是由下支中的线性色散狄拉克带和上支中接近$E_{\rm F}$的无色散平坦带贡献的。通过费米面嵌套的电子不稳定性可以发挥作用,在确定这些CDW相关的功能。在$\sim$周围的电子带和$\bar{K}$周围的平带上都观察到了0.4 meV的超导带隙,表明了多带超导性。在CDW相的$E_{\rm F}$的有限态密度(DOS)最有可能有利于多带超导性的出现,特别是与平带相关的增强的DOS。我们的研究结果不仅揭示了CDW的争议起源,但也提供了深入了解CDW和超导性之间的关系。
2022-01-08 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Auxiliary Field Quantum Monte Carlo for Multiband Hubbard Models: Controlling the Sign and Phase Problems to Capture Hund's Physics
在强关联多电子系统的研究中,Hubbard Kanamori(HK)模型已经成为过渡金属氧化物物理的原型之一。该模型是多带的性质,并包含洪德的耦合项,这对金属-绝缘体转变,高温超导性和其他物理性质有显着的影响。在下文中,我们提出了一个完整的理论框架处理HK模型使用基态辅助场量子蒙特卡罗(AFQMC)方法,并分析其性能的少带模型,其参数近似于观察到的在铼酸盐,铑酸盐,和其他材料展示洪德的物理。与以前的研究不同,约束路径和无相近似分别用于控制符号和相位问题,这使得高精度的HK模型的基态属性的参数范围内的实验兴趣的建模。我们证明,经过仔细考虑的Hubbard-Stratonovich变换和试用波函数,相对误差小于1%的能量可以例行实现中等到大的Hund的耦合常数值。至关重要的是,我们的方法还准确地预测磁有序和相变。提出的结果打开了大门,更多的预测模型的洪德的物理范围广泛的强相关材料使用AFQMC。
2019-02-04 cond-mat.str-el
Theory of Multiband Superconductivity in Iron Pnictides
铁磷族化合物中非常规超导性的确切性质目前是一个激烈争论的问题。在这里,使用的见解,从正常状态的电子结构和对称性的论点,我们展示了如何从坏的金属“正常”状态出现一个非常规的SC。短程,多带的自旋和电荷相关性产生无节点SC的主动平面$d_{xz,yz}$带,和带间邻近效应诱导出平面外的间隙节点的被动$d_{3z^{2}-r^{2}}$带。虽然非常好的定量协议与各种关键的观察,在SC状态和和解与NMR和穿透深度数据在同一张照片是特别有吸引力的功能,我们的建议,确定的证据将是一个实验确认的c轴节点在未来的工作。
2009-02-20 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Correlated hybridization in transition metal complexes
我们应用局部轨道基密度泛函理论(使用SIESTA)加上映射到安德森杂质模型估计库仑辅助或相关的杂化过渡金属d-轨道和配体sp-轨道的一些分子配合物。我们发现非常高的值,可以有几个物理意义,包括:(i)重整化的有效单带或多带哈伯德模型参数的铜酸盐,并可能,元素铁,和(ii)自旋极化分子晶体管。
2006-05-17 cond-mat.str-el
Coulomb parameters and photoemission for the molecular metal TTF-TCNQ
采用密度泛函理论计算了金属TTF-TCNQ的扩展哈伯德模型的实际参数。考虑到晶体中的分子内和分子间屏蔽,我们发现沿分子堆叠的显着的长程库仑相互作用,以及堆叠间耦合。我们表明,扩展的哈伯德模型的长程库仑项导致光谱密度的加宽,可能解决的问题与光电子发射实验的解释只使用一个简单的哈伯德模型。
2006-09-18 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Molecular orbital polarization in Na2Ti2Sb2O: microscopic route to metal-metal transition without spontaneous symmetry breaking
有序相,如电荷和自旋密度波态伴随着费米面(FS)的完全或部分间隙,导致金属-绝缘体或金属-金属转变(MMT)。然而,也有MMT没有任何对称性破缺特征的例子。其中一个例子是Na $_2$ Ti $_2$ Sb $_2$ O,其中观察到FS的部分能隙,但没有发现密度波有序。由于Ti的小的自旋-轨道耦合而存在分子$d$轨道极化,因此不涉及自发对称性破缺。然而,极化的急剧增加发生在临界电子相互作用之上,其间隙出$d$轨道FS并显著降低态密度,而与Sb $p$轨道相关的FS的其余部分在MMT上几乎是完整的。实验的影响,以测试我们的建议和其他系统的应用进行了讨论。
2015-08-06 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Microscopic description of insulator-metal transition in high-pressure oxygen
不寻常的金属状态,涉及故障的标准费米液体图片的长寿命准粒子在定义良好的带状态出现在低温附近的相关驱动的莫特转变。突出的例子是在$d$ -和$f$ -带化合物中靠近Mott样跃迁的不清楚的金属态。因此,在接近96 GPa的高压下,在绝缘体-金属转变的边界上的固体O $_{2}$中发现超导性确实是引人注目的。无论是绝缘体-金属转变还是超导性都没有得到令人满意的理解。在这里,我们进行了第一步,在这个方向上的压力驱动的绝缘体-金属过渡使用的第一性原理密度泛函和多体计算的组合。我们报道了一个惊人的结果:在纯$p$带元素体系中发现了轨道选择性的Mott跃迁。我们应用我们的理论来理解现有的结构和运输数据的过渡,并作出具体的双流体预测,是开放的未来的测试。基于此,我们提出了一个新的情况下,软多带模式建立从微观共存的巡回和本地化的电子状态是自然的候选人在加压O $_{2}$的配对胶。
2016-05-01 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Metal to insulator transition in epitaxial graphene induced by molecular doping
控制材料中载流子的类型和数量的能力,以及在极端情况下,从金属到绝缘体的转变是现代电子学的关键挑战之一。利用角分辨光电子能谱(ARPES),我们发现通过分子掺杂可以在外延的双层和单层石墨烯中实现可逆的金属到绝缘体的转变以及载流子从电子到空穴的精细调节。电子屏蔽和无序的影响也进行了讨论。这些结果表明,外延石墨烯适合于电子应用,并为研究石墨烯中狄拉克锥的空穴掺杂机制提供了新的机会。
2008-10-22 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Electronic structures of spin-orbit-coupled metal candidate PbRe$_2$O$_6$: one dimensionality and molecular orbital formation
Toyama Prefectural University(富山県立大学);Osaka Metropolitan University(大阪公立大学);The University of Osaka(大阪大学)
研究通过第一性原理计算揭示PbRe₂O₆中d轨道形成的准一维费米面和分子轨道诱导的扁带,解释其高各向异性电荷输运和相变起源。
2026-04-28 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Onsager phase factor of quantum oscillations in the organic metal theta-(BEDT-TTF)4CoBr4(C6H4Cl2)
德哈斯-范阿尔芬振荡的费米面说明Pippard的模型,通常观察到的多带有机金属进行了研究。场和温度依赖的幅度的各种傅立叶分量,链接到不同波段之间的磁击穿所产生的频率组合,被认为是。重点放在这些组件的Onsager相位因子。它表明,除了通常的马斯洛夫指数,场依赖的相位因子必须考虑到精确地占在高磁场的数据。我们提出了令人信服的证据,存在这样的贡献的有机金属θ-(BEDT-TTF)4CoBr 4(C6 H4 Cl 2)。
2013-04-24 cond-mat.str-el
Highly anisotropic magnetism in the vanadium-based kagome metal TbV6Sn6
RV6Sn6(R=稀土)化合物是探索R位磁性和与钒基可果美网络相关的非平凡能带拓扑之间相互作用的有吸引力的材料平台。在这里,我们提出了可果美金属TbV6Sn6通过单晶X射线衍射,磁化,运输和热容测量的合成和表征。磁化强度测量表明,在低于4.3(2)K时,Tb3磁矩在面间方向上的排列导致了强的单轴磁各向异性。TbV6Sn6表现出多带输运行为,具有高的载流子迁移率,我们的测量表明TbV6Sn6是一个有前途的候选人托管陈氏间隙通过Tb位磁序和V位kagome网络的能带拓扑结构之间的相互作用驱动。
2022-10-31 cond-mat.str-el
Spin and Charge Fluctuations near Metal-Insulator Transition in Dimer-Type Molecular Solid
研究了含分子二聚体的有机固体中金属-莫特绝缘体跃迁附近的自旋和电荷涨落。用变分蒙特卡罗方法分析了考虑分子内电子自由度的扩展哈伯德模型。在基态,金属相、反铁磁绝缘相和极性电荷有序相这三种电子相相互竞争。结果表明,在较宽的分子二聚化和库仑相互作用振幅范围内,极化电荷涨落占主导地位,在金属-绝缘体相界附近,极化电荷涨落显著增强,而在金属-绝缘体相界附近,自旋涨落几乎不变.讨论了$κ$型BEDT-TTF盐的意义。
2017-02-28 cond-mat.str-el
Three-site transition-metal clusters: going from localized electrons to molecular orbitals
最近合成的一系列具有过渡金属三聚体的同构化合物Ba $_4$ Nb TM $_3$ O $_{12}$(TM = Mn、Rh和Ir)具有共面几何构型,使得有可能研究从$3d$到$5d$过渡金属离子的分子轨道(MO)形成的趋势。我们的$ab$ $initio$计算的电子和磁性描述的实验结果,并证明逐步过渡的本地化的电子Mn的图片的MO图片Rh,特别是Ir。我们还表明,经常使用的标准,根据该金属-金属的距离在一个化合物短于在各自的金属总是给MO,可能会打破在某些情况下。
2020-07-30 cond-mat.str-el
Probing frustrated metallo-molecular spin Kondo lattice interfaces through anomalous Nernst effect
University of Leeds(利兹大学);Queen’s University Belfast(贝尔法斯特女王大学)
通过异常纽兰系数探测Pt(111)和Pt(111)/Co薄膜分子界面处的受挫铁磁态,揭示了自旋冻结转变与奇异金属行为的关系。
2026-02-16 cond-mat.str-el
Ab initio calculations of quasiparticle band structure in correlated systems: LDA++ approach
我们讨论了一个现实的理论,在材料中包含相关的d-或f-电子的电子结构的一般方法。这种方法的主要特点是考虑了电子自能的能量依赖性,而忽略了动量依赖性(局域近似)。在强相互作用(U/W>>1 -稀土体系)的情况下,Hubbard-Ⅰ方法是最合适的。从具有约束密度矩阵的精确原子格林函数出发,将能带结构问题表示为f电子的Nmm'上的泛函问题和离域电子的标准LDA泛函问题。在中等关联的情况下(U/W=1的金属-绝缘体区域),我们从G.科特利亚尔等并利用我们的多带原子格林函数。最后,对于弱相互作用(U/W<1 -过渡金属),采用N. Bickers和D. Scalapino被推广到现实的多频带的情况下。我们提出了两个波段,二维模型计算所有三个政权。采用Hubbard-I方案,对混合价4f化合物TmSe和经典莫特绝缘体NiO进行了f(d)壳层多电子问题的精确求解.
1997-07-11 cond-mat.str-el
Nematic Metal and Antiferromagnetic Insulator on Hexagonal Kagome Lattice
与线性带交叉点的蜂窝晶格不同,Hiscononal Kagome晶格是一个带交叉点为二次的多带系统,具有奇异的关联效应,可以产生各种新颖的量子态。本文将细胞动力学平均场论与连续时间量子蒙特卡罗方法相结合,研究了费米子在六角Kagome晶格上的相图随相互作用、温度和晶格各向异性的变化。对于弱相互作用,二次带交叉点破缺为线性带交叉点,系统为半金属。随着相互作用的增加,系统在低温下发生了向反铁磁莫特绝缘体的一级相变。在临界温度以下,由于电荷涨落,在弱耦合半金属和强关联莫特绝缘体之间形成一个过渡金属。当晶格各向异性增加时,掺杂金属的区域扩大。此外,我们讨论了如何在实际实验中检测这些相位。
2013-12-01 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Superconductivity in a low carrier density system: A single crystal study of cubic Y$_3$Ru$_4$Ge$_{13}$
我们成功地生长了低载流子密度系统Y $_3$ Ru $_4$ Ge $_{13}$的单晶,其晶体结构为立方晶系,空间群为Pm 3 n。通过电阻率、磁化率和热容的测量,发现$_3$在2.85 K以下具有超导性.体测量表明,在这个低载流子系统的多带超导性。霍尔效应测量表明,霍尔系数R $_H$为正,并随温度迅速下降,这是非常不寻常的。载流子浓度的简单估计给出了一个值(\sim 10 $^{20}$ /cm $^3$),该值比常规金属如Cu的值低2-3个数量级,这似乎表明Y $_3$ Ru $_4$ Ge $_{13}$是一种显示多带超导性的半金属。
2013-01-15 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Superconductivity in a Molecular Metal Cluster Compound
在晶体有序的巨型Ga $\_{84}$簇合物的$^{69,71}$ Ga-NMR实验中,发现了带型导电性甚至低于$T\_{\text{c}}\approx 8$ K的体超导性的令人信服的证据。这种材料似乎代表了Friedel在1992年提出的理论模型的第一个实现,该模型用于弱耦合的相同金属纳米颗粒的有序阵列中的超导性。
2006-02-28 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con