Quasi-2D anomalous Hall Mott insulator of topologically engineered Jeff =1/2 electrons
我们研究了[（SrIrO 3）1/（CaTiO 3）1]中赝自旋半正方晶格Hubbard哈密顿量的实验玩具模型系统，包括非平凡的复杂跳跃和适度的电子关联.虽然前者诱导电子贝里阶段预期从弱耦合限制，后者稳定的反铁磁（AFM）莫特绝缘体基态类似于强耦合限制。在实际系统中，他们的综合结果被发现是一个反常的霍尔效应与非单调的温度依赖性，由于在莫特状态的电子-空穴配对的自竞争，和一个异常大的伊辛各向异性，被捕获为一个巨大的磁振子的超交换方法以外的差距。这种不寻常的现象突出了中间耦合机制中电子拓扑和电子相关性的丰富相互作用，这在理论建模中很大程度上是未经探索和具有挑战性的。
2022-06-03 cond-mat.str-el
Anomalous Magnetoresistance due to Longitudinal Spin Fluctuations in a Jeff = 1/2 Mott Semiconductor
作为电子关联的一个标志，自旋-电荷相互作用是掺杂莫特绝缘体中许多涌现现象的基础，例如高温超导性，而半充满的母态通常是电子冻结的，具有抗外部控制的反铁磁秩序。我们报告了一个新的正磁阻的观察，探针的伪自旋半正方形晶格莫特绝缘体建成的人工SrIrO 3/SrTiO 3超晶格的交错磁化率。它的尺寸在高温绝缘顺磁相中靠近Néel转变处特别大。这种新颖的磁阻源于集体电荷响应的大纵向自旋波动下的外部磁场和交错磁化之间的线性耦合，使强自旋轨道相互作用。我们的研究结果表明，磁控制的结合能的波动粒子-空穴对在斯莱特-莫特交叉制度类似的BCS-玻色-爱因斯坦凝聚交叉的超冷超流体。
2019-10-30 cond-mat.str-el
Magnetism and electronic structure of La2ZnIrO6 and La2MgIrO6: candidate Jeff =1/2 Mott insulators
我们从实验和理论上研究了两种绝缘双钙钛矿的电子和磁性，它们具有相似的原子和电子结构，但具有不同的磁性。在磁化强度测量中，La 2 ZnIrO 6显示弱铁磁行为低于7.5 K，而La 2 MgIrO 6显示反铁磁行为（AFM）低于TN = 12 K。电子结构计算发现，在La 2 ZnIrO 6中观察到的弱铁磁行为实际上是由于倾斜的反铁磁性。计算还预测了La 2 MgIrO 6中的倾斜反铁磁行为，但有趣的是，这并没有被观察到。中子衍射测量证实了这两个系统的基本反铁磁行为，但缺乏灵敏度，以解决小（0.22 μB/Ir）的铁磁成分在La 2 ZnIrO 6。总体而言，这里提出的结果表明自旋轨道耦合（SOC）和现场库仑排斥的磁性，运输和热力学性质的两种化合物的关键作用。电子结构计算表明，这两种化合物与Sr_2IrO_4一样，都是Jeff = 1/2莫特绝缘体.我们目前的研究结果表明，La 2 ZnIrO 6和La 2 MgIrO 6提供了一个新的操场，研究SOC和现场库仑排斥之间的相互作用，在5D过渡金属氧化物。
2013-04-17 cond-mat.str-el
Jeff=1/2 Mott spin-orbit insulating state close to the cubic limit in Ca4IrO6
Jeff=1/2态在具有大的立方晶场分裂和自旋轨道耦合的系统中表现出来，这些系统与原位库仑相互作用U。5D过渡金属氧化物主机参数在此制度和强有力的证据，这种状态的Sr 2 IrO 4，和其他的铱酸盐，已提交。然而，所有的候选人，偏离立方晶体场所需的提供一个未混合的规范杰夫=1/2状态，影响发展的一个强大的模型，这种新的绝缘和磁性状态。我们目前的结果，不仅显示Ca 4 IrO 6主机的状态，但此外，唯一的居住接近理想的情况下所需的未混合杰夫=1/2状态。
2013-09-20 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other cond-mat.str-el
Successive Symmetry Breaking in a Jeff = 3/2 Quartet in the Spin-Orbit Coupled Insulator Ba2MgReO6
本文报道了含Re ~（6+）离子的立方双钙钛矿Ba_2MgReO_6的5d_1电子组态。电阻率，磁化强度和热容测量使用单晶表明，该化合物是一个莫特绝缘体的磁性转变在Tm = 18 K，这是伴随着一个弱的铁磁矩与[110]各向异性。另一个转变是观察到在Tq = 33 K的热容，其中磁化率的倒数改变其斜率，表明在电子状态的实质性变化。在高于Tq的高温下，有效磁矩约为0.68μB，总电子熵接近Rln 4，这表明自旋-轨道耦合的重要性。这些特征表明Ba_2MgReO_6是一种自旋-轨道耦合的莫特绝缘体，具有Jeff = 3/2四重态，在Tq和Tm处分别呈现四极和偶极级.
2019-06-10 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Pressure-induced transition from Jeff=1/2 to S=1/2 states in CuAl2O4
自旋-轨道纠缠态是研究新量子现象的一片沃土。与传统的4d和5d过渡金属化合物的弱相关Jeff=1/2态相反，CuAl 2 O 4的基态具有强库仑U相关的Jeff=1/2态。在这里，我们报告说，令人惊讶的Cu 2+离子的CuAl 2 O 4克服了否则通常强Jahn-Teller失真，而是稳定的SOE状态，虽然铜酸盐具有相对较小的自旋轨道耦合。从X射线吸收光谱和高压X射线衍射研究中，我们得到了明确的证据，杰夫=1/2状态的立方晶格在环境压力下。我们还发现，压力诱导的结构转变为压缩的四角晶格组成的自旋只有S=1/2状态的压力高于Pc=8 GPa。这种从Mott绝缘的Jeff=1/2态到S=1/2态的相变是一种独特的现象，以前没有报道过。我们的研究提供了一个罕见的例子，在强电子关联下的SOE杰夫态和压力诱导跃迁到S=1/2状态。
2021-01-04 cond-mat.str-el
Orbital occupancies and the putative jeff = 1/2 groundstate in Ba2IrO4: a combined oxygen K edge XAS and RIXS study
利用软X射线吸收和非弹性散射技术研究了Ba 2 IrO 4的电子基态性质。从XAS的偏振和角度依赖性，我们推导出xy，yz和zx Ir 4 + 5d轨道的近似相等的叠加。通过结合测量的轨道占有率，与RIXS提供的自旋-轨道耦合值，我们估计与IrO 6八面体的四角畸变相关的晶体场分裂很小，Δ=50（50）meV。因此，我们的结论明确，Ba 2 IrO 4是一个紧密实现的自旋轨道莫特绝缘体与jeff = 1/2基态，从而克服了在这个任务与X射线共振散射实验的解释相关联的歧义。
2013-12-03 cond-mat.str-el
J$_{eff}$ description of the honeycomb Mott insulator $α$-RuCl$_3$
在具有强自旋轨道耦合的蜂窝晶格中可能实现新的基态。本文采用角分辨光电子能谱、X射线光电子能谱和电子能量损失谱，结合密度泛函理论和多重态计算，研究了Ru离子为d5构型的$α$ -RuCl $_3$的电子结构.我们发现$α$ $_3$是一个具有显著自旋轨道耦合的莫特绝缘体，其低能电子结构自然映射到Jeff态。这使得$α$ -RuCl $_3$成为实现Kitaev物理的有希望的候选者。相关的电子参数，如哈伯德能量U，晶体场分裂10 Dq和电荷转移能量进行了评估。此外，我们观察到显着的Cl光解吸随时间的推移，这必须考虑到解释光电发射和其他表面敏感的实验时。
2016-03-17 cond-mat.str-el
Direct experimental observation of the molecular Jeff=3/2 ground state in the lacunar spinel GaTa4Se8
强的自旋轨道耦合提升了5d过渡金属系统中t2 g轨道的简并度，使得Kramers二重态和四重态的有效角动量分别为Jeff = 1/2和3/2。这些自旋-轨道纠缠态可以容纳奇异的量子相，如拓扑莫特态、非常规超导和量子自旋液体。理论预测GaTa_4 Se_8的晶格结构为Jeff = 3/2基态。实验验证它的存在是探索杰夫= 3/2状态的重要的第一步。在这里，我们报告的直接实验证据的杰夫= 3/2状态的GaTa 4Se 8的共振非弹性X射线散射在Ta的L3和L2边缘的激发光谱。我们发现涉及Jeff = 1/2分子轨道的激发仅在Ta L2边缘被抑制，表明在GaTa 4Se 8中实现了分子Jeff = 3/2基态。
2017-10-20 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Tracking local magnetic dynamics via high-energy charge excitations in a relativistic Mott insulator
利用时间分辨和能量分辨光谱研究了相对论莫特绝缘体Na $_2$ IrO $_3$中电子空穴激发与磁环境的耦合。我们表明，在皮秒的时间尺度上，光注入的电子-空穴对离域的六角形的Ir晶格通过形成准分子轨道（QMO）的激发和能量交换与短程有序的锯齿形磁背景。映射的磁动力学，其特征在于在太赫兹范围内的典型频率，到高能量（1-2 eV）的电荷激发的可能性提供了一个新的平台，以调查，并可能控制，磁相互作用的相关材料与强自旋轨道耦合的动力学，即使在复杂的磁相的存在下。
2016-11-03 cond-mat.str-el
Ultrafast dynamics in relativistic Mott insulators
我们研究了相对论莫特绝缘体中的光致超快动力学，具有强自旋轨道耦合的莫特绝缘体。为了这个目的，我们考虑一个最小的单带哈伯德模型的晶格与正方形和三角形对称性，相关的层状过渡金属化合物，如Sr $_2$ IrO $_4$。根据晶格和自旋轨道耦合，系统具有倾斜的反铁磁或$120^\circ$顺序。它们通过模拟短激光脉冲来激发，并使用非平衡动力学平均场理论来求解动力学问题。场论。脉冲产生热载流子，其随后由于集体有序和光载流子之间的耦合而扰动磁有序。我们发现，这种动力学，这是已知的形式定期反铁磁体，敏感地依赖于自旋轨道耦合的空间结构。特别是在三角形晶格上，弛豫时间受手性$120^\circ$序的自旋-轨道耦合的影响，而在具有倾斜反铁磁序的正方形晶格上，自旋-轨道诱导的倾斜角在激发后保持不变。我们的研究为在超快时间尺度上控制磁性和奇异自旋态开辟了新的可能性。
2020-10-19 cond-mat.str-el
Resonant inelastic x-ray scattering of the Jeff = 1/2 Mott insulator Sr2IrO4 from the density-functional theory
本文利用密度泛函理论计算了 Sr2IrO4 的电子结构及 Ir L3 和 O K 边的 RIXS 谱，解释了各激发特征来源，理论与实验总体吻合，但高能峰位存在偏移。
2023-10-12 cond-mat.str-el
Magnetic couplings, optical spectra, and spin-orbit exciton in 5d electron Mott insulator Sr2IrO4
基于包含强自旋轨道耦合、在位库仑和Hund相互作用以及晶场效应的微观模型，我们研究了Sr 2 IrO 4的磁性和光学性质。考虑到所有可能的中间态多重态产生的虚拟跳跃的电子，我们计算各向同性海森堡，pseudodipolar，和Dzyaloshinsky-Moriya耦合常数，这很好地描述了实验。我们还用精确对角化方法计算了小团簇的光学电导率σ（ω），在\sim 0.5和\sim 1.0 eV处得到了与实验一致的两个峰。σ（ω）的双峰结构源于最近用共振X射线散射在Sr_2IrO_4中观察到的Jeff = 1/2带的电子-空穴连续谱与晶内自旋-轨道激子之间不寻常的Fano型重叠。
2012-09-18 cond-mat.str-el
From a quasimolecular band insulator to a relativistic Mott insulator in $t_{2g}^5$ systems with a honeycomb lattice structure
具有蜂窝晶格结构的边缘共享过渡金属氧化物的$t_{2g}$轨道在只有由边缘共享氧介导的跳跃可接近时形成无色散电子带。这是由于在每个六边形中形成了孤立的准分子轨道（QMO），这是最近由Mazin等人[Phys. Rev. Lett. 109，197201（2012）]，其稳定了$t_{2g}^5$系统的带绝缘相。然而，借助于精确对角化方法，我们发现量子模不仅对自旋轨道耦合（SOC），而且对库仑排斥是脆弱的，以处理电子动力学和相关性在平等的基础上。结果表明，随着SOC和库仑排斥的增加，$t_{2g}^5$体系的电子相可以从准分子带绝缘体转变为相对论$J_{\rm eff}=1/2$莫特绝缘体。不同的电子相位表现在光学电导率和共振非弹性X射线散射中观察到的电子激发中。基于我们的计算，我们断言，目前已知的Ru $^{3+}$ -和Ir $^{4+}$ -为基础的蜂窝系统是远离准分子带绝缘体，而是相对论莫特绝缘体。
2016-10-06 cond-mat.str-el
Electronic excitations in the edge-shared relativistic Mott insulator: Na$_2$IrO$_3$
本文研究了$j_{eff}$ = $\frac{1}{2}$莫特绝缘体Na $_2$ IrO $_3$的激发光谱。考虑Ir离子的相对论多重态结构，我们计算了其光电导$σ(ω)$和共振非弹性X射线散射（RIXS）谱，它们显示出不同于典型$j_{eff}$ = $\frac{1}{2}$体系Sr $_2$ IrO $_4$的特征，与Sr $_2$ IrO $_4$的双峰结构不同，Na $_2$ IrO $_3$中的$σ(ω)$具有由从$j_{eff}$ = $\frac{3}{2}$到$\frac{1}{2}$的带间跃迁主导的宽单峰。RIXS光谱显示自旋轨道（SO）激子，具有双峰结构所产生的晶体场效应，和磁振子峰的能量远低于在Sr $_2$ IrO $_4$。此外，在RIXS光谱中发现了光学吸收边附近的小峰，其起源于电子-空穴（$e$ - $h$）激发与SO激子之间的耦合。我们的研究结果证实了相对论电子结构的有效性和重要性的巡回和本地功能的Na $_2$ IrO $_3$。
2014-02-24 cond-mat.str-el
Spin-wave gap collapse in Rh-doped Sr2IrO4
我们使用共振非弹性X射线散射（RIXS）在Ir的L3边缘的杰夫=1/2莫特绝缘状态的Sr 2 IrO 4，通过Rh置换的Ir网站上的空穴掺杂的影响进行研究。的自旋波间隙，与XY型自旋交换各向异性，崩溃与Rh含量的增加，之前的莫特绝缘状态的抑制和相反，通过La取代的Sr网站的电子掺杂。与此同时，尽管阻尼很大，d-d激发谱仍保持其整体振幅和色散特性。对自旋波谱的仔细研究表明，在中等掺杂水平下，与用于模拟原始系统的J1-J2-J3海森堡的偏差消失了。这些研究结果被解释在一个调制的Ir-Ir的相关性，由于Rh杂质的影响后，附近的Ir波函数，即使单频带杰夫=1/2模型仍然有效，以充分的载流子离域。他们强调的重要性，过渡金属站点的对称性掺杂时的赝自旋系统，如Sr 2 IrO 4。
2020-03-23 cond-mat.str-el
Highly frustrated magnetism in relativistic $\boldsymbol{d}^\mathbf{4}$ Mott insulators: Bosonic analog of Kitaev honeycomb model
我们研究了具有$t_{2g}^4$电子组态的自旋-轨道耦合莫特绝缘体的轨道阻挫单重态-三重态模型。在这些化合物中，低能磁自由度可以用描述自旋轨道纠缠$J=0$离子基态和激发态$J=1$能级之间跃迁的三味“三重子”算符来表示.与传统的味各向同性O（3）单重态-三重态模型相比，自旋轨道纠缠三体相互作用是味键选择性的，因此是高度受挫的。在蜂窝晶格中，我们发现密切的类比与Kitaev自旋模型-一个无限数量的守恒量，没有磁凝聚，自旋相关性是严格的短程。然而，由于三重子的玻色子性质，在自旋能隙中不存在涌现的无能隙激发，并且基态是没有长程纠缠的稠密三重子对的强关联顺磁体。使用精确对角化，我们研究玻色Kitaev模型及其各种扩展，打破了模型的精确对称性，并允许磁凝聚的三重子。钌氧化物的磁性的可能影响进行了讨论。
2019-12-18 cond-mat.str-el
Electron and hole doping in the relativistic Mott insulator Sr$_2$IrO$_4$: a first-principles study using band unfolding technique
采用完全相对论性和磁非共线密度泛函理论研究了La和Rh掺杂对相对论性莫特绝缘体Sr $_2$ IrO $_4$电子结构的影响.为了模拟掺杂效应，我们采用了超原胞方法，该方法允许对结构弛豫和电子效应进行现实的处理，而不仅仅是纯粹的刚性带方法。利用能带展开技术计算了谱函数，构造了有效能带结构和费米面，并与已有的实验数据进行了比较。我们的计算清楚地表明，La和Rh掺杂可以被解释为有效的电子和（分数）空穴掺杂，分别。在Sr $_{2-x}$ La $_x$ IrO $_4$的IMT是伴随着一个温和的重整化的电子相关证实了减少有效的现场库仑排斥$U-J$从1.6 eV（$x=0$）到1.4 eV（金属制度$x=12.5\%$）。相对论性莫特间隙的逐渐闭合导致在FS中的（$π$ /2，$π$ /2）和$X$处的较低强度特征处出现连接的椭圆形电子袋。用名义上等价的Rh取代Ir伴随着从Rh位点到最近邻Ir位点的大量空穴转移。这向下移动的化学势，创建几乎是圆形的断开孔袋在FS和建立一个二维的金属状态的出现所形成的导电Rh-平面插入绝缘Ir-平面。最后，我们的数据表明，空穴掺杂引起的翻转的面内净铁磁矩在Rh平面，并诱导从AF-I的AF-II顺序的磁过渡。
2016-09-30 cond-mat.str-el
Electronic structure of relativistic Mott insulator Li$_2$RhO$_3$
受Na $_2$ IrO $_3$及其4d类似物Li $_2$ RhO $_3$共存电子关联和自旋轨道耦合效应研究的启发，我们对氧化铑化合物进行了第一性原理计算.实验观察到的Li $_2$ RhO $_3$的基态只有同时考虑自旋轨道耦合和在位库仑相互作用才能恢复。在适当的$U$范围内的4d轨道（$2\leqslant U\leqslant 4$ eV），锂$_2$ RhO $_3$的基态可以是双原子原子力显微镜或条纹原子力显微镜，两者产生的能隙接近实验观察。此外，竞争磁相之间的总能量差为$2\leqslant U\leqslant 4$ eV内的$\leqslant 3$ meV/Rh，表明化合物中的强磁阻挫。最后，Li $_2$ RhO $_3$的相能不能用只考虑最近邻相互作用的二维Heisenberg-Kitaev模型拟合，我们认为层间相互作用可能是造成这种差异的原因.
2013-03-19 cond-mat.str-el
Orbital glass conceals missing magnetic entropy in a relativistic Mott insulator
Brown University（布朗大学）；National High Magnetic Field Laboratory（国家高磁场实验室）；Stanford University（斯坦福大学）；SLAC National Accelerator Laboratory（SLAC国家加速器实验室）；University of Tennessee, Knoxville（田纳西大学诺克斯维尔分校）；Dartmouth College（达特茅斯学院）
研究通过相敏感技术揭示了轨道玻璃状态与磁序的关系，发现轨道各向异性导致磁序，并解释了材料中缺失熵的问题。
2026-04-19 cond-mat.str-el
Dilemma in strongly correlated materials: Hund's metal vs relativistic Mott insulator
我们指出了相关材料中Hund耦合和自旋轨道耦合之间的竞争，这种竞争导致了Hund金属和相对论绝缘体之间的电子困境。洪德的金属指的是未来绝缘体的命运，洪德的耦合抑制了相关性，并将系统驱动为相关金属。相对论性莫特绝缘体指的是未来金属的命运，其中相对论性自旋轨道耦合增强了相关性，并将系统驱动为莫特绝缘体。这些相互矛盾的趋势自然存在于许多相关材料中。我们研究了相关材料中Hund耦合和自旋轨道耦合之间的竞争，并从这两种相互矛盾的趋势中探索了它们之间的相互作用和平衡。该系统可以成为自旋轨道耦合的洪德金属或洪德辅助相对论莫特绝缘体。我们的观察可以找到一个广泛的应用和相关的许多相关材料与多轨道。
2020-12-12 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Rarita-Schwinger-Weyl semimetal in Jeff=3/2 electron systems
当强自旋轨道耦合取代Hunds耦合时，我们提出了立方晶格上具有4d 1或5d 1电子的相对论性Jeff=3/2半金属。自旋为3/2的相对论旋量在历史上被称为拉里塔-施温格旋量。在无质量的情况下，Rarita-Schwinger旋量的右手和左手手征自由度是独立的。在我们提出的格子模型中，布里渊区的左右手无带隙点是分离的.我们称之为线性分散的半金属Rarita-Schwinger-Weyl半金属，类似于自旋1/2系统的Weyl半金属。当表面的法向量（n1，n2，n3）为偶数时，表面布里渊区中存在一个无带隙费米弧网络;当n1+n2+ n3为奇数时，表面为绝缘体。
2015-06-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el hep-th
Correlated vs. conventional insulating behavior in the Jeff=1/2 vs. 3/2 bands in the layered iridate Ba2IrO4
我们采用分子束外延来稳定Ba 2 IrO 4薄膜，并利用原位角分辨光电子能谱来研究其电子结构的演变，通过尼尔温度TN。我们的测量结果表明，相对论性杰夫=1/2和3/2带的色散表现出不寻常的二分法，在他们的行为通过尼尔过渡。虽然电荷间隙生存到顺磁状态，只有杰夫=1/2状态表现出很强的温度依赖性，其间隙随着接近TN的温度增加而软化，而几乎完全占据的杰夫=3/2状态，其能量保持在附近，随着温度的变化可以忽略不计。
2014-08-27 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Weak antiferromagnetism of J_eff=1/2 band in bilayer iridate Sr3Ir2O7
用共振磁X射线衍射法研究了自旋轨道莫特绝缘体Sr 2 IrO 4的双层结构Sr 3 Ir 2 O 7的反铁磁结构。对比强度的磁衍射在Ir LIII和LII的边缘显示杰夫=1/2字符的磁矩是在Sr 2 IrO 4争论。然而，被发现的力矩的大小是小于Sr 2 IrO 4的5-6倍，这意味着Sr 3 Ir 2 O 7不再是一个莫特绝缘体，而是一个弱的反铁磁体。在TN电阻率的温度依赖性的一个明显的变化，从几乎与温度无关的电阻率绝缘，强烈表明，新兴的弱磁性控制的电荷间隙。磁结构被发现是一个面外共线反铁磁有序相反，在Sr 2 IrO 4的面内倾斜的反铁磁，源于强双层反铁磁耦合。
2012-07-31 cond-mat.str-el
Doublon-holon pair creation in Mott-Hubbard systems in analogy to QED
本研究通过关联层级方法探究Mott-Hubbard系统含时电场下的双空穴-空穴对产生，类比QED真空电子-正电子对产生，发现类比准确性依赖莫特自旋结构，伊辛反铁磁序可导出有效狄拉克方程，无自旋序则无准相对论行为。
2023-05-08 cond-mat.str-el
Relativistic Mott transition in strongly correlated artificial graphene
本研究在转角WSe₂四层结构中实现强关联人工石墨烯，观测到相对论性莫特转变，验证了半带填充下的无质量狄拉克费米子特征，为凝聚态体系中研究强关联狄拉克费米子提供了新平台。
2024-12-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Li$_2$RhO$_3$: A spin-glassy relativistic Mott insulator
受蜂窝晶格中电子关联、自旋轨道耦合、晶场分裂和几何挫挫之间丰富的相互作用的启发，我们系统地研究了Li $_2$ RhO $_3$的电子和磁性。该材料具有半导体性质，禁带宽度为$Δ\sim$ 78 meV，其电阻率随温度的变化符合三维变程跳跃机制。没有发现长程磁有序下降到0.5 K，由于几何挫折。相反，在自旋冻结温度（$\sim$ 6 K）以下观察到单原子自旋玻璃行为，其自旋动力学服从普适的临界慢化标度律。第一性原理计算表明，它是一种电子关联和SOC共同作用的相对论性莫特绝缘体，具有中等强度的电子关联和SOC，为实际材料中Heisenberg-Kitaev模型的研究提供了新的思路.
2013-04-30 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Relativistic Mott criticality in graphene
我们建立了蜂窝晶格上半金属-绝缘体跃迁的有效Gross-Neveu-Yukawa理论，并计算了它在三维附近的量子临界行为。我们发现，在临界点狄拉克费米子不生存的相干激发和弱库仑相互作用的$\sim 1/r$尾巴是一个无关的耦合。临界附近的洛伦兹不变性意味着金属相和旋转对称破缺的绝缘相的低温比热的普适比。
2009-09-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el hep-th
A slave-fermion gauge-theory approach of the t-J model: Doping-induced complex magnetic structure and Z$_{2}$ spin-gapped anomalous metal in an antiferromagnetic doped Mott insulator
基于t-J模型的从费米子方法，我们重新研究了掺杂反铁磁莫特绝缘体，其中反铁磁自旋涨落和掺杂空穴分别用玻色子和费米子子描述.早期的研究已经表明，掺杂反铁磁莫特绝缘体的有效场论由电荷动力学的非相对论费米子（holon）U（1）规范理论和自旋动力学的相对论玻色子（自旋子）U（1）规范理论给出，因此允许玻色子自旋子从反铁磁状态间隙的异常金属相，类似于t-J模型的从玻色子方法中的U（1）自旋液相。我们认为，在这种方法中涌现的U（1）规范结构是基于一个简化的图片反铁磁关联。考虑到掺杂空穴的动力学行为会破坏共线反铁磁自旋组态，我们证明了掺杂空穴增强了铁磁自旋关联，并导致了复杂的磁结构。这种复杂自旋织构的存在将U（1）规范结构降低到Z $_{2}$，因此对于低温下的自旋能隙非费米液态金属，由于不存在无能隙U（1）规范涨落，因此有效场论结果不同。
2008-11-17 cond-mat.str-el
Interface-engineered hole doping in Sr2IrO4/LaNiO3 heterostructure
相对论性莫特绝缘体Sr_2IrO_4在大自旋轨道相互作用下具有Jeff = 1/2反铁磁态，与超导铜氧化物的母体化合物的电子结构非常相似。在这里，我们报告的实现空穴掺杂Sr 2 IrO 4通过界面电荷转移在Sr 2 IrO 4/LaNiO 3异质结构。Ir 4f边的X射线光电子能谱学和Ni L2边的X射线吸收谱证实了5d电子从Ir位转移到Ni位，导致界面处明显的电子重构。虽然Sr 2 IrO 4/LaNiO 3异质结构仍然是非金属的，我们发现，传输行为不再是由莫特可变范围跳跃模式，但由Efros-Shklovskii模型描述。这些研究结果突出了一个强大的实用程序的接口，以实现新兴的电子状态的Ruddlesden-Popper阶段的Ir基氧化物。
2019-05-04 cond-mat.str-el
Electronic correlations in epitaxial graphene: Mott states proximitized to a relativistic electron gas
本研究通过在SiC(0001)上的石墨烯缓冲层间插入Sn实现邻近耦合，探索了关联二维电子气体与Dirac金属的耦合，成功在界面稳定了表现出Mott-Hubbard能带的Sn-$\sqrt{3}$超晶格结构，并发现了依赖杂化强度与掺杂水平的费米能级附近准粒子峰。
2024-12-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Sr$_3$Ir$_2$O$_7$F$_2$: Topochemical conversion of a relativistic Mott state into a spin-orbit driven band insulator
报道了Sr $_3$ Ir $_2$ O $_7$单晶经氟插入后向Sr $_3$ Ir $_2$ O $_7$ F $_2$的拓扑化学转变。新形成的Sr $_3$ Ir $_2$ O $_7$ F $_2$相的表征表明，Ir $^{4+}$阳离子几乎完全氧化成Ir $^{5+}$，这反过来又驱动系统从具有半填充J $_{eff}=1/2$带的反铁磁Mott绝缘体转变为具有半填充J $J=0$带绝缘体。第一原理计算揭示了一个非常平坦的插入能量，本地驱动的过程完成。能带结构计算支持形成的带绝缘体的电荷间隙依赖于强自旋轨道耦合固有的Ir金属离子的这种化合物。
2018-10-06 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Weyl Mott Insulator
相对论Weyl费米子（WF）经常出现在三维磁性材料的能带结构中，并充当Berry曲率的源或汇，即，（反）反。人们一直认为，由于它们的拓扑指数，WFs是稳定的，除非两个相反手征的外尔费米子成对湮灭。在这里，我们从理论上证明了一个模型，包括电子-电子相互作用，莫特间隙打开每个WF不违反拓扑稳定性，导致一个拓扑莫特绝缘体被称为{ \it Weyl莫特绝缘体}（π）。该晶体具有几个新的特征，如（i）角分辨光电子能谱（ARPES）中的能隙和光学电导，（ii）非零霍尔电导，（iii）表面上的费米弧，其穿透深度随着接近外尔点的动量而发散。通过区分传统的莫特绝缘体的实验检测与烧绿石铱酸盐可能的相关性进行了讨论。
2016-01-29 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
Strongly correlated crystal-field approach to Mott insulator LaCoO3
我们在描述最近的莫特绝缘体LaCoO 3，物理评论B 67（2003）172401的电子自旋共振结果的成功在于考虑到d电子之间的强电子相关性和相对论自旋轨道耦合。在我们发展的量子原子固态理论（QUASST）中，我们假设3d^6系统的类原子完整性保留在LaCoO3中的Co^3+离子中，并且原子内关联比晶体场相互作用强得多。我们的结论是，在LaCoO3有没有中间自旋态出来的能带结构计算。激发态起源于高自旋5T2g项，比基态1A1高12 meV。我们相信，多电子CEF方法与强关联和原子尺度的轨道磁性是物理上足够的方法，三维氧化物。关键词：莫特绝缘体，晶场，自旋轨道耦合，LaCoO 3
2004-07-22 cond-mat.str-el
Superconductivity of Incoherent Electrons near the Relativistic Mott Transition in Twisted Dirac Materials
Institute for Theory of Condensed Matter, Karlsruhe Institute of Technology（凝聚态理论研究所，卡尔斯鲁厄理工学院）；Institute for Theoretical Physics III, University of Stuttgart（理论物理第三研究所，斯图加特大学）；Department of Physics and Astronomy, Louisiana State University（物理与天文系，路易斯安那州立大学）；Institute for Quantum Materials and Technologies, Karlsruhe Institute of Technology（量子材料与技术研究所，卡尔斯鲁厄理工学院）
本文证明在扭曲二维材料的相对论性莫特跃迁附近，强量子临界涨落可驱动超导电性，并揭示其丰富特性，关键是非相干电子态允许吸引配对通道克服狄拉克半金属行为。
2025-10-07 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
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
Magnetic structural change of Sr2IrO4 upon Mn doping
层状5d过渡金属氧化物Sr 2 IrO 4已被证明是一种新的杰夫=1/2莫特自旋轨道绝缘态与反铁磁有序，导致与层状铜酸盐的比较。在这里，我们研究的影响，取代Mn为Ir在单晶Sr2Ir0.9Mn0.1O4通过调查，涉及批量测量和共振X射线和中子散射。我们观察到一个新的长程磁结构出现掺杂后，通过重新排序的自旋从基面的c轴与降低排序温度相比，Sr 2 IrO 4。在L3边缘相对于L2边缘的磁性X射线散射强度的强烈增强表明Jeff=1/2状态是稳健的并且能够承载各种基态。
2012-12-15 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Emergent interlayer magnetic order via strain-induced orthorhombic distortion in the 5d Mott insulator Sr2IrO4
本文报道了Sr_2IrO_4薄膜中的类La_2CuO_4层间反铁磁有序结构，并具有较大的正交畸变（> 1.5%）。在Sr 2 IrO 4/Ca 3Ru 2 O 7异质外延结构中的双轴晶格应变降低了Sr 2 IrO 4的晶体对称性，从四方晶系（C4）到正交晶系（C2），通过磁各向异性引导Ir 5d Jeff = 1/2赝自旋矩平行于拉长的b轴。从共振X射线散射实验中，我们观察到反铁磁秩序的正交Sr 2 IrO 4薄膜的层间堆叠模式是从四相Sr 2 IrO 4晶体反转。这种层间堆叠类似于正交晶系的La 2CuO 4，这意味着沿a和b方向的非对称层间交换相互作用超过了各向异性层间伪偶极相互作用。我们的研究结果表明，应变诱导的扭曲可以提供一个微妙的旋钮，通过唤起层间交换耦合和伪偶极相互作用之间的竞争，在准二维系统的长程磁序调谐。
2021-09-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Orbital order and fluctuations in Mott insulators
讨论了过渡金属氧化物中控制轨道有序和轨道涨落的基本机制。晶格驱动的经典轨道图片，例如像在锰氧化物LaMnO $_3$中，与在伪立方钛酸盐ATIO $_3$和钒酸盐AVO $_3$中实现的受抑超交换模型中的轨道的量子行为形成对比。在YVO $_3$中，晶格和超交换效应强烈竞争-这解释了磁状态对温度和掺杂的极端敏感性。以层状钴酸盐为例，考虑了相对论自旋轨道耦合对$t_{2g}$轨道简并度的提升。我们发现，低能量状态的自旋轨道混合导致不寻常的磁关联在一个三角形晶格的CoO $_2$母体化合物。最后，从自旋/轨道极化子液体的角度讨论了富钠化合物Na $_{1-x}$ CoO $_2$的磁性。
2006-05-12 cond-mat.str-el
Unidirectional spin density wave state in metallic (Sr1-xLax)2IrO4
同时表现出强自旋轨道耦合和电子相关效应的材料被预测将拥有许多新的电子态。一个突出的例子是在Sr 2 IrO 4中的Jeff =1/2 Mott态，其中引入载流子被预测表现出类似于La 2CuO 4的S=1/2 Mott态的高温超导性。虽然体超导电性目前仍然难以捉摸，异常的准粒子行为平行于那些在铜酸盐，如pseudogap形成和形成的d-波间隙观察电子掺杂Sr 2 IrO 4。通过揭示电子掺杂Sr 2 IrO 4中的自旋密度波态，建立了电子掺杂Sr 2 IrO 4和空穴掺杂La 2CuO 4的磁性平行关系.我们的磁共振X射线散射数据揭示了一个不相称的磁状态的存在下，让人想起的对角自旋密度波状态中观察到的单层铜酸盐（La 1-xSrx）2CuO 4。这个链接支持的猜想，猝灭的莫特阶段在电子掺杂Sr 2 IrO 4和空穴掺杂La 2CuO 4支持共同竞争的电子阶段。
2018-01-09 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Microscopic theory of magnetism in Sr3Ir2O7
人们提出了自旋轨道莫特绝缘体的概念来解释各种铱酸盐的磁绝缘行为。这种情况依赖于自旋-轨道耦合的强度与电子相关性相当，并且这种情况是否适用于所有的虹彩星并不是先验的。特别是，与Sr 2 IrO 4相比，Sr 3 Ir 2 O 7表现出小的电荷间隙和磁矩，质疑这种假设的有效性。为了了解磁性Sr 3 Ir 2 O 7的微观机制，我们构建了一个紧束缚模型，考虑到完整的t2 g-轨道，交错旋转的本地八面体，和双层结构。费米能级附近的能带主要以总角动量Jeff = 1/2为特征，除了在Γ点以下，支持相当强的自旋-轨道耦合图像。在平均场近似下，通过多轨道Hubbard相互作用，发现了一个一阶跃迁到共线反铁磁体。在过渡的磁矩跳变始终小于Sr 2 IrO 4，起源于底层的能带结构的勉强带绝缘体。由于在Sr 3 Ir 2 O 7中观察到的小的电荷间隙和磁矩，该系统接近于磁转变。一个自旋模型的比较和连接的莫特绝缘体进行了讨论。
2012-11-29 cond-mat.str-el
Optically Tunable Spin Transport in Bilayer Altermagnetic Mott Insulators
研究二维双层Mott绝缘体中的交替磁序，发现通过栅压调节层极化并施加面内电场可驱动自旋电流，且自旋电流具有强各向异性并可通过光子能量反转，为电学和光学操控自旋输运提供了新途径。
2025-08-09 cond-mat.str-el
Structural origin of the Jeff=1/2 antiferromagnetic phase in Ga-doped Sr2IrO4
本文通过对比Ga掺杂Sr2IrO4单晶与多晶样品的结构和磁性，发现c/a比而非Ir-O-Ir键角对调控层间耦合及Néel温度起关键作用，为理解铱氧化物磁有序的结构起源提供了新视角。
2023-09-16 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Revealing Controllable Anisotropic Magnetoresistance in Spin Orbit Coupled Antiferromagnet Sr2IrO4
反铁磁自旋电子学积极地引入了磁存储的新原理，其中最基本的自旋相关现象，即各向异性磁阻效应，由反铁磁体而不是铁磁体控制。反铁磁各向异性磁电阻效应的一般情况主要源于与自旋轨道耦合有关的磁晶各向异性。本文研究了磁场驱动下的反铁磁Sr 2 IrO 4/SrTiO 3（001）薄膜的四重各向异性磁电阻的轮廓旋转，该薄膜具有强自旋轨道耦合的Jeff=1/2 Mott态.同时，一个有趣的最小磁阻出现。通过第一性原理计算，揭示了由Ir等自旋旋转引起的带隙工程是导致这些涌现现象的原因，这与传统的沿磁易轴施加磁场时通常获得相对更导电的状态的情况不同.我们的研究结果表明，一个新的有效的途径，即通过新的杰夫=1/2状态，实现可控的各向异性磁电阻在反铁磁材料。
2018-05-07 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Persistent non-metallic behavior in Sr2IrO4 and Sr3Ir2O7 at high pressures
铱基5d过渡金属氧化物由于具有增强的晶场、库仑和自旋轨道相互作用能，是研究相关电子态的理想材料。在环境压力下，这些条件促进了一种新的杰夫= 1/2莫特绝缘状态，其特征在于约0.1 eV的间隙。我们提出了高压电阻率测量的单晶Sr 2 IrO 4和Sr 3 Ir 2 O 7。虽然没有迹象表明压力诱导的金属状态高达55 GPa，发现在Sr 2 IrO 4，强烈的间隙能量和电阻的Sr 3 Ir 2 O 7之间的环境压力和104 GPa的下降确认，这种化合物是在接近的金属-绝缘体过渡。
2014-06-04 cond-mat.str-el
Relativistic Mott transitions and finite-temperature effects of quantum criticality in Dirac semimetals
Ruhr-Universität Bochum（波鸿鲁尔大学）；Max Planck Institute for Solid State Research（马克斯·普朗克固体的研究所）；Technical University of Munich（慕尼黑工业大学）
研究狄拉克半金属中相对论性莫特转变及量子临界性的有限温度效应，采用泛函重整化群方法，计算量子相图等，估计临界指数、计算准粒子权重等，揭示预凝聚区域及相关物理特征，全面描述相对论量子临界性。
2026-07-21 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el hep-ph
Nonsymmorphic Dirac semimetal and carrier dynamics in doped spin-orbit-coupled Mott insulator Sr$_2$IrO$_4$
狄拉克费米子的出现是凝聚态物质中对称性和拓扑学相互作用的结果。目前的研究主要集中在研究关联系统中存在多体效应时的狄拉克费米子。在这里，我们证明了在轻掺杂的自旋-轨道耦合莫特绝缘体Sr $_2$ IrO $_4$中出现了相关诱导的自旋保护狄拉克半金属态。我们发现非对称晶体对称性稳定了Dirac线结半金属，关联诱导的电子有序破缺进一步导致了从Dirac线结到Dirac点结半金属的相变.后一种状态通过Sr $_2$（Ir，Tb）O $_4$和（Sr，La）$_2$ IrO $_4$上的角分辨光电子能谱和太赫兹光谱实验证实。值得注意的是，即使在室温下，无质量狄拉克载流子的电动力学也由大约6 cm $^{-1}$的极小散射率控制，这是相对论准粒子的标志性行为。基于狄拉克点节点半金属态，也一致地解释了电动力学参数随温度的变化。
2020-06-22 cond-mat.str-el
Metal-Insulator Transitions and non-Fermi Liquid Behaviors in 5d Perovskite Iridates
过渡金属氧化物，特别是3d或4d钙钛矿，提供了多种涌现的物理学，这些物理学源于各种自由度的耦合，例如自旋、晶格、电荷、轨道以及无序。5d钙钛矿形成了一个独特的类别，因为它们具有强的自旋-轨道耦合，这向系统引入了与带宽和库仑相关相当的附加能量尺度。新物理学包括新的杰夫= 1/2莫特绝缘体，金属-绝缘体转变，自旋液体，和拓扑绝缘体。在突出了Ruddlesden-Popper铱酸盐系列Srn+1 IrnO 3 n +1中出现的一些现象之后，我们专注于钙钛矿SrIrO 3的输运性质。使用各种衬底上的外延薄膜，我们表明，金属-绝缘体转变可以诱导钙钛矿SrIrO 3通过减少其厚度或施加压缩应变。由厚度减小驱动的金属-绝缘体转变是由于无序，但由压缩应变驱动的金属-绝缘体转变伴随着特殊的非费米液体行为，可能是由于关联、无序和自旋-轨道耦合之间的微妙相互作用。我们研究了各种理论框架，以了解非费米液体物理和金属绝缘体的转变，发生在SrIrO 3，并提供莫特-安德森-格里菲斯方案作为一个可能的解决方案。
2016-04-18 cond-mat.str-el
How spin-orbital entanglement depends on the spin-orbit coupling in a Mott insulator
自旋和轨道自由度之间的纠缠概念在理解包括轨道有序材料和自旋液体在内的广泛一类材料中的各种相和奇异基态中起着至关重要的作用。我们研究了莫特绝缘体中的自旋轨道纠缠是如何依赖于相对论原点的自旋轨道耦合的。为此，我们数值对角化的1D自旋轨道模型与“Kugel-Khomskii”交换相互作用的自旋和轨道在不同的网站补充现场自旋轨道耦合。在小自旋轨道耦合w.r.t.自旋-轨道交换，基态在很大程度上类似于在自旋-轨道耦合消失的极限下获得的基态。另一方面，对于大的自旋-轨道耦合的基态可以，取决于模型参数，仍然显示出可忽略的自旋-轨道纠缠，或者可以演变成具有完全不同的性质的高度自旋-轨道纠缠相，其由有效的XXZ模型描述。结果表明：（1）在5d过渡金属氧化物中，如铱酸盐中，自旋轨道纠缠可能是由大的在位自旋轨道耦合引起的;（ii）对于具有Ising型弱自旋-轨道耦合的莫特绝缘体，例如碱金属超氧化物，自旋-轨道耦合对基态的影响，在微扰理论的一阶中，忽略
2020-02-28 cond-mat.str-el
Theory of magnetism and metal-insulator transition in layered perovskite iridates
我们研究了层状Ruddelsden Popper系列的Srn+1 IrnO 3 n +1的金属-绝缘体转变。紧束缚模型的t2 g轨道为n = 1，2，和无穷大的构造，和带色散的变化，由于维数和自旋轨道耦合。确定费米能级附近的状态主要是杰夫= 1/2，我们使用一个有效的哈伯德模型来研究关联的影响。在不同的临界相互作用下，从金属态到各种磁有序态的转变。发现Sr 2 IrO 4是一种倾斜的反铁磁绝缘体，Sr 3 Ir 2 O 7是一种c轴共线的反铁磁绝缘体，SrIrO 3是一种通过磁性金属的非共面倾斜的反铁磁绝缘体。我们推导了强耦合自旋模型，并比较了弱耦合和强耦合极限下的磁有序模式。我们发现，他们是相同的，表明磁有序是不足以证明莫特物理在这一系列的虹膜。
2013-04-22 cond-mat.str-el
Relativistic Mott transition and high-order van Hove singularity in twisted double bilayer WSe${}_2$: mean-field and functional renormalization group study
本文基于连续模型和有效Hubbard模型，研究了扭曲双层双层二硒化钨中由扭转角调节的相对论性Mott转变与高阶van Hove奇点，通过Hartree-Fock平均场和泛函重正化群方法揭示了丰富的磁性态及非常规超导迹象。
2025-11-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Emerging new phases in correlated Mott insulator Ca2RuO4
本文回顾了Mott绝缘体Ca2RuO4的物理框架，通过第一性原理计算发现其具有轨道选择性的交变磁体特征，并探讨了过渡金属替代和电场驱动两条激发奇异量子态的途径及其应用前景。
2024-11-25 cond-mat.str-el
The Mott transition in the 5d$^1$ compound Ba$_2$NaOsO$_6:$ a DFT+DMFT study with PAW spinor projectors
本文通过DFT+DMFT计算结合PAW旋量投影子，研究5d$^1$双钙钛矿Ba$_2$NaOsO$_6$的金属-绝缘体转变，发现自旋-轨道耦合并非其能隙形成的主要驱动力，该材料应归类为Mott绝缘体。
2024-01-15 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
