Orbital Disordering and metal-insulator transition with hole-doping in perovskite-type vanadium oxides
研究了具有钙钛矿结构的空穴掺杂钒氧化物Pr_{1-x} Ca_xVO_3、Nd_{1-x} Sr_xVO_3和Y_{1-x} Ca_xVO_3的填充控制金属-绝缘体转变(MIT)和相关的电子相图。掺杂水平x的增加导致G型(和C型)轨道序的熔化,在MIT之前或伴随MIT,部分地由于掺杂空穴运动,部分地由于由淬火无序产生的随机势。特别地,在Y_{1-x} Ca_xVO_3中存在的G型自旋和C型轨道有序相在空穴掺杂后立即消失,大约x=0.02。另一方面,MIT的临界掺杂水平x由未掺杂的母体化合物的电子相关强度决定。
2005-05-08 cond-mat.str-el
Prediction of orbital selective Mott phases and block magnetic states in the quasi-one-dimensional iron chain Ce$_2$O$_2$FeSe$_2$ under hole and electron doping
最近的准一维铁基梯形的详细研究,与$3d$铁的电子密度$n = 6$,揭示了惊喜,如轨道选择性阶段。然而,对$n=6$铁链的类似研究仍然很少。本文利用三轨道电子Hubbard模型研究了准一维$n=6$铁链Ce $_2$ O $_2$ FeSe $_2$的磁性和电子性质,重点研究了掺杂对体系的影响.具体地说,引入Hubbard $U$和Hund $J_{H}$耦合,并通过密度矩阵重整化群研究模型,我们报告的基态相图改变电子密度远离$n=6$。对于现实的Hund耦合$J_{H}/U = 1/4$,得到几个电子相,包括金属,轨道选择性Mott,和Mott绝缘相。远离母相掺杂,许多倾向的竞争导致各种磁性状态,如铁磁性,以及几个反铁磁性和磁性“块”相。在空穴掺杂区,发现了两种不同的轨道选择性Mott相:OSMP1(具有一个定域轨道和两个巡游轨道)和OSMP2(具有两个定域轨道和一个巡游轨道)。在特定的掺杂区域还发现了电荷分离现象。我们认为,我们的预测可以通过简单的修改在原来的化学式Ce $_2$ O $_2$ FeSe $_2$。
2021-12-08 cond-mat.str-el
Orbital ordering transition in the single-layer manganites near half doping: a weak-coupling approach
研究了近半掺杂单层锰氧化物中晶场分裂和Jahn-Teller畸变对轨道有序跃迁的影响。有利于$d_{3z^2-r^2}$占据的能级的晶场分裂不仅为在$Γ$点周围具有圆形电子袋的La $_{0.5}$ Sr $_{1.5}$ MnO $_4$提供了正确的费米表面拓扑,而且还增强了M点周围空穴袋的平坦性,从而改善了嵌套。在圆形电子袋的存在下,Jahn-Teller畸变被发现是至关重要的过渡到横向轨道有序与有序波矢量($0.5π, 0.5π$)。在空穴掺杂的制度$0.5 \leq x \leq 0.7$,轨道有序波矢量示出了根据实验的空穴浓度的线性依赖。
2014-12-02 cond-mat.str-el
Self-Doping Induced Orbital-Selective Mott Transition in Hg2Ru2O7
烧绿石氧化物是一种迷人的体系,在这种体系中,强的多轨道相关性与几何挫折一起产生了意想不到的物理性质。然而,支撑这些现象的绝缘体-金属转变(IMT)的详细机制通常不太清楚。因此,我们使用LDA+DMFT研究了烧绿石${\rm Hg_{2}Ru_{2}O_{7}}$中的IMT。与TMO中Mott跃迁的著名例子相反,我们表明,在\hg的负电荷转移情况下,自掺杂在轨道选择性IMT的出现中起着至关重要的作用。我们认为,这种机制具有更广泛的相关性,其他相关的烧绿石氧化物。
2009-01-29 cond-mat.str-el
Mean-Field Approach to Charge, Orbital, and Spin Ordering in Manganites
我们提出了一个平均场论的电荷,轨道,和自旋有序锰氧化物在50%和0%掺杂考虑Jahn-Teller相互作用,最近邻排斥,并没有单一的网站双占用。对于无自旋费米子,我们表明,Jahn-Teller扭曲和电荷轨道有序同时发生。在我们的二维模型中,在50%的掺杂,对于小的最近邻排斥的系统是轨道极化,而对于较大的排斥,系统进行CE型有序。对于0%掺杂的情况,基态是轨道反铁磁的。在包括自旋自由度后,在50%和0%掺杂下,在相邻芯自旋之间的小反铁磁耦合下,排序保持相同。
2000-10-14 cond-mat.str-el
Doping dependence of electronic structure of infinite-layer NdNiO2
本文用密度泛函理论和动力学平均场论研究了空穴掺杂的镍酸盐超导体NdNiO_2的电子结构。我们证明了由Ni-3dx 2-y2轨道和巡游电子由于Nd-5d和Ni-3dz 2轨道形成的强关联态之间的强内禀杂化,产生作为空穴掺杂NdNiO 2的正常态的价涨落关联金属。Hund规则对轻掺杂化合物的多轨道物理起主导作用,但随着掺杂量的增加,其影响逐渐减弱。重要的是,空穴掺杂导致Ni-3d轨道的复杂影响,例如在轻掺杂水平下电子占据的非单调变化,以及在过掺杂制度下的翻转轨道构型。此外,我们还绘制了不同掺杂浓度下费米面的拓扑图。这些发现为窥视电子配对和超导性提供了一个优选的窗口。
2020-08-21 cond-mat.str-el
Origin of doping-induced suppression and reemergence of magnetism in LaFeAsO$_{1-x}$H$_x$
利用动力学平均场理论结合密度泛函理论研究了铁基超导体LaFeAsO $_{1-x}$ H $_x$中氢掺杂对磁性的影响.我们发现,两个独立的结果的掺杂,电子占据和结构修改的增加,有相反的影响的电子相关性和磁性的强度,导致在中间掺杂水平附近的计算磁矩的最小值作为$x$的函数。我们的结果提供了一个自然的解释,令人费解的最近实验发现的两个分离的反铁磁相在低和高掺杂限制。此外,随着掺杂量的增加,轨道占有率和关联强度的增加,导致$d_{xz/yz}$轨道极化率的降低和$d_{xy}$轨道在磁性中的作用的增强,并结合磁性的本质作用讨论了它们对超导性的可能影响.
2016-12-16 cond-mat.str-el
Doping Asymmetry of a 3-orbital CuO$_2$ Hubbard Model
虽然空穴和电子掺杂的铜氧化物都可以表现出$d_{x^2-y^2}$波超导性,但已知掺杂载流子的局部分布显著不同,掺杂空穴主要在O位点上,而掺杂电子在Cu位点上。在这里,我们报告的CuO $_2$晶格的三轨道模型的密度矩阵重整化计算的结果。除了不对称的依赖性的内单元格占用的铜和O的空穴和电子掺杂,我们发现重要的差异,在较长范围的自旋和电荷的相关性。正如预期的那样,对场响应具有$d_{x^2-y^2}$样结构的空穴和电子掺杂系统。
2015-03-05 cond-mat.str-el
Doping variation of anisotropic charge and orbital dynamics in Y1-xCaxVO3 : Comparison with La1-xSrxVO3
通过测量Y1-xCaxVO 3(0<x<0.1)的电导率和拉曼散射光谱,研究了掺杂对钙钛矿型Y1-xCaxVO 3(0<x<0.1)中电荷和轨道动力学的影响,并与宽带La 1-xSrxVO 3进行了比较.我们还考虑到GdFeO 3型正交晶格畸变的大小,这是大的和小的Y1-xCaxVO 3和La 1-xSrxVO 3,分别,并讨论其对电荷动力学演化的影响。光电导谱表明,掺杂空穴局域性好,形成小的类极化子态。Y1-xCaxVO 3中的空穴动力学在轨道有序-无序转变的掺杂水平下几乎是各向同性的,而La 1-xSrxVO 3中的空穴动力学在轻掺杂区域由于一维轨道交换作用而呈现各向异性.在空穴动力学的差异的可能起源进行了讨论,在本地晶格畸变,这是诱导的小极化子的状态的形成,并成为更重要的减少单电子带宽。此外,在名义上的C型自旋和$G$型轨道有序相的光学莫特间隙激发是不同的,从La 1-xSrxVO 3在其强度和光谱形状。这表明正交晶格畸变分别增强了纯C型和G型自旋和轨道有序的修改。Raman散射谱的系统研究表明,在低温下,名义上C型SO和G型OO的掺杂诱导相存在动态的G型自旋和C型轨道关联。
2008-03-27 cond-mat.str-el
Substitutional doping of Cu in diamond: Mott physics with $p$ orbitals
在金刚石中重掺硼(C:B)和硅中重掺硼(Si:B)形成的杂质带中发现超导性,为新的超导材料族的可能性提供了一条途径。基于铜原子在高温超导材料中所起的特殊作用,本文研究了铜原子在金刚石中的替代掺杂效应。在高温超导材料中,铜原子的$d$轨道是产生各种关联诱导相的主要原因。我们广泛的第一性原理计算平均在各种几何形状的基础上密度泛函理论,表明形成的中间带隙,这主要是由于$t_{2g}$和$4p$状态的铜。当杂质浓度大于$\sim 1%, the effect of $ 2 p $ bands of neighboring carbon atoms can be ignored. Based on our detailed analysis, we suggest a two band model for the mid-gap states consisting of a quarter-filled hole like $ t_{2g} $ band, and a half-filled band of $ 4 p $ states. Increasing the concentration of the Cu impurity beyond $ \sim 5%时,完全关闭基质金刚石的光谱间隙。
2010-04-07 cond-mat.str-el
Evolution of magneto-orbital order upon B-site electron doping in Na1-xCaxMn7O12 quadruple perovskite manganites
我们提出了一个新的磁性相在Na 1-xCaxMn 7 O 12四重钙钛矿相图,这是众所周知的伪CE相的简单的钙钛矿锰氧化物的无公度的类似物的中子粉末衍射的发现和细化。我们证明了在四重钙钛矿中由于A和B位点之间的交换相互作用而产生的无公度磁序。此外,通过构建一个简单的平均场海森堡交换模型,一般描述简单和四重钙钛矿系统,我们表明,这种新的磁性相统一的图片之间的相互作用的电荷,磁性和轨道之间的排序在广泛的化合物。
2018-05-23 cond-mat.str-el
Orbital order, spin waves, and doping effects in the $(π,0)$ SDW state --- comparative study of the three band models for iron pnictides
为了确定微观哈密顿参数对自旋波激发、轨道序和磁矩在$(π,0)$ SDW态中的作用,比较了两种不同的铁磷属元素三带模型-一种是三分之二填充($n=4$),另一种是半填充$(n=3)$ -这两种模型在顺磁态中都产生了定性正确的费米表面结构。在$n=4$的模型的自旋波分析表明,不稳定的SDW状态,这是由于弱开发的磁矩和弱磁耦合由于过度填充,从观察到的稳定的SDW状态和增强磁激发能空穴掺杂。相比之下,在$n=3$(半填充)的模型产生了一个带隙的SDW状态与发达的磁矩和计算的自旋波激发是在很好的协议与INS实验。轨道级的符号($n_{xz} - n_{yz} \approx +0.2$)也与实验一致。在F和AF方向以及轨道顺序的区域边界自旋波能量显示出峰值接近半填充,突出轨道顺序和SDW状态稳定之间的相关性。
2015-10-08 cond-mat.str-el
Soft x-ray resonant diffraction study of magnetic and orbital correlations in a manganite near half-doping
我们已经利用共振X射线衍射技术在锰L-边缘,以直接比较磁性和轨道的相关性在Mn亚晶格的Pr0.6Ca0.4MnO3。在轨道有序波矢为(0,1/2,0)的T_(00)~ 240 K和反铁磁波矢为(1/2,0,0)的T_(N)~ 175 K下测得了共振线的形状。比较两个波矢处的超晶格峰的宽度,我们发现磁性的相关长度超过轨道阶的相关长度近两倍。此外,我们观察到一个大的(~ 3 eV)之间的磁性和轨道线的形状,这不能解释内的经典古迪纳夫图片的电荷有序的基态的光谱重量的转变。为了解释大位移,我们计算的共振线形状的轨道和磁衍射的基础上放松的电荷有序模型。
2003-11-24 cond-mat.str-el
Effect of charge doping on the electronic structure, orbital polarization, and structural distortion in nickelate superlattice
采用第一性原理密度泛函理论计算,研究了LaNiO $_3$ /SrTiO $_3$超晶格中电荷掺杂的影响.基于两种不同的掺杂模拟方法的详细分析清楚地表明,电子和结构性质以系统的方式变化,轨道极化({ \it,即})是一个系统的方式。两个Ni- $e_g$轨道的相对占据)随着掺杂电子数的增加而减小,并且Ni到顶端氧的距离增大。此外,NiO $_6$ /TiO $_6$八面体的旋转角强烈且系统地依赖于掺杂,使得角度$γ$逐渐减小,而$α$和$β$作为电子掺杂的函数而增加。进一步的分析表明,电子(空穴)掺杂可以起到类似的八面体旋转的压缩(拉伸)应变的作用。我们的研究结果不仅提供了一种通过电荷掺杂来控制轨道和结构性质的可能途径,而且为理解氧空位等各种掺杂情况下的实验提供了有用的信息。
2015-06-03 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Doping-dependent orbital magnetism in Chromium pnictides
Universidade Federal de Uberlândia(乌贝拉巴联邦大学);Universidade de São Paulo(圣保罗大学)
研究通过矩阵随机相位近似方法探讨了LaCrAsO母体化合物在电子掺杂下的相图,发现低掺杂时系统稳定于反铁磁态,高掺杂时出现条纹型反铁磁相,不同磁序向量与Cr的d轨道局域性有关。
2026-01-23 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Charge and orbital ordering in Fe and Mn perovskite oxides far from half- doping by resonant x- ray scattering
在空穴掺杂的钙钛矿氧化物中,在金属到绝缘体转变处超晶格周期性的出现响应于局部原子结构以及电子和自旋密度分布的重排。最初,基于棋盘式原子分布的离子模型用于描述半掺杂锰氧化物中产生的低温电荷和轨道有序(COO)相。在过去的几年里,共振X射线散射(RXS)能力的开发已经表明需要重新审视这些概念并改进图片。然而,我们已经意识到,COO是一种比预期更常见的现象,可以在各种掺杂水平下观察到。本文比较了最近用RXS对La_(0.4)Sr_(1.6)MnO_4(x=0.60)和La(Pr)_(1/3)Sr_(2/3)FeO_3(x=0.67)的实验数据。第一个示出了与在x=0.5的样品中发现的COO相类似的COO相,但是角峰位置与T的关系表示超晶格反射的不可分辨性。同时,在所研究的铁氧体中的相称的CO相的分析强调了结构变化的作用,也涉及La(Sr)和O原子。
2009-10-30 cond-mat.str-el
Doping-Dependent and Orbital-Dependent Band Renormalization in Ba(Fe_1-xCo_x)_2As_2 Superconductors
Ba(Fe_(1-x)Co_x)_2As_2(x = 0.06,0.14,0.24)的角分辨光电子能谱表明,Fe_3dyz/zx空穴带的宽度与掺杂水平有关.相反,Fe的3d x^2-y^2和3z^2-r^2带是刚性的,并且由于Co的掺杂而发生位移。在最佳掺杂量x = 0.06时,Fe 3dyz/zx空穴带被平坦化,表明Fe 3dyz/zx空穴带的带重正化与超导转变温度的提高有关.轨道相关和掺杂相关的能带重整化表明,负责的超导电性的涨落是深刻的Fe 3d轨道简并。
2012-06-14 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Metallizing the Mott insulator TiOCl by electron doping: a view from LDA+DMFT
在最近实验的基础上,我们用局域密度近似结合多轨道动力学平均场论(LDA+DMFT)对该$3d^{1}$系统进行了描述,得到了$TiOCl$的Mott绝缘未二聚态,与超交换的高估计值相符合.研究了$TiOCl$中电子掺杂绝缘体-金属跃迁的可能性,发现了金属态中载流子密度{ \it}跳跃的Mott-Hubbard跃迁,观察到了轨道占位的明显的、一致的、不连续的变化,表明这种跃迁涉及强的多轨道关联.这些结果要求研究适当的插层$TiOCl$,可能会导致金属化,并可能,非常规的超导性。
2004-10-19 cond-mat.str-el
Onset and melting of local orbital order
在一个含有轨道间和位点间库仑相互作用的双轨道关联电子模型中研究了局部交错电荷/轨道关联的发生和熔化。在临界掺杂浓度xc ~ 0.2以上,铁磁体中的(pi,pi,pi)交错轨道序在有限温度下稳定。CE型轨道关联在居里温度附近有一个尖锐的起始点,并有快速的热熔化,这为中子散射实验中在Tc附近观察到的(pi/2,pi/2,0)特征提供了定量的解释。在锯齿形AF状态下,CE型轨道相关性被发现更容易稳定,但仅在x=0.5左右的窄掺杂范围内。
2010-12-05 cond-mat.str-el
Tuning of the Ru$^{\mathbf{4+}}$ ground-state orbital population in the $\mathbf{4d^4}$ Mott insulator Ca$_2$RuO$_4$ achieved by La doping
用X射线吸收光谱(XAS)研究了Ca $_{2-x}$ La $_x$ RuO $_4$ [x=0,0.05(1),0.07(1)和0.12(1)]中Ru $^{4+}$离子的基态轨道占有率随入射光与晶体表面夹角的变化.的O 2 p状态探测在K边缘和Ru 4d轨道之间的杂交的最小模型被用来分析的XAS数据,允许空穴占据率$n_{xy}/n_{yz,zx}$被确定为掺杂和温度的函数。对于显示低温绝缘基态($x\leq0.07$)的样品,发现$n_{xy}/n_{yz,zx}$随着掺杂的增加而显著增加。当x=0.12时,具有金属基态,XAS谱与温度无关,不能用最小杂化模型描述。为了理解电子结构在相图中演化的起源,我们基于Ru-O-Ru团簇的电子-电子关联、晶体场($Δ$)和自旋-轨道耦合($λ$)模型哈密顿量进行了理论计算.我们的Ru空穴占有率作为$Δ/λ$的函数的计算建立了$n_{xy}/n_{yz,zx}$的增强是由晶体场的显著变化驱动的,因为Ru O $_6$八面体的四角畸变随着La掺杂从压缩变为拉伸。它还表明,O 2 p和Ru 4d轨道的空穴占有率显示出相同的趋势作为$Δ/λ$的函数,从而验证了最小杂化模型。从本质上讲,我们的研究结果表明,主要的机制驱动出现的低温金属相在La掺杂的Ca $_2$ RuO $_4$是结构诱导的重新分配的t2 g轨道内的空穴,而不是自由载流子的注入…
2019-01-15 cond-mat.str-el
Orbital Polarization and Fluctuation in Manganese Oxides
在包含母体化合物的形式下,我们研究了任意掺杂浓度下具有轨道简并度的扩展Hubbard型模型。计算了RPA的平均场相图和自旋波激发。事实证明,一个大的轨道极化是必不可少的再现取决于掺杂浓度的磁相。在此基础上,我们从大轨道极化的立足点出发,讨论了自旋倾斜、自旋波色散和自旋波刚度。我们还讨论了轨道的波动,原来是重要的铁磁金属区的CMR观察。在这方面也讨论了区边界附近的自旋波软化。
1999-09-02 cond-mat.str-el
Fe-doping-induced evolution of charge-orbital ordering in a bicritical-state manganite
用不同的过渡金属原子取代Mn原子,研究了杂质对处于金属-绝缘体转变边缘的双临界锰氧化物(La_(0.7)Pr_(0.3))Ca_(0.35)MnO_3铁磁金属态稳定性的影响。其中,Fe掺杂表现出显著降低铁磁转变温度的特殊能力。对Fe掺杂晶体的磁输运性质和X射线衍射的系统研究表明,电荷轨道有序演化到低温,这强烈抑制了铁磁金属态。所观察到的玻璃态的磁性和输运性质以及扩散相变可以归因于相分离状态,其中短程电荷轨道有序的团簇嵌入在铁磁性金属基质中。Fe掺杂锰氧化物的这种行为与Cr掺杂对电荷轨道有序锰氧化物的影响形成了鲜明的对比,称为杂质诱导的电荷轨道有序崩溃。
2007-10-22 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Orbital Nematic Order and Interplay with Magnetism in the Two-Orbital Hubbard Model
受铁基超导体FeSe和铁磷属元素化物的角分辨光电子能谱(ARPES)研究的启发,我们在双轨道哈伯德模型下研究了FeSe和铁磷属元素化物的轨道有序性及其与反铁磁性的相互作用.我们使用无规相位近似(RPA)来计算轨道和磁磁化率对相互作用强度和电子密度(掺杂)的依赖性。为了解释RPA未捕获的强电子相关性,我们进一步采用了能够捕获对称破缺磁性和轨道有序相的非微扰变分簇近似(VCA)。这两种方法都表明,电子和空穴掺杂的影响这两个订单不同。虽然空穴掺杂倾向于抑制磁性和轨道有序,但电子掺杂抑制磁性更快。至关重要的是,我们找到了一个现实的参数制度,为中等电子掺杂,稳定轨道向列性的情况下,远程反铁磁秩序。这让人想起最近在FeSe和一些铁磷属元素化物材料中观察到的非磁性轨道向列相,并提出了至少在某些情况下,观察到的电子向列性可能主要是由于轨道而不是磁性波动的可能性。
2014-10-10 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Orbital-selective electronic modes induced by doping and originating from distinct spin excitations: an essential feature of orbital-selective Mott transition
Research Center for Materials Nanoarchitectonics, National Institute for Materials Science(物质纳米结构研究中心,日本国立物质材料研究所)
本研究通过掺杂Kanamori-Hubbard模型中的轨道简并反铁磁绝缘体,发现带隙内出现轨道选择性的电子模式,其源于不同自旋激发并构成轨道选择性莫特转变的本质特征。
2026-09-10 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Nature of the Doping-Driven Metal-Insulator Transition in Correlated Electron Systems with strong Hund's Exchange Coupling
研究了有限温度下具有Hund交换耦合的多轨道哈伯德模型中掺杂驱动的Mott金属-绝缘体相变。在单轨道哈伯德模型中,跃迁在动力学平均场论中是一阶的,有一个共存区域,在这个区域中两个解可以稳定。我们发现,在有限的洪德耦合的存在下,绝缘相连接到一个坏的金属相,这延伸到令人惊讶的大掺杂。虽然分数幂律行为的松原轴上的自能被发现在两侧的过渡,与冻结的本地时刻的制度发展只在分支连接到绝缘相。
2019-07-11 cond-mat.str-el
Doping dependence of linear-in-temperature scattering rate in three-orbital Emery model
本文通过动力学团簇量子蒙特卡洛模拟研究三轨道Emery模型,揭示了电子和准粒子散射率斜率的掺杂依赖规律,并与铜氧化物线性温变电阻率实验定性吻合。
2024-09-30 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Strain-tuned orbital-dependent electronic correlations in FeTe thin films
Seoul National University(首尔大学)
通过拉伸应变精确调控FeTe薄膜,利用角分辨光电子能谱观测到d_xy与d_z^2轨道间的谱权重转移,揭示轨道选择莫特相及应变诱导的新效应。
2026-06-23 cond-mat.str-el
Orbital-Selective Mottness in Layered Iron Oxychalcogenides: The Case of Na_{2}Fe_{2}OSe_{2}
采用局域密度近似(LDA)和动态平均场论(DMFT)相结合的方法,研究了层状铁氧硫族化合物Na_{2} Fe_{2} OSe_{2}的相关电子结构.我们发现母体化合物是一个多轨道的莫特绝缘体。令人惊讶的是,并有点让人想起掺杂的高- T_{c}铜酸盐,载流子本地化被发现坚持弱空穴掺杂,因为化学势位于间隙结构几乎消失的状态密度(DOS)。另一方面,在显着的对比,电子掺杂驱动的轨道选择性金属相(OSMP)与共存的赝隙(莫特本地化)和巡回运营商。因此,在一个单一的系统中,这些显着的对比行为源于剧烈的电子重构所造成的大规模transfe的动态光谱重量涉及在低能量下具有不同轨道特征的状态,把Fe氧硫属化物整齐地进入越来越明显的趋势,Fe基系统的轨道选择性莫特相。我们详细介绍了我们的分析的影响,并讨论了适当的掺杂或加压Na_{2} Fe_{2} OSe_{2}后可能出现的的非对称态的性质和对称性。
2013-07-05 cond-mat.str-el
Orbital correlations in bilayer nickelates: roles of doping and interlayer coupling
本文在最小双轨道紧束缚模型中研究双层镍氧化物的轨道关联,揭示其对层间耦合、掺杂和能带细节的敏感性,并关联费米面及轨道成分变化,以解释常压下弱绝缘态的稳定机制。
2025-03-08 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Strong competition between orbital-ordering and itinerancy in a frustrated spinel vanadate
在凝聚态物理中,从定域电子行为到巡游电子行为的转换与许多有趣的现象有关。本文研究了尖晶石系统Mn $_{1-x}$ Co $_x$ V $_2$ O $_4$从定域到巡游态的过渡。在低Co掺杂下,V3+离子上的局域电子的轨道顺序(OO)通过触发四重态畸变来抑制磁挫挫。随着Co掺杂,电子巡回熔化OO和抑制结构相变,而减少的自旋-晶格耦合产生磁阻挫。中子散射测量和第一性原理指导的自旋模型表明,在高Co掺杂的非共线态是由削弱的局部各向异性和增强的Co-V自旋相互作用。
2015-07-17 cond-mat.str-el
Zigzag and Checkerboard Magnetic Patterns in Orbitally Directional Double-Exchange Systems
我们分析了一个$t_{2g}$双交换系统的巡回自由度的轨道方向性是一个关键的动力学特征,自我调整,以响应掺杂,并导致由两个类的基态锯齿形和棋盘图案为主的相图。不同的排序的流行是绑定到轨道分子的形成,在一维路径中,使绝缘锯齿形状态动力学上比金属条纹更有利,从而允许一种新的掺杂诱导的金属到绝缘体的转变。我们发现,控制磁竞争的基本机制是通过结构扭曲的轨道方向性的打破,并强调轨道间库仑相互作用的后果。
2015-06-23 cond-mat.str-el
Defect states and spin-orbital physics in doped vanadates Y1-xCaxVO3
我们提出了一个模型,在弱掺杂的Y1-xCaxVO 3钙钛矿典型的带电缺陷,并研究它们如何影响的磁性和轨道秩序。从一个多带哈伯德模型出发,我们证明了掺杂引入的载流子与Ca缺陷结合,在小掺杂时具有约1 eV的大结合能,并产生了在光谱中观察到的带隙吸收带.具有八个等距钒邻居的通用Ca缺陷的中心位置意味着部分填充的缺陷带,并允许由于库仑无序而激活的运输。我们探讨了束缚载流子的(yz,zx)的轨道和自旋自由度的自旋轨道t-J模型的背景下的动力学的影响。在推导了掺杂空穴周围的超交换相互作用后,我们证明了从G型到C型反铁磁(AF)序的转变是由掺杂空穴的动能通过双交换机制触发的.缺陷状态导致铁磁链内沿c轴的轨道相关性的局部修改;其中一些包含空穴缺陷,而电荷-轨道耦合抑制局部(yz,zx)的轨道波动在其他。因此,钙缺陷提供了一个物理机制,自旋轨道二聚沿铁磁键,这表明,在弱掺杂的Y1-xCaxVO 3的C-AF相,二聚增加掺杂。
2013-01-17 cond-mat.str-el
Orbital character variation of the Fermi surface and doping dependent changes of the dimensionality in BaFe2-xCoxAs2 from angle-resolved photoemission spectroscopy
从高分辨率角分辨光电子能谱和密度泛函计算的组合,我们表明,BaFe2As2具有基本上是二维的电子态,与一个强大的变化的轨道特性的两个伽玛为中心的费米面作为kz的函数。Co掺杂后,费米能级附近的电子态呈现出越来越多的三维特征。随着kz的轨道变化和掺杂化合物的三维性质都对嵌套条件产生重要影响,因此也可能对反铁磁和超导相的出现产生重要影响。
2009-10-01 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Spin-orbital polarons in electron doped copper oxides
目前的工作表明,形成自旋轨道极化子的电子掺杂的氧化铜,出现由于掺杂诱导的极化的CuO $_2$平面中的氧轨道。这种极化子的概念与以前的解释有根本的不同。自旋-轨道极化子的新颖之处,最好用电子自陷在由氧轨道极化产生的一维通道中来描述。一维通道沿单元CuO $_2$正方形格片的对角线形成具有两种可能取向的细长细丝。随着掺杂电子密度的增加,形成多个细丝。这些可以凝结成单一的渗滤沉淀相。或者,细丝可以垂直交叉以产生互连的导电准一维网。在低电子掺杂下,反铁磁态和极化子网共存。随着掺杂的增加,细丝的网络修改和变换AFM相关性,导致一系列量子相变-这影响正常和超导状态的属性。
2017-11-11 cond-mat.str-el
Correlation, doping and interband effects on the optical conductivity of iron superconductors
多轨道系统中的电子相互作用导致光谱中的非平凡特征。在铁超导体中,Drude重量被空穴掺杂强烈抑制。我们讨论了为什么常见的协会的重整化的德鲁德重量与动能,在单带系统中使用,不持有在多轨道系统。这甚至适用于费米液体描述,当每个轨道被不同地重整化时,就像铁超导体中发生的那样。我们估计在低能量的带间跃迁的贡献。我们表明,这种贡献是强烈增强的相互作用和占主导地位的相干部分的光谱重量在空穴掺杂样品的频率目前用于确定德鲁德重量。
2014-09-19 cond-mat.str-el
Doping a Mott insulator with orbital degrees of freedom
我们研究了空穴掺杂对具有轨道自由度的一维莫特绝缘体的影响。我们描述了一个广义的t-J模型的系统。在参数空间中的特定点处,模型变得类似于单带超对称t-J模型可积。我们利用Bethe变换导出了一组非线性积分方程,使我们能够精确地研究热力学。离开这个特殊的点,在参数空间中,我们使用的密度矩阵重整化群应用到传输矩阵,研究的掺杂和温度的非掺杂系统的各个阶段的演变。最后,我们研究了一个一维版本的一个现实的模型立方钛酸盐,其中包括各向异性的轨道部门由于洪德的耦合。我们发现一个过渡阶段,从反铁磁相关的自旋的自旋完全铁磁极化的阶段,一个强大的趋势,在大洪德耦合相分离,以及对三重态超导不稳定的可能性。
2008-09-19 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Destabilization of the Zhang-Rice singlet at optimal doping
根据最近对高温超导体最佳掺杂的理解,重新讨论了张-赖斯单态的结构。一个最小的本地模型,其中包含的物理制度发现相关的ARPES实验,其特征在于显着的直接氧-氧跳跃。对于实验所给出的轨道参数值,Zhang-Rice单线态与具有相同对称性的纯氧单线态是强混合的。张-赖斯基态的不稳定是由于氧单重态相对于氧-氧跳跃具有两倍大的相干因子。在t-t '-J模型中发现了类似的量子相变。轨道反对称铜氧单线态被证实是无关的,原来发现。通常的对称性分析扩展到包括动力学对称性。
2009-04-22 cond-mat.str-el
Doping $S=1$ antiferromagnet in one-dimension
Institute of Theoretical Physics, Faculty of Fundamental Problems of Technology, Wrocław University of Science and Technology(弗罗茨瓦夫科技大学基础技术问题学院理论物理研究所)
研究一维S=1反铁磁体在掺杂下的自旋激发特性,发现轨道共振价键态及相干磁子行为,揭示高频率下的非相干谱权重及螺旋状态的出现。
2026-01-20 cond-mat.str-el
Effects of Electron Correlation, Orbital Degeneracy and Jahn-Teller Coupling in Perovskite Manganites
库仑相互作用,轨道简并和Jahn-Teller耦合在双交换模型中的作用进行了研究锰钙钛矿氧化物。我们研究了未掺杂的莫特绝缘体以及空穴掺杂的金属-绝缘体转变,特别是铁磁金属的强非相干性。我们导出了所有自旋都在二维平面内完全极化的模型,并利用量子蒙特卡罗方法研究了它们的基态性质。在半填充时,$e_{g}$电子数平均为每个位点一个,库仑相互作用打开Mott能隙并诱导交错轨道有序。然而,如果Jahn-Teller耦合不存在,则Mott间隙的打开比平均场结果慢得多。强关联和Jahn-Teller耦合之间的协同作用极大地增强了Mott能隙振幅,并再现了Jahn-Teller畸变的真实振幅和稳定能量。在掺杂时,由库仑相互作用稳定的轨道有序立即被破坏。对于金属-绝缘体转变,金属中的短程轨道相关性显著增强,这应该与实验中观察到的电荷动力学的强不相干性有关。此外,我们的模型,表现出一致的$d_{x^{2}-y^{2}}$轨道在一个广泛的区域的掺杂与实验指示。
1998-08-13 cond-mat.str-el
Orbital-selective coherence-incoherence crossover and metal-insulator transition in Cu-doped NaFeAs
采用密度泛函理论和动态平均场理论(DFT+DMFT)方法研究了电子-电子相互作用和空穴掺杂对Cu掺杂NaFeAs电子结构的影响.特别是,我们采用了一个有效的多轨道哈伯德模型与现实的带结构的NaFeAs中,铜掺杂建模内的刚性带近似和计算的光谱特性,轨道相关的电子质量重整化,和磁性的NaFeAs掺杂后与铜的演变。此外,我们进行了全电荷自洽DFT+DMFT计算的长程反铁磁有序的Na(Fe,Cu)As与Cu $x=0.5$与一个实空间有序的Fe和Cu离子。我们的研究结果揭示了强的电子-电子相关和本地电位差的Cu和Fe离子之间的理解的\textbf{k} -解决的Na(Fe,Cu)As的光谱至关重要。在Cu掺杂时,我们观察到Fe $3d$态的强轨道依赖局域化,伴随着Fe $xy$和$xz$ / $yz$轨道的大的重整化。Na(Fe,Cu)As表现出与Fe $3d$电子态的相干到非相干交叉和Mott金属-绝缘体转变(MIT)附近的局部矩形成相关的不良金属行为。对于重掺杂的NaFeAs与Cu $x \sim 0.5$,我们得到一个莫特绝缘体的带隙为$\sim$ 0.3 eV,其特征在于发散的准粒子有效质量的Fe $xy$状态。与此相反,Fe $xz$ / $yz$和$e_g$态的准粒子权重在MIT处保持有限。MIT通过轨道选择性Mott相发生,出现在Cu $x\simeq0.375$处,Fe $…
2021-01-11 cond-mat.str-el
Drude weight anisotropy in the doped iron pnictides: the primary role of orbital weight redistribution along the reconstructed Fermi surfaces
通过分析($π$,0)自旋密度波态在$x$和$y$方向上的Drude权重,探讨了在多轨道模型中,空穴掺杂对低频电导率的影响.在电导率各向异性的减少,增加空穴掺杂,和随后的符号反转,无论是在实验中观察到的,被发现是一个共同的趋势,在这些模型。这种行为的出现是由于低能量轨道分辨态密度和费米面的几何特征的相互作用。然而,要理解电子掺杂区的各向异性,还需要更多的成分。
2018-11-20 cond-mat.str-el
Striping of orbital-order with charge-disorder in optimally doped manganites
由于在$\frac{3}{8}^{th}$掺杂水平附近的组分所表现出的庞磁电阻(CMR),已经对LaMnO $_3$钙钛矿的相图进行了深入研究。然而,铁磁(FM)金属和反铁磁(AFM)绝缘状态之间的相分离,这本身被认为是负责在施加磁场下的电阻的巨大变化,阻止了原子水平的轨道有序(OO)状态的理解,在这种掺杂水平。在这里,通过详细的晶体学分析的原型系统(AMn $_3^{A'}$ Mn $_4^B$ O $_{12}$)的相图,我们表明,两个不同的晶格模式的叠加引起的条纹OO扬-泰勒活性锰$^{3+}$和电荷无序(CD)锰$^{3.5+}$层在1:3的比例。这种叠加仅在临界掺杂水平处给出了Jahn-Teller样位移的抵消。CD Mn $^{3.5+}$与Mn $^{3+}$的这种剥离提供了一种自然机制,通过该机制,长程OO可以熔化,从而让位于导电状态。
2021-10-01 cond-mat.str-el
Insulator-Metal transition in the Doped 3d1 Transition Metal Oxide LaTiO3
用从头算LDA+DMFT方法研究了$La_{1-x}Sr_{x}TiO_{3}$中掺杂诱导的绝缘体-金属相变。结合LDA能带结构的实际,扭曲的结构,最近发现的多轨道DMFT治疗电子相关性,我们发现:$(i)$铁轨道顺序在莫特绝缘状态下没有轨道简并,$(ii)$连续填充诱导过渡到顺磁金属(PM)与$x$,和$(iii)$优秀的定量协议与发表的光电发射数据的情况下,6%的掺杂。我们的结果表明,该系统可以被描述为一个没有轨道(液体)简并的Mott-Hubbard系统。
2003-09-16 cond-mat.str-el
Interplay of superexchange and orbital degeneracy in Cr-doped LaMnO3
本文报道了锰氧化物系统LaMn_{1-x} Cr_{x} O_{3}(x<=0.5)的结构、磁性和电子自旋共振(ESR)研究。在铬掺杂,我们观察到减少的Jahn-Teller失真产生较少的扭曲正交结构。从Jahn-Teller扭曲O'到伪立方O相的转变发生在0.3<x<0.4之间。已经观察到这种转变与磁性和ESR性质的掺杂依赖性之间的明确联系。由ESR确定的有效磁矩似乎相对于Mn^{3+}和Cr^{3+}离子的纯自旋值有所降低。
2002-07-30 cond-mat.str-el
Towards Mott design by $δ$-doping of strongly correlated titanates
在畸变钙钛矿结构的莫特绝缘体体LaTiO $_3$和GdTiO $_3$中沿[001]方向掺杂一层SrO,可以得到丰富的相关电子结构.一个现实的超晶格的研究通过电荷自洽结合的密度泛函理论与动力学平均场论揭示层和温度依赖的多轨道金属-绝缘体的转变。在界面处的轨道选择性金属层通过轨道极化的掺杂Mott态溶解成超出两个导电TiO $_2$层的轨道有序绝缘区。我们发现后者的散射行为有很大的差异。打破$δ$掺杂的GdTiO $_3$中的自旋对称性导致反铁磁耦合的铁磁巡回层和铁磁Mott绝缘层的块。
2015-04-08 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Momentum distribution and non-Fermi liquid behaviour in low-doped two-orbital model: finite-size cluster quantum Monte Carlo approach
利用有限尺寸团簇世界线量子蒙特卡罗方法研究了二维双轨道哈伯德模型。该模型广泛用于模拟铁基高温超导体的结构元素FeAs团簇的能带结构。选择一个特殊的基础设置的超网站允许考虑到四费米子运营商条款,并克服部分的符号问题。在未掺杂和低掺杂的制度下,得到的光谱函数和状态密度的各种参数的模型。观察到了谱密度随掺杂变化的相关畸变,证明了“硬带”近似在掺杂区的适用性。轮廓的动量分布得到的第一布里渊区,它们有明显的跳跃附近的费米能级,这与相互作用的强度的增长而减少。证明了费米面随相互作用强度的不变性。在电子和空穴掺杂的情况下发现嵌套。推导了该模型的费米液体参数。Z因子随掺杂量的增加而急剧增大,随相互作用强度的增加而单调减小。此外,电子空穴掺杂的Z-因子的不对称性被揭示。观察到非费米液体行为和对Luttinger定理的偏离。
2016-10-18 cond-mat.str-el
Doping effects on electronic states in electron-doped FeSe: Impact of self-energy and vertex corrections
重电子掺杂(e掺杂)FeSe中高$T_{\rm c}$超导电性的配对胶(pairingglue)是一个重要的未解决的问题。在这里,我们专注于重掺杂的大块超导体Li $_{1-x}$ Fe $_x$ OHFeSe($T_{\rm c} \sim 40$ K)。我们建立了一个超越刚性带近似的多轨道模型,并考虑了顶点修正(VC)和自能,分析了自旋和轨道涨落。在没有电子掺杂($x=0$)的情况下,VC在FeSe中再现了无磁性的铁轨道有序,当空穴袋在$x \sim 0.03$处消失时,轨道有序迅速消失。随着$x$的进一步增加,自旋涨落保持很小,而轨道涨落由于VC而随着$x$逐渐增加。自能负反馈是解释实验相图的关键。由于顶点和自能校正,轨道波动介导的$s_{++}$波状态出现在一个宽的掺杂范围内,与实验一致。
2020-11-26 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Orbital order and ferromagnetism in LaMnO3 doped with Ga
我们从第一性原理研究的磁性,电子,轨道和结构性质的LaMnO 3掺杂镓取代Mn-网站。镓掺杂降低了Jahn-Teller效应,并因此降低了带隙。令人惊讶的是,由于Mn带宽降低,该系统不会走向金属相。Ga掺杂倾向于降低体反铁磁LaMnO 3的典型轨道顺序,从而削弱反铁磁相。Ga掺杂有利于G型轨道有序和层状有序的铁磁钙钛矿在x=0.50,这两种效应有助于形成绝缘铁磁相在LaMn 1-xGaxO 3。
2022-10-10 cond-mat.other cond-mat.str-el
Orbital-selective metal skin induced by alkali-metal-dosing Mott-insulating Ca$_2$RuO$_4$
本研究针对多带莫特绝缘体轨道选择态实验实现难的问题,通过碱金属表面掺杂Ca$_2$RuO$_4$获得单带金属表层,结合多种理论计算证实了轨道选择型莫特绝缘态击穿与新型表层金属-绝缘体转变机制。
2023-10-19 cond-mat.str-el
Orbital and Spin Character of Doped Carriers in Infinite-Layer Nickelates
最近在Nd $_{1-x}$ Sr $_{x}$ NiO $_2$中发现的超导电性引起了该领域的极大关注。一个关键的开放问题是关于空穴掺杂的电子结构的演变。在这里,我们利用X射线吸收光谱(XAS)和共振非弹性X射线散射(RIXS)探测掺杂依赖的NiO $_2$平面的电子结构。在掺杂时,除了主吸收峰之外,还在Ni $L_3$边缘XAS中形成更高能量的特征。通过比较我们的数据与包括$D_{4h}$晶体场的原子多重态计算,掺杂诱导的特征与$d^8$自旋单重态一致,其中掺杂空穴驻留在$d_{x^2-y^2}$轨道中,类似于掺杂的单带哈伯德模型。这进一步得到了RIXS光谱中观察到的轨道激发的支持,其在掺杂时软化,与$d_{x^2-y^2}$轨道中的空穴增加相关的费米能级位移相证实。
2020-11-01 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Orbital order-disorder transition in doped perovskite manganites: influence of intrinsic octahedral-site distortion
在R(1-x)A(x)MnO_3(R = La,Pr,Nd; A = Ca,Sr; x = 0.0-0.2)系列中,当掺杂量(x)超过10 atom%时,轨道有序-无序转变温度(T_OO)随容差因子(t)的变化曲线由单调变为非单调。T_OO在“与掺杂有关的”临界容差因子t_C(x)(0.1<x<0.2)处达到最大值,此时正交畸变(D)也达到最大值。这种观察反映了载流子对掺杂钙钛矿锰氧化物中“本征”八面体位畸变及其对轨道顺序的偏置的影响,因此,与在未掺杂的RMnO 3、RTiO 3和RVO 3系统中观察到的结果存在偏差,其中T_OO和D的最大化发生在通用容差因子或R位离子尺寸处。
2009-12-30 cond-mat.str-el
Monte Carlo study of an unconventional superconducting phase in Ir-oxide J_{eff}=1/2 Mott insulators induced by carrier doping
基于微观理论研究,我们表明,新的超导电性是由载流子掺杂在层状钙钛矿Ir氧化物中诱导的,其中强的自旋轨道耦合导致有效的总角动量J_{eff} =1/2莫特绝缘体。用变分蒙特卡罗方法,在正方晶格上的t_{2g}三轨道哈伯德模型的基态相图中发现了一个非常规超导态.这种超导状态的特征在于由J_{eff} =1/2 Kramers双重态形成的d_{x^2-y^2}波“赝自旋单线态”,因此包含t_{2g}电子的轨道间以及单线态和三线态分量。对于载流子掺杂的Sr_2IrO_4,发现只有电子掺杂才能稳定超导态,而空穴掺杂则不能稳定超导态。我们还研究了一个有效的单轨道哈伯德模型,讨论了它与高T_c铜氧化物超导体的相似性和多轨道效应。
2012-12-07 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Electronic structure, magnetic properties, spin orientation, and doping effect in Mn$_3$Si$_2$Te$_6$
层状材料Mn $_3$ Si $_2$ Te $_6$具有蜂窝状和三角形交替堆叠的结构,由于其丰富的物理性能而引起人们的广泛关注。在这里,我们使用密度泛函理论和经典的蒙特卡罗(MC)方法,系统地研究了这个系统。在费米能级附近,态主要由Te $5p$轨道与Mn $3d$轨道杂化贡献,类似于电荷转移系统。此外,亚铁磁(FiM)基态的自旋取向显示不同的导电行为时,沿$ab$平面或平面外的方向:绝缘与金属状态。FiM [110]绝缘相和FiM [001]金属相之间的能量差非常小($ \sim 0.71$ meV/Mn)。改变自旋取向的角度$θ$从面内到面外方向,该系统的带隙逐渐减小,导致绝缘体-金属转变,导致与大角磁阻(MR)效应相关的增强的电导率。此外,我们还利用经典的$XY$自旋模型,用MC方法研究了磁相图。得到了三个磁相,包括反铁磁序,非共线自旋模式,和FiM秩序。此外,我们还研究了Se和Ge掺杂到Mn $_3$ Si $_2$ Te $_6$系统中:对于Se或Ge掺杂的情况,FiM状态在磁性候选者中具有最低能量。在Se掺杂的情况下,磁各向异性能(MAE)降低,因为Mn轨道矩随着掺杂$x$的增加而降低。由于Se的小的自旋-轨道耦合效应,在Se掺杂的情况下,由自旋取向引起的绝缘体-金属转变消失,导致FiM [001]相中的绝缘相。这会导致巨大角度MR减小。
2023-02-10 cond-mat.str-el
Dilute Magnetism and Spin-Orbital Percolation Effects in Rh-doped Sr2IrO4
我们用共振磁X射线散射(RMXS)和X射线吸收光谱(XAS)研究了掺杂的自旋轨道莫特绝缘体Sr_2 Ir(1-x)Rh(x)O_4(0.07 < x < 0.70)的性质。研究表明,Sr 2 Ir(1-x)Rh(x)O 4是研究强自旋轨道耦合下稀磁性质的一个独特的模型体系,并提供了在xc ~ 0.17处掺杂引起的磁结构变化和磁序抑制的证据.我们证明,Rh掺杂引入Rh 3 +/Ir 5+离子,有效地空穴掺杂这种材料。我们建议,这种材料的磁相图可以理解在一个新的自旋轨道渗透图片。
2014-02-11 cond-mat.str-el