Hole propagation in the orbital compass models
我们研究了广义量子罗盘模型中单个空穴的传播，该模型介于伊辛模型中的全各向同性反铁磁（AF）相和受抑罗盘相互作用下的AF链的阶数之间.我们观察到相干空穴运动由于轨道间跳跃或由于三个站点的有效跳跃，而在有序的背景下的量子自旋起伏不起任何作用。
2014-05-21 cond-mat.str-el quant-ph
Spontaneous symmetry breaking in a generalized orbital compass model
引入了一个广义的二维轨道罗盘模型，该模型从经典的伊辛模型连续插值到具有受抑量子相互作用的轨道罗盘模型，并利用多尺度纠缠重整化方法（MERA）对其进行了研究.结果表明，随着交换作用的阻挫程度的增加，系统将发生二阶量子相变，从而达到简并对称破缺态，这使得轨道罗盘模型中的一个相互作用最小化.使用玻色子展开的自旋波理论，我们解开的物理机制的对称性破缺过渡促进弱量子涨落，并解释为什么这种过渡只发生令人惊讶地接近轨道罗盘模型的最大挫折的相互作用。自旋波在临界点处仍然是有间隙的，玻色子展开和MERA在临界基态中没有发现任何代数衰减的自旋-自旋关联。
2010-09-10 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el quant-ph
Discrete Sliding Symmetries, Dualities, and Self-dualities of Quantum Orbital Compass Models and (p+ip) Superconducting Arrays
本文研究了自旋为1/2的二维和三维轨道指南针模型与过渡金属氧化物中轨道有序问题的关系。我们表明，这些系统显示自对偶和新的（规范样）离散滑动对称性。一个重要的和令人惊讶的结果是，这些模型是双重的（似乎无关）最近研究的p+ip超导阵列模型。利用虚时间离散化的路径积分表示构造对偶变换，并考虑其Z_{2}空间反射对称性和时空离散旋转，以透明的统一几何方式得到了若干对偶.我们还介绍了另一种建设的对偶变换使用运营商的身份。我们讨论了这些对偶的序参量和相变的轨道罗盘模型及其推广的后果，并将这些想法应用到一些相关的系统。
2005-02-15 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Quantum phase transitions in exactly solvable one-dimensional compass models
本文给出了一类代表莫特绝缘体中相互作用轨道自由度的一维罗盘模型的精确解。通过采用乔丹-维格纳变换，我们映射这些模型上的非相互作用的费米子和讨论如何自旋相关性，高简并的基态，和$Z_2$对称性的量子罗盘模型是可见的费米子语言。考虑一个锯齿形链的离子与单占据$e_g$轨道（$e_g$轨道模型），我们证明了轨道激发随横向场的增加而发生定性变化，并且激发间隙在量子相变到极化状态时关闭。这种相变在具有最大阻挫轨道相互作用的量子罗盘模型中消失，这类似于Kitaev模型。我们发现，有限横场使具有宏观简并性的轨道液体基态不稳定，并导致有限温度下比热和轨道磁化率的特殊行为。我们发现，熵和冷却速率在有限温度下表现出相当不同的行为，这两个模型的临界点附近。
2014-03-21 cond-mat.str-el quant-ph
Stripping the planar Quantum Compass Model to its basics
针对平面量子罗盘模型（QCM），我们引入了一种新的围绕精确可解的两足梯形极限的平均场论（MFT）。在通常的MFT相比，我们的建设尊重紧急，较低（这里$d=1$）的QCM维对称性所施加的严格约束。专门我们的建设QCM上的周期性的四脚阶梯，我们发现，一阶过渡分离两个相互对偶伊辛相，在良好的符合国家的最先进的数值的平面QCM。在有序相中的一个赝自旋翻转激发原来是两个（乔丹-维格纳）费米子束缚态，让人想起自旋- $1/2$海森堡链中的自旋波。我们讨论了新的影响，我们的工作（1）出现耦合的轨道和磁有序和液体无序相，（2）一个罕见的情况下，在$d>1$的轨道自旋分离，在上下文中的Kugel-Khomskii多轨道莫特绝缘体的观点。
2021-04-17 cond-mat.str-el
Frustration and Entanglement in Compass and Spin-Orbital Models
我们回顾了轨道超交换和自旋轨道纠缠的内在挫折的后果。虽然海森堡微扰相互作用消除了罗盘模型中的挫折，但最低的柱状激发在纳米罗盘团簇中是稳健的，并且可能用于量子计算。纠缠的自旋轨道状态在某些情况下确定基态，而在其他情况下涉及激发态并导致可测量的结果，如在$R$ VO $_3$钙钛矿中。强自旋轨道耦合的在位纠缠产生了蜂窝晶格上具有丰富磁相图的受抑Kitaev-Heisenberg模型。挫折是在这里反映在空穴传播的变化，从相干的反铁磁体通过隐藏的准粒子在曲折和条纹阶段完全不相干的Kitaev自旋液体。
2014-10-24 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el quant-ph
Mechanism of hole propagation in the orbital compass models
研究了量子罗盘模型中单个空穴的传播问题，该模型的电子基态由相互去耦的反铁磁链给出。罗盘模型可以看作是无自旋双带哈伯德模型的强耦合极限，我们在这里使用平均场论和变分集团方法进行研究。由于罗盘模型的对称性，沿一个晶格方向的固有无序原来不会影响空穴运动，因此掺杂空穴不会提高α相的亚延简并性。为了拓宽和加深理解，我们推导出一个广义巡回模型，并解决过渡到二维伊辛秩序。我们观察到相干的空穴运动在这两个反铁磁相，也在存在量子涨落远离纯伊辛交换。除了量子涨落和轨道间跳跃，三个网站的跳跃被发现发挥重要作用，并占主导地位的传播在二维伊辛极限，以及沿反铁磁链的顺序，形成在罗盘模型。
2013-11-19 cond-mat.str-el quant-ph
IrF4: From Tetrahedral Compass Model to Topological Semimetal
拓扑学、对称性和磁性的交叉产生了可能相的丰富结构。在这项工作中，我们从理论上研究了IrF4，这是最近被确定为一个可能的候选人的拓扑节点链半金属在没有磁秩序的磁性的后果。我们表明，自旋轨道性质的Ir矩产生强烈的各向异性磁耦合类似四面体罗盘模型的金刚石晶格。预测的磁基态保持关键的对称性保护的节线，使他们坚持到有序相在平均场水平。其他对称性减少的后果也进行了讨论。
2022-12-12 cond-mat.str-el
Mott Insulators in the Strong Spin-Orbit Coupling Limit: From Heisenberg to a Quantum Compass and Kitaev Models
研究了具有部分填充$t_{2g}$能级和强自旋轨道耦合的Mott-Hubbard系统中的磁相互作用。后者纠缠的自旋和轨道空间，并导致各种各样的低能量的哈密尔顿，从海森伯外推到量子罗盘模型依赖于晶格几何。这就为在这种莫特绝缘体中“设计”出一个与量子计算相关的、由基塔耶夫提出的可精确求解的自旋模型让路了。最后，我们解释了Sr $_2$ IrO $_4$中具有异常大铁磁矩的“弱”铁磁性。
2008-12-04 cond-mat.str-el
Compass-Heisenberg Model on the Square Lattice : Spin Order and Excitations
我们探讨了各向异性罗盘模型在扰动海森堡相互作用影响下的物理性质，并给出了具有多个量子相变的相图。无穷小海森堡耦合使Compass模型的宏观基态简并度已经提升到热力学极限，它根据耦合常数的符号和大小选择不同的具有Z2对称性的基态，低能激发是自旋波，而反映列序的Compass态与它们之间被宏观能隙隔开。然而，如果满足我们推导的尺寸标准，则可以调整与量子计算目的相关的纳米级结构，使得罗盘状态是最低能量激发，从而避免退相干。
2010-09-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Orbital Orders and non-Fermi Liquid in Moiré systems
受最近在莫尔系统中观察到的向列性的启发，我们研究了可能在莫尔系统中发生的三种不同的轨道顺序：（1）线序;（2）谷极化;和（3）“罗盘序”。每个序参量自发地破坏了系统的部分空间对称性。我们探讨这些序参量的有序-无序转变附近的量子涨落所引起的物理现象。特别是，我们认识到，莫尔系统的对称性导致了有效的理论描述从标准的赫兹-米利斯形式主义的一个关键的区别。我们证明，这一关键的差异可能会导致一个特殊的非费米液体行为附近的有序-无序相变，不同于标准的非费米液体行为时，通常预期的费米面耦合到轨道阶的临界波动。我们还讨论了三个序参量之间的相互作用和有限温度下可能出现的富相图。在三个轨道序中，谷极化和“罗盘序”可能与超导体强烈竞争。
2020-05-22 cond-mat.str-el
A Tale of Two Quantum Compass Models
研究了量子罗盘模型的两种变体：蜂窝状模型的量子相变及方格无自旋费米子模型的温度依赖维度交叉，并提出通过设计扰动模拟拓扑相变与奇异物质相。
2023-06-27 cond-mat.str-el
Compass-model physics on the hyperhoneycomb lattice in the extreme spin-orbit regime
本研究成功合成了β-Na2PrO3单晶与粉末，发现其Pr4+磁矩在超蜂窝晶格上形成强非共线磁序与带隙激发，证实了由键依赖各向异性交换阻挫驱动的compass量子自旋模型，为极端自旋轨道区间探索量子自旋模型提供了新平台。
2024-10-11 cond-mat.str-el
Compass and Kitaev models -- Theory and Physical Motivations
指南针模型是一种物质理论，其中内部自旋（或其他相关场）分量之间的耦合固有地依赖于空间（通常是方向）。罗盘型相互作用出现在不同的物理系统中，包括具有轨道自由度的莫特绝缘体（其中相互作用敏感地依赖于所涉及的轨道的空间取向），受抑量子磁体的低能有效理论，具有强自旋-轨道耦合的系统（如虹彩酸盐），空位中心和冷原子气体。Kitaev的模型，特别是蜂窝晶格上的罗盘变体，实现了拓扑量子计算的基本概念。内部（自旋、轨道或其他）和外部（即，作为Compass模型基础的空间）自由度通常导致非常丰富的行为，包括在非阻挫晶格上的（半）经典有序态的阻挫，并且导致增强的量子效应，在某些情况下，促使零温度量子自旋液体的出现。由于这些挫折，新类型的对称性及其相关的退化可能会出现。这些中间对称性位于全局对称性和局部规范对称性的极端之间，并导致有效的降维。我们审查指南针模型在一个统一的方式，密切关注这些对称性的确切后果，并通过秩序无序效应稳定秩序的热和量子涨落。我们回顾了非平凡的统计和外观的拓扑量子秩序罗盘系统中，凭借其中间对称性标准订单不出现。这是补充调查的数值结果。适当的理论和实验结果进行了比较。
2013-03-24 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
First-order directional ordering transition in the three-dimensional compass model
利用大规模蒙特卡罗模拟研究了简单立方晶格上经典三维罗盘或$t_{2g}$轨道模型的低温性质。我们的数值计算结果提供了证据的定向有序相，达到通过一阶过渡的温度$T_0 = 0.098328(3) J / k_{\mathrm{B}}$。为了获得我们的结果，我们采用本地和集群更新算法，并行回火和多重直方图重新加权以及模型特定的螺旋周期性边界条件，这有助于抵消严重的有限尺寸效应。
2015-01-16 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Orbital engineering in nickelate heterostructures driven by anisotropic oxygen hybridization rather than orbital energy levels
以$\mathrm{LaTiO_3-LaNiO_3-3x(LaAlO_3)}$体系为模型体系，利用共振非弹性X射线散射研究了镍酸盐异质结构中轨道极化的电子起源。我们发现，异质结构产生的镍$3d$轨道能级只有轻微的变化，矛盾的经常调用的图片中，轨道能级的变化产生轨道极化。相反，O $K$边缘的X射线吸收光谱表明，轨道极化是由氧配体空穴态的各向异性重建。这为基于轨道能级调谐的理论预测的有限成功提供了一个解释，并意味着未来的理论应该把重点放在各向异性杂化上，作为驱动电子结构发生大的变化和实现新的涌现现象的最有效手段。
2016-09-08 cond-mat.str-el
Magnetic properties of nanoscale compass-Heisenberg planar clusters
我们研究了正方形晶格上自旋为1/2的模型，通过增加最近邻之间的扰动海森堡相互作用来推广量子罗盘模型，并研究了它的相图和磁激发。这个模型的动机既来自于轨道简并的强关联系统领域，也来自于为量子计算提出的基于固态的器件领域。我们发现，Compass模型的高简并基态是脆弱的，对于任何有限振幅的海森堡耦合，都将变为双重简并基态。通过计算有限集团的自旋结构因子与Lanczos对角化，我们证明了丰富的各种相位特征的Z2对称性，这是铁磁，C型反铁磁，或Neel型，并分析量子涨落的影响相边界。在有序相中，罗盘相互作用的各向异性导致自旋波的有限激发间隙。我们发现，对于小的纳米级团簇与大的各向异性间隙的最低激发列翻转激发，出现由于海森堡扰动的指南针模型的简并基态的流形。我们导出了一个有效的一维XYZ模型，它忠实地再现了这些激发态的精确结构，并阐明了它们的微观起源。低能量列翻转或罗盘型激发对于退相干过程是鲁棒的，因此被很好地设计用于在量子计算中存储信息。我们还指出，氮空位中心之间的偶极相互作用，形成一个矩形晶格的金刚石矩阵可能允许固态实现的各向异性指南针海森堡模型。
2012-10-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Orbital-selective Mott transitions in the anisotropic two-band Hubbard model at finite temperatures
利用动力学平均场论研究了低温下各向异性简并双轨道哈伯德模型。高精度计算的基础上的一个精致的量子蒙特卡罗（QMC）方法表明，两个不同的轨道选择性莫特跃迁发生的带宽比为2，即使在没有自旋翻转贡献的Hund交换。第二个过渡-没有看到在早期的研究中使用QMC，迭代微扰理论，和精确对角化-清楚地暴露在低频分析的自能和本地频谱。
2005-05-04 cond-mat.str-el
Giant Anisotropic Magnetoresistance due to Purely Orbital Rearrangement in the Quadrupolar Heavy Fermion Superconductor PrV$_2$Al$_{20}$
我们报道了在非磁性关联金属中由于轨道重排而产生的巨磁电阻和各向异性磁电阻的发现。特别地，我们测量了立方Pr基重费米子超导体PrV $_2$ Al $_{20}$在高达31.4 T的磁场下的磁电阻，该超导体具有非磁性的$Γ_3$二重态基态，在0.7 K以下表现出反铁四极有序。对于[100]方向，我们发现高场相位出现在12 T和25 T之间，伴随着在12 T处磁阻（$ΔMR \sim $ 100 $\% $）和各向异性磁阻（AMR）比（$\sim $ 20 $\% $）的大跳跃。这些观察结果表明，导电电子和各向异性四极矩之间的强杂化导致费米面重建时，交叉场诱导的反铁四极（轨道）重排。
2018-05-10 cond-mat.str-el
Orbital control of effective dimensionality: from spin-orbital fractionalization to confinement in the anisotropic ladder system CaCu2O3
电子准粒子分裂成自旋、电荷和轨道部分是一维相互作用电子的基本和特征性质。然而，真实的材料从来不是严格的一维的，并且很难观察到分形现象。本文研究了非一维各向异性梯形材料CaCu_2O_3的自旋和轨道激发。结合高分辨率的共振非弹性X射线散射实验与理论模型计算，我们表明：（i）自旋轨道分馏发生在CaCu 2 O3沿腿方向x通过xz轨道通道在1D系统中;和（ii）没有观察到分馏的xy轨道，在腿和横档方向延伸，相反的1D系统。我们的结论是轨道跳跃的方向性可以选择不同的维度。使用额外的模型计算，我们表明自旋-轨道分离通常比自旋-电荷分离更稳健。这不仅是由于已经提到的通过轨道跳跃实现的选择，而且还由于自旋子比轨道快的事实。
2015-03-05 cond-mat.str-el
Anisotropic two-orbital Hubbard model: single-site versus cluster dynamical mean-field theory
在单格点动力学平均场论（DMFT）及其四格点团簇扩展（DCA）的框架下，结合连续时间量子Monte Carlo算法，研究了各向异性双轨道哈伯德模型，每个轨道具有不同的带宽和阻挫度.该模型显示了丰富的相图，其中包括轨道选择性相变，非费米液体行为以及反铁磁金属态的外观。我们讨论的优点和缺点，采用单网站DMFT相对于DCA和后果的物理图片得到了这些计算。最后，我们认为，这样一个极小模型可能是相关的理解的反铁磁金属状态的性质，在铁磷族化合物超导体，以及在这些系统中观察到的小交错磁化的起源。
2011-06-26 cond-mat.str-el
A continuum of compass spin models on the honeycomb lattice
具有空间相关相互作用的量子自旋模型，即罗盘模型，在研究受抑量子磁性中起着重要的作用。一个例子是Kitaev模型的蜂窝晶格与自旋液体基态和任何离子激发。另一个例子是在同一晶格上的几何受抑量子$120^\circ$模型，其基态尚未明确建立。为了将Kitaev模型推广到精确可解的极限之外，并将其与其他罗盘模型相连接，我们提出了一个新的模型，称为“三脚架模型”，它包含了一个连续的罗盘型模型。它通过调整一个参数$θ'$，即自旋空间中三脚架的三条腿之间的角度，平滑地插值伊辛模型、Kitaev模型和量子$120^\circ$模型。因此，它不仅统一了三种典型的自旋模型，而且使它们的量子相变的研究成为可能。在热力学极限下，利用张量网络数值计算了三脚架模型的相图。我们证明了量子$120^\circ$模型的基态具有长程二聚体有序。此外，我们发现一个扩展的自旋无序（自旋液体）之间的二聚体相和反铁磁相。本文所概述的一系列受抑自旋模型的统一和求解，对于探索其他量子自旋或轨道模型的新领域可能是有用的。
2016-06-22 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Dynamical cluster approximation study of the anisotropic two-orbital Hubbard model
在动力学团簇近似（DCA）和连续时间量子蒙特卡罗（CT QMC）算法的框架下，研究了正方晶格上具有不等带宽的双轨道哈伯德模型的性质.我们探讨了短距离空间涨落对金属-绝缘体跃迁性质的影响，以及可能发生的轨道选择性莫特跃迁（OSMT），作为团簇大小$N_c$的函数。我们观察到，对于$N_c=2$没有OSMT是本，而是带绝缘体状态的两个轨道是稳定的，在低温下由于出现的人工本地有序状态。对于$N_c=4$，DCA计算表明存在五个不同的相位，它们起源于不同带宽的空间涨落和轨道之间的合作和竞争，并且OSMT相位是稳定的。根据我们的研究结果，我们讨论了差距开放的性质。
2009-10-20 cond-mat.str-el
Comment on: "Orbital-selective Mott transitions in the anisotropic two-band Hubbard model at finite temperatures" by C. Knecht, N. Bluemer, and P. G. J. van Dongen, cond-mat/0505106
详细比较了Liebsch [Phys.Rev.B70，165103（2004）]和C. Knecht，N. Bluemer和P.G. J. van Dongen [cond-mat/0505106（提交至Phys. Rev. Lett.）]给出了这两个结果被证明是非常一致的。因此，Knecht等人的主张：“在早期使用QMC和IPT的研究中没有看到第二次转变”和“我们的高精度数据纠正了Liebsch早期的QMC结果”被证明是没有根据的。
2005-06-06 cond-mat.str-el
Novel Orbital Ordering induced by Anisotropic Stress in a Manganite Thin Film
我们进行了共振和非共振x射线衍射研究的Nd 0.5Sr 0.5MnO 3薄膜，具有明确的一级转变。在170 K（=T_MI）的金属-绝缘体转变处，晶格参数变化剧烈，在140 K（=T_CO）以下出现超晶格反射。T_MI和T_CO之间的电子结构被确定为A型反铁磁结构，具有d_{x2-y2}铁轨道有序。在T_CO以下，出现了一种新的反铁轨道有序。衬底的各向异性是一个新的相控参数，它可以调节一级相变时的大晶格畸变，并出现新的轨道有序。
2005-06-21 cond-mat.str-el
Reply to "Comment on `Orbital-selective Mott transitions in the anisotropic two-band Hubbard model at finite temperatures'"
在我们最近的电子印刷品[cond-mat/0505106]的评论[cond-mat/0506138]中，Liebsch声称我们的高精度量子Monte-Carlo（QMC）数据与Ising型交换耦合的各向异性双带哈伯德模型和他早期的QMC结果之间有“极好的对应关系”。Liebsch还声称，我们在这个模型中发现的两个轨道选择性Mott跃迁的序列已经在他早期的工作中报道过了。在这里，我们证明这两种说法都是不正确的。我们建立了Liebsch以前的QMC估计准粒子重量Z的相对误差超过100%附近的过渡，不能用来推断第二莫特过渡的存在（U_{c2} ~2.5）。我们进一步表明，Liebsch的归属，我们的研究结果，他自己的早期工作是反驳出版的记录。因此，评论是没有根据的;我们的电子打印的所有结果和公式仍然有效。
2005-06-17 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
Dilution Effects in Two-dimensional Quantum Orbital System
我们研究了具有量子轨道自由度的Mott绝缘态中的稀释效应，称为二维轨道罗盘模型。这是轨道模型的量子和二维版本，其中沿着不同键方向的相互作用导致不同轨道构型之间的挫折。用量子Monte-Carlo方法研究了一种轨道在每一行或每一列上的长程关联，称为方向序。结果表明，由于稀释导致的有序化温度的降低比自旋模型中的要强烈得多。量子效应提高了系统的有效维数，并使方向阶对稀释具有鲁棒性。我们讨论了稀轨道系统的一个基本机制。
2006-10-10 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
The generalized equation of motion for the orbital dynamics in the presence of current
从理论上研究了电荷电流引起的轨道动力学。在有电流存在的情况下，导出了SU（N）情形下同位旋矢量$T^A$的运动方程，并应用于$e_g$（N=2）和$t_{2g}$（N=3）轨道的情形.尽管轨道之间的各向异性的转移积分，动力学被发现是各向同性的$e_g$ -轨道类似的自旋的情况下，而它是各向异性的$t_{2g}$ -轨道。讨论了这一结果对电流驱动的轨道畴壁运动的影响。
2005-12-16 cond-mat.str-el
Ground state properties of the Heisenberg-compass model on the square lattice
本文通过经典蒙特卡罗、自旋波分析和精确对角化研究正方晶格Heisenberg-compass模型的基态相图，发现六类长程有序相，并揭示经典与量子基态相图高度一致。
2024-10-18 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Anisotropy of Mott-Hubbard gap transitions due to spin and orbital ordering in LaVO3 and YVO3
本文研究了LaVO_{3}和YVO_{3}单晶的各向异性光谱，并结合反铁磁自旋序（SO）和轨道序（OO）进行了讨论。在2 eV附近观察到轨道相关的Mott-Hubbard能隙跃迁。由两个峰组成的跃迁表现出明显的各向异性和选择规则，反映了各自的SO和OO模式。各向异性跃迁的温度依赖性清楚地表明了SO/OO关联和序参量的演化。
2002-07-28 cond-mat.str-el
Orbital isotropy of magnetic fluctuations in correlated electron materials induced by Hund's exchange coupling
描述具有强电子库仑相互作用的材料中的非局域磁涨落仍然是现代凝聚态理论的主要挑战之一。在这项工作中，我们解决的空间对称性和轨道结构的钙钛矿材料中的磁波动。为此，我们开发了一个一致的多轨道图形扩展的动力学平均场理论，我们适用于各向异性三轨道模型的立方$t_{2g}$对称性。我们发现，空间自旋涨落的形式是由当地的洪德耦合。对于小的耦合值，磁涨落在轨道空间中是各向异性的，这反映了所考虑的$t_{2g}$模型的对称性。大洪德耦合增强了集体自旋激发，混合了轨道和空间自由度，磁波动变得轨道各向同性。值得注意的是，这种效应只能在两粒子的量中看到;单粒子的观测量对于任何洪德耦合值都是各向异性的。重要的是，我们发现，轨道各向同性可以诱导，在半填充和$4$电子的情况下，每个晶格站点，其中磁不稳定性与不同的，反铁磁和铁磁模式，分别。
2021-11-12 cond-mat.str-el
Anisotropic multi-orbital Hubbard model simulated with impurity approximation
本文在Cu杂质近似下研究各向异性多轨道Hubbard模型，揭示不同参数不对称性对Zhang-Rice单态基态权重的影响，其中d-p杂化不对称和最近邻V_pd作用尤为显著。
2024-09-28 cond-mat.str-el
Orbital order driven quantum criticality
电荷、自旋和轨道自由度是过渡金属化合物物理学的基础。许多工作揭示了量子临界点与自旋和电荷自由度在许多这些系统。在这里，我们说明，体现轨道自由度的最简单的模型-二维和三维量子轨道罗盘模型-表现出一个精确的量子临界行为稀释的正方形和立方晶格（掺杂分数分别为1/4和1/2）。这提高了在掺杂（或施加压力）这种过渡金属系统时由轨道顺序的退化触发的量子临界点的可能性。我们证明了轨道自旋玻璃在几个相关系统中的存在，其中轨道耦合是不均匀的。此外，一个新的轨道拉莫尔进动（即，轨道状态的周期性变化）。
2008-10-15 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Role of Dirac cones in the anisotropic properties associated with the spin-density wave state of iron pnictides
本文利用最小双轨道模型，揭示了Dirac锥对铁基磷族化合物自旋密度波态各向异性电子性质的显著贡献，并通过光学电导、准粒子干涉及自旋波激发验证了该机制。
2025-02-02 cond-mat.str-el
Fluctuation control of non-thermal orbital order
轨道有序态具有独特的特征，使其成为探索固体中长程序的超快动力学的有前途的平台：它们的自由能通常具有多个离散的最小值，并且电激光场或选择性激发的声子可以施加有效的力，可以用于通过这些自由能景观来操纵序参量。此外，它们的自由能强烈地依赖于涨落，在某些情况下，接近最小值的回复力完全是熵的起源（无序有序机制）。这可以打开路径，以通过非热波动来控制序参量的动力学。本文利用含时Ginzburg-Landau理论研究了$120^\circ$罗盘模型中激光诱导的非平衡动力学。我们分析协议，以切换等效配置之间的序参量，重点是由于驱动场的外力之间的相互作用，和非热熵力。特别是，我们发现，一些激发后的reversible非热波动可以稳定的高对称性相，即使当均匀的潜力已经恢复其低温形式，这有利于激光诱导开关。
2021-03-19 cond-mat.str-el
Optical Process of Linear Dichroism in Angle-Resolved Core-Level Photoemission Reflecting Strongly Correlated Anisotropic Orbital Symmetry
为了解释最近发现的4f基稀土化合物芯能级光电子谱中的线性二色性（LD）现象，我们重新讨论了强关联电子系统中偏振相关芯能级光电子谱的角分布公式和模拟。由于芯能级激发的光学过程的选择规则，可以观察到由基态轨道对称性决定的各向异性外部局域电荷分布所产生的LD。我们的模拟结果表明，核心d-能级激发是必不可少的LD在本地化的离子具有立方对称性，这是不存在的p-轨道激发。
2018-12-18 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
THz Field Control of In-Plane Orbital Order in La0.5Sr1.5MnO4
面内各向异性基态普遍存在于相关固体如磷属元素化物、铜酸盐和锰氧化物中。它们可以从掺杂莫特绝缘体中产生，并与超导体等相竞争，但它们的起源仍有争议。晶格、电荷、轨道和自旋自由度之间的强耦合导致多个参数同时有序化，掩盖了驱动转变的机制。我们证明了锰氧化物中的各向异性轨道域可以通过脉冲太赫兹光场的偏振取向。通过应用哈伯德模型，我们表明，域控制可以通过电场辅助跳跃的电荷或场诱导的键角修改。这两种途径都增强了局部库仑排斥，驱动域重取向和主导机制是由平衡Mn-O-Mn键角。我们的研究结果突出了库仑相互作用在锰氧化物中驱动轨道顺序所发挥的关键作用，并展示了如何以新的方式利用THz来理解和操纵各种相关材料中的各向异性相。
2015-09-23 cond-mat.str-el
Orbital order, anisotropic spin couplings, and the spin-wave spectrum of the ferromagnetic Mott insulator YTiO3
利用静电晶体场的点电荷计算方法，确定了铁磁莫特绝缘体YTiO_3的非简并轨道基态，与实验结果完全一致。基于轨道序，我们用微扰理论得到了描述最近邻Ti离子间磁超交换的有效自旋哈密顿量。超交换哈密顿量包括，除了各向同性海森堡耦合，反对称（Dzyaloshinskiii-Moriya）和对称各向异性项，所造成的自旋轨道相互作用的Ti离子。我们发现铁磁海森堡耦合的钛-钛键在晶体ab平面，但反铁磁的平面之间的钛-钛键，在矛盾的实验（这给铁磁耦合两者）。计算YTiO 3的各向同性耦合的现实值的困难已经在文献中报道。我们讨论这些差异的可能来源。然而，我们得到的对称和反对称各向异性的小得多的值可能是可靠的。因此，我们结合实验推导的各向同性耦合与计算的各向异性的，以确定磁顺序的Ti离子，这是发现是在令人满意的协议与实验。基于这种磁序，我们推导出自旋波谱。我们发现一个声学分支与一个非常小的带中心的差距和三个光学自旋波模式与相当大的带中心的差距。声学分支再现了在实验中报道的一个，和光学的是在一个令人满意的协议与实验，适当折叠的磁布里渊区。
2005-06-14 cond-mat.str-el
Raman scattering study of spin-density-wave-induced anisotropic electronic properties in AFe2As2 (A=Ca,Eu)
本文研究了AFe_2As_2（A = Ca，Eu）的偏振分辨和温度依赖的拉曼散射。在自旋密度波（SDW）阶段，在不同能量的完全对称和非对称散射通道中观察到谱重分布。在自发去孪晶的CaFe_2As_2样品中，在完全对称的通道中观察到各向异性的拉曼响应。我们用密度泛函理论和动力学平均场论相结合的方法（DFT+DMFT）计算了这些分子的轨道分辨电子结构。我们确定了对应于这两个光谱特征的电子跃迁，并发现各向异性拉曼响应起源于对称性破缺相的dxz/yz轨道的提升简并。
2016-05-06 cond-mat.str-el
Strongly anisotropic electronic and magnetic structures in oxide dichlorides RuOCl$_2$ and OsOCl$_2$
本文利用密度泛函理论和密度矩阵重整化群方法，研究了RuOCl $_2$和OsOCl $_2$的电子结构和磁性.与先前使用具有$d^1$配置的VOI $_2$的研究不同，这些具有$4d^4$或$5d^4$的系统不呈现沿$a$ -轴的铁电不稳定性。由于RuOCl $_2$和OsOCl $_2$中的$d_{xy}$轨道被完全占据，所以沿着$b$ -轴的Peierls不稳定性畸变消失，导致未畸变的I ${\rm mmm}$相（No.71）。此外，我们观察到强烈的各向异性的电子和磁性结构沿$a$轴。大的晶场分裂能（在$d_{xz/yz}$和$d_{xy}$轨道之间）和最近邻Ru和Os原子之间的大跳跃抑制了具有电子密度$n = 4$的$M$ OCl $_2$（$M$ = Ru或Os）中的自旋轨道效应，导致自旋1系统而不是$J = 0$单重基态。此外，我们发现反铁磁序与$π$波矢沿$M$-O链方向（$a$ -轴），而沿$b$ -轴的磁耦合是弱的。基于第一性原理计算的Wannier函数，我们计算了Os原子的$t_{2g}$轨道的相应跃迁振幅和晶场分裂能，建立了$M$-O链的多轨道Hubbard模型. $\uparrow$ -$\downarrow$-$\uparrow$ - $\downarrow$自旋结构的交错AFM在我们的DMRG计算中占主导地位，与DFT计算一致。
2022-04-15 cond-mat.str-el
Orbitally-driven Behavior: Mott Transition, Quantum Oscillations and Colossal Magnetoresistance in Bilayered Ca3Ru2O7
我们报道了最近的输运和热力学实验在很宽的温度范围内的Mott类系统Ca 3 Ru 2 O 7在高磁场，B，高达30 T。这项工作揭示了一个丰富的和高度各向异性的相图，其中沿a轴，b轴和c轴应用B会导致截然不同的行为。通过一级变磁跃迁得到了B的完全自旋极化态||a，B的巨磁阻||b，并观察到B的电阻率的量子振荡||C，分别。据信晶格、轨道和自旋自由度的相互作用导致了这种强烈的各向异性行为。
2004-07-23 cond-mat.str-el
Observation of Orbital-Selective Dual Modulations in an Anisotropic Antiferromagnetic Kagome Metal TbTi3Bi4
本研究通过ARPES和DFT计算发现反铁磁笼目金属TbTi3Bi4中存在由Tb 5dxz轨道1/3嵌套不稳定性驱动的单向轨道选择性能带重构，揭示了3×1磁序及分数磁化平台机制。
2025-06-19 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
The Fermi surface of Sr2RuO4: spin-orbit and anisotropic Coulomb interaction effects
在局域密度近似下，考虑自旋轨道相互作用，可以很好地描述Sr 2 RuO 4费米面的拓扑结构，但不能很好地描述其不同层的相对尺寸.通过占多体效应，通过动力学平均场论，我们表明，标准的各向同性库仑相互作用单独的纠正或不纠正这种差异。为了重现实验，必须考虑库仑各向异性。后者是小的，但有很强的影响，它的竞争与库仑增强的自旋轨道耦合和各向同性库仑项在确定费米面的形状。它的影响在其他相关的多轨道系统中可能相当大。此外，我们发现，低能量的自能矩阵-负责费米表面的重塑- sizably不同于静态Hartree-Fock极限。最后，我们发现一个强大的自旋轨道{纠缠}，这支持了这样的观点，即传统的描述库珀对通过因式分解的自旋和轨道部分可能不适用于Sr 2 RuO 4。
2016-12-09 cond-mat.str-el
Anisotropic Optic Conductivities due to Spin and Orbital Orderings in LaVO3 and YVO3: First-Principles Studies
强关联过渡金属氧化物中低能（0 $\sim$ 5eV）光激发的各向异性与自旋和轨道有序度密切相关。最近LDA+ $U$方法在描述磁性和电子结构方面的成功使我们能够从第一性原理计算光学电导率。$_3$和YVOPDMATHABMO都具有$3d^2$构型，在低温下具有不同的自旋和轨道有序相，在光谱中表现出明显的各向异性。基于我们的第一性原理计算，详细研究了自旋和轨道有序对各向异性的影响。这两种化合物在低温相的实验光谱可以用我们的计算定性地解释，而对YVO $_3$的中温相的研究表明，在高温下的低温相的实质上的持久性。
2002-12-02 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Theory of Anomalous Hall Effect in a Heavy fermion System with a Strong Anisotropic Crystal Field
在重费米子系统中，除了由洛伦兹力引起的正常霍尔效应外，还存在由定域$f$ -轨道自由度引起的反常霍尔效应.在1994年，我们发现由反常霍尔效应（$R_H^{AHE}$）引起的霍尔系数在许多化合物中占主导地位，并且在低温下关系式$R_H^{AHE} \propto ρ^2$（$ρ$是电阻率）成立。在这项工作中，我们研究的系统中的磁化率是高度各向异性的强结晶电场的$f$ -轨道。有趣的是，我们发现，$R_H^{AHE}$几乎是各向同性的一般。这种趋势经常在实验中观察到，这引起了人们的怀疑，即反常的霍尔效应在实际材料中可能是无关紧要的。我们的理论对应于Karplus和Luttinger对铁磁金属的开创性工作的修正和概括。
1997-07-01 cond-mat.str-el
Anisotropic quasiparticle renormalization in Na0.73CoO2: role of inter-orbital interactions and magnetic correlations
我们报告的角分辨光电子能谱研究的Na 0.73CoO2，它被发现，重整化的准粒子（QP）的色散变化显着的旋转后，从GM GK。实验数据与计算得到的能带结构的比较表明，量子点重整化在GK方向上最明显，而在GM方向上明显较弱.我们讨论了所观察到的各向异性的多轨道效应，并指出相关的磁相关的能带结构的Na 0.73 CoO2。
2007-04-10 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Effective magnetic interactions in spin-orbit coupled $d^4$ Mott insulators
具有$(t_{2g})^4$电子构型的过渡金属化合物在由于自旋-轨道耦合的弱相互作用区域以及在具有相反排列的$L=1$和$S=1$角动量的库仑主导区域中都被预期为双原子单态。然而，从完整的多轨道电子哈密顿量，我们表明，低能有效磁哈密顿量包含各向同性的超交换自旋相互作用，但各向异性的轨道相互作用。通过调节超交换与自旋-轨道耦合$J_\mathrm{SE}/λ$的比值，我们得到了一个从单态原子到新磁相的相变，该相变依赖于Hund耦合的强度、晶体结构和激活轨道的数目.自旋-轨道耦合在反铁磁有序矢量$\vec k=\vec π$的弱相互作用激发的三体凝聚体的生成中起着重要的作用，无论局部自旋相互作用是铁磁的还是反铁磁的。在大的$J_\mathrm{SE} / λ$区域中，局部自旋和轨道矩产生各向异性的轨道相互作用，即使在没有几何挫折的情况下，这些轨道相互作用也会受到挫折或约束。轨道挫折导致挫折的自旋通道开放的可能性自旋轨道液体与自旋和轨道纠缠。
2016-11-06 cond-mat.str-el
Orientational Ordering of Janus Particle Arrays as Classical Compass Spin Systems
University of Science and Technology of China（中国科学技术大学）；Shanghai Research Center for Quantum Science（上海量子科学研究中心）；CAS Center for Excellence in Quantum Information and Quantum Physics（中国科学院量子信息与量子物理卓越创新中心）；Hefei National Laboratory（合肥国家实验室）；Brandeis University（布兰迪斯大学）；Martin A. Fisher School of Physics, Brandeis University（布兰迪斯大学马丁·A·费舍尔物理学院）；University of Virginia（弗吉尼亚大学）；Department of Physics, University of Virginia（弗吉尼亚大学物理系）；Department of Mathematics, University of Virginia（弗吉尼亚大学数学系）
本研究通过经典罗盘模型和Kern--Frenkel模型模拟Janus粒子阵列，揭示六重取向有序源于热序-by-无序，并展示高阶相互作用可改变取向选择，连接微观各向异性与XY涡旋物理。
2026-09-25 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Highly anisotropic resistivities in the double-exchange model for strained manganites
利用双轨道双交换模型对应变锰氧化物的高各向异性介电常数进行了理论研究。在纳米尺度下，通过蒙特卡罗模拟，发现各向异性双交换和Jahn-Teller畸变是这里观察到的鲁棒各向异性双折射率的原因。由应变引起的轨道群的不平衡是造成这些效应的原因。相反，各向异性超交换被发现是无关的，以解释我们的结果。我们的模型研究表明，高度各向异性的结晶性可以存在于广泛的应变锰氧化物，即使没有（亚）微米级的相分离。此外，我们的计算也证实了各向异性集团的形成相分离的锰氧化物，这放大了各向异性双折射率。
2010-05-21 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Anisotropic Quantum Spin Hall Effect, Spin-Orbital Textures and Mott Transition
我们研究了拓扑效应和莫特物理之间的相互作用，在两个维度上的石墨烯类晶格，通过紧束缚模型包含一个各向异性的自旋轨道耦合的次近邻链接和哈伯德相互作用。我们彻底分析了由此产生的阶段，即拓扑带绝缘体阶段或各向异性量子自旋霍尔阶段，直到适度的相互作用，在大的相互作用在莫特制度的Néel和螺旋阶段，以及在莫特过渡形成的自旋轨道纹理的散装。通过自旋波分析和数学论证，分析了大相互作用下的突现磁序。在弱相互作用下，通过类比凯恩-梅勒模型，系统通过Z_2拓扑不变量来描述。此外，我们描述了如何各向异性的自旋轨道耦合已经产生了一个奇异的自旋纹理的边缘。莫特转变的物理过程用U（1）从转子理论描述。考虑到规范波动周围的平均场鞍点的解决方案，我们展示了如何自旋纹理现在扩散到大块以上的莫特临界点。后者来自于自旋子在单极子插入下的响应，并且随着自旋轨道耦合变得普遍，这变得更加明显。我们讨论的影响，我们的预测薄膜的铱酸盐化合物Na 2 IrO 3和石墨烯类系统。
2013-08-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Isotropic orbital magnetic moments in magnetically anisotropic SrRuO3 films
外延应变SrRuO_3薄膜一直是理解金属氧化物磁各向异性的模型系统。在本文中，我们研究的Ru 4d和O 2 p的电子结构和磁性能的各向异性使用高品质的外延应变（压缩和拉伸）SrRuO 3薄膜的机器学习辅助分子束外延生长。用Ru M2、3边和O K边软X射线吸收谱和X射线磁性圆二色性测量表征了Ru的元素特异性磁性和Ru 4d和O 2 p轨道之间的杂化。Ru 4d和O 2 p磁矩的磁化曲线是相同的，与应变类型无关，表明Ru和O离子之间的强磁耦合。电子结构和相对于自旋磁矩的轨道磁矩是各向同性的，尽管在压应变和张应变SrRuO 3膜中存在垂直和面内磁各向异性;即，轨道磁矩对磁各向异性的贡献小得可以忽略。这一结果与布鲁诺模型相矛盾，在布鲁诺模型中，磁各向异性是由垂直方向和面内方向之间的轨道磁矩的差异引起的。讨论了应变诱导电四极矩对磁各向异性的贡献。
2022-05-13 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Site and orbital selective correlations in $β$-Pu
采用密度泛函理论（DFT）和动力学平均场论（DMFT）相结合的方法研究了金属钚的高度各向异性$β$相的电子结构.它的晶体结构产生位置和轨道选择性电子相关，具有相干Pu-5 $f_{5/2}$态和非常不相干的Pu-5 $f_{7/2}$态。Hund耦合对于确定Pu-5 $f$态中电子的关联水平和Pu-5 $f$谱函数中的准粒子多重态特征是必不可少的。
2018-11-30 cond-mat.str-el
Fractionalized fermionic multicriticality in anisotropic Kitaev spin-orbital liquids
本文通过部分子平均场理论和重整化群分析，研究了蜂窝晶格上各向异性Kitaev-Heisenberg自旋-轨道模型的低温相图，发现三相点处存在具有涌现SO(3)对称性的分数化费米子多临界行为。
2025-09-23 cond-mat.str-el hep-th
