Superlattice structure in the antiferromagnetically ordered state in the Hubbard model on the Ammann-Beenker tiling
我们研究了Ammann-Beenker镶嵌上半填充哈伯德模型的磁性。首先,我们聚焦于具有局部八重旋转对称性的畴结构来研究紧束缚模型的严格定域受限态。我们系统地计算了收缩操作产生的较大区域中的顶点数和受限态数。然后,限制态的分数,这起着重要的作用,在弱耦合极限的磁性能,获得为$p=1/2τ^2$,其中$τ(=1+\sqrt{2})$是银的比例。研究还发现,束缚态的波函数在系统中分布较密,库仑相互作用的引入立即引起有限的交错磁化。随着库仑相互作用的增加,磁化强度的空间分布不断向海森堡模型的方向变化。我们讨论了垂直空间表象中的交叉行为,揭示了交错磁化空间分布中的超晶格结构。
2020-05-08 cond-mat.str-el
Quantum Phases of Bose-Hubbard Model in Optical Superlattices
本文采用平均场方法,即退耦近似,分析了光学超晶格中多组分玻色-哈伯德模型的量子相位。我们发现,无论是单组分还是双组分的相图都呈现出复杂的图形和区域,并具有不同的电荷密度波(CDW)。我们还分析了在强耦合区的单位填充情况下的有效自旋动力学,并证明了自旋密度波(SDW)序的可能存在。
2009-11-30 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Multiperiodic magnetic structures in Hubbard superlattices
我们考虑一维超晶格(SL)中的费米子,由以重复的排斥模式(即,U>0)和自由(U=0)位点。利用有限系统的密度矩阵重整化群(DMRG)对角化方法,计算了系统在基态的局域磁矩和磁结构因子。我们发现了四种磁行为区域:形成自旋密度波(SDW)的均匀局域矩,具有短程关联的“松软”局域矩,形成长周期SDW的排斥位上的局域矩与短程关联叠加,以及只具有长周期SDW的排斥位上的局域矩;这些区域之间的边界取决于电子密度ρ的范围和SL纵横比。在临界电子密度rho_{uparrow downarrow}以上,SDW周期随ρ和间隔物厚度两者振荡。前者的振荡允许一个复制所有的SDW波矢量在一个小范围内的电子密度,不像均匀的系统。后者的振荡是有关的交换振荡中观察到的磁性多层膜。还观察到“薄”层与“厚”层之间的过渡。
2002-05-13 cond-mat.str-el
Direct identification of Mott Hubbard band pattern beyond charge density wave superlattice in monolayer 1T-NbSe2
了解莫特绝缘体和电荷密度波(CDW)是至关重要的基础物理和未来的设备应用。然而,这两种现象之间的关系仍然不清楚,特别是在接近二维(2D)极限的系统中。在这项研究中,我们利用扫描隧道显微镜/光谱研究单层1 T-NbSe 2阐明莫特上哈伯德带(UHB)的能量,并揭示自旋极化UHB空间分布远离dz 2轨道的中心的CDW单元。此外,除了通常观察到的CDW图案之外,UHB还显示root 3 x root 3 R30°周期性。此外,在Mott能隙的深处可以看到类似于CDW阶的图案,表现出CDW而没有Mott Hubbard带的贡献。基于这些发现在单层1 T-NbSe 2,我们提供了新的见解单层2D系统中的相关和集体电子结构之间的关系。
2021-04-22 cond-mat.str-el
Probing the bond order wave phase transitions of the ionic Hubbard model by superlattice modulation spectroscopy
在离子哈伯德模型描述的体系中,键序波被预言夹在能带和莫特绝缘体体之间,其特征是跳跃的自发二聚化。尽管有越来越多的理论证据,这个阶段仍然逃避实验检测。鉴于最近实现的离子哈伯德模型在超冷原子气体,我们建议在这里检测键级波超晶格调制光谱。我们证明,与时间相关的密度矩阵重整化群和玻色化的帮助下,这种光谱方法揭示了伊辛和Kosterlitz无键跃迁信号的键级波相位的存在下的特点。该方案还提供了深入了解带和莫特绝缘体的激发光谱。
2017-06-03 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Spin Liquids and Pseudogap Metals in $SU(4)$ Hubbard Model in Moiré Superlattice
基于ABC三层石墨烯和六方氮化硼(hBN)以及扭曲过渡金属二硫族化物同质双层膜中三角形莫尔超晶格自旋谷Hubbard的实现,我们基于对称性约束和部分子平均场论研究了可能的Mott绝缘相和赝带隙金属.首先,我们证明了当谷间Hund项破坏$SU(4)$自旋转动时,Luttinger约束允许两种不同的对称和无特征的费米液体。特别是存在一种对称的、无特征的、费米面较小的“赝隙金属”。然后我们建议通过在$ν_T=2$掺杂Mott绝缘体来寻找这种非常规金属态。为此,我们用$SO(6)$ Schwinger玻色子或Schwinger费米子研究了$ν_T=2$ Mott绝缘体。在$SU(4)$对称点处,我们发现了两种对称的$Z_2$自旋液体。有了一个大的反谷间洪德项,一个无特征的莫特绝缘体是自然的。接下来,我们表明,掺杂无特征的莫特绝缘体或$Z_2$自旋液体可以导致无特征或正交的“赝隙金属”与小费米表面成比例的掺杂。此外,我们还提供了一种从赝隙金属到传统费米液体的演化过程。最后,我们对在$ν_T=1$上形成$U(1)$自旋费米表面态或$Z_4$自旋液体的可能性作了简要的评述。
2019-11-21 cond-mat.str-el
Metal-Insulator transition in one-dimensional Hubbard superlattices
我们研究了一维Hubbard超晶格(SL)中的金属-绝缘体转变,用一种重复的排斥模式(即,正的原位偶联)和自由位点。的本地时刻和电荷间隙的演变(从Lanczos对角化链计算到18个站点),连同一个强耦合分析,表明该系统是绝缘的电子密度增加的自由层的大小,相对于排斥的。在绝缘状态下,被自由层隔开的费米子之间的相互作用机制类似于超交换,电荷带隙表现出普遍的特征。
1998-07-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
WSe2/WS2 moiré superlattices: a new Hubbard model simulator
哈伯德模型,最早由物理学家约翰·哈伯德在20世纪60年代提出,是一个简单的理论模型,量子粒子在晶格中相互作用。该模型被认为是捕捉高温超导体,磁绝缘体和其他复杂的涌现量子多体基态的基本物理。虽然哈伯德模型作为大多数真实材料的代表被大大简化,但是除了在一维情况下,它仍然被证明是难以精确求解的。因此,哈伯德模型在二维或三维的物理实现,可以作为量子模拟器,在解决强关联难题中发挥着至关重要的作用。本文通过研究角取向的WSe 2/WS 2双层膜,得到了二维三角晶格哈伯德模型的量子相图。我们通过测量光学响应对面外磁场和门调谐载流子密度的依赖性来探测系统的电荷和磁性。在第一个空穴莫尔超晶格带的半填充处,我们观察到一个具有反铁磁Curie-Weiss行为的Mott绝缘态,正如哈伯德模型在强相互作用区域所预期的那样。超过半填充,我们的实验表明,反铁磁顺磁量子相变附近0.6填充。我们的研究结果建立了一个新的基于莫尔超晶格的固态平台,可用于模拟三角晶格哈伯德模型所表现的强关联物理中的突出问题。
2019-10-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Luttinger liquid superlattices: realization of gapless insulating phases
我们研究了Luttinger液体超晶格,一种由两种相互作用的一维电子系统组成的周期性结构。我们计算了低能区的几个性质:有效电荷和自旋速度,压缩性,各种关联函数,Landauer电导和Drude重量。低能量属性被归入有效参数,很像均匀的一维系统。一个通用的结果是这些参数的加权平均性质,与基本亚单位的空间范围成比例,指出“工程”结构的可能性。作为一个具体的实现,我们考虑了一维Hubbard超晶格,它由两个具有不同耦合常数和不同跳跃幅度的长Hubbard链的周期性排列组成。该系统表现出丰富的相图与几个阶段,金属和绝缘。我们已经发现,无间隙的绝缘相存在于很宽的参数范围内。
2002-04-24 cond-mat.str-el
Exact Study of the 1D Boson Hubbard Model with a Superlattice Potential
我们使用量子蒙特卡罗模拟和精确对角化来探索具有额外超晶格势的玻色-哈伯德模型的相图。我们首先分析了超流和绝缘相的性质存在于硬核极限,通过乔丹-维格纳变换的精确分析处理是可能的。通过量子蒙特卡罗模拟实现了有限在位相互作用的扩展。我们将绝缘体/超流体相图确定为现场排斥相互作用、超晶格势强度和填充的函数,发现硬核情况下存在的具有分数占据数的绝缘体深入延伸到软核区域。此外,在整数填充情况下,我们发现在位斥力和超晶格势之间的竞争可以在莫特绝缘体和电荷密度波绝缘体之间产生相变,并出现一个中间超流相.我们的结果与光学超晶格中超冷原子的行为有关,而光学超晶格的研究正处于实验阶段。
2006-05-31 cond-mat.other cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Model for Metal-Insulator Transition in Graphene Superlattices and Beyond
我们提出了一个双轨道的哈伯德模型在一个新兴的蜂窝晶格来描述扭曲双层石墨烯的低能物理。我们的模型为研究最近观察到的金属-绝缘体相变、朗道能级简并提升和非常规超导提供了理论基础。
2018-07-27 cond-mat.str-el
Anomalous Photoresponse of Heavily Doped GaAs/AlAs Superlattices with Electric Domains
在形成电畴的条件下,发现弱带间光照对掺杂GaAs/AlAs超晶格隧穿输运有很强的影响。在低于阈值电压(域形成之前)的光响应没有观察到。这种现象被称为三角形高场畴内的强载流子耗尽。还发现了在光照下畴模的变化。
2021-11-04 cond-mat.str-el
Dynamical Mean Field Theory of Nickelate Superlattices
用动力学平均场方法计算了一个基于$LaNiO_3$的超晶格的相图、多体态密度、相对轨道占有率和费米面形状。该模型来自密度泛函能带计算,包括氧轨道。现场亨兹相互作用和过渡金属和氧轨道之间的电荷转移的组合被发现,以减少轨道极化远低于预测的水平,无论是通过能带结构计算或通过多体分析的Hubbard型模型,其中不明确包括氧轨道。研究结果表明,异质结是不太可能产生一个带模型的物理,并证明了根本的不足建模的后过渡金属氧化物与哈伯德模型的物理。
2013-04-07 cond-mat.str-el
Site-selective doublon-holon dynamics in a pumped one-dimensional Hubbard superlattice with staggered Coulomb interactions
该研究模拟受激光泵浦的交错相互作用一维 Hubbard 超晶格,通过线性吸收谱与 Loschmidt 振幅揭示单/多光子过程中的位点选择 doublon-holon 动力学。
2023-11-22 cond-mat.str-el
Phase diagram of the hardcore Bose-Hubbard model on a checkerboard superlattice
在二维和三维中,我们得到了存在周期为2的超晶格的硬核Bose-哈伯德模型的完整相图。首先,我们获得的超流相和“平凡的”绝缘相的模型(完全空的和完全填充的晶格)分析之间的相边界。接下来,超流相和半填充莫特绝缘相之间的边界数值获得,使用随机级数展开(SSE)算法,然后通过有限尺寸标度。我们还比较了我们的数值计算结果对几个近似方案的预测,包括两个平均场的方法和四阶强耦合展开(SCE),我们表明,后者的方法,特别是成功地产生一个准确的图片的相图。最后,我们研究在何种程度上的几个近似方案,如随机相位近似和强耦合展开,给出了一个准确的描述内的绝缘相的玻色子的动量分布。
2010-08-30 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Bridging Hubbard Model Physics and Quantum Hall Physics in Trilayer Graphene/h-BN moiré superlattice
由ABC堆叠的三层石墨烯与六方氮化硼衬底(TG/h-BN)对准形成的莫尔超晶格提供了一个有趣的系统,其中带宽和拓扑结构都可以通过施加的垂直电场$D$来调谐。因此,TG/h-BN系统可以在一个样品内模拟哈伯德模型物理和近平坦的陈氏带物理。我们分别通过明确的Wannier轨道构造和库仑相互作用的映射推导出$D$(控制能带拓扑)的两个符号的晶格模型。当能带是拓扑平凡的,我们讨论了可能的候选人莫特绝缘体在整数数量的孔每个网站(标记为$ν_T$)。这些包括对称性破缺态和量子自旋液体绝缘体,它们在莫特跃迁附近可能特别有利。我们提出了可行的实验来仔细研究带宽调谐和掺杂调谐莫特金属-绝缘体转变在$ν_T=1$和$ν_T=2$。我们讨论了实验探测费米液体金属和量子自旋液体绝缘体之间的带宽(或掺杂)控制的连续莫特跃迁的有趣的可能性。最后,我们还表明,该系统有一个大的谷塞曼耦合到一个小的面外磁场,它可以用来控制谷自由度。
2018-12-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Signatures of Gate-Tunable Superconductivity in Trilayer Graphene/Boron Nitride Moiré Superlattice
高温超导机制的理解是凝聚态物理的核心问题。通常推测,高Tc超导性产生于由哈伯德模型描述的掺杂的莫特绝缘体。然而,由于强的电子-电子关联,哈伯德模型的精确解是极其具有挑战性的。因此,实验研究一个模型Hubbard系统,其中非常规超导性可以通过改变Hubbard参数来连续调节是非常必要的。在这里,我们报告了ABC-三层石墨烯(TLG)/氮化硼(hBN)莫尔超晶格的可调超导性的签名。与“魔角”扭曲双层石墨烯不同,理论计算表明,在垂直位移场下,ABC-TLG/hBN异质结构具有与三角形超晶格上的哈伯德模型相关的孤立平坦价带。在施加这样的位移场时,我们发现实验上ABC-TLG/hBN超晶格在1/4和1/2填充时显示低于20开尔文的Mott绝缘态,分别对应于每个晶胞1个和2个空穴。进一步冷却后,超导圆顶的签名出现低于1开尔文的电子和空穴掺杂侧的1/4填充莫特状态。TLG/hBN超晶格中的电子行为敏感地依赖于电子-电子相互作用和能带带宽之间的相互作用,能带带宽可以通过位移场D连续调节。通过简单地改变D场,我们证明了从候选超导体到莫特绝缘体和金属相的转变。我们的研究表明,TLG/hBN异质结构提供了一个有吸引力的模型系统,探索丰富的相关行为出现在可调三角形哈伯德模型。
2019-01-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Mott-insulator-to-superconductor transition in a two-dimensional superlattice
利用量子MonteCarlo和精确对角化计算方法研究了具有吸引相互作用的二维费米子哈伯德模型在超晶格势作用下从莫特绝缘体到超导体的量子相变.该模型为在光晶格实验中研究这种跃迁提供了独特的可能性。我们表明,在制度与中度到强相互作用,过渡属于3D-XY普适类。我们还探讨了绝缘和超导相的最低能量电荷激发的性质,并表明它们可以是费米子或玻色子取决于所选择的参数。
2015-10-06 cond-mat.str-el
Mott and Wigner-Mott transitions in doped correlated electron systems: effects of superlattice potential and inter-site correlation
我们引入超结构Mottness的概念来描述掺杂强关联电子系统中的Mott和Wigner-Mott跃迁。我们表明,超结构Mottness出现在一个非均匀的电子系统时,超结构包含一个奇数的电子每个超细胞。我们认为,即使在没有平移对称性破缺的超晶格的超结构Mottness存在,只要扩展或intersite库仑相互作用是强的。在后一种情况下,超结构Mottness为Mott和Wigner物理学提供了一个统一的框架,并对Wigner-Mott跃迁提供了一个非微扰的强耦合描述。我们通过研究一个最小的单带离子Hubbard $t$-$U$-$V$ - $Δ$模型来支持我们的建议,该模型具有最近邻库仑排斥$V$和两个亚晶格离子势$Δ$。该模型被映射到一个哈伯德模型与两个有效的“轨道”代表的两个网站内的超晶胞,轨道内和轨道间的库仑排斥$U$和$U^\prime \sim V$,和一个晶体场分裂$Δ$。原始晶格上的电荷序对应于轨道序。在Gutzwiller近似下,我们研究了四分之一填充时$V$和$Δ$对Mott和Wigner-Mott跃迁的影响及其相互作用.给出了超晶格势增强关联效应的机制和局域矩形成的趋势,在超结构Mottness的统一框架下构造并阐明了相图。
2009-10-01 cond-mat.str-el
Formation of orbital-selective electron states in LaTiO$_3$/SrTiO$_3$ superlattices
采用电荷自洽局域密度近似(LDA)、密度泛函理论(DFT)和动力学平均场论(DMFT)相结合的方法,研究了关联LaTiO $_3$ /SrTiO $_3$超晶格的界面电子结构.利用赝势技术与连续时间量子Monte-Carlo方法一起,所产生的复杂的多轨道电子态的静态平均场以外的相干方式解决。一般的结构弛豫被考虑在LDA水平上,并与来自强电子相关性的驱动力合作。这种联盟导致Ti($3d_{xy}$)为主的低能量准粒子峰和较低的哈伯德带与光电子能谱研究。此外,通过实际的单层嵌入研究了接近带绝缘体SrTiO $_3$极限以及Mott绝缘体LaTiO $_3$极限的相关效应。
2013-06-06 cond-mat.str-el
Symmetry breaking states in the half-filled two-orbital Hubbard model with crystalline electric field
利用动力学平均场论结合连续时间量子蒙特卡罗模拟研究了晶体电场作用下的半满双轨道哈伯德模型。我们系统地研究了轨道内和轨道间的库仑相互作用以及Hund耦合是如何实现对角和非对角有序态的。发现在哈伯德模型中,除了反铁磁有序态和激子态外,还存在反铁轨道有序态。反铁轨道有序态和激子态之间的竞争接近带绝缘状态的解决。
2018-11-09 cond-mat.str-el
Topological Bose-Mott insulators in one-dimensional non-Hermitian superlattices
研究了一维非厄米特超晶格中玻色-莫特绝缘体的拓扑性质,这些绝缘体可以作为具有两体损耗和单体损耗的冷原子光学系统的有效哈密顿量.我们发现,在强排斥极限下,整数填充下具有有限两体损耗的Bose-哈伯德模型的莫特绝缘体态是拓扑绝缘体,其特征在于有限的电荷间隙,非零的整数Chern数,以及在开边界条件下低能激发谱中的非平凡边缘模.由于强排斥作用抑制了两体损耗,得到了一个稳定的拓扑玻色-莫特绝缘体,它具有与厄米特绝缘体相似的特征。然而,对于与单体损耗有关的非厄米模型,我们发现非厄米拓扑莫特绝缘体在有限的虚激发能隙下是不稳定的。最后,通过求解Lindblad主方程,我们还讨论了在两体损失存在下Mott相的稳定性。
2020-07-28 cond-mat.str-el
Effect of charge modulation in (LaVO3)m(SrVO3)n superlattices on the insulator-metal transition
在[001]取向的SrTiO_3衬底上用脉冲激光沉积法生长了一系列与Mott-Hubbard绝缘体La_(6/7)Sr_(1/7)VO_3具有相同名义组成的外延(LaVO_3)_(6 m)(SrVO_3)_m超晶格,并改变了它们的超晶格周期。当m=1时,获得块状的La 6/7Sr 1/7VO 3的绝缘电阻率;然而,周期性的增加(m>=2)导致金属样品。超晶格周期性与钙钛矿氧化物异质结构中载流子的相干长度的比较被用来理解这些观察结果。填充控制的绝缘体-金属的转变,诱导放置一个单一的掺杂剂层的SrVO 3内的LaVO 3层的不同厚度。
2007-10-12 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Bosons in one-dimensional incommensurate superlattices
我们数值研究了最近在光学超晶格L中冷玻色子实验中实现的无公度余弦势中一维玻色-哈伯德模型的零温物理。Fallani等人,物理修订版信函98,130404,(2007)]。一个无公度的余弦势之间的一个真正的周期和一个完全随机的潜力,显示一个特征长度尺度(准周期),这是设置一个有限的下限的激发能的系统在特殊的无公度填充之间的中间属性。这导致出现带隙的无公度带绝缘体(IBI)相位以及强准周期势的无隙玻色玻璃(BG)相位,对于硬核和软核玻色子都是如此。通过添加第二不相称分量来丰富潜在的空间特征似乎去除了IBI区域,在扩展的参数范围内稳定连续BG相。此外,我们还讨论了在抛物势阱中局域密度近似的有效性,澄清了局域BG相的概念,研究了一阶和二阶相干随准周期势强度的变化;并讨论了用拟-周期势从无公度超晶格中玻色子的微观哈密顿量出发。
2007-12-13 cond-mat.dis-nn cond-mat.str-el
Signature of Correlated Insulator in Electric Field Controlled Superlattice
本研究在栅极定义超晶格调制的伯纳尔堆叠双层石墨烯中观测到关联绝缘相特征,将其与平带形成关联,为定制超晶格研究二维材料强关联电子体系提供新途径。
2023-06-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Electric polarization induced by Neel order without magnetic superlattice: experimental study of Cu3Mo2O9 and numerical study of a small spin cluster
阐明了扭曲四面体准一维自旋系统中的反铁磁序诱导了电极化的强度。在这个系统中,低维效应和磁阻挫效应有望同时出现。通过对Cu_3Mo_2O_9的介电常数和自发电极化的强度的研究,得到了磁场-温度相图。在10 T和8 K的三临界点附近,电极化的强度方向的改变引起了巨大的磁电容。我们计算了由两个磁性四面体组成的小自旋团簇中的电荷重分布,以证明反铁磁性引起的电极化的强度。
2011-08-10 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Effect of electric/magnetic field on pinned/biased moments at the interfaces of magnetic superlattices
我们在铁磁(FM)SrRuO_3(SRO)和反铁磁(AFM)SrMnO_3(SMO)双层超晶格中观察到了钉扎/偏置磁矩。在面外磁场的作用下,SRO和SMO的交替堆叠导致了低场正磁电阻,并具有增强的滞后场相关磁电阻。我们将这些效应归因于在界面附近的SRO层中观察到的偏置/钉扎磁矩。此外,偏置/钉扎力矩可以在面外磁场或面外磁场和面内电场的组合的施加下定向。这些结果将带来新的见解,在AFM/FM界面的耦合的理解,这可以是有用的,在多层膜的界面处创建新的奇异现象。
2005-09-27 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Moiré quantum chemistry: charge transfer in transition metal dichalcogenide superlattices
过渡金属二硫属化物(TMD)双层膜是近年来发展起来的一种用于研究和设计相关电子物理的可调谐莫尔系统。在这项工作中,通过结合大规模的第一性原理计算和连续介质模型方法,我们提供了一个电子结构理论,映射到双原子晶体的阳离子和阴离子的长周期异质双层TMD超晶格。我们发现,莫尔势和库仑相互作用之间的相互作用导致填充依赖的电荷转移之间的MM和MX区域相距几纳米。我们表明,在最近的实验中发现在半填充的绝缘状态WSe $_2$ /WS $_2$是一个电荷转移绝缘体,而不是莫特-哈伯德绝缘体。我们的工作揭示了摩尔量子化学中简单性的丰富性。
2020-06-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Nonadiabatic Dynamics of Ultracold Fermions in Optical Superlattices
将自适应含时密度矩阵化群应用于具有交替超晶格势的排斥哈伯德模型,研究了一维光学超晶格中两分量超冷费米子的含时动力学性质.我们阐明了当超晶格势突然变为正常势时,局域量的时间演化是如何发生的。对于莫特型绝缘状态在四分之一填充,时间演化表现出类似于预期的玻色子原子,其中相关效应是不太重要的配置文件。另一方面,对于半填充的带型绝缘态,强排斥相互作用诱导了不寻常的费米子配对,导致了一些引人注目的时间演化特性,如成对的费米子共隧穿过程和局域自旋矩的抑制。我们进一步解决的限制势的影响,这导致空间限制的配对费米子。
2009-11-26 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Metallic State of the Three-band Hubbard Model with Super-lattice Structure
在非限制涨落交换近似下,研究了二维三带哈伯德模型中的动力学超晶格关联。计算了有限温度下的单粒子谱函数、自旋关联函数和电荷关联函数。我们发现,考虑到Cu 3d电子的不均匀分布,一些实验结果可以一致地重现。关联函数表明,在某些区域存在着几种具有空间不均匀性的不稳定性,这些不稳定性显著影响单粒子谱函数。
2008-05-07 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Imaging local discharge cascades for correlated electrons in WS2/WSe2 moiré superlattices
过渡金属二硫属化物(TMD)云纹异质结构为探索扩展的Hubbard模型1提供了一个理想的平台,其中长程库仑相互作用在确定强关联电子态中起着关键作用。这导致了实验观察莫特绝缘体状态在半填充2 -4以及各种扩展维格纳晶体状态在不同的分数fillings 5 -9。然而,对这些新兴量子相的微观理解仍然缺乏。在这里,我们描述了一种新的扫描隧道显微镜(STM)技术的局部传感和操纵的相关电子在一个门控WS 2/WSe 2莫尔超晶格,使实验提取的基本扩展哈伯德模型参数。我们证明,可以通过它们对STM隧穿电流的影响来成像局部莫尔站点的电荷状态,类似于单电子晶体管中的电荷传感机制。除了成像,我们还能够操纵相关电子的电荷状态。在莫尔超晶格中的相关电子的放电级联局部诱导的斜坡的STM偏置,从而使最近邻库仑相互作用(UNN)的估计。莫尔电子电荷状态的2D映射也使我们能够确定不同莫尔站点的现场能量波动。我们的技术应该是广泛适用于许多半导体莫尔系统,提供了一个强大的新工具,微观表征和控制的强关联态莫尔超晶格。
2021-02-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Competition between local potentials and attractive particle-particle interactions in superlattices
自然发生的或人造的系统在纳米尺度上显示其性质的周期性空间调制,构成超晶格。这种调制的结构是重要的,作为简单的纳米技术设备的原型,并在相互作用的多电子系统中出现的空间不均匀性的特殊例子。在这里,我们调查的效果不同类型的调制系统参数上的基态能量和电荷密度分布的系统。超晶格采用非均匀吸引哈伯德模型描述,计算采用密度泛函和密度矩阵重整化群方法.我们发现,调制的本地电势是更有效地塑造系统的性能比调制的有吸引力的现场相互作用。这是我们以前(物理评论B 71,125130)获得的排斥相互作用相同的结论,这表明它不是一个特定状态的人工制品,但调制结构的一般属性。
2006-11-17 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Confinement-induced metal-to-insulator transition in strained LaNiO$_3$/LaAlO$_3$ superlattices
使用密度泛函理论计算包括Hubbard $U$项,我们探讨了应变和约束的影响,对电子基态的超晶格包含带绝缘体LaAlO $_3$和相关的金属LaNiO $_3$。除了在顶端氧的空穴的抑制,一个中心特征是在单晶胞超晶格中对应变的不对称响应:对于拉伸应变,带隙由于在具有1.45 $μ_{\rm B}$和0.71 $μ_{\rm B}$的两个不同磁矩的Ni位点处的电荷交换而打开。在压缩应变下,由于$d_{3z^2-r^2}$带通过半金属状态重叠,电荷分离几乎被淬灭,带隙塌陷。电子行为的这种不对称性与在拉伸和压缩应变下八面体扭曲和旋转的差异有关。随着(LaAlOPDMATHABMN)$_n$ /($_3$)$_n$超晶格的厚度从$n=1$增加到$n=3$,配体空穴密度和金属态迅速恢复。
2012-08-15 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Dynamically enhanced unconventional superconducting correlations in a Hubbard ladder
我们从理论上提出如何在排斥相互作用的哈伯德阶梯的非常规超导配对可以通过应用Floquet驱动增强。最初的哈伯德阶梯准备在其电荷密度波占主导地位的基态。一个周期性的Floquet驱动器的应用,调制相反的两个链的能量偏移,并有效地减少了沿梯级隧道。这种能量偏移的调制可能是由固体中合适的声子模式的激发或冷原子气体中的超晶格调制引起的。我们使用国家的最先进的密度矩阵重整化群的方法来监测所产生的实时动态系统。我们发现一个巨大的增强的非常规超导对相关性约一个数量级。
2019-02-21 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Confinement-driven transitions between topological and Mott phases in (LaNiO3)$_N$/(LaAlO3)$_M$(111) superlattices
基于包含Hubbard $U$项的密度泛函理论(DFT)计算,在(111)取向的(LaNiO $_3$)$_N$ /(LaAlO $_3$)$_M$($N$ / $M$)超晶格中预测了一组对称性破缺的二维基态.在双钙钛矿(1/1)中出现了具有$d_{z^2}$轨道极化和FM Mott绝缘(和多铁性)相的未预料到的Jahn-Teller畸变,这显示出对应变控制轨道工程的强烈敏感性。具有石墨烯拓扑结构的LaNiO $_3$双层具有可切换的多铁性(铁磁(FM)和铁电)绝缘基态,其具有不等价的Ni位点。在$N=3$之外,受限的LaNiO $_3$板经历通过半半金属相的金属到绝缘体的转变,其中传导源自界面。反铁磁的安排允许在设计的人工混合相的双层和单三角层带结构的图案相结合。
2014-03-10 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Magneto-Ferroelectric Interaction in Superlattices: Monte Carlo Study of Phase Transitions
本文用蒙特卡罗模拟研究了磁性层和铁电层交替形成的超晶格中的相变。研究了温度、外磁场、外电场、界面磁电耦合对相变的影响。在这项工作中的磁性层被建模为简单的立方晶格与海森伯自旋的薄膜。$\pm{1}$的电极化被分配在铁电层中的简单立方晶格位置处。计算了相变温度、层间磁化强度、层间极化强度、磁化率、内能、界面磁化强度和极化强度,给出了不同耦合作用和场值下层间磁化强度和极化强度随温度的变化关系,还介绍了平均场论,并与MC结果进行了比较.
2018-12-29 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Modulation of charge-density waves by superlattice structures
我们讨论了在确定电荷密度波(CDW)的周期电子相关性和一个潜在的超晶格结构之间的相互作用,通过考虑一个一维哈伯德模型与排斥(U>0)和自由(U=0)的网站重复(非随机)的模式。利用有限体系(最多120个格点)的密度矩阵重整化群对角化方法计算了基态的电荷密度关联函数和结构因子。调制周期仍然可以通过有效费米波矢、k_F* 和密度来预测,并且我们已经发现它对电子(或空穴)掺杂更加敏感,这既是因为从q*=0到π所需的密度范围窄,也是因为尖锐的2k_F*-4k_F* 跃迁;这些特征使得CDW在异质结构中的实际应用比在均质系统中更通用。
2006-04-22 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Measuring spin correlations in optical lattices using superlattice potentials
提出了两种利用超晶格势研究光晶格中原子的短程和长程自旋关联的实验方法。第一种方法是通过占据新的振动基态,将基础晶格的周期性绝热加倍,以探测费米子(玻色子)的邻近单重态(三重态)相关性。第二种方法利用时间依赖的超晶格势产生自旋相关的运输由任何数量的规定的晶格站点,并探测器的相关性所产生的双重占用的网站的数量。对于实验相关参数,我们演示了这两种方法如何产生大的签名的反铁磁(AF)的相关性强排斥费米子原子在一个Single Shot的实验。最后,我们展示了如何这种方法也可以应用于探测d-波配对,一个可能的基态候选人的掺杂排斥哈伯德模型。
2011-05-23 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el quant-ph
Tunable Interlayer Charge-transfer States in MoSe$_2$/WS$_2$ Moiré Superlattices
University of California at Berkeley(加州大学伯克利分校);Lawrence Berkeley National Laboratory(劳伦斯伯克利国家实验室);The University of Texas at Austin(德克萨斯大学奥斯汀分校);National Institute for Materials Science(物质材料研究机构)
研究通过第一性原理计算和光学反射光谱,揭示了MoSe₂/WS₂莫尔超晶格中层间电荷转移态的可调谐特性及关联电荷有序态的形成。
2026-05-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el