Electronic interaction $U_{pp}$ on oxygen $p$ orbitals in oxides: Role of correlated orbitals on the example of UO$_2$ and TiO$_2$
本研究针对UO₂和TiO₂两种氧化物，计算了不同轨道间的有效电子相互作用数值，分析了氧p轨道电子相互作用Uₚₚ对光谱和结构性质的影响，发现其作用依赖关联轨道定义，Wannier函数可得到更符合物理的结果。
2023-06-19 cond-mat.str-el
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
Electronic origin of magnetic and orbital ordering in insulating LaMnO_3
我们导出了绝缘LaMnO_3的自旋-轨道模型，该模型满足Mn^{3+}离子S=2自旋的SU（2）对称性。它包括完全的e_g和t_{2g}超交换，这是由立方对称的Mn^{2+}多重态结构引起的，以及Jahn-Teller诱导的轨道相互作用。我们证明了LaMnO_3中所观察到的磁有序是由纯粹的电子机制所稳定的，这是由于e_g-超交换作用，并首次对所观察到的转变温度和各向异性交换作用提供了定量解释。
1998-05-01 cond-mat.str-el
The low-energy electronic structure and the orbital magnetism in NiO
用准原子方法计算了NiO中Ni ~（2+）离子的轨道和自旋矩。在磁有序状态下，0.46 μ B的轨道磁矩在0 K时约为总磁矩（2.45 μ B）的20%。对于这个结果，与最近的实验发现的轨道矩，考虑到原子内的自旋轨道耦合是必不可少的。PACS：75.25。+ z，75.10.Dg关键词：晶化电场，三维氧化物，磁性，NiO
2004-12-17 cond-mat.str-el
Evidence for electronic phase separation between orbital orderings in SmVO3
我们报告的证据相共存的SmVO $_3$的不同对称性的轨道排序的高分辨率X射线粉末衍射。相共存是由钒自旋在130K附近的反铁磁有序触发的，低于200K附近的初始轨道有序。相共存是由于钐的中间离子尺寸耦合到交换限制在钒自旋有序。
2005-11-30 cond-mat.str-el
Imprinting and driving electronic orbital magnetism using magnons
磁振子作为磁性材料最基本的激发态，近年来已成为电、热操纵和自旋输运的重要工具，磁振子场被认为是现代自旋电子学的支柱之一。另一方面，轨道电子学利用电子的轨道自由度，而不是它们的自旋，在结构复杂的材料中，它成为有效设计电流和角动量重新分配的强大平台。在这里，我们发现了一种方法来桥接世界的磁振子和电子轨道磁性，这起源于标量自旋手征的基本耦合，固有的磁振子，在固体中的轨道自由度。我们表明，这可以导致有效的产生和运输的电子轨道角动量的磁振子，从而开辟了道路相结合的磁振子和轨道电子学的功能，以他们的共同利益，在自旋电子学的应用领域。
2020-12-07 cond-mat.str-el
Electronic structure and spin dynamics of ACo2As2 (A=Ba, Sr, Ca)
采用密度泛函理论结合动力学平均场论理论，研究了钴磷属元素化合物ACo 2As 2（A=Ba，Sr，Ca）顺磁态的电子结构、电荷和自旋动力学.与它们的铁对应物相比，这些钴磷属化合物具有三维电子结构和强铁磁低能自旋激发。Co的3d eg轨道在费米能级附近占据主导地位，并且具有比Co的3d t2 g轨道更强的电子关联强度。整体的电子关联强度比铁砷化物弱得多，然而，最强关联的Co 3d x2-y2轨道，特别是在CaCo 2As 2中，具有与铁砷化物中的Fe 3d t2 g轨道相当的电子关联强度。ACo_2As_2（A=Ba，Sr，Ca）具有相似的电子结构，其导带主要为Co 3d x_2-y_2轨道，在布里渊区拐角处接近Van Hove奇点，这促进了铁磁低能自旋激发。CaCo_2As_2中Co_3dx_2-y_2轨道的强电子关联强度和与Van Hove奇点的紧密接近是导致其独特的A型反铁磁有序的原因，这是由于其最近邻Co-Co距离的增加和As离Co面高度的显著降低.相比之下，尽管大量的铁磁低能自旋激发，BaCo 2As 2和SrCo 2As 2保持顺磁性下降到非常低的温度，因为Co 3d x2-y2轨道具有较弱的电子相关强度，并进一步远离范霍夫奇点。
2018-09-23 cond-mat.str-el
Ground state, electronic structure and magnetism of LaMnO3
我们计算了LaMnO 3中的离散低能电子结构，该结构起源于Mn ~（3+）离子中强关联3d 4电子系统的类原子态。我们考虑了很强的原子内关联，晶体场相互作用和原子内自旋轨道耦合。在量子原子固态理论（QUASST）的统一描述下，我们计算了LaMnO_3的磁性和顺磁性。我们的研究表明，原子内的自旋轨道耦合和轨道磁性是不可缺少的物理充分描述的电子和磁性的LaMnO 3。关键词：3d氧化物，晶场，自旋轨道耦合，LaMnO 3 PACS：71.70Ej，75.10Dg
2004-03-29 cond-mat.str-el
Spin-orbit coupling controlled $J=3/2$ electronic ground state in 5$d^{3}$ oxides
自旋和轨道自由度的纠缠驱动了新的量子和拓扑物理态的形成。发现新的自旋-轨道纠缠基态和物质的涌现相需要实验探测相关的能量尺度和应用合适的理论模型。本文报道了过渡金属氧化物Ca $_3$ LiOsO $_6$和Ba $_2$ YosO $_6$的共振非弹性X射线散射测量。我们调用了一个中间耦合的方法，包括自旋轨道耦合和电子-电子相互作用的基础上，甚至揭示了基态的$5d^3$为基础的化合物，这一直是难以捉摸的在以前的应用模型，是一个新的自旋轨道纠缠J=3/2电子基态。这项工作揭示了5维系统中自旋轨道控制的基态的多样性，为寻找物质的自旋轨道控制相开辟了新的领域。
2016-10-07 cond-mat.str-el
Entropy and electronic orders of the three-orbital Hubbard model with antiferromagnetic Hund coupling
多轨道Hubbard系统中的反铁磁Hund耦合导致轨道冻结和相关的超导不稳定性，以及在奇数轨道的情况下的独特的复合订单。虽然半满三轨道模型的富相图最近已被详细探讨，掺杂系统的性质仍有待澄清。在这里，我们通过计算半填充模型的熵来补充以前的研究，该模型表现出轨道冻结区域的增加和复合有序相的抑制。掺杂相关相图表明，复合有序态可以稳定在掺杂的莫特制度，如果传统的电子秩序被抑制的挫折。虽然反铁轨道序占主导地位的填充范围$2\lesssim n \le 3$，和铁轨道序的强相互作用区域的$1\lesssim n < 2$，我们发现一个非常高的$T_c$周围$n=1.5$（四分之一填充）的超导性。在掺杂体系中，轨道冻结交叉与超导电性之间也存在着密切的联系。
2020-07-09 cond-mat.str-el
Exact singlet bond ground states for electronic models
我们提出了几个具有精确基态的一维和二维电子模型。这些模型的基态波函数表示的“单重键”功能组成的单极和离子配置。模型的哈密顿量包括电子的关联跳跃、电子对跳跃项和自旋相互作用。其中一个一维模型证明了平移对称性的自发破缺。我们还研究了描述有和没有非对角长程序的相位之间的过渡点的模型。
1999-11-28 cond-mat.str-el
Can Orbital-Selective Néel Transitions Survive Strong Nonlocal Electronic Correlations?
研究在强非局域电子关联下实现轨道选择性Néel相变（OSNT）的可能性，基于双轨道Hubbard模型证明在无Hund耦合时OSNT可从弱到强耦合区存在，并揭示其不同机制，为自旋-轨道电子学材料搜索提供策略。
2024-01-13 cond-mat.str-el
Ferromagnetic ground state of an orbital degenerate electronic model for transition-metal oxides: exact solution and physical mechanism
本文给出了过渡金属氧化物一维电子模型在强耦合极限下的精确基态解。该模型包含了巡游电子的双简并轨道以及巡游电子与局域自旋之间的Hund耦合。证明了对于任何电子密度，基态都是完全铁磁体。我们的模型为窄带系统中的金属铁磁性提供了一个严格的例子。讨论了铁磁性的物理机制及其与高维系统如R $_{1-x}$ X $_x$ MnO $_3$的关系。由于巡游电子的轨道简并性，在单带情况下，超交换耦合可以是铁磁而不是反铁磁。
1998-10-21 cond-mat.str-el
Correlated electronic structure, orbital-dependent correlations, and Lifshitz transition in tetragonal FeS
采用密度泛函加动力学平均场方法（DFT+DMFT），在电荷密度上具有完全自洽性，研究了电子关联对体相FeS的电子结构、磁性、轨道相关能带重整化和费米面的影响.我们对顺磁性FeS的$P_4/nmm$晶体结构进行了直接的结构优化，优化的参数是晶格常数$a$和原子S的内坐标$z_\mathrm{S}$。我们的研究结果表明，FeS的电子结构和磁性的异常敏感性，其晶体结构的细节。膨胀的晶格体积后，我们观察到一个显着的变化的FeS的电子结构，这是与一个完整的重建费米表面拓扑结构（Lifshitz过渡）。这一行为归因于与Fe $t_2$轨道相关的Van Hove奇异性在费米能级上的$M$点处的相关诱导位移。Lifshitz相变伴随着局部磁矩的显著增长和强轨道选择相关的出现。它被看作是一个明显的异常（“扭结”），在总能量膨胀的晶格，与显着增强的压缩性。这种行为是伴随着一个依赖于轨道的局部矩的形成，从巡回的Fe $3d$电子的局部轨道选择矩行为的交叉。虽然表现出弱的有效质量增强的Fe $3d$状态$m^*/m \sim 1.3-1.4$，相关效应揭示了强烈的影响的位置上的范霍夫奇异性在$M$点，这意味着复杂的相互作用之间的电子相关性和带结构效应的FeS。
2019-05-29 cond-mat.str-el
Spin-orbit excitations and electronic structure of the putative Kitaev magnet $α$-RuCl$_3$
具有强自旋-轨道耦合的莫特绝缘体已经被提出来容纳非常规的磁态，包括Kitaev量子自旋液体。4 $d$系统$α$ -RuCl $_3$最近被认为是Kitaev系统的候选者，在磁散射实验中有不寻常的自旋激发的证据。我们应用光学光谱和拉曼散射相结合的方法来研究这种材料的电子结构。我们的测量揭示了一系列的轨道激发涉及本地化的总角动量态的Ru离子，这意味着强的自旋-轨道耦合和电子-电子相互作用共存于这种材料。这些功能的分析使我们能够估计的自旋轨道耦合强度，以及其他参数描述的本地电子结构，揭示了一个明确的层次结构内的Ru $d$状态的能量尺度。通过比较我们的实验结果与密度泛函理论的计算，我们还澄清了光学响应的整体特征。结果表明，$α$ -RuCl $_3$是研究蜂窝晶格上自旋轨道耦合磁性的理想材料体系。
2016-03-09 cond-mat.str-el
Eliminating Orbital Selectivity from the Metal-Insulator Transition by Strong Magnetic Fluctuations
轨道选择性电子行为是多轨道体系中强电子关联的最显著表现之一。一个突出的例子是轨道选择性莫特跃迁（OSMT），其特征在于某些轨道中的定域电子和其他轨道中的巡回电子共存。二维和三维系统中的OSMT的最新理论描述是基于对由动力学平均场论或从自旋方法提供的电子关联的局部非微扰近似。在这项工作中，我们超越了这个本地图片，并专注于空间集体电子波动的OSMT上的效果。为此，我们考虑了一个半满的Hubbard-Kanamori模型的立方晶格上的两个轨道，具有不同的带宽。我们发现，在这个系统中固有的强磁场波动，防止OSMT和有利于Néel转变，发生在相同的临界温度的两个轨道。
2022-08-26 cond-mat.str-el
Spin-orbit-entangled electronic phases in 4$d$ and 5$d$ transition-metal compounds
由于自旋轨道耦合和电子相互作用的相互作用，含有$4d$和$5d$过渡金属离子的复合氧化物最近成为关联电子物理中的一个新的范例。对于$4d$和$5d$离子，自旋-轨道耦合$ζ$可以大到0.2-0.4 eV，这与诸如Hund耦合$J_{\rm H}$、非立方晶场分裂$Δ$和电子跳跃幅度$t$的其它相关参数相当并且经常超过其它相关参数。这就产生了各种自旋-轨道纠缠自由度，关键是它们之间的非平凡相互作用取决于$d$ -电子构型、化学键和晶格几何形状。奇异的电子相经常出现，包括自旋轨道辅助的莫特绝缘体，量子自旋液体，激子磁性，多极有序和相关的拓扑半金属。本文选择性地综述了$4d$和$5d$过渡金属化合物中出现的一些最有趣的自旋轨道纠缠相。
2021-02-04 cond-mat.str-el
Correlation effects and hidden spin-orbit entangled electronic order in parent and electron-doped iridates Sr$_2$IrO$_4$
高T $_c$铜酸盐的类似物长期以来一直在过渡金属氧化物中寻找。由于强的自旋-轨道耦合（SOC），$5d$钙钛矿铱酸盐Sr $_2$ IrO $_4$表现出与铜酸盐非常相似的低能电子结构。超导态是否存在，就像铜氧化物一样，需要理解相关的自旋轨道纠缠电子态。最近的实验发现，在母体和电子掺杂的铱酸盐中隐藏着秩序，其中一些与铜酸盐有惊人的相似之处，包括费米表面口袋，费米弧和赝能隙。本文研究了从能带理论导出的五轨道模型中的关联效应和无序效应。我们发现，实验观察结果是一致的$d$波自旋轨道密度波顺序，打破了一个联合的双重自旋轨道旋转的对称性，其次是晶格平移。当电子在Ir原子之间跳跃时，由于自旋过程，存在Berry相和元胞自旋通量，类似于量子自旋霍尔绝缘体中的位间SOC。相关的交错循环$J_\text{eff}=1/2$自旋电流可以通过自旋电子学中的自旋电流检测的先进技术来探测。这种电子秩序可以自发地从空间扩展的铱$5d$轨道之间的位间库仑相互作用中出现，将金属态转变为电子掺杂的准2D狄拉克半金属，这对最近的实验所建议的可能的超导态具有重要意义。
2017-10-25 cond-mat.str-el
Extended regime of coexisting metallic and insulating phases in a two-orbital electronic system
本文研究双轨道四分之一填充模型中密度-密度相互作用驱动的金属-绝缘体相变，发现非局域集体涨落导致金属态与莫特绝缘态在宽泛相互作用范围内亚稳共存，揭示了非局域关联对多轨道强关联体系电子性质的关键影响。
2023-05-28 cond-mat.str-el
Orbital ordering in the geometrically frustrated MgV$_2$O$_4$: \emph{Ab initio} electronic structure calculations
根据最近对MgV $_2$ O $_4$的有趣的实验工作，我们采用密度泛函理论研究了不同的相互作用参数在决定其电子和磁性方面所起的关键作用.在反铁磁（AFM）耦合的存在下，强库仑关联是负责绝缘基态。在基态，$d_{xz}$和$d_{yz}$轨道是有序的，并且链内钒离子是反铁磁耦合的。计算给出了小的自旋轨道耦合（SOC），其提供了$\sim11.3^0$相对于z轴的磁矩的倾斜。在弱SOC和强交换耦合的情况下，实验观察到的小磁矩和低AFM转变温度似乎是由于自旋涨落引起的几何阻挫的活性。
2011-09-14 cond-mat.str-el
Spin correlated electronic state on the surface of a spin-orbit Mott system (Layered Iridates)
二维电子系统的新相是由新的表面或界面修饰的电子结构引起的，在材料科学中引起了极大的兴趣。我们利用光电子能谱表明，近表面的电子结构的体绝缘铱酸盐Sr $_3$ Ir $_2$ O $_7$位于附近的金属-莫特绝缘体过渡表现出弱的金属性表示有限的电子光谱重量在费米能级。表面电子表现出独特的自旋结构，由自旋轨道，库仑相互作用和表面量子磁性的相互作用，不同于拓扑绝缘体状态。我们的研究结果表明，一个新的准二维相互作用电子表面基态的实验实现，打开了大门，奇异的量子纠缠和输运现象的铱基氧化物器件。
2014-03-11 cond-mat.str-el
Crucial role of out-of-plane Sb-$p$ orbitals in Van Hove singularity formation and electronic correlation for superconducting Kagome metal CsV$_3$Sb$_5$
利用第一性原理密度泛函理论计算了可果美超导金属CsV $_3$ Sb $_5$的电子结构和相互作用参数.基于最大定域Wannier函数方法对紧束缚参数的系统分析表明，离面Sb $^{\rm out}$ - $p$轨道是完整描述该材料在费米能级附近$M$点处已知的三种Van Hove奇异结构的关键元素.此外，相关强度也主要由Sb $^{\rm out}$ - $p$状态决定。基于约束无规相位近似，我们发现Sb $^{\rm out}$ - $p$轨道的屏蔽效应对在位和位间相互作用参数都有显著的影响.由于这种以前未被注意到的轨道状态的作用可以通过面外晶格参数进行调整或控制，我们研究了电子结构，特别是Van Hove奇点的演化作为应变和压力的函数，这可以作为有用的旋钮来控制材料性能。
2022-03-17 cond-mat.str-el
Composite electronic orders induced by orbital Kondo effect
在大量的稀土和锕系元素体系中，近藤效应通过使自旋处于局域电子自旋和传导电子自旋之间而抑制磁有序。然而，在轨道自由度的存在下，会出现由近藤效应引起的奇异电子有序。轨道近藤效应可以共同形成对角和非对角（超导）有序。由于导带中的粒子-空穴对称性，这些阶都是简并的，形成宏观SO（5）多重态。本文讨论了与每格$f$电子数为偶数的Pr $^{3+}$和U $^{4+}$体系有关的电子序理论的最新进展。在超导秩序中，每个导电电子对都与局部自由度耦合，形成具有交错空间图案的复合实体。准粒子谱最好解释为与费米能级共振态的虚拟杂化。在复合序的背景下讨论了URu $_2$ Si $_2$在隐序状态下的可能序参量.简要讨论了高温超导体的均匀奇频配对和SO（5）理论等有关问题。
2016-08-14 cond-mat.str-el
Electronic States and Possible Origin of the Orbital-Glass State in a Nearly Metallic Spinel Cobalt Vanadate: An X-ray Magnetic Circular Dichroism Study
我们用X射线吸收光谱（XAS）、X射线磁性圆二色性（XMCD）和随后的组态相互作用团簇模型计算研究了轨道玻璃态（短程轨道有序）尖晶石钒酸盐Co $_{1.21}$ V $_{1.79}$ O $_{4}$的轨道状态。从的XMCD谱的符号，它被发现，自旋磁矩的Co离子是平行于所施加的磁场和V离子的反平行于它，与中子散射研究一致。结果表明，在八面体位置的过量的钴离子采取三价低自旋状态，并诱导一个随机电位的V亚晶格。V离子的轨道磁矩虽然有限，但很小，这表明有序轨道主要由实数轨道组成。
2018-02-20 cond-mat.str-el
New possibility of the ground state of quarter-filled one-dimensional strongly correlated electronic system interacting with localized spins
数值研究了一维四分之一填充强关联电子与局域$S=1/2$自旋反铁磁相互作用系统的基态性质。结果表明，电荷有序态是显着稳定的引入相对较小的耦合与本地化的自旋。当耦合变大时，自旋自由度和电荷自由度表现得相当独立，铁磁性得以实现。在强电子相互作用下，铁磁性与电荷有序性共存。结果表明，这种电荷有序性很容易被磁场控制，从而产生巨负磁电阻效应，并讨论了这种效应与酞菁化合物的关系。
2005-04-28 cond-mat.str-el
Spin-orbit coupling and strong electronic correlations in cyclic molecules
在原子中，自旋轨道耦合（SOC）不能使角动量高于最大值或低于最小值。在这里，我们表明，这不一定是从纳米级结构，包括多核配位复合物，材料与装饰晶格，或表面原子的材料。在这样的环状分子中，电子自旋耦合到分子周围的电流。对于奇重对称分子（例如，奇数元环）的SOC是高度类似于原子的情况下，但偶数倍对称分子的每个角动量状态可以提高和降低。这些差异的出现是因为对于奇数倍对称分子，最大和最小分子轨道角动量状态是时间反演共轭的，而对于偶数倍对称分子，它们是相同单一状态的别名。我们表明，从第一性原理计算，在合适的分子，这个分子SOC是大的，相比前线分子轨道之间的能量差。最后，我们表明，当电子相关性很强，分子SOC可以引起高度各向异性的交换相互作用，并讨论如何这可能导致有效的自旋模型与罗盘哈密顿。
2017-03-01 cond-mat.str-el
Lattice relaxation, electronic screening, and spin and orbital phase diagram of LaTiO$_3$/SrTiO$_3$ superlattices
采用LDA $+U$密度泛函理论和Hartree-Fock有效哈密顿量计算相结合的方法研究了LaTiO $_3$ /SrTiO $_3$超晶格中的晶格弛豫效应.我们发现在近La区域的TiO $_6$八面体的明显（$\sim 0.1$-0.2 μ m）畸变。所得屏蔽实质上改变Ti $d$ -电子密度。紧束缚适合弛豫晶格能带结构，结合Hartree-Fock计算得到的模型，揭示了一种新的相位与$xy$轨道顺序，这不会发生在散装LaTiO $_3$，或在假设的非弛豫结构。
2006-01-04 cond-mat.str-el
Effect of pressure on the electronic and magnetic properties of CdV$_2$O$_4$: Density functional theory studies
采用从头计算方法研究了压力对CdV $_2$ O $_4$电子和磁性的影响.库仑关联和自旋轨道耦合在决定化合物的结构、电子和磁性方面起着重要的作用。V离子的总磁矩为$\sim$ 1.3 $μ_B$，与z轴的夹角为$\sim$ 9.5度。在四方相中，基态是轨道有序态，其中V $d_{xz}$和$d_{yz}$客体主要占据在相邻的位置。本文预测了随着压力的增加，从轨道有序绝缘体到轨道有序金属再到轨道无序金属的电子相变。在35 GPa以上压力下，Hubbard带的上、下展宽导致金属-绝缘体转变。本文所用的简单平均场理论能够描述反铁磁转变温度随压力的变化，这表明该方法在研究类似几何阻挫系统的磁行为中是适用的。
2012-07-26 cond-mat.str-el
Carrier localization and electronic phase separation in a doped spin-orbit driven Mott phase in Sr3(Ir1-xRux)2O7
对许多强自旋轨道耦合的5d过渡金属氧化物绝缘体的兴趣源于将它们的电子结构映射到J=1/2 Mott相。希望之一是建立它们的Mott母态，并探索这些系统在载流子掺杂后实现新电子态的潜力。然而，一旦掺杂，很少有人了解他们的库仑相互作用U相对于他们的强相关的3d电子表兄弟的作用。在这里，我们表明，在空穴掺杂的候选人J=1/2莫特绝缘体，载流子保持本地化的纳米级相分离的基态。局部区域和巡回区域之间的相互作用发生了一个双金属-绝缘体转变，稳定了临界区域以外的反铁磁金属相。我们的研究结果表明，掺杂的5d-和3d-电子莫特系统之间的一个令人惊讶的平行，并建议通过附近的电子相或直接的载流子本地化，U是必不可少的，这个掺杂的自旋轨道莫特绝缘体的载流子响应。
2014-03-14 cond-mat.str-el
A parity-breaking electronic nematic phase transition in the spin-orbit coupled metal Cd$_2$Re$_2$O$_7$
强的电子相互作用可以驱动金属系统向各种众所周知的电子破碎相发展，但是具有强自旋轨道耦合的相关金属的不稳定性直到最近才开始被探索。利用空间分辨二次谐波光学各向异性测量方法，我们发现了金属烧绿石Cd $_2$ Re $_2$ O $_7$中物质的多极双相.像以前发现的电子双极相，这种多极相自发地打破旋转对称性，同时保持平移不变性。然而，它具有在空间反演下为奇数的显着性质，这仅在存在自旋轨道耦合的情况下才允许。通过研究多极子序参量的临界行为，我们发现它驱动Cd $_2$ Re $_2$ O $_7$在200开尔文附近的热相变，并诱导宇称破缺晶格畸变作为二级序。
2017-04-24 cond-mat.str-el
Comparing the effective enhancement of local and non-local spin-orbit couplings on honeycomb lattices due to strong electronic correlations
本文研究了单带和双带蜂窝晶格模型中电子关联和自旋轨道耦合的相互作用。关于SOC的两个模型之间的主要区别在于，在单带情况下，SOC是在$p_z$轨道的基础上的纯非局部项，而在以$p_x$和$p_y$作为基函数的双带情况下，SOC是纯局部项。为了掌握非局域自旋轨道耦合的相关效应，我们采用TRILEX方法，允许计算非局域贡献的自能近似。对于两带的情况下，我们应用动力学平均场论。与以前的研究一致，我们发现，在我们的研究中的所有参数值，相关性的自旋轨道耦合强度的影响是裸有效SOC参数增加。然而，这种增加在非本地比在本地SOC的情况下弱得多。关于TRILEX方法，我们介绍了SU（2）对称性破缺计算的必要公式。
2021-11-08 cond-mat.str-el
Influence of electronic correlations on orbital polarizations in the parent and doped iron pnictides
轨道极化和电子关联是理解多轨道FeAs基超导体正常态和超导性质的两个基本方面。在这封信中，我们提出了一个系统的研究铁磷属元素的轨道极化从弱到强库仑相关的KRSB方法。LaFeAsO的双轨道模型的磁相图清楚地表明，在很宽的掺杂范围内存在具有相当大的轨道极化的条纹状反铁磁金属相。在中间关联区，轨道极化发生反转，小的晶场分裂增强了轨道密度波阶。
2011-06-17 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
The influence of Coulomb Correlations and Spin-Orbit Coupling in the electronic structure of double perovskites Sr$_2$XOsO$_6$ (X$=$Sc, Mg)
我们利用基于密度泛函理论和动力学平均场理论的从头计算方法研究了最近发现的双钙钛矿结构Sr $_2$ XOsO $_6$（X $=$ Sc，Mg）的反铁磁绝缘态，阐明了电子关联和自旋轨道耦合之间的相互作用. Sr $_2$ XOsO $_6$（X $=$ Sc，Mg）的结构细节诱导了增强局域电子关联的带变窄效应。Sr $_2$ ScOsO $_6$中Os的半满$5d^3$轨道属于磁有序关联区，自旋-轨道耦合对其影响很小。Sr $_2$ MgOsO $_6$中Os的电子构型$5d^2$对电子相关性的响应不同，在相同的电子相互作用强度下，促进比Sr $_2$ ScOsO $_6$更少的局域态。我们发现，列入自旋轨道耦合驱动器的Sr $_2$ MgOsO $_6$绝缘行为，并促进了大的趋势，在形成轨道磁化反平行的自旋矩。AFM态的形成与Sr $_2$ XOsO $_6$（X $=$ Sc，Mg）顺磁溶液中相关Hubbard带的证据有关。
2016-11-20 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Cooperative Effect of Electron Correlation and Spin-Orbit Coupling on the Electronic and Magnetic Properties of Ba2NaOsO6
通过第一性原理密度泛函理论计算和八面体晶场中Os7+（d1）离子的自旋轨道耦合态分析，研究了立方双钙钛矿Ba2NaOsO6的电子和磁性. Ba_2NaOsO_6的绝缘行为是由电子关联和自旋轨道耦合共同作用的结果。这种协同效应不仅是负责在Ba 2 NaOsO 6的轨道有序的情况下，但也为一个小的磁矩和弱的磁各向异性在Ba 2 NaOsO 6。
2007-01-18 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
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
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
Role of orbital selectivity on crystal structures and electronic states in BiMnO$_3$ and LaMnO$_3$ perovskites
相关的氧化物，如BiMnO $_3$和LaMnO $_3$，显示出复杂的电子相关性和晶体结构的相互作用，表现出多个一阶相变，一些没有明确的序参量。这种温度依赖性的电子结构的相互作用在附近的莫特转变的定量理论描述仍然是一个挑战。在这里，我们解决这个问题，同时考虑结构和电子自由度，在自洽的密度泛函理论与嵌入式动态平均场论。我们的研究结果表明，存在的新的电子状态，其特征在于共存的绝缘，半金属和金属轨道。这种状态与共振X射线散射一致。我们还表明，电子熵起着决定性的作用，在电子和结构相变。通过自洽确定的电子状态和相应的晶体结构，我们表明，这些阶段的温度演化可以从第一性原理定量解释，从而证明了预测能力的理论方法的结构和电子性能。
2022-12-09 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Exact ground state for 1D electronic models
我们找到了线性链上两个电子模型的精确基态。第一个模型描述了铁磁-反铁磁转变点的半填充电子系统。在单重态基态中，自旋双螺旋子表现出巨螺旋磁序，螺旋周期等于系统尺寸。第二个电子模型描述了基态具有巨大的螺旋非对角长程序，因此，超导的点。我们认为具有巨螺旋序（铁磁或非对角）的基态的形成是随后铁磁性和超导电性被破坏的可能情况。
1999-11-20 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Electronic correlation-driven orbital polarization transitions in the orbital-selective Mott compound Ba$_2$CuO$_{4-δ}$
最近发现的BaPDMATHABMM $_{4-δ}$超导体费米能级附近的电子态主要由$d_{x^2-y^2}$和$d_{3z^2-r^2}$轨道组成。利用动力学平均场理论，以Lanczos方法为杂质求解器，研究了模拟Ba $_2$ CuO $_{4-δ}$在富空穴区低能物理的有效双轨道Hubbard模型的电子关联效应和轨道极化.发现空穴过掺杂$_{4-δ}$与$3d^8$（$^{3+}$）在半填充时处于轨道选择性Mott相（OSMP），当电子填充接近$n_e\sim 2.5$时，BaPDMATHABMMCuOPDMATHABMN仍保持典型的双轨道特征，这与空穴掺杂实验结果非常接近，从而产生了高$T_c$超导电性.我们还得到了在OSMP中轨道极化是非常稳定的，多轨道关联可以驱动轨道极化跃迁。这些结果表明，在空穴过掺杂BaPDMATHABMM CuO $_{4-δ}$中，OSMP物理和轨道极化、局域磁矩、自旋或轨道涨落仍然存在。我们建议，我们目前的结果也适用于Sr $_2$ CuO $_{4-δ}$和其他双轨道铜酸盐，需要一个非常规的多轨道超导方案中的空穴过掺杂高$T_c$铜酸盐。
2021-06-16 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Cooperative effects of lattice and spin-orbit coupling on the electronic structure of orthorhombic SrIrO3
正交SrIrO 3进行应变显示可调的传输特性。基本的对称性保持不变，这些属性与IrO 6八面体倾斜。采用第一性原理方法，讨论了晶场、自旋轨道耦合和库仑关联对可比相互作用长度尺度的影响。虽然倾斜诱导t2 g-eg晶体场分裂和带变窄，自旋轨道耦合诱导部分分裂的杰夫带呈现SrIrO 3的半金属基态。的SOC增强杂化的Ir-O轨道，作为一个解释，为什么临界哈伯德相关强度增加，增加SOC的强度在SrIrO 3诱导绝缘相。
2015-07-21 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Magnetic and Electronic Properties of Spin-Orbit Coupled Dirac Electrons on a $(001)$ Thin Film of Double Perovskite Sr$_2$FeMoO$_6$
我们提出了一个相互作用模型的应变$(001)$原子层的电子和磁性行为的Sr $_2$ FeMoO $_6,$，它显示了室温亚铁磁性和磁电阻与潜在的自旋电子学应用在散装。我们发现，在钼4 $d$壳层的强自旋-轨道耦合引起一个强大的亚铁磁态与紧急自旋极化的电子结构组成的平带和四个大规模或无质量的狄拉克色散。基于自旋波理论，我们证明了磁序在很宽的掺杂范围内保持不变，从而有可能探索平带物理，例如电子掺杂Sr $_{2-x}$ La $_{x}$ FeMoO $_6.$中的维格纳结晶
2020-05-04 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Effects of spin-orbit interaction on magnetic and electronic structures in antiferromagnetic LaFeAsO
采用第一性原理密度泛函方法，考虑自旋轨道相互作用，研究了LaFeAsO的单条纹型反铁磁（AFM）相的磁性和电子结构.我们表明，纵向有序（LO），其中Fe磁矩是平行或反平行的平面内AFM有序矢量是较低的能量比横向有序（TO），与中子衍射实验吻合得很好。计算出的LO和TO之间的能量差约为0.1 meV/Fe原子，表明LO将在低于约1 K的温度下占主导地位。我们还表明，自旋-轨道相互作用分裂简并带在一些高对称点的布里渊区约60 meV，取决于空间方向的Fe磁矩。
2016-12-27 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Electronic ground state of MnB$_{4}$
最近的研究涉及四硼化物材料MnB $_4$的电子和磁性基态性质。然而，到目前为止，基态性质还不能明确地确定。因此，在这里，我们提出了一个实验研究的单晶MnB $_4$的电阻率和磁化强度的测量。为此，我们开发了一种样品架，可在这些非常小的（$\sim$\，100\，$μ$ m）样品上进行四点交流电阻率测量。与我们的数据，我们建立了电子基态的MnB $_4$本质上是一个伪隙系统，在最近的能带结构计算一致。此外，我们证明了该材料既没有显示出磁有序，也没有从磁有序状态附近产生的行为，这种方式反驳了以前的说法。
2016-10-31 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Intrinsic versus extrinsic orbital and electronic reconstructions at complex oxide interfaces
绝缘体LaAlO $_3$和SrTiO $_3$之间的界面容纳了二维电子液体（2DEL）--一种表现出超导性以及磁性和相关性的指示的高迁移率电子系统。虽然这种旗舰氧化物异质结构显示出电子应用的前景，但2DEL的起源和微观特性仍不清楚。不确定性仍然存在，部分原因是这种纳米级掩埋界面的电子结构难以探测，并且由于氧空位的可变存在以及局域和离域电荷的共存而加剧。这些各种各样的并发症已经排除了在该接口处进行内在电子和眼眶重建的决定性测试。在这里，我们克服了以前的困难，通过开发一个界面分析的基础上，固有的界面敏感的共振x射线反射。我们发现一个高的电荷密度为0.5电子每界面单元电池的样品以上的临界LaAlO $_3$厚度，并提取的深度依赖的轨道和电子重建附近的掩埋界面。我们发现，大多数的重建现象被限制在2个单位细胞的接口，我们量化的氧空位显着影响电子系统。我们的研究结果提供了强有力的支持，极性诱导的电子重构的存在，明确区分其影响的氧空位。
2021-06-22 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Theoretical Analysis of Electronic and Magnetic Properties of NaV$_2$O$_4$: Crucial Role of the Orbital Degrees of Freedom
利用从第一性原理电子结构计算中得到的实际低能模型参数，我们讨论了正交晶系NaV $_2$ O $_4$的准一维行为的起源，它由共边VO $_6$八面体的双链组成.我们认为，几何方面单独不能解释实验观察到的电子和磁性的各向异性的NaV $_2$ O $_4$。相反，我们将NaV $_2$ O $_4$的独特行为归因于一种特殊类型的轨道排序，它尊重正交$Pnma$对称性。这种轨道排序将所有的$t_{2g}$态分为两种类型：“定域”态和对称的“离域”态，定域态相对于镜面反射$y \rightarrow -$ $y$是反对称的。因此，NaV $_2$ O $_4$可被分类为双交换系统。形成金属带的对称轨道的方向取向似乎足以解释原子间磁相互作用的准一维特征和电阻率的各向异性。
2012-06-27 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Orbital disproportionation of electronic density - a universal feature of alkali-doped fullerides
碱金属掺杂的富勒烯化合物A $_n$ C $_{60}$在A= Li、Na、K、Rb、Cs和掺杂度$n=1-5$的函数中显示出非常宽的电子相范围。虽然强电子相关性的存在是公认的，最近的调查也给出了证据的动态扬-泰勒不稳定性的绝缘和金属相的A $_3$ C $_{60}$。为了揭示这些相互作用在富勒烯甚至$n$的相互作用，我们解决了电子阶段的$_4$ C $_{60}$与准确的多体计算在一个现实的电子模型，包括所有基本的相互作用提取的第一原则。我们发现在这些材料中也总是存在Jahn-Teller不稳定性。更值得注意的是，与强关联的A $_3$ C $_{60}$形成鲜明对比，A $_4$ C $_{60}$显示不相关的带绝缘状态，尽管在两个富勒烯中存在非常相似的相互作用。结果表明，简并LUMO带的Jahn-Teller不稳定性和伴随的电子密度轨道偏移是富勒烯的普遍特征。
2016-09-08 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Electronic charge and orbital reconstruction at cuprate-titanate interfaces
在物理上不同的钙钛矿化合物的复杂过渡金属氧化物异质结构中，界面现象可以导致在其组分中未观察到的新物理性质。这一显著特征为基于纳米氧化物薄膜的氧化物电子器件的技术应用开辟了新的前景。在这里，我们报告了一个显着的电子电荷和轨道重建YBa2Cu3O6和SrTiO3之间的界面研究使用局域自旋密度近似（LSDA）与原子内库仑排斥（LSDA+U）。我们发现，界面极性的结果，在铜钛酸盐超晶格的金属性的空穴载流子主要集中在CuO 2和BaO层，并在第一界面TiO 2和SrO平面。我们还发现，界面结构弛豫导致强烈的变化的轨道占领的Cu 3d轨道的CuO 2层。Cu价态从+2到+3的伴随变化与在与SrO平面终止SrTiO 3的界面处Cu $3d_{3z^2-r^2}$轨道的部分占据有关。界面诱导的预掺杂和轨道重建的CuO 2层是关键机制，控制的基础上开发的铜钛酸盐异质结构的场效应器件的超导性能。
2008-03-20 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Electronic and dynamical properties of CeRh$_{2}$As$_{2}$: Role of Rh$_{2}$As$_{2}$ layers and expected hidden orbital order
最近发现的重费米子CeRh $_{2}$作为$_{2}$化合物结晶在非对称的$P4/nmm$对称，这使得拓扑保护的发生。实验结果表明，这种材料表现出不寻常的行为，这是表现为两个超导相的出现。在这项工作中，我们发现并讨论了Rh $_{2}$作为$_{2}$层的作用及其对系统的电子和动力学性质的影响。Ce原子在两个非等效层之间的位置允许实现隐藏的轨道顺序。我们指出费米能级附近的电子能带结构主要与Ce $4f$和Rh $4d$轨道有关，并提出了外磁场诱导的Lifshitz跃迁的发生.我们还讨论了$f$ - $d$轨道杂化在电子能带结构中所起的作用。
2021-04-22 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Driving force of the orbital-relevant electronic nematicity in Fe-based superconductors
铁基超导体中的电子自旋响应在各种实验探针中都被广泛观察到。其中一个新的电子结构特征是d波{ \it键}轨道相关的电子结构电荷序，它首先由对称性分析提出，然后由角分辨光电子能谱证实。在本文中，我们提出了一种机制，即轨道相关的电荷序的驱动力是减少大的Hubbard能量的粒子空穴电荷通道的虚跳跃过程。这是强耦合考虑的一个场景。相同的虚跳跃过程可以导致粒子-空穴自旋通道中自旋磁序的超交换相互作用和粒子-粒子通道中超导序的配对相互作用。因此，电子自旋序，自旋磁序和配对超导序本质上是纠缠的，它们都可以源于相同的微观虚跳跃过程中减少的哈伯德能量。非常规超导体中的电子向列性、自旋磁性和对超导性都统一在这一机制中。
2017-09-14 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Model of Electronic Structure and Superconductivity in Orbitally Ordered FeSe
我们提供了一个能带结构与最近的光电发射和量子振荡测量FeSe一致的低能量特性，假设平均场一样的s和/或d-波轨道排序的结构转变。我们将展示如何得到的模型提供了一个一致的解释的温度依赖性的测量奈特位移和自旋弛豫率。此外，从自旋涨落理论得到的超导能隙结构的电子袋上的节点，一致的“V”形态密度通过隧道光谱得到的这种材料，和温度依赖的伦敦穿透深度。我们的研究证明了最近的实验观测的电子性质的FeSe是符合轨道秩序，但离开开放的微观起源的不寻常的能带结构的这种材料。
2015-05-08 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Quantum-dot lithium in zero magnetic field: Electronic properties, thermodynamics, and a liquid-solid transition in the ground state
利用精确对角化方法研究了零外磁场中量子点锂（抛物约束势中三个相互作用的二维电子系统）的能谱、电子密度、对关联函数和热容.特别注意的是费米液体-维格纳固体转变的基态的点，诱导的点内库仑相互作用。
2001-10-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Electronic orders in multi-orbital Hubbard models with lifted orbital degeneracy
利用动力学平均场论研究了具有提升轨道简并度的二轨道和三轨道哈伯德模型中的破缺相。在技术层面上，我们解释了如何对称关系可以利用来衡量四点关联函数的晶格磁化率的计算所需的。在考虑晶场分裂的半满双轨道模型中，我们发现金属相不稳定到既没有自旋也没有轨道矩的自旋-轨道序。这种有序相被证明是与最近发现的涨落矩诱导自旋三重态超导态的轨道简并模型与移动化学势。在三轨道情形下，考虑了晶体场分裂对正Hund耦合模型中自旋三重态超导态和负Hund耦合模型中自旋单重态超导态的影响.结果表明，对于一定的晶场分裂，高能轨道而不是低能轨道与超导电性有关，晶场效应可以增强$T_c$.我们评论的影响，我们的研究结果的超导电性在锶铼酸盐，和最近报道的光增强超导状态的碱金属掺杂的富勒烯。
2016-02-19 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Elementary electronic excitation from a two-dimensional hole gas in the presence of spin-orbit interaction
本文研究了Rashba效应引起的自旋轨道相互作用下二维空穴气体（2DHG）中与等离子体激元模相关的基元电子激发.使用标准的随机相位近似方法进行计算。研究发现，在这样的自旋电子系统中，等离子体激元激发可以通过费米能级附近的SO内和SO间电子跃迁实现。结果，可以观察到内和间SO等离子体模式。更重要的是，由SO间跃迁诱导的等离子体激元模是类光学的，这些模可以直接用于通过光学测量来识别2DHG系统中的Rashba自旋分裂。详细分析和讨论了自旋分裂2DHG中等离子体激元激发的有趣特征。此外，所获得的2DHG的结果进行了比较与最近报道的自旋分裂2DEG所获得的。
2004-03-21 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Weak and strong electronic correlations in Fe superconductors
在这一章中，我们讨论了铁超导体正常相中电子关联的强度。它将被证明，大量的实验和DFT+DMFT或类似的方法之间的协议支持的情况下，强相关和弱相关的电子共存于这些材料的导带。然后，我将对现实的计算进行逆向工程，并根据易于通过模型结果解释的更简单的行为来证明这种情况。所有这些都表明，洪德耦合除了在没有强库仑排斥的情况下对电子相关性负责之外，也是一种微妙的涌现行为的起源：轨道去耦。事实上，洪德交换使导带中涉及的不同铁轨道中的电荷激发相互作用，从而导致每个导带中电子相关程度的独立调谐。后者变得敏感，几乎只对偏移的轨道人口从半填充，其中莫特绝缘状态总是实现在这些相互作用强度。根据轨道布居的差异，不同的“莫蒂”会影响每个轨道，因此会反映在导带和费米表面上，这取决于轨道含量。
2015-06-04 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
