Emergence of low temperature glassy dynamics in Ru substituted non magnetic insulator CaHfO3
通过过渡金属取代引入感生磁性的非磁性绝缘体/半导体材料在自旋电子学、磁电子学和磁光器件领域具有广阔的应用前景。在这种情况下,在这里,我们专注于非磁性绝缘体CaHfO 3中诱导的磁性,由4d元素Ru,在Hf位的替代。结构研究表明,取代Ru 4+(高达50%)不影响母体化合物的原始晶体结构。磁性研究揭示了一个从反磁性到顺磁性状态的交叉与20%的Ru取代。Hf的进一步置换导致CaHf 1-xRuxO 3(0.3 < x < 0.5)的玻璃态磁性。通过Vogel Fulcher定律和幂律定律以及磁记忆效应和弛豫动力学证实了这些组合物中低温玻璃化(低于20 K)的性质。观察到的玻璃化是通过现象学层次模型解释。我们的研究表明,在非磁性绝缘体CaHfO 3中,随机排列的Ru阳离子之间存在竞争的短程相互作用,这是导致在该系列中观察到的低温磁态的原因。
2022-08-02 cond-mat.str-el
Mott versus Slater-type metal-insulator transition in Mn-substituted Sr3Ru2O7
利用X射线吸收(XAS)和共振弹性X射线散射(REXS)研究了Sr3(Ru1-xMnx)2O7的金属-绝缘体相变(MIT). XAS的结果表明,MIT驱动了Mn杂质周围的局部反铁磁关联的开始,这是REXS在T_order <T_MIT时检测到的长程反铁磁的前体。这表明MIT是Mott型(电子相关性),而不是Slater型(磁序)。虽然这种行为是由Mn杂质引起的,但对于宽范围的Mn浓度存在(1/4,1/4,0)顺序,并指出母体化合物的固有不稳定性。
2012-06-20 cond-mat.str-el
Formation of spinful dark excitons in Hubbard systems with magnetic superstructures
在光致发光相关材料中形成激子的可能性是基础和应用前景的核心。在本文中,我们将展示如何电子-电子相互作用和磁性超结构的相互作用,导致形成一个特殊的自旋暗激子,这可以在ARPES型实验和光学测量检测。我们研究这一点,通过使用矩阵乘积态(MPS)计算的时间演化的单粒子光谱函数和光学电导率的电子空穴激发后的一类一维相关带绝缘体,模拟现场相互作用和交替的局部磁场的哈伯德模型。仅在一个特定自旋方向上的激发导致仅在不受激发影响的自旋方向上的光谱函数的带隙区域中的附加带以及导致光学电导率中的附加峰。由于两者都是在激发后形成的,因此这被解释为暗激子,其仅在一个自旋方向上显示。激励的衰减发生在比适用于MPS的时间尺度长得多的时间尺度上。我们讨论了相关绝缘体系统的实验研究的影响。
2021-09-20 cond-mat.str-el
Superconducting properties of the In substituted Topological Crystalline Insulator, SnTe
我们报告详细调查的超导体的性质,通过取代在锡网站的拓扑晶体绝缘体(TCI),SnTe。对Sn_(0.6)In_(0.4)Te晶体的输运、磁化强度和热容进行了测量。结果表明,该晶体是一种块状超导体,其Tc(起始温度)为~4.70(5)K,Tc(零温度)为~3.50(5)K。上、下临界场分别为μ 0 Hc 2(0)= 1.42(3)T和μ 0 Hc 1(0)= 0.90(3)mT,而κ = 56.4(8)表明该材料是强Ⅱ型超导体。
2013-04-17 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Disorder effects in electronic structure of substituted transition metal compounds
通过对LaNi(1-x)M(x)O3(M = Mn和Fe)的研究,我们发现了在金属-绝缘体转变过程中存在强相互作用效应时,随无序度增加光谱函数的特征演化.我们讨论了这些结果相对于现有的电子结构理论,同时存在的无序和相互作用。
1998-03-12 cond-mat.str-el
Orbitally-driven Peierls state in spinels
我们认为超结构,它可以形成在尖晶石中包含的B-网站的过渡金属离子与部分填充t2 g水平。我们证明,当这类系统接近巡游态(如具有绝缘体-金属跃迁)时,可能出现轨道驱动的Peierls态。我们解释了这种机制中观察到的CuIr_2S_4(八聚体)和MgTi_2O_4(手性超结构)非常不寻常的超结构,并建议类似的现象应观察到在NaTiO_2和可能在其他一些系统。
2004-07-17 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Orbital-selective Mott phase of Cu-substituted iron-based Superconductors
本文用一种新发展的实空间格林函数方法研究了Cu取代铁基超导体的相变。我们发现Cu取代对由Hund规则耦合引入的轨道选择性Mott跃迁有很强的影响。由于Hund规则耦合的增加而引起的轨道占有率的重新分布,在半满$d_{xy}$轨道中引起Mott-Hubbard金属-绝缘体转变。随着Cu取代量的增加,$d_{xy}$轨道Mott能隙内的电子态越来越多,费米能级附近的能隙内电子态强烈局域在某些特定的晶格位置.此外,一个独特的相图,获得的Cu取代的Fe基超导体,显示一个轨道选择性绝缘相,作为Hund规则耦合和杂质引起的障碍的协同效应的结果。
2016-07-07 cond-mat.str-el
Electron-spectroscopic investigation of metal-insulator transition in Sr2Ru1-xTixO4 (x=0.0-0.6)
我们研究的性质和起源的金属-绝缘体转变的Sr 2 Ru 1-xTixO 4作为增加Ti含量(x)的函数。采用详细的核心,价,和导带的研究与X射线和紫外光电子能谱学以及韧致辐射等色光谱,它表明,一个硬间隙打开Ti含量大于等于0.2,而与x<0.2的组合物表现出有限的强度在费米能。这建立了金属-绝缘体过渡在这个同价取代系列的化合物是由库仑相互作用导致的莫特间隙的形成驱动,相反,由无序效应或带填充驱动的过渡。
2006-04-03 cond-mat.str-el
Competing Orders and Disorder-induced Insulator to Metal Transition in Manganites
无序对两个竞争相的影响,即,用蒙特卡罗模拟研究了铁磁金属和公度电荷/晶格有序绝缘体。无序抑制的电荷/晶格有序比铁磁顺序更强烈,驱动相称的绝缘体的铁磁金属附近的相界在纯的情况下。相反,在铁磁转变温度以上,无序使系统更绝缘,这可能导致增强的庞磁电阻,如在半掺杂或Cr取代的锰氧化物中观察到的。没有发现逾渗或团簇形成的迹象,并且仍然存在电荷/晶格波动,而不是向转变温度增强。
2003-07-11 cond-mat.str-el
Coexistence of Ferromagnetism and Antiferromagnetic Dimers in Topological Insulators
该研究通过非弹性中子散射与密度泛函理论计算,揭示Mn取代SnTe的拓扑绝缘体中存在反铁磁二聚体与未二聚化铁磁磁矩两种对立磁性组分,解释了稀磁拓扑绝缘体量子化区域脆弱的原因,完善了磁矩分布随机性相关假说。
2024-02-02 cond-mat.str-el
Evolution of Magnetic Interactions in Sb-substituted MnBi2Te4
据称,Mn(Bi $_{1-x}$ Sb $_x$)$_2$ Te $_4$系列涵盖了从x = 0处的反铁磁(AF)拓扑绝缘体到x = 1处的平凡AF绝缘体。在这里,我们报告的中子衍射和非弹性中子散射的磁相互作用在这一系列的研究。所有测量的化合物具有铁磁(FM)三角层,我们发现一个交叉从AF到FM层间耦合附近的x = 1为我们的样品。在x = 0的大自旋间隙迅速关闭和三角形层内的平均FM交换相互作用增加与Sb替代。类似于以前的研究MnBi $_2$ Te $_4$,我们发现严重的光谱展宽,大大增加了整个组成系列。除了加宽,我们观察到一个额外的尖锐的MnSb $_2$ Te $_4$的磁激发,这可能表明当地的磁模式的发展的基础上,最近的报道Mn和Sb亚晶格之间的反位无序。结果表明,Mn(Bi $_{1-x}$ Sb $_x$)$_2$ Te $_4$的磁性主要是由置换无序和反位无序引起的.
2021-03-16 cond-mat.str-el physics.app-ph
Pinning of Helimagnetic Phase Transitions in Zn-Substituted Skyrmion Host Cu$_2$OSeO$_3$
磁skyrmions是纳米尺寸的拓扑自旋纹理稳定的磁能项的微妙平衡。Skyrmion宿主材料的潜在晶体结构的化学取代提供了一种操纵这些能量贡献的途径,但也引入了额外的效应,如无序和钉扎。虽然在B20金属材料如Fe $_{1-x}$ Co $_x$ Si和Mn $_{1-x}$ Fe $_x$ Si中已经很好地研究了掺杂和无序的影响,但是在磁电绝缘体Cu $_2$ OSeO $_3$中化学取代的结果还没有被充分地探索。在这项工作中,我们利用交流磁测量和小角中子散射相结合,研究在原始和Zn取代的Cu $_2$ OSeO $_3$的磁相变动力学。结果表明,一级螺旋-圆锥相变表现出两个热分离的行为区域:在高温下,螺旋磁畴通过大尺度连续旋转转变,而在低温下,两相共存。值得注意的是,尽管可用的热活化能降低,但与高温相比,取代样品中的钉扎效应在低温下不太普遍。我们将这种行为归因于大的,温度依赖性,立方各向异性独特的铜$_2$ OSeO $_3$,它变得足够强大,以克服在低温下的钉扎能。考虑和进一步探索这些影响将是至关重要的工程skyrmion材料对未来的应用。
2020-06-18 cond-mat.str-el
Impurity metallic conduction below the critical concentration of Metal-Insulator Transition in Fe1-xCoxSi
本文对磁性杂质(Co)取代的硅化铁(FeSi)的电阻率($ ρ$)和热电势(S)进行了详细的测量分析。在低于35 K的低温下,低于临界浓度x $_{c}$,Co的杂质价电子主导了整个物理性质。负的热电势和电阻率在低温下的正斜率是外来的,并表明该系统是不完全绝缘体低于临界浓度的MIT(x $_{c}$)。因此,由于外部杂质电子的存在,系统的磁基态与母体化合物FeSi相比会发生相当大的变化。这份报告可能有助于揭示在x = 0到x = 0.02之间的半金属制度中的基态的奇异性质。我们还解释了电和热输运性质使用两个带模型。
2021-12-16 cond-mat.str-el
Charge-localization-driven metal-insulator phase transition in layered molecular conductors
Universität Stuttgart(斯图加特大学);RIKEN(理化学研究所);Fukushima Medical University(福岛医科大学)
该研究通过硒取代层状分子导体,发现电荷局域化由强电子-声子相互作用驱动,导致金属-绝缘体相变机制的改变。
2025-09-29 cond-mat.str-el
Metal-insulator Crossover Behavior at the Surface of NiS_2
我们已经进行了详细的高分辨电子光谱研究NiS $_2$和相关的硒取代化合物NiS $_{2-x}$ Se $_x$,这是已知的在所有温度下的散装带隙绝缘体。然而,在室温光谱的费米能处的大光谱权重,以及实验探针的极端表面灵敏度,表明表面层在300 K时是金属的。有趣的是,随温度降低的光谱函数的演变的特点是由一个连续的耗尽的单粒子光谱重量在费米能量和一个缺口状结构的发展低于特征温度,提供证据的金属-绝缘体交叉行为在表面的NiS $_2$和相关化合物。这些结果提供了一个一致的描述,在这些系统中观察到的不寻常的传输特性。
2003-08-11 cond-mat.str-el
Effect of dilution of both A- and B- sites on the multiferroic properties of spinal Mott insulators
研究了A位掺杂Li和B位掺杂Cr的FeV_2O_4的结构、磁性、电学和输运性质。Li掺杂对A位的稀释提高了铁磁有序温度,降低了铁电转变温度。这也减小了V-V距离,这实际上增加了A-V耦合。由于非磁性Li的掺杂,这种增加的A-V耦合超过了A-V耦合的降低。另一方面,Cr掺杂增加了亚铁磁有序温度,但不改变铁电转变温度,这是由于极化起源于几乎未取代区域的存在。
2014-12-13 cond-mat.str-el
Universal behavior of transition temperatures Vs residual resistivity in Mn site doped La-Ca-Mn-O perovskites
我们在这里讨论的局部结构和/或局部磁耦合的性质对Mn位取代的La-Ca-Mn-O钙钛矿的电输运性质的作用的比较研究。特别强调的是正在探索的绝缘体-金属过渡(TIM)和剩余电阻率(rhoo)取代后的强相关性。在所讨论的化合物中,ro和TIM之间存在反比关系。对于所研究的化合物,TIM Vs ro最适合于一级指数衰减,其函数形式为TIM = TIMO + Aexp(-rhoo/t),而不是幂律。有一个以前的报告,其中类似的相关性的情况下,稀土取代的锰氧化物已被归因于安德森型电子本地化。在Mn位取代的La-Ca-Mn-O钙钛矿中,无论取代元素的电子、磁性和化学性质如何,在ro和TIM之间观察到的“普遍行为”都需要严格的理论研究。
2003-03-19 cond-mat.str-el
Localized Singlets and Ferromagnetic Fluctuations in the Dilute Magnetic Topological Insulator Sn$_{0.95}$Mn$_{0.05}$Te
稀磁拓扑绝缘体中长程铁磁有序的发展可以通过量子反常霍尔效应诱导无耗散的电子表面输运。我们利用非弹性中子散射测量了一种典型的磁性拓扑晶体绝缘体Sn $_{0.95}$ Mn $_{0.05}$ Te的磁激发。中子衍射和磁化强度数据表明,我们的Sn $_{0.95}$ Mn $_{0.05}$ Te样品在2 K以上没有FM长程序。然而,我们观察到缓慢的集体FM波动($<$ ~70 $μ$ eV),表明接近FM阶。我们还发现了一系列尖锐的峰,这些峰起源于$J_{\rm AF}=460$ ~ $μ$ eV的反铁磁(AF)耦合和孤立的Mn-Mn二聚体的局域激发。集体和本地化的组件在磁谱中的同时存在,突出不同的角色,取代锰离子,FM顺序和AF耦合Mn-Mn二聚体的形成之间的竞争。
2019-12-17 cond-mat.str-el
Non-Fermi liquid behavior of doped Kondo insulator: The unique properties of CeRhSb$_{1-x}$Te$_x$
从我们对CeRhSb的分析中得出,当掺杂量超过8- 10%时,无论它们是否取代Ce,Rh或Sb,都强烈地减少了由于集体自旋单重态的存在而形成的Kondo绝缘体态。(电阻率$ρ$,磁化率$χ$,比热$C$,X射线光电子能谱和理论研究已经令人信服地证明了所提出的早期标度律$χ\timesρ=const.$在近藤绝缘体制度,这是普遍的所有已知的近藤绝缘体。我们还分析了当Pd取代Rh或Sb被Te和Sn部分取代时CeRhSb的Griffiths相的性质,而La掺杂Ce导致由于Kondo空穴效应而形成的磁性团簇结构。CeRhSb和CeRhSb $_{0.98}$ Te $_{0.02}$的磁电阻作为场$B$的函数显示出$-B^2$行为,这为这些化合物的拓扑非平凡性质提供了证据,正如先前理论上预测的CeRhSb的基础上的能带结构计算。
2023-02-10 cond-mat.str-el
Ionic Ordering in Thiospinel CuIr$_{2}$S$_{4}$
在$T_{MI}$ = 230 K下,用粉末X射线衍射法研究了尖晶石化合物CuIr $_{2}$ S $_{4}$的金属-绝缘体转变以下的绝缘相的晶体结构。超结构点的再现考虑了Ir原子的位移。在结构分析的基础上,提出了绝缘相Ir $^{4+}$和Ir $^{3+}$的离子有序模型。该模型表明,在$T_{MI}$的结构变化是由形成Ir $^{4+}$二聚体驱动。此外,我们发现,超结构点变得显着弱低于60 K,没有任何显着的影响的电和磁性能。讨论了这种转变的可能机制。
2002-03-21 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Charge disproportionation without charge transfer in the rare-earth nickelates as a possible mechanism for the metal-insulator transition
基于负电荷转移能和NiO $_6$八面体的岩盐样晶格畸变,我们研究了稀土镍酸盐RNiO $_3$的金属-绝缘体(MI)转变模型。使用精确对角化和Hartree-Fock近似,我们证明了电子强烈耦合到这些扭曲。对于小的畸变,系统是金属的,具有主要为$d^8\ligand$特征的基态,其中$\ligand$表示配体空穴。然而,对于足够大的畸变($δd_{\rm Ni-O} \sim 0.05 - 0.10Å$),当系统进入沿三个晶轴交替的周期性畸变状态时,在费米能处会打开一个能隙,具有$(d^8\ligand^2)_{S=0}(d^8)_{S=1}$特征,其中$S$是总自旋。因此,MI转变可以被视为由内部体积“塌陷”驱动,其中具有两个配体空穴的NiO $_6$八面体围绕其中心Ni收缩,而剩余的八面体相应地膨胀,导致在绝缘相中在X射线衍射中观察到的($1/2,1/2,1/2$)超结构。这种绝缘状态是一种新型的电荷有序化的例子,这种电荷有序化是在没有任何实际电荷移动的情况下实现的。
2013-10-10 cond-mat.str-el
Charge transport of Bi_{2-x}Pb_xSr_2ErCu_2O_8 single crystals near the insulator-superconductor transition
我们制备了一组Pb取代的Bi_{2-x} Pb_xSr_2ErCu_2O_8单晶。电阻率和面内热电势随x从0增加到0.8而减小,这表明Pb替代在CuO_2面内提供了空穴。对于x=0.8,在70 K附近看到微小的电阻率下降(超导性的痕迹),表明掺杂水平接近临界浓度。的c轴介电常数也系统地随x的变化,并表明,电荷的不均匀性被抑制的Pb替代。
2002-04-25 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Approach to the metal-insulator transition in La(1-x)CaxMnO3 (0<x<.2): magnetic inhomogeneity and spin wave anomaly
本文描述了La $_{1-x}$ Ca $_x$ MnO $_3$(x=0.1,0.125和0.2)体系的静态和动态自旋关联的演化,其中系统从斜磁态向绝缘铁磁态演化,接近金属相变(x=0.22).在x=0.1的样品中,两个自旋波分支的观察典型的两种不同类型的磁耦合,和铁磁不均匀性的弹性漫散射特性的调制,证实了静态和动态不均匀的功能先前观察到的x $<$ 0.1。低能自旋波强度的各向异性q依赖性表明了静态不均匀性的二维特征。当x=0.125时,对应于铁磁绝缘态的出现,两个自旋波分支减少为一个,但各向异性。在此浓度下,在{ \bf q $_0$ }=(1.25,1.25,0)处出现异常,这可能与由(1.5,1.5,0)超结构引起的潜在周期性有关。在x=0.2时,自旋波分支是各向同性的。除了在q $_0$处观察到的异常之外,在较大的q处观察到额外的磁激发,形成光学分支。两个色散曲线表明在某些{ \bf q $_0$ '}值处的反交叉行为,这可以通过由于涉及四个立方晶格间距的潜在周期性而导致的折叠来解释。
2001-01-26 cond-mat.str-el
Slater Insulator in Iridate Perovskites with Strong Spin-Orbit Coupling
钙钛矿SrIrO 3是一种奇异的窄带金属,由于自旋轨道耦合(SOC)和电子-电子关联的强度的汇合。已经提出,拓扑和磁绝缘相可以通过调整SOC、Hubbard相互作用和/或晶格对称性来实现。在此,我们报道了在高压下合成的SrIr 1-xSnxO 3钙钛矿中,用等价的Sn 4+取代Ir 4+,导致在TN > 225 K时金属-绝缘体转变为反铁磁(AF)相。通过X射线衍射检测到的晶胞体积的连续变化和通过TN冷却时比热的λ形转变证明金属-绝缘体转变是二级的。中子粉末衍射结果表明,Sn取代扩大了八面体位畸变,降低了相对于自旋-自旋交换相互作用的SOC,并导致在TN以下的G型AF自旋有序。高温磁化率的测量显示了Sn取代样品中典型的弱巡回电子磁性的顺磁相的磁耦合的演变。磁有序相的结构对称性降低导致TN以下布里渊区边界处的电子能隙开口,其方式与斯莱特提出的方式相同。
2017-10-04 cond-mat.str-el
Incoherent electronic band states in Mn-substituted BaFe$_{2}$As$_{2}$
化学取代常被用来探索材料中新的基态,然而无序的作用常常被忽视。在Mn取代的BaFe $_{2}$ As $_{2}$(MnBFA)中,不存在超导电性(SC),尽管对于标称空穴掺杂相观察到。相反,出现玻璃态磁性相,与$S=5/2$ Mn局部自旋相关。在这项工作中,我们提出了一个全面的调查MnBFA的电子结构,使用角分辨光电子能谱(ARPES)。我们发现,锰导致一个小的和轨道特定的减少的电子口袋,只有部分破坏嵌套条件。基于对光谱性质的分析,我们观察到,对于所有的频带,作为Mn含量的函数的电子散射率的增加。这被解释为增加频带的不相干性,我们建议作为抑制MnBFA中的磁顺序的主要贡献者。这一发现将MnBFA电子能带结构性质与在这些材料中观察到的玻璃态磁性行为联系起来,并表明SC是不存在的,因为集体磁性杂质行为分散了Fe衍生的激发。此外,我们的分析表明,结合能($E_{B}$)依赖的虚部的自能[$\text{Im}Σ(E_{B})$ ]是最好的分数标度($\text{Im}Σ(E_{B})\propto\sqrt{-E_{B}}$)描述。这些结果表明,Mn调谐MnBFA到电子无序相之间的相关的洪德金属在BaFe $_{2}$ As $_{2}$和洪德绝缘体在BaMn $_{2}$ As $_{2}$。
2023-12-14 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Thermally quenched metastability in metal-insulator transitions via elemental substitution
The University of Tokyo(东京大学);National Institute of Advanced Industrial Science and Technology(产业技术综合研究所);Graduate School of Engineering and Science, Shibaura Institute of Technology(芝浦工业大学研究生院理工学研究科);RIKEN Center for Emergent Matter Science(理化学研究所新兴物质科学研究中心);University of Tsukuba(筑波大学);Institute of Science Tokyo(东京科学大学);National Institute for Materials Science(国立材料研究所)
该研究通过超过10⁹ K·s⁻¹的快速冷却,在钨取代的VO₂中稳定了亚稳态金属相,确立了元素取代作为金属-绝缘体转变中热淬灭亚稳态的实现途径,拓展了亚稳态相控制至电子相领域。
2026-08-28 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Examining the metal-to-insulator transitions in Li1+xTi2-xO4 and LiAlyTi2-yO4 with a Quantum Site Percolation model
我们已经研究了组成诱导的金属-绝缘体转变的阳离子取代的锂钛,在形式Li 1 + xTi 2-xO 4和LiAlyTi 2-yO 4,利用量子点渗滤模型,我们认为,这样的模型提供了一个非常可靠的表示,在这种材料中的非相互作用的电子,如果忽略强相关性。然后,我们确定是否这样一个模型的3D电子移动的Ti(角共享四面体)子晶格描述所观察到的金属到绝缘体的过渡,由迁移率边缘和化学势的匹配定义的临界浓度。我们的分析导致定量预测与实验测量的不一致。例如,实验上对于LiAlyTi 2-yO 4化合物,y_c约为0.33的Al浓度产生金属到绝缘体的转变,而我们对量子点渗流模型的分析预测y_c约为0.83。与这些结果一致的一个假设是,由于强相关性在我们的量子点渗流模型中被忽略,该模型仅包括构型无序的影响,因此这种强电子相关性是存在的并且是重要的。
2003-10-26 cond-mat.dis-nn cond-mat.str-el
Spinons and damped phonons in spin-1/2 quantum-liquid Ba$_{4}$Ir${}_3$O${}_{10}$ observed by Raman scattering
在自旋为1/2的莫特绝缘体中,当系统没有表现出磁性有序时,通常会出现非磁性量子液相,但识别这些相或相关自旋准粒子的正签名可能是难以捉摸的。本文利用Raman散射研究了自旋轨道量子液体材料Ba ${}_4$ Ir ${}_3$ O ${}_{10}$中自旋子的三个特征:(1)在Raman散射中,当Luttinger液体自旋子的光子极化方向平行于一维链时,会产生一个宽峰;以及(3)当2%的Ba被Sr取代时产生的磁有序相((Ba ${}_{0.98}$ Sr ${}_{0.02}$)${}_4$ Ir ${}_3$ O ${}_{10}$)中不存在(1)和(2)。在这种量子液体绝缘体中看到的通过巡回自旋的声子阻尼表明了一种新的机制,通过中性量子液体来增强强相关导体中的热电性,而不需要影响电子输运。
2021-10-29 cond-mat.str-el
Spin-orbit coupling induced Mott transition in Ca$_{2-x}$Sr$_{x}$RuO$_{4}$ (0<x<0.2)
我们提出了层状钙钛矿Ca $_{2-x}$ Sr $_{x}$ RuO $_{4}$(0<x<0.2)中顺磁金属-绝缘体转变的新机制。电子结构的计算采用了考虑自旋轨道耦合的LDA+U方法。在Ca $_{2}$ RuO $_{4}$中,我们发现库仑排斥强烈地增强了自旋轨道效应,这导致了绝缘相。当Ca被Sr取代时,由于简并$d_{xz}$和$d_{yz}$轨道的带宽增加,有效的自旋轨道分裂减小。当x=0.2时,化合物为金属。我们表明,这些结果与实验相图符合得很好。
2011-06-24 cond-mat.str-el
Silicene and Germanene as prospective playgrounds for Room Temperature Superconductivity
结合理论和某些显著的唯象,我们认为硅烯和锗烯是\textit{elemental Mott insulators},是掺杂诱导的高Tc超导体。在我们的理论中,与石墨烯相比,硅烯$π- π^*$带宽减少3倍,并且短程库仑相互作用使得Mott定位成为可能。最近的实验结果被调用来支持我们的莫特绝缘体模型:i)在ARPES中观察到的ZrBPDMATHABMP上的硅烯中显著的$π$带变窄,ii)在Ag上的硅烯中出现低于35 K的超导能隙,具有大的$\frac{2Δ}{k_BTc}\sim$ 20,iii)在Na吸附剂掺杂电子时,在M点处出现电子样口袋,iv)在室温下由硅烯晶体管表现出的某些相干量子振荡样特征,以及v)不存在高达7特斯拉的朗道能级分裂,以及vi)在石墨烯中不常见但在硅烯中普遍存在的超结构。尝试使用莫特绝缘体理论综合上述结果,有和没有掺杂。我们推测,如果竞争订单的照顾和实现最佳掺杂,在硅烯和锗烯的超导性可以达到室温尺度,我们的模型参数,t和J $\sim$ 1 eV的估计,是令人难以置信的高,相比,铜酸盐。
2016-09-25 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Fragile magnetic order in the honeycomb lattice Iridate Na$_{2}$IrO$_3$ revealed by magnetic impurity doping
本文报道了Ru取代蜂窝晶格铱酸盐NaPDMATHABMM IrPDMATHABMN Ru $_{1-x}$ O $_3$(x = 0,0.05,0.1,0.15,0.2,0.3,0.5)单晶和多晶样品的结构、磁性和热性质的测量结果。本文用直流、交流磁化率和热容测量方法研究了Na $_2$ Ir $_x$ Ru $_{1-x}$ O $_3$的磁性演化。母体化合物Na $_2$ IrO $_3$是自旋-轨道驱动的莫特绝缘体,其约化磁矩序低于$T_N = 15$ ~K。在Ru取代的样品中,反铁磁长程态被自旋玻璃态所取代,即使对于最小的取代,这表明Na $_2$ IrO $_3$中的磁序是非常脆弱的。我们认为,这些行为表明最近邻磁交换的重要性,在母体Na $_2$ IrO $_3$。此外,所有样品均显示绝缘电传输。
2015-07-26 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Bandwidth-driven nature of the pressure-induced metal state of LaMnO3
利用X射线吸收光谱(XAS),我们研究了局部结构在LaMnO 3下施加压力的绝缘体和金属(IM)过渡。滞后行为表明在大的压力范围(7至25 GPa)内两相共存。具有高度Jahn-Teller(JT)畸变的MnO 6八面体的环境相逐渐被具有较少畸变的JT MnO 6单元的新相取代。导致IM转变的电子离域是从大约30 GPa的前边缘XAS结构指纹。我们观察到,相变发生没有任何显着减少的JT失真。这需要带重叠作为IM转变的驱动机制。
2011-10-12 cond-mat.str-el
Drastic ground state changes induced by Ni substitution in NaxCoO2
通过对NaxCo 1-yNiyO 2(x=0.75,0<y<0.15)系列的研究,研究了Co位Ni取代对NaxCoO 2体系物理性质的影响。随着温度的降低,在所有Ni取代的样品中观察到电阻率的上升,这表明发生了金属-绝缘体转变(MIT)。发生这种转变的温度随着Ni含量的增加而增加。在Ni取代的样品中的金属区域中的电阻率的温度依赖性示出了T2依赖性,这是定性地不同于在原始样品中观察到的。的Fano不对称性参数的演变,提取通过分析的IR活性面内Co-O模式的线形,无论是作为Ni浓度和温度的函数,证实了MIT的发生。有人认为,逐步取代的Co 4+离子与Ni的双占用的概率增加,因此,现场库仑相互作用能导致的位移在磁驱动的MIT到更高的温度。
2005-07-02 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Mn Site Substitution Of La0.67Ca0.33MnO3 With Closed Shell Ions: Effect on Magnetic Transition Temperature
Mn位被闭壳层离子(Al,Ga. Ti、Zr以及Zr和Al的某种组合),并且还具有在5原子的固定浓度下携带磁矩(S分别=5/2和2)的Fe和Ru离子。%.取代并没有改变晶体的对称性或氧stiochiometry。所有的取代基被发现抑制金属-绝缘体和铁磁转变温度(TP(r)和TC分别)在不同程度上。两个主要的贡献确定的抑制是晶格无序产生的取代基(rM)和Mn 3+离子(rMn 3+)之间的离子半径(rMn 3 +-rM)的差异,并在取代基携带的情况下,磁矩,取代基和相邻的Mn离子之间的磁耦合的类型。
2002-03-21 cond-mat.str-el
Metal-to-insulator transition in Pt-doped TiSe$_2$ driven by emergent network of narrow transport channels
金属-绝缘体转变(MIT)可以由许多不同的机制驱动,每种机制导致不同类型的绝缘体--化学势的变化可以诱导从金属到带绝缘体的转变;强关联可以驱动金属进入具有能隙的莫特绝缘体;另一方面,由于无序,安德森转变导致在光谱中没有间隙的局部绝缘体。在这里,我们报告发现了一个替代路线麻省理工学院驱动的创建一个网络的狭窄通道。在TiSe $_2$中用Pt取代Ti的输运数据表明,对于几个%的Pt取代,电阻率急剧增加5个数量级,随温度变化的电阻率$ρ(T)$具有幂律依赖性。我们的扫描隧道显微镜的数据表明,Pt诱导的纳米厚的畴壁(DW)的电荷密度波(CDW)顺序,拉载流子的散装和进入DW的不规则网络。虽然CDW域是带隙的,但局限于窄DW的电荷强烈地相互作用,在局部态密度中具有类似赝隙的抑制,即使当它们在本体中弱相互作用时,也是如此,并且在DW网络互连处散射,从而产生高电阻状态。角分辨光电子能谱显示出赝能隙行为,证实了带隙畴和窄畴壁与过量载流子的空间共存。
2020-12-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Engineering Correlated Transparent Conductors via Metal-Insulator Transition Proximity
Technion—Israel Institute of Technology(以色列理工学院);Diamond Light Source Ltd(钻石光源有限公司);J. A. Woollam Co., Inc.(J.A.伍尔曼公司);Pacific Northwest National Laboratory(太平洋西北国家实验室);Flatiron Institute(平顿研究所)
本研究以金属-绝缘体转变邻近效应为设计策略,通过Ti掺杂SrVO₃薄膜调控关联氧化物透明导体的透明度与电导率平衡,确定了最优成分范围,为相关材料设计提供了通用方案。
2026-10-15 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Strain-tunable metamagnetic critical endpoint in Mott insulating rare-earth titanates
稀土钛酸盐是莫特绝缘体,其磁性基态--反铁磁(AFM)或铁磁(FM)--可以通过稀土元素的半径来调节。在这里,我们结合现象学和第一性原理计算揭示了通用的磁性相图上的化学取代的钛酸盐的稀土网站之间的AFM和FM状态的插值。这些钙钛矿中存在的八面体旋转导致AFM订单获得一个小的FM分量-反之亦然-从相图中删除任何多临界点。然而,对于一个宽的参数范围内,一阶变磁性过渡线终止于一个关键的端点生存内的磁有序相。像液体-气体转变一样,Widom线从端点出现,其特征是增强的波动。与金属FM相反,这种变磁转变涉及两个等效的绝缘倾斜自旋态。此外,而不是一个磁场,我们表明,单轴应变可以用来调整这种过渡到零温度,诱导量子临界端点。
2022-04-05 cond-mat.str-el
Bonding Interactions Can Drive Topological Phase Transitions in a Zintl Antiferromagnetic Insulator
本文通过 Ga 取代引入化学压力,研究 Eu$_5$In$_2$Sb$_6$ 的拓扑相变与能带反转机制,并合成高 Ga 浓度样品,揭示 Eu 基 Zintl 化合物中磁性与拓扑共存的可行性。
2024-08-31 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Wide band gap tunability in complex transition metal oxides by site-specific substitution
制造具有可调带隙的复杂过渡金属氧化物而不损害其有趣的物理性质是一个长期的挑战。在这里,我们研究了层状铁电钛酸铋,并证明,通过与莫特绝缘体钴酸镧的特定位置的替代,其带隙可以缩小多达一个电子伏,同时保持强铁电性。我们发现,当一个特定的网站在主机材料被优先取代,分裂状态负责的带隙减小的钛酸铋的导带下方创建。这为控制复合氧化物中的带隙提供了一种途径,用于新兴的氧化物光电和能源应用。
2012-02-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Nature of the ferromagnetic-antiferromagnetic transition in Y$_{1-x}$La$_{x}$TiO$_{3}$
我们通过单晶生长、磁力测量、中子衍射、x射线磁性圆二色性(XMCD)、μ子自旋旋转($μ$ SR)和小角中子散射(SANS)研究了等价取代Mott绝缘体Y $_{1-x}$ La $_{x}$ TiO $_{3}$($x$ $\leq$ 0.3)的磁有序基态.我们发现,在接近铁磁(FM)-反铁磁(AFM)相边界的La浓度$x_c$ $\approx$ 0.3的磁转变温度的降低是伴随着强烈的抑制体和局部有序磁矩,随着体积的磁有序和顺磁区域的分离。热相变不显示传统的二阶行为,因为既没有一个明确的签名动态临界行为,也没有幂律发散的磁相关长度被发现的研究范围内的替代,这一发现变得越来越明显的替代。最后,从SANS和磁强计测量,我们辨别出一个交叉从易轴易平面磁晶各向异性增加La取代。这些结果表明,在接近相界时,磁结构发生了复杂的变化。
2021-03-15 cond-mat.str-el
Tunable Fe-vacancy disorder-order transition in FeSe thin films
已经报道了各种Fe空位顺序在四重Fe 1-xSe单晶和纳米线/纳米片中,这类似于在碱金属插层的Al-xFe 2-ySe 2超导体中发现的那些。利用角分辨光电子能谱原位研究了分子束外延FeSe多层薄膜中的Fe空位无序相和有序相。低温退火后的FeSe薄膜为铁空位无序相,且为电子掺杂。进一步的长时间低温退火可以使Fe空位无序相转变为有序相,发现有序相是具有(root 5)x(root 5)超结构的半导体/绝缘体,高温退火可以使无序相转变为有序相。结果表明,真空退火可以简单地调节FeSe薄膜的无序-有序转变,(root 5)x(root 5)Fe空位有序相更可能是FeSe的母相.
2015-11-17 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Continuous transition from weakly localized regime to strong localization regime in Nd_{0.7}La_{0.3}NiO_{3} films
我们报告了金属绝缘体转变(MIT)的研究,使用电导率和磁导(MC)测量低至0.3 K的Nd_{0.7} La_{0.3} NiO_{3}薄膜生长在晶体衬底上的LaAlO_{3}(LAO),SrTiO_{3}(STO),和NdGaO_{3}(NGO)的脉冲激光沉积。LAO上生长的膜经历压缩应变,并显示金属行为与发病的弱电阻率上升低于2 K,这是与发病的弱本地化贡献。在STO和NGO上生长的薄膜在一定温度下表现出从正温度系数(PTC)电阻区到负温度系数(NTC)电阻区的过渡。我们建立了在冷却时从PTC到NTC的交叉不一定构成MIT,因为在零温度下的外推电导率σ_{0}虽然很小(<10 S/cm),但是有限的,这表明存在不良金属状态和不存在活化输运。在NGO上生长的薄膜的σ_{0}值比在STO上生长的薄膜的σ_{0}值降低了40倍。我们表明,某些物理因素的组合,使取代镍酸盐(这是已知的表现出一阶莫特型转变),经历一个连续的过渡,如在系统中看到的无序/组合物驱动的安德森转变。MC测量也支持上述观察,并表明,在低温下,存在一个积极的MC,所产生的量子干涉共存的自旋相关的负MC,变得越来越强,因为电子接近一个强烈的本地化状态在非政府组织上生长的薄膜。
2020-07-24 cond-mat.str-el
Electronic and magnetic phase diagram in K$_x$Fe$_{2-y}$Se$_2$ superconductors
反铁磁性与超导电性之间的关联与竞争是所有高温超导体研究中最基本的问题之一。高温铜氧化物超导体中的超导电性源于通过掺杂抑制反铁磁(AFM)莫特绝缘体相1,而铁磷属元素化物高温超导体中的超导电性源于AFM半金属,并且可以与AFM有序2 -9共存。这两种材料在相图中的关键区别引发了许多有趣的争论,即这两种材料是否可以被放在同一个类别中来理解超导性的机制。最近,在铁硫属化物超导体AxFe 2-ySe 2(A=K,Rb和Cs)10-12中报道了32 K下的超导电性,其具有与铁磷属化物AFe 2As 2(A=Ba,Sr,Ca和K)13-15相同的结构。在这里,我们报告的电子和磁性相图的KxFe 2-ySe 2系统作为一个功能的Fe价。我们发现了两个AFM绝缘相,并揭示了超导相夹在它们之间,并给出了直接的证据,在AxFe 2-ySe 2的超导电性起源于AFM绝缘母体化合物。这两个绝缘相的特征在于由Fe空位有序引起的两个不同的超结构,其调制波矢分别为q1=(1/5,3/5,0)和q2=(1/4,3/4,0)。这些实验结果有力地表明,铁基超导体和铜酸盐有着共同的起源和超导机制。
2011-04-26 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Magnetic correlations in subsystems of the misfit [Ca$_2$CoO$_3$]$_{0.62}$[CoO$_2$] cobaltate
[Ca $_2$ CoO $_3$ ] $_{0.62}$ [CoO $_2$ ]是一种二维错配金属化合物,以其丰富的温度相变、$i.e.$高温自旋态转变、中温($\sim$ 100 K)金属-绝缘体转变(MIT)和低温自旋密度波(SDW)而闻名。在低于T $_{MIT}$时进入SDW相,在27 K时变为长程。关于错配层(岩盐/Ca $_2$ CoO $_3$ \&三角形/CoO $_2$)在这些阶段中的独立作用的信息很少。通过结合一组互补的宏观(直流磁化强度和电阻率)和微观(中子衍射和X射线吸收精细结构光谱)测量纯(CCO)和Tb取代在岩盐层的CCO(CCO 1),磁相关性在这两个子系统的失配化合物解开。发现CCO表现出玻璃化,以及交换偏置(EB)的影响,而CCO 1不表现出玻璃化,虽然它显示出较弱的EB效应。通过结合扩展X射线吸收精细结构(EXAFS)光谱和中子衍射结果对CCO的局部结构调查,我们确认SDW出现在CoO $_2$层。结果表明,岩盐层的磁晶各向异性是导致电子束效应的钉扎源。Ca $_2$ CoO $_3$中的铁磁团簇影响CoO $_2$中的SDW,并最终产生玻璃化。
2020-10-17 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Phase equilibria in MnSb2Te4-GeSb2Te4 system and magnetic properties of Mn1-xGexSb2Te4 solid solutions
French-Azerbaijani University (UFAZ)(法阿联合大学);Azerbaijan State Oil and Industry University (ASOIU)(阿塞拜疆国立石油工业大学);Institute of Catalysis and Inorganic Chemistry (ICIC), Azerbaijan National Academy of Sciences (ANAS)(阿塞拜疆科学院催化与无机化学研究所);Azerbaijan State University of Economics (UNEC)(阿塞拜疆国立经济大学)
研究MnSb2Te4中Ge替代Mn位点的影响,通过高温固相反应合成Mn1-xGexSb2Te4固溶体并表征。发现Ge替代增强顺磁性,有亚铁磁有序,确定两个磁转变及相关特性,为磁输运和拓扑表面态研究提供基础。
2026-07-22 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el