Band insulator to Mott insulator transition in a bilayer Hubbard model
用集团动力学平均场论研究了双层膜中半满排斥哈伯德模型的基态相图。对于弱到中间值的库仑排斥$U$,该系统经历了一个过渡,从莫特绝缘相的金属相,然后到带绝缘相的层间跳跃增加。在强耦合的情况下,该模型表现出直接交叉从莫特绝缘相带绝缘相。这些结果是强大的相对于存在或不存在的磁性秩序。
2007-03-27 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Metallic Pattern Fabrication in Organic Mott Insulating Crystal by Local X-Ray Irradiation
我们在有机莫特绝缘体$κ$ -(BEDT-TTF)$_2$ Cu[N(CN)$_2$ ]Cl中制备了金属结构。用扫描微区红外反射光谱技术观察了用X射线照射钼网掩模获得的约90 $\times$ 90 $μ$ m $^2$的周期性金属畴。在纳米到微米尺度的范围内没有发现辐照引起的劣化。我们证明,本处理方法是适用于分子电子器件的制造。
2008-07-29 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Identification of the Mott insulating CDW state in 1T-TaS$_2$
我们采用完全自洽的DFT+U方法研究了TaS $_2$的低温电荷密度波(CDW)态,其中关于面外金属带的争论一直没有得到解决.通过研究Hubbard U势的固有结构,我们发现,传统的原子轨道基的使用会严重错误地估计CDW态的电子关联。通过采用覆盖整个David星的广义基,我们成功地再现了Mott绝缘性质和逐层反铁磁序。对于分子固体中的电子关联的描述,也应作类似的考虑。
2021-04-01 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
$J_{eff}=1/2$ Mott Insulating State in Rh and Ir Fluorides
发现新的过渡金属化合物与大自旋轨道耦合(SOC)共存的强电子-电子之间的相关性的$d$电子是必不可少的理解的物理,出现从这两个效应的相互作用。在这项研究中,我们预测了一类新的$J_{eff}=1/2$莫特绝缘体在一个家庭的氟化物,以前合成,但没有广泛的特点。在全电子密度泛函理论+动力学平均场论(DFT+DMFT)水平上的第一性原理计算表明,这些化合物具有大的Mott能隙,其中一些化合物表现出前所未有的接近理想的$SU(2)$对称$J_{eff}=1/2$极限的性质.
2015-02-10 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Ferromagnetic Mott-Insulating State in Double Perovskites Gd2MgIrO6
采用第一性原理密度泛函理论(DFT)研究了双钙钛矿结构Gd 2 MgIrO 6的电子和磁性。基于密度泛函理论计算,发现Gd_2 MgIrO_6具有铁磁(FM)基态.由于Gd-4f和Ir-5d态的强关联,材料经历了半金属铁磁体到Mott-Hubbard绝缘体的转变。结果表明,Ir的5d电子与费米能级附近的O-2 p态发生强烈的杂化,从而形成Gd 2 MgIrO 6的绝缘态.我们的研究表明,增强的磁矩是巡回交换的结果,而不是涉及个别离子的Gd和Ir原子的交换相互作用。在本研究中计算的Gd 2 MgIrO 6的总磁矩为15 μB/公式单位。
2016-04-29 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Possible proximity of the Mott insulating Iridate Na2IrO3 to a topological phase: Phase diagram of the Heisenberg-Kitaev model in a magnetic field
最近的实验观察的Mott绝缘状态的层状铱Na 2 IrO 3的启发,我们讨论了可能的有序状态的有效铱的时刻在存在强自旋轨道耦合和磁场。对于指向[111]方向的场-垂直于由铱矩形成的六方晶格-我们发现海森堡和Kitaev交换相互作用的组合产生了丰富的相图,具有对称性破缺磁有序相以及在小范围耦合参数上稳定的拓扑有序相。我们的数值模拟进一步表明在这些有序相之间的边界处有两个奇异的多临界点。
2011-01-06 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Phonon-assisted magnetic Mott-insulating state in the charge density wave phase of single-layer 1TNbSe2
我们从第一性原理出发研究了单层1 TNbSe $_2$的结构、电子和振动性质。在广义梯度近似中,1 T多型相对于2 H是高度不稳定的。DFT+U方法提高了1 T相位的稳定性,解释了其在实验中的检测。电荷密度波以$\sqrt{13}\times\sqrt{13}~R30^{\circ}$周期性发生,与STM数据一致。在$U=0$,大卫星重建显示一个平坦的带低于费米能级与一个显着的d $_{z^2-r^2}$轨道特征的中心Nb。Hubbard相互作用诱导了磁Mott绝缘态。磁性扭曲了恒星中心Nb原子周围的晶格,减少了中心Nb d $_{z^2-r^2}$轨道和相邻Se p态之间的杂化,并使平带的能量升高,成为非键。这种协同晶格和磁效应放大了莫特能隙。单层1 TNbSe $_2$则是声子辅助的自旋- $1/2$磁性莫特绝缘体。
2018-07-17 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Magnetic order, disorder, and excitations under pressure in the Mott insulator Sr$_2$IrO$_4$
在原位库仑相互作用和自旋轨道耦合的相互作用的保护下,高压下的Sr $_2$ IrO $_4$是具有顺磁基态的莫特绝缘体的罕见例子。在这里,使用光学拉曼散射,我们测量的声子和磁振子的演变在Sr $_2$ IrO $_4$的压力下,并确定三个不同的磁有序相,最终超过18 GPa的自旋无序状态。一个强大的一级结构相变驱动磁演化在$\sim$ 10 GPa的IrO $_6$笼中的结构各向异性降低,导致海森堡自旋和自旋翻转过渡到$c$轴对齐的反铁磁秩序之间的各向同性交换相互作用越来越多。在海森堡$J_\mathrm{eff}=1/2$赝自旋的无序相中,自旋激发是准弹性的并且连续到10 meV,可能在Sr $_2$ IrO $_4$中托管无带隙量子自旋液体。
2021-10-22 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Comment on "Identification of the Mott Insulating Charge Density Wave State in $1T$-TaS$_2$"
本文评论了DFT+U方法在1T-TaS2大卫之星相中的适用性,并结合实验证据讨论Mott相作为体相基态的可能性。
2023-08-10 cond-mat.str-el
Effects of the electron-phonon coupling near and within the insulating Mott phase
在Holstein-哈伯德模型中,电子-声子相互作用在金属相和绝缘相的Mott跃迁附近被研究。该模型是研究通过变分从玻色子技术。在半填充,平均场静态量是在良好的协议与数值技术得到的结果。考虑到高斯波动,频谱密度的解析表达式推导出在莫特绝缘相显示,增加的电子-声子耦合导致一个敏感的减少莫特间隙通过减少有效的排斥。最后讨论了强关联系统中的结果与最近的实验观测的关系。
2004-12-09 cond-mat.str-el
Determination of the Mott insulating transition by the multi-reference density functional theory
结果表明,动量助推技术应用于扩展的Kohn-Sham计划,使计算确定的莫特绝缘过渡。采用多参考密度泛函理论定义的第一性原理计算方法,给出了关联电子系统的自洽解,其中有效短程相互作用可以用涨落参考方法确定.为了用第一性原理的方法定义动量推进技术,对扭曲边界条件的Harriman构造作了扩展。对于有效的半满带系统,动量推进方法表明LDA计算的金属基态周期缩短到绝缘相的最小周期,表明发生了Mott绝缘跃迁.
2007-07-18 cond-mat.str-el
A metallic mosaic phase and the origin of Mott insulating state in 1T-TaS2
电子-电子和电子-声子相互作用是稳定物质各种电荷有序相的两种主要驱动力。两者之间的复杂相互作用产生了一种特殊的电荷密度波(CDW)状态,也被称为莫特绝缘体,作为层状化合物1 T-TaS 2的基态。这种微妙的平衡也使得使用外部扰动来创造和操纵这种材料中的新相成为可能。在这里,我们研究了镶嵌CDW相诱导的电压脉冲从扫描隧道显微镜(STM)的尖端,并发现,新的阶段表现出的电子结构是完全不同的莫特基态的1 T-TaS 2在低温下。镶嵌相由纳米尺寸的域,其特征在于由定义良好的相移的CDW序参量在最上层,并通过改变堆叠相对于下面的层。我们发现,新阶段的性质是由堆叠顺序,我们的研究结果揭示了新的光莫特相在这个层状化合物的起源。
2015-07-06 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Two-dimensional ground-state mapping of a Mott-Hubbard system in a flexible field-effect device
当掺杂和/或加压时,莫特绝缘体有时会在其相邻绝缘体中诱导非常规的超导性。由于相图应该与超导的微观机制密切相关,因此获得Mott绝缘态周围的全局相图是很重要的。然而,由于技术上的限制,用于控制大多数Mott绝缘材料的基态的参数是一维的。在这里,我们提出了一个二维基态映射的莫特绝缘体使用的有机场效应器件,同时调整带宽和带填充。观察到的相图显示出许多意想不到的功能,如突然的一阶超导转变下的电子掺杂,经常性的绝缘相在重电子掺杂区,和一个几乎恒定的超导转变温度在一个宽的参数范围内。这些结果有望有助于阐明Mott-哈伯德模型的标准解之一。理论计算再现我们的实验结果的主要特点也进行了。
2019-05-10 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Thermodynamic Properties of the Mott Insulator-Metal Transition in a Triangular Lattice System Without Magnetic Order
用量热法系统地研究了$κ$ -[(BEDT-TTF)$_{1-x}$(BEDT-STF)$_x$ ] $_2$ Cu $_2$(CN)$_3$有机体系从NMI态到Fermi液体的Mott转变.在保持三角形二聚体晶格的从NMI状态到FL状态的过渡处的电子热容的增加表明在Mott绝缘状态中损失的电荷扇区在FL状态中被恢复。我们观察到Mott绝缘态中剩余的低能自旋激发具有独特的温度依赖性,而NMI态具有较大的晶格熵,这源于受抑晶格,导致电子局域化的Pomeranchuk效应.在莫特边界附近,观察到一个意想不到的增强和磁场依赖的热容量。这种反常的热容量不同于典型的一级Mott跃迁的行为,而与量子临界行为有相似之处。为了使我们的结果与以前报道的自旋能隙和一阶Mott跃迁的情况相一致,需要进一步的研究。
2023-01-11 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
The Insulating Nature of Na2IrO3: Mott-type or Slater-type?
我们研究了Na2IrO3的温度依赖性电子结构,以揭示其绝缘性质。采用密度泛函理论(DFT)和动力学平均场论(DMFT)的组合方案,我们证明了Na_2IrO_3的绝缘态在高于Neel温度(T_{N})时仍然存在,这表明Na_2IrO_3属于Mott型绝缘体.在顺磁(PM)状态下测量的光电子能谱很好地描述了从DFT+DMFT获得的绝缘状态以上T_{N}的电子结构。然而,光学电导率的分析表明,非局域相关效应也是重要的Na2IrO3。因此,Na2IrO3不是标准的莫特绝缘体,因为Ir 5d电子的扩展性质和非局域相关效应在描述其电子和磁性时也很重要。
2015-07-02 cond-mat.str-el
Superconductor-like effects in an AC driven normal Mott-insulating quantum dot array
本文利用解析Keldysh场论方法研究了交流驱动下耗散莫特绝缘体系统的电流响应,该系统是一个普通的量子点阵列。在莫特绝缘体区域深处,非平衡稳态(NESS)响应类似于一个反向分流的约瑟夫森阵列,随着驱动频率Ω的增加,非平衡Mott绝缘体向导体过渡。NESS在导电阶段的抗磁分量是异常的,意味着负电感,这让人联想到具有负相位刚度的约瑟夫森阵列的η-配对阶段。然而,在存在额外的DC场的情况下,超导的签名-夏皮罗步骤-是完全不存在的。我们将这些性质解释为与约瑟夫森系统共享的数相涨落效应,而不是超导性。
2020-12-14 cond-mat.str-el
Momentum dependence of orbital excitations in Mott-insulating titanates
高分辨率共振非弹性X射线散射已被用来确定莫特绝缘的LaTiO $_3$和YTiO $_3$在布里渊区的广泛范围内的轨道激发的动量依赖性。的数据进行了比较,在框架内的晶格驱动和superexchange驱动的轨道排序模型的计算。一个超交换模型,其中实验观察到的模式归因于两个轨道激发产生的数据的最佳描述。
2009-08-18 cond-mat.str-el
Electric-Field-Induced Mott Insulating States in Organic Field-Effect Transistors
我们认为注入到有机场效应晶体管的电子是强相关的可能性。单层并苯可以用哈伯德哈密顿量来模拟,类似于用于有机超导体的kappa-(BEDT-TTF)(2)X家族。注入的电子不一定经历到莫特绝缘体状态的转变,因为当系统被半填充时,它们将在块体晶体中经历。我们在从玻色子理论的框架下,在大哈伯德排斥的极限下,计算了获得绝缘态所需的填充物。我们还认为,这些莫特态是不稳定的一些临界层间耦合或长程库仑相互作用。
2002-10-25 cond-mat.str-el
Perovskite BaCrO_{3}: completing a materials system with an anomalous Mott transition
我们已经合成并表征了钙钛矿BaCrO_{3}的激光沉积膜样品,这是钙钛矿-铬酸盐家族的缺失成员。该BaCrO_{3}膜具有比其它铬酸盐大得多的晶格常数,是绝缘的,并且表现出可能与倾斜反铁磁性相关联的弱铁磁性。与其他姐妹化合物CaCrO_{3}和SrCrO_{3}的比较表明,一个异常的莫特转变,其中磁性是独立的化合物是金属或绝缘
2016-04-12 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Spectral Function in Mott Insulating Surfaces
我们从理论上证明了在三角形硅表面K/Si(111)-B和SiC(0001)上实现的Mott绝缘基态的光电子能谱中短程螺旋磁关联的指纹。计算出的谱呈现出低能量的磁源特征,与~0.2 - 0:3 eV的质心谱带宽相比,色散降低~10 - 40 meV。值得注意的是,我们发现,准粒子信号只生存周围的磁戈德斯通模式。我们的研究结果将定位这些硅表面作为新的候选人,调查非传统的准粒子激发。
2003-03-21 cond-mat.str-el
Manifestation of vibronic dynamics in infrared spectra of Mott insulating fullerides
红外光谱的精细结构和温度演化已被广泛地用于探索相关材料中Jahn-Teller动力学的本质。同时,从红外光谱中充分提取复杂的电子振动动力学信息的理论框架仍然缺乏。本文发展了动力学Jahn-Teller体系红外光谱的第一性原理理论,并将其应用于Mott绝缘Cs $_3$ C $_{60}$ .利用计算的Jahn-Teller耦合参数和红外主动振动模式的耦合参数,阐明了动力学Jahn-Teller效应在红外光谱中的表现。特别地,解释了红外线形状的温度演化。根据所得结果讨论了金属富勒烯中后者向Fano共振型的转变。
2018-10-05 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el physics.chem-ph
Theoretical study of insulating mechanism in multi-orbital Hubbard models with a large spin-orbit coupling: Slater versus Mott scenario in Sr$_2$IrO$_4$
为了研究5-$d$过渡金属氧化物Sr $_2$ IrO $_4$的绝缘机制,我们研究了正方晶格上具有大自旋轨道耦合的三轨道哈伯德模型的基态性质.利用变分Monte Carlo方法,我们发现,随着库仑相互作用的增加,出现在每个位置一个空穴的基态相图中的绝缘态从弱关联到强关联的反铁磁(AF)态变化。这种交叉的特征在于AF绝缘状态的不同能量增益机制,即,从相互作用能驱动的Slater型绝缘体到带能驱动的Mott型绝缘体,其中库仑相互作用增加。我们的计算表明,Sr $_2$ IrO $_4$是一个“适度相关”AF绝缘体位于Slater型和Mott型绝缘体之间的中间耦合区。
2014-04-15 cond-mat.str-el
Terahertz harmonic generation across the Mott insulator-metal transition
Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf(德累斯顿-罗森多夫亥姆霍兹中心);University of Fribourg(弗里堡大学);Indian Institute of Science Education and Research Bhopal(博帕尔印度科学教育研究所)
研究通过实验和模型揭示了在稀土镍酸盐中跨越莫特绝缘体-金属转变时太赫兹谐波生成的机制与不同相态中的物理起源。
2024-10-02 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Interlayer Hopping between Surface Mott Insulator and Bulk Band Insulator in layered 1T-TaS_{2}
本研究以层状1T-TaS₂为平台,采用HREELS和FTIR双重光谱方法区分其表面莫特绝缘态与体相带绝缘态,结合DMFT揭示温度诱导的层间跳跃对绝缘态演化的调控机制。
2025-01-28 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Bandwidth-tuning from insulating Mott quantum spin liquid to Fermi liquid via chemical substitution in $κ$-[(BEDT-TTF)$_{1-x}$(BEDT-STF)$_x$]$_2$Cu$_2$(CN)$_3$
分子导体的电子性质可以通过物理或化学压力容易地改变,因为它增加了带宽W;这使得能够通过降低电子相关性U/W来跨越莫特绝缘体到金属的相变。在这里,我们介绍了另一种途径,通过增加分子轨道时,部分取代硫硒在构成双-(亚乙基二硫代)-四硫富瓦烯(BEDT-TTF)分子的标题化合物。我们通过传输、介电和光学测量表征了绝缘量子自旋液体状态通过Mott跃迁到金属费米液体状态的调谐。在此一阶相变中,金属区域共存于绝缘基体中,导致在低温下介电常数的强烈增强中最明显的显著的双折射效应。
2019-11-15 cond-mat.str-el
The rise and fall of Mott insulating gaps in YNiO$_3$ paramagnets as a reflection of symmetry breaking and remaking
YNiO $_3$镍酸盐是一种典型的d-电子氧化物,其表现出从(i)磁有序绝缘体到(ii)顺磁(PM)绝缘体,然后到(iii)PM金属的有趣的温度介导的三个相变序列。这种现象提出了一个问题,即磁性和结构对称性破缺与绝缘带隙(i)和(ii)中的出现以及(iii)中的消失之间的关联的性质。它表明,第一性原理平均场的密度泛函理论(DFT),驱动的分子动力学温度演化,可以描述不仅起源的磁性长程有序绝缘相(i),但也创建一个绝缘的顺磁体(ii),缺乏自旋长程序,和金属顺磁体(iii)随着温度的上升。这种方法提供了在不同温度下的结构和磁对称性破缺的模式,与带隙平行时,得到的演变的几何形状被用作输入到DFT电子能带结构计算。这解开了自旋、电荷和轨道自由度之间复杂的相互作用。分析表明,在描述绝缘带隙沿相变序列的上升和下降的成功是通过允许足够的灵活性,在描述不同的本地结构和磁性图案作为输入到DFT。这需要使用足够大的超晶胞,其允许表达八面体的结构对称性,以及将PM相描述为局部磁矩的分布。看来,历史上对类平均场密度泛函理论的否定是因为它不能描述这种类似莫特的跃迁,这是不成熟的,因为它是基于对平均晶体学晶胞的考虑,这种描述消除了局部破坏晶格的基序。
2023-03-14 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Orbital-Selective Spin-Orbit Mott Insulator in Fractional Valence Iridate La$_3$Ir$_3$O$_{11}$
Henan University(河南大学);Henan Academy of Sciences(河南省科学院);Westlake University(西湖大学);Shandong University(山东大学);Chinese Academy of Sciences(中国科学院);Tianjin University(天津大学);Nanjing University(南京大学);Institute of Physics, Chinese Academy of Sciences(中国科学院物理研究所);University of Chinese Academy of Sciences(中国科学院大学)
研究揭示La$_3$Ir$_3$O$_{11}$中轨道选择性莫特绝缘体的形成机制,通过自旋轨道耦合与库仑相互作用的协同作用,实现独特的绝缘态稳定。
2026-03-05 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
The Mott-Hubbard transition and the paramagnetic insulating state in the two-dimensional Hubbard model
在二维哈伯德模型的背景下研究了Mott-Hubbard转变。分析计算表明,存在一个临界值Uc的电位强度,分离顺磁性金属相的顺磁性绝缘相。态密度和双占据率的计算表明,绝缘相的基态总是包含一小部分空位和双占据位。通过考虑点间跳跃的几率幅,研究了基态的结构。结果表明,莫特绝缘体的基态具有局域反铁磁有序性,电子保持一定的迁移率,但这种迁移率必须与局域有序性相协调.在U=Uc处,一些点间概率幅的消失对电子迁移率施加了约束。有人建议,这些量可能被视为量,控制在绝缘阶段的顺序。
2000-02-17 cond-mat.str-el
Interplay of canted antiferromagnetism and nematic order in Mott insulating Sr2Ir1-xRhxO4
本研究针对强关联自旋轨道Mott绝缘体Sr₂IrO₄的非常规磁响应问题,结合磁光克尔效应测量与自旋哈密顿量计算,发现其非平庸畴结构需引入额外旋转对称性破缺描述,为该体系存在向列隐藏序相提供了关键证据。
2025-03-25 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Algebraic-Dynamical Perturbation Theory of Large-$U$ Hubbard Models. Single Particle Spectrum of Antiferromagnetic Mott Insulating States
Anhui University(安徽大学);Renmin University of China(中国人民大学)
本文通过解析方法研究大U极限Hubbard模型中的反铁磁莫特绝缘态,推导单粒子格林函数并分析其能谱特性,揭示莫特间隙磁性蓝移及高温超导机制。
2026-02-26 cond-mat.str-el
Ab initio Evidence for Strong Correlation Associated with Mott Proximity in Iron-based Superconductors
我们预测,发现的铁基超导体附近的d6配置(5 Fe 3d轨道填充6个电子)位于一个意想不到的大圆顶的相关电子物质在d5(即,半填充)的莫特绝缘体为中心的脚。这是基于多变量变分蒙特卡罗从头算低能量模型的结果推导的向下折叠。D5莫特接近延伸到随后出现的非相干金属,轨道微分由于莫特物理和洪德规则耦合,其次是反铁磁量子临界,根据现有的实验定量。
2011-12-20 cond-mat.str-el
Mott insulating state and $d+id$ superconductivity in an ABC graphene trilayer
受最近实验报道的ABC石墨烯三层超晶格中的可调Mott绝缘态和超导性的影响,我们研究了三层蜂窝晶格上哈伯德模型中的电荷压缩性、自旋关联和超导不稳定性.结果表明,在半填充状态下,在临界$U_c$之外出现反铁磁有序的莫特绝缘体,电子关联驱动$d+id$超导配对在宽掺杂区中占主导地位.具有$d+id$配对对称性的有效配对相互作用随在位相互作用的增加而增强,随层间耦合强度的增加而减弱。我们密集的数值结果表明,ABC石墨烯三层中的绝缘态和超导性是由强的电关联驱动的,它可能提供一个有吸引力的系统来探索丰富的关联行为。
2021-07-08 cond-mat.str-el
Electronic Structure of Paramagnetic V_2O_3: Strongly Correlated Metallic and Mott Insulating Phase
本文采用LDA+DMFT(局域密度近似和动力学平均场论相结合的计算方案)计算了V_2O_3的相关顺磁金属相和Mott绝缘相的费米能级以下和费米能级以上的光谱以及自旋和轨道占据。用量子蒙特卡罗模拟求解了自洽的DMFT方程。室温计算提供了与实验的直接比较。与1160 K时的结果相比,准粒子高度有明显的增加。对V_2O_3的Mott-Hubbard相变的性质也有了新的认识。也就是说,它被发现是显着不同的单带哈伯德模型,由于轨道自由度。此外,我们还解决了掺Cr的V_2O_3的Mott带隙异常小的难题。
2004-02-04 cond-mat.str-el
Topological edge Mott insulating state in two dimensions at finite temperatures -bulk and edge analysis-
本文研究了圆柱几何下具有晶格畸变和层间自旋交换相互作用的双层Kane-Mele-哈伯德模型。基于实空间动力学平均场论和连续时间量子Monte Carlo方法的分析表明了拓扑边缘Mott绝缘(TEMI)态的出现,该态仅在集体自旋激发下具有无带隙边缘模.这是证实了在有限的温度下的自旋霍尔电导率和单粒子激发光谱的数值计算;自旋霍尔电导率几乎是量子化的,$σ^{xy}_\mathrm{spin}\sim2(e/2π)$,预测携带自旋电流的无隙边缘模式,而在单粒子光谱的螺旋边缘模式的间隙与尊重对称性。阐明了在一定温度下,随着Hubbard相互作用的增加,TEMI态如何从普通的自旋Hall绝缘态演化到平凡的Mott绝缘态的相变.在零温度下的玻色子化方法,我们进一步解决的集体模式主机TEMI状态中的无隙边缘模式。
2016-04-01 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
Emergent charge order near the doping-induced Mott-insulating quantum phase transition in Sr$_{3}$Ru$_{2}$O$_{7}$
研究了双层结构$_{3}$($_{1-x}$ $_{x}$)$_{7}$及其掺杂诱导的从金属到反铁磁Mott绝缘体的量子相变(QPT).使用扫描隧道显微镜(STM)的光谱成像,我们可视化的电子状态在真实和动量空间的演变。我们发现在费米能级(E $_{F}$)处的隧穿态密度中存在一个部分能隙,该能隙随着掺杂的发展而形成一个弱的Mott绝缘态(Δ ~ 100 meV).在QPT附近,我们发现了一个空间电子重组成一个相称的棋盘电荷秩序。这些发现共享一些相似之处,在pseudogap阶段的铜酸盐公认的普遍电荷秩序。因此,我们的实验表明,从掺杂莫特绝缘体发出的初期电荷秩序的无处不在。
2018-12-07 cond-mat.str-el
Singlet pairing and superconductivity in t-J ladders with Mott insulating stripes
超导体中的配对发生在各种各样的通道中,并且可以通过各种机制产生。在这里,我们表明,在强相关的存在下,一个新的单对超导相可以发生在梯形几何中的费米子对居住在不同的两侧的莫特绝缘条。莫特条纹中的反铁磁关联提供了这种相位中的配对“胶水”。利用密度矩阵重整化群方法研究了内两条腿上带有Mott绝缘条的四腿t-J梯的基态.配对和超导性的存在下,揭示了负的结合能和代数衰减腿间的单对相关性,分别。
2018-09-27 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Mott insulating phases and quantum phase transitions of interacting spin-3/2 fermionic cold atoms in optical lattices at half filling
本文研究了二维正方形光晶格中自旋为3/2的费米子超冷原子在半填充时的各种Mott绝缘相。利用具有隐藏SO(5)对称性的广义单带哈伯德模型,我们识别出两种不同的对称性破缺相:简并反铁磁自旋偶极/自旋八极有序和自旋四极有序,这取决于自旋相关相互作用的符号.这两个竞争订单表现出非常不同的对称性,低能量激发和拓扑特征。在SU(4)对称点附近,由于强的量子涨落,可能出现具有$π$ -通量相的量子临界态,导致自旋代数关联和无隙激发。
2007-03-12 cond-mat.str-el
Exotic Magnetism and Spin-Orbit Assisted Mott Insulating State in a $3d-5d$ Double Perovskite
利用中子粉末衍射和体磁化研究了Ca $_2$ MnReO $_6$双钙钛矿的磁结构,发现Mn的磁矩[ $4.35(7)$ $μ_B$ ]与小Re磁矩[$0.22(4)$ $μ_B$]呈正交排列. $Ab$ -initio电子结构计算表明,Re $5d$电子的强自旋-轨道耦合与相对适度的原位库仑排斥($U_{eff}^{Re} \gtrsim 0.6$ eV)相结合足以使该材料绝缘。这是一个罕见的例子自旋轨道辅助莫特绝缘体以外的领域的虹膜,具有显着的磁性。
2018-02-08 cond-mat.str-el
Field-induced carrier delocalization in the strain-induced Mott insulating state of an organic superconductor
本文报道了场效应对有机超导体$κ$ -(BEDT-TTF)$_{2}$ Cu[N(CN)$_{2}$ ]Br应变诱导Mott绝缘态直流电阻和霍尔系数的影响。电导率遵循活化传输公式$σ_{\Box} = σ_{0}\exp(-W/k_{B}T)$,其中$σ_{0}$为常数,$W$取决于栅极电压。霍尔系数的栅极电压依赖性表明,与传统FET不同,密集空穴载流子的有效迁移率($\sim1.6\times 10^{14}$ cm $^{-2}$)通过正栅极电压而增强。这意味着载流子掺杂涉及由于电子相关而最初局部化的本征载流子的离域。
2009-09-21 cond-mat.str-el
Non-magnetic impurities as probes of insulating and doped Mott insulators in two dimensions
我们通过对静态非磁性杂质的响应来表征顺磁性莫特绝缘体。具有自旋解除禁闭(或自旋-电荷分离)的状态与具有自旋禁闭的状态通过不同的杂质可磁化性和有限尺寸的光谱来区分。我们讨论了掺杂后的d波超导体的物理性质的演变,并认为,一些最近的实验有利于自旋限制在参考莫特绝缘状态。
2000-11-02 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Large Fermi Surface of Heavy Electrons at the Border of Mott Insulating State in NiS2
量子物理学的早期成就之一是解释了为什么有些材料是金属的,而另一些是绝缘的。虽然基于单电子状态的处理正确地预测了大多数材料的特性,但当电子之间的静电排斥引起强烈的相关性时,这种方法可能会失败。它们不仅有利于金属中新的、微妙的有序形式,如磁性或超导性,甚至可以使半满能带中的电子完全锁定在位置上,产生相关的或莫特绝缘体。可以说,这是致密电子物质中电子相关性的最极端表现,转变成莫特绝缘态引发了许多基本问题。其中最重要的是电子费米面和相关的载流子质量的命运,因为莫特转变是在低温下接近,这在高温超导铜氧化物中特别有争议。我们报告的第一个直接观察费米表面的金属一侧的莫特绝缘过渡高压量子振荡测量NiS2。我们的研究结果点在一个大的费米面与Luttinger的定理和一个强烈增强的载流子有效质量一致,这表明,电子本地化发生通过发散的有效质量和伴随的载流子的理论预测放缓。
2015-09-01 cond-mat.str-el
Spin-one bosons in low dimensional Mott insulating states
分析了低维Mott绝缘态下自旋1玻色子的强耦合极限。在一维晶格中,对于每格点的玻色子数为奇数($N_0$),基态是具有两倍简并度的二聚价键晶体态;低位的基元自旋激发携带自旋1。对于每格点的玻色子数为偶数的情况,基态是非简并自旋单态莫特态。我们还认为,在量子无序极限下,对于奇数$N_0$,在正方形晶格中,基态应该是二聚价键晶体。最后,我们简要地报告结果的非整数数量的玻色子每个网站在一维晶格。
2003-06-05 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Observation of Phonon-Assisted Magnon Absorption in Spin-Orbit Coupling Induced Mott Insulator Sr$_{2}$IrO$_{4}$
对二维自旋-轨道耦合诱导的层状钙钛矿结构莫特绝缘体Sr $_{2}$ IrO $_{4}$进行了红外透射测量。在180 K以下的吸收谱中,在1870 cm $^{-1}$附近观察到声子助磁振子模。最近邻超交换相互作用$J$估计为57 meV,这大约是氧化铜La $_{2}$ CuO $_{4}$的$J$值的一半。我们的研究结果表明,非平凡的性质,如超导性实现在相当高的温度在铱氧化物的可能性。
2013-01-09 cond-mat.str-el
Jeff=1/2 Mott spin-orbit insulating state close to the cubic limit in Ca4IrO6
Jeff=1/2态在具有大的立方晶场分裂和自旋轨道耦合的系统中表现出来,这些系统与原位库仑相互作用U。5D过渡金属氧化物主机参数在此制度和强有力的证据,这种状态的Sr 2 IrO 4,和其他的铱酸盐,已提交。然而,所有的候选人,偏离立方晶体场所需的提供一个未混合的规范杰夫=1/2状态,影响发展的一个强大的模型,这种新的绝缘和磁性状态。我们目前的结果,不仅显示Ca 4 IrO 6主机的状态,但此外,唯一的居住接近理想的情况下所需的未混合杰夫=1/2状态。
2013-09-20 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other cond-mat.str-el
The insulating phases of vanadium dioxide are Mott-Hubbard insulators
我们提出了第一个全面的宽带光谱数据的两个绝缘相的二氧化钒(VO 2):单斜M2和三斜。我们工作的主要结果是能隙和电子结构基本上不受M2和三斜相之间的一级结构相变的影响。此外,在M2和三斜相的光学带间特征是非常相似的观察到的单斜M1绝缘相VO 2。由于能隙对三个绝缘相的不同晶格结构不敏感,我们排除了Peierls效应作为间隙打开的主要贡献者。相反,能隙是由原子内的库仑关联引起的。
2016-08-29 cond-mat.str-el
Majorana chiral spin liquid in Mott insulating cuprates
最近在莫特绝缘铜氧化物中检测到的大的霍尔热导率已被归因于手性中性自旋激发。发现具有Majorana激发、Chern数+/-4和大Hall热导率的量子自旋液体是正方晶格上受抑海森堡模型的激发态.使用马约拉纳平均场论和精确对角化,我们探索了两种可能的路线,以实现这种手性量子自旋液体,施加磁场的轨道效应和自旋轨道耦合,目前在铜酸盐。特别是,我们展示了如何只有轨道磁场才允许该拓扑相成为基态,而在Dzyaloshinskiii-Moriya项下,它仍然是马约拉纳平均场的激发态。我们解释了在莫特铜氧化物中观察到的大的热霍尔效应,从它们非常接近到可以由外部磁场诱导的Majorana手性量子自旋液体的过渡。
2021-12-30 cond-mat.str-el
Percolative Mott insulator-metal transition in doped Sr$_2$IrO$_4$
尽管许多人努力使掺杂莫特绝缘体中的强关联电子基态合理化,但掺杂诱导的绝缘体到金属转变的性质仍然是一个正在深入研究的主题。在这里,我们探测的莫特绝缘体锶$_2$ IrO $_{4-δ}$与低温扫描隧道显微镜的纳米级电子结构,并发现增强的局域态密度(LDOS)内的莫特间隙在个别顶端氧位点缺陷的位置。我们可视化的路径所产生的缺陷态的重叠,诱导有限的LDOS在费米能级的增强电导。结合这些发现和典型的约2~nm的孤立缺陷的空间扩展,我们表明$_2$ IrO $_{4-δ}$中的绝缘体到金属的转变具有双折射性质。
2019-09-23 cond-mat.str-el
Mott insulating state in a quarter-filled two-orbital Hubbard chain with different bandwidths
研究了一维两带哈伯德模型在不同带宽下的基态性质。应用密度矩阵重整化群方法计算了平均电子占据数$n$与化学势$μ$的关系。在四分之一和二分之一填充时,“电荷平台”出现在$n$图中,其中$dμ/dn$发散并且实现Mott绝缘状态。为了了解四分之一电荷平台中的轨道极化是如何发展的,我们应用了来自四分之一填充时强耦合极限的二阶微扰理论。所得的Kugel-Khomskii自旋轨道模型包括耦合到轨道伪自旋的$magnetic$场。这个场起源于两个带宽之间的差异,并导致有限的轨道赝自旋磁化。
2008-10-14 cond-mat.str-el
Magnetism and local structure in low-dimensional, Mott insulating GdTiO3
阳离子位移,氧八面体倾斜,和磁性的外延,亚铁磁,绝缘GdTiO 3膜之间的立方SrTiO 3层的研究,使用扫描透射电子显微镜和磁化强度测量。随着GdTiO 3膜厚度的减小,结构(GdFeO 3型)畸变减少,伴随着居里温度的降低。铁磁性坚持较小的偏差,从立方钙钛矿结构比散装稀土钛酸盐的情况。结果表明,FM基态受窄带宽、交换和轨道有序性的控制,只有二阶依赖于GdFeO 3型畸变的大小。
2013-09-06 cond-mat.str-el
Moiré Mott correlated mosaics in twisted bilayer 1T-TaS$_2$
Aalto University(阿尔托大学)
研究通过扭折双层1T-TaS₂的堆叠依赖性绝缘间隙,揭示了莫尔图案诱导的马赛克超晶格,具有局部磁矩和非磁性绝缘区域的竞争。
2026-09-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Quantum Confinement Induced Molecular Mott Insulating State in La$_4$Ni$_3$O$_8$
最近合成的层状镍酸盐La $_4$ Ni $_3$ O $_8$及其铜酸盐样NiO $_2$层似乎需要Ni 1($d^8$)+2 Ni 2($d^9$)电荷顺序以及强相关效应来解释其绝缘行为。使用密度泛函方法,包括强原子内排斥(Hubbard U),我们通过一种新的机制获得绝缘状态:{ \it没有电荷顺序},莫特绝缘行为产生的基础上量子耦合,自旋对齐的Ni 2-Ni 1-Ni 2 $d_{z^2}$状态跨三层(而不是基于原子状态),层内的反铁磁有序。细胞之间的弱的和受抑的磁耦合可以解释在105 K的Néel跃迁处被去除的小的自旋熵和在Néel点处没有任何衍射峰。
2010-08-16 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Orbital-selective Mott Phase in Multiorbital Models for Alkaline Iron Selenides K(1-x)Fe(2-y)Se2
利用从自旋方法研究了碱性铁硒化物K(1-x)Fe(2-y)Se 2的多轨道模型.有或没有有序的空缺,我们确定了一个金属莫特绝缘体过渡在相称的填充6个3D电子每个铁离子。对于洪德的耦合超过阈值,这是通过一个中间的轨道选择莫特阶段,其中的3D XY轨道莫特本地化,而其他3D轨道保持巡回。该相在一定范围的载流子掺杂下仍然是稳定的。我们的研究结果导致一个整体的相图碱性铁硒化物,这提供了一个统一的框架,以了解空位秩序和载流子掺杂的强度之间的相互作用。在该相图中,轨道选择性莫特相提供了超导K(1-x)Fe(2-y)Se 2与其莫特绝缘母体化合物之间的自然联系。
2012-08-28 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Quantum Melting of Magnetic Order in an Organic Dimer-Mott Insulating System
研究了有机分子固体中电子自旋自由度和电荷自由度之间的量子纠缠效应,称之为二聚体-莫特绝缘体系,其中分子二聚体作为基本单元排列在晶体中.低能量有效模型包括反对称交换相互作用,作为主导磁相互作用之一。这种相互作用有利于90度自旋组态,并与海森堡型交换相互作用竞争。利用自旋波理论和Schwinger-boson理论研究了磁有序相的稳定性。研究发现,自旋-电荷相互作用促进了长程磁有序态在两个自旋-螺旋相合并的参数区域附近的不稳定性。讨论了在$κ$ -(BEDT-TTF)$_2$ Cu $_2$(CN)$_3$中观察到的量子自旋液体的意义。
2016-01-30 cond-mat.str-el