Reemergeing electronic nematicity in heavily hole-doped Fe-based superconductors
在关联电子系统中,电子晶相的量子熔化往往会产生许多新的电子相。在铜氧化物超导体中,熔融莫特绝缘相和载流子掺杂导致液晶相的量子版本,电子向列性,其打破旋转对称性并表现出高温超导性的紧密扭曲。最近,在铁基超导体中也观察到了电子向列性。然而,它是否与其铜酸盐对手有类似的情况仍然难以捉摸。在这里,通过测量核磁共振在CsFe_2As_2,一个原型的铁基超导体被认为是从一个莫特绝缘相在3d 5配置,我们报告的各向异性四倍展宽效应作为局部旋转对称性破缺的直接结果。首次建立了Mott绝缘相和电子向列性之间的明确联系,并将其推广到铁基超导体。这一发现将促进对电子向列性及其与高温超导性关系的普遍理解。
2016-11-15 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Topological chiral and nematic superconductivity by doping Mott insulators on triangular lattice
非常规拓扑超导(TSC)的机理一直是人们关注的焦点。利用密度矩阵重整化群方法研究了三角晶格上包含自旋手征相互作用的扩展$t$ - $J_χ$模型的量子相图.我们确定了不同类别的超导相,其特征在于非零拓扑陈数$C=1$和$2$,和一个零陈数的行波超导相。TSC状态显示出现从掺杂的磁性绝缘体或手性自旋液体,这为实验发现打开了新的机会。此外,我们进一步分类的$C=2$类的TSC阶段,各向同性和一个连续的TSC阶段,并提出证据的连续量子相变从连续TSC阶段的各向同性TSC和行波阶段。这些结果提供了新的洞察TSC的机制,重点是空穴动力学所发挥的作用,改变自旋背景和驱动器的拓扑相变在掺杂磁性绝缘体后,使TSC的出现在$3\%$周围的空穴掺杂水平。
2022-07-14 cond-mat.str-el
Possible charge instabilities in two-dimensional doped Mott insulators
由于高温铜氧化物超导体中赝能隙相电荷涨落的重要性越来越受到人们的重视,我们采用了一个大N展开式,该展开式是在正方形晶格上的二维t-J模型的路径积分表示中进行的.我们研究了顺磁态在1/N展开式中所有可能的电荷不稳定性。虽然d-波电荷密度波(通量相)成为主导的不稳定性的各种选择的模型参数,我们发现,d-波波Pomeranchuk(电子相位)不稳定性发生作为下一个领先的。特别地,双稳态具有变得不均匀的强烈趋势。在存在较大的第二近邻跳跃积分时,磁通相位被抑制,并且在高掺杂区电子的不稳定性变得领先。除了这两个主要的不稳定性,键序相发生较弱的不稳定性接近半填充。在接近半填充的有限温度区也检测到相分离。
2012-07-13 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Exotic Gapless Mott Insulators of Bosons on Multi-Leg Ladders
我们提出的证据表明,一个异国情调的无隙绝缘相的硬核玻色子的多腿梯子的密度相称的腿的数量。特别地,我们详细研究了一个在$ν=1/3$填充的三腿阶梯上具有直接跳跃和令人沮丧的环交换的玻色子运动模型。对于足够大的环交换,该系统是绝缘沿阶梯,但有两个无隙模式和幂律横向密度相关在非公度波矢量。我们提出了一个决定性的波函数为这个阶段,并发现变分蒙特卡罗和密度矩阵重整化群计算模型的哈密顿量之间的出色的比较,从而提供了强有力的证据,这种异国情调的阶段的存在。最后,我们讨论我们的结果扩展到其他$N$腿系统和$N$层的二维结构。
2011-01-28 cond-mat.str-el
Magnetic Excitations of Spin Nematic State in Frustrated Ferromagnetic Chain
利用密度矩阵重整化群方法,研究了在磁场中具有铁磁最近邻和反铁磁次近邻交换作用的自旋1/2海森堡链的动力学自旋结构因子.在一个领域引起的自旋激发制度,我们发现无隙的纵向和有隙的横向自旋激发谱,根据准远程纵向和短程横向自旋相关,分别。的无隙点与占主导地位的纵向自旋相关相一致,而间隙的位置表现出的特征场的依赖性矛盾的占主导地位的横向自旋相关。
2015-06-23 cond-mat.str-el
Superconductivity in a doped Mott insulator
本文从Kotliar和Liu的d波RVB平均场论出发,提出了一种新的长波低能规范涨落的精确处理方法。其结果是一个理论的无隙费米子准粒子耦合超导相位波动。我们将讨论的物理含义,和BCS配对与相位波动的理论的相似性/差异。
1999-09-17 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Probable absence of a quadrupolar spin-nematic phase in the bilinear-biquadratic spin-1 chain
我们数值研究了双线性双二次自旋1链在铁磁不稳定点附近的基态相图,其中存在一个有隙或无隙的非二聚化量子相变。我们的结果,通过一个高度精确的密度矩阵重整化群(DMRG)计算得到的一致的看法,即表征二聚体相的序参量消失,只有在该点的系统成为铁磁性,虽然存在一个有间隙或无间隙的非二聚体相在一个非常窄的参数范围之间的铁磁性和二聚体制度不能被排除。
2005-11-03 cond-mat.str-el
Gapless quantum spin liquid, stripe and antiferromagnetic phases in frustrated Hubbard models in two dimensions
指出了非磁性绝缘体相的独特性,并给出了正方形格子上的t-t'哈伯德模型的相图。利用路径积分重整化群方法,在强在位相互作用U的Mott绝缘区中,发现次近邻转移t'小时的反铁磁相和t'大时的条纹(或共线)相。在大的U/t>7时,当t '/t~ 0.7时,我们发现了具有2*4结构的长周期反铁磁绝缘相。在Mott绝缘区,我们还发现了量子自旋液体(换句话说,非磁性绝缘体)相附近的Mott过渡到顺磁金属。关联电子通常以一定的磁序结晶为莫特绝缘体体,而“量子自旋液体“一直是人们长期探索的问题。我们报道了一个具有显著性质的非线性绝缘(NMI)相在Mott跃迁附近稳定的数值证据:几何阻挫晶格上的二维莫特绝缘体包含一个在总动量的整个布里渊区中具有无带隙自旋激发和基态简并的相.它解释了一种未被探索的量子液体。本概念是有用的,在分析各种实验结果阻挫磁体,包括有机BEDT-TTF化合物和3 He原子吸附在石墨上。
2006-06-14 cond-mat.str-el
Mott-Hubbard phase transition, gapped electron liquid in insulator stat
在平均场方法的框架内,Mott-Hubbard相变被认为是在Hubbard和Falicov-Kimball模型的半满占领。结果表明,静态Z_2场在双胞晶格上形成绝缘态,其强度由Hubbard相互作用决定。Z_2场的均匀位形对应于无隙自旋液体态,形成双胞晶格的位形对应于有隙费米子液体态,费米子在此场中运动。由于在绝缘体状态下存在静电场,带隙电子液体的形成类似于Kitaev模型中的无隙Majorana自旋液体[1]。根据链,正方形和立方晶格的哈伯德相互作用的大小计算光谱中的间隙。所提出的方法使我们能够描述莫特-哈伯德相变和绝缘体状态在同一形式主义的任意尺寸为不同的模型。
2022-05-24 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Topological charge excitations and Green's function zeros in paramagnetic Mott insulators
本文在Chern-Hubbard模型中利用复合算符形式研究Mott绝缘体的拓扑电荷激发,揭示格林函数零点与占据Hubbard能带的绕数关系,并证明拓扑Mott绝缘体与零点相结处存在无能隙边缘态。
2025-08-28 cond-mat.str-el
Renormalization group theory of nematic ordering in d-wave superconductors
研究了正方晶格上d波超导体中晶格旋转对称性自发破缺的量子理论。这是由耦合到无带隙的费米子准粒子的伊辛序参量的场论描述的。在1/N_f展开式中,我们确定了所有阶的重整化群的结构,其中N_f是费米子自旋分量的个数。在量子临界理论中,与大N_f理论一样,费米子阶具有大的反常维数,并且费米子谱函数是高度各向异性的,得到了渐近精确的结果.
2008-06-01 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Higher-order Topological Mott Insulators
我们提出了一种新的关联拓扑态,我们称之为高阶拓扑莫特绝缘体(HOTMI)。由于电子相关性,这种状态表现出惊人的体边界对应。也就是说,由Z3自旋-Berry相表征的体中的拓扑性质导致仅在自旋激发中出现的无隙角模(即,单粒子激发在拐角处保持有间隙)。我们证明了出现的HOTMI的哈伯德模型的戈薇晶格,并阐明如何强相关性改变无隙角模在非相互作用的情况下。
2019-11-12 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
Commensurate-incommensurate Mott transition without magnetic field: emergence of nematic Luttinger liquid in XXZ chain
Delft University of Technology(代尔夫特理工大学);University of Oxford(牛津大学)
研究了在强相互作用极限下,具有竞争铁磁最近邻和反铁磁次近邻交换耦合的自旋1/2链的零磁场相图,发现两个连续的顺-无序相变,属于非共形的Pokrovsky-Talapov universality类,即使在零磁场下也发生。第一相变标志着磁子束缚对的凝聚形成具有中心电荷c=2的临界相,从具有周期4的间隙相中出现。第二相变中,无序四极子(或取向性)李普希茨液体从间隙相分离态中形成,通过领域墙的成对凝聚。我们论证了两个相变都涉及相同的无序取向性李普希茨液体,并且c=2相可以理解为传统(单磁子类型)和四极子(双磁子类型)李普希茨液体的共存。我们的结果表明,仅摩擦力就足以驱动连续的顺-无序莫特型相变,并稳定无掺杂的无序准长程序。
2026-05-20 cond-mat.str-el
Orbital-selective Mott phase and spin nematicity in Ni-substituted FeTe$_{0.65}$Se$_{0.35}$ single crystals
本文通过磁化与磁输运测量揭示Ni掺杂FeTe$_{0.65}$Se$_{0.35}$单晶中轨道选择性Mott相和自旋向列性,发现电子-空穴主导导电转变及条纹磁关联演化,为理解超导抑制提供线索。
2024-04-04 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Higher-Order Topological Mott Insulator on the Pyrochlore Lattice
我们提供了第一个无偏的证据,高阶拓扑莫特绝缘体在三维数值精确的量子蒙特卡罗模拟。该绝缘相在非相互作用极限下与三阶拓扑绝缘体电连接,其特征在于烧绿石晶格拐角处的无隙模式,其特征在于$\mathbb{Z}_{4}$自旋Berry相。关联和非关联拓扑相位之间的区别在于,在前一相位中,无隙角模仅出现在Mott类自旋激发中。我们还表明,从三阶拓扑莫特绝缘体到通常的莫特绝缘体的拓扑相变发生时,体自旋能隙单独关闭。
2021-10-25 cond-mat.str-el
Disorder effects at a nematic quantum critical point in d-wave cuprate superconductor
一种d波高温铜氧化物超导体在零温下表现出一种无序转变。在量子临界点附近,无带隙节状准粒子与无序序参量涨落的耦合可以导致异常的行为,如费米子速度的极端各向异性。我们研究了无序对向列相量子临界行为的影响,特别是对费米子速度流的影响。耦合到节点准粒子的无序分为三种类型:随机质量、随机规范场和随机化学势。重整化群分析表明,随机质量和随机规范场都是无关的,因此不改变极端速度各向异性的不动点。然而,由于随机化学势的边缘相互作用破坏了这个固定点,并使双稳相变不稳定。
2011-06-09 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Bond Directional Anapole Order in a Spin-Orbit Coupled Mott Insulator Sr$_2$(Ir$_{1-x}$Rh$_x$)O$_{4}$
作为一种新的量子态,一种能在保持晶格平移对称性的情况下打破反转对称性和时间反演对称性的Anapole态引起了人们极大的兴趣,但目前只有少数几种候选材料被报道。最近,在自旋-轨道耦合的莫特绝缘体\SIR中,通过光学二次谐波产生测量,在高于Néel温度的$T_Ω$处已经提出了可能出现的具有破缺的反转对称性的隐序相。此外,极化中子衍射测量揭示了在$T_Ω$以下的时间反演对称性破缺,这得到了随后的μ子自旋弛豫实验的支持。然而,这个神秘阶段的性质在很大程度上仍然难以捉摸。在这里,我们调查隐藏的顺序相通过组合测量的面内磁各向异性异常高精度的磁转矩和弹性电阻的磁化率。在低于$\sim T_Ω$的位置,沿[110] Ir-O-Ir键方向存在明显的二重面内磁各向异性,这为$C_4$旋转对称性破缺的超导相变提供了热力学证据.然而,与其他相关电子系统中报道的偶宇称跃迁相反,极化率没有表现出对$T_Ω$的发散行为。这些结果为奇宇称序参量在隐序态中具有破缺的旋转对称性提供了大量证据。我们讨论了隐级的一个anapole状态,其中极环矩是由两个电流环在每个IrO $_6$八面体相反的手征。与先前建议的最简单的回路电流模式相反,本结果与其中单位单元内回路电流仅沿IrO $_4$正方形中的对角线方向之一流动的模式一致。
2020-08-14 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
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
Hubbard bands, Mott transition and deconfinement in strongly correlated systems
讨论了强关联系统中的退禁闭相问题。在时空维$d=3+1$中,禁闭相和库仑相竞争,而在$d=2+1$中,由于库仑扩散,禁闭相占主导地位,但无隙费米子激发可以改变这种情况。结合Kotliar-Ruckenstein表象和分数自旋液体解禁闭图象,处理了Mott跃迁和Hubbard子带,得到了任意裸带谱情况下的一般表达式.到金属态的转变是由无隙玻色子模式的凝聚决定的。绝缘态下的谱图受自旋子自旋液体谱和隐费米面的影响较大。
2023-01-25 cond-mat.str-el
Metal to Wigner-Mott insulator transition in two-leg ladders
本文从理论上研究了在两条腿的阶梯上分数公度填充时从金属到Wigner-莫特绝缘体的量子相变。我们表明,一个连续的过渡出一个保密的Luttinger液态金属是可能的绝缘行为的发病是伴随着晶格平移对称性的破坏。在填充$ν= 1/m$的情况下,发现自旋自由度在Wigner-Mott跃迁处也存在一个空位,对于奇数的$m$ .相反,对于偶数整数$m$,自旋扇区保持无隙,所得绝缘体是二维自旋子表面态的梯形模拟。在这两种情况下,电荷中性的无自旋模式在Wigner-Mott转变中保持无隙。我们讨论了这些过渡的物理性质,并评论获得的见解思考连续维格纳-莫特过渡的二维系统中正在研究的莫尔材料。
2022-12-22 cond-mat.str-el
Superfluid density and compressibility at the superfluid-Mott glass transition
具有粒子-空穴对称性的无序相互作用玻色子系统可以在超流相和Mott玻璃相之间发生量子相变。我们采用大规模蒙特卡罗模拟的二维场地稀释量子转子模型研究超流密度和压缩性的性质在这个转变。我们发现,这两个数量的功能幂律临界行为的指数由广义约瑟夫森关系。
2017-12-21 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Sound Propagation in Nematic Fermi Liquid
本文研究了电子自旋费米液体中由于自旋对称性自发破缺而使费米面发生畸变的纵向声传播。声波在有序态下的行为与在各向同性费米液体中的行为明显不同。由于费米面畸变的涨落,在超导费米液体中产生的集体模导致了声波的各向异性阻尼。讨论了掺杂莫特绝缘体中费米液体的相关性。
2002-08-27 cond-mat.str-el
Topology- and symmetry-protected domain wall conduction in quantum Hall nematics
我们认为畴壁的量子霍尔铁磁体预测形成在多路半导体,最近探测的扫描隧道显微镜实验Bi(111)表面。我们发现畴壁的性质敏感地依赖于底层(整数)量子霍尔态的填充因子$ν$。对于$ν=1$和在没有杂质散射的情况下,我们认为,壁主机的单通道Luttinger液体的间隙是谷和电荷守恒的后果。对于$ν=2$,它支持一个双通道的Luttinger液体,足够的强相互作用进入一个电荷间隙共存的中性谷间模式的保留热金属相。在这种状态下的畴壁物理是相同的,由$U(1)\times U(1)$对称性保护的玻色子拓扑绝缘体,我们提供了这些问题之间的正式映射。我们讨论其他不寻常的属性和实验签名这些“异常”的一维系统。
2019-10-09 cond-mat.str-el
Topological properties of gapless phases in an interacting spinful wire
University of Minnesota(明尼苏达大学);Bar-Ilan University(巴伊兰大学);University of Kent(肯特大学)
研究了具有自旋电荷分离的相互作用自旋链中无能隙相的拓扑性质,发现两种非平凡无能隙态,对应拓扑卢瑟-埃米里液体和拓扑莫特绝缘体,且无序场相可与非相互作用拓扑金属相连。
2026-03-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Nematic Metal and Antiferromagnetic Insulator on Hexagonal Kagome Lattice
与线性带交叉点的蜂窝晶格不同,Hiscononal Kagome晶格是一个带交叉点为二次的多带系统,具有奇异的关联效应,可以产生各种新颖的量子态。本文将细胞动力学平均场论与连续时间量子蒙特卡罗方法相结合,研究了费米子在六角Kagome晶格上的相图随相互作用、温度和晶格各向异性的变化。对于弱相互作用,二次带交叉点破缺为线性带交叉点,系统为半金属。随着相互作用的增加,系统在低温下发生了向反铁磁莫特绝缘体的一级相变。在临界温度以下,由于电荷涨落,在弱耦合半金属和强关联莫特绝缘体之间形成一个过渡金属。当晶格各向异性增加时,掺杂金属的区域扩大。此外,我们讨论了如何在实际实验中检测这些相位。
2013-12-01 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Quantum anomalous Hall domains in a Quenched Topological Mott Insulator
本研究针对拓扑莫特绝缘相关的相互作用无自旋二次能带接触模型,通过含时Hartree-Fock模拟探究相互作用淬冷后的演化过程,发现系统会形成带手性边界电流的量子反常霍尔畴结构。
2025-05-21 cond-mat.str-el quant-ph
Fractionalized gapless quantum vortex liquids
二维受抑量子反铁磁体的无带隙自旋液相的标准理论方法调用了自旋分馏成的费米子从属粒子的概念。作为一种替代,我们探索了新的类型的无带隙自旋液体相的挫折与XY各向异性的量子磁体中的涡旋的自旋分馏成无带隙巡回费米子。由此产生的无间隙分馏涡流液相研究内的一个从粒子的框架,这是双到通常的。我们证明了一些这样的阶段的稳定性,并描述其属性。我们给出了三角晶格上XY自旋1系统的一个显式结构,并将其解释为自旋1态附近的一个临界相。
2015-05-12 cond-mat.str-el
Gapless excitations in the ground state of 1T-TaS$_2$
1 T-TaS $_2$是一种层状过渡金属双金属硫化物,具有非常丰富的相图。在T= 180 K时,发生金属到莫特绝缘体的转变。莫特绝缘体通常在绝缘相中显示反铁磁有序,但1 T-TaS $_2$从未显示出磁性有序。在这封信中,我们表明,1 T-TaS $_2$有一个大的顺磁贡献的磁化率,但它没有显示任何迹象的磁有序或冻结到20 mK,探测$μ$ SR,可能表明量子自旋液体基态。虽然1 T-TaS $_2$在低温下在面内和面外都表现出很强的电阻行为,但我们发现热容中的线性项表明存在费米面,其具有非常强的磁场依赖性。
2017-09-27 cond-mat.str-el
Spin Nematic Phase in S=1 Triangular Antiferromagnets
研究了三角晶格上S=1自旋模型的双线性-双二次相互作用的自旋序.我们特别研究了一种具有三子格结构的反铁磁有序相,并利用玻色化方法计算了其零温磁性。发现了两种玻色子激发,一种是在$k \sim 0$周围具有线性能量色散的无带隙激发,这导致T=0时的有限自旋磁化率,并在低温下具有比热$C(T) \sim T^2$。这些行为可以解释最近发现的三角形磁体NiGa 2S 4中的自旋液态的许多特征。
2005-12-09 cond-mat.str-el
Strong particle-hole asymmetry of charge instabilities in doped Mott insulators
采用适用于电子掺杂铜氧化物的二维t-J模型,研究了掺杂莫特绝缘体中可能存在的电荷不稳定性.尽管d波电荷密度波(通量相)和d波Pomeranchuk不稳定性(向列序)是对应于空穴掺杂铜氧化物的负t'的主要不稳定性,但我们发现这些不稳定性受到强烈抑制,并且仅在相当接近一半时才变得相关填充。相反,调制矢量接近(pi,pi)的各种类型的键级在中等掺杂区域中占主导地位。相分离也被增强,但它可以基本上被最近邻库仑排斥抑制,而不影响上述电荷不稳定性。
2014-12-03 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
The evolution of magnetic structure driven by a synthetic spin-orbit coupling in two-component Bose-Hubbard model
在一维二分量Bose-哈伯德模型中研究了合成自旋轨道耦合驱动下磁结构的演化。除了莫特绝缘体-超流体转变之外,我们还发现在莫特绝缘体相中,通过增加自旋-轨道耦合的强度,从有间隙的铁磁相转变为无间隙的手征相。进一步增加自旋-轨道耦合驱动从无带隙手性相到带隙反铁磁相的转变。这些磁性结构在超流体阶段持续存在。特别是,在手征莫特绝缘体和手征超流相中,观察到的特征关联函数的不变性。这些非常规的莫特绝缘体相和超流相显示了动能和自旋轨道耦合之间的竞争所产生的新效应。
2014-03-25 cond-mat.str-el
Mott glass phase in a diluted bilayer Heisenberg quantum antiferromagnet
利用量子MonteCarlo方法研究了具有层间相互作用$J_{2}$和层内相互作用$J_{1}$的双层正方晶格上二聚体稀释的$S=1/2$海森堡模型.低于经典的逾渗阈值$p_c$,该系统有三个阶段可通过调整相互作用比$g=J_{2}/J_{1}$:一个N $\acute{e}$ el有序相,一个无间隙的量子玻璃相,和一个有间隙的量子顺磁相。我们提出了在稀释$p$和相互作用比$g$平面的基态相图。量子玻璃相被证明是无间隙的莫特玻璃类型,具有在零温度$T$下消失的均匀磁化率,并且在$T>0$下遵循拉伸指数形式; $χ_u \sim \exp(-b/T^α)$与$α< 1$。在从N $\acute{e}$ el有序到Mott玻璃的相变点,我们发现临界指数与2+1维标准普适类$O(3)$描述的干净系统的临界指数不同。
2015-11-24 cond-mat.str-el
Bond operator theory of doped antiferromagnets: from Mott insulators with bond-centered charge order, to superconductors with nodal fermions
用键算符方法描述了二维绝缘和掺杂莫特绝缘体的基态和激发态。虽然该方法准确地表示了任意反铁磁体的自由度,但它特别适合于其中存在自然配对的位置成键的系统,例如具有自发或显式自旋佩尔斯序(或键心电荷序)的状态。在未掺杂的绝缘体中,如前所述,我们获得顺磁和磁有序状态。我们描述了基态超导有序随掺杂的演化:在低掺杂时,超导性很弱,可以与磁有序共存,不存在无带隙自旋1/2费米子激发;在高掺杂时,磁有序不存在,我们得到了一个具有无带隙自旋1/2节点费米子的BCS d波超导体.我们提出的临界理论描述这些节点费米激发的发病。我们讨论了自旋谱的演化,并获得了一个自旋1激子在动态自旋极化率中贡献尖锐共振的制度。我们还讨论了低能、动态涨落、自旋Peierls序在各向同性CuO_2平面中的实验结果--我们计算了主要涉及O离子的光学声子的阻尼和色散的结果,并将结果与最近的声子谱的中子散射测量结果进行了比较。
2001-08-16 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Physics of interface: Mott insulator barrier sandwiched between two metallic planes
我们考虑异质结的金属和现场相关的障碍,在半填充使用不受限制的哈特里福克。我们发现,在势垒平面的相关强度超过一定值,系统是一个莫特绝缘体,而低于此值的系统仍然表现为一个无隙绝缘体。的能谱被发现是非常新颖的存在多个间隙。因此,对于任何有限的相关值,系统保持非金属。
2011-03-21 cond-mat.str-el
Topological Insulators and Mott Physics from the Hubbard Interaction
我们研究了具有内禀自旋轨道相互作用的蜂窝晶格上的哈伯德模型,作为存在相互作用的二维拓扑带绝缘体的范例。应用Hartree-Fock理论,从转子技术和拓扑参数的组合,我们表明,拓扑带绝缘相持续到相当强相互作用。然后,我们应用从转子平均场论,并找到一个莫特转变,在该转变的电荷自由度成为本地化的晶格网站。然而,自旋自由度仍然由原始Kane-Mele能带结构描述。该区域的规范场效应起着重要作用。当蜂窝层是孤立的,然后自旋扇区变得已经不稳定,朝着一个简单的平面尼尔秩序。相反,如果蜂窝晶格被具有无带隙自旋子的额外“屏蔽”层包围,则系统将支持边缘处具有无带隙自旋子的分数化拓扑绝缘体相。对于大的相互作用,我们推导出一个有效的自旋哈密顿量。
2010-08-09 cond-mat.str-el
Mott physics and band topology in materials with strong spin-orbit interaction
最近的理论和实验表明,强自旋轨道耦合可以对弱相互作用固体的能带结构产生显著的定性影响。事实上,它导致了物质的一个独特的相,拓扑带绝缘体。本文考虑了自旋轨道耦合和强电子关联的联合作用,指出前者对关联驱动的Mott跃迁具有定量和定性的影响。作为一个具体的例子,我们采取Ir基高温超导体,其中的子系统的Ir 5d电子是已知的进行莫特过渡。在弱的电子-电子相互作用下,我们预测Ir电子在弱的自旋-轨道相互作用下处于金属相,而在强的自旋-轨道相互作用下处于拓扑带绝缘体相。非常一般地,我们表明,随着电子-电子相互作用的强度增加,有效的自旋-轨道耦合增强,增加了拓扑带绝缘体的域。此外,在我们的模型中,我们认为,随着相互作用的增加,拓扑带绝缘体转化为“拓扑莫特绝缘体“相,其特征在于无隙表面自旋唯一的激发。完整的相图还包括一个狭窄的区域的无带隙莫特绝缘体与自旋费米表面,和磁有序状态在更大的电子-电子相互作用。
2009-07-17 cond-mat.str-el
Excitonic instability of three-dimensional gapless semiconductors: Large-N theory
具有二次带接触的三维无带隙半导体,例如HgTe、$α$或Pr $_2$ Ir $_2$ O $_7$,被认为由于长程电子-电子相互作用而显示非费米液体基态。我们认为,这种状态是固有的不稳定自发形成的(拓扑)激子绝缘体。这种不稳定性可以用临界费米子数$N_c$来表示。对于$N < N_c$的旋转对称性是自发破缺,该系统的发展在光谱中的间隙,并具有有限的有序序参量。对于1/N展开和静态近似中的领先顺序,与(2+1)维量子电动力学中动态质量产生问题的类比产生了$N_c = 16/[3π(π-2)]$。考虑到重要的动力学屏蔽效应,我们发现$N_c \geq 2.6(2)$,因此安全地高于物理值的$N = 1$。讨论了量子基态的一些实验结果。
2016-04-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el hep-th
Phase diagram of the quantum spin-1/2 Heisenberg-$Γ$ model on a frustrated zigzag chain
本文利用密度矩阵重整化群研究受挫锯齿链上自旋-1/2海森堡-$Γ$模型的基态相图,揭示向列单态-二聚体相等多种磁性与非磁性相,并解释了YbCuS$_2$中无能隙非磁性低温相的可能起源。
2024-06-22 cond-mat.str-el
Characterization of a topological Mott insulator in one dimension
通过研究关联电子模型的体拓扑不变量和纠缠谱,研究了一维拓扑莫特绝缘体的性质。阐明了无相互作用拓扑带绝缘体中的无隙边态如何演化为拓扑莫特绝缘体中的自旋边态。此外,我们还提出了一种拓扑Mott相变,这是一种新的拓扑相变,在自由费米子系统中从未观察到过。这种非常规的转变发生在自旋液相中的莫特绝缘体,并伴随着零的单电子格林函数和自旋激发光谱的间隙关闭。
2014-05-09 cond-mat.str-el
"Nonmagnetic" Dimer Mott insulator induced by the coupling of spin with quantum electric dipoles
基于强耦合分析,提出了一个有效的偶极自旋模型,该模型可以解释“自旋液体莫特绝缘体“的可能起源。这个问题与二聚体莫特绝缘体有关,它使人联想到有机三角晶格系统$κ$ Cu $_2$(CN)$_3$,它的无隙自旋液态已经在二聚体轨道上自旋之间交换耦合的几何阻挫($J$)的背景下讨论过。事实证明,绝缘体中的另一个自由度,二聚体上的{ \it量子电偶极子},通过库仑相互作用彼此相互作用,并通过偶极-自旋耦合带来对$J$的显著抑制。
2010-08-26 cond-mat.str-el
Strong coupling approach to Mott transition of massless and massive Dirac fermions on honeycomb lattice
用强耦合微扰理论研究了哈伯德模型和离子哈伯德模型在半填充时的相变,该理论对应于$t$在原子极限附近的幂展开.在这个公式中,我们找到了单粒子光谱的解析表达式,从而将绝缘间隙的计算简化为一个简单的寻根问题。这使得能够高精度地确定绝缘间隙,而不需要任何外推过程。得到蜂窝晶格上Mott转变的临界值为$U_c\approx 2.38 t$。研究了离子哈伯德模型的最低阶,发现了两个绝缘态,一个在大离子势$U$下具有Mott特征,另一个在大离子势下具有单粒子能隙特征,即$Δ$ .本方法给出了最低阶$U=2Δ$的临界无隙态。通过系统地改进微扰展开,在这个临界无带隙相附近的态密度降低。
2015-09-30 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el hep-th
Fate of spinons at the Mott point
最近在几个受抑的莫特绝缘体中观察到了无带隙自旋液体,其基本自旋激发--"自旋子"--让人想起简并费米系统。然而,它们在电荷波动开始扩散的莫特点的确切作用仍然存在争议和不清楚。在这里,我们提出了一个最简单的理论框架,对待新兴的自旋和电荷激发的动力学在同一个立足点,提供了一个新的物理图片莫特金属绝缘体过渡在半填充。我们确定了一个通用的正交机制,导致强阻尼的自旋,尽快莫特间隙关闭。我们的研究结果表明,自旋不应该在高温量子临界区莫特点以上发挥重要作用-在惊人的协议与所有可用的实验。
2016-09-21 cond-mat.str-el
Power-law Conductivity inside the Mott gap: application to $κ-(BEDT-TTF)_2Cu_2(CN)_3$
本文讨论了U(1)规范理论描述的自旋液体态与费米子自旋耦合的电荷动力学。我们发现,无带隙的自旋子引起的幂律电导率内的电荷间隙。应用该理论解释了最近在有机化合物$κ-(BEDT-TTF)_2Cu_2(CN)_3$中观察到的不寻常的光学电导率。我们还提出了一个光学实验,以寻找在Kagome自旋液体绝缘体的间隙激发。
2007-06-01 cond-mat.str-el
Is disorder a friend or a foe to melting of Wigner-Mott insulators?
National High Magnetic Field Laboratory(国家高磁场实验室);Florida State University(佛罗里达州立大学)
研究揭示无序对Wigner-莫特绝缘体熔化的影响,表明无序通过抑制无能隙激发稳定晶格,并在二维中导致固液共存区域。
2025-12-08 cond-mat.dis-nn cond-mat.str-el
Spin nematic ground state of the triangular lattice S=1 biquadratic model
最近的实验和理论兴趣莫特绝缘S=1三角晶格磁铁的启发,我们考虑了一个模型S=1的三角晶格上的哈密顿与旋转对称双二次相互作用。我们表明,该模型的配分函数可以表示在配置的三种颜色的紧密包装,闭环与{ \em非负}的权重,这使得有效的量子蒙特卡罗采样大晶格。我们发现基态具有自旋对称性,即自发地破坏自旋旋转对称性,但保持时间反演对称性。我们提出了准确的结果的参数的低能场论,以及有限温度的热力学函数。
2012-08-20 cond-mat.str-el
Two-loop disorder effects on the nematic quantum criticality in $d$-wave superconductors
在某些$d$波铜氧化物超导体中,无带隙节费米子在量子临界点处表现出非费米液体行为。如果费米子也耦合到无序势,产生重整化群理论意义上的相关微扰,则这种非费米液态可以转变为无序主导的扩散金属。因此,有必要检查特定的疾病是否相关。通过重整化群分析,研究了临界涨落与随机化学势之间的相互作用。表征随机化学势强度的参数在单圈水平上是边缘的,但在包括双圈校正后变得边缘相关。因此,即使是弱的随机化学势也会导致节点费米子的扩散运动和物理意义的显著临界行为,因为强度最终会在低能量下流向大值。
2015-05-25 cond-mat.str-el
Microscopic theory for nematic fractional quantum Hall effect
分析了热力学极限下分数阶量子霍尔效应的各种微观性质,给出了分数阶量子霍尔效应的微观哈密顿量的必要条件.给出了简并基态流形、基态能量和无带隙模的解析表达式,并考虑了输入相互作用和相应的基态结构因子.我们将中性激发的长波长极限与引导中心度规形变联系起来,并明确地给出了在量子临界点附近具有空间变化的λ阶的λ模的试探波函数族。对于短程相互作用,量子阱HN的动力学完全由基态结构因子的长波长部分决定。特殊的情况下,在$ν=1/3$的Haffnian父哈密顿讨论了新的理论见解,导致一些严格的声明和实验的影响。
2020-09-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Dynamical spin structure factors of quantum spin nematic states
在具有铁磁J1和反铁磁J2相互作用的自旋1/2正方晶格J1-J2模型中,计算了量子自旋π态的动力学自旋结构因子。为此,我们使用费米子表示,将其推广到N口味。我们从费米子场的自旋-三重态配对态开始,称之为Z2平面态,它是在有限参数范围内的大N极限下的稳定鞍点解,其中耦合J1和J2强烈竞争[R. Shindou和T. Momoi,Phys.Rev.B80,064410(2009)]。使用大N展开,我们考虑到这个鞍点附近的波动,直到1/N阶的校正。由此获得的动力学自旋结构因子表明存在q=(0,0)处的无隙q线性导向波(自旋波)模和q=(pi,pi)处的有隙“规范场”样集体模,它们的谱权分别作为动量的线性函数和二次函数消失。低能集体模式包含向列指向矢、自旋和规范自由度的涨落。结合无带隙q-线性模,我们计算了低温区核自旋弛豫速率1/T1的温度依赖关系为1/T1 \propto T^{2d-1},其中d是有效空间维数.
2013-02-06 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
From band insulator to Mott insulator in one dimension
我们导出了最近由江上、石原和立木[Science,{ \bf 261},1307(1993)]提出的铁电钙钛矿的一维模型的相图。我们发现,共价性,电离性和强关联之间的相互作用,在一个自发的二聚相分离的弱耦合带绝缘体的强耦合莫特绝缘体的结果。从带绝缘体的二聚相的过渡被确定为伊辛临界点。电荷间隙在该单个点处消失,光导率发散为$σ(ω)\sim ω^{-3/4}$。自旋激发在第二跃迁到莫特绝缘体相以上是无隙的。
1999-04-22 cond-mat.str-el
Continuous Wigner-Mott transition at $ν=1/5$
本文利用矩阵乘积态方法研究扩展Hubbard模型中ν=1/5处Wigner-Mott绝缘体的带宽调控转变,揭示了两腿梯子中经Luther-Emery液体的中间相路径及五腿圆柱体上绝缘体到金属的直接连续转变,并与双层moiré材料实验建立联系。
2024-12-27 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Novel Pauli-paramagnetic quantum phase in a Mott insulator
在莫特绝缘体中,强的电子-电子库仑排斥阻止了金属性,并且电荷激发是带隙的。在大于1的维度中,它们的自旋在低温下通常是反铁磁有序的。几何挫折可以破坏这种长程有序,导致奇异的量子自旋液体(QSL)状态。然而,它们的磁基态一直是一个长期的谜。本文研究了二维三角晶格的有机莫特绝缘体EtMe $_3$ Sb [Pd(dmit)$_2$] $_2$中的QSL态,它具有类似于Pauli顺磁的低能激发,这是巡游费米子的特征.我们的扭矩磁力下降到低温(30 mK)高场(32 T)揭示了不同的剩余顺磁磁化率在半填充的二维金属。这表明系统处于无磁隙的基态,这是一个具有无限磁关联长度的临界态。此外,我们的研究结果是强大的对氘化,指向出现一个扩展的“量子临界相”,其中低能量的自旋激发的行为与费米表面的顺磁金属,尽管冻结的电荷自由度。
2012-10-01 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Emergent Novel Metallic State in a Disordered 2D Mott Insulator
对于非相互作用的电子,增加的无序将金属驱动成无间隙的局部安德森绝缘体。虽然在三维中,过渡必须跨越无序的阈值,但在二维和更低的维度中,最小量的无序使金属不稳定。相互作用系统中金属-绝缘体转变的性质仍然没有得到解决。在这里,我们探讨的影响,在强关联莫特绝缘体不改变载流子浓度的无序。角分辨光电子能谱(ARPES)测量铜插层单晶的层状二硫属化物1 T-TaS 2揭示了新的离域状态的存在下,在莫特间隙。这是第一个实验实现了一种新的无序诱导金属,理论上预测存在于莫特绝缘体和安德森绝缘体之间。
2014-05-22 cond-mat.str-el
Meta-nematic, smectic and crystalline phases of dipolar fermions in an optical lattice
有人提出,某些强关联物质可以用介于费米气体和维格纳晶体或莫特绝缘体之间的液晶相来定性地理解。我们提出了一个可调的实现这种软量子物质物理在超冷气体。它使用光晶格和偶极相互作用来实现一个特别简单的模型。我们的分析揭示了一个丰富的相图,其特征在于一个亚临界转变,其中费米液体改变维度;一个近晶相(条纹);和一个晶体,“棋盘”相。
2009-03-19 cond-mat.other cond-mat.str-el