Spin-$0$ Mott insulator to metal to spin-$1$ Mott insulator transition in the single-orbital Hubbard model on the decorated honeycomb lattice
利用旋转不变的从玻色子研究了装饰蜂窝晶格上单轨道哈伯德模型在三分之二填充时强电子关联和三角形内自旋交换的相互作用.我们发现当自旋- $1$莫特绝缘体、金属和自旋- $0$莫特绝缘体之间的自旋交换是反铁磁的时,自旋交换是调谐的.莫特绝缘体产生于有效的三角形内多轨道相互作用,并与孤立三角形的基态电连接。反铁磁自旋交换,如确定的古德诺-Kanamori规则,可以发生在配位聚合物从动力学交换通过配体。我们的特点的磁性在该政权的自旋三重态占主导地位。对于小的$U$,自旋$1$ Slater绝缘体在三角形之间出现反铁磁序。自旋$1$莫特绝缘体中的磁性由蜂窝晶格上的自旋$1$海森堡模型描述,其基态为Néel有序.
2021-08-05 cond-mat.str-el
Analytical slave-spin mean-field approach to orbital selective Mott insulators
本文用从自旋平均场方法研究了考虑Hund耦合作用的粒子-空穴对称的单带和双带哈伯德模型。通过对哈密顿量的解析分析,我们证明了两个轨道的锁定与\,轨道选择性Mott跃迁可以在Landau-Ginzburg框架内公式化。将从自旋平均场应用于杂质问题,可以使杂质与晶格之间建立对应关系。我们还考虑了轨道选择性Mott相的稳定性轨道之间的杂化和研究的限制的slave-spin方法处理轨道间隧道的情况下,多轨道Bethe晶格的粒子-空穴对称性。
2017-05-12 cond-mat.str-el
Comment on ``Orbital-selective Mott transitions in two-band Hubbard models''
Bluemer等人最近的一篇论文[cond-mat/0609758]再次批评了Liebsch的早期QMC/DMFT结果[Phys. Rev. B { \bf 70},165103(2004)]。这种批评是没有根据的。
2006-10-17 cond-mat.str-el
Orbital liquid in three dimensional Mott insulator: $LaTiO_3$
本文提出了莫特绝缘体$LaTiO_3$的自旋和轨道态理论。立方晶体中$d^1(t_{2g})$离子间的自旋-轨道超交换相互作用在经典水平上具有病态的轨道简并。量子效应消除了这种简并性,并导致形成相干基态,其中$t_{2g}$能级的轨道矩被完全猝灭。我们发现一个有限的轨道激发间隙。在无阻简立方晶格上,局部自由度的这种无序状态是极不寻常的。轨道液态自然地解释了观测到的$LaTiO_3$的异常。
2000-08-02 cond-mat.str-el
Breakdown of Luttinger's theorem in two-orbital Mott insulators
对Luttinger定理的分析表明,与最近的说法相反,它对一般的莫特绝缘体是无效的。研究了每格点有两个电子的双轨道哈伯德模型从非磁关联绝缘相(Mott或Kondo绝缘体)到能带绝缘体的渡越.莫特绝缘相的特征在于自能的极点和格林函数中相应的零点,定义了带状绝缘体不存在的"Luttinger表面“。然而,这种每个晶胞有两个电子的绝缘体的基态是电连接的。
2007-11-20 cond-mat.str-el
Phase diagram of orbital-selective Mott transitions at finite temperatures
研究了有限温度下不同带宽的双轨道哈伯德模型的Mott跃迁。利用自能泛函方法讨论了由轨道选择性Mott跃迁(OSMT)引起的一个轨道定域而另一个轨道巡游的中间相的稳定性。结果表明,OSMT实现了两个不同的共存区在有限温度下根据最近的结果Liebsch。我们进一步发现,特别有趣的行为出现周围的特殊条件$U=U'$和J=0,其中包括一种新的类型的共存区域与三个不同的状态。通过系统地改变Hund耦合,我们建立了全局相图,阐明了Hund耦合对Mott转变的关键作用。
2005-06-07 cond-mat.str-el
A dynamical mean-field study of orbital-selective Mott phase enhanced by next-nearest neighbor hopping
利用动力学平均场论研究了具有最近邻和次最近邻跃迁的双轨道哈伯德模型的选轨Mott跃迁。NNN跳跃在半填充时打破了粒子-空穴对称性,并产生了非对称态密度(DOS)。我们的计算结果表明,破缺的对称性DOS的好处OSMT,其中的区域的轨道选择性莫特相显着扩大与增加NNN跳跃积分。我们还发现Hund规则耦合通过阻断轨道涨落促进OSMT,但NNN跳变的影响更为显著。
2019-09-02 cond-mat.str-el
High-spin to low-spin and orbital polarization transitions in multiorbital Mott systems
我们在一个双轨道模型中研究了晶体场分裂和Hund耦合的相互作用,该模型捕捉了在e_g壳层中具有两个电子或空穴的系统的基本物理。我们使用单站点动态平均场论与最近开发的杂质求解器,这是能够访问强耦合和低温。轨道的填充和相边界的位置计算作为库仑排斥,交换耦合和晶体场分裂的函数。我们发现,Hund耦合可以驱动系统进入一个新的莫特绝缘相与消失的轨道磁化率。远离半填充,晶场分裂可以诱导轨道选择性莫特态。
2007-09-19 cond-mat.str-el
Artificial $SU(3)$ Spin-Orbit Coupling and Exotic Mott Insulators
基于光晶格中类碱土原子实现人工规范场和$SU(N)$莫特绝缘体的最新进展,我们发展了一种无偏的$SU(N)$实空间动力学平均场理论(DMFT)方法,研究了自旋轨道耦合和Hubbard相互作用对$U$费米子系统的影响.我们研究了局域磁化强度、双占据率和三重占据率与Hubbard相互作用在金属到莫特绝缘体跃迁中的行为。我们绘制了大$U$极限下的磁相图,并表明自旋-轨道耦合可以稳定$SU(3)$莫特绝缘体中具有不同取向的长程序,如铁磁、螺旋和条纹。
2019-01-07 cond-mat.str-el
Between Mott and cluster Mott: spin-orbit entangled dimer singlets in Ba$_3$CeRu$_2$O$_9$
University of Cologne(科隆大学);Stockholm University(斯德哥尔摩大学);Deutsches Elektronen-Synchrotron DESY(德国电子同步辐射中心);IFW Dresden(德累斯顿联邦物理研究所);Technische Universität Dresden(德累斯顿工业大学)
研究Ba$_3$CeRu$_2$O$_9$中自旋-轨道纠缠单态的电子态行为,揭示其在局部莫特与准分子极限间的交叉区域特性。
2026-04-08 cond-mat.str-el
Effect of Spin Correlations on Multi-orbital Metal-Insulator Transitions and Suppression of Orbital Selective Mott Transitions
利用Kotliar-Ruckenstein从玻色子方法研究了自旋关联对双轨道哈伯德模型中金属-绝缘体跃迁的影响.在非对称半填充情况下,随着库仑关联的增加,两个轨道同时从导电态过渡到绝缘态,并伴随着顺磁(PM)-反铁磁(AFM)转变.在PM条件下发现的轨道选择性Mott跃迁在很宽的相关范围内被完全抑制,尽管它可能存在于远离半填充的系统中。在绝缘状态下,系统从中间相关区的部分极化自旋能隙相过渡到强相关区的几乎全极化Mott绝缘相。这些结果表明自旋对准粒子谱的调制在多轨道关联系统中带来了更丰富、更有趣的MIT情节。
2011-05-25 cond-mat.str-el
Orbital Selective Mott Transition Effects and Non-Trivial Topology of Iron Chalcogenide
本文结合GW+DMFT方法研究FeSe$_{1-x}$Te$_{x}$中轨道选择性莫特转变与拓扑性质的相互作用,揭示其双重作用并推导出描述拓扑能带的有效哈密顿量。
2023-04-20 cond-mat.str-el
Orbital-selective Mott transitions in the degenerate Hubbard model
研究了不同带宽的两带哈伯德模型中的Mott跃迁。应用动力学平均场论,讨论了巡游准粒子态在各带的稳定性。我们表明,单独的莫特转变发生在不同的库仑相互作用强度一般,合并到一个单一的过渡,只有在特殊条件下。这种行为可能是有关的物理的单层双烯酸盐,Ca $_{2-x}$ Sr $_x$ RuO $_4$。
2004-01-13 cond-mat.str-el
Evolution between two orbital-selective Mott phases driven by interorbital hopping
利用动力学平均场论,以Lanczos方法为杂质解,研究了两带关联系统中轨道间跳跃对轨道选择Mottness的影响。构造了具有轨道间跳跃的双轨道哈伯德模型的相图($t_{12})$),其中轨道选择Mott相(OSMP)呈现不同的演化趋势.我们发现,负轨道间跳跃($t_{12}<0$)可以提高OSMP制度后,调整有效带宽比。相反,对于具有正轨道间跳跃($t_{12}>0$)的情况,OSMP区域随着轨道杂化的增加而变窄直至消失。研究还表明,由于大的$t_{12}$引起的宽有效轨道和窄有效轨道的角色交换,当轨道间跃迁足够大时,会出现一个新的OSMP。我们的结果也适用于空穴过掺杂的$_2$ $_{4-δ}$超导体,这是一个轨道选择性的莫特化合物在半填充。
2021-12-09 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
Mott transition and magnetism in a fragile topological insulator
利用动力学平均场论研究了电子关联对脆性拓扑的影响。脆弱的拓扑绝缘体(FTI)阻碍了指数局部化Wannier函数的形成,但可以通过添加某些微不足道的自由度来使它们变得微不足道。出于同样的原因,FTIs不主机的边缘状态之间的散装带在圆柱形边界条件下的安全保护流,但预计有一个脆弱的带和其他带在某些扭曲的边界条件下的频谱流。我们在这里分析常见的强相关性,如莫特绝缘体过渡和磁性,在一个已知的模型托管脆弱的拓扑结构的影响。我们表明,在这种情况下,脆弱的拓扑结构,随着扭曲的边界状态,是稳定的相互作用低于临界相互作用强度。超过这个相互作用强度,过渡到莫特绝缘相发生,扭曲的边界状态消失。此外,通过施加均匀磁场,脆弱的拓扑结构被破坏。然而,我们表明磁场可以诱导拓扑相变,将脆弱的拓扑绝缘体转化为陈氏绝缘体。最后,我们研究了脆性拓扑模型的铁磁解。
2021-04-23 cond-mat.str-el
Mott Insulators in the Strong Spin-Orbit Coupling Limit: From Heisenberg to a Quantum Compass and Kitaev Models
研究了具有部分填充$t_{2g}$能级和强自旋轨道耦合的Mott-Hubbard系统中的磁相互作用。后者纠缠的自旋和轨道空间,并导致各种各样的低能量的哈密尔顿,从海森伯外推到量子罗盘模型依赖于晶格几何。这就为在这种莫特绝缘体中“设计”出一个与量子计算相关的、由基塔耶夫提出的可精确求解的自旋模型让路了。最后,我们解释了Sr $_2$ IrO $_4$中具有异常大铁磁矩的“弱”铁磁性。
2008-12-04 cond-mat.str-el
Floquet spin and spin-orbital Hamiltonians and doublon-holon generations in periodically driven Mott insulators
我们考虑周期性相干激光辐射驱动的莫特绝缘体,使用单轨道和多轨道模型,注意到后者是更感兴趣的固态系统。我们推导出一般表达式的周期性驱动自旋模型和自旋轨道模型使用含时微扰理论。首先,我们表明,有效的交换相互作用的Floquet哈密顿是高度可调的频率,振幅和偏振的激光。其次,我们考虑到有限带宽的激发的影响,并研究可能的热效应。使用相同的形式主义与轻微的修改,我们也考虑了小频率区和研究的莫特绝缘体的介电击穿。
2018-09-26 cond-mat.str-el
Orbital selective Mott transition in multi-band systems: slave-spin representation and dynamical mean-field theory
我们研究是否莫特过渡的半满,两个轨道的哈伯德模型与不等带宽同时发生的两个频带或是否它是一个两阶段的过程中,轨道与较窄的bandwith本地化第一(产生一个中间的“轨道选择性”莫特阶段)。这个问题是解决使用动力学平均场论,并表示费米子运营商的从量子自旋,其次是平均场近似(类似的精神Gutzwiller近似)。在后一种方法中,莫特过渡被发现是轨道选择性的库仑交换(Hund)耦合J的所有值时,带宽比是小的,只有超过一个临界值的J时,带宽比较大。动力学平均场论部分证实了这些发现,但在J=0的中间阶段被发现不同于传统的莫特绝缘体,与频谱权重延伸到任意低的能量。最后,轨道选择性莫特阶段被发现,在零温度下,相对于轨道间杂化是不稳定的,并取代了一个国家与一个大的有效质量(和低准粒子相干尺度)的较窄的频带。
2005-09-09 cond-mat.str-el
Two-dimensional Heisenberg behavior of Jeff = 1/2 isospins in the paramagnetic state of spin-orbital Mott insulator Sr2IrO4
用共振磁X射线漫散射方法研究了自旋轨道Mott绝缘体Sr_2 IrO_4顺磁态中Jeff = 1/2等自旋的动力学关联。我们发现,即使在20 K以上的磁性有序温度的二维反铁磁涨落与一个大的面内相关长度超过100晶格间距。与简单的期望强磁各向异性与增强的自旋轨道耦合,我们发现了各向同性的同位旋关联,这是很好地描述了二维S = 1/2量子海森堡模型。估计的反铁磁耦合常数高达J ~ 0.1 eV,与小的Mott能隙(< 0.5 eV)相当,表明该自旋-轨道纠缠系统的Mott特性很弱。
2012-03-09 cond-mat.str-el
Anisotropy of Mott-Hubbard gap transitions due to spin and orbital ordering in LaVO3 and YVO3
本文研究了LaVO_{3}和YVO_{3}单晶的各向异性光谱,并结合反铁磁自旋序(SO)和轨道序(OO)进行了讨论。在2 eV附近观察到轨道相关的Mott-Hubbard能隙跃迁。由两个峰组成的跃迁表现出明显的各向异性和选择规则,反映了各自的SO和OO模式。各向异性跃迁的温度依赖性清楚地表明了SO/OO关联和序参量的演化。
2002-07-28 cond-mat.str-el
Magnetic instability of the orbital-selective Mott phase
我们描述了双轨道哈伯德模型在选轨Mott相的低能物理,其中一个带是金属的,另一个是绝缘的。利用动力学平均场论和零温下的数值重整化群,我们证明了对于任何非零的Hund规则交换相互作用,该相都具有铁磁不稳定性,这可以用有效自旋1的近藤哈密顿量来理解。因此,金属带表现为奇异的费米液体,其自能在费米能处具有对数奇异性。
2013-11-30 cond-mat.str-el
Magnetic Excitations in Spin-Orbit Coupled $d^4$ Mott Insulator on Square Lattice
本文研究了正方晶格上强自旋轨道耦合范弗莱克型$d^4$莫特绝缘体的磁序和激发。在前人工作的基础上,我们引入了四元晶场分裂,并探讨了它对磁相图和磁振子谱的影响。两个不同的有序相,与平面内和平面外的取向的交错的时刻,被发现为较高和较低的值的晶场分裂,分别。顺磁和磁有序相的磁激发谱的计算和讨论的背景下,一个候选的自旋轨道$d^4$莫特绝缘体钙$_2$ RuO $_4$。
2014-07-16 cond-mat.str-el
Mott transitions with partially-filled correlated orbitals
我们研究了金属-绝缘体莫特过渡的周期性安德森模型,其中一个带的巡回电子与一个狭窄的,强关联带杂化的广义版本。利用动力学平均场论,我们证明了Mott跃迁的前提条件是两个能带的整数总填充,而对于相关能带的整数常数占据,系统在任意大的相互作用强度下仍然是相关金属。我们的图片过渡在一个非整数填充的相关轨道之间的巡回和强烈的相互作用的电子,具有占领每个晶格站点的单重态的莫特本地化。我们表明,莫特过渡是一阶的,我们所得到的绝缘状态的性质与相关的物理参数,如电荷转移能量的特征。
2016-12-29 cond-mat.str-el
Observation of a novel orbital selective Mott transition in Ca$_{1.8}$Sr$_{0.2}$RuO$_4$
简单关联系统中的电子表现为巡游载流子或局域矩。然而,有越来越多的证据表明,在过渡金属中,巡游电子和局域矩与近简并的$d$轨道共存。它要求一个或多个选择性电子轨道经历莫特跃迁,而其他轨道保持巡回。本文报道了利用角分辨光电子能谱(ARPES)首次在Ca $_{1.8}$ Sr $_{0.2}$ RuO $_4$中观察到的轨道选择性莫特跃迁(OSMT)。虽然我们观察到两组色散带和费米面与双简并$d_{yz}$和$d_{zx}$轨道,费米面与更宽的$d_{xy}$带丢失,选择性莫特本地化的结果。我们的理论计算表明,这种新的OSMT主要是由轨道间载流子转移,超晶格势,和轨道简并的综合影响,而带宽差异起着不太重要的作用。
2008-08-03 cond-mat.str-el
Mott-Hubbard insulators for systems with orbital degeneracy
我们研究了在大库仑相互作用U的极限下,电子跳跃如何减小Mott-Hubbard带隙,并作为轨道简并度N的函数。结果支持这样的结论,即跳跃贡献大致随着\sqrt{N} W而增长,其中W是单粒子带宽,但是在某些模型中,对于足够大的N,发现到\sim NW行为的交叉。
1997-01-21 cond-mat.str-el
Doped Mott Insulators in (111) Bilayers of Perovskite Transition-Metal Oxides with a Strong Spin-Orbit Coupling
研究了在钙钛矿过渡金属氧化物(111)双层膜中实现的莫特绝缘体的电子性质。在强自旋-轨道耦合的情况下,导出了这种莫特绝缘体的低能有效哈密顿量。这些模型的特点是反铁磁海森堡相互作用和各向异性相互作用,其形式取决于$d$轨道占有率。通过对有限团簇的精确对角化分析,导出了$t_{2g}$体系的基态相图,其中包括窄参数区的Kitaev自旋液相。从玻色子平均场分析表明,新的超导状态诱导的载流子掺杂到莫特绝缘的父系统的可能性,这表明本模型系统作为独特的游乐场研究相关引起的新现象。可能的实验实现进行了讨论。
2013-02-06 cond-mat.str-el
Orbital-selective Mott transitions in the 2-band J_z-model: a high-precision quantum Monte Carlo study
在动力学平均场论(DMFT)框架下,利用高精度量子蒙特卡罗(QMC)模拟,我们证明了各向异性简并双轨道哈伯德模型即使在没有自旋翻转项和对跳过程的情况下,也存在两个连续的轨道选择性Mott跃迁(OSMTs).为了揭示第二次跃迁,我们仔细分析了自能的低频部分和局域谱函数。本文将我们以前的工作扩展到更低的温度。我们讨论的性质-特别是顺序-莫特过渡和列表各种可能的扩展。
2005-07-28 cond-mat.str-el
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
Layer- and Orbital-Selective Mott Physics Driving Dimensional Crossover in Nickelate Superlattices
Jeonbuk National University(全北国立大学);Sungkyunkwan University(成均馆大学);Yale University(耶鲁大学)
本研究提出镍酸盐异质结构平台,通过层和轨道选择性莫特转变驱动维度交叉,为非常规超导和莫特晶体管设计提供新途径。
2026-09-15 cond-mat.str-el
Orbital-selective Mott transitions: Heavy fermions and beyond
金属中的量子相变常常伴随着量子临界区中费米液体行为的违反。特别吸引人的是超越朗道-金兹伯格-威尔逊局部序参量概念的跃迁。重费米子金属中近藤效应的崩溃构成了这种转变的一个主要例子。在这里,强关联的f电子变得局域化并从费米表面消失,这意味着该跃迁相当于轨道选择性的莫特跃迁,正如已经讨论过的多带过渡金属氧化物。在这篇文章中,现有的理论描述轨道选择性莫特转变将进行审查,重点是概念方面,如不同的低温阶段和结构的全球相图之间的区别。还将列出量子临界性质的选定结果。最后,给出了一个简要的概述已被解释的轨道选择莫特物理学方面的实验。
2010-06-08 cond-mat.str-el
Mott transition in multi-orbital systems
局域库仑相互作用驱动的金属-绝缘体相变是凝聚态物理中最有趣的现象之一。它们存在于各种各样的过渡金属化合物中。这些强相关材料中的大多数由源自电子d壳层的价带组成,其中轨道内和轨道间库仑相互作用同等重要,并且其中晶体结构将价带分成窄子带和宽子带。一个基本的问题是,这些系统是否表现出一个共同的莫特过渡,这意味着所有的子带是金属或绝缘,或连续的轨道相关的过渡,这意味着一个共存区域与金属和绝缘行为存在于不同的子带。利用动力学平均场论,我们表明,轨道间库仑相互作用导致一个单一的莫特转变。然而,子带表现出或多或少的强相关的激发光谱中的金属相和不同的带隙中的绝缘相。
2003-06-12 cond-mat.str-el
Orbital-selective Mott transitions in the anisotropic two-band Hubbard model at finite temperatures
利用动力学平均场论研究了低温下各向异性简并双轨道哈伯德模型。高精度计算的基础上的一个精致的量子蒙特卡罗(QMC)方法表明,两个不同的轨道选择性莫特跃迁发生的带宽比为2,即使在没有自旋翻转贡献的Hund交换。第二个过渡-没有看到在早期的研究中使用QMC,迭代微扰理论,和精确对角化-清楚地暴露在低频分析的自能和本地频谱。
2005-05-04 cond-mat.str-el
T=0 heavy fermion quantum critical point as an orbital selective Mott transition
利用集团推广的动力学平均场论,将重费米子系统中T=0的量子相变描述为轨道选择性Mott跃迁。这种转变的特点是出现了一个新的中间能级对应于一个赝能隙的开放和轻,重电子之间的低能杂化消失。我们确定的指纹莫特物理在重电子系统中的表面的外观在动量空间中的自能发散,我们得出实验结果,这种情况下的光电发射,可压缩性,光学电导率,敏感性和比热。
2009-01-18 cond-mat.str-el
Microscopic study of spin-orbit-induced Mott insulator in Ir oxides
受Sr $_2$ IrO $_4$中新型5 $d$莫特绝缘体实验的启发,我们研究了具有自旋-轨道耦合$λ$的二维三维轨道哈伯德模型.采用变分蒙特卡罗方法,通过改变在位库仑相互作用$U$和$λ$,得到了基态相图。发现从顺磁金属到反铁磁(AF)绝缘体的转变发生在有限的$U=U_{\mathrm{MI}}$处,这被大的$λ$(5个$d$电子的特征)大大降低,并导致“自旋轨道诱导”的莫特绝缘体。研究还发现,Hund耦合诱导了各向异性自旋交换,并稳定了面内AF有序。利用变分集团近似进一步研究了单粒子激发,揭示了这种新型莫特绝缘体的内部电子结构。这些结果与Sr $_2$ IrO $_4$的实验观察一致,而与广泛研究的3 $d$莫特绝缘体的结果有质的不同。
2010-10-28 cond-mat.str-el
Non-Fermi Liquid Behavior and Double-Exchange Physics in Orbital-Selective Mott Systems
研究了多带哈伯德模型的轨道选择性Mott相,其中窄带局域电子与宽带巡游电子共存。这一阶段的低能物理被证明是密切相关的广义双交换模型。因此,高温无序相不同于费米液体,并且在费米能级处显示传导电子的有限散射率,这连续地取决于自旋各向异性。
2005-06-02 cond-mat.str-el
Intrinsic coupling of orbital excitations to spin fluctuations in Mott insulators
我们展示了如何在强相关的氧化物,自旋和轨道的两个基本的自由度之间的一般和基本的不对称性,有非常深刻的影响的基本自旋和轨道激发。而磁振子在很大程度上保持不受影响,轨道成为固有的耦合与反铁磁和铁磁轨道有序基态的自旋轨道模型中的自旋波动。出现的复合轨道-磁振子模式在一维中再次分裂,在自旋子比轨道快的特殊区域中产生自旋-轨道分离。
2011-09-22 cond-mat.str-el
Photoinduced Hund excitons in the breakdown of a two-orbital Mott insulator
本文研究了双轨道莫特绝缘体的光致击穿和由此产生的金属态。利用含时密度矩阵重整化群,研究了半满双轨道哈伯德模型与共振辐射场脉冲相互作用的实时动力学.这种由双光子-holon对的产生引起的崩溃,被Hund交换所增强,它动态地激活了大的轨道波动。莫特绝缘体的熔化伴随着由高到低的自旋跃迁,伴随着反铁磁自旋涨落的减少。最值得注意的是,整体的时间响应是由光生激子的轨道特性,是由洪德耦合稳定。这些非传统的“洪德激子”对应于束缚自旋单线态轨道三重态doublon-holon对。我们研究激子的性质,如带宽,结合势,和尺寸内的半经典方法。光子态是由Hund激子和doublon-holon等离子体共存的结果。
2018-06-06 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
Mott transitions in correlated electron systems with orbital degrees of freedom
利用线性化动力学平均场论的推广,研究了M重轨道简并哈伯德模型中的Mott金属-绝缘体跃迁.该方法可以有效而可靠地确定零温下任意整数填充n和不同M的临界相互作用U_c。对于半填充,U_c与M成线性关系,包含(全)Hund规则交换J导致U_c的强烈降低。这个过渡从J=0时的连续过渡到任何有限J时的不连续过渡。
2003-01-16 cond-mat.str-el
Spin-Orbital Density Wave and a Mott Insulator in a Two-Orbital Hubbard Model on a Honeycomb Lattice
受扭曲双层石墨烯(TBG)中相关绝缘态发现的启发,我们研究了蜂窝晶格上双电子双轨道哈伯德模型.基于实空间密度矩阵重整化群(DMRG)模拟,我们发现了$U_c/t=2.5\sim3$周围的金属-绝缘体转变。在$U_c$附近,我们发现在公度波矢处有很强的自旋/轨道密度波起伏,伴随着较弱的非公度电荷密度波(CDW)起伏。自旋/轨道密度波动随系统尺寸的增加而增强,表明在二维极限下可能出现长程序。在更大的$U$,我们的计算表明,可能的自旋莫特绝缘体阶段没有自旋或轨道极化。我们的研究结果为扭曲双层石墨烯和其他多轨道蜂窝材料中的相关电子现象提供了新的见解。
2019-08-25 cond-mat.str-el
Orbital Magnetism Induced by Heat Currents in Mott insulators
我们推导出了莫特绝缘体强耦合区域的有效热流密度算符。类似于电流密度的情况,对该有效算子的主要贡献与局域标量自旋手征$\hatχ_{jkl}= \mathbf{S}_l\cdot\left(\mathbf{S}_j\times \mathbf{S}_k\right)$成比例。这种常见形式的有效热和电流密度算子导致了莫特绝缘体中的新交叉响应。在含有奇数个跳跃项的环的系统中,热流会引起轨道磁矩的分布。轨道矩的相对取向取决于磁性离子的特定晶格。这种微妙的效应是由热和电流的对称性共同引起的。
2013-11-02 cond-mat.str-el
Orbital Magnetic Field Effects in Mott Insulators with Strong Spin-Orbit Coupling
研究了磁场对强自旋轨道耦合莫特绝缘体低能描述的影响。与没有SO耦合的哈伯德模型的标准情形相比,我们发现Peierls相可以在相互作用中调制前导级的磁交换。我们的机制至关重要地依赖于封闭一个明确的区域相邻的磁性离子之间的不同的交换路径的存在。因此,它将普遍存在于任何固态实现的Kitaev模型及其扩展。我们明确地计算了交换常数的变化的所谓的$JKΓ$模型的磁通量的函数。我们讨论了候选Kitaev自旋液体的各种设置,我们的研究结果的实验意义。
2019-10-03 cond-mat.str-el
Field-induced Kitaev multipolar liquid in spin-orbit coupled $d^{2}$ honeycomb Mott insulators
Kitaev模型描述了莫特绝缘体中自旋-轨道纠缠偶极矩之间的键依赖伊辛自旋相互作用,为研究量子自旋液体提供了一种新的途径.基于$5d^2$莫特绝缘体中四极矩之间的另一种类型的键依赖相互作用,我们提供了一种微观途径来揭示Kitaev多极液体,其特征在于非Kramers双峰携带多极矩的分馏激发。关键成分是磁场,它允许通过与激发三重态混合来实现键各向异性四极-八极相互作用。讨论了在实际材料中实现该相特征的条件。
2023-03-07 cond-mat.str-el
Defect states and excitations in a Mott insulator with orbital degrees of freedom: Mott-Hubbard gap versus optical and transport gaps in doped systems
我们解决的作用所发挥的作用,掺杂莫特绝缘体的活性轨道自由度的带电缺陷。据观察,缺陷具有相当复杂和丰富的物理,这是很好地捕获的退化哈伯德模型扩展的条款,描述晶体场分裂和轨道晶格耦合,以及由缺陷产生的条款,如库仑势项,作用于掺杂的空穴和未掺杂的网站内的占据轨道的电子。我们表明,在这样的系统中产生的强电子相互作用的激发态的多重态结构是很好地描述内的非限制性Hartree-Fock近似,一旦考虑到的发病的磁性和轨道秩序引起的对称性破缺。此外,我们发现了新的光谱特征,出现在莫特-哈伯德间隙内,并在高能量的多重态光谱由于存在的缺陷态和强相关性。这些特征反映了广义缺陷势对电子/空穴的作用,该作用影响电荷和轨道自由度,并间接影响自旋自由度。本研究阐明了缺陷态能带中出现库仑能隙的机制,并研究了电子-电子相互作用和轨道极化场屏蔽对库仑能隙的影响。作为我们一般方法的一个说明性例子,我们给出了描述钙钛矿钒酸盐中三种t_2g轨道味的模型的显式计算,如La_(1-x)Sr_xVO_3和Y_(1-x)Ca_xVO_3系统。我们分析了钒离子在缺陷附近的轨道密度,以及确定掺杂系统中的光学和输运带隙的激发缺陷态。
2013-07-24 cond-mat.str-el
Fingerprints of an Exotic Orbital-Selective Mott Phase in the Block Magnetic State of BaFe$_2$Se$_3$ Ladders
铁基梯形BaFe $_2$ Se $_3$的共振非弹性X射线散射(RIXS)实验揭示了块型反铁磁相中与局域轨道($dd$)激发相关的意想不到的双峰结构。相关的带状和本地化的激发之间的混合字符也被报道。本文利用密度矩阵重整化群方法计算了多轨道Hubbard链的动量分辨电荷和轨道动力学响应函数。值得注意的是,我们的研究结果定性类似于BaFe $_2$ Se $_3$ RIXS数据,同时也捕捉到存在的长程磁序中子散射,$only$时,该模型是在一个异国情调的轨道选择莫特相(OSMP)。在计算中,实验观察到的零动量转移RIXS峰对应于巡回和莫特绝缘轨道之间的激发。我们提供了实验可测试的动量分辨电荷和轨道动力学结构的预测,这可以提供进一步的洞察OSMP制度的BaFe $_2$ Se $_3$。
2018-11-25 cond-mat.str-el
Theory of optical spectral weights in Mott insulators with orbital degrees of freedom
引入光学多重态跃迁的部分和规则,我们概述了强关联过渡金属氧化物的磁性和光学性质的统一方法。在LaVO $_3$的例子中,我们演示了如何由基本的自旋和轨道相关性所决定的低能量超交换哈密顿量的光学多重态的不同组件的温度和偏振依赖性。因此,光学数据提供了深入了解复杂的自旋轨道物理和轨道波动所扮演的角色。
2004-06-09 cond-mat.str-el
Orbital-selective Mott transitions in two-band Hubbard models
采用动力学平均场论(DMFT)中的高精度量子蒙特卡罗(QMC)方法研究了低温下各向异性双轨道哈伯德模型。我们表明,两个不同的轨道选择性莫特跃迁(OSMTs)发生的带宽比为2,即使没有自旋翻转贡献的Hund交换,我们量化的数值误差在早期的QMC数据,掩盖了第二个过渡。通过一个新的广义哈密顿量引入了小轨道间耦合的极限,并使用QMC和Potthoff的自能泛函方法进行了研究,深入了解了OSMTs和非费米液体OSM相的性质,并为新的量子临界点开辟了可能性。
2006-09-29 cond-mat.str-el
Slope-Reversed Mott Transition in Multiorbital Systems
利用动力学平均场论和连续时间量子蒙特卡罗方法研究了不同带宽的双轨道哈伯德模型的有限温度相变.发现在Ising型Hund耦合作用下,在轨道选择Mott相和莫特绝缘体相之间出现了一种特殊的斜率反转的一阶Mott相变.通过对能量密度随温度变化关系的分析,阐明了斜率反转相变的起源。结果表明,Hund耦合的增加降低了斜率反转Mott转变的临界温度。超过某一临界值的洪德耦合的一级转变变成一个有限温度的交叉。自旋-自旋关联函数表明,轨道选择性Mott相在宽轨道上具有冻结的局域磁矩.
2015-09-04 cond-mat.str-el
Resolving the Orbital Character of Low-energy Excitations in Mott Insulator with Intermediate Spin-orbit Coupling
本研究利用先进共振非弹性 X 射线散射解析 Ca$_{2}$RuO$_{4}$ 的低能自旋-轨道激发,确定 $t_{2g}$ 内能级分裂及其强轨道特征,为 Mott 绝缘体轨道自由度理论提供关键能量尺度约束。
2023-12-07 cond-mat.str-el
Spin-orbit coupling and electronic charge effects in Mott insulators
我们推导了自旋轨道耦合下单带莫特绝缘体强耦合极限的有效电荷和电流密度算符,并指出自旋轨道对有效电荷密度的贡献导致了多铁性行为的新机制.在某种意义上,这些机制是电子的对应物的离子为基础的机制,已被提出来解释的电极化的强度诱导的螺旋自旋有序。新的电子机制,说明考虑摆线和适当的螺旋磁有序的x-ray和kagome晶格。至于各向同性的情况下,几何挫折是至关重要的,以实现这种纯粹的电子之间的耦合自旋和电荷自由度。
2014-11-10 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
$α$-RuCl3: a Spin-Orbit Assisted Mott Insulator on a Honeycomb Lattice
我们研究了自旋轨道耦合在$α$ -RuCl 3电子结构中的作用,其中Ru离子处于4d 5构型形成蜂窝晶格。测量的光谱表现出明确的光学间隙和t2 g轨道内的激发。光谱可以很好地描述与第一性原理的电子结构计算,通过考虑自旋轨道耦合和电子相关性。此外,我们的X射线吸收光谱测量在Ru的L-边缘表现出明显的光谱特征与存在大量的自旋-轨道耦合,以及一个非常大的分支比。我们认为$α$ -RuCl 3是一种自旋-轨道辅助的莫特绝缘体,并且键依赖的Kitaev相互作用可能与该化合物有关。
2014-03-18 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