Spin-charge coupling and decoupling in perovskite-type iron oxides (Sr$_{1-x}$Ba$_x$)$_{2/3}$La$_{1/3}$FeO$_3$
已知钙钛矿型铁氧化物Sr $_{2/3}$ La $_{1/3}$ FeO $_3$显示出特征性的自旋-电荷有序(SCO),其中六重共线自旋有序和三重电荷有序彼此耦合。在这里,我们报告的发现,自旋电荷去耦和反铁磁(AFM)的状态与上海合作组织相竞争的钙钛矿(Sr $_{1-x}$ Ba $_x$)$_{2/3}$ La $_{1/3}$ FeO $_3$。通过包括中子衍射、M $ö$穆斯堡尔谱和X射线吸收谱的综合测量,我们发现等价Ba $^{2+}$取代系统地降低了SCO相的临界温度,并且另外产生了$x$ > 0.75的自旋-电荷解耦。虽然在整个$x$区域中基态仍处于SCO相,但在$x$ > 0.75的范围内,出现了具有非相干电荷有序或电荷波动的意想不到的G型AFM相作为高温相。反映了它们之间的竞争性质,G型AFM相部分存在于SCO相在低温下的亚稳态。我们讨论了起源的自旋-电荷去耦和出现的G-型AFM相的电荷波动的带宽减少的Ba替代。
2022-09-15 cond-mat.str-el
Successive spin reorientation and rare earth ordering in Nd$_{0.5}$Dy$_{0.5}$FeO$_{3}$: Experimental and $Ab$-$initio$ investigations
本文研究了混合掺杂正铁氧体Nd $_{0.5}$ Dy $_{0.5}$ FeO $_3$的磁结构和自旋重取向。Fe $^{3+}$的室温磁结构与母体化合物NdFeO $_3$和DyFeO $_3$相似,属于$Γ_{4}$不可约表示(G $_{x}$,F $_{z}$)。实验测量证实了Fe $^{3+}$在75 ~ 20 μ K之间的自旋重取向,磁性结构从$Γ_{4}$变为$Γ_{2}$(F $_{x}$,G $_{z}$),同时保持G型构型.这种逐渐的自旋重取向是不寻常的,因为Dy $^{3+}$离子的大的单离子各向异性导致DyFeO $_3$中的突然的$Γ_{4}$ ${\rightarrow}$ $Γ_{1}$(G $_{y}$)自旋重取向。在20和10 μ K之间,Fe $^{3+}$磁性结构由$Γ_{2}$(F $_{x}$,G $_{z}$)表示。出乎意料的是,具有$Γ_{4}$表示的Fe $^{3+}$的磁结构在低于10 μ K时重新出现,这也与具有磁矩为1.8 $μ_{B}$的C $_{y}$构型的稀土(Nd $^{3+}$ /Dy $^{3+}$)磁有序的发展相一致。在比热中没有任何二级相变的特征证实了$R$(Nd $^{3+}$ /Dy $^{3+}$)-Fe $^{3+}$交换相互作用在观察到的“稀土有序化”中的作用,这与DyFeO $_3$不同,在DyFeO…
2020-06-30 cond-mat.str-el
Structure and magnetism of the $(2 \times 2)$-FeO(111) surface
基于从头计算,我们确定了描述$(2 \times 2)$ -FeO(111)重构的不同模型的特征和相对稳定性。我们的研究结果表明,纤锌矿和尖晶石样的环境是可能的,它们的共存解释了双相有序现象。表面相图反映了电荷和磁补偿效应的竞争,揭示了衬底对最终表面结构的重要影响。虽然反铁磁耦合占主导地位,挫折和微妙的平衡的表面和散装交换相互作用导致净表面磁化,占大的测量值。
2016-07-29 cond-mat.str-el
Fermi Surface Nesting and Nanoscale Fluctuating Charge/Orbital Ordering in Colossal Magnetoresistive Oxides
我们使用高分辨率角分辨光电子能谱揭示费米表面和关键的传输参数的层状巨磁阻(CMR)氧化物La1.2Sr1.8Mn2O7的金属态。利用这些参数,计算的面内电导率比测量的DC电导率大近一个数量级。这种差异可以通过包括赝能隙来解释,该赝能隙在费米能量处去除了至少90%的光谱权重。赝能隙和许多其他性质的关键是平行的直费米面部分,这是非常容易嵌套的不稳定性。这些嵌套不稳定性产生纳米级波动的电荷/轨道调制,其与Jahn-Teller扭曲合作,并与双交换所青睐的电子巡回竞争。
2001-06-29 cond-mat.str-el
Electronic structure and nesting-driven enhancement of the RKKY interaction at the magnetic ordering propagation vector in Gd2PdSi3 and Tb2PdSi3
利用角分辨光电子能谱学(ARPES)首次测量了金属间化合物Gd_2 PdSi_3和Tb_2 PdSi_3的费米面和低能电子结构。这两种材料都具有花状费米表面,其由G点处的电子桶组成,所述电子桶由源自相同能带的纺锤形电子袋包围。这两个功能的带底位于费米能级以下0.5 eV。从实验测量的能带结构,我们估计的动量依赖的RKKY耦合强度,并证明它是峰值的1/2 GK波矢。与来自相同晶体的中子衍射数据的比较表明,该矢量与低温面内磁序的传播矢量完全一致,从而证明了费米面几何在解释三元稀土硅化物的复杂磁序基态中的决定性作用。
2008-08-21 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Non-Fermi surface nesting driven commensurate magnetic ordering in Fe-doped Sr$_2$RuO$_4$
Sr $_2$ RuO $_4$是一种非常规超导体,具有由费米面嵌套驱动的无公度自旋密度波不稳定性。在这里,我们报告一个静态的自旋密度波有序与相称的传播矢量$q_c$ =(0.25 0.25 0)在Fe掺杂的Sr $_2$ RuO $_4$,尽管磁波动持续在无公度波矢量$q_{ic}$ =(0.3 0.3 L)在母体化合物。后一个特征被第一性原理计算所证实,这表明Fe替代几乎不改变费米面的嵌套矢量。这些结果表明,除了已知的不相称的磁不稳定性,Sr $_2$ RuO $_4$也是在接近一个相称的磁性倾向,可以通过Fe掺杂稳定。
2018-01-31 cond-mat.str-el
Coexisting magnetic structures and spin-reorientation in Er$_{0.5}$Dy$_{0.5}$FeO$_{3}$: Bulk magnetization, neutron scattering, specific heat, and \emph{Ab-initio} studies
利用体磁化强度、中子衍射、比热测量和密度泛函理论计算研究了Er $_{0.5}$ Dy $_{0.5}$ FeO $_3$的复杂磁性结构、自旋重取向和相关的交换作用。Fe $^{3+}$在700 K以下的自旋顺序为G型反铁磁结构,由$Γ_{4}$($G_{x}$,$A_{y}$,$F_{z}$)不可约表示描述,与其末端化合物相似。体磁化强度数据表明发生的自旋重取向和稀土磁低于$\sim$ 75 K和10 K,分别订购。中子衍射研究证实$\leq$ 75 K引发的“不完全”$Γ_{4}$ ${\rightarrow}$ $Γ_{2}$($F_{x}$,$C_{y}$,$G_{z}$)自旋重取向。虽然两种磁结构的相对体积分数随温度的降低而变化,但即使在1.5K下,两种磁结构也共存。在8 K时,$^{3+}$ /$^{3+}$矩有序化为$c_{y}^R$排列,其强度随温度的降低而逐渐增大.在2 K时,还出现了与Er $^{3+}$ /Dy $^{3+}$磁矩的$c_{z}^R$排列有关的磁结构。在1.5 K时,Fe的$^{3+}$自旋的磁结构由$Γ_{2}$ + $Γ_{4}$ + $Γ_{1}$的组合表示,而稀土磁矩共存为$c_{y}^R$和$c_{z}^R$,分别对应于$Γ_{2}$和$Γ_{1}$表示.在2.5 K下观察到的肖特基异常表明,“稀土有序”是由于Fe $^{3+}$自旋…
2021-10-04 cond-mat.str-el
Angle-resolved photoemission study of the role of nesting and orbital orderings in the antiferromagnetic phase of BaFe2As2
我们提出了一个详细的比较BaFe 2As 2在其顺磁和反铁磁(AFM)相的电子结构,通过角度分辨光电发射研究。使用不同的实验几何形状,我们解决了完整的椭圆形的电子口袋,包括部分dxy对称沿其主轴通常是失踪。这使我们能够精确地定义空穴和电子口袋是如何嵌套的,以及不同的轨道如何在过渡中演变。我们的结论是,空穴和电子口袋之间的不完美的嵌套解释,而在AFM阶段的间隙和残留的金属液滴的形成,提供了不同的频带的相对奇偶性考虑。除了这个嵌套的图片,我们观察到的转变和分裂的许多带。我们表明,分裂是表面敏感的,可能不是一个可靠的签名的磁性秩序。另一方面,这些变化表明在过渡区,特别是在我们讨论的dxz/dyz系统中,轨道占据发生了显著的再分配。
2011-05-27 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
The Origin of the Charge Ordering and Its Relevance to Superconductivity in $θ$-(BEDT-TTF)$_2$X: The Effect of the Fermi Surface Nesting and the Distant Electron-Electron Interactions
用扩展的Hubbard模型研究了有机化合物$θ$ -(BEDT-TTF)$_2 X$($X=MM'$(SCN)$_4$,$M=$ Tl,Rb,Co,$M'=$ Cs,Zn)中电荷有序的起源.在无规相位近似(RPA)下计算电荷磁化率,发现在较高温度下观察到的$(3\times 3)\sim (3\times 4)$电荷有序可以看作是由$c$方向上的跳跃积分控制的费米面嵌套和电子-电子相互作用共同作用的结果,遥远的(次近邻)相互作用在以往的研究中没有考虑到,但在此过程中起着重要的作用,T=0时的平均场分析也支持RPA的结果,并进一步表明,在$3\times 3$电荷有序状态下,费米表面的某些部分保持未被覆盖,并且用接近于在低温下在$X=MM'$(SCN)$_4$中观察到的水平条纹有序的调制波矢量的嵌套矢量嵌套。我们进一步研究了超导的可能性,考虑到遥远的场外排斥和相应的$X=$ I $_3$,在实验中观察到超导的能带结构。我们发现$d_{xy}$ -类波单重态配对和$p_{x+2y}$ -类波三重态配对之间存在密切的竞争,这是由于电荷和自旋涨落之间的合作。本分析提供了一个可能的统一理解的实验相图的$θ$ -(BEDT-TTF)$_2 X$家庭,从一个电荷有序的绝缘体的超导体。
2006-08-18 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Orbital-ordering driven structural distortion in metallic SrCrO3
与以往报道的二价钙钛矿结构SrCrO $_3$为立方结构和双金属相的观点不同,最近的测量结果表明,多数四方畸变的弱反铁磁相和少数四方畸变的立方相共存。在局域(自旋)密度近似(L(S)DA)中,我们的计算证实了稍微四边形扭曲的相位确实是能量上有利的。使用相关能带理论方法(LDA+ Hubbard U),似乎是合理的SrCrO $_3$中观察到的不寻常的行为,高于临界值$U_c$ =4 eV,只有扭曲的相进行轨道排序过渡,导致在$t_{2g}^2 --> d_{xy}^1$($d_{xz}d_{yz}$)$^1$对应于填充的$d_{xy}$轨道,但留下其他两个简并。立方相的费米面是简单的嵌套功能,虽然嵌套波矢不相关的已知数据。这在钙钛矿中并不罕见;强方向性的d-d键合经常导致盒状费米表面,并且嵌套不够强,或者矩阵元素不够大,以促进不稳定性。固定自旋矩的计算表明,立方结构是刚刚超过一个铁磁斯通纳不稳定性(IN(0)~1.1)在L(S)DA,和能量是异常弱的依赖于矩出1.5 $μ_B$ /Cr(变化仅为11 meV/Cr),反映了低能量的长波长磁波动。我们观察到,该系统显示出较强的磁-声子耦合(在Cr本地矩的变化是~7.3 $μ_B$ /μ m)的呼吸声子模式。
2009-10-01 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Fermi Surface Deformation near Charge-Ordering Transition
研究了费米面在电荷有序(CO)跃迁附近的形变。通过应用波动交换近似的二维扩展哈伯德模型,我们表明,FS在很大程度上修改强电荷波动时,CO模式的波数不匹配的嵌套矢量的FS在非相互作用系统。我们还讨论了增强的各向异性准粒子的性质在所得的金属态。
2011-11-24 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Orbital-lattice coupling and orbital ordering instability in iron pnictides
研究了在存在轨道-晶格耦合的紧束缚模型中,由于口袋内嵌套而引起的轨道有序不稳定性。小动量的无公度不稳定性,这可能在向列有序过渡中发挥重要作用,不同的模型,除了更有利的自旋密度波不稳定性相比,在没有良好的口袋间嵌套。我们还研究了这种不稳定性的掺杂依赖。诱导它们所需的电子-声子耦合参数进行了比较与第一原理计算。
2015-04-20 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
NMR study of the magnetic and metal-insulator transitions in Na0.5CoO2: a nesting scenario
Co和Na NMR被用来探测的本地磁化率和电荷状态的两个Co网站的Na-有序正交Na0.5CoO2。在T_N= 86 K以上,两个位置的自旋位移随温度的变化规律相似,表明没有电荷向Co ~(3+)和Co ~(4+)位置的偏聚。在低于T_N时,在T_MIT= 51 K时,金属-绝缘体相变(MIT)对磁长程公度序的影响很小。此外,在钴网站的电场梯度不改变在这些转变,表明没有电荷排序。所有这些观察结果可以解释为连续SDW诱导的两个嵌套的费米面特定的x=0.5 Na排序。
2006-03-31 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Electronic structure of metallic antiperovskite compound GaCMn$_3$
我们研究了反钙钛矿GaCMn $_3$和相关Mn化合物SnCMn $_3$、ZnCMn $_3$和ZnNMn $_3$的电子结构。在顺磁状态下,观察到了沿$_3$方向的费米面嵌套特征,并由此诱导了反铁磁(AFM)自旋有序,其嵌套矢量为{ \bf Q} $\sim Γ{\rm R}$ .计算的磁化率证实了GaCMn $_3$的嵌套方案,也解释了其他反钙钛矿化合物的各种磁性结构。通过能带折叠效应,GaCMn $_3$的AFM相稳定。GaCMn $_3$的铁磁相和AFM相在费米能级处的态密度几乎相等,表明两相在基态中竞争。
2002-01-18 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Conductivity anisotropy helps to reveal the microscopic structure of a density wave at imperfect nesting
在费米面的不完全嵌套处,超导态或金属态可能与密度波有序共存。除了宏观的空间相分离,至少有两种可能的这种共存的微观结构:(i)孤子壁相和(ii)unapped费米表面口袋。我们发现,电导率各向异性允许区分这两个微观密度波结构。所得结果有助于分析层状有机金属(TMTSF)$_{2}$ PF $_{6}$、(TMTSF)$_{2}$ ClO $_{4}$、$α$ -(BEDT-TTF)$_{2}$ KHg(SCN)$_{4}$及其它化合物中的实验观察。
2014-10-23 cond-mat.str-el
Discerning electronic fingerprints of nodal and antinodal nestings and their phase coherences in doped cuprate superconductors
铜氧化物中竞争秩序的复杂性最近已经被大量的证据证明是电荷有序的,波矢连接费米面的波腹区域。这一结果与许多分光结嵌套的结果相矛盾。为了解决这个问题,我们进行了一个统一的研究,由此产生的电子指纹的节点和反节点嵌套(NN/AN),并与角度分辨光电发射,扫描隧道光谱数据,以及体积敏感的霍尔效应测量比较。我们的结果使他们之间的几个明确的区别,而这两个嵌套间隙的波腹区,AN诱导一个额外的准粒子间隙{ \em低于费米能级沿节点方向},这是迄今为止未知的光谱数据。此外,我们表明,在AN状态的霍尔系数获得了一个不连续的跳跃在相变从一个电子的节点口袋(负值)到一个大的空穴的费米面(正值),在现有的数据中的连续过渡。最后,我们写了一个Ginzburg-Landau泛函来研究这两个相的稳定性,并讨论了一个有趣的可能性,无序钉扎的“手性”电荷排序。
2013-02-01 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Universal renormalization group flow toward perfect Fermi-surface nesting driven by enhanced electron-electron correlations in monolayer vanadium diselenide
在本研究中,我们研究了单层二硒化钒($VSe_{2}$)的电荷有序转变的性质,这将区别于$VSe_{2}$散装样品,由更增强的电子-电子相关驱动。最近,角分辨光电子能谱测量发现费米面嵌套变得完美,其中热电子的动力学沿着嵌套波矢的正交方向是无色散的。此外,扫描隧道显微镜测量证实,所得到的CDW状态显示基本上相同的调制模式的三维系统的$VSe_{2}$。在这里,我们进行重整化群分析的基础上的有效场论的临界CDW波动和不完美的费米面嵌套的热电子。结果表明,不完美的嵌套普遍流入完美的嵌套在两个维度上,沿正交方向的费米速度的嵌套矢量一般为零。我们认为,这种电子重建是负责的观察,CDW的转变温度是更增强到$T_{c} > 300$ $K$比散装样品。
2018-10-22 cond-mat.str-el
Role of the dimerized gap due to anion ordering in spin-density wave phase of (TMTSF)$_2$ClO$_4$ at high magnetic fields
磁电阻测量已经进行了沿高导电轴在FISDW相的氢化和氘(TMTSF)$_2$ ClO $_4$通过阴离子有序温度的各种冷却速率。随着冷却速率的增加,a)在缓慢冷却的氢化样品中在27 T下观察到的高场相界$β_{\rm {HI}}$向低场移动,b)在$β_{\rm {HI}}$下方的最后半金属SDW相被抑制,和c)在两种盐中在$β_{\rm {HI}}$上方的FISDW绝缘相被增强。FISDW过渡和$β_{\rm {HI}}$在两种盐的冷却速率依赖性可以解释考虑到特殊的SDW嵌套矢量稳定的二聚间隙由于阴离子订购。
2002-06-01 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Unusual temperature dependence of band dispersion in Ba(Fe(1-x)Ru(x))2As2 and its consequences for antiferromagnetic ordering
利用角分辨光电子能谱(ARPES)对Ba(Fe(1-x)Ru(x))_2As_2的电子结构的温度演化进行了详细的研究。令人惊讶的是,我们发现,在纯的和Ru取代的样品中,空穴和电子带的结合能随温度的变化显着。在未取代的(BaFe 2As 2)样品中,空穴和电子口袋在低温下嵌套良好,这可能驱动自旋密度波(SDW)和由此产生的反铁磁有序。在升温时,这种嵌套随着空穴袋收缩和电子袋膨胀而退化。我们的研究结果表明,温度依赖的嵌套可能在驱动反铁磁/顺磁相变中起着重要的作用。
2012-05-30 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Fermi surface nesting in several transition metal dichalcogenides
利用高分辨角分辨光电子能谱学(ARPES)研究了2H过渡金属二硫属元素多型体TaSe_2、NbSe_2和Cu_(0.2)NbS_2的费米能谱。紧束缚模型的电子结构,从ARPES光谱提取的所有三种化合物,被用来计算Lindhard函数(裸自旋磁化率),这反映了倾向于观察到的电荷密度波(CDW)的不稳定性TaSe 2和NbSe 2。我们发现,虽然所有三种化合物的费米面具有在CDW波矢量附近的无公度嵌套矢量,嵌套和有序波矢量不完全一致,并且在嵌套矢量和CDW转变温度的磁化率的大小之间没有直接的关系。嵌套矢量持续跨作为温度的函数TaSe2中的不相称的CDW转变,尽管在这个温度范围内的费米表面几何形状的可观察到的变化。在Cu0.2NbS2的嵌套矢量是存在的,尽管不同的掺杂水平,这让我们期待一个可能的增强的CDW不稳定性与Cu嵌入在CuxNbS2系列的材料。
2008-05-27 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Orbital ordering in manganites in the band approach
从能带图出发,我们考虑了LaMnO_3及类似体系的轨道有序。我们指出,对于实际的A型磁结构,两个e_g带之间存在着完全的嵌套。结果,出现了一种朝向激子绝缘体状态的不稳定性--一种波矢为Q=(π,π)的电子-空穴配对,这在光谱中打开了一个缺口,使系统绝缘。在此状态下,出现了一种轨道有序--轨道密度波(ODW),其类型与LaMnO_3中存在的ODW相一致。
2004-07-25 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Excitonic insulators as a model of $d-d$ and Mott transitions in strongly correlated materials
我们展示了如何强烈相关的材料可以描述的激子绝缘体形式主义的框架内,并描绘带间和带内有序现象之间的关系。我们的激子微观模型阐明了Van-Hove奇异嵌套在驱动带间和带内有序跃迁中的基本作用,并揭示了与共振价键物理的有趣联系。
2018-02-20 cond-mat.str-el
Dimensional crossover of the electronic structure in LaNiO3 ultrathin films: Orbital reconstruction, Fermi surface nesting, and the origin of the metal-insulator transition
LaNiO 3(LNO)异质结构中的极化率控制已经引起了注意,这是由于其二维(2D)电子结构被预测为具有轨道有序绝缘基态,类似于高Tc铜酸盐超导体的母体化合物的轨道有序绝缘基态[P. Hansmann等人,物理修订版信函103,016401(2009)]。在这里,我们直接测量的电子结构的LNO薄膜使用原位角分辨光电子能谱(ARPES)。我们确认了3-晶胞(UC)厚的LNO膜周围的电子结构的空间交叉,并观察到轨道重建。然而,没有实现完全的轨道排序。相反,我们观察到费米面嵌套效应在2D LNO薄膜中变得很强。这些结果表明,在研究二维LNO异质结构中的超导现象时,应考虑到强嵌套效应的影响,以描述轨道重构。此外,APRES谱表明费米面存在下至1-UC-厚的膜,这表明在输运测量绝缘行为。我们认为输运性质的金属-绝缘体转变可能起源于安德森局域化。
2013-09-04 cond-mat.str-el
Noncoplanar magnetic ordering driven by itinerant electrons on the pyrochlore lattice
在旋转不变的自旋系统中,交换作用倾向于支持共线或共面磁序。事实上,这种磁性结构通常是通过高度受抑磁体中的热或量子波动来选择的。在这里,我们表明,一个复杂的非共面磁秩序的四重晶胞是稳定的巡回电子的烧绿石晶格。具体来说,我们考虑近藤晶格和哈伯德模型在四分之一填充。在这个填充因子下的电子费米“表面”在拓扑上等价于三个相交的费米圆。费米线的完美嵌套导致磁有序与多个波矢和一个明确的旋向性。在有限温度下,手征自旋液体中的手征有序可以在没有磁有序的情况下持续存在。
2010-08-14 cond-mat.str-el
"Quantum Geometric Nesting" and Solvable Model Flat-Band Systems
引入“量子几何嵌套”概念表征平带系统有序趋势,构造可解局域相互作用基态,精确计算低能谱,并扩展获得非平凡配对对称性的超导基态。
2024-11-12 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Orbital ordering transition in the single-layer manganites near half doping: a weak-coupling approach
研究了近半掺杂单层锰氧化物中晶场分裂和Jahn-Teller畸变对轨道有序跃迁的影响。有利于$d_{3z^2-r^2}$占据的能级的晶场分裂不仅为在$Γ$点周围具有圆形电子袋的La $_{0.5}$ Sr $_{1.5}$ MnO $_4$提供了正确的费米表面拓扑,而且还增强了M点周围空穴袋的平坦性,从而改善了嵌套。在圆形电子袋的存在下,Jahn-Teller畸变被发现是至关重要的过渡到横向轨道有序与有序波矢量($0.5π, 0.5π$)。在空穴掺杂的制度$0.5 \leq x \leq 0.7$,轨道有序波矢量示出了根据实验的空穴浓度的线性依赖。
2014-12-02 cond-mat.str-el
Role of Degeneracy, Hybridization, and Nesting in the Properties of Multi-Orbital Systems
为了理解简并、杂化和嵌套在多轨道哈伯德模型的磁性和配对性质中所起的作用,我们在这里数值研究了两种类型的双轨道模型,它们都具有类空穴和类电子的费米表面(FS),它们通过嵌套矢量(π,0)和(0,π)相关联。在一种情况下,确定FS的频带来自强杂化简并dxz和dyz轨道,而在另一种情况下,这两个频带由非简并和非杂化类s轨道确定。使用各种技术,在弱耦合制度,它表明,只有与杂化带的模型开发金属磁秩序,而其他模型表现出有序的激子轨道横向自旋状态,是绝缘的,不具有局部磁化。然而,这两个模型显示类似的绝缘磁条排序在强耦合限制。这些结果表明,嵌套是一个必要的,但不是充分的条件,为有序状态的发展与有限的局部磁化在多轨道哈伯德系统;额外的成分似乎是嵌套部分的带需要有相同的轨道味道。这个条件可以通过弱耦合下轨道的强杂化或通过强耦合下库仑相互作用引起的FS重构来实现。这种效应也影响了配对对称性,这两种模型的主导配对通道的研究表明。
2011-07-14 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Scalar spin chirality and quantum Hall effect on a triangular lattice
本文研究了带填充因子为3/4的三角晶格上的近藤晶格和哈伯德模型。我们表明,一个简单的非共面手征自旋排序(标量自旋手征)是自然实现在这两个模型中,由于完美的费米面嵌套。由此产生的三Q磁序是半填充正方形晶格哈伯德模型的共线Neel序的自然对应物。结果表明,所得到的手性相具有自发的量子霍尔效应,sigma_{xy} = e^2/h.
2008-07-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Non-uniform doping across the Fermi surface of NbS$_2$ intercalates
用费米面嵌套理论解释了第一行过渡金属掺杂的NbS $_2$的磁性有序化是由于导电电子与掺杂离子之间的耦合引起的。利用角分辨光电子能谱学研究了准二维层状化合物Mn $_{1/3}$ NbS $_2$和Ni $_{1/3}$ NbS $_2$的费米面拓扑结构和价带结构。从嵌入剂物种到宿主层的电荷转移导致费米表面的非均匀的口袋选择性掺杂。我们的结果的嵌套性质的影响进行了讨论。
2007-07-19 cond-mat.str-el
Charge order induced in an orbital density-wave state
最近的ARPES测量的动机(Evtushinsky et.例如,PRL { \bf 105},147201(2010))和电荷和轨道排序的密度波状态的证据(García等人,PRL {$_{0.5}$ 109},107202(2012))中,重新研究了层状锰酸盐近半掺杂的双轨道紧束缚模型中的电荷和轨道排序问题。我们发现有序波矢为2 ${\bf Q}$ = $(π, π)$的电荷序是由不同有序波矢为${\bf Q}$的$B_{1g}$表象的轨道序诱导的,其中主序参数由强费米面嵌套产生.通过将温度降低到轨道有序温度$T_{CO}$以下,轨道和电荷有序参数分别根据$\sqrt{T_{CO}-T}$和$T_{CO}-T$发展。此外,轨道顺序被发现稳定CE型自旋排列实验观察到低于$T_{CE} < T_{CO}$。
2015-04-24 cond-mat.str-el
Field induced magnetic ordering transition in Kondo insulators
利用量子蒙特卡罗模拟方法对粒子-空穴对称Kondo晶格模型进行了模拟,并对周期性Anderson模型进行了平均场分析.我们发现,该领域诱导过渡到一个绝缘的,反铁磁有序相交错矩在垂直于该领域的平面。对于超过准粒子间隙的场,对应于周期性安德森模型的简单能带图中的金属,我们发现对于任何有限值的相互作用强度,金属相对自旋密度波型排序是不稳定的。这可以理解为当场闭合间隙时出现的粒子和空穴费米表面完美嵌套的结果。我们提出了一个相图,并研究了准粒子和电荷在磁场中的激发。我们发现之间的平均场和量子蒙特卡罗结果很好的协议。
2003-12-17 cond-mat.str-el
Charge fluctuations in the unconventional metallic state of Li0.9Mo6O17
基于多轨道扩展哈伯德模型分析了准一维材料Li 0.9Mo 6 O 17中的电荷涨落.库仑排斥引起的电荷有序跃迁的电荷有序模式不同于传统的费米面嵌套驱动的电荷密度波。金属状态显示特征电荷聚集模式,其软化接近转变的信号。我们认为,这些电荷序波动所产生的电子之间的强散射可以导致观察到的非常规的金属态以上的超导转变温度在Li0.9Mo6O17。
2014-06-18 cond-mat.str-el
Microscopic Theory of $Γ_3$ Quadrupole Ordering in Pr Compounds on the Basis of a $j$-$j$ Coupling Scheme
为了更好地理解PrPb $_3$中的无公度$Γ_3$四极有序,我们在$j$ - $j$耦合方案的基础上,从巡游图发展了$f^2$ -电子体系中多极有序的微观理论.为此,我们引入了简单立方晶格上的$Γ_7$ - $Γ_8$哈伯德模型,该模型具有诱导局域$Γ_3$态的有效相互作用。通过在随机相位近似下计算多极磁化率,我们发现$Γ_7$和$Γ_8$轨道间的杂化在$Γ_3$四极有序的出现中起着关键作用.我们还强调指出,$Γ_3$四极有序可以从{ \it多极嵌套}的概念来理解,即当费米面的位置被有序矢量移动时,具有大的$Γ_8$轨道密度的费米面区域应该嵌套在具有显著的$Γ_7$分量的区域上。这一概念可以从局部$Γ_3$双峰主要由两个位于$Γ_8$和$Γ_7$轨道之间的单峰组成这一事实直观地理解。最后,我们讨论了当前理论与PrPb $_3$实验结果的可能相关性,并指出了该研究方向未来的一些问题。
2019-02-15 cond-mat.str-el
Theory for charge and orbital density-wave states in manganite La$_{0.5}$Sr$_{1.5}$MnO$_4$
研究了层状锰氧化物的高温相,证明了La $_{0.5}$ Sr $_{1.5}$ MnO $_4$的电荷轨道相变可以用密度波不稳定性来理解。轨道有序化是由费米面中不同轨道特征段之间的嵌套引起的。用平均场论详细阐述了电荷和轨道的同时有序化。有序轨道显示为$d_{x^2-y^2} \pm d_{3z^2-r^2}$。
2013-04-15 cond-mat.str-el
Bridging charge-orbital ordering and Fermi surface instabilities in half-doped single-layered manganite La_0.5Sr_1.5MnO_4
密度波是材料相图所固有的,这些材料表现出不寻常的,有时是非常有用的特性,如超导性和巨磁阻。虽然纯电荷密度波(CDW)是很好地描述了一个巡回的方法,其中电子被视为通过晶体传播的波,电荷轨道有序(COO)通常是由一个本地的方法解释,其中电子被视为本地化的原子网站。在这里,我们表明,在半掺杂锰氧化物La0.5Sr1.5MnO4(LSMO)的电子磁化率,从角分辨光电子能谱(ARPES)计算,表现出突出的嵌套驱动峰在四分之一的布里渊区对角线,即等于倒易晶格矢量的电荷轨道图案。我们的研究结果表明,费米表面的几何形状决定了系统的倾向,形成一个COO状态,这反过来又意味着巡回的方法也适用于COO。
2008-10-20 cond-mat.str-el
Topological instability of two-dimensional conductors
在本文中,我们提出了一个机制的结构不稳定性与周期性电荷有序的二维各向同性导体与一个封闭的费米面,它完全排除了传统的嵌套机制。我们表明,在这种导体的结构不稳定性可能会出现作为一个拓扑重建下,最初封闭的费米面转化为开放的。我们发现电荷有序基态的序参量可能超过费米能级的百分之一。此外,这种电荷排序是相对于与驱动能带重构的机制相关的无量纲耦合常数$λ$的量子相变(例如,G.电子-声子耦合),其临界值由$λ_c= (1+2/π)^{-1}$给出。初步估计表明,所提出的机制可能是在高$-T_c$铜酸盐或石墨夹层等材料中观察到的密度波的起源。
2018-06-28 cond-mat.str-el
Monopole Charge Density Wave States in Weyl Semimetals
本文研究了一类新的拓扑电荷密度波态,它们具有三次谐波对称性。密度波有序化等价于相互作用下费米面嵌套导致的粒子-空穴通道中的配对。当电子和空穴的费米面具有不同的陈数时,粒子-空穴对呈现出一种非平凡的Berry相,这种Berry相是从能带结构拓扑结构继承而来的,与具体的密度波有序机制无关.相关的密度波间隙函数成为节块,净节块涡度由成对Berry相的负电荷决定。间隙函数节点成为准粒子激发体谱的零能外尔节点。这些状态可以发生在掺杂的Weyl半金属与嵌套的电子和空穴费米面包围Weyl节点相同的手征在弱耦合制度。拓扑非平凡的低能费米弧表面态出现在密度波有序态作为一个后果的涌现零能量外尔节点。
2019-09-19 cond-mat.str-el
Electron-hole Asymmetry and Quantum Critical Point in Hole-doped BaFe$_2$As$_2$
我们表明,从第一性原理计算,铁砷基化合物的空穴掺杂侧是不同的,从它的电子掺杂的同行。电子面表现为费米面嵌套,通过掺杂实现了SDW到NM的量子临界点。另一方面,对于空穴掺杂侧,轨道选择性部分轨道有序与棋盘式反铁磁(AF)有序一起发展,而没有晶格畸变。实现了唯一的SDW到AF QCP,并且满足$J_2$ = $J_1/2$标准(在近似$J_1&J_2$模型中)。观察到的超导性位于QCP附近的两侧。
2008-07-09 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Spin Density wave instability in a ferromagnet
铁磁(FM)和无公度自旋密度波(ISDW)状态是一组不寻常的竞争磁序,在不施加极化磁场的情况下很少在同一材料中观察到。我们报告,第一次,发现的ISDW状态,来自FM基态通过费米表面(FS)的不稳定性在Fe $_3$ Ga $_4$。这是通过结合中子散射实验与第一原理模拟实现的。中子衍射表明Fe $_3$ Ga $_4$在中温时处于ISDW态,在360 K以上有明显的铁磁性重现。第一性原理计算表明,ISDW有序波矢量是在一个突出的嵌套条件在自旋多数FS证明了一种新的不稳定性FM金属的发现,ISDW的形成由于费米面嵌套在自旋极化费米面的协议。
2017-07-25 cond-mat.str-el
Ordering phenomena in quasi one-dimensional organic conductors
低维有机导体可以建立自己的模型系统的物理研究在减少的维度。在一维固体的金属状态下,费米液体理论被打破,自旋和电荷自由度被分离。但是金属相在一维中并不稳定:随着温度的降低,由于强相关性,电子电荷和自旋倾向于以有序的方式排列。不同的相互作用的竞争是负责的对称性破缺基态最终实现在一个特定的化合物,并驱动系统向绝缘状态。在这里,我们回顾了各种有序现象,以及如何通过光学和磁性测量来识别它们。虽然最终的结果在电荷密度波和电荷有序金属的情况下可能看起来非常相似,但物理原因是完全不同的。当密度波形成时,由于一维费米面片的嵌套,在费米能处的态密度中打开了一个能隙。另一方面,当一维金属变成电荷有序的莫特绝缘体时,短程库仑排斥将电荷定位在晶格位置上,甚至导致某些电荷图案。我们试图指出这些现象的相似之处和概念上的差异,并为每一个例子。特别强调将放在集体的现象,这是固有的,目前尽快订购打破对称性的系统。
2007-05-14 cond-mat.str-el
Structural and Correlation Effects in the Itinerant Insulating Antiferromagnetic Perovskite NaOsO3
正交钙钛矿结构的NaOsO 3在T_N=410 K时经历了一个连续的金属-绝缘体转变(MIT),并伴随着反铁磁(AFM)有序,被认为是罕见的Slater(巡回)MIT的一个例子。我们使用从头算和相关的方法来研究这个系统,重点是磁有序的起源和性质以及MIT。的旋转和倾斜的OsO 6八面体的GdFeO 3结构中的结果在适度缩小的带宽度的t_{2g}流形,但足以引起平坦的带和AFM的顺序内的局部自旋密度近似(LSDA),在那里它仍然是金属的,但与深赝能隙。在Uc ~2 eV处,包括原位库仑排斥U在内,只在AFM态发生MIT。自旋-轨道耦合(SOC)对半填充$t_{2g}^{3}$壳层能带结构的影响似乎很小,但尽管正常轨道矩不大于0.1 $μ_B$,SOC使打开能隙所需的临界值U_c增加了一倍,并导致大的磁晶能差。我们的研究结果是一致的斯莱特MIT驱动的磁秩序,诱导的结构引起的能带变窄和适度的库仑排斥的组合,SOC必要的一个完整的图片。强p-d杂化降低了矩,并且当通过简化的Hund规则耦合(与矩成比例)自举时,计算得到的矩为~1 $μ_B$,与观察到的矩一致,并且仅为正式$d^3$值的三分之一。我们提出并讨论一个重要的问题:由于这种AFM排序是在q=0(在20个原子的单元中),其中嵌套是一个有争议的问题,那么排序的微观驱动力和随之而来的MIT是什么?
2013-03-06 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Pseudogaps in Nested Antiferromagnets
我们分析的波动修正磁有序的情况下,一个3D的反铁磁体与平坦的费米表面,物理实现的情况下,铬,并发现他们是不足以产生一个量子临界点。这意味着在钒掺杂铬中观察到的临界点是由于嵌套的损失。我们还推导出在顺磁相的费米子自能,并发现存在一个赝隙,虽然它的大小是显着减少相比,在有序状态的光谱间隙的限制,后者是小的费米能量相比。
2003-09-25 cond-mat.str-el
Hall Effect in Nested Antiferromagnets Near the Quantum Critical Point
我们调查的行为的霍尔系数的情况下,反铁磁性费米面嵌套驱动,并发现霍尔系数应突然增加的发病的磁性,最近观察到的钒掺杂铬。这种效应是由于在磁有序化时费米表面的平坦部分突然被移除。在该图中,霍尔系数应按剩余电阻率的平方除以杂质浓度来缩放,这与可用数据一致。
2003-03-17 cond-mat.str-el
Metal-insulator transition in a two-band model for the perovskite nickelates
最近的费米表面和运输测量LaNiO 3的动机,我们研究的莫特金属-绝缘体转变的钙钛矿镍酸盐,与化学式RNiO 3,其中R是稀土离子。我们介绍和研究了一个最小的两带模型,它只考虑了EG带。在弱到中等的相关限制,哈特里-福克分析预测的电荷和自旋顺序与实验一致的R=Pr,Nd,费米面嵌套驱动。当假设模型为理想立方结构时,它也产生了一个有趣的半金属电子态。我们还研究了强相互作用极限下的模型,发现实验中观察到的电荷和磁序只存在于非常大的Hund耦合的情况下,这表明需要额外的物理来解释更绝缘的镍酸盐R=Eu,Lu,Y的性质。接下来,我们将我们的分析扩展到有限厚度的板。在超薄板中,量子限制效应大大改变了块体的嵌套特性和磁有序性,从而驱动材料表现出高度各向异性的输运特性。然而,单独的纯约束并不显著增强绝缘行为。基于这些结果,我们讨论了各种物理效应的重要性,并提出了一些实验。
2011-07-04 cond-mat.str-el
Interplay between Pair Density Wave and a Nested Fermi Surface
我们发现,自发的时间反演对称性(TRS)破缺可以自然地产生于多动量对密度波(PDW)有序和费米面(FS)嵌套之间的相互作用。具体地说,我们考虑了在$3/4$电子填充的六方晶格上具有嵌套FS的对密度波超导性,这与最近发现的超导体CsV $_3$ Sb $_5$有关。由于FS的嵌套,FS上的每个动量$\bk$至少有两个对应的$-\bk\pm\mathbf{Q}_α$($α=1,2,3$)在FS上形成有限动量($\pm\mathbf{Q}_α$)Cooper对,导致具有稳定Bogoliubov费米口袋的TRS和反转破缺PDW态。各种光谱,包括(局部)态密度,电子谱函数和准粒子干涉的影响,进行了研究。除了$2\times2$ CDW之外,PDW的部分熔融将产生$4\times{}4$和$\frac{4}{\sqrt{3}}\times\frac{4}{\sqrt{3}}$ CDW顺序。对CsV $_3$ Sb $_5$等实际材料和未来实验的可能意义进行了进一步讨论。
2022-10-11 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Quasiparticle Interference in the Unconventional Metamagnetic Compound Sr$_3$Ru$_2$O$_7$
光谱成像扫描隧道显微镜中的准粒子干涉(QPI)技术为探测过渡金属氧化物的轨道能带结构和轨道有序模式提供了强有力的手段。我们用$T$矩阵方法计算了具有$t_{2g}$轨道能带结构的$_3$ $_2$ $_7$非常规变磁性体系的QPI谱.一个详细的紧束缚模型构建占功能,如自旋轨道耦合,双层分裂,和交错旋转的RuO八面体。带参数的选择,通过拟合的费米面与角分辨光电子能谱实验中测得的。计算的零磁场下的准粒子干涉显示出由准一维$d_{xz}$和$d_{yz}$轨道带嵌套引起的空心正方形特征,与J. Lee { \it et al.}(Nature Physics { \bf 5},800(2009))。准粒子干涉谱也显示了磁变磁态的旋转对称性破缺。
2010-05-03 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Experimental confirmation of the magnetic ordering transition induced by an electronic structure change in the metallic triangular antiferromagnet Co$_{1/3}$TaS$_2$
Chonnam National University(全南国立大学);Pohang University of Science and Technology(浦项工科大学);Argonne National Laboratory(阿贡国家实验室);University of Illinois at Chicago(伊利诺伊大学芝加哥分校);University of Tennessee(田纳西大学);Oak Ridge National Laboratory(橡树岭国家实验室);Seoul National University(首尔国立大学)
通过ARPES和DFT+DMFT研究,证实了Co$_{1/3}$TaS$_2$中由电子结构变化诱导的磁序向量转变。
2026-02-23 cond-mat.str-el
Enhanced Optical Gap in Bi-layered Manganites La$_{2-2x}$Sr$_{1+2x}$Mn$_{2}$O$_{7}$ near $x=0.4$
本文系统地研究了$_{2-2x}$-Mn-$_{2}$-O-$_{7}$($0.3 \leqslant x \leqslant 0.5$)的光导谱。我们发现,刚刚以上的磁有序温度,光学间隙显示出增强$\sim 0.3$ eV附近的$x=0.4$。通过对假设费米面的嵌套矢量与超晶格波矢的$x$依赖性的比较,我们认为光隙的$x$依赖性可以从嵌套费米面中电荷密度波不稳定性增强的电荷和晶格相关性的角度来理解.
2006-03-25 cond-mat.str-el
Spin-density wave state in simple hexagonal graphite
简单六方石墨,也称为AA石墨,是石墨的亚稳构型。利用紧束缚近似,很容易证明AA石墨是一种具有良好费米面的金属。费米表面由两个薄片组成,每个薄片的形状都像一个橄榄球。一层对应于电子态,另一层对应于空穴态。费米面展示了良好的嵌套:在倒易空间中的适当平移将一个片叠加到另一个片上。在电子-电子排斥的存在下,嵌套费米面相对于自旋密度波有序是不稳定的。利用零温平均场论研究了这种不稳定性,并计算了自旋密度波序参量。
2018-02-16 cond-mat.str-el
Correlation-Driven Orbital Order Realizes 2D Metallic Altermagnetism
Indian Institute of Technology Kanpur(坎普尔印度理工学院);Johannes Gutenberg Universität Mainz(美因茨约翰内斯·古腾堡大学);National Institute of Science Education and Research(国家科学教育与研究所)
研究通过电子相关性和费米面嵌套驱动自发轨道有序,揭示了二维金属交替磁性的形成机制,并发现单层YbMn₂Ge₂具有大非相对论自旋分裂。
2026-03-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Spin-charge-density wave in a squircle-like Fermi surface for ultracold atoms
我们推导并讨论了一个描述光晶格中超冷原子的实验模型,该光晶格包含一个对称但交错的塞曼场。由此产生的能带结构相当奇特;第三个能带中的费米子有一个不寻常的圆形画框费米表面(本质上是两个同心的蠕动),导致不完美的嵌套。我们发展了一个同时描述自旋和电荷自由度的广义SO(3,1)xSO(3,1)理论,并表明该系统可以发展一个耦合的自旋-电荷-密度波序.在分别处理自旋和电荷密度的哈伯德模型的研究中,这种排序是不存在的。
2010-07-05 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el physics.atom-ph
Unconventional Fermi surface instabilities in the Kagome Hubbard Model
本文研究了Kagome紧束缚模型中的竞争费米面不稳定性。具体来说,我们认为现场和短程哈伯德相互作用的范霍夫填充附近的分散的Kagome带的费米学促进的联合效应的状态和嵌套的密度增大。亚晶格干涉机制[Kittalle和Kittalle,Phys.Rev.BRapidComm.,出版中。]使我们能够解释铁磁波动和其他有序趋势之间复杂的相互作用。在泛函重整化群的基础上,我们发现了有限的角动量自旋和电荷密度波序,双重简并d波Pomeranchuk不稳定性,以及远离van Hove填充的f波超导性.这使得戈薇哈伯德模型成为几种非传统费米表面不稳定性的原型。
2012-09-15 cond-mat.str-el
Bound states in d-density-wave phases
本文在平均场论下研究了二维d密度波系统中近表面的准粒子谱。对于d-密度波的有序波矢量具有完美嵌套的费米表面,在[110]表面处出现零能量束缚态,与d-波超导态或石墨中的已知效应非常相似。当费米面的形状通过掺杂而改变时,束缚态能量远离费米能级。此外,远离半填充,我们发现不均匀的阶段与域壁的d-密度波序参量。畴壁也支持低能束缚态。这些现象可能为高Tc铜氧化物中隐藏的d密度波序提供了实验验证。
2001-07-26 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Band-Selective Modification of the Magnetic Fluctuations in Sr2RuO4: Study of Substitution Effects
我们报道了La(3+)取代的Sr 2 RuO 4的磁性,热,和输运性质的研究,为了调查在这个相关的金属中的额外的电子掺杂的影响。随着y的增加,Sr(2-y)La(y)RuO(4)的比热电子部分逐渐增大,静磁化率也急剧增加。此外,在纯Sr 2 RuO 4中观察到的准二维费米液体行为在临界浓度y ~ 0.20附近破裂。结合具有费米能级刚性带移的紧束缚模型,可以将态密度的增加归因于费米能向占主导地位的γ费米面片的van Hove奇点的提升.在接近van Hove奇点时,γ带的有效嵌套矢量收缩,进一步增强了波矢q ~ 0附近的磁化率。我们把非费米液体的行为归因于范霍夫奇点处的短程关联的二维铁磁涨落。所观察到的行为是在鲜明的对比,在Sr 2 RuO 4中的Ti(4+)取代,增强反铁磁涨落,并随后诱导与其他费米面片(α和β)之间的嵌套无公度磁有序。因此,我们建立了适当的化学掺杂剂的替代可以带选择性地修改自旋三重态超导体Sr 2 RuO 4的自旋涨落光谱。
2004-04-30 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con