Spin-gapped incoherent metal with preformed pairing in the doped antiferromagnetic Mott insulator
我们研究了反铁磁莫特绝缘体如何通过空穴掺杂演化为d波BCS超导体。在强耦合方法中考虑自旋涨落,我们发现了一个自旋能隙的非相干金属作为反铁磁莫特绝缘体和d波超导体之间的中间相。这种非费米液态金属在自旋分解规范理论中被认为是红外稳定的固定点,类似于从玻色子规范理论中的自旋液体绝缘体。我们考虑了反常金属相的单粒子能谱和动态自旋极化率,并讨论了其物理意义。
2007-08-13 cond-mat.str-el
Ultrafast separation of photo-doped carriers in Mott antiferromagnets
利用非均匀非平衡动力学平均场论研究了强内场作用下Mott绝缘异质结构中光激发载流子的传播。反铁磁相关性被发现以一种至关重要的方式影响载流子动力学:反铁磁自旋背景可以在超快时间尺度上从光激发载流子中吸收能量,从而实现不同层之间的快速传输以及电子和空穴类载流子的分离,而在顺磁状态下,载流子在强场中变得局部化。电荷自由度和自旋自由度之间的这种相互作用可以用来控制基于具有极性层的Mott绝缘异质结构的器件的功能,例如,用于光伏应用。
2014-03-06 cond-mat.str-el
Mott Transition, Antiferromagnetism, and d-wave Superconductivity in Two-Dimensional Organic Conductors
本文采用阻挫哈伯德模型的元胞动力学平均场论研究了层状有机导体的Mott相变、反铁磁性和超导电性。对于$t^{\prime}/t=0.3-0.7 $,d波超导相出现在反铁磁绝缘体和金属之间,或者对于$t^{\prime}/t\geq 0.8$,d波超导相出现在莫特绝缘体(自旋液体)和金属之间,这与包括$κ$ -(ET)$_{2}$ Cu $_{2}$(CN)$_{3}$的层状有机导体的实验一致。这些阶段是由一个强大的第一阶过渡分开。相图提供了许多深入了解d波超导的机制。有两个预测。
2006-09-13 cond-mat.str-el
Imaging antiferromagnetic domain fluctuations and the effect of atomic-scale disorder in a doped spin-orbit Mott insulator
相关氧化物可以表现出复杂的磁性图案,其特征在于具有跨越材料的极大不同的尺寸、形状和磁矩的畴。理解磁畴如何在化学无序的存在下形成以及它们对温度变化的鲁棒性一直是特别感兴趣的,但是对这个问题的原子尺度的洞察一直是有限的。我们使用自旋极化扫描隧道显微镜图像的自旋分辨调制起源于反铁磁(AF)在自旋轨道莫特绝缘体Sr3Ir2O7作为化学成分和温度的函数排序的演变。我们发现,取代只有百分之几的La为Sr留下纳米级AF水坑集群远离La取代优先位于中间SrO层内的晶胞。热擦除和重新进入低温基态导致AF调制的空间重组,表明在低温下有多个稳定的AF配置。有趣的是,不管这种重新排列,AF水坑在每个配置中保持尺度不变的分形几何。我们的实验揭示了电子掺杂Sr3Ir2O7的AF顺序的空间波动,并揭示了其对不同类型的原子尺度无序的敏感性。
2021-05-26 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Antiferromagnetism and the gap of a Mott insulator: Results from analytic continuation of the self-energy
利用自能的直接解析延拓方法,研究了反铁磁有序对莫特绝缘体的光谱函数和电导率的影响。通过对几种方法的比较表明,在二维正方形格子哈伯德模型的单格点动力学平均场论中,利用准粒子方程中的连自能实部来估计能隙值是最可靠的方法,其中当U略大于Mott临界值时,反铁磁性使能隙增加约80%.
2009-06-26 cond-mat.str-el
Antiferromagnetic Mott insulating state in single crystals of the hexagonal lattice material Na2IrO3
我们合成了Na_2IrO_3单晶,并利用粉末X射线衍射(PXRD)、电阻率、等温磁化强度M与磁场H、磁化率χ与温度T以及热容C与温度T的关系研究了它们的结构、输运、磁性和热性质。Na_2IrO_3晶体为单斜\emph{C2/c}(No.15)型结构,由Na和NaIr_2O_6层沿c轴交替堆叠而成。χ(T)数据显示了在> 200 K的高温下的居里-外斯行为,有效磁矩μ_eff = 1.82(1)μ_B,表明Ir^4+磁矩上的有效自旋S_eff = 1/2。大的外斯温度θ=-116(3)K表明这些S_eff = 1/2,Ir^4+磁矩之间存在着大量的反铁磁相互作用。χ(T)和C(T)数据的尖锐异常表明,Na_2IrO_3在T_N = 15 K以下经历了向长程反铁磁有序态的转变. T_N处的磁熵仅为S_eff = 1/2矩序时的20%左右。约化熵和较小的T_N/θ \approx 0.13表明Na_2IrO_3中存在几何磁阻挫和/或低维磁相互作用。在平面电阻率测量显示绝缘行为。这与局域磁矩一起表明Na_2IrO_3是一种莫特绝缘体。
2010-06-02 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Probing the quantum phase transition in Mott insulator BaCoS_2 tuned by pressure and Ni-substitution
我们提出了一个μ子自旋弛豫研究的莫特转变BaCoS_2使用两个独立的控制参数:(i)压力p来调整的电子带宽和(ii)Ni取代x上的Co网站来调整带填充。对于这两个调谐参数,反铁磁绝缘状态首先过渡到反铁磁金属,最后到顺磁金属,而不经历任何结构相变。BaCoS_2在压力下的有序磁矩S_ord变化很小,直到在p_cr ~ 1.3 GPa时突然塌缩,进入反铁磁金属态。相反,在Ni掺杂系统Ba(Co_{1-x} Ni_{x})S_{2}中,S_ord随着x的增加而稳定地减小,直到在x_cr ~ 0.22处达到反铁磁金属区域。在这两种情况下,当接近p_cr或x_cr时,磁性区和非磁性区之间出现明显的相分离,反铁磁金属态的特征是在小体积分数下具有弱的、随机的、静态的磁性。没有动力学临界行为附近的过渡观察到任何调谐参数。这些结果表明,在零温度下的带宽和填充控制的金属-绝缘体转变的量子演化作为一级跃迁进行。这一现象与RENiO_3和V_2O_3的磁Mott转变相同,它们都伴随着结构转变而不形成反铁磁金属相。
2019-01-23 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Metal-free Stoner and Mott-Hubbard magnetism in 2D polymers with honeycomb lattice
本研究通过计算证实无金属二维聚合物中存在Stoner铁磁半金属与反铁磁Mott-Hubbard绝缘体,揭示了双位点蜂窝晶格的平带与狄拉克锥特性及电子关联的调控作用,开创了二维共轭聚合物π系统磁性研究新方向。
2023-11-15 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Spin and charge ordering in self-doped Mott insulators
本文采用Hartree-Fock方法,在d-p型晶格模型上研究了具有小或负电荷转移能的三维过渡金属氧化物(可视为自掺杂莫特绝缘体)中可能存在的自旋和电荷有序态。结果发现,在氧2 p轨道中具有电荷有序的反铁磁态有利于相对大的电荷转移能量,并且可能与PrNiO $_3$和NdNiO $_3$相关。另一方面,在过渡金属3 $d$轨道中具有电荷有序的反铁磁状态对于高负电荷转移能量趋于稳定,并且可以通过呼吸型晶格畸变来稳定;这可能在YNiO $_3$中实现。
1999-08-02 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Theory for Slightly Doped Antiferromagnetic Mott Insulators
从具有反铁磁序的二维Mott绝缘态出发,提出了一种描述轻微掺杂空穴或电子的莫特绝缘体低能态的试探波函数.随着状态的行为像带电准粒子与定义良好的动量,观察到一个刚性带。这些状态的配对相关性比以前研究的少得多。小费米补丁获得的高Tc铜氧化物掺杂轻空穴或电子与最近的实验是一致的。讨论了非相干态和自旋袋态。使用这些波函数,精确计算得到的一些结果被再现。
2002-10-03 cond-mat.str-el
Anisotropy of Antiferromagnetic Domains in a Spin-orbit Mott Insulator
本文利用共振X射线磁布拉格相干衍射成像追踪自旋轨道莫特绝缘体 $Sr_2IrO_4$ 中反铁磁畴的三维温度演化,发现畴的各向异性变化揭示了反铁磁耦合强度的各向异性。
2023-09-16 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el physics.optics
Field Induced Orbital Antiferromagnetism in Mott Insulators
我们报道了莫特绝缘体中出现的一种新的电磁现象,即,由于强烈的电子库仑排斥而不导电的材料。这种现象表现为反铁磁有序化,这是由于自旋电流和外部均匀磁场之间的耦合自发产生的轨道电流。这种新颖的自旋电荷电流效应提供了通过非极化中子散射、核磁共振或μ子光谱来检测迄今为止难以捉摸的自旋电流的机制。我们通过求解一个半满的哈伯德模型来说明这种机制,这个模型是一个简单但非平凡的强相互作用电子的例子。
2009-05-29 cond-mat.str-el
Doublon-holon binding, Mott transition, and fractionalized antiferromagnet in the Hubbard model
我们认为,双占用(doublon)和空(holon)网站之间的绑定管理的非相干激发,并在Mott过渡中起着关键作用,在强关联的Mott-Hubbard系统。在哈伯德模型的Kotliar-Ruckenstein从玻色子泛函积分公式中,构造了一个新的具有doublon-holon束缚的鞍点解.在半填充蜂窝晶格和正方晶格上,发现基态在$U_{c1}$处表现出从顺磁半金属/金属到具有相干准粒子的反铁磁有序Slater绝缘体的连续跃迁,然后在$U_{c2}$处发生Mott跃迁,进入电子分馏的AF $^*$相,没有相干激发。这样的相结构似乎是一般的二分格没有挫折。我们发现,doublon-holon绑定统一的三个重要的想法强关联:相干准粒子,非相干哈伯德带,和deconfined莫特绝缘体。
2014-05-21 cond-mat.str-el
Orbital-Selective Mott and Antiferromagnetic Phases in Diagonally Compressed Kagome Lattice
City University of Hong Kong(香港城市大学);Harbin Institute of Technology, Shenzhen(哈尔滨工业大学(深圳))
通过对对角压缩Kagome晶格上的半填充Hubbard模型进行量子蒙特卡洛模拟,研究晶格角和相互作用对系统各子晶格性质的影响,发现几何压缩诱导子晶格分化,得到轨道选择性Mott相和丰富相图。
2026-07-07 cond-mat.str-el
A slave-fermion gauge-theory approach of the t-J model: Doping-induced complex magnetic structure and Z$_{2}$ spin-gapped anomalous metal in an antiferromagnetic doped Mott insulator
基于t-J模型的从费米子方法,我们重新研究了掺杂反铁磁莫特绝缘体,其中反铁磁自旋涨落和掺杂空穴分别用玻色子和费米子子描述.早期的研究已经表明,掺杂反铁磁莫特绝缘体的有效场论由电荷动力学的非相对论费米子(holon)U(1)规范理论和自旋动力学的相对论玻色子(自旋子)U(1)规范理论给出,因此允许玻色子自旋子从反铁磁状态间隙的异常金属相,类似于t-J模型的从玻色子方法中的U(1)自旋液相。我们认为,在这种方法中涌现的U(1)规范结构是基于一个简化的图片反铁磁关联。考虑到掺杂空穴的动力学行为会破坏共线反铁磁自旋组态,我们证明了掺杂空穴增强了铁磁自旋关联,并导致了复杂的磁结构。这种复杂自旋织构的存在将U(1)规范结构降低到Z $_{2}$,因此对于低温下的自旋能隙非费米液态金属,由于不存在无能隙U(1)规范涨落,因此有效场论结果不同。
2008-11-17 cond-mat.str-el
Comprehensive Control of Metamagnetic Transition of Antiferromagnetic Mott Insulator Sr2IrO4 by in-situ Anisotropic Strain
反铁磁体中的变磁性在引起自旋反转和旋转时表现出独特的临界行为和动力学。在这里,我们显示了0.05%的各向异性应变足以在原位调制的变磁临界场的莫特绝缘体Sr 2 IrO 4超过50%,使电气开关的过渡。共振X射线散射和模型模拟表明,过渡是完全调谐的自旋翻转到自旋翻转类型的应变引入C4-破缺磁各向异性。同时输运研究表明,变磁响应反映在大的弹性和磁导,突出了自旋轨道耦合莫特态的活性电荷自由度和自旋电子学的潜力。
2020-07-22 cond-mat.str-el
Unveiling the Origin of the Basal-plane Antiferromagnetism in the Jeff=1/2 Mott Insulator Ba2IrO4: A Density Functional and Model Hamiltonian Study
基于密度泛函理论和我们的新模型哈密顿量,我们研究了新型Jeff=1/2莫特绝缘体Ba 2 IrO 4的基面反铁磁性.通过比较大块Ba 2 IrO 4与单层Ba 2 IrO 4的磁性,我们明确地表明,基面反铁磁性是由层内磁相互作用,而不是由先前提出的层间的。为了揭示基面反铁磁性的起源,我们在一般的双线性赝自旋哈密顿量中加入了单离子各向异性和赝四极相互作用,提出了一个新的模型哈密顿量.所获得的磁相互作用参数表明,单离子各向异性和赝四极相互作用是出乎意料的强。系统的蒙特卡罗模拟表明,基面反铁磁性是由各向同性的海森堡相互作用、键依赖的Kitaev相互作用和赝四极相互作用引起的。我们的研究结果首次表明,单离子各向异性和赝四极相互作用在建立Jeff=1/2莫特绝缘体的奇异磁性中起着重要的作用.
2015-10-06 cond-mat.str-el
Stripe Antiferromagnetism and Disorder in the Mott Insulator NaFe$_{1-x}$Cu$_{x}$As ($x \lesssim 0.5$)
中子散射测量表明,重掺Cu的NaFe $_{1-x}$ Cu $_{x}$ As化合物的行为类似于莫特绝缘体,既表现出实空间Fe-Cu条纹,又表现出低于$x\lesssim 0.5$ Néel温度的反铁磁性。我们已经研究了结构和磁有序的演变,使用$^{23}$ Na和$^{75}$作为单晶的NMR($x$ = 0.39和0.48),确认反铁磁性的磁条的形式。我们发现,在这些条纹的末端链缺陷的主要来源的磁无序和负责集群自旋玻璃化转变在这两种化合物,在后一种情况下共存的反铁磁性。借助于我们的数值模拟的$^{75}$的光谱,我们表明,在Fe位的交错磁化诱导的非磁性Cu掺杂剂。
2020-01-13 cond-mat.str-el
Antiferromagnetism and d-wave superconductivity in (doped) Mott insulators: A wave function approach
我们提出了一类波函数,提供了一个统一的描述(掺杂)莫特绝缘体的反铁磁性和d波超导。波函数具有杰斯特罗形式,并且禁止二重占据。在没有空穴的情况下,波函数精确地描述了反铁磁性。在有限掺杂条件下,形成非对角长程序有序,超导序参量具有d波对称性。我们还展示了如何节准粒子和中性自旋激发可以从这个波函数。
2005-02-25 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Magnetic impurities in Mott-Hubbard antiferromagnets
一个形式主义的发展,以处理磁杂质在一个Mott-Hubbard反铁磁绝缘体内的一个表示,涉及每个网站的多个轨道。当杂质位置上的轨道数N'与宿主位置上的轨道数N不同时,杂质对磁振子的散射较强。杂质散射引起的磁振子模的软化导致磁振子的热激发增强,从而降低层状或三维系统中的Neel温度。在N ′ = N的情况下,得到了磁振子的弱杂质散射,其中杂质用修正的跳跃强度表示,并得到了与动量无关的磁振子能量的乘法重整化.当杂质-宿主耦合较强时,得到了分裂的磁振子模,并讨论了对双磁振子拉曼散射的影响。反铁磁体和超导体之间的映射被用来对比杂质诱导态的形成。
1998-02-04 cond-mat.str-el
Producing Coherent Excitations in Pumped Mott Antiferromagnetic Insulators
相关材料中的非平衡动力学由于其表征、调节和创造复杂有序态的可能性而引起人们的关注。为了理解光致微观动力学,特别是在现实的泵浦条件下的瞬态和剩余的基本激发之间的联系,我们进行了各种时间分辨光谱的非微扰模拟。我们使用莫特反铁磁绝缘体作为模型平台。多粒子激发的瞬态动力学可以归因于Floquet虚态之间的相互作用和状态密度的修改,其中相互作用引起光谱重量转移。使用的时间依赖的光谱函数的自相关性,我们表明,共振的虚态与上哈伯德带的莫特绝缘体提供了操纵的电子分布和修改的电荷和自旋激发的路线。我们的研究结果将瞬态动力学与多体激发的性质联系起来,并提供了一个通过调谐激光脉冲设计物质非平衡态的机会。
2017-12-26 cond-mat.str-el
Signatures of the Mott transition in the antiferromagnetic state of the two-dimensional Hubbard model
具有大相关长度的相位的性质可以强烈地受到下伏正常相位的影响。我们通过使用细胞动力学平均场论和连续时间量子蒙特卡罗方法研究半满二维哈伯德模型来说明这一点。尖锐的交叉有利于反铁磁相关性的机制,并在相应的局部态密度观察。这些交叉发生在相互作用强度$U$和温度$T$的值,这是由基础的正常状态莫特转变控制。
2017-06-12 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
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
Wannier states of fcc symmetry qualifying paramagnetic NiO to be a Mott insulator
这封信扩展了我最近关于反铁磁NiO的论文[Structural Distortion Stabilizing the Anti-ferromagnetic and Insulating基态of NiO,Symmetry 2020,12(1),56],其中还包括该化合物的顺磁相。我报告的证据表明,顺磁性NiO具有一个狭窄的,大致半满的能带,产生非绝热的原子状运动提供的基础上,在顺磁性相的莫特绝缘体。虽然在反铁磁相的原子状运动操作是适应的反铁磁状态的对称性,在顺磁相的相关本地化的状态表示的最佳本地化的Wannier函数拥有全fcc对称性的顺磁NiO。非绝热Wannier态是双重简并的,具有类d对称性,并且位于Ni原子上。
2020-04-13 cond-mat.str-el
Mott glass in site-diluted S=1 antiferromagnets with single-ion anisotropy
用量子蒙特卡罗模拟研究了正方晶格上S=1海森堡反铁磁体中格位稀释与量子涨落的相互作用。量子涨落由单离子各向异性D调谐。在clean极限下,足够大的D>D_c = 5.65(2)J迫使每个自旋进入其m_S=0态,从而使反铁磁序不稳定。在存在位稀释的情况下,如果D超过临界值D^* = 2.3(2)J,则量子涨落会在达到晶格的逾渗阈值之前破坏Néel有序。这种机制在晶格上打开了一个扩展的量子无序莫特玻璃相,其特征是无隙光谱和消失的均匀磁化率。
2006-05-08 cond-mat.dis-nn cond-mat.str-el
Static vs. dynamical mean field theory of Mott antiferromagnets
用动力学平均场论研究Hubbard模型的反铁磁相,发现与静态(Hartree-Fock)平均场的显著不同:Slater带被强重整化,谱权转移到自旋极化子边带.对于相互作用$U$的中间值,总带宽已经大于Hartree-Fock,并且间隙相当小。这种差异在$U$的任何重整化中都存在。我们的光电子实验的Cr掺杂V $_2$ O $_3$显示光谱定性良好的动力学平均场论描述。
2006-06-04 cond-mat.str-el
Mott Physics on Helical Edges of 2D Topological Insulators
我们研究了自旋轨道相互作用对蜂窝晶格上拓扑绝缘体电子关联的影响。精确的变分Monte Carlo计算表明,增加现场库仑相互作用导致的螺旋边缘金属态的电荷Drude重量的强烈抑制,导致一个假定的莫特过渡从传统的拓扑绝缘体的边缘莫特绝缘体过渡到大块反铁磁绝缘体。中间体拓扑和边缘Mott绝缘体相具有受保护的时间反转对称性的螺旋自旋液体特征。
2010-12-13 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Atomic-scale fragmentation and collapse of antiferromagnetic order in a doped Mott insulator
由于Mott态被扰动时固有的相分离,解开具有电荷间隙的绝缘态与反铁磁(AF)莫特绝缘体中的磁序之间的关系仍然是困难的。在原子长度尺度上测量磁性和电子特性将提供至关重要的见解,但这尚未在实验上实现。在这里,我们使用光谱成像自旋极化扫描隧道显微镜(SP-STM)可视化周期性的自旋分辨调制起源于AF秩序在相对论性莫特绝缘体Sr2IrO4,并研究这些作为掺杂的函数。我们发现,近绝缘体到金属的转变(IMT),长程AF秩序融化成一个破碎的状态与短程AF相关。最重要的是,我们发现,短距离AF顺序是局部不相关的观测到的光谱间隙的大小。这强烈表明,短距离AF相关性不太可能是不均匀间隙闭合和IMT附近伪间隙区域出现的罪魁祸首。我们的工作建立了SP-STM作为一个强大的工具,揭示原子尺度的磁性信息在复杂的氧化物。
2019-11-18 cond-mat.str-el
Bose and Mott Glass Phases in Dimerized Quantum Antiferromagnets
利用有限程相互作用下硬核玻色子到格子气的映射,研究了无序对磁场中二聚量子反铁磁体的影响。结合强耦合展开,副本的方法,和一个循环的重整化群分析,我们调查的玻璃相形成的性质。我们发现,远离莫特叶的尖端,过渡是从一个莫特绝缘体的可压缩玻色玻璃,但在尖端的可压缩性被强烈抑制。我们确定这一发现与一个罕见的莫特玻璃相的存在下,以前没有描述的任何分析理论,这个模型,并证明,列入复本对称性破缺是至关重要的正确描述的玻璃相。这一结果表明,玻色和莫特玻璃相的形成不仅仅是一个弱的本地化现象,而是更丰富的物理指示。我们讨论我们的结果的上下文中的超冷原子气体和自旋二聚体材料。
2015-10-20 cond-mat.dis-nn cond-mat.str-el
Subgap pumping of antiferromagnetic Mott insulators: photoexcitation mechanisms and applications
本研究采用含时高斯变分法研究半填充二维排斥Hubbard模型的强场光激发,发现两种超出Keldysh范式的新机制,揭示带隙重整化的调控作用并分析准粒子动量分布的探测价值。
2025-05-21 cond-mat.str-el
Self-localization of a single hole in Mott antiferromagnets
强关联电子系统物理学中的一个长期问题是,量子反铁磁体中单个空穴的运动是否可以用准粒子图像来理解。最近,对这一问题的研究已进入实验范围。在这里,我们进行了一个大规模的密度矩阵重整化群研究,并提供了第一个明确的数值证据表明,在梯形系统中,一个单一的空穴掺杂在莫特反铁磁体不作为准粒子。具体地说,注入孔被发现总是本地化,只要腿数大于1,与消失的准粒子的重量和本地化长度单调减少的腿数。此外,单孔自定位对分支数的奇偶性(奇偶性)不敏感。我们的发现可能会推动凝聚态物理不同领域的概念发展。首先,有趣的自定位现象是纯粹的强关联起源,没有外在的混乱。因此,它与著名的安德森局域化和最近发现的多体局域化形成鲜明对比,其中外部无序势起着至关重要的作用。其次,他们证实了所谓的相位弦论的分析预测,表明相位弦效应是掺杂莫特反铁磁体物理学的核心。
2012-05-23 cond-mat.str-el
A Hubbard exciton fluid in a photo-doped antiferromagnetic Mott insulator
本文利用超快太赫兹电导率在光掺杂反铁磁莫特绝缘体Sr₂IrO₄中首次实验观测到哈伯德激子流体的瞬态形成,发现其寿命约1皮秒且与莫特能隙呈指数标度关系,揭示了与磁振子模式的强耦合。
2025-05-08 cond-mat.str-el
Charge dynamics of the antiferromagnetically ordered Mott insulator
该研究采用隶费米子表述结合自洽玻恩近似,研究零温正方晶格半填充Hubbard模型的反铁磁Mott绝缘体电荷动力学,揭示了自旋涨落对电荷自由度的影响及相关物理特性。
2016-12-14 cond-mat.str-el
Emergent quantum criticality from spin-orbital entanglement in $d^8$ Mott insulators: the case of a diamond lattice antiferromagnet
受近年来Ni基金刚石晶格反铁磁体NiRh $_2$ O $_4$研究的启发,我们从理论上探讨了四面体晶场环境和金刚石晶格莫特绝缘体上具有$3d^8$电子组态的Ni $^{2+}$离子的自旋和轨道物理.局域矩之间的超交换作用通常有利于磁序。由于Ni $^{2+}$离子的特殊电子构型,具有部分填充的上$t_{2g}$能级和完全填充的下$e_g$能级,原子自旋轨道耦合在线性级变得活跃,并且将有利于自旋轨道纠缠单线态,其在单离子极限中具有淬灭的局部矩。因此,自旋-轨道纠缠与超交换竞争,并可能将系统驱动到分离自旋-轨道单线态和磁序的量子临界点。我们进一步探讨了磁场和单轴压力的影响。对磁场的非平凡响应与局部矩的基本自旋轨道结构密切相关。我们讨论了未来的实验,如掺杂和压力,并指出不同的电子组态之间的对应关系。
2018-08-19 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Anomalous Nodal Gap in a Doped Spin-1/2 Antiferromagnetic Mott Insulator
University of Science and Technology of China(中国科学技术大学);Chongqing University(重庆大学);Los Alamos National Laboratory(洛斯阿拉莫斯国家实验室);University of California, Santa Barbara(加州大学圣塔芭芭拉分校);SLAC National Accelerator Laboratory(SLAC国家加速器实验室);Northeastern University(东北大学)
本文利用角分辨光电子能谱研究电子掺杂Sr₂IrO₄,发现其反常节点能隙随掺杂演化并最终变为d波点节点,揭示了掺杂自旋-1/2反铁磁Mott绝缘体通向节点金属性的统一路径。
2025-11-07 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
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
The Semimetal-Antiferromagnetic Mott Insulator Quantum Phase Transition of the Hubbard Model on the Honeycomb Lattice
蜂窝晶格上的哈伯德模型经历了从半金属相到Mott绝缘相和从无序相到反铁磁相的量子相变。我们发现,这些转变同时发生,我们计算的临界耦合$U_c=3.835(14)$以及临界指数$ν=1.181(43)$和$β=0.898(37)$,预计将落入$SU(2)$ Gross-Neveu普适性类。为此,我们采用混合蒙特卡罗模拟,外推的单粒子间隙和自旋结构的因素的热力学和连续的时间限制,并进行数据崩溃拟合。我们还确定了相变两侧的单粒子能隙和交错磁化的零温度值。
2021-10-28 cond-mat.str-el
Transient Carrier Dynamics in a Mott Insulator with Antiferromagnetic Order
研究了反铁磁长程序莫特绝缘体中空穴载流子在一定时刻注入的瞬态动力学。与化学空穴掺杂相比,这被称为“动态空穴掺杂”。基于二维$t-J$模型,给出了瞬态载流子动力学的理论框架。的光学电导率谱以及单粒子激发光谱的时间依赖性计算的基础上Keldysh格林函数形式主义在零温度下结合自洽玻恩近似。在动态空穴掺杂后的早期阶段,Drude分量出现,然后来自空穴-磁振子散射的非相干分量开始增长。在光谱中证实了由于相干磁振子的快速振荡行为和缓慢的弛豫动力学。时间剖面解释为掺杂裸空穴被磁振子云修饰,弛豫为自旋极化子准粒子态。Drude峰和非相干峰的特征弛豫时间强烈依赖于动态掺杂空穴的动量和交换常数。最近的泵浦探测实验的影响进行了讨论。
2013-12-04 cond-mat.str-el
Electronic correlations stabilize the antiferromagnetic Mott state in Cs$_3$C$_{60}$
Cs $_3$ A 15结构中的C $_{60}$在环境压力下是反铁磁体,与其他超导三价富勒烯形成对比。超导电性在压力下恢复,并达到该家族的最高临界温度。比较密度泛函计算与广义梯度近似的混合功能HSE,其中包括一个合适的组件的交换,我们建立的反铁磁状态的Cs $_3$ C $_{60}$是不是由于斯莱特机制,它是稳定的电子相关。HSE还再现了压力驱动的金属化。我们的研究结果证实了以前的分析表明,这种化合物的性质可以理解为电子相关性和Jahn-Teller电子-声子相互作用之间的相互作用的结果。
2012-04-01 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
BaFe2Se2O as an Iron-Based Mott Insulator with Antiferromagnetic Order
合成了一种具有准二维FeSe_3O四面体阵列和正交结构的新化合物BaFe_2Se_2O。实验结果表明,该化合物是一种绝缘体,在240 K时发生反铁磁(AF)转变。能带结构计算表明,Fe在费米能级附近的3d能带变窄,导致磁性局域化和Mott绝缘行为。Fe原子之间的大距离可能是导致这些特征的原因。线性响应计算进一步表明强的面内AF交换$J$,这可以解释高于尼尔温度的增强的磁化率(在约450 K处具有最大值)。
2012-07-11 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Robustness of basal-plane antiferromagnetic order and the $J_{eff}=1/2$ state in single-layer iridate spin-orbit Mott insulators
用X射线共振磁散射(XRMS)研究了层状钙钛矿Ba_2IrO_4的磁结构和电子基态。我们的结果进行了比较与Sr2IrO4,我们提供了补充数据,其磁结构。我们发现,占主导地位的,长程反铁磁秩序是非常相似的两种化合物,并在Ba2IrO4的电子基态,推导出的XRMS $L_3/L_2$强度比的调查,是一致的$J_{eff}=1/2$描述。这两个关键的电子性能的强大性的Ba和Sr类似物之间的相当大的结构差异进行了讨论的增强作用的自旋轨道相互作用在5D过渡金属氧化物。
2012-12-24 cond-mat.str-el
Three-band Hubbard model for Na$_2$IrO$_3$: Topological insulator, zigzag antiferromagnet, and Kitaev-Heisenberg material
Na $_2$ IrO $_3$是最早提出的以Kane-Mele型拓扑绝缘体相为特征的材料之一。与此同时,有人声称,同样的材料是在莫特绝缘相,这是描述的Kitaev-Heisenberg(KH)模型。第一次实验确实揭示了莫特绝缘行为与反铁磁长程序。进一步细化实验建立了反铁磁秩序的锯齿型,这是不捕获的KH模型。从那时起,几个扩展和修改的KH模型提出,以描述实验结果。在这里,我们建议,增加电荷波动的KH模型代表了锯齿形反铁磁性的另一种解释。此外,一个唯象的三带哈伯德模型统一了所有的拼图块:拓扑绝缘体物理弱和KH模型的强电子-电子相互作用,以及锯齿形反铁磁体在中等相互作用强度。
2017-09-17 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Electric polarization of Sr$_{0.5}$Ba$_{0.5}$MnO$_{3}$: a multiferroic Mott insulator
相关驱动绝缘材料(即莫特绝缘体)的电极化的强度的从头计算至今还不可能。利用密度泛函理论和动态平均场理论研究了莫特绝缘体Sr $_{0.5}$ Ba $_{0.5}$ MnO $_{3}$的电极化的强度.我们预测了$\simeq 16.5 μC/cm^2$在高温顺磁相中的铁电极化,并恢复了$\simeq 13.3 μC/cm^2$在低温反铁磁相中的测量值。我们的计算表明,铁电性的驱动力,Mn电子$_g$和O p轨道之间的杂交,被抑制的相关性,特别是由Hund耦合和发病的磁序。他们还证实,半填充Mn $t_{2g}$轨道引起的反铁磁莫特相。这种磁有序导致离子极性位移的变化,进而导致电子极化。此外,对于一个固定的离子位移,我们发现,有一个减少的电子的贡献,由于部分磁极化的Mn电子$_g$轨道。由于离子位移导致的极化的降低在附加电子部分上占主导地位,因此净磁电耦合是负的。
2014-12-10 cond-mat.mtrl-sci 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
Excitations near the boundary between a metal and a Mott insulator
考虑半无限金属和莫特绝缘体的异质结构。据推测,这两种材料具有相同的晶格间距和跳跃积分和不同的哈伯德排斥,这是可以忽略不计的金属和超过临界值的莫特转变的绝缘体。在半填充和低温下,绝缘体具有长程反铁磁序。它的低阶元激发是自旋驻波和自旋波模,自旋波模位于界面附近,具有二维色散。该模式从边界区域激发体模。绝缘体的反铁磁有序诱导金属中的反铁磁有序,其中磁化强度随离界面的距离呈指数衰减。这种衰变的特征在于关联长度等于5-6个晶格间距。
2009-04-28 cond-mat.str-el
Hidden spin current in doped Mott antiferromagnets
我们利用精确对角化和密度矩阵重整化群方法研究了掺杂莫特绝缘体的性质。在基态中发现了持续的自旋电流,它伴随着与掺杂空穴相关的非零总动量或角动量。后者决定了一个非平凡的基态简并。通过进一步使简并基态与零或单向自旋电流叠加,我们表明,不同的空间电荷和自旋调制模式将出现。这样的异常仍然存在的奇数个孔,但自旋电流,基态简并,和电荷/自旋调制完全消失的偶数个孔,与两个孔的基态表现出d波对称性。将讨论由于多体Berry-like相位及其对掺杂空穴的动量分布的影响而引起的自旋电流的理解。
2018-06-27 cond-mat.str-el
Hole Dynamics in Two-Dimensional Antiferromagnetic Mott Insulators
在半填充二维哈伯德模型中,掺杂空穴的色散关系在布里渊区的(0,pi)和(pi,0)点附近遵循k^4定律.在加入对跳跃过程后,这种色散关系对k^2定律不稳定。以上是从16 X 16晶格上的单粒子谱函数A(k,ω)的T=0量子Monte计算得出的。我们讨论了有限掺杂,并认为增加的项恢复了电荷动力学的相干性,并将系统推向d_x^2 - y^2超导体。
1998-11-27 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Impact of magnetic frustration on the Mott transition within a slave-boson mean-field theory
利用从玻色子平均场论研究了顺磁金属-反铁磁金属和反铁磁金属-反铁磁绝缘体的相变。为此,我们讨论了半满哈伯德模型的基态作为t '/t和关联强度U的函数,其中t和t'分别是最近邻和次最近邻之间的跳跃幅度.在临界U_{MIT}处的金属-绝缘体转变对于小的磁阻挫水平(t '/t<0.06)是二阶的,并且对于大的磁阻挫水平(t'/t>0.06)是一阶的。绝缘体总是反铁磁有序的,而金属表现出从顺磁到反铁磁状态的二阶跃迁高达t '/t=0.14,随着U的增加。我们还将这些结果与Hartree-Fock近似下的结果进行了对比。
2000-01-18 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
Electronic state of a doped Mott-Hubbard insulator at finite temperatures studied using the dynamical mean-field theory
利用动态平均场论研究了掺杂Mott-Hubbard绝缘体的电子态。作为掺杂的函数的有限温度谱函数的演变显示在反铁磁和顺磁相的光谱权重的大的重新分布。特别是,金属反铁磁态的低频Slater分裂准粒子峰与Hubbard带共存。在高温顺磁金属相中,在减少掺杂时,系统具有通过"坏金属“状态的交叉,其特征在于准粒子峰远离费米能的异常位移。我们发现,{ \it电荷}的反铁磁金属的压缩性显着增强后,接近二阶Néel线。
2006-04-06 cond-mat.str-el
Strong correlation induced charge localization in antiferromagnets
注入空穴在Mott反铁磁体中的命运是强关联物理中的一个突出问题。它提供了重要的见解掺杂莫特绝缘体密切相关的高温超导铜酸盐。本文基于密度矩阵重整化群(DMRG)方法,对该问题进行了系统的数值研究。它揭示了在其他众所周知的莫特绝缘体中单个孔运动的显着新颖性和惊喜。具体地说,我们发现,空穴的电荷是自定位的一种新的量子干涉机制纯粹的强关联起源,相反,安德森局域化由于混乱。伴随着自旋-电荷分离的电荷局域化使准粒子图像的共同信念失效:掺杂空穴的自旋被发现仍然是一个移动物体。我们的研究结果揭示了一个新的范例掺杂莫特绝缘体,出现在最简单的单孔情况下。
2012-12-29 cond-mat.str-el
Unquenched $e_g^1$ orbital moment in the Mott insulating antiferromagnet KOsO4
应用基于密度泛函理论的关联电子结构方法,结合Hubbard $U$相互作用,研究了四元白钨矿结构的Mott绝缘体KOsO $_4$,其$e_g^1$组态受自旋轨道耦合(SOC)的影响很小.该方法再现所观察到的反铁磁莫特绝缘状态,填充的Os $d_{z^2}$多数轨道。四分之一填充的$e_g$歧管的特征在于由于四元结构的对称性破缺,并且Os离子显示出从$t_{2g}$络合物分裂$Δ_{cf}$ = 1.7 eV的晶体场,考虑到高形式氧化态Os $^{7+}$,该晶体场相对较小。在包括相关性之前的小磁晶各向异性(即,在金属状态下)在莫特绝缘状态下增加超过一个数量级,这是大SOC和强相关性之间强相互作用的结果。与$e_g$复合物不支持轨道磁性的传统观点相反,我们发现对于易轴[100]方向,基本的Os轨道矩$M_L\approx-0.2 μ_B$补偿了Os自旋矩的一半$M_S$ = 0.4 $μ_B$。轨道矩的起源是根据对称性的额外自旋轨道降低来分析和理解的,并且由于结构畸变,沿着[100]磁化。进一步的解释是由自旋密度和Wannier函数与SOC的分析。
2014-12-09 cond-mat.str-el
Isostructural Mott Transition in 2D honeycomb antiferromagnet V$_{0.9}$PS$_3$
我们通过高压X射线衍射和输运测量观察到范德瓦尔斯蜂窝反铁磁体V $_{0.9}$ PS $_3$中的同构莫特绝缘体-金属转变。磁性范德华材料的MPX $_3$族(M表示第一行过渡金属,X是S或Se)目前是广泛和强烈关注的主题,但是钒化合物直到此时还没有被研究超出它们的基本性质。我们观察到绝缘可变范围跳跃型电阻率在V $_{0.9}$ PS $_3$,随着压力的增加,有效维数逐渐增加,随后过渡到金属电阻率温度依赖性在112和124千巴之间。金属态还表现出一个低温上升,我们暂时归因于近藤效应。在26-80 kbar之间观察到逐渐的结构变形,但在对应于绝缘体-金属转变的较高压力下没有结构变化。我们得出结论,绝缘体-金属过渡发生在没有任何扭曲的晶格-同构莫特过渡在一类新的二维材料,并在强烈对比的行为的其他MPX $_3$化合物。
2019-03-26 cond-mat.str-el
Antiferromagnetism of almost localized fermions: Evolution from Slater-type to Mott-Hubbard gap
我们补充(并批判性地概述)现有的广泛分析反铁磁解决方案的哈伯德模型的详细讨论的两个具体特点,即(i)演变的磁(斯莱特)差距(这里的电子相关重整化)到莫特哈伯德或原子间隙,和(ii)一个相当弱的重整化的有效质量的半充满带的情况下,这与顺磁情况形成对比。在非半填充带的情况下,质量仍然强烈增强。我们还强调磁性和非磁性的贡献之间的差距。这些结果进行了讨论内的从玻色子的方法在鞍点近似,其中出现了一个非线性交错的分子场,由于电子的相关性,导致出现的磁隙。它们正确地再现了强相关极限下的基态能量。并与无限维极限下的解和每个原子一个电子的双简并带情形的解作了简要的比较。
2003-10-28 cond-mat.str-el