Quasi-2D anomalous Hall Mott insulator of topologically engineered Jeff =1/2 electrons
我们研究了[(SrIrO 3)1/(CaTiO 3)1]中赝自旋半正方晶格Hubbard哈密顿量的实验玩具模型系统,包括非平凡的复杂跳跃和适度的电子关联.虽然前者诱导电子贝里阶段预期从弱耦合限制,后者稳定的反铁磁(AFM)莫特绝缘体基态类似于强耦合限制。在实际系统中,他们的综合结果被发现是一个反常的霍尔效应与非单调的温度依赖性,由于在莫特状态的电子-空穴配对的自竞争,和一个异常大的伊辛各向异性,被捕获为一个巨大的磁振子的超交换方法以外的差距。这种不寻常的现象突出了中间耦合机制中电子拓扑和电子相关性的丰富相互作用,这在理论建模中很大程度上是未经探索和具有挑战性的。
2022-06-03 cond-mat.str-el
Anomalous Magnetoresistance due to Longitudinal Spin Fluctuations in a Jeff = 1/2 Mott Semiconductor
作为电子关联的一个标志,自旋-电荷相互作用是掺杂莫特绝缘体中许多涌现现象的基础,例如高温超导性,而半充满的母态通常是电子冻结的,具有抗外部控制的反铁磁秩序。我们报告了一个新的正磁阻的观察,探针的伪自旋半正方形晶格莫特绝缘体建成的人工SrIrO 3/SrTiO 3超晶格的交错磁化率。它的尺寸在高温绝缘顺磁相中靠近Néel转变处特别大。这种新颖的磁阻源于集体电荷响应的大纵向自旋波动下的外部磁场和交错磁化之间的线性耦合,使强自旋轨道相互作用。我们的研究结果表明,磁控制的结合能的波动粒子-空穴对在斯莱特-莫特交叉制度类似的BCS-玻色-爱因斯坦凝聚交叉的超冷超流体。
2019-10-30 cond-mat.str-el
Magnetism and electronic structure of La2ZnIrO6 and La2MgIrO6: candidate Jeff =1/2 Mott insulators
我们从实验和理论上研究了两种绝缘双钙钛矿的电子和磁性,它们具有相似的原子和电子结构,但具有不同的磁性。在磁化强度测量中,La 2 ZnIrO 6显示弱铁磁行为低于7.5 K,而La 2 MgIrO 6显示反铁磁行为(AFM)低于TN = 12 K。电子结构计算发现,在La 2 ZnIrO 6中观察到的弱铁磁行为实际上是由于倾斜的反铁磁性。计算还预测了La 2 MgIrO 6中的倾斜反铁磁行为,但有趣的是,这并没有被观察到。中子衍射测量证实了这两个系统的基本反铁磁行为,但缺乏灵敏度,以解决小(0.22 μB/Ir)的铁磁成分在La 2 ZnIrO 6。总体而言,这里提出的结果表明自旋轨道耦合(SOC)和现场库仑排斥的磁性,运输和热力学性质的两种化合物的关键作用。电子结构计算表明,这两种化合物与Sr_2IrO_4一样,都是Jeff = 1/2莫特绝缘体.我们目前的研究结果表明,La 2 ZnIrO 6和La 2 MgIrO 6提供了一个新的操场,研究SOC和现场库仑排斥之间的相互作用,在5D过渡金属氧化物。
2013-04-17 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
Successive Symmetry Breaking in a Jeff = 3/2 Quartet in the Spin-Orbit Coupled Insulator Ba2MgReO6
本文报道了含Re ~(6+)离子的立方双钙钛矿Ba_2MgReO_6的5d_1电子组态。电阻率,磁化强度和热容测量使用单晶表明,该化合物是一个莫特绝缘体的磁性转变在Tm = 18 K,这是伴随着一个弱的铁磁矩与[110]各向异性。另一个转变是观察到在Tq = 33 K的热容,其中磁化率的倒数改变其斜率,表明在电子状态的实质性变化。在高于Tq的高温下,有效磁矩约为0.68μB,总电子熵接近Rln 4,这表明自旋-轨道耦合的重要性。这些特征表明Ba_2MgReO_6是一种自旋-轨道耦合的莫特绝缘体,具有Jeff = 3/2四重态,在Tq和Tm处分别呈现四极和偶极级.
2019-06-10 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Spectroscopic signatures of a bandwidth-controlled Mott transition at the surface of 1T-TaSe$_2$
高分辨角分辨光电子能谱(ARPES)数据表明,准二维化合物TaSe $_2$的表面发生了金属-绝缘体Mott转变.的转变是由Ta的$5d$带的原子位置的温度依赖性调制引起的变窄。半满哈伯德模型的谱函数的动力学平均场论计算捕获的数据的主要定性特征,即从观察到的准粒子峰在费米表面的哈伯德带的谱权重的快速转移,作为相关间隙打开。
2003-03-12 cond-mat.str-el
Pressure-Tuned Collapse of the Mott-Like State in Ca_{n+1}Ru_nO_{3n+1} (n=1,2): Raman Spectroscopic Studies
本文报道了Ca_3Ru_2O_7(T_N=56 K)和Ca_2RuO_4(T_N=110 K)Mott相的压致坍塌的Raman散射研究。这些材料中声子和双磁振子激发的压力依赖性表明:(i)在P ~* ~ 55 kbar(Ca_3Ru_2O_7)和P ~* ~ 5-10 kbar(Ca_2RuO_4)以上,反铁磁绝缘相的压力诱导崩塌,反映了Ru-O八面体畸变对稳定反铁磁绝缘相的重要性;(ii)在Ca_2RuO_4的临界压力以上存在AF相关性的证据,表明AF绝缘体和铁磁金属相存在相分离。
2002-08-02 cond-mat.str-el
J$_{eff}$ description of the honeycomb Mott insulator $α$-RuCl$_3$
在具有强自旋轨道耦合的蜂窝晶格中可能实现新的基态。本文采用角分辨光电子能谱、X射线光电子能谱和电子能量损失谱,结合密度泛函理论和多重态计算,研究了Ru离子为d5构型的$α$ -RuCl $_3$的电子结构.我们发现$α$ $_3$是一个具有显著自旋轨道耦合的莫特绝缘体,其低能电子结构自然映射到Jeff态。这使得$α$ -RuCl $_3$成为实现Kitaev物理的有希望的候选者。相关的电子参数,如哈伯德能量U,晶体场分裂10 Dq和电荷转移能量进行了评估。此外,我们观察到显着的Cl光解吸随时间的推移,这必须考虑到解释光电发射和其他表面敏感的实验时。
2016-03-17 cond-mat.str-el
Spectroscopic fingerprints of a surface Mott-Hubbard insulator: the case of SiC(0001)
我们讨论的光谱指纹,表面Mott-Hubbard绝缘体应显示在原子内的水平。所考虑的测试情况是Si端接的SiC(0001)sqrt{3}xsqrt{3}表面的测试情况,该表面在实验上已知是绝缘的。我们认为,由于Mott-Hubbard现象,自旋未成对电子在Si吸附原子悬挂键预计会引起一个Si-2 p核心水平的光谱与特征的三峰结构,如实验所见。这种结构是原子内交换、空间各向异性和自旋轨道耦合共同作用的结果。俄歇强度也进行了讨论。
2000-06-16 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Resonant inelastic x-ray scattering of the Jeff = 1/2 Mott insulator Sr2IrO4 from the density-functional theory
本文利用密度泛函理论计算了 Sr2IrO4 的电子结构及 Ir L3 和 O K 边的 RIXS 谱,解释了各激发特征来源,理论与实验总体吻合,但高能峰位存在偏移。
2023-10-12 cond-mat.str-el
Spectroscopic comprehension of Mott-Hubbard insulator to negative charge transfer metal transition in LaNi_{x}V_{1-x}O_{3} thin films
研究了脉冲激光沉积LaNi_{x} V_{1-x} O_{3}薄膜的室温(300 K)电子结构。用后过渡金属Ni取代LaVO_{3}薄膜中的前过渡金属V,导致面外晶格常数减小。Ni的掺杂不改变LaNi_{x} V_{1-x} O_{3}薄膜中Ni和V的形式价态,从而泄露了系统中不存在载流子掺杂。由于V3 d带的局域化,价带谱中除了费米能级的相干结构外,还含有非相干结构。随着Ni浓度的增加,相干特征的权重增加,这说明相干特征的来源是Ni 3d-O 2 p杂化带。与LaNiO_{3}膜相比,Ni掺杂的LaVO_{3}膜中Ni 3d-O 2 p杂化带向更高能量的移动支持配体到金属电荷转移(CT)能量的修改。Mott-Hubbard绝缘体LaVO_{3}中的Ni掺杂通过建立提供用于传导的离域电子的光谱权重而导致Mott-Hubbard间隙的闭合。在LaNiO_{3}薄膜中观察到由带宽控制的Mott-Hubbard绝缘体LaVO_{3}向负CT金属量特征的转变。该研究表明,与Mott-Hubbard绝缘体中3d电子之间的强库仑相互作用决定系统的电子结构不同,CT能量可以提供额外的自由度,以优化Ni掺杂LaVO_{3}膜中的材料特性。
2021-06-11 cond-mat.str-el
Magnetic couplings, optical spectra, and spin-orbit exciton in 5d electron Mott insulator Sr2IrO4
基于包含强自旋轨道耦合、在位库仑和Hund相互作用以及晶场效应的微观模型,我们研究了Sr 2 IrO 4的磁性和光学性质。考虑到所有可能的中间态多重态产生的虚拟跳跃的电子,我们计算各向同性海森堡,pseudodipolar,和Dzyaloshinsky-Moriya耦合常数,这很好地描述了实验。我们还用精确对角化方法计算了小团簇的光学电导率σ(ω),在\sim 0.5和\sim 1.0 eV处得到了与实验一致的两个峰。σ(ω)的双峰结构源于最近用共振X射线散射在Sr_2IrO_4中观察到的Jeff = 1/2带的电子-空穴连续谱与晶内自旋-轨道激子之间不寻常的Fano型重叠。
2012-09-18 cond-mat.str-el
Spectroscopic evidence for possible quantum spin liquid behavior in a two-dimensional Mott insulator
该研究通过ARPES测量发现单层1T-TaS₂低温下存在平带与200 meV能隙,证实其二维莫特绝缘特性,结合磁性/非磁性掺杂实验及理论模型,为二维三角晶格强关联电子的量子自旋液体态提供光谱学证据。
2025-04-16 cond-mat.str-el
Spin-wave gap collapse in Rh-doped Sr2IrO4
我们使用共振非弹性X射线散射(RIXS)在Ir的L3边缘的杰夫=1/2莫特绝缘状态的Sr 2 IrO 4,通过Rh置换的Ir网站上的空穴掺杂的影响进行研究。的自旋波间隙,与XY型自旋交换各向异性,崩溃与Rh含量的增加,之前的莫特绝缘状态的抑制和相反,通过La取代的Sr网站的电子掺杂。与此同时,尽管阻尼很大,d-d激发谱仍保持其整体振幅和色散特性。对自旋波谱的仔细研究表明,在中等掺杂水平下,与用于模拟原始系统的J1-J2-J3海森堡的偏差消失了。这些研究结果被解释在一个调制的Ir-Ir的相关性,由于Rh杂质的影响后,附近的Ir波函数,即使单频带杰夫=1/2模型仍然有效,以充分的载流子离域。他们强调的重要性,过渡金属站点的对称性掺杂时的赝自旋系统,如Sr 2 IrO 4。
2020-03-23 cond-mat.str-el
Tunneling spectroscopic signatures of charge doping and associated Mott transition in $α$-RuCl${_3}$ in proximity to graphite
本研究构建$α$-RuCl${_3}$与石墨的异质结,通过扫描隧穿谱观测到界面杂化产生的能隙内态,其作为电荷库实现弱掺杂并引发非传统Mott转变,为研究掺杂$α$-RuCl${_3}$的物理性质提供了新平台。
2023-05-05 cond-mat.str-el
Transport and spectroscopic signatures of a disorder-stabilized metal in two-dimensional frustrated Mott insulators
阻挫莫特绝缘体,如过渡金属二硫属化物提供了一个理想的平台,为实验实现外部调谐绝缘体-金属过渡。本文首次对二维阻挫莫特绝缘体中无序诱导的绝缘体-金属相变进行了非微扰数值研究。我们的方法是通用的,并捕捉到基本的物理莫特绝缘体金属过渡的几何阻挫晶格。为了具体起见,我们将我们的结果与铜(Cu)插层1 T-TaS 2的实验观察进行了比较。基于磁性,光谱,和运输签名,我们已经绘制出的热相图的铜插层1 T-TaS 2,并建立了在一个制度的适度无序强度这种材料主机的反铁磁金属。此外,该系统中的绝缘体-金属转变与磁关联的损失无关,从而产生两个量子临界点。新出现的非费米液态金属是由弹性准粒子控制的,即使在费米液体描述被打破后,这些准粒子仍然作为相关的低能激发存在。本文中讨论的传输和光谱特征预计将作为未来实验的重要基准,这类材料和相关的。
2022-06-13 cond-mat.dis-nn cond-mat.str-el
Spectroscopic signature of trimer Mott insulator and charge disproportionation in BaIrO$_3$
我们测量了铱酸钡$9R$ BaIrO $_3$的反射率光谱,其晶体结构由特征的IrPDMATHABMN O $_{12}$三聚体组成。在高于转变温度$T_c\simeq180$ K的高温阶段,我们发现光导包含两个依赖于温度的光学跃迁,并具有不明确的Drude响应。这些特征使人想起在有机二聚体莫特绝缘体的光谱,这意味着一个不寻常的电子状态命名为三聚体莫特绝缘体在BaIrO $_3$,其中的载流子是本地化的三聚体由于强大的库仑排斥可能会出现。随着$T_c$,这是一个标志性的电荷分离下面观察到的声子峰的明显分裂,我们讨论了一个可能的相变从三聚体莫特绝缘体的电荷有序绝缘相BaIrO $_3$。
2018-11-01 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
How bad metals turn good: spectroscopic signatures of resilient quasiparticles
我们研究强关联金属中的输运。利用动态平均场论,计算了空穴掺杂莫特绝缘体的电阻率、热电势、电导率和热力学性质。两个分离的温度标度被确定:T_FL,低于朗道费米液体行为适用,和T_MIR,高于电阻率超过Mott-Ioffe-Regel值和'坏金属'的行为被发现。我们表明,准粒子激发保持良好的定义以上T_FL和主导整个中间制度T_FL < T_MIR的传输。这些“弹性准粒子”的寿命更长的电子类激发,这种明显的粒子-空穴不对称性有重要的后果的热电势。进入坏金属状态的交叉对应于这些激发的消失,并且在光谱学中具有明确的特征。
2013-02-22 cond-mat.str-el
Closing of the Mott gap near step edges in NiS2
研究NiS2表面发现其并不具有金属性,但Mott能隙在台阶边缘附近闭合,暗示存在一维导电通道,该边缘反常现象与磁序无关且仅限于绝缘体相。
2024-07-29 cond-mat.str-el
Weak antiferromagnetism of J_eff=1/2 band in bilayer iridate Sr3Ir2O7
用共振磁X射线衍射法研究了自旋轨道莫特绝缘体Sr 2 IrO 4的双层结构Sr 3 Ir 2 O 7的反铁磁结构。对比强度的磁衍射在Ir LIII和LII的边缘显示杰夫=1/2字符的磁矩是在Sr 2 IrO 4争论。然而,被发现的力矩的大小是小于Sr 2 IrO 4的5-6倍,这意味着Sr 3 Ir 2 O 7不再是一个莫特绝缘体,而是一个弱的反铁磁体。在TN电阻率的温度依赖性的一个明显的变化,从几乎与温度无关的电阻率绝缘,强烈表明,新兴的弱磁性控制的电荷间隙。磁结构被发现是一个面外共线反铁磁有序相反,在Sr 2 IrO 4的面内倾斜的反铁磁,源于强双层反铁磁耦合。
2012-07-31 cond-mat.str-el
Osmates on the verge of a Hund's-Mott transition: The different fates of NaOsO$_3$ and LiOsO$_3$
我们澄清了化学相似的化合物NaOsO $_3$和LiOsO $_3$的显着不同的光谱性质的起源。我们的第一原理多体分析表明,这两种材料的高灵敏度的物理控制的邻近洪德的莫特绝缘相。在轻度相关的$5d$氧化物中,这种物理现象是由轨道内排斥和半填充$t_{2g}$外壳中的Hund交换的{ \sl协同}作用触发的。因此,小的材料特定的细节导致电子迁移率的极其急剧的变化,解释了两种化合物的顺磁性高温相的惊人不同的性质。
2020-09-24 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
Multiple crossovers and coherent states in a Mott-Peierls insulator
本文考虑动力学平均场论中的二聚体哈伯德模型,研究了Mott和Peierls物理之间的相互作用和竞争。我们描述了相图的各种金属-绝缘体过渡线和沿它们发生的不同解决方案的分解。我们专注于辩论的莫特-佩尔斯绝缘体交叉的具体问题,并描述了系统的电子结构的演变整个相图。我们发现,在低内二聚体跳跃新兴的本地磁矩可以解除绑定以上的特征单线态温度$T^*$。当增加二聚体间跳跃时,电子结构发生微妙的变化。值得注意的是,我们发现哈伯德带的混合字符与相干和不相干的激发。我们认为,这种状态是相关的VO $_2$和它的签名可以在光谱研究中观察到,并可能通过泵探测实验。
2017-10-20 cond-mat.str-el
Interface-engineered hole doping in Sr2IrO4/LaNiO3 heterostructure
相对论性莫特绝缘体Sr_2IrO_4在大自旋轨道相互作用下具有Jeff = 1/2反铁磁态,与超导铜氧化物的母体化合物的电子结构非常相似。在这里,我们报告的实现空穴掺杂Sr 2 IrO 4通过界面电荷转移在Sr 2 IrO 4/LaNiO 3异质结构。Ir 4f边的X射线光电子能谱学和Ni L2边的X射线吸收谱证实了5d电子从Ir位转移到Ni位,导致界面处明显的电子重构。虽然Sr 2 IrO 4/LaNiO 3异质结构仍然是非金属的,我们发现,传输行为不再是由莫特可变范围跳跃模式,但由Efros-Shklovskii模型描述。这些研究结果突出了一个强大的实用程序的接口,以实现新兴的电子状态的Ruddlesden-Popper阶段的Ir基氧化物。
2019-05-04 cond-mat.str-el
Ultrafast transient interference in pump-probe spectroscopy of band and Mott insulators
超快抽运-探测光谱学具有高的时间和光谱分辨率,为研究超快非平衡现象提供了新的视角。我们提出,泵浦和探测脉冲之间的瞬态干涉实现了带和莫特绝缘体的泵浦-探测光谱,这只能在最近的超快光谱技术的发展,可以观察到。发现带绝缘体激发光谱中的连续结构作为存储泵浦脉冲光谱信息的介质,探测脉冲探测到的光谱受到该介质的干扰,产生能量域的瞬态干涉。我们还演示了一维半满哈伯德模型中电子关联存在时的瞬态干涉。此外,耦合到电子的玻色子也对干涉有贡献。我们的发现将提供一个解释的探测能量依赖的振荡最近观察到的泵浦-探测光谱的二维莫特绝缘体。
2018-09-26 cond-mat.str-el
Electric pulse induced electronic patchwork in the Mott insulator GaTa$_{4}$Se$_{8}$
继最近发现的绝缘体到金属的转变由电场诱导的GaTa $_{4}$ Se $_{8}$,我们进行了详细的扫描隧道显微镜/光谱研究的原始(绝缘)和过渡(导电)晶体的这种窄间隙莫特绝缘体。光谱图表明,原始样品是空间均匀的绝缘体,而过渡样品揭示了在纳米尺度上的复杂的电子图案,由金属和超绝缘补丁沉浸在原始绝缘矩阵。令人惊讶的是,这两种补丁都伴随着强烈的局部地形膨胀,从而证明了在这种金属-绝缘体过渡中涉及的强电子-晶格耦合。最后,利用一个强大的电场产生的STM隧道结,我们证明了可能性,即使在室温下,局部的金属-绝缘体转变。
2013-04-29 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
Exploring the Charge Density Wave phase of 1$T$-TaSe$_2$: Mott or Charge-transfer Gap?
本文通过时间/角分辨光电子能谱与密度泛函理论计算,证明1T-TaSe2中约0.7 eV的能隙和E_F上方态源于CDW相引起的能带结构改变,而非Mott关联效应。
2023-03-10 cond-mat.str-el
Mott insulators with boundary zeros
本文揭示了定义“Luttinger面”的格林函数零点动量结构可对Mott相进行拓扑表征,预测了具有反转能隙的拓扑Mott绝缘体边界存在无能隙零点,其作为“拓扑反物质”湮灭边缘态,并在界面处产生可观测特征。
2023-11-23 cond-mat.str-el
Magnetic structural change of Sr2IrO4 upon Mn doping
层状5d过渡金属氧化物Sr 2 IrO 4已被证明是一种新的杰夫=1/2莫特自旋轨道绝缘态与反铁磁有序,导致与层状铜酸盐的比较。在这里,我们研究的影响,取代Mn为Ir在单晶Sr2Ir0.9Mn0.1O4通过调查,涉及批量测量和共振X射线和中子散射。我们观察到一个新的长程磁结构出现掺杂后,通过重新排序的自旋从基面的c轴与降低排序温度相比,Sr 2 IrO 4。在L3边缘相对于L2边缘的磁性X射线散射强度的强烈增强表明Jeff=1/2状态是稳健的并且能够承载各种基态。
2012-12-15 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Photoemission evidence for crossover from Peierls-like to Mott-like transition in highly strained VO$_2$
我们提出了一个光谱研究表明,应变VO $_2$薄膜的金属-绝缘体转变可能会被驱动到一个纯粹的电子过渡,这并不依赖于Peierls二聚化,通过施加机械应变。与一个适度应变的系统,其中涉及的晶格比较,演示了从佩尔斯到莫特样过渡的交叉。
2012-11-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Electron-spectroscopic investigation of metal-insulator transition in Sr2Ru1-xTixO4 (x=0.0-0.6)
我们研究的性质和起源的金属-绝缘体转变的Sr 2 Ru 1-xTixO 4作为增加Ti含量(x)的函数。采用详细的核心,价,和导带的研究与X射线和紫外光电子能谱学以及韧致辐射等色光谱,它表明,一个硬间隙打开Ti含量大于等于0.2,而与x<0.2的组合物表现出有限的强度在费米能。这建立了金属-绝缘体过渡在这个同价取代系列的化合物是由库仑相互作用导致的莫特间隙的形成驱动,相反,由无序效应或带填充驱动的过渡。
2006-04-03 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
Emergent interlayer magnetic order via strain-induced orthorhombic distortion in the 5d Mott insulator Sr2IrO4
本文报道了Sr_2IrO_4薄膜中的类La_2CuO_4层间反铁磁有序结构,并具有较大的正交畸变(> 1.5%)。在Sr 2 IrO 4/Ca 3Ru 2 O 7异质外延结构中的双轴晶格应变降低了Sr 2 IrO 4的晶体对称性,从四方晶系(C4)到正交晶系(C2),通过磁各向异性引导Ir 5d Jeff = 1/2赝自旋矩平行于拉长的b轴。从共振X射线散射实验中,我们观察到反铁磁秩序的正交Sr 2 IrO 4薄膜的层间堆叠模式是从四相Sr 2 IrO 4晶体反转。这种层间堆叠类似于正交晶系的La 2CuO 4,这意味着沿a和b方向的非对称层间交换相互作用超过了各向异性层间伪偶极相互作用。我们的研究结果表明,应变诱导的扭曲可以提供一个微妙的旋钮,通过唤起层间交换耦合和伪偶极相互作用之间的竞争,在准二维系统的长程磁序调谐。
2021-09-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Spin-polaron ladder spectrum of the spin-orbit-induced Mott insulator Sr$_2$IrO$_{4}$ probed by scanning tunneling spectroscopy
掺杂电子或空穴在具有强在位库仑相互作用的反铁磁晶格中的运动涉及当代凝聚态物理中最基本的开放问题之一。掺杂的电荷可以强烈地耦合到基本自旋激发,从而导致受到约束的修饰准粒子。这种“自旋极化子”具有内部的自由度与特征的“阶梯”激发光谱。尽管它对于理解高温超导性具有根本的重要性,但这些内部自由度的清晰实验光谱特征是稀缺的。在这里,我们提出的自旋轨道诱导的莫特绝缘体的Sr $_2$ IrO $_{4}$的扫描隧道光谱的结果。我们的光谱数据揭示了不同的肩状功能的占领和未占领的状态超出了测得的莫特间隙$Δ\approx620$ ~meV。使用自洽玻恩近似,我们分配的异常在未占状态的自旋极化梯形谱具有良好的定量协议,并估计库仑排斥$U$ = 2.05. 2.28在这种材料中。这些结果证实了这种化合物的强相关的电子结构,并支持了先前所描述的掺杂Sr $_2$ IrO $_{4}$中出现的非常规超导电性的范例。
2019-03-18 cond-mat.str-el
Microscopic and Spectroscopic Evidence for a Slater Metal-Insulator Transition in Sr2IrO4
层状5d过渡金属氧化物(TMOs)由于其自旋轨道耦合、带宽和在位库仑排斥等特性,近年来引起了人们极大的兴趣。在Sr 2 IrO 4中,这种相互作用在费米能级附近打开了一个能隙,并在低温下稳定了Jeff=1/2的自旋轨道纠缠绝缘态。这种金属绝缘转变(MIT)是Mott型(电子相关驱动)还是Slater型(磁序驱动)一直存在激烈的争论。我们解决这个问题,通过空间分辨成像和光谱研究的Sr 2 IrO 4表面使用扫描隧道显微镜/光谱(STM/S)。STS的结果清楚地说明了开放的(~150-250 meV)的绝缘间隙在低温下,在定性与我们的密度泛函理论(DFT)的计算。更重要的是,测得的温度依赖性的间隙宽度加上我们的DFT+动态平均场论(DMFT)的结果强烈支持斯莱特型MIT的情况下Sr 2 IrO 4。STS数据进一步揭示了一个赝能隙结构以上的尼尔温度,推测与反铁磁波动的存在。
2013-04-03 cond-mat.str-el
Unidirectional spin density wave state in metallic (Sr1-xLax)2IrO4
同时表现出强自旋轨道耦合和电子相关效应的材料被预测将拥有许多新的电子态。一个突出的例子是在Sr 2 IrO 4中的Jeff =1/2 Mott态,其中引入载流子被预测表现出类似于La 2CuO 4的S=1/2 Mott态的高温超导性。虽然体超导电性目前仍然难以捉摸,异常的准粒子行为平行于那些在铜酸盐,如pseudogap形成和形成的d-波间隙观察电子掺杂Sr 2 IrO 4。通过揭示电子掺杂Sr 2 IrO 4中的自旋密度波态,建立了电子掺杂Sr 2 IrO 4和空穴掺杂La 2CuO 4的磁性平行关系.我们的磁共振X射线散射数据揭示了一个不相称的磁状态的存在下,让人想起的对角自旋密度波状态中观察到的单层铜酸盐(La 1-xSrx)2CuO 4。这个链接支持的猜想,猝灭的莫特阶段在电子掺杂Sr 2 IrO 4和空穴掺杂La 2CuO 4支持共同竞争的电子阶段。
2018-01-09 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Structural origin of the Jeff=1/2 antiferromagnetic phase in Ga-doped Sr2IrO4
本文通过对比Ga掺杂Sr2IrO4单晶与多晶样品的结构和磁性,发现c/a比而非Ir-O-Ir键角对调控层间耦合及Néel温度起关键作用,为理解铱氧化物磁有序的结构起源提供了新视角。
2023-09-16 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Jahn-Teller effect in $j = 3/2$ Mott insulators: Ground states and thermal fluctuations
University of Toronto(多伦多大学)
研究强自旋-轨道耦合与Jahn-Teller晶格畸变在$j=3/2$莫特绝缘体中的相互作用,通过SU(4)自旋蒙特卡洛方法揭示多极基态、热相图及温度依赖的能级分裂,并讨论对双钙钛矿和空位尖晶石的启示。
2026-06-16 cond-mat.str-el
The electronic structure of a doped Mott-Hubbard surface
本研究通过ARPES和扫描隧道测量结合DFT+U及Mott-Hubbard模型,揭示了Sn/Si(111)表面硼掺杂诱导金属化的机制,发现次次表面硼掺杂是金属化的关键。
2025-06-24 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Mott-Derived Local Moments and Kondo Hybridization in a d-electron Kagome lattice
Beijing National Laboratory for Condensed Matter Physics, Institute of Physics, Chinese Academy of Sciences(中国科学院物理研究所凝聚态物理国家实验室);University of Chinese Academy of Sciences(中国科学院大学);State Key Laboratory of Low Dimensional Quantum Physics, Department of Physics, Tsinghua University(清华大学物理系低维量子物理国家重点实验室);National Laboratory of Solid State Microstructures and Department of Physics, Nanjing University(南京大学固体微结构物理全国重点实验室及物理学院);Technical Institute of Physics and Chemistry, Chinese Academy of Sciences(中国科学院化学物理研究所)
研究揭示了kagome晶格中d电子局部矩的形成机制,通过Mott分裂产生局部矩,并通过STM/STS和ARPES观察到不同能级和温度尺度的杂化特征。
2026-04-03 cond-mat.str-el
Coulomb Engineering of two-dimensional Mott materials
本文提出通过调控介电环境来工程化二维Mott材料中的库仑相互作用,利用多体计算展示Hubbard带位置的eV级变化及绝缘体-金属转变,并讨论实验实现条件。
2022-10-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Temperature-dependent optical conductivity of layered LaSrFeO_4
具有中间尺寸过渡金属如Fe或Mn的化合物接近于电荷转移系统和Mott-Hubbard系统之间的过渡。本文用椭圆偏振光谱法结合透射率测量研究了LaSrFeO_4绝缘层在0.5 - 5.5eV能量范围内的光学电导率σ(ω),温度为15 - 250 K。在σ^a(ω)和σ^c(ω)中都观察到多峰结构。层状结构产生了明显的各向异性,从而提供了一种手段来解开莫特-哈伯德和电荷转移吸收带。我们发现LaSrFeO_4的最低偶极允许激发是Mott-Hubbard型的。这一出乎意料的结果可归因于Fe 3d-O 2 p杂化,特别是与e_g能级分裂相关的层状结构。通常,Mott-Hubbard吸收带可能显示出对温度的强烈依赖性。LaSrFeO_4的情况并非如此,这与以下事实相一致:在这种具有高自旋3d^5构型和T_N = 366 K的Neel温度的化合物中,最近邻之间的自旋-自旋和轨道-轨道相关在室温以下不会发生强烈变化。
2013-03-04 cond-mat.str-el
Fingerprints of Mott-Hubbard physics in optical spectra of antiferromagnetic LaTiO3
本研究通过光谱椭偏测量探究反铁磁LaTiO3的Mott-Hubbard物理,识别出低自旋和高自旋态d-d电荷激发并估算出库仑排斥与Hund交换常数,发现1.3 eV光学带可关联于Mott-Hubbard激子。
2023-10-18 cond-mat.str-el
Surface chiral Abelian topological order on multilayer cluster Mott insulators
University of Chinese Academy of Sciences(中国科学院大学);Southeast University(东南大学);Peking University(北京大学);Collaborative Innovation Center of Quantum Matter(量子物质协同创新中心)
研究多层簇Mott绝缘体上表面手性阿贝尔拓扑序的形成及实验检测方法
2026-08-28 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Mott insulator tuning via structural distortion in monolayer 1T-NbSe2
1 T-TaS_2中的Mott态是量子自旋液体的母体。然而,由于层间耦合的复杂性,其绝缘机制存在争议。在这里,我们研究的莫特状态在单层1 T-NbSe 2,电子类比TaS 2免除层间耦合,使用光谱成像扫描隧道显微镜和第一性原理计算。单层NbSe 2令人惊讶地显示出两种类型的具有不同莫特间隙尺寸的大卫之星(SD)图案,其通过温度变化是可相互转换的。而1 T-NbSe_2双层膜则表现出层间耦合的Mott塌缩。我们的计算揭示了这两种类型的SD具有不同的结构扭曲,改变了有效的库仑能量的中心Nb轨道。我们的计算表明,莫特间隙,用于确定QSL制度相同的参数,是可调的应变。这一发现提供了一个通用的策略,通过结构扭曲,这可能是调整到潜在的QSL制度在1 T-NbSe 2和相关系统中操纵莫特状态。
2021-04-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Anisotropic hybridization probed by polarization dependent x-ray absorption spectroscopy in VI3 van der Waals Mott ferromagnet
本研究通过偏振依赖X射线吸收光谱结合配体场理论计算,揭示VI₃范德华莫特铁磁体中钒-配体不平衡杂化引发的各向异性,明确其绝缘基态由莫特效应主导,为同类二维材料研究提供基准。
2023-05-09 cond-mat.str-el
Exciton doublet in the Mott-Hubbard LiCuVO$_4$ insulator identified by spectral ellipsometry
用椭圆偏振光谱法研究了LiCuVO $_{4}$(一种由共边CuO $_4$链组成的化合物)在(7-300)K的光谱范围(0.75 - 6.5)eV内的介电函数。对于沿链的光子极化,数据显示了一个弱的,但很好地解决了双峰结构中心在2.15和2.95 eV,其光谱权重是强烈增强冷却后的磁有序温度附近。我们确定这些功能作为一个激子双峰的莫特-哈伯德间隙出现的结果,最近的和下一个最近的邻居网站上的电子之间的库仑相互作用沿链。我们的研究结果和方法可以用来解决的作用,长程库仑排斥与掺杂氧化铜链和平面的化合物。
2009-09-28 cond-mat.other cond-mat.str-el
Mott-Hubbard versus charge-transfer behavior in LaSrMnO4 studied via optical conductivity
利用椭圆偏振光谱法研究了绝缘LaSrMnO_4在0.75-5.8 eV能量范围内的光学电导率σ(Ω),温度范围为15 - 330 K。层状结构引起明显的各向异性。在sigma_1^a(omega)中观察到多峰结构(2、3.5、4.5、4.9和5.5 eV),而在sigma_1^c(omega)中仅在5.6 eV处存在一个峰。我们采用局部多重态计算,并获得(i)光学数据的良好描述,(ii)Mott-Hubbard多重态分裂和电荷转移吸收带的详细峰归属,以及(iii)电子结构的有效参数,例如,原位库仑排斥U_eff=2.2 eV,面内电荷转移能量Δ_a=4.5 eV,以及d^4构型的晶场参数(10 Dq=1.2 eV,Δ_eg=1.4 eV,Δ_t2g =0.2 eV)。最低吸收特征(在1-2 eV处)的光谱权重作为温度的函数而改变2倍,这可以归因于跨Neel温度的最近邻自旋-自旋关联函数的改变。将LaSrMnO 4有效地解释为Mott-Hubbard绝缘体自然解释了这种强烈的温度依赖性,不同吸收峰的相对权重以及明显的各向异性。通过透射率测量,我们确定了光学带隙Δ a_opt的起始值在15 K时为0.4-0.45 eV,在300 K时为0.1-0.2 eV。我们的数据表明,晶场分裂太大,不能解释的c轴晶格参数的温度依赖性的激发晶场能级的热占领。另外,我们建议,热人口的上哈伯德带引起的c…
2008-01-09 cond-mat.str-el
Spin-gap and two-dimensional magnetic excitations in Sr2IrO4
利用飞行时间非弹性中子散射方法测量了Sr_2 IrO_4单晶的自旋哈密顿量,研究了这种典型的Jeff=1/2自旋轨道莫特绝缘体的自旋哈密顿量.磁散射的动量在所有的非弹性能量,测量被发现是$L$ -独立的,表示理想化的二维平面内的相关性。通过探测高达~80 meV的面内能量和动量依赖性,我们对磁激发进行了建模,并定义了0.6(1)meV的自旋隙。总的来说,结果表明,尽管强大的自旋轨道纠缠isospins的各向同性的二维S=1/2海森堡模型哈密顿准确地描述了磁相互作用,指向一个强大的类比与非常规超导铜氧化物。
2018-08-31 cond-mat.other cond-mat.str-el
Doping induced Mott collapse and the density wave instabilities in (Sr$_{1-x}$La$_x$)$_3$Ir$_2$O$_7$
从Mott绝缘相到高温超导性的路径遇到了一组丰富的非常规现象,涉及绝缘体到金属的转变(IMT),如涌现的电子秩序和赝能隙,最终影响库珀对的凝聚。理解这些现象的起源的一个巨大障碍是难以接近母态的掺杂水平。最近,钙钛矿铱酸锶的J $_{eff}$ =1/2 Mott态揭示了与铜酸盐有趣的相似之处,其优点是它提供了独特的Mott转变途径。在这里,我们利用这种可访问性来研究的IMT和附近可能的电子顺序在电子掺杂的双层铱酸盐(Sr $_{1-x}$ La $_x$)$_3$ Ir $_2$ O $_7$。使用光谱成像扫描隧道显微镜,我们图像的La掺杂剂的顶部以及层间SrO平面。令人惊讶的是,我们发现一个不成比例的分布在这些层与层间层La是主要负责的IMT,从而揭示了不同的网站依赖性的影响掺杂剂的双层系统的电子性能。此外,我们发现由电子掺杂产生的两个电子秩序的共存:一个单向的电子秩序与伴随的结构畸变;和本地共振态形成棋盘状图案被La捕获。这提供了证据表明,多个电荷顺序可能同时存在于莫特系统中,即使只有一个带穿过费米能量。
2019-05-15 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Universality of pseudogap and emergent order in lightly doped Mott insulators
人们普遍认为,铜氧化物的高温超导性来自掺杂的莫特绝缘体。母态的物理学看起来简单得令人难以置信:电子从一个位置跳到另一个位置是被禁止的,因为它们在位置上的库仑斥力U大于动能增益t。当通过插入一小部分额外载流子来掺杂这些材料时,电子变得可移动,但莫特态的强关联被认为是幸存的;不均匀的电子秩序,神秘的赝能隙,最终出现超导性。掺杂剂原子的插入如何驱动这种演变尚不清楚,也不知道这些现象是否仅仅是空穴掺杂铜氧化物特有的干扰,或者代表掺杂莫特绝缘体的真正物理特性。在这里,我们可视化的电子状态的演变(Sr 1-xLax)2 IrO 4,这是一个有效的自旋1/2莫特绝缘体一样的铜酸盐,但化学上是根本不同的。使用光谱成像STM,我们发现,对于x= 5%的掺杂浓度,一个不均匀的,相分离的状态出现,与周围的掺杂剂原子簇的pseudogap水坑的成核。在这些水坑中,我们观察到相同的玻璃态电子秩序,这对于低掺杂的铜酸盐来说是如此具有标志性。此外,我们照亮了这种状态的起源,使用独特的可能性本地化掺杂剂原子在这些样品中的形貌。在低掺杂,我们发现的证据更深的捕获载体相比,铜酸盐。这导致完全带隙的光谱,其中化学势在中间带隙处,其在约4%的阈值处突然崩溃。我们的研究结果澄清了Mott状态的熔化,并建立相分离和电子秩序作为掺杂莫特绝缘体的一般特征。
2016-09-30 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Anisotropic optical response of the mixed-valent Mott-Hubbard insulator NaCu2O2
本文报道了在7 - 300 K温度范围内对NaCu_2O_2的椭圆偏振光谱的综合研究结果。NaCu_2O_2是由共边的Cu ~(2+)O_4片晶链和Cu ~(1+)离子平面组成的一种O-Cu ~(1+)-O哑铃构型的化合物。平行于Cu 1+平面偏振的光的介电函数的光谱揭示了强的带间激发的面内各向异性。强而尖锐的吸收带峰值为3.45 eV(3.7 eV)占主导地位的光谱沿(垂直)的Cu 2 +O2链的偏振。它们叠加在2.25 eV(2.5 eV)吸收边上方的平坦且无特征的平台上。基于密度泛函计算,反常吸收峰可以被分配到由Cu 1 + 3dxz(dyz)和Cu 2 + 3dxy轨道形成的带之间的跃迁,与O p态强烈杂化。对背景响应的主要贡献来自Cu 1 + 3dz 2和4px(py)带之间的跃迁。该分配说明了测量的面内各向异性。沿Cu 2 +O2链的介电响应开发一个弱的双峰结构,中心在2.1和2.65 eV冷却后低于100 K,随着沿Cu 2 +O2链的自旋相关的外观。这些功能承担一个惊人的相似之处,观察到的单价Cu 2 +O2链化合物LiCuVO 4,这被确定为一个激子双峰与过渡到上哈伯德带出现作为一个结果的长程库仑相互作用的电子之间的相邻的Cu 2+网站沿链。这些功能的光谱权重的分析产生的参数表征的现场和远程库仑相互作用。
2011-09-19 cond-mat.str-el
In-situ strain-tuning of the metal-insulator-transition of Ca$_{2}$RuO$_{4}$ in angle-resolved photoemission experiments
本文报道了轻掺杂体相Ca $_{2}$ RuO $_{4}$在单轴应变下的$k$空间电子结构的演化.使用类似于平板的晶体,我们实现了高达$-4.1\%$的应变水平,足以抑制莫特相,并在低温下获得先前未探索的金属状态。角分辨光电子能谱实验表明,调整单轴应变的同时,金属性出现从Ru $t_{2g}$壳层内的电荷的显着的重新分配,伴随着突然崩溃的光谱重量在较低的哈伯德带和出现一个定义良好的费米面,这是没有赝隙。我们的研究结果突出了晶格能量学和Ca $_{2}$ RuO $_{4}$的多轨道性质的深刻作用,在这个原型莫特过渡和光谱测量打开新的视角。
2018-10-24 cond-mat.str-el