Tuning Jeff = 1/2 Insulating State via Electron Doping and Pressure in Double-Layered Iridate Sr3Ir2O7
Sr_3Ir_2O_7具有一种新颖的Jeff=1/2绝缘态,其特征在于由于自旋-轨道相互作用而在Jeff=1/2和3/2带之间分裂。我们报告的金属-绝缘体转变Sr 3 Ir 2 O 7通过稀电子掺杂(La 3+的Sr 2+)或应用的高压高达35 GPa。我们对Sr_3Ir_2O_7单晶和(Sr_(1-x)Lax)_3 Ir_2 O_7揭示了在临界压力PC = 13.2GPa下,施加高静水压力P导致电阻率急剧减小多达六个数量级,表明间隙闭合;但进一步增加P到35 GPa在低温下不产生完全的金属态,这可能是由于键角θ的窄分布引起的局部化的结果。与此相反,轻微掺杂的La 3+离子的Sr 2+离子在Sr 3 Ir 2 O 7容易诱导一个强大的金属状态的电阻率在低温下,磁有序温度显着抑制,但仍然有限的(Sr0.95La0.05)3 Ir 2 O 7的金属状态发生。结果进行了讨论与Sr 2 IrO 4,杰夫= 1/2绝缘体的原型绘制的比较。
2013-04-18 cond-mat.str-el
From itinerant ferromagnetism to insulating antiferromagnetism: A magnetic and transport study of single crystal SrRu1-xMnxO3
我们报告的结果的磁性和输运研究SrRu 1-xMnxO 3,即,Mn掺杂SrRuO 3。Mn掺杂驱动系统从巡回铁磁状态(TC=165 K,x=0)通过量子临界点xc=0.39到绝缘反铁磁状态。的反铁磁性的发病是突然的Neel温度从205 K(x=0.44)增加到250 K(x=0.59)。伴随着这种量子相变的是电阻率在低温下作为x的函数的多达8个数量级的急剧变化。临界成分xc=0.39将两个不同的基态,即铁磁金属与反铁磁绝缘体,明显分开。
2004-09-07 cond-mat.str-el
Persistent Insulator: Avoidance of Metallization at Megabar Pressures in Strongly Spin-Orbit-Coupled Sr2IrO4
通常预期,绝缘状态在高压下坍塌,有利于出现金属状态,因为单位晶胞收缩并且电子带宽加宽以填充绝缘能带隙。在这里,我们报告了一种罕见的绝缘状态,持续到至少185 GPa的反铁磁铱酸盐Sr 2 IrO 4,这是典型的自旋轨道驱动杰夫= 1/2绝缘体。这项研究表明,单晶Sr 2 IrO 4的电阻最初随着施加的压力而减小,在32 - 38 GPa的范围内达到最小值,然后突然上升,随着进一步的压力增加到185 GPa,完全恢复绝缘状态。我们的同步辐射X射线衍射和拉曼散射数据表明,在40.6 GPa下,电阻的快速增加伴随着从原生的四元I 41/acd相到正交Pbca相(具有大大降低的对称性)的结构相变。这两个异常的明确对应关系是理解兆巴压力下绝缘状态稳定性的关键:压力引起的严重结构扭曲阻止了预期的金属化,尽管在本研究中获得的最高压力下达到了26%的体积压缩。此外,Sr 2 IrO 4的电阻保持稳定,而施加的压力从61 GPa到185 GPa的三倍。这些结果表明,一种新型的电子库仑相关补偿强自旋轨道耦合材料在兆巴压力预期的频带展宽。
2019-10-23 cond-mat.str-el
Pressure effects in the triangular layered cobaltites NaxCoO2
我们已经测量了在NaxCoO2系统中的输运性质作为温度和压力的函数,最高可达30GPa。对于x=0.5的样品,在53 K的转变温度随压力增加,而矛盾的是,样品从绝缘到金属基态。在x=0.31的样品中在压力下观察到类似的转变。在x=0.75的样品上的压缩将样品从金属状态转变为绝缘状态。讨论了能带结构效应与Na+有序度之间的相互作用。
2007-10-23 cond-mat.str-el
Pressure-Induced Metal-Insulator Transition in Twisted Bi-layer Graphene
最近的实验[arXiv:1808.07865]显示在流体静压下,在莫尔超晶格的四分之一填充处的绝缘状态(即,每个超级电池一次充电)出现,与Cao等人先前的环境压力测量形成鲜明对比,其中四分之一填充状态(QFS)是金属[Nature 556,43 & 80(2018)]。事实上,在施加压力下,每个超晶胞两个和三个电荷的其他相称填充物处的绝缘状态也得到增强。基于TBLG的能带结构的实际计算表明,带宽首先收缩,然后扩大与增加静水压力,我们计算的势能的动能,$r_s$的比率。我们发现了一个实验相关的窗口的压力,其中$r_s$跨越阈值的三角形维格纳晶体,从而证实了我们以前的工作[纳米Lett.(2018)],TBLG中的绝缘态是由于维格纳而不是莫特物理。这项工作的一个关键预测是,在相称的填充物获得的维格纳状态的层次结构的发病窗口是圆顶形作为施加的压力的函数,这可以通过实验来探测。理论上,我们发现在$1.5$ GPa附近有一个结晶峰,该峰相对于观察绝缘态的实验最佳压力$1.33$ GPa。因此,TBLG为探索维格纳物理及其与超导性的关系提供了一个新的平台。
2019-05-22 cond-mat.str-el
Pressure and magnetic-field effects on metal-insulator transitions of bulk and domain-wall states in pyrochlore iridates
本文研究了辉绿石型$R_2$ Ir $_2$ O $_7$的临界金属-绝缘体现象,其中电子关联强度和磁组态系统地受稀土离子平均半径($R$ =Nd $_{1-x}$ Pr $_{x}$和Sm $_{y}$ Nd $_{1-y}$)、外压和磁场的控制。金属-绝缘体转变体是由增加$x$或调谐外部压力,表明有效的电子相关是负责过渡。金属态介于\SNIO($y$ =0.7-0.9)的顺磁绝缘相和反铁磁有序绝缘相之间,类似于一阶Mott跃迁。此外,金属到绝缘体的交叉观察(周围$y$ =0.7)的绝缘体中的磁畴壁上的电荷传输。磁场的应用还驱动\NPIO的金属-绝缘体转变,其中可能实现各种奇异拓扑量子态。
2015-07-17 cond-mat.str-el
Magnetic-field-induced insulating behavior in black phosphorus under pressure
Iwate University(岩手大学);University of Hyogo(兵库大学);The University of Tokyo(东京大学)
压力调控黑磷的绝缘行为,揭示磁场诱导电子相变的潜力
2025-12-18 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Staggered Spin Order of Localized pi-electrons in the Insulating State of the Organic Conductor kappa-BETS)2Mn[N(CN)2]3
用~(13)C NMR研究了导电π电子体系kappa-BETS)_2Mn [N(CN)_2]_3的磁性。在环境压力下,在T~ 23 K以下的电阻率测量中观察到的金属-绝缘体转变被示出伴随着长程交错结构中的π自旋的有序化。由于金属-绝缘体转变通过施加约0.5 kbar的小压力而被抑制,因此π自旋系统在低至5 K时保持金属态的性质。
2012-04-16 cond-mat.str-el
Colossal electroresistance and colossal magnetoresistive step in paramagnetic insulating phase of single crystalline bilayered manganite(La$_{0.4}$Pr$_{0.6}$)$_{1.2}$Sr$_{1.8}$Mn$_{2}$O$_{7}$
我们报告了在(La $_{0.4}$ Pr $_{0.6}$)$_{1.2}$ Sr $_{1.8}$ Mn $_{2}$ O $_{7}$的顺磁绝缘(PMI)状态下在$ab$ -平面上施加电流引起的低温电阻的显著降低。在较低的温度下观察到一个巨大的电阻效应,达到~ 95%。在低于10 K的低温下,在5 T附近出现一个巨大的磁阻阶跃,并伴随着绝缘体-金属转变的超尖锐宽度。向晶体注入更高的电流会导致阶跃跃迁消失。这些发现与研究晶体的PMI矩阵内钉扎的短程电荷有序簇的存在有密切的关系。
2008-12-13 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Electron-Phonon-Driven Three-Dimensional Metallicity in an Insulating Cuprate
晶格对铜氧化物和其他高温超导体的电子性质的作用尽管经过了几十年的理论和实验研究,但仍然存在争议。虽然强电子相关的范例表明绝缘体到金属转变背后的纯电子机制,最近的相互增强的电子-电子和电子-声子相互作用及其相关性的有序相的形成也被强调。在这里,我们结合偏振分辨超快光学光谱和国家的最先进的动态平均场论显示的相关绝缘状态在一个原型的未掺杂的铜酸盐的击穿晶格的重要性。我们确定的电子-声子耦合到特定的完全对称的光学模式在建立一个三维的金属状态,以下电荷光掺杂的签名。沿相关声子坐标的相干位移晶体结构的计算表明,绝缘状态是非常不稳定的金属化,尽管看似大的电荷转移能量尺度。这种迄今为止未观察到的绝缘体到金属的过渡介导的完全对称的晶格模式可以找到广泛的应用在过多的相关固体。
2020-01-08 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
Metallic Pattern Fabrication in Organic Mott Insulating Crystal by Local X-Ray Irradiation
我们在有机莫特绝缘体$κ$ -(BEDT-TTF)$_2$ Cu[N(CN)$_2$ ]Cl中制备了金属结构。用扫描微区红外反射光谱技术观察了用X射线照射钼网掩模获得的约90 $\times$ 90 $μ$ m $^2$的周期性金属畴。在纳米到微米尺度的范围内没有发现辐照引起的劣化。我们证明,本处理方法是适用于分子电子器件的制造。
2008-07-29 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Electric Field-Induced Skyrmion Crystals via Charged Monopoles in Insulating Helimagets
在磁有序介质中传播的电子经历与其自旋的Berry相位相关的附加规范场,所述Berry相位遵循局部磁织构。与通常的电磁场相反,这种规范场允许磁序的刺猬缺陷(hedgehog defects)所对应的双激发。在绝缘体中,这些刺猬携带明确的电荷,允许它们被电场控制。一个特别强大的机制,有助于电荷是轨道磁电效应,捕获的$θ$角,这导致了$eθ/2π$的电荷刺猬。这是$θ$介质中磁单极子的威滕效应的直接结果。一个物理结果是外部电场可以在绝缘helimagnets中诱导skyrmion晶体相。
2015-07-22 cond-mat.str-el hep-th
Measurement of the topological surface state optical conductance in bulk-insulating Sn-doped Bi$_{1.1}$Sb$_{0.9}$Te$_2$S single crystals
在拓扑绝缘体薄膜中,拓扑表面态已被广泛地通过光学观察到。然而,在这些材料的典型厚单晶中,体态占主导地位,并且光学很难明确地验证拓扑表面态的存在。在这项工作中,我们研究了新配制的体绝缘的Sn掺杂的Bi $_{1.1}$ Sb $_{0.9}$ Te $_2$ S晶体的电荷动力学的时域太赫兹光谱。该化合物显示出比以前报道的任何其他体绝缘拓扑绝缘体更好的绝缘行为。通过将磁场施加到7 T,透射率可以增强为零场透射率的5 $\%$的量,我们认为这种效果是由于拓扑表面状态的抑制。这种抑制基本上是独立的样品的厚度,显示的二维性质的运输。场对表面态的抑制使我们可以用晶体板本身作为参考样品来提取表面电导、迁移率、电荷密度和散射率。我们的测量为研究半经典机制之外的现象,如拓扑磁电效应奠定了基础。
2016-10-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Pressure-Induced Chemical Bonding Effects on Lattice and Magnetic Instabilities in Antiferromagnetic Insulating CaMn$_2$Sb$_2$
Michigan State University(密歇根州立大学);Oak Ridge National Laboratory(橡树岭国家实验室);Kennesaw State University(肯尼索州立大学);Harvard University(哈佛大学)
压力诱导CaMn$_2$Sb$_2$中结构畸变、电荷再分布和磁序耦合的量子现象研究
2026-03-12 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Multiferroicity in the Mott Insulating Charge-Transfer Salt κ-(BEDT-TTF)$_2$Cu[N(CN)$_2$]Cl
最近提出的电荷转移盐κ-(BEDT-TTF)$_2$ Cu[N(CN)$_2$ ]Cl的多铁态[P. Lunkenheimer et al.,自然之母,第11卷,第200页。755-758,9月2012]已经通过在各种不同制备的单晶上的直流电导率、磁化率和介电常数的测量进行了研究。在大多数晶体中,我们确认存在一个有序-无序型铁电状态,这符合反铁磁秩序。这种现象排除了考虑不均匀的短程有序铁电态的情况。对同一晶体的介电常数和磁化率的测量表明,这两种跃迁彼此非常接近,甚至崩溃,表明这两种类型的顺序是密切耦合的。我们解决的介电常数ε'和介电损耗ε“的频率依赖性的问题,并讨论样品到样品的变化。
2013-11-12 cond-mat.str-el
Insulating and metallic spin glass in K$_{x}$Fe$_{2-δ-y}$Ni$_{y}$Se$_{2}$ (0.06 $\leq$ $y$ $\leq$ 1.44) single crystals
本文报道了Ni在KPDMATHABMM Fe $_{2-δ-y}$ NiPDMATHABMOSePDMATHABMP(0.06PDMATHABMQPDMATHABMRPDMATHABMQ1.44)单晶合金中的电子掺杂效应。观察到丰富的基态相图。少量的Ni($\sim$ 4%)抑制了1.8K以下的超导电性,诱导绝缘的自旋玻璃磁基态。随着进一步的Ni取代,金属电阻率恢复。对于高Ni浓度的晶格中的晶胞对称性是高对称性$I4/mmm$没有相分离,而两个$I4/m + I4/mmm$空间群被检测到在相分离的晶体中,当浓度的Ni $<$ Fe。超导性的缺乏与晶体Fe空位顺序的缺乏相一致。
2016-04-19 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Charge-Stripe Crystal Phase in an Insulating Cuprate
铜酸盐的高Tc超导性通常被认为是由载流子掺杂反铁磁Mott(AFM)绝缘体引起的。理论建议和新兴的实验证据表明,这一过程导致有趣的电子液晶相的形成。这些相的特征是有序的电荷和/或自旋密度调制,并被认为是密切相关的超导性随后出现。最难以捉摸的,绝缘的电荷条纹晶体相预测发生时,一个小密度的空穴掺杂到电荷转移绝缘体状态,并会提供一个未掺杂的母AFM相和神秘的,金属赝隙之间的缺失环节。然而,由于实验的挑战,很难观察到这一阶段。在这里,我们使用表面退火来扩展Bi基铜酸盐的可访问的掺杂范围,并实现轻掺杂的电荷转移绝缘状态的铜酸盐Bi2Sr2CaCu2O8 + x。在这种绝缘状态下,电荷转移间隙约为1 eV,使用光谱成像扫描隧道显微镜,我们发现了一个单向的电荷条纹顺序与相称的4a0周期沿Cu-O-Cu键。重要的是,这种绝缘的电荷条纹晶体相的赝能隙和费米面的形成开始之前的发展。我们的工作提供了新的见解的微观起源的电子不均匀性在高Tc铜酸盐。
2018-12-17 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Inverse pressure-induced Mott transition in TiPO$_4$
TiPO $_4$显示出有趣的结构和磁性,随着温度和压力的变化,如自旋Peierls相变和发展的无公度调制的晶格。最近,TiPO $_4$的高压实验报道了在高压下出现的两种新的结构相,即所谓的相IV和V [M. Bykov等人,Angew.国际版55,15053]。后者被证明包括在无机磷酸盐化合物中的5倍O-配位的P-原子的第一个例子。在这项工作中,我们通过从头计算表征这些新相的电子结构和其他物理性质,并研究结构转变。我们发现,相IV和V的外观相一致的莫特绝缘间隙和淬火的磁性相III的压力施加的崩溃。值得注意的是,我们的计算表明,在高压阶段V,这些功能重新出现,导致反铁磁莫特绝缘相,具有强大的本地时刻。
2019-03-26 cond-mat.str-el
Comment on "Topological equivalence of crystal and quasicrystal band structures"
Madsen等人[arXiv:1307.2577]声称一维绝缘晶体和一维绝缘准晶在拓扑上是等价的,因此是平凡的。本文阐明了在一维系统的拓扑分类中,拟周期性起着类似于对称性的作用。因此,周期系统脱离了准周期拓扑空间,准晶体和晶体之间的等价性变得无关紧要。
2013-08-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Two pathways to break the insulating state in a correlated transition metal oxide
GREMAN - UMR7347 CNRS, Université de Tours, INSA Centre Val de Loire(图尔大学);Université de Rennes, CNRS, IPR (Institut de Physique de Rennes) - UMR 6251(雷恩大学);DYNACOM IRL2015 University of Tokyo - CNRS - UR1(东京大学);European Synchrotron Radiation Facility(欧洲同步辐射装置);Department of Materials Science, Institute of Pure and Applied Sciences, University of Tsukuba(筑波大学);Department of Chemistry, School of Science, The University of Tokyo(东京大学);Nantes Université, CNRS, Institut des Matériaux Jean Rouxel, IMN, UMR 6502(南特大学)
研究通过温度和压力调控揭示了Ti3O5中绝缘态转变的两种机制,发现电子关联和轨道相互作用在绝缘到金属转变中起关键作用。
2026-04-15 cond-mat.str-el
Collapse of the low temperature insulating state in Cr-doped V$_2$O$_3$ thin films
采用氧辅助分子束外延技术在$(0001)$ -Al $_2$ O $_3$上外延生长了Cr掺杂V $_2$ O $_3$薄膜,Cr掺杂浓度介于$0$和$20\%$之间。对于高掺杂的样品(> $3\%$),测量到电阻随温度降低而有规律地单调增加。引人注目的是,在低掺杂样品($1\%$和$3\%$之间)中,观察到绝缘状态的崩溃,低温电阻率降低高达5个数量级。在高温下真空退火的膜恢复的低温绝缘状态的掺杂水平低于$3\%$和增加的室温电阻率的值的Cr掺杂的V $_2$ O $_3$单晶。众所周知,氧过量使V $_2$ O $_3$单晶中的金属态稳定。因此,我们建议,Cr掺杂促进我们的薄膜中的氧过剩,在沉积过程中导致崩溃的低温绝缘状态在低Cr浓度。这些结果表明,轻微的Cr掺杂的V $_2$ O $_3$薄膜可以作为场效应器件的感兴趣的候选者。
2015-09-19 cond-mat.str-el
Relative importance of crystal field versus bandwidth to the high pressure spin transition in transition metal monoxides
利用密度泛函理论分析了3d过渡金属氧化物MnO,FeO,CoO和NiO的晶场分裂和d带宽随压力的变化.在所有四种情况下,3d带宽在很宽的压缩范围内明显大于晶体场分裂。随着压力的增加,带宽实际上增加得比晶体场分裂更多。因此,在解释这些材料在压力下可能表现出的自旋坍缩时,必须考虑带宽增加的作用。
2009-11-27 cond-mat.str-el
Single Crystal Growth of Skutterudite CoP3 under High Pressure
研究了一种生长方钴矿化合物单晶的新方法。使用楔型,双砧,高压装置,从化学计量熔体生长的CoP3的单晶在3.5 GPa的压力下。粉末X射线衍射和电子探针显微分析测量表明,生长的晶锭是一个单一的相CoP3。结果表明,CoP3在高压下是一种同成分熔融化合物。
2003-12-02 cond-mat.str-el
Crystal growth and electronic properties of a 3D Rashba material, BiTeI, with adjusted carrier concentrations
3D Rashba材料可以成为自旋相关新现象的主要参与者,从金属极端(非常规超导性)到传输中间体(自旋霍尔效应)再到新的绝缘变体(3D拓扑绝缘态)。作为这种3D Rashba材料的基础和应用研究的重要支柱,这项研究建立了候选化合物BiTeI的相当大的单晶的生长,并调整了载流子浓度。采用三种技术(标准垂直布里奇曼、改进的水平布里奇曼和蒸气传输),并通过所选技术成功地生长了具有从金属到绝缘的根本不同的电子状态的BiTeI晶体(> 1 * 1 * 0.2 mm 3)。通过相对论第一性原理计算,得到了BiTeI晶体中载流子浓度的三维Rashba电子态,包括费米面拓扑.
2013-03-16 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Pressure-Induced Restoration of the Reversed Crystal-Field Splitting in $α$-Sr$_2$CrO$_4$
实验发现在常压下观察到的$α$ $_2$ CrO $_4$的连续相变在高压下不再存在,基于密度泛函理论的电子结构计算表明,在高压下,先前报道的晶场分裂的反转被恢复,从而轨道自由度消失,导致将系统分成高温莫特绝缘相和低温反铁磁绝缘相的单一相变。
2020-02-19 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Observation of An Anisotropic Wigner Crystal
我们报道了一种新的二维带电载流子在高磁场中的相关相,表现为低温下的各向异性绝缘行为。当样品在磁场中倾斜到中间角度时,在宽GaAs量子阱中的空穴系统中,它出现在朗道能级填充因子$ν=1/2$附近。平行场分量($B_{||}$)导致最低的两个朗道能级的交叉,以及在$B_{||}$方向上的拉长的空穴波函数。在这些条件下,面内电阻表现出绝缘行为,沿着$B_{||}$的电阻比垂直于$B_{||}$的电阻小10倍以上。我们解释这种各向异性绝缘相作为一个两个组件,条纹维格纳晶体。
2016-01-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Pressure-induced quantum phase transitions in topological insulator YbB6
含4f电子的拓扑绝缘体(TI)由于其非平凡的拓扑性质和强的电子相关性的相互作用而引起了人们的广泛兴趣。YbB 6和SmB 6是具有这种不寻常性质的原型系统,它们可能会受到外部压力的调节,从而产生新的涌现现象。在这里,我们报告的第一个观察,通过原位高压电阻,霍尔,X射线衍射和X射线吸收测量,两个压力诱导量子相变(QPT)在YbB 6。我们的数据表明,由于压力驱动的Yb f轨道的价态变化,两个绝缘相被金属相分开。结合以往的研究,我们的结果表明,这两种绝缘态可能是拓扑性质不同的,分别起源于d-p和d-f杂化。在这项研究中揭示的YbB 6的可调拓扑性质可能揭示了有趣的拓扑结构和4f电子之间的相关性,从压力依赖性的角度研究。
2015-06-22 cond-mat.str-el
Simultaneous Metal-Insulator and Antiferromagnetic Transitions in Orthorhombic Perovskite Iridate Sr0.94Ir0.78O2.68 Single Crystals
斜方晶系钙钛矿SrIrO 3是一种半金属,在铱酸盐中是一个有趣的例外,其中强的自旋-轨道相互作用与电子相关性相结合,往往会产生一种新的绝缘状态。我们报告的结果,我们的调查散装单晶Sr0.94Ir0.78O2.68或缺乏Ir,正交钙钛矿SrIrO 3。它保留了与化学计量SrIrO 3相同的晶体结构,但在185 K下表现出尖锐的同时反铁磁(AFM)和金属-绝缘体(MI)转变。在它之上,基面电阻率具有几乎线性温度依赖性的扩展制度,高达800 K,但强电子各向异性呈现出面外电阻率的绝缘行为。霍尔电阻率经历一个突然的符号变化,并增长低于40 K,这与索末菲常数20 mJ/mole K2一起表明多频带效应。所有的结果,包括我们的第一性原理计算强调SrIrO 3的金属状态是在接近AFM绝缘状态的微妙。对比基态在isostructural和SrIrO 3说明了一个关键的作用,即使是轻微的晶格畸变在重新平衡的基态的铱酸盐。Sr0.94Ir0.78O2.68最后,所观察到的同时AFM和MI转换揭示了磁过渡和形成的电荷间隙的铱酸盐,这是明显缺席Sr 2 IrO 4之间的直接相关性。
2016-03-29 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
Non-linear transport in field-induced insulating states of graphite
The Institute for Solid State Physics (ISSP), The University of Tokyo(东京大学固体物理研究所);Faculty of Sci. and Eng., Iwate University(岩手大学理工学部);Dept. of Physics and Astronomy, Tokyo Univ. of Sci.(东京理科大学物理天文学系)
研究通过高磁场测量揭示了石墨在磁场诱导绝缘态中的非线性输运特性,揭示了其在不同相中磁电阻的非线性行为。
2025-12-15 cond-mat.str-el
Competition of crystal field splitting and Hund's rule coupling in two-orbital magnetic metal-insulator transitions
利用多轨道从玻色子平均场论研究了半满双轨道哈伯德模型磁性金属-绝缘体相变中晶场分裂与Hund规则耦合的竞争.结果表明,随着库仑关联的增加,系统首先从顺磁金属转变为{ \it Néel}反铁磁金属(AFM)莫特绝缘体,或顺磁轨道绝缘体,这取决于晶场分裂和Hund规则耦合的竞争.不同的AFM莫特绝缘体、PM金属和轨道绝缘相分别为无、部分和完全轨道极化。对于小的$J_{H}$和有限晶场,轨道绝缘体是鲁棒的。虽然系统是非线性的,但考虑磁关联后,轨道绝缘体相变的相界明显向小$U$区移动。这些结果表明,大的晶场分裂有利于轨道绝缘相的形成,而大的洪德规则耦合往往会破坏它,驱动低自旋到高自旋的转变。
2011-04-24 cond-mat.str-el
Comparative structural evolution under pressure of powder and single crystals of the layered antiferromagnet FePS$_3$
层状反铁磁体FePS $_3$已被证明在压力下经历与绝缘体-金属转变相关的结构转变,先前提出了两种不相容的模型用于最高压力结构。我们提出了一个研究的高压晶体结构的FePS $_3$使用单晶和粉末X射线衍射。我们发现,最高的压力过渡涉及到这种材料的面间间距的崩溃,随着对称性从单斜晶系到三角结构的增加,排除其他模型。这种体积塌陷的程度被证明是敏感的样品环境中的氦气压力介质的存在下,表明考虑这些实验因素是很重要的理解在这种材料中的高压行为。
2022-03-14 cond-mat.str-el
Electrical and magnetic transport study on strain driven ferromagnetic insulating thin film of low doped manganite
本文在NGO(100)衬底上PLD生长的低掺杂LCMO(X = 0.15)薄膜中,建立了应变驱动的类单晶铁磁绝缘(FMI)态,并深入研究了应变对该薄膜电、磁输运的影响。我们对X=0.18 ~ 0.22掺杂区的体单晶薄膜的FMI态、铁磁转变温度(TC)、铁磁绝缘温度(TFMI)和电阻率进行了详细的研究和比较。我们已经发现,TFMI和载流子的局域化长度增加,也有一个在库仑间隙减小。薄膜的磁输运行为也不同于大块单晶,在施加磁场(0 - 10 T)时,样品的磁阻接近20 - 75%,在低于一定温度时,磁阻下降到5 - 40%,并且薄膜的TC随着磁场的增加而增加到更高的温度。该薄膜还表现出各向异性磁阻高达20%,取决于所施加的磁场方向。
2012-12-31 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Orbital Selective Pressure-Driven Metal-Insulator Transition in FeO from Dynamical Mean-Field Theory
本文首次报道了LDA+DMFT(局域密度近似与动态平均场论相结合的方法)在常压和高压下对FeO顺磁相的磁性和光谱性质的计算结果。在常压(AP)下,计算结果表明FeO是Mott绝缘体,具有高自旋态的Fe 3 $d$ -壳层.计算的谱函数与实验PES和IPES数据符合得很好。计算成功地再现了高压下实验观察到的金属-绝缘体相变。与MnO和Fe $_2$ O $_3$($d^5$构型)相比,其中金属-绝缘体转变伴随着高自旋到低自旋转变,在FeO($d^6$构型)中,磁矩$\sqrt{<μ_z^2>}$的平均值在AP处的绝缘相中和在HP处的金属相中几乎相同,与X射线光谱数据(Phys.Rev.Lett. { \bf 83},4101(1999))。金属-绝缘体跃迁是轨道选择性的,只有$t_{2g}$轨道表现出强相关金属的典型光谱函数(非常明显的哈伯德带和窄的准粒子峰),而$e_g$状态保持绝缘。
2010-07-27 cond-mat.str-el
Crystal structure of LaTiO_3.41 under pressure
用同步辐射粉末X射线衍射法研究了层状钙钛矿型LaTiO_(3.41)(La_5 Ti_5 O_{17+δ})的晶体结构。发现环境压力相在高达18 GPa时保持稳定。在18- 24 GPa范围内发生缓慢但可逆的相变。低压相的结构变化的特征在于轴压缩的显著各向异性,其对于a、b和c轴的比例约为1:2:3。讨论了压力对LaTiO_(3.41)电子性质的可能影响。
2004-02-27 cond-mat.str-el
Electric-Field-Induced Mott Insulating States in Organic Field-Effect Transistors
我们认为注入到有机场效应晶体管的电子是强相关的可能性。单层并苯可以用哈伯德哈密顿量来模拟,类似于用于有机超导体的kappa-(BEDT-TTF)(2)X家族。注入的电子不一定经历到莫特绝缘体状态的转变,因为当系统被半填充时,它们将在块体晶体中经历。我们在从玻色子理论的框架下,在大哈伯德排斥的极限下,计算了获得绝缘态所需的填充物。我们还认为,这些莫特态是不稳定的一些临界层间耦合或长程库仑相互作用。
2002-10-25 cond-mat.str-el
Unconventional Fermi surface in an insulating state
绝缘体有多种形式,最近的一个发现是一类拓扑绝缘体,它的导电表面与绝缘体并列。在这里,我们报告了一个不寻常的绝缘状态的观察与电绝缘体,同时产生大量的量子振荡与非常规费米液体的特性。我们提出了量子振荡测量的高纯度单晶的近藤绝缘体SmB6,这揭示了量子振荡频率特性的一个大的三维传导电子费米面类似的金属稀土六硼化物,如PrB6和LaB6的磁矩。量子振荡幅度在低温下强烈增加,出现显着的差异与传统的金属行为。
2015-07-04 cond-mat.str-el
Origin of insulating-like behavior of Bi$_2$Sr$_2$CaCu$_2$O$_{8+x}$ under pressure: A first-principles study
本研究通过第一性原理计算揭示,Bi2212 在压力下的绝缘行为源于 CuO$_2$ 面与 BiO 层间电荷重新分布及多种因素竞争,为理解铜氧化物超导体高压相变提供了新视角。
2025-07-09 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Pressure Tuned Insulator to Metal Transition in Eu$_2$Ir$_2$O$_7$
研究了压力对烧绿石铱酸盐$_2$的影响,该化合物在常压下有一个热驱动的绝缘体到金属的转变,其温度为$T_{MI}\sim120$ 1,K.作为压力的函数,绝缘间隙在接近$P \sim 6$ \,GPa时明显连续地闭合。然而,不是$T_{MI}$如预期的那样变为零,而是绝缘基态跨越到具有负电阻率温度系数的金属态,从而对两种基态的真实性质提出了疑问。高温状态也跨越了近6 GPa,从非相干到传统的金属,表明高温和低温状态之间的联系。
2012-05-14 cond-mat.other cond-mat.str-el
Fluctuation, insulation and superconductivity: the pressure-dependent phase-diagram of Rb$_2$Mo$_6$Se$_6$
本文通过静水压下的电输运测量研究了准一维材料 Rb$_2$Mo$_6$Se$_6$ 的相图,发现随着压力增加其从绝缘态转变为超导与绝缘共存态,揭示了低维涨落抑制下超导与绝缘基态间竞争且共生的关系。
2023-06-25 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Intrinsic Insulating Ground State in Transition Metal Dichalcogenide TiSe2
过渡金属二硫属化物TiSe $_2$在过去四十年中受到了极大的研究关注。不同的研究提出了抑制200~K电荷密度波跃迁、使低温电阻率变化几个数量级、稳定磁性或超导性的方法。在这里,我们给出了一种新的合成技术的结果,即样品生长在高压环境中,高达180巴的氩气。在100 K以上,性能与以前的报道几乎没有变化,但在80 K左右开始的滞后电阻区域,伴随着绝缘低温行为,与以前观察到的任何情况都不同。伴随的载流子浓度的降低被认为是在霍尔效应测量,和光电发射数据显示从绝缘样品中的费米表面的电子口袋的去除。我们的结论是,高惰性气体压力合成访问一个潜在的非金属基态的材料长期推测是一个激子绝缘体。
2019-02-17 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Non-contact mutual inductance based measurement of an inhomogeneous topological insulating state in Bi2Se3 single crystals with defects
纯拓扑绝缘材料保持了独特的电子状态,包括体绝缘间隙和导电表面状态。在这里,我们使用具有Se空位缺陷的大块Bi 2Se 3单晶作为原型拓扑绝缘体(TI)材料,以探索非磁性无序对TI导电性能的影响。我们采用了一种敏感的,非接触式,互感为基础的技术,用于测量的表面和散装贡献的导电性的TI。我们辨别不同的贡献,通过观察,占主导地位的表面导电产生线性频率依赖的拾取信号,而体电导率引起二次频率依赖。我们还看到了一个代数温度依赖的表面电导率,而激活体电导率。使用上述内容,我们揭示了表面和体积之间的相互作用,在TI的电导率作为温度的函数的贡献。在Bi_2Se_3晶体中,电输运由表面为主转变为体相为主的转变发生在接近70K的温度。该温度范围与我们从活化的体电传输结果得到的结果很好地匹配,该结果显示了在毫电子伏特范围内的活化能标度,δ。的间隙增量是远远小于体带隙Bi2Se3,我们认为这是与TI材料中的缺陷态。为了理解我们的结果,我们提出了一个模型的TI包括一个不均匀的低导电介质(散装),夹在薄的两个高导电片(表面)。非均匀TI状态,我们认为是由硒空位缺陷Bi2Se3,这是负责产生体和表面导电性之间的相互作用。
2019-08-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Magnetostructural effects and phase transition in Cr_2O_3 under pressure
本文用局域自旋密度近似(LSDA)计算了氧化铬(Cr_2O_3)的电子和结构性质。我们预测在15 GPa左右,在反铁磁(AFM)相以及在高于Neel温度(T_N)的顺磁(PM)绝缘态,从Sr_2O_3(II)结构转变为Rh_2O_3(II)结构。这种转变与解释红宝石在压力下的吸收光谱中观察到的光学异常有关。我们已经建模的PM状态使用的磁致伸缩能量的朗道式扩展的结构特性。这一处理正确地描述了AFM和PM绝缘态在T_N方向上的结构异常,并表明AFM和PM绝缘态应该具有不同的压缩行为。
2000-06-14 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Optical study of the metal-insulator transition in CuIr$_2$S$_4$ crystals
本文测量了尖晶石型化合物\cis单晶的光谱。该材料在230 K时经历了急剧的金属-绝缘体转变。在进入绝缘状态时,光学电导率显示出突然的光谱重量转移和光学激发间隙打开。在金属相中,观察到低频的Drude分量和在$\sim 2 eV$处的带间跃迁峰。在绝缘阶段,在$0.5 eV$附近出现新的峰。该峰归因于电子从占据的Ir $^{3+}$ $t_{2g}$状态到上部Ir $^{4+}$ $t_{2g}$子带的跃迁,这是由于Ir $^{4+}$离子的二聚化与Ir $^{3+}$和Ir $^{4+}$八聚体的同时形成有关,如最近通过X射线衍射实验所揭示的。我们的实验表明,由于结构突变,能带结构在绝缘相中被重构。
2004-02-28 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Pressure induced electronic transitions in Samarium monochalcogenides
压力诱导的同质结构的绝缘体到金属的转变的SmS的特点是存在一个中间价态,在较高的压力下,这不能被捕获的密度泛函理论。作为一个直接的结果,包括在动态平均场论中纳入的电荷和自旋涨落,我们看到绝缘和金属相的出现,随着压力的增加,作为一个功能的变化价。这是伴随着显着改善的预测的平衡晶格常数和体积模量的所有Sm-monocalcohalcogenides验证实验。轻推弹性带分析揭示了绝缘状态具有有限的准粒子重量,随着间隙关闭而减小,使得过渡不像莫特,并将这些材料归类为相关带绝缘体。这些过渡的不连续和连续性质之间的差异可以归因于密切的急剧共振Sm-4f峰的费米能级在预测的金属态SmS相比,SmSe和SmTe。
2021-08-07 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Electrochemically-driven insulator-metal transition in ionic-liquid-gated antiferromagnetic Mott-insulating NiS$_2$ single crystals
受黄铁矿结构CuS $_2$超导电性存在的启发,我们探讨了离子液体门控诱导反铁磁莫特绝缘体NiS $_2$超导电性的可能性.在正栅偏压下,观察到了一个清晰的由二维绝缘态到三维金属态的栅诱导转变。然而,在0.45 K的最低测量温度下没有观察到超导性的证据。基于传输,能量色散X射线光谱,X射线光电子能谱学,原子力显微镜,和其他技术,我们推导出一个电化学门控机制,涉及大量减少的S:Ni比(超过数百nm),这是不挥发性和不可逆的。这与黄铁矿FeS $_2$中可逆的、易挥发的、表面受限的静电门效应形成鲜明对比。我们将NiS $_2$和FeS $_2$中电化学与静电门控响应的明显差异归因于NiS $_2$中大得多的S扩散系数,类似于在具有不同O-空位扩散率的电解质门控氧化物中观察到的不同行为。另一方面,门控不可逆性与大气S的缺乏有关;这与更好理解的氧化物情况相反,其中大气H $_2$ O的电解提供了O储库。因此,这项研究的NiS $_2$提供了新的洞察电解质门控机制的功能材料,在以前未探索的限制。
2022-01-02 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
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
Crystal and magnetic structure of La$_{1-x}$Ca$_{x}$MnO$_{3}$ compound $(0.11\leq x\leq 0.175
采用化学计量比的方法研究了$(0.11\leq x\leq 0.175)$的LaPDMATHABMM CaPDMATHABMN MnO $_{3}$化合物的晶体结构和磁结构。对于$x<0.13$,系统的基态是绝缘倾斜反铁磁。对于低于Jahn Teller转变温度($T_{\rm JT}$)的$0.13\le x \le 0.175$ e,晶体结构经历单斜畸变。晶体结构可用允许两个Mn位的$P 2_1/c$空间群来描述。对于$T<T_{\rm JT}$,晶胞应变参数$s=2(a-c)/(a+c)$增加,在居里点取最大值,然后减小。在低于$T_{\rm M^/M^{//}}\approx 60 $ K时,$s$的斜率突然改变,最后以几乎为零的斜率接近T=0 K。在$T_{\rm M^/M^{//}}$处$s$的变化与磁测量中的特征有关。随着$x$向铁磁金属边界增加,虽然$s$明显减少,但单斜结构被保留。讨论了单斜结构与产生铁磁绝缘基态的轨道有序的关系。我们还研究了在空气气氛中制备的样品。这类样品显示出铁磁绝缘行为,而不遵循$s$参数的特定变化。这些样品的晶体结构与所谓的O $^{*}$($c>a>b/\sqrt{2}$)结构有关。
2005-03-10 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
X-ray-induced electrical conduction in the insulating phase of thiospinel CuIr2S4
研究了X射线辐照对尖晶石型化合物CuIr 2S4绝缘相的晶体结构和低温电阻的影响。我们发现在8.5K的辐照下,电阻降低了50多个数量级。同时观察到了由三斜晶系向四斜晶系的结构变化。X射线诱导的电导推导出从Ir4+二聚体形成的绝缘相的破坏。还报道了在X射线诱导状态下电阻的缓慢弛豫。
2003-04-11 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Origin of complex crystal structures of elements at pressure
基于近自由电子图像(NFE),我们提出了一个统一的理论来解释在压力下观察到的sp键元素的复杂结构。在中压区,对晶体结构的主要贡献来自费米表面布里渊区(FSBZ)相互作用-允许这一点的结构是有利的。这个简单的理论解释了所观察到的晶体结构,输运性质,内部和晶胞参数随压力的演变。我们说明它与这些元素的实验数据和从头计算锂。
2003-10-16 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Crystals Caught Doping: Metallic Wigner Crystals in Rhombohedral Graphene
Harvard University(哈佛大学);Flatiron Institute(平顿研究所);New York University(纽约大学);University of California at San Diego(加利福尼亚大学圣地亚哥分校)
研究探讨了在菱形石墨烯中,当威金斯晶体自发掺杂形成它inerant载流子时,如何产生金属威金斯晶体。通过分析电荷间隙与填充偏置的竞争,揭示了相图中宽泛的金属威金斯晶体相。
2026-03-31 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Incipient Formation of the Reentrant Insulating Phase in a Dilute 2D Hole System with Strong Interactions
在强相互作用的2D载体系统中的文献中已经报道了低磁场中的新的重入绝缘相(RIP),并且被认为与维格纳晶体的形成有关[例如,Qiu等人,PRL 108,106404(2012)]。本文研究了GaAs量子阱中具有大相互作用参数$r_s$(~20-30)的二维稀空穴系统中金属液相与低场RIP之间的转变。增加密度(或降低$r_s$)驱动RIP进入初始RIP与金属2D空穴液体共存的状态,而不是急剧转变。RIP的非平凡的温度依赖性电阻率和面内磁场诱导的增强突出了两相之间的竞争和自旋在该混合相中的重要作用,并且与Wigner晶体和Fermi液体的混合物中的Pomeranchuk效应一致。
2020-12-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Localized reversible nanoscale phase separation in Pr_0.63Ca_0.37MnO_3 single crystal using a scanning tunneling microscope tip
本文报道了用扫描隧道显微镜针尖对Pr_(0.63)Ca_(0.37)MnO_3单晶进行电流注入,使其电荷有序绝缘(COI)态局部区域失稳的现象。这导致受控的相分离和形成的局部金属纳米岛的COI矩阵已被检测到的本地隧道电导映射。即使在将注入电流减小到较低值之后,由此产生的金属区域仍然存在。通过注入大小相似但极性相反的电流,可以恢复原始的电导状态。因此,我们实现了可逆的纳米级相分离,从而产生了可能性,以“写,读,擦除”的绝缘矩阵中的纳米尺寸的导电区域具有高的空间分辨率。
2007-09-29 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el