Spectral density and metal-insulator phase transition in Mott insulators within RDMFT
本文提出了一种用约化密度矩阵泛函理论计算周期固体谱的方法。这种方法是通过详细比较角动量投影谱密度与建立良好的多体技术,在所有情况下,找到一个很好的协议。研究了MnO中压力诱导绝缘体-金属相变的物理机制。这种转变的驱动机制被确定为增加晶体场分裂与压力,导致在Mn $e_g$和$t_2g$对称投影状态之间的电荷重新分配。
2012-06-08 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Electronic structure of negative charge transfer CaFeO3 across the metal-insulator transition
我们研究了钙钛矿CaFeO 3的外延薄膜的金属-绝缘体转变,该材料具有显著的氧配体空穴对其电子结构的贡献。我们发现,双轴拉伸和压缩应变抑制金属-绝缘体转变温度。通过结合硬X射线光电子能谱学,软X射线吸收光谱和密度泛函计算,我们解决了跨金属-绝缘体过渡的电子结构的元素特定的变化。我们表明,铁电子价金属和绝缘状态之间没有发生明显的变化,而O电子构型发生显着变化。这有力地支持了CaFeO 3的金属-绝缘体转变的键合模型,并突出了配体空穴在其电子结构中的重要性。然而,通过灵敏地测量配体空穴密度,我们发现在绝缘状态下它增加了~5-10%,这归因于Fe位点上的电子电荷的进一步局部化。这些结果提供了详细的了解负电荷转移化合物的金属-绝缘体转变,并应证明在其他后过渡金属化合物,如镍酸盐的金属-绝缘体转变的理解是有益的。
2018-02-01 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Landau theory of metal-insulator transition in VO$_\text{2}$ doped with metal ions
金属离子掺杂可以有效地调节$\mathrm{VO}_2$的金属-绝缘体转变温度。实验发现,五价和六价离子的掺杂显着降低转变温度,而三价离子的掺杂提高转变温度,并诱导中间相。基于我们以前建立的$\mathrm{VO}_2$金属-绝缘体相变的相场模型,考虑掺杂对电子关联和晶格结构的影响,推导了金属离子掺杂$\mathrm{VO}_2$的朗道势。金属离子掺杂对晶格结构的影响是占在一个唯象的方式。利用Landau势,计算了不同金属离子掺杂的$\mathrm{VO}_2$的温度-掺杂浓度-相图,并与实验结果相吻合,对不同金属离子掺杂的不同行为提供了解释。该唯象理论可以提供其它金属离子掺杂的$\mathrm{VO}_2$相图的估计。
2020-01-07 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Instability of metal-insulator transition against thermal cycling in phase separated Cr-doped manganites
研究表明,Pr_(0.5)Ca_(0.5)Mn_(1-x)Cr_xO_3(x = 0.015-0.025)的金属-绝缘体转变对热循环是不稳定的。每次当样品在起始温度TS和最终温度TF之间循环时,绝缘体-金属转变下移并且低温电阻率增加。效果是戏剧性的低是x。在无磁场和H = 2 T条件下,x = 0.015的绝缘体-金属转变可被热循环完全破坏。磁性测量表明,铁磁相分数减少与热循环。我们认为铁磁-电荷有序界面中应变的增加可能是所观察到的效应的一个可能的起源。
2001-07-26 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Pseudogap metal and magnetization plateau from doping moiré Mott insulator
本研究基于半导体莫尔材料模拟三角晶格Hubbard模型,预测在小掺杂和中等磁场下,莫特绝缘体会因自旋极化子准粒子形成一种具有单粒子能隙和依赖掺杂磁化平台的赝能隙金属态。
2022-09-12 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Probing the metal-insulator transition of NdNiO3 by electrostatic doping
调制的载流子密度在莫特材料中的远程掺杂从一个高度掺杂的常规带绝缘体提出测试的莫特金属-绝缘体过渡的带填充控制的理论预测,而不引入晶格畸变或无序,是化学掺杂的情况下。该方法是实验测试,使用外延生长的La掺杂的SrTiO 3薄膜的NdNiO 3(2.5 nm)薄膜。我们发现,远程掺杂系统地改变了载流子密度在NdNiO 3膜,并导致在金属-绝缘体转变温度的适度移位。这些结果进行了讨论的背景下,这类材料表现出金属-绝缘体过渡的理论模型。
2011-10-18 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Pressure-induced insulator-metal transition in two-dimensional Mott insulator NiPS3
采用电阻(R)和X射线衍射(XRD)测量方法,在准单轴条件下原位研究了层状磁性镍磷三硫化物NiPS 3的压致绝缘体-金属转变(IMT)。这种缓慢的转变发生在35 GPa。传输测量表明,在最低测量温度(~ 2 K)下没有超导性的证据。这里提出的结构结果不同于早期的原位工作,样品进行不同的压力状态,这表明在NiPS 3的相稳定性字段是高度依赖于应变。有人建议,仔细控制的应变是必不可少的,当研究层状范德华固体的电子和磁性。
2021-08-26 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Topological-Metal to Band-Insulator Transition in (Bi1-xInx)2Se3 Thin Films
通过对(Bi_(1-x)In_x)_2Se_3薄膜的输运和光电子发射测量,我们报道了该系统通过三个量子相变从拓扑非平凡金属转变为拓扑平凡带绝缘体.在x = 3- 7%时,存在从拓扑非平凡金属到平凡金属的过渡。在x = 15%时,金属变成可变范围跳跃绝缘体。最后,在x = 25%以上,系统变成真正的带状绝缘体,其电阻甚至在室温下也不可测量地大。这种材料提供了一个新的场所,研究拓扑可调的物理和无缝门控/隧穿绝缘体的设备。
2012-09-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Dilemma in strongly correlated materials: Hund's metal vs relativistic Mott insulator
我们指出了相关材料中Hund耦合和自旋轨道耦合之间的竞争,这种竞争导致了Hund金属和相对论绝缘体之间的电子困境。洪德的金属指的是未来绝缘体的命运,洪德的耦合抑制了相关性,并将系统驱动为相关金属。相对论性莫特绝缘体指的是未来金属的命运,其中相对论性自旋轨道耦合增强了相关性,并将系统驱动为莫特绝缘体。这些相互矛盾的趋势自然存在于许多相关材料中。我们研究了相关材料中Hund耦合和自旋轨道耦合之间的竞争,并从这两种相互矛盾的趋势中探索了它们之间的相互作用和平衡。该系统可以成为自旋轨道耦合的洪德金属或洪德辅助相对论莫特绝缘体。我们的观察可以找到一个广泛的应用和相关的许多相关材料与多轨道。
2020-12-12 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Temperature and Voltage Driven Tunable Metal-Insulator Transition in Individual $W_{x}V_{1-x}O_{2}$ nanowires
传输测量结果在个别$W_{x}V_{1-x}O_{2}$纳米线与不同程度的$W$掺杂。在这些线中观察到突然的热驱动金属-绝缘体转变(MIT),并且转变温度以-(48-56)K/ $at.%W$的显著速率随着$W$含量的增加而降低,这表明体相图的显著改变。这些纳米线也可以通过电压驱动的MIT驱动,并研究了绝缘体到金属和金属到绝缘体开关的温度依赖性。当从绝缘体驱动到金属时,发生MIT的阈值电压遵循指数温度依赖性($V_{TH\uparrow}\propto\exp(\nicefrac{-T}{T_{0}})) $),而从金属驱动到绝缘体时,阈值电压遵循$V_{TH\downarrow}\propto\sqrt{T_{c}-T}$,并讨论了这些结果的含义。
2010-12-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Self consistent theory of unipolar charge-carrier injection in metal/insulator/metal systems
提出了一种描述金属/绝缘体/金属系统电流-电压特性的一致性器件模型。在这个模型中,绝缘体和金属电极被描述在同一理论框架内,通过使用态密度分布。这种方法导致微分方程的电场,必须解决在一个自洽的方式,通过考虑连续性的电位移和电化学电位在完整的系统。该模型能够描述的金属/绝缘体/金属系统在正向和反向偏置的金属/绝缘体注入势垒的任意值的电流-电压特性。在高注入势垒的情况下,提供了近似值,提供了与实验进行比较的工具。使用有机半导体的简化模型示例性地进行数值计算。
2007-04-18 cond-mat.mtrl-sci
Bias-induced insulator-metal transition in organic electronics
本文基于Su-Schrieffer-Heeger模型结合非平衡格林函数理论,研究了有机电子器件中偏压诱导的绝缘体-金属相变。绝缘体-金属转变用消除Peierls相并使阈值电压附近的电子态离域的能级交叉来解释。这可以解释在器件上的实验观察,表现出本征的电导开关与大的开关比。
2007-07-10 cond-mat.mtrl-sci
Spin-polarized light emitting diode using metal/insulator/semiconductor structures
我们已经成功地生长了铁磁金属(Co,Fe和NiFe)/Al_2O_3/ AlGaAs异质结,具有均匀和平坦的界面。由金属/绝缘体/半导体(MIS)结构组成的发光二极管(LED)的电致发光(EL)在室温下取决于铁磁电极的磁化方向。这一事实表明,实现了从铁磁金属到半导体的自旋注入。自旋注入效率在室温下估计为1%的量级。
2002-02-22 cond-mat.mtrl-sci
Model of the Electrostatics and Tunneling Current of Metal-Graphene Junctions and Metal-Insulator-Graphene Heterostructures
本文基于Bardeen转移哈密顿方法建立金属-绝缘体-石墨烯异质结构隧穿电流模型,并以金属-石墨烯结为例揭示微分接触电阻的影响因素。
2013-09-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Metal-induced gap states in epitaxial organic-insulator/metal interfaces
我们已经表明,在实验和理论上,金属诱导的间隙状态(MIGS)可以存在于外延生长的有机绝缘体/金属界面。实验是针对具有元素选择性近边X射线吸收精细结构(NEXAFS)的烷烃/Cu(001)进行的,其表现出指示MIGS的前峰。{ \it ab initio}电子结构计算支持MIGS的存在。当用Ni代替Cu衬底时,预测界面磁性(在界面处的自旋极化有机晶体)可能具有载流子掺杂。
2004-08-31 cond-mat.mtrl-sci
Coupled magnetic-ferroelectric metal-insulator transitions in epitaxially-strained SrCoO$_{3}$ from first principles
采用第一性原理计算了钙钛矿结构SrCoO $_{3}$的外延应变相图。通过结合大的自旋-声子耦合与极化-应变耦合和带隙耦合到极性畸变,拉伸和压缩外延应变被认为是驱动体铁磁-金属(FM-M)相反铁磁-绝缘-铁电(AFM-I-FE)相,后者具有异常低的弹性能。在这些耦合的磁性-铁电金属-绝缘体相边界处,预期对所施加的电场和磁场以及应力的交叉响应。特别地,施加到AFM相的磁场或压缩单轴应力可以诱导绝缘体-金属转变,并且施加到FM-M相的电场可以诱导金属-绝缘体转变。
2011-04-14 cond-mat.mtrl-sci
From graphene to graphane : A density functional investigation of metal insulator transition
虽然石墨烯是一种半金属,但最近合成的氢化石墨烯(称为石墨烷)却是一种绝缘体。本文在密度泛函理论的框架下研究了石墨烯-石墨烯体系的金属绝缘体相变。通过分析石墨烯上15种不同氢浓度的电子结构的演变趋势,我们揭示了这种转变的一些新特征。随着氢覆盖率的增加,半金属首先变成金属,然后转变为绝缘体。金属相在空间上是不均匀的,它包含由氢化碳原子形成的绝缘区域的岛和由传染性裸碳原子形成的金属通道。
2009-11-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Properties of metal-insulator transition and electron spin relaxation in GaN:Si
利用电子自旋共振和霍尔效应研究了GAN:Si中掺杂诱导的金属-绝缘体转变特性。当增加掺杂浓度时,在GAN导带底部下方形成Si相关带。单占据Si施主位置的D。带的中心在GAN导带底部以下27 meV,双占据Si状态的D带在GAN导带底部以下2.7 meV。强阻尼的磁矩发生由于填充的D-状态在Si浓度接近金属-绝缘体过渡。同时,缩短电子自旋弛豫时间,由于有限的电子寿命在单占据的D 0带观察。金属-绝缘体转变发生在未补偿施主的临界浓度约为1.6 * 10^18 cm^-3时。金属-绝缘体转变后的电子态表现出双占据态的非磁性特征。
2010-12-22 cond-mat.mtrl-sci
Voltage-triggered Ultra-fast Metal-insulator Transition in Vanadium Dioxide Switches
二氧化钒(VO 2)的电驱动金属-绝缘体转变在新兴的存储器件、神经计算和高速电子学中是令人感兴趣的。我们报告的平面外的VO 2金属-绝缘体-金属(MIM)结构的制造和可再现的高速开关测量在这些两端器件。我们已经观察到一个明确的相关性之间的电驱动的开/关电流比和热致电阻变化在金属-绝缘体转变。实验还发现,在室温下,外加电压脉冲可以在2ns内触发金属-绝缘体的急剧转变,开关比大于两个数量级,并且具有良好的耐久性。
2013-07-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Metal-insulator transition in type II heterostructures based on transition metal dichalcogenides
解析地解决了过渡金属二硫属化物Ⅱ型异质结中载流子间库仑相互作用的屏蔽问题。在足够高的载流子密度下,得到层间激子能量的密度依赖性。层间激子的能量在金属-绝缘体转变点趋于零。所提出的计算方案使得有可能找到这种转变的密度的温度依赖性。
2022-05-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
First order metal-insulator transision in band overlap mechanism
我们提出了一种方法来分析金属-绝缘体转变(MIT)由于带重叠机制。它是基于一个模型的知识的均匀电子气,结合准粒子自洽$GW$方法的基础上的结果。由于库仑相互作用的长程性质,MIT以一级相变的形式发生,即在某一临界晶格常数处,带隙突然变为负值(带重叠)。
2008-09-23 cond-mat.mtrl-sci
Self-excitation of radio waves in the metal-insulator-metal structure doped with metal nanowires
针对由外部无线电波源提供能量的情况,发展了掺杂金属纳米线的金属-绝缘体-金属结构中的自激理论。瞬态阶段的自激和自激振荡的稳态制度进行了分析,在一个完整的解析形式。数值估计表明,这种效果可以用于不同的实际目的,特别是射频功率收集。这些发现将纳米光学中开发的方法扩展到电气工程领域。
2022-09-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Theoretical model for the structural phase transition at the metal- insulator transition in polymerized KC60
最近发现的聚合的KC 60在约50 K的结构转变的结果在单位晶胞体积的加倍,并伴随着金属-绝缘体的转变。在这里,我们表明,(a+c,b,a-c)超结构的结果从小的取向电荷密度波沿聚合物链和伴随的位移周围的K+离子。这种效应对于KC 60的空间群Pmnn是特异性的,并且在Rb-和CsC 60(空间群I2/m)中不存在。该机制与金属-绝缘体转变有关。
2002-11-06 cond-mat.mtrl-sci
External Control of a Metal-Insulator Transition in GaMnAs Wires
从理论上研究了无序铁磁(III,Mn)V半导体中的量子输运。介观线表现出安德森无序诱导的金属-绝缘体转变,可以通过弱的外部磁场控制。这种金属-绝缘体转变也应该发生在具有大的各向异性磁阻效应的其他材料中。这一转变对于零温量子临界相变和材料基本性质的研究是有用的。
2008-08-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Tunable metal-insulator transitions in bilayer graphene by thermal annealing
在高真空条件下,在400 K热退火后,在双层石墨烯中观察到可调谐的和高度可重复的金属-绝缘体转变。在退火之前,样品在研究的整个温度范围内都是金属的。在退火时,导电性从金属变为绝缘体,并且转变温度是退火时间的函数。原始金属状态可以通过暴露于空气中恢复,从而通过吸收水蒸气引起电子特性的变化,这使得石墨烯成为传感器应用的技术上有前途的材料。
2012-08-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Transport between metals and magnetic insulators
我们推导了由温度差、自旋积累或磁场驱动的通过铁磁绝缘体和正常金属界面的涨落介导的自旋共线输运的Onsager响应矩阵。我们预测了磁振子压缩自旋流、磁振子冷却(磁振子Peltier效应)、温度诱导磁化(热磁场)以及普适自旋Seebeck/Peltier系数。
2015-08-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Tunable Magnetism and Insulator-Metal Transition in Bilayer Perovskites
二维(2D)过渡金属氧化物钙钛矿极大地扩展了可用的2D多功能材料系统的领域。在这里,基于密度泛函理论计算,我们预测的存在下,伴随着绝缘体-金属相变双层$KNbO_{3}$和$KTaO_{3}$通过施加应变工程和/或外部电场。我们的研究结果将有助于少层过渡金属氧化物钙钛矿在新兴的自旋电子学和应变电子学中的应用。
2020-10-09 cond-mat.mtrl-sci physics.comp-ph
Electric field driven insulator-to-metal phase transitions
我们发现,足够强的电场可以触发绝缘体中针状金属胚的成核,即使当金属相在没有电场的情况下在能量上是不利的。这种普遍现象是由于胚胎获得的巨大的诱导偶极矩导致足够的静电能量增益。成核动力学是指数加速的场诱导抑制成核障碍。我们的理论打开了场驱动材料合成的场地。特别地,我们简要地讨论了在标准压力下金属氢的合成。
2011-11-29 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
Dielectric breakdown and avalanches at non-equilibrium metal-insulator transitions
最近的实验在VO 2薄膜的有限温度Mott转变的启发,我们提出了一个经典的粗晶粒介电击穿模型,其中每个自由度代表一个纳米晶粒,从绝缘体过渡到金属,随着温度和电压的增加,在随机阈值,由于淬火无序。我们描述了由此产生的非平衡金属-绝缘体过渡的性质,并解释了电阻跳变分布的普遍特征。我们预测,通过调整电压,接近另一个临界点,它将一个阶段的“螺栓”一样的雪崩从雪崩一样的。
2011-08-22 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Pressure-induced insulator-metal transition in EuMnO3
利用第一性原理计算研究了外压对EuMnO 3电子结构和磁结构的影响。我们发现了一个压力诱导的绝缘体-金属转变,在该转变中,磁序从A型反铁磁到铁磁,并与Jahn-Teller畸变产生强烈的相互作用。此外,我们还发现在高压金属态下,非中心对称的E* 型反铁磁序可以与铁磁基态近似简并。这种情况可以被利用来促进非中心对称(铁电)金属的磁驱动实现。
2017-06-09 cond-mat.mtrl-sci physics.comp-ph
Zero resistance when metals mixed with insulators
Institute of Physics and Beijing National Laboratory for Condensed Matter Physics, Chinese Academy of Sciences(中国科学院物理研究所及凝聚态物理北京国家实验室);School of Physical Sciences, University of Chinese Academy of Sciences(中国科学院大学物理科学学院)
本研究在Ge掺杂GaNb4Se8中发现虚假零电阻,并通过四探针法确认其源于金属—绝缘体多相样品的开路,提示需复核氢化物超导报道。
2025-10-20 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Thermal transport across metal-insulator interface via electron-phonon interaction
金属-绝缘体界面的热输运可以用电子-声子相互作用来表征,如果界面处的声子-声子耦合很弱,则电子引线耦合到声子引线。我们用非平衡格林函数方法研究了电子部分和声子部分之间的热导和整流流动。结果表明,热导率随平均温度或金属部分和绝缘体部分中声子引线之间的耦合强度的变化具有非单调性。金属-绝缘体界面表现出明显的热整流效应,这种效应可以随着平均温度或电子-声子耦合的变化而逆转。
2013-09-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.stat-mech