Hund's metallicity and orbital-selective Mott localization of CrO$_{2}$ in the paramagnetic state
采用密度泛函理论和动力学平均场论相结合的方法,计算了CrO $_{2}$化合物顺磁态的电子结构.我们发现,CrO $_{2}$在顺磁状态是一个强相关的Hund的金属与混合价铬离子。在高温下,CrO $_{2}$显示出轨道选择性Mott相,其中Cr $d_{xy}$轨道是Mott定域的,而其他Cr $t_{2g}$ $d$轨道保持巡回。当温度降低时,当系统保持顺磁态时,轨道选择性的Mott态将演化为在费米能级处具有小赝能隙的Kondo型重费米子态.
2016-11-17 cond-mat.str-el
Anomalous Orbital Reconstruction Controlled by Interorbital Correlations and Hund's Coupling
Yunnan Normal University(云南师范大学);Inner Mongolia University(内蒙古大学);Beijing Normal University(北京师范大学)
采用动力学平均场理论研究双轨道哈伯德模型,明确轨道间库仑相互作用诱导的电荷竞争是异常轨道重构的关键机制,洪德耦合可调控该过程,为理解低维过渡金属氧化物的轨道现象提供统一图像。
2026-08-17 cond-mat.str-el
Non-Fermi-liquid fixed point in multi-orbital Kondo impurity model relevant for Hund's metals
由于自旋和轨道屏蔽尺度之间的分离,在环境温度下Hund金属的正常状态可以松散地表征为具有波动自旋和淬灭轨道矩的部分相干态。为了更精确地描述这种情况,我们研究了近藤-金盛杂质模型,该模型描述了由两个或四个电子占据的三轨道Hund金属的低能局域物理。在这个模型中,可以减少混合自旋轨道项,从而提高两个屏蔽尺度之间的分离,允许更精确的调查的中间状态。利用数值重整化群计算了杂质熵以及自旋和轨道极化率对温度和频率的依赖关系。我们发现了一个非费米液体的双通道过屏蔽SU(3)不动点,它控制着中间区域的行为。我们讨论了它的指纹的局部轨道磁化率的频率依赖性和谱函数的形状。
2019-08-12 cond-mat.str-el
Orbital isotropy of magnetic fluctuations in correlated electron materials induced by Hund's exchange coupling
描述具有强电子库仑相互作用的材料中的非局域磁涨落仍然是现代凝聚态理论的主要挑战之一。在这项工作中,我们解决的空间对称性和轨道结构的钙钛矿材料中的磁波动。为此,我们开发了一个一致的多轨道图形扩展的动力学平均场理论,我们适用于各向异性三轨道模型的立方$t_{2g}$对称性。我们发现,空间自旋涨落的形式是由当地的洪德耦合。对于小的耦合值,磁涨落在轨道空间中是各向异性的,这反映了所考虑的$t_{2g}$模型的对称性。大洪德耦合增强了集体自旋激发,混合了轨道和空间自由度,磁波动变得轨道各向同性。值得注意的是,这种效应只能在两粒子的量中看到;单粒子的观测量对于任何洪德耦合值都是各向异性的。重要的是,我们发现,轨道各向同性可以诱导,在半填充和$4$电子的情况下,每个晶格站点,其中磁不稳定性与不同的,反铁磁和铁磁模式,分别。
2021-11-12 cond-mat.str-el
Infinite-layer nickelates as Ni-eg Hund's metals
最近在空穴掺杂的无限层镍酸盐Nd 1-δ Sr δ NiO 2中发现的超导电性引起了人们对相关量子材料的极大关注。从理论的角度来看,这类新的非常规超导材料为揭示相关量子材料的新物理学提供了机会。在这里,我们研究的温度和掺杂的本地光谱的依赖性,以及从第一性原理的电荷,自旋和轨道的磁化率。通过使用从头计算LQSGW+DMFT方法,我们表明,现场Hund的耦合在Ni-d轨道上产生了多重签名的Hund的金属相的Ni-eg轨道。所提出的镍酸盐作为eg(两个轨道)洪德金属的图片不同于铁基超导体作为五个轨道洪德金属的图片以及铜酸盐作为掺杂电荷转移绝缘体的图片。我们的发现揭示了一类新的亨兹金属,并对远离半填充的广泛相关的两个轨道系统具有潜在的影响。
2021-01-01 cond-mat.str-el
Microscopic conditions favoring itinerant ferromagnetism: Hund's rule coupling and orbital degeneracy
在两带哈伯德模型中研究了Hund规则耦合对巡游铁磁稳定化的重要性。在动态平均场论的框架内,用有限温度量子蒙特卡罗模拟计算了磁相图。铁磁性被发现在一个广泛的电子填充,而反铁磁性只存在于近半填充。还分析了四分之一填充时轨道有序化的可能性。
1998-04-23 cond-mat.str-el
Sign-Free Determinant Quantum Monte Carlo Study of Excitonic Density Orders in a Two-Orbital Hubbard-Kanamori Model
虽然多轨道系统中的激子不稳定性最近已经在各种过渡金属化合物中受到审查,但理解这些不稳定性从强电子相互作用中出现仍然是一个挑战。在这里,我们提出了一个无符号问题的行列式量子Monte Carlo研究激子密度订单在半满双轨道Hubbard-Kanamori模型与破缺轨道简并,这占了过渡金属化合物中的作用的洪德耦合。对于强倒置(负)洪德的交换,我们发现的激子密度秩序的出现,与反铁轨道秩序和$\mathbf{Q} = (π,π)$激子密度秩序之间的竞争作为轨道分裂和洪德的耦合的函数的数值证据。虽然反向洪德耦合稳定自旋单线态激子密度相弱轨道分裂,积极洪德耦合有利于自旋三线态激子密度相。
2021-12-09 cond-mat.str-el
Effect of Hund's rule coupling on SU(4) spin-orbital system
利用密度矩阵重整化群方法和精确对角化方法研究了一维二轨道哈伯德模型在四分之一填充时的基态性质.当Hund规则耦合$J$为零时,模型是SU(4)对称的.事实上,自旋和轨道关联在$q=π/2$处都有一个峰值,表明SU(4)单重态具有四位周期性。另一方面,随着$J$的增加,轨道关联的峰值位置向$q=π$方向移动,而自旋关联的峰值位置保持在$q=π/2$ .我们简要地讨论了SU(4)对称性是如何被$J$破缺的。
2006-07-05 cond-mat.str-el
Orbital differentiation in Hund metals
轨道分化是多轨道系统中的一个共同主题,但对它的完整理解仍然缺失。在这里,我们考虑一个极小模型,在Hund金属轨道分化与一个高度精确的方法:我们使用的数值重整化群作为一个实频杂质求解器的动态平均场研究的三轨道哈伯德模型,其中一个晶体场移动一个轨道的能量。用动态关联函数及其与不同近藤温度的关系表征各个相。在接近轨道选择性Mott跃迁时,我们发现了一个强烈抑制的自旋相干尺度,并揭示了奇异费米液体和带间doublon-holon激发的出现。我们的理论描述了不同的极化驱动的现象,在$t_{2g}$带的材料,如超导体和铁基超导体,我们的方法的进步铺平了道路,对强相关材料的实时频率分析。
2020-01-07 cond-mat.str-el
Inter-orbital singlet pairing in Sr$_2$RuO$_4$: a Hund's superconductor
本文研究了Sr $_2$ RuO $_4$的超导能隙函数。通过求解线性化的Eliashberg方程,从动力学平均场计算中提取一个相关的配对顶点,我们确定了占主导地位的配对通道。在轨道和准粒子能带基上对候选能隙函数的分析表明,轨道间偶宇称的单重态配对与实验观测是一致的。它调和,特别是发生的两个组件的序参量与存在的线节点的准粒子沿c轴的超导相。沿费米面的间隙的强烈的角度依赖性是在鲜明的对比,其准局域性时,表示在轨道基础。我们确定本地轨道间的自旋相关的配对的驱动力,从而揭示了洪德的物理到超导阶段的延续。
2021-05-18 cond-mat.str-el
Entropy and electronic orders of the three-orbital Hubbard model with antiferromagnetic Hund coupling
多轨道Hubbard系统中的反铁磁Hund耦合导致轨道冻结和相关的超导不稳定性,以及在奇数轨道的情况下的独特的复合订单。虽然半满三轨道模型的富相图最近已被详细探讨,掺杂系统的性质仍有待澄清。在这里,我们通过计算半填充模型的熵来补充以前的研究,该模型表现出轨道冻结区域的增加和复合有序相的抑制。掺杂相关相图表明,复合有序态可以稳定在掺杂的莫特制度,如果传统的电子秩序被抑制的挫折。虽然反铁轨道序占主导地位的填充范围$2\lesssim n \le 3$,和铁轨道序的强相互作用区域的$1\lesssim n < 2$,我们发现一个非常高的$T_c$周围$n=1.5$(四分之一填充)的超导性。在掺杂体系中,轨道冻结交叉与超导电性之间也存在着密切的联系。
2020-07-09 cond-mat.str-el
Effect of Hund's exchange on the spectral function of a triply orbital degenerate correlated metal
本文提出了一种基于动力学平均场论的方法,该方法能够给出自旋旋转下具有Hund交换不变量的三重简并哈伯德模型的激发谱。晶格问题可以映射到一个包含64个局域本征态的局域Anderson模型上。这个局部问题是解决了广义非交叉近似。Hund的耦合J的影响进行了详细研究金属状态接近的金属绝缘体过渡。带填充的低能动力学的J的影响,发挥了至关重要的作用。
2005-11-15 cond-mat.str-el
Hundness versus Mottness in a three-band Hubbard-Hund model: On the origin of strong correlations in Hund metals
洪德金属是多轨道系统,具有适度的库仑相互作用$U$和相当大的洪德规则耦合$J<U$,其使不同轨道中的自旋对齐。它们表现出很强的相关效应,如非常低的费米-液体相干尺度和有趣的非相干输运机制,导致不良的金属行为。但是,这些强相关性在多大程度上是由Mottness(即阻止接近由$U$诱导的莫特绝缘体转变(MIT)的电荷波动)或Hundness(由$J$诱导的强相关性的新途径)控制的?为了回答这个问题,我们采用单格点DMFT和数值重整化群作为有效的实频多带杂质求解器,研究了Bethe晶格上简并三带Hubbard-Hund模型在零温下的全相图.对于接近$n_d=2$、中等$U$和相当大的$J$的填充,在该极小模型中发生Hund金属行为,“Hund金属状态”,具有由低准粒子重量$Z$表明的强相关性。我们发现,“自旋轨道分离”(SOS)是一个通用的$J$诱导的功能,在整个金属制度的相图$1<n_d<3$和相当大的$J$:轨道屏蔽发生在更高的能量比自旋屏蔽,低于费米液体行为集。低$Z$可以用$J$约化的费米液体尺度来解释。我们进一步表明,在Hund-metal制度,远离任何MIT,Hundness -大自旋的本地化-是诱导强相关性的关键球员。在那里,物理性质由SOS的广泛非相干能量状态与有趣的Hund金属物理学控制:大的,几乎未屏蔽的自旋耦合到屏蔽轨道自由度。
2018-12-21 cond-mat.str-el
DMFT+NRG study of spin-orbital separation in a three-band Hund's metal
我们表明,数值重整化群(NRG)是一个可行的多带杂质求解动力学平均场论(DMFT),提供前所未有的实时频谱分辨率在任意低的能量和温度。我们用它来获得一个数字精确的DMFT解决方案的Hund的金属问题的填充因子$n_d=2$的三轨道模型。基态是费米液体。单粒子谱函数具有很强的粒子-空穴不对称性,仅在正频率下具有明显的幂律。随着温度的升高,它表现出一个相干-非相干交叉,光谱权重从低能量转移到高能量,并与掺杂的莫特绝缘体的演变有质的不同。自旋和轨道的光谱函数显示出“自旋-轨道分离”:自旋屏蔽发生在比轨道屏蔽低得多的能量。重整化群流清楚地揭示了所有能量尺度下的相关物理。
2015-03-22 cond-mat.str-el
Differentiating Hund from Mott physics in a three-band Hubbard-Hund model: Temperature dependence of spectral, transport, and thermodynamic properties
我们研究了Mott物理,库仑排斥U驱动,和Hund物理,Hund的耦合J驱动,Hund金属的极小模型,轨道对称的三带Hubbard-Hund模型(3 HHM)的晶格填充1/3之间的相互作用。Hund相关金属的特征在于自旋轨道分离(SOS),这是一种Hund规则诱导的两阶段Kondo型屏蔽过程,其中自旋屏蔽发生在比轨道屏蔽低得多的能量尺度上。相比之下,在莫特相关的金属,躺在金属-绝缘体过渡的相边界附近,SOS窗口变得可以忽略不计的小和哈伯德带很好地分离。利用动力学平均场论和数值重整化群作为实频杂质解算器,我们在各种物理量的温度依赖性中识别出许多区分Hundness和Mottness的指纹。这些包括ARPES型光谱,局部自能,静态局部轨道和自旋磁化率,电阻率,热电势,晶格和杂质熵。我们详细描述的行为,这些量的范围内的一个简单的模型哈密顿量将有助于区分Hundness从Mottness在实验和理论研究的真实材料。
2021-09-08 cond-mat.str-el
Orbital-selective bad metals due to Hund's rule and orbital anisotropy: a finite-temperature slave-spin treatment of the two-band Hubbard model
研究了在Hund规则耦合和轨道各向异性的情况下半满双带哈伯德模型的有限温度性质。我们使用$Z_2$从自旋理论的平均场处理,其中具有Hassan和de' Medici先前开发的零温度规范变量的有限温度扩展http://dx.doi.org/10.1103/PhysRevB.81.035106}{Phys. Rev. B { \bf 81},035106(2010)}]。我们认为费米液相的不稳定性,以及它是如何增强的洪德规则。我们确定顺磁性的解决方案,具有零准粒子的重量与坏的金属相,和它和费米液相之间的一阶转变温度作为一个相干温度,信号交叉到坏的金属状态。当轨道各向异性存在时,我们发现了一个中间过渡到轨道选择性坏金属(OSBM),其中窄带成为坏金属,而宽带仍然是重整化的费米液体。系统转变为不良金属相的温度$T_\textrm{coh}$和$T_\textrm{OSBM}$可以比与非相互作用带相关的费米温度小几个数量级。OSBM被破坏的温度的参数依赖性可以理解的铁磁Kondo-Hubbard晶格模型。在一般情况下,洪德规则耦合增强坏的金属相,减少轨道间的电荷波动和增加自旋波动。在基态中发现的质量差异是否存在的洪德规则,有关的低能量流形的简并,也保持有限的温度。
2019-04-03 cond-mat.str-el
Doublon-holon excitations split by Hund's rule coupling within the orbital-selective Mott phase
多轨道相互作用有能力产生一种有趣的doublon-holon束缚态,它由一个带中的单空穴态和另一个带中的双占据态组成。利用动力学平均场论,以Lanczos方法为杂质求解器,研究了双轨道哈伯德模型中的带间双光子-空穴对激发。我们发现,带间束缚态可以提供几个准粒子峰的状态密度的轨道选择性莫特相位与一个小的洪德规则耦合($J$)的窄带。窄带的带隙态与宽带的双光子激发谱中的峰之间存在着对应的能量关系。我们还发现自旋翻转和成对跳跃的Hund相互作用可以将一个准粒子峰分裂成两个峰,分裂能随$J$的增加而线性增加.强Hund规则耦合可以将带间双空穴对激发移出Mott能隙,通过抑制双占据态和单空穴态的轨道选择性来限制束缚态.
2019-09-02 cond-mat.str-el
Low-energy perspective on two-orbital Hund metals and the case of LaNiO2
通过NRG动力学平均场研究,揭示双轨道Hund金属中两级近藤屏蔽机制,并阐明晶体场劈裂抑制该效应,为LaNiO2重振低能Hund物理提供方向。
2024-11-04 cond-mat.str-el
Hall coefficient signals orbital differentiation in the Hund's metal Sr$_2$RuO$_4$
Sr $_2$ RuO $_4$的霍尔系数$R_H$呈现出两个符号反转的非单调温度依赖性。我们表明,这种令人费解的行为是两个交叉的签名,这是关键的物理材料。$R_H$的增加和冷却后的第一个符号变化与进入相干准粒子制度的交叉相关,该制度具有强的非弹性散射率的轨道分化。在较低温度下的最终减少和第二个符号变化是由从非弹性散射到杂质主导散射的交叉驱动的。这种定性的图片支持的定量计算$R_H(T)$使用玻尔兹曼输运理论结合动力学平均场论,考虑到自旋轨道耦合的影响。我们的见解揭示了霍尔系数的温度依赖性强轨道分化的材料,在洪德的金属中观察到的。
2019-05-09 cond-mat.str-el
Spatial fluctuations of spin and orbital in two-orbital Hubbard model
本文利用元胞动力学平均场论研究了四分之一填充的正方形格子上双轨道哈伯德模型的准粒子动力学。我们表明,在没有洪德耦合的对称情况下,费米液态在大的哈伯德相互作用下是稳定的,并在金属-绝缘体边界周围发现了重准粒子。结果表明,Hund耦合增强了反铁轨道关联,从而导致了单粒子激发的赝能隙行为。我们还发现,在准粒子动力学的非单调的温度依赖性的中间强度的洪德耦合,并澄清,这是由费米液体的形成和反铁轨道波动之间的竞争。
2009-06-09 cond-mat.str-el
Signatures of Mottness and Hundness in archetypal correlated metals
多轨道材料的物理性质不仅取决于价电子之间有效相互作用的强度,而且还取决于它们的类型。强烈的相关性是由莫特物理学引起的,莫特物理学捕获了电荷之间的库仑排斥,或者是洪德物理学将自旋排列在不同的轨道上。我们确定了四个能量尺度标记的发病和完成筛选轨道和自旋通道。在这些尺度的差异,这是体现在温度依赖性的本地频谱和电荷,自旋和轨道的磁化率,提供明确的签名区分莫特和洪德物理。我们说明了这些概念与现实的研究两个原型强相关的材料,并证实了我们的结论与模型哈密顿研究的一般性。
2019-01-15 cond-mat.str-el
Suppression of magnetism in Ba5AlIr2O11: interplay of Hund's coupling, molecular orbitals and spin-orbit interaction
用GGA和GGA+SOC方法研究了含Ir-Ir二聚体的$_5$ $_2$ O $_{11}$的电子和磁性.我们发现最近在[J. Terzic { \it et al.},B { \bf 91},235147(2015)]中所述的方法不是由于电荷有序化,而是与自旋-轨道相互作用和强共价性的联合效应有关,导致形成金属-金属键。它们密谋并违反原子内洪德规则交换相互作用,以减少二聚体的总磁矩。我们认为,同样的机制可能是相关的其他$4d$和$5d$二聚过渡金属化合物。
2016-01-20 cond-mat.str-el
Quasiparticle characteristics of the weakly ferromagnetic Hund's metal MnSi
Hund的金属是多轨道系统与$3d$或$4d$电子表现出巡回的字符和本地的时刻,他们的功能近藤屏蔽本地的轨道和自旋时刻,抑制相干温度驱动的Hund的耦合$J_H$。它们通常在低温下表现出磁序,但近藤屏蔽和长程磁序之间的相互作用如何在准粒子谱中表现出来仍然是一个悬而未决的问题。在这里,我们提出了这样的相互作用的Hund的金属候选人MnSi表现出弱铁磁性的光谱签名。我们的光电子能谱测量揭示了费米能级附近的重整化准粒子带,具有很强的动量依赖性:铁磁性表现为低于$T_C$的可能的交换分裂带(Q1),而自旋/轨道屏蔽导致冷却时准粒子(Q2)的逐渐发展。我们的研究结果表明,如何在Hund的金属的特征自旋/轨道相干性可以共存,并与磁秩序竞争,形成一个弱巡回铁磁体,通过准粒子带,以及分离的动量空间,并表现出明显的温度依赖性。我们的研究结果表明,自旋/轨道屏蔽和磁序之间的竞争在洪德的金属承担有趣的相似的近藤晶格系统。
2022-10-14 cond-mat.str-el
Hund's metal regimes and orbital selective Mott transitions in three band systems
分析了相互作用晶体场分裂三带系统的电子性质。使用一个旋转不变的从玻色子的方法,我们分析的行为的电子质量重整化作为一个功能的intralevel排斥$U$,Hund的耦合$J$,晶体场分裂,和每个站点的电子数$n$。我们首先关注的情况下,其中两个频带是相同的,第三个的水平是由$Δ>0$相对于前者移动。我们发现一个增加的准粒子质量之间的差异带,远离半填充系统($n=3$),作为哈伯德相互作用$U$增加。这导致轨道选择性莫特跃迁,其中对于大于临界相互作用$U_{c}(n)$的$U$,较高能带(对于$4>n>3$)或较低能量简并带($2<n<3$)变得绝缘。远离半填充的情况下$|n-3|\gtrsim 0.3$,有一个广泛的参数范围为$U<U_c(n)$的系统提出了一个洪德的金属相的物理主导的本地高自旋多重态。最后,我们研究的命运的$n=2$洪德的金属轨道之间的能量分裂增加不同的可能的晶体扭曲。我们发现,由于$J$和晶场分裂对带间电荷分布的相反影响,Hund金属制度对晶场具有很强的敏感性。
2018-12-13 cond-mat.str-el
Imaging Orbital-selective Quasiparticles in the Hund's Metal State of FeSe
强电子关联是铜基高温超导的关键,这种强电子关联来自于母相莫特绝缘体。相比之下,铁基高温超导体的母相从来不是相关绝缘体。但这种区别可能是欺骗性的,因为Fe有五个活跃的d轨道,而Cu只有一个。理论上,这种轨道多重性可以产生洪德金属态,其中Fe自旋的排列抑制了产生轨道选择性强相关性的轨道间波动。与不同的Fe轨道m相关联的准粒子的谱权$Z_m$应该是完全不同的。在这里,我们使用准粒子散射干涉解决轨道内容,探索这些预测FeSe。强的准粒子$Z_m$的轨道选择性差异的签名出现在宽能量范围内的所有可检测的频带上。此外,准粒子干扰幅度显示,$Z_{xy}<Z_{xz}<<Z_{yz}$,与早期的轨道选择性库珀配对研究一致。因此,轨道选择性强的相关性占主导地位的铁基高温超导FeSe的母态。
2018-07-22 cond-mat.str-el
Spin-dependent orbital selectivity and partial Kondo-screening in magnetically ordered Hund's metal
本文利用 DFT+DMFT 发现 Sr2CoO4 中 Hund 耦合诱导的自旋依赖轨道选择性局域化及部分 Kondo 屏蔽,解释其低温磁化与电阻率反常。
2025-10-06 cond-mat.str-el
Microscopic nature of correlations in multi-orbital AFe2As2 (A=K, Rb, Cs): Hund's coupling versus Coulomb repulsion
我们通过LDA+DMFT(局域密度近似结合动力学平均场论)研究了空穴掺杂的铁磷族化合物$A$ Fe $_2$ As $_2$($A={\rm K}$,Rb,Cs)以及虚构的FrFe $_2$ As $_2$和$a$轴拉伸的Cs $_2$ As $_2$中在宽范围结合能内相关效应的表现。这种系统的选择允许的Hund的耦合$J_H$和现场库仑排斥$U$在多轨道铁磷属元素化物在负压下的相互作用的系统分析。随着碱金属离子尺寸的增加,我们观察到铁$3d$跳跃的非平凡的变化,轨道选择性相关性的增加和在高结合能下不相干的重量的存在,不显示典型的较低的Hubbard带行为,而是Hund金属的特征。这在$a$ -拉伸的CsFe $_2$ As $_2$中尤其突出.我们还发现,系统的相干/非相干电子行为,除了温度,强烈依赖于$J_H$,我们提供的相干尺度$T^*$的估计。我们讨论了这些结果的框架内报告的实验观察。
2015-10-19 cond-mat.str-el
Heavy Quasi-Particle in the Two-Orbital Hubbard Model
本文研究了在靠近莫特绝缘体的金属相中,考虑Hund耦合的双轨道哈伯德模型。在动力学平均场论中,利用非交叉近似解决了有效杂质问题,计算了单粒子谱函数和光学电导率。对于接近四分之一填充的金属系统,Hubbard相互作用形成了重准粒子带,其有效质量对轨道分裂和Hund耦合不太敏感。相比之下,在轨道分裂的存在下,半填充附近的重准粒子带消失,但通过引入Hund耦合再次诱导,导致不同类型的重准粒子。
2001-06-11 cond-mat.str-el
A new numerical algorithm for the double-orbital Hubbard model -- Hund-coupled pairing symmetry in the doped case
为了数值研究多轨道系统中的电子关联效应,我们提出了一种新的用于动力学平均场论+量子Monte Carlo方法的交换(Hund耦合)和对跳相互作用的离散变换.变换,这是真正的和准确的,原来抑制的符号问题,在一个广泛的参数区域,包括非半填充带。这使我们能够获得双轨道哈伯德模型中占主导地位的配对对称性,这表明利用Hund耦合的自旋三重态,轨道反对称配对在带填充的宽区域中是稳定的。
2004-05-21 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Spinon-orbiton repulsion and attraction mediated by Hund's rule
我们研究了洪德规则耦合对轨道激发的影响,例如在非弹性共振X射线散射中测量。我们发现,在自旋轨道分离方面的解释,这已经推导出的一维系统没有洪德的规则,仍然是强大的存在。根据轨道激发是否包括自旋激发,洪德规则导致自旋子和轨道子之间的吸引或排斥相互作用。吸引力和排斥力通过将光谱权重转移到较低的resp而留下清晰的签名。光谱的上边缘。
2018-04-12 cond-mat.str-el
Quantitative determination of the orbital-selective Mott transition and quantum entanglement in the orbital-selective Mott phase
本文利用动力学平均场理论,以局域双量子比特保真度定量刻画非杂化双带Hubbard模型中的轨道选择性莫特转变,并揭示Hund耦合诱导的量子纠缠及其机制差异。
2024-07-18 cond-mat.str-el
Ferromagnetism and Superconductivity in the multi-orbital Hubbard Model: Hund's Rule Coupling versus Crystal-Field Splitting
用数值对角化方法研究了一维多轨道哈伯德模型。由于晶场分裂$Δ$的影响,当Hund规则耦合$J$小于某一临界值时,在强耦合区观察到的全极化铁磁性变得不稳定,而部分极化铁磁性则不稳定。在部分极化铁磁性附近,由于Hund规则耦合和晶场分裂之间的竞争,产生了轨道涨落。在该区域的单重态基态中观察到具有Luttinger液体参数$K_ρ>1$的超导相。
2003-04-28 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Orbital-selective Mott phase of Cu-substituted iron-based Superconductors
本文用一种新发展的实空间格林函数方法研究了Cu取代铁基超导体的相变。我们发现Cu取代对由Hund规则耦合引入的轨道选择性Mott跃迁有很强的影响。由于Hund规则耦合的增加而引起的轨道占有率的重新分布,在半满$d_{xy}$轨道中引起Mott-Hubbard金属-绝缘体转变。随着Cu取代量的增加,$d_{xy}$轨道Mott能隙内的电子态越来越多,费米能级附近的能隙内电子态强烈局域在某些特定的晶格位置.此外,一个独特的相图,获得的Cu取代的Fe基超导体,显示一个轨道选择性绝缘相,作为Hund规则耦合和杂质引起的障碍的协同效应的结果。
2016-07-07 cond-mat.str-el
Hund's coupling and electronic anisotropy in the spin-density wave state of iron pnictides
在多带系统中,Hund耦合($J$)在自旋和电荷激发中起着重要的作用。研究了铁磷属元素四重对称破缺自旋密度波态中电子各向异性对$J$沿不同方向的Drude量以及轨道序的依赖关系.在轨道内库仑相互作用为$U$的$J \sim 0.25U$周围的一个小窗口内的德鲁德重量各向异性的一个强大的行为被描述在沿重建的费米面的轨道重量分布。我们还发现,铁轨道的顺序增加与$J$在广泛接受的制度,后者,这是解释为一个结果,随着磁化强度的增加,交换场上升。
2022-01-24 cond-mat.str-el
Quantum phase transition between orbital-selective Mott states in Hund's metals
在Hund金属模型中,我们报道了具有不同定域轨道的轨道选择性Mott态之间的量子相变。利用密度矩阵重整化群,在强Hund耦合下,通过改变电子密度和Hubbard $U$,构造了相图。我们证明,这种转变是抢占电荷波动和自由无自旋费米子的出现,而不是磁驱动的莫特过渡。的Luttinger相关指数示出有一个普遍的价值在强耦合阶段,而它是相互作用依赖于在中间耦合。在弱耦合下,我们发现从正常金属到中间耦合相的第二次跃迁。
2014-12-05 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Cooperative effects of Jahn-Teller distortion, magnetism and Hund's coupling in the insulating phase of BaCrO$_3$
我们采用密度泛函理论和动力学平均场论相结合的方法研究了最近合成的绝缘体BaCrO $_3$的电子结构。我们的计算表明,Hund的耦合是负责强相关效应,但不足以把系统绝缘。一个有限的Jahn-Teller畸变提升轨道简并度是必要的,以稳定的绝缘状态与轨道有序和随之而来的磁有序。
2014-02-04 cond-mat.str-el
Full counting statistics for orbital-degenerate impurity Anderson model with Hund's rule exchange coupling
利用重正化微扰理论研究了低能费米液体区域中含铁磁Hund规则耦合$J$的量子点中的非平衡电流涨落。在粒子-空穴对称的情况下,所得到的电流分布的累积量,表明自旋三重态和自旋单重态准粒子对形成在电流中由于洪德规则耦合,这些对增强电流的波动。在完全屏蔽的高自旋近藤极限中,Fano因子取由轨道简并度$M$确定的值$F_b = (9M+6)/ (5M+4)$。我们还研究了交叉之间的小和大的$J$限制在两个轨道的情况下M=2,使用数值重整化群的方法。
2012-06-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Ferromagnetic ferroelectricity due to the Kugel-Khomskii mechanism of the orbital ordering assisted by atomic Hund's second rule effects
基于Kugel-Khomskii机制,提出反铁轨道有序可诱导铁磁耦合并破缺反演对称性,从而设计铁磁铁电体;在VI$_3$中实现该机制,其轨道有序稳定铁磁-铁电基态,磁场可调控磁化倾斜并产生巨大电极化变化。
2024-05-28 cond-mat.str-el
Uncovering Non-Fermi-Liquid Behavior in Hund Metals: Conformal Field Theory Analysis of an SU(2)$\times$SU(3) Spin-Orbital Kondo Model
近几年来,Hund金属由于其非常规的超导性而引起了人们的关注,这种超导性被认为是源于正常态的非费米液体(NFL)性质。当用动力学平均场论研究Hund金属时,人们会得到一个自洽的“Hund杂质问题”,涉及一个具有非零Hund耦合的多轨道量子杂质与金属浴相互作用。如果它的自旋和轨道的自由度在不同的能量尺度,$T_\mathrm{sp} < T_\mathrm{orb}$筛选,中间的能量窗口是由一个新的NFL固定点,其性质尚未澄清。我们解决这个问题,通过提供一个典型的例子Hund杂质问题,涉及两个自旋和三个轨道自由度的分析解决方案。为此,我们将能够利用非阿贝尔对称性的数值重整化群的最新实现与阿弗莱克和路德维希的多通道近藤模型的共形场论(CFT)方法的推广相结合。我们详细地描述了近藤模型中Hund金属的NFL不动点,其中杂质形成了SU(2)$\times$ SU(3)自旋轨道多重态,调谐使得NFL能量窗口非常宽。杂质的自旋和轨道磁化率,然后表现出惊人的幂律行为,我们解释使用CFT参数。我们发现CFT预测和数值重整化群结果之间非常吻合。我们的主要物理结论是,自旋轨道分离的制度,其中轨道自由度已被屏蔽,但自旋自由度没有,功能异常强大的本地自旋起伏:杂质的磁化率增加$χ_\mathrm{sp}^\mathrm{imp} \sim ω^{-γ}$,与$γ> 1$。
2020-09-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
LiV2O4: Hund-Assisted Orbital-Selective Mottness
该研究用结合多种量子杂质求解器的从头算DMFT方法表明,LiV2O4的重质量和1–2 K低相干尺度源自邻近Hund辅助的轨道选择性Mott态。
2025-07-08 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Exchange-correlation potentials for multi-orbital quantum dots subject to generic density-density interactions and Hund's rule coupling
通过精确解的逆向工程,我们得到了双量子点在一般密度-密度相互作用和Hund规则耦合下的Hartree交换关联势。我们发现无处不在的步骤结构的HXC潜力,可以理解和来自稳定图的分析。我们进一步表明,一个通用的Hxc潜力可以分解成四个基本的潜力,这使得一个简单的参数化和铺平道路的建设Hxc潜力相互作用的多轨道系统。最后,我们采用我们的参数化的Hxc势的密度泛函理论计算的多轨道量子点,并找到良好的协议与精确的多体计算。
2020-08-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Orbital degeneracy, Hund's coupling, and band ferromagnetism: effective quantum parameter, suppression of quantum corrections, and enhanced stability
根据轨道简并度和Hund耦合,得到了带铁磁体的一个有效量子参数。类似于广义哈伯德模型的1/N和量子自旋系统的1/S,这个量子参数决定了对自旋刚度和自旋波能量的量子修正的强度。量子校正是通过将自能和顶点校正形式的相关效应纳入自旋旋转对称的方法中获得的,其中戈德斯通模式被显式地逐个顺序保留。结果表明,即使是一个相对较小的洪德耦合是相当有效的,在强烈抑制量子校正,特别是对于大N,导致强烈增强的铁磁态的稳定性。Hund耦合增强铁磁性的机制隐含地涉及晶格、维度、能带色散、光谱分布和能带填充效应的微妙相互作用。
2008-05-05 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Charge disproportionation and Hund's insulating behavior in a five-orbital Hubbard model applicable to $d^4$ perovskites
我们探讨了过渡金属钙钛矿与过渡金属阳离子的正式$d^4$占领,如高铁酸盐或锰氧化物的五轨道立方紧束缚模型中的电荷分离绝缘相的过渡。我们利用动力学平均场论得到了作为平均局部库仑排斥$U$和Hund耦合$J$的函数的相图.相图的主要结构如下从零带宽(原子)的限制,并表示高自旋和低自旋均匀和不均匀的电荷分离状态之间的竞争。这导致了两种不同的绝缘相:标准的均匀莫特绝缘体和不均匀的电荷极化绝缘体,最近也被称为洪德绝缘体。我们的特点的非常规性质,这猎犬的绝缘状态。我们的研究结果与以前的研究相一致的两个和三个轨道模型适用于孤立的$t_{2g}$和$e_g$子壳层,分别与低自旋/高自旋过渡的复杂性。我们还测试了一个有效的双轨道($e_g$ -只有)模型与无序$S=3/2$ $t_{2g}$核心自旋的适用性。我们的研究结果表明,在高自旋区域的相图的整体特征很好地描述了这个简化的双轨道模型,但也表现出显着的差异相比,完整的五轨道描述的光谱特征。
2021-10-25 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Stripe Charge Ordering in Triangular-Lattice Systems
利用数值方法研究了电子密度为5.5的三角晶格上t2 g轨道哈伯德模型的基态性质。出现了几种类型的顺磁相,但我们观察到的共同点是,一个或两个轨道中的三个轨道成为相关的,由于轨道排列的影响。结果表明,对于小的Hund耦合,由最近邻库仑相互作用稳定的电荷条纹由反铁磁/铁磁轨道链组成,而对于大的Hund耦合,由铁磁/反铁磁轨道链组成的条纹电荷有序化.
2005-08-18 cond-mat.str-el
Doped two orbital chains with strong Hund's rule couplings - ferromagnetism, spin gap, singlet and triplet pairings
用密度矩阵重整化群(DMRG)方法研究了含有可动$S=1/2$费米子和强铁磁(FM)Hund规则耦合稳定S=1自旋的双轨道链的不同掺杂模型.反铁磁(AF)和FM订单之间的竞争导致一个丰富的相图与一个狭窄的FM区域弱AF耦合和强烈增强的三重态配对相关。在轨道之间没有能级差的情况下,自旋能隙在掺杂时持续存在,而无能隙自旋激发是在存在能级差的情况下由巡回极化子之间的相互作用产生的。在电荷部门,我们发现占主导地位的单重配对相关性没有一个水平差,而在包含库仑排斥轨道之间或与水平差,电荷密度波(CDW)的相关性衰减最慢。对于所有模型,掺杂后的串关联函数保持有限。
2000-06-28 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Stability of a metallic state in the two-orbital Hubbard model
将动力学平均场论与精确对角化方法相结合,研究了双轨道哈伯德模型中半充满态的电子关联。我们系统地研究了带内和带间库仑相互作用以及Hund耦合的相互作用如何影响金属-绝缘体转变。结果发现,如果带内和带间库仑相互作用几乎相等,费米液体状态是稳定的,由于轨道波动相当大的相互作用,而系统立即驱动到莫特绝缘相远离这个条件。各向同性和各向异性Hund耦合的影响也得到解决。
2002-06-06 cond-mat.str-el
High-spin to low-spin and orbital polarization transitions in multiorbital Mott systems
我们在一个双轨道模型中研究了晶体场分裂和Hund耦合的相互作用,该模型捕捉了在e_g壳层中具有两个电子或空穴的系统的基本物理。我们使用单站点动态平均场论与最近开发的杂质求解器,这是能够访问强耦合和低温。轨道的填充和相边界的位置计算作为库仑排斥,交换耦合和晶体场分裂的函数。我们发现,Hund耦合可以驱动系统进入一个新的莫特绝缘相与消失的轨道磁化率。远离半填充,晶场分裂可以诱导轨道选择性莫特态。
2007-09-19 cond-mat.str-el
Variational Monte Carlo study of ferromagnetism in the two-orbital Hubbard model on a square lattice
为了理解轨道简并度对磁性的影响,特别是Hund规则耦合的影响,我们用变分Monte Carlo方法研究了正方晶格上的双轨道哈伯德模型。作为变分波函数,我们考虑了自旋和轨道交错有序态的Gutzwiller投影波函数。我们发现一个铁磁相与交错的轨道秩序周围的四分之一填充,即,电子数n=1,每个网站,和反铁磁相没有轨道秩序周围的半填充n=2。此外,我们还发现,在大的Hund规则耦合下,在一个宽的填充区域内,还存在另一个没有轨道序的铁磁相。这两个铁磁状态是金属除了四分之一填充。我们表明,轨道简并和强关联效应使铁磁态稳定。
2009-01-28 cond-mat.str-el
Effect of Hund coupling in the one-dimensional SU(4) Hubbard model
本文用重整化群和玻色化方法研究了Hund耦合扰动下的一维SU(4)哈伯德模型。无论库仑排斥的大小如何,自旋轨道扇区中总是存在谱隙。我们进一步区分两种性质不同的制度。在小的Hund耦合下,我们发现系统的对称性在低能量下动态地扩大到SU(4),并产生{ \it相干}自旋轨道激发。当电荷扇区没有带隙时,超导不稳定性被证明存在。在大的Hund耦合下,对称性不再扩大到SU(4),自旋扇区中的激发变为{ \it非相干}。此外,超导电性可以被抑制,有利于传统的电荷密度波状态。
2003-09-30 cond-mat.str-el
Orbital Selectivity in Hund's metals: The Iron Chalcogenides
我们发现,电子关联导致一个坏的金属状态的硫属化物FeSe和FeTe,尽管中间值的哈伯德排斥$U$和Hund的规则耦合$J$。准粒子重量$Z$作为相互作用项的函数的演化揭示了在$U \simeq$ 2.5 eV处的明显交叉。在弱耦合极限下,$Z$随$d$的变化而减小,超过交叉耦合后,它们对$U$的依赖性变弱,而对$J$的依赖性变强。即使通常轨道选择性莫特跃迁只发生在相对较大的$U$值时,也会出现$Z$的显著轨道依赖性。由于Hubbard $U$和Hund的$J$的联合作用,准粒子相干性的这种两阶段减少表明铁基超导体可以被称为Hund的相关金属。
2012-11-08 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Nature of the Doping-Driven Metal-Insulator Transition in Correlated Electron Systems with strong Hund's Exchange Coupling
研究了有限温度下具有Hund交换耦合的多轨道哈伯德模型中掺杂驱动的Mott金属-绝缘体相变。在单轨道哈伯德模型中,跃迁在动力学平均场论中是一阶的,有一个共存区域,在这个区域中两个解可以稳定。我们发现,在有限的洪德耦合的存在下,绝缘相连接到一个坏的金属相,这延伸到令人惊讶的大掺杂。虽然分数幂律行为的松原轴上的自能被发现在两侧的过渡,与冻结的本地时刻的制度发展只在分支连接到绝缘相。
2019-07-11 cond-mat.str-el
Quantum Monte Carlo study for multiorbital systems with preserved spin and orbital rotational symmetries
我们建议结合Trotter分解和Hund交换耦合的配分函数的一系列扩展在量子Monte Carlo(QMC)算法的多轨道系统,保持自旋和轨道旋转对称性。这使我们能够处理Hund的(自旋翻转和对跳跃)条款,这是很难在传统的QMC方法。为了证明这一点,我们首先应用该算法来研究双轨道哈伯德模型内的动力学平均场论(DMFT)的铁磁性。结果表明,Hund交换中SU(2)对称性的保持很重要,当对称性退化时,居里温度会被严重高估,正如人们经常做的那样,Ising(Z $_2$)。然后我们计算了$t_{2g}$光谱函数的Sr $_2$ RuO $_4$的三带DMFT计算与紧束缚参数取自适当的旋转对称性的局域密度近似。
2007-01-08 cond-mat.str-el
Rigorous symmetry adaptation of multiorbital rotationally invariant slave-boson theory with application to Hund's rules physics
由于希尔伯特空间的指数增长,晶格上的关联电子系统的理论被证明是非常复杂的。平均场方法提供了宝贵的洞察力时,自能有一个占主导地位的本地结构。此外,从广义多体表象中提取有效的低能理论是非常必要的。在这方面,旋转不变的从玻色子(RISB)的方法在其平均场公式,使通用的访问相关的晶格问题。然而,在其原始形式中,由于数值复杂性,RISB方法仅限于每个晶格位点约三个相关轨道。因此,我们提出了一个彻底的适应RISB理论的进步,适合于有效地处理多轨道哈伯德哈密顿完整的原子壳流形。它是用来研究有趣的问题,洪德的物理三,特别是五轨道流形上的相关晶格,包括晶体场条款以及自旋轨道相互作用。著名的Janus面现象,即在较小到中等的Hubbard $U$处相关性的加强,伴随着Mott跃迁向较大的$U$值的转变,对于五轨道问题具有更强的特征和更复杂的多重态分辨率。自旋轨道相互作用有效地降低了临界局域相互作用强度,削弱了Janus面行为。应用到铁硫族化物的现实挑战强调了这些材料中轨道自由度的微妙相互作用
2018-03-30 cond-mat.str-el
Electronic structure and magnetism of the Hund insulator CrI3
CrI 3是一种二维铁磁范德华材料,其电荷间隙为1.1-1.2 eV。本论文采用密度泛函理论和动力学平均场论研究了CrI 3的电子结构和磁性。我们的计算成功地再现了1.1 eV的电荷间隙的顺磁状态时,一个Hund耦合JH = 0.7 eV包括与现场哈伯德U = 5 eV。与此相反,与一个大的U值为8 eV和可忽略的Hund耦合JH,预测CrI 3是一个适度相关的金属在顺磁状态。我们得出结论,CrI 3是一个Mott-Hund绝缘体由于半填充配置的Cr 3d t2 g轨道。Cr 3d eg轨道被大约一个电子占据,这导致强烈的价涨落,使得Cr 3d轨道不能用单个状态来描述。此外,在有限的温度下,计算出的有序静态磁矩在铁磁状态是显着大于在R3相比在C2/m相。这一观察结果表明,从C2/m相到R3相的结构相变随着温度的降低是由铁磁自旋波动驱动的。
2022-04-14 cond-mat.str-el