Polarization-analyzed resonant inelastic x-ray scattering of the orbital excitations in KCuF3
我们报告了一个铜K-边共振非弹性X射线散射（RIXS）研究的轨道激发KCuF 3。通过对散射光子的偏振分析，我们发现eg轨道之间的激发和t2 g到eg轨道之间的激发具有明显的偏振依赖性。各自的激发的偏振依赖性解释的基础上的RIXS过程，产生观察激发的必要条件的对称性的唯象考虑。此外，我们表明，轨道激发在我们的实验分辨率是色散。
2010-08-12 cond-mat.str-el
Spin-Orbital Wave Excitations in Orbitally Degenerate Exchange Model with Multipolar Interactions
在多极有序状态，其中模型的第三阶段CeB 6的基本激发，通过广义Holstein-Primakoff形式主义的调查。当多极子之间的不同种类的最近邻交换相互作用是彼此可比的，轨道翻转激发表现出几乎一维的色散沿z轴。在相互作用的高度对称性下，由于基态的宏观简并性，零模出现。次近邻偶极-偶极相互作用稳定了CeB 6中第III相的磁序，提高了CeB 6的简并度，并导致了带隙激发谱。当八极-八极次近邻相互作用同时存在时，谱在Γ点和Z点出现软化。这些激发可以通过中子散射和超声测量来探测。
2001-04-16 cond-mat.str-el
Elementary Excitations in the Symmetric Spin--Orbital Model
利用球对称自洽方法分析了正方晶格上对称自旋轨道模型中可能的元激发类型。计算了激发光谱。研究了相应的关联函数随温度和模型参数的变化规律。绘制了示意性相图。结果表明，该系统的热力学性质主要由具有纠缠自旋和纠缠轨道自由度的元激发决定。
2014-09-01 cond-mat.str-el
Two-Spinon and Orbital Excitations of the Spin-Peierls System TiOCl
我们结合高分辨率的共振非弹性X射线散射与集群计算，利用最近推导出的有效磁散射算子分析的偏振，激发能，和动量依赖的激发光谱的低维量子磁体TiOCl在预期的轨道和磁激发的范围内（0 - 2.5 eV）。钛3d轨道激发产生完整的信息依赖于温度的晶体场分裂。在自旋Peierls阶段，我们观察到一个分散的两自旋子激发和估计的内部和内部的二聚体磁交换耦合从集群计算的比较。
2011-09-20 cond-mat.str-el
Elementary excitations of the symmetric spin-orbital model: The XY limit
一维，对称，自旋轨道模型的元激发研究通过研究两个各向异性版本的模型，纯XY和二聚XXZ的情况下，与分析和数值方法。虽然它们保持自旋和轨道自由度之间的对称性，这些模型允许一个简单和透明的图片的低-躺的激发：在纯XY的情况下，一个相分离发生在两个阶段之间的自由-费米子一样，无间隙的激发，而在二聚的情况下，低能量的有效哈密顿量减少到一维伊辛模型与有间隙的激发。在这两种情况下，所有的基本激发都涉及自旋和轨道自由度的同时翻转，这清楚地表明传统的平均场论已经崩溃。
1998-09-04 cond-mat.str-el
Orbital excitations in titanates
拉曼散射被用来观察明显的电子激发约230毫电子伏特-远高于双声子范围-在莫特绝缘体的LaTiO $_3$和YTiO $_3$。基于温度，偏振和光子能量的依赖性，模式被确定为轨道激发。所观察到的配置文件承担一个惊人的相似之处，磁拉曼模式的绝缘母体化合物的超导铜酸盐，表明一个意想不到的普遍性的过渡金属氧化物中的电子激发。
2005-03-04 cond-mat.str-el
Orbital excitations in LaMnO$_3$
我们研究最近观察到的轨道激发，轨道，并平等对待电子-电子相关性和晶格动力学。结果表明，轨道能量和色散由关联和晶格振动决定。电子-声子耦合导致了轨道谱函数中的卫星结构，系统的基元激发是具有轨道和声子特征的混合模。提出了最近在LaMnO $_3$拉曼散射实验中观察到的卫星结构实际上是声子谱函数中的轨道衍生卫星，是由声子-轨道相互作用引起的。
2001-07-27 cond-mat.str-el
Spin and orbital excitations in magnetic insulators with Jahn-Teller ions
研究了一个模型哈密顿量的元激发，该模型哈密顿量描述了简单的两重简并Hubbard哈密顿量与Hund规则耦合的低能行为。在平均场极限和两个网站的方法的相图揭示了丰富的各种相位的轨道和自旋自由度的顺序。我们发现，除了通常的自旋波（磁振子）也存在轨道波（轨道），最有趣的是，在一个完全铁磁耦合系统中，一个组合的自旋轨道激发，它可以被视为一个束缚态的磁振子和轨道。对于一个完全退化的系统的束缚态被发现是最低的躺在基本激发，无论是在一个和两个维度。最后，我们将我们的治疗几乎退化系统。这可以作为一个例子，轨道简并强关联电子系统中的基元激发通常具有自旋和轨道特性。
1998-02-13 cond-mat.str-el
Orbital excitations in CMR progenitor of LaMnO3 studied by resonant inelastic x-ray scattering
报道了有序锰氧化物LaMnO 3的共振非弹性X射线散射实验。当入射光子能量被调谐到Mn-K吸收边附近时，光谱在2.5eV、8 eV和11 eV处呈现出三种特征。8 eV和11 eV峰被认为是电荷转移型激发。另一方面，理论计算将2.5eV峰确定为跨越莫特能隙的轨道激发，即从具有d3 x2-r2和d3 y2-r2轨道特征的较低哈伯德带到具有dy 2-z2和dz 2-x2轨道特征的较高哈伯德带的电子激发。所观察到的弱色散和特征的方位角依赖性的这种新类型的激发很好地再现的理论，其中包括轨道简并和强电子相关。
2001-09-27 cond-mat.str-el
Spin and orbital excitation spectrum in the Kugel-Khomskii model
我们讨论了钙钛矿过渡金属氧化物的三维双轨道简并超交换模型中的自旋和轨道有序。我们专注于特定的点上的经典相图中的轨道简并解除量子效应排他。在这一点上，考虑到它们的相互作用的自旋和轨道激发的色散和阻尼计算。平均场序参量的相互作用修正被发现是小的。我们的结论是，准一维Neel自旋序伴随着均匀的d_{3z^2-r^2}型轨道序是稳定的量子涨落。
1997-10-08 cond-mat.str-el
Orbital and Spin Excitations in Cobalt Oxide
通过中子散射，我们已经确定了新的分支的磁激发的轨道活性CoO（TN=290 K）高达15 THz和温度从6 K到450 K。在六个单晶区中的（111）方向上获取数据。从温度和Q的依赖关系，我们已经确定了几个分支的磁激发。我们描述了一个模型的耦合轨道和自旋态的Co 2+受晶体场和四重态畸变。
2007-06-22 cond-mat.str-el
Photoemission spectra of LaMnO3 controlled by orbital excitations
我们调查的光谱功能的轨道有序铁磁平面的LaMnO $_3$中移动的一个洞，并表明，它依赖于严格的轨道排序的类型。虽然空穴不耦合到自旋激发，但它与$e_g$轨道（轨道子）的激发强烈相互作用，导致在轨道子能量标度上具有色散的新型准粒子，并且具有强烈增强的质量和减少的重量。因此，我们预测一个大的重新分配的频谱权重相对于局域密度近似（LDA）或LDA+U中发现的频带。
2001-04-25 cond-mat.str-el
Intrinsic coupling of orbital excitations to spin fluctuations in Mott insulators
我们展示了如何在强相关的氧化物，自旋和轨道的两个基本的自由度之间的一般和基本的不对称性，有非常深刻的影响的基本自旋和轨道激发。而磁振子在很大程度上保持不受影响，轨道成为固有的耦合与反铁磁和铁磁轨道有序基态的自旋轨道模型中的自旋波动。出现的复合轨道-磁振子模式在一维中再次分裂，在自旋子比轨道快的特殊区域中产生自旋-轨道分离。
2011-09-22 cond-mat.str-el
Dispersion of orbital excitations in 2D quantum antiferromagnets
我们将二维反铁磁和铁轨道基态中的轨道激发（轨道子）问题映射到二维反铁磁中的空穴问题上。轨道原来是耦合到磁振子，只能在一个强重整化的规模与磁激发打扮移动。我们发现，这导致一个色散关系，反映反铁磁背景的两个站点的单位细胞，在平均场近似和线性轨道波理论的基础上的预测相反。
2011-11-23 cond-mat.str-el
Damped orbital excitations in the titanates
研究了RTiO_3（其中R=La，Y，.）考虑了计算基于Ti离子t2 g轨道上电子的Kugel-Khomskii哈密顿量，并在轨道和自旋自由度之间的相互作用中使用自洽的微扰展开。后者被假定为有序的尼尔态，所带来的微妙的相互作用，不包括在库格尔-霍姆斯基哈密顿量。在我们的模型计算中，每个t2 g带被发现获得一个有限的，依赖于温度的色散，电梯的轨道简并。轨道激发被发现是沉重的阻尼在一个相当宽的频带。因此，它们在低温热力学中不作为激发的一个单独分支参与。
2003-02-10 cond-mat.str-el
Momentum dependence of orbital excitations in Mott-insulating titanates
高分辨率共振非弹性X射线散射已被用来确定莫特绝缘的LaTiO $_3$和YTiO $_3$在布里渊区的广泛范围内的轨道激发的动量依赖性。的数据进行了比较，在框架内的晶格驱动和superexchange驱动的轨道排序模型的计算。一个超交换模型，其中实验观察到的模式归因于两个轨道激发产生的数据的最佳描述。
2009-08-18 cond-mat.str-el
Unraveling the orbital physics in a canonical orbital system KCuF$_3$
我们探讨了在正则轨道系统KCuF $_3$中集体轨道激发的存在。利用Cu的$L_3$边共振非弹性X射线散射，我们证明了非色散的高能峰是由Cu的$^{2+}$ $dd$轨道激发引起的.这些高能量模式显示出良好的协议与{ \it从头计算的基础上的一个单一的集群，表明$dd$激发是高度本地化的量子化学计算。同时，低能激发呈现明显的色散。它们与Mueller Anneys计算的双自旋连续体非常匹配。局域化的$dd$激发和观察到的强色散磁激发表明，轨道色散低于分辨率检测限。我们的结果与KCuF $_3$中强的{ \it local} Jahn-Teller效应一致，该效应主要驱动轨道有序化。
2021-03-20 cond-mat.str-el
Molecular orbital excitations in cuprates
我们报告的共振非弹性x射线散射研究的电子激发在各种各样的铜酸盐化合物。具体来说，我们专注于电荷转移型激发的电子从成键分子轨道的反键分子轨道中的铜氧plaquette。激发能和色散量都随着铜氧键长的减小而显著增加。我们还发现，估计的跳跃积分的键长依赖性t_pd是远远强于预期的紧束缚理论。
2004-07-07 cond-mat.str-el
Fractionalization, entanglement, and separation: understanding the collective excitations in a spin-orbital chain
采用解析和数值相结合的方法，研究了晶体场作用下自旋轨道链的集体自旋和轨道激发。无论晶体场强度如何，这些激发都可以用分数化的费米子来描述。分馏现象持续存在，并与自旋链的情况形成鲜明对比，在自旋链中，分馏的自旋子不能单独观察到，而是被限制在强磁场中形成磁振子。在自旋-轨道链中，每一个分数准粒子都携带自旋和轨道量子数，并且这两个变量总是纠缠在集体激发中。我们的结果进一步表明，最近报道的分离现象发生时，晶体场完全覆盖的轨道自由度。然而，在这种情况下，自旋和轨道动力学的解耦仅仅是因为自旋和轨道量子数的重新定义。
2015-03-20 cond-mat.str-el
Optical study of orbital excitations in transition-metal oxides
本文用光谱学方法研究了一系列过渡金属化合物的轨道激发。我们的目的是确定签名的集体轨道激发主要是本地晶体场激发的实验和理论结果进行比较。为此，我们研究了TiOCl，RTiO_3（R=La，Sm，Y），LaMnO_3，Y_2BaNiO_5，CaCu_2O_3和K_4Cu_4OCl_（10），范围从早到晚过渡金属离子，从t_2g到e_g系统，包括系统中的交换耦合主要是三维，一维或零维。除了LaMnO3，我们发现在所有的化合物的轨道激发。我们讨论了轨道波动（占主导地位的交换耦合）和晶体场分裂（占主导地位的耦合到晶格）之间的竞争。比较我们的实验结果与组态相互作用集群计算一般产生良好的协议，表明耦合到晶格是重要的定量描述这些化合物中的轨道激发。然而，集体轨道模式对光学电导率的贡献的详细理论预测（例如，线形或偏振依赖性）来决定低能量下轨道涨落的可能贡献，特别是在RTiO3中约0.25eV的轨道激发的情况下。进一步的计算需要考虑到轨道之间的交换相互作用和晶格的耦合在平等的基础上。
2005-06-24 cond-mat.str-el
Charge and orbital excitations in Li2CuO2
用共振非弹性X射线散射研究了Li_2CuO_2中的电子激发。在我们的测量中观察到三个激发，这表明对动量转移的依赖性很小。在~2.1 eV处的最低能量激发是无色散的，并且归因于局部化的d-d轨道激发。我们还观察到两个激发在~5.4 eV和~7.6 eV，我们分配到电荷转移激发。这些高能量的激发也是沿铜-氧链方向无色散的。然而，在每种情况下，我们观察到一个小的能量分散沿垂直于铜-氧带的方向，这表明在这个系统中的一个显着的链间耦合。我们还讨论了铁磁最近邻链内耦合对电荷激发谱的可能影响。
2003-04-22 cond-mat.str-el
Magnetic field dependence of excitations near spin-orbital quantum criticality
尖晶石FeSc $_2$ S $_4$被提出来实现近临界自旋轨道单重态（SOS），其中纠缠的自旋和轨道矩在自旋和轨道阶的边缘上的全局单重态中波动。在这里，我们报告粉末非弹性中子散射测量，观察磁激发的全带宽，我们发现，自旋轨道三体激发的SOS状态可以捕获以及在零和应用磁场高达8.5 T的频谱的关键方面。所观察到的低能量谱权重的移位，以更高的能量时，增加施加的字段自然地解释了纠缠的自旋轨道特性的磁状态，一种行为，这是在强烈的对比，只有自旋单态基态系统，其中自旋间隙减少时，增加施加的字段。
2017-02-16 cond-mat.str-el
Magnetic excitations of spin and orbital moments in cobalt oxide
用中子散射方法研究了具有未淬灭轨道角动量的反铁磁体CoO的磁性和声子激发。能量扫描的结果在几个布里渊区（HHL）平面的能量转移到16太赫兹。测量在反铁磁有序状态下在6 K（远低于TN~290 K）以及在顺磁状态下在450 K进行。几个磁激发模式被确定从它们的强度依赖于波矢和温度。在洪德规则模型中，激发对应于耦合轨道和自旋自由度的波动，其带宽由电子超交换控制。不同的<111>有序畴在每个波矢转移处产生几个磁峰。
2010-03-22 cond-mat.str-el
Theory of Raman and Resonant Inelastic X-ray Scattering from Collective Orbital Excitations in YTiO$_3$
我们提出了两种不同的理论拉曼散射和共振非弹性X射线散射（RIXS）在低温铁磁相的YTiO $_3$，并比较这与现有的实验数据。对于轨道基态和轨道激发的描述，我们考虑两个模型对应于两个理论极限：一个是$t_{2g}$轨道是简并的，另一个是强晶格畸变分裂它们。在前一个模型中，轨道通过超交换相互作用。由此产生的超交换哈密顿量产生一个轨道有序的基态与集体轨道激发在它的顶部-轨道。另一方面，在轨道晶格模型中，畸变导致晶体场能级之间的局部DD-跃迁。相应地，确定拉曼和RIXS的线型和强度的轨道响应函数是合作或单离子字符。我们发现，超交换模型产生的理论拉曼光谱和RIXS光谱非常适合的实验数据。
2009-12-14 cond-mat.str-el
Spin-Orbit-Induced Orbital Excitations in Sr2RuO4 and Ca2RuO4: A Resonant Inelastic X-ray Scattering Study
利用高分辨率的氧K边共振非弹性X射线散射（RIXS）研究了Ca_2 RuO_4和Sr_2 RuO_4的轨道激发。结合线性二色性X射线吸收光谱，钌4d-轨道占领和激发探测通过它们与氧的p-轨道的杂化。这些结果是在考虑晶场分裂和自旋轨道耦合λ_{so}=200~meV的极小模型内描述的。讨论了自旋-轨道相互作用对电子结构的影响以及对（Ca，Sr）_2RuO_4的Mott和超导基态的意义。
2015-04-07 cond-mat.str-el
Orbital-Exchange and Fractional Quantum Number Excitations in an f-electron Metal Yb$_2$Pt$_2$Pb
奇异的量子态和分馏的磁激发，如一维链中的自旋子，通常被认为属于自旋为1/2的3d过渡金属系统的领域。我们对4f电子金属Yb $_2$ Pt $_2$ Pb的中子散射实验推翻了这一常识。我们观察到宽磁连续谱仅在一个方向上分散，这表明基本激发是携带分数自旋-1/2的自旋子。这些自旋是各向异性的、轨道主导的Yb矩的量子动力学，因此这些有效的量子自旋是编码电子轨道的涌现变量。它们不寻常的起源的独特胎记是，只有纵向自旋波动是可测量的，而横向激发，如自旋波几乎是不可见的磁中子散射。这些轨道自旋子的增殖剥夺了电子的轨道身份，因此我们在这里报告了一种新的电子分馏现象，电荷轨道分离。
2016-06-04 cond-mat.str-el
Measurement of the spectral line shapes for orbital excitations in the Mott insulator CoO using high-resolution resonant inelastic x-ray scattering
我们建立了莫特绝缘体CoO的共振非弹性X射线散射轨道激发的谱线形状。改进的实验能量分辨率显示，在基于第一原理的原子多重态模型中，谱线的形状与预期有着显著的不同。扩展的理论模拟进行，以确定潜在的物理起源，其中包括一个明显的热尾让人想起反斯托克斯散射的能量增益侧的激发，和一个重要的贡献，从原子间多体动力学的能量损失侧的激发。
2014-01-11 cond-mat.str-el
Spin-Orbital Excitations in Ca$_{2}$RuO$_4$ Revealed by Resonant Inelastic X-ray Scattering
强关联绝缘体Ca $_{2}$ RuO $_4$被认为是自旋轨道物理和带莫特绝缘相的典型实现，其特征在于带和莫特间隙的轨道选择性共存。利用高分辨氧$K$边缘共振非弹性X射线散射研究了Ca $_{2}$ RuO $_4$的反铁磁Mott绝缘态.一组低能量（$\sim$ 80和400毫电子伏）和高能量（$\sim$ 1.3和2.2 eV）的激发，显示出强烈的入射光的偏振依赖。我们的结果强烈支持自旋轨道耦合带莫特的情况下，并详细探讨其奇异激发的性质。在理论模型的指导下，我们将低能激发解释为复合自旋轨道激发的结果。它们的性质揭示了带莫特方案中晶体场分裂和自旋轨道耦合的复杂相互作用。高能量激发对应于原子内的单重态-三重态跃迁，其能级由Hund耦合设定。我们的研究结果给出了带莫特绝缘体Ca $_{2}$ RuO $_4$中自旋和轨道激发的统一图象.
2018-02-08 cond-mat.str-el
Singlet-triplet excitations and long range entanglement in the spin-orbital liquid candidate FeSc2S4
自旋轨道液体（SOL）FeSc $_2$ S $_4$的理论模型已经预测其非常接近将自旋轨道液相与长程有序磁相分离的量子临界点。在这里，我们研究磁激发的FeSc $_2$ S $_4$通过时域太赫兹光谱下施加的磁场。在低温下出现的激发，我们归因于从SOL基态的单重态-三重态激发。作为施加的磁场的函数，观察到这种激发的三倍分裂。由于在反转对称的纯自旋系统中，单重态-三重态激发是被禁止的，我们的结果证明了自旋-轨道纠缠单重态基态的非平凡性。使用实验获得的参数，我们比较现有的理论模型，以确定FeSc $_2$ S $_4$的接近量子临界点。在这些模型的上下文中，我们估计的特征长度的单重关联是$ξ/ (\textbf{a}/2) \approx 8.2$（其中$\textbf{a}/2$是最近的邻居晶格常数），建立FeSc $_2$ S $_4$作为一个溶胶与长程纠缠。
2016-09-06 cond-mat.str-el
Low-energy V t2g orbital excitations in NdVO3
用共振非弹性软X射线散射方法研究了NdVO_3、YVO_3的电子结构与样品温度的关系。大多数观察到的光谱特征是在良好的协议与原子晶体场多重态模型。然而，在~0.4 eV处观察到一个低能量特征，这不能用晶体场参数来解释。该特征的共振行为将其确立为由于V t2 g状态的激发。此外，这一功能表现出很强的样品温度依赖性，达到最大强度的轨道有序相的NdVO 3，在低温下被抑制之前。这种行为表明，这一特征的起源是集体轨道激发，即双轨道。
2014-11-17 cond-mat.str-el
Spin-orbital excitation continuum and anomalous electron-phonon interaction in the Mott insulator LaTiO$_3$
拉曼散射实验化学计量，莫特绝缘的LaTiO $_3$在很宽的激发能范围内揭示了一个广泛的电子连续，这是在顺磁状态下的特征，但发展的$\sim 800$ cm $^{-1}$的差距后，冷却到Néel温度$T_N = 146$ K。在反铁磁状态下，由于自旋和轨道激发，能隙以下的光谱权重被转移到定义明确的光谱特征。低能声子表现出明显的Fano异常，表明与$T > T_N$的电子系统的强相互作用，但成为尖锐和对称的$T < T_N$。电子的连续性和显着的重整化的声子寿命的开始磁秩序是非常不寻常的莫特绝缘体，并表明液体之间的自旋和轨道的相关性。
2015-09-17 cond-mat.str-el
Ordering and Excitation in Orbital Compass Model on a Checkerboard Lattice
研究了棋盘格点上的轨道罗盘模型，其中轨道自由度用赝自旋算符表示。竞争产生于沿垂直/水平键的伪自旋的$z$分量的伊辛相互作用和沿对角键的$x$分量的伊辛相互作用。利用几种解析方法和数值模拟分析了经典和量子罗盘模型。在两个伊辛相互作用相互竞争的完全阻挫点处，宏观数量的轨道构型在经典基态中简并。这种简并性被热涨落和量子涨落解除，并且实现了伪自旋的$z$分量的交错长程序。由于键依赖伊辛相互作用之间的竞争，出现了这种顺序的三临界点。几何挫折激励动力学的作用进行了研究。
2012-03-16 cond-mat.str-el
Effect of strain-induced orbital splitting on the magnetic excitations in undoped cuprates
我们调查的磁激发鉴于最近的报告表明，自旋波能量可能表现出显着的依赖于平面应变的La $_2$ CuO $_4$薄膜。正如我们所发现的，依赖性的本质可以在基于$d_{x^2-y^2}$和$d_{3z^2-r^2}$轨道的双轨道模型中自然地解释。特别地，当$d_{x^2-y^2}$和$d_{3z^2-r^2}$轨道之间的轨道分裂能量随着压缩应变而增加时，带边界自旋波能量硬化。然而，硬化仅持续到轨道分裂达到$\sim$ 2 eV，超过该值没有显著变化。区界自旋波能量的行为被解释的程度之间的杂交的交换分裂$d_{x^2-y^2}$带，这是近一半填充和$d_{3z^2-r^2}$带。还讨论了轨道间跃迁引起的二级反铁磁超交换过程的作用。
2020-12-03 cond-mat.str-el
Dynamical Properties of Spin-Orbital Chains in a Magnetic Field
利用最近发展起来的动力学密度矩阵重整化群方法，研究了磁场中一维自旋轨道模型的激发谱。该方法是采用链与多达80个网站，并检查测试情况下，如自旋1/2反铁磁海森堡链，其中的激发光谱是已知的正是从贝特Anglerus。在自旋轨道链中，特征动力学响应强烈地依赖于模型参数和所施加的磁场。自旋和轨道自由度之间的耦合被发现在有限的磁化强度的影响inaccination。在只有大量自旋和轨道激发的相图区域，需要有限场来克服自旋能隙。一个无公度的轨道模式被发现成为无质量的部分自旋极化制度，表明两个自由度之间的强耦合。在临界区与三个基本的无隙激发，一个突出的粒子-空穴激发观察到在较高的能量，促进了双二次项的模型哈密顿的自旋轨道链。
2000-06-04 cond-mat.str-el
Optical evidence of quantum rotor orbital excitations in orthorhombic manganites
在具有Jahn-Teller（JT）离子（例如Mn 3+或Cu 2+）的磁性化合物中，电子或空穴轨道的有序化与协同晶格畸变相关联。在那里，JT效应的作用，虽然被广泛认可，仍然是难以捉摸的基态属性。我们建议，在这些材料中，存在基本的激发，其能谱描述的总角动量本征态和量子化的量子转子中发现的JT中心。我们观察到的功能源自这些激发在一个模型化合物LaMnO 3的光谱使用椭圆偏振技术。它们清楚地出现作为窄边带伴随的JT分裂轨道之间的电子跃迁相邻的Mn 3+离子，强烈的各向异性自旋相关性的影响。我们提出了这些结果与新的实验数据的光致发光及其动力学发现在LaMnO 3，这意味着存在的量子转子轨道激发的椭圆偏振提供额外的支持。我们注意到，发现的量子转子的元激发可能在这些材料掺杂后观察到的许多不寻常的性质中发挥重要作用，例如高温超导性和巨磁阻。
2014-07-06 cond-mat.str-el
Orbital Order Instability and Orbital Excitations in Degenerate Itinerant Electron Systems
本文提出了轨道简并巡游电子系统的轨道有序理论。在提出轨道有序或轨道密度波有序的不稳定性判据后，我们发现铁轨道有序相的轨道和自旋轨道集体激发谱呈现有限能隙。异常的电子能谱中表现出的角度分辨光电子能谱（ARPES）和轨道占据的共振X射线散射（RXS）强度也提出了轨道有序相。
2006-05-15 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Orbital superexchange and crystal field simultaneously at play in YVO3: resonant inelastic x-ray scattering at the V L edge and the O K edge
我们报告的观察YVO 3的轨道激发的共振非弹性X射线散射（RIXS）的能量在整个钒L3和氧K吸收边。由于出色的实验分辨率，我们能够解决在0.1-0.2 eV，1.07 eV和1.28 eV的t2 g内激发，从t2 g到eg水平的最低激发在1.86 eV，并进一步激发高于2.2 eV。对于0.1-0.2 eV的t2 g内激发，RIXS峰显示出作为温度的函数的10-40 meV量级的小位移和作为转移动量q的函数的约13-20 meV量级的小位移||a.我们认为，后者反映了有限的轨道激发分散。对于调整到氧K边缘的入射能量，RIXS对位间激发更敏感。我们观察到Mott-Hubbard间隙的激发，并在0.4 eV处发现了一个额外的特征，我们将其归因于双轨道散射，即，相邻位置之间的轨道交换。总之，这些结果表明，超交换相互作用和耦合到晶格是重要的定量理解的YVO 3的轨道激发。
2013-07-23 cond-mat.str-el
Ultrafast nematic-orbital excitation in FeSe
电子自旋相是一种非常规的物质状态，它自发地打破了电子的旋转对称性。在铁磷属元素化物/硫属元素化物和铜酸盐中，有序和涨落被认为在超导性中具有尚未证实的作用。然而，大多数研究都是在热平衡下进行的，在这种情况下，动力学性质和激发可以通过与晶格的耦合来掩盖。本文利用飞秒光脉冲对FeSe中的电子有序进行微扰。通过时间、能量、动量和轨道分辨的光电子能谱，我们探测到电子向列性的超快动力学。在强激发区，通过对费米面各向异性的观察，我们发现向列性很快消失，随后出现大阻尼振荡。这种短寿命的向列性振荡似乎与Fe 3dxz和dyz轨道的不平衡有关。这些现象显示出作为泵浦能量密度的函数的临界行为。我们的实时观测揭示了电子的非线性激发的本质，它立即与底层晶格解耦。
2019-05-18 cond-mat.str-el
Magnetic excitations in a three-orbital model for the strongly spin-orbit coupled iridates: Effect of mixing between the J=1/2 and 3/2 sectors
本文提出了一种研究层状钙钛矿铱酸盐中自旋波激发的三轨道模型方法，它提供了磁激发和电子能带结构的统一描述。计算出的自旋波色散与现实的三带参数是非常好的协议与RIXS数据的铱酸盐，包括强AF区边界色散的单层化合物$\rm Sr_2 Ir O_4$和大的各向异性间隙的双层化合物$\rm Sr_3 Ir_2 O_7$。RIXS自旋波数据显示，提供的证据之间的J=1/2和3/2部门在这两种化合物的混合。
2016-12-26 cond-mat.str-el
Theory of excitations and dielectric response at a spin-orbital quantum critical point
尽管在铁位上具有局部自旋$2$矩和$45K$的居里-外斯温度，但A位尖晶石FeSc $_2$ S $_4$在低至50 mK时不磁性有序。Chen和Balents先前的理论工作以“$J_2$ - $λ$“模型的形式对这一观察结果进行了解释，该模型将FeSc $_2$ S $_4$置于量子相变无序侧的量子临界点附近，该相变介于Néel有序相和自旋和轨道纠缠的“自旋-轨道液体”之间，从而淬灭磁化。我们对$J_2$ - $λ$模型的光学性质进行了新的理论研究，包括准粒子激发的色散关系的计算和对电场的集体响应形式.我们认为，后者直接探测低能量激发连续特征的量子临界性，我们的结果加强了该模型与实验的一致性。
2015-07-21 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 magnetic excitations in the spin-orbital Mott insulator Sr$_2$IrO$_4$
我们报告了一个高场电子自旋共振研究在亚太赫兹频率域的单晶Sr $_2$ IrO $_4$已被提出作为一个典型的自旋轨道莫特绝缘体。在反铁磁（AFM）有序状态与非共线自旋结构发生在这种材料在$T_{\rm N} \approx 240$ K，我们观察到的“低”频率模式由于旋进的弱铁磁力矩所产生的自旋倾斜，和“高”频率模式由于旋进的AFM亚晶格。令人惊讶的是，原子力显微镜激发的能隙似乎是非常小的，总计只有0.83毫电子伏。这表明，尽管在基态的自旋轨道纠缠，但相互作用的Ir $^{4+}$有效自旋的海森堡动力学相当各向同性。
2014-03-20 cond-mat.str-el
Charge-orbital-lattice coupling effects in the dd-excitation profile of one dimensional cuprates
我们确定DD-激发准一维化合物钙$_2$ Y $_2$铜$_5$ O $_{10}$使用共振非弹性X射线散射。通过调整整个铜L $_3$ -边缘，我们观察到的DD-峰位置作为入射光子能量的函数的突变。这一观察结果表明，系统的高能量激发态与低能量自由度的轨道特定耦合。与该化合物中的其他测量结果一致的电子-晶格耦合的Franck-Condon处理再现了这些位移，解释了高斯线型，并突出了高能d流形中的电荷轨道晶格重整化。
2013-12-10 cond-mat.str-el
Microscopic Analysis of Resonant Inelastic X-Ray Scattering in Orbital-Ordered KCuF3
我们分析了共振非弹性X射线散射（RIXS）在一个典型的轨道有序化合物KCuF 3的基础上的Cu K边缘的微观理论。光谱形状和它的偏振方向和光子的动量转移的依赖性解释一致的实验数据在我们的微观计算。根据我们的微观轨道分辨分析，高能谱权（5 eV以上）来自与Cu-dγ轨道相关的电荷转移激发，而低能谱权（2 eV以下）来自5个Cu-d轨道中的d-d轨道激发。我们具体分配的RIXS权重微观轨道激发过程，超越了以前的唯象分配的基础上的对称性。
2014-06-19 cond-mat.str-el
Strong coupling theory of spin and orbital excitations in Sr2IrO4
本文从局域电子象上研究了5d过渡金属氧化物Sr_2IrO_4的低激发态。我们发现Hund耦合和自旋-轨道相互作用导致交换各向异性，从而导致自旋波带隙。引入作用在Ir原子Kramers二重态上的同位旋算符，从正方晶格中的t_{2g}轨道的多轨道Hubbard模型导出了有效自旋哈密顿量.通过将自旋算符按玻色子算符展开到1/S的最低阶，引入了玻色子算符的反常型格林函数，并求解了这些格林函数的耦合运动方程。两种模式被发现出现略有不同的能量，在各向同性海森堡模型中的自旋波。在$Γ$点，一种模式具有零激发能，而另一种模式具有有限能量。它们在M点具有相同的激发能，但在X点仍具有不同的能量。
2013-08-26 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
Local Spin Excitations Mediate Quasiparticle Breakdown in the Orbital-Selective Mott Phase
Inner Mongolia University（内蒙古大学）；Yunnan Normal University（云南师范大学）；Rutgers University（罗格斯大学）
该研究通过动力学平均场理论分析两带哈伯德模型，发现洪德耦合产生的局域自旋激发是轨道选择莫特相中准粒子崩溃的基本机制，移除洪德耦合的相关分量可恢复准粒子相干行为。
2026-08-07 cond-mat.str-el
Von Neumann Entropy Spectra and Entangled Excitations in Spin-Orbital Models
我们考虑了一维自旋轨道模型的低能激发，其中包括自旋波，轨道波，和联合自旋轨道激发。在后者中，我们确定强烈纠缠的自旋轨道束缚态出现在冯诺伊曼熵（vNE）的光谱函数在这项工作中介绍的峰值。束缚态的强纠缠表现为vNE随系统尺寸的普遍对数标度，而其他自旋轨道激发的vNE饱和。我们建议，自旋-轨道纠缠可以通过使用共振非弹性X射线散射测量动态自旋-轨道相关性进行实验探索，其中与核心空穴相关的强自旋-轨道耦合起作用。
2012-06-04 cond-mat.str-el quant-ph
Excitations and relaxation dynamics in multiferroic GeV4S8 studied by THz and dielectric spectroscopy
我们报道了多铁性GeV_4S_8的太赫兹时域光谱，它在30.5 K时经历了Jahn-Teller跃迁的轨道有序，在14.6 K以下表现出反铁磁有序。在音频和射频的介电实验的太赫兹实验的补充。我们确定了一个低洼的激发接近15 cm-1，这是只有弱的温度依赖性，可能对应于分子激发的V4集群的电子能级方案内。此外，我们检测到复杂的温度依赖性行为的一个低洼的声子激发，密切相关的轨道驱动的铁电性的发病。在高温立方相，这是顺磁性和轨道无序，这种激发是弛豫字符，成为一个过阻尼洛伦兹模式的轨道有序相以下的Jahn-Teller转变，并最终出现在定义良好的声子激发的反铁磁状态。复介电常数的实部和虚部的突变表明轨道有序通过具有强一阶特征的结构相变出现，并且反铁磁有序的开始伴随着显著的结构变化，这也是一阶特征。介电谱文件，在低频率下，显着的偶极弛豫存在于轨道有序，顺磁相。与密切相关的GaV 4S 8相反，这种弛豫动力学最有可能反映了轨道和极性波动的耦合，似乎与太赫兹制度中检测到的动态过程无关。
2017-05-19 cond-mat.str-el
Spin and Orbital Characters of Excitations in Iron Arsenide Superconductors Revealed by Simulated Fe L-Edge RIXS
在五带巡游模型的基础上，我们从理论上研究了砷化铁超导体母态中与自旋自由度耦合的轨道激发。计算的Fe $L_3$ -边缘共振非弹性X射线散射（RIXS）光谱揭示了涉及几个特定轨道的自旋翻转激发的存在。在实验中可以看到主要由单个轨道分量组成的磁振子激发，尽管它的光谱权重小于自旋翻转的轨道间高能激发。详细的偏振和动量依赖关系也进行了讨论与预测的实验。
2011-08-03 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Vibronic Excitation Dynamics in Orbitally Degenerate Correlated Electron System
研究了轨道简并关联系统中的轨道-晶格耦合激发动力学。我们提出了一个理论框架，其中本地振动激发和超交换型站点间的相互作用处理在平等的基础上。我们推广的自旋波近似，以便考虑到本地振动态。该方法适用于从弱到强的Jahn-Teller耦合量级。两种特征激发模式共存;低能量色散模式和高能量多峰模式。这些被确定为集体振动模式，和Flanck-Condon激发在一个单一的Jahn-Teller中心修改的站点间的相互作用，分别。目前的形式主义涵盖在几个轨道晶格耦合系统的振动动力学。
2013-08-19 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Theory of Orbital Excitation and Resonant Inelastic X-ray Scattering in Manganites
从理论上研究了有序锰氧化物中的集体轨道激发--轨道波，静态自旋结构通过自旋自由度与轨道自由度的耦合影响轨道波的色散关系。作为探测色散关系的一种探针，我们提出了两种利用共振非弹性X射线散射的可能方法。给出了轨道波散射的跃迁几率公式，计算了几种轨道和自旋结构下结构因子的动量和偏振依赖关系。本文还讨论了L边情形下的弹性X射线散射对轨道有序性的观察。
1998-12-02 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Resonant Inelastic X-ray Scattering from Charge and Orbital Excitations in Manganites
提出了一种研究有序锰氧化物电子激发的共振非弹性X射线散射理论。Mn 3d电子的电荷和轨道激发是由中间散射态的库仑相互作用引起的。散射截面由Liouville算子方法来表示，其中激励的局部性和巡回性在同等基础上被考虑。结果，截面由与局部校正相关的电荷和轨道关联函数表示。数值计算了作为X射线动量和偏振函数的RIXS谱。通过计算，我们认为RIXS为研究具有轨道简并的关联电子系统中的独特电子激发提供了一个很好的机会。
2000-12-19 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Excitation spectrum and magnetic field effects in a quantum critical spin-orbital system:FeSc$_2$S$_4$
轨道简并的A位尖晶石化合物FeSc2S4已被实验确定为“自旋轨道液体”，具有强烈的自旋和轨道波动。假设第二近邻自旋交换J2是主要的，我们在最近的理论研究中论证了[Chen等人，物理修订版信函102，096406（2009）]，FeSc2S4处于由自旋轨道耦合驱动的局部"自旋轨道单线态“，接近量子临界点，其将"自旋轨道单线态”相与磁性和轨道有序相分离。在本文中，我们进一步完善和发展这一理论的FeSc2S4。首先，我们表明，包含一个小的第一邻居交换J1诱导量子临界点附近的一个狭窄的区域的无公度相位。接下来，我们推导出在外部磁场B的存在下的相图，并表明，后者抑制了有序相。最后，我们计算了磁场相关的动态磁化率$χ(k, ω; B)$，从中我们提取了各种物理量。对实验结果进行了比较，并提出了建议.
2009-07-09 cond-mat.str-el
