Ferroelectric Control of Metal-Insulator Transition
我们提出了一种基于第一性原理计算的控制一种钙钛矿材料在其与另一种铁电材料的界面处的金属-绝缘体转变的方法。其工作原理是通过铁电极化调整氧八面体的旋转，可以调制这种钙钛矿中的超交换相互作用。我们设计了一种三色超晶格（BiFeO $_3$）$_N$/LaNiO $_3$ /LaTiO $_3$，其中BiFeO $_3$层是铁电层，LaNiO $_3$层是电子结构要被调谐的层，LaTiO $_3$层被插入以增强反转不对称性。通过反转该结构中的铁电极化，由于Ni $e_g$轨道的晶场分裂和Ni面内$e_g$轨道的带宽的改变，存在LaNiO $_3$层的金属-绝缘体转变。人们期望通过设计界面结构来实现更多材料的金属相变。
2015-12-30 cond-mat.mtrl-sci
Oxygen vacancy formation and electronic reconstruction in strained LaNiO$_3$ and LaNiO$_3$/LaAlO$_3$ superlattices
利用密度泛函理论（DFT）+U方法研究了应变LaNiO 3和（LaNiO 3）$_1$ /（LaAlO 3）$_1$（001）超晶格中氧空位的形成及其对电子和磁性结构的影响。对于体LaNiO 3，我们发现，外延应变诱导的氧空位形成能量的实质性各向异性。特别是，拉伸应变促进了顶端氧的选择性还原，这可以解释为什么最近观察到的无限层镍酸盐的超导性仅限于应变膜。对于（LaNiO 3）$_1$ /（LaAlO 3）$_1$（001）超晶格，模拟结果表明，NiO 2层最容易形成空位，而AlO 2层通常表现出最高的空位形成能。减少是一贯吸热，并确定了一个很大程度上排斥空位-空位相互作用的空位浓度的函数。释放的电子被容纳在NiO 2层中，减少了70%的空位形成能量的AlO 2层相对于散装LaAlO 3。通过在拉伸应变下改变NiO 2层中的空位浓度从0%到8.3%，我们观察到从局部的位置-取向的未预期的转变。（0.5%）到离域（2.1%）的电荷调节，尽管半填充的多数自旋Ni $e_g$歧管，但重入位反离子化导致金属到绝缘体的转变（4.2%），最后是磁性相变（8.3%）。虽然高达0.5 eV的带隙在4.2%的压缩应变下打开，但对于拉伸应变或该系统是金属的，这与无缺陷的超晶格形成鲜明对比。该系统中的氧空位引起的电子重建和结构修改的强烈相互作用突出了明确的超晶胞处理的关键作用，并阐明了人工过渡金属氧化物中…
2022-06-22 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Assessing the correlated electronic structure of lanthanum nickelates
采用第一性原理多体方法，结合密度泛函理论、自相互作用修正和动力学平均场理论，研究了镍氧化物系列化合物LaNiO $_3$（formal Ni $(d^7)$）、LaPDMATHABMO NiO $_4$（formal Ni $(d^8)$）和LaNiO $_2$（formal Ni $(d^9)$）.这些不同的镍酸盐的特性，在良好的协议与现有的实验数据，揭示通过采用一个化合物独立的选择当地的库仑相互作用。在$\{d_{z^2},d_{x^2-y^2}\}$类的低能量主导的Ni-$e_g$扇区内的二分法随着Ni $(3d)$在整个系列中填充的增长而上升。介绍了一种用于自旋极化计算的中间耦合方案，该方案导致无限层化合物LaNiO $_2$的Ni有序矩非常弱，与鲁棒矩系统La $_2$ NiO $_4$形成对比.
2021-11-24 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
A laser-ARPES study of LaNiO3 thin films grown by sputter deposition
相关过渡金属氧化物LaNiO $_3$的薄膜在其厚度减小到几个晶胞时经历金属-绝缘体转变。在这里，我们使用角分辨光电子能谱研究的电子结构的演变在一系列的外延LaNiO $_3$膜的厚度范围从19到2 μ C的过渡。通过RF磁控溅射原位生长。我们的数据显示，当厚度减小到5 μ c以下时，电子平均自由程强烈减小。这防止了系统变成电子二维，正如我们实验中看到的费米表面基本不变所证实的那样。在绝缘态下，我们观察到相干准粒子峰的强抑制，但没有明显的能隙。这些特征类似于以前观察到的绝缘状态的NdNiO $_3$。
2020-02-06 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
cRPA calculation of on-site and nearest neighbor Coulomb interaction of $LaNiO_2$
本文采用约束随机相近似方法，对体相$LaNiO_{2}$中Ni的$d$轨道的在位和最近邻库仑相互作用强度进行了第一性原理计算。当考虑频率依赖的$U(ω)$时，Ni-O平面内的最近邻相关变得更显著，其在中频率和高频率下可强至现场值的约25%。发现Ni-O面间的最近邻关联与Ni-O面内的最近邻关联强度相同，表明材料在Ni-O面间也存在非局域关联。
2022-06-16 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Band-Engineered LaFeO$_{3}$-LaNiO$_{3}$ Thin Film Interfaces for Electrocatalysis of Water
本研究通过界面掺杂工程调控LaFeO3/LaNiO3异质结构的能带排列，显著提升析氧反应电催化性能，电流密度提升约275倍。
2022-07-15 cond-mat.mtrl-sci
Spin moment formation and reduced orbital polarization in LaNiO$_3$/LaAlO$_3$ superlattice: LDA+U study
用密度泛函能带计算方法研究了LaNiO $_3$ /LaAlO $_3$超晶格.最近的实验报告的磁和金属-绝缘体相变作为一个功能的LaNiO $_3$层厚度的动机，我们研究了电子结构，磁性，和轨道占用取决于LaNiO $_3$层的数量。计算结果表明，当$U$为正且有限时，磁相比磁相稳定.即使在磁性区域中，轨道极化也被$U$显著降低。结果的影响进行了讨论，比较最近的实验和理论研究的LDA $+U$方法的限制内。
2012-01-25 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Electronic structure of LaNiO$_{2}$ and CaCuO$_{2}$ from self consistent vertex corrected GW approach
用三种自洽GW方法（scGW，sc（GW+Vertex），准粒子自洽GW）研究了镍酸盐（LaNiO $_{2}$）和铜酸盐（CaCuO $_{2}$）的电子结构.在我们的研究中获得的低能量功能在许多方面类似于以前的DFT+DMFT研究中报道的功能。与DFT+DMFT的结论一致，我们发现LaNiO $_{2}$比CaCuO $_{2}$更相关。然而，包括在我们的研究中的相关效应改变的DFT费米面附近的$Γ$点不同于它在DMFT研究中报道。在我们的计算中，离费米能级几个电子伏的特征比DFT+DMFT更宽，这反映了DFT和GW方法之间的差异。我们的结果与以前的G0W0结果在定性上是一致的，但自洽性带来了定量上的差异。一般来说，相关效应被发现是足够弱的，在这两种材料，这使得人们可以使用完全从头计算的图解方法，如SC（GW+顶点），并避免与可调参数的方法（DFT+U或DFT+DMFT）。然而，不能完全排除在低能量下存在一些不能用微扰方法捕获的强关联的可能性。例如，费米面的差异应该得到解决：实验研究是必要的。
2021-06-28 cond-mat.mtrl-sci
Observation of an antiferromagnetic quantum critical point in high-purity LaNiO$_3$
在稀土钙钛矿镍酸盐中，LaNiO $_3$（LNO）是一个例外。虽然前者具有绝缘和反铁磁基态，但LNO在最低温度下仍保持金属和非磁性。人们认为LNO是一种奇怪的金属，处于反铁磁不稳定性的边缘。我们的工作表明，LNO是一个量子临界金属，接近反铁磁量子临界点（QCP）。LNO中的QCP行为表现在具有前所未有的高纯度的外延薄膜中。我们发现，温度和磁场的LNO的电阻率在低温下的依赖性是一致的散射的载流子从弱无序和量子涨落的反铁磁性质。此外，我们发现，一个小浓度的磁性杂质的引入定性地改变了LNO的磁输运性质，类似于在反铁磁QCP附近的一些重费米子近藤晶格系统中发现的。
2020-02-11 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Confinement- and strain-induced enhancement of thermoelectric properties in LaNiO$_3$/LaAlO$_3(001)$ superlattices
通过结合从头算模拟（包括原位库仑排斥项）和玻尔兹曼理论，我们研究了（LaNiO $_3$）$_n$ /（LaAlO $_3$）$_n$（001）超晶格（$n=1,3$）的热电性质，并确定了对限制、间隔层厚度和外延应变的强烈依赖性.虽然具有$n=3$的系统示出了适度的塞贝克系数和功率因数值，但LaNiO $_3$区域和LaAlO $_3$间隔物厚度同时减小到单层导致了强烈的增强，特别是平面内值。这种效果可以进一步调整，通过使用外延应变作为控制参数：根据拉伸应变对应于SrTiO $_3$的横向晶格常数，我们预测在平面内和跨平面塞贝克系数的$\pm 600$ $μ$ V/K和在平面内的功率因数$11$ $μ$ W/K $^2$ cm的估计弛豫时间为$τ= 4$ fs在室温附近。这些值与一些性能最好的氧化物系统，如La掺杂的SrTiO $_3$或层状钴酸盐相当，并且与八面体倾斜和Ni-位点平行化的伴随效应引起的小间隙（$0.29$ eV）的开口相关。这建立了氧化物超晶格在边缘的金属到绝缘体的转变驱动的限制和应变作为热电材料的有前途的候选人。
2018-05-11 cond-mat.mtrl-sci
Stability and diffusion of oxygen vacancies in LaNiO$_3$: a DMFT study
West Virginia University（西弗吉尼亚大学）；University of Illinois at Chicago（伊利诺伊大学芝加哥分校）
本文利用DMFT研究LaNiO$_3$中氧空位对金属-绝缘体转变的影响，揭示了量子涨落对能垒高度的影响。
2022-12-14 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Engineered Mott ground state in LaTiO$_{3+δ}$/LaNiO$_3$ heterostructure
在追求创造铜酸盐类电子和轨道结构，人工异质结构的基础上LaNiO $_3$激发了丰富的令人兴奋的实验和理论结果。然而，到目前为止，有一个非常有限的实验了解界面电荷转移后出现的电子和轨道状态及其连接到修改后的能带结构在界面上。为此，我们合成了一种由关联金属LaNiO $_3$和掺杂的莫特绝缘体LaTiO $_{3+δ}$组成的超晶格，并利用共振X射线吸收光谱结合X射线光电子能谱、电输运和理论计算研究了其电子结构。该异质结构表现出从Ti到Ni的界面电荷转移，产生具有轨道极化和$e_\textrm{g}$轨道带分裂的绝缘基态。我们的研究结果证明了如何有效地利用对界面电荷的控制来创建奇异的电子态、轨道态和自旋态。
2015-12-09 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Dimensionality Control of Electronic Phase Transitions in Nickel-Oxide Superlattices
在具有强关联电子的材料中，集体量子相之间的竞争敏感地依赖于电子系统的维数，这难以通过标准固态化学来控制。我们已经制造了超晶格的顺磁性金属LaNiO3和宽禁带绝缘体LaAlO3原子精确的层序列。使用光学椭圆偏振和低能量μ子自旋旋转，超晶格与LaNiO3薄的两个单元电池示出经历一系列的集体金属绝缘体和反铁磁转变作为降低温度的函数，而样品与较厚的LaNiO3层保持金属和顺磁性在所有温度下。因此，金属氧化物超晶格允许控制相关电子系统的维度和集体相行为。
2011-11-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Effects of the surface termination and oxygen vacancy positions and on LaNiO$_{3}$ ultra-thin films: First-principles study
当LaNiO $_3$膜的超薄层的膜厚度变得小于几个晶胞（u.c.）时，氧空位的形成及其对相关电子结构的影响很少被研究。本文采用密度泛函理论+U（DFT+U）方法研究了LaNiO $_3$超薄膜的表面终止和氧空位位置对其电子性质和空位能量的影响.我们发现，在具有NiO $_2$终止表面（0.5 μ c.和1.5u.c.厚度），并且面内空位比面外空位在能量上有利。当允许两个空位位置时，Ni正方形平面几何形状在大多数情况下在能量上更稳定，因为两个氧空位倾向于留在Ni离子附近。NiO $_2$封端结构的面内空位是有利的，因为由于氧空位而释放的电荷可以容易地容纳在$d_{x^2-y^2}$轨道中，该轨道比$d_{z^2}$轨道占据少。值得注意的是，在DFT+U中，含有Ni正方形平面几何形状的氧空位结构变成绝缘状态，具有1.2eV的相当大的带隙，因为正方形平面中的$d_{z^2}$和$d_{x^2-y^2}$轨道之间的大的晶场分裂有利于绝缘状态，并且由于强的电子相关性，在其他Ni位点中诱导Mott绝缘状态。
2022-07-06 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Intertwined density waves in a metallic nickelate
镍酸盐是一种丰富的材料，从绝缘磁体到超导体。但是对于化学计量材料，绝缘行为是标准的，对于大多数后过渡金属氧化物。值得注意的例外是3D钙钛矿LaNiO $_3$，一种非常规的顺磁金属，和层状Ruddlesden-Popper相R $_4$ Ni $_3$ O $_{10}$，（R=La，Pr，Nd）。后者特别有趣，因为它们表现出不寻常的金属-金属转变。在这里，我们证明，这种过渡的结果从一个不相称的密度波与电荷和磁性的字符，位于中间的行为之间的金属密度波中看到的铬金属和绝缘条纹通常发现在层状镍酸盐。因此，RPDMATHABMN Ni $_3$ O $_{10}$，其似乎是3d过渡金属氧化物中巡游自旋密度波的第一个已知实例，代表了在较高镍价下的3D金属LaNiO $_3$的顺磁性与在较低镍价下的准2D RPDMATHABMP $_{2-x}$ Sr $_x$ NiO $_4$的极化子行为之间的重要桥梁。
2020-04-16 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Interplay between electron correlations, magnetic state, and structural confinement in LaNiO3 ultrathin films
本研究通过DFT+U方法理论探究LaNiO3超薄膜中电子关联、结构限域等对电子态与磁态的影响，发现界面Ni离子电荷歧化、表面轨道极化等现象，提出氧缺陷是其金属-绝缘体相变的关键因素。
2023-10-11 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Structurally Triggered Metal-Insulator Transition in Rare-Earth Nickelates
稀土镍酸盐形成一系列有趣的相关钙钛矿氧化物。除LaNiO 3外，它们在冷却时还表现出尖锐的金属-绝缘体电子相变、同时发生的结构相变和向不寻常的反铁磁自旋序的磁性相变。尽管这些化合物具有各种各样的应用，但由于缺乏对它们的电子、结构和磁性之间相互作用的全面了解，它们的充分利用仍然受到阻碍。在这里，我们表明，从第一性原理计算的金属-绝缘体过渡的镍酸盐从软化的氧呼吸扭曲，结构上引发的氧八面体旋转运动。这种罕见的触发机制的起源追溯到它们的电子和磁性，提供了一个统一的图片。我们进一步开发了一个朗道模型占的演变的金属-绝缘体过渡的$R阳离子和合理化如何调整这种过渡作用于氧旋转运动。
2017-09-21 cond-mat.mtrl-sci
Asymmetric orbital-lattice interactions in ultra-thin correlated oxide films
使用共振X射线光谱结合密度泛函计算，我们发现一个不对称的双轴应变诱导的$d$轨道响应的相关金属LaNiO $_3$，这是在体不可访问的超薄膜。失配应变的符号决定了八面体“呼吸”畸变的稳定性，而八面体“呼吸”畸变反过来又产生了一个电荷有序的基态，并改变了配体空穴密度和键共价性。对这种新机制的控制为合理的轨道工程开辟了道路，为人工设计的莫特材料提供了平台。
2011-08-25 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Fermi level density of states modulation without charge transfer in nickelate superlattices
利用第一性原理密度泛函理论计算了（LaNiO 3）m/（SrTiO 3）n超晶格的电子响应.据发现，费米能级态密度的金属镍酸盐层显着降低，而没有在界面附近的绝缘SrTiO 3的电荷转移。这种类型的电子状态的重新分布是明显不同于其他界面现象，如电荷和轨道重建。我们的结果为理解镍酸盐和其他过渡金属氧化物异质结构提供了新的思路。
2014-01-17 cond-mat.mtrl-sci
Screened hybrid functional applied to 3d^0-->3d^8 transition-metal perovskites LaMO3 (M=Sc-Cu): influence of the exchange mixing parameter on the structural, electronic and magnetic properties
我们评估的性能的海德-Scuseria-Ernzerhof（HSE）筛选的混合密度泛函计划适用于钙钛矿家族LaMO 3（M=Sc-Cu），并讨论了混合参数α（它决定了确切的Hartree-Fock交换的分数包括在密度泛函理论（DFT）交换相关功能）的结构，电子和磁性的作用。这类化合物的物理复杂性表现在电子性质（能带/Mott-Hubbard/电荷转移绝缘体和金属）、磁有序性、结构畸变（合作的Jahn-Teller类不稳定性）以及与t_2g和e_g轨道逐渐填充相关的定域/离域效应之间的强烈竞争，这象征着理论的关键和挑战性。我们的研究结果表明，HSE是能够提供一个一致的图片整个LaMO 3系列遇到的复杂的物理场景，并显着提高标准DFT描述。唯一的例外是相关的顺磁性金属LaNiO 3和LaCuO 3，这被认为是更好的DFT内处理。通过拟合基态性质与α的关系，我们构造了一组从LaScO_3到LaCuO_3的α的“最佳”值：发现“最佳”混合参数随着d流形填充的增加而减小（LaScO 3：0.25; LaTiO 3和LaVO 3：0.10-0.15; LaCrO 3、LaMnO 3和LaFeO 3：0.15; LaCoO 3：0.05; LaNiO 3和LaCuO 3：0）。这种趋势可以很好地与整个LaMO 3系列的屏蔽和介电性能的调制相关，从而为经验拟合过程提供了物理依据。
2012-12-20 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Layer controlled orbital selective Mott transition in monolayer nickelate
本文利用ARPES和DMFT研究LaNiO3单层极限下的轨道选择性Mott转变，揭示dz2电子沿c轴局域化导致谱权重更快消失，为镍酸盐宏观性质提供关键机制解释。
2025-09-23 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Origin of Metal-Insulator Transitions in Correlated Perovskite Metals
在相关固体中驱动金属到绝缘体转变（MIT）的机制尚未完全理解。例如，钙钛矿（PV）SrCoO 3是FM金属，而缺氧（n掺杂）的棕钙钛矿（BM）SrCoO2.5是反铁磁（AFM）绝缘体。鉴于伴随MIT的磁性和结构转变，这种MIT转变的驱动因素尚不清楚。我们还观察到，钙钛矿金属LaNiO 3，SrFeO 3和SrCoO 3也经历MIT时，通过高到低的化合价组成变化的n掺杂。此外，加压绝缘BM SrCoO 2.5相，驱动间隙闭合。使用DFT和相关扩散蒙特卡罗方法，我们证明了ABO 3钙钛矿最容易MIT是自空穴掺杂材料，让人想起一个负电荷转移系统。在n-掺杂远离负电荷转移金属相时，底层电荷-晶格（或e-声子）耦合将系统驱动到键合的带隙状态，从而仅在某些位点实现配体空穴钝化，导致电荷-键合的状态。打开的间隙的大小与这些配体位点处的空穴填充的大小相关。这表明，即使在相关金属中，驱动间隙开放以实现MIT的相互作用是电荷转移能量，但它与底层声子耦合以实现向绝缘相的过渡。其他订购（磁性、电荷等）由较弱的相互作用驱动是次要的，并且可以在小掺杂时帮助间隙开口，但是主要决定带隙的是电荷转移能量，其中负能量优选金属相。这种n掺杂可以通过化学计量或组成或压力的调制来实现。因此，控制配体空穴的量是控制MIT的关键。在可能的情况下，我们将预测与实验进行比较。
2022-01-25 cond-mat.mtrl-sci
The role of single oxygen or metal induced defect and correlated multiple defects in the formation of conducting filaments
研究了Ta_2O_5、TaO_2、TaO、TiO_2和Ti_4O_7中氧和金属诱导缺陷的形成能与电子化学势和原子组成的关系。在对单个缺陷的研究中，发现金属诱导缺陷优于氧诱导缺陷。这与氧致缺陷在RS过程中起主导作用的实验事实相反。没有相关原子重排的简单多缺陷图像不能解决这个问题。该问题在相关多缺陷图下得到解决，其中多个缺陷导致相关原子重排，最终产物表现出一定的原子有序性。
2015-07-27 cond-mat.mtrl-sci
Unchanged thermopower enhancement at the semiconductor-metal transition in correlated FeSb$_{2-x}$Te$_x$
用小于0.5%的Te取代FeSb $_2$中的Sb会引起从相关半导体到具有大有效载流子质量$m^*$的非常规金属的转变。跨越整个范围的超导体-金属交叉，我们观察到几乎恒定的增强测量的热电势相比，由经典理论的电子扩散估计。使用后者进行定量描述，必须使用10-30的增强因子。我们的观察点的重要性，电子-电子的相关性的热传输的FeSb $_2$，并建议一条路线，设计热电材料的低温应用。
2011-02-01 cond-mat.mtrl-sci
Dimensionality-tuned electronic structure of nickelate superlattices explored by soft-x-ray angle resolved photoelectron spectroscopy
外延LaNiO 3/LaAlO 3超晶格的电子和磁性可以通过层厚度和衬底诱导应变来调节。在这里，我们报告的直接测量的k-空间分辨的电子结构的埋在超晶格的镍酸盐层的压缩应变下的软X射线光电发射。在解开了光电子衍射引起的角度依赖信号的强非本征贡献之后，我们能够从我们的数据中提取费米表面信息。我们发现，随着降低LaNiO 3的厚度下降到两个单位电池（2 μ C）准粒子的相干性变得强烈减少，符合在运输测量中看到的尺寸诱导的金属到绝缘体的转变。尽管如此，一个强烈的非相干背景上的残留费米表面可以确定在2 μ c超晶格的嵌套属性是一致的自旋密度波（SDW）的不稳定性最近报道。Ni 3d光谱的整体行为和不存在完全的能隙开放表明SDW相由强序参量波动主导。
2014-11-26 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Electronic correlations and dynamical screening with ab initio quantum embedding
Center for Computational Quantum Physics, Flatiron Institute（Flatiron Institute 计算量子物理中心）；Department of Physics, University of Fribourg（弗里堡大学物理系）；Université Paris-Saclay, CNRS, CEA, Institut de Physique Théorique (IPhT)（巴黎萨克雷大学、法国国家科学研究中心、法国原子能和替代能源委员会、理论物理研究所）；Collège de France（法兰西公学院）；CPHT, CNRS, École Polytechnique, Institut Polytechnique de Paris（巴黎理工学院、法国国立高等矿业电信学校联盟、法国国家科学研究中心计算物理和理论化学中心）；Department of Quantum Matter Physics, University of Geneva（日内瓦大学量子物质物理系）
本文提出了一种高效的GW+EDMFT方法，通过自洽处理非局部效应和局部关联，解决强关联量子材料中的过度屏蔽问题，为预测性计算提供新框架。
2026-10-28 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Correlated Electron Pseudopotentials for 3d-Transition Metals
最近发表的相关电子赝势（CEPPs）方法已被改编为应用到3D过渡金属，并包括相对论效应。新的CEPP的原子Sc $-$ Fe，原子量子化学计算，包括相关电子的准确描述。解离能，分子的几何形状，和零点振动能的小分子进行比较，所有的电子结果，所有的数量使用耦合集群单，双和三重（CCSD（T））计算评估。在相关电子计算中，CEPP给出了比文献中基于Hartree-Fock的赝势更好的结果。
2015-02-04 cond-mat.mtrl-sci physics.chem-ph
Correlated metals and the LDA+U method
虽然LDA+U方法对于具有良好定域轨道的强关联材料已经很好地建立，但它对于弱关联金属的应用是值得怀疑的。通过将LDA Stoner方法扩展到LDA+U，我们发现LDA+U增强了Stoner因子，同时降低了态密度。可以说，在金属中最重要的相关效应，波动引起的质量重整化和抑制的斯通纳因子，是从LDA+U失踪。另一方面，对于{ \it中度}相关金属，LDA+U可能是有用的。考虑到这一点，我们得到一个新的版本的LDA+U是一致的Hohenberg-Kohn定理，并可以制定为一个约束密度泛函理论。我们用具体的例子来说明上述所有的情况，包括有争议的FeAl磁性的情况。
2002-12-17 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Correlated defects, metal-insulator transition, and magnetic order in ferromagnetic semiconductors
从理论上研究了无序对铁磁III-V族半导体，特别是（Ga，Mn）As中输运和磁化强度的影响。我们表明，库仑引起的缺陷位置的相关性是至关重要的这些高度补偿材料的运输和磁性。我们采用蒙特卡罗模拟来获得相关的缺陷分布。精确对角化给出了合理的结果的价带空穴的光谱和金属-绝缘体的过渡，只有相关的障碍。最后，我们表明，平均场磁化强度也依赖于关键的缺陷相关性。
2002-09-06 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci
Quantum Confinement Induced Metal-Insulator Transition in Strongly Correlated Quantum Wells of SrVO$_3$ Superlattice
采用动力学平均场论（DMFT）和密度泛函理论（DFT+DMFT）研究了强关联$3d$电子在量子限制下的金属-绝缘体跃迁（MIT）.我们揭示了新的光的微观机制的MIT和先前报道的异常子带质量增强，这两者都出现作为一个直接后果的V $xz(yz)$状态的量化SrVO $_3$层。因此，我们表明，量子限制可以灵敏地调整电子相关的强度，从而将这种方法应用于其他相关材料。
2020-05-28 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Correlated metallic state of vanadium dioxide
利用椭圆偏振光谱和反射率测量相结合的方法研究了二氧化钒（VO $_2$）的金属-绝缘体转变和非常规金属输运。数据表明，电子相关性，而不是电子-声子相互作用，管理在金属状态的VO $_2$的电荷动力学。本文研究了金属输运的Ioffe-Regel-Mott极限在极短平均自由程范围内的电导率随频率和温度的变化规律。在金属VO $_2$中，电荷传导的标准准粒子图象是不成立的.
2006-11-28 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Monoclinic and Correlated Metal Phase in VO_2 as Evidence of the Mott Transition: Coherent Phonon Analysis
在飞秒泵浦-探测实验中，4.5THz和6.0THz的相干声子振荡表明VO_2的金红石相并不与68 ℃附近的一阶金属-绝缘体相变（MIT）同时发生.在MIT和结构相变（SPT）之间的单斜和相关金属（MCM）相由光辅助空穴激发产生，这是Mott转变的证据。MCM相和金红石金属相之间的SPT由于随后的焦耳加热而发生。MCM相可视为一种中间非平衡态。
2006-08-03 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
Valence-electron transfer and a metal-insulator transition in a strongly correlated perovskite oxide
我们提出了四重钙钛矿MCu 3（Ti 1-xRux）4 O 12（0 < x < 1）的输运和热数据。金属-绝缘体转变（MIT）在Ru浓度x~0.75时发生。同时，Ru破坏了Cu ~（2+）的反铁磁态，并以1：1的比例抑制了Cu ~（2+）的磁熵。这意味着每个Ru将电子转移到Cu离子，因此MIT与填充Cu 3d壳层相关。这种强关联电子材料中的Cu自旋熵为MIT系统提供了一个独特的探针。
2004-03-30 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Janus-faced influence of the Hund's rule coupling in strongly correlated materials
我们发现，在多带金属的相关性受到强烈影响的洪德规则耦合，这取决于填充促进金属，绝缘或坏金属的行为。准粒子的相干性和接近莫特绝缘体的影响明显，远离单和半填充，在相反的方式。在那里发现了远离Mott相的强关联坏金属。我们提出了一个简明的3D和4D过渡金属氧化物的分类，其中Ru和Cr基氧化物中普遍存在的强相关性，以及最近测得的Tc基钙钛矿的高Néel温度自然得到解释。
2011-06-04 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Thermoelectric properties of junctions between metal and models of strongly correlated semiconductors
我们研究了金属与强关联半导体之间的结的热电势。无论是在电子铁电制度和近藤绝缘体制度的热电优值，ZT，这些结相比，与普通的半导体。通过在界面处插入一个或两个不同于本体的原子单层，适当选择稀土元素，可以在低温下达到非常高的ZT值。作为热电器件的结的潜力进行了讨论。
2003-09-29 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Frustrated S = 1/2 Chains in One-Dimensional Correlated Metal Ti4MnBi2
该研究结合中子散射与 DMRG 计算，证明 Ti4MnBi2 是内禀阻挫的金属性 S=1/2 自旋链，并展示其一维磁性及三维电子的强关联效应。
2025-01-08 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Thermoelectric properties of junctions between metal and strongly correlated semiconductor
我们提出了一个结的金属和稀土化合物半导体作为一个可能的有效的低温热电器件的基础。如果在界面处放置不同于本体的稀土原子的覆盖层，则可以在低温下达到非常高的品质因数ZT值。这是由于载流子在窄能量范围内穿过结的透射系数的急剧变化，这与覆盖层f轨道的局部特性内在地联系在一起。
2000-09-24 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
First-order melting of a weak spin-orbit Mott insulator into a correlated metal
通过详尽的实验研究确定了弱自旋轨道莫特绝缘体（Sr（1-x）Lax）3 Ir 2 O 7的电子相图。在通过La取代掺杂电子时，电阻率立即崩溃，伴随着由反铁磁绝缘区域和顺磁金属水坑组成的纳米级相分离的窄区域，该纳米级相分离持续到x~0.04。持续的电子掺杂导致突然的一阶相边界，其中Neel态被抑制，并且出现具有增强的自旋磁化率和局部矩的均匀的、相关的金属态。随着金属态的稳定，一个弱的结构扭曲发展，并建议与母自旋轨道莫特态的竞争不稳定性。
2015-05-29 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Site-polarized Mott phases competing with a correlated metal in twisted WSe$_2$
University of Hamburg（汉堡大学）；The Hamburg Centre for Ultrafast Imaging（汉堡超快成像中心）；University of Würzburg（维尔茨堡大学）；Max Planck Institute for the Structure and Dynamics of Matter（物质结构与动力学马普研究所）；RWTH Aachen University（亚琛工业大学）；Center for Computational Quantum Physics, Flatiron Institute（平顿研究所计算量子物理中心）；Tsientang Institute for Advanced Study, Zhejiang（浙江大学前沿技术研究院（紫江））；Songshan Lake Materials Laboratory（松山湖材料实验室）
本研究通过动态平均场理论揭示扭曲WSe₂中相关金属与三种位极化绝缘体的竞争机制，解释了金属-绝缘体转变和输运特性不对称性。
2025-06-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Development of correlated quasiparticle conductance peak as molecule-linked gold nanoparticle films transition from Mott-insulator to metal phases
我们已经研究了电导（$\it{g}$）的丁二硫醇连接的金纳米粒子薄膜跨越渗滤绝缘体到金属的转变。随着过渡的进行，电子变得巡回（即库仑充电和动力学效应都是显着的），和薄膜表现出以前未观察到的零偏压电导峰（ZBCP）。使用电迁移诱导的断裂结（BJ）接触而不是宏观4探针电极，该峰更明显并且更容易观察到。我们属性这ZBCP电子之间的量子相关性，鉴于其他温度（$\it{T}$ -）和磁（$\it{B}$ -）依赖的测量以及预测的哈伯德模型和动态平均场论在这个过渡制度。金属膜电阻（$\it{R}$）随$\it{T}$线性增加，但建议的散射长度，不幸的是，小于原子间距离.类似的所谓的“坏金属”行为已经在一些相关系统的研究中观察到，并且仍然被理解。我们在这里发现，异常的$\it{R}$行为与ZBCP。该系统可以作为一个新的试验台，研究相关电子和点的纳米积木策略，形成新的相关材料。
2011-05-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
