Doublon-holon pair creation in Mott-Hubbard systems in analogy to QED
本研究通过关联层级方法探究Mott-Hubbard系统含时电场下的双空穴-空穴对产生,类比QED真空电子-正电子对产生,发现类比准确性依赖莫特自旋结构,伊辛反铁磁序可导出有效狄拉克方程,无自旋序则无准相对论行为。
2023-05-08 cond-mat.str-el
Holon-Doublon Binding as the Mechanism for the Mott transition
我们研究了半填充哈伯德模型中一个holon与一个doublon的结合作为零温金属-绝缘体相变的机制。在自旋极化系统和非二分晶格中,单个holon-doublon(HD)对表现出结合跃迁(例如,在面心立方晶格上),或者尖锐的交叉(例如,在三角形晶格上),很好地对应于非极化系统中的标准Mott跃迁。通过考虑更一般的自旋背景和BCS型近似处理有限HD密度,我们将HD对的研究扩展到非极化系统。这两种方法导致一个不连续的过渡远离完全极化的系统,并给出密度相关性与数值结果一致的三角形晶格。
2015-12-22 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
Floquet spin and spin-orbital Hamiltonians and doublon-holon generations in periodically driven Mott insulators
我们考虑周期性相干激光辐射驱动的莫特绝缘体,使用单轨道和多轨道模型,注意到后者是更感兴趣的固态系统。我们推导出一般表达式的周期性驱动自旋模型和自旋轨道模型使用含时微扰理论。首先,我们表明,有效的交换相互作用的Floquet哈密顿是高度可调的频率,振幅和偏振的激光。其次,我们考虑到有限带宽的激发的影响,并研究可能的热效应。使用相同的形式主义与轻微的修改,我们也考虑了小频率区和研究的莫特绝缘体的介电击穿。
2018-09-26 cond-mat.str-el
Sub-cycle doublon-holon dynamics in one-dimensional Mott insulators revealed by two-color high-harmonic spectroscopy
Purdue University(普渡大学);Los Alamos National Laboratory(洛斯阿拉莫斯国家实验室);Colorado State University(科罗拉多州立大学);Brookhaven National Laboratory(布鲁克海文国家实验室);Joint Attosecond Science Laboratory (JASLab), National Research Council of Canada and University of Ottawa(联合阿秒科学实验室(JASLab),加拿大国家研究委员会和渥太华大学)
通过测量一维Mott绝缘体的高次谐波发射啁啾,揭示了亚周期双占据-空穴复合动力学及其阶数依赖的退相干,为强驱动相关材料非平衡研究提供新视角。
2026-09-11 cond-mat.str-el physics.optics
Doublon-like excitations and their phononic coupling in a Mott charge-density-wave system
电子-声子驱动的电荷密度波在某些情况下可以允许电子相关性成为主导,从而驱动系统进入莫特绝缘状态。莫特状态和前面的电荷密度波的新见解可能会导致从观察其潜在的自由度的耦合动力学。在这里,单电子隧穿注入到莫特电荷密度波材料1 T-TaS 2的上哈伯德能带中揭示了非常窄的电子激发,其耦合到与电荷密度波的周期性晶格畸变相关联的振幅模式声子。这给出了一个生动的微观视图之间的相互作用的激发莫特状态和晶格动力学的电荷密度波前体。
2021-02-10 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Dynamical Unbinding Transition in a Periodically Driven Mott Insulator
本文研究了半填充状态下费米莫特绝缘体中通过动态周期性调制跳跃振幅产生的双占位效应。通过调整调制幅度,我们描述了从费米黄金法则体系到阻尼拉比振荡的双光子-holon激发本质的交叉。激发态的衰变时间在一个临界调制强度处发散,表明跃迁到一个动态束缚的非平衡态。使用费米子量子气体的装置应该允许研究临界指数。
2010-02-16 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Effect of Doublon-Holon Binding on Mott transition---Variational Monte Carlo Study of Two-Dimensional Bose Hubbard Models
为了理解无磁场影响下超流-绝缘体(Mott)相变的机制,采用变分Monte Carlo方法,在正方形和三角形晶格上研究了S=0玻色哈伯德模型在单位填充下的Mott相变.在试验多体波函数,我们引入了各种类型的吸引力之间的相关因子的双占据的网站(doublon,D)和一个空的网站(holon,H),这起着核心作用的莫特转变,除了现场排斥(Gutzwiller)的因素。通过优化距离相关参数,我们研究了这类波函数的各种性质。通过引入D-H结合长度$ξ_{\rm dh}$和最小D-D排斥长度$ξ_{\rm dd}$两个特征长度尺度,得到了一个改进的Mott跃迁图.通常,当$ξ_{\rm dh}$变得与$ξ_{\rm dd}$相当时,发生Mott转变。在导电(超流体)状态下,D-H对的区域彼此重叠($ξ_{\rm dh}>ξ_{\rm dd}$);因此,D和H可以通过连续交换伙伴作为密度载流子独立传播。相反,位间排斥Jastrow(D-D和H-H)因子对Mott转变的重要性很小。
2011-04-04 cond-mat.other cond-mat.str-el
Doublon bottleneck in the ultrafast relaxation dynamics of hot electrons in 1T-TaS_2
利用时间分辨光电子能谱学研究了电荷密度波/ Mott材料1 T-TaS_2中超热电子的弛豫动力学。在费米能级以上1.2 eV处,我们观察到金属态的热电子寿命为12 +- 5 fs,对称性破缺基态的热电子寿命为60 +- 10 fs--这是由莫特能隙确定的电子-电子散射的相空间减小的直接结果。玻尔兹曼方程的计算,占在布洛赫带中的热电子的相互作用,在莫特状态的doublon-holon激发提供洞察到未占用的相关状态的电子结构。
2019-07-26 cond-mat.str-el
$η$--paired superconducting hidden phase in photodoped Mott insulators
我们发现,一个亚稳态的$η$ -配对超导相可以诱导光掺杂的双重子和空穴到一个强排斥的费米子哈伯德模型。双空穴凝聚源于内禀双空穴交换作用,不依赖于半满哈伯德模型的对称性。它在很宽的双光子密度和有效温度范围内延伸。不同的非平衡协议,以实现这种状态的建议和数值测试。我们还研究了超导相的光学电导率,它表现出理想的金属行为,即,电导率在零频率处的δ函数,以及在大频率处的负电导率。这些特征光学性质可以在泵浦-探测实验中提供$η$配对相的指纹。
2020-10-06 cond-mat.str-el
Dynamical slave-boson mean-field study of the Mott transition in the Hubbard model in the large-$z$ limit
通过在大晶格配位数$z$的极限下建立一个动力学从玻色子平均场理论,研究了哈伯德模型中的Mott金属-绝缘体相变.在莫特绝缘侧,所有的doublons和holons键合到激子对导致的电荷间隙的实空间中,该理论大大简化到领先的顺序在$1/\sqrt{z}$,并成为精确的无限$z$贝特晶格。在Hubbard $U_c$和相应的doublon密度$n_d^c$,跳跃$χ_d^c$和doublon-holon配对$Δ_d^c$振幅的临界值处,得到了与电荷能隙闭合相关的连续Mott跃迁的渐近解.我们发现$U_c=U_{\rm BR} [1 -2n_d^c -\sqrt{z} (χ_d^c +Δ_d^c))] \simeq0.8U_{\rm BR}$,其中$U_{\rm BR}$是临界值的Brinkman-Rice过渡中捕获的静态平均场解的奴隶玻色子制定的Kotliar和Ruckenstein的Gutzwiller近似。因此,Mott跃迁可以被看作是对由doublon-holon束缚引起的Brinkman-Rice跃迁的量子修正。与动力学平均场理论的结果进行了定量比较,结果吻合良好.在没有磁序的情况下,Mott绝缘体是具有非零格点间自旋跳跃的$U(1)$量子自旋液体,其在大- $z$极限下存活,并提升了局部矩的$2^N$ -折叠简并度。我们证明了在退禁闭相中,自旋子通过一个耗散的紧致$U(1)$…
2019-08-22 cond-mat.str-el
High-Harmonic Generation in Mott Insulators
利用Floquet动力学平均场理论,研究了宽间隙莫特绝缘体在交流驱动下的时间周期稳态高次谐波产生。在强场区,谐波强度呈现多个平台,其截止能量$ε_{\rm cut} = U + mE_0$与库仑相互作用$U$和最大场强$E_0$成比例。在这种情况下,由于强场的作用,产生的双光子和holon被定域化,第$m$个平台起源于第$m$个最近邻双光子-holon对的重组。在弱场区,强度只有一个平台,它来源于巡游的双光子和合子的复合。这里,$ε_{\rm cut} = Δ_{\rm gap} + αE_0$,其中$Δ_{\rm gap}$为带隙,$α>1$。我们表明,莫特绝缘体显示出更强的高次谐波强度比半导体模型具有相同的色散作为莫特绝缘体,即使半导体带加宽杂质散射模仿非相干散射的莫特绝缘体。
2018-04-19 cond-mat.str-el
Photo-enhanced excitonic correlations in a Mott insulator with nonlocal interactions
利用非平衡态动力学集团近似,研究了非局域相互作用对二维哈伯德模型光掺杂Mott绝缘态的影响.特别是,我们比较的情况下,激子的状态是躺在连续的doublon-holon激发的设置激子出现在莫特间隙内。在第一种情况下,通过激发跨越莫特能隙产生最近邻的双光子-holon对导致增强的激子关联,但是这些激子很快衰减成不关联的双光子和holon。在第二种情况下,光激发导致长寿命的激子态。在低温平衡态下,激子的特征通常在单粒子观测中不明显,如光电子能谱,我们证明了光激发的非平衡系统可以表现出与激子相关的带隙态。与精确对角化结果的小集群的比较,使我们能够识别的光发射光谱中的激子的签名。
2019-10-15 cond-mat.str-el
Photoinduced Hund excitons in the breakdown of a two-orbital Mott insulator
本文研究了双轨道莫特绝缘体的光致击穿和由此产生的金属态。利用含时密度矩阵重整化群,研究了半满双轨道哈伯德模型与共振辐射场脉冲相互作用的实时动力学.这种由双光子-holon对的产生引起的崩溃,被Hund交换所增强,它动态地激活了大的轨道波动。莫特绝缘体的熔化伴随着由高到低的自旋跃迁,伴随着反铁磁自旋涨落的减少。最值得注意的是,整体的时间响应是由光生激子的轨道特性,是由洪德耦合稳定。这些非传统的“洪德激子”对应于束缚自旋单线态轨道三重态doublon-holon对。我们研究激子的性质,如带宽,结合势,和尺寸内的半经典方法。光子态是由Hund激子和doublon-holon等离子体共存的结果。
2018-06-06 cond-mat.str-el
Superconductivity from Doublon Condensation in the Ionic Hubbard Model
在离子哈伯德模型中,当$U \sim V$和离子势$V$相互竞争时,驱动莫特绝缘体体的现场排斥$U$和驱动带状绝缘体的离子势$V$会打开电荷波动的窗口。我们在大$U$和$V$的极限下,用$V\sim U$研究了正方形和立方晶格上的这个模型.使用一个有效的哈密顿量和一个从玻色子的方法与双重和空穴,我们发现,该系统经历了一个相变作为$V$的功能,从反铁磁莫特绝缘体顺磁绝缘体与强单重关联,这是由“中性”的双空穴对凝聚驱动。在进一步增加$V$时,系统经历另一个相变到超导相,由“带电”的双光子和空穴的凝聚驱动。超流相,其特征在于存在相干(但有间隙)的费米子准粒子,和$hc/e$通量量子化,具有高的$T_c \sim t $,其显示作为$V$的函数的圆顶形行为。顺磁绝缘体相具有非限定的U(1)规范场和相关的无带隙光子激发。我们还讨论了如何在超冷原子的背景下,这些阶段可以检测到。
2016-07-08 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Dielectric Breakdown in a Mott Insulator: Many-body Schwinger-Landau-Zener Mechanism studied with a Generalized Bethe Ansatz
在一维哈伯德模型下,研究了莫特绝缘体在强电场中介电击穿的非绝热量子隧穿图象,即多体Schwinger-Landau-Zener机制.隧穿几率的计算采用Dykhne-Davis-Pechukas的方法,并将激发态的Bethe-Annesian解解析延拓到非厄米情况.得到了与含时密度矩阵重整化群的一致结果。
2009-11-19 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el hep-th
Charge dynamics of the antiferromagnetically ordered Mott insulator
该研究采用隶费米子表述结合自洽玻恩近似,研究零温正方晶格半填充Hubbard模型的反铁磁Mott绝缘体电荷动力学,揭示了自旋涨落对电荷自由度的影响及相关物理特性。
2016-12-14 cond-mat.str-el
Finite-Temperature Charge Dynamics and the Melting of the Mott Insulator
莫特绝缘体是典型的强关联电子态。通过将从费米子(holon-doublon)描述扩展到有限温度,我们获得了对二维莫特绝缘体物理的完全了解。我们首先基准其预测对国家的最先进的量子蒙特卡罗模拟,证明定量协议。同时,短程自旋涨落既诱导出了holon-doublon束缚态,又重整化了电荷扇区,形成了Hubbard带。莫特能隙被理解为由这些自旋涨落向下重整化的电荷能隙。随着温度的升高,莫特能隙在电荷能隙之前闭合,导致在莫特绝缘体熔化期间自然出现赝能隙状态。
2019-06-28 cond-mat.str-el
Role of impact ionization in the thermalization of photo-excited Mott insulators
研究了脉冲能量和注量对光掺杂莫特绝缘体热化的影响。如果莫特能隙小于哈伯德带的宽度,则单个载流子的动能可以足够大,以通过类似于碰撞电离的过程产生双空穴对。热化动力学,它涉及到一个调整的doublon和空穴密度,从而改变作为光掺杂载流子的能量的函数,并表现出两个时间尺度-一个快速弛豫相关的碰撞电离和一个较慢的时间尺度与高阶散射过程。缓慢的动力学更强烈地依赖于间隙的大小和光掺杂浓度。
2014-12-06 cond-mat.str-el
Doublon-hole correlations and fluctuation thermometry in a Fermi-Hubbard gas
本文报道了二维费米-哈伯德模型冷原子实现中总密度的单原子和单点分辨探测。通过将每个晶格位点分裂成双阱,从而分离原子对,实现了双光子的荧光成像。全密度读出产生状态方程的直接测量,包括通过波动耗散定理的直接测温。现场分辨密度相关揭示泡利孔在低填充,和强双孔相关性接近半填充。这些被示出占本地和非本地密度波动之间的差异,在莫特绝缘体。我们的技术使费米-哈伯德模型中原子分辨电荷输运的研究,分子的位置分辨观察,以及双层费米-哈伯德系统的创建成为可能。
2020-09-18 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
High-harmonic generation in one-dimensional Mott insulator
我们在一维哈伯德模型中研究高次谐波产生(HHG),以了解它与元激发的关系以及与半导体的异同。模拟是基于无限时间演化块抽取(iTEBD)方法和精确对角化。我们澄清了高次谐波起源于双光子-holon复合,并且截止频率的标度与外场的线性依赖性是一致的。我们证明了高次谐波的子循环特征可以用双光子-holon对的唯象三步模型来合理描述。我们认为,一维莫特绝缘体中的高次谐波与双光子-holon对相对动量的色散密切相关,由于元激发的多体性质,单粒子谱不一定能捕获到这种色散.为了与半导体进行比较,我们引入了从Schrimart-Wolff变换获得的有效模型,即强耦合展开,这使我们能够解开哈伯德模型中涉及的不同过程:带内动力学的doublons和holons,带间偶极激发和自旋交换。这表明Mott系统与偶极规范中的半导体模型在形式上是相似的,并揭示了自旋动力学(不直接影响电荷动力学)可以降低HHG强度。我们还表明,带内偶极矩的长程分量上的HHG强度有很大的影响,而相关的跳跃项的doublons和holons基本上确定的HHG频谱的形状。还介绍了一种新的数值方法来评估单粒子谱内的iTEBD方法。
2020-12-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Photoemission Signatures of Photoinduced Carriers and Excitons in One-Dimensional Mott Insulators
The University of Tokyo(东京大学);Institute for Materials Research, Tohoku University(东北大学物质材料研究机构);RIKEN Center for Emergent Matter Science (CEMS)(理化学研究所新兴物质科学中心);Trans-Scale Quantum Science Institute, University of Tokyo(东京大学跨尺度量子科学研究所)
研究一维莫特绝缘体中光诱导载流子和激子的光致发射谱特征,发现其与半导体光致发射谱有本质差异,揭示强关联电子系统中磁性和载流子结合性质的信息。
2026-07-20 cond-mat.str-el
Nonequilibrium optical response of a one-dimensional Mott insulator
利用含时密度矩阵重整化群方法,定义、计算和分析了一维扩展哈伯德模型在半填充状态下,在抽运脉冲作用下的非平衡微分电导率.莫特绝缘体的熔化伴随着局部磁矩的抑制和随后的双光子-holon对的光生。微分光学电导率揭示了$(i)$中间带隙态与宇称禁戒光学态相关,以及$(ii)$强的激子共振和吸收带的重正化和杂化,产生Fano共振。我们提供的证据,并解释这样的共振作为一个签名的非平衡光学激发类似激子弦,(双)激子,和未绑定的doublon-holon对,取决于站点间库仑排斥的大小。我们讨论了我们的结果的背景下,泵浦和探测光谱实验有机莫特绝缘体。
2021-08-18 cond-mat.str-el
Spin-Mediated Mott Excitons
本研究理论探讨磁有序对莫特-哈伯德激子的影响,发现自旋介导的双占据子-空穴配对随Néel序增强而结合能增大、质量减小,与铱酸盐实验趋势一致,并可为超冷原子莫特绝缘体提供参考。
2022-08-30 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Mott Transitions and d-wave Superconductivity in Half-Filled-Band Hubbard Model on Square Lattice with Geometric Frustration
本文用优化(或关联)变分Monte Carlo方法,研究了正方晶格上含对角跳跃项(t ')的半满带哈伯德模型中Mott跃迁和dx ~ 2-y ~ 2波超导(SC)的机制.在试验波函数中,除了Gutzwiller投影外,还引入了双光子-holon束缚效应。我们主要研究d波单重态和投影费米海。在这两种波函数中,对于任意的t '/t,与磁序没有直接关系的一阶Mott跃迁发生在约为带宽的U=Uc处。这些跃迁起源于一个doublon与一个holon的结合或解结合。d-波SC出现在Uc正下方的窄范围内。强d波超导关联必然伴随着反铁磁关联的增强,SC的强度随着t '/t的增大而减弱。
2006-11-10 cond-mat.str-el
Dynamic charge Kondo effect and a slave fermion approach to the Mott transition
Mott跃迁在强关联物理中起着关键作用,但其本质尚未完全理解。受Schwinger玻色子方法在近藤晶格中的最新发展的启发,我们提出了一种新的从费米子算法来研究Mott跃迁。在局域近似下,我们的方法给出了正方晶格上半满单带哈伯德模型在有限库仑相互作用$U$下的零温连续(Mott)金属-绝缘体相变相图,电阻率在量子Widom线附近表现出临界标度.我们认为Mott跃迁可能与局域简并的doublon态和holon态的动态电荷近藤效应有关,从而导致doublon/holon态和电子谱上的尖锐共振。过渡被推到$U=0$,一旦站点间的反铁磁相关,在协议与精确的数值计算。我们的方法抓住了莫特过渡的一些基本特征,并提供了一个替代的角度来看待这个重要的问题。它可以推广到研究其他具有更复杂局域相互作用的关联电子模型。
2022-11-17 cond-mat.str-el
Ultrafast doublon dynamics in photo-excited 1T-TaS$_2$
强关联系统表现出有趣的特性,这些特性是由相互交织的微观相互作用引起的,这些相互作用在平衡状态下很难解开。采用准二维过渡金属二硫属化物1 T-TaS $_2$的非平衡时间分辨光电子能谱,我们确定了一个光谱特征的双占据网站(doublons),反映了基本的莫特物理。估计双空穴复合发生在一个电子跳跃周期$\hbar/J\approx$ 14 fs的时间尺度上。尽管强烈的电子-声子耦合的动力学可以解释由单带哈伯德模型,热化是快速的小间隙制度捕获的纯电子效应。然而,与实验结果的定性协议需要假设的内在空穴掺杂。双光子动力学对掺杂水平的敏感性提供了一种在这种强相关材料中控制超快过程的方法。
2017-06-27 cond-mat.str-el
Floquet DMFT Analysis of High Harmonic Generation in Mott Insulators
利用Floquet动态平均场论(DMFT)研究了莫特绝缘体中的高次谐波产生(HHG)。我们发现莫特绝缘体中的高次谐波的主要来源是双光子-空穴复合,并且高次谐波谱的特征随电场强度的不同而不同。在弱场区,HHG光谱显示出单一的平台,如在HHG气体,和它的截止能量$ε_{\rm cut}$与场强$E_0$的比例线性为$ε_{\rm cut}=Δ_{\rm gap} + αE_0$,其中$Δ_{\rm gap}$是莫特间隙。另一方面,在较强的场区,出现多个平台,$m$的截止尺度为$ε_{\rm cut,m}=U + m E_0$。我们表明,这种差异源于不同的动力学的强,弱场制度的doublons和holons。我们还评论了HHG从莫特绝缘体和从半导体之间的异同。这篇论文补充了我们最近的工作,物理学。121,057405(2018),以及其他结果和分析。
2019-11-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Probing quasiparticle excitations in a doped Mott insulator via Friedel oscillations
本研究探究掺杂二维Hubbard模型中杂质诱导的Friedel振荡,揭示了弱杂质下振荡的非费米准粒子特性与Luttinger定理破缺,以及强杂质下的相分离机制,为理解掺杂莫特体系的载流子与电子相提供新视角。
2025-05-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Effects of Long-Range Correlations on Nonmagnetic Mott Transitions in Hubbard model on Square Lattice
本文用变分Monte Carlo方法研究了正方晶格上哈伯德模型的Mott跃迁机制,并没有明确地引入磁关联和超导关联。在试验波函数中,我们考虑了双占据位置(doublon,D)和空位置(holon,H)之间的各种类型的结合因子,如长程类型以及传统的最近邻类型,并添加独立的长程D-D(H-H)因子。研究发现,D-H结合因子的选择范围较宽时,在谱带宽度附近的临界值处发生Mott跃迁。我们通过引入两个特征长度尺度,即D-H结合长度l_{DH}和最小D-D距离l_{DD},更新了Mott跃迁的D-H结合图,并对这两个尺度进行了适当的估计.莫特跃迁发生在l_{DH} = l_{DD}。在金属状态(l_{DH} > l_{DD})中,D-H对的结构域彼此重叠,因此双链子和holon可以通过一个接一个地交换配偶体而独立移动。相比之下,D-D因子对Mott转变的贡献很小。
2011-04-01 cond-mat.str-el quant-ph
Dynamics of screening in photo-doped Mott insulators
本文利用扩展的动态平均场论的非平衡实现方法研究了光激励莫特绝缘体中的动态屏蔽效应。双光子和空穴的插入增加了低能屏蔽模,并导致莫特能隙的减小。耦合到低能量玻色子模式进一步打开新的弛豫通道,并显着加快热化过程。我们还考虑了掺杂载流子的能量分布对屏蔽的影响。
2015-07-28 cond-mat.str-el
Biexciton in one-dimensional Mott insulators
莫特绝缘体在光照射后,其电子态有时会发生剧烈的变化,如光诱导莫特绝缘体-金属转变所示。在莫特绝缘体的光激发态中,电子波函数比在基态中更离域,并且长程库仑相互作用在电荷动力学中起重要作用。然而,它们的影响很难通过实验来区分。在一维莫特绝缘体双(亚乙基二硫代)四硫富瓦烯-二氟四氰基醌二甲烷(ET-F2 TCNQ)中,长程库仑相互作用不仅稳定了激子,束缚态,而且稳定了双激子.通过测量太赫兹电场引起的反射率的变化,我们表明,奇,偶宇称激子分裂从一个doublon-holon连续。此外,由奇宇称激子的共振激发引起的反射率的光谱变化揭示了激子-双激子跃迁出现在激子跃迁峰的正下方。理论模拟表明,长程库仑相互作用超过四个网站是必要的,以稳定的双激子。这些信息对于理解光激发莫特绝缘体的非平衡动力学是不可缺少的。
2019-07-31 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Real-time dynamics of particle-hole excitations in Mott insulator-metal junctions
莫特绝缘体(MI)中的电荷激发不同于它们的带绝缘体对应物,并且它们可以提供用于基于强相关电子材料的太阳能电池中的能量收集的机制。本文利用含时密度矩阵重整化群方法研究了与金属导线连接的磁绝缘体中的holon-doublon对的实时动力学。MI-金属界面上的电荷转移受MI内的电子-电子相互作用强度和电极导线之间的电压差控制。我们发现一个整体增强的电荷转移的情况下相比,(非相互作用)带绝缘体-金属界面具有类似的带隙。此外,在MI内的holon-doublon激发的传播动态地改变自旋-自旋相关性,在自旋结构因子中引入随时间变化的相移。
2010-03-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
$η$-pairing in metallic and particle-hole asymmetric systems
University of Fribourg(弗里堡大学);DGIST(大邱庆北科学技术院)
利用稳态非平衡动力学平均场理论结合强耦合杂质求解器,研究了在非粒子-空穴对称系统和光激发金属态中$η$配对的存在性,发现大Mott间隙强关联区域中$η$配对对填充变化和双占据-空穴密度不平衡具有鲁棒性,但有效温度不对称会抑制序参量,而在具有三峰局域态密度的光掺杂金属系统中,通过正温度和低能准粒子带粒子数反转可实现$η$配对。
2026-06-03 cond-mat.str-el
Ultrafast charge recombination in photoexcited Mott-Hubbard insulator
我们提出了一个计算的基础上的未掺杂的铜氧化物相关的二维模型的激发的holon-doublon对的复合率表明,快的过程,在Pump-probe实验中观察到的Mott-Hubbard绝缘体在皮秒范围内,甚至可以定量地解释与多磁振子发射。前提条件是存在的Mott-Hubbard束缚激子的s型。我们发现,它的衰减是指数依赖于Mott-Hubbard间隙和磁振子的能量,与一个小的前因子,可以追溯到强关联,从而大激子-磁振子耦合。
2012-11-14 cond-mat.str-el
Exciton Recombination in One-Dimensional Organic Mott Insulators
我们提出了一个理论的复合(带电)holons和doublons在一维有机莫特绝缘体,这是负责的光激发金属态的衰变。由于电荷-自旋分离,在低电荷密度下复合的主要机制涉及多声子发射。我们表明,一个合理的耦合声子是足够的解释所观察到的快速复合ET-F $_2$ TCNQ的泵浦-探测实验,因此,我们也可以考虑测量的压力依赖性的复合率。
2015-08-14 cond-mat.str-el
Enhancement of Local Pairing Correlations in Periodically Driven Mott Insulators
我们研究了存在时间周期调制相互作用和与热库耦合的莫特绝缘体模型。驱动和耗散的组合导致非平衡稳态与大量的doublon激发,远高于最大热平衡值。我们解释这种效果作为增强本地配对相关性,提供分析参数的基础上的Floquet哈密顿。值得注意的是,这个哈密顿量显示出发展长程交错超导关联的趋势。这表明在驱动耗散莫特绝缘体中实现难以捉摸的η配对相的可能性。
2020-02-06 cond-mat.str-el
Keldysh crossover in one-dimensional Mott insulators
本研究利用含时密度矩阵重整化群方法,揭示了一维Mott绝缘体中Keldysh渡越在光子吸收与量子隧穿区域的差异行为,为亚周期脉冲工程设计电子态提供了新方法。
2024-04-12 cond-mat.str-el
Excited States beyond Mott Gap in Half-Filled-Band Hubbard Model
结合最近的莫特绝缘体变导体的激发实验,我们研究了半填充二维Hubbard(t-t '-U)模型中莫特能隙外的激发态作为准定态的性质.变分Monte Carlo方法与试验波函数用于顺磁或正常(PM),超导与dx 2-y2波(d-SC),各向同性s波,和扩展的s波对称性,和反铁磁(AF)状态。激发态是通过在最低能量态上施加最小数量的双占据位点(doublons)D_L而产生的。当U>W(W:带宽)时,d_L=D_L/Ns(Ns:位数)对应于激发强度。发现当d_L<0.14且绝缘时,AF态是最稳定的。PM和d-SC态在阈值d_Lc以上变得导电,并且导电是由未结合的doublon和holon(空位点)引起的。PM状态在d_L>0.14时出现,但d-SC状态总是被AF状态隐藏。s波型超导态对任何参数都不稳定。
2022-10-07 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Critical Slowing Down of the Charge Carrier Dynamics at the Mott Metal-Insulator Transition
我们报告的戏剧性放缓的载流子动力学在准二维有机导体,这可以通过Mott金属-绝缘体转变(MIT)可逆调谐。在有限温度的临界端点,我们观察到一个发散的电阻波动的增加,伴随着一个急剧的频谱重量转移到低频率,证明了临界放缓的序参量(doublon密度)波动。慢动力学伴随着非高斯波动,指示相关的载流子动力学。一个可能的解释是,电子系统的玻璃态冻结是莫特MIT的前身。
2015-03-13 cond-mat.str-el
Excitonic effects on high-harmonic generation in Mott insulators
为了研究激子对莫特绝缘体中高次谐波产生的影响,我们在一维扩展哈伯德模型中研究了泵浦非平衡动力学。通过采用基于精确对角化和无限时间演化块抽取方法的含时计算,我们发现激子能量附近的高次谐波强度的强烈增强。亚Mott能隙区的子周期分析表明,激子能量附近的时间分辨谱的强度区域分裂成两个能级,并随驱动电场振荡。这种激子动力学性质上不同于自由的doublon和holon的动力学,但有利于促进莫特绝缘体中的高次谐波。
2022-06-11 cond-mat.str-el
Photo-induced states in a Mott insulator
我们研究了光掺杂载流子到莫特绝缘体中所获得的金属态的性质。在强相互作用系统中,这些载流子具有长的寿命,使得它们可以将它们的动能耗散到声子浴中。在松弛状态下,散射率饱和在一个非零的温度无关的值,和动量分辨光谱功能功能的宽频带不同的定义明确的准粒子带的化学掺杂系统。我们的研究结果表明,光掺杂的莫特绝缘体表现为一个坏的金属,其中的强散射的双光子和空穴抑制费米液体的行为下降到低温。
2012-07-02 cond-mat.str-el
Dielectric breakdown in spin polarized Mott insulator
在一维半填充哈伯德模型下,研究了莫特绝缘体对外电场的非线性响应,即介质击穿现象。结果表明,在近自旋极化绝缘体的极限下,基态衰变为激发态的holon-doublon对的速率可以用数值方法计算,也可以用解析方法计算,精度很高。结果表明,阈值电场与电荷间隙的关系为$F_{th} \propto Δ^{3/2}$ .对小系统的数值结果表明,在持续性的一个类似的机制,为减少磁化下降到非极化系统的击穿。
2012-01-18 cond-mat.str-el
Spin Transport in a Mott Insulator of Ultracold Fermions
强关联材料预计将具有非常规的输运性质,例如电荷,自旋和热传导是潜在的独立动力学探针。与电荷输运相反,在这样的材料中测量自旋输运是非常具有挑战性的。我们在实现半满费米-哈伯德模型的超冷费米原子系统中观察到自旋传导和扩散。对于强相互作用,自旋扩散由超交换和双空穴辅助隧穿驱动,并且强烈违反电荷扩散的量子极限。在这项工作中开发的技术可以扩展到有限掺杂,这可以揭示复杂的相互作用之间的自旋和电荷的哈伯德模型。
2019-01-28 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Evolution of electronic structure of doped Mott insulators - reconstruction of poles and zeros of Green's function
本文采用集团扩展的动力学平均场论,在载流子掺杂的二维哈伯德模型中研究了金属从莫特绝缘体中的演化。传统金属的特征仅在于费米面(格林函数G的极点),而在掺杂莫特绝缘体中,G的零点面与极点面的干涉变得至关重要。相互干扰的极点和零表面显着转移的莫特间隙,当轻掺杂的空穴协同放松的doublon-holon绑定。莫特物理学的核心,如赝能隙、空穴、费米弧、能隙内态和Lifshitz跃迁,都是频率空间中这种全局干涉的自然结果。
2008-09-05 cond-mat.str-el
A Hubbard exciton fluid in a photo-doped antiferromagnetic Mott insulator
本文利用超快太赫兹电导率在光掺杂反铁磁莫特绝缘体Sr₂IrO₄中首次实验观测到哈伯德激子流体的瞬态形成,发现其寿命约1皮秒且与莫特能隙呈指数标度关系,揭示了与磁振子模式的强耦合。
2025-05-08 cond-mat.str-el
The origin of exciton mass in a frustrated Mott insulator Na$_2$IrO$_3$
利用三脉冲超快光谱研究了受抑莫特绝缘体Na $_2$ IrO $_3$的弛豫过程。通过能够独立地产生与第一个脉冲的doublons和holons的平衡束缚态(激子)和抑制与第二个潜在的反铁磁秩序,我们能够阐明在这个系统中的准粒子的弛豫机制。通过观察磁有序相和磁无序相中激子动力学的差异,我们发现这种准粒子的质量主要取决于它与周围自旋的相互作用。
2017-12-28 cond-mat.str-el
Nonlinear optical response and spin-charge separation in one-dimensional Mott insulators
我们从理论上研究了莫特绝缘体的非线性光学响应和光激发态。用精确对角化方法计算了小团簇的非线性光学极化率χ^(3)。通过系统地研究χ^(3)与维数的关系,我们发现自旋-电荷分离在一维莫特绝缘体中对χ^(3)的增强起着至关重要的作用。在此基础上,我们提出了描述一维莫特绝缘体非线性响应的holon-doublon模型。这些发现表明自旋-电荷分离将成为光电子器件的一个关键概念。
2000-07-08 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Variational study of conduction in doped Mott insulator in terms of kinetic energy
用变分蒙特卡罗方法研究了哈伯德模型中空穴(电子)的动力学特征。在掺杂莫特绝缘体(U>U_co)中,空穴在导电意义上可分为两类:(i)出现在双空穴-holon对中的空穴是局域的,促进单重态对的形成,并获得能量诱导超导转变。(ii)掺杂的空穴成为载流子,使系统巡游(超导或金属),但在过渡中损失能量。这两个角色在关联超导中是有区别的。这一特点是常见的反铁磁转变在大U/t。
2012-11-27 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Mott Memristors based on Field-Induced Carrier Avalanche Multiplication
提出了一种莫特忆阻器理论,其工作原理是莫特绝缘体在强电场作用下的非线性载流子雪崩倍增。决定其电阻的忆阻器的内部状态被编码在莫特绝缘体中的双光子和空穴激发的密度中。在电流-电压特性中,绝缘状态和导通状态被负微分电阻区域分隔开,导致滞后行为。在振荡电压下,得到了压控非极性忆阻系统的响应,该系统具有迟滞电流和箍缩磁滞回线。作为神经形态应用的第一步,我们展示了一个并联电容器的电路中的自维持尖峰振荡。仅基于电子激发,这种忆阻器比以前依赖焦耳加热或离子漂移的提议快几个数量级。
2021-04-01 cond-mat.str-el
Geometric Frustration Assisted Kinetic Ferromagnetism in Doped Mott Insulators
本文利用DMRG和无限制Hartree-Fock方法,揭示了在中等耦合和有限掺杂下,三角晶格Hubbard模型中由双子-单子交换驱动的几何阻挫辅助巡游铁磁性机制,并构建了磁相图。
2025-11-03 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Modulation Spectroscopy and Dynamics of Double Occupancies in a Fermionic Mott Insulator
通过对光晶格势的调制,计算了半填充附近三维费米莫特绝缘体中双占据态的产生率。在高温下,非相干空穴导致在哈伯德排斥$U$处达到峰值的宽响应。在低温下,反铁磁秩序导致一个连贯的峰值随着广泛的功能代表自旋波摇脱过程的孔。这表现在作为尖锐吸收边的双光子产生速率和作为调制频率的函数的振荡中。因此,调制光谱可以用来作为一个探针的反铁磁秩序和准粒子激发的性质在系统中。
2009-02-15 cond-mat.other cond-mat.str-el
Spectral structure and doublon dissociation in the two-particle non-Hermitian Hubbard model
针对非厄米Hubbard模型的两粒子体系,通过解析计算揭示了Mott-Hubbard带谱相变、双空穴体相解离及边缘突然恢复等非厄米特有动力学效应,填补了关联粒子非厄米边界动力学研究的空白。
2023-08-08 cond-mat.str-el physics.optics quant-ph
Keldysh space control of charge dynamics in a strongly driven Mott insulator
强低频光驱动条件下莫特绝缘体的命运是量子多体动力学中的一个基本问题。利用超快宽带光谱技术测量了非共振泵浦莫特绝缘体Ca $_2$ RuO $_4$的瞬态电子结构和电荷动力学。我们观察到相干带宽重整化和非线性双光子-holon对生产发生在一个快速连续的100飞秒泵浦脉冲持续时间内。通过扫描的电场幅度,我们证明了连续的带宽调谐和Keldysh交叉从多光子吸收量子隧穿为主的对生产制度。我们的研究结果提供了一个程序来控制相干和非线性加热过程中的莫特绝缘体,促进发现新的非平衡现象在强关联系统。
2022-05-10 cond-mat.str-el