A Mott insulator continuously connected to iron pnictide superconductors
铁基超导电性在反铁磁序附近发展,并脱离坏金属正常态,这被解释为起源于近似的莫特转变。在铁磷属元素化物的相图中是否能实现实际的莫特绝缘体仍是一个悬而未决的问题。在这里,我们使用传输,透射电子显微镜,X射线吸收光谱和中子散射证明,NaFe $_{1-x}$ Cu $_x$ As附近的$x\approx 0.5$表现出真实的空间Fe和Cu的顺序,并与绝缘行为持续以上的内尔温度,指示莫特绝缘体的反铁磁绝缘体。当$x$从$0.5$减少时,反铁磁有序矩不断减少,在$x=0.05$周围产生超导性。我们在NaFe $_{1-x}$ Cu $_x$ As中发现了Mott绝缘态,这使得它成为唯一已知的超导性可以平滑地连接到Mott绝缘态的铁基材料,突出了电子关联在高$T_{\rm c}$超导性中的重要作用。
2016-11-12 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Mottness underpins the anomalous optical response of Iron Pnictides
最近在掺杂铁磷属化物中发现的高温超导性(HTSC)是$d$和$f$能带材料所表现出的意料之外的行为的最新例子。SC差距的对称性及其从"正常“状态出现的机制是这方面的一个核心问题。在这里,由主机的实验签名表明强相关性的Fe-磷族化合物的动机,我们进行了详细的研究,他们的正常状态。我们采用相关能带结构方法LDA+DMFT,研究了${\rm LaO_{1-x}FeAsF_{x}}$和${\rm SmO_{1-x}FeAsF_{x}}$的单粒子响应.基于LDA+DMFT与探测单粒子响应的关键实验之间的良好定量一致性,我们扩展了我们的研究,首次详细研究了它们的正常状态电动力学响应。特别是,我们提出,近总正常状态的不相干性,导致强,{ \it本地}相关性的Fe $d$ -壳在Fe-磷属元素化物,支持在这些材料中发现的不相干正常状态的运输,并讨论导致这种行为的具体电子机制。我们还讨论了我们的工作的多频带性质的SC通过研究配对的“胶”功能,我们发现这是一个过阻尼,电子连续的影响。铜酸盐和Fe-磷族元素的异同也触及。我们的研究支持的观点,SC在铁磷族元素化物产生从一个坏的金属,不连贯的"正常“状态,是接近的莫特绝缘体。
2008-10-09 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Orbital-selective Mott phase in multiorbital models for iron pnictides and chalcogenides
人们越来越认识到,3d电子的多轨道性质对于正确描述铁基超导体正常态的电子态是重要的。早期对相关多轨道哈伯德模型的研究确定了一个轨道选择性莫特相,它锚定了整个相图中的轨道选择性行为。模型的一个重要特征是轨道是动力学耦合的-即杂化-彼此,这使得轨道选择性莫特相位特别不平凡。用U(1)从旋方法分析了具有非零轨道能级分裂的模型。在这里,我们开发了一个朗道自由能功能,以进一步阐明这个问题。我们从U(1)从自旋方法的微观分析中发现,位间自旋关联对于裸杂化振幅向零的重整化和伴随的轨道选择性Mott跃迁的实现是至关重要的.基于这一认识,我们讨论了从轨道间杂化和集体自旋相关之间的动力学竞争来研究轨道选择性Mott物理的其他方法。我们的研究结果表明,轨道选择莫特相的鲁棒性在多轨道模型适合于铁基超导体。
2017-05-12 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Slave-Rotor and Auxiliary Chain Analysis of the Mott Transition in a Modified Periodic Anderson Model
IITISM(印度科学技术学院)
本研究利用奴隶转子平均场理论分析修正周期安德森模型中的莫特转变,引入双位点团簇扩展揭示短程关联对转变点的影响,并通过辅助链映射探索其拓扑特性。
2026-09-22 cond-mat.str-el
Magnetism and Mott Transition: A Slave-rotor Study
基于铁基超导材料中自旋密度波(SDW)和局域矩(LM)图像的争论,我们考虑了在$(π,0)$上有强费米面嵌套的两带轨道对称哈伯德模型.我们得到了这样的系统的相图的平均场从转子的方法,其中费米面嵌套和SDW阶显式地考虑通过自然分离的规模之间的Hund的耦合和库仑相互作用。我们发现,对于一个相当大的范围内的Hund的耦合的莫特过渡获得一个强大的一阶字符,但也存在一个小范围的更强的Hund的耦合,其中可以观察到的增强磁化的SDW侧。我们解释前一种情况下,其中一个明显的区别,可以绘制LM和SDW图片,和后者的情况下,LM物理的迹象开始在金属阶段的发展。这是诱人的建议,一些FeSC材料是在后者的情况下附近。
2011-04-05 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Slave-rotor theory on magic-angle twisted bilayer graphene
利用从转子平均场论研究了魔角扭曲双层石墨烯中的关联电子。由于Wannier轨道的扩展,我们研究了具有自旋谷四重简并的双轨道团簇哈伯德模型,重点研究了中性点以下价带的半填充.该理论预测了多个莫特绝缘体相在分数填充不仅为整数电荷每莫尔{é}网站,它表明,远程电子跳跃高度抑制,因为多电荷激发诱导。此外,Kekul{é}价键序进行了研究,发现扩展的莫特绝缘体相占据一个有限的掺杂区域。邻近莫特绝缘体相,超导圆顶出现凭借自旋谷波动。这项工作提供了一个初步的理解和有趣的现象的相关系统,其新颖的相互作用的模型可能会产生大量的可能性,等待探索。
2020-02-26 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
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
Slave-rotor mean field theories of strongly correlated systems and the Mott transition in finite dimensions
多轨道哈伯德模型用与局域电荷共轭的量子相位变量("从转子“)和辅助费米子表示,提供了强关联系统的希尔伯特空间的经济表示。当用局部平均场方法处理相变量时,得到了与动力学平均场论相似的结果,即在相称填充下的Brinkman-Rice跃迁以及单粒子态密度中的“预成形”Mott能隙.从转子形式主义允许超越局部描述并考虑空间相关性,遵循玻色子系统的超流-绝缘体转变的类比。我们发现,在有限维系统中,短程磁关联抑制了金属-绝缘体相变处有效质量的发散。此外,费米-液体相干尺度和莫特间隙之间的严格分离的能量尺度在本地图片中发现,仅在有限的维度,由于存在与零声相关的低能集体模式。
2004-04-16 cond-mat.str-el
Modeling many-body physics with Slave-Spin Mean-Field: Mott and Hund's physics in Fe-superconductors
从自旋平均场论,一个轻和准确的技术,在费米液相的多轨道材料的电子相关性模型,是教学暴露在本章中,重点是它最近的成功应用铁基超导体的物理。除了介绍电子相关性和回顾费米液体现象学之外,手稿还伴随着对奴隶自旋技术的逐步解释,并提供了一套有用的补充,为Mott和Hund的物理学提供了分析见解,这是强相关材料物理学的核心。一些原始的研究材料也被曝光,如亨德引起的哈伯德带两侧的半填充莫特绝缘体的间隙,和“轨道去耦”机制的低能描述收缩。
2016-07-28 cond-mat.str-el
Fermi surfaces of iron-pnictide high-Tc superconductors from the limit of local magnetic moments
本文用Schwinger-boson-slave-fermion平均场理论和有限系统上的精确数值对角化方法,分析了铁磷族元素化物高温超导体中低能电子激发的正方晶格上的2轨道t-J模型。量子临界点(QCP)的确定,分离相称的自旋密度波(cSDW)状态在强的洪德规则耦合从一个隐藏的半金属状态在弱的洪德规则耦合时,轨道间的空穴跳跃被抑制。低能自旋波,分散各向异性从cSDW动量预测在QCP。在这种情况下,嵌套费米面类似于实验观察到的铁磷属元素化物材料也预测。
2011-12-17 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Orbital selective Mott transition in multi-band systems: slave-spin representation and dynamical mean-field theory
我们研究是否莫特过渡的半满,两个轨道的哈伯德模型与不等带宽同时发生的两个频带或是否它是一个两阶段的过程中,轨道与较窄的bandwith本地化第一(产生一个中间的“轨道选择性”莫特阶段)。这个问题是解决使用动力学平均场论,并表示费米子运营商的从量子自旋,其次是平均场近似(类似的精神Gutzwiller近似)。在后一种方法中,莫特过渡被发现是轨道选择性的库仑交换(Hund)耦合J的所有值时,带宽比是小的,只有超过一个临界值的J时,带宽比较大。动力学平均场论部分证实了这些发现,但在J=0的中间阶段被发现不同于传统的莫特绝缘体,与频谱权重延伸到任意低的能量。最后,轨道选择性莫特阶段被发现,在零温度下,相对于轨道间杂化是不稳定的,并取代了一个国家与一个大的有效质量(和低准粒子相干尺度)的较窄的频带。
2005-09-09 cond-mat.str-el
Slave-boson theory of the Mott transition in the two-band Hubbard model
我们应用Kotliar和Ruckenstein的奴隶玻色子方法的两个带哈伯德模型的伊辛像洪德的规则耦合和不同宽度的带。在这种方法的平均场水平上,我们调查莫特过渡和观察两个频带的独立和联合过渡取决于轨道间和轨道内库仑相互作用参数的选择。平均场计算允许一个简单的物理解释,并可以确认以前的工作的几个方面。除了两个单独的半填充带的情况下,我们还检查会发生什么,如果原始的金属带具有分数填充,无论是由于有限的掺杂或由于相对移动的原子能级的两个轨道的晶体场。对于适当的相互作用和晶体场的值,我们可以观察到一个带绝缘态和铁磁金属。
2005-08-29 cond-mat.str-el
Coherence and pairing in a doped Mott insulator: Application to the cuprates
在掺杂莫特绝缘体的从玻色子规范理论中研究了单粒子相干性及其与单重态配对的相互作用。我们中的一个人以前的工作(T。Senthil,arXiv:0804.1555)表明,朗道准粒子出现的相干尺度在参数上低于从属玻色子平均场论中确定的相干尺度。在这里,我们研究所产生的新的非费米液体中间温度制度的特点是由一个单一的粒子散射率,是线性的温度($T$)。在存在d波对振幅的情况下,这导致在节方向附近具有$T$依赖的费米弧的赝能隙状态。理解的铜酸盐的影响进行了讨论。
2009-04-08 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
A slave-fermion gauge-theory approach of the t-J model: Doping-induced complex magnetic structure and Z$_{2}$ spin-gapped anomalous metal in an antiferromagnetic doped Mott insulator
基于t-J模型的从费米子方法,我们重新研究了掺杂反铁磁莫特绝缘体,其中反铁磁自旋涨落和掺杂空穴分别用玻色子和费米子子描述.早期的研究已经表明,掺杂反铁磁莫特绝缘体的有效场论由电荷动力学的非相对论费米子(holon)U(1)规范理论和自旋动力学的相对论玻色子(自旋子)U(1)规范理论给出,因此允许玻色子自旋子从反铁磁状态间隙的异常金属相,类似于t-J模型的从玻色子方法中的U(1)自旋液相。我们认为,在这种方法中涌现的U(1)规范结构是基于一个简化的图片反铁磁关联。考虑到掺杂空穴的动力学行为会破坏共线反铁磁自旋组态,我们证明了掺杂空穴增强了铁磁自旋关联,并导致了复杂的磁结构。这种复杂自旋织构的存在将U(1)规范结构降低到Z $_{2}$,因此对于低温下的自旋能隙非费米液态金属,由于不存在无能隙U(1)规范涨落,因此有效场论结果不同。
2008-11-17 cond-mat.str-el
Electronic correlations in the iron pnictides
在源自莫特绝缘体的相关金属中,电子的运动受到其他电子的库仑排斥的阻碍。这种现象导致电子的动能显著降低,从而导致光谱学中的显著实验表现。高温超导铜氧化物可能是此类相关金属中研究最多的例子。在铁磷属元素化物的高Tc超导性的发生把聚光灯的相关性在这些材料中的影响。本文对磷属铁族化合物超导体LaFePO单晶进行了红外和光学研究。我们发现了明确的证据,在金属LaFePO与电子的动能减少到近自由电子的能带理论预测的一半的电子相关性。这里报道的强电子多体效应的标志是重要的,因为铁pnictides暴露了一个新的途径,相关的电子状态,不明确涉及莫特过渡。
2009-09-02 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Impact of magnetic frustration on the Mott transition within a slave-boson mean-field theory
利用从玻色子平均场论研究了顺磁金属-反铁磁金属和反铁磁金属-反铁磁绝缘体的相变。为此,我们讨论了半满哈伯德模型的基态作为t '/t和关联强度U的函数,其中t和t'分别是最近邻和次最近邻之间的跳跃幅度.在临界U_{MIT}处的金属-绝缘体转变对于小的磁阻挫水平(t '/t<0.06)是二阶的,并且对于大的磁阻挫水平(t'/t>0.06)是一阶的。绝缘体总是反铁磁有序的,而金属表现出从顺磁到反铁磁状态的二阶跃迁高达t '/t=0.14,随着U的增加。我们还将这些结果与Hartree-Fock近似下的结果进行了对比。
2000-01-18 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
Mott transition, magnetic and orbital orders in the ground state of the two-band Hubbard model using variational slave-spin mean field formalism
我们研究了正方形晶格上的哈伯德模型的基态,每个格点有两个简并轨道,整数填充作为现场哈伯德排斥$U$和Hund的原子内交换耦合$J$的函数。我们使用变分从自旋平均场(VSSMF)方法,该方法允许在计算量较小的从自旋平均场体系中研究对称破缺态,从而使该方法更有效地研究强关联电子物理.结果表明,在半填充时,较小的$U$的基态是一个斯莱特反铁磁体(AF)与大量的本地电荷起伏。随着$U$的增加,AF状态发展出海森堡行为,最终在带宽量级的临界相互作用$U_c$处经历到Mott绝缘AF状态的一阶跃迁。引入Hund的耦合$J$使系统更加相关,并大幅减少了$U_c$。在每个位置一个电子的四分之一填充时,较小的$U$的基态是顺磁性金属。在有限的Hund耦合$J$,随着相互作用增加到一个较低的临界值以上$U_{c1}$,它去一个完全自旋极化铁磁态共存的反铁轨道秩序。在较高的临界值$U_{c2}$下,系统最终变为Mott绝缘。作为$U$和$J$的函数的结果进行了深入的讨论。
2021-04-27 cond-mat.str-el
Mott transitions in a three-component Falicov-Kimball model: A slave boson mean-field study
采用Kotliar-Ruckenstein奴隶玻色子平均场方法研究了三分量Falicov-Kimball模型中的金属-绝缘体转变。该模型描述了在超低温下两种相互作用的费米子原子被装入光晶格的混合物。一种是双组分原子,它可以在光晶格中跳跃,另一种是单组分原子,它是局域的。不同的相关驱动的金属-绝缘体的转变,观察到依赖于原子填充条件和本地相互作用。这些金属-绝缘体跃迁是根据能带重整化因子和原子种类的双占位性分类的。本文还解析地建立了这些金属-绝缘体转变的填充条件和局域相互作用的临界值。所得结果不仅与三分量Falicov-Kimball模型的动力学平均场论符合得很好,而且在简单的物理图象中阐明了金属-绝缘体相变的本质和性质.
2015-12-03 cond-mat.str-el
Fermi-liquid, non-Fermi-liquid, and Mott phases in iron pnictides and cuprates
将精确对角化动力学平均场论推广到五个轨道,研究了库仑关联在铁磷属元素LaFeAsO中的作用.对于旋转不变的洪德规则耦合的连续过渡从一个顺磁性费米液体相到非费米液体金属相表现出冻结的时刻被发现在中等库仑能量。对于类伊辛交换,这种转变是一级的,发生在较低的临界库仑能量。相关诱导散射率作为掺杂相对于半填充的函数,即,δ = n/5-1,其中对于未掺杂的材料n=6,被示出为定性地类似于二维单带哈伯德模型中的模型。在这种情况下,LaFeAsO的母体莫特绝缘体是半填充的n=5极限,而未掺杂的n=6材料对应于铜氧化物中的临界掺杂区域delta_c ~ 0.2,在过掺杂区域的费米液相和欠掺杂区域中的非费米液相赝能隙相之间的边缘。
2010-03-06 cond-mat.str-el
Slave-spin approach to the strongly correlated systems
本文提出了一种新的从粒子方法,它类似于从转子模型,只是用自旋为1的从粒子代替了量子转子。自旋为1的从粒子本身可以用施温格玻色子/费米子来表示。这种方法更方便地适用于具有现场Hubbard相互作用的强关联哈密顿量,并解决了使用从转子模型以及Anderson-Zou从粒子技术的局限性。例如,从自旋方法的平均场参数不消失以上的莫特过渡,这种方法是顺利地连接到非相互作用的限制。作为一个例子,我们研究的Kane-Mele-哈伯德模型的相图使用我们目前的方法。在没有自旋-轨道相互作用的情况下,莫特跃迁发生在$U_c ~ 3 t_1$。从自旋方法的几个方面,它的规范理论和各种可能的平均场态与这种方法进行了讨论。
2011-12-01 cond-mat.str-el
Mott insulators in moiré transition metal dichalcogenides at fractional fillings: Slave-rotor mean-field theory
本文通过 slave-rotor 平均场理论研究莫尔过渡金属二硫化物在分数填充下的莫特绝缘体,揭示维格纳晶体、自旋液体与二聚体态,并探讨其实验特征。
2023-07-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Electron Correlation and Spin Dynamics in Iron Pnictides and Chalcogenides
铁磷属化物和硫属化物的超导电性与坏金属正常态和附近的反铁磁序密切相关。因此,电子关联和自旋动力学的作用受到了相当多的关注。在这篇文章中,我们总结了一些关键的实验,相当直接地暗示在这些材料中的强电子相关性,并讨论这些问题的最新理论研究的方面。特别是,我们概述了一个$w$的扩展,它对待的相关效应使用莫特过渡作为参考点。对于母系统,它产生了一个有效的J1-J2模型,耦合到附近的费米能的巡回电子,这个模型产生一个等电子调谐的量子临界点,并允许在顺磁相的能量和动量空间中的自旋谱权重的分布的研究。在相同的框架内,我们证明了莫特绝缘相的铁氧硫族化物以及碱性铁硒化物;对于后者的系统,我们还考虑了轨道选择性莫特相的作用。最后,我们讨论了短程J1-J2相互作用驱动的单重态超导配对。我们的考虑突出铁磷属元素化物和硫属元素化物作为例证强关联电子系统的边界处的电子本地化和巡回。
2012-12-18 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Quantum Criticality in the 122 Iron Pnictide Superconductors Emerging from Orbital-Selective Mottness
砷化铁的正常状态和竞争秩序的性质的孪生问题是理解其非常规的,高Tc超导性的核心。我们使用的输运各向异性测量的解孪晶Sr(Fe(1-x)Co(x))2As 2单晶和局域密度近似加上动态平均场论(LDA + DMFT)计算的组合来重新审视这些问题。特殊的电阻率各向异性及其随x的演化自然地解释为潜在的轨道选择性莫特跃迁(OSMT),间隙的dxz或dyz状态。此外,我们使用Landau-Ginzburg方法,使用LDA + DMFT输入来合理化最佳掺杂的各种异常,为二次电子有序提供了强有力的证据。这些研究结果表明,强烈的动力学波动与边缘量子临界点与此OSMT和二次电子电子的双序构成一个内在的电子配对机制的铁砷化物的超导电性。
2015-10-14 cond-mat.str-el
Anomalous Magnetic Susceptibility in Iron Pnictides: Paramagnetic Phase
在铁Pnictides的量子顺磁正常状态中,观察到自旋磁化率的异常温度依赖性,以及NMR中的自旋间隙,是一种不寻常的金属状态的特征。我们认为,这两个异常的功能是与一个广泛的波动制度为主的动态,短程和沮丧的自旋相关强相关金属。使用LDA+DMFT,我们表明,这两个功能可以定量地理解在掺杂的铁磷族化合物。我们认为,这样的自旋相关性自然出现在莫特内斯的情况下,一个有效的,二元描述涉及共存的重整化准粒子和有效的本地化时刻,所产生的同一组d带。
2009-03-22 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Decohering the Fermi liquid: A dual approach to the Mott Transition
本文从费米液体的低能有效理论出发,提出了一种描述二维晶格上电子莫特跃迁的理论方法。莫特转变的方法必须以抑制对应于费米面特定形状变形的密度和电流波动为特征。我们探讨了当这些费米面形状起伏被抑制时,莫特绝缘体和相应的莫特跃迁的性质,而不对其他费米面形状起伏作任何预先假设.从玻色子的莫特过渡的理论的见解的基础上,我们实现这种抑制通过识别和凝聚的涡旋自由度的阶段中的低能电子运营商。我们表明,由此产生的莫特绝缘体是一个量子自旋液体与自旋费米表面耦合到U(1)规范场,这是通常描述的从粒子制剂。因此,我们的方法提供了一个粗粒度的处理莫特过渡和近端自旋液体,但相当于标准的从粒子建设。这种替代的观点提供了对莫特转变和自旋液体状态的新物理学的进一步了解,这是潜在的有用。我们描述了一个概括,抑制自旋反对称波动的费米表面,导致自旋带隙的电荷金属先前也讨论了从粒子构造。
2011-07-20 cond-mat.str-el
Topological Paramagnetism in Frustrated Spin-One Mott Insulators
时间反转保护的三维拓扑顺磁体是著名的三维拓扑绝缘体的磁性类似物。这样的顺磁体有一个散装的差距,没有外来的散装激发,但非平凡的表面状态的对称性保护。我们认为,受挫自旋1量子磁体是在3D中实现这种状态的自然环境。我们描述了这样一个自旋为1的拓扑顺磁体的基态波函数的物理图像中的波动的Halflion链与非平凡的链接相位的环路。我们说明了一些方面,这样的回路气体简单的精确可解模型。我们还展示了如何三维拓扑顺磁体可以很自然地访问内的自旋1磁体的从粒子描述。具体地说,我们构建了从粒子的平均场状态,自然驱动到拓扑顺磁时,包括波动。我们提出了批量投影波函数的拓扑顺磁体的基础上,从粒子的描述。另一种从粒子结构导致稳定的U(1)量子自旋液体,通过凝聚自旋液体的出射磁共振激发,可以从U(1)量子自旋液体获得拓扑顺磁体。
2015-01-06 cond-mat.str-el
Strong correlations and the search for high-Tc superconductivity in chromium pnictides and chalcogenides
未掺杂的铁超导体在五个d轨道中容纳$n=6$电子。实验和理论证据表明,相关性的强度随着空穴掺杂而增加,因为电子填充接近半填充$n=5$电子。这一证据描绘了一个场景,其中铁超导体的母体化合物是半填充系统,类似于铜酸盐超导体。在铜氧化物中,电子或空穴掺杂可以诱导超导电性。在这项工作中,我们建议寻找高Tc超导性和强关联的铬磷族化物和硫族化物与$n<5$电子。通过ab-initio,slave spin和多轨道RPA计算,我们分析了这些系统中的关联强度以及超导和磁不稳定性,主要关注LaCrAsO。我们发现,电子掺杂的LaCrAsO是一个强关联系统与竞争的磁相互作用,是$(π,π)$反铁磁性和节点d波配对最合理的磁和超导不稳定性,分别。
2016-10-29 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Slave fermion interpretation of the pseudogap in doped Mott insulators
本文应用slave fermion方法研究掺杂Mott绝缘体,发现AFM关联诱导的极化子机制与holon杂化机制相互竞争导致了赝能隙的出现。
2023-10-18 cond-mat.str-el
Rotationally-invariant slave-bosons for Strongly Correlated Superconductors
我们扩展的旋转不变的奴隶玻色子方法制定超导状态。建立在Lechermann等人[Phys. Rev. B { \bf 76},155102(2007)]的最近工作基础上的这一推广允许研究强关联系统中的超导性。我们应用的形式主义的强关联超导的一个特定的情况下,发现在多轨道哈伯德模型中的碱金属掺杂的富勒烯,超导配对有语音的起源,但它已被证明是有利的强关联,由于相互作用的对称性。该方法允许处理在同一个立足点上的强关联效应和驱动超导的轨道间相互作用,并捕获强关联超导的物理,其中接近莫特过渡有利于超导现象。
2009-10-16 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Renormalized dispersing multiplets in the spectrum of nearly Mott localized systems
强关联系统的光谱通常在有限能量处出现共振峰,115 Ce族中的例子由动力学平均场论再现。最近在双带模型的轨道选择性Mott(OSM)相(称为doublon-holon束缚态)中发现了类似的结构,并对这种相在零Hund耦合极限下的命运产生了影响。我们表明,这些功能可以捕获的从粒子的方法,一旦他们的希尔伯特空间考虑。我们使用从自旋计算,合理的大尺寸的限制,明确地证明了这一点,并与动力学平均场论的结果进行比较。
2018-08-20 cond-mat.str-el
Phase diagram of the Hubbard model on a square lattice: A cluster slave-spin study
本文采用集团从旋方法系统地研究了以掺杂$U$和耦合强度$δ$为参数的正方晶格上哈伯德模型的基态性质。除了反映在反铁磁能隙$Δ_{\text{AFM}}$行为中的交叉外,还可以在团簇从自旋哈密顿量的能量学中观察到这种性质--小$U$处的反铁磁性是由于势能增益,而强耦合极限处的反铁磁性是由动能增益驱动的,这与团簇动力学平均场理论计算和量子MonteCarlo模拟的结果一致。我们发现,在AFM状态的交叉,分离的弱和强耦合制度的相互作用$U_{c}$,几乎保持不变的掺杂后,它是小于临界耦合强度$U_{\text{Mott}}$的一阶金属-绝缘体莫特过渡的半填充顺磁状态。在半填充时,在小$U$极限下建立了交错磁化$M$和$Δ_{\text{AFM}}$之间的关系,从而使Hartree-Fock理论失效,并证实了顺磁态下的一阶Mott跃迁,其特征在于$U_{\text{Mott}}=10t$处的不连续性和重复性.最后,给出了$U$ - $δ$平面中的整体相图,其由四个区域组成:反铁磁绝缘体、具有可压缩性$κ>0$或$κ<0$的反铁磁金属、以及顺磁金属,以及三个相变:(i)从反铁磁金属到顺磁金属,(ii)在具有正和负$κ$的反铁磁金属相之间,以及(iii)将反铁磁绝缘相与反铁磁金属相分离。
2021-09-23 cond-mat.str-el
Strong Correlations and Magnetic Frustration in the High Tc Iron Pnictides
我们认为铁磷属元素化物在接近一个莫特绝缘体。超交换相互作用包含竞争的最近邻和次最近邻分量。在未掺杂的母体化合物中,这些受抑的相互作用导致两个子晶格共线反铁磁体(每个子晶格形成Neel有序),有序矩的大小减小。电子或空穴掺杂,连同挫折效应,抑制磁有序化,并允许超导状态。交换作用有利于d波超导序参量;在适合于Fe正方晶格的符号中,其轨道对称性是$d_{xy}$。一些现有的和未来的实验进行了讨论,在理论上的考虑。
2008-08-04 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Mott transition in Modulated Lattices and Parent Insulator of (K,Tl)yFexSe2 Superconductors
电子关联的程度仍然是铁基超导体的核心问题。铁磷属元素化物的母体是反铁磁性的,它们的坏金属行为被解释为接近莫特转变。我们研究了这样的过渡在调制晶格上的多轨道模型包含一个有序的铁空位图案,使用从转子方法。我们发现有序空位导致能带变窄,从而将系统推向莫特绝缘体一侧。这种效应被认为是在新发现的(K,Tl)yFexSe 2超导体的母体化合物中观察到的绝缘行为的基础。
2011-04-07 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Evidence of Strong Correlations and Coherence-Incoherence Crossover in the Iron Pnictide Superconductor KFe2As2
使用电阻率,热容量,热膨胀,和磁化率测量,我们研究了正常状态下的行为KFe 2As 2。我们发现索末菲系数γ = 103 mJ mol-1 K-2和泡利磁化率chi = 4 × 10 -4都得到了强烈的增强,这证实了由de Haas-van Alphen和ARPES实验推断的重准粒子的存在。我们讨论这个大的增强使用Gutzwiller从玻色子平均场计算,揭示了接近KFe 2As 2的轨道选择性莫特过渡。由于Hund轨道之间的耦合,磁化率和热膨胀的温度依赖性为相干-非相干交叉的存在提供了强有力的实验证据,类似于在重费米子和钌酸盐化合物中发现的情况。
2013-02-07 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Strong similarities between the local electronic structure of insulating iron pnictide and lightly doped cuprate
关于非常规超导性的一个主要难题是,一些最有趣的超导体如何与位于附近的绝缘相相关。在这里,我们报告的局部电子结构的扫描隧道显微镜研究铜掺杂的NaFeAs的超导体到绝缘体的转变。我们发现,在高绝缘制度的电子光谱发展的能隙的状态密度在费米能级减少。光谱的整体线形和强烈的空间变化与靠近母体莫特绝缘体的轻掺杂铜酸盐惊人地相似。我们认为,铜掺杂对巡游电子态的抑制和强杂质势导致了这种绝缘的铁磷属元素化物。
2015-04-14 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Deviating band symmetries and many-body interactions in a model hole doped iron pnictide superconductor
本文用角分辨光电子能谱研究了最佳掺杂的铁磷属元素化物超导体Ba $_{0.6}$ K $_{0.4}$ Fe $_2$ As $_2$(T $_c$ = 37 K)的低能能带结构.偏振对比测量被用来识别和跟踪所有三个低能量的类空穴带预测局域密度近似(LDA)计算。光发射的电子揭示了不一致的LDA预测的对称性沿$Γ$ -X高对称动量轴,由于电子动力学的意外强大的旋转各向异性。我们评估的多体效应,如莫特-哈伯德相互作用,可能是异常的基础,并讨论如何观察到的LDA能带结构的偏差影响铁磷属元素化物库珀配对的空穴掺杂制度的能量。
2012-10-01 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Slave-rotor theory of correlated altermagnets on the Lieb lattice
Universidade Federal de Goiás(戈亚斯联邦大学);Universidade Federal do Rio Grande do Norte(北里奥格兰德联邦大学)
利用奴隶转子方法研究Lieb晶格上交变磁Hubbard模型,发现随相互作用U增大系统经历从正常金属到交变磁金属、再到交变磁绝缘体、最终到交变磁Mott绝缘体的级联相变,且Mott绝缘相中自旋分裂被显著抑制。
2026-10-28 cond-mat.str-el
Orbital-Selective Mott transition out of band degeneracy lifting
我们概述了轨道选择性莫特转变(OSMT)的一般机制,巡游和本地化的传导电子的共存,并显示它如何可以发生在广泛的现实情况下,即使是相同的宽度和相关的频带,提供了晶体场分裂的能级在不同的简并度和交换耦合的流形是足够大,以减少轨道波动。该机制依赖于不同简并度流形中不同的动能。该相具有居里-外斯磁化率和非费米液体行为,在临界掺杂时消失,所有这些都让人想起磷属元素化物的物理学。
2009-03-24 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Superconductivity in the Hubbard model with correlated hopping: Slave-boson study
用从玻色子平均场方法研究了关联跳跃哈伯德模型的基态.该方法定性地恢复了跳跃积分t等于相关跳跃积分X的情况下的精确结果。对于任意X值和任意电子浓度n,确定了只具有单占据位置的强关联态、允许单占据和双占据的弱关联态以及超导态的相图。在半满带(n=1),发现从超导体到莫特绝缘体的直接跃迁,在强关联区,超导解在n接近1时是稳定的,而在弱关联区,超导解在n接近0和n接近2时是稳定的。我们还发现,强关联改变超导相的特性,例如,在激发光谱的间隙有一个非指数依赖接近的相变点。
1997-03-13 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Orbital-selective Mott Phase in Multiorbital Models for Alkaline Iron Selenides K(1-x)Fe(2-y)Se2
利用从自旋方法研究了碱性铁硒化物K(1-x)Fe(2-y)Se 2的多轨道模型.有或没有有序的空缺,我们确定了一个金属莫特绝缘体过渡在相称的填充6个3D电子每个铁离子。对于洪德的耦合超过阈值,这是通过一个中间的轨道选择莫特阶段,其中的3D XY轨道莫特本地化,而其他3D轨道保持巡回。该相在一定范围的载流子掺杂下仍然是稳定的。我们的研究结果导致一个整体的相图碱性铁硒化物,这提供了一个统一的框架,以了解空位秩序和载流子掺杂的强度之间的相互作用。在该相图中,轨道选择性莫特相提供了超导K(1-x)Fe(2-y)Se 2与其莫特绝缘母体化合物之间的自然联系。
2012-08-28 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
$\mathbb Z_2$ slave-spin theory of a strongly correlated Chern insulator
我们计算了拓扑蜂窝模型在强相互作用存在下的相图。我们采用${\mathbb Z}_{2}$从自旋方法,在半填充的情况下,找到了一个具有交错密度、自旋密度波和Mott绝缘相的带绝缘体。能带绝缘体和自旋密度波都有不同的拓扑变体。最后,计算了光晶格中冷原子气体的晶格调制光谱响应函数。
2014-10-08 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Band Narrowing and Mott Localization in Iron Oxychalcogenides La2O2Fe2O(Se,S)2
不良的金属性质促使将母体铁磷属元素化物描述为处于莫特局域化边缘的相关金属。目前尚不清楚的是,相互作用是否能将这些化合物和相关化合物推到相图的莫特绝缘侧。在这里,我们考虑的铁氧硫属化合物La_2O_2Fe_2O(Se,S)_2,它包含一个扩展的单位晶胞的Fe正方形晶格。我们从理论上表明,它们包含增强的相关效应,通过带窄化相比,LaOFeAs,我们提供的实验证据表明,他们是莫特绝缘体具有中等的电荷间隙。我们还讨论了磁性的海森伯模型与挫折的J1-J2-J2'交换相互作用的“双重”棋盘格。
2010-05-07 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Topological Insulators and Mott Physics from the Hubbard Interaction
我们研究了具有内禀自旋轨道相互作用的蜂窝晶格上的哈伯德模型,作为存在相互作用的二维拓扑带绝缘体的范例。应用Hartree-Fock理论,从转子技术和拓扑参数的组合,我们表明,拓扑带绝缘相持续到相当强相互作用。然后,我们应用从转子平均场论,并找到一个莫特转变,在该转变的电荷自由度成为本地化的晶格网站。然而,自旋自由度仍然由原始Kane-Mele能带结构描述。该区域的规范场效应起着重要作用。当蜂窝层是孤立的,然后自旋扇区变得已经不稳定,朝着一个简单的平面尼尔秩序。相反,如果蜂窝晶格被具有无带隙自旋子的额外“屏蔽”层包围,则系统将支持边缘处具有无带隙自旋子的分数化拓扑绝缘体相。对于大的相互作用,我们推导出一个有效的自旋哈密顿量。
2010-08-09 cond-mat.str-el
Correlation effects in the iron pnictides
关于铁磷族元素的核心问题之一是它们的电子强相关的程度。在这里,我们解决这个问题,通过现象学的电荷传输和动力学,单电子激发光谱,磁有序和动力学。我们概述的证据表明,母体化合物,而金属,具有足够强的电子相互作用,产生初期莫特物理。换句话说,就电子关联的强度与动能相比而言,铁磷属元素化物更接近于位于巡回和本地化之间的边界处的中间耦合系统,例如V2O3或Se掺杂的NiS2,而不是简单的反铁磁金属如Cr。这种水平的电子相关性产生了一个新的小参数控制的理论分析,即分数的单电子光谱的重量,位于激发光谱的相干部分。利用这个展开参数,我们构造了有效的低能哈密顿量,并讨论了它对磁序和磁量子临界性的影响。最后,这种方法锐化了这种金属系统的磁阻挫的概念,并带来了载流子掺杂铁磷属化物的多带矩阵t-J1-J2模型。
2009-05-22 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Slave Boson Theory of Orbital Differentiation with Crystal Field Effects: Application to UO$_2$
从第一性原理出发,导出了一种精确的转动不变从玻色子方法的操作变换,并将其应用于描述强关联电子系统的轨道微分。该方法使我们能够处理强电子关联,自旋轨道耦合和晶体场分裂在同一立足点上,利用规范不变性的平均场方程。我们将我们的理论应用于原型核燃料UO $_2$,并表明该系统的基态在$5f$流形内显示出明显的轨道差异,Mott定域的$Γ_8$和扩展的$Γ_7$电子。
2017-02-12 cond-mat.str-el
Phase diagram of the Kitaev-Hubbard model: $\mathbb{Z}_2$ slave-spin and QMC approaches
Sharif University of Technology(谢里夫理工大学);Kharazmi University(哈拉兹米大学)
本文通过$\mathbb{Z}_2$ slave-spin和QMC方法研究Kitaev-Hubbard模型的相图,揭示了Mott转变和量子自旋液体相的存在。
2025-12-16 cond-mat.str-el
Self-consistent slave rotor mean field theory for strongly correlated systems
在Florens和Georges工作的基础上,我们建立并研究了强关联系统的自洽从转子平均场论。这种方法认为,在强关联制度的电子,作为一个复合物的中性自旋和带电的转子场。我们用集团平均场论自洽地求解了耦合的自旋-转子模型,并对自旋基态作了各种解释。我们用一些与强相关电子系统中正在进行的实验相关的例子来说明这种方法,例如:(i)各向同性三角晶格有机莫特绝缘体的相图,(ii)弱掺杂铜氧化物超导体中的准粒子激发和隧穿不对称性,以及欠掺杂铜氧化物的公度自旋密度波和U(1)交错磁通(或d密度波)正常态中载流子的回旋质量。我们比较了估计的回旋质量与最近的量子振荡实验的结果ortho-II YBCO的N。Doiron-Leyraud等人(Nature 447,565 [2007])似乎在磁场诱导的正常状态下发现了空穴。我们评论这种正常的基态的费米弧的光电子实验中看到的Tc以上的关系。这种从转子平均场论可以推广到研究与光晶格中超冷原子相关的非均匀态和强相互作用模型。
2007-08-27 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Electronic correlations in iron-pnictide superconductors and beyond; what can we learn from optics
库仑斥力阻碍电子的运动,对电荷动力学有重要影响。它主要导致有效金属德鲁德重量(与所谓的光学动能成比例)的减少,在光学电导率中遇到,相对于在近自由电子极限(定义所谓的能带动能)内的预期,如从能带结构理论所证明的。原则上,光学和能带动能之间的比率允许定义电子相关性的程度。通过基于激发光谱的光谱权重参数,我们提供了一个实验工具,不受任何理论或基于能带结构的假设,以估计在几个系统中的电子相关性的程度。我们首先解决新的铁磷族化合物超导体,这有助于为我们的方法设置阶段。然后,我们重新审视了各种各样的材料,从超导体到近藤类系统以及接近莫特绝缘状态的材料。作为比较,我们也处理材料,其中电子-声子耦合占主导地位。我们建立了相互作用的强度和由此产生的巡回载流子的光动能的减少之间的直接关系。
2010-06-24 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Exchange Constants and Neutron Spectra of Iron Pnictide Materials
我们证明了Zhao等人(arXiv:0903.2686v1)在CaFe $_2$ As $_2$中观察到的中子散射谱和Han等人(Phys.Rev.Lett. 102,107003(2009)),可以通过假设这些材料中轨道顺序的作用来解释。我们写下一个简单的模型哈密顿与四角对称,其自旋波谱描述所观察到的色散关系。我们进一步认为,这些材料具有轨道选择性莫特转变,这是由相邻的铁原子之间的超交换驱动。我们认为,减少自旋和准一维,而不是挫折是负责减少这些材料的时刻。
2009-03-25 cond-mat.str-el
Crossover From Strong to Weak Pairing States in $t-J-U$ Model Studied by A Slave Spin Method
我们在一个从自旋形式下研究了$t-J-U$模型中的超导电性。我们证明了用从自旋形式实现的BCS平均场理论自然地预言了两个不同的能隙,它们是自旋$Δ_f$的配对能隙和电子$Δ_{SC} = ZΔ_f$的Cooper配对能隙,其中$Z$是准粒子重量.此外,我们发现超导态的性质主要取决于提供配对机制的相互作用。对于自旋相互作用,自旋跳跃项的带宽被$Z$重整化,但它的配对项不是。结果,如果$U$超过半填充时Mott绝缘态的临界值,则$Z$产生强掺杂依赖性,导致掺杂驱动的从强配对态到弱配对态的交叉。在强配对状态下,由于$Z$的重整化,$Δ_f$增强为$x\to 0$,$Δ_{SC}\sim x$.在弱配对状态下,$Z$不随$x$显著变化。因此,$Δ_{SC}$主要由$Δ_f$控制,并且两者在较大掺杂下趋于零。在合理的参数范围内,从自旋理论很好地捕捉到了强对态到弱对态的跃迁,表明从自旋理论是研究相关材料的有力工具.对于电荷相互作用,我们发现自旋跳跃项和它的配对项的带宽分别被$Z$和$Z^2$重整化。因此,$Δ_f$和$Δ_{SC}$两者在大U中的小$x$处被抑制,并且不会发生交叉。我们的结果的相关材料中的超导态的含义将进行讨论。
2016-05-12 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Variational Monte Carlo study of a two-orbital Hubbard model for the iron pnictides
International School for Advanced Studies (SISSA) and CNR-IOM(国际高等研究院(SISSA)与意大利国家研究委员会凝聚态物理研究所(CNR-IOM));Institute for Condensed Matter Physics and Complex Systems, DISAT, Politecnico di Torino(都灵理工大学DISAT凝聚态物理与复杂系统研究所)
通过变分蒙特卡洛方法研究双轨道Hubbard-Kanamori模型,发现仅在半满体系处于Mott态时存在s±对称超导区域,且无轨道选择性,结果与三轨道模型定性不同。
2026-06-12 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Spin-gapped incoherent metal with preformed pairing in the doped antiferromagnetic Mott insulator
我们研究了反铁磁莫特绝缘体如何通过空穴掺杂演化为d波BCS超导体。在强耦合方法中考虑自旋涨落,我们发现了一个自旋能隙的非相干金属作为反铁磁莫特绝缘体和d波超导体之间的中间相。这种非费米液态金属在自旋分解规范理论中被认为是红外稳定的固定点,类似于从玻色子规范理论中的自旋液体绝缘体。我们考虑了反常金属相的单粒子能谱和动态自旋极化率,并讨论了其物理意义。
2007-08-13 cond-mat.str-el
NaFe$_{0.56}$Cu$_{0.44}$As: A pnictide insulating phase induced by on-site Coulomb interaction
在铁磷族化合物的研究中,一个关键的问题是它们的坏金属态是否与磁有序绝缘相紧密相连。最近发现,在低温下,重掺Cu的NaFe $_{1-x}$ Cu $_x$ As($x > 0.3$)铁磷属元素化物是一种具有长程反铁磁有序的绝缘体,类似于铜酸盐的母体化合物,但不同于其它铁磷属元素化物。利用角分辨光电子能谱,我们测定了NaFe $_{1-x}$ Cu $_x$ As($x = 0.44$)的动量分辨电子结构,确定了其基态为窄禁带绝缘体。结合密度泛函理论(DFT)和DFT+U计算,我们的分析表明,在位库仑(Hubbard)和Hund耦合能在化学势带隙的形成中起着至关重要的作用.我们提出,在有限的温度下,电荷载流子从Cu-As-like价带热激发到导带,这是Fe $3d$ -like字符。随着温度的升高,导带中的电子数增加,Fe位间的跳跃能增加,最终导致$T > T_\mathrm{N}$处的长程反铁磁有序被破坏.我们的研究为研究铁磷属化合物中Mott绝缘体转变为坏金属相并最终形成超导态的电子结构演化提供了基础。
2016-07-04 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con