Destabilization of the Zhang-Rice singlet at optimal doping
根据最近对高温超导体最佳掺杂的理解,重新讨论了张-赖斯单态的结构。一个最小的本地模型,其中包含的物理制度发现相关的ARPES实验,其特征在于显着的直接氧-氧跳跃。对于实验所给出的轨道参数值,Zhang-Rice单线态与具有相同对称性的纯氧单线态是强混合的。张-赖斯基态的不稳定是由于氧单重态相对于氧-氧跳跃具有两倍大的相干因子。在t-t '-J模型中发现了类似的量子相变。轨道反对称铜氧单线态被证实是无关的,原来发现。通常的对称性分析扩展到包括动力学对称性。
2009-04-22 cond-mat.str-el
The role of Zhang-Rice singlet-like excitations in one-dimensional cuprates
本文首次在多带哈伯德模型下计算了一维无限大未掺杂CuO_3链的电子能量损失谱。计算结果与Sr_2CuO_3的实验光谱符合得很好。谱中的主要特征被发现是由于Zhang-Rice类单重态激发的形成。这些激发的q依赖性是Zhang-Rice单线态内部结构的结果。这使得氧自由度的列入必要的相关激励的描述。我们观察到,没有增强的位间库仑排斥是必要的解释实验数据。
2000-01-27 cond-mat.str-el
Probing inter- and intrachain Zhang-Rice excitons in Li$_2$CuO$_2$ and determining their binding energy
铜酸盐材料,例如具有高温超导性的材料,代表了一类著名的材料,其中强纠缠电荷和自旋之间的相关性产生复杂的相图。几年前,Zhang-Rice单线态被认为是空穴掺杂铜氧化物中的一种天然准粒子。这种准粒子是由一对束缚在同一个CuO $_4$元格上的具有反平行自旋的空穴组成的,它的出现和结合能取决于局域电子相互作用,而局域电子相互作用是理解铜氧化物物理的基本量.在这里,我们采用国家的最先进的共振非弹性X射线散射(RIXS)探测的相关物理的CuO $_4$在准一维链铜酸盐锂$_2$ CuO $_2$的斑块。通过调整入射光子的能量到O $K$ -边,我们在RIXS过程中布居了与Zhang-Rice准粒子相关的束缚态。观察到链内和链间的Zhang-Rice单线态,它们的出现取决于最近邻自旋-自旋相关,这在本实验中很容易探测。我们还提取了Zhang-Rice单重态的结合能,并在RIXS光谱中识别了Zhang-Rice三重态激发。
2016-09-28 cond-mat.str-el
Ab-initio description of hole localization and Zhang-Rice singlets in one-dimensional doped cuprates
我们首次提出了基于从头算能带理论的空穴掺杂铜氧化物中自旋补偿极化子(称为Zhang-Rice单线态)的描述,具体地说是一维Ca_{2+x} Y_{2-x} Cu_5 O_(10). Zhang-Rice单线态是与空穴掺杂铜氧化物的奇异行为相关的多粒子组态,源于自发电荷局域化。它们出现在我们的案例研究材料的阈值掺杂以上,依次把绝缘的未掺杂的反铁磁体变成间隙绝缘体,单线态丰富的金属顺磁体,最后,单线态饱和的绝缘diamagnet。
2008-03-04 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Interplay between Zhang-Rice singlets and high-spin states in a model for doped NiO$_2$ planes
在掺杂的NdNiO $_2$中发现的超导性是令人困惑的,因为掺杂的NiO $_2$层的两个局部对称性相互竞争,对所涉及的机制可能具有深远的影响:具有张-赖斯单线态的铜酸盐状制度{ \cblue被电荷转移能量的实际值的局部三重态所取代,这将表明与高$T_c$铜酸盐}相当不同的超导性方案。我们通过研究Ni $_4$ O $_8$团簇在超导镍酸盐相关的参数范围内的周期性边界条件来解决这种竞争。随着电荷转移能量的增加,我们观察到空穴掺杂后预期的交叉从占主导地位的Zhang-Rice单重态的铜酸盐制度的本地三重态。我们发现,较小的电荷转移能量$Δ$是能够驱动这种变化的基态字符时,考虑到镍-氧排斥$U_{dp}$的现实价值。对于大值的电荷转移能量,氧轨道是不太重要的比超导铜酸盐,因为它们的光谱重量被发现只有在相当高的激发能量。然而,第二个Ni($3d$)轨道可以容易地变得相关,其中除了$x^2-y^2$轨道{ \cblue}之外,$xy$或$3z^2-r^2$轨道都有助于三重态的形成。此外,}我们的结果,$U_{dp}$(镍和O之间的作用)有利于现场三胞胎意味着,在获得有效的双带模型时,应考虑到纯粹的现场相互作用以外的相关效应。
2021-03-05 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Yamaji effect and quantum oscillation in Yang-Rice-Zhang model of underdoped cuprates
Beijing National Laboratory for Condensed Matter Physics and Institute of Physics, Chinese Academy of Sciences(中国科学院物理研究所);University of Chinese Academy of Sciences(中国科学院大学);Kavli Institute for Theoretical Sciences, University of Chinese Academy of Sciences(中国科学院大学理论科学研究所)
本文基于YRZ模型研究欠掺杂铜基超导体中的Yamaji效应和量子振荡,通过微观框架计算并验证了实验观测的振荡特征及零点影响。
2025-12-11 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Non-Zhang-Rice singlet character of the first ionization state of T-CuO
我们认为,tetraxanthine CuO(T-CuO)有可能最终解决长期存在的建模问题的铜酸盐物理。我们比较了T-CuO的单空穴准粒子(qp)色散的铜酸盐,在强相关($U_{dd}\rightarrow \infty$)的三带金刚砂模型的限制的框架。与CuO $_2$不同,T-CuO中的磁阻挫破坏了$C_4$旋转对称性,并导致部分倒易空间中与张-赖斯单线态图像的强烈偏离。我们的结果是一致的角度分辨光电子能谱数据,但在尖锐的矛盾,以前建议他们的一个带模型。这些差异确定T-CuO作为一种理想的材料,以测试各种方案提出的解释铜酸盐现象。
2016-02-02 cond-mat.str-el
Orbital-Selective Mott Transition and Evolution of the Zhang-Rice State in Cubic Phase UO$_{2}$ Under Pressure
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不同体积下立方相二氧化铀的电子结构。\emph{ab initio}计算预测在$\approx 45$ GPa的中等压力下的轨道选择性莫特绝缘体-金属转变。在此压力下,$j=5/2$态变为金属态,而$j=7/2$态保持绝缘直至约60 GPa。在金属状态下,我们观察到5 $f$占领和总角动量与压力的快速下降。同时,广义张赖斯态,这是占主导地位的$j=5/2$字符,迅速消失后过渡到金属相。
2015-06-22 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Orbital-selective oxygen holes in cuprate ladders beyond the Zhang-Rice paradigm
Oak Ridge National Laboratory(橡树岭国家实验室);University of Tennessee, Knoxville(田纳西大学诺克斯维尔分校)
该研究结合偏振依赖共振软X射线散射与非弹性中子散射,揭示了自旋梯子型铜酸盐Sr14Cu24O41的掺杂空穴定域于特定氧轨道,挑战了张-赖斯单重态框架,为铜酸盐超导体研究提供了新视角。
2026-08-12 cond-mat.str-el
Charge dynamics in an ideal cuprate $Ca_{2-x} Na_x Cu O_2 Cl_2$: optical conductivity from Yang-Rice-Zhang ansatz
Physical Research Laboratory(物理研究实验室)
本研究利用Kubo公式和Yang-Rice-Zhang近似计算欠掺杂铜氧化物CNCOC的光导率,发现该近似不足以解释其电荷动力学,需补充束缚电荷电磁响应等物理机制。
2012-11-26 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Microscopic evidence for a Zhang-Rice triplet state in the van der Waals antiferromagnet, NiPS$_3$
Seoul National University(首尔大学);Changwon National University(昌原国立大学)
通过$^{33}$S核磁共振研究,在$^{33}$S富集的NiPS$_3$单晶中发现了张瑞奇三重态的微观证据,揭示了自旋-电荷交织的基态和磁激子的相干性。
2026-06-09 cond-mat.str-el
Theory of the waterfall phenomenon in cuprate superconductors
基于精确对角化和变分集团近似计算,我们研究了电荷转移模型与相应的单带哈伯德模型之间的关系。本文对角分辨光电子能谱(ARPES)在铜氧化物超导体上观察到的瀑布现象提出了一种解释。这种现象是由于属于给定Zhang-Rice单线态的O ~(2 p)轨道的相位与发生在k空间某些区域的光空穴的Bloch相位之间的相消干涉所致。因此,它可以被看作是一个直接的实验可视化的张赖斯建设一个有效的单带模型的CuO 2平面。
2010-10-08 cond-mat.str-el
On an SO(5) unification attempt for the cuprates
本文指出了张[cond-mat/9610140]的SO(5)统一尝试中的几个问题。
1997-06-09 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Spin Selective Evolution of Zhang-Rice State in Binary Transition Metal Oxide
本文结合ARPES、XPS和eDMFT研究MnO(001)超薄膜,揭示长程反铁磁有序导致Mn 3d–O 2p杂化自旋选择性演化,使ZR态锐化并发生能带折叠,且与芯空穴非局域屏蔽密切相关。
2023-10-27 cond-mat.str-el
Frustration from Localized Zhang-Rice States: A Unified Theory of Doping-Driven Magnetic Transitions in Cuprates
Beijing National Laboratory for Condensed Matter Physics and Institute of Physics, Chinese Academy of Sciences(中国科学院物理研究所);School of Physical Sciences, University of Chinese Academy of Sciences(中国科学院大学物理科学学院);Key Laboratory of Artificial Structures and Quantum Control (Ministry of Education), School of Physics and Astronomy, Shanghai Jiao Tong University(上海交通大学物理与天文学院人工结构与量子控制教育部重点实验室)
本文提出了一种统一的微观理论,解释了掺杂空穴如何通过形成局部化的张-里奇 singlets 来破坏反铁磁序,揭示了掺杂驱动磁相变和电子-空穴不对称性。
2026-10-09 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Unravelling local spin polarization of Zhang-Rice singlet in lightly hole-doped cuprates using high-energy optical conductivity
为了理解关联电子系统中丰富的物理性质,揭示载流子附近的局部磁和电子关联是至关重要的。在这里,使用高能量的光学电导率(高达35 eV)作为温度和极化的函数,我们观察到一个令人惊讶的强自旋极化的本地自旋单线态与增强的铁磁相关性附近的掺杂空穴在轻空穴掺杂的La $_{1.95}$ Sr $_{0.05}$ Cu $_{0.95}$ Zn $_{0.05}$ O $_{4}$。局域自旋极化的变化强烈地表现在温度依赖的光学电导率在~7.2 eV,在磁条相(~25 K)的异常,伴随着异常的光谱重量转移在一个广泛的能量范围。在理论计算的支持下,我们还指定了高能光学跃迁及其相应的温度依赖性,特别是在~2.5 ~8.7,~9.7,~11.3和~21.8 eV。我们的研究结果显示了空穴掺杂铜氧化物中自旋单重态和三重态的强混合的重要性,并展示了一种新的策略,以探测局部磁关联在相关电子系统中使用高能光学电导率。
2017-04-08 cond-mat.str-el
Charge Transfer and Zhang-Rice Singlet Bands in the Nickelate Superconductor $\mathrm{La_3Ni_2O_7}$ under Pressure
基于从头计算参数,采用量子蒙特卡洛和动力学平均场理论研究$\mathrm{La_3Ni_2O_7}$,发现其超交换耦合与铜氧化物相当,揭示了电荷转移绝缘体特性及两个低能自旋单态能带的不同关联行为,并提出有效$t-J$模型解释其超导机制。
2023-10-06 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Visualizing the Zhang-Rice singlet, molecular orbitals and pair formation in cuprate
Tsinghua University(清华大学);Institute of Physics, Chinese Academy of Sciences(中国科学院物理研究所);New Cornerstone Science Laboratory(新基石科学实验室);Frontier Science Center for Quantum Information(量子信息前沿科学中心);Hefei National Laboratory(合肥国家实验室)
本研究利用扫描隧道显微镜在空穴掺杂铜氧化物中观测到局域Zhang-Rice单态及掺杂空穴靠近时形成的条纹/梯形离域分子轨道,提出Cooper对由占据条纹状分子轨道的两个空穴经反铁磁自旋背景介导形成,为理解铜氧化物超导配对机制提供了原子尺度实验依据。
2023-09-17 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Spin-polaron band structure and hole pockets in underdoped cuprates
本文提出了一种基于弦图像的变分方法来分析反铁磁体中具有不同对称性的自旋极化子的内部结构和色散。然后,我们用它来讨论的性质欠掺杂铜氧化物超导体内的“掺杂绝缘体”的图片。该理论解释了未掺杂化合物的剩余费米面,以及掺杂材料中的空穴袋、费米弧、高能赝能隙和中红外波段。$Γ$附近的光洞相位与张赖斯单态内部相位之间的相消干涉结合我们的理论进一步解释了“瀑布”现象。
2008-05-27 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Phenomenological description of the two energy scales in underdoped superconducting cuprates
Raman和ARPES实验表明,在超导欠掺杂铜氧化物结和反结区域的特点是由两个能量标度,而不是一个预期的BCS。结尺度随欠掺杂而减小,而反结尺度随欠掺杂而增大。相反的行为预期的能量规模增加,波腹拉曼强度降低,减少掺杂。使用杨,赖斯和张(YRZ)模型,我们表明,这些功能是一个后果的非常规性质的超导状态,其中超导性和赝能隙的相关性都存在和竞争的相空间。
2007-04-20 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Mechanism of d_{x^2-y^2}-wave superconductivity based on doped hole induced spin texture in high T_c cuprates
基于掺杂空穴通过Zhang-Rice单线态形成诱导的具有非零拓扑密度的自旋织构,提出了高T_c铜氧化物的d_{x^2-y^2}波超导机制.这种对相互作用源于空穴与自旋织构之间的类磁洛伦兹力相互作用。研究了涡旋-涡旋相互作用和库仑排斥作用下对态的稳定性。该机制表明,通过在CuO_2平面中引入各向异性,出现了p波配对分量。
2005-12-22 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Operator Projection Theory for Electron Differentiation in Underdoped Cuprate Superconductors
接近莫特绝缘体的金属在电子结构中产生一个新的层次,伴随着动量依赖的电子分化,超越了莫特-哈伯德,布林克曼-赖斯和斯莱特的莫特转变图片。为了考虑这种非线性现象,我们发展了一个分析的非微扰理论的基础上结合自洽处理的低能量激发算子投影。这再现了Hubbard带、Mott能隙、自旋涨落、质量发散、发散电荷可压缩性以及类似于高T_c铜氧化物角分辨光电子能谱数据的强重整化平坦和阻尼色散的形成。电子光谱中的主要结构与数值计算结果有很好的相似性。
2001-08-27 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Physics of cuprates with the two-band Hubbard model - The validity of the one-band Hubbard model
我们用动力学集团近似计算了两带哈伯德模型的性质。该相图类似于铜酸盐的通用相图,显示出相对于电子和空穴掺杂制度的强不对称性,与实验一致。在单粒子谱函数和电荷、自旋和d波配对磁化率函数中也可以看到不对称的特征。我们解决的可能减少的两个带模型的低能单带之一,因为它是由张和赖斯建议。比较了两带哈伯德模型和单带哈伯德模型的性质,发现了相似的低能物理现象,只要次近邻跳跃项t'具有显著值($t'/t \approx 0.3$).参数t'是电子-空穴不对称性的主要原因。然而,一个显着的值t'不能提供在一个严格的张和赖斯图片,其中额外的孔添加到系统中绑定到现有的Cu孔形成局部单态。我们注意到,通过考虑近似的单重态,如元格态,可以得到合理的t '值,它定性地描述了双带模型的物理性质。我们的结论是,一个单带t-t '-U哈伯德模型捕获的铜氧化物的基本物理有关的超导性,反铁磁性,赝能隙和电子空穴不对称性,但不适合于定量分析或描述的物理性质,涉及能量尺度大于约0.5 eV。
2004-11-03 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Quasiparticle bands in cuprates by quantum chemical methods: towards an ab initio description of strong electron correlations
关联莫特绝缘体的真实电子结构计算是出了名的困难。在这里,我们提出了一个从头算多组态方案,充分描述了强相关效应涉及铜3d和O 2p电子在层状铜酸盐。特别是,O 2p状态引起的张赖斯带被明确考虑。重整化效应由于非局部自旋相互作用也处理一致。我们表明,在光电子中观察到的最低频带的色散再现定量的准确性。此外,费米面掺杂的演变直接从我们的从头算数据。因此,我们的研究结果打开了一个新的途径的第一性原理研究的相关莫特绝缘体的电子结构。
2007-07-31 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
V. J. Emery and P. W. Anderson's views and related issues regarding the basics of cuprates: a re-look
Theoretical Physics Division, Physical Research Laboratory (PRL), Ahmedabad, India(物理研究实验室)
本文重新审视铜氧化物研究中Zhang-Rice三带转单带简化等经典争议,通过文献分析证实Emery对该简化的批评正确,提出单带模型无法解释铜氧化物的多个核心实验特征,并用玩具模型阐释核心问题。
2025-06-03 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Doping Evolution of Oxygen K-edge X-ray Absorption Spectra in Cuprate Superconductors
本文研究了氧的K边X射线吸收谱(XAS),并研究了过掺杂铜氧化物超导体中Zhang-Rice单线态(ZRS)图像的有效性。利用大尺度精确对角化的三轨道哈伯德模型,我们观察到强关联的效果,表现在动力学谱重量转移从上哈伯德带的ZRS带。理论和实验之间的定量协议突出了一个额外的光谱权重重新洗牌,由于核孔相互作用。我们的研究结果证实了铜酸盐的重要相关性质,并阐明了低能准粒子的轨道特性的变化,但也表明了即使在过掺杂区域中ZRS的持续相关性。
2013-04-30 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Half-skyrmion picture of single hole doped high-T_c cuprate
用O(3)非线性σ模型及其CP^1表示研究了单空穴掺杂的CuO_2平面。我们认为张-赖斯单态周围的自旋组态可用半skyrmion来描述。半skyrmion的激发谱的形式与π通量相的激发谱的形式相同。
2005-02-22 cond-mat.str-el
Doping dependent charge transfer gap and realistic electronic model of n-type cuprate superconductors
通过对角分辨光电子能谱(ARPES)和光学测量数据的分析,我们发现电子掺杂铜氧化物超导体的电荷转移能隙明显小于光学能隙,并且通过掺杂减小了电荷转移能隙。这导致了张-赖斯单态和上哈伯德带之间的强电荷涨落。用于描述该系统的基本模型是混合双带$t$ - $J$模型。在对称极限中,对应的带内和带间跳跃积分彼此相等,该双带模型等价于具有反铁磁交换相互作用的哈伯德模型(即$t$ - $U$-$J$模型)。$t$ - $U$ - $J$模型的平均场结果很好地解释了费米面的掺杂演化和交错磁化。
2008-07-16 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Measurement of x-ray absorption spectra of overdoped high-temperature cuprate superconductors: Inapplicability of the single-band Hubbard model
过掺杂高温超导体CuO_{6+delta}(Tl-2201)和La_{2-x} Sr_(xCuO_{4+delta})(LSCO)的X射线吸收谱表明,它们的电子结构与欠掺杂区的电子结构有显著的不同。上哈伯德带,确定强相关效应,没有观察到的氧K边缘,而最低能量prepeak增益小于预期的强度高于p ~ 0.21。这表明Zhang-Rice单重态近似被打破,相关效应消失,或者系统最基本参数发生显着变化,从而使单带哈伯德模型不适用。这种根本性的变化表明,过掺杂制度可能提供一个独特的路线,以了解铜酸盐。
2009-05-08 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Microscopic origin of local electric polarization in NiPS$_3$
本研究揭示了范德华反铁磁体NiPS$_3$中Zhang-Rice三重态到单态激发伴随的局部电极化的微观起源,通过晶格模型计算发现该电极化可由外加磁场控制且原子自旋轨道耦合起关键作用,并推测实空间Berry曲率可描述该强关联系统中的电极化。
2023-07-03 cond-mat.str-el
Large non-adiabatic hole polarons and matrix element effects in the angle-resolved photoemission spectroscopy of dielectric cuprates
本文推广了传统的理论,假定介质铜氧化物中孤立的Zhang-Rice单重态是第一电子去除态。假设光空穴分别位于小的(伪)Jahn-Teller极化子或大的非绝热极化子上,它们分别包含一个或四到五个$CuO_4$中心,具有活性的单中心价$(^{1}A_{1g}-{}^{1,3}E_{u})$流形。在团簇模型的框架下,我们对介电铜氧化物类化合物$Sr_{2}CuO_{2}Cl_{2}$的角分辨光电子发射的矩阵元效应和光子偏振效应与${\bf k}$的关系进行了模型微观计算。结果表明,在ARPES实验中发现的$Ca_{2}CuO_{2}Cl_{2}$的“剩余费米面”效应实际上可能是矩阵元效应的反映,而不是原始能带结构费米面或强反铁磁关联的反映.在ARPES谱的低能量部分中测量到的类似色散的特征可能是大PJT极化子响应的复杂动量依赖谱线形状的表现,而不是反铁磁基质中良好隔离的Zhang-Rice单线态的色散。
2001-02-23 cond-mat.str-el
Effect of the spin crossover of local copper-oxygen states on the electronic structure of HTSC cuprates
本研究采用五带p-d模型下的GTB方法,探究不同掺杂水平下c轴单轴压力对La2-xSrxCuO4电子结构的影响,发现15.1 GPa压力下局域铜氧态自旋交叉引发电子结构突变。
2024-02-01 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Emery vs. Hubbard model for cuprate superconductors: a Composite Operator Method study
在复合算子方法(COM)中,我们报道了与铜酸盐高温超导体有关的Emery模型(也称为p-d或三带模型)的解。我们还讨论了经常被忽视的直接氧-氧跳跃的相关性,以更准确,有时是唯一的,这类材料的描述。通过将我们的结果与现有的量子Monte Carlo方法进行比较,对解决方案进行了基准测试。详细研究了模型的单粒子性质和热力学性质.我们的解决方案在半填充时具有金属-绝缘体过渡。所得的金属-绝缘体相图与动力学平均场论所得的相图完全一致。我们讨论了过渡类型(Mott-Hubbard(MH)或电荷转移(CT))的微观(从头算)参数范围相关的铜酸盐得到,预期的CT型。新兴的单粒子的情况下,清楚地表明了一个非常密切的关系的相关子带的三(埃默里)和单带(哈伯德)模型,从而提供了一个独立的和非微扰的证明的有效性的映射之间的两个模型的模型参数最佳描述铜酸盐。这样的结果证实了最近受到质疑的张-赖斯情景的出现。我们还报告的行为的比热和熵作为温度的函数上的变化的模型参数,因为这些量,比任何其他的,取决于,因此,揭示了最相关的能量尺度的系统。
2013-06-13 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Half-skyrmion picture of single hole doped CuO_2 plane
基于Zhang-Rice单重态图,我们认为在具有N 'eel有序的单空穴掺杂高T_c铜氧化物中,半skyrmion是由掺杂空穴产生的。在非线性σ模型和CP^1模型下研究了具有两个不同d轨道空穴自旋态叠加形式的Zhang-Rice单重态周围的自旋组态.我们得到了每个空穴自旋态的自旋组态,发现这些自旋组态的叠加是半skyrmion,其特征是有一半的拓扑荷.利用有效理论中的Lorentz不变性,得到了半skyrmion的激发谱,并与母体化合物的角分辨光电子能谱定性一致。的激发光谱中所包含的参数的估计值与实验获得的值吻合得很好。半skyrmion理论为空穴掺杂化合物和电子掺杂化合物之间的差异提供了一个图像。
2005-07-28 cond-mat.str-el
Hard X-ray Cu $2p$ Core-Level Photoemission of High-$T_c$ Cuprate Superconductors
用硬X射线光电子能谱(HX-PES)对单层La $_{2-x}$ Sr $_{x}$ CuO $_{4}$、La掺杂Bi $_2$ Sr $_{1.6}$ La $_{0.4}$ CuO $_{6+δ}$(Bi 2201)和双层Bi $_2$ Sr $_{2}$ CaCu $_{2}$ O $_{8+δ}$(Bi 2212)高温超导体中Cu $2p$芯能级谱进行了详细的研究.我们鉴定了Cu $^{2+}$衍生的(i)Zhang-Rice单线态(ZRS)特征,(ii)$d^{n+1}\underline{L}$(配体屏蔽)特征,(iii)$d^{n}$卫星特征,以及主峰中空穴掺杂衍生的高结合能特征。在Bi基铜酸盐中,与La $_{2-x}$ Sr $_{x}$ CuO $_{4}$相比,$d^{n}$卫星特征的强度似乎强烈增强。从X射线光子能量相关的测量,它表明,在卫星区域的强度增加与Bi $4s$核心水平的光谱强度。修正后的$d^{n}$卫星强度与Cu-O层的掺杂含量或层数无关。我们的研究结果表明,相关的ZRS功能和空穴掺杂引起的高结合能谱的主峰与超导电性的变化的相对强度。
2006-12-28 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Determining the Short-Range Spin Correlations in Cuprate Chain Materials with Resonant Inelastic X-ray Scattering
本文报道了量子磁自旋链材料Li_2CuO_2和CuGeO_3的高分辨共振非弹性软X射线散射研究。通过将入射光子能量调谐到氧K边缘,对于两种材料,清楚地解决了约3.5eV能量损失的强激发。比较实验数据的多体计算,我们确定这种激发作为一个张赖斯单线态激子相邻的CuO 4-plaquettes。我们表明,这种高能量激子相关的非弹性散射的强烈的温度依赖性,使探测短程自旋相关的1毫电子伏的规模具有突出的灵敏度。
2012-11-08 cond-mat.str-el
Correlation Strength, Gaps and Particle-Hole Asymmetry in High-Tc Cuprates: a Dynamical Mean Field Study of the Three-Band Copper-Oxide Model
采用单格位动力学平均场论和紧束缚参数化的铜、氧能带,求解了高温铜氧化物超导体的三带模型。对于每个单元电池的一个孔的带填充的金属/电荷转移绝缘体相图确定。的电子光谱函数,光学电导率和准粒子质量增强计算作为电子和空穴掺杂的参数的函数,使得对应于顺磁性金属和电荷转移绝缘体侧的一个孔每个细胞相图。光学矩阵元的光学电导率的计算使用Peierls相位近似。计算中包括了“张-赖斯单态”的物理性质。确定了反铁磁性对带隙大小的影响以及相关强度与掺杂引起的态密度变化之间的关系。比较了三带模型和单带模型。这两个模型被发现产生定量一致的结果,所有的能量小于约4 eV,包括在附近的电荷转移间隙的能量。金属/电荷转移绝缘体相边界的绝缘侧上的参数导致相对于数据太大的间隙和太小的近间隙电导率。结果表明,铜酸盐明显处于中间相关区,在金属/电荷转移绝缘体相边界的顺磁性金属一侧。
2009-07-13 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Spin and charge order in the vortex lattice of the cuprates: experiment and theory
我总结了最近的结果,获得与E。Demler,K. Park,A. Polkovnikov,M. Vojta和Y.在铜氧化物中磁量子相变附近的自旋和电荷关联。在轻微过掺杂的BSCCO上的STM实验(J.E.霍夫曼等人,Science 295,466(2002))与在涡旋周围与动态自旋相关共存的静电荷有序的成核相一致,并且中子散射实验已经测量了LSCO中欠掺杂区域中静态自旋有序的磁场依赖性(B. Lake等人,Nature 415,299(2002))和LaCuO_4+y(B. Khaykovich等人,B 66,014528(2002))。我们的预测提供了一个半定量的描述,这些观察,只有一个单一的参数测量距离量子临界点的掺杂水平的变化。这些结果表明,一个共同的理论竞争的自旋,电荷和超导订单提供了一个统一的描述所有的铜酸盐。
2003-10-16 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Cluster dynamical mean field study of intra-unit-cell charge nematicity in hole-doped cuprates
本研究采用团簇动力学平均场理论,在三带Hubbard模型中研究空穴掺杂铜氧化物的晶胞内电子向列性,揭示了两类库仑相互作用的竞争对Zhang-Rice单重态带及电荷转移带劈裂的关键作用。
2024-09-23 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Local intra-unit-cell order parameters in cuprates
从现场希尔伯特空间减少到只有三个有效的价中心,名义上铜$^{1+,2+,3+}$,我们提出了一个统一的方法来描述的局部内单位晶胞(IUC)的序参量在铜酸盐。该模型的中心点意味着发生非常规的现场量子叠加的三个价态,其特征在于不同的空穴占据,$n_h$ = 0,1,2,常规自旋s=1/2的Cu $^{2+}$和s=0的Cu $^{1+,3+}$中心,和不同的轨道对称性:$B_{1g}$的Cu $^{2+}$中心的基态和$A_{1g}$的Cu $^{1+,3+}$中心,分别。后者导致自发轨道对称性破缺,出现$B_{1g}\propto d_{x2-y2}$对称性的IUC轨道序参量。为了描述量子局域电荷序,我们发展了一个S=1的赝自旋模型。传统的混合价叠加态的自旋密度$ρ_s$可以根据叠加态中Cu $^{2+}$中心的重量在0和1之间变化。我们证明了超导电性和自旋磁性是具有竞争序参量的非共生现象。此外,我们认为,而不是一个良好的孤立的Zhang-Rice(ZR)单重态$^1A_{1g}$的铜$^{3+}$中心在铜酸盐的基态应描述为一个复杂的$^1A_{1g}$-$^{1,3}B_{2g}$- $^{1,3}E_u$多重态,形成了传统的混合铜3d-O 2 p $b_{1g}(σ)\propto d_{x^2 -y^2}$状态和{ \it纯氧非键} O 2 p $π$与$a_{2g}(π)$和…
2014-10-26 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Pseudogap phase in cuprates: oxygen orbital moments instead of circulating currents
循环电流(CC)回路内的铜氧化物晶胞提出的赝能隙相的物理中发挥关键作用。然而,主要的实验观察动机,这个复杂的建议,似乎支持CC模型可以解释在一个简单的框架和物理清晰的微观模型。我们认为空穴中心的基态[CuO $_4$ ] $^{5-}$不是孤立的Zhang-Rice(ZR)单线态$^1A_{1g}$(Cu $^{3+}$离子的簇类似物)在铜酸盐中的作用应该由复合物$^1A_{1g}$ - $^{1,3}B_{2g}$ - $^{1,3}E_u$多重峰描述,通过传统的混合Cu 3d-O 2 p $b_{1g}(σ)\propto d_{x^2 -y^2}$态和{ \it纯氧非键合}的竞争形成O 2 p $π$态具有$a_{2g}(π)$和$e_{ux,y}(π)$对称性。与非活性ZR单线态相比,我们得到了几个新的竞争轨道和自旋轨道序参数,例如,类伊辛净轨道磁矩、轨道环向磁矩、类伊辛氧轨道磁矩的格元内交错顺序。作为一个最令人印象深刻的验证非ZR模型,我们解释了迷人的结果,最近的中子散射测量,揭示了新型的磁有序的赝隙相的几个空穴掺杂铜酸盐。
2012-08-27 cond-mat.str-el
Non-monotonic dependence of $T_c$ on the c axis compression in the HTSC cuprate La$_{2-x}$Sr$_x$CuO$_4$
Kirensky Institute of Physics, Federal Research Center KSC SB RAS(基连斯基物理研究所,俄罗斯科学院西伯利亚分院科学院中心联邦研究中心)
研究发现,$c$轴压缩对La$_{2-x}$Sr$_x$CuO$_4$中$T_c$的影响呈现非单调特性,主要源于电子结构重构与配对常数重整化之间的竞争。
2025-05-20 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Evidence for weakly correlated oxygen holes in the highest-T$_{c}$ cuprate superconductor HgBa$_2$Ca$_2$Cu$_3$O$_{8+δ}$
用光电子能谱(PES)和X射线吸收谱(XAS)研究了HgBa $_2$ Ca $_2$ Cu $_3$ O $_{8+δ}$(Hg 1223; T $_{c}$ = 134 K)的电子结构.共振价带PES跨越O K-边缘和Cu L-边缘识别相关卫星起源于O 2 p和Cu 3d两个空穴的最终状态,分别。使用实验的O 2 p和Cu 3d的部分态密度的分析表明,定量不同的现场库仑能量的Cu-网站(U $_{dd}$ = 6.5 $\pm$ 0.5 eV)和O-网站(U $_{pp}$ = 1.0 $\pm$ 0.5 eV)。Cu $_{2}$ O $_{7}$ -非局域屏蔽的团簇计算解释了Cu 2 p芯能级PES和Cu L边XAS谱,证实了U $_{dd}$和U $_{pp}$值,并为Hg 1223的Zhang-Rice单重态提供了证据.与其他空穴掺杂的铜酸盐和3d-过渡金属氧化物相比,本研究结果表明Hg 1223中存在弱相关的氧空穴。
2017-01-04 cond-mat.str-el
Connecting the one-band and three-band Hubbard models of cuprates via spectroscopy and scattering experiments
描述铜酸盐电子结构的单能带和三能带哈伯德模型给出了不同的有效电子参数值,如在位库仑能和杂化强度。与此相反,几个铜酸盐的电子参数与相应的值从光谱和散射实验的比较表明类似的值在三带模型和集群模型计算用于模拟实验结果。利用下折法得到的三个能带参数的海森堡交换耦合$J$,对一系列铜氧化物进行了与中子散射实验中的$J$一致的优化分析。此外,有效的单带参数$\tilde{U}$和$\tilde{t}$使用三个带参数描述,从而揭示了隐藏的等效性的单带和三带模型。从精确对角化得到的基态单态权重阐明了张-赖斯单态在等价性中的作用。结果提供了一个一致的方法来连接从光谱学和三带模型获得的电子参数的值$J$从散射实验,带色散测量和有效的单带哈伯德模型。
2023-01-09 cond-mat.str-el quant-ph
Ultrafast renormalization of the onsite Coulomb repulsion in a cuprate superconductor
超快激光器是控制和稳定量子材料中出现相位的越来越重要的工具。在各种可能的激发方案中,一个特别有趣的途径是直接光工程的微观电子参数,如电子跳跃和本地库仑排斥(哈伯德$U$)。在这项工作中,我们使用时间分辨的X射线吸收光谱演示的光诱导重整化的Hubbard $U$在铜氧化物超导体,La $_{1.905}$ Ba $_{0.095}$ CuO $_4$。我们发现,强烈的飞秒激光脉冲诱导大量的红移的上哈伯德带,而离开张赖斯单线态能量不受影响。通过比较实验数据的单带和三带哈伯德模型的随时间变化的光谱,我们将这种效果分配给一个$\sim140$毫电子伏减少现场库仑排斥铜网站。我们演示了一个动态的哈伯德$U$重整化在氧化铜铺平了道路,一种新的策略,用于操纵超导性,磁性,以及实现其他远程有序相在光驱动的量子材料。
2021-09-27 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con physics.chem-ph
Rapid suppression of quantum many-body magnetic exciton in doped van der Waals antiferromagnet (Ni,Cd)PS3
本文通过实验与理论研究发现,仅少量 Cd 掺杂即可在反铁磁基态保持稳固的情况下急剧抑制 NiPS3 中的量子多体磁激子,揭示晶格均匀性对相干磁激子形成的关键作用。
2023-10-30 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el physics.optics
Ferromagnetic spin-polaron on complex lattices
我们提出了一个更简单的推导的自旋极化子在铁磁体的精确解,并将其推广到复杂的晶格和/或更长的范围交换相互作用。作为一个具体的例子,我们分析了一个二维的MnO $_2$样晶格(如在LaMnO $_3$的铁磁层),并讨论了所产生的自旋极化子在各种制度的属性。在强耦合下,该解让人想起张-赖斯单态,然而单态中涉及的电子波函数依赖于单态的动量,并且可能出现多个带。
2009-04-15 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Phenomenological Three-Orbital Spin-Fermion Model for Cuprates
介绍了一种描述铜基高临界温度超导体电荷转移特性的自旋费米子模型,并通过蒙特卡罗模拟对其进行了研究。在Cu轨道中的$d$ -电子之间的强库仑排斥现象被巡游电子的自旋和Cu位置处的局部自旋之间的交换耦合所取代,形式上类似于锰氧化物的双交换模型。这种相互作用在未掺杂的情况下诱导电荷转移绝缘体间隙(每个单元电池五个电子)。在局域自旋之间增加一个小的反铁磁海森堡耦合,加强了反铁磁有序的整体趋势。为了进行数值计算,局域自旋被认为是经典的,在以前的相关工作。在这第一项研究中,未掺杂和掺杂的$8\times 8$团簇在很宽的温度范围内进行了分析。数值计算结果再现了单粒子谱函数和态密度的实验特征,如$(i)$形成了一个张-赖斯带,其色散为$\sim 0.5$ eV,带顶关于波矢旋转对称,$(π/2,π/2)$和$(ii)$在掺杂时的化学势处出现赝能隙。我们还观察到了自旋不稳定性的初期趋势。这个简单的模型提供了标准平均场近似之间的中间形式,在有限温度下,在短程有序的制度中失败,和复杂的多体技术,如量子蒙特卡罗,遭受符号问题。
2018-04-19 cond-mat.str-el
Optical and Hall conductivities of a thermally disordered two-dimensional spin-density wave: two-particle response in the pseudogap regime of electron-doped high-$T_c$ superconductors
我们计算了二维金属的纵向($σ_{xx}$)和霍尔($σ_{xy}$)的光学电导率的热无序反铁磁性使用的近似李,赖斯和安德森的自我能量的推广。电导率计算从久保公式,与当前的顶点函数在满足沃德恒等式的保守近似处理。为了获得有限的DC极限,我们引入唯象杂质散射,与弛豫时间$τ$。$σ_{xx}(Ω)$满足$f$求和规则。对于自旋关联函数$χ(\mathbf{q})\propto δ(\mathbf{q}-\mathbf{Q})$的无限峰值,我们恢复了有序态平均场理论中电导率的表达式。当自旋关联长度$ξ$较大但有限时,$σ_{xx}$和$σ_{xy}$都表现出长程有序态的特征行为。对于$Ω\lesssim 1/τ$,计算遇到困难。这些困难可以追溯到Lee-Rice-Anderson近似中对极低能量密度状态的不准确处理。$σ_{xx}(Ω)$和$σ_{xy}(Ω)$的结果与电子掺杂铜氧化物的数据定性一致,当$Ω>1/τ$。
2010-11-14 cond-mat.str-el
Correlation effects in CaCu3Ru4O12
利用软X射线光电子能谱和吸收光谱,结合能带结构和团簇组态相互作用计算,研究了CaCu_3Ru_4 O_(12)和LaCu_3Ru_4 O_(12)的电子结构.我们发现,铜是在一个强大的二价离子状态,而钌是更巡回的字符和稳定的金属状态。La取代Ca主要影响Ru态。我们观察到强烈的相关效应,在Cu的3d态影响的价带线的形状相当大。使用Cu L3边缘的共振光电子能谱学,我们能够揭示Cu的单电子去除谱中Zhang-Rice单重态相对于化学势附近的Ru衍生金属带的位置。
2013-04-09 cond-mat.str-el
Dynamical correlations in one-dimensional charge-transfer insulators
计算了CuO分子链的单粒子谱函数和两带Emery模型的密度响应,计算了大的在位排斥U和大的在位能差Δ.对于U>>U-Δ>>t,本征函数是电荷部分和自旋部分的乘积,这允许在该极限下解析计算谱函数。对于其他参数,使用数值对角化。低能空穴载流子是张-赖斯单态的一维类似物。单带模型的有效性进行了讨论。结果是相关的解释的光电发射和EELS实验SrCuO 2和Sr 2CuO 3。
2000-09-22 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Analysis of the Quasiparticle Spectral Function in the Underdoped Cuprates
我们采用K的方法。Y. Yang,T. M. Rice和F. Ch. Zhang(YRZ)分析最近在Brookhaven获得的BiSCO中的高分辨率角分辨光发射光谱(ARPES)数据。在YRZ中,假设一个恒定的RVB间隙,导致沿反铁磁布里渊区(AFBZ)的Luttinger零点和四个费米口袋的节点方向为中心。我们放宽了假设的一个恒定的RVB间隙函数,把它作为一个伊辛序参量伴随着热涨落。如果这些热涨落非常强,导致RVB间隙的空间依赖性中的严格短程关联,则费米表面到口袋的重建将无法存活。我们研究了中间的情况下,导致幂律衰减的RVB间隙的相关性的临界波动。为此,我们遵循最近开发的分析,我们两个治疗的反铁磁2维XY模型上的单电子格林函数的幂律相关性的效果。费米面的部分截断,形成口袋生存在幂律相关的存在。准粒子峰的线宽随幂律关联指数的增加而增加。如果这个指数被设置在二维伊辛模型中的临界涨落的值处,则获得相对小的线宽。如果这个指数是两倍,在最近的ARPES实验中发现的值相媲美的线宽欠掺杂BiSCO(Tc = 65 K)在T = 140 K。费米口袋周围的准粒子峰的各向异性抑制隐藏了最接近AFBZ的口袋的背面,从而基本上给出了实验上看到的费米弧。
2010-07-27 cond-mat.str-el
Exciton dynamics and exciton-phonon coupling in bulk and thin flakes of layered van der Waals antiferromagnet Ni$_2$P$_2$S$_6$
本研究通过温度、偏振和功率依赖的 PL 光谱揭示 Ni2P2S6 块体与少层晶体中 ZR 激子的声子边带、光学各向异性及厚度可调性。
2025-07-25 cond-mat.other cond-mat.str-el
Spin-state transition and spin-polaron physics in cobalt oxide perovskites: ab initio approach based on quantum chemical methods
基于量子化学波函数方法的从头计算方法研究了3d金属化合物LaCoO 3的多轨道电子结构.强的短程电子相关,涉及Co和O轨道,处理多参考技术。这种方法避免了使用有效参数如Hubbard U和轨道间U ',J项以及与其显式计算相关的问题。我们提供了新的见解自旋态转变在约90 K和掺杂材料中的载流子的性质。我们的结果表明,当T>90 K时,LaCoO 3中形成了t4 e2高自旋态.此外,我们通过类Zhang-Rice O空穴态和铁磁团簇的形成解释了低温轻掺杂化合物中的顺磁相。
2008-04-16 cond-mat.str-el