Staggered ordered phases in the three-orbital Hubbard model
利用动力学平均场论(DMFT)和连续时间量子蒙特卡罗模拟研究了具有反铁磁Hund耦合的半满三轨道哈伯德模型中平移对称破缺的有序相.通过测量相应的序参量,确定了反铁轨道(AFO)、反铁磁(AFM)和电荷密度波(CDW)态的稳定区域。我们引入两个对称不同的AFO序参量,并表明,这些是主要的序参量的相图。CDW态和AFM态分别在弱耦合区和强耦合区同时出现。DMFT相图与Hartree近似和强耦合微扰理论的结果一致。在弱耦合区,发现CDW序参量存在一个非平凡的指数$β=3/2$,这与三轨道模型的Landau理论特征中CDW和AFO序参量之间的耦合有关.我们还证明了金属AFO状态的存在,没有任何电荷不成比例和磁序,这只出现在有限的温度。
2018-11-29 cond-mat.str-el
Emergent odd-parity multipoles and magnetoelectric effects on a diamond structure: implication to 5$d$ transition metal oxides $A$OsO$_4$ ($A=$ K, Rb, and Cs)
我们报告了我们的理论预测的线性磁电(ME)效应起源于奇宇称多极与自发自旋和轨道有序的金刚石结构。我们推导出一个双轨道模型的$d$电子在$e_g$轨道,包括有效的自旋轨道耦合,这是由于$e_g$和$t_{2g}$轨道之间的混合。我们发现,一旦交错的自旋和轨道顺序自发发生,该模型获得一个净反对称自旋轨道耦合。交错的顺序伴随着奇宇称多极子:磁单极子,四极子和环形偶极子。我们根据自旋和轨道阶的对称性对奇宇称多极子的类型进行了分类。此外,通过使用线性响应理论计算的ME张量,我们表明,交错阶诱导各种线性ME响应。我们详细阐述了所有可能的ME响应,每个交错的顺序,这是有用的,以确定序参数和检测奇奇偶多极子通过测量ME效应。我们还阐明了降低对称性的影响,由一个tetravelet失真,这导致更丰富的ME响应。我们的研究结果的影响进行了讨论,为$5d$过渡金属氧化物,$A$ OsO $_4$($A=$ K,Rb和Cs),其中的顺序参数没有完全确定。
2017-11-27 cond-mat.str-el
Ferro-Orbitally Ordered Stripes in Systems with Alternating Orbital Order
我们建立了一个新的机制,条纹形成掺杂系统交替$t_{2g}$轨道顺序-条纹采取的铁磁轨道有序畴壁的形式分离领域与交错的顺序,并允许取消罚款运动的空穴沿条纹。在一个有限的空穴浓度水平,这引起了稳定的这种孤子类型的条纹,而我们表明,相位变化的交错顺序由$π$在轨道有序系统中起着次要的作用。这些结果揭示了新的光掺杂材料的物理轨道简并。
2010-05-19 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Onset and melting of local orbital order
在一个含有轨道间和位点间库仑相互作用的双轨道关联电子模型中研究了局部交错电荷/轨道关联的发生和熔化。在临界掺杂浓度xc ~ 0.2以上,铁磁体中的(pi,pi,pi)交错轨道序在有限温度下稳定。CE型轨道关联在居里温度附近有一个尖锐的起始点,并有快速的热熔化,这为中子散射实验中在Tc附近观察到的(pi/2,pi/2,0)特征提供了定量的解释。在锯齿形AF状态下,CE型轨道相关性被发现更容易稳定,但仅在x=0.5左右的窄掺杂范围内。
2010-12-05 cond-mat.str-el
Evidence for orbital ordering in Ba$_2$NaOsO$_6$, a Mott insulator with strong spin orbit coupling, from First Principles
我们提出了第一性原理计算的磁性和轨道性质的Ba $_2$ NaOsO $_6$(BNOO),5 $d^1$莫特绝缘体具有强自旋轨道耦合(SOC)在其低温涌现量子相。我们的计算方法考虑到直接考虑最近的NMR结果,建立BNOO开发的本地八面体畸变之前形成的长程磁序。我们发现,Lu \etal,Nature Comm. { \bf 8},14407(2017)中确定的两个亚晶格倾斜铁磁基态伴随着两个亚晶格交错轨道有序模式,其中由于强自旋轨道耦合,$t_{2g}$轨道被选择性占据。这里使用第一原理计算发现的交错轨道顺序断言了Chen \etal,Phys. Rev. B { \bf 82},174440(2010)和Lu \etal,Nature Comm. { \bf 8},14407(2017)的先前提议,即两个亚晶格磁性结构是交错四极顺序的表现。因此,我们的研究结果肯定了多极自旋相互作用的重要作用,在微观描述的磁性系统与本地纠缠的自旋和轨道自由度。
2019-11-21 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Numerical study of t2g orbital system with ferromagnetic polarization
数值研究了铁磁莫特绝缘体中三重简并$t_{2g}$轨道的有限温度轨道态。我们采用量子蒙特卡罗模拟与循环算法。常规交错型轨道顺序的指示并不显着下降到本模拟可以获得的最低温度。监测非对角轨道级的物理参数并不明显,非对角轨道级的特征在于具有相等权重的$(d_{yz}, d_{zx}, d_{xy})$轨道-波函数的线性组合。发现在均匀轨道磁化率中出现类似轨道间隙的行为。这是支持的阈值行为的交错关联函数在计算中的附加伊辛型相互作用。还提出了一些严格的意见,长程轨道秩序。
2008-05-23 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Variational Monte Carlo study of ferromagnetism in the two-orbital Hubbard model on a square lattice
为了理解轨道简并度对磁性的影响,特别是Hund规则耦合的影响,我们用变分Monte Carlo方法研究了正方晶格上的双轨道哈伯德模型。作为变分波函数,我们考虑了自旋和轨道交错有序态的Gutzwiller投影波函数。我们发现一个铁磁相与交错的轨道秩序周围的四分之一填充,即,电子数n=1,每个网站,和反铁磁相没有轨道秩序周围的半填充n=2。此外,我们还发现,在大的Hund规则耦合下,在一个宽的填充区域内,还存在另一个没有轨道序的铁磁相。这两个铁磁状态是金属除了四分之一填充。我们表明,轨道简并和强关联效应使铁磁态稳定。
2009-01-28 cond-mat.str-el
Excitation spectrum and ground state properties of the S=1/2 Heisenberg ladder with staggered dimerization
我们用二聚体级数展开法研究了具有交错二聚化的$S=1/2$量子自旋梯的激发谱,并对局域三重态的有效相互作用玻色气体进行了图解分析,同时对小团簇进行了精确对角化.我们发现,该模型有两个大规模的阶段,与占主导地位的链间(横档)或链内的相关性。从梯级二聚体到链内二聚体相的转变的特征在于$k=π$处的三重态光谱的软化。计算了激发谱以及远离和靠近临界线的自旋关联。还确定了相边界的位置。
1998-12-19 cond-mat.str-el
CaFeAs$_2$: a Staggered Intercalation of Quantum Spin Hall and High Temperature Superconductivity
我们预测CaFeAs $_2$是一种新发现的铁基高温(T $_c$)超导体,是一种集拓扑量子自旋霍尔(QSH)和超导性(SC)于一体的交错插层化合物。CaFeAs $_2$具有CaAs和FeAs层交错的结构。虽然FeAs层是已知的负责高T $_c$超导性,我们表明,自旋轨道耦合每个CaAs层是一个$Z_{2}$拓扑非平凡的二维QSH绝缘体和散装是一个3维弱拓扑绝缘体。在超导状态下,CaAs层中的边缘态是自然的一维拓扑超导体。QSH和SC的交错插入为我们提供了一个独特的机会来实现和探索新的物理,如马约拉纳模和马约拉纳费米子链。
2015-03-03 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Extended staggered-flux phases in two-dimensional lattices
基于二维晶格中的$t$模型,研究了一类扩展交错磁通(SF)相(它是$\sqrt{2}\times\sqrt{2}$ SF相到广义空间周期的扩展)对费米液相的稳定性.令人惊讶的是,当远离嵌套电子填充时,一些扩展的SF相取代了占主导地位的SF相(正方形晶格的$\sqrt{2}\times\sqrt{2}$ SF相,三角形晶格的$1\times\sqrt{3}$ SF相),以非平凡的模式与费米液相竞争,并且仍然通过总电子动能的优势在相图中占据重要的空间。这一结果可称为二维晶格电子模型中费米液相的广义Perierls轨道反铁磁不稳定性。
2006-08-07 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Consequences of spin-orbit coupling for the Bose-Einstein condensation of magnons
第一部分讨论自旋轨道耦合引起的各向异性对磁振子BEC图象的影响。特别是,我们专注于反对称自旋相互作用和/或交错分量的$g$(旋磁)张量的影响。这样的条款导致一个有间隙的准粒子谱和非零的冷凝物密度为所有的温度,使没有相变发生。我们将此与自旋轨道耦合引起的晶场各向异性效应进行对比。第二部分我们在定量水平上研究了TlCuCl $_3$的场致磁有序。我们发现,通常的BEC图片不允许一个很好的描述的实验磁化强度数据,并认为反对称自旋相互作用和/或交错的$g$张量分量仍然是至关重要的,虽然这两个预计是微小的,在这种化合物由于晶体对称性。包括这种类型的相互作用,我们获得了良好的协议与实验数据。
2004-08-18 cond-mat.str-el
Magnetic susceptibility in quasi one-dimensional Ba2V3O9: chain segmentation versus the staggered field effect
最近发现准一维自旋链化合物Ba_2 V_3 O_9的磁化率chi(T)具有明显的类居里峰。通常,这被认为是由于g因子各向异性和Dzyaloshinskiii-Moriya相互作用的存在而导致的交错场机制的签名。我们计算了钒3d-和氧2 p-轨道的现实结构中的这种贡献,并得出结论,这种机制是太小,解释实验结果。我们建议,居里项,而不是由于断裂的磁键,导致未补偿的S=1/2自旋的奇数自旋段所造成的自旋链的分割。使用有限温度Lanczos方法,我们计算了它们的有效磁矩,并表明~1%的断裂磁键足以再现Ba_2V_3O_9中chi(T)的异常低温行为。
2003-04-15 cond-mat.str-el
Emergent spin-valley-orbital physics by spontaneous parity breaking
自旋-轨道耦合在空间反演对称性缺失的情况下,在实现固体中有趣的电子态,如拓扑绝缘体和非常规超导性方面起着重要作用。通常,反演对称性破缺是晶格结构中固有的,因此,不容易通过外部参数来控制这些有趣的性质。本文从理论上研究了由电子关联引起的自发电子有序产生自旋轨道纠缠的可能性。特别是,我们专注于中心对称晶格与局部不对称的晶格网站,例如,锯齿形、蜂窝形和菱形结构。在这样的系统中,传统的交错顺序,如电荷顺序和反铁磁顺序,打破反转对称性和激活反对称自旋轨道耦合,这是隐藏在一个亚晶格依赖的形式在顺磁状态。考虑到蜂窝晶格上的最小两轨道模型,我们仔细研究了所有可能的交错电荷,自旋,轨道和自旋轨道顺序的反对称自旋轨道耦合的显式形式。我们表明,完整的表是有用的自旋谷轨道物理的理解,如自旋和谷分裂的电子能带结构和广义磁电响应不仅在自旋,但也轨道和自旋轨道通道,反映在特殊的磁性,弹性和光学性质的固体。
2016-07-19 cond-mat.str-el
Generalized Schwinger boson mean field theory for two-dimensional SU(4) symmetric spin-orbital antiferromagnet
提出了一个广义Schwinger玻色子表象来描述二维SU(4)对称自旋轨道量子反铁磁体。均匀平均场解给出了具有小交错磁化强度$m_{s}=0.07566$的反铁磁长程有序态,最近在相当大的晶格尺寸上的量子蒙特卡罗模拟提供了强有力的证据支持这些平均场结果.
2003-04-02 cond-mat.str-el
Absence of a true long-range orbital order in a two-leg Kondo ladder
利用密度矩阵重整化群和Lanczos方法,研究了两足Kondo阶梯存在非公度轨道序的可能性.我们的结果表明,交错的短程轨道秩序在半填充。远离半填充,我们的数据是一致的,与一个不相称的准长程轨道秩序。我们还观察到,本地化的自旋之间的相互作用增强了横档电流相关。
2007-01-19 cond-mat.str-el
Spin-valley Silin modes in graphene with substrate-induced spin-orbit coupling
在外部磁场的存在下,费米液体状态支持被称为Silin模式的振荡自旋模式。我们预测了在一个多通道系统,单层石墨烯的广义Silin模式的存在。建立了多巷费米液体的规范不变和贝里规范不变动力学方程,并将其应用于具有非本征自旋轨道耦合(SOC)的石墨烯的情况。SOC和Berry曲率的相互作用允许通过AC电场在自旋和谷交错自旋通道中激发广义Silin模。计算了这些模式对电导率的谐振贡献。
2021-07-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Directional Manipulation of a Staggered Charge Density Wave and Kondo Resonance in UTe2
University of Notre Dame(圣母大学);Stavropoulos Center for Complex Quantum Matter, University of Notre Dame(圣母大学斯塔夫罗普洛斯复杂量子物质中心);Los Alamos National Laboratory(洛斯阿拉莫斯国家实验室)
通过STM研究发现UTe2中阶梯状电荷密度波的定向操控及其对磁场的响应,揭示了轨道驱动的量子相变与Kondo效应的相互作用。
2026-03-12 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Evolution from Kitaev to XXZ spin chains via distortion: Application to BaCo$_2$V$_2$O$_8$
University of Toronto(多伦多大学);Canadian Institute for Advanced Research(加拿大高级研究院)
本文将微观理论扩展纳入CoO₆八面体畸变,统一了BaCo₂V₂O₈的相关唯象与微观图景,揭示其临界场各向异性源于修正交换作用与各向异性g张量的共同效应,为该类材料磁各向异性提供统一微观框架。
2026-09-03 cond-mat.str-el
Fermi arc in doped high-Tc cuprates
我们提出了一个$d$密度波诱导的自旋轨道耦合在CuO平面。计算了高温超导体在欠掺杂区和轻掺杂区的光谱函数,以解释最近用角分辨光电子能谱观测到的费米弧谱。我们考虑了CuO八面体的倾斜和在位库仑碰撞作用,倾斜的八面体诱导了$p_{x,y}$轨道和Cu $t_{2g}$轨道之间的交错转移积分,并使$d$电子在CuO面内产生非平凡的自旋轨道耦合效应.对于轻掺杂,光谱权重在($π/2$,$π/2$)附近示出峰值,并且随着载流子密度增加,光谱权重围绕该点延伸形成弧形,其中,对于轻掺杂的光谱连续地增长为最佳掺杂区域中的光谱。这一行为与角分辨光电子能谱的结果一致。此外,自旋轨道项和交错转移有效地诱导了一个通量态,一个具有时间反演对称性破缺的赝能隙。由于赝能隙具有$d_{x^2-y^2}$对称性,因此在轻掺杂情况下,我们具有节点金属态。
2006-01-16 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Stripes Induced by Orbital Ordering in Layered Manganites
采用与Jahn-Teller畸变紧密耦合的轨道简并双交换模型研究了掺杂层状锰氧化物的自旋-电荷-轨道有序结构。在铁磁相中,观察到$x$ = $1/m$($m$ =整数)处的意外对角线条纹,如在最近的实验中一样。这些条纹是由轨道自由度引起的,在背景中形成交错图案。一个$π$ -移位的轨道顺序跨越条纹被确定,类似于$π$ -移位的自旋顺序跨越条纹的铜酸盐。在$x$ =1/4和1/3时,另一个具有对角静电荷条纹的非磁性相稳定在$t_{\rm 2g}$ -自旋交换耦合的中间值。
2001-02-19 cond-mat.str-el
Effects of short-ranged interactions on the Kane-Mele model without discrete particle-hole symmetry
研究了在半填充交错势的Kane-Mele模型中短程相互作用对$Z_2$拓扑绝缘体相(也称为量子自旋Hall相)的影响,这种交错势明显破坏了离散粒子-空穴对称性.在Hartree-Fock平均场分析中,我们得出的结论是,在现场的排斥相互作用有助于稳定的拓扑相位(量子自旋霍尔)对交错的潜力,扩大政权的拓扑相位沿轴的交错的潜力强度和自旋轨道耦合的比率。与此形成鲜明对比的是,在现场的吸引力的相互作用不稳定的拓扑相。利用无偏行列式投影量子Monte Carlo方法研究了吸引相互作用的情形,所得结果与Hartree-Fock图象定性一致.
2014-09-13 cond-mat.str-el
Kramers degeneracy in a magnetic field and Zeeman spin-orbit coupling in antiferromagnetic conductors
本文研究了公度共线反铁磁体中电子波函数的磁响应。我表明,在一个特殊的动量集,隐藏的反酉对称性保护克拉默斯退化布洛赫本征态对磁场,横向指向交错磁化。因此,塞曼项中的横向g因子的大量动量依赖性,将后者转变为自旋轨道耦合,这可能存在于从铬到硼碳化物、铜酸盐、磷属元素化物以及有机和重费米子导体的材料中。
2008-09-24 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Spin-orbit coupling and magnetism in $\rm Sr_2CrO_4$
由于八面体配位的$t_{\rm 2g}$轨道在填充$n=2$时是活性的,因此$\rm Sr_2CrO_4$化合物表现出自旋-轨道物理与通过外部因素如压力引起的四元畸变诱导的晶体场调谐的丰富的相互作用。在考虑反转和恢复晶场的情况下,利用包含自旋轨道耦合(SOC)的广义自洽+涨落方法研究了反铁磁态的集体自旋轨道激发.在临界SOC值处,发现了一个从交错到纠缠轨道阶的转变。计算得到的集体激发能量标度随晶场的变化与高压研究中由磁化率和电阻率异常得到的转变温度随压力的变化具有惊人的相似性。
2022-10-19 cond-mat.str-el
Orbital order in ZnV$_2$O$_4$
鉴于最近的争议,在挫折尖晶石ZnV 2 O 4的轨道顺序,我们分析了该系统的轨道和磁性基态的从头计算密度泛函理论的方法。虽然LDA+U计算在合作的Jahn-Teller失真的存在下稳定的A型交错的轨道顺序,相对论自旋轨道效应的考虑unquenches的轨道力矩,并导致一个统一的轨道顺序与净磁矩接近的实验。我们的研究结果表明,从头计算能够解决现有的理论中存在的差异,它是自旋轨道耦合alongwith电子关联在确定这些材料中的轨道结构发挥了重要作用。
2007-08-12 cond-mat.str-el
Magnetic Excitations in Spin-Orbit Coupled $d^4$ Mott Insulator on Square Lattice
本文研究了正方晶格上强自旋轨道耦合范弗莱克型$d^4$莫特绝缘体的磁序和激发。在前人工作的基础上,我们引入了四元晶场分裂,并探讨了它对磁相图和磁振子谱的影响。两个不同的有序相,与平面内和平面外的取向的交错的时刻,被发现为较高和较低的值的晶场分裂,分别。顺磁和磁有序相的磁激发谱的计算和讨论的背景下,一个候选的自旋轨道$d^4$莫特绝缘体钙$_2$ RuO $_4$。
2014-07-16 cond-mat.str-el
Nearest-Neighbor Repulsion and Competing Charge and Spin Order in the Extended Hubbard Model
我们推广了两粒子自洽方法(TPSC)来研究扩展的哈伯德模型,其中除了通常的局部屏蔽相互作用外,还存在最近邻相互作用。TPSC方法和Singwi Tosi Land Sjölander(STLS)近似的电子气之间的异同进行了讨论。通过与Y的量子蒙特卡罗计算的比较,我们的TPSC的扩展的准确性进行评估。Zhang和J.Callaway,\textbf{39},9397(1989)。我们观察到,一个积极的场外相互作用增强交错的电荷波动,减少交错的磁秩序。
2005-09-27 cond-mat.str-el
Microscopy of bosonic charge carriers in staggered magnetic fields
本文利用负温冷原子在量子气体显微镜中实现强交错磁场下的二维反铁磁玻色 t-J 模型,通过单空穴与空穴对动力学揭示自旋–电荷关联导致的记忆效应。
2024-10-25 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
A first-principles study and mesoscopic modeling of two-dimensional spin and orbital fluctuations in FeSe
本研究采用密度泛函理论计算FeSe性质,探究磁有序对带宽的修正及高压下磁形成能变化,提出场论模型解释二维自旋轨道涨落的非平凡行为及拓扑涡旋的介观效应。
2024-03-05 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Texture-induced spin-orbit coupling and Skyrmion-electron bound states in a Néel antiferromagnet
我们推导了在交错磁化的光滑织构存在下Néel反铁磁体的有效质量电子哈密顿量。对于电子带极值的某些位置,织构产生一种特殊的、异常强烈的自旋-轨道耦合,其尺度为$\hbar v / L$,其中$v$是费米速度,$L$是织构的特征长度尺度。对于Skyrmion织构,这种耦合产生电子束缚态,其能量标度由电子谱中的间隙$Δ$给出。对于掺杂剂载体,这种束缚态将Skyrmion转变为带电粒子,可以通过电场来操纵。
2023-01-13 cond-mat.str-el
Atomic-scale visualization of surface-assisted orbital order
与轨道相关的物理学吸引了凝聚态研究的兴趣,但直接在真实空间访问轨道自由度是具有挑战性的。在这里,我们报告的第一个,实空间,成像的表面辅助轨道有序结构的钴终止的表面上的研究良好的重费米子化合物CeCoIn 5。在小的针尖-样品距离内,解理(001)表面上的钴原子在扫描隧道显微镜形貌中呈现在[100]和[010]方向上交替排列的哑铃形状。第一性原理计算表明,这种结构是由表面上增强的原位库仑相互作用触发的交错的dxz-dyz轨道顺序的结果。这种迄今被忽视的表面辅助轨道有序可能在过渡金属氧化物、重费米子超导体和其他材料中普遍存在。
2017-06-16 cond-mat.str-el
Landau Expansion for the Kugel-Khomskii $t_{2g}$ Hamiltonian
钛酸盐的Kugel-Khomskii(KK)哈密顿量描述了理想钙钛矿结构中$d^1$离子之间的自旋和轨道超交换相互作用,其中三个$t_{2g}$轨道在能量上是简并的,并且电子跳跃受到立方位对称性的约束。在本文中,我们实现了一个变分方法的平均场理论中,每个网站,$i$,有自己的$n \times n$单点密度矩阵$\rhov(i)$,其中$n$,允许的单粒子状态的数量,是6(3轨道乘以2自旋状态)。从这35个参数的密度矩阵的变化的自由能示出表现出不寻常的对称性前面提到的导致在$α$轨道中的自旋的波矢依赖的磁化率是dispersionless在$q_α$方向。因此,对于立方KK模型本身,平均场理论并不提供波矢“选择”,这与严格的对称性论证是一致的。我们考虑的影响,包括各种扰动。当引入自旋-轨道相互作用时,磁化率在${\bf q}$空间的各个方向上都有色散,但由此产生的反铁磁平均场态相对于交错自旋的整体旋转是简并的,这意味着自旋波谱是无隙的。这个可能令人惊讶的结论也与严格的对称性论证相一致。当包含次近邻跳跃时,所有轨道的矩出现交错,但这些矩的总和为零,产生一个具有长程有序但没有长程自旋有序的奇异态。足够强度的洪德规则耦合的效果是产生具有轨道顺序的状态。
2003-08-29 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Order, criticality and excitations in the extended Falicov-Kimball model
利用精确的数值方法研究了一维半满扩展Falicov-Kimball模型中激子(电子-空穴)束缚态的性质和激子相干性的发展.该模型的基态相图显示,除了带绝缘体和交错轨道有序相,激子绝缘体(EI)与幂律相关。EI态的临界性表现在冯诺伊曼熵中。反常的光谱函数和凝聚振幅提供了电子-空穴对的结合能和相干长度,就其本身而言,指向库仑相互作用驱动的从BCS样电子-空穴配对波动到紧密束缚激子的交叉。我们发现,虽然电子和空穴之间的质量不平衡不影响的BCS-BEC交叉制度的位置,它有利于交错轨道排序的EI的缺点。在BEC制度的准粒子的色散发展一个平坦的价带顶符合Ta $_2$ NiSe $_5$的实验结果。
2014-01-14 cond-mat.str-el
Magnetic reorientation transition in a three orbital model for $\rm Ca_2 Ru O_4$ -- Interplay of spin-orbit coupling, tetragonal distortion, and Coulomb interactions
包括轨道非对角自旋和电荷凝聚在一个现实的三轨道模型内的$4d^4$化合物$\rm Ca_2 Ru O_4$的磁序的自洽确定,揭示了一系列新的功能,包括强大的和各向异性的自旋轨道耦合(SOC)重整化,耦合强轨道磁矩的轨道场,和磁重取向过渡。突出轨道几何形状和重叠,自旋-轨道耦合,库仑相互作用,四面体扭曲,交错八面体倾斜和旋转之间的相互作用,我们的调查产生了一个平面反铁磁(AFM)为了适度的四面体扭曲,容易$a-b$平面和容易$b$轴各向异性,随着小倾斜的占主导地位的$yz,xz$轨道时刻。随着四元畸变的减少,我们发现了一个磁重取向的转变,从占主导地位的平面AFM顺序占主导地位的$c$轴铁磁(FM)的顺序与显着的$xy$轨道时刻。
2020-08-31 cond-mat.str-el
Series study of the One-dimensional S-T Spin-Orbital Model
我们使用微扰级数展开的交错二聚基态计算的基态能量,三重态激发光谱和光谱重量的一维模型中,每个网站有一个$S=\case 1/2$自旋${\bf S}_i$和赝自旋${\bf T}_i$,代表一个双简并轨道。一个明确的二聚体的介绍,使自旋子激发的限制研究。基本三重态代表了两个自旋子的束缚态,并且在布里渊区的大部分区域都是稳定的。在带隙的自旋液相中发现了一条特殊的谱线,在该谱线上三重态激发是无色散的。三重态束缚态的形成也进行了研究。
2001-01-18 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Ferromagnetism and orbital order in the two-orbital Hubbard model
本文用变分蒙特卡罗方法研究了正方形晶格上双轨道哈伯德模型的自旋和轨道态,每个位点的电子数是1。作为变分波函数,我们考虑了交错自旋和/或轨道有序态的平均场型波函数的Gutzwiller投影波函数。然后,我们用蒙特卡罗方法计算了变分波函数的能量期望值,确定了基态。在强库仑相互作用区,基态为反铁轨道(AF-轨道)序的铁磁态。通过减小相互作用,我们发现无序态变成了基态。虽然我们也考虑了具有AF轨道序的顺磁态,即,纯轨道有序态和部分铁磁态(有和没有AF轨道有序),它们不会成为基态。
2008-11-05 cond-mat.str-el
Spin-orbit coupling induced magnetism in the $d$-density wave phase of La$_{2-x}$Ba$_x$CuO$_4$ superconductors
我们研究了$d$ -密度波(DDW)相位中的自旋-轨道耦合效应。在La $_{2-x}$ Ba $_x$ CuO $_4$的低温正交相中,我们发现自旋轨道耦合在DDW相中诱导了一个铁磁矩,该铁磁矩沿[110]方向极化并具有相当大的幅度。这种效应在超导阶段不存在。另一方面,如果$d$ -密度波序在零场不存在,沿[110]方向的磁场总是感应出这种交错的轨道电流。我们讨论的DDW状态的实验约束,根据我们的理论预测。
2005-10-20 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Spin-orbit coupling induced magnetic anisotropy and large spin wave gap in $\rm Na Os O_3$
自旋轨道耦合和洪德规则耦合的磁有序,各向异性和激发的作用进行了研究内的最小三轨道模型的$5d^3$化合物$\rm Na Os O_3$。由$\rm Os O_6$八面体倾斜和旋转产生的跳跃不对称性以及弱相关效应引起的$xy$和$xz,yz$轨道的磁矩之间的不对称性被证明是该化合物中观察到的大SOC诱导的磁各向异性和自旋波隙的关键。由于内禀SOC引起的电子密度的变化下旋转的交错场,它们的耦合与轨道能量偏移也被发现有助于显着的磁各向异性能量。
2018-05-10 cond-mat.str-el
Jackiw-Rebbi-type bound state carrying fractional fermion parity
在一维系统中,我们发现了两种非阿贝尔任意子共存于拓扑超导相中,即几何端的Majorana费米子和畴壁处的Jackiw-Rebbi型束缚态(JRBS).每个定域JRBS携带一个新的分数量,即费米子数宇称的一半。这导致了其本征能量在零能量处的拓扑保护交叉。对于嵌入有JRBS的链,可以通过改变穿过该交叉点的外部磁场的强度来在马约拉纳零能态(MZES)的占据态和空态之间切换。这使得能够在不破坏宇称守恒的情况下将量子量子比特编码到一个MZES中。我们提出这种JRBS和Majorana费米子可以在两种一维模型中出现,一种是在具有交错跳跃、交错自旋轨道相互作用和交错超导配对的人工晶格中实现的冷费米子原子,另一种是描述夹在s波超导体和反铁磁体之间的一维半导体链。
2014-11-24 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
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
Orbital and spin order in oxide two-dimensional electron gases
我们描述了一个多带二维电子气的变分理论,捕获静电约束电位,轨道相关的层间电子跳跃和电子-电子相互作用之间的相互作用,并将其应用到d-带的二维电子气,形成附近的钙钛矿氧化物表面和异质结。这些多带二维电子气易于形成库仑相互作用驱动的轨道有序基态。我们发现,随着电子密度的降低和相互作用的增强,自发轨道有序首先出现,然后是自旋有序。我们比较我们的结果与已知的单组分二维电子气系统的性能和评论密切相关的物理在半导体量子阱和范德华异质结构。
2016-08-11 cond-mat.str-el
Evolution of Interorbital Superconductor to Intraorbital Spin-Density Wave in Layered Ruthenates
层状钙钛矿的单斜晶系一直是人们非常感兴趣的话题,许多工作致力于理解单层Sr $_2$ RuO $_4$的超导态。另一个长期存在的难题是它的姊妹化合物Sr $_3$ Ru $_2$ O $_7$缺乏超导性,这限制了Sr $_2$ RuO $_4$可能的超导机制。在这里,我们解决一个微观机制,统一超导和自旋密度波在这个家庭的材料秩序。从Sr $_2$ RuO $_4$的能带内赝自旋单重态超导模型出发,研究了双层耦合和氧八面体交错旋转的作用.我们发现,双层耦合单独增强超导性,而交错旋转破坏轨道间的超导性,留下一个顺磁性金属。然后,磁场移动范霍夫奇点附近的费米能级,允许轨道内SDW秩序形成的双层。我们的理论预测,双层Sr $_3$ Ru $_2$ O $_7$没有交错旋转表现出轨道间超导性与可能更高的转变温度。
2022-05-09 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Spin-Orbit Coupled Quantum Gases
本文综述了近两年来自旋轨道耦合简并原子气体的实验和理论研究进展。我们将首先回顾一系列开创性的实验,在产生人工规范位和自旋轨道耦合原子气体的工程原子-光相互作用。自旋轨道耦合量子气体的实现为冷原子物理开辟了一条新的途径,同时也带来了许多新的物理问题。特别是自旋轨道耦合和原子间相互作用的相互作用,导致了许多有趣的现象。在这里,通过回顾最近对具有各向同性Rashba自旋轨道耦合的相互作用玻色子和费米子的理论研究,这里传递的关键信息是自旋轨道耦合可以增强相互作用效应,并且即使在弱相互作用状态下也使相互作用效应更加显着。
2011-10-31 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Thermodynamics of the $d$=3+1 Quantum XY Model
在有效场论中,我们研究了$d$ =3+1量子XY模型在低温、弱磁场或交错磁场中的性质。对于这个参数政权只有少数结果似乎是已知的,而且被限制为一个循环的顺序。本文系统地研究了$d$ =3+1量子XY模型的热力学性质。在自由能量密度的低温展开中,$T^4$级的自由玻色气体项接受$T^6$和$T^8$级的修正。讨论还包括压力、(交错)磁化强度和磁化率。特别是,我们展示了这些量是如何受到自旋波相互作用的影响。然后,我们比较我们的发现与量子XY模型在$d$ =2+1。
2016-02-25 cond-mat.str-el hep-lat hep-ph
Spontaneous Formation of Altermagnetism from Orbital Ordering
本文提出无晶体学子晶格各向异性时,交错反铁磁序与轨道序共存可通过相互作用自发产生稳健交变磁性,并以双轨道模型和自旋劈裂器电导率加以验证。
2023-12-17 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Spin-orbit coupling induced enhancement of superconductivity in a two-dimensional repulsive gas of fermions
研究了具有Rashba自旋轨道耦合$α_R$的二维排斥费米气体模型,并利用重整化群方法研究了超导不稳定性.我们发现,一般情况下,随着无量纲比1/2 m α_R^2/E_F$的增大,超导性增强,导致非常规超导态的出现,从而打破了时间反演对称性。
2011-11-04 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Topological superfluid in one-dimensional spin-orbit coupled atomic Fermi gases
ARC量子原子光学卓越中心,原子光学和超快光谱中心,斯威本科技大学,墨尔本3122,澳大利亚
2012-01-26 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Fermi Gases with Synthetic Spin-Orbit Coupling
本文简要回顾了近年来在超冷费米原子气体中合成的不同类型的自旋-轨道耦合,包括一维(1D)等权Rashba-Dresselhaus和二维(2D)Rasbha自旋-轨道耦合的研究进展.理论上,我们展示了自旋轨道耦合如何显著改变费米气体的单体、两体和多体性质。特别是,自旋轨道耦合和原子间相互作用的相互作用可能导致低温下几种长期寻求的奇异超流体相,如各向异性超流体、拓扑超流体和非均匀超流体。在实验上,只有第一种类型--Rasbha和Dresselhaus自旋轨道耦合的等重组合--最近才用双光子拉曼过程实现。我们展示了如何描述一个正常的自旋轨道耦合原子费米气体在非相互作用和强相互作用的限制,特别是使用动量分辨射频光谱。强相互作用的自旋轨道耦合费米气体的实验演示为在不久的将来观察各种奇异的超流相开辟了一条有希望的途径。
2014-11-12 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el