Electron-Doping Induced Semiconductor to Metal Transitions in ZrSe2 Layers via Copper Atomic Intercalation
二维层状材料中的原子嵌入可以在原子尺度上设计电子结构,产生与原始材料相比非常不同的可调物理和化学性质。其中,嵌入诱导的电子掺杂工程是一种有效的方法来调制二维层中的电子态。在此,我们证明了半导体的金属相变在二硒化锆(ZrSe 2)单晶通过可控掺入铜(Cu)原子。结合第一性原理密度泛函理论(DFT)计算,我们的角分辨光电子能谱(ARPES)表征清楚地揭示了由于Cu诱导的电子掺杂在ZrSe 2中间层中布里渊区M/L点处出现导带色散。此外,场效应晶体管(FET)在ZrSe 2上制备的显示出n型半导体输运行为,而Cu插层的ZrSe 2呈现线性的Ids-Vds曲线,具有金属特征,显示出n型掺杂。原子嵌入的方法具有很高的潜力,实现透明的电子掺杂系统的许多特定的二维纳米电子。
2018-03-22 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Doping-induced structural transformation in the spin-1/2 triangular-lattice antiferromagnet Na$_{2}$Ba$_{1-x}$Sr$_{x}$Co(PO$_{4}$)$_{2}$
采用X射线和中子粉末衍射方法研究了Sr掺杂对自旋1/2三角晶格反铁磁体Na-$_{2}$-BaCo(PO-$_{4}$)-$_{2}$结构性质的影响.发现在Na $_{2}$ Ba $_{1-x}$ Sr $_{x}$ Co(PO $_{4}$)$_{2}$(NBSCPO),三方相(空间群$\mathit{P}$ $\bar{3}$ $\mathit{m}$ 1)具有Co $^{2+}$离子的完美三角晶格,当Sr的掺杂水平低于30%时,($\mathit{x}$ $\le$ 0.3),而纯单斜相(空间群$\mathit{P}$ 2 $_{1}$ / $\mathit{a}$),具有CoO $_{6}$八面体的轻微旋转和Ba $^{2+}$ /当Sr掺杂水平高于60%($\mathit{x}$ $\ge$ 0.6)时,将建立Sr $^{2+}$离子。第一性原理计算和拉曼光谱支持这种掺杂诱导的结构转变。Na $_{2}$ SrCo(PO $_{4}$)$_{2}$是一种新的自旋为1/2的三角晶格反铁磁体,具有菱沸石型结构,虽然具有单斜畸变,但在2K以下没有长程磁序,并且具有与具有完美三角晶格的Na $_{2}$ BaCo(PO $_{4}$)$_{2}$相似的负居里-外斯温度,这表明了磁交换相互作用对Ba/Sr取代的鲁棒性。
2022-05-17 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Charge dynamics in thermally and doping induced insulator-metal transitions of (Ti1-xVx)2O3
通过测量(Ti_(1-x)Vx)_2 O_3(x=0-0.06)在2- 600 K温度范围内的电荷输运谱和电导谱,研究了(Ti_(1-x)Vx)_2 O_3的电荷动力学,重点研究了热致和掺杂诱导的绝缘体-金属转变(IMT)。在绝缘态和金属态都观察到了3d t2 g流形中带间跃迁的光学电导峰,而它们随温度和掺杂水平的变化与Ti-Ti二聚体键长的变化成比例(约0.4 eV),表明在IMT过程中单线态键变弱。热和V-掺杂诱导的IMT的驱动与载流子密度的增加,通过带交叉和空穴掺杂,分别与典型的IMT的相关氧化物伴随着整个莫特间隙的崩溃。
2008-05-12 cond-mat.str-el
Impurity-doping induced ferroelectricity in frustrated antiferromagnet CuFeO2
研究了三角晶格反铁磁体CuFeO_2及其位稀释类似物CuFe_(1-x)Al_xO_2(x=0.01和0.02)在外加和不外加磁场的情况下的介电响应。当x=0.02时,我们发现在零磁场下的铁电行为。在任何掺杂水平下,铁电性的起始场总是与非共线磁结构的起始场一致,而过渡场随着Al掺杂而急剧下降到零场。这一结果暗示了通过掺杂和外加磁场改变阻挫自旋结构来产生铁电性的进一步可能性。
2006-11-09 cond-mat.str-el
Fe-doping induced superconductivity in charge-density-wave system 1T-TaS2
本文报道了1-$T$-Fe-$_{x}$-Ta-$_{1-x}$-S-$_{2}$($0\leq x \leq 0.05$)单晶的电荷密度波(CDW)与超导电性的相互作用。密度泛函理论(DFT)计算结果表明,Fe掺杂后,CDW有序度逐渐降低,赝能隙/Mott能隙消失.对于中等掺杂水平的样品,超导态在低温下在CDW态内发展。超导电性在一个很窄的范围内强烈依赖于$x$,最高超导转变温度为2.8 K,与$x=0.02$相同。我们提出在实空间中诱导超导电性和CDW相是分离的。对于高掺杂水平($x>0.04$),出现Anderson局域化(AL)状态,导致电阻率的大幅度增加。本文给出了1 $T$ -Fe $_{x}$-Ta $_{1-x}$-S $_{2}$体系的完整电子相图,该体系呈圆顶状$T_{c}(x)$ .
2012-09-12 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Discovery of a novel 112-type iron-pnictide and La-doping induced superconductivity in Eu1-xLaxFeAs2 (x = 0 ~ 0.15)
我们报告了一种新的112型铁磷属元素化物EuFeAs 2的发现和表征,La掺杂诱导的一系列Eu 1-xLaxFeAs 2的超导电性。固相反应法合成的多晶样品仅在1073 K附近的一个很窄的温度窗口内进行。还从助熔剂法生长了尺寸约为100 μ m的小单晶。通过单晶X射线衍射分析确定其晶体结构为单斜晶系,空间群为P21/m。通过电阻率和磁化率的测量,我们发现母体化合物EuFeAs 2在110 K附近表现出与Fe 2+相关的反铁磁/结构相变,在40 K附近表现出与Eu 2+相关的反铁磁相变。La掺杂抑制了Eu0.85La0.15FeAs2的相变,并诱导了Tc ~ 11 K的超导转变.
2016-11-21 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Doping-induced insulator-metal transition in the Lifshitz magnetic insulator NaOsO3
通过基于磁约束密度泛函理论和能带展开技术的第一性原理方案,我们研究了掺杂对Lifshitz磁性绝缘体NaOsO 3导电行为的影响。电子掺杂在超晶胞方法中通过用不同浓度的镁代替钠来现实地处理。我们的数据表明,通过增加载流子浓度的系统进行两种类型的转变:(i)绝缘体坏金属在低掺杂和低温和(ii)坏金属到金属在高掺杂和/或高温。预测的掺杂诱导的绝缘体到金属的转变(MIT)具有类似的特性与温度驱动的MIT在未掺杂的化合物中报道。两者都发展在巡回的背景下,并表现出耦合的电子和磁性的行为,其特征在于逐渐淬火的(伪)-间隙与当地的自旋力矩的减少。与温度驱动的MIT不同,化学掺杂引起能带结构的实质性改变,并且MIT不能完全描述为Lifshitz过程。
2019-01-03 cond-mat.str-el
Theory of Doping Induced High-Spin in a Model of Polyene-Based Molecular Magnets
在基于多烯的分子磁体模型中,离域$π$电子与局域自由基自旋耦合,从理论上研究了分子内自旋取向的控制。在以前的文件[物理。90(2003)207203],我们已经证明了电荷掺杂是在$π$共轭分子磁体中实现可控高自旋的有效途径。本文阐明了定域自旋与$π$电子之间的交换相互作用以及电子-电子相互作用对自旋取向的依赖性。反铁磁交换作用在掺杂分子中起着与铁磁交换作用不同的作用。为了理解掺杂体系中电荷自由度和自旋自由度的复杂相互作用,我们在参数空间中对自旋取向相图进行了系统的研究。根据$π$电子的自旋密度讨论了自旋取向的机制。计算结果与实验一致,为自旋取向的控制提供了理论依据。
2004-09-03 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Doping and dimensionality effects on the core-level spectra of layered ruthenates
用X射线光电子能谱学研究了Mn掺杂Sr 3Ru 2 O 7和Srn+1 RunO 3 n +1(n = 1,2,3)晶体的芯能级谱。Mn对Sr_3Ru_2O_7的掺杂显著影响了芯能级谱权的分布。Ru 3d芯能级的卫星随掺杂表现出实质性的变化,表明掺杂诱导的金属-绝缘体转变的增强的电子局域化。然而,Ru 3 p核心能级与Mn掺杂保持相同,因此没有显示掺杂诱导的多个Ru价态的迹象。在Srn+1 RunO 3 n +1(n = 1,2和3)中,Ru的3d芯能级光谱是相似的,这表明不同层状化合物中Ru离子周围的化学键合环境是相同的.同时,Sr 3d浅芯能级随着n的增加而向高结合能方向移动,表明它们参与了Sr-O键的结构演化。
2010-03-30 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Hole-doping-induced melting of spin-state ordering in PrBaCo2O5.5+x
层状钙钛矿钴酸盐RBaCo $_2$ O $_{5.5}$(R:稀土元素或钇)表现出突然的温度诱导的金属$-$绝缘体转变(MIT),并已被归因于Co $^{3+}$离子的自旋态有序(SSO)。在这里,我们用多种技术研究了PrBaCo $_2$ O $_{5.5+x}$($0 \le x \le 0.24$)的空穴掺杂元件。通过电子和中子衍射对晶体和磁性结构的分析证实了未掺杂的PrBaCo $_2$ O $_{5.5}$的绝缘相中存在SSO,其通过提高MIT上的温度而熔化。此外,我们发现空穴掺杂到PrBaCo $_2$ O $_{5.5}$也熔化SSO连同绝缘体-金属过渡。电子/中子衍射和软X射线吸收光谱(XAS)的实验结果都表明,空穴掺杂诱导的MIT与温度诱导的MIT是以相同的方式发生的。因此,我们提出了一个统一的机制,占主导地位的温度和空穴掺杂引起的MITS的PrBaCo $_2$ O $_{5.5+x}$系统。具体而言,该机制涉及对称性破缺与顺磁相中的SSO耦合。
2016-12-19 cond-mat.str-el
Indications of an Electronic Phase Transition in 2D YBa2Cu3O7-x Induced by Electrostatic Doping
我们成功地调整到过掺杂制度,通过静电掺杂,使用离子液体作为介电材料的欠掺杂YBa_2Cu_3O_(7-x)薄膜。这个过程被证明是可逆的。输运测量显示了一系列的异常功能相比,化学掺杂的体样品和不同的两步掺杂机制的静电掺杂被揭示。正常的电阻随着载流子浓度的过掺杂侧和高温(180 K)霍尔数峰值在p $\sim$ 0.15的掺杂水平。这些反常行为表明在最佳掺杂水平附近费米面存在电子相变。
2011-07-30 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Superconductivity induced by doping Pd in SrFe2-xPdxAs2
采用固相反应法合成了掺Pd的SrFe_(2-x)Pdx_(As_2)超导体。晶格常数的系统演化表明,Fe离子被成功地取代的Pd。通过增加Pd的掺杂含量,母相的反铁磁状态被抑制,并且在约x=0.05的掺杂水平下诱导超导性。在x = 0.15的掺杂水平下实现了具有约8.7 K的最大转变温度Tc的超导电性。的一般相图的Tc与x得到,并发现是类似的情况下,Ni和Co掺杂的Fe网站。我们的研究结果表明,超导电性可以很容易地诱导在FeAs家庭通过添加电子到系统中,无论与过渡金属的3d或更高的d-轨道电子。
2009-03-05 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Origin of doping-induced suppression and reemergence of magnetism in LaFeAsO$_{1-x}$H$_x$
利用动力学平均场理论结合密度泛函理论研究了铁基超导体LaFeAsO $_{1-x}$ H $_x$中氢掺杂对磁性的影响.我们发现,两个独立的结果的掺杂,电子占据和结构修改的增加,有相反的影响的电子相关性和磁性的强度,导致在中间掺杂水平附近的计算磁矩的最小值作为$x$的函数。我们的结果提供了一个自然的解释,令人费解的最近实验发现的两个分离的反铁磁相在低和高掺杂限制。此外,随着掺杂量的增加,轨道占有率和关联强度的增加,导致$d_{xz/yz}$轨道极化率的降低和$d_{xy}$轨道在磁性中的作用的增强,并结合磁性的本质作用讨论了它们对超导性的可能影响.
2016-12-16 cond-mat.str-el
Dynamical mean-field theory study of a ferromagnetic CrI3 monolayer
采用密度泛函理论和动力学平均场论(DFT + DMFT)方法研究了CrI3铁磁单层膜的电子结构随温度和空穴掺杂浓度的变化.计算的磁化率符合居里定律,表明单层CrI3的铁磁性来源于Cr原子的局域磁矩,而不是Stoner型的巡游磁矩。DFT + DMFT计算表明,不同的相干温度为每个自旋组件,表现出明显的强自旋相关的电子相关效应在单层碘化铬。此外,我们还研究了单层CrI3的掺杂电子结构,发现其电子和磁性很容易通过空穴掺杂来调节。
2022-04-15 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Doping induced metal-insulator transition in two-dimensional Hubbard, $t-U$, and extended Hubbard, $t-U-W$, models
我们的数值计算表明,掺杂诱导的金属-绝缘体过渡的性质在二维哈伯德模型是从根本上改变了列入一项,$W$,这取决于一个平方的单粒子最近邻跳跃。通过计算绝缘状态下的局域化长度$ξ_l$可得到该结果。在$W$的有限值下,我们发现结果与$ξ_l \sim | μ- μ_c|^{- 1/2} $一致,其中$μ_c$是临界化学势。相比之下,$ξ_l \sim | μ- μ_c|^{-1/4}$为哈伯德模型。在有限的$W$值下,数值结果表明,掺杂反铁磁莫特绝缘体导致$d_{x^2 - y ^2}$超导体。
1997-11-18 cond-mat.str-el
Evolution of possible Weyl semimetal states across the hole-doping induced Mott transition in pyrochlore iridates
通过研究烧绿石R2 Ir 2 O 7(R=稀土离子)的磁输运性质,我们研究了可能的强关联电子的Weyl半金属,选择三种类型的R离子设计R4 f和Ir 5d矩之间的交换耦合方案:非磁性Eu(4f 6),各向同性Gd(4f 7)和各向异性Tb(4f 8).在掺杂诱导半金属态下,由于交换增强的各向同性和各向异性塞曼场的作用,在R=Gd和Tb化合物中分别观察到了磁电阻和霍尔效应的显著特征,并证实了理论预测的双Weyl半金属和2-in 2-outline-node半金属.特别地,R=Gd化合物的霍尔角被强烈地增强到接近高于Mott转变的临界掺杂的1.5%。此外,一个非常规的霍尔贡献被认为是一个较低的掺杂制度的R=Gd化合物,这可以归因于外尔点的出现与场扭曲的all-in-all-out顺序状态。这些发现表明空穴掺杂诱导的Mott跃迁以及特征f-d交换相互作用在宽范围的材料参数空间中稳定了多功能拓扑半金属态。
2020-12-23 cond-mat.str-el
Doping-induced perturbation and percolation in the two-dimensional Anderson lattice
本文利用量子蒙特卡罗方法研究了二维周期性Anderson模型中的掺杂效应。我们观察到束缚态在近藤空穴位置附近,发现重电子态在最近邻位置被破坏。我们的研究结果表明,没有明确的迹象杂交振荡预测在以前的平均场计算。我们进一步研究了电子输运随掺杂浓度的增加和温度的变化,得到了临界掺杂浓度x_c~0.6,这标志着从近藤绝缘体区到单离子近藤区的转变。x_c值与预测的位逾渗阈值符合得很好。我们的研究结果证实了在掺杂近藤绝缘体中观察到的绝缘体-金属转变的性质。
2017-04-10 cond-mat.str-el
X-ray Irradiation-induced Carrier Doping Effects in Organic Dimer-Mott Insulators
我们报道了X射线辐照诱导载流子掺杂对有机二聚体-莫特绝缘体$κ$ -(ET)$_{2}$ $X$ with $X =$ Cu[N(CN)$_{2}$ ]Cl和Cu $_{2}$(CN)$_{3}$电导率的影响。对于$κ$ -(ET)$_{2}$ Cu[N(CN)$_{2}$ ]Cl,我们已经观察到在300 K的辐照下电阻率大幅度降低了40%,并且在50 K左右具有类似金属的温度依赖性。在供体分子位点处预期的辐照诱导的缺陷可能导致晶体中电荷转移的局部不平衡。这种分子缺陷导致载流子有效地掺杂到半填充的二聚体-莫特绝缘体中。
2007-10-16 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Transfer of spectral weight across the gap of Sr2IrO4 induced by La doping
利用角分辨光电子能谱学(ARPES)研究了Sr_2IrO_4在Rh或La掺杂后,引入空穴或电子后电子结构的变化。在低掺杂下,添加的载流子占据了第一个可用的状态,在底部或顶部的间隙,揭示了一个各向异性的间隙为0.7eV的STM测量良好的协议。在进一步掺杂,我们观察到的间隙和光谱的重量转移的间隙的减少,虽然准粒子的重量仍然很小。我们讨论的间隙内的光谱权重的起源作为一个本地分布的间隙值。
2015-09-01 cond-mat.str-el
Superconductivity and non-metallicity induced by doping the topological insulators Bi2Se3 and Bi2Te3
我们发现,通过Ca掺杂的Bi 2 Se 3拓扑绝缘体,费米能级可以微调到带隙内,从而抑制体电导率。得到非金属Bi_2Se_3晶体。另一方面,通过Cu嵌入到Bi 2 Se 3层间的范德华能隙中,Bi 2 Se 3拓扑绝缘体也可以被诱导成为Tc ~ 3.8 K的块状超导体。同样,通过稍微改变Te含量,可以将金属Bi 2 Te 3的生长晶体转变为非金属晶体。Bi 2 Te 3拓扑绝缘体在与Pd反应形成Pdx Bi 2 Te 3型材料时显示出少量的超导性,Tc ~ 5.5 K。
2010-06-02 cond-mat.str-el
Doping induced spinless collective excitations of charge 2e in doped Mott insulators
基于掺杂莫特绝缘体的哈伯德模型描述,我们证明了在非超导态下,由于掺杂,必然存在电荷$2e$和能量$U-2μ$的无自旋集体激发,能量峰值在动量$(π/a,π/a)$。这种集体激发是由电子对关联引起的。它的存在与近似SU(2)粒子-空穴对称性的破缺有关,由此构造了新激发的有效场论。
2000-10-29 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
The Zinc Doping Induced STM Resonance as a Zero Mode
我们发现,锌掺杂诱导的STM共振在高Tc的铜酸盐是一个零模式-一个d-波单体限制在相对的子晶格的锌网站。我们认为共振来自ARPES实验中观察到的$(π,0) $附近的超导峰。预测在单层$BSCCO_{2201}$或欠掺杂铜酸盐的涡核中共振将消失,其中ARPES峰不存在。我们认为,STM的结果表明,在整个布里渊区中,$(π,0) $附近的ARPES峰是唯一的相干特征。
2003-10-18 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Self-Doping Induced Orbital-Selective Mott Transition in Hg2Ru2O7
烧绿石氧化物是一种迷人的体系,在这种体系中,强的多轨道相关性与几何挫折一起产生了意想不到的物理性质。然而,支撑这些现象的绝缘体-金属转变(IMT)的详细机制通常不太清楚。因此,我们使用LDA+DMFT研究了烧绿石${\rm Hg_{2}Ru_{2}O_{7}}$中的IMT。与TMO中Mott跃迁的著名例子相反,我们表明,在\hg的负电荷转移情况下,自掺杂在轨道选择性IMT的出现中起着至关重要的作用。我们认为,这种机制具有更广泛的相关性,其他相关的烧绿石氧化物。
2009-01-29 cond-mat.str-el
Quantum Critical Point at Finite Doping in the 2D Hubbard Model: A Dynamical Cluster Quantum Monte Carlo Study
用动态集团量子蒙特卡罗方法研究了二维哈伯德模型的松原准粒子分数和赝能隙。准粒子分数的字符的变化从非费米液体,边缘费米液体费米液体作为一个功能的掺杂,表明存在一个量子临界点分离非费米液体费米液体的字符。边缘费米液体字符被发现在低温下在一个非常窄的范围内的掺杂,其中的单粒子的态密度也是对称的。在较高的掺杂,准粒子分数的字符被视为跨越从费米液体的边缘费米液体随着温度的升高。
2009-03-23 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Emergent charge order near the doping-induced Mott-insulating quantum phase transition in Sr$_{3}$Ru$_{2}$O$_{7}$
研究了双层结构$_{3}$($_{1-x}$ $_{x}$)$_{7}$及其掺杂诱导的从金属到反铁磁Mott绝缘体的量子相变(QPT).使用扫描隧道显微镜(STM)的光谱成像,我们可视化的电子状态在真实和动量空间的演变。我们发现在费米能级(E $_{F}$)处的隧穿态密度中存在一个部分能隙,该能隙随着掺杂的发展而形成一个弱的Mott绝缘态(Δ ~ 100 meV).在QPT附近,我们发现了一个空间电子重组成一个相称的棋盘电荷秩序。这些发现共享一些相似之处,在pseudogap阶段的铜酸盐公认的普遍电荷秩序。因此,我们的实验表明,从掺杂莫特绝缘体发出的初期电荷秩序的无处不在。
2018-12-07 cond-mat.str-el
Spectral weight of doping-induced states in the 2D Hubbard model
利用团簇动力学平均场论结合有限温度精确对角化方法,研究了二维哈伯德模型中空穴掺杂在Mott带隙中诱导的态谱权.如果截止能量被选择为刚好位于上哈伯德带之下,则每个自旋的积分重量被示出为满足$W_+(δ)\geδ$($δ$表示空穴的总数),与Eskes { \it et al.}的模型预测一致。[Phys. Rev. Lett. { \bf 67},1035(1991)]。然而,如果截止能量被选择为位于赝能隙的范围内,则$W_+(δ)$保持比$δ$小得多,并且在$δ\approx 0.2...0.3$附近近似饱和。因此,最近的X射线吸收光谱数据的分析,关键取决于适当的定义的集成窗口。
2010-04-08 cond-mat.str-el
Low temperature metallic state induced by electrostatic carrier doping of SrTiO$_3$
研究了聚对二甲苯有机栅绝缘体SrTiO $_3$沟道场效应晶体管的输运特性。通过施加栅极电压,薄层电阻在低温下下降到低于$R_{\Box}$ $\sim$ 10 k $Ω$,载流子迁移率超过1000 cm $^2$ /Vs。在恒定栅极电压下获得的薄层电阻的温度依赖性表现出金属行为($dR$ / $dT$ $>$ 0)。我们的研究结果表明,在SrTiO $_3$驱动的静电载流子密度控制的绝缘体到金属的转变。
2006-08-10 cond-mat.str-el
Planckian Metal at a Doping-Induced Quantum Critical Point
本文数值研究了全连通晶格上自旋- $1/2$电子随机交换耦合相互作用模型。该模型主机的量子临界点分离两个不同的金属相作为掺杂的功能:费米液相与大费米表面体积和低掺杂相与本地的时刻订购成自旋玻璃。我们表明,这个量子临界点具有非费米液体的性质,其特征在于$T$ -线性普朗克行为,$ω/T$标度和慢自旋动力学的Sachdev-Ye-Kitaev(SYK)型。发现与电子自能相关的$ω/T$标度函数具有固有的粒子-空穴不对称性,这是“偏斜”非费米液体的标志。
2021-09-10 cond-mat.str-el
Doping Induced Magnetization Plateaus
在精确可解模型下,研究了自旋为S-1/2的反铁磁自旋S链的低温磁化过程。对于足够高的磁场,系统处于具有用于磁激励的有限间隙的金属相。在这个阶段,存在一个大范围的载流子浓度x的零温度磁化是由x单独确定。这导致在饱和磁化强度的可调分数处磁化曲线中的平台。在这些高原的边缘的临界行为进行了详细研究。
1999-07-19 cond-mat.str-el
Momentum space anisotropy and pseudogaps: a comparative cluster dynamical mean field analysis of the doping-driven metal-insulator transition in the two dimensional Hubbard model
利用基于2、4、8和16个格位团簇的团簇动力学平均场计算,分析了二维哈伯德模型中掺杂驱动的金属-绝缘体转变。不同的集群上获得的结果的比较,使这些方面的物理是共同的所有集群的确定,并允许识别与特定的集群几何形状的文物。一个适度的粒子-空穴不对称性在底层的能带结构,导致定性不同的行为上的空穴掺杂侧比电子掺杂侧。对于粒子-空穴的不对称性的符号和大小适当的高- $T_c$铜酸盐,从空穴掺杂侧的绝缘体的方法被发现进行在两个阶段中从高掺杂区域,其中的属性是那些适度重整化参数和非常弱的动量依赖的费米液体。随着掺杂的减少,系统首先进入中间掺杂状态,其中费米液体重正化更大,并且电子自能在费米表面周围显著变化,然后进入小掺杂状态,其特征在于费米表面的一些区域中的间隙,但在其他区域中的无间隙行为。在电子掺杂侧的部分间隙制度不会发生,和电子自能量的动量依赖性是不太明显。高的$T_c$铜和使用集群动力学平均场方法在更广泛的类的问题的影响进行了讨论。
2010-10-01 cond-mat.str-el
Superconductivity induced by doping Platinum in BaFe2As2
通过在BaFe_2As_2中用5d过渡金属Pt取代Fe,成功地合成了BaFe_(2-x)Ptx_2As_2超导体。晶格常数的系统演化表明Pt离子成功地取代了Fe离子。通过增加Pt的掺杂含量,母相的反铁磁有序和结构转变被抑制,并且在约x = 0.02的掺杂水平下出现超导电性。在x = 0.1的掺杂水平下,我们得到了约25 K的最大转变温度Tc。同步辐射粉末x射线衍射表明,电阻率异常与结构转变相一致。在x = 0.1左右的掺杂水平下,测量了不同磁场下的超导转变,在Tc附近的斜率为-dHc ~ 2/dT = 5.4 T/K。建立了Pt掺杂122体系的相图。我们的研究结果表明,超导电性也可以很容易地诱导在FeAs家族通过取代Fe与Pt,与几乎相似的最高转变温度掺杂Ni,Co,Rh和Ir。
2010-04-01 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Doping induced magnetic clusters and Co spin state transition in Na_xCoO_2 with 0.78<x<.97
利用μ子自旋旋转方法研究了一系列高掺钠NaxCoO_2(0.78(1)<x<0.97(1))单晶的磁性。我们的数据提供了一个本质上不均匀的磁性状态,它可以描述在条款的空穴掺杂(钠空位)诱导的磁簇,渗透在1-x>0.04,直到他们产生一个块体磁状态x=0.78附近的证据。磁序的强(可能是几何)挫折的证据是从异常掺杂的自旋波动率的依赖性(以上的有序温度),这是强烈增强在x=0.78相比,x=0.97。
2007-10-04 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
High pressure synthesis of a new superconductor Sr2CuO2+xCl2-y induced by apical oxygen doping
利用顶端氧掺杂机制,即二价氧部分取代一价氯,在高压高温下合成了p型氯氧铜酸盐超导体Sr 2CuO 2 + xCl 2-y。X射线衍射分析表明,该超导体为0201结构,空间群为I_4/mmm,晶格常数为a=3.92A,c= 15.6A。磁化率和电阻测量表明,样品具有体超导性,其转变温度为30 K。
2005-02-18 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Doping-Induced Ferromagnetism and Possible Triplet Pairing in d4 Mott Insulators
我们研究了电子掺杂对含d^4离子的莫特绝缘体的影响,这些离子包括Ru 4+、Os 4+、Rh 5+和Ir 5+,它们具有J=0的单重态基态.根据自旋-轨道耦合的强度,未掺杂的系统要么是非磁性的,要么具有不寻常的激子磁性,这种磁性是由t_2g的J=1激发三重态的凝聚产生的^[4]。我们发现,J-激子和掺杂载流子之间的相互作用强烈支持铁磁性,转换成铁磁金属的母绝缘体的反铁磁和反铁磁相,并进一步到一个反铁磁金属。接近铁磁相,低能量的自旋响应是由强烈的顺磁激发,可能作为调解人的三重配对。
2016-01-10 cond-mat.str-el
Non-local Coulomb interactions on the triangular lattice in the high-doping regime: Spectra and charge dynamics from Extended Dynamical Mean Field Theory
我们研究了高掺杂区三角晶格上的二维扩展哈伯德模型。利用扩展的动力学平均场论,以非微扰的方式处理了在位和最近邻的排斥作用。我们计算的低温相图,显示了金属相和一个强烈的相互排斥的破缺相。我们描述了相关效应的单粒子和两个粒子在金属相的可观测量。而单粒子光谱的特点哈伯德卫星典型的强相关系统,当地的互扰性仍然接近其非相互作用的限制,即使是大的现场排斥。我们认为,这种行为是典型的强掺杂的情况下。我们还报告了参数空间中具有负静态局部筛选的区域。
2017-09-22 cond-mat.str-el
Doping induced spin state transition in Li$_x$CoO$_2$ as studied by the GGA+DMFT calculations
在广义梯度近似与动态平均场理论(GGA+DMFT)相结合的框架下,研究了Li $_x$ CoO $_2$对$x = 0.94, 0.75, 0.66$和$0.51$的磁性.我们发现Hund交换能和$t_{2g}-e_g$晶场分裂之间的微妙相互作用是导致Co $^{4+}$离子高自旋到低自旋态转变的原因。GGA+DMFT计算结果表明,在低掺杂水平下,Co $^{4+}$离子处于高自旋态,而脱锂导致晶体场分裂增加,低自旋态变得更好. Co $^{3+}$离子被发现停留在低自旋配置的任何$x$。
2016-08-04 cond-mat.str-el
Induced magnetic two-dimensionality by hole doping in the superconducting infinite-layer nickelate Nd$_{1-x}$Sr$_x$NiO$_2$
为了理解最近在Nd $_{0.8}$ Sr $_{0.2}$ NiO $_2$中发现的超导电性,我们进行了LDA+DMFT(局域密度近似加上动态平均场理论)和磁力响应的计算. Ni- $3d$轨道的在位相关导致电子结构的显著变化。计算得到的随温度变化的磁化率具有Curie-Weiss行为,表明其磁矩具有局域化特征。从自能的低频行为,我们得出结论,这种镍酸盐的未掺杂相是费米液体,相反的铜酸盐。有趣的是,通过准粒子权重的倒数估计的相关强度被发现增加,然后减少作为空穴浓度的函数,形成一个圆顶状。另一个发现是,这种材料中的磁相互作用通过空穴掺杂变成了二维的。当未掺杂的NdNiO $_2$具有较大的面外相互作用时,空穴掺杂强烈地抑制了面外相互作用,这种二维性在空穴浓度$δ\approx0.25$时最大。进一步的分析以及我们的研究结果的影响。
2020-02-24 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Superconductivity induced by Ni doping in BaFe$_2$As$_2$
用自熔法生长了一系列122相BaFe $_{2-x}$ Ni $_x$ As $_2$($x$ = 0,0.055,0.096,0.18,0.23)单晶,发现了超导转变温度与Ni掺杂的圆顶状关系。转变温度$T_c^{on}$在$x$ = 0.096时达到最大值20.5 K,当$x$ $\geq$ 0.23时降至4 K以下。在正常状态下的负热电势表明,类电子载流子确实在该系统中占主导地位。该Ni掺杂系统提供了由122相中的电子掺杂诱导的超导性的另一个例子。
2008-12-22 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Cooling by photo-doping $--$ Light-induced symmetry breaking in the Hubbard model
在受驱动量子物质领域,一个难以实现的目标是诱导出长程序。在这里,我们展示了一个机制的基础上光诱导蒸发冷却的相关电子系统中的孔。由于填充窄带的熵随着空穴掺杂而迅速增长,空穴从掺杂的莫特绝缘体到这样的带的等熵转移导致温度下降。强关联的费米液体和破缺态可以通过偶极激发产生。利用非平衡动力学平均场论,我们表明,适当设计的啁啾脉冲允许实现这种冷却效果。特别是,我们证明了反铁磁秩序的出现在一个系统,最初是在一个弱相关的状态以上的最大内尔温度。我们的工作提出了一个一般的策略,诱导强关联现象和电子秩序的光驱动材料或周期性调制的原子气体在光晶格势。
2019-04-01 cond-mat.str-el
Doping-induced quantum cross-over in Er$_2$Ti$_{2-x}$Sn$_x$O$_7$
本文报道了Er-$_2$-Ti-$_{2-x}$-Sn-$_x$-O-$_7$系列化合物的磁性研究结果。对于小的掺杂值的有序温度与$x$线性下降,而矩配置保持相同的$x = 0$的母化合物。在$x = 1.7$掺杂水平附近,我们观察到行为的变化,其中有序温度开始增加并且出现新的磁布拉格峰。我们首次提出了一个长程有序(LRO)的证据在ErPDMATHABMM锡$_2$ O $_7$($x = 2.0$)低于$T_N = 130$ mK。据透露,该时刻配置对应于Palmer-Chalker型的磁矩值显着重整相比,$x = 0$。我们讨论了我们的结果的一个可能的量子相变发生接近$x = 1.7$的框架。
2017-11-13 cond-mat.str-el
Interplane charge dynamics in a valence-bond dynamical mean-field theory of cuprate superconductors
本文用价键动力学平均场论计算了铜氧化物超导体正常态的面间电荷动力学。我们表明,通过改变空穴掺杂,c轴的光学电导率和电阻率显着改变的字符,从金属类在大掺杂到绝缘类在低掺杂。我们建立了一个明确的c轴光学和输运性质的行为和相干准粒子的破坏之间的连接作为赝隙打开在低掺杂的布里渊区的波腹区域。我们表明,我们的结果与光谱和光学实验符合得很好。
2010-09-17 cond-mat.str-el
Manipulating charge-density-wave in $1T$-TaS$_{2}$ by charge carrier doping: A first-principles investigation
过渡金属二硫属化物(TMD)$1T$ $_{2}$具有丰富的电荷密度波(CDW)级.最近的研究表明,利用光或电场可以操纵公度(C)CDW基态。这种操纵被认为是由载流子掺杂决定的。本文用第一性原理计算方法模拟了$1T$中载流子掺杂对CCDW的影响。研究了电荷掺杂对$1T$结构的电子结构和声子不稳定性的影响,分析了电荷掺杂引起的CCDW结构的能量和畸变率的变化。我们发现,无论是在体相还是单层的$1T$ $_{2}$中,CCDW在电子掺杂时都是稳定的,而空穴掺杂可以显著抑制CCDW,这意味着这些报道的操纵的不同机制。光或正垂直电场诱导的空穴掺杂增加了CCDW的能量,使体系转变为NCCDW或类似的亚稳态。另一方面,即使CCDW畸变在平面电场诱导的电子注入时更稳定,一些伴随的效应也可以驱动系统从CCDW跨越能垒到近公度(NC)CDW或类似的亚稳态。我们还估计空穴掺杂可以引入潜在的超导电性,其$T_{c}$为$6\sim7$ K。在$1T$中可以实现CCDW/Mott绝缘态、金属态、甚至超导态等不同状态的可控切换,这使得该新型材料在未来电子器件中具有非常有前景的应用。
2016-09-02 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Monte Carlo study of an unconventional superconducting phase in Ir-oxide J_{eff}=1/2 Mott insulators induced by carrier doping
基于微观理论研究,我们表明,新的超导电性是由载流子掺杂在层状钙钛矿Ir氧化物中诱导的,其中强的自旋轨道耦合导致有效的总角动量J_{eff} =1/2莫特绝缘体。用变分蒙特卡罗方法,在正方晶格上的t_{2g}三轨道哈伯德模型的基态相图中发现了一个非常规超导态.这种超导状态的特征在于由J_{eff} =1/2 Kramers双重态形成的d_{x^2-y^2}波“赝自旋单线态”,因此包含t_{2g}电子的轨道间以及单线态和三线态分量。对于载流子掺杂的Sr_2IrO_4,发现只有电子掺杂才能稳定超导态,而空穴掺杂则不能稳定超导态。我们还研究了一个有效的单轨道哈伯德模型,讨论了它与高T_c铜氧化物超导体的相似性和多轨道效应。
2012-12-07 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Doping-induced band shifts and Lifshitz transitions in heavy-fermion metals
对于一些重费米子化合物,已经提出了费米面改变的Lifshitz跃迁,其可以被驱动,例如,通过改变施加的磁场,在重费米子区域内发生。在这里,我们讨论,基于微观计算,如何通过载流子掺杂的位置可以影响这样的过渡。由于强相关性,重能带不会严格地随化学势移动。有趣的是,我们发现,实际的位移是由交叉费米能级的重和额外的轻带的相互作用决定的:掺杂载流子倾向于同样地填充重和轻带,尽管后者只贡献了小密度的激发态。这使得基于重费米液体的低温比热对跃迁位移的天真估计无效。我们讨论我们的结果的应用。
2012-11-22 cond-mat.str-el
Effect of Doping-induced Disorder on Transition Temperature in High $T_c$ Cuprates
研究了掺杂引起的无序对高$T_c$铜酸盐相变温度的影响。由于杂质位于CuO $_2$平面之间,因此动量转移受到小角度的限制,其阶数范围为$1/(d k_F)$,其中$k_F$是费米动量,$d$是平面与杂质之间的距离。我们发现,在这种情况下的转变温度的领先修正是在$1/(d k_F)$的立方顺序,而单粒子散射率是线性正比于$1/(d k_F)$。因此,我们认为掺杂引起的无序对$T_c$的影响很小,但它可以产生大的单粒子散射率。我们发现,$T_c$的减少约$3-10 %$,使用单粒子散射率($150-450 K$),观察到在最近的角度分辨光电子能谱数据上最佳掺杂的Bi 2212。小角散射在其他物理量,如运输的后果也进行了讨论。
2000-11-23 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Electron doping induced magnetic glassy state in phase separated YBaCo$_2$O$_{5.5-δ}$
层状RBaCo $_2$ O $_{5.5}$钴酸盐的结构、磁性和输运性质对氧化学计量比敏感。在本研究中,我们报告的低温磁性玻璃态的存在下,在电子掺杂的多晶YBaCo $_2$ O $_{5.5}$钴矿。交流磁化强度的研究表明,传统的自旋玻璃功能的情况下,而各种直流磁化强度的研究表明,在低温下的非平衡磁性玻璃态的存在。该样品的磁性玻璃态是由一级铁(或铁)-反铁磁转变的动力学停滞引起的。电子掺杂的磁性玻璃化现象的发生中的作用进行了讨论,在涉及的Co 3 +/Co 3+反铁磁矩阵中的亚铁磁相的Co 3 +/Co2+集群的磁相分离。
2019-07-24 cond-mat.str-el
Doping induced site-selective Mott insulating phase in LaFeO$_3$
材料科学家的梦想之一是以可控的方式调整强关联电子系统的输运特性。在铜氧化物中,改变载流子浓度是获得高温超导相的工具。在锰氧化物中,掺杂导致奇异的物理现象,例如绝缘体-金属转变(IMT)、巨磁阻(CMR)、轨道或电荷有序(CO)或电荷不成比例(CD)状态。在大多数氧化物中,反铁磁有序和电荷分离与绝缘行为有关。在这里,我们报告的实现一个独特的物理状态,可以诱导钼掺杂在LaFeO $_3$:由此产生的金属状态是一个网站选择性的莫特绝缘体中的巡回电子在低能量Mo状态与本地化的运营商共存的Fe网站。此外,局部呼吸型晶格畸变诱导后者上的电荷极化,而不破坏反铁磁秩序。一个国家,结合反铁磁,金属性和CD现象是相当罕见的氧化物,可能是未来的反铁磁存储器件的最重要的意义。
2018-10-25 cond-mat.str-el
Field Induced Nodal Order Parameter in the Tunneling Spectrum of YBa$_2$Cu$_3$O$_{7-x}$ Superconductor
本文报道了在磁场作用下,不同掺杂水平的$_2$ O $_{7-x}$薄膜的平面隧穿测量结果.通过选择一种特殊的设置结构,我们探测了在d波超导序参量的节点附近占主导地位的场生能标。我们发现了一个高的掺杂灵敏度,这个能量尺度。在最佳掺杂的能量尺度是在协议与诱导$id_{xy}$序参量。我们发现,它可以遵循低场在最佳掺杂,但不是远离它。
2008-01-29 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Spin texture induced by non-magnetic doping and spin dynamics in 2D triangular lattice antiferromagnet h-Y(Mn,Al)O3
在阻挫磁体和量子自旋液体中,由杂质引起的新效应是一个非常重要和有趣的问题。一种由这种磁体的掺杂引起的扩展调制自旋结构的理论提议,与众所周知的skyrmions不同,引起了人们的极大兴趣。在这里,我们表明,x-Y杂质可以产生这样的扩展自旋结构的h-YMnO 3,一个三角形的反铁磁体与非共线磁序。利用非弹性中子散射(INS),我们测量了铝掺杂的h-YMnO 3的完整的动力学结构因子,并证实了磁振子阻尼的存在与一个明确的动量依赖。我们的理论计算可以再现INS数据的关键特征,支持所提出的自旋纹理的形成。因此,我们的研究提供了第一个实验证实的杂质诱导的自旋纹理。它提供了新的见解和理解的杂质在广泛的非共线磁系统的影响。
2021-03-16 cond-mat.str-el
Extremely correlated Fermi liquid theory meets Dynamical mean-field theory: Analytical insights into the doping-driven Mott transition
本文在最近发展起来的极端相关费米液体(ECFL)理论和动态平均场论(DMFT)理论的大尺度极限下,研究了掺杂Mott绝缘体。我们表明,一般结构的ECFL揭示了丰富的频率依赖性的DMFT自能。使用领先的费米液体形式的两个关键的辅助功能中引入的ECFL理论,我们得到了一个解析的分析,它提供了一个很好的定量描述的DMFT自能下降到空穴掺杂水平0.2。特别是,费米液体行为的偏离和相应的粒子-空穴不对称性发展在低能量标度,很好地再现了这个anterior。DMFT在大维数下是精确的,我们的研究也提供了一个基准的ECFL在这个限制。我们发现,在O(λ ^2)"最小方案"中,对于不太低的掺杂水平> 0.3,ECFL计算很好地再现了自能和谱线形状的主要特征。这里报道的DMFT计算是使用最先进的数值重整化群杂质求解器进行的,它可以产生精确的结果,精确到前所未有的小掺杂水平0.001。
2013-12-09 cond-mat.str-el
Pressure-induced superconductivity in topological insulator Ge2Bi2Te5 and the evolution with Mn doping
Anhui University(安徽大学);Renmin University of China(中国人民大学);ShanghaiTech University(上海科技大学);Beijing University of Posts and Telecommunications(北京邮电大学)
本研究通过高压诱导Ge2Bi2Te5中出现超导性,并揭示Mn掺杂对其超导性和磁性竞争的影响。
2026-01-23 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Doping-induced Quantum Anomalous Hall Crystals and Topological Domain Walls
Los Alamos National Laboratory(洛斯阿拉莫斯国家实验室);Center for Integrated Nanotechnologies (CINT), Los Alamos National Laboratory(洛斯阿拉莫斯国家实验室集成纳米技术中心)
研究掺杂对TMD莫尔超晶格中ν=1量子反常霍尔绝缘体的影响,发现掺杂可生成量子反常霍尔晶体和拓扑域墙,其中包含skyrmion自旋纹理和chiral局域模式。
2024-07-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Neodymium ions as charge reservoir in NdNiO$_2$: from lack of long range order to electron-doping-induced antiferromagnetism
University of Warsaw(华沙大学);Institute of Physics PAS(波兰科学院物理研究所);Jagiellonian University(雅盖隆大学)
本研究通过无限制Hartree-Fock计算揭示NdNiO$_2$中自掺杂效应使未掺杂态处于反铁磁区外,电子掺杂显著增强反铁磁稳定性,与铜氧化物行为不同。
2025-09-24 cond-mat.str-el
Spin-glass state and reversed magnetic anisotropy induced by Cr doping in the Kitaev magnet $α$-RuCl$_3$
研究取代系列Ru $_{1-x}$ Cr $_x$ Cl $_3$的磁性以确定从具有$J_{\rm eff} = 1/2$磁性Ru $^{3+}$离子的各向异性Kitaev磁体$α$ -RuCl $_3$到具有$S = 3/2$磁性Cr $^{3+}$离子的各向同性海森堡磁体CrCl $_3$的演变。单晶的磁化强度测量结果显示,在掺杂下的磁各向异性的逆转,我们认为,从各向异性Kitaev和非对角相互作用之间的竞争产生的Ru-Ru链接和近似各向同性的Cr-Ru和各向同性的Cr-Cr相互作用。此外,结合磁化强度,交流磁化率和比热测量清楚地表明,在有利于自旋玻璃状态的Ru $_{1-x}$ Cr $_x$ Cl $_3$的低掺杂的$x\backsimeq0.1$的$α$ -RuCl $_3$的长程磁序的不稳定。相应的冻结温度作为Cr含量的函数,在$x\backsimeq0.45$附近显示出宽的最大值。
2019-07-01 cond-mat.str-el