Microscopic derivation of the Ginzburg-Landau equations for the periodic Anderson model in the coexistence phase of superconductivity and antiferromagnetism
本文在周期Anderson模型的基础上,导出了重费米子超导体在超导与反铁磁共存阶段的微观Ginzburg-Landau方程。当反铁磁性和超导性的起始温度足够接近时,所得到的表达式在重费米子超导体的量子临界点附近是有效的。结果表明,反铁磁有序的形成使超导转变的临界温度和超导与反铁磁共存阶段的序参量降低。
2016-01-27 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Temperature effects in excitonic condensation driven by the lattice distortion
讨论了半金属二维电子系统中电子与振动自由度耦合驱动的激子凝聚的低温稳定性。在非限制Hartree-Fock近似的框架下,我们导出了一组自洽地确定激子凝聚体序参量和晶格位移的方程。通过降低温度,我们发现,在系统中的半金属绝缘体转变,如果耦合足够大。绝缘状态代表了伴随着有限晶格畸变的激子凝聚。随着温度的升高,激子凝聚体的序参量和晶格畸变都以同样的方式减小并消失。在动量空间中的微观分析强烈指出,由晶格畸变驱动的激子凝聚有利于BCS型。
2017-02-14 cond-mat.str-el
Microscopic Model and Phase Diagrams of the Multiferroic Perovskite Manganites
正交畸变钙钛矿锰氧化物RMnO 3(R为三价稀土离子)具有多种磁性和电性相,包括多铁性(即同时具有磁性和铁电性)相和迷人的磁电现象。通过建立微观自旋模型,对RMnO_3的相图进行了理论研究,该模型不仅考虑了超交换相互作用,还考虑了单离子各向异性(SIA)和Dzyaloshinsky-Moriya相互作用(Dzyaloshinsky-Moriya).用Monte-Carlo方法对该模型进行了分析,得到了实验相图随R离子半径的变化关系,其中包含两种不同的多铁性态,即铁电极化为P//a的ab平面自旋摆线和P//c的bc平面自旋摆线。正交晶格畸变或由这种畸变增强的第二近邻自旋交换通过调节SIA和Σ能来精细地控制这两个相之间的激烈竞争。这导致晶格畸变诱导的P从a到c的重取向与实验一致。我们还讨论了A型反铁磁态的自旋结构、摆线自旋态的自旋结构、正弦共线自旋态的起源和性质等问题。
2009-10-28 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Trigonal distortion in the honeycomb iridates: Proximity of zigzag and spiral phases in Na2IrO3
Kitaev蜂窝模型被认为是描述蜂窝状虹彩石的一个有用的出发点。然而,在Na2IrO3和Li2IrO3中看到的Z字形有序和磁性转变对它们与Kitaev模型的联系以及这些磁性状态的微观起源提出了质疑,因为它们的结构相似。在这里,我们研究如何Kitaev自旋液体附近的磁相位的影响,包括三角形扭曲的氧八面体内的一个纯粹的近邻模型。使用经典分析和精确对角化的组合,我们表明,附近的铁磁Kitaev限制少量的三角失真,如发现在Na2IrO3,稳定的锯齿形相位。减少畸变使锯齿相向螺旋相不稳定,这可能与Li2IrO3相关。使用半经典的自旋波计算,我们表明,这一制度是定性一致的实验已知的功能的动力学结构因子在Na2IrO3和推测的影响Li2IrO3。
2014-08-20 cond-mat.str-el
Superexchange and lattice distortions in the spin--Peierls system CuGeO3
我们提出了一个研究的最近邻(nn)和次最近邻(nnn)之间的磁Cu中心的自旋Peierls材料CuGeO 3的交换常数。计算这些常数对晶格参数(例如通过温度、压力或掺杂的变化而修改)的依赖性。基于键角比键长更敏感的观察,我们提出了所谓的“手风琴"模型来描述CuGeO 3的性质。我们表明,nn的交换常数在CuO 2带是非常敏感的存在和位置的侧基锗相对于此带。除了Cu-O-Cu角外,CuO_2带和GeO_3之字形链这两个基本单元之间的夹角也是决定c方向nn交换的主要晶格参数之一。不同的交换常数和它们对晶格参数的依赖性的微观计算进行了使用不同的计划(微扰理论;精确对角化的Cu 2 O2团簇;带的方法)。计算结果与实验结果吻合较好。计算了Si掺杂对自旋Peierls相的影响,并讨论了Si掺杂对自旋Peierls相抑制效果显著的原因。从而得到了CuGeO_3性质的一致微观图像。
2000-07-26 cond-mat.str-el
Peierls distortion driven multi-orbital origin of charge density waves in the undoped infinite-layer nickelate
理解铜酸盐和镍酸盐超导体之间的相似性和差异性正在引起人们的强烈兴趣。最近在$undoped$无限层镍酸盐中观察到了竞争电荷序,这与表现出强反铁磁绝缘基态的$undoped$铜酸盐形成鲜明对比。导致这些差异的微观机制仍不清楚。在这里,使用深入的第一性原理和多体理论为基础的建模,我们表明,母体化合物的镍酸盐家庭,LaNiO $_2$,主机的电荷密度波(CDW)基态与预测的波矢符合相应的实验结果。CDW的基态被证明是连接到一个多轨道Peierls失真。我们的研究指出了电子-声子耦合效应在无限层镍酸盐中的关键作用。
2023-03-04 cond-mat.str-el
Lattice anisotropy as microscopic origin of static stripes in cuprates
铜酸盐材料的结构畸变为基面中电子输运的各向异性提供了微观来源。利用实空间Hartree-Fock方法,研究了各向异性Hubbard(t_x \ne t_y)和t-J(t_x \ne t_y,J_x \ne J_y)模型的基态.在各向同性模型中,对称但不均匀的(“极化”)电荷结构甚至被相当小的各向异性改变为一维条纹状特征。我们发现两种不同类型的条纹,即均匀填充,反相畴壁和非均匀,半填充,在相位。我们描述了它们的性质,能量和依赖模型参数,包括填充和各向异性的t(和J)。我们讨论了这些结果之间的联系,其他理论研究和实验观察。
2001-02-12 cond-mat.str-el
Towards a microscopic theory of toroidal moments in bulk periodic crystals
我们提出了一个理论分析的磁环矩在周期性系统中,在该限制中的环矩所造成的时间和空间反转对称破缺安排的本地化磁偶极矩。我们总结了有限系统的基本定义,并解决了如何将这些定义推广到批量周期的情况下的问题。我们定义的toroidization为每单位细胞体积的环形力矩,我们表明,周期性的边界条件导致的toroidization的多值性,这表明,只有在toroidization的差异是有意义的可观察的数量。我们的分析与体周期系统中电极化的强度的现代理论具有很强的相似性,但我们也指出了这两种情况之间的一些重要差异。然后,我们讨论了一个一维链的磁矩的指导性的例子,我们展示了如何正确地计算该系统的toroidization的变化。最后,我们评估并讨论了四种重要示例材料:BaNiF_4、LiCoPO_4、GaFeO_3和BiFeO_3的环形化(在局部偶极极限下)。
2008-06-03 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Microscopic Route to Nematicity in Sr3Ru2O7
一个各向异性的金属相被称为电子相的边界由两个连续的变磁跃迁已被报道在双层双金属酸盐Sr3Ru2O7。它也已被证明是由一个有效的动量依赖的四极型相互作用驱动的磁转变和伴随的变磁转变。在这里,我们研究这种有效的相互作用的微观起源。为了阐明背后的自发费米面畸变与电子自旋相关的机制,我们确定了一个简单的紧束缚模型的基础上t2g轨道,自旋轨道耦合和旋转的RuO6八面体为出发点,从最近的角度分辨的光电发射数据得到的费米面一致。在一个扩展的哈伯德模型中,以$(\pm π,0)$和$(0,\pm π)$附近的能带之间的各向异性为特征的铁磁态与铁磁有序强烈竞争,但通过有限的最近邻相互作用抢先于铁磁有序。我们讨论实验手段来证实我们的建议。
2010-03-22 cond-mat.str-el
Atomic scale lattice distortions and domain wall profiles
我们提出了一个原子尺度的晶格畸变理论,使用应变相关变量和它们的约束方程。我们的方法连接约束{ \it原子长度}尺度的变化{ \it连续}弹性,并在几个长度尺度上描述弹性。我们将这种方法应用到二维正方形晶格与单原子的基础上,并找到了弹性形变和分级原子弛豫附近的两个不同的均匀应变状态之间的畴壁。我们澄清梯度项的微观起源,其中一些是包括在金斯堡-朗道理论的唯象,通过显示它们是各向异性的。
2003-09-02 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Microscopic Origin of Chiral Charge Density Wave in TiSe2
本研究结合STM和DFT计算,揭示了TiSe2中手性电荷密度波源于Se-Ti键畸变的螺旋性及层间平移,该结构打破反演与反射对称性,能量低于传统非手性模型,为层状材料的CDW手性提供了原子级理解。
2024-01-03 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Nature of Lattice Distortions in Cubic Double-Perovskite Ba$_2$NaOsO$_6$
我们提出了详细的计算电场梯度(EFG)使用点电荷近似的Ba $_2$ NaOsO $_6$,一个莫特绝缘体与强自旋轨道相互作用。最近的$^{23}$ Na核磁共振(NMR)测量发现,局部点对称性破缺的开始,可能是由四极序的形成引起的,先于该化合物中长程磁序的形成。静态$^{23}$钠NMR测量的扩展作为一个功能的15 T施加的磁场在8 K的磁有序相的取向的报告。局部立方对称性的破坏会导致Na位点周围的非球形电子电荷分布,从而导致有限的EFG,影响NMR光谱形状。我们结合的光谱分析作为一个功能的磁场与计算的EFG的方向,以确定在低温相的这种材料中存在的晶格畸变的确切的微观性质。我们建立正交畸变,约束沿立方轴的钙钛矿参考晶胞,周围的Na核的氧八面体存在于磁相。氧化物结构中经常观察到的其他常见类型的失真也被考虑在内。
2017-10-17 cond-mat.str-el
Electronic conductivity and structural distortion at the interface between insulators SrTiO3 and LaAlO3
当绝缘体LaAlO 3通过外延生长到绝缘体SrTiO 3的TiO 2-终止的{100}表面上时,所得系统具有金属特性。这种现象与界面处的静电挫折有关,因为SrTiO 3的{100}表面是中性的,而LaAlO 3的{100}表面是极性的,但其微观机制尚不清楚。在这里,我们提出了一个像差校正的透射电子显微镜的结构表征这个接口。在界面处的单元格出现拉长:我们讨论这种扭曲的静电荷和额外的载流子在界面处。
2006-03-13 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Understanding the Heavy Fermion Phenomenology from Microscopic Model
我们用双杂质DMFT求解了三维周期性Anderson模型。我们获得了温度与温度的关系杂化相图在接近量子临界点(QCP)时,Neel和晶格Kondo温度都降低,并且它们在我们达到的最低温度处不交叉。而在近藤一侧观察到强的铁磁自旋涨落,我们的结果表明,临界静态自旋磁化率在QCP是局部的空间。我们观察到在交叉区域的比热系数和自旋磁化率的对数温度依赖性。
2005-06-30 cond-mat.str-el
Exploring magneto-electric coupling through lattice distortions: insights from a pantograph model
本文综述了通过受电弓机制模拟晶格畸变介导磁电耦合的微观模型,成功描述了第二类非本征多铁性材料中的普遍现象,并扩展到更高自旋和更高维系统。
2025-05-22 cond-mat.str-el
Microscopic model for transitions from Mott to spin-Peierls insulator in TiOCl
基于从头算密度泛函理论(DFT)计算,我们推导出了TiOCl的微观模型哈密顿量,该体系表现出从莫特绝缘体到spin-Peierls绝缘体的两个连续的相变.我们的模型表明,在TiOCl中的磁挫折的存在下,导致与自旋Peierls扭曲,这导致在新的无公度相的竞争。此外,我们的计算表明自旋Peierls态是由绝热声子触发的,这对于理解相变的本质是必不可少的。
2008-10-14 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
The one-dimensional t-J model coupled to adiabatic phonons: A numerical investigation
本文用Lanczos方法对绝热极限下一维声子耦合t-J模型的基态进行了数值研究。由于电子-电子库仑排斥和电子-声子相互作用之间的相互作用,该模型显示了一系列晶格畸变,导致电荷密度波和键序波的形成。适度的电子-电子耦合和电子-晶格耦合可能导致畸变模式中二聚和四聚共存。二聚化导致“反铁磁”莫特绝缘体的形成,而四聚化产生自旋Peierls相。通过增加超交换耦合,反铁磁性被抑制,由于扭曲的周期性的变化。
2004-09-22 cond-mat.str-el
Mechanism of Lattice-Distortion-Induced Electric-Polarization Flop in the Multiferroic Perovskite Manganites
对钙钛矿锰氧化物Eu_(1-x)Y_xMnO_3和Gd_(1-x)Tb_xMnO_3的磁电相图进行了理论研究。我们首先建立了一个微观模型,然后用蒙特卡罗方法对模型进行分析。我们再现了包含两种不同多铁性态的图,即,具有电极化的强度P//a的ab平面自旋摆线和具有P//c的bc平面自旋摆线。我们发现,它们的竞争源于单离子各向异性和Dzyaloshinsky-Moriya相互作用之间的冲突,这是由第二近邻自旋交换增强的GdFeO 3型畸变控制。这导致随着x的增加从a到c的P触发器与实验一致。
2009-10-28 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Photoinduced Nonequilibrium Dynamics in Charge Ordered Materials
我们研究了具有强电子-晶格相互作用的电荷有序(CO)系统中光致相变的非平衡动力学,并分析了电子、周期性晶格畸变和声子热库之间的相互作用。基于紧束缚哈密顿量和玻尔兹曼方程的模拟揭示了CO熔化过程中电子序参量和周期性晶格畸变的部分解耦振荡,这在较低的光子能量下变得更节能。电子系统的冷却速率与CO间隙动力学相关,负责间隙重新打开时冷却速率的数量级降低。我们还发现,相干振荡频率随时间的变化反映了单阱和双阱之间的跃迁等能量动态变化,这种变化敏感地依赖于光子能量和泵浦注量。结果表明,复杂的非平衡动力学在CO材料。
2018-03-21 cond-mat.str-el
Electron-lattice coupling and partial nesting as the origin of Fermi-Arcs in manganites
利用无偏蒙特卡罗模拟研究了电子与Jahn-Teller晶格畸变耦合的紧束缚模型。通过关注Jahn Teller畸变的周期性和单粒子谱函数,我们的结果澄清了在层状锰氧化物中观察到的费米弧相的物理起源。在不存在对称性破缺相的参数范围内,近似嵌套的费米面有利于Jahn Teller扭曲之间的某些相关性。布里渊区边缘附近的谱权被抑制,导致态密度中的赝隙。我们讨论了该相的稳定性作为温度和耦合强度的函数,为不同的空穴掺杂。
2010-05-26 cond-mat.str-el
Possible Lattice Distortions in the Hubbard Model for Graphene
蜂窝晶格上的哈伯德模型是石墨烯的公知模型。同样众所周知的是晶格键长的Peierls型不稳定性。在这两个近似的上下文中,我们提出并回答了石墨烯在零磁场中可能的晶格畸变的问题。答案是,在热力学极限中,只允许周期性的反射对称畸变,并且与未畸变晶格的两个原子相比,每个晶胞最多有六个原子。
2011-05-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el math-ph
Spin-Gap States of a Periodic Mixed Spin Chain
我们研究了一系列的周期阵列的4个量子自旋的幅度为1/2,1,3/2和1。其中有四种最近邻交换参数。我们选择了两个独立的参数:一个代表典型的交换参数的比率,另一个代表失真。我们确定了参数空间中的基态相图。相界表现为将有间隙的无序相分开的无间隙线。它们由无隙方程确定,该方程是先前通过将一般周期自旋链映射到非线性$σ$模型而导出的。
2000-03-16 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Geometric-Phase-Effect Tunnel-Splitting Oscillations in Single-Molecule Magnets with Fourth-Order Anisotropy Induced by Orthorhombic Distortion
我们分析了四阶和二阶横向各向异性的自旋系统中隧穿路径之间的干涉。使用瞬子方法,我们发现,作为二阶横向各向异性的强度增加,隧道分裂调制,与零周期性发生。这种效应是由连接易轴自旋取向的四条隧穿路径的干涉引起的,并且在没有任何磁场的情况下发生。
2009-04-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Lattice distortion and stripe-like antiferromagnetic order in Ca10(Pt3As8)(Fe2As2)5
Ca_(10)(Pt_3As_8)(Fe_2As_2)_5是一类铁基高温超导体的母体化合物,其中通过部分元素替代可以引入具有高达30 K的转变温度的超导性。本文采用高分辨高能X射线衍射和弹性中子散射相结合的方法对Ca_(10)(Pt_3As_8)(Fe_2As_2)_5单晶进行了研究。研究揭示了与其他铁基高温超导体相似的两个明显而连续的相变的微观本质:在T_N = 96(2)K以下,高温四元铁砷晶格的正交畸变和Fe磁矩的条纹状反铁磁有序。这些发现表明,铁基高温超导体的主要特征对于化学组成的变化以及将Fe-As层彼此分开的层的结构缺陷是非常稳健的,并且证实了Fe-As层主要决定这类材料的物理性质。
2014-06-30 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Long-Range Magnetic Interactions Induced by the Lattice Distortions and the Origin of the E-type Antiferromagnetic Phase in the Undoped Orthorhombic Manganites
随着晶格畸变的增加,正交锰氧化物$R$ MnO $_3$($R$ $=$ La、Pr、Nd、Tb和Ho)已知经历从层状A型反铁磁(AFM)状态到Z字形E型AFM状态的相变。我们考虑这种转变的微观起源。我们的方法包括两个部分。首先,我们构建了一个有效的晶格费米子模型的锰的3d带,并得出该模型的参数从第一性原理电子结构计算。然后,我们在Hartree-Fock近似(HFA)下求解该模型,分析了原子间的磁相互作用。我们认为,最近邻相互作用减少的扭曲,并在一定的阶段开始竞争与更长的范围(特别是,第二和第三邻居)的原子力显微镜相互作用在正交的ab平面,这导致形成的E相。这些相互作用的起源是密切相关的轨道排序,这发生在扭曲的正交结构。该模型能够捕捉到实验趋势,并解释了为什么LaMnO $_3$发展的A型AFM秩序,为什么它往往转化为E型AFM秩序在更扭曲的化合物。然而,与实验数据的定量协议至关重要地取决于其他因素,如磁极化的氧网站和相关的相互作用超越HFA。
2008-12-17 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Multiorbital periodic Anderson model for CeRh2As2
University of Otago(奥塔哥大学)
本文针对重费米子超导体CeRh2As2,构建包含准四重态和非对称性的多轨道周期安德森模型,发现其基态主要为金属反铁磁序,为理解其巡游重费米子物理提供了微观基础。
2026-09-28 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con