Magnetic correlations and quantum criticality in the insulating antiferromagnetic, insulating spin liquid, renormalized Fermi liquid, and metallic antiferromagnetic phases of the Mott system V_2O_3
用磁热中子散射研究了纯的和掺杂的三氧化二钒V_2O_3的四个相的磁关联。虽然反铁磁绝缘体可以用海森堡局域自旋模型来解释,但反铁磁金属中的长程序是一种无公度的自旋密度波,由费米面嵌套不稳定性引起。强关联金属中的自旋动力学由斯通纳电子-空穴连续体中的自旋涨落主导。此外,我们在金属V_2O_3中的结果代表了对金属量子临界点附近自旋涨落的前所未有的完整表征,并为小磁矩极限下巡游反铁磁体的SCR理论提供了定量支持。动态磁相关的能量小于k_BT的顺磁性绝缘体进行实质性的磁谱权重。然而,相关长度仅延伸到最近邻距离。到反铁磁绝缘体的相变引入了磁关联到不同空间周期性的突然切换,这表明潜在的自旋哈密顿量的突然变化。为了描述这种相变以及顺磁态中不寻常的短程有序,似乎有必要考虑V_2O_3中费米能级处与简并d轨道相关的轨道自由度。
1998-10-23 cond-mat.str-el
Spatial Correlations and the Insulating Phase of the High-$T_c$ Cuprates: Insights from a Configuration-Interaction-Based Solver for Dynamical Mean Field Theory
一个最近提出的组态相互作用为基础的杂质求解器被用来结合单网站和四网站集群动态平均场近似调查的三带铜氧化物模型被认为是描述高转变温度的铜氧化物超导体的电子结构。使用组态相互作用求解器可以验证结果相对于浴轨道数的收敛性。包括在集群近似的空间相关性基本上移动的金属-绝缘体相边界相对于单站点近似的预测,并增加约1 eV以上的单站点的结果的绝缘相的预测能隙。在四位近似中发生的顶点校正行为,以显着增加的值附近的间隙边缘的光学电导率,从而在一个更好的协议与数据。计算揭示了两个不同的相关绝缘状态:“磁相关绝缘体”,其中非平凡的站点间的相关性发挥了重要作用,在稳定的绝缘状态,和强相关绝缘体,其中本地物理足够。计算结果与实验数据的比较表明,铜氧化物处于磁相关的莫特绝缘体状态。
2015-01-28 cond-mat.str-el
Correlation-induced insulating topological phases at charge neutrality in twisted bilayer graphene
扭曲双层石墨烯(TBG)提供了一个独特的框架,以阐明强关联和拓扑现象之间的相互作用,在二维系统。多个电子自由度的存在--电荷、自旋和谷--产生了过多的可能的有序状态和不稳定性。确定它们中的哪些是在强相关的状态下实现的,对于揭示TBG实验中观察到的超导和相关绝缘状态的性质至关重要。在这里,我们使用无偏的,无符号问题的量子蒙特卡罗模拟,以解决一个有效的相互作用晶格模型TBG在电荷中性。除了通常的簇Hubbard类排斥,该模型还包含一个辅助跳跃的相互作用,出现由于TBG的非平凡的拓扑性质。这种非定域的相互作用从根本上改变了电荷中性的相图,即使是无限小的相互作用也会使狄拉克锥产生缺口。随着相互作用强度的增加,出现了一系列不同的相关绝缘相,包括具有拓扑边缘态的量子谷霍尔态,间隔相干绝缘体和价键固体。这里发现的电中性相关绝缘相提供了所需的全面理解的绝缘状态在整数填充和TBG的接近超导状态的追捧的参考状态。
2021-01-23 cond-mat.str-el
Design of electron correlation effects in interfaces and nanostructures
我们提出,从{ \it电子相关}的角度(如铁磁性、超导性)进行材料设计的最佳依据之一是原子控制的纳米结构和异质界面,正如这里通过第一性原理计算的三个例子从理论上证明的那样:(i)纯有机五元环聚合物的带铁磁性,提出了由电子-电子排斥引起的平带铁磁性。(ii)金属诱导的间隙态(MIGS)约一个原子单层厚的绝缘体/金属异质界面,最近发现的实验,其中激子机制的超导性被认为是。(iii)碱金属掺杂沸石是一类具有纳米结构的主-客体体系,在实验上发现了铁磁性,提出了由“超原子”组成的“超晶体”的概念,并考虑了其Mott绝缘体性质。这表明电子相关设计确实是纳米结构和异质界面的一个有前途的途径。
2004-01-08 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Correlation effects in the ground state charge density of Mott-insulating NiO: a comparison of ab-initio calculations and high-energy electron diffraction measurements
通过对NiO结构因子的高能电子衍射精确测量,研究了Ni 3d壳层中强关联对Ni离子内部电子电荷密度的影响,以及对强关联金属氧化物电子结构的从头计算方法是否与实验结果一致.广义梯度近似(GGA)和局部自旋密度近似的Hubbard U项(LSDA+U)的校正被发现提供最接近的实验测量。计算和观察到的电子电荷密度的比较表明,在Ni 3d壳层抑制氧和镍亚晶格之间的共价键合的相关性。
1999-06-22 cond-mat.str-el
Polaron-mediated spin correlations in metallic and insulating La$_{1-x}A_{x}$MnO$_{3}$ ($A$=Ca, Sr, or Ba)
中子能谱测量揭示了La $_{1-x}A_{x}$ MnO $_{3}$形式的锰氧化物材料中铁磁-顺磁相变附近和上方的短程自旋相关性,包括具有绝缘基态的样品以及具有金属基态的巨磁阻样品。准弹性磁散射揭示,形成明确的脊沿[100]型方向在动量空间。一个简单的模型,包括自旋极化的Mn离子之间的导电电子跳跃,成为自陷后几跳捕获的散射的这种磁性成分的基本物理。我们将此散射分量与扩散极化子的磁性部分相关联,因为我们观察到类似于从单个极化子产生的扩散结构散射的温度依赖性。
2014-12-08 cond-mat.str-el
Laplacian-level density functionals for the exchange-correlation energy of low-dimensional nanostructures
在低维电子纳米结构的建模中,电子-电子相互作用的评估是一项具有挑战性的任务。在这里,我们提出了一个准确和实用的密度泛函方法来解决二维多电子问题。特别是,我们表明,自旋密度泛函类的亚广义梯度近似可以大大简化减少显式依赖于Kohn-Sham轨道的依赖于电子自旋密度及其空间导数。对各种量子点系统的测试表明,通过修改,整体准确性即使没有提高,也得到了很好的保持。
2010-09-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Strong correlations and the anisotropy of acceptor states in insulating La(2-x)Sr(x)CuO(4)
我们使用格林函数的形式主义来讨论的作用,强关联的受主态掺杂到一个二维的Mott-Hubbard反铁磁绝缘体的空间结构。当在嵌套波矢量${\bf Q}=(π,π)$处掺杂载流子之间的散射足够强以产生动量依赖的散射率$Γ_{\bf k}$时,相应的受主态变为空间各向异性。作为一个例子,我们计算了一个简单形式的$Γ_{\bf k}$的受体态束缚到一个有吸引力的二维狄拉克δ势的空间结构。然后,我们讨论了这种空间各向异性的作用,以了解在轻掺杂的La(2-x)Sr(x)CuO(4)的低温输运数据和光电子能谱之间的明显差异。
2010-12-15 cond-mat.str-el
Pressure-induced dimerization and molecular orbitals formation in Na2RuO3 with strong correlation-enhanced spin-orbit coupling effect
采用第一性原理计算和模拟研究了具有4d^4电子组态的蜂窝状晶格化合物Na 2 RuO 3的绝热基态,探讨了其晶体结构和电子性质在压力下的演化.我们发现,单独的库仑关联或自旋轨道耦合(SOC)效应不能再现实验观察到的Na 2 RuO 3的超导绝缘行为,而库仑关联增强的SOC相互作用产生了一个不寻常的自旋轨道纠缠的J = 0超导绝缘态,这与d^5铼酸盐和铱酸盐中SOC辅助的Mott绝缘态形成对比。此外,压力诱导的结构二聚转变已被预测约15-17.5 GPa。高压二聚相的蜂窝状晶格具有沿晶体学b方向排列的短Ru-Ru二聚体的平行图案。伴随着结构二聚化,电子结构通过分子轨道的形成表现出显著的重构。有趣的是,库仑关联与SOC的协同作用可以在高压二聚相中实现一种非线性绝缘态。由于晶格自由度、电子关联和SOC相互作用的微妙相互作用,具有蜂窝晶格的d^4钌酸盐Na 2 RuO 3将为探索不寻常的物理和丰富的相图提供一个新的平台。
2023-02-13 cond-mat.str-el
Mott insulating state and $d+id$ superconductivity in an ABC graphene trilayer
受最近实验报道的ABC石墨烯三层超晶格中的可调Mott绝缘态和超导性的影响,我们研究了三层蜂窝晶格上哈伯德模型中的电荷压缩性、自旋关联和超导不稳定性.结果表明,在半填充状态下,在临界$U_c$之外出现反铁磁有序的莫特绝缘体,电子关联驱动$d+id$超导配对在宽掺杂区中占主导地位.具有$d+id$配对对称性的有效配对相互作用随在位相互作用的增加而增强,随层间耦合强度的增加而减弱。我们密集的数值结果表明,ABC石墨烯三层中的绝缘态和超导性是由强的电关联驱动的,它可能提供一个有吸引力的系统来探索丰富的关联行为。
2021-07-08 cond-mat.str-el
Simple exchange-correlation potential with a proper long-range behavior for low-dimensional nanostructures
由局域密度近似和几种广义梯度近似得到的交换关联势具有不正确的渐近衰减。这个失败是独立的维度,但到目前为止,这个问题已经得到纠正-在提到的近似-只有在三维。在这里,我们提供了一个固化的交换相关势在两个维度,其中的应用程序有一个不断增加的范围,例如,半导体物理学给出的势是一个广义梯度近似,它和局域密度近似一样容易应用。我们证明了修正后的势与两电子量子点在渐近状态下的分析结果非常吻合,并为更大的二维系统提供了合理的交换关联势。
2010-08-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Optical Response in Excitonic Insulating State: Variational Cluster Approach
研究了强电子关联激子绝缘系统的光学响应。我们采用双轨道哈伯德模型,在自旋态自由度存在的两个轨道之间具有有限的能量差。该模型进行了分析的变分聚类方法。为了考虑局域电子相关效应,在电导率谱的计算中考虑了顶点修正。我们计算了有限温度相图,其中EI相出现在低自旋带绝缘态和高自旋Mott绝缘态之间。电导率谱的特征成分包括一个尖锐的峰和连续出现在EI相。积分强度几乎遵循EI态的序参量,表明该分量可用于识别EI相和跃迁。
2019-11-18 cond-mat.str-el
Correlations, disorder, and multi-magnon processes in terahertz spin dynamics of magnetic nanostructures: A first-principles investigation
本文通过第一性原理研究磁性纳米结构中太赫兹磁振子的关联、无序及多磁振子过程,揭示电子与虚磁振子气相互作用对交换劈裂和磁振子能量的重要修正,并建立磁振子弛豫过程的定量层级。
2024-05-06 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Magnetic field dependence of the magnetic phase separation in Pr1-xCaxMnO3 manganites studied by small-angle neutron scattering
锰氧化物的输运性质表明,其巨磁电阻(CMR)是由于在反铁磁绝缘(AFI)矩阵铁磁金属(FM)团簇之间的渗流。本文研究了外磁场作用下CMR Pr_(1-x)Ca_xMnO_3(x = 0.33)晶体的中子小角散射。小角磁中子散射的定量分析表明,磁不均匀性发生在不同的尺度上。在介观尺度(200 nm),不均匀性对应于导电铁磁相到绝缘相的渗透。它是化合物巨磁阻的起源。其他的不均匀性是纳米级的:在反铁磁相(AFI)内,存在小的铁磁团簇。在某些化合物中没有磁场时存在的铁磁相内,实际上是绝缘的(FI),也存在小的非铁磁物体。当施加磁场时,没有观察到该纳米结构的演变。这种纳米级物体的存在进行了讨论,这些化合物的阳离子无序。
2006-02-28 cond-mat.str-el
Effect of Spin Correlations on Multi-orbital Metal-Insulator Transitions and Suppression of Orbital Selective Mott Transitions
利用Kotliar-Ruckenstein从玻色子方法研究了自旋关联对双轨道哈伯德模型中金属-绝缘体跃迁的影响.在非对称半填充情况下,随着库仑关联的增加,两个轨道同时从导电态过渡到绝缘态,并伴随着顺磁(PM)-反铁磁(AFM)转变.在PM条件下发现的轨道选择性Mott跃迁在很宽的相关范围内被完全抑制,尽管它可能存在于远离半填充的系统中。在绝缘状态下,系统从中间相关区的部分极化自旋能隙相过渡到强相关区的几乎全极化Mott绝缘相。这些结果表明自旋对准粒子谱的调制在多轨道关联系统中带来了更丰富、更有趣的MIT情节。
2011-05-25 cond-mat.str-el
The nature of correlations in the insulating states of twisted bilayer graphene
最近在扭曲双层石墨烯中观察到的超导性来自绝缘状态,被认为是由电子相关引起的。虽然有许多建议来解释绝缘行为,但这些状态出现时的绝缘性表明它们是莫特绝缘体。在这里,我们专注于绝缘状态与$\pm 2$电子或空穴相对于电荷中性点。我们表明,莫特绝缘状态的理论预期是不兼容的实验观察到的温度和磁场的依赖关系,如果经常假设,只有在同一网站上的电子之间的相关性。我们认为,在治疗的哈伯德模型的非本地(网站间)的相关性的列入可以带来的预测与实验一致的莫特过渡的磁和温度的依赖关系,并有后果的关键相互作用,间隙的大小,和可能的赝能隙物理。站点间的相关性来解释实验观察的重要性表明,所观察到的绝缘间隙是不是一个之间的哈伯德带和反铁磁类相关性在莫特过渡中发挥了关键作用。
2020-01-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Charge and Spin Ordering in Insulating Na$_{0.5}$CoO$_2$: Effects of Correlation and Symmetry
采用从头算能带理论研究了绝缘Na $_{0.5}$ CoO $_2$中的电荷分离、电荷有序和自旋有序.各种有序模式(锯齿形和两个条纹)的四钴超晶胞进行了分析,然后专注于观察到的“异相条纹”模式的反铁磁Co $^{4+}$自旋沿电荷有序条纹。这种模式缓解了挫折感,并显示出与铜酸盐层的明显相似性:一个由反对齐自旋组成的二分晶格,轴成90度角。与铜酸盐的实质性区别也进行了讨论,包括一个新的变体的微小差距的“电荷转移”类型内的Co 3D系统。
2006-03-28 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Coulomb Correlations and Orbital Polarization in the Metal Insulator Transition of VO_2
VO $_2$的金属金红石相和绝缘单斜相的准粒子谱由局域库仑相互作用控制。在金红石相中,V3dt_2g态之间的小轨道极化导致弱的静态关联,但强的动态关联。在单斜相的大的3d轨道极化所造成的V-V Peierls畸变引起的强静态关联被证明是绝缘行为的主要原因。
2004-10-06 cond-mat.str-el
Correlation effects in (111) bilayers of perovskite transition-metal oxides
我们研究了钙钛矿型过渡金属氧化物LaAuO $_3$和SrIrO $_3$的人工(111)双层中相关诱导的Mott、磁性和拓扑相变,其中先前的密度泛函理论计算预测了该双层的拓扑绝缘态。利用动态平均场论结合实际的能带结构和库仑相互作用,我们发现LaAuO $_3$双层膜远离Mott绝缘区,拓扑绝缘态是稳定的.另一方面,SrIrO $_3$双层膜处于轨道选择性拓扑Mott转变的边缘,并通过反铁磁有序变为平凡绝缘体。因此,氧化物双层提供了一类新的拓扑材料,其中自旋-轨道耦合和电子-电子相互作用之间的相互作用是基本成分。
2014-05-15 cond-mat.str-el
Spin Density Wave in Insulating Ferromagnetic Frustrated Chain LiCuVO$_4$
利用中子衍射技术研究了弱耦合铁磁阻挫链LiCuVO $_4$的场诱导量子相位。在$H \ge 8.5$ T处观察到一个新的非公度磁峰。场依赖的传播矢量与自旋密度波相关的理论预测的磁四极级。量子涨落、几何阻挫和链间相互作用在绝缘磁体中诱导出奇异的自旋密度波长程序。
2011-08-22 cond-mat.str-el
Cooperative effects of Jahn-Teller distortion, magnetism and Hund's coupling in the insulating phase of BaCrO$_3$
我们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最近合成的绝缘体BaCrO $_3$的电子结构。我们的计算表明,Hund的耦合是负责强相关效应,但不足以把系统绝缘。一个有限的Jahn-Teller畸变提升轨道简并度是必要的,以稳定的绝缘状态与轨道有序和随之而来的磁有序。
2014-02-04 cond-mat.str-el
Tunable electron-electron interactions in LaAlO3/SrTiO3 nanostructures
两种复合氧化物LaAlO 3和SrTiO 3之间的界面具有显着的性能,可以使用导电原子力显微镜在导电和绝缘状态之间局部重构。先前对量子点设备的研究揭示了电子形成对的阶段,这意味着强烈的吸引力电子-电子相互作用。在这里,我们表明,这些设备具有较强的电子-电子相互作用,可以表现出一个门可调的过渡,从一个对隧穿制度的单电子(Andreev束缚态)隧穿制度的相互作用变得排斥。电子-电子相互作用的符号变化与Lifshitz跃迁有关,其中dxz和dyz带开始被占据。这种电子可调的电子-电子相互作用,与该系统的纳米级可重构性相结合,提供了一个有趣的起点,固态量子模拟。
2016-02-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Unusual gas sensor response and semiconductor-to-insulator transition in WO3-x nanostructures : The role of oxygen vacancy
本研究通过热丝化学气相沉积法制备含大量氧空位的花瓣状和薄片状WO3-x纳米结构,发现其室温下对NH3和NO2有响应且响应随温度/气体类型变化,还存在半导体-绝缘体转变,揭示了氧空位的关键作用。
2025-04-15 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Charge dynamics in the Mott insulating phase of the ionic Hubbard model
我们扩展到电荷和债券运营商的转换,映射的离子哈伯德模型在半填充到一个有效的自旋哈密顿。利用这些算符,我们计算了不同维的电荷密度波的振幅。在一维空间中,尽管存在电荷能隙,但由于电荷-自旋耦合的存在,大距离d处的电荷-电荷关联衰减为1/(d^3 ln^{3/2}d)。键-键相关性衰减为(-1)^d 1/(d ln^{3/2}d),与通常的哈伯德模型一样。
2003-09-18 cond-mat.str-el
Orbital density wave order and electronic correlation driven insulating 1T-TaS2 monolayer
我们提出了结构扭曲的1 T-TaS 2单分子膜的轨道分辨电子性质。通过对晶体结构的优化,得到了大卫之星结构的晶格参数和原子位置,并表明畸变体的低温能带结构与最近的角分辨光电子能谱(ARPES)数据相一致。我们进一步清楚地表明,$5d$电子的Ta形成有序轨道密度波(ODW)的状态与占主导地位的$5d_{3{z}^2-{r}^2}$字符在中心Ta,驱动一维金属态的顺磁性体和半填充绝缘体在单层。同时,单层膜中的大卫之星畸变有利于电荷密度波的产生,而平坦带稳定了Ta自旋的铁磁密度波,其波矢为ODW 4/13 b_1+1/13 b_2。我们认为,$1$ T-TaS $_{2}$单分子膜为研究激子物理、激子-极化子耦合及其激子发光的潜在应用开辟了一条新的途径。
2014-07-05 cond-mat.str-el
Dramatic Switching of Magnetic Exchange in a Classic Transition Metal Oxide: Evidence for Orbital Ordering
利用磁中子散射研究了$V_2O_3$及其衍生物金属相和绝缘相的自旋关联。金属样品具有不相称的自旋相关性,随着空穴掺杂的变化很小。顺磁性绝缘样品只有在近邻之间才有自旋相关性。从这两个阶段到低温绝缘反铁磁相的过渡是伴随着动态磁短程有序的突变。我们的结果支持了这样的观点,即到反铁磁绝缘体的转变也是一个轨道有序转变。
1996-11-13 cond-mat.str-el
Spin-orbit coupling driven insulating state in hexagonal iridates Sr3MIrO6 (M = Sr, Na and Li)
铱氧化物中的自旋轨道耦合(SOC)、电子关联效应和Hund耦合相互作用既相互合作又相互竞争,导致了铱氧化物的新颖性质、量子相位和非平凡拓扑电子行为。由于分离良好的IrO 6八面体接近立方晶场极限,六方铱酸盐Sr 3 MIrO 6(M = Sr,Na和Li)作为一个典型的模型系统,以调查潜在的物理性质,所产生的新的杰夫状态。基于密度泛函理论计算和格林函数方法,系统地研究了SOC对Sr 3 MIrO 6电子结构和磁性的影响.晶体场分裂结合相关效应不足以解释绝缘性质,但SOC相互作用是触发这些六方铱酸盐中绝缘基态的内在来源。IrO 6八面体几何连通性的降低导致了有效电子关联和SOC相互作用的增加,从而将六方铱酸盐从Sr 4 IrO 6中Ir 4+(5d 5)离子的低自旋Jeff = 1/2态(具有大的局部磁矩)调谐到Sr 3 NaIrO 6和Sr 3LiIrO 6中Ir 5+(5d4)离子的无磁矩的单重Jeff = 0态。理论计算结果与实验数据吻合较好,很好地解释了Sr 3 MIrO 6的磁性.
2018-07-04 cond-mat.str-el
Spin and quadruple correlations in the insulating nematic phase of spin-1 bosons on optical lattices
我们考虑了描述光晶格中自旋为1的玻色子为奇数的Mott绝缘相的有效模型($J_{2}>J_{1}>0$)。在SU(3)玻色子表象下,发展了价键平均场论。在1D中,\textit{first-order}量子相变从自旋单线态到具有\textit{gapful}激发的自旋有序相在$ J_{1}/J_{2}=0.19833$处被识别,而在2D正方形晶格上,具有无隙激发的自旋有序相占优势。在1D和2D的情况下,我们预测,自旋结构因子显示占主导地位的反铁磁波动,而四极结构因子表现出很强的铁四极相关。
2005-07-07 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Doublon Dynamics of the Hubbard Model on Triangular Lattice
利用胞腔动力学平均场论研究了三角格子上半填充哈伯德模型中的双光子动力学。通过对最近邻动力学关联的研究,我们证明了最近邻的doublon-holon对具有很强的吸引力,特别是在绝缘相。我们还计算了双光子的在位动力学关联,发现双光子在金属相中的寿命比在绝缘相中的寿命长。在长时间区域中,金属相在各种最近邻配置中具有持续的波动,而绝缘相中的波动非常小。得到的结果表明,在金属和绝缘相的doublon之间的动力学的明显差异。
2014-04-26 cond-mat.str-el
Symmetries of Pairing Correlations in Superconductor-Ferromagnet Nanostructures
利用泡利原理所施加的选择规则,我们根据它们相对于自旋、动量和能量的对称性对配对关联进行分类。我们观察到,不均匀性总是导致混合的偶数和奇数能量配对组件。我们研究了超导体和铁磁体之间界面附近的超导配对关联,重点是由单线态超导体和弱或半金属铁磁体组成的清洁系统。在界面区域的自旋散射诱导所有可能的对称分量。特别地,长程等自旋配对关联具有相当量级的奇频s波和偶频p波分量。我们还分析了通过半金属的约瑟夫森电流。我们发现解析表达式和一个有趣的普遍性的温度依赖性的临界电流在隧道极限。
2007-03-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Molecular Nanostructures on the Surface of a d_(x2-y2)-Superconductor
我们研究了d_(x2-y2)波超导体表面的分子纳米结构。我们发现,分子纳米结构的内部激发光谱和散射的宿主电子的量子干涉之间的相互作用导致了一系列的新颖的效果在本地的状态密度。我们证明,这些影响给洞察的超导配对相关性和分子间相互作用的性质。
2004-10-27 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Extended regime of coexisting metallic and insulating phases in a two-orbital electronic system
本文研究双轨道四分之一填充模型中密度-密度相互作用驱动的金属-绝缘体相变,发现非局域集体涨落导致金属态与莫特绝缘态在宽泛相互作用范围内亚稳共存,揭示了非局域关联对多轨道强关联体系电子性质的关键影响。
2023-05-28 cond-mat.str-el
Spectral Function in Mott Insulating Surfaces
我们从理论上证明了在三角形硅表面K/Si(111)-B和SiC(0001)上实现的Mott绝缘基态的光电子能谱中短程螺旋磁关联的指纹。计算出的谱呈现出低能量的磁源特征,与~0.2 - 0:3 eV的质心谱带宽相比,色散降低~10 - 40 meV。值得注意的是,我们发现,准粒子信号只生存周围的磁戈德斯通模式。我们的研究结果将定位这些硅表面作为新的候选人,调查非传统的准粒子激发。
2003-03-21 cond-mat.str-el
Dynamic electronic correlation effects in NbO$_2$ as compared to VO$_2$
在这项工作中,我们提出了一个比较调查的电子结构的NbO $_2$和VO $_2$内得到的结合密度泛函理论和集群动力学平均场论计算。我们研究了动态电子关联对NbO $_2$和VO $_2$金属相和绝缘相电子结构的影响,重点研究了绝缘相能隙开放的机制.对于两种氧化物的金红石金属相,我们得到的电子相关性导致强重整化的$t_{2g}$子带,以及出现不相干的哈伯德子带,信号电子相关性也很重要的金属相的NbO $_2$。有趣的是,我们发现,非局部动力学关联发挥作用的间隙形成的(bct)绝缘相的NbO $_2$,由一个类似的物理机制,我们最近提出的情况下的(M $_1$)二聚相VO $_2$(\textit{Phys. Rev. Lett. 117, 056402 (2016)})。虽然bct相的间隙开放的非局部动力学相关性的影响是不太重要的比在(M $_1$和M $_2$)单斜相VO $_2$,他们的存在表明,前者不是一个纯粹的Peierls型绝缘体,因为它是最近提出的。
2017-07-11 cond-mat.str-el
Large Fermi Surface of Heavy Electrons at the Border of Mott Insulating State in NiS2
量子物理学的早期成就之一是解释了为什么有些材料是金属的,而另一些是绝缘的。虽然基于单电子状态的处理正确地预测了大多数材料的特性,但当电子之间的静电排斥引起强烈的相关性时,这种方法可能会失败。它们不仅有利于金属中新的、微妙的有序形式,如磁性或超导性,甚至可以使半满能带中的电子完全锁定在位置上,产生相关的或莫特绝缘体。可以说,这是致密电子物质中电子相关性的最极端表现,转变成莫特绝缘态引发了许多基本问题。其中最重要的是电子费米面和相关的载流子质量的命运,因为莫特转变是在低温下接近,这在高温超导铜氧化物中特别有争议。我们报告的第一个直接观察费米表面的金属一侧的莫特绝缘过渡高压量子振荡测量NiS2。我们的研究结果点在一个大的费米面与Luttinger的定理和一个强烈增强的载流子有效质量一致,这表明,电子本地化发生通过发散的有效质量和伴随的载流子的理论预测放缓。
2015-09-01 cond-mat.str-el
Singlet pairing and superconductivity in t-J ladders with Mott insulating stripes
超导体中的配对发生在各种各样的通道中,并且可以通过各种机制产生。在这里,我们表明,在强相关的存在下,一个新的单对超导相可以发生在梯形几何中的费米子对居住在不同的两侧的莫特绝缘条。莫特条纹中的反铁磁关联提供了这种相位中的配对“胶水”。利用密度矩阵重整化群方法研究了内两条腿上带有Mott绝缘条的四腿t-J梯的基态.配对和超导性的存在下,揭示了负的结合能和代数衰减腿间的单对相关性,分别。
2018-09-27 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Static magnetic correlations near the insulating-superconducting phase boundary in La$_{2-x}$Sr$_{x}$CuO$_{4}$
用弹性中子散射方法研究了La $_{2-x}$ Sr $_{x}$ CuO $_{4}$单晶在低临界浓度{ \it x $_{c}$ }附近的{ \it x}超导性. %的绝缘自旋玻璃相({ \it x} = 0.04和0.053)中,证实了先前报道的沿正交{ \it b}轴的一维自旋调制。在超导相中({ \it x} = 0.06),还观察到两对无公度的磁峰,对应于平行于四轴的自旋调制。这两种自旋调制具有相似的不可逆性,在边界附近共存。沿自旋调制方向的$κ$峰宽在超导相{ \it x $_{c}$ }附近出现异常最大值,其中不可逆性$δ$随着掺杂穿过相边界而单调增加。结合掺杂诱导的超导相变对这些结果进行了讨论。
2001-11-20 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Correlation driven Mott-insulator-to-metal transition
我们研究了具有空间变化相互作用的半满二维哈伯德模型的输运性质,其中形成了相互作用和非相互作用位点的图案。我们用行列式量子蒙特卡罗方法计算了双占据、有效跳跃和Drude重量。这些数据指向两个由费米子关联驱动的相变。第一种是期望金属达到一种莫特绝缘状态。第二个是从Mott绝缘态到高度各向异性金属的奇异跃迁,它发生在费米子-费米子相互作用的大值处。当由空间变化的相互作用形成的层由于抑制相互作用和非相互作用位点之间的跳跃而去耦时,发生第二次跃迁,导致沿着非相互作用位点的费米子输运。
2013-03-29 cond-mat.str-el
Interaction-driven Spontaneous Ferromagnetic Insulating States with Odd Chern Numbers
本文用行列式量子蒙特卡罗方法研究蜂窝晶格哈伯德模型,发现相互作用可自发产生具有奇数陈数的铁磁绝缘态,并指出其可在一般量子霍尔系统中观测。
2023-02-20 cond-mat.str-el
Precursors of the insulating state in the square lattice Hubbard model
本文用梯形对偶费米子方法研究了小到中等相互作用强度$1\leq U/t\leq 4$的二维正方格子哈伯德模型。在动力学平均场论之外的非局域关联降低了势能,导致了均匀磁化率的极大值,并在态密度中引入了赝能隙。虽然自能显示出与长程波动的出现有关的可能绝缘相的前体,但金属相在可接近的温度范围内持续存在。货币规模效应影响结果的定性。上界的交叉温度被发现显着低于以前报道的动态顶点近似结果在$U/t=1$。
2017-12-22 cond-mat.str-el
First-Principles Study of Correlation Effects in VO2: Peierls vs. Mott-Hubbard
本文采用全电子全势LMTO GW计算方法研究了VO 2在金红石和单斜(M1)相中的分布。全频率依赖性和非对角矩阵元素的自能量被考虑在内。作为动力学相关的结果,卫星结构被发现以上的$t_{2g}$准粒子峰,但不低于,在金红石和单斜相。对于单斜结构,在通常的1-shot GW计算中不能获得绝缘状态。我们执行一个简化的“自洽”GW计划,通过添加一个统一的移动到导带能级,并相应地重新计算准粒子波函数。获得了与实验一致的具有约0.6 eV的间隙的绝缘溶液。
2008-04-07 cond-mat.str-el
Optical conductivity and the correlation strength of high temperature copper-oxide superconductors
高温氧化铜基超导性是通过向绝缘“母体化合物”中加入载流子而获得的。人们普遍认为,母体化合物是“莫特”绝缘体,其中导电性的缺乏是由于电子与电子之间的排斥力非常强,而莫特绝缘体的不寻常性质是高温超导性的原因。本文提出了一个比较的光学电导率测量和理论计算,挑战这一信念。分析表明,铜酸盐的关联强度并不像以前认为的那样强,这种材料不能被正确地看作是莫特绝缘体,反铁磁性对获得绝缘状态是必不可少的,而且反铁磁性对掺杂金属态和超导态的性质也是必不可少的。
2007-12-14 cond-mat.str-el
Identification of the Mott insulating CDW state in 1T-TaS$_2$
我们采用完全自洽的DFT+U方法研究了TaS $_2$的低温电荷密度波(CDW)态,其中关于面外金属带的争论一直没有得到解决.通过研究Hubbard U势的固有结构,我们发现,传统的原子轨道基的使用会严重错误地估计CDW态的电子关联。通过采用覆盖整个David星的广义基,我们成功地再现了Mott绝缘性质和逐层反铁磁序。对于分子固体中的电子关联的描述,也应作类似的考虑。
2021-04-01 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Relation between the noise correlations and the spin structure factor for Mott-insulating states in SU$(N)$ Hubbard models
本文推导了SU$(N)$ Hubbard模型强相互作用极限下噪声关联与自旋结构因子的数学关系,并通过一维密度矩阵重整化群计算验证了该关系,揭示了偏差按$(t/U)^2$标度变化。
2024-01-16 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Correlation-driven topological phase transition from in-plane magnetized quantum anomalous Hall to Mott insulating phase in monolayer transition metal trichlorides
基于密度泛函理论(DFT)计算,我们预测了OsCl $_3$ --一种层间耦合比石墨弱的层状材料--的单层膜具有量子反常霍尔(QAH)绝缘相,该绝缘相是由锇原子的蜂窝晶格、它们的强自旋轨道耦合(SOC)和具有{ \em in-plane}易轴的铁磁基态相结合而产生的.由SOC打开的带隙是\mbox{$E_g \simeq 67$ meV}(或\mbox{$\simeq 191$ meV},如果易磁化轴可以通过外部电场倾斜出平面),并且这种{ \em各向异性平面旋转器}铁磁体的估计居里温度是$T_\mathrm{C} \lesssim 350$ K。的陈数$\mathcal{C}=-1$,所产生的歧管的Os $t_{2g}$带交叉的费米能,表示存在一个单一的手性边缘状态的纳米带的有限宽度,在这里,我们进一步表明,边缘状态是空间上窄锯齿形比扶手椅边缘和调查的边缘状态运输中存在的空位在Os网站。由于Os的$5d$电子表现出{ \em both}强的SOC和中等的相关效应,我们采用DFT+U计算来显示如何增加原位库仑排斥$U$:逐渐减少$E_g$,同时保持$0 < U < U_c$的$\mathcal{C} = -1$;导致金属相与$E_g = 0$在$U_c$ ;和打开间隙的拓扑平凡莫特绝缘相与$\mathcal{C}=0$为$U > U_c$。
2016-10-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Josephson-phase-controlled interplay between correlation effects and electron pairing in a three-terminal nanostructure
我们研究了耦合在两个超导储层之间的相互作用单能级量子点的亚能隙谱,形成约瑟夫森型电路,并与金属正常铅杂化.该系统允许相位可调的相关效应和邻近诱导的电子配对之间的相互作用,导致单线态-双线态(0- $π$)交叉和相位相关的近藤效应。通过数值精确的数值重整化群和量子Monte Carlo计算以及对库仑排斥和杂化项的微扰处理,我们研究了谱函数、诱导局域配对、Josephson超电流和Andreev电导在很宽的系统参数范围内的变化.我们的研究结果解决特别是反映在当地的库仑相互作用强度以及耦合到正常的铅的各种数量的依赖关系的相关效应。我们定量地建立了相位相关的近藤温度$\log T_{K}(ϕ)\propto\cos^{2}(ϕ/2)$,并表明它可以从零偏压增强的Andreev电导在二重态相,这可以通过实验测量的隧道光谱的半宽度读出。
2017-01-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Transport properties and Kondo correlations in nanostructures: the time-dependent DMRG method applied to quantum dots coupled to Wilson chains
采用自适应含时密度矩阵重整化群方法(tDMRG)研究了金属引线上量子点系统的输运性质。电子尺寸效应使得通常的tDMRG描述的近藤政权的数字要求很高的任务。我们表明,这种影响可以通过描述由“威尔逊链”,其中跳跃矩阵元素从杂质($t_n \propto Λ^{-n/2}$)指数衰减的铅衰减。对于一个给定的系统尺寸和线性响应制度,$Λ> 1$的结果显示了几个改进的无阻尼,$Λ=1$的情况下:完美的电导得到更深的强相互作用制度和电流高原保持良好的定义较长的时间尺度。在有限偏置制度中获得了类似的改善,直到近藤温度的顺序的偏置电压。这些结果表明,与所提出的修改,tDMRG表征的近藤相关性的输运性质可以大大改善,而它原来是足够的工作与小得多的系统尺寸。我们讨论了这种方法的数值成本相对于必要的系统尺寸和纠缠增长的时间演化过程中。
2008-10-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Correlation Driven Magnetic Frustration and Insulating Behavior of TiF$_3$
本研究重新评估了TiF$_3$的理论模型,发现强电子关联是驱动其绝缘行为与磁阻挫的关键,结合光学反射率实验与ab initio计算,揭示了其非共线磁有序趋势及作为自旋液体候选者的潜力。
2023-10-19 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el physics.comp-ph
Magnetic phase transitions of insulating spin-orbit coupled Bose atoms in one-dimensional optical lattices
本文研究了一维光晶格中自旋-轨道耦合玻色原子的基态磁相变。在强相互作用下,原子的电荷度被冻结,系统可以用具有Dzyaloshinskii-Moriya相互作用和横场的各向异性XXZ海森堡链来描述.我们采用矩阵积态方法得到了低能态,并分析了最低能隙和基态磁化强度及相关性。我们发现,当无横场时,如果自旋间s波相互作用强度大于自旋内s波相互作用强度,则基态为z方向具有长程关联的带隙铁磁相,否则为具有代数衰减关联的无带隙Luttinger液体(LL)相.当横向场打开时,无带隙的LL相被打破,出现铁磁、反铁磁或螺旋序的长程关联相,其大小取决于DM相互作用的强度。我们相信,我们的研究提供了一个完整的理解SOC和自旋原子的量子磁性之间的相互作用在光晶格。
2019-08-09 cond-mat.str-el quant-ph
Symmetry of the superconducting order parameter in frustrated systems determined by the spatial anisotropy of spin correlations
研究了半满各向异性三角晶格上Hubbard-Heisenberg模型的共振价键理论。改变阻挫改变莫特绝缘相的最大自旋相关的波矢量。这反过来又改变了超导状态的对称性,这发生在莫特绝缘相的边界处。我们建议,这种物理实现在几个家庭的准二维有机超导体。
2006-11-22 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Screening mechanisms in magnetic nanostructures
提出了一种屏蔽金属纳米结构中与传导电子局部交换耦合的多个磁矩的理论概念。考虑了一个量子限制的多杂质Kondo模型,它表现出有限尺寸效应、RKKY相互作用和Kondo物理之间的竞争。在弱耦合的限制下,Kondo关联被有限的系统尺寸切割;微扰理论可以用来导出低能有效模型,它是广义中心自旋形式。该理论成功地预测了基态的简并度、总自旋和自旋相关性,并确定了屏蔽通道的数目。这是一个有限的一维环上的两个杂质模型证明。密度矩阵重整化群计算证实了弱耦合下的物理图像。还研究了到RKKY和强耦合区的非平凡交叉。数值重整化群,量身定制的有限系统,用于检查交叉的热力学极限。
2015-10-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Quantum phase transition from a paramagnetic Anderson insulating state to a ferromagnetic many-body localized state via an intermediate ferromagnetic metallic phase
电子关联对Anderson绝缘体的影响是近20年来的研究热点之一,它表明Anderson绝缘相转变为一种新的绝缘态,称为多体局域化(MBL)。然而,自旋自由度的作用,在这个动态相变仍然是不清楚的相互作用强度的函数。在这项研究中,我们进行了实空间自旋分辨Hartree-Fock-Anderson模拟,以研究在三个空间维度中超过临界无序强度的金属-绝缘体跃迁,其中所有单粒子状态都是安德森本地化的,没有相互作用。在这里,相对较弱的相关性低于莫特制度被考虑在平均场的方式,但基本上完全引入无序效应。我们发现了两种类型的单粒子迁移率边缘,其中相互作用驱动的低能迁移率边缘的多重分形谱偏离与金属-绝缘体过渡的多重分形谱平滑连接的高能迁移率边缘的多重分形谱,而没有相互作用。我们表明,弱相互作用的绝缘相仍然是一个顺磁性的安德森绝缘状态的带宽度的顺序的温度。另一方面,我们发现,相对较强的相互作用的绝缘相仍然低于莫特制度是铁磁的,它变成铁磁金属态的临界温度远低于带宽的顺序。基于所有这些结果,我们提出了一个量子相变从一个顺磁安德森绝缘状态到一个铁磁MBL绝缘相通过一个中间的铁磁金属状态,这两个绝缘体之间的费米能量。
2022-07-10 cond-mat.dis-nn cond-mat.str-el
Nature of insulating state in NaV$_{2}$O$_{5}$ above charge-ordering transition: a cluster DMFT study
用集团动力学平均场方法研究了四分之一填充梯形化合物$α'$ NaV $_{2}$ O $_{5}$中电子关联驱动的绝缘态性质.采用第一原理紧束缚参数的扩展哈伯德模型。结果表明,绝缘状态的电荷无序相的这种化合物是由于转移的光谱密度和动态电荷波动,后者的位置间库仑相互作用的作用被发现是至关重要的。
2001-07-10 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Excitonic pairing and insulating transition in two-dimensional semi-Dirac semimetals
足够强的长程库仑相互作用可以在无带隙的狄拉克半金属中诱导激子配对,从而产生有限的能隙并驱动半金属-绝缘体量子相变。这一现象与高能物理中的动力学手征对称性破缺十分相似。在大多数现实的狄拉克半金属中,包括悬浮的石墨烯,库仑相互作用太弱而不能打开激子隙。库仑相互作用在二维半狄拉克半金属中的低能作用比狄拉克半金属更重要,在二维半狄拉克半金属中,费米子谱的一个动量分量是线性的,另一个动量分量是二次的,并且确实导致费米液体理论的崩溃。通过求解Dyson-Schwinger方程,研究了二维半狄拉克半金属中激子能隙的动态产生,并证明了中等强度的库仑相互作用足以诱导激子配对.额外的短程四费米子耦合倾向于促进激子配对。在现有的半狄拉克半金属中,我们发现TiO $_{2}$ /VO $_{2}$纳米结构为实现激子绝缘体提供了一个有希望的候选者。利用重整化群方法分析了半狄拉克费米子在半金属-绝缘体量子临界点处激子序参量的量子临界涨落与无质量半狄拉克费米子的强耦合,揭示了半狄拉克费米子的非费米液体行为.
2017-02-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el