Weak-antilocalization and Surface Dominated Transport in Topological Insulator Bi2Se2Te
研究了脉冲激光沉积(PLD)技术生长的拓扑绝缘体材料Bi2Se2Te薄膜的相位相干性。使用各种技术的相位和组合物的薄膜进行了表征。这些电影被认为质量很好。我们对这些薄膜进行了广泛的磁输运研究,发现它们具有二维弱反局域化行为。仔细的分析表明,PLD生长的薄膜具有相对较高的相位相干长度(1.78K时为58nm)。由于PLD是一种廉价的技术,有可能与其他材料集成,因此可以制造对低功率自旋电子学和拓扑量子计算非常有用的器件。
2014-11-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Coherence and pairing in a doped Mott insulator: Application to the cuprates
在掺杂莫特绝缘体的从玻色子规范理论中研究了单粒子相干性及其与单重态配对的相互作用。我们中的一个人以前的工作(T。Senthil,arXiv:0804.1555)表明,朗道准粒子出现的相干尺度在参数上低于从属玻色子平均场论中确定的相干尺度。在这里,我们研究所产生的新的非费米液体中间温度制度的特点是由一个单一的粒子散射率,是线性的温度($T$)。在存在d波对振幅的情况下,这导致在节方向附近具有$T$依赖的费米弧的赝能隙状态。理解的铜酸盐的影响进行了讨论。
2009-04-08 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Critical charge fluctuations and emergent coherence in a strongly correlated excitonic insulator
激子绝缘体是由束缚粒子-空穴对-激子的宏观布居形成的相干电子相。由于只有少数候选材料是已知的,集体激子行为是具有挑战性的观察,被晶格效应所掩盖。在这里,我们使用偏振分辨拉曼光谱,以揭示四极激子模式的候选人零间隙半导体Ta $_2$ NiSe $_5$解开它从晶格声子。激子模式在接近相变时明显软化,显示出其电子特性,而其与非临界晶格模式的耦合显示出提高转变温度。在冷却,我们观察到逐渐出现的相关绝缘体间隙边缘的带态的相干叠加,与平均场论预测的强烈偏离。我们的结果表明,实现了强关联激子态的平衡块体材料。
2021-05-26 cond-mat.str-el
Signature of persistent metallic domains in FORC measurements of the VO$_2$ metal-insulator transition
我们进行了一阶反转曲线测量的温度驱动的金属-绝缘体转变的VO $_2$薄膜,这使得定量分析的滞后行为。反转曲线分布的等高线图中的一个意想不到的尾部特征表明金属域的存在,即使在低于滞后闭合的温度下。这些域与周围介质相互作用,并相对于来自\emph{fully}绝缘状态的路径改变反转路径。考虑到这一点,并假设这种相互作用持续通过整个相变,我们开发了一个模型,其中负责打开VO $_2$中的滞后的驱动力(或能量势垒)是域间相互作用。该模型本质上不同于通常用于描述滞后的Preisach模型;因为它寻找滞后的微观起源,并提供物理参数来表征它。
2009-03-06 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Quantum Hall Superfluids in Topological Insulator Thin Films
三维拓扑绝缘体具有受保护的Dirac锥表面态。本文提出了磁场诱导的拓扑绝缘体薄膜有序态,其中上下表面之间自发地建立了相干。我们发现,这些材料的大介电常数增加层分离范围内的相干生存和降低超流声速,但对超流密度或电荷间隙的影响不大。在总朗道能级填充因子$ν_T=0$的相干态被预测为无边缘模式,定性地改变其输运现象。
2011-07-14 cond-mat.str-el
Quasiparticle coherence and the nature of the metal-insulator phase transition in Na$_x$CoO$_2$
层状钴酸盐体现了自旋1/2三角晶格上相关量子物质的新实现。我们报告了一个高分辨率的系统的光电子能谱研究的绝缘钴酸盐(Na 1/2CoO 2和K 1/2CoO 2)。观察到的单粒子能隙开放和能带折叠提供了直接的证据,各向异性粒子-空穴不稳定性的费米表面,由于其独特的拓扑结构。在$\sqrt{3}$ x $\sqrt{3}$钴电荷阶布里渊区x=1/3附近观察到费米面的运动学重叠,但在x=1/2处没有观察到绝缘跃迁。与传统的密度波、电荷带或带绝缘体不同,能隙的产生取决于准粒子的量子相干性,这种相干性发生在晶体的无序-有序对称性破缺温度以下(这是第一个已知的例子)。
2006-05-13 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Observation of Superconducting Solitons by Terahertz-Light-Driven Persistent Pseudo-Spin Coherence
本研究利用强多周期太赫兹周期性驱动,在铁基超导体外延薄膜中首次观测到受驱超导孤子态,揭示了其类弗洛凯边带特征与同步安德森赝自旋振荡机制,为超导量子器件与信息技术的退相干瓶颈突破提供了新途径。
2025-07-30 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con quant-ph
Temperature dependent band structure of the Kondo insulator
我们提出了一个Qantum Monte Carlo(QMC)研究的近藤绝缘体的温度相关的动力学。在所谓的对称点工作允许执行无负号QMC模拟,从而达到小于传导电子带宽的1%的温度。单粒子格林函数和动态自旋关联函数的温度依赖性的研究显示了一个令人惊讶的复杂的低温能带结构,并给出了两个特征温度的证据,我们确定与近藤和相干温度,分别。特别地,数据显示在相干温度下温度诱导的金属-绝缘体转变。
1998-01-08 cond-mat.str-el
Persistent Insulator: Avoidance of Metallization at Megabar Pressures in Strongly Spin-Orbit-Coupled Sr2IrO4
通常预期,绝缘状态在高压下坍塌,有利于出现金属状态,因为单位晶胞收缩并且电子带宽加宽以填充绝缘能带隙。在这里,我们报告了一种罕见的绝缘状态,持续到至少185 GPa的反铁磁铱酸盐Sr 2 IrO 4,这是典型的自旋轨道驱动杰夫= 1/2绝缘体。这项研究表明,单晶Sr 2 IrO 4的电阻最初随着施加的压力而减小,在32 - 38 GPa的范围内达到最小值,然后突然上升,随着进一步的压力增加到185 GPa,完全恢复绝缘状态。我们的同步辐射X射线衍射和拉曼散射数据表明,在40.6 GPa下,电阻的快速增加伴随着从原生的四元I 41/acd相到正交Pbca相(具有大大降低的对称性)的结构相变。这两个异常的明确对应关系是理解兆巴压力下绝缘状态稳定性的关键:压力引起的严重结构扭曲阻止了预期的金属化,尽管在本研究中获得的最高压力下达到了26%的体积压缩。此外,Sr 2 IrO 4的电阻保持稳定,而施加的压力从61 GPa到185 GPa的三倍。这些结果表明,一种新型的电子库仑相关补偿强自旋轨道耦合材料在兆巴压力预期的频带展宽。
2019-10-23 cond-mat.str-el
Excitation spectra of the two dimensional Kondo insulator
本文用量子蒙特卡罗方法研究了二维近藤绝缘体的温度相关动力学。在所谓的对称点工作允许执行无负号QMC模拟。单粒子格林函数和动态自旋关联函数的温度依赖性的研究提供了两个特征温度的证据,我们与近藤和相干温度,从而该系统在相干温度下显示出金属-绝缘体转变。数据显示两种不同类型的自旋激发的证据,我们表明,尽管强反铁磁有序在低温下的系统不能描述的自旋密度波理论。
1999-09-01 cond-mat.str-el
Coherent control of the orbital occupation driving the insulator-to-metal Mott transition in V$_2$O$_3$
通过相位锁定光脉冲选择性激发带间跃迁,实现对Mott绝缘体V$_2$O$_3$中光诱导绝缘体-金属转变的相干电子控制,电子相干时间约5飞秒,并在临界温度附近增强,为量子材料功能切换开辟新途径。
2023-05-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Gate-defined wires in twisted bilayer graphene: from electrical detection of inter-valley coherence to internally engineered Majorana modes
扭曲双层石墨烯(TBG)实现了一个高度可调的,强相互作用的系统,具有超导性和各种相关的绝缘状态。我们在TBG中建立了具有邻近诱导自旋轨道耦合的门定义线,作为揭示相关绝缘体性质的工具$(i)$和基于Majorana的拓扑量子位的平台$(ii)$。特别是,我们表明,能带结构的栅极定义的线沉浸在一个“谷间相干”相关绝缘体继承电可检测指纹的对称性破缺本地后者。在导线的一侧由超导TBG区域包围,在另一侧由谷间相干相关绝缘体包围,进一步使得能够形成马约拉纳零模式-甚至可能在零磁场下,这取决于存在的精确的破磁顺序。我们的方案不仅引入了一种依赖于内部产生的邻近效应的高度门可调拓扑量子比特介质,而且还可以揭示TBG中的库珀配对机制。
2021-06-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Spectral properties of strongly correlated multi impurity models in the Kondo insulator regime: Emergent coherence, metallic surface states and quantum phase transitions
我们研究了近藤绝缘区强关联多杂质阵列的实空间光谱性质。采用最近开发的映射到一个有效的相关集群问题,使问题的数值重整化群。研究了光谱随团簇大小和团簇位置的演化。我们应用扩展的Lieb-Mattis定理来预测谱函数是否必须在费米能量处消失,从而形成真正的伪能隙,或者谱函数是否在$\w=0$处保持有限。我们的数值重整化群谱证实了理论的预言,并显示了金属行为在表面的一个团簇盛行在任意的空间维度。我们提出了一个传统的最小的扩展的粒子-空穴对称的安德森晶格模型在$U=0$,导致一个带隙的体带,但表面带主要是$f$轨道字符的弱和中等的杂化强度。当在团簇中心引入近藤空穴时,随位置变化的光谱是空穴轨道能量的函数。特别讨论了Kosterlitz-Less型量子相变从单态到局域矩不动点的光谱特征。
2021-07-27 cond-mat.str-el
Orbital-selective coherence-incoherence crossover and metal-insulator transition in Cu-doped NaFeAs
采用密度泛函理论和动态平均场理论(DFT+DMFT)方法研究了电子-电子相互作用和空穴掺杂对Cu掺杂NaFeAs电子结构的影响.特别是,我们采用了一个有效的多轨道哈伯德模型与现实的带结构的NaFeAs中,铜掺杂建模内的刚性带近似和计算的光谱特性,轨道相关的电子质量重整化,和磁性的NaFeAs掺杂后与铜的演变。此外,我们进行了全电荷自洽DFT+DMFT计算的长程反铁磁有序的Na(Fe,Cu)As与Cu $x=0.5$与一个实空间有序的Fe和Cu离子。我们的研究结果揭示了强的电子-电子相关和本地电位差的Cu和Fe离子之间的理解的\textbf{k} -解决的Na(Fe,Cu)As的光谱至关重要。在Cu掺杂时,我们观察到Fe $3d$态的强轨道依赖局域化,伴随着Fe $xy$和$xz$ / $yz$轨道的大的重整化。Na(Fe,Cu)As表现出与Fe $3d$电子态的相干到非相干交叉和Mott金属-绝缘体转变(MIT)附近的局部矩形成相关的不良金属行为。对于重掺杂的NaFeAs与Cu $x \sim 0.5$,我们得到一个莫特绝缘体的带隙为$\sim$ 0.3 eV,其特征在于发散的准粒子有效质量的Fe $xy$状态。与此相反,Fe $xz$ / $yz$和$e_g$态的准粒子权重在MIT处保持有限。MIT通过轨道选择性Mott相发生,出现在Cu $x\simeq0.375$处,Fe $…
2021-01-11 cond-mat.str-el
Suppressed Coherence due to Orbital Correlations in the Ferromagnetically Ordered Metallic Phase of Mn Compounds
小德鲁德重量$D$连同小比热系数$γ$中观察到的铁磁相的R $_{1-x}$ A $_x$ MnO $_3$(R=La,Pr,Nd,Sm; A=Ca,Sr,Ba)的莫特绝缘体的邻近效应进行了分析。金属-绝缘体转变的标度理论与轨道相关的临界增强朝着两个$e_g$轨道的交错排序,如$3x^2-r^2$和$3y^2-r^2$对称性,可能会导致$D \propto δ^{u}$和$γ\propto δ^v$与$u=3/2$和$v=0$的临界指数。计算结果与实验结果一致。
1997-11-17 cond-mat.str-el
Theory of Insulator Metal Transition and Colossal Magnetoresistance in Doped Manganites
绝缘相和金属相的持续接近是锰氧化物的一个令人困惑的特性,它是由于Mn的双重简并e_g轨道由于存在大的电子- JT声子耦合而自组织成局域Jahn-Teller(JT)极化子能级和宽带态而产生的。本文描述了一个新的强关联双带模型,并用动力学平均场论计算了平衡态和输运性质。这些定量地解释了绝缘体金属转变和巨磁阻,以及两种状态共存的其他后果。
2003-08-19 cond-mat.str-el
Photoemission Spectroscopy of Magnetic and Non-magnetic Impurities on the Surface of the Bi$_2$Se$_3$ Topological Insulator
拓扑绝缘体表面上的类狄拉克表面态具有手性自旋结构,该结构抑制背散射并在非磁性散射体的存在下保护这些态的相干性。相反,磁性散射体应该通过自旋翻转过程打开后向散射通道并降低状态的相干性。我们提出了角分辨光电子能谱的电子结构和散射率的研究后,吸附的各种磁性和非磁性杂质的表面上的Bi $_2$硒$_3$,一个模型拓扑绝缘体。我们揭示了一个显着的不敏感性的拓扑表面状态的非磁性和磁性杂质在低杂质浓度制度。在高掺杂区,散射通道随着六边形翘曲的出现而打开,与杂质的磁矩无关。
2012-03-12 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Zero energy bound states in tunneling conductance spectra at the interface of an s-wave superconductor and a topological insulator in NbN-$Bi_2Se_3$-Au thin film junctions
测量了NbN- $\rm Bi_2Se_3$ -Au超导体-拓扑绝缘体-正常金属薄膜结的电导谱。研究了具有非原位和原位制备的$\rm NbN-Bi_2Se_3$界面的结。在低温下,所有的非原位结在其电导谱中显示出相干峰,但嵌入式强大的零偏置电导峰仅在具有金属或金属到绝缘体的转变低于$\rm T_c$的NbN电极的结中观察到。在低温下具有大约两个数量级低电阻的原位结通常在低偏压下显示平坦的电导谱,没有相干性或宽Andreev峰,因为在低于超导体的能隙的电压偏压下首先达到NbN电极的临界电流。然而,一个弱的零偏置电导峰,观察到在这些结之一。我们的结论是显着的隧道势垒,在非原位制备的结,是必不可少的相干峰和零能量束缚态的观察。后者似乎起源于$\rm Bi_2Se_3$ -NbN界面,因为它们在没有夹在其间的拓扑层的参考Au-NbN结中不存在。
2012-10-11 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Dynamically generated edge states in topological Kondo insulators
近藤绝缘体结合了强电子相关性和自旋轨道耦合,从而提供了相关拓扑绝缘体的潜在实现。我们提出的模型计算,使我们能够研究发病的散装相干性和随之而来的拓扑边缘状态的混合价本地矩制度。我们的实空间动力学平均场的结果包括详细的温度依赖的单粒子谱函数板几何形状以及温度依赖的拓扑不变量。我们的计算的候选材料,如SmB6的相关性进行了讨论。
2014-08-27 cond-mat.str-el
Josephson and Persistent Spin Currents in Bose-Einstein Condensates of Magnons
利用Aharonov-Casher(A-C)相,我们提出了铁磁绝缘体中磁振子准平衡玻色-爱因斯坦凝聚体(BEC)中约瑟夫森和持续自旋流的微观理论.从微观自旋模型出发,我们映射到一个Gross-Pitaevskii哈密顿量,我们推导出一个两态模型之间的弱耦合磁振子BEC的约瑟夫森结。然后,我们展示了如何获得交流(ac)约瑟夫森效应与磁振子以及宏观量子自陷在磁振子BEC。接下来,我们提出了如何控制直流(dc)约瑟夫森效应电使用的A-C相位,这是通过磁振子在电场中移动获得的几何相位。最后,我们介绍了一个磁振子BEC环,并表明持续磁振子BEC电流流动由于A-C相。针对持续磁振子-BEC电流是一种稳定的磁偶极子流并产生电场的特点,提出了一种直接测量的方法。
2015-10-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Bosonic resonating valence bond wave function for doped Mott insulators
在电子二次量子化表象下,提出了一类新的掺杂莫特绝缘体基态。它们是从t-J模型的玻色子共振价键(RVB)理论中获得的。在半满时,基态能非常精确地描述S=1/2海森堡模型的自旋关联。其自旋自由度的特征在于自旋的RVB配对,其尺寸随着空穴掺杂到系统中而不断减小。电荷自由度出现掺杂后,并在RVB背景中的扭曲孔所描述的。我们发现扭曲空穴在赝能隙基态中呈现非对角长程序(ODLRO),它具有有限的对振幅,但缺乏相位相干性。在这种赝能隙基态中,未成对的自旋表现为自由涡旋,阻止了超导相位相干。节点准粒子的存在也是由这样一个隐藏的ODLRO在基态,这是非费米液体的超导相位相干性的情况下,确保。也可以构造两种不同类型的自旋激发。讨论了赝能隙基态的超导不稳定性,得到了d波超导基态。这类赝能隙和超导基态将反铁磁性、赝能隙、超导性和莫特物理统一为一种新的物质状态。
2005-06-07 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
The emergence of global phase coherence from local pairing in underdoped cuprates
通过扫描隧道显微镜研究欠掺杂铜氧化物,发现棋盘格小格内的局域配对及内部条纹对超导至关重要,其空间占据超过阈值时涌现全局相位相干。
2023-06-09 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Magnetic Proximity Effect as a Pathway to Spintronic Applications of Topological Insulators
拓扑绝缘体(TI)中的自旋电子学受到长自旋相干性1,2的青睐,因此容错信息存储。磁性掺杂的TI是铁磁性高达13 K,3远低于任何实际的操作条件。在这里,我们证明了在环境温度下的长程铁磁性可以诱导Bi 2-xMnxTe 3的磁邻近效应通过沉积Fe覆盖层。这一结果为TI基自旋电子器件中界面控制的铁磁性开辟了一条新的途径。
2011-09-20 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Quantum critical Mott transitions in a bilayer Kondo insulator-metal model system
一个双层系统,包括近藤绝缘体耦合到一个简单的金属(KI-M)被认为是。采用动态平均场论的框架,模型系统被证明表现出量子临界点(QCP)的表面,分离近藤屏蔽,费米液相从本地时刻,莫特绝缘相。这些Mott跃迁的量子临界性质的特征在于(a)费米液体侧的相干尺度和(b)MI侧的Mott能隙的消失。与重费米子系统中通常的“大到小”费米面QCP相反,双层KI-M系统表现出完全的费米面破坏。
2016-09-09 cond-mat.str-el
Exciton condensation in strongly correlated quantum spin Hall insulators
本文利用动力学平均场理论研究了强关联量子自旋霍尔绝缘体,发现中等耦合下发生一级激子凝聚相变进入非拓扑磁电绝缘体,并揭示了莫特局域化与螺旋边缘态的演化规律。
2022-12-12 cond-mat.str-el
Skyrme insulators: insulators at the brink of superconductivity
目前的超流理论是基于拓扑保护的量子化循环的相干量子态的想法。当这种拓扑保护不存在时,如在$^3$ He-A的情况下,相干量子态不再支持持续超流。在这里,我们认为,在超导体的拓扑保护的损失引起绝缘基态。我们特别引入Skyrme绝缘体的概念来描述由复矢量序参量携带的超流拓扑失效所导致的相干介电态。我们应用这个想法的情况下,钐$_6$,认为观察到的抗磁性费米表面内的绝缘体可以理解的Skyrme绝缘体。我们的理论使我们能够理解的线性比热的钐$_6$在中性马约拉纳费米海,并导致我们预测,在低场阶高斯,钐6将开发一个迈斯纳效应。
2017-05-18 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Influence of Magnetism and Correlation on the Spectral Properties of Doped Mott Insulators
揭示掺杂诱导的莫特绝缘体和弱关联金属之间跃迁的本质对于理解强关联材料中的新涌现相至关重要。为此,我们利用Hubbard模型和t-J-like模型的团簇微扰理论,研究了掺杂Mott绝缘态后光谱性质的演化。具体地说,一个准自由色散跨越费米能级的发展与小掺杂,并最终演变成最主要的功能在高掺杂水平。虽然这种色散与自由电子跳跃有关,但我们的研究表明,这种光谱特征实际上内在地受到电子-电子相关和自旋交换相互作用的影响:相关性破坏相干性,而自旋和移动电荷之间的耦合使其在光电子能谱中恢复。由于相关性和自旋物理的持续影响,可以预期掺杂莫特绝缘体中会出现能隙或光谱函数中的高能异常。
2018-01-11 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con