Electronic structure and magnetic tendencies of trilayer La$_4$Ni$_3$O$_{10}$ under pressure: structural transition, molecular orbitals, and layer differentiation
该研究通过第一性原理计算揭示三层镍酸盐 La$_4$Ni$_3$O$_{10}$ 在压力下发生结构相变并伴随超导电性,其电子结构由分子三聚体轨道描述,磁性基态为内层非磁、外层条纹反铁磁的独特堆叠,且 $d_{x^2-y^2}$ 轨道在低能物理中起关键作用。
2024-03-21 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Simple model of anisotropic pairing with repulsive interactions
研究了一个简单的具有排斥作用的紧束缚模型。每个位置包含一个以上的轨道导致辅助跳跃效应,并且当所涉及的轨道具有不同的对称性时,导致各向异性的超导相。超导性存在于所有的填充物中,并且对于所有的就地排斥值。
2002-12-10 cond-mat.supr-con
Absence of static orbital current magnetism at the apical oxygen site in HgBa$_2$CuO$_{4+δ}$ from NMR
HgBa $_2$ CuO $_{4+δ}$(Hg1201)的简单结构是研究赝能隙相对称性破缺态的理想结构。我们进行了$^{17}$ O核磁共振(NMR)的过渡温度为74 K的欠掺杂Hg 1201晶体寻找循环轨道电流理论上提出和推断的中子散射。窄谱排除静态局部领域的pseudogap阶段在顶端网站,这表明与中子观察到的时刻波动。NMR频率偏移与Cu $^{+2}$位点的偶极场一致。
2013-04-23 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Nanoscale orbital excitations and the infrared spectrum of a molecular Mott insulator: A15-Cs$_{3}$C$_{60}$
强关联{ \it分子}导体、超导体和莫特绝缘体低能谱背后的离子和电子的量子物理学知之甚少,但特别是在轨道简并的情况下令人着迷。富勒烯绝缘体Cs $_{3}$ C $_{60}$(A15),一个这样的系统,表现出具有低温峰特征和分裂的红外(IR)光谱,暗示静态Jahn-Teller畸变与分子位置中的轨道对称性的破坏。这是令人费解的,因为没有可检测到的静态变形,因为这些特征和分裂在适度加热时消失,这是不应该的。利用莫特引起的电子波函数从晶格扩展到纳米尺度内的笼状分子网站的崩溃,我们表明,完整的自旋和轨道对称性的离子多重态解释了红外光谱没有可调参数。这表明了在莫特绝缘体的位置,动态而不是静态扭曲的核位置和轨道动量的完全量子处理的重要性。观察到的这些功能随温度的消亡解释的多重态项的核位置基本上是不失真的,但其能量是非常低的热布居。这一项实际上是一个缩小的轨道激发,类似于其他莫特绝缘体的轨道激发,具有与基态相同的自旋$1/2$,但具有更大的轨道矩2而不是1。
2016-09-28 cond-mat.supr-con
Pseudogap state of underdoped cuprate HTSC as a display of the Jahn-Teller pseudoeffect
对于欠掺杂的铜氧化物高温超导体,在载流子(空穴和Zhang-Rice极化子)的双组分模型框架下,考虑了空穴分子轨道在铜-氧平面内的两个近简并态。这两种状态分别是单格点Zhang-Rice极化子周围的空穴分子轨道状态和两个最近的具有反铁磁有序自旋的Jahn-Teller铜离子与普通氧离子的双格点氧团簇周围的双格点空穴分子轨道状态。考虑到这些近简并电子态的电子振动混合导致了Jahn-Teller动力学效应,本文讨论了赝能隙态是Jahn-Teller赝效应的结果的假设。结果表明,双位Jahn-Teller极化子的存在与最近在赝能隙态中观察到的时间反演对称性破缺是一致的。
2003-11-07 cond-mat.supr-con
Superconductivity arising from layer-differentiation in multi-layer cuprates
为了从理论上确定多层铜氧化物超导性的控制因素,采用两粒子自洽(TPSC)方法研究了三层哈伯德模型,以便考虑电子关联.线性化的Eliashberg方程,然后求解矩阵形式的间隙函数,以解决外CuO $_2$平面(OP)和内平面(IP)的作用。结果表明,在$d_{x^{2}-y^{2}}$波超导中,OPs主导IP,而在反铁磁性中,IP主导。这来自电子相关效应,因为相关性使得OP和IP之间的掺杂率不同(即,自掺杂效应),其发生在中间和强相关区域中。也就是说,IP中的反铁磁波动更强,由于更强的电子关联,这同时降低了IP中的准粒子态密度,抑制了$d_{x^{2}-y^{2}}$波超导性。有趣的是,虽然在间隙函数矩阵中的非对角(层间)元素是微小的,{ \it层间对散射}过程实际上是在工作中通过层间格林函数提高超导转变温度$T_{\text{c}}$。这实际上导致三层系统在弱耦合和中等耦合状态下具有比单层更高的$T_{\text{c}}$。这幅图适用于现场哈伯德排斥$U$的范围,其中包含对铜酸盐的估计。这一结果与多层铜氧化物超导体的核磁共振实验定性一致。
2018-10-24 cond-mat.supr-con
Real-space visualization of orbital-selective superconductivity in FeSe
本研究通过扫描隧道显微镜在实空间直接观测到FeSe中两个超导能隙对一维缺陷和局域环境的差异化响应,为轨道选择性超导提供了直接证据。
2025-06-19 cond-mat.supr-con
The driving mechanism of the d-wave orbital order in the iron-based superconductors
在五带模型的无规相近似下,研究了铁基超导体电子自旋相的驱动机制和轨道序的形式。我们发现,当自发产生d波轨道阶时,系统的磁相关能可以得到显著的提高。另一方面,磁相关能增加作为一个引入无论是现场或扩展的s-波轨道秩序。更具体地说,我们发现,现场轨道秩序是不利的洪德规则耦合和扩展的s-波轨道秩序是不利的条纹磁相关图案的IBS。
2018-06-23 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Band filling effects on coherence lengths and penetration depth in the two-orbital negative-U Hubbard model of superconductivity
双轨道超导态的模型是由现场轨道内的负U哈伯德关联连同轨道间的对转移相互作用。临界温度主要由轨道内吸引相互作用决定,并且它可以通过作为能带填充的函数的附加最大值。对于一定数量的电子,在带隙较小的超导态,可以观察到明显的带间邻近效应。分析了能带填充和轨道位能对双组分超导相干长度和磁场穿透深度的温度依赖性的影响。邻近效应的存在可能反映在特征长度的相对温度行为中。
2012-06-24 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Two-orbital quantum spin model of magnetism in the iron pnictides
我们研究了一个双轨道自旋模型来描述铁磷属化物的(π,0)条纹反铁磁性。“双自旋”模型具有在正方形晶格上延伸到第二邻居(轨道间和轨道内)的现场亨兹耦合和现场间相互作用。使用基于簇分解的变分方法,我们优化了具有多达8个簇位点(多达2^16个变分参数)的波函数。我们专注于pnictides的条纹状态的令人不安的小有序的时刻。为了解释它,以及不同化合物之间的大的变化,我们表明,第二邻居交叉轨道交换常数应该是铁磁性的,这导致“部分隐藏”的条纹顺序,与一个时刻,可以在很大的范围内变化的小变化的耦合常数。在一个不同的参数区域,我们证实了先前在自旋波理论中发现的倾斜态的存在。我们还确定了模型的其他几个阶段。
2012-02-23 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Symmetry-required Orbital Selectivity in Monolayer FeSe
University of Wisconsin-Milwaukee(密尔沃基威斯康星大学);West Virginia University(西弗吉尼亚大学)
本文针对仅含电子口袋的单层FeSe,提出基于能带理论的轨道选择性机制,通过DFT计算揭示M点附近反铁磁涨落与不同轨道电子耦合强度的差异,可解释ARPES测量特征,且能推广到含特定螺旋轴的晶体空间群。
2026-07-31 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Emergence of Superconductivity in Doped Multiorbital Hubbard Chains
我们引入了一维双轨道哈伯德模型的变分状态,直观地解释了最近的计算发现,在这些系统中的配对时,空穴掺杂。我们的Anterior是Affleck-Kennedy-Lieb-Tasaki价键态的优化线性叠加,使该组合成为被称为轨道共振价键的价键液体。我们表明,未掺杂的(一个电子/轨道)量子态的两个网站耦合成一个整体的自旋单线态是完全书面采用自旋1/2单线连接轨道在最近的邻居网站。推广到更长的链定义了我们的变分状态,将我们的链几何地表示为一个两腿梯子,每条腿有一个轨道。在安德森的共振价键状态,我们的未掺杂的变分状态包含通过掺杂成为移动导致超导性的预制单线对。具有一维子结构、两个近简并轨道和中间Hubbard U/W强度(W为载波带宽)的掺杂真实材料可以实现自旋单线态配对,如果现场各向异性很小的话。如果这些各向异性是稳健的,则出现自旋三重态配对。
2020-05-25 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Interplay between nematic fluctuation and superconductivity in the two-orbital Hubbard model: A quantum Monte Carlo study
为了理解铁基超导体中超导涨落与超导电性的相互作用,我们采用约束路径量子蒙特卡罗方法对实际双轨道哈伯德模型进行了系统的研究.计算结果表明,在不同动量处,特别是在($π$,$π$)处,在位电子相互作用引起电子涨落的强烈增强.同时发现,铁基超导体中的($π$,0)/(0,$π$)反铁磁序和电子对长程关联被抑制.我们的研究结果表明,在铁基超导体中,超导涨落似乎与超导性竞争。
2018-07-25 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
59Co NMR evidence for charge and orbital order in the kagome like structure of Na2/3CoO2
我们报告了一套完整的$^{59}$ Co NMR数据上的$x=2/3$相的钴酸钠钠$_{x}$ CoO $_{2}$,我们以前建立了平面Na排序和三维堆叠从一个组合的对称参数从Na和Co的NQR/NMR数据。在这里,我们解决所有的塞曼和四极哈密顿的所有参数的钴网站的晶胞和报告的NMR位移和自旋晶格弛豫$T_{1}$数据的温度依赖性,这些网站。我们确认,三个非磁性的Co $^{3+}$(Co 1)是在轴对称的位置和掺杂的孔是离域的九个互补的磁性钴网站(Co 2)的原子单元格。然后,适度复杂的原子结构恢复为非常简单的电子结构,其中电子在Co位的三角晶格的Co2 kagomé亚晶格上离域。的自旋磁化率的一个单一的温度依赖性的观察表明,一个单一的带图片适用,并在Co2网站的静态和动态的电子性质的磁性为主。我们的证据表明,他们显示出强烈的平面电子各向异性最初出乎意料的,但完全符合沿kagomé亚晶格组织的轨道排序。这些详细的数据现在应该允许现实的计算这种化合物的电子性质,以确定电子相关的发生率。
2011-10-19 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Low-energy perspective of interacting electrons in the normal state of superconducting bilayer nickelate
本文通过能带下折叠与旋转不变奴隶玻色子平均场方法,比较 La$_3$Ni$_2$O$_7$ 正常态的多种低能模型,揭示最小团簇图像中层间单态、Hund 耦合与轨道耦合的竞争。
2025-05-16 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Intertwined superconductivity and orbital selectivity in a three-orbital Hubbard model for the iron pnictides
本研究通过变分波函数研究铁基超导体三轨道Hubbard-Kanamori模型,发现强耦合下轨道自发分化形成向列型轨道选择态,且长程配对关联出现在高占据轨道,揭示了轨道选择关联、向列性与超导性的关联依赖于Hund耦合。
2025-05-19 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Orbital-Selective Coexistence of Interlayer Spin-Singlet Formation and SDW Order with Anomalous Spin Reconfiguration in Bilayer Nickelate La$_{3}$Ni$_{2}$O$_{7}$ Revealed by $^{17}$O-NMR
The University of Osaka(大阪大学);The University of Tokyo(东京大学);National Institute for Materials Science (NIMS)(国立材料研究所)
该研究通过$^{17}$O-NMR揭示双层镍酸盐La$_3$Ni$_2$O$_7$中,层间自旋单重态形成与SDW序呈轨道选择性共存,且存在反常自旋重构,深化了对其轨道选择性本质的认识。
2026-08-31 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Orbital order and fluctuations in the two-leg ladder materials BaFe$_2X_3$ ($X$ = S and Se) and CsFe$_2$Se$_3$
用X射线吸收谱和共振非弹性X射线散射谱研究了BaFe $_2X_3$($X$ = S和Se)和CsFe $_2$ Se $_3$的电子结构. BaFe $_2X_3$的Fe L边的X射线吸收谱显示出两个分量,表明巡游的和定域的Fe 3 $d$位共存。在偏振相关光谱中观察到大量的X射线线性二向色性(XLD),表明即使在Néel温度$T_N$以上也存在Fe梯的轨道顺序或波动。沿铁梯腿的直接交换相互作用稳定了BaFe $_2$ S $_3$中的轨道和反铁磁有序,而CsFe $_2$ Se $_3$中的铁磁分子轨道在梯腿之间实现。
2017-09-28 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Coherence lengths for superconductivity in the two-orbital negative-U Hubbard model
针对双轨道负U Hubbard模型,研究轨道内吸引与轨道间配对转移导致的超导相变,揭示临界和非临界关联长度随相互作用通道及能带填充的变化规律。
2011-12-23 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Orbital Fluctuation-Induced Triplet Superconductivity : Mechanism of Superconductivity in ${\rm Sr}_{2}{\rm RuO}_{4}$
本文采用简并的哈伯德模型,在弱耦合理论下研究了${\rm Sr}_{2}{\rm RuO}_{4}$的超导机制。当系统接近轨道不稳定性时,由于不同轨道上的电子之间的就地库仑相互作用的增加而实现,这表明三重态超导性出现。这种超导机制只适用于具有多个费米面的轨道简并系统。
2002-04-01 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Linear arrays of non homogeneous Cu sites in the CuO2 plane, a new scenario for pairing mechanisms in a currugated-iron-like plane
X射线吸收谱的实验结果表明,Bi 2:2:1:2高温超导体中Cu位在CuO 2面的组态是不均匀的。不同的Cu位点的特征在于短的0.23 nm和长的0.245 nm的Cu-O(顶端)距离。不同的Cu网站形成域的波纹状铁的形状的线性阵列提出了在CuO 2平面的超导畴的一个关键特征。调制波长接近超导相干长度。扭曲的铜网站的顺序被认为是有序的伪Jahn-Teller电子晶格相互作用驱动的极化子的证据。对Bi 2:2:1:2系统的Cu L3 XAS实验表明,通过掺杂添加的电子态,4%具有a1对称性(即Cu 3d(3 z2-r2),O(平面)2 px,y轨道与a1对称性L(a1)的组合,以及O(顶点)2 pz轨道特征),15%具有b1对称性(3d(x2-y2)以及O(平面)2 p(x,y)轨道与b1对称性L(b1)的组合).这个新的方案支持的配对机制的高Tc超导在两个组件的存在下:1)更离域的组件与b1对称性和2)更本地化的组件,部分a1对称性与费米面的不同部分。
2007-12-01 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Magnetic interactions in iron superconductors: A review
铁磷属化物和硫属化物的高温超导性出现时,磁相被抑制。多轨道字符和强度的相关性的基础上,这种复杂的现象,涉及磁软和各向异性,与洪德的耦合起着重要的作用。在这里,我们回顾了不同的理论方法来描述这些系统中的磁相互作用。我们表明,考虑到轨道的自由度,使我们能够统一在一个单一的相图中提出的主要机制来解释(π,0)顺序铁磷属元素:嵌套驱动,本地化的自旋之间的交换,和Hund诱导的磁状态与轨道分化。理论估算和实验结果的比较有助于确定铁超导体在相图中的位置。此外,轨道物理是至关重要的,以解决磁软度,掺杂相关的属性,和各向异性。
2015-05-12 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Superconductivity in a Two-Orbital Hubbard Model with Electron and Hole Fermi Pockets: Application in Iron Oxypnictide Superconductors
利用精确对角化方法研究了带分裂的一维二轨道哈伯德模型的电子态。计算了Luttinger液体参数$K_ρ$,得到了轨道内和轨道间库仑$U$和$U'$、Hund耦合$J$和对转移$J'$的超导相图.在这个模型中,当费米能级穿过上下轨道带时,会产生电子和空穴费米口袋。我们发现,该系统显示两种类型的SC相,SC \Roman{u'-large}的$U>U'$和SC \Roman{u-large}的$U<U'$,在广泛的参数范围内,包括弱和强关联制度。配对相关函数表明,SC \Roman{u'-large}(SC \Roman{u-large})的最主要配对是两个费米口袋之间的顺序参数的符号反转的位间(在位)轨道内自旋单线态。SC \Roman{u'-large}的结果与最近提出的铁氧铌酸盐超导体的符号反转s波配对是一致的。
2009-12-11 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Orbital-Selective High-Temperature Cooper Pairing Developed in the Two-Dimensional Limit
多带超导体中的轨道多重性导致正常态性质的轨道分化,并可导致轨道选择性自旋涨落库珀配对。这种现象在澄清配对“之谜”方面变得越来越关键,特别是对于多带高温超导体。在单晶胞(1-UC)FeSe/SrTiO 3中,铁基超导体中最薄和最高Tc的成员,标准的电子-空穴费米口袋嵌套方案显然不适用,因为不存在以伽马为中心的空穴口袋,因此实际的配对机制是激烈争论的主题。在这里,通过测量高分辨率Bogoliubov准粒子干涉,我们报告的高度各向异性磁库珀配对1-UC FeSe的观测。从理论的角度来看,在自旋涨落配对计算中考虑电子关联的影响是很重要的,其中dxy轨道变得相干抑制。由此产生的配对间隙是兼容的实验结果,这表明,高Tc库珀配对与轨道选择性适用于1-UC FeSe。我们的研究结果暗示了铁基超导体中普遍存在的轨道选择性和电子关联在高温超导体中的普遍重要性。
2021-12-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el