Phase diagrams of correlated electrons: systematic corrections to the mean field theory
本文用微扰修正平均场论计算了相互作用电子系统的粒子-空穴不稳定性,该修正方案等价于最近发展的Kohn-Luttinger超导变分方法。这使得在相同的近似方案中粒子-粒子和粒子-空穴不稳定性的无偏比较成为可能。发展了三重态通道中粒子-空穴不稳定性的自旋-转动不变公式。将该方法应用于正方形格子上t-t'哈伯德模型的相图。在范霍夫密度,反铁磁和d波Pomeranchuk阶段被发现是稳定的接近半填充。然而,后一阶段被限制在一个非常窄的密度区间,远离奇异填充,d波超导不稳定性占主导地位。
2006-02-01 cond-mat.str-el
LDA+DMFT approach to ordering phenomena and the structural stability of correlated materials
具有相关电子的材料通常会对外部或内部的影响做出非常强烈的反应,导致不稳定性和对称性破缺的物质状态。这种行为可以通过评估线性响应特性或通过模拟所研究材料的有序相进行理论研究。我们在动力学平均场论(DMFT)中开发了必要的工具来搜索接近自旋态交叉的材料中的电子不稳定性,并分析相应有序态的性质。这项研究的动机是LaCoO $_3$的物理学,发现了双轨道哈伯德模型中自旋激子的凝聚,具有令人惊讶的丰富相图。文章的第一部分对研究结果进行了综述。电子相关性也可以是材料结构转变背后的驱动力。为了能够调查相关引起的相不稳定性,我们开发和实施了一个形式主义的计算总能量和力内的一个完全电荷自洽的组合的密度泛函理论和DMFT。本文的第二部分综述了这一方法在铁和铁硒等关联电子材料结构不稳定性研究中的应用。
2017-08-14 cond-mat.str-el
Strongly correlated quantum matter: t--J model, real-space pairing, spin-dependent masses, and atomicity in chemical bond and nanosystems
Jagiellonian University(雅盖隆大学)
概述近五十年对强关联费米子系统研究,包括推导t-J模型、提出准粒子自旋相关重质量概念及Mott-Hubbard转变模型,这些构成相关理论基本部分,还阐述了化学键原子性及纳米系统性质等相关问题。
2026-07-13 cond-mat.str-el
Correlated valence bond state and its study of the spin-1/2 J1-J2 Anti-ferromagnetic Heisenberg model on a square lattice
我们提出了一类变分波函数,即相关价键态,在顺磁相的阻挫哈密顿量。这类波函数在二分格上存在负振幅和相同的子格配对,因而存在负号问题。然而,如果适用于小系统,使用标准的变分蒙特卡罗方法的符号问题是可管理的。我们优化了正方形晶格上J1-J2反铁磁海森堡模型的波函数,在耦合区域J2/J1 \in [0.45:0.56],系统尺寸L = 4,6,8。为了计算较大系统的关联函数和序参量,我们使用在系统大小L = 8时优化的变分参数进行广泛的Monte Carlo采样。我们发现顺磁相在整个J 2/J 1 \in [0.45:0.56]范围内都是无能隙的自旋液体,具有无能隙的单重态激发和有能隙的三重态激发。
2014-10-06 cond-mat.str-el
Correlated valence-bond states
研究了S=1/2量子自旋系统价键基单重扇形振幅积(AP)态的推广。在标准AP态中,系统平铺成价键(两个自旋的单线态)的权重是取决于键长的振幅的乘积。我们在这里介绍相关AP(CAP)状态,其中振幅积进一步乘以取决于连接到一对站点(这里是最近的邻居)的两个键的因子。虽然标准的AP状态可以描述一个反铁磁(Neel)状态和价键固体(VBS)之间的相变在一维(我们也在这里研究),在二维它不能描述VBS顺序。在CAP态下,Neel-VBS跃迁被实现为描述键相关性的一些参数的函数。本文研究了正方晶格上CAP波函数的这种相变。我们发现直接的一阶Neel-VBS跃迁的例子,以及在Neel和VBS状态之间存在扩展的U(1)自旋液相的情况。在后一种情况下,过渡是连续的,我们提取临界指数和解决的问题,可能出现的U(1)对称性在近临界VBS。我们还考虑变分优化CAP状态的标准海森堡模型在一个和两个维度和J-Q模型在两个维度,后者包括四个自旋相互作用(Q)除了海森堡交换(J)和窝藏VBS秩序大Q/J。优化CAP状态导致显着降低变分能量比简单的AP状态,这些模型。
2012-07-05 cond-mat.str-el
Possible instabilities in quadratic and cubic nodal line fermion systems with correlated interactions
利用重整化群理论研究了短程四费米子相互作用对二次和三次节线费米子系统的影响。发现任意弱的四费米子相互作用都能驱动二次或三次节线费米子系统进入新的相态。根据初始条件和费米子味的大小,系统可能出现三种不稳定性。首先,将二次或三次节点线分裂成常规节点线,使系统成为节点线半金属。第二,产生有限的激子间隙,系统成为激子绝缘体。第三,系统被驱动到超导相。因此,二次和三次节线费米子系统是在四费米子相互作用影响下的三维强关联费米子系统。这些理论结果可以在二次和三次节线费米子系统的候选者中得到验证。
2021-02-18 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Charge instabilities in strongly correlated bilayer systems
本文研究了具有两个耦合层的Hubbard-Holstein模型的电荷不稳定性。在这个系统中,散射过程自然地分离成相对于层的交换是对称或反对称组合的贡献。结果表明,短程强关联抑制了两种对称性的有限波矢嵌套不稳定性,但有利于对称通道中相位分离的发生。包含一个相当大的长程库仑(LRC)相互作用挫败的q=0的不稳定性,并支持无公度电荷密度波(CDW)的形成。当半填充的掺杂减少时,对于小的电子-声子耦合g,CDW不稳定性首先发生在反对称沟道中,但随着g的增加,两条不稳定性线合并。当LRC力总是抑制对称通道中的相分离不稳定性时,反对称扇区中的CDW周期在足够小的库仑相互作用下趋于无穷大(qc-> 0)。这一特点允许在整个费米面奇异散射的可能性。我们讨论了可能的影响,我们的研究结果的双层高Tc铜酸盐。
2003-07-25 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Wavefunctions, electronic localization and bonding properties for correlated materials beyond the Kohn-Sham formalism
多体理论,如动力学平均场论(DMFT),使电子交换相关相互作用的描述是在当前的密度泛函理论(DFT)计算中丢失。然而,这些理论中的波函数相对较少。介绍了Elk-TRIQS接口的实现方法,以及如何用DMFT(DFT+DMFT)波函数计算DFT,该接口可用于计算DFT+DMFT波函数相关量。我们通过计算单层SrVO $_3$和CaFe $_2$ As $_2$中的电子局域函数(ELF)来说明这一点,这提供了一种可视化它们的化学键的方法。单层SrVO $_3$ ELF对DFT、单次DFT+DMFT和完全电荷自洽DFT+DMFT计算之间的电荷重新分布敏感。在四重态和坍缩的四重态CaFe $_2$ As $_2$中,电子能级随As-p和Fe-d杂化态的电荷重分布的变化很小.尽管如此,层间的As-As键在崩溃的四元结构是强大的费米能级和周围的变化。
2021-01-18 cond-mat.str-el
Re-integerization of fractional charges in the correlated quarter-filled band
以前的工作已经证明了存在的孤子缺陷态的电荷+/- e/2的限制为零和无限的现场库仑相互作用的一维(1D)的四分之一填充带。对于大的但有限的在位库仑相互作用,在4k_F键畸变相内发生的低温2k_F键畸变伴随着位点上的电荷有序化。我们表明,“重新整合”的缺陷电荷发生在这个键电荷密度波(BCDW)状态由于“绑定”的分数电荷。我们简要地指出这一结果的有机超导机制的可能影响。
2000-10-18 cond-mat.str-el
Correlated spinless fermions on the honeycomb lattice revisited
研究了蜂窝晶格上无自旋费米子的扩展哈伯德模型在最近邻和二次最近邻密度-密度排斥相互作用下的量子多体不稳定性.最近的精确对角化和无限密度矩阵重整化群的结果表明,一个假定的拓扑莫特绝缘体相驱动的第二近邻排斥被抑制,而其他数值精确的方法支持拓扑莫特绝缘体的情况。在目前的工作中,我们采用功能的重整化群(fRG)的关联费米子系统。我们的fRG结果暗示在稳定的拓扑莫特绝缘体的散射过程的强烈抑制。通过对费米子涨落效应的分析,我们得到了一个相图,它是各种电荷有序不稳定性竞争的结果。
2015-08-12 cond-mat.str-el
Phonon Induced Instabilities in Correlated Electron Hamiltonians
本研究利用泛函重整化群方法,探究Holstein和SSH模型中Hubbard耦合与声子模式的相互作用,发现电荷密度波与反铁磁有序的竞争,并计算声子自能以揭示电荷有序对声子模式的影响。
2022-06-08 cond-mat.str-el
Superconducting Instabilities in Strongly-Correlated Infinite-Layer Nickelates
在无限层镍酸盐中发现超导性,为不断增长的非常规超导体增添了一个新的材料家族。通过将强相关的多轨道性质的低能电子自由度,我们计算的主导超导不稳定性的磁波动相关的无限层镍酸盐。具体地说,通过适当地包括掺杂依赖的Ni $d_{x^2-y^2}$和$d_{z^2}$轨道以及自掺杂带,我们揭示了从$d$波配对对称节点$s_\pm$超导性的转变,驱动的强烈波动的$d_{z^2}$占主导地位的轨道状态。我们讨论了最近的隧道和穿透深度实验探测这些材料的详细超导能隙结构的光所产生的超导凝聚体的属性。
2022-08-12 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Pressure-Induced Chemical Bonding Effects on Lattice and Magnetic Instabilities in Antiferromagnetic Insulating CaMn$_2$Sb$_2$
Michigan State University(密歇根州立大学);Oak Ridge National Laboratory(橡树岭国家实验室);Kennesaw State University(肯尼索州立大学);Harvard University(哈佛大学)
压力诱导CaMn$_2$Sb$_2$中结构畸变、电荷再分布和磁序耦合的量子现象研究
2026-03-12 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
A Neutron Scattering Study of the H-T Phase Diagram of the Bond Frustrated ZnCr2S4
详细的中子散射测量键阻挫磁体ZnCr_2S_4揭示了丰富的H-T相图。两个随后的反铁磁跃迁的场依赖性密切遵循最近报道的结构不稳定性,为自旋驱动的Jahn-Teller物理提供了进一步的证据。在TN 1 = 15.5 K以下的无公度螺旋有序相表现出无带隙的自旋波激发,而在TN 2 = 8 K以下的自旋波带隙(约2 meV)打开,因为系统经历了一阶过渡到公度共线有序相。自旋波能隙被强磁场封闭。
2014-06-01 cond-mat.str-el
Strongly correlated electrons
我们回顾了强关联d-或f电子材料的理论概念和模型。我们讨论了Ce基Kondo晶格系统的低能有效模型和重整化能带方法。它们被应用于相关的磁和超导不稳定性的分析。此外,还研究了量子相变。特别强调的是部分本地化的5 f电子在U化合物及其后果的非常规超导性。维格纳结晶在均匀的电子气和它的推广到4f磷属元素化物和3d氧化物材料广泛覆盖。我们同时分析几何挫折V-氧化物尖晶石的电荷顺序和晶格不稳定性。利用无自旋费米子模型,我们还讨论了分数电荷的挫折烧绿石或棋盘格的出现。最后,我们集中在高能量激发强电子关联的签名。
2006-07-06 cond-mat.str-el
Photoexcitation of electronic instabilities in one-dimensional charge-transfer systems
利用含时密度矩阵重整化群方法研究了电荷转移系统模型中光激发电子不稳定性的实时动力学。选择的模型是四分之一填充的一维扩展Peierls-Hubbard哈密顿量与经典的几周电磁辐射相互作用。结果表明,只有一个电子的不稳定性驱动的光生的时间依赖行为的主要特征。事实上,系统的光响应显示出$4k_F$(键和电荷)不稳定性的大幅增强,而$2k_F$状态基本上不受影响。无论系统的光激发性质如何,也无论系统是否受到共振扰动,这一结论都是成立的。我们的研究结果表明,具有慢声子动力学的电荷转移系统作为光电开关器件的潜在应用。
2014-10-18 cond-mat.str-el
Bond-bond correlations, gap relations and thermodynamics of spin-$1/2$ chains with spin-Peierls transitions and bond-order-wave phases
在第一和第二邻居之间分别具有反铁磁交换$J_1$和$J_2 = αJ_1$的自旋- $1/2$链在阻挫$0 \le α\le 3/4$处具有无隙和有隙($Δ(α) > 0$)量子相。规则($δ= 0$)链到二聚($δ> 0$)的基态不稳定性驱动在$T_{SP}(α)$处的自旋Peierls跃迁,该自旋Peierls跃迁在这些强关联系统中随$α$而变化。关联态的热力学极限是通过对短链的精确处理,然后对逐渐变长的链进行密度矩阵重整化计算得到的。带隙规则相的双简并基态是具有长程键-键关联和电子二聚化$δ_e(α)$的键序波。$δ_e(T,α)$的$T$依赖性是使用四自旋相关函数发现的,并与$T \le T_{SP}(α)$处的结构二聚化$δ(T,α)$形成对比。$T_{SP}(α)$和$T = 0$间隙$Δ(δ(0),α)$之间的关系随着无间隙和有间隙阶段的挫折而变化。$T > T_{SP}$处的磁化率$χ(T,α)$可用于识别自旋佩尔斯系统的物理实现。$α= 1/2$链说明了具有大的单重态-三重态间隙和电子二聚化的规则链的特征BOW特征。
2020-10-06 cond-mat.str-el
Phase Diagram of the Extended Hubbard Model with Correlated Hopping Interaction
用连续极限场论方法研究了半填充时电子与在位$U$、最近邻$V$和相关跳跃相互作用$T^{\ast}$的一维相互作用模型.在较宽的耦合常数范围内得到了基态相图。除了绝缘的自旋和电荷密度波相位大$U$和$V$,分别,我们确定键定位有序相对应的增强Peierls不稳定性的系统中的$T^\ast>0$,$|U-2V|<8T^\ast/π$和交错磁化位于债券之间的网站$T^\ast<0$,$|U-2V|<8|T^\ast|/π$。一般的基态相图,包括绝缘,金属和超导相进行了讨论。
1998-08-24 cond-mat.str-el
Homopolar bond formation in ZnV$_2$O$_4$ close to a metal-insulator transition
对尖晶石钒酸盐ZnV $_2$ O $_4$的电子结构计算表明,该体系中部分电子离域导致结构不稳定.这是一个结果的接近巡回电子边界,不相关的轨道排序。我们讨论了这种机制如何自然地耦合电荷和晶格的磁性绝缘体的自由度接近这样的交叉。对于ZnV $_2$ O $_4$的情况,这导致沿着[011]和[101]方向形成V-V二聚体,这容易解释ZnV $_2$ O $_4$的有趣的磁性结构。
2008-05-12 cond-mat.str-el
Parametric Instabilities of Correlated Quantum Matter
California Institute of Technology(加州理工学院)
研究通过参数驱动操控和放大相关量子物质中的集体玻色子模式,揭示其与量子几何和基态保真度的关系,并提出新的非平衡预热态生成方法。
2026-03-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Competing order in correlated electron systems made simple: Consistent fusion of functional renormalization and mean-field theory
本文导出了一种计算具有竞争不稳定性的关联电子系统的序参量的有效无偏方法。电荷,磁场和配对波动以上的自发对称性破缺的能量标度考虑到了一个功能重整化群流,而形成的顺序低于该规模的平均场论。该方法捕获波动驱动的不稳定性,如$d$波超导。作为第一个应用,我们研究了二维哈伯德模型基态的反铁磁性和超导性之间的竞争。
2014-03-28 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Inducement of Spin-pairing and Correlated Semi-metallic State in Mott-Hubbard Quantum Dot Array
我们模拟了一个量子点阵列(每个点一个电子)由两个(或两个以上)耦合点,以研究点间隧穿振幅td以及点内(U)和点间(U1)库仑排斥所起的作用,在单重态/三重态束缚态的形成和系统从Mott绝缘体样态通过电荷键到相关半金属态的演化中,订购路线在有磁场存在的情况下,由于Peierls相因子的出现,td变复杂。我们引入了一个短程点间电容耦合U 0,假设是非零的最近邻点,用于束缚态分析。研究表明,当可调参数d =(2 td/U 0)大于1时,只存在三重态束缚态的可能性,而当d小于1时,三重态和单重态都是可能的.束缚态的形成是由于隧穿和电容点键,库仑相互作用(U,U1)发挥边缘作用。然而,在双量子点系统从类绝缘体态到相关半金属态的演化过程中,相互作用U和络合物td起着重要的作用.
2008-04-14 cond-mat.str-el
Path to stable quantum spin liquids in spin-orbit coupled correlated materials
自旋液相是一个突出的强相互作用的拓扑相位的物质,其明确的确认尚未达到,尽管密集的实验努力,许多候选材料。最近,一个新的家庭的相关蜂窝材料,其中强自旋轨道耦合允许各种键依赖的自旋相互作用,已被有希望的候选人,以实现Kitaev自旋液体。在这里,我们研究了一个模型与键相关的自旋相互作用和数值证据的存在,一个扩展的量子自旋液体区域,这可能是连接到Kitaev自旋液体状态。这些结果被用来解释中子在$α$ $_3$上散射的连续性。
2018-03-14 cond-mat.str-el
Instabilities on graphene's honeycomb lattice with electron-phonon interactions
我们研究了电子-声子相互作用对蜂窝晶格上电子的多体不稳定性的影响,以及它们与电荷中性的排斥性局域和非局域库仑相互作用的相互作用。为此,我们考虑面内光学声子模式与波矢接近的$Γ$点以及$K, -K$点,并计算有效的声子介导的电子-电子相互作用,通过整合出的声子模式。订购趋势研究的动量分辨功能重整化群的方法,允许出现的不稳定性的一个公正的调查。在一个排他性的和超临界声子介导的相互作用的情况下,我们发现一个凯库勒和一个电子键排序倾向于优于$s$波超导态。不同的声子诱导有序之间的竞争清楚地表明,在小和大波矢转移的声子之间的排斥相互作用。我们进一步讨论了声子介导的相互作用对电子驱动的不稳定性诱导的现场,最近邻和次最近邻密度-密度相互作用的影响。我们发现的自旋密度波秩序的参数制度的延伸,随着增加的临界尺度发生订购,和竞争订单的抑制。
2014-04-25 cond-mat.str-el
Instabilities near the onset of spin density wave order in metals
我们讨论了二维金属在自旋密度波序开始附近的低能理论。众所周知,这种金属具有由自旋单重态电子对的形成引起的超导不稳定性,其中配对振幅在由自旋密度波有序波矢量连接的费米表面的区域之间改变符号。在这里,我们回顾最近的论点,有一个额外的不稳定性,这几乎是强大的:对发病的调制键序,这是当地的伊辛-伊辛命令。这种新的不稳定性是一个新兴的"pseudospin"对称性的低能理论的结果-对称映射的符号变化的配对振幅键序参量。
2010-09-14 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con hep-th
Structural and Electronic Instabilities in Polyacenes: Density Matrix Renormalization Group Study of a Long--Range Interacting Model
采用密度矩阵重整化群(DMRG)方法,在Pariser-Parr-Pople(PPP)哈密顿量下,对长链聚并苯低聚物的基态进行了计算. PPP模型包括长程电子相关性,这是共轭聚合物的物理现实建模所需的。我们得到了基态能量作为二聚$δ$和各种关联函数和结构因子的$δ=0$的函数。从能量学的角度,我们发现聚并苯的Peierls不稳定性是有条件的,强的电子关联促进了二聚化。畸变的{ \it顺式}形式优于{ \it反式}形式。然而,从关联函数和相关的结构因素的分析,我们发现,聚并苯是不容易形成的键序波(BOW),自旋密度波(SDW)或电荷密度波(CDW)在基态。
2001-10-08 cond-mat.str-el
Strong particle-hole asymmetry of charge instabilities in doped Mott insulators
采用适用于电子掺杂铜氧化物的二维t-J模型,研究了掺杂莫特绝缘体中可能存在的电荷不稳定性.尽管d波电荷密度波(通量相)和d波Pomeranchuk不稳定性(向列序)是对应于空穴掺杂铜氧化物的负t'的主要不稳定性,但我们发现这些不稳定性受到强烈抑制,并且仅在相当接近一半时才变得相关填充。相反,调制矢量接近(pi,pi)的各种类型的键级在中等掺杂区域中占主导地位。相分离也被增强,但它可以基本上被最近邻库仑排斥抑制,而不影响上述电荷不稳定性。
2014-12-03 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Revealing the topological nature of the bond order wave in a strongly correlated quantum system
研究了扩展的Fermi-哈伯德模型中键级波相的拓扑性质。特别是,我们发现了一个拓扑部门,这仍然是难以捉摸的,在以前的有限大小的数值研究,由于边界效应。我们首先表明,对于一个无限大的系统,键级波制度的特点是由两个简并体状态对应的平凡和拓扑部门。后者被证明确实具有纠缠谱的均匀简并性和弦关联函数的长程有序性。对于有限大小的系统,我们表明,拓扑部门可以通过施加一个合适的边界潜力稳定。因此,这提供了一个具体的协议,在有限大小的系统拓扑保护退化的边缘模式的观察。此外,我们表明,大部分的系统的特点是奇异孤子解之间的平凡和拓扑部门插值。最后,我们提出了一个强关联拓扑相的实现和检测方案,在量子模拟器的基础上的偶极费米气体在光晶格。
2022-07-11 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Competing electronic instabilities of extended Hubbard models on the honeycomb lattice: A functional Renormalization Group calculation with high wavevector resolution
我们研究了蜂窝晶格上电子在半填充扩展相互作用下的量子多体不稳定性,其动机是对石墨烯和相关材料的描述。我们采用了最近发展的费米泛函重整化群计划,它允许高分辨率的计算波矢依赖的低能量有效相互作用。我们遇到了预期的反铁磁自旋密度波占主导地位的现场电子之间的排斥,和电荷顺序与占主导地位的纯$n$次最近邻排斥相互作用的不同调制。当同时考虑几个键距之间的非局域密度相互作用时,会出现新的不稳定性。此外,对于包括足够的非局域项的石墨烯中的更现实的库仑势,由于不同电荷有序化倾向之间的竞争效应,存在对电荷有序化的抑制,并且如果在位项未能占主导地位,则半金属状态呈现稳定。拓扑莫特绝缘体作为主导次近邻相互作用的有利趋势的可能性在我们的高动量分辨率的结果中没有实现。
2016-11-08 cond-mat.str-el
Bond algebraic liquid phase in strongly correlated multiflavor cold atom systems
当冷原子被捕获在正方形或立方形光晶格中时,应该可以将原子泵浦到每个阱内的激发$p-$能级轨道中。根据先前的工作,我们探讨了亚稳态平衡,可以建立之前的原子衰变到$s-$波轨道基态。我们将讨论在每个位置上具有整数个玻色子的情况,并考虑强关联“绝缘”区域。通过采用自旋波分析与一个新的对偶变换,我们建立了一个新的无间隙的“临界相”,我们称之为“键代数液体”的存在性和稳定性。该相的无间隙性质由于导致准一维行为的对称性的出现而稳定。在代数液相中,键算符和粒子味占据数算符都具有在空间和时间中代数衰减的相关性。在改变参数时,代数键合液体可以不稳定为自发地破坏晶格对称性的莫特绝缘体相或$\mathbb{Z}_2$相。讨论了在冷原子实验中探测代数液相的可能性。虽然动量分布函数不足以区分代数键液体与其他相,但密度关联函数原则上可用于检测物质的这种新相。
2006-12-03 cond-mat.soft cond-mat.str-el
Competing superconducting instabilities in the one-dimensional p-band degenerate cold fermionic system
用解析和数值方法绘制了一维光晶格中$p$ -轨道双组分费米子系统的零温相图。结果表明,$p$带模型远离半填充主机各种竞争超导相的吸引力和排斥力的相互作用。在四分之一填充,我们分析了可能形成的不可压缩的莫特阶段,特别是排斥相互作用,我们发现发生的莫特过渡与形成完全带隙的键序波。
2015-08-27 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Excitonic insulators as a model of $d-d$ and Mott transitions in strongly correlated materials
我们展示了如何强烈相关的材料可以描述的激子绝缘体形式主义的框架内,并描绘带间和带内有序现象之间的关系。我们的激子微观模型阐明了Van-Hove奇异嵌套在驱动带间和带内有序跃迁中的基本作用,并揭示了与共振价键物理的有趣联系。
2018-02-20 cond-mat.str-el
Charge, bond, and pair density wave orders in a strongly correlated system
多个准简并阶的共存是强关联材料的特征。实验经常揭示几个空间调制阶在欠掺杂的铜氧化物。随着对密度波态的可能探测,这一点已经走到了最前沿。然而,微观计算往往很难稳定这样的空间调制阶数的基态在强关联限制。这项工作使用的$t-t^\prime-J$模型与一个额外的最近邻排斥稳定空间振荡的电荷,债券,和配对订单在欠掺杂制度。我们采用标准的Gutzwiller方法,同时使用自洽的Hartree-Fock-Bogoliubov方法处理空间阶的不均匀性。我们的计算表明,单向键密度状态共存的电荷和配对调制可以有较低的能量比均匀超导状态在广泛的掺杂范围。随着掺杂量的增加,调制波矢变短,这些调制态单调消失。有限的动量级融化后,增加掺杂到一个残留的非线性状态,打破了系统的旋转对称性。在每个掺杂的基态的空间特征揭示了多个波矢,这潜在地驱动了电荷序的增加。有趣的是,空间调制状态是不存在的强相关性的标准放宽时,这表明双占用的去除艾滋病的密度波秩序的稳定。
2022-04-22 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Resonating Valence Bond wave function: from lattice models to realistic systems
虽然平均场论已经非常成功地预测了广泛的性质的固体,高温超导铜酸盐的发现支持的想法,强关联的材料不能定性地描述的平均场方法。在Anderson最初的提议之后,现在有大量的数值证据表明,简单但普遍的共振价键(RVB)波函数恰好包含了那些在非关联理论中缺失的成分,因此电子关联的主要特征可以通过变分RVB方法来捕捉。强相关反铁磁(AFM)系统,如Cs2 CuCl 4,显示非常规功能的自旋分馏,也被理解在这个变分方案。从计算的角度来看,这种方法的显着特点是,几个共振价键可以同时处理一个单一的行列式,在计算成本增加的电子数类似于更传统的方法,如哈特里-福克或密度泛函理论。最近几个分子已被研究,使用RVB波函数,我们总是得到总能量,键长和结合能可比更苛刻的多构型方法,在某些情况下,比单一的行列式计划。在这里,我们提出了典型的情况下,苯。
2004-11-30 cond-mat.str-el
Spiral order from orientationally correlated random bonds in classical XY models
讨论了三维经典XY铁磁体中,当杂质键取代一小部分等取向键时,铁磁长程序的稳定性,其中铁磁交换J_perp > 0被强反铁磁耦合J_imp < 0所取代.当存在单个杂质键时,一旦干扰耦合J_imp的绝对值为< 0 exceeds a threshold J_c >0,基态变为二重简并,对应于杂质键附近自旋的顺时针或逆时针方向。在存在一个小浓度的杂质键,有效的低能哈密顿量是伊辛变量编码的意义上的旋转的本地倾斜周围的杂质。这些自由度通过自旋波介导的偶极相互作用相互作用。铁磁伊辛基态表明XY铁磁体朝向螺旋态的不稳定性,其波矢与杂质键的浓度成比例。为了分析在什么情况下会出现这样的基态,我们首先研究形成超晶格的杂质。对于其中的一个子类,我们可以严格地建立螺旋序的存在。对于另一类超晶格,伊辛变量在垂直于杂质键取向的平面中铁磁有序,但反铁磁平行于它,这导致了扇形XY基态。其次,我们考虑的情况下,杂质键随机分布在三维主机晶格根据泊松过程。我们展示了螺旋有序无序现象,有序波矢正比于杂质浓度。分析预测证实了蒙特卡罗模拟和相关的磁性材料,如YBaCuFeO_5。
2019-12-18 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Strictly correlated electrons approach to excitation energies of dissociating molecules
在这项工作中,我们考虑一个数值可解的模型的两电子双原子分子研究最近提出的近似的基础上的密度泛函理论的所谓严格相关电子(SCE)。我们绘制出了在较宽的键距和相互作用强度范围内的完整的两粒子波函数,并得到了在强相互作用和弱相互作用的各种极限下以及在大键距极限下的两粒子态和本征能的解析结果。然后,我们研究了所谓的Hartree交换相关(Hxc)内核的含时密度泛函理论,这是一个关键的成分,在计算激发能。我们研究了基于绝热SCE(ASCE)理论的近似,该理论显示出精确HXC内核的一个特殊功能,即空间发散作为键距的函数。这使得ASCE内核的候选人,以纠正臭名昭著的失败,常用的绝热局域密度近似(ALDA)在计算解离分子的激发能。与ALDA不同的是,我们从ASCE内核的解离制度,但他们不对应于那些真正的光谱,除非相互作用强度被认为是非常大的SCE理论具有正确的制度的有效性,在这种情况下,激发能变得准确,并代表严格相关的电子的所谓零点振荡的非零激发能。通常研究的物理解离制度,即在中间相互作用强度的大分子分离,因此仍然是一个挑战的密度泛函近似的基础上SCE理论。
2019-01-16 cond-mat.str-el
Excitonic instabilities and spontaneous time-reversal symmetry breaking on the honeycomb lattice
我们阐明了强关联多带系统中自发时间反演对称性破缺与激子不稳定性物理之间的密切关系。多体系统中时间反演对称性自发破缺的机制与带间粒子-空穴对的类Cooper配对不稳定性密切相关。然而,对这种配对不稳定性的研究主要集中在虚激子凝聚体的平均场方面,忽略了潜在的集体费米液体激发的存在。我们表明,这种关系可以被利用来系统地推导出耦合的凝聚序参量带内费米液体粒子空穴激发。令人惊讶的是,我们发现,静态磁化率是负的有序相时,耦合到费米液体集体激发包括在内,这表明虚激子的均匀凝聚体,有或没有时间反转破缺,是一个不稳定的阶段在T=0。
2014-01-16 cond-mat.str-el
Exact duality relations in correlated electron systems
利用电子键算符的规范变换,我们导出了关联电子系统中各种序参量之间的精确对偶关系。应用这些变换,我们发现了任意填充的广义两脚Hubbard阶梯中的两个对偶关系。这些关系表明,非常规的密度波序(如交错磁通或循环自旋流)与常规的密度波序是对偶的,并且在对偶相位之间存在直接映射。还得到了相图的几个精确结果。
2003-12-19 cond-mat.str-el
A Unified Picture of Lattice Instabilities in Metallic Transition Metal Dichalcogenides
$1T$多晶型物中的过渡金属二硫属化物(TMD)经受多种周期性晶格畸变,当不太强时通常称为电荷密度波(CDW)。我们从第一性原理的费米和声子色散的三个代表性的单层过渡金属二硫化物与不同的职业的$t_{2g}$亚壳层:TaS $_2$($t_{2g}^1$),WS $_2$($t_{2g}^2$),和ReS $_2$($t_{2g}^3$)在很宽的掺杂水平。虽然强的电子-声子相互作用是这些不稳定性的核心,我们认为,远离半填充的$t_{2g}$子壳,掺杂依赖的计算CDW波矢量可以解释从简单的费米参数,使弱耦合嵌套图片是一个有用的起点理解。另一方面,当$t_{2g}$的子壳是接近半填充,我们表明,嵌套是无关紧要的,而一个真正的空间强耦合图片绑定Wannier函数是更合适的和简单的债券计数参数适用。因此,我们的研究提供了一个统一的图片的晶格畸变$1T$ TMDs的桥梁这两个制度,而这些制度之间的交叉可以通过调整填充的$t_{2g}$轨道。
2019-01-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Bond order via cavity-mediated interactions
本文用数值方法研究了紧束缚在光晶格最低能带中与单模腔场色散耦合的玻色子的相图。动力学由一个扩展的玻色-哈伯德模型。在这里,腔介导的相互作用被描述为一个两体的潜在长期与全球范围内,并通过相关的隧道项,其中的跳跃幅度取决于一个全球性的可观察。我们利用密度矩阵重整化群算法计算了一维体系的基态性质,重点研究了关联隧穿效应对基态性质的影响。后者负责键序的开始,表现在一个绝缘和两个无间隙键序阶段。我们讨论了不同的几何形状,对应于不同的相关隧穿系数的相对强度所产生的相位。最后,我们分析了纠缠熵的标度的无间隙键有序相,出现完全由于全球相互作用,并确定相应的中心荷。
2022-09-11 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el quant-ph
Coexistence of charge density wave and spin-Peierls orders in quarter-filled quasi-one dimensional correlated electron systems
本文研究了四分之一填充(n=1/2)的梯形和锯齿形链化合物的电荷和自旋Peierls不稳定性。Hubbard和t-J模型,包括本地Holstein和/或Peierls耦合到晶格的数值技术进行了研究。次近邻跳跃和磁交换,短程库仑相互作用也被认为是。我们表明,一般来说,这些系统经历不稳定性对形成的电荷密度波,键级波和(广义)自旋佩尔斯调制结构。适度的电子-电子和电子-晶格耦合可以导致这三种类型的订单共存。在阶梯中,锯齿形图案是由Holstein耦合和最近邻库仑排斥稳定的。在孤立链的情况下,键心和位置中心的2k_F和4k_F调制诱导的本地Holstein耦合。此外,我们表明,在相反的梯子,一个小的电荷在链中的顺序,强烈增强自旋Peierls不稳定性。我们的结果被应用到NaV_2O_5化合物(格子)和各种相共存的电荷交换和spin-Peierls顺序提出和讨论的背景下,最近的实验。还概述了长程库仑势的作用。
1998-09-02 cond-mat.str-el
Possible charge instabilities in two-dimensional doped Mott insulators
由于高温铜氧化物超导体中赝能隙相电荷涨落的重要性越来越受到人们的重视,我们采用了一个大N展开式,该展开式是在正方形晶格上的二维t-J模型的路径积分表示中进行的.我们研究了顺磁态在1/N展开式中所有可能的电荷不稳定性。虽然d-波电荷密度波(通量相)成为主导的不稳定性的各种选择的模型参数,我们发现,d-波波Pomeranchuk(电子相位)不稳定性发生作为下一个领先的。特别地,双稳态具有变得不均匀的强烈趋势。在存在较大的第二近邻跳跃积分时,磁通相位被抑制,并且在高掺杂区电子的不稳定性变得领先。除了这两个主要的不稳定性,键序相发生较弱的不稳定性接近半填充。在接近半填充的有限温度区也检测到相分离。
2012-07-13 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Light Control of Triplet Pairing in Correlated Electrons with Mixed-Sign Interactions
Emory University(埃默里大学);Clemson University(克莱姆森大学)
本研究提出通过超快光学操控在混合符号相互作用关联电子中实现三重态配对的控制方法。
2025-12-25 cond-mat.str-el
Bond-ordered states and $f$-wave pairing of spinless fermions on the honeycomb lattice
蜂窝晶格上的无自旋费米子具有排斥性最近邻相互作用,已知在半填充时具有量子临界点,其临界行为在格罗斯-奈夫(手征伊辛)普适类中。临界相互作用强度将弱耦合半金属区与相称的电荷密度波相分离。然而,在蜂窝晶格上的关联费米子的基本模型的相图超过半填充,是不太好建立。在这里,我们使用功能的重整化群方法与基本的费米表面修补计划,这使我们能够处理不稳定性在竞争通道上平等的基础上也远离半填充的多体不稳定性进行分析。在半填充和范霍夫填充之间,自由费米表面是孔状的,我们再次发现电荷密度波不稳定性在大的相互作用中占主导地位。此外,它的特点是那些半满的情况下。直接在范霍夫填充的自由费米表面的嵌套属性稳定的二聚键序相。在较低的填充的自由费米面成为类电子和超导不稳定性与$f$波对称性被发现出现从相互作用的单胞内排斥和集体波动附近的电荷密度波不稳定性。我们估计的范围内的各个阶段,并提取相应的序参量从有效的低能哈密顿量。
2018-07-26 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Spin and bond-charge excitation spectra in correlated electron systems near antiferromagnetic phase
本研究构建正方晶格有效模型,对等计算反铁磁相附近关联电子系统的自旋与键-电荷激发谱,揭示电子掺杂铜氧化物的激发特征,并对比空穴掺杂侧的差异。
2024-06-20 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Percolative Instabilities and Sparse-Limit Fractality in 1T-TaS$_2$
Indian Association for the Cultivation of Science(印度科学文化研究所);Vidyasagar College(维达萨加尔学院);UGC-DAE Consortium for Scientific Research(UGC-DAE科学研究联盟)
研究揭示了1T-TaS₂低温金属相的渗透不稳定性与稀疏极限分形特性,通过电脉冲驱动和二次谐波响应发现导电路径的分层演化及非平衡相变机制。
2026-02-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Instabilities of interacting electrons on the triangular lattice
受CoO_2层状化合物超导电性研究的启发,我们研究了二维三角晶格上相互作用电子的超导和磁不稳定性。使用一个单圈重整化群计划的弱到中等耦合强度,我们发现,对于纯粹的本地相互作用U>0和小费米表面的重整化群流保持束缚到非常低的尺度,没有超导或其他不稳定性可以检测到。反铁磁交换相互作用J产生一个宽的密度区域与d_{x^2-y^2} + id_{xy} -波超导不稳定性类似的强关联的t-J模型的最新建议。对于较大的费米表面体积,相互作用流到强耦合,也为纯粹的本地相互作用U>0。我们发现一个单重配对不稳定性附近的强磁有序倾向在三个波矢的范霍夫填充。
2003-04-24 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Theory of clusterization in orbitally degenerate transition-metal compounds driven by lattice instabilities
University of Tokyo(东京大学);Chuo University(中央大学);Max Planck Institute for Solid State Research(马克斯·普朗克固体研究所)
推导了过渡金属化合物的有效轨道-晶格模型,揭示了自旋、轨道和晶格自由度协同驱动团簇形成的微观机制,并解释了LiVS₂和LiVO₂中的三聚化相。
2026-06-17 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft cond-mat.str-el
Bond order in two-dimensional metals with antiferromagnetic exchange interactions
我们提出了一个不受限制的Hartree-Fock计算的电荷排序不稳定性的二维金属与反铁磁交换相互作用,允许任意顺序的波矢和内部波函数的粒子-空穴对凝聚。我们发现,订购有一个占主导地位的d对称性的旋转晶格点的范围内订购波矢,包括在最近的实验中观察到的在低温下的YBCO。这种d对称性意味着电荷排序主要是在铜晶格的键上,我们提出了欠掺杂铜酸盐的无公度键序参量。金属中Neel序起始的场论有一个突现的赝自旋对称性,它将d波库珀对“旋转”为粒子-空穴对(Metlitski et al. arXiv:1005.1288):我们的结果表明,即使自旋关联是短程和不公度的,这种对称性也会产生影响。
2013-07-12 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Phase diagram of one-dimensional earth-alkaline cold fermionic atoms
用低能近似和密度矩阵重整化群方法研究了一维碱土金属费米子原子与镱171原子的相图。对于无公度填充,四个无带隙相位与自旋间隙被发现,并包括两个超导不稳定性和两个共存的键和电荷密度波不稳定性。在半满的情况下,七莫特绝缘阶段出现的出现与四个非退化阶段与异国情调的隐藏排序。
2010-12-09 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Symmetry-Driven Trimer Formation in Kagome Correlated Electron Materials
本研究针对kagome关联电子材料中过渡金属团簇形成的调控机制不明问题,提出对称性、关联与电子填充驱动的三聚体稳定判据,通过理论计算验证其有效性,为量子材料设计提供通用规则。
2025-05-19 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Parquet renormalization group analysis of weak-coupling instabilities with multiple high-order Van Hove points inside the Brillouin zone
我们分析了当布里渊区内部存在多个高阶范霍夫点时可能出现的弱耦合不稳定性。我们考虑的模型是受扭曲双层石墨烯的启发,尽管分析应该更普遍适用。我们采用了一个parquet重整化群分析,以确定领先的弱耦合不稳定性,补充金兹伯格-朗道处理,以解决任何退化。因此,我们确定的领导不稳定性,可以发生从弱排斥与幂律发散态密度。沿着不同的稳定的固定轨道,包括$s$波铁磁性,$p$波手征/螺旋超导,$d$波手征超导,$f$波谷极化秩序,和$p$波极谷极化秩序的五个相关阶段被揭露。相图是稳定的带变形,保持高阶范霍夫奇异性。
2020-12-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Topological frustration and structural balance in strongly correlated itinerant electron systems: an extension of Nagaoka's theorem
我们证明了Nagaoka定理,即只有一个空穴的大- $U$哈伯德模型是铁磁的,对任何平衡哈密顿量都成立。简单地说,如果一个积极的纽带代表友谊,而一个消极的纽带代表敌意,那么平衡意味着一个人的敌人的敌人是一个人的朋友。我们认为,在巡回电子系统中,一个平衡的哈密顿量,而不是二分晶格,定义了一个无阻系统。证明是有效的多轨道模型与任意两个轨道的相互作用,提供了没有交换相互作用是反铁磁的:一类模型,包括卡诺森哈密顿量。
2017-07-17 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el math-ph
Charge and spin instabilities in superconducting La$_3$Ni$_2$O$_7$
本研究通过模型分析与第一性原理计算,发现La$_3$Ni$_2$O$_7$中存在晶格耦合的电荷与反铁磁自旋不稳定性,压力与载流子掺杂可抑制这些不稳定性,从而促进超导相的出现。
2024-09-02 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con