Exotic magnetic order in the orbital-selective Mott regime of multiorbital systems
多轨道哈伯德模型的轨道选择性莫特相(OSMP)在使用静态和动态平均场近似之前已经被广泛地分析。与此同时,铁基超导体中的块态(反铁磁耦合铁磁自旋团簇)的性质也得到了广泛的讨论。目前的努力在一维系统中使用数值精确的技术来报告在OSMP制度内观察到的块状态,连接两个看似独立的研究领域,并提供与双交换模型物理学的类比。
2014-02-07 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Engineering of Orbital Hybridization: An Exotic Strategy to Manipulate Orbital Current
Key Laboratory of Polar Materials and Devices (MOE), School of Physics and Electronic Science, East China Normal University(极材料与器件教育部重点实验室,物理与电子科学学院,华东师范大学);School of Physics Science and Technology, Nantong University(南通大学物理科学与技术学院);Hubei Province Key Laboratory of Systems Science in Metallurgical Process, Wuhan University of Science and Technology(湖北省冶金过程系统科学重点实验室,武汉科技大学);State Key Laboratory for Artificial Microstructure & Mesoscopic Physics and Frontiers Science Center for Nano-Optoelectronics, School of Physics, Peking University(人工微结构和介观物理国家重点实验室,纳米光电前沿科学中心,物理学院,北京大学);Collaborative Innovation Center of Extreme Optics, Shanxi University(极端光学协同创新中心,山西大学)
本研究通过工程铜氧化态操控CuO_x基异质结构中的轨道电流及自旋轨道扭矩,实现十倍于传统重金属的高效率。
2026-01-19 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Visualizing Exotic Orbital Texture in the Single-Layer Mott Insulator 1T-TaSe2
Mott绝缘行为是由强电子关联引起的,并且可以导致物质的奇异状态,例如非常规超导性和量子自旋液体。范德瓦尔斯材料合成的最新进展使得在二维极限下探索新的Mott系统成为可能。在这里,我们报告的局部电子特性的单层和几层1 T-TaSe 2通过空间和动量分辨光谱,包括扫描隧道显微镜和角度分辨光电发射的表征。我们结合实验和理论研究表明,电子关联诱导一个强大的莫特绝缘体状态,在单层1 T-TaSe 2,伴随着新的轨道织构。夹杂物的层间耦合削弱了绝缘相在1 T-TaSe 2,看到的强烈减少其能隙和淬火的相关驱动的轨道纹理在双层和三层1 T-TaSe 2。我们的研究结果建立了单层1 T-TaSe 2作为一个有用的新平台,研究强关联物理在两个维度。
2019-05-16 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Exotic Spin Phases in Two Dimensional Spin-orbit Coupled Models: Importance of Quantum Fluctuation Effects
利用量子张量网络态方法之一的弦键态,研究了由Fermi-Hubbard和Bose-哈伯德模型导出的Rashba自旋轨道耦合的有效自旋模型的相图.我们着重讨论了量子涨落效应在这些模型中稳定奇异自旋相位的作用。对于玻色子系统,当粒子间相互作用和粒子内相互作用之比为$λ> 1$时,由量子模拟得到的面外铁磁(FM)和反铁磁(AFM)相与经典模型得到的结果一致.然而,当$λ< 1$时,量子有序-无序效应将经典的面内XY-FM和XY-涡旋相减少为量子X/Y-FM和X/Y-条纹相。在量子涨落存在的情况下,可以实现螺旋相和Skyrmion相。对于Fermi-哈伯德模型,量子涨落能量在整个参数范围内都是重要的。%,这是远远大于玻色模型。本文还提出了从对称性观点理解相图的一般方法。
2017-01-26 cond-mat.str-el
Induced-Moment Weak Antiferromagnetism and Orbital Order on the Itinerant-Localized Duality Model with Nested Fermi Surface: A Possible Origin of Exotic Magnetism in URu${}_{2}$Si$_{2}$
本文在考虑了巡游费米子和自旋自由度“定域”分量的对偶模型基础上,讨论了URu ${}_{2}$ Si ${}_{2}$的弱反铁磁性。采用单重态-单重态晶场方案,结合巡游费米子部分费米面的嵌套性质,在诱导矩机制框架下分析了该问题。结果表明,${\cal O}$的极小有序矩$m$($10^{-2}$ $\times$ $μ_{B}$)与相变温度下的大比热跃变$T_{N}$是相容的.在外部磁场的存在下进行的分析表明,在极限T \to 0和T_{N} $的$m$的场依赖性不缩放,除了非常接近临界场B,这与Mentink最近的观察是一致的。反铁磁序引起f电子的反铁磁轨道序。
1998-04-12 cond-mat.str-el
Spin-orbit-induced exotic insulators in a three-orbital Hubbard model with $(t_{2g})^5$ electrons
基于多轨道动力学平均场理论,研究了具有相对论自旋轨道耦合(SOC)的三轨道哈伯德模型,每个格点5个电子。采用基于强耦合展开的连续时间量子蒙特卡罗方法进行了数值计算。我们发现,适当地选择基地,即,的最大自旋轨道纠缠的基础上,显着改善的符号问题,在CTQMC计算,这使我们能够准确地处理完整的洪德耦合和对跳跃条款。这种改进对于在低温下达到SOC最显著影响电子结构的大SOC区域也是必不可少的。我们发现,金属-绝缘体的转变是由SOC引起的固定库仑相互作用。较小的库仑相互作用的绝缘状态是反铁磁有序的局部有效总角动量$j=1/2$,其中$j=1/2$为基础的带基本上是半满的,而$j=3/2$为基础的带被完全占据。更有趣的是,对于较大的库仑相互作用,我们发现,激子绝缘状态出现,其中的电子-空穴对的凝聚在$j=1/2$和$j=3/2$为基础的带发生。激子绝缘体的起源以及实验意义进行了讨论。
2015-01-31 cond-mat.str-el
Designing exotic many-body states of atomic spin and motion in photonic crystals
冷原子与光子晶体的耦合构成了探索量子多体物理的一个令人兴奋的平台。在这里,我们研究原子内部(“自旋”)自由度和运动之间的强耦合,这是由与引导光子交换相关的自旋相关力引起的。我们证明了该系统可以实现量子自旋轨道系统的一个显著的极限,即相邻位置之间的直接自旋交换和轨道运动的动能都为零。我们发现,这个以前未被探索的系统具有丰富的紧急订单的相图,包括空间二聚自旋纠缠对,流体的复合粒子组成的联合自旋-声子激发,声子诱导的Néel订购,和一个分数磁化平台与三聚体形成。
2016-06-17 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el quant-ph
Meta-orbital Transition in Heavy-fermion Systems: Analysis by Dynamical Mean Field Theory and Self-consistent Renormalization Theory of Orbital Fluctuations
利用动力学平均场论和静态平均场近似研究了具有Ising轨道交换作用的双轨道Anderson晶格模型.以铈基重费米子化合物为研究对象,考察了当n_f = nf ~ 1时两个轨道态之间的轨道交叉.当基态f-电子轨道与传导电子的杂化小于激发态f-电子轨道与传导电子的杂化时,会发生“亚轨道”跃迁,此时两个轨道的占有率急剧变化.在亚轨道临界端点附近,轨道涨落增强,并与电荷涨落耦合。将巡游电子磁性的自洽重整化理论应用于亚轨道涨落,建立了亚轨道涨落的临界理论。临界终点,一阶过渡和交叉内描述的轨道波动的高斯近似。我们讨论了我们的结果的相关性CeAl 2,CeCu 2 Si 2,CeCu 2 Ge 2和相关的化合物,这都有低的晶体电场激发态。
2010-11-10 cond-mat.str-el
Spin, charge and orbital fluctuations in a multi-orbital Mott insulator
将动力学平均场论与量子蒙特卡罗模拟相结合,研究了具有不同跳跃积分的双轨道简并哈伯德模型。Mott转变的性质的轨道波动的作用是阐明通过检查的自旋,电荷和轨道磁化率的温度依赖性,以及单粒子光谱函数。我们还考虑了两个轨道之间的杂交的效果,这是非常重要的,特别是接近莫特过渡点。杂化的引入引起轨道波动,导致形成类似近藤的重费米子行为,类似于$f$电子系统,但涉及宽度相当的带中的电子。
2005-03-28 cond-mat.str-el
Orbital Ordering and Orbital Fluctuations in Transition Metal Oxides
总结了具有轨道简并度的立方过渡金属氧化物自旋轨道模型中磁阻挫相互作用的一些特征。一个通用的二聚化的趋势,发现已经在退化的哈伯德模型,确认为$t_{2g}$,但不是$e_g$系统。在$t_{2g}$的情况下,量子轨道波动更明显,并有助于不同的磁性和轨道状态之间的更强的竞争。因此,在某些未掺杂的$t_{2g}$系统中存在轨道液态,而在锰氧化物中这种状态只能通过掺杂来触发。
2003-03-06 cond-mat.str-el
Spin Fluctuation Induced Superconductivity Controlled by Orbital Fluctuation
本文提出一个反映$f$ -轨道正确对称性的微观哈密顿量来讨论重费米子系统的超导性。在轨道简并区域中,不仅自旋涨落而且轨道涨落都显著发展,自旋和轨道涨落之间的抵消使$d_{x^{2}-y^{2}}$波超导性不稳定。通过增加晶体电场进入非简并区,由反铁磁自旋涨落介导的$d_{x^{2}-y^{2}}$波超导出现了轨道涨落的抑制。我们认为,目前的情况下,可以应用到最近发现的超导体CeTIn $_{5}$(T=Ir,Rh和Co)。
2002-11-27 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Noncollinear Magnetic Order Stabilized by Entangled Spin-Orbital Fluctuations
利用元格平均场论理论和纠缠重整化方法研究了正方晶格上二维Kugel-Khomski模型的量子相变.当$3z^2-r^2$轨道受到晶场的青睐且Hund交换有限时,两种方法都给出了一个由四个子晶格组成的非共线奇异磁序,该子晶格具有相互正交的最近邻和反铁磁第二邻自旋.我们推导出有效的阻挫自旋模型与第二和第三邻居自旋相互作用,稳定这个阶段,并遵循自旋轨道量子涨落涉及自旋单线态纠缠轨道激发。
2012-10-18 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el quant-ph
Hole-$s_{\pm}$ State Induced by Coexisting Ferro- and Aniferromagnetic and Aniferro-orbital Fluctuations in the Iron Pnictides
为了研究铁基超导体中的电子关联效应和超导电性,采用多轨道哈伯德模型进行了研究。基于动力学平均场论,计算了重整化效应对自能和两粒子不可约顶点函数的影响。我们发现,由于电子和空穴费米面的嵌套效应,反铁磁和反铁磁轨道的涨落都被极大地增强,与重整化因子相比,顶点函数表现出强的重整化,并具有显著的轨道依赖性.与轨道相关的顶点函数以及两个空穴费米面之间的$q\sim0$嵌套导致轨道间铁磁涨落逐渐增强,这是预期在LiFeAs中观察到的。研究表明,双空穴费米面符号变化的空穴- $s_{\pm}$波超导是通过伴随反铁磁涨落和反铁磁轨道涨落的铁磁涨落增强实现的.
2015-12-28 cond-mat.str-el
Spin Order due to Orbital Fluctuations: Cubic Vanadates
本文研究了立方钒酸盐中的自旋和轨道超交换作用。$t_{2g}$轨道的波动触发了V $^{3+}$离子的自旋S=1之间沿着立方方向之一的{ \it铁磁相互作用的新机制},该机制在没有Hund规则交换$J_H$的情况下已经起作用,并导致LaVO $_3$中的C型反铁磁相。Jahn-Teller效应可以在低温下稳定轨道有序和G型反铁磁相,但由于轨道涨落而产生的大熵在较高温度下再次有利于C相,如在YVO $_3$中观察到的。
2001-03-14 cond-mat.str-el
Non-Fermi-Liquid-Like Behaviors and Superconductivity Driven by Orbital Fluctuations in Iron Pnictides: Analysis by Fluctuation-Exchange Approximation
本文研究了铁离子Einstein振子引起的五轨道Hubbard-Holstein模型。使用波动交换(FLEX)近似,轨道波动演变成反比的温度,因此电阻率显示出线性或凸T-依赖于广泛的温度范围。我们还分析了Eliashberg能隙方程,发现当轨道涨落超过自旋涨落时,会出现无符号反转的s波超导态(s_{++} -波态).当两种涨落相当时,它们的竞争产生一个节点s波状态。本研究为正常态和超导态提供了一个统一的解释。
2010-09-20 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Self-Consistent Vertex Correction Analysis for Iron-Based Superconductors: Mechanism of Coulomb-Interaction-Driven Orbital Fluctuations
我们研究了铁基超导体中多轨道库仑相互作用引起的轨道/自旋涨落机制,超越了无规相位近似。为此,我们发展了一种自洽顶点修正(SC-VC)方法,发现VC所描述的“多模干涉效应”使多轨道涨落和自旋涨落相互加强.然后,反铁轨道和铁轨道(= π)的起伏同时发展为$J/U \sim 0.1$,这两个都有助于s波超导。特别是铁轨道的涨落不仅使材料的剪切模量$C_{66}$软化,而且使材料的正交结构发生转变。
2012-07-24 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Orbital isotropy of magnetic fluctuations in correlated electron materials induced by Hund's exchange coupling
描述具有强电子库仑相互作用的材料中的非局域磁涨落仍然是现代凝聚态理论的主要挑战之一。在这项工作中,我们解决的空间对称性和轨道结构的钙钛矿材料中的磁波动。为此,我们开发了一个一致的多轨道图形扩展的动力学平均场理论,我们适用于各向异性三轨道模型的立方$t_{2g}$对称性。我们发现,空间自旋涨落的形式是由当地的洪德耦合。对于小的耦合值,磁涨落在轨道空间中是各向异性的,这反映了所考虑的$t_{2g}$模型的对称性。大洪德耦合增强了集体自旋激发,混合了轨道和空间自由度,磁波动变得轨道各向同性。值得注意的是,这种效应只能在两粒子的量中看到;单粒子的观测量对于任何洪德耦合值都是各向异性的。重要的是,我们发现,轨道各向同性可以诱导,在半填充和$4$电子的情况下,每个晶格站点,其中磁不稳定性与不同的,反铁磁和铁磁模式,分别。
2021-11-12 cond-mat.str-el
Non-Fermi-Liquid Transport Phenomena and Superconductivity Driven by Orbital Fluctuations in Iron Pnictides: Analysis by Fluctuation-Exchange Approximation
本文研究了铁磷属元素化物的五轨道哈伯德模型。使用波动交换(FLEX)近似,轨道波动演变成反比的温度,因此电阻率显示出线性或凸T-依赖于广泛的温度范围。我们还分析了Eliashberg能隙方程,发现当轨道涨落超过自旋涨落时,出现了无符号反转的s波超导态(s++ -波态).当两种涨落相当时,它们的竞争产生一个节点s波状态。本研究为正常态和超导态提供了一个统一的解释。
2012-04-10 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Quantum Melting of Magnetic Order due to Orbital Fluctuations
本文研究了三维钙钛矿结构KCuF_3的相图和自旋轨道模型的激发态。结果表明,轨道简并大大增加了量子涨落,抑制了平均场相图中多临界点附近的经典长程序。这产生了一种新的自旋液体,提供了三维价键基态的第一个例子。
1997-01-14 cond-mat.str-el
Spin-Induced Orbital Frustration in a Hexagonal Optical Lattice
复杂晶格为迷人的量子多体物理学提供了一个多功能的基础。在这里,我们提出了一个奇异的机制,在六角形晶格中产生轨道挫折。我们研究了二维六角晶格中$p$ -轨道带中的双组分(赝自旋- $1/2$)玻色气体,发现与二维六角晶格中无自旋$p$ -轨道带玻色子的正常Ising型轨道有序相反,由于自旋和轨道自由度的相互作用,该系统表现出以前未触及的轨道阻挫.基于对称性分析的分类,我们发现尽管哈密顿量中完全不存在自旋轨道相互作用,但轨道阻挫和强相互作用的相互作用导致了奇异的Mott相和自旋轨道相互缠绕的超流相.我们的研究暗示了多轨道环境中的多体关联可以在复杂的晶格结构中诱导出丰富的自旋-轨道纠缠物理。
2021-08-24 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el physics.atom-ph
Intrinsic coupling of orbital excitations to spin fluctuations in Mott insulators
我们展示了如何在强相关的氧化物,自旋和轨道的两个基本的自由度之间的一般和基本的不对称性,有非常深刻的影响的基本自旋和轨道激发。而磁振子在很大程度上保持不受影响,轨道成为固有的耦合与反铁磁和铁磁轨道有序基态的自旋轨道模型中的自旋波动。出现的复合轨道-磁振子模式在一维中再次分裂,在自旋子比轨道快的特殊区域中产生自旋-轨道分离。
2011-09-22 cond-mat.str-el
Ferromagnetic fluctuation and superconductivity in Na_0.35CoO_2*1.3H_2O: FLEX study of multi-orbital Hubbard model
用多轨道哈伯德模型研究了Na_(0.35)CoO_2·1·3H_2O体系的自旋和电荷涨落及超导电性.通过应用涨落交换(FLEX)近似,我们证明了Co t2g轨道之间的Hund规则耦合引起铁磁自旋涨落.三重态配对有利于这种铁磁波动的空穴袋带。我们认为,在Na_0.35CoO_2·1.3H_2O中,Co的t2g轨道和轨道间Hund规则耦合对三重态配对起重要作用,该化合物可能是由轨道间相互作用引起的铁磁涨落介导的三重态超导体的第一个例子。
2005-03-11 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Eliminating Orbital Selectivity from the Metal-Insulator Transition by Strong Magnetic Fluctuations
轨道选择性电子行为是多轨道体系中强电子关联的最显著表现之一。一个突出的例子是轨道选择性莫特跃迁(OSMT),其特征在于某些轨道中的定域电子和其他轨道中的巡回电子共存。二维和三维系统中的OSMT的最新理论描述是基于对由动力学平均场论或从自旋方法提供的电子关联的局部非微扰近似。在这项工作中,我们超越了这个本地图片,并专注于空间集体电子波动的OSMT上的效果。为此,我们考虑了一个半满的Hubbard-Kanamori模型的立方晶格上的两个轨道,具有不同的带宽。我们发现,在这个系统中固有的强磁场波动,防止OSMT和有利于Néel转变,发生在相同的临界温度的两个轨道。
2022-08-26 cond-mat.str-el
Spatial fluctuations of spin and orbital in two-orbital Hubbard model
本文利用元胞动力学平均场论研究了四分之一填充的正方形格子上双轨道哈伯德模型的准粒子动力学。我们表明,在没有洪德耦合的对称情况下,费米液态在大的哈伯德相互作用下是稳定的,并在金属-绝缘体边界周围发现了重准粒子。结果表明,Hund耦合增强了反铁轨道关联,从而导致了单粒子激发的赝能隙行为。我们还发现,在准粒子动力学的非单调的温度依赖性的中间强度的洪德耦合,并澄清,这是由费米液体的形成和反铁轨道波动之间的竞争。
2009-06-09 cond-mat.str-el
Orbital order and fluctuations in Mott insulators
讨论了过渡金属氧化物中控制轨道有序和轨道涨落的基本机制。晶格驱动的经典轨道图片,例如像在锰氧化物LaMnO $_3$中,与在伪立方钛酸盐ATIO $_3$和钒酸盐AVO $_3$中实现的受抑超交换模型中的轨道的量子行为形成对比。在YVO $_3$中,晶格和超交换效应强烈竞争-这解释了磁状态对温度和掺杂的极端敏感性。以层状钴酸盐为例,考虑了相对论自旋轨道耦合对$t_{2g}$轨道简并度的提升。我们发现,低能量状态的自旋轨道混合导致不寻常的磁关联在一个三角形晶格的CoO $_2$母体化合物。最后,从自旋/轨道极化子液体的角度讨论了富钠化合物Na $_{1-x}$ CoO $_2$的磁性。
2006-05-12 cond-mat.str-el
Probing orbital fluctuations in RVO3 (R = Y, Gd, or Ce) by ellipsometry
我们研究了多轨道Mott-Hubbard绝缘体RVO 3中Mott能隙的光激发。在光学电导率中观察到的多峰结构可以一致地用不同的3d^3多重态或上哈伯德带来描述。光谱权重对最近邻自旋-自旋和轨道-轨道关联非常敏感,因此显示出对温度和偏振的显著依赖性。与基于刚性轨道序或强轨道涨落的理论预测相比,后者显然被排除在外。线的形状和温度依赖性都清楚地证明了激子效应的重要性。
2012-09-14 cond-mat.str-el
Orbital Polarization and Fluctuation in Manganese Oxides
在包含母体化合物的形式下,我们研究了任意掺杂浓度下具有轨道简并度的扩展Hubbard型模型。计算了RPA的平均场相图和自旋波激发。事实证明,一个大的轨道极化是必不可少的再现取决于掺杂浓度的磁相。在此基础上,我们从大轨道极化的立足点出发,讨论了自旋倾斜、自旋波色散和自旋波刚度。我们还讨论了轨道的波动,原来是重要的铁磁金属区的CMR观察。在这方面也讨论了区边界附近的自旋波软化。
1999-09-02 cond-mat.str-el
Orbital fluctuations, spin-orbital coupling, and anomalous magnon softening in an orbitally degenerate ferromagnet
研究了在强轨道涨落和关联作用下,轨道简并铁磁体中电子的关联运动与磁耦合和激发的关系。轨道自由度的引入导致一类表示自旋轨道耦合的图,其在轨道有序不稳定性附近变得特别重要。低能交错轨道涨落模,特别是动量接近(π/2,π/2,0)(对应于CE型轨道关联)的模式,一般会产生强的本征非海森堡(1- \cos q)^2磁振子自能修正,导致自旋刚度没有降低,但在伽马-X方向上强烈抑制了带界磁振子能量。区界磁振子软化被发现强烈增强与增加空穴掺杂和窄带材料,这提供了深入了解的起源观察到的铁磁锰氧化物中的区界异常。
2010-02-11 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Orbital order, stacking defects and spin-fluctuations in the $p$-electron molecular solid RbO$_2$
我们研究磁振子和轨道行为的本地化O $_2$反键分子$π^*$轨道使用有效的Kugel-Khomskii哈密顿量来自两个带哈伯德模型的跳跃参数从{ \em从头算}密度泛函计算。带内和带间跳跃之间的显著差异导致自旋波色散和轨道基态之间的强耦合,提供了一种直接的方法,从测量的磁振子色散实验确定轨道基态。不同轨道有序态的近简并导致堆叠缺陷,从而进一步调制自旋涨落谱。轨道域的扩散破坏了长程磁序,从而导致观测到的内尔温度显著降低。
2009-12-14 cond-mat.str-el
On the origin of CE-type orbital fluctuations in the ferromagnetic metallic La$_{1.2}$Sr$_{1.8}$Mn$_2$O$_7$
我们研究了铁磁金属相的La $_{1.2}$ Sr $_{1.8}$ Mn $_2$ O $_7$的轨道涨落,考虑在一个紧束缚的描述,再现了ARPES费米面的两个轨道模型。我们发现强烈的反对称横向轨道波动波矢量($ 0.5 π, 0.5 π$)之间的费米面嵌套的部分成键和反键带,而不是广泛认为的嵌套之间的部分成键带,尽管他们的平段,这提供了一个洞察所谓的CE型轨道波动的铁磁金属相的起源。随后的波矢附近声子重整化($0.5 π,0.5 π$)和声子线宽作为动量函数的行为与非弹性中子散射实验一致。
2014-11-22 cond-mat.str-el
Quantum liquid with strong orbital fluctuations: the case of a pyroxene family
我们讨论准一维磁莫特绝缘体的辉石家庭的自旋和轨道自由度保持紧密结合。我们分析了它们的激发光谱,并概述了轨道自由度被释放的条件,使激发变得分散和光谱权重转移到能量远小于交换积分。
2019-10-18 cond-mat.str-el
Ferromagnetic fluctuation and possible triplet superconductivity in Na_xCoO_2*yH_2O: Fluctuation-exchange study of multi-orbital Hubbard model
用多轨道哈伯德模型研究了新发现的超导体Na_xCoO_2·yH_2O的自旋和电荷涨落及超导电性。紧束缚参数的确定,以再现LDA带色散与费米面,它包括一个大的圆柱周围的伽玛点和六个孔袋附近的K点。通过应用涨落交换(FLEX)近似,我们表明,Hund的规则之间的Co t2 g轨道的耦合导致铁磁(FM)自旋涨落。三重态f_{y(y^2-3x^2)} -波和p-波配对是有利于这种FM波动的孔袋带。我们认为,在Na_xCoO_2·yH_2O中,Co的t2 g轨道和轨道间的Hund规则耦合对三重态配对起着重要的作用,该化合物可能是第一个轨道自由度起重要作用的三重态超导体的例子。
2005-03-10 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Effects of interorbital hopping on orbital fluctuations and metal-insulator transitions: Extended linearized dynamical mean-field theory
在扩展的线性化动力学平均场论下,研究了双轨道Hubbard模型中轨道间跃迁对轨道涨落和Mott-Hubbard金属-绝缘体跃迁的影响.通过正则变换将该模型映射到不同带宽的有效模型上,发现在半填充时,轨道间库仑相互作用$U^{\prime}$和Hund耦合$J$的增加驱动MIT,MIT的临界$J_{c}$随着轨道间跳跃积分$t_{ab}$的提升而增加.在四分之一填充和强关联区,随着$J$的减少,不含$t_{ab}$的体系表现出MIT,并有利于轨道液体基态。而随着t $_{ab}$的增加,体系由金属向绝缘体转变,同时伴随着轨道序参量的上升。这些结果表明了轨道间跃迁在轨道涨落和轨道有序中的重要作用。
2005-08-13 cond-mat.str-el
Spin-Orbital Fluctuations and a large mass enhancement in LiV_2O_4
我们提出了一种假设,即多分量涨落,特别是自旋轨道耦合模的涨落,导致了在LiV_2O_4中观察到的质量增强。这种现象是可能的,因为所有这些模式是波动的,由于几何挫折。为了说明这一机制,在无规相位近似下研究了烧绿石晶格上的t_{2g}轨道哈伯德模型。我们在SU(6)自旋轨道空间中导出了广义极化率,并利用耦合常数积分计算了自由能。估计的比热系数是正确的数量级来解释实验。
2002-12-06 cond-mat.str-el
Orbital Fluctuation Mediated Superconductivity in Iron Pnictides: Analysis of Five Orbital Hubbard-Holstein Model
在铁磷族化合物中,我们发现由于铁离子振荡引起的适度的电子-声子相互作用可以引起临界d轨道涨落,而不被库仑相互作用所禁止。这些波动引起了强烈的配对相互作用的s波超导(SC)状态没有符号反转($s_{++}$波状态),这是一致的实验观察到的超导性对杂质的鲁棒性。当库仑相互作用引起的磁涨落也很强时,随着杂质浓度的增加,SC态表现出从符号反转的s波态($s_\pm$波态)到$s_{++}$波态的平滑过渡。
2010-04-10 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Coupled spin-orbital fluctuations in a three orbital model for $4d$ and $5d$ oxides with electron fillings $n=3,4,5$ -- Application to $\rm NaOsO_3$, $\rm Ca_2RuO_4$, and $\rm Sr_2IrO_4$
本文提出了一种研究强自旋-轨道耦合系统的自旋-轨道耦合涨落的统一方法,该系统在$d_{yz},d_{xz},d_{xy}$轨道的$t_{2g}$扇区中含有电子填充物$n=3,4,5$.本文构造了一个广义涨落传播子,它与广义自洽Hartree-Fock近似一致,其中包含了所有涉及轨道对角和非对角自旋和电荷凝聚的库仑相互作用贡献。除了低能磁振子,中能轨道和自旋轨道,和高能自旋轨道激子模式,广义谱函数还显示了其他高能激发,如Hund的耦合诱导的带隙磁振子模式。我们涉及的耦合自旋轨道激发的特性的复杂的磁性行为之间的相互作用,电子带,自旋轨道耦合,库仑相互作用,和结构畸变效应,实现在化合物$\rm NaOsO_3$,$\rm Ca_2RuO_4$,和$\rm Sr_2IrO_4$。
2021-03-20 cond-mat.str-el
Importance of orbital fluctuations for the magnetic dynamics in heavy-fermion compound SmB$_6$
研究了重费米子SmB $_6$中与磁激发有关的突现动力学过程。通过对多轨道相互作用的第一性原理模型,我们发现自旋和轨道之间的相互作用的波动在$f$流形是高度敏感的本地相关性。在零温度下构建的磁相图揭示了量子临界特性,存在几个竞争相。在无规相近似下,我们对自旋-自旋关联函数进行了全面的研究,所得结果与中子散射实验相符合。谱权分析表明,低能自旋激发有选择地伴随着轨道涨落,表明自旋和轨道自由度之间存在相对论耦合驱动的非平凡纠缠.
2018-06-21 cond-mat.str-el
Comment on Phys. Stat. Sol. (b) 236 (2003) 281 paper by A. M. Oles "Orbital ordering and orbital fluctuations in transition metal oxides"
我们认为,3A 2状态所考虑的Oles在物理统计。Sol. (b)236(2003)281中关于d2体系中V3+离子在V2 O3和LaVO 3中以及Ti 2+离子在TiO和许多其它氧化物中出现的观点是错误的。合适的基态是3 T1 g-其9倍简并度在晶体中通过原子内自旋轨道相互作用和晶格畸变进一步分裂。
2004-09-30 cond-mat.str-el
Pairing enhanced by local orbital fluctuations in a model for monolayer FeSe
在不同类别的相关材料,包括铁基超导体中的配对机制仍在争论中。对于FeSe单分子膜,在晶格Monte Carlo研究中已经显示出均匀的电子涨落发挥着潜在的重要作用。在这里,使用动力学平均场论计算相同的模型系统,我们得到了类似的相图,并提供了另一种解释的超导性的局部轨道波动和相位刚性。我们的研究澄清了超导序参量、超流刚度和轨道涨落之间的关系,并提供了非常规超导的自旋/轨道冻结理论和考虑超流涨落作用的理论工作之间的联系。
2021-09-30 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Electronic Raman scattering from orbital nematic fluctuations
我们计算拉曼散射强度通过最低阶耦合到玻色子传播子与轨道的涨落在一个极小模型的铁pnictides。该模型由正方形晶格上的两个带组成,表现出四个费米口袋和从正常态到基态的过渡。结果表明,在B1g通道中,轨道涨落在超临界温度Tn附近产生强准弹性光散射,在Tn以上和以下都是如此。这适用于A1g对称性仅低于Tn,而没有低能量散射的轨道波动被发现在B2g对称性。由于电子畸变,X点的电子袋可能在低温下消失。这样的Lifshitz转变的原因在B2g光谱的一个大的向上移动的光谱权重在高能量区域,而没有影响被认为是在其他对称性。
2013-06-18 cond-mat.str-el
Orbital fluctuations in the different phases of LaVO3 and YVO3
我们研究了莫特绝缘体LaVO 3和YVO 3的正交相和单斜相的量子轨道涨落的重要性。首先,我们构建了从头算材料特定的t2 g哈伯德模型。然后,利用动力学平均场论,计算了谱矩阵随温度的变化.我们的Hubbard带和Mott带隙与光谱学非常一致。我们发现,在正交晶系的LaVO 3,量子轨道波动是强烈的,它们只在单斜140 K相抑制。在YVO 3中,抑制已经在300 K发生。我们发现,Jahn-Teller和GdFeO 3型扭曲都是至关重要的,在确定的类型的轨道和磁序在低温阶段。
2007-08-31 cond-mat.str-el
Local correlation effects on the s+-- and s++-wave superconductivities mediated by magnetic and orbital fluctuations in the 5-orbital Hubbard model for iron pnictides
利用动力学平均场论和Eliashberg方程研究了铁磷属元素的5轨道哈伯德模型的电子态和超导电性。重整化因子表现出显着的轨道依赖性,导致在最近的ARPES实验中观察到的带色散的大的变化。由于局域关联效应的存在,与无规相位近似(RPA)相比,对磁、轨道和超导不稳定性的临界相互作用被抑制。值得注意的是,由于轨道波动的s++-配对阶段大大扩大相对于RPA的结果,而由于磁波动的s+-配对阶段减少。
2013-11-25 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Unconventional Pairing from Local Orbital Fluctuations in Strongly Correlated A$_3$C$_{60}$
本文通过研究具有反铁磁Hund耦合的三轨道哈伯德模型在正常相和超导相中的性质,研究了A $_3$ C $_{60}$中的配对机制.局部轨道波动被证明是大大增强的超导状态,与波动的能量尺度相匹配的低能量峰值的序参量的谱权重。我们的研究结果表明,局域轨道涨落提供了配对胶在强关联富勒烯超导体和支持非常规超导的自旋/轨道冻结理论。它们也符合实验观察到的普遍关系的间隙能量和局部磁化率在广泛的非常规超导体。
2021-03-16 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Orbital fluctuation mechanism for superconductivity in iron-based compounds
我们提出多带基态的轨道涨落作为新铁基材料的超导配对机制。我们发展了一个一般的SU(4)理论框架来研究双轨道模型,并讨论了一些可能在这种轨道波动范例中操作的场景。超导序参量的轨道和自旋对称性被认为是高度非普适的,并且依赖于底层能带结构的细节。我们介绍了一个最小的两轨道模型的Fe-磷属元素的特点是非简并轨道,强烈地相互混合。它们分别对应于铁的“d_xy”轨道和“d_zx”和“d_zy”的有效组合。使用这个有效的模型,我们进行RPA计算的亲合性和有效的配对相互作用。我们发现,自旋和轨道的波动,一般来说,强烈耦合,我们确定的参数,控制这种耦合以及各种渠道的相对强度。
2008-10-17 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Mott transition and suppression of orbital fluctuations in orthorhombic 3$d^{1}$ perovskites
利用$t_{2g}$ Wannier函数,导出了斜方晶系$3d^{1}$过渡金属氧化物的低能哈密顿量.本文用非立方系统的动力学平均场论的一种新的实现方法来处理电子关联。与光电子能谱数据吻合较好。发现相关效应和阳离子共价性(GdFeO $_{3}$型畸变)的相互作用抑制LaTiO $_{3},$中的轨道波动,甚至抑制YTiO $_{3}$中的轨道波动,并有利于向绝缘态的转变.
2004-01-19 cond-mat.str-el
Charge-spin-orbital Fluctuations in Mixed Valence Spinels: Comparative Study of AlV2O4 and LiV2O4
混合价尖晶石为几何阻挫晶格上强关联电子的电荷、自旋和轨道自由度之间的相互作用提供了一个肥沃的操场。其中,AlV $_2$ O $_4$和LiV $_2$ O $_4$表现出截然不同的令人困惑的行为:七格点团簇的自组织和重费米子行为。基于从头算得到的最大定域Wannier函数,建立了多带哈伯德模型,从理论上对这两种化合物的电荷-自旋-轨道涨落进行了比较研究.通过对广义极化率的本征模分析,我们发现在AlV $_2$ O $_4$中,相应的涨落出现在$σ$成键型轨道的电荷扇区.相反,在LiV $_2$ O $_4$中,$a_{\rm 1g}$轨道中的光学型自旋波动在低温下以无公度波数增强。从比较研究的影响进行了讨论的对比行为,包括金属-绝缘体的过渡压力下的LiV $_2$ O $_4$。
2015-11-02 cond-mat.str-el
Orbital Fluctuation Theory in Iron Pnictides: Effects of As-Fe-As Bond Angle, Isotope Substitution, and $Z^2$-Orbital Pocket on the Superconductivity
本文基于五轨道Hubbard-Holstein模型研究了铁磷属元素化物超导体中的配对机制。利用实际模型参数,通过Fe离子振荡,利用轨道涨落诱导出了无符号反转的s波超导态(s_{++}波态).本理论的优点是,Tc和As-Fe-As键角之间的著名的经验关系是自动解释的,因为当As $_4$ -四面体是规则的时,产生轨道波动的电子-声子(e-ph)耦合是最强的。负铁同位素效应也被再现。此外,空穴袋上的SC能隙的大小对相应的d轨道(xz/yz-或z^2-轨道)相当不敏感,这与最近对(Ba,K)Fe $_2$ As $_2$和BaFe $_2$(As,P)$_2$的体敏角分辨光电子能谱(ARPES)测量结果一致。这些结果表明轨道涨落介导的s_{++}波态是铁磷族化合物的一个可能的候选者。
2010-10-15 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Cr-doping effect on the orbital fluctuation of heavily doped Nd1-xSrxMnO3 (x ~ 0.625)
研究了Nd_(0.375)Sr_(0.625)MnO_3在x2-y2和3 z2-r2轨道有序态相界附近的Cr掺杂效应,由于轨道涨落,在相界附近观察到了铁磁关联和伴随的大磁阻效应.在0 < y < 0.05时,Cr掺杂对Nd0.375Sr0.625Mn1-yCryO 3的铁磁相关和磁电阻效应有明显的抑制作用,而在0.05 < y < 0.10时,铁磁相关和磁电阻效应再次出现.这种重入行为意味着相边界位于y = 0.05处,或者在y = 0.05处发生相交叉。
2009-01-16 cond-mat.str-el
Interaction-induced topological phase transition and Majorana edge states in low-dimensional orbital-selective Mott insulators
物质的拓扑相是凝聚态物理中最有趣的研究方向之一。已知在拓扑绝缘体表面上诱导的超导性可以导致奇异的马约拉纳模式,这是许多提出的量子计算方案的主要成分。在这种情况下,铁基高临界温度超导体是一个有前途的平台,主机在真正的凝聚态化合物这样的奇异现象。库仑相互作用通常被认为对这些系统的磁性和超导性质至关重要。这项工作将这两种观点联系起来,并表明库仑相互作用也可以驱动具有轨道自由度的正则超导体进入拓扑态。也就是说,我们表明,以上的哈伯德相互作用的临界值的系统同时开发螺旋自旋顺序,一个非常不寻常的三重态振幅在超导性,并显着,马约拉纳费米子在系统的边缘。
2021-05-19 cond-mat.str-el
Inter-orbital spin-triplet superconductivity from altermagnetic fluctuations
本研究解决了反铁磁涨落介导超导的矛盾,证明破缺反演对称性的反铁磁涨落可诱导轨道间自旋三重态超导,揭示了其与铁磁涨落介导三重态配对的区别。
2025-10-21 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Orbital-cooperative spin fluctuation and orbital-dependent transport in ruthenates
在磁量子临界点(QCP)附近,观察到非费米液体的反常输运性质。为了了解反铁磁QCP附近和远离反铁磁QCP的电子性质,我们在涨落交换近似下研究了正方晶格上的$t_{2g}$轨道哈伯德模型的电子结构、磁性和输运性质,包括Maki-Thompson(MT)电流顶点修正(CVC). AF QCP的结果定性地再现了Sr $_{2}$ RuO $_{4}$的几个实验结果,并提供了关于$Q_{\textrm{IC-AF}}\approx (0.66π,0.66π)$处自旋涨落增强、$d_{xy}$轨道质量增强大于$d_{xz/yz}$轨道质量增强以及Hall系数非单调温度依赖性的新机制.此外,AF QCP附近的结果解释了在Sr $_{2}$ Ru $_{0.075}$ Ti $_{0.025}$ O $_{4}$中的$T$ -线性面内电阻率,并对所获得的霍尔系数的温度依赖性进行了实验测试。我揭示了空间相关性,包括超出平均场近似的电子的自能是必不可少的,以确定的电子性质的双烯酸盐。我还显示了几个无处不在的传输特性附近的AF QCP和特征传输特性的多轨道系统的AF QCP附近的单轨道系统的结果进行比较。
2014-12-04 cond-mat.str-el
Thermal and quantum fluctuations in extended Kitaev-Yao-Lee spin-orbital model
University of Toronto(多伦多大学);Canadian Institute for Advanced Research(加拿大高等研究院)
本文研究了扩展的Kitaev-Yao-Lee自旋-轨道模型中弹性和稳定性问题,通过热力学和量子涨落分析揭示了nematic相的起源和稳定性。
2026-05-20 cond-mat.str-el
Reproduction of Experimental Gap Structure in LiFeAs based on the Orbital-Spin Fluctuation Theory: $s_{++}$-wave, $s_\pm$-wave, and hole-$s_\pm$-wave states
在含$T_c = 18$ K的LiFeAs中,电子和空穴口袋之间不存在嵌套现象,这是理解铁基超导体配对机制的重要线索。在这里,我们研究了五轨道模型的基础上最近发展的轨道自旋涨落理论的LiFeAs。据发现,实验观察到的间隙结构的LiFeAs,这是一个“指纹”的配对机制,定量再现的轨道波动介导的$s_{++}$波状态。特别地,在由($d_{xz}, d_{yz}$)轨道组成的小的两个空穴袋上观察到的最大间隙可以被解释,这是轨道涨落介导的超导性的标志。的$s_{++}$ -波隙结构变得更加各向异性的存在下,弱的自旋波动。随着自旋涨落的增加,我们得到了“空穴- $s_\pm$ -波态”,在这个波态中,由于轨道涨落和自旋涨落的共同作用,只有由$d_{xy}$ -轨道构成的大空穴袋的间隙是反号的。5个口袋中的%。这种“空穴袋间符号反转”的带隙结构与最近报道的(Ba,K)Fe $_2$ As $_2$中的带隙结构相似。
2014-06-28 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Spin-Fluctuation-Driven Orbital Nematic Order in Ru-Oxides: Self-Consistent Vertex Correction Analysis for Two-Orbital Model
为了揭示Sr $_3$ Ru $_2$ O $_7$中“电子流体相”的起源,我们对($d_{xz},d_{yz}$)轨道哈伯德模型进行了自洽顶点修正分析.结果表明,Aslamazov-Larkin型顶点修正导致自旋与轨道涨落之间的强耦合,对应于局域图中的Kugel-Khomskii自旋-轨道耦合.由于这一机制,在多轨道系统中,磁量子临界性诱导了具有$C_2$对称性的轨道有序,而在随机相位近似中,这一机制被忽略。本研究自然地解释了Sr $_3$、Ru $_2$ O $_7$和Fe基超导体中磁量子临界性与超导态之间的密切关系。
2013-01-04 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con