Carrier localization and electronic phase separation in a doped spin-orbit driven Mott phase in Sr3(Ir1-xRux)2O7
对许多强自旋轨道耦合的5d过渡金属氧化物绝缘体的兴趣源于将它们的电子结构映射到J=1/2 Mott相。希望之一是建立它们的Mott母态,并探索这些系统在载流子掺杂后实现新电子态的潜力。然而,一旦掺杂,很少有人了解他们的库仑相互作用U相对于他们的强相关的3d电子表兄弟的作用。在这里,我们表明,在空穴掺杂的候选人J=1/2莫特绝缘体,载流子保持本地化的纳米级相分离的基态。局部区域和巡回区域之间的相互作用发生了一个双金属-绝缘体转变,稳定了临界区域以外的反铁磁金属相。我们的研究结果表明,掺杂的5d-和3d-电子莫特系统之间的一个令人惊讶的平行,并建议通过附近的电子相或直接的载流子本地化,U是必不可少的,这个掺杂的自旋轨道莫特绝缘体的载流子响应。
2014-03-14 cond-mat.str-el
Light-induced magnetization driven by interorbital charge motion in a spin-orbit assisted Mott insulator alpha-RuCl3
在蜂窝晶格自旋轨道辅助的莫特绝缘体α-RuCl 3中,莫特带隙以下的圆极化激发产生超快磁化。其中光生载流子起着重要的作用,它是通过降低原位库仑相互作用和自旋轨道相互作用的协同作用而产生的,从而实现绝缘体态。光载流子动力学的超快6- fs测量和量子力学分析澄清的机制,根据该机制,磁化出现从不同的t2 g轨道(dyz-dxz-dxy)的Ru 3+离子之间的相干电荷运动。这种超快磁化强度在反铁磁(AF)相被削弱,这与AF化合物中的逆法拉第效应大于顺磁化合物的一般趋势相反。这种温度依赖性表明,轨道间电荷运动的影响,在AF阶段的赝自旋旋转对称性破缺。
2022-09-14 cond-mat.str-el
Realizing Quantum Materials with Helium: Helium films at ultralow temperatures, from strongly correlated atomically layered films to topological superfluidity
本文主要从实验的角度概述了利用氦通过“自上而下”和“自下而上”纳米技术实现一系列具有普遍意义的量子材料的最新进展和未来前景。我们可以发展模型系统来实现物质的新量子态,并探索凝聚态物理中的关键问题。用冷原子气体的语言来说,二维且受限的3 He和4 He提供了“量子模拟器”,有可能发现新的新兴量子态。其中包括:严格二维费米系统与Mott-Hubbard跃迁;相互作用耦合二维费米子-玻色子系统;重费米子量子临界性;理想二维阻挫铁磁性;二维量子自旋液体;缠结超流与密度波序与突现大对称性;拓扑介观超流(新材料与突现激发)。
2019-10-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Dynamical Time-Reversal Symmetry Breaking and Photo-Induced Chiral Spin Liquids in Frustrated Mott Insulators
最近,人们对在受抑量子磁体中寻找量子自旋液体的兴趣激增,各种候选材料都受到了严格的审查。然而,一个带隙的拓扑自旋液体的实验确认仍然是一个悬而未决的问题。在这里,我们表明,圆偏振光可以提供一个新的旋钮驱动阻挫莫特绝缘体成为手性自旋液体(CSL),实现了一个难以捉摸的量子自旋液体与拓扑秩序。我们发现,驱动Kagome莫特绝缘体的动力学是很好地捕获一个有效的Floquet自旋模型,与加热强烈抑制,诱导标量自旋手征$S_i \cdot (S_j \times S_k)$项,动态打破时间反演,同时保持SU(2)的自旋对称性。我们对瞬态相图进行了指纹分析,发现在平衡态附近存在一个稳定的光致CSL。提出的结果表明,采用动力学对称性破缺工程师量子自旋液体和访问难以捉摸的相变,是不容易达到平衡。
2017-10-11 cond-mat.str-el
Superconductivity in doped triangular Mott insulators: the roles of parent spin backgrounds and charge kinetic energy
本研究通过密度矩阵重整化群计算,探究掺杂三角晶格Mott绝缘体中超导实现的前提,发现电荷动能与跳跃符号组合对超导等多种相的稳定起关键作用,且该作用与t₂/t₁比值相关。
2023-10-09 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Strong pairing in mixed dimensional bilayer antiferromagnetic Mott insulators
结合了受限和扩展维度的相互作用多体系统,如梯子和少层系统,其特征在于增强的量子涨落,这通常会导致有趣的集体性质。最近,二维双层系统,如扭曲双层石墨烯或超冷原子,引起了人们的极大兴趣,因为它们可以拥有丰富的相图,包括非常规的超导性。本文提出了一种在双层哈伯德模型中实现费米子高温配对的理论方案。我们介绍了一种通用的,高效的配对机制,移动掺杂剂在反铁磁莫特绝缘体,这导致结合能成正比的$t^{1/3}$,其中$t$是跳跃幅度的载流子。这种配对是由一个电荷在回溯另一个电荷产生的一串受挫折的键时获得的能量引起的。具体地说,我们表明,这种机制导致形成的高度流动,但紧密结合的对混合维费米-哈伯德双层系统的情况下。这种设置与被认为捕获铜氧化物物理的费米-哈伯德模型密切相关,并且可以通过目前可用的超冷原子实验来实现。
2021-08-09 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Symmetric topological Mott insulator and Mott semimetal
Johns Hopkins University(约翰斯·霍普金斯大学)
该研究提出对称拓扑莫特绝缘体与莫特半金属,通过双层 Haldane-Hubbard 模型揭示拓扑绝缘体与半金属的相变机制,并探讨其在二维材料中的应用。
2026-01-05 cond-mat.str-el
Realizing discontinuous quantum phase transitions in a strongly-correlated driven optical lattice
不连续的量子相变和相关的亚稳态在从铁磁性到早期宇宙的假真空衰变的物理学的不同领域中起着中心作用。利用光晶格中强相互作用的超冷原子,实现了一个量子相变从连续到不连续的受驱动多体系统。一维光晶格的共振振动使最低的两个布洛赫带杂交,驱动从莫特绝缘体到$π$ -超流体的新跃迁,即,具有交错相序的超流体状态。对于弱振动振幅,这种过渡是不连续的(一阶),系统可以保持冻结在亚稳态,而对于强振动,它经历了一个连续的过渡到一个$π$ -超流体。我们对这种亚稳态和滞后的观察与数值模拟在定量上保持了良好的一致,并为探索量子涨落在不连续跃迁中的关键作用铺平了道路。
2021-05-25 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el gr-qc
Critical behavior at the dynamic Mott transition
我们研究放置在正常金属上的超导岛的方形阵列的磁阻,这为实现和探索量子多体系统及其动力学提供了一个独特的可调实验室。发现了一种涡旋莫特绝缘体,在这种绝缘体中,磁场诱导的涡旋通过它们之间的强排斥作用被冻结在蛋笼势的凹坑中。我们发现一个绝缘体到金属的过渡所施加的电流驱动,并确定临界指数表现出惊人的相似性,与常见的热力学液体-气体过渡。提出了一个简单而直接的量子力学图像,它描述了深绝缘态的隧穿动力学和临界点附近观察到的标度行为。我们的研究结果提供了一个全面的描述动态莫特临界行为,并建立了平衡和非平衡相变之间的深刻联系。
2014-08-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Robust charge-density wave strengthened by electron correlations in monolayer 1T-TaSe2 and 1T-NbSe2
低维性和电子关联的结合对于奇特的量子现象如莫特绝缘相和高温超导性是至关重要的。过渡金属二硫属化物(TMD)1 T-TaS 2由于其独特的介电常数和电荷密度波(CDW)而引起了人们极大的兴趣。为了使这种复合相官能化,必须提高CDW-Mott转变温度TCDW-Mott,而这对于TCDW-Mott < 200 K的本体TMD是困难的。在这里,我们报告了一个强耦合的二维CDW-Mott相的转变温度开始为~530 K的单层1 T-TaSe 2。此外,电子相关导出的较低的哈伯德带生存下的外部扰动,如载流子掺杂和光激发,在相反的散装对应。单层TaSe 2的Mott-Hubbard和CDW能隙比NbSe 2的增强,源于晶格畸变的增强的相关性和层间跳跃的消失,表明稳定的可能的CDW-莫特绝缘体相远高于室温。这一结果为实现室温下工作的单层CDW-莫特绝缘体基器件奠定了基础。
2021-10-08 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Proposal for detecting spin-chirality terms in Mott insulators via resonant inelastic x-ray scattering
本文研究了共振非弹性X射线散射(RIXS)能否用于探测与自旋手征项S_i耦合的多体激发。(S_j x S_k)的近似解。我们发现,虽然自旋手征项一般不存在于通常的实验设置的RIXS,有实现这些条款的前景,如果人们认为,而不是散射附近的前边缘。然后,我们进行了详细的分析,正方形和戈薇晶格,三角形和蜂窝晶格的简要分析,其中我们表明,自旋手征性条款确实存在于所有上述晶格,但它们发生在我们的展开戈薇和蜂窝晶格的高阶。在U(1)Dirac自旋液体中出现的规范玻色子的背景下,还简要讨论了使用RIXS和拉曼光谱检测与自旋手征项耦合的激发的优点。
2011-09-12 cond-mat.str-el
Realization of Topological Mott Insulator in a Twisted Bilayer Graphene Lattice Model
魔角扭曲双层石墨烯最近成为一个蓬勃发展的材料平台,实现相关电子现象发生在其拓扑平坦带。几种数值和分析方法已被应用于理解其中的关联相,揭示了与量子霍尔物理学的一些相似之处。在这项工作中,我们提供了一个莫特哈伯德的TBG系统的角度来看。在只包含投影库仑相互作用的晶格模型上利用大尺度密度矩阵重整化群,我们发现了绝缘条纹相和量子反常Hall态之间的一阶量子相变,其陈数为$\pm 1$ .我们的结果不仅揭示了在四分之三填充时发现的量子反常霍尔态的机制,而且提供了拓扑莫特绝缘体的一个例子,即,强耦合极限下的量子反常霍尔态。
2021-09-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Layer- and Orbital-Selective Mott Physics Driving Dimensional Crossover in Nickelate Superlattices
Jeonbuk National University(全北国立大学);Sungkyunkwan University(成均馆大学);Yale University(耶鲁大学)
本研究提出镍酸盐异质结构平台,通过层和轨道选择性莫特转变驱动维度交叉,为非常规超导和莫特晶体管设计提供新途径。
2026-09-15 cond-mat.str-el
Dynamical slave-boson mean-field study of the Mott transition in the Hubbard model in the large-$z$ limit
通过在大晶格配位数$z$的极限下建立一个动力学从玻色子平均场理论,研究了哈伯德模型中的Mott金属-绝缘体相变.在莫特绝缘侧,所有的doublons和holons键合到激子对导致的电荷间隙的实空间中,该理论大大简化到领先的顺序在$1/\sqrt{z}$,并成为精确的无限$z$贝特晶格。在Hubbard $U_c$和相应的doublon密度$n_d^c$,跳跃$χ_d^c$和doublon-holon配对$Δ_d^c$振幅的临界值处,得到了与电荷能隙闭合相关的连续Mott跃迁的渐近解.我们发现$U_c=U_{\rm BR} [1 -2n_d^c -\sqrt{z} (χ_d^c +Δ_d^c))] \simeq0.8U_{\rm BR}$,其中$U_{\rm BR}$是临界值的Brinkman-Rice过渡中捕获的静态平均场解的奴隶玻色子制定的Kotliar和Ruckenstein的Gutzwiller近似。因此,Mott跃迁可以被看作是对由doublon-holon束缚引起的Brinkman-Rice跃迁的量子修正。与动力学平均场理论的结果进行了定量比较,结果吻合良好.在没有磁序的情况下,Mott绝缘体是具有非零格点间自旋跳跃的$U(1)$量子自旋液体,其在大- $z$极限下存活,并提升了局部矩的$2^N$ -折叠简并度。我们证明了在退禁闭相中,自旋子通过一个耗散的紧致$U(1)$…
2019-08-22 cond-mat.str-el
Interplay of canted antiferromagnetism and nematic order in Mott insulating Sr2Ir1-xRhxO4
本研究针对强关联自旋轨道Mott绝缘体Sr₂IrO₄的非常规磁响应问题,结合磁光克尔效应测量与自旋哈密顿量计算,发现其非平庸畴结构需引入额外旋转对称性破缺描述,为该体系存在向列隐藏序相提供了关键证据。
2025-03-25 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Orbital-Selective Spin-Orbit Mott Insulator in Fractional Valence Iridate La$_3$Ir$_3$O$_{11}$
Henan University(河南大学);Henan Academy of Sciences(河南省科学院);Westlake University(西湖大学);Shandong University(山东大学);Chinese Academy of Sciences(中国科学院);Tianjin University(天津大学);Nanjing University(南京大学);Institute of Physics, Chinese Academy of Sciences(中国科学院物理研究所);University of Chinese Academy of Sciences(中国科学院大学)
研究揭示La$_3$Ir$_3$O$_{11}$中轨道选择性莫特绝缘体的形成机制,通过自旋轨道耦合与库仑相互作用的协同作用,实现独特的绝缘态稳定。
2026-03-05 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Realizing infrared power-law liquids in the cuprates from unparticle interactions
最近的光电发射实验\cite{dessau}表明,沿铜酸盐的奇怪的金属,而不是对应于单粒子格林函数中的极点的节点区域的激发,表现出幂律缩放作为频率和温度的函数。因为这样的幂律标度是一个标度不变的部门的指示,作为第一步,我们微扰评估由于与标度不变的非粒子的相互作用的电子自能。我们专注于一个$G_0W$型图的相互作用$W$介导的玻色子标量非粒子。我们发现,在高温极限下,自能$\mathrm{Im}Σ$的虚部与温度成线性关系。在低温极限下,$\mathrm{Im}Σ$在温度和频率上都表现出相同的幂律,其指数取决于非粒子算符的标度维数。这种行为与实验观察定性一致。然后将非粒子传播子扩展为相干和非相干贡献,研究了非相干部分如何违反态密度和密度-密度关联函数求和规则(f-求和规则).这种违反原则上可以通过实验观察到。我们的工作表明,幂律标度起源的物理机制是由莫特标度物理产生的非相干背景。
2016-08-23 cond-mat.str-el
Spin-orbital exchange of strongly interacting fermions on the $p$-band of a two-dimensional optical lattice
具有自旋和轨道简并的莫特绝缘体与大量过渡金属氧化物有关。纠缠在一起的自旋和轨道涨落可以导致相当奇异的相,如量子自旋轨道液体。在这里,我们考虑两个组件(自旋1/2)费米子原子上的$p$带的光学正方形晶格的强排斥相互作用。我们推导出自旋轨道交换四分之一填充的$p$带时,密度波动被抑制,并表明它挫败了远程自旋秩序的发展。精确对角化表明自旋无序的基态与铁轨道秩序。该系统动态地折叠成单独的海森堡自旋链,每个链都实现了与局限于$s$带的原子相比在更高温度下可访问的Luttinger液体。
2014-11-24 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
SU(3) Fermions on the Honeycomb Lattice at 1/3-Filling
SU(N)对称费米子可以在超冷原子量子模拟器中实现,在实现奇异物质态方面具有很好的前景。本文利用张量网络计算方法,给出了蜂窝晶格上1/3填充的SU(3)哈伯德模型的基态相图.在强相互作用极限下,基态具有格序。当降低相互作用强度$U/t$时,我们发现在$U/t=7.2(2)$处的一级跃迁变成二聚的、颜色有序的状态,其向下延伸到$U/t=4.5(5)$,在该位置处发生Mott跃迁并且基态变得均匀。我们的结果可以作为未来SU(3)费米子量子模拟器的预测和基准。
2019-07-30 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Impact of the Dzyaloshinskii-Moriya interaction in strongly correlated itinerant systems
在强相互作用的材料中,仅用自旋方法来研究各向异性效应往往不足以处理接近莫特区的系统。在一个模型的背景下,在这里的低对称性相关的Dzyaloshinskiii-Moriya(DM)相互作用的后果进行了研究,强相关,但整体巡回,系统。也就是说,我们调查的哈伯德双层模型补充了DM项在半填充和空穴掺杂制度。作为补充,还提供了含DM相互作用的双杂质Anderson模型的进一步结果。模型的哈密顿处理的旋转不变的从玻色子技术在鞍点内(细胞)集群的方法。各向异性相互作用的小值已经证明随着U的增加对相位和关联函数有很强的影响。一个有趣的金属自旋触发器相被发现在掺杂的双层模型和减少的RKKY交换在两个杂质模型。
2012-01-26 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Light-driven octupolar inverse Faraday effect and multipolar order in Mott insulators
University of Greifswald(格赖夫斯瓦尔德大学);Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg(埃尔朗根-纽伦堡弗里德里希·亚历山大大学)
研究光驱动在Mott绝缘体中产生多极序的机制,通过Floquet Schrieffer-Wolff展开推导出低能多极哈密顿量,发现两种新的光驱动项,实现八极逆法拉第效应和非平衡多极相空间的调控。
2026-09-15 cond-mat.str-el
Orbital textures and evolution of correlated insulating state in monolayer 1T phase transition metal dichalcogenides
本研究通过ARPES观测单层1T相过渡金属二硫属化物的下哈伯德带,发现硫族p态杂化调节带宽稳定莫特绝缘态,并提高转变温度,为关联电子研究提供新平台。
2025-04-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Octupolar order in d-orbital Mott insulators
出于在$d$ -轨道材料中实现多极有序的实验和理论兴趣,我们讨论了$J\!=\!2$离子的量子磁性,其可以在具有$5d^2$过渡金属离子的自旋轨道耦合氧化物中实现。基于晶体场环境,我们认为分裂的$J\!=\!2$多重态,导致一个低躺非克拉默斯双峰主机四极和八极矩。我们讨论了一个微观机制,即轨道排斥和反铁磁海森堡自旋相互作用相结合的微扰效应导致相邻站点之间的铁八极耦合,并稳定铁八极秩序的面心立方晶格。同样的机制也不利于四极有序。我们表明,通过拉曼散射在磁场研究晶体场水平提供了一个探针的八极顺序。我们研究自旋动力学的铁八极态使用的奴隶玻色子的方法,揭示了一个带隙和色散的磁激子。对于足够强的磁交换,色散激子可以凝聚,导致传统的I型反铁磁(AFM)秩序,可以抢占八极秩序。我们的建议,铁八极秩序,具体结果的背景下,模型哈密顿量,提供了一个全面的了解热力学,$μ$ SR,X射线衍射,和非弹性中子散射测量的范围内的立方$5d^2$双钙钛矿材料,包括Ba $_2$ ZnOsO $_6$,Ba $_2$ CaOsO $_6$,和Ba $_2$ MgOsO $_6$。我们的建议激子凝聚导致I型AFM秩序可能是相关的材料,如Sr $_2$ MgOsO $_6$。
2020-03-11 cond-mat.str-el
Kitaev-Heisenberg Hamiltonian for High-Spin $d^7$ Mott Insulators
在寻找量子自旋液体的过程中,Kitaev模型及其扩展的候选材料在过去的十年中得到了深入的探索,因为这些模型实现了基态中精确的量子自旋液体。迄今为止,人们已经研究了低自旋$d^5$电子组态中的绝缘磁体在强自旋轨道耦合作用下实现Kramers自旋轨道纠缠对之间的Kitaev型键依赖各向异性相互作用.为了扩展候选者,在这里,我们研究了高自旋$d^7$电子配置的系统,其基态由自旋-轨道纠缠Kramers偶极子描述。通过$t_{2g}$ - $t_{2g}$和$t_{2g}$ - $e_g$跳跃的二阶微扰,我们证明了有效自旋模型不仅具有各向同性的海森堡相互作用,而且具有各向异性的Kitaev相互作用.虽然Kitaev相互作用总是铁磁的,海森堡相互作用可以成为铁磁或反铁磁取决于库仑相互作用和晶体电场。我们还推导了低自旋$d^5$电子组态的有效模型,在相同的微扰方案中,Kitaev相互作用成为铁磁和反铁磁,而海森堡始终是铁磁的。参考前人对Kitaev-Heisenberg模型的研究,我们发现在$d^7$和$d^5$两种情况下,量子自旋液体都存在于合理的参数区域,而前者的相图结构更丰富.我们讨论了$d^7$病例与$d^5$病例相比的优势。结果表明,高自旋$d^7$态为Kitaev型量子自旋液体提供了另一个平台.
2018-01-18 cond-mat.str-el
Confinement Induced Frustration in a One-Dimensional $\mathbb{Z}_2$ Lattice Gauge Theory
将动力学电荷耦合到规范场可以导致与线性限制势的高度非局域相互作用。结果,单个粒子结合成介子,在一维中,介子成为涌现的Luttinger液体的新成分。此外,在相称的填充,不同的莫特绝缘状态可以通过包括最近邻(NN)之间的相互作用的电荷稳定。然而,丰富的相图预期在这样的模型还没有得到充分的探索,仍然缺乏全面的理论解释。在这里,通过结合数值和分析工具,我们研究了一个简单的一维$\mathbb{Z}_2$格点规范理论在半填充,其中U $(1)$物质耦合到规范场和相互作用,通过NN排斥。我们发现了一个丰富的相图,其中本地NN相互作用稳定的Mott状态的个别收费(或部分子)的一方面,和Luttinger液体的限制介子的其他。此外,在这两个阶段之间的界面处,我们发现了一个高度受挫的制度,由于本地NN排斥和非本地约束相互作用之间的竞争,实现了预先形成的部分子等离子体。我们的工作是由最近的进展,超冷原子实验,在这种简单的模型可以很容易地实现。为此,我们计算的静态结构因子,我们建议作为一个简单的探针,探索在实验装置中的相图。
2023-01-12 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el quant-ph
Two-band electronic metal and neighboring spin liquid (spin Bose-metal) on a zigzag strip with longer-ranged repulsion
我们考虑了一个在两条腿三角形带上实现自旋玻色金属相的电子模型--一种由D. N. Sheng等人[Phys. Rev. B { \bf 79},205112(2009)]在具有环交换的自旋1/2模型中。SBM可以被看作是电子的“C1 S2”莫特绝缘体,其中整个电荷传输模式是有间隙的。我们从一个双带的“C_2S_2”金属出发,考虑了最近由电子模型的从头算推导所激发的$κ$ -ET自旋液体材料的扩展排斥[K. Nakamura等人,J. Phys. Soc. Jpn. { \bf 78},083710(2009)]。利用弱耦合重整化群分析,我们发现扩展相互作用使C_2S_2金属相比仅在位排斥的哈伯德模型中的C_2S_2金属相宽得多.八费米子Umklapp项在产生莫特绝缘体中起着至关重要的作用,但不能在弱耦合下处理。我们使用玻色化扩展到中间耦合分析和研究阶段获得的C2 S2金属后,增加整体排斥强度,发现SBM阶段是一个自然的结果扩展的相互作用。
2009-10-31 cond-mat.str-el
Strain as a tool to stabilize the isotropic triangular lattice in a geometrically frustrated organic quantum magnet
本文提出利用精细控制的大各向异性应变有效调控Mott绝缘体κ-(ET)2Cu2(CN)3的几何阻挫程度,通过弹热效应实验绘制温度-应变相图,为三角晶格Hubbard模型计算提供基准并凸显晶格工程的潜力。
2025-07-11 cond-mat.str-el
Quantum Simulation of the Hubbard Model: The Attractive Route
我们研究的条件下,使用正则变换,追求的排斥哈伯德模型,即在顺磁和反铁磁相的莫特绝缘体,和一个假定的d波超流体可以推导出一个光晶格与自旋不平衡的超冷费米气体与吸引力的相互作用,从而实现有吸引力的哈伯德模型的观察。我们发现,莫特绝缘体和反铁磁相的排斥哈伯德模型,事实上更容易观察到的配对,和超流相,分别在吸引哈伯德模型。推想的d-波超流相的排斥哈伯德模型掺杂远离半填充的d-波反铁磁相的吸引力哈伯德模型。我们讨论了这种方法的优点“量子模拟”的哈伯德模型在光晶格的方法,试图直接模拟掺杂的哈伯德模型在排斥制度。我们还指出了一些拟议的方法的技术困难,并在某些情况下,建议可能的解决方案。
2009-02-20 cond-mat.str-el
Doping a spin-one Mott insulator: possible application to bilayer nickelate
本文综述掺杂自旋1的d^8价态莫特绝缘体的高温超导与非常规金属态理论进展,聚焦铁磁近藤晶格模型,证实强层间耦合下的动能驱动高温超导与第二费米液体态,为双层镍酸盐等体系研究提供平台与方向。
2025-09-02 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Anderson Lattice in Incommensurate $\bf{Nb_3Cl_8}$/Graphene van der Waals Heterostructures
Peking University(北京大学);University of Chinese Academy of Sciences(中国科学院大学);Songshan Lake Materials Laboratory(松山湖材料实验室);National Institute for Materials Science(国立研究开发法人物质·材料研究机构)
本文通过在非公度Nb3Cl8/石墨烯范德华异质结构中实现周期性安德森模型,利用磁输运和奴隶自旋计算验证了近藤相干特征,建立了电可调平台以研究低维关联量子相。
2026-09-09 cond-mat.str-el
Magnetic ordering of the Mo$_3$O$_8$-type cluster Mott insulator Na$_3$Sc$_2$(MoO$_4$)$_2$Mo$_3$O$_8$ with spin-1/2 triangular lattice prepared via optimal synthesis
本研究通过优化合成制备了自旋1/2三角晶格的Mo$_3$O$_8$型团簇Mott绝缘体Na$_3$Sc$_2$(MoO$_4$)$_2$Mo$_3$O$_8$,发现其在约5 K出现磁有序,挑战了现有理论对磁性基态的预测,强调了化学精度在量子磁性研究中的关键作用。
2024-07-30 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Manipulating Majorana Fermions in Quantum Nanowires with Broken Inversion Symmetry
我们研究了一个携带马约拉纳量子线,驱动到一个平凡的阶段,通过打破空间反演对称性与倾斜的外部磁场。有趣的是,我们预测,在最近的超导体中施加的超电流能够恢复拓扑相位,因此马约拉纳端态。使用阿贝尔玻色化,我们进一步证实了这一结果的存在下,电子-电子相互作用,并显示了深刻的连接,这种现象的物理一维掺杂莫特绝缘体。目前的结果具有重要的应用,例如,实现了超电流辅助的Majorana费米子编织,这在现实的Majorana网络拓扑量子计算中非常有用。
2012-10-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Correlated Topological Mixed-Valence Insulators in Moiré Hetero-Bilayers
本文通过自洽部分子平均场研究莫尔TMD异质双层在填充$ν_T=2$时的关联拓扑相,揭示Mott物理、能带平坦化与能带反转如何导致拓扑半金属和绝缘体,并提出实现分数化绝缘体的可能途径。
2024-11-21 cond-mat.str-el
Orthogonal Magnetization and Symmetry Breaking in Pyrochlore Iridate Eu2Ir2O7
在火绿石铱酸盐中的电子除了经历强的自旋-轨道相互作用外,还经历大的相互作用能。这两个特点使虹膜有希望实现新的国家,如拓扑莫特绝缘体。烧绿石铱酸盐Eu $_2$ Ir $_2$ O $_7$在$T_N \sim$ 120 K时表现出金属-绝缘体转变,低于该转变时出现磁有序态。使用扭矩磁力仪,我们发现了一个非常不寻常的磁响应。在其$a$平面中施加的磁场$b$产生正交于该平面的非线性磁化$M_\perp$。$M_\perp$显示出与八极序一致的$d$波场角模式,具有由场冷却决定的手性,导致手性$ω$的对称性破缺。令人惊讶的是,当样品被场冷却到低于$T_N$时,$d$波图案的波瓣取向对场的方向敏感,这表明在300 K时已经存在额外的序参量$η$。
2017-09-20 cond-mat.str-el
Halogen control of magnetic competition in Kitaev candidate Ru$X_3$ ($X =$ Cl, Br)
Tohoku University(东北大学);Tokyo Metropolitan University(东京都立大学);Chiba University(千叶大学)
研究通过第一性原理计算构建有效赝自旋模型,探究卤化物对Ru$X_3$磁竞争的调控,发现RuBr$_3$万尼尔轨道更扩展、层间交换作用更强,轨道依赖库仑各向异性减小能量差,阐明了卤化物取代控制磁竞争的机制。
2026-07-15 cond-mat.str-el
Quantum states and intertwining phases in kagome materials
本综述介绍Kagome晶格的基本性质,梳理了Kagome金属、磁体及呼吸型绝缘体等新兴材料体系中的复杂量子现象,并指出该领域的未解问题与未来研究方向。
2023-03-06 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Evidence of an odd-parity hidden order in a spin-orbit coupled correlated iridate
一种罕见的强自旋-轨道耦合和电子-电子相关性的组合使得铱酸盐莫特绝缘体Sr $_2$ IrO $_4$成为一种有前途的新的电子相的物质的主机。它的晶体学、磁性和电子结构与La $_2$ CuO $_4$的相似性,以及掺杂后出现的赝能隙区域和低温$d$波隙,特别加强了与铜酸盐高$T_c$超导体的相似性。然而,不像铜酸盐相图,其特征在于过多的对称性破缺相的赝能隙区域,包括电荷密度波,条纹,条纹和可能的单位单元内回路电流订单,没有破缺对称相接近的母反铁磁莫特绝缘相在Sr $_2$ IrO $_4$迄今已被观察到,使比较铱酸盐铜酸盐现象不完整。使用光学二次谐波产生,我们报告的证据,一个隐藏的非偶极磁序Sr $_2$ IrO $_4$,打破了空间反转和旋转对称性的基础tetraxite晶格。四个不同的域类型对应于离散的90 $^{\circ}$旋转取向的伪矢量序参量确定使用非线性光学显微镜,这是预期从具有对称性的磁电回路电流顺序的电子相位。该相的起始温度被体空穴掺杂单调抑制,尽管比Néel温度弱得多,揭示了具有纯隐藏顺序的相图的扩展区域。将这种隐藏相驱动到它的量子临界点可能是在Sr $_2$ IrO $_4$中实现超导性的一条途径。
2016-01-07 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Magic in twisted transition metal dichalcogenide bilayers
具有扭曲二维结构的长波长莫尔超晶格已经成为强关联电子物理研究的一个高度可调的平台。本文采用第一性原理密度泛函理论、连续介质模型和Hartree-Fock近似相结合的方法,研究了扭曲过渡金属双硫族化合物均质膜中的莫尔带,重点研究了WSe $_2$在小扭曲角下的莫尔带.我们揭示了丰富的物理在小扭曲角$θ<4^\circ$,并确定一个特定的魔角,在该顶部价莫尔带实现几乎完美的平坦度。在这个魔角附近,我们预测实现了一个广义的凯恩-梅勒模型的拓扑平带,相互作用驱动的Haldom绝缘体,和莫特绝缘体在每个莫尔晶胞填充一个孔。平坦色散和魔角附近Berry曲率的均匀性的结合为在分数填充下实现分数量子反常霍尔效应提供了希望。我们还确定了扭转角有利于量子自旋霍尔绝缘体和相互作用诱导的量子反常霍尔绝缘体在其他整数填充。
2021-11-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Assembling Kitaev honeycomb spin liquids from arrays of 1D symmetry protected topological phases
California Institute of Technology(加州理工学院);Rice University(莱斯大学);Weizmann Institute of Science(魏茨曼科学研究所)
通过1D对称保护拓扑相阵列构建Kitaev蜂窝自旋液体,利用异常边缘模式和额外扰动实现无能隙量子自旋液体。
2023-05-18 cond-mat.str-el quant-ph
Kitaev interaction and possible spin liquid state in CoI2 and Co2/3Mg1/3I2
Fudan University(复旦大学);University of Shanghai for Science and Technology(上海理工大学);Shanghai Qi Zhi Institute(上海人工智能实验室);Hefei National Laboratory(合肥国家实验室)
通过研究CoI₂和Co₂/₃Mg₁/₃I₂的磁性,发现强键依赖性反铁磁性和弱几何反铁磁性,证实其为接近量子自旋液体态的凯利夫材料。
2025-12-27 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Bulk excitations in ultraclean $α$-RuCl$_3$: Quantitative evidence for Majorana dispersions in a Kitaev quantum spin liquid
本研究通过面内磁场旋转下的高分辨率比热测量,发现超纯$α$-RuCl$_3$单晶在场致量子无序态中存在各向异性激发能隙和类Dirac色散的无能隙激发,定量证实了其Majorana能带特征,证明该态是鲁棒的Kitaev量子自旋液体。
2025-05-02 cond-mat.str-el
Dirac Fermion Cloning, Moir$\bf{é}$ Flat Bands and Magic Lattice Constants in Epitaxial Monolayer Graphene
石墨烯中狄拉克态之间的相互作用引起了人们极大的兴趣,因为它可以改变二维材料的电子光谱,增强电子关联,并产生新的凝聚态相,如超导体,莫特绝缘体,维格纳晶体和量子反常霍尔绝缘体。以前的工作主要集中在从不同的石墨烯层耦合狄拉克态的平带色散。在这项工作中,我们提出了一种新的路线,实现在单层石墨烯的周期性调制下的衬底的平带物理。我们以石墨烯/SiC异质结构为模型,实验证明了衬底调制导致狄拉克费米子克隆,从而导致单层石墨烯的两个狄拉克锥在动量空间中的接近。我们的理论模型捕捉狄拉克态的克隆机制,并表明,平坦的带可以出现在一定的魔晶格常数的衬底时,调制周期变得几乎相称的$(\sqrt{3}\times\sqrt{3})R30^{\circ}$超晶胞的石墨烯。结果表明,外延单层石墨烯是一个很有前途的平台,探索奇异的多体量子相位所产生的狄拉克电子之间的相互作用。
2021-03-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Strongly correlated excitonic insulator in atomic double layers
激子绝缘体(EI)是由半导体中束缚电子-空穴对(激子)的形成而产生的,并为量子多玻色子物理提供了固态平台。强激子-激子排斥预计将通过抑制密度和相位波动来稳定凝聚的超流和晶相。虽然已经报道了EI的光谱特征,但强相关EI状态的确凿证据仍然难以捉摸。在这里,我们证明了一个强相关的空间间接二维(2D)EI基态形成在过渡金属二硫属化物(TMD)半导体双层。当施加在两个电隔离的TMD层之间的偏置电压被调谐到填充束缚电子-空穴对但不填充自由电子或空穴的范围时,形成平衡层间激子流体。电容测量表明,流体是激子可压缩的,但电荷不可压缩的直接热力学证据的EI。该流体还与超过10的无因次激子耦合常数强相关。我们进一步构建了一个激子相图,揭示了莫特转变和相互作用稳定的准凝聚。我们的实验为实现激子的奇异量子相位以及多端激子电路的应用铺平了道路。
2021-04-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Spin liquid in twisted homobilayers group-VI gichalcogenides
扭曲过渡金属二硫属化物(TMD)同质双层膜最近成为研究相关绝缘态的一个强有力的平台。在强关联极限下,我们构造了一个包含海森堡相互作用和非对称相互作用(如Dzyaloshinskiii-Moriya相互作用和半填充时Mott绝缘相的Kane-Mele耦合)的蜂窝晶格上的有效自旋哈密顿量.对于扭曲TMD同双层,哈伯德模型中的自旋轨道耦合是一个高度可调的实验可达量,可以通过外加电场来调节,它被认为是有效自旋哈密顿量中的反对称交换耦合.在这项研究中,我们使用分析和数值方法研究了有效自旋汉密尔顿的经典和量子相图。我们表明,该模型具有丰富的经典相图,包括反铁磁(AFM)相,具有高经典简并的平面螺旋有序相,$z$ -AFM相,非共面相,非共线相,和120 $^{\circ}$ -AFM相。在量子化处理中,我们利用线性自旋波理论和密度矩阵重整化群方法计算了低能磁振子激发谱、基态能量和静态自旋结构因子,从而组成了有效自旋哈密顿量的量子相图。除了海森堡相互作用,我们发现,这些反对称耦合的存在是负责量子自旋液体,$z$ -AFM,非共面,和120 $^{\circ}$相。因此,扭曲TMD同双层膜为实现物质的丰富相态提供了丰富的平台,如量子自旋液体,非共面和120 $^{\circ}$,由自旋轨道耦合产生。
2021-10-01 cond-mat.str-el
Kondo Phase in Twisted Bilayer Graphene -- A Unified Theory for Distinct Experiments
本研究结合穷人标度、NRG与DMFT研究MATBG拓扑重费米子模型,提出无隙相为重费米液体近藤态,并统一解释STM、Pomeranchuk效应等实验。
2024-01-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Scalable spin squeezing from critical slowing down in short-range interacting systems
本研究证明短程相互作用系统可通过临界减速产生可扩展自旋压缩,其幂律衰减保护压缩并揭示磁化衰减指数,为量子模拟与信息处理平台实现度量相关纠缠态开辟道路。
2024-04-18 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el quant-ph
Spin-Orbit Coupled Insulators and Metals on the Verge of Kitaev Spin Liquids in Ilmenite Heterostructures
本文理论研究了MgIrO3基钛铁矿异质结构,发现其可调控自旋-轨道耦合电子与磁性质,为实现基塔耶夫自旋液体提供平台,并可能支持马约拉纳费米面与拓扑超导。
2024-03-14 cond-mat.str-el
Bose metal in exactly solvable model with infinite-range Hatsugai-Kohmoto interaction
本文提出精确可解的 Bose-Hatsugai-Kohmoto 模型,证明无对称性破缺的 Bose 金属态可稳定存在,并揭示其 Lifshitz 相变及类 Fermi 液体性质。
2023-07-16 cond-mat.str-el