利用动力学平均场论（DMFT）研究了有限尺寸La $_{0.5}$ Ca $_{0.5}$ MnO $_3$（LCMO）纳米团簇的电荷和轨道关联.在将LCMO纳米结构化为3 nm直径的簇时，尺寸减小在高温顺磁相中诱导绝缘体到金属的转变。这归因于具有不同标称价态的Mn位点之间的电荷交换的减少[Das等人，物理修订信函107，197202（2011）]。在这里，我们表明，在进一步减少系统的大小到几个原子的纳米团簇，量子限制效应开始发挥作用。这导致相反的效果：纳米团簇再次变成绝缘的，并且Mn位之间的电荷交换以及轨道极化增强。电子掺杂通过外部栅极电压上的几个原子的纳米团簇被发现触发的位置和轨道选择性莫特转变。我们的研究结果表明，LCMO纳米团簇可用于实现技术设备，利用接近莫特过渡及其控制的大小和栅极电压。
英文摘要：
We present a dynamical mean-field theory (DMFT) study of the charge and orbital correlations in finite-size La$_{0.5}$Ca$_{0.5}$MnO$_3$ (LCMO) nanoclusters. Upon nanostructuring LCMO to clusters of 3 nm diameter, the size reduction induces an insulator-to-metal transition in the high-temperature paramagnetic phase. This is ascribed to the reduction in charge disproportionation between Mn sites with different nominal valence [Das et al., Phys. Rev. Lett. 107, 197202 (2011)]. Here we show that upon further reducing the system size to a few-atom nanoclusters, quantum confinement effects come into play. These lead to the opposite effect: the nanocluster turns insulating again and the charge disproportionation between Mn sites, as well as the orbital polarization, are enhanced. Electron doping by means of external gate voltage on few-atom nanoclusters is found to trigger a site- and orbital-selective Mott transition. Our results suggest that LCMO nanoclusters could be employed for the realization of technological devices, exploiting the proximity to the Mott transition and its control by size and gate voltage.
Comment on ``Spin Dependent Hopping and Colossal Negative Magnetoresistance in Epitaxial $Nd_{0.52}Sr_{0.48}MnO_{3}$ Films in Fields up to 50 T''
最近，Wagner等人[Phys. Rev. Lett. Vol.81，P.3980（1998）]建议修改Mott的原始模型以并入跳跃势垒，该跳跃势垒取决于在基元过程中初始和最终状态的电子自旋之间的取向差。他们进一步声称，使用该模型，他们可以解释观察到的缩放行为-负磁阻缩放比例的布里渊函数$\cal{B}$在铁磁状态和${\cal{B}}^2$在顺磁状态。在这篇评论中，我们认为，莫特的原始模型所需的修改是不同的瓦格纳等人提出的，并进一步表明，我们的图片将成功地解释所观察到的缩放在两个制度。
The combined exact diagonalization - ab initio approach and its application to correlated electronic states and Mott-Hubbard localization in nanoscopic systems
Superconductor to Mott insulator transition in YBa$_2$Cu$_3$O$_7$/LaCaMnO$_3$ heterostructures
由外部磁场、无序或空间限制等手段诱导的超导体到绝缘体的转变（SIT）是量子相变显著影响超导序参量的生动例证。为了寻求通过界面电荷转移实现SIT的新方法，我们研制了由高$T_c$超导体YBa $_2$ Cu $_3$ O $_7$（YBCO）和巨磁电阻铁磁体La $_{0.67}$ Ca $_{0.33}$ MnO $_3$（LCMO）组成的超薄超晶格。通过使用线性偏振共振X射线吸收光谱和磁性圆二色性，结合硬X射线光电子能谱，我们推导出一个完整的图片的界面载流子掺杂在铜酸盐和锰氧化物原子层，导致从超导过渡到一个不寻常的莫特绝缘状态出现的LCMO层厚度的增加。此外，与通常认为只有过渡金属离子才能对电荷转移过程做出响应相反，我们发现电荷也被界面的稀土和碱土金属离子主动补偿。这种通过纯电子掺杂而没有任何化学取代的阻碍作用的$T_c$的确定性控制是另一种有希望的途径，以解开无序对欠掺杂铜氧化物的赝能隙和电荷密度波相位的作用。
