We report ab-initio calculations for the electronic structure of organic charge transfer salts $κ$-(ET)$_2$Cu[N(CN)$_2$]Br, $κ$-(ET)$_2$Cu[N(CN)$_2$]I, $κ^{\prime \prime}$-(ET)$_2$Cu[N(CN)$_2$]Cl and $κ$-(ET)$_2$Cu$_2$(CN)$_3$. These materials show an ordering of the relative orientation of terminal ethylene groups in the BEDT-TTF molecules at finite temperature and our calculations correctly predict the experimentally observed ground state molecular conformations (eclipsed or staggered). Further, it was recently demonstrated that the ethylene endgroup relative orientations can be used to reversibly tune $κ$-(ET)$_2$Cu[N(CN)$_2$]Br through a metal-insulator transition. Using a tight-binding analysis, we show that the molecular conformations of ethylene endgroups are intimately connected to the electronic structure and significantly influence hopping and Hubbard repulsion parameters. Our results place $κ$-(ET)$_2$Cu[N(CN)$_2$]Br in eclipsed and staggered configurations on opposite sides of the metal-insulator transition.
Importance of Spin-Orbit Coupling in Organic BEDT-TTF and BEDT-TSF Salts
研究了$α$和$κ$相BEDT-TTF和BEDT-TSF有机盐的自旋轨道耦合效应。相反的假设，SOC在有机物中是可以忽略不计的，由于轻的C，S，H原子，我们在几个代表性的情况下，这样的相互作用的相关性。在弱关联区，SOC主要表现在简并带接触点处能隙的打开。这种效应对于诸如$α$ -（ET）$_2$ I $_3$的狄拉克半金属变得特别重要。此外，在磁绝缘相中，SOC导致额外的各向异性交换相互作用，这为量子自旋液体候选物$κ$ -（ET）$_2$ Cu $_2$（CN）$_3$的有争议的场诱导行为提供了令人信服的解释。最后，我们讨论的重要性SOC的低能量的有机物的属性的描述。
Predicted Photo-Induced Topological Phases in Organic Salt $α$-(BEDT-TTF)$_2$I$_3$
从理论上预测了有机盐$α$ -（BEDT-TTF）$_2$ I $_3$的光诱导拓扑相的出现及其相变，该化合物的能带结构具有倾斜的狄拉克锥.利用Floquet定理分析了描述BEDT-TTF层中传导电子的光驱动紧束缚模型，证明了圆偏振光的照射在Dirac点处打开一个能隙，系统最终变成一个量子化拓扑不变量的Chern绝缘体.在光的振幅和频率平面上得到了一个丰富的相图，其中包含了Chern绝缘体相、半金属相和正常绝缘体相。我们发现，光致霍尔电导率提供了一个敏感的手段来检测预测的相位演化实验。这项工作有助于通过拓宽目标材料的范围，表现出光诱导的拓扑相变发展的光学操纵的电子状态的物质。
Predicted novel type of photoinduced topological phase transition accompanied by collision and collapse of Dirac-cone pair in organic salt $α$-(BEDT-TTF)$_2$I$_3$
自从在石墨烯中预言了Dirac-电子系统的光致拓扑相变以来，光致拓扑相变引起了广泛的研究兴趣。圆偏振光的应用在Dirac点处打开了一个能隙，通过打破时间反演对称性使系统成为拓扑非平凡的Chern绝缘体相。然而，大多数先前研究的二维狄拉克系统中的现象基本上是基于相同的物理机制，即，用圆偏振光在狄拉克电子带中产生能隙，缺乏物理上的多样性。本文从理论上预言了有机盐$α$ -（BEDT-TTF）$_2$ I $_3$中一种新型的伴随着带隙Dirac点碰撞和坍缩的光致拓扑相变。通过建立该化合物的Floquet理论，我们证明了椭圆偏振光的照射通过光致能带形变和能带坍缩引起Dirac点的碰撞，最终导致当椭圆轴相对于晶轴成特定角度时，从具有带隙Dirac锥的拓扑半金属到正常绝缘体的拓扑相变.我们认为，这种新的光致相变可以通过测量霍尔电导率的实验检测。本文的工作丰富了光致拓扑相变的基础物理，有助于这一快速发展的研究领域的发展。
Floquet theory of photoinduced topological phase transitions in the organic salt $α$-(BEDT-TTF)$_2$I$_3$ irradiated with elliptically polarized light
本文从理论上研究了在单轴压力下有机盐$α$ -（BEDT-TTF）$_2$ I $_3$中可能发生的光致拓扑相变。Floquet分析的驱动紧束缚模型，这种材料揭示了丰富的光致变化的能带结构，陈数，霍尔电导率照射下的椭圆偏振光。所得到的相图包含多种非平衡稳定相，例如，Floquet Chern绝缘子、Floquet半金属和Floquet正常绝缘子相。这一工作拓宽了光致拓扑相变研究的目标材料范围，并有助于物质中电子态的光学操纵研究的发展。
Predicted photoinduced pair annihilation of emergent magnetic charges in the organic salt $α$-(BEDT-TTF)$_2$I$_3$ irradiated by linearly polarized light
长期的实验尝试，以找到磁单极子（即，在三维空间中具有孤立磁荷的基本粒子）尚未成功，尽管自1931年狄拉克提出以来进行了大量的努力。粒子物理学家已经预言了两个符号相反的磁荷可能发生碰撞和对湮灭。然而，如果这种湮灭存在，它的实验观测将是困难的，因为它的能量尺度被预测为非常高（$\sim$ 10 $^{16}$ GeV）。在目前的工作中，我们理论上预测使用Floquet理论，一对轻微的带隙的Dirac锥带在弱电荷有序的有机导体$α$ -（BEDT-TTF）$_2$ I $_3$，这表现为磁荷在动量空间中具有相反的符号，表现出对湮灭线偏振光照射下。这种光致对湮灭是伴随着一个非拓扑相变的Floquet正常绝缘体相的对比，众所周知的圆偏振光诱导的拓扑相变的Floquet陈省身绝缘体相。我们讨论了$α$ -（BEDT-TTF）$_2$ I $_3$具有能够实现合适的实验条件（即，非共振条件）和提供所需交错位置电势的电荷有序状态，从而提供了可用于观察预测的对湮灭现象的材料的罕见实例。并对实验观测的可行性进行了讨论。
Quantum oscillations from `open' Fermi surface in quasi-one-dimensional lattices: Application to YBa2Cu3O6 cuprates, organic salts, ladder compounds, and related systems
根据著名的Onsagar-Lifshitz范式，Shubnikov de-Haas和de-Haas van Alphen（SdHvA）振荡的观察表明，在体中存在“闭合”轨道费米面。我们提出了一个基于实空间的计算SdHvA振荡在广义准一维晶格放松的准经典近似嵌入在这个几十年的老Onsagar-Lifshitz范式。我们发现，相当大的量子振荡可以产生从'开放'费米表面，只要回旋轨道可以形成在现实空间中有限的，但不一定相等，电子跳跃沿x和y方向。我们的结果定量地解释了各种准一维材料中令人困惑的SdHvA振荡的出现，包括YBa_2Cu_3O_6铜酸盐的链态，有机材料，各种梯形化合物，弱耦合线性链，或量子线，和其他相关系统。
Charge fluctuations and superconductivity in organic conductors: the case of $β"$-(BEDT-TTF)$_2$SF$_5$CH$_2$CF$_2$SO$_3$
对全有机电荷转移盐$^{13}$-（BEDT-TTF）$_2$ SF $_5$ CH $_2$ CF $_2$ SO $_3$的正常态和超导态进行了$^{13}$ C NMR研究。我们发现，正常状态是一个电荷有序的金属配置为垂直条纹，由1/4填充，相关性，和一个极性counterpartial子晶格的组合。与超导态相关的NMR性质与能隙节点和单线态配对一致，因此与其他有机超导体相似。然而，非常明显的是，没有证据表明$T>T_c=4.5$ K存在低能反铁磁自旋涨落。这两个方面进行了讨论的背景下，该化合物中的配对是由电荷波动驱动的建议。
Absence of charge order in the dimerized κ-phase BEDT-TTF salts
利用红外振动光谱，我们研究了二聚二维有机盐：量子自旋液体κ-（BEDT-TTF）2 Cu 2（CN）3，反铁磁莫特绝缘体κ-（BEDT-TTF）2 $Cu[N(CN)2]Cl, and the superconductor κ-(BEDT-TTF)2$ Cu[N（CN）2]Br.在冷却至低温时，它们都没有表现出任何电荷沉淀的迹象。在T = 6 K附近没有观察到电荷分布的改变，其中已经报道了自旋液体κ-（BEDT-TTF）2$Cu2（CN）3的低温异常。在该化合物中，面内光学响应和振动耦合是相当各向异性的，表明BEDT-TTF分子在c方向上的倾斜以及它们与阴离子层的耦合在解释电磁性质时必须考虑。
Anomalous scaling law for thermoelectric transport of 2D-confined electrons in an organic molecular system
低维度的受限电子为缩小规模的电子器件以及先进的能源技术提供了理想的材料功能。热电性是一个最吸引人的例子，因为维度极大地改变了电子态密度，导致在人工二维（2D）结构中实验检测到的增强的热电性。然而，它仍然是一个悬而未决的问题，这种增强的热电性在低维是否实现在层状材料具有强的二维字符，如铜酸盐。在这里，我们报告不寻常的增强的层状有机化合物$α$ -（BEDT-TTF）$_2$ I $_3$，其中BEDT-TTF代表双（亚乙基二硫代）-四硫富瓦烯的热电势。我们发现$α$ -（BEDT-TTF）$_2$/$_3$的Jonker曲线（热电势$S$对电导率的对数$\logσ$）的斜率显著大于常规半导体的斜率。此外，在相关的层状盐中也看到了大的斜率，证明了层状有机物中的二维受限载流子对热电性的影响。
