Quantum charge glasses of itinerant fermions with cavity-mediated long-range interactions
我们研究了具有随机长程相互作用的巡游无自旋费米子模型。我们从多模光学腔中的费米子原子的描述中激发了这样的模型。无限程模型的解决方案产生一个金属相，具有玻璃态电荷动力学，和一个本地化的玻璃相，在低能量的状态密度被抑制。我们比较这些阶段的传统无序费米液体，绝缘电子玻璃的半导体。讨论了在冷原子系统中实现这种玻璃相的前景。
2012-05-17 cond-mat.dis-nn cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Ferromagnetic cluster-glass state in itinerant electron system Sr1-xLaxRuO3
通过直流磁化强度、交流磁化率、比热容和电阻率测量研究了Sr 1-xLaxRuO 3的磁性和电子性质。直流磁化强度和交流磁化率的测量结果表明，铁磁顺序的转变温度和有序的时刻被强烈抑制作为La取代Sr。交流磁化率表现出一个峰值在T* 由于自发自旋极化的发生。此外，我们观察到T* 在x>= 0.3时显示出明显的频率变化。的T* 的频移的幅度是可比的集群玻璃系统，和频率的依赖性是很好地描述的Vogel-Fulcher定律。另一方面，发现线性比热系数γ随着铁磁有序的抑制而增强。相对大的伽马值反映了Ru 4d态在费米能级处的存在，因此，该系统的磁性被认为与Ru 4d电子的巡回特性紧密耦合。目前的实验结果和分析表明，本征共存的空间不均匀的磁状态和巡回性质的Ru 4d电子实现在这个系统中，这样的功能可能是共同参与La和Ca掺杂的SrRuO 3。
2014-04-18 cond-mat.str-el
Microscopic conditions favoring itinerant ferromagnetism: Hund's rule coupling and orbital degeneracy
在两带哈伯德模型中研究了Hund规则耦合对巡游铁磁稳定化的重要性。在动态平均场论的框架内，用有限温度量子蒙特卡罗模拟计算了磁相图。铁磁性被发现在一个广泛的电子填充，而反铁磁性只存在于近半填充。还分析了四分之一填充时轨道有序化的可能性。
1998-04-23 cond-mat.str-el
Exact results for itinerant ferromagnetism in a $t_{2g}$ orbital system on cubic and square lattices
研究了立方晶格中$t_{2g}$多轨道Hubbard系统的巡游铁磁性，该系统由$d_{xy}$，$d_{yz}$和$d_{zx}$三个平面取向轨道带组成.每个轨道带中的电子只能在三维晶格中平行于相应轨道取向的二维平面内移动。不同轨道的电子通过包括Hund耦合在内的在位多轨道相互作用相互作用。强耦合极限被认为是没有双重占用轨道，但多个现场职业是允许的。我们证明了，在平行于轨道方向的每一层中每个轨道带都有且只有一个空穴的情况下，基态是一个完全自旋极化的巡游铁磁态，除了平凡的自旋简并度外，它是唯一的.当晶格简化为单个二维层时，$d_{zx}$和$d_{yz}$带变为准一维，而$d_{xy}$带保持二维。作为双交换机制的推广，基态铁磁性也出现在强耦合极限。讨论了SrRuO $_3$和LaAlO $_3$ /SrTiO $_3$界面体系的可能应用。
2015-03-12 cond-mat.str-el
Spin and orbital ferromagnetism in strongly correlated itinerant electron systems
在各种理论模型下计算了轨道矩未淬灭的窄带铁磁体的单电子和集体激发谱。自旋和轨道激发与传导电子的相互作用导致前者的阻尼，然而，结果是相当小的;因此，除了通常的自旋波，可以存在定义明确的轨道。由于这种相互作用，在费米能附近的电子能谱中出现非准粒子态。考虑了饱和自旋和轨道铁磁有序的稳定性判据。讨论了磁铁矿和锰氧化物巨磁电阻中可能的轨道有序效应。
2005-07-05 cond-mat.str-el
Fingerprints of entangled spin and orbital physics in itinerant ferromagnets via angle resolved $resonant$ photoemission
基于角分辨共振光电子能谱和相关衍射花样，首次提出了一种通过两个扇区中相应的翻转激发来映射系统的基态的局域自旋和轨道性质的新方法。分析是在典型的弱巡游铁磁体bcc Fe上进行的，其磁性被看作是局域磁矩和巡游电子共存的相关现象，以及在环境和极端条件下的非费米液体行为都还不清楚。结果提供了一个真实的空间成像的本地纯自旋翻转和纠缠自旋翻转轨道翻转激发（即使在自旋翻转跃迁隐藏在准粒子峰的能量）和手性，涡旋状波阵面的激发电子，这取决于轨道特性的频带和本地磁矩的方向。这样的效果，介导的孔极化，使共振光电发射一个有前途的工具，执行一个完整的断层扫描的局部磁性能的系统具有高灵敏度的本地化/相关性，即使在巡回或宏观非磁性系统。
2015-11-17 cond-mat.str-el
Dynamical CPA approach to an itinerant fermionic spin glass model
研究了$\infty$维简单立方晶格上包含最近邻跳跃的费米子形式的Sherrington-Kirkpatrick模型。问题归结为自由费米子在动态有效随机介质中运动的问题。用CPA方法导出了自旋玻璃序参量和局域自旋极化率傅立叶分量的自洽方程。为了数值求解这些方程，我们采用了一种近似方案，该方案将动力学限制在一个可行数量的领先傅立叶分量上。从一系列系统改进的动力学近似，我们估计的量子临界点的位置。
2003-08-01 cond-mat.dis-nn cond-mat.str-el
Orbital Order Instability and Orbital Excitations in Degenerate Itinerant Electron Systems
本文提出了轨道简并巡游电子系统的轨道有序理论。在提出轨道有序或轨道密度波有序的不稳定性判据后，我们发现铁轨道有序相的轨道和自旋轨道集体激发谱呈现有限能隙。异常的电子能谱中表现出的角度分辨光电子能谱（ARPES）和轨道占据的共振X射线散射（RXS）强度也提出了轨道有序相。
2006-05-15 cond-mat.mtrl-sci 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$的场依赖性不缩放，除了非常接近临界场B，这与Mentink最近的观察是一致的。反铁磁序引起f电子的反铁磁轨道序。
1998-04-12 cond-mat.str-el
Orbital Polarization in Itinerant Magnets
本文提出了一种计算金属中轨道极化的无参数方案，该方案从无规相位近似（RPA）中屏蔽库仑相互作用的强耦合极限出发。对于巡游磁体，RPA可以通过局域场修正恢复局域自旋密度近似（LSDA）的自旋极化来进一步提高。OP然后计算在静态GW的方法，系统地提高了过渡金属和锕系化合物的轨道磁化强度和磁各向异性能量。
2005-10-05 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Pressure-Driven 5$f$ Localized-Itinerant Transition and Valence Fluctuation in Californium
采用密度泛函理论和单格位动力学平均场论相结合的方法研究了立方相校准物的电子结构与压力的关系。我们预测它的5个$f$电子在中等压力下可能发生轨道选择定域巡游跃迁。体积收缩引起了显著的电荷重分布和价态涨落行为，它们是二价-三价转变的驱动力。此外，我们发现角动量耦合机制几乎不受压力的影响。5 $f$轨道占有率用中间偶合方案很好地描述。
2018-07-19 cond-mat.str-el
Orbital polarons versus itinerant e_g electrons in doped manganites
本文研究了掺杂锰氧化物中强关联电子的有效一维t-J轨道模型。半填充时的铁磁自旋序由与J对应的轨道超交换支持，它使x^2-y^2和3z^2-r^2轨道交替排列的轨道序稳定下来。在掺杂系统中，它与t的动能竞争。当单个空穴被掺杂到半满链中时，它的运动受到阻碍，并形成定域轨道极化子。随着掺杂量的增加，要么产生分离的极化子，要么产生富空穴区和贫空穴区的相分离，最终使轨道极化，并产生一个3z^2-r^2轨道被占据的it金属相。这种交叉，在零温度下的精确对角化研究，证明了关联函数的行为和光谱性质，表明与伊辛超交换的轨道链是更经典的，从而从根本上不同于一维自旋t-J模型。在有限温度下，我们推导并研究了一个有效的一维轨道模型，使用精确对角化与经典的蒙特卡罗自旋相关。在半填充时，反铁磁和铁磁自旋序之间存在竞争，在低空穴掺杂时，反铁磁相互作用产生局域极化子。最后，我们澄清，Jahn-Teller交变势稳定的轨道顺序与交错的轨道，诱导铁磁自旋顺序和增强的本地化功能的激发光谱。这些研究结果的影响，巨磁阻锰氧化物进行了讨论。
2005-01-10 cond-mat.str-el
Exact Results on Itinerant Ferromagnetism in Multi-orbital Systems on Square and Cubic Lattices
本文研究了二维正方晶格和三维立方晶格中多轨道哈伯德模型中的巡游铁磁性。在不允许双占据轨道的强耦合极限下，我们证明了对于填充因子较大的区域，除了平凡的自旋简并外，完全自旋极化态是唯一的基态.讨论了在光晶格中超冷费米子p轨道带和过渡金属氧化物中电子3d轨道带的可能应用。
2014-04-30 cond-mat.str-el math-ph math.MP
Electronic excitation spectra of the five-orbital Anderson impurity model: From the atomic limit to itinerant atomic magnetism
利用连续时间量子MonteCarlo方法、精确对角化方法和Hartree-Fock方法研究了五轨道Anderson杂质模型中库仑相互作用的竞争和杂化效应.系统地研究了杂质占据数$N \approx 6$的电子激发光谱和热力学基态性质与杂化强度和库仑相互作用形式的关系。随着杂交强度的增加，近藤共振出现，加宽，并与一些上部和下部的哈伯德峰合并。伴随着，在杂质位点处的电荷波动增加。与单轨道模型相反，一些原子多重峰和交换分裂卫星尽管存在强烈的电荷波动。我们发现，洪德的耦合导致一个国家，其特点是作为一个巡回的单原子磁铁。随着填充的增加，磁矩减小，但自旋冻结现象持续到$N\approx 8$。当杂化较弱时，原子电离峰的位置对杂质在位能量的移动相当敏感。这允许在电子激发光谱中区分原子电离峰与准粒子峰或卫星。在方法方面，我们表明，从Monte Carlo和精确的对角化计算得到的光谱之间的比较是可能的，如果适当调整的电荷波动。
2014-04-30 cond-mat.str-el
Fundamental thickness limit of itinerant ferromagnetic SrRuO$_3$ thin films
我们报告的基本厚度限制的巡回铁磁氧化物SrRuO $_3$，可能会出现从轨道选择性量子限制效应。实验上，SrRuO $_3$膜即使在2个晶胞（uc）的厚度下仍保持金属性，但居里温度T $_C$在4 uc时开始降低，并在2 uc时变为零。使用Stoner模型，我们将T $_C$的降低归因于态密度（N $_o$）的降低。即，在薄膜几何形状中，杂化Ru-d $_yz,zx$轨道由顶部和底部界面终止，导致量子限制和N $_o$的减少。
2009-07-07 cond-mat.str-el
Photoinduced magnetic bound state in itinerant correlated electron system with spin-state degree of freedom
研究了具有自旋态自由度的关联电子系统的光激发态。我们从双轨道扩展的哈伯德模型出发，引入了两个轨道之间的能量差。利用双轨道哈伯德模型导出的有效模型哈密顿量，研究了光激发亚稳态.在相界附近的低自旋带绝缘体中，光辐照引起自旋态的变化。高自旋态是通过与光掺杂空穴载流子建立铁磁束缚态来稳定的。光学吸收发生在束缚态内部的成键轨道和反键轨道之间。利用含时平均场方法模拟了光激发态的时间演化。光掺杂电子和空穴的成对湮灭在低自旋带绝缘体中产生高自旋态。我们建议，这一过程是直接观察到的时间分辨光电发射实验。
2012-04-09 cond-mat.str-el
Ferromagnetic ground state of an orbital degenerate electronic model for transition-metal oxides: exact solution and physical mechanism
本文给出了过渡金属氧化物一维电子模型在强耦合极限下的精确基态解。该模型包含了巡游电子的双简并轨道以及巡游电子与局域自旋之间的Hund耦合。证明了对于任何电子密度，基态都是完全铁磁体。我们的模型为窄带系统中的金属铁磁性提供了一个严格的例子。讨论了铁磁性的物理机制及其与高维系统如R $_{1-x}$ X $_x$ MnO $_3$的关系。由于巡游电子的轨道简并性，在单带情况下，超交换耦合可以是铁磁而不是反铁磁。
1998-10-21 cond-mat.str-el
Observation of a novel orbital selective Mott transition in Ca$_{1.8}$Sr$_{0.2}$RuO$_4$
简单关联系统中的电子表现为巡游载流子或局域矩。然而，有越来越多的证据表明，在过渡金属中，巡游电子和局域矩与近简并的$d$轨道共存。它要求一个或多个选择性电子轨道经历莫特跃迁，而其他轨道保持巡回。本文报道了利用角分辨光电子能谱（ARPES）首次在Ca $_{1.8}$ Sr $_{0.2}$ RuO $_4$中观察到的轨道选择性莫特跃迁（OSMT）。虽然我们观察到两组色散带和费米面与双简并$d_{yz}$和$d_{zx}$轨道，费米面与更宽的$d_{xy}$带丢失，选择性莫特本地化的结果。我们的理论计算表明，这种新的OSMT主要是由轨道间载流子转移，超晶格势，和轨道简并的综合影响，而带宽差异起着不太重要的作用。
2008-08-03 cond-mat.str-el
Orbital-selective electronic excitations in iron arsenides revealed by simulated nonresonant inelastic x-ray scattering
非共振非弹性X射线散射（NIXS）是检测电子系统中电荷激发的一种可能的工具。此外，高动量转移区的多极跃迁为确定多轨道巡游3d电子系统中的轨道选择性电子激发提供了新的可能性。作为一个理论例子，我们选择了铁砷化物的反铁磁态，并证明了轨道选择性激发是可检测的，通过选择适当的动量转移在NIXS。我们提出NIXS和共振非弹性X射线散射是互补的，以充分理解多轨道巡游电子系统中的轨道激发的性质。
2015-06-30 cond-mat.str-el
Itinerant scenario for Fe-pnictides: comparison with quantum Monte Carlo
量子蒙特卡罗（QMC）技术的铁基超导体最近的应用开辟了一条直接验证这些系统的巡回方案的适用性。铁基超导体在降低温度时经历各种不稳定性（磁性、超导性、向列性/轨道序），并且可以检查在巡回方法内获得的不稳定性的层次是否与无偏QMC模拟中相同。在最近的一篇论文[arXiv：1512：08523]中，作者考虑了最简单的双带模型，其相互作用适合于轨道顺序。在QMC中发现的轨道顺序的类型是从早期的巡回分析中发现的不同。我们报告的结果，我们的计算范围内的巡回赛的情况下，并认为他们是在完美的协议与QMC。
2016-03-04 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
A substantial hybridization between correlated Ni-d orbital and itinerant electrons in infinite-layer nickelates
在空穴掺杂的NdNiO 2中发现的非常规超导电性，类似于CaCuO 2，受到了极大的关注。然而，与CaCuO 2不同，RNiO 2（R = Nd，La）在稀土间隔层中具有巡游电子。以前的研究表明，Ni-dx 2-y2和稀土-d轨道之间的杂化非常弱，因此RNiO 2仍然是CaCuO 2的有前途的类似物。在这里，我们进行第一性原理计算表明，在RNiO 2中的Ni-dx 2-y2轨道和巡回电子之间的杂化比以前认为的要强得多。由于大的胞间跳跃，主要的杂化来自于稀土-s轨道而不是稀土-d轨道。由于这种杂化作用，巡游电子屏蔽了Ni的局域磁矩，提高了长程磁有序化的临界U_Ni。我们的工作表明，RNiO 2的电子结构是不同的CaCuO 2，这意味着所观察到的超导电性在无限层镍酸盐不出现从掺杂的莫特绝缘体。
2020-05-15 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Itinerant-Electron Magnet of the Pyrochlore Lattice: Indium-Doped YMn2Zn20
我们报告的三元金属间化合物，“YMn_2Zn_20”，包括由Mn原子组成的烧绿石晶格。一系列In掺杂单晶在0.4 K以下没有磁性长程序，尽管Mn原子在高温下具有局部磁矩，显示Curie-Weiss磁性。然而，富In晶体由于取代引起的无序而在约10 K处表现出自旋玻璃化转变，而随着In含量的降低，自旋玻璃化转变温度降低至1 K。然后，热容量除以温度接近280 mJ K-2 mol-1的大值，这表明传导电子的显著大的质量增强。这种类似重费米子的行为不是由普通f电子化合物中的近藤效应引起的，而是由与烧绿石晶格上的几何挫折有关的另一种机制引起的，如在（Y，Sc）Mn 2和LiV 2 O 4中，这可能允许自旋熵在低温下存活并与传导电子耦合。
2010-08-05 cond-mat.str-el
Orbital differentiation and the role of orbital ordering in the magnetic state of Fe superconductors
我们分析了铁超导体五轨道模型的金属（π，0）反铁磁态。我们发现，随着相互作用的增加，系统不会从纯粹的巡回演变到纯粹的本地化制度平凡。相反，我们发现了一个在xy和yz之间有很强轨道差异的区域，它们是费米能级上的半满带隙态，而zx、3z^2-r^2和x^2-y^2是流动的。我们认为，yz和zx轨道之间的轨道排序出现的结果的相互作用的交换能在反铁磁x方向和动能获得的巡回轨道沿铁磁y方向的整体优势的动能增益。我们指出，铁超导体是接近的巡回和轨道分化制度之间的边界，它可能是有可能跨越这个边界掺杂。
2012-11-12 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Hidden $(π,0)$ instability as an itinerant origin of bicollinear antiferromagnetism in Fe$_{1+x}$Te
通过计算由第一性原理能带结构转换成的最大定域Wannier轨道基上的轨道分辨泡利磁化率，发现在考虑粒子-空穴激发的轨道调制的情况下，即使没有费米面嵌套，Fe $_{1+x}$ Te的磁性仍然具有巡回起源.这导致在d $_{xz}$ /d $_{yz}$轨道中的波矢量（0，$π$）/（$π$，0）处的强磁不稳定性，其负责双共线反铁磁状态，因为考虑了从过量Fe捐赠的额外电子。过量Fe和面内Fe之间的磁交换耦合进一步稳定了双共线反铁磁有序。我们的研究结果表明，磁性和超导电性的铁硫族化合物可能有不同的轨道起源，泡利磁化率的不同轨道的演变作为一个函数的浓度过剩的铁和高度的硫族原子测量从铁平面。
2013-03-17 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Itinerant-localized crossover and orbital dependent correlations for 4$f$ electrons in cerium-based ternary 122 compounds
采用密度泛函理论结合单格位动力学平均场论，系统地研究了铈基三元122化合物Ce $M_{2}$ Si $_{2}$（其中$M =$ Ru，Rh，Pd，Ag）的电子结构.计算了动量分辨谱函数、总态密度和4个$f$分态密度、自能函数和价态涨落。所得结果与已有的实验数据吻合较好。有人建议，在增加原子序数从Ru到Ag，4 $f$电子应该变得越来越本地化。当$M$从Pd转变为Ag时，可能出现由化学压力驱动的4个$f$电子的巡回局域交叉。特别地，根据4个$f$自能函数的低频行为，我们在CeAg $_{2}$ Si $_{2}$中发现了一个轨道选择性的4个$f$绝缘态，这是完全出乎意料的.
2018-07-22 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Absence of conventional quantum phase transitions in itinerant systems with disorder
无序的影响检查巡回系统接近量子临界点。我们认为，自旋涨落与长程部分的RKKY相互作用一般诱导非欧姆耗散由于罕见的无序配置。这种耗散机制被发现不稳定的量子格里菲思相行为的任意对称性的序参量巡回系统，导致形成一个“集群玻璃”相之前的均匀有序。
2005-03-14 cond-mat.dis-nn cond-mat.str-el
Itinerant approach to magnetic neutron scattering of FeSe: effect of orbital selectivity
最近的STM实验和理论研究强调了FeSe中相互作用驱动的轨道选择性的作用，以及它在这种材料中产生极端各向异性的超导能隙结构中的作用。我们研究的磁激发谱产生的相干准粒子在相同的重整化无规相近似的方法来解释STM实验，并表明，它同意与低能量的动量和能量依赖的响应测量的非弹性中子散射实验。我们发现由于一个小的准粒子重量的状态的$d_{xy}$字符的$(π,π)$散射的相关诱导抑制。我们比较预测的孪生和非孪生晶体，并预测特别是强烈的$(π,0)$占主导地位的响应在低能量的非孪生系统，在以前的巡回理论。
2019-01-07 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Orbital-dependent metamagnetic response in Sr4Ru3O10
我们发现，在Sr $_4$ Ru $_3$ O $_{10}$的变磁转变分叉成两个转变的字段是远离导电平面旋转。这两步过程包括部分或全部排列的时刻在铁磁带其次是巡回变磁过渡，其临界场随旋转而增加。巡游变磁性的证据是由Shubnikov-de Hass效应提供的，该效应显示费米表面的几何形状的非平凡演化和准粒子有效质量的增强。Sr $_4$ Ru $_3$ O $_{10}$的变磁响应与轨道有关，包括铁磁性带和变磁性带.
2007-02-02 cond-mat.str-el
Sign problem free quantum Monte-Carlo study on thermodynamic properties and magnetic phase transitions in orbital-active itinerant ferromagnets
巡游铁磁性的微观机制是一个长期的问题，由于缺乏非微扰的方法来处理巡游电子的强磁涨落。非微扰地研究了具有铁磁基态的二维多轨道哈伯德模型的热力学性质和磁相变。采用量子蒙特卡罗模拟，在宽密度区域内证明了这一点，避免了费米子模拟所遇到的符号问题。Hund耦合和电子巡回是建立铁磁相干性的必要条件。没有本地磁矩存在于系统中作为先验，然而，自旋通道保持不相干的居里-外斯型自旋磁化率下降到非常低的温度下，在该温度下的电荷通道已经是相干的，表现出弱的温度依赖性的可压缩性。对于SU（2）不变系统，自旋磁化率在二维中随着温度接近零而进一步指数增长。在接近居里温度的顺磁相，动量空间费米分布表现出强烈的相似性，在完全极化状态。当对称性降低到伊辛类时，出现了长程铁磁有序，并精确地确定了居里温度。这些模拟结果为在强关联$d$轨道过渡金属氧化物层和$p$轨道超冷原子光晶格系统中寻找新型铁磁材料提供了有益的指导。
2015-04-19 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Quantum Critical Behavior of the Cluster Glass Phase
在具有任意序参量对称性的无序巡游磁体中，有序相与顺磁费米液体（PMFL）之间的量子临界点被破坏，这是由于中间团簇玻璃（CG）相的形成.在这封信中，我们讨论了具有连续对称性的系统在CG-PMFL跃迁时的量子临界行为。我们表明，由于量子格里菲斯异常的波动诱导一阶过渡从PMFL在T=0，而在较高的温度下，恢复传统的连续过渡。这种行为是增强的非欧姆耗散引起的广泛分布的能量尺度内的任何量子格里菲斯阶段巡回系统的一般后果。
2007-10-22 cond-mat.dis-nn cond-mat.str-el
Stability of the Nagaoka-type Ferromagnetic State in a $t_{2g}$ Orbital System on a Cubic Lattice
我们推广了三维$t_{2g}$ -轨道系统中Nagaoka型巡游铁磁态的精确结果，使之考虑到多个空穴。该系统是一个简单的立方晶格，每个位置拥有$d_{xy}$，$d_{yz}$，和$d_{xz}$轨道，这允许在每个轨道平面内的二维跳跃。在$U\to \infty$的强耦合极限下，证明了当轨道层空穴数比$L^{\frac{1}{2}}$慢时，轨道广义Nagaoka铁磁态在热力学极限下与基态简并.这一结果适用于铁磁Hund耦合$J>0$和轨道间排斥$V\ge 0$的任意值。研究了有限电子密度下Nagaoka型态相对于单个自旋翻转的稳定性。这些结果对研究$t_{2g}$ -轨道材料巡游铁磁性的机制提供了有益的指导。
2018-04-06 cond-mat.str-el
A variety of elastic anomalies in orbital-active nearly-itinerant cobalt vanadate spinel
我们对一种近金属尖晶石Co $_{1.21}$ V $_{1.79}$ O $_4$单晶进行了超声速度测量，该单晶在$T_C \sim$ 165 K下表现出亚铁磁相变。实验结果表明，在$T_C$以上的顺磁相和$T_C$以下的亚铁磁相都存在着各种弹性异常，这可能是由轨道简并的V3 $d$电子的近巡游特性驱动的.在顺磁相以上的$T_C$，弹性模量表现出弹性模式依赖的不寻常的温度变化，表明存在一个动态的自旋团簇状态。此外，在$T_C$以上，弹性模量的灵敏磁场响应表明，在负磁阻下，V3 $d$电子的磁场增强近巡游特性从自旋团簇态出现。这应该是由作用在轨道简并3 $d$电子上的V位间相互作用触发的。在低于$T_C$的亚铁磁相中，弹性模量在$T_1\sim$ 95 K和$T_2\sim$ 50 K下表现出明显的异常，分别在$T_1$处磁电阻的符号改变（低于$T_1$为正）和低于$T_2$的正磁电阻的增强。在$T_C$以下的这些观察表明在$T_1$处连续发生轨道玻璃有序和在$T_2$处的结构相变，其中V3 $d$电子的相当局部化的特征在$T_1$以下演化，并且在$T_2$以下进一步增强。
2017-07-18 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Assessing the suitability of the Thomas-Fermi-von Weizsäcker density functional for itinerant magnetism
George Mason University（乔治梅森大学）；Georgia Institute of Technology（佐治亚理工学院）
本文评估了轨道自由密度泛函理论中Thomas-费米-冯-维茨泽克泛函描述它inerant磁性的能力，通过磁稳定性评估磁化总能量的二阶导数，发现该泛函在描述它inerant磁性方面存在根本性限制。
2026-03-16 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Quantum theory of the Intrinsic Orbital Magnetoelectric Effect in itinerant electron systems at finite temperatures
在没有反转对称性$\mathcal{P}$和时间反演对称性$\mathcal{T}$的系统中，电场可以诱导磁化。这种现象被称为磁电（ME）效应。自旋ME效应在多铁性中得到了积极的研究。零温下的轨道ME效应在拓扑绝缘体中也存在，并已被重点讨论。本文利用Kubo公式研究了有限温度下金属的内禀轨道ME响应。本征响应来源于费米海，不依赖于耗散。特别是在具有$\mathcal{PT}$对称性的系统中，外生轨道ME效应变为零，而内生ME效应占主导地位。我们应用在这项工作中得到的响应张量的$\mathcal{PT}$对称模型哈密顿与反铁磁回路电流的顺序表明，内在的ME效应增强周围的狄拉克点。
2023-02-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Ferromagnetism in itinerant two-dimensional t2g systems
受最近过渡金属氧化物异质结构铁磁性研究的启发，我们提出了一种可能的机制，在两个空间维度上，不依赖于局部磁矩和传导电子之间的耦合，产生巡游t2g系统的铁磁性。我们特别强调的轨道性质的不同的频带，并表明，当费米能级位于底部附近的上部带，非微扰相互作用的效果，由于准一维性质的上部带可能会驱动一个过渡到一个状态，在该状态中的上部带是铁磁极化。在准一维极限下，可以精确地得到完整的热力学。我们讨论了我们的机制与几个巡回t2g系统，可能有铁磁不稳定性之间的联系。
2013-04-24 cond-mat.str-el
Mott transitions with partially-filled correlated orbitals
我们研究了金属-绝缘体莫特过渡的周期性安德森模型，其中一个带的巡回电子与一个狭窄的，强关联带杂化的广义版本。利用动力学平均场论，我们证明了Mott跃迁的前提条件是两个能带的整数总填充，而对于相关能带的整数常数占据，系统在任意大的相互作用强度下仍然是相关金属。我们的图片过渡在一个非整数填充的相关轨道之间的巡回和强烈的相互作用的电子，具有占领每个晶格站点的单重态的莫特本地化。我们表明，莫特过渡是一阶的，我们所得到的绝缘状态的性质与相关的物理参数，如电荷转移能量的特征。
2016-12-29 cond-mat.str-el
Magnetic frustration and paramagnetic state transport anomalies in Ho4RhAl and Er4RhAl: Possible test cases for newly identified roles of itinerant electrons
本文报道了Ho_4RhAl和Er_4RhAl的磁性、热容、电学和磁电阻的测量结果。反铁磁有序分别在8.8K和4.0K附近出现. Ho化合物在T小于T_N（约5K）时进入复杂的自旋玻璃相，而Er化合物的自旋玻璃相基本上在T_N时进入。磁有序态中自旋无序贡献的损失并不明显，这与Gd 2 PdSi 3中的情况类似，Gd 2 PdSi 3是一种现在在拓扑霍尔效应和磁skyrmions领域引起兴趣的化合物，表明复杂的费米表面。在T_N以上只有Ho的情况下，电阻率的温度依赖性有一个极小值，但在顺磁状态下，在很宽的温度范围内都观察到明显的负磁电阻效应，其值随温度的降低而增加。这一发现表明，这些化合物属于金属间化合物的一个选择组，其中自旋无序的贡献明显地逐渐增加，因为一个接近各自的TN随着温度的降低。这可能是T_N以上经典自旋液体效应的实验特征。鉴于这些性质类似于Gd_2PdSi_3的性质，进一步研究这些4：1：1化合物以了解巡游电子在磁有序态和顺磁态中可能的非常规作用是很有意义的。
2021-07-11 cond-mat.str-el
Magnetic Frustration Driven by Itinerancy in Spinel CoV2O4
局域自旋和巡回电子很少共存于几何挫折尖晶石晶格。我们发现，尖晶石CoV2O4站在从绝缘到巡游行为的交叉，并表现出本地化的自旋和巡游电子之间的复杂的相互作用。与预期的顺磁性相反，由增强的交换耦合支持的局域自旋受到离域电子的影响。这种挫折产生了非共线的自旋状态，可能是宏观自旋玻璃行为的原因。竞争相可以通过诸如压力或磁场的外部扰动来发现，这增强了挫折感。
2017-02-09 cond-mat.str-el
Electronic States and Possible Origin of the Orbital-Glass State in a Nearly Metallic Spinel Cobalt Vanadate: An X-ray Magnetic Circular Dichroism Study
我们用X射线吸收光谱（XAS）、X射线磁性圆二色性（XMCD）和随后的组态相互作用团簇模型计算研究了轨道玻璃态（短程轨道有序）尖晶石钒酸盐Co $_{1.21}$ V $_{1.79}$ O $_{4}$的轨道状态。从的XMCD谱的符号，它被发现，自旋磁矩的Co离子是平行于所施加的磁场和V离子的反平行于它，与中子散射研究一致。结果表明，在八面体位置的过量的钴离子采取三价低自旋状态，并诱导一个随机电位的V亚晶格。V离子的轨道磁矩虽然有限，但很小，这表明有序轨道主要由实数轨道组成。
2018-02-20 cond-mat.str-el
Itinerant ferromagnetism in half-metallic CoS_2
利用线性化Muffin-tin轨道（LMTO）能带方法研究了黄铁矿型CoS_2的电子和磁性。我们得到了接近半金属性质的铁磁基态。用固定自旋矩方法研究了半金属稳定性。在局域自旋密度近似（LSDA）下，得到Co 3d电子不可忽略的轨道磁矩为$μ_L = 0.06 μ_B$.计算得到的轨道角动量与自旋角动量之比<L_z >f < S_z >= 0.15与实验结果一致。用LSDA + U方法研究了Co 3d电子间的库仑关联效应。Co位的库仑相关性不大，为$U \lesssim 1$ eV，因此CoS_2可能属于巡游铁磁体。发现LSDA比LSDA + U能更好地描述CoS_2的电子和磁性。
2000-01-04 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Spin superstructure and noncoplanar ordering in metallic pyrochlore magnets with degenerate orbitals
我们研究了尖晶石和烧绿石晶体中t2g电子巡游的双交换模型。在这两种情况下，局域自旋形成了一个角共享四面体的网络。我们发现，强的方向依赖性的t2g轨道导致不寻常的费米表面诱导自旋超结构和非共面有序巡游电子和本地化自旋之间的弱耦合。本文还讨论了这些结果对ZnV_2O_4和Cd_2Os_2O_7的应用。
2011-08-15 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
An orbital glass state of a nearly metallic spinel, CoV$_2$O$_4$
应变，磁化，非极化和极化中子衍射测量进行研究尖晶石CoV $_{2}$ O $_{4}$的磁性和结构特性。磁致伸缩测量表明，沿着磁化方向，$ΔL/L \sim 10^{-4}$，晶体的微妙的扭曲，存在和变化，从伸长到收缩，在冷却时的第二顺序的方式。非极化和极化单晶中子实验表明，冷却后的亚铁磁结构的变化从共线到非共线在$T \sim 90$ K，其中的晶体的伸长率是最大的。这些结果暗示了近金属阻挫磁体CoV $_{2}$ O $_{4}$中存在轨道玻璃态。
2015-05-19 cond-mat.str-el
Strong competition between orbital-ordering and itinerancy in a frustrated spinel vanadate
在凝聚态物理中，从定域电子行为到巡游电子行为的转换与许多有趣的现象有关。本文研究了尖晶石系统Mn $_{1-x}$ Co $_x$ V $_2$ O $_4$从定域到巡游态的过渡。在低Co掺杂下，V3+离子上的局域电子的轨道顺序（OO）通过触发四重态畸变来抑制磁挫挫。随着Co掺杂，电子巡回熔化OO和抑制结构相变，而减少的自旋-晶格耦合产生磁阻挫。中子散射测量和第一性原理指导的自旋模型表明，在高Co掺杂的非共线态是由削弱的局部各向异性和增强的Co-V自旋相互作用。
2015-07-17 cond-mat.str-el
Antiferromagnetic fluctuations and orbital-selective Mott transition in the van der Waals ferromagnet Fe3-xGeTe2
Fe 3-xGeTe 2是一种层状磁性范德华材料，在基础研究和应用研究中都很有意义。尽管观察到了有趣的物理性质，但甚至在与磁性相关的基本特征上也存在悬而未决的问题：它是一个简单的铁磁体还是存在反铁磁制度，以及矩是局部的还是巡回的。在这里，我们证明了反铁磁自旋涨落共存的铁磁性，通过全面的弹性和非弹性中子散射和热力学测量。我们的实际动力学平均场论计算表明，竞争的磁涨落是由轨道选择性的莫特跃迁，其中只有平面垂直的Fe（3d）流形的a1 g轨道保持巡回。我们的研究结果突出了Fe 3-xGeTe 2中的多轨道特性，该特性支持这种材料中本地和巡回物理学的罕见共存。
2022-11-11 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Itinerant G-type antiferromagnetic order in SrCr$_2$As$_2$
多晶SrCr $_2$ As $_2$样品的中子衍射和磁化率研究表明，该化合物在低于N ${\rm \acute{e}}$ el温度$T_{\textrm N}$ = 590（5）K时是巡游G型反铁磁体，Cr磁矩沿四重$c$轴排列。系统在最低测量温度（$\sim$ 12 K）下保持四温。晶格参数比$c/a$和磁矩在低于$\sim$ 200 K的相同温度下饱和，表明可能存在磁弹性耦合。有序矩，$μ=1.9(1)~μ_{\rm B}$ /Cr，在$T = 12$ K测量，是显着减少相比，其本地化值（$4~μ_{\rm B}$ /Cr）由于巡回字符所带来的Cr $3d$和As $4p$轨道之间的杂交。
2017-05-11 cond-mat.str-el
Multipole correlations in low-dimensional f-electron systems
利用密度矩阵重整化群方法，研究了一维三轨道Hubbard模型在j-j耦合下的基态性质.对于$B_4^0 \ne 0$，其中$B_4^0$是控制立方晶体电场效应的参数，一个轨道是巡游的，而另外两个轨道是定域的。由于巡游性质和定域性质的竞争，我们得到了对$B_4^0$敏感的轨道有序模式，导致了$Γ_{3g}$四极子态转变为无公度结构的特征.在$B_4^0 = 0$，所有三个轨道都是简并的，但是我们在$Γ_{3g}$四极相关中观察到在$q = 0$处的峰，表明铁轨道状态，并且在$Γ_{4u}$偶极相关中观察到在$q = π$处的峰，表明反铁磁状态。讨论了$Γ_{4u}$八极子对磁各向异性的影响。
2005-11-11 cond-mat.str-el
Non-collinearity and spin frustration in the itinerant kagome ferromagnet Fe3Sn2
具有非共线静态自旋结构的受抑巡游铁磁体是一类令人兴奋的材料，因为它们的自旋手性可以在电子散射中引入Berry相，并导致奇异的电子现象，例如异常霍尔效应（AHE）。本文基于二维可果美双层结构，对Fe $_3$ Sn $_2$的磁性进行了重新研究。以前认为作为一个传统的铁磁体，我们使用SQUID测量，对称性分析和粉末中子衍射相结合，表明Fe $_3$ Sn $_2$是一个受抑的铁磁体与温度相关的非共线自旋结构。磁相互作用的复杂性进一步通过在远低于主铁磁转变（$T\mathrm{_C}$ = 640\，K）的温度下的再入自旋玻璃化转变（$T_f\simeq80$ \，K）来证明。因此，Fe $_3$ Sn $_2$提供了受抑巡回铁磁体的罕见实例。此外，以及被极大的根本利益，我们的研究突出了潜在的Fe $_3$ Sn $_2$在自旋电子学技术的实际应用，因为AHE所产生的铁磁性在这种材料中，预计将被增强的传导电子和非平凡的磁性结构之间的耦合在一个非常宽的温度范围内。
2018-09-14 cond-mat.str-el
Temperature-driven hidden 5f itinerant-localized crossover in heavy-fermion compound PuIn3
5 f电子随温度变化的演化模式有助于阐明钚基化合物中长期存在的巡游-定域双重性质。本文采用密度泛函理论和动力学平均场论相结合的方法研究了PuIn 3的关联电子态随温度的变化。不仅正确地再现了实验的光电子能谱，而且还确定了一个可能隐藏的5 f巡回本地化交叉。随着温度的降低，多体跃迁产生的准粒子多重态逐渐增强，同时伴随着5 f电子和导带的杂化。温度引起的费米表面拓扑结构的变化表明，可能的电子Lifshitz转变和磁序在低温下的发病。最后，在PuIn 3中还发现了普遍存在的轨道选择性5 f电子关联。这些具有启发性的结果将丰富对Pu基化合物的理解，并为正在进行的实验研究提供关键预测。
2021-02-05 cond-mat.str-el
Orbital glass conceals missing magnetic entropy in a relativistic Mott insulator
Brown University（布朗大学）；National High Magnetic Field Laboratory（国家高磁场实验室）；Stanford University（斯坦福大学）；SLAC National Accelerator Laboratory（SLAC国家加速器实验室）；University of Tennessee, Knoxville（田纳西大学诺克斯维尔分校）；Dartmouth College（达特茅斯学院）
研究通过相敏感技术揭示了轨道玻璃状态与磁序的关系，发现轨道各向异性导致磁序，并解释了材料中缺失熵的问题。
2026-04-19 cond-mat.str-el
On the multi-orbital band structure and itinerant magnetism of iron-based superconductors
本文解释了铁磷属元素化物和硫属元素化物的多轨道能带结构和巡游磁性。我们首先描述了一般的能带结构的一个孤立的FeAs层。使用它的阿贝尔滑动镜组，使我们能够减少一个FeAs单位的原始细胞。从密度泛函理论出发，我们得到了LaOFeAs的八个Fe $d$和As $p$局域Wannier函数及其紧束缚（TB）哈密顿量$h(k)$ .我们讨论的频带的拓扑结构，即允许和避免交叉，起源的d6 pseudogap，以及作为$p$轨道的作用和延伸的FeAs $_{4}$四面体。然后，我们耦合层，主要是通过层间跳跃之间的$p_{z}$轨道，并给出了形式主义的简单和体心的tetrahedrons堆叠。这使我们能够解释材料特定的3D能带结构。由于高对称性，几个能级反转作为$k_{z}$或压力的函数发生，导致线性带色散（狄拉克锥）。然而，潜在的对称元素很容易被破坏，因此狄拉克点不受保护，也不固定在费米能级上。从顺磁TB哈密顿量出发，通过耦合$h(k)$和$h (k+q)$，我们得到了波矢为$q$的自旋螺旋的能带结构。用Stoner理论研究了条纹序的能带结构与交换势$Δ$的关系。小$Δ$的费米面（FS）的间隙需要匹配的FS尺寸（嵌套）和$d$轨道字符。解释了螺旋桨形FS的起源。最后，我们表示为带结构能量的总和的磁能，这使我们能够理解在何种程度上的磁能可能被描述的海森堡哈密顿量，和之间的相互作用的磁矩和延伸的Fe…
2011-01-16 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Electronic structure, spin excitations, and orbital ordering in a three-orbital model for iron pnictides
提出了一个包含d_{xz}，d_{yz}和d_{xy} Fe 3d轨道的三轨道巡游电子模型，用于理解铁磷属元素化物的（π，0）有序磁性和磁激发.结果表明，该模型在半填充产生一个缺口（π，0）磁状态具有高度的鲁棒性和稳定性，并同时再现几个实验观察到的功能，如电子结构，自旋激发，以及铁轨道之间的顺序d_{xz}和d_{yz}轨道。
2015-03-30 cond-mat.str-el
Bridging charge-orbital ordering and Fermi surface instabilities in half-doped single-layered manganite La_0.5Sr_1.5MnO_4
密度波是材料相图所固有的，这些材料表现出不寻常的，有时是非常有用的特性，如超导性和巨磁阻。虽然纯电荷密度波（CDW）是很好地描述了一个巡回的方法，其中电子被视为通过晶体传播的波，电荷轨道有序（COO）通常是由一个本地的方法解释，其中电子被视为本地化的原子网站。在这里，我们表明，在半掺杂锰氧化物La0.5Sr1.5MnO4（LSMO）的电子磁化率，从角分辨光电子能谱（ARPES）计算，表现出突出的嵌套驱动峰在四分之一的布里渊区对角线，即等于倒易晶格矢量的电荷轨道图案。我们的研究结果表明，费米表面的几何形状决定了系统的倾向，形成一个COO状态，这反过来又意味着巡回的方法也适用于COO。
2008-10-20 cond-mat.str-el
Quantum phase transitions in the extended periodic Anderson model
我们研究了扩展的周期性安德森模型中的量子相变，该模型包括了电子在巡游带和局域带内和之间的关联。利用动力学平均场论和数值重整化群计算了系统的零温和有限温性质。在半填充时，在强耦合区发生Mott绝缘态和Kondo绝缘态之间的相变。我们还发现，金属态是稳定的弱耦合制度。这个态应该与轨道选择性莫特态有着密切的联系，其中一个轨道是定域的，另一个是巡游的。空穴掺杂的影响也得到了解决。
2007-08-13 cond-mat.str-el
Superconductivity and magnetism in bilayer nickelates: itinerant perspective
Stanford University（斯坦福大学）；The Chinese University of Hong Kong（香港中文大学）；SLAC National Accelerator Laboratory（斯坦福直线加速器中心）；Fudan University（复旦大学）
本研究通过它inerant视角探讨双层镍酸盐中的超导性和磁性，发现洪德耦合在决定其性质中起关键作用。
2026-02-26 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
