Ultrafast Quenching of the Exchange Interaction in a Mott Insulator
我们研究如何快速和有效的光生载流子激发可以修改交换相互作用$J_\mathrm{ex}$在原型莫特-哈伯德绝缘体。我们证明了超快淬火的$J_\mathrm{ex}$的交换积分从依赖于时间的响应形式主义,并通过明确模拟激光诱导的自旋进动的反铁磁体是由外部磁场倾斜。在这两种情况下,电子动力学得到的非平衡动力学平均场论。我们发现,修改后的$J_\mathrm{ex}$出现已经在几个电子跳跃时间后的脉冲,减少是可比的化学掺杂的效果。
2014-08-07 cond-mat.str-el
Ultrafast and reversible control of the exchange interaction in Mott insulators
磁性材料中微观自旋之间最强的相互作用是交换相互作用$J_\text{ex}$。因此,$J_\text{ex}$的超快控制有望在最终快速的时间尺度上控制自旋。我们证明,时间周期调制的电子结构的电场可以用来可逆地控制$J_\text{ex}$超快时间尺度上的扩展反铁磁莫特绝缘体。在较弱的驱动强度下,我们发现$J_\text{ex}$在Mott能隙以下和以上的频率下分别被增强和减小。此外,对于强驱动强度,即使是$J_\text{ex}$的符号可以被逆转,我们表明,这会导致相关的量子自旋动力学的时间反转。这些结果表明广泛的应用,不仅控制凝聚态系统中的磁性,例如,通过激发自旋共振,但也评估有关的量子多体动力学在冷原子系统的可逆性的基本问题。
2016-07-01 cond-mat.str-el
Optical control of competing exchange interactions and coherent spin-charge coupling in two-orbital Mott insulators
为了更好地理解多轨道体系中交换相互作用的超快电控制,我们研究了在时间周期电场作用下半填充的双轨道哈伯德模型.使用适当的投影算子和广义含时正则变换,我们得到一个有效的哈密顿量,它描述了两个不同的制度。首先,对于广泛的非共振频率,我们发现的双线性海森堡交换$J_{\textrm{ex}}$,这是类似于单轨道的情况下的变化。此外,我们还证明了额外的双二次交换相互作用$B_{\textrm{ex}}$可以增强,减少,甚至改变符号取决于电场。其次,对于特殊的驱动频率,我们证明了一种新的自旋-电荷耦合现象,使双电离态的自旋和电荷自由度之间的相干转移。这些结果证实了完整的双轨道Mott-Hubbard哈密顿量的精确时间演化。
2019-02-01 cond-mat.str-el
SU(4) Heisenberg model on the honeycomb lattice with exchange-frustrated perturbations: implications for twistronics and Mott insulators
最近研究了蜂窝晶格上的SU(4)对称自旋轨道模型与相关绝缘体的关系,例如$e_{g}$莫特绝缘体Ba $_{3}$ CuSb $_{2}$ O $_{9}$和四分之一填充时魔角扭曲双层石墨烯的绝缘相。在这里,我们提供了一个统一的讨论,这些系统通过调查一个扩展的模型,其中包括洪德的耦合和各向异性,轨道相关的交换相互作用的影响。结合平均场论、线性味波理论和变分蒙特卡罗方法,我们证明了该模型在SU(4)对称点附近的宽参数区域内存在量子自旋轨道液体。对于大的Hund耦合,铁磁反铁磁轨道有序状态出现,而结合涡旋轨道状态的价键晶体是稳定的占主导地位的轨道依赖的交换相互作用。
2019-11-21 cond-mat.str-el
Multiferroic behavior in trimerized Mott insulators
我们证明了三聚莫特绝缘体的多铁性行为,通过自旋和电偶极矩之间的相互作用,导致电子电荷的波动在挫折单位。该模型由具有小的三聚体间交换相互作用$J'$和$J"$的三聚体的堆叠三角层组成。铁电态与铁磁或反铁磁有序共存,这取决于磁场$H$的值和层间交换$J"$的符号。电极化的强度经历作为$H$的函数的突变。
2012-02-28 cond-mat.str-el
Numerical solution of the t-J model with random exchange couplings in d=infinity dimensions
为了探索金属态在向莫特绝缘体转变附近的性质,我们研究了d=无穷维中具有随机交换相互作用的t-J模型.通过将连续时间量子蒙特卡罗(CT-QMC)方法推广到矢量玻色子场与局域自旋耦合的情形,得到了数值精确解。我们发现,附近的莫特绝缘体的顺磁溶液描述了一个非相干金属与剩余力矩,和单粒子激发产生一个额外的带,这是从莫特-哈伯德带分离。
2013-05-13 cond-mat.str-el
Compressibility Divergence and Mott Endpoints
在哈伯德模型的动力学平均场论的背景下,我们研究了有限温度下密度驱动的Mott相变附近的压缩性。我们用动力学平均场论和量子蒙特卡罗模拟在单带和双带哈伯德模型中证明了这种发散。我们补充这一结果的考虑因素的基础上的朗道理论框架,并讨论我们的结果的相关性铈的α-γ端点。
2001-10-30 cond-mat.str-el
Orbital Magnetic Field Effects in Mott Insulators with Strong Spin-Orbit Coupling
研究了磁场对强自旋轨道耦合莫特绝缘体低能描述的影响。与没有SO耦合的哈伯德模型的标准情形相比,我们发现Peierls相可以在相互作用中调制前导级的磁交换。我们的机制至关重要地依赖于封闭一个明确的区域相邻的磁性离子之间的不同的交换路径的存在。因此,它将普遍存在于任何固态实现的Kitaev模型及其扩展。我们明确地计算了交换常数的变化的所谓的$JKΓ$模型的磁通量的函数。我们讨论了候选Kitaev自旋液体的各种设置,我们的研究结果的实验意义。
2019-10-03 cond-mat.str-el
Phase Diagram of the Triangular t-J Model with Multiple Spin Exchange in the Doped-Mott Region
本文研究了具有多重自旋交换作用的三角形$t$ - $J$模型,作为单层液态$^3$ He的模型。由于铁磁双自旋和反铁磁四自旋交换相互作用之间的竞争,在掺杂Mott区实现了一个能谱表明自旋-电荷分离行为的相。这种行为给出了最近在单层液体$^3$ He吸附在石墨上观察到的双峰热容的解释。
2008-11-19 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
SiC(0001): a surface Mott-Hubbard insulator
我们对Si封端的SiC(0001)$\sqrt{3}\times\sqrt{3}$表面进行了从头计算.局域密度近似(LDA)计算预测金属基态具有半填充窄带,而库仑效应(包括自旋极化LDA+U方法)导致磁性(Mott-Hubbard)绝缘体具有1.5 eV的间隙,与2.0 eV的实验值相当。的计算值的网站间交换参数,J= 30 K,导致预测的顺磁性莫特态,除了在非常低的温度。所观察到的Si 2 p表面芯能级双峰可以自然地解释为原位交换分裂。
1999-03-24 cond-mat.str-el
Calculations of Magnetic Exchange Interactions in Mott--Hubbard Systems
介绍了一种计算强关联系统中磁交换相互作用的有效方法。它是基于一个磁力定理,该定理评估由于磁矩旋转的线性响应,并使用一种新的谱密度泛函框架结合我们的精确对角化的动力学平均场和本地密度泛函理论。应用于三维金属单氧化物和高- T_{c}超导体的自旋波和磁转变温度与实验符合得很好。
2006-09-01 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Simplified approach to the magnetic blue shift of Mott gaps
莫特绝缘体中的反铁磁有序在降低温度时伴随着单粒子光谱权重向较低能量的转移和Mott能隙向较高能量的移位(磁蓝移,MBS)。住房抵押贷款证券化受双重交换和交换机制的制约。这两种机制在增加轨道数目时增强MBS。通过执行多项式拟合数值动力学平均场论数据,我们提供了一个扩展的MBS跳跃和交换耦合的原型Hubbard-Kondo-Heisenberg模型,并讨论如何将结果推广到实际的莫特或电荷转移绝缘体材料的应用。这允许以极其简单的方式估计实际材料中的电荷间隙的MBS,避免了大量的理论计算。该方法被示例性地应用于$α$、NiO和BiFeO $_3$,并且分别发现大约$130$ meV、$360$ meV和$157$ meV的MBS。数值与以前的理论计算和现有的实验数据进行了比较。我们准备使用的MBS公式简化了未来的研究寻找材料的反铁磁有序和电荷激发之间的强耦合,这是至关重要的实现耦合自旋-电荷相干动力学在飞秒时间尺度。
2022-11-10 cond-mat.str-el
Evolution of possible Weyl semimetal states across the hole-doping induced Mott transition in pyrochlore iridates
通过研究烧绿石R2 Ir 2 O 7(R=稀土离子)的磁输运性质,我们研究了可能的强关联电子的Weyl半金属,选择三种类型的R离子设计R4 f和Ir 5d矩之间的交换耦合方案:非磁性Eu(4f 6),各向同性Gd(4f 7)和各向异性Tb(4f 8).在掺杂诱导半金属态下,由于交换增强的各向同性和各向异性塞曼场的作用,在R=Gd和Tb化合物中分别观察到了磁电阻和霍尔效应的显著特征,并证实了理论预测的双Weyl半金属和2-in 2-outline-node半金属.特别地,R=Gd化合物的霍尔角被强烈地增强到接近高于Mott转变的临界掺杂的1.5%。此外,一个非常规的霍尔贡献被认为是一个较低的掺杂制度的R=Gd化合物,这可以归因于外尔点的出现与场扭曲的all-in-all-out顺序状态。这些发现表明空穴掺杂诱导的Mott跃迁以及特征f-d交换相互作用在宽范围的材料参数空间中稳定了多功能拓扑半金属态。
2020-12-23 cond-mat.str-el
Mixed-pairing superconductivity in 5d Mott insulators with antisymmetric exchange
本文研究了掺Sr $_2$ IrO $_4$的$5d$莫特绝缘体中超导相的可能存在。利用平均场方法,观察到一种混合的单重态-三重态超导电性,$d + p$,这是由于准自旋轨道耦合引起的反对称交换。我们对带几何的计算表明,由于超导能隙的节结构,可能存在拓扑保护的边缘态。这些边缘模式是自旋极化的,并出现为零能量的平带,支持对称性保护的马约拉纳状态,验证了评估的缠绕数和$\mathbb{Z}_2$拓扑不变量。最后,讨论了利用准粒子干涉(QPI)技术观测这些边缘态和确定超导能隙对称性的可能实验途径。
2017-05-15 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Emergent transverse-field Ising model in $\boldsymbol{d}^\mathbf{4}$ spin-orbit Mott insulators
针对强自旋轨道耦合$t_{2g}^4$ Mott绝缘体,本文推导有效自旋1/2交换作用,证明其普遍形成具有内禀横场的反铁磁TFIM,并以Ru$^{4+}$和多种二维晶格相图、激发谱加以定量说明。
2024-01-04 cond-mat.str-el
The Mott transition in V_2 O_3 and Ni Se_x S_{2-x}: insights from dynamical mean field theory
本文用动态平均场论讨论了三维过渡金属氧化物中压力(或相互作用)驱动的Mott相变。我们从更多地依赖于化合物的详细化学性质的方面分离出过渡的普遍性质。从这个角度来看,我们可以理解这些系统之间的主要差异和显着的相似之处。理论和实验都集中在转移的光谱重量从低能量到高能量的普遍机制下的莫特过渡,我们评论这些想法可能的相关性,以其他金属到非金属过渡。
1999-11-09 cond-mat.str-el
Fingerprints of spin-orbital physics in cubic Mott insulators: Magnetic exchange interactions and optical spectral weights
与不同多重态跃迁相关的光谱权重的温度依赖性和各向异性由自旋和轨道相关决定。为了提供一个系统的基础,利用磁性和光谱之间的这种密切关系,我们提出并分析了一系列具有代表性的轨道简并过渡金属氧化物具有不同的多重态结构的自旋轨道超交换模型。对于每种情况下,我们推导出的磁交换常数,这决定了自旋波的色散,以及部分光学和规则。具有简并$t_{2g}$轨道的前过渡金属氧化物(具有钙钛矿结构的钛酸盐和钒酸盐)的磁性和光学性质仅取决于两个参数,即超交换能$J$和Hund交换与轨道内库仑相互作用的比率$η$,以及实际轨道状态。在$e_g$系统中,重要的修正遵循电荷转移激发,我们表明,KCuF $_3$可以被归类为电荷转移绝缘体,而LaMnO $_3$是一个莫特绝缘体与中等电荷转移的贡献。在某些情况下,轨道波动被淬灭,自旋和轨道自由度与静态轨道序的解耦给出了令人满意的结果。在立方钒酸盐的例子中,我们描述了一种必须考虑全量子自旋轨道物理的情况。因此,光激发的信息,它们的能量,温度依赖性和各向异性,结合磁中子散射实验的结果,提供了一个重要的一致性测试的自旋-轨道模型,并表明是否轨道和/或自旋波动是重要的,在一个给定的化合物。
2006-01-17 cond-mat.str-el
Analytical control of the exchange interaction in periodically driven Mott insulators
本文用精确求和公式与 Bessel 函数解析刻画周期电场驱动 Mott 绝缘体中的调制交换作用,并由 Bessel 零点确定时间反演点,推广至 Hubbard、多轨道及 Kitaev–Heisenberg 模型。
2025-01-09 cond-mat.str-el quant-ph
Magnetic vortex crystals in frustrated Mott insulator
量子涨落在高度受挫的量子磁体中变得特别相关,并可能导致新的物质状态。我们提供了一个简单而强大的方案,诱导磁涡旋晶体在阻挫莫特绝缘体。通过考虑一个具有六重简并低能模的能隙谱的量子顺磁体,研究了磁场诱导的这些模的凝聚。我们使用稀释气体近似来证明,过多的多$\mathbf{Q}$冷凝物是稳定的交换相互作用的不同组合。这个丰富的量子相图包括磁涡旋晶体,其通过对称交换各向异性进一步稳定。由于磁skyrmion和畴壁晶体已经被预测和实验观察,这种新的涡旋相完成了图片的涌现晶体的拓扑非平凡的自旋配置。
2014-02-26 cond-mat.str-el
Dimerization versus Orbital Moment Ordering in the Mott insulator YVO$_3$
本文利用精确对角化方法结合平均场论研究了立方钒酸盐自旋轨道模型的相图。自旋-轨道耦合与Hund交换竞争并触发新的相,其中$t_{2g}$轨道磁矩的有序性通过VO $_6$八面体的倾斜而稳定。它定性地解释了在YVO $_3$中观察到的自旋倾斜和磁化强度的降低。在有限温度下,即使在没有晶格畸变的情况下,$C$型反铁磁相的轨道Peierls不稳定性也会引起磁交换常数的调制。计算的自旋结构因子表明,由于轨道Peierls二聚化的磁振子分裂。
2003-06-25 cond-mat.str-el
Magnetooptical sum rules close to the Mott transition
我们推导出新的总和规则的实部和虚部的频率依赖性霍尔常数和霍尔电导率。作为一个例子,我们讨论了它们的相关性,掺杂莫特绝缘体,我们描述的动态平均场论的强关联电子系统。
1999-01-07 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Self-Doping Induced Orbital-Selective Mott Transition in Hg2Ru2O7
烧绿石氧化物是一种迷人的体系,在这种体系中,强的多轨道相关性与几何挫折一起产生了意想不到的物理性质。然而,支撑这些现象的绝缘体-金属转变(IMT)的详细机制通常不太清楚。因此,我们使用LDA+DMFT研究了烧绿石${\rm Hg_{2}Ru_{2}O_{7}}$中的IMT。与TMO中Mott跃迁的著名例子相反,我们表明,在\hg的负电荷转移情况下,自掺杂在轨道选择性IMT的出现中起着至关重要的作用。我们认为,这种机制具有更广泛的相关性,其他相关的烧绿石氧化物。
2009-01-29 cond-mat.str-el
Quantum Melting of Magnetic Order in an Organic Dimer-Mott Insulating System
研究了有机分子固体中电子自旋自由度和电荷自由度之间的量子纠缠效应,称之为二聚体-莫特绝缘体系,其中分子二聚体作为基本单元排列在晶体中.低能量有效模型包括反对称交换相互作用,作为主导磁相互作用之一。这种相互作用有利于90度自旋组态,并与海森堡型交换相互作用竞争。利用自旋波理论和Schwinger-boson理论研究了磁有序相的稳定性。研究发现,自旋-电荷相互作用促进了长程磁有序态在两个自旋-螺旋相合并的参数区域附近的不稳定性。讨论了在$κ$ -(BEDT-TTF)$_2$ Cu $_2$(CN)$_3$中观察到的量子自旋液体的意义。
2016-01-30 cond-mat.str-el
Polarization as a tuning parameter for Floquet engineering: magnetism in the honeycomb, square, and triangular Mott insulators
磁交换耦合可以通过耦合到周期性光来调谐,其中频率和振幅通常是变化的:这一过程被称为Floquet工程。光的偏振也很重要,在本文中,我们展示了不同的偏振,包括几种类型的非偏振光,可以以不同的方式调谐交换耦合。例如,使用非偏振光,可以在不破坏时间反演或任何晶格对称性的情况下调谐材料。为了说明这些影响一般,我们考虑单带哈伯德模型在半填充蜂窝,正方形和三角形晶格。我们推导出有效的海森堡自旋模型的四阶微扰理论的任意固定的偏振,和几种类型的非偏振光,保持时间反演和晶格对称性。将这些模型耦合到周期性光调谐第一、第二和第三邻居交换耦合,以及正方形和三角形晶格上的环交换项。圆偏振光在蜂窝晶格和三角晶格中诱导出手征场,这有利于非共面磁性和潜在的手征自旋液体。我们讨论了如何最大限度地提高耦合,而不诱导加热。
2021-05-01 cond-mat.str-el
Novel Mott Transitions in Non-Isotropic Two-Band Hubbard Model
利用动力学平均场论结合精确对角化方法研究了包含不同宽度子带的双带哈伯德模型中Mott跃迁随温度的变化.的相图显示,表现出两个连续的一阶跃,如果包括完整的洪德规则耦合。在自旋翻转和对交换条款的情况下,较低的过渡保持一阶,而上部变得连续。
2005-07-12 cond-mat.str-el
Extended Hubbard model: Charge Ordering and Wigner-Mott transition
强相关效应,这往往是与莫特绝缘状态的方法,在某些情况下,甚至可以观察到远离半填充。这通常发生在当位点间库仑排斥诱导电荷有序化的趋势时,这种效应限制了电子,并反过来有利于局部矩的形成,即莫特局部化。一个独特的中间制度,然后出现这样的维格纳-莫特转变,其特点是由电荷和自旋相关的前体,显示大的质量增强和其他费米液体参数的强重整化。在这里,我们提出了一个四分之一填充扩展哈伯德模型的仔细研究-一个简单的例子,这样的物理可以详细研究,并讨论其相关的理解低密度二维电子气体的现象。
2010-05-19 cond-mat.str-el
Magnetotransport Scaling in Anomalous Metallic Phase near the Mott Transition
本文用扩展的Ginzburg-Landau自旋涨落理论讨论了掺杂V_2O_3的霍尔角。一个超越普通准粒子输运理论的类自旋集体输运过程对理解实验是必要的。同时对基于涨落交换近似的准粒子输运理论进行了批评。
2001-03-21 cond-mat.str-el
Orthorhombic fulleride (CH3NH2)K3C60 close to Mott-Hubbard instability: Ab initio study
采用密度泛函理论研究了甲胺插层正交碱掺杂富勒烯(CH_3 NH_2)K_3C_(60)的电子结构和磁相互作用。与更简单的氨插层化合物(NH3)K3 C60一样,正交晶场各向异性Δ提升了Γ点处的t1 u三重简并,并将系统深入到Mott绝缘相。然而,计算的Δ和传导电子带宽W不能单独解释甲胺化合物的异常低的实验Néel温度(T_N = 11 K),而氨化合物的T_N = 40 K要高得多。CH 3 NH 2和C60^{3-}之间的显著相互作用负责特定的伪Jahn-Teller富勒烯笼畸变的稳定性和随后的低自旋S = 1/2状态。这些相互作用似乎也会影响磁性,因为富勒烯间的交换相互作用取决于相邻C60^{3-}分子的伪Jahn-Teller扭曲的相对取向。对于CH 3 NH 2-K^+基团的铁取向有序,我们发现磁交换相互作用中存在明显的降维现象,这可以解释Néel温度被抑制的原因。由CH 3 NH 2-K^+基团的取向无序引起的交换相互作用的无序可能进一步有助于这种抑制。
2012-06-11 cond-mat.str-el
Between Mott and cluster Mott: spin-orbit entangled dimer singlets in Ba$_3$CeRu$_2$O$_9$
University of Cologne(科隆大学);Stockholm University(斯德哥尔摩大学);Deutsches Elektronen-Synchrotron DESY(德国电子同步辐射中心);IFW Dresden(德累斯顿联邦物理研究所);Technische Universität Dresden(德累斯顿工业大学)
研究Ba$_3$CeRu$_2$O$_9$中自旋-轨道纠缠单态的电子态行为,揭示其在局部莫特与准分子极限间的交叉区域特性。
2026-04-08 cond-mat.str-el
The Mott insulator - 10th order perturbation theory extended to infinite order using QMC
我们提出了一种新的方法,在动力学平均场论(DMFT)的框架内的分析和数值技术相结合的基础上。基于改进的量子MonteCarlo(QMC)方法得到的数值精确结果,将Bethe格点上哈伯德模型的10阶强耦合微扰理论外推到无限阶.我们获得了莫特绝缘体在其稳定边缘U_{c1} =4.78以上的能量E和双占有率D的连续估计,其精确度为O(10^{-5}),以及临界指数。最后指出了这一结果与近期有关Cr掺杂V_2O_3的实验研究的相关性。
2004-12-03 cond-mat.str-el
Mott materials: unsuccessful metals with a bright future
本文综述莫特材料绝缘体-金属转变的研究进展,重点讨论电压和电磁脉冲驱动的超快莫特开关动力学及其在新型电子与神经形态器件中的应用前景。
2024-09-06 cond-mat.str-el
Floquet engineering of Mott insulators with strong spin-orbit coupling
提出了一种控制强自旋轨道耦合莫特绝缘体交换相互作用的方法。考虑了强自旋轨道耦合的多轨道系统和圆偏振光场,导出了强相互作用极限下的有效哈密顿量。应用这一理论的极小模型的$α$ $_{3}$,我们表明,的幅度和符号的三个交换相互作用,$J$,$K$,和$Γ$,可以同时改变。然后,考虑另一种情况,其中一个跳跃积分具有不同的值,而其他参数与$α$ $_{3}$相同,我们表明,海森堡相互作用$J$可以做得比各向异性交换相互作用$K$和$Γ$小得多。
2021-03-16 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Mott Quantum Criticality in the Anisotropic 2D Hubbard Model
我们提出的证据莫特量子临界在一个各向异性的二维系统的耦合哈伯德链在半填充。在这种情况下出现的变分集团近似和集团动力学平均场论,链间跳跃$t_{\perp}$作为一个控制参数驱动的金属-绝缘体转变的二阶临界终点$T_c$下降到零,在$t_{\perp}^{c}/t\simeq 0.2$。低于$t_{\perp}^{c}$,补偿金属的空穴和电子费米口袋的体积在莫特转变处连续地消失。高于$t_{\perp}^{c}$时,空穴的体积减小被一阶跃迁截断。我们讨论了我们的研究结果的相关性,一个假定的量子临界点在层状有机导体,其位置仍然难以捉摸到目前为止。
2016-03-05 cond-mat.str-el
Spin-orbit physics of j=1/2 Mott insulators on the triangular lattice
三角格点上的海森伯-基塔耶夫(HK)模型由于其几何阻挫和交换阻挫的相互作用而在概念上很有趣。HK模型也被认为是捕获的有效$j=1/2$莫特绝缘体中的各种5d过渡金属氧化物的背景下研究的自旋轨道纠缠的基本物理。在这里,我们认为,最近合成的Ba $_3$ IrTi $_2$ O $_9$是三角形HK模型的微观实现的主要候选人。我们建立了一个无穷小Kitaev交换不稳定的120 $^\circ$阶的量子海森堡模型,并导致在形成一个扩展的$\mathbb{Z}_2$涡旋晶体相的参数制度最有可能相关的真实材料。使用分析和数值技术相结合,我们绘制出整个相图的模型,其中进一步包括各种有序的阶段,以及周围的反铁磁Kitaev点的扩展的双相。
2015-04-15 cond-mat.str-el
Orbital Mott transition in two dimensional Pyrochlore lattice
采用只考虑轨道间电子跃迁的双轨道哈伯德模型,研究了二维烧绿石晶格中的轨道Mott跃迁。我们使用一个真实的空间蒙特卡罗为基础的方法来研究该模型在有限温度下,并建立温度相互作用相图,突出的莫特转变,轨道排序,光谱趋势,和可能的窗口的赝间隙。由于只有轨道间跳跃,莫特绝缘体“产生”铁交换,导致铁轨道有序,T $_{corr}/t$在$U/t \approx 6$附近的$\approx$ 0.2处达到峰值。由于二维烧绿石晶格的存在,电导率呈现出不寻常的双峰特征。
2020-02-27 cond-mat.str-el
Orbital Selective Mott Transition Induced by Orbitals with Distinct Noninteracting Densities of States
通过将动力学平均场论与零温精确对角化相结合应用于具有两个不同非相互作用态密度的半满哈伯德模型,我们证明了即使没有晶场分裂、带宽差异和轨道简并度,也会发生轨道选择性Mott跃迁(OSMT).我们发现,本地自旋三重态的形成,其次是一个两阶段的击穿的近藤效应,而不是去耦的电荷自由度之间的不同轨道,是OSMT的基本物理。我们的研究结果的相关性,钙$_{2-x}$锶$_x$ RuO $_4$和铁基超导体进行了讨论,并提出了一个体面的候选人来检测这样的起源OSMT。
2014-07-22 cond-mat.str-el
Electronic structure of single layer 1T-NbSe$_2$: interplay of lattice distortions, non-local exchange, and Mott-Hubbard correlations
使用从头计算,我们揭示了绝缘相的性质,最近实验发现在单层1 T-NbSe $_2$。我们发现软声子模式在大部分的布里渊区表示的电荷密度波不稳定性的强耦合性质。结构弛豫的$\sqrt{13}\times\sqrt{13}$超细胞揭示了一个大卫之星重建与60毫电子伏的能量增益每个原始单位细胞。扭曲相的能带结构呈现出半满的平带,这与在每个大卫之星中的几个原子上离域的轨道有关。通过包括多体校正通过一个组合的GW,混合功能,和DMFT治疗,我们发现的平坦带分裂成狭窄的哈伯德带。最低的能量激发跨越间隙原来是巡回硒- $p$状态和上哈伯德带之间,确定系统是一个电荷转移绝缘体。结合混合功能和GW计算表明,远程相互作用的Se- $p$状态转移到较低的能量。因此,一个微妙的相互作用的本地和远程的相关性确定的差距性质和它的大小在这个扭曲的阶段的单层1 T-NbSe $_2$。
2018-04-11 cond-mat.str-el
Mott Fermionic "Quantum" Criticality Beyond Ginzburg-Landau-Wilson
金属和相关绝缘体之间的Mott临界点通常根据标准的Ginzburg-Landau-Wilson相变范式通过密度或自旋密度玻色子模涨落来研究。片刻的反思导致越来越多的怀疑,这种方法应该工作的过渡是不稳定的,无效的自旋密度模式的相关性。电荷密度模式是无关紧要的,因为长程库仑相互作用导致大的等离子体激元间隙和它们的不可压缩性。与这些疑问,最近的测量莫特临界点在低维有机材料产生的临界指数在暴力离散与玻色子模式的临界知识。我们提出,费米涨落控制的莫特过渡的行为。因此,尽管是有限温度相变,该转变具有内在量子方面。我们开发这个迄今未探索的物理学,获得实验预测,并找到一个新的无法解释的实验指数的协议。我们的结论是,这种莫特转变对应于一个新的普适类的有限温度临界点,包含量子效应,不能占传统的金兹伯格-朗道-威尔逊智慧。
2007-05-24 cond-mat.str-el
Magnetic instability of the orbital-selective Mott phase
我们描述了双轨道哈伯德模型在选轨Mott相的低能物理,其中一个带是金属的,另一个是绝缘的。利用动力学平均场论和零温下的数值重整化群,我们证明了对于任何非零的Hund规则交换相互作用,该相都具有铁磁不稳定性,这可以用有效自旋1的近藤哈密顿量来理解。因此,金属带表现为奇异的费米液体,其自能在费米能处具有对数奇异性。
2013-11-30 cond-mat.str-el
Ground State Properties of the Doped Kitaev-Heisenberg Chain: Topological Superconducting and Mott Insulating Phases Driven by Magnetic Frustration
University of Warsaw(华沙大学);TU Wien(维也纳工业大学);Technical University Dresden(德累斯顿工业大学);Institute for Theoretical Solid State Physics, IFW Dresden(德累斯顿联邦材料研究所理论固态物理研究所)
研究掺杂Kitaev-Heisenberg链的基态性质,发现磁铁摩擦通过促进配对倾向,导致拓扑超导和Mott绝缘相的形成,揭示磁铁摩擦在超导和相互作用驱动绝缘相中的共同作用机制。
2026-03-31 cond-mat.str-el
Mott Transitions and d-wave Superconductivity in Half-Filled-Band Hubbard Model on Square Lattice with Geometric Frustration
本文用优化(或关联)变分Monte Carlo方法,研究了正方晶格上含对角跳跃项(t ')的半满带哈伯德模型中Mott跃迁和dx ~ 2-y ~ 2波超导(SC)的机制.在试验波函数中,除了Gutzwiller投影外,还引入了双光子-holon束缚效应。我们主要研究d波单重态和投影费米海。在这两种波函数中,对于任意的t '/t,与磁序没有直接关系的一阶Mott跃迁发生在约为带宽的U=Uc处。这些跃迁起源于一个doublon与一个holon的结合或解结合。d-波SC出现在Uc正下方的窄范围内。强d波超导关联必然伴随着反铁磁关联的增强,SC的强度随着t '/t的增大而减弱。
2006-11-10 cond-mat.str-el
Mott transitions in correlated electron systems with orbital degrees of freedom
利用线性化动力学平均场论的推广,研究了M重轨道简并哈伯德模型中的Mott金属-绝缘体跃迁.该方法可以有效而可靠地确定零温下任意整数填充n和不同M的临界相互作用U_c。对于半填充,U_c与M成线性关系,包含(全)Hund规则交换J导致U_c的强烈降低。这个过渡从J=0时的连续过渡到任何有限J时的不连续过渡。
2003-01-16 cond-mat.str-el
Quasimolecular $J_{\rm tet}$=3/2 moments in the cluster Mott insulator GaTa$_4$Se$_8$
本研究利用RIXS证实团簇莫特绝缘体GaTa$_4$Se$_8$中电子在Ta4四面体离域形成准分子J_tet=3/2矩,揭示了团簇内跳跃调控的混合波函数对宏观性质的关键作用,为空缺尖晶石及团簇莫特绝缘体研究提供新方向。
2023-09-21 cond-mat.str-el
Mott Transition and Phase Diagram of $κ$-(BEDT-TTF)2Cu(NCS)2 Studied by Two-Dimensional Model Derived from Ab initio Method
我们对有机关联化合物$κ$ -(BEDT-TTF)2Cu(NCS)2的基态性质进行了从头算分析。首先,我们从第一性原理推导出一个有效的二维低能量模型,具有短程转移和短程库仑和交换相互作用。然后,我们进行了多变量变分蒙特卡罗计算这个模型,并绘制了基态相图作为现场和场外相互作用的标度参数的函数。相图由三个相组成;顺磁金属相、反铁磁(Mott)绝缘相和电荷有序绝缘相。在相图中,真实化合物的参数接近一级Mott相变,与实验结果一致。我们发现,场外库仑和交换相互作用影响的相边界;(i)他们明显稳定的金属状态对莫特绝缘相和(ii)增强在金属相的宽参数区域的电荷波动。在费米面电荷涨落增强的区域,我们观察到了类弧形结构。可能的相关性的电荷波动的实验观察到的介电异常的$κ$ -BEDT-TTF家族化合物也指出。
2012-02-08 cond-mat.str-el
Electric field control of a quantum spin liquid in weak Mott insulators
University of Toronto(多伦多大学)
通过电场调控,研究发现电场能增强环交换相互作用,使自旋液体相的t/U比值减小,从而驱动磁有序态进入自旋液体态。
2026-04-19 cond-mat.str-el
Realization of the orbital-selective Mott state at the molecular level in Ba$_3$LaRu$_2$O$_9$
近年来,基于重过渡金属的分子磁体在寻求新的磁性方面引起了人们极大的兴趣。对于每个分子具有奇数个价电子的系统,通常分别在双交换或准分子轨道极限中预期高或低分子自旋状态。在这项工作中,我们使用体积表征,μ子自旋弛豫,中子衍射和非弹性中子散射,以确定一个罕见的中间自旋3/2每二聚体状态的6 H-钙钛矿钡$_3$ LaRu $_2$ O $_9$,不能被理解在一个双交换或准分子轨道图片,而是产生从轨道选择性莫特绝缘行为在分子水平上。我们的测量还表明,对于这些分子自旋3/2自由度,共线条纹磁序低于$T_N$ = 26(1)K,这与具有显著次近邻面内交换的理想三角形晶格的预期一致。最后,我们提出了中子衍射和拉曼散射数据下施加的压力,揭示了低洼的结构和自旋态转变在适度的压力P $\le$ 1 GPa,这突出了竞争的能量尺度之间的微妙平衡,在这个系统。
2020-04-01 cond-mat.str-el
Orbital-selective Mott transitions in the anisotropic two-band Hubbard model at finite temperatures
利用动力学平均场论研究了低温下各向异性简并双轨道哈伯德模型。高精度计算的基础上的一个精致的量子蒙特卡罗(QMC)方法表明,两个不同的轨道选择性莫特跃迁发生的带宽比为2,即使在没有自旋翻转贡献的Hund交换。第二个过渡-没有看到在早期的研究中使用QMC,迭代微扰理论,和精确对角化-清楚地暴露在低频分析的自能和本地频谱。
2005-05-04 cond-mat.str-el
Floquet spin and spin-orbital Hamiltonians and doublon-holon generations in periodically driven Mott insulators
我们考虑周期性相干激光辐射驱动的莫特绝缘体,使用单轨道和多轨道模型,注意到后者是更感兴趣的固态系统。我们推导出一般表达式的周期性驱动自旋模型和自旋轨道模型使用含时微扰理论。首先,我们表明,有效的交换相互作用的Floquet哈密顿是高度可调的频率,振幅和偏振的激光。其次,我们考虑到有限带宽的激发的影响,并研究可能的热效应。使用相同的形式主义与轻微的修改,我们也考虑了小频率区和研究的莫特绝缘体的介电击穿。
2018-09-26 cond-mat.str-el
Orbital ordering and frustration of $p$-band Mott-insulators
研究了光晶格中$p$ -轨道系统Mott绝缘态轨道交换物理的一般结构。三角晶格和Kagome晶格都有轨道序。相比之下,蜂窝晶格中的轨道交换如新颖的量子120 $^\circ$模型所描述的那样受到阻碍。其经典基态被映射到具有额外U(1)旋转自由度的完全填充环模型的构型。量子轨道涨落从“无序有序”机制中选择了半经典极限下的六格点元基态有序模式。这种效应是由轨道激发的零能量平带的出现引起的。
2008-04-30 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Exotic Gapless Mott Insulators of Bosons on Multi-Leg Ladders
我们提出的证据表明,一个异国情调的无隙绝缘相的硬核玻色子的多腿梯子的密度相称的腿的数量。特别地,我们详细研究了一个在$ν=1/3$填充的三腿阶梯上具有直接跳跃和令人沮丧的环交换的玻色子运动模型。对于足够大的环交换,该系统是绝缘沿阶梯,但有两个无隙模式和幂律横向密度相关在非公度波矢量。我们提出了一个决定性的波函数为这个阶段,并发现变分蒙特卡罗和密度矩阵重整化群计算模型的哈密顿量之间的出色的比较,从而提供了强有力的证据,这种异国情调的阶段的存在。最后,我们讨论我们的结果扩展到其他$N$腿系统和$N$层的二维结构。
2011-01-28 cond-mat.str-el
High-spin to low-spin and orbital polarization transitions in multiorbital Mott systems
我们在一个双轨道模型中研究了晶体场分裂和Hund耦合的相互作用,该模型捕捉了在e_g壳层中具有两个电子或空穴的系统的基本物理。我们使用单站点动态平均场论与最近开发的杂质求解器,这是能够访问强耦合和低温。轨道的填充和相边界的位置计算作为库仑排斥,交换耦合和晶体场分裂的函数。我们发现,Hund耦合可以驱动系统进入一个新的莫特绝缘相与消失的轨道磁化率。远离半填充,晶场分裂可以诱导轨道选择性莫特态。
2007-09-19 cond-mat.str-el
Influence of spin fluctuations near the Mott transition: a DMFT study
本文用动力学平均场论和从转子理论相结合的方法研究了带有完全阻挫随机海森堡耦合的哈伯德模型在Mott金属-绝缘体相变附近的磁矩动力学。在顺磁莫特态下,自旋子分解允许产生Sachdev-Ye自旋液体,而不是通常在没有磁关联的情况下发生的独立局部矩的集合。冷却到自旋液相中,发现自旋磁化率偏离纯居里行为的开始与莫特转变线经历显著弯曲的温度标度相关。我们还证明了从海森堡极限接近莫特边界时的有效交换能的减弱,由于量子涨落与零和双占据的网站。
2013-07-12 cond-mat.str-el
Weak Mott insulators on the triangular lattice: possibility of a gapless nematic quantum spin liquid
利用变分Monte Carlo方法研究了具有四粒子环交换的三角晶格反铁磁体不同对称性的Gutzwiller投影BCS态的能量。在一定的参数范围内,发现能量上有利的状态是一个破坏晶格旋转对称性的投影$d_{x^2-y^2}$配对态。我们表明,这种取向有序的成对自旋液体状态作为温度和压力的函数的属性可以解释许多有机材料的实验。我们还研究了具有铁磁海森堡交换的环交换模型,发现在所研究的ansätze中,投影$f-$波态是最有利的。
2010-12-29 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Electronic states, Mott localization, electron-lattice coupling, and dimerization for correlated one-dimensional systems. II
本文讨论了线性链强关联电子态的物理性质,这些态是利用最近提出的Fock空间精确对角化与关联态单粒子轨道从头计算相结合的新方法得到的.该方法扩展了当前的相关态的讨论,因为属性是随着晶格间距的变化而获得的。随着原子间距离的增加,N原子的有限系统从类费米液体态演化为莫特绝缘体。由于结果在N>=8时是收敛的,所以详细讨论了局部化的准则.在这个过程中,费米-狄拉克分布被模糊,有效带质量增加了约50%,自旋-自旋关联函数降低到海森堡反铁磁体的水平。的微观参数,如跳跃和动力学交换积分,以及内部和原子间的库仑和交换相互作用的大小的值进行计算。我们还确定了各种本地电子晶格耦合的值,并表明它们是可比的动力学交换贡献的强相关限制。并讨论了二聚化和零点运动的大小。我们的研究结果提供了一个典型的例子,一个听话的强相关系统与一个精确的,第一性原理的描述作为一个模型系统的原子间距离的函数,涉及所有的跳跃积分,所有的对网站的相互作用,和确切的单波段Wannier函数。
2001-05-31 cond-mat.str-el