Disproportionation and Metallization at Low-Spin to High-Spin Transition in Multiorbital Mott Systems
我们研究了在双轨道哈伯德模型中的热驱动自旋态跃迁,该模型提供了对LaCoO 3物理的最小描述。我们采用动力学平均场论和量子Monte-Carlo杂质解。在中等温度下,我们发现一个自旋双折射相的特点是棋盘顺序的网站与小和大的自旋矩。高温下从结晶相到均相的转变伴随着电荷间隙的消失。随着晶场分裂的增加,结晶相的温度范围缩小并最终完全消失。
2011-03-11 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Multisite versus multiorbital Coulomb correlations studied within finite-temperature exact diagonalization dynamical mean-field theory
本文用胞腔动力学平均场论研究了正方形和三角形格子中短程库仑关联对半充满单带哈伯德模型中Mott跃迁的影响。温度精确对角化被用来调查内的相关性,两个,三个和四个网站集群。将非局域自能从一个位置基转换到一个分子轨道基,我们重点研究了这些簇分子轨道之间在Mott跃迁附近的轨道间电荷转移。在所有研究的情况下,电荷转移被发现是小的,表明弱库仑诱导的轨道极化,尽管轨道之间的相当大的水平分裂。这些结果表明,所有的集群分子轨道参加莫特转变,绝缘间隙同时打开整个费米面。因此,在半填充,我们没有发现轨道选择性莫特跃迁,也没有带填充和莫特跃迁在不同轨道的组合。尽管如此,对过渡的方法有很大的不同集群轨道,引起沿费米表面的一个显着的动量变化,与以前的工作。在这些集群中的库仑诱导的轨道极化的几乎没有定性不同的几个过渡金属氧化物,其中莫特相表现出几乎完整的轨道极化的相关驱动增强的晶体场分裂的结果从单站点多轨道研究。在单带情况下,团簇轨道之间的强单粒子耦合被确定为这种差异的来源。
2008-10-27 cond-mat.str-el
Qubit parametrization of the variational discrete action theory for the multiorbital Hubbard model
本文提出多轨道Hubbard模型变分离散作用理论(VDAT)在N=3处的量子比特参数化方法,给出显式变分试探能量,求解Hund耦合下N_orb=2-7的基态性质,并解析给出Mott相变临界U_c及单带模型解,为构建能捕捉Mott和Hund物理的密度矩阵泛函奠定基础。
2025-08-18 cond-mat.str-el
Nickelate superconductors $--$ Multiorbital nature and spin freezing
最近在Sr掺杂的NdNiO $_2$薄膜中发现了具有非常高的$T_c$的超导电性。虽然这个系统具有很强的相似性的铜酸盐,一些差异,如较弱的反铁磁交换耦合和可能的高自旋力矩的掺杂镍网站已被指出。在这里,我们调查的影响,Hund耦合和晶体场分裂在一个简单的模型系统,并认为镍酸盐超导体的多轨道描述是必要的,特别是在强烈的空穴掺杂制度。然后,我们从非常规超导性的自旋冻结理论的角度来看待这个系统,该理论提供了对广泛化合物中非常规超导性的统一理解。Sr $_{0.2}$ Nd $_{0.8}$ NiO $_2$落入受两个自旋冻结交叉影响的参数区域,一个与强掺杂区域中的涌现多轨道性质有关,另一个与弱掺杂区域中的单带特征和正方形晶格几何形状有关。
2019-10-01 cond-mat.str-el
Accuracy of ghost-rotationally-invariant slave-boson theory for multiorbital Hubbard models and realistic materials
本研究评估g-RISB理论在多轨道系统中的精度,发现增加鬼轨道数可使其精度向DMFT极限系统性提升,能更精准描述Hund与Mott物理,可靠捕捉Sr₂RuO₄的相关物性,展现其作为关联材料模拟工具的潜力。
2024-01-31 cond-mat.str-el
Mott-Hubbard quantum criticality in paramagnetic CMR pyrochlores
我们提出了一个相关的{ \it从头计算}描述的顺磁相的Tl $_2$ Mn $_2$ O $_7$,采用结合局域密度近似(LDA)与多轨道动力学平均场论(DMFT)的处理。我们发现,在这种巨磁阻(CMR)烧绿石中观察到的绝缘状态是由强Mn内和轨道间的局部电子-电子相互作用。相关诱导的谱权转移增强了杂交效应。我们的结果与光学电导率测量相一致,其低能特征被我们的理论显著地解释。基于这种一致性,我们研究了掺杂化合物的无序驱动的绝缘体-金属转变,显示了Tl $_2$ Mn $_2$ O $_7$与量子相变的接近性,与最近的测量结果一致。
2005-09-06 cond-mat.str-el
Mott transition in the A15 phase of Cs$_{3} $C$_{60}$: absence of pseudogap and charge order
我们提出了一个详细的核磁共振研究的绝缘体到金属的转变所引起的施加压力$p$在A15相的Cs $_{3}$ C $_{60}$。我们的证据表明,绝缘反铁磁(AF)和超导(SC)相只共存于一个狭窄的$p$范围。在固定的$p$下,在SC跃迁$T_c$以上的金属态下,$^{133}$ Cs和$^{13}$ C NMR自旋晶格弛豫数据似乎受赝能隙样特征支配。我们证明,这一功能,也看到在$^{133}$ Cs NMR位移数据,而不是一个签名的莫特过渡,扩大和涂抹了逐步增加$(p,T)$。对$^{133}$ Cs NMR谱的四极分裂$ν_{Q}$的变化的分析排除了在Mott转变处的任何晶胞对称性变化,并且仅监测到晶格参数的弱变化。这些结果为从理论上考虑远超过临界点的三维多轨道系统中的莫特跃迁提供了一个机会。
2017-06-13 cond-mat.str-el
Slave-rotor mean field theories of strongly correlated systems and the Mott transition in finite dimensions
多轨道哈伯德模型用与局域电荷共轭的量子相位变量("从转子“)和辅助费米子表示,提供了强关联系统的希尔伯特空间的经济表示。当用局部平均场方法处理相变量时,得到了与动力学平均场论相似的结果,即在相称填充下的Brinkman-Rice跃迁以及单粒子态密度中的“预成形”Mott能隙.从转子形式主义允许超越局部描述并考虑空间相关性,遵循玻色子系统的超流-绝缘体转变的类比。我们发现,在有限维系统中,短程磁关联抑制了金属-绝缘体相变处有效质量的发散。此外,费米-液体相干尺度和莫特间隙之间的严格分离的能量尺度在本地图片中发现,仅在有限的维度,由于存在与零声相关的低能集体模式。
2004-04-16 cond-mat.str-el
Modeling multiorbital effects in Sr2IrO4 under strain and a Zeeman field
我们提出了一个全面的研究三轨道晶格模型适用于层状铱酸盐Sr 2 IrO 4。我们的分析包括各种现场相互作用(包括哈伯德和洪德的)以及压缩应变,和塞曼磁场。我们使用一个自洽的平均场方法与多个序参量来表征所产生的相位。虽然在某些参数制度的化合物是很好地描述了一个有效的J=1/2模型,在其他制度的完整的多轨道描述是必要的。作为一个函数的压缩应变,我们发现两个量子相变:第一个连续的金属-绝缘体过渡,随后的反铁磁顺序的一阶磁熔化。重要的是,J=1/2和J=3/2性质的带在这些转变中起重要作用。我们的研究结果定性同意Sr 2 IrO 4下由衬底引起的应变的实验,并激发更高的应变的研究。
2021-04-23 cond-mat.str-el
Rigorous symmetry adaptation of multiorbital rotationally invariant slave-boson theory with application to Hund's rules physics
由于希尔伯特空间的指数增长,晶格上的关联电子系统的理论被证明是非常复杂的。平均场方法提供了宝贵的洞察力时,自能有一个占主导地位的本地结构。此外,从广义多体表象中提取有效的低能理论是非常必要的。在这方面,旋转不变的从玻色子(RISB)的方法在其平均场公式,使通用的访问相关的晶格问题。然而,在其原始形式中,由于数值复杂性,RISB方法仅限于每个晶格位点约三个相关轨道。因此,我们提出了一个彻底的适应RISB理论的进步,适合于有效地处理多轨道哈伯德哈密顿完整的原子壳流形。它是用来研究有趣的问题,洪德的物理三,特别是五轨道流形上的相关晶格,包括晶体场条款以及自旋轨道相互作用。著名的Janus面现象,即在较小到中等的Hubbard $U$处相关性的加强,伴随着Mott跃迁向较大的$U$值的转变,对于五轨道问题具有更强的特征和更复杂的多重态分辨率。自旋轨道相互作用有效地降低了临界局域相互作用强度,削弱了Janus面行为。应用到铁硫族化物的现实挑战强调了这些材料中轨道自由度的微妙相互作用
2018-03-30 cond-mat.str-el
Is the orbital-selective Mott phase stable against interorbital hopping?
定域-离域跃迁是强关联物理的核心。最近,人们对多轨道系统产生了极大的兴趣,其中这种跃迁可以被限制在某些轨道上,从而导致轨道选择性莫特相(OSMP)。理论上,OSMP被广泛研究动力学解耦轨道,但轨道间跳跃的影响仍然不清楚。在这里,我们展示了如何非本地轨道间跳跃导致本地杂交在单站点动力学平均场论(DMFT)。在相当一般的情况下,这意味着,在零温度下,OSMP,涉及莫特绝缘状态的一个轨道,是不稳定的轨道间跳跃到不同的,金属轨道。我们进一步表明,低于所有电子巡回的相干尺度是非常小的,并得到指数抑制,即使轨道间的跳跃是不是太小。在这个框架内,具有轨道间跳跃的OSMP因此可以达到极低的温度$T$,但不能达到$T=0$。因此,它是相干-非相干交叉的一部分,而不是量子临界点。我们提出的分析参数支持的数值结果使用的数值重整化群作为DMFT杂质求解器。我们还比较了我们的研究结果与以前的奴隶旋转的研究。
2022-08-23 cond-mat.str-el
Electronic correlation-driven orbital polarization transitions in the orbital-selective Mott compound Ba$_2$CuO$_{4-δ}$
最近发现的BaPDMATHABMM $_{4-δ}$超导体费米能级附近的电子态主要由$d_{x^2-y^2}$和$d_{3z^2-r^2}$轨道组成。利用动力学平均场理论,以Lanczos方法为杂质求解器,研究了模拟Ba $_2$ CuO $_{4-δ}$在富空穴区低能物理的有效双轨道Hubbard模型的电子关联效应和轨道极化.发现空穴过掺杂$_{4-δ}$与$3d^8$($^{3+}$)在半填充时处于轨道选择性Mott相(OSMP),当电子填充接近$n_e\sim 2.5$时,BaPDMATHABMMCuOPDMATHABMN仍保持典型的双轨道特征,这与空穴掺杂实验结果非常接近,从而产生了高$T_c$超导电性.我们还得到了在OSMP中轨道极化是非常稳定的,多轨道关联可以驱动轨道极化跃迁。这些结果表明,在空穴过掺杂BaPDMATHABMM CuO $_{4-δ}$中,OSMP物理和轨道极化、局域磁矩、自旋或轨道涨落仍然存在。我们建议,我们目前的结果也适用于Sr $_2$ CuO $_{4-δ}$和其他双轨道铜酸盐,需要一个非常规的多轨道超导方案中的空穴过掺杂高$T_c$铜酸盐。
2021-06-16 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Doublon-holon excitations split by Hund's rule coupling within the orbital-selective Mott phase
多轨道相互作用有能力产生一种有趣的doublon-holon束缚态,它由一个带中的单空穴态和另一个带中的双占据态组成。利用动力学平均场论,以Lanczos方法为杂质求解器,研究了双轨道哈伯德模型中的带间双光子-空穴对激发。我们发现,带间束缚态可以提供几个准粒子峰的状态密度的轨道选择性莫特相位与一个小的洪德规则耦合($J$)的窄带。窄带的带隙态与宽带的双光子激发谱中的峰之间存在着对应的能量关系。我们还发现自旋翻转和成对跳跃的Hund相互作用可以将一个准粒子峰分裂成两个峰,分裂能随$J$的增加而线性增加.强Hund规则耦合可以将带间双空穴对激发移出Mott能隙,通过抑制双占据态和单空穴态的轨道选择性来限制束缚态.
2019-09-02 cond-mat.str-el
Multiorbital spin-triplet pairing and spin resonance in the heavy-fermion superconductor $\mathrm{UTe_2}$
重费米子系统$\mathrm{UTe_2}$是自旋三重态超导的候选体系,在量子工程中具有重要的意义。其中一个悬而未决的问题是配对状态的性质。最近的一个令人惊讶的发现是在反铁磁波矢处观察到自旋激发谱中的共振[C。Duan { \it等人},Nature \textbf{600},636(2021)],这与该系统中预期的相互作用的铁磁性质形成明显的对比。我们展示了如何解决这个难题的多轨道自旋三重态配对从当地的自由度。因为它不与哈密顿量的动力学部分交换,配对在带基中包含带内和带间项。我们证明,带内配对组件自然产生的反铁磁波矢的自旋共振。我们的工作说明了轨道自由度如何丰富强关联量子材料的自旋三重态超导性的本质和性质。
2021-12-29 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Spontaneous orbital-selective Mott transitions and the Jahn-Teller metal of A$_3$C$_{60}$
碱金属掺杂的富勒烯A $_3$ C $_{60}$是半填充的三轨道Hubbard系统,其在莫特绝缘体旁边显示出非常规的超导相。虽然这种配对被认为是由有效的负洪德耦合引起的,但在莫特跃迁附近的极不寻常的扬-泰勒金属,具有局域和巡回电子,还没有被理解。这种性质是一致的解释以前未被认识到的现象:自发过渡的多轨道系统与负Hund耦合到一个轨道选择性莫特状态。这种破缺态没有普通轨道矩,其特征在于依赖于轨道的两体算符(双占据)或依赖于轨道的动能,可以被视为奇频超导的对角阶版本。我们建议,最近发现的Jahn-Teller金属相Rb $_x$ Cs $_{3-x}$ C $_{60}$是这种新的物质状态的实验实现。
2017-05-01 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Two pressure-induced transitions in TiOCl: Mott insulator to anisotropic metal
利用Car-Parrinello分子动力学方法研究了低维多轨道莫特绝缘体TiOCl在压力下的行为.我们表明,该系统经历{ \it两}连续相变,首先在$P_\text{c}$从莫特绝缘体的金属相在$ab$平面与强烈的钛钛二聚沿$b$。在压力$P'_\text{c} > P_\text{c}$下,二聚作用消失,系统表现为均匀的金属。这种第二次跃迁还没有在实验上报道过。我们发现,在$P_\text{c}$的绝缘体到金属的转变是由带宽的扩大,而不是结构的变化或减少晶场分裂,它显示了重新分配的电子占据内的$t_{2g}$频带。我们计算的压力依赖的晶格参数与实验观察一致,并讨论了在高压下晶体对称性变化的现有争议。
2008-08-31 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Nature of Intermediate States between Superfluid and Mott insulator for Interacting Bosons in One-dimension with a Harmonic Trapping Potential
对于具有囚禁势的一维玻色子原子,在超流态和Mott绝缘态之间存在一个中间态的连续量子跃迁。这些跃迁是由俘获势与动能和相互作用之间的竞争相互作用引起的,揭示了新颖的多体效应,反映在低位激发行为、非常规长程关联和偶奇交替挤压过程中。超流玻色子进入莫特绝缘态。这些功能,最有可能是通用的所有尺寸时,涉及到一个陷阱的潜力,是相关的实验观察和物理解释的莫特绝缘体过渡。
2007-01-30 cond-mat.str-el
Nature of the Peierls- to Mott-insulator transition in 1D
为了阐明从Peierls带绝缘体到关联Mott-Hubbard绝缘体的跃迁物理过程,我们利用准精确数值方法分析了一维半填充Holstein-哈伯德模型的基态和光谱性质.在绝热极限下,该跃迁与离子哈伯德模型的能带到莫特绝缘体的跃迁有关。取决于电子-声子耦合和哈伯德相互作用的强度的过渡是一阶或不断演变的中间阶段与有限的自旋,电荷,和光学激发间隙。
2002-11-11 cond-mat.str-el
The Insulating Nature of Na2IrO3: Mott-type or Slater-type?
我们研究了Na2IrO3的温度依赖性电子结构,以揭示其绝缘性质。采用密度泛函理论(DFT)和动力学平均场论(DMFT)的组合方案,我们证明了Na_2IrO_3的绝缘态在高于Neel温度(T_{N})时仍然存在,这表明Na_2IrO_3属于Mott型绝缘体.在顺磁(PM)状态下测量的光电子能谱很好地描述了从DFT+DMFT获得的绝缘状态以上T_{N}的电子结构。然而,光学电导率的分析表明,非局域相关效应也是重要的Na2IrO3。因此,Na2IrO3不是标准的莫特绝缘体,因为Ir 5d电子的扩展性质和非局域相关效应在描述其电子和磁性时也很重要。
2015-07-02 cond-mat.str-el
Unified understanding of superconductivity and Mott transition in alkali-doped fullerides from first principles
碱掺杂的富勒烯A3 C60(A=K、Rb、Cs)是令人惊讶的材料,其中常规声子介导的超导性和非常规Mott物理学相遇,导致作为每个C60分子的体积的函数的显著相图。在这里,我们用最先进的计算来解决这些材料,在这里,我们从第一原理构建了一个现实的低能模型,而不使用晶体结构以外的先验信息,并用精确的多体理论来解决它。值得注意的是,我们的计划全面再现了实验相图,包括低自旋莫特绝缘相旁边的超导相。最值得注意的是,根据第一原理计算的临界温度Tc定量地再现了实验值。A3 C60令人惊讶的相图背后的驱动力是Hund耦合和Jahn-Teller声子之间的微妙竞争,这导致了有效的反转Hund耦合。我们的研究结果表明,富勒烯是一类新的分子超导体,其中的多轨道电子关联和声子合作,以达到高Tc的s波超导性的第一个成员。
2015-08-11 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
In-situ strain-tuning of the metal-insulator-transition of Ca$_{2}$RuO$_{4}$ in angle-resolved photoemission experiments
本文报道了轻掺杂体相Ca $_{2}$ RuO $_{4}$在单轴应变下的$k$空间电子结构的演化.使用类似于平板的晶体,我们实现了高达$-4.1\%$的应变水平,足以抑制莫特相,并在低温下获得先前未探索的金属状态。角分辨光电子能谱实验表明,调整单轴应变的同时,金属性出现从Ru $t_{2g}$壳层内的电荷的显着的重新分配,伴随着突然崩溃的光谱重量在较低的哈伯德带和出现一个定义良好的费米面,这是没有赝隙。我们的研究结果突出了晶格能量学和Ca $_{2}$ RuO $_{4}$的多轨道性质的深刻作用,在这个原型莫特过渡和光谱测量打开新的视角。
2018-10-24 cond-mat.str-el
Distinct Nature of Orbital Selective Mott Phases Dominated by the Low-energy Local Spin Fluctuations
在动力学平均场论框架下,研究了半填充时不同带宽的双轨道哈伯德模型的量子轨道选择性Mott(OSM)跃迁。我们发现两个不同的OSM阶段都表现出共存的巡回电子和本地化的自旋,取决于是否洪德的耦合是完整的或伊辛型。利用纠缠熵可以有效地确定OSM跃迁的临界值和性质。我们发现,近藤能量标度的消失证明了在低频的本地动态自旋磁化率的本地自旋起伏的情况下,是负责非费米液体OSM相的外观在Ising Hund的耦合情况下。在考虑短程反铁磁序的情况下,我们认为这种情况也可以应用于单能带哈伯德模型中的量子非费米液体的产生。
2018-08-17 cond-mat.str-el
Collective excitations and the nature of Mott transition in undoped gapped graphene
在短程相互作用下,大质量狄拉克费米子的粒子-空穴连续谱(PHC)为在未掺杂系统中形成两个集体分裂态提供了前所未有的机会,一个在单重态,另一个在三重态(自旋1)通道中.两个极点的能量接近,并且通过能隙参数$Δ$量级的能量标度与自由粒子-空穴激发的连续谱分离。它们都以两种不同的速度线性分散,这让人想起Luttinger液体中的自旋-电荷分离。当Hubbard相互作用的强度大于某一临界值时,单重态激发的速度变为零,系统成为莫特绝缘体.超过这个临界点,低能量部分留下线性分散的三重态模式--这是莫特绝缘体的特征。在莫特临界时,三重态模的速度是狄拉克费米子速度的两倍。$U$和$Δ$空间中的相变线与更复杂的动力学平均场论(DMFT)计算定性一致。
2012-02-29 cond-mat.str-el
Bulk Nature of Layered Perovskite Iridates beyond the Mott Scenario : An Approach from Bulk Sensitive Photoemission Study
我们提出了真正的散装Ir 5d杰夫态的层状钙钛矿铱酸盐获得硬X射线光电子能谱(HAXPES)与s-和p-偏振光。用局域密度近似和动力学平均场论(LDA+DMFT)计算的准粒子态密度很好地再现了Sr_2IrO_4和Ba_2IrO_4的HAXPES谱。结果表明,铱酸盐的绝缘性质是由反铁磁关联(斯莱特型)和电子关联(莫特型)相结合触发的。极低能量的体敏光电子能谱揭示了“坏金属”状态的顺磁相的铱酸盐,这表明强烈重整化的金属状态以上的尼尔温度预测的LDA+DMFT。
2014-03-03 cond-mat.str-el
Nature of Spin Excitations in Two-dimensional Mott Insulators: Undoped Cuprates and Other Materials
研究了二维共振价键(RVB)态的激发光谱。将具有反铁磁关联的$pi$磁通相位作为变分基态处理,我们将长波磁振子恢复为“RVB激子”。然而,我们发现,这种激发并没有用尽整个光谱的重量和高能量谱是由费米子激发为主。后者可以直接观察到的非弹性中子散射,我们预测它们的特征能量尺度沿不同的高对称性方向的磁布里渊区。我们还解释了在这种情况下的两个磁振子拉曼散射和中红外吸收的实验结果。
2001-02-20 cond-mat.str-el
Orbital-dependent effects of electron correlations in microscopic models for iron-based superconductors
铁基超导体在正常状态下的不良金属行为表明超导性与接近莫特转变之间存在密切联系。同时,有强有力的证据表明,多轨道性质的电子激发。因此,理解电子相关性的轨道依赖效应是很重要的。本文综述了铁基超导体多轨道模型中金属-绝缘体相变的理论研究进展。这些研究包括至少包含3d xy和3d xz/yz模型的模型,使用从旋转技术。对于对应于母体铁磷属元素化物和硫属元素化物的相应填充,Mott转变一般存在于所有这些模型中。在Mott跃迁附近,由于Hund耦合和轨道简并破缺的相互作用,表现出不良金属特征和强轨道选择性的强相关金属被稳定。特别是对于碱性铁硒化物,有序的空位有效地降低了动能,从而推动系统进一步进入莫特绝缘制度;在金属状态下,存在一个轨道选择性莫特相,其中铁的3d xy轨道是莫特本地化,而其他3d轨道仍然巡回。提出了碱性铁硒化物的整体相图,其中轨道选择性Mott相连接在超导相和Mott绝缘母态之间。
2013-06-07 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Local density of states study of a spin-orbit-coupling induced Mott insulator Sr$_2$IrO$_4$
我们目前的扫描隧道显微镜和光谱实验的新型J_eff = 1/2莫特绝缘体Sr 2 IrO 4。局域态密度(LDOS)的测量结果表明,本征绝缘间隙为620毫电子伏的费米能级是不对称的,是大于以前报道的值。这个间隙的大小表明Sr 2 IrO 4可能是莫特而不是斯莱特绝缘体。此外,我们还发现了少量的原生缺陷,这些缺陷会产生间隙光谱权重。原子分辨的LDOS测量和关闭的缺陷表明,这个能隙是相当脆弱的。5d电子的延伸性质和缺陷的不良屏蔽一起帮助解释了这个间隙的难以捉摸的性质。
2014-06-28 cond-mat.str-el
Peierls-insulator Mott-insulator transition in 1D
为了澄清从Peierls带绝缘体到Mott Hubbard绝缘体的交叉的性质,我们利用精确对角化技术分析了一维半填充Holstein哈伯德模型的基态和光谱性质.
2001-07-26 cond-mat.str-el
Percolative Mott insulator-metal transition in doped Sr$_2$IrO$_4$
尽管许多人努力使掺杂莫特绝缘体中的强关联电子基态合理化,但掺杂诱导的绝缘体到金属转变的性质仍然是一个正在深入研究的主题。在这里,我们探测的莫特绝缘体锶$_2$ IrO $_{4-δ}$与低温扫描隧道显微镜的纳米级电子结构,并发现增强的局域态密度(LDOS)内的莫特间隙在个别顶端氧位点缺陷的位置。我们可视化的路径所产生的缺陷态的重叠,诱导有限的LDOS在费米能级的增强电导。结合这些发现和典型的约2~nm的孤立缺陷的空间扩展,我们表明$_2$ IrO $_{4-δ}$中的绝缘体到金属的转变具有双折射性质。
2019-09-23 cond-mat.str-el
Highly nonperturbative nature of the Mott metal-insulator transition: Two-particle vertex divergences in the coexistence region
通过DMFT双粒子计算,发现Mott转变共存区顶点发散线数量在绝缘侧更多且随温度降低而增加,零温MIT为无限发散线累积点,揭示其高度非微扰本质。
2023-11-19 cond-mat.str-el
Cluster Dynamical Mean Field Theory of the Mott Transition
我们解决的性质Mott过渡的哈伯德模型在半填充使用集群动态平均场论(DMFT)。我们比较集群DMFT的结果与单站点DMFT。我们表明,列入的短程相关性的顶部的现场相关性,已经完全在单站点DMFT处理,不改变顺磁性金属和顺磁性莫特绝缘体之间的过渡的性质,这仍然是第一顺序。然而,短程关联大大降低了临界$U$,并改变了跃迁线的形状。此外,它们导致过渡附近的金属相和绝缘相的非常不同的物理性质,特别是在两种溶液共存的相图区域中。从金属的角度研究跃迁,我们发现在低至$T=0.01t$的温度下,存在一个相干尺度很低的反常金属态。绝缘状态的特征在于相对窄的莫特间隙,在间隙边缘具有明显的峰。
2008-09-29 cond-mat.str-el
Nature of strong hole pairing in doped Mott antiferromagnets
费密液体中的库珀对不稳定性已被BCS理论所理解,但掺杂莫特绝缘体中的库珀对不稳定性机制仍不清楚。利用密度矩阵重整化群(DMRG)方法已经证明,由于t-J阶梯中相弦符号的量子相消干涉,单个掺杂空穴总是自局域的.在这里,我们报告了DMRG调查孔绑定在同一模型中,发现了一种新的配对胶水计划超越BCS领域。具体来说,我们表明,除了自旋配对由于超交换相互作用,强挫折的相位弦符号上的动能得到有效地删除配对的电荷,这导致在强绑定的两个空穴。相反,如果相位串符号被人为地关闭,即使超交换耦合保持不变,配对强度也会显著减弱。在后者中,未成对的空穴表现得像相干准粒子,配对大大减弱,其唯一的起源可能归因于自旋的共振价键(RVB)配对。因此,这种非BCS配对机制超出了RVB图,并可能对高T_c铜酸盐超导体提供重要的启示。
2014-06-10 cond-mat.str-el
Mott transitions in the multi-orbital systems
研究了不同带宽下双轨道哈伯德模型的Mott跃迁。将动力学平均场论与精确对角化相结合,讨论了巡游准粒子态在各带的稳定性。我们表明,单独的莫特转变发生在不同的库仑相互作用强度一般,合并到一个单一的过渡,只有在特殊条件下。特别是,它是澄清的$xy$和成对的Hund耦合跳变组件起着关键作用,以控制莫特过渡的性质。
2004-06-20 cond-mat.str-el
Magnetic properties and Mott transition in the square-lattice Hubbard model with frustration
在变分集团近似下,研究了零温半充满正方格子上哈伯德模型的磁性和Mott相变.当在位排斥力$U$较大时,在Néel相与共线相之间的高阻挫区实现了磁无序态,且没有发现无公度磁态.至于莫特跃迁,除了莫特能隙和双占据,阐明了过渡的性质,光谱表示中的自能的结构进行了详细的研究,以下和以上的莫特跃迁点。自能谱结构在金属相中几乎没有特征,但在莫特绝缘体相中出现明显的单色散,导致莫特能隙。
2013-04-17 cond-mat.str-el
Mott Transition and Strange Metal in Two Dimensions: A View from Cellular Dynamical Cluster Approximation
本文采用细胞动力学集团近似(CDCA)方法研究了正方晶格上扩展哈伯德模型中莫特绝缘体-金属跃迁的性质。在强耦合时,得到d波莫特绝缘体。空穴掺杂驱动到非费米(nFL)液态金属的一阶Mott转变。值得注意的是,这种nFL是由安德森正交灾难在低能量,由于强,非本地相互作用和跳跃之间的非平凡的竞争。这构成了安德森的Luttinger液体的想法在二维的第一个明确的实现。在铜酸盐的最佳掺杂周围发现的“奇怪的金属”相的许多实验响应在我们的方法中自然被理解。
2007-01-24 cond-mat.str-el
Interaction induced Fermi-surface renormalization in the $t_1{-}t_2$ Hubbard model close to the Mott-Hubbard transition
利用一种成熟的变分Monte Carlo方法,包括距离依赖的Jastrow因子和回流关联,研究了一维半满$t_1{-}t_2$哈伯德模型中相互作用驱动的Mott-Hubbard跃迁的性质.我们提出的数据的磁性能的演变跨越莫特-哈伯德过渡和相称的绝缘状态中的无公度过渡。通过对重整化激发谱的分析,我们发现在绝缘态下,费米面在Mott-Hubbard跃迁处重整化为完美的嵌套,而在进入导电态时,费米面发生了一级重组。
2010-05-11 cond-mat.str-el
Quantum critical Mott transitions in a bilayer Kondo insulator-metal model system
一个双层系统,包括近藤绝缘体耦合到一个简单的金属(KI-M)被认为是。采用动态平均场论的框架,模型系统被证明表现出量子临界点(QCP)的表面,分离近藤屏蔽,费米液相从本地时刻,莫特绝缘相。这些Mott跃迁的量子临界性质的特征在于(a)费米液体侧的相干尺度和(b)MI侧的Mott能隙的消失。与重费米子系统中通常的“大到小”费米面QCP相反,双层KI-M系统表现出完全的费米面破坏。
2016-09-09 cond-mat.str-el
Spin, charge and orbital fluctuations in a multi-orbital Mott insulator
将动力学平均场论与量子蒙特卡罗模拟相结合,研究了具有不同跳跃积分的双轨道简并哈伯德模型。Mott转变的性质的轨道波动的作用是阐明通过检查的自旋,电荷和轨道磁化率的温度依赖性,以及单粒子光谱函数。我们还考虑了两个轨道之间的杂交的效果,这是非常重要的,特别是接近莫特过渡点。杂化的引入引起轨道波动,导致形成类似近藤的重费米子行为,类似于$f$电子系统,但涉及宽度相当的带中的电子。
2005-03-28 cond-mat.str-el
Light-induced insulator-metal transition in Sr$_2$IrO$_4$ reveals the nature of the insulating ground state
本研究利用超快激光在Sr$_2$IrO$_4$中实现光致绝缘体-金属转变,通过时间角分辨光电子能谱观测能隙闭合与弱重整化能带,证明其绝缘态并非源于Mott关联,而是反铁磁关联起关键作用的关联能带绝缘体,为关联材料平衡态研究提供了非平衡动力学新方法。
2023-05-12 cond-mat.str-el
Optical excitations in a one-dimensional Mott insulator
利用密度矩阵重整化群方法研究了一维扩展哈伯德模型中Mott绝缘相的光激发。用动态DMRG方法计算了线性光学电导率,用对称DMRG方法研究了最低光学激发态的性质。数值计算完全符合场理论预测的一个小的莫特间隙和分析结果的一个大的莫特间隙与强耦合分析。结果表明,在这种莫特绝缘体中存在四种类型的光激发:未束缚电荷激发对、激子、激子弦和电荷密度波(CDW)液滴。每种类型的激发占主导地位的低能量光谱在一些区域的相互作用参数空间,并对应于不同的光谱特征:一个连续开始在莫特间隙(未结合电荷激发),一个单峰或几个孤立的峰低于莫特间隙(激子和激子弦,分别),和一个连续低于莫特间隙(CDW液滴)。
2002-08-26 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
Continuous Mott Transition in a Two-Dimensional Hubbard Model
利用8格点胞腔动力学平均场论研究了1/5耗尽正方晶格哈伯德模型中半填充时的金属-绝缘体相变.我们发现在一定的参数范围内,发生了一个没有一级相变特征的金属-绝缘体相变,即连续的Mott相变。连续Mott跃迁的本质是由在位库仑相互作用驱动的Lifshitz跃迁。跃迁的重正化矩阵元和自旋-自旋关联函数表明,由于电子-电子相互作用的非局域效应,该跃迁的物理过程是对二聚化的强烈增强.
2014-08-18 cond-mat.str-el
Emergent Novel Metallic State in a Disordered 2D Mott Insulator
对于非相互作用的电子,增加的无序将金属驱动成无间隙的局部安德森绝缘体。虽然在三维中,过渡必须跨越无序的阈值,但在二维和更低的维度中,最小量的无序使金属不稳定。相互作用系统中金属-绝缘体转变的性质仍然没有得到解决。在这里,我们探讨的影响,在强关联莫特绝缘体不改变载流子浓度的无序。角分辨光电子能谱(ARPES)测量铜插层单晶的层状二硫属化物1 T-TaS 2揭示了新的离域状态的存在下,在莫特间隙。这是第一个实验实现了一种新的无序诱导金属,理论上预测存在于莫特绝缘体和安德森绝缘体之间。
2014-05-22 cond-mat.str-el
Orbital-selective Mott transitions in the 2-band J_z-model: a high-precision quantum Monte Carlo study
在动力学平均场论(DMFT)框架下,利用高精度量子蒙特卡罗(QMC)模拟,我们证明了各向异性简并双轨道哈伯德模型即使在没有自旋翻转项和对跳过程的情况下,也存在两个连续的轨道选择性Mott跃迁(OSMTs).为了揭示第二次跃迁,我们仔细分析了自能的低频部分和局域谱函数。本文将我们以前的工作扩展到更低的温度。我们讨论的性质-特别是顺序-莫特过渡和列表各种可能的扩展。
2005-07-28 cond-mat.str-el
Asymmetries in the electron-hole pair dynamics and strong Mott pseudogap effect in the phase diagram of cuprates
掺杂Mott系统中的电子行为仍然是量子多电子物理中未解决的主要问题。理解各种复杂系统中普遍的莫特行为的一个中心问题是理解它们的电子-空穴对激发模式的性质。使用高分辨率共振非弹性X射线散射(RIXS),我们解决了两个主要类别的掺杂铜氧化物的电子-空穴对激发的动量依赖性,揭示了一个莫特赝能隙在整个布里渊区和整个相图。对带宽和区域边界对速度重整在相图的两侧,在非常不同的速率,表明强烈的粒子空穴掺杂的不对称性观察的第一次。
2004-06-25 cond-mat.str-el
Two-component electronic phase separation in the doped Mott insulator Y$_{1-x}$Ca$_{x}$TiO$_{3}$
凝聚态物理学中的一个主要难题是观察到远离半填充的莫特绝缘状态。填充控制的莫特绝缘体-金属转变,通过电荷载流子掺杂诱导,已被广泛研究,但其管理机制尚未完全理解。已经提出了几个理论建议,旨在阐明过渡的性质,一个值得注意的是相分离和相关的双折射诱导的过渡。在目前的工作中,我们研究的原型掺杂莫特绝缘稀土钛酸盐YTiO $_3$,其中的绝缘状态生存高达35%的大空穴浓度。生长并研究了$_{1-x}$-Ca-$_x$-TiO-$_3$和$0 \leq x \leq 0.5$的单晶体,该单晶体跨越绝缘体-金属过渡。使用X射线吸收光谱,一个强大的技术,能够探测特定元素的电子状态,我们发现,空穴掺杂的主要影响是诱导电子相分离成空穴丰富和空穴贫乏的地区。这些数据揭示了在Mott-Hubbard间隙内,费米能级附近,随着掺杂的增加,光谱权重增加的电子态的形成。从DFT+ $U$计算的比较,我们推断,空穴穷人和空穴丰富的组件具有相应的莫特绝缘$x = 0$和金属$x \sim 0.5$状态,分别的电荷密度,和新的电子状态产生的金属组件。结果表明,Y $_{1-x}$ Ca $_x$ TiO $_3$中空穴掺杂诱导的绝缘体-金属相变本质上确实是双折射的,因而具有固有的一阶特性.
2021-03-15 cond-mat.str-el
Multiorbital periodic Anderson model for CeRh2As2
University of Otago(奥塔哥大学)
本文针对重费米子超导体CeRh2As2,构建包含准四重态和非对称性的多轨道周期安德森模型,发现其基态主要为金属反铁磁序,为理解其巡游重费米子物理提供了微观基础。
2026-09-28 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Bandwidth-control vs. doping-control Mott transition in the Hubbard model
基于哈伯德模型的从转子模型\cite{Florens},我们重新研究了自旋液体莫特绝缘体到费米液体金属的带宽控制和掺杂控制的Mott跃迁(BCMT和DCMT),其中Mott跃迁由玻色子集体激发的软化来描述.我们发现,远离半填充的绝缘相的性质与半填充的绝缘相的性质不同,即电荷密度波与拓扑序共存(自旋液体)远离半填充,因为在“双磁场“的存在下,涡旋的凝聚一般破坏平移对称性。而拓扑秩序保持稳定,由于费米面附近的无隙激发。进行重整化群分析,我们讨论了由于费米面耗散规范涨落的BCMT和DCMT的作用。
2006-03-07 cond-mat.str-el
Nature of the Mott transition in Ca2RuO4
我们研究了Ca_2RuO_4中温度诱导Mott转变的起源。作为一种方法,我们使用局域密度近似+动力学平均场论。我们展示以下内容。(i)莫特转变是由结构从长到短的c轴层状钙钛矿(L-Pbca到S-Pbca)的变化驱动的;它与轨道顺序一起发生,轨道顺序跟随而不是产生结构转变。(ii)在金属L-Pbca相中,轨道极化为~0。(iii)在绝缘的S-Pbca相中,低能轨道~xy是满的。(iv)自旋翻转和对跳跃库仑项减少了金属相中的有效质量。我们的研究结果表明,类似的情况适用于Ca_{2-x} Sr_xRuO_4(x<0.2)。在x< 0.5的金属结构中,随着x的增加,电子逐渐转移到xz/yz带,但在~300 K时没有发现轨道选择性的Mott跃迁。
2010-05-25 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Novel magnetic state in $d^4$ Mott insulators
我们发现在具有$d^4$电子组态的系统中,强Hubbard相互作用$U$和自旋轨道耦合$λ$的相互作用导致了几种不寻常的磁相。最值得注意的是,我们发现,超交换和自旋轨道耦合之间的竞争导致从原子物理学预测的非磁性状态的相变到一个新的磁性状态的大$U$限制。我们表明,本地时刻的变化显着跨越这个相变,挑战传统的智慧,本地时刻是强大的小扰动在莫特绝缘体。洪德耦合在确定磁性的性质中起着重要的作用。我们确定了候选材料,并提出了预测$d^4$莫特绝缘体中不寻常的磁性的共振X射线散射(RXS)签名。
2015-02-19 cond-mat.str-el
First-Order Insulator-to-Metal Mott Transition in the Paramagnetic 3D System GaTa4Se8
在没有任何对称性制动的情况下,莫特转变的性质仍然是一个有争议的问题。我们研究了相关驱动的绝缘体到金属的转变,在原型的3D莫特系统GaTa 4Se 8,作为温度和施加的压力的函数。我们报告新的实验单晶,这表明,过渡是一阶的,并遵循从两个国家的共存,一个绝缘和一个金属,我们用一个小的偏置电流切换。我们提供了支持,我们的研究结果的对比实验数据与计算相结合的局域密度近似与动态平均场论,这是非常好的协议。
2014-09-16 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
Absence of hysteresis at the Mott-Hubbard metal-insulator transition in infinite dimensions
用量子蒙特卡罗模拟研究了无限维哈伯德模型中Mott-Hubbard金属-绝缘体相变的性质,温度T=W/140(W=带宽)。与以前的工作相比,计算精度显着提高,我们表明,滞后低于T_{IPT} \simeq 0.022 W,在早期的研究中报道,消失。因此,过渡被发现是连续的,而不是不连续的至少T=0.325 T_{IPT}。我们还研究了态密度在整个跃迁过程中的变化,这说明费米液体在能隙打开之前就已经分解了。
1999-02-19 cond-mat.str-el
Dynamic charge Kondo effect and a slave fermion approach to the Mott transition
Mott跃迁在强关联物理中起着关键作用,但其本质尚未完全理解。受Schwinger玻色子方法在近藤晶格中的最新发展的启发,我们提出了一种新的从费米子算法来研究Mott跃迁。在局域近似下,我们的方法给出了正方晶格上半满单带哈伯德模型在有限库仑相互作用$U$下的零温连续(Mott)金属-绝缘体相变相图,电阻率在量子Widom线附近表现出临界标度.我们认为Mott跃迁可能与局域简并的doublon态和holon态的动态电荷近藤效应有关,从而导致doublon/holon态和电子谱上的尖锐共振。过渡被推到$U=0$,一旦站点间的反铁磁相关,在协议与精确的数值计算。我们的方法抓住了莫特过渡的一些基本特征,并提供了一个替代的角度来看待这个重要的问题。它可以推广到研究其他具有更复杂局域相互作用的关联电子模型。
2022-11-17 cond-mat.str-el