Temperature-dependent evolutions of excitonic superfluid plasma frequency in a srong excitonic insulator candidate, Ta$_2$NiSe$_5$
我们研究了一个有趣的各向异性范德华材料，Ta $_{2}$ NiSe $_{5}$，使用光谱。已知Ta $_{2}$ NiSe $_{5}$是50多年前提出的少数激子绝缘体之一。Ta $_{2}$ NiSe $_{5}$具有沿$a$轴的准一维链。我们获得了单晶Ta $_{2}$ NiSe $_{5}$沿$a$ -和$c$ -轴的各向异性光学性质。测量的$a$ -和$c$ -轴的光学电导率表现出大的各向异性的电子和声子性质。关于$a$轴的光学电导率，在9 K下在3050 cm $^{-1}$附近观察到尖锐的峰，具有良好限定的光学带隙（$Δ^{EI} \simeq$ 1800 cm $^{-1}$）和强的温度依赖性。随着温度的升高，该峰变宽并且光学能隙在$\sim$ 325 K（$T_c^{EI}$）附近闭合。相对于频率和温度的光谱权重重新分布指示归一化光学能隙（$Δ^{EI}(T)/Δ^{EI}(0)$）为$1-(T/T_c^{EI})^2$。由测量的光学数据确定了Ta $_{2}$ NiSe $_{5}$中激子凝聚的温度依赖的超流等离子体频率。我们的研究结果可能是有用的激子绝缘体的未来研究。
2017-11-15 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Realizing intrinsic excitonic insulator by decoupling exciton binding energy from the minimum band gap
直接带隙材料有望成为激子绝缘体。与间接带隙材料相比，这里避免了与佩尔斯电荷密度波区分的困难。然而，当带隙接近零时，直接带隙材料仍然遭受极化率的发散，导致激子结合能减小。我们建议，可以解耦激子的结合能从带隙中的带边状态具有相同的宇称的材料。二维GaAs和实验机械剥离的单层TiS3的第一性原理计算为新原理提供了坚实的支持。
2018-04-29 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Spin Seebeck Effect in Nonmagnetic Excitonic Insulators
我们提出了一个自旋Seebeck效应归因于激子凝聚在一个半导体绝缘体的机制。我们分析了强耦合极限下半满双轨道哈伯德模型中的晶场分裂。在这个模型中，晶场和电子关联之间的竞争导致了激子绝缘态，其中两个轨道自发杂化。利用广义自旋波理论和玻尔兹曼输运方程，我们发现在没有磁场的激子绝缘态中，可以观察到由热梯度产生的自旋电流。自旋Seebeck效应起源于自旋分裂集体激发模式，尽管基态没有表现出任何磁有序。这种奇特的现象是激子绝缘态所固有的，激子绝缘态的序参量是时间反转的奇数，并且产生集体激发模的自旋分裂。我们还发现，自旋电流强烈增强，其方向是在附近的相变到另一个磁有序相反转。我们认为，目前的现象可能是观察到的钙钛矿钴与GdFeO $_3$型晶格畸变。
2020-11-29 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Robust high-temperature topological excitonic insulator of transition-metal carbides (MXenes)
本文提出“宇称阻挫”机制解释拓扑激子绝缘体罕见的原因，并通过第一性原理计算证明单层MXenes可实现室温鲁棒拓扑激子凝聚，为寻找新材料和探究拓扑与多体效应相互作用提供了新平台。
2023-06-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Universal excitonic superexchange in spin-orbit-coupled Mott insulators
指出了自旋轨道耦合莫特绝缘体中激子超交换的普遍存在。结果表明，对最低自旋轨道纠缠态“$J$“的限制有时不足以描述微观物理，而通过最高自旋轨道纠缠态“$J$“的虚激子过程对超交换提供了重要的修正.我们说明了这种激子超交换从一个二维的$5d$铱酸盐Sr $_2$ IrO $_4$和解释其物理后果，如类轨道耦合到外部磁通量和非线性磁化率。激子超交换在其他自旋轨道耦合莫特绝缘体，如$3d$钴基Kitaev磁体，甚至$f$电子稀土磁体中的普遍存在进一步讨论。
2022-08-30 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Theory of Doped Excitonic Insulators
根据最近的实验，对掺杂激子绝缘体的理论进行了重新研究。对于合适的谷简并X_3，X_3 '能带结构，能量上有利于“谷内”凝聚.铁磁性在掺杂时发生，这是由于在另外的直接一阶激子绝缘体-金属转变处的动能的淬灭。相图包括在低温下的空间不均匀密度和磁化的状态。
1999-06-17 cond-mat.str-el
Strong enhancement of magnetic susceptibility induced by spin-nematic fluctuations in an excitonic insulating system with spin-orbit coupling
研究了自旋轨道耦合（SOC）和磁场对激子绝缘（EI）态的影响。介绍了讨论强关联电子系统中激子凝聚的极小模型--考虑晶场分裂的双轨道哈伯德模型，并利用平均场论分析了它在强关联极限下的有效哈密顿量.在没有SOC和磁场的情况下，通过增加Hund耦合，基态从能带绝缘态变为EI态。在外加磁场中，磁矩以EI状态出现，EI状态与受迫铁磁状态连续相连。另一方面，在SOC的存在下，它们被相边界分开。我们发现在具有小SOC的边界附近的EI相中磁化率强烈增强。这种特殊的行为归因于Hund耦合稳定的高自旋局域态中固有的自旋向列性的低能涨落。本研究不仅揭示了自旋向列性对EI态的影响，而且揭示了自旋向列性量子涨落对EI态的影响。
2020-05-07 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Strong Coupling Nature of the Excitonic Insulator State in Ta$_2$NiSe$_5$
我们利用基于密度泛函理论的电子结构计算和有效模型的密度矩阵重整化群计算对测得的光导谱进行了分析。我们表明，在传统的描述相反，玻色-爱因斯坦凝聚的预形成的激子发生在Ta $_2$ NiSe $_5$，尽管事实上，一个非相互作用的能带结构是一个带重叠的半金属，而不是一个小的带隙半导体。因此，高于转变温度的系统不是半金属，而是具有有限带隙的预制激子的状态。因此，在实际材料中建立了由强电子-空穴吸引力引起的新型绝缘体状态。
2018-06-15 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Flat-Bands-Enabled Triplet Excitonic Insulator in a Di-atomic Kagome Lattice
激子绝缘体（EI）态是一种强关联的多体基态，由激子形成的能带结构的不稳定性引起。基于密度泛函理论（DFT）结合多体GW和Bethe-Salpeter方程（BSE）的计算，我们发现半导体双原子Kagome晶格的平坦价带和导带（如超原子石墨烯晶格）可能共同形成一个有趣的三重态EI态.我们的研究结果表明，大量的载流子在平坦的带与高度本地化的电子和空穴波函数显着降低屏蔽和增强交换相互作用，导致异常大的三重态激子结合能（~1.1 eV）超过GW带隙的~0.2 eV和大的单重态-三重态分裂~0.4 eV。我们的研究结果再次丰富了有趣的物理平带和扩展EI材料的范围。
2021-04-15 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Spin-Triplet Excitonic Insulator in the Ultra-Quantum Limit of HfTe5
本文在三维拓扑材料 HfTe5 的超量子极限中实验观测到自旋三重态激子绝缘体，通过输运测量和材料建模确认约 250 μeV 能隙来源于自旋相反电子-空穴束缚态，为自旋超流等新型自旋输运研究奠定基础。
2025-01-22 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Impurity-induced Ferromagnetism in Doped Triplet Excitonic Insulator
本文根据最近六硼化物的实验研究了激子绝缘体中的杂质理论。首先，我们研究了杂质周围的束缚态，发现当${Re}Δ$为正时，杂质周围的束缚态出现。其次，我们用Abrikosov-Gor'kov方法研究了连续态。我们发现当${Im}Δ=0$ .最后，我们数值求解了激子绝缘体的Bogoliubov-de Gennes方程。我们得到了与解析解一致的结果。我们还发现掺杂三重态激子绝缘体中出现了不完全铁磁性。利用我们的结果对掺杂六硼化物的铁磁性作了一个简短的定性讨论。
2000-09-20 cond-mat.str-el
Excitonic insulator states in molecular functionalized atomically-thin semiconductors
激子绝缘体是表现出相关激子基态的难以捉摸的电子相。具有这种相的材料有望具有令人感兴趣的特性，例如激子高温超导性。然而，实验实现的令人信服的证据仍然缺失。在这里，我们从理论上提出了二维半导体功能化的有机分子的激子绝缘体的原型，与示例性的候选人WS $_2$ -F6 TCNNQ的混合物。该材料系统在室温下表现出激子绝缘相，并具有由层间激子凝聚体形成的基态。为了解决实验相关的情况下，我们计算相应的相图的重要参数：温度，带隙能量，和介电环境。此外，为了指导未来的实验检测，我们展示了如何通过远红外太赫兹（THz）光谱来光学表征不同的电子相位。
2021-12-06 cond-mat.str-el
Prediction of at topological $p+ip$ excitonic insulator with parity anomaly
激子绝缘体是通过电子和空穴对相干凝聚成BCS样态而形成的绝缘态。各向同性空间波函数通常被认为是激子凝聚体，因为半导体中电子和空穴之间的吸引相互作用通常导致$s$波激子。在这里，我们提出了一种新型的激子绝缘体，表现出序参量与$p+ip$对称性，其特征在于由手性陈数$C_\textrm{c}=1/2$。这种状态显示的宇称异常，这导致两个新的拓扑性质：分数激发与$\textrm{e}/2$电荷在缺陷和自发的面内磁化。拓扑绝缘体表面态是实现拓扑激子绝缘体的一个很有前途的平台。在自旋动量锁定的情况下，带间光抽运可以使表面电子重整化，并驱动系统向$p+ip$不稳定性发展。
2019-01-14 cond-mat.str-el
Excitons and Optical Response in Excitonic Insulator Candidate TiSe$_2$
Centre for Advanced Laser Techniques, Institute of Physics（先进激光技术中心，物理研究所）；Donostia International Physics Center (DIPC)（圣塞巴斯蒂安国际物理中心）
研究通过ab-initio计算揭示TiSe₂中激子模式与CDW相形成的关系，发现EI机制并非主要驱动力，但近相变温度区域可能存在EI波动。
2026-02-24 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Excitonic insulators as a model of $d-d$ and Mott transitions in strongly correlated materials
我们展示了如何强烈相关的材料可以描述的激子绝缘体形式主义的框架内，并描绘带间和带内有序现象之间的关系。我们的激子微观模型阐明了Van-Hove奇异嵌套在驱动带间和带内有序跃迁中的基本作用，并揭示了与共振价键物理的有趣联系。
2018-02-20 cond-mat.str-el
Unveiling Excitonic Insulator Signatures in Ta$_\mathrm{2}$NiSe$_\mathrm{5}$
Institute for Quantum Materials and Technologies, Karlsruhe Institute of Technology（卡尔斯鲁厄理工学院量子材料与技术研究所）；Karlsruhe Nano Micro Facility (KNMFi), Karlsruhe Institute of Technology（卡尔斯鲁厄理工学院卡尔斯鲁厄纳米微设施）；ESRF, The European Synchrotron（欧洲同步辐射装置）
通过X射线衍射和NEXAFS研究，发现Ta$_\mathrm{2}$NiSe$_\mathrm{5}$存在二级结构相变，增强轨道杂化，支持其激子绝缘体特征。
2025-09-19 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Critical charge fluctuations and emergent coherence in a strongly correlated excitonic insulator
激子绝缘体是由束缚粒子-空穴对-激子的宏观布居形成的相干电子相。由于只有少数候选材料是已知的，集体激子行为是具有挑战性的观察，被晶格效应所掩盖。在这里，我们使用偏振分辨拉曼光谱，以揭示四极激子模式的候选人零间隙半导体Ta $_2$ NiSe $_5$解开它从晶格声子。激子模式在接近相变时明显软化，显示出其电子特性，而其与非临界晶格模式的耦合显示出提高转变温度。在冷却，我们观察到逐渐出现的相关绝缘体间隙边缘的带态的相干叠加，与平均场论预测的强烈偏离。我们的结果表明，实现了强关联激子态的平衡块体材料。
2021-05-26 cond-mat.str-el
Theory of Thermal Conductivity on Excitonic Insulator
我们采用一个简单的准一维双带模型研究了激子绝缘体的热导率，该模型由电子带和空穴带组成，带间存在库仑相互作用。基于平均场线性响应理论，我们发展了一种确定激子绝缘体对热导率贡献的方法。结果发现，有一个额外的热流运营商由于激子相变，它给出的贡献，热导率的形式不是表示在索默-贝特关系的形式写在一个时间导数的形式的电流运营商。最后，我们讨论了新发现的附加贡献与激子携带的热流之间的关系。
2021-04-08 cond-mat.str-el
Quantum oscillations in the activated conductivity in excitonic insulators: possible application to monolayer WTe2
最近一篇关于单层WTe 2绝缘状态的论文报道了在1/B中周期性的电导率中观察到的大振荡，类似于金属中的量子振荡。这一非凡的观察激发了一些奇异物理学的想法，如自旋-电荷分离。我们表明，一个更传统的，但仍然是不平凡的解释，在间隙调制可能是一个模型的激子绝缘体受磁场。
2020-10-19 cond-mat.str-el
Role of electron-phonon coupling in excitonic insulator candidate Ta2NiSe5
本研究利用高分辨率同步辐射X射线衍射和角分辨光电子能谱技术，揭示了激子绝缘体候选材料Ta2NiSe5中的电子-声子耦合效应，结合第一性原理与模型计算构建了最小晶格模型，并提出了一种超越还原论方法的通用框架来分离库仑与电子-声子耦合效应，为研究具有交织序的关联系统提供了新视角。
2023-04-10 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Excitonic effects on high-harmonic generation in Mott insulators
为了研究激子对莫特绝缘体中高次谐波产生的影响，我们在一维扩展哈伯德模型中研究了泵浦非平衡动力学。通过采用基于精确对角化和无限时间演化块抽取方法的含时计算，我们发现激子能量附近的高次谐波强度的强烈增强。亚Mott能隙区的子周期分析表明，激子能量附近的时间分辨谱的强度区域分裂成两个能级，并随驱动电场振荡。这种激子动力学性质上不同于自由的doublon和holon的动力学，但有利于促进莫特绝缘体中的高次谐波。
2022-06-11 cond-mat.str-el
Spin-Orbital Entangled Excitonic Insulators in $(t_{2g})^4$ Correlated Electron Systems
利用多轨道动力学平均场论研究了具有相对论自旋轨道耦合（SOC）的三轨道哈伯德模型的基态。我们证明了强电子关联和SOC之间的相互作用诱导了Van Vleck型的磁绝缘体及其磁激子凝聚。我们还发现，在适度的电子相关制度的SOC诱导另一种类型的非线性激子绝缘体，除了相对论带绝缘体。这些绝缘体的特征表现在动量分辨单粒子激发中，因此可以通过角分辨光电子能谱实验来实现。
2016-03-06 cond-mat.str-el
Bound state formation and nature of the excitonic insulator phase in the extended Falicov-Kimball model
受中价Tm[Se，Te]化合物中压力诱导激子凝聚的可能性的启发，我们研究了由有限的f-空穴价带宽扩展的Falicov-Kimball模型.计算的Frenkel型激子传播子，我们得到激子的束缚态以上的局部带间库仑吸引力的特征值。根据系统参数，c-和f-态之间的相干性可能在低温下建立，从而导致激子绝缘体相。我们发现强有力的证据表明，激子绝缘体代表电子-空穴对的BCS凝聚体（弱耦合制度）或预形成激子的玻色-爱因斯坦凝聚体（BEC）（强耦合制度），随着库仑相关性的增加，这指向BCS-BEC转变情景。
2008-09-22 cond-mat.str-el
Distinct topological excitonic insulators characterized by quantum geometry
National Laboratory of Solid State Microstructures, Nanjing University（南京大学固体微结构物理国家重点实验室）；Collaborative Innovation Center of Advanced Microstructures, Nanjing University（南京大学先进微结构协同创新中心）；Jiangsu Physical Science Research Center, Nanjing University（南京大学江苏物理科学研究中心）；Hefei National Laboratory（合肥国家实验室）
通过量子几何特征表征具有不同自旋纹理和磁光响应的拓扑 excitonic insulators
2025-11-22 cond-mat.str-el
Correlation-driven branch in doped excitonic insulators
The University of Osaka（大阪大学）；Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR)（德国航空航天中心）
研究掺杂一维激发绝缘体的能谱特性，通过矩阵积态方法计算单粒子能谱和光学导电性，发现掺杂态中出现相关性驱动的间隙支，揭示掺杂诱导支与激发相关性有关。
2026-04-16 cond-mat.str-el
Quantum Geometry Probed by Chiral Excitonic Optical Response of Chern Insulators
本文推导含激子效应的光电导负一阶矩求和规则，并将其与 Chern 绝缘体的量子权重 K 和 Chern 数 C 关联，揭示扭曲双层 MoTe$_2$ 中手性激子响应可用于探测量子几何。
2025-03-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Competition between excitonic insulators and quantum Hall states in correlated electron-hole bilayers
本文基于MoSe2/hBN/WSe2异质结构电子-空穴双层膜，研究了垂直磁场下激子绝缘体的行为，发现了激子量子振荡，并揭示了强磁场下激子绝缘体相与双层量子霍尔绝缘体相之间的多重量子相变。
2025-01-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Photo-induced Dynamics of Quasicrystalline Excitonic Insulator
利用含时实空间平均场近似，研究了彭罗斯镶嵌上两带哈伯德模型中激子绝缘体的光生动力学。我们发现，与一个单周期的电场脉冲，体（空间平均）激子序参量在BCS制度减少，而它在BEC制度增加。为了澄清特有的彭罗斯平铺的动力学，我们研究的坐标数的依赖性的观测和分析的垂直空间。在BEC制度，在每个网站的电子数的特征振荡诱导的脉冲，这是没有观察到在正常的晶体。另一方面，在BCS制度的动力学的特点是激子序参量的空间图案的急剧变化。
2021-07-12 cond-mat.str-el
Excitonic order in quantum materials: fingerprints, platforms and opportunities
Nanyang Technological University（南洋理工大学）；Australian Synchrotron（澳大利亚同步辐射中心）；Monash University（莫纳什大学）；University of Houston（休斯顿大学）
本文探讨了激子绝缘体的理论基础及其稳定性影响因素，分析了实验识别激子有序与竞争相的方法，并综述了候选材料和未来研究挑战。
2026-03-25 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Transition to an excitonic insulator from a two-dimensional conventional insulator
在本文中，首先，我们提出了一个一般的公式来研究实际材料中激子绝缘体（EI）的基态和元激发。此外，我们讨论了出平衡态诱导（虽然是短暂的）由高强度的光照射的传统的二维（2D）绝缘体。然后，我们提出了各种带结构模型，使我们能够研究从传统的绝缘体的EI在2D材料的介电常数，传统的绝缘体间隙（和化学势），传导和价带的带宽和布拉维晶格晶胞尺寸的函数的过渡。本研究的目标之一是确定这些实验确定的参数的范围，以找到最佳的候选材料来实现激子绝缘体。对不同能带结构的EI能隙方程的数值解表明，EI能隙函数$Δ(\vec k)$和布里渊区零温电子和空穴动量分布具有重要而有趣的动量依赖性。最后，我们讨论了这些特征可以通过隧道显微镜来检测
2023-02-02 cond-mat.str-el
Fate of the excitonic insulator in the presence of phonons
声子对激子绝缘体形成的影响至今几乎没有分析。然而，最近对$\rm Ta_2NiSe_5$、1 $T$ - $\rm TiSe_2$和$\rm TmSe_{0.45}Te_{0.55}$的实验表明，底层晶格起着重要作用，这些实验是实现激子绝缘体态的候选者。采用Kadanoff-Baym方法，我们从理论上解决这个问题。我们表明，由于电子-声子耦合的静态晶格畸变可能会出现在激子不稳定性。最重要的是，如果电子-空穴配对和凝聚完全由库仑相互作用驱动，则这种失真将破坏存在的声学相位模式。当涉及晶格自由度时，非对角长程序的缺乏挑战了这些材料中的激子形成由电子和空穴组成的玻色粒子或库珀对的超流体凝聚体。
2014-11-20 cond-mat.str-el
Bardasis-Schrieffer polaritons in excitonic insulators
超导体中的Bardasis-Schrieffer模式是次显性配对通道中的波动，例如，s波超导体中的d波涨落这种快速通信表明，这些模式也一般发生在激子绝缘体。在s波激子绝缘体中，p波Bardasis-Schrieffer模式存在于带隙能量以下，具有光学活性，并与光子强烈杂交以形成Bardasis-Schrieffer极化激元，其在远场和近场光学实验中都可观察到。
2020-07-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Excitonic Insulator State of the Extended Falicov-Kimball Model in the Cluster Dynamical Impurity Approximation
利用变分集团近似（VCA）和集团动力学杂质近似（CDIA），比较研究了二维正方晶格上扩展Falicov-Kimball模型（EFKM，一种无自旋双带模型）中激子绝缘体态的性质.在后者中，粒子浴网站被包括在参考集群中，以考虑相关网站中的粒子数波动。因此，我们计算的粒子数分布，序参量，基态相图，反常格林函数，和对相干长度，从而证明了有用的CDIA在讨论的激子凝聚的EFKM。
2017-05-25 cond-mat.str-el
Spectral signatures of the BCS-BEC crossover in the excitonic insulator phase of the extended Falicov-Kimball model
在无自旋Falicov-Kimball模型的框架下，利用直接的$f$ - $f$电子跳跃，研究了混合价态材料半金属-半导体跃迁时激子绝缘体态的自发形成.适应基于投影的重整化方法，我们得到了一组重整化微分方程的扩展Falicov-Kimball模型参数，并最终推导出解析表达式的序参量，以及重整化$c$ -和$f$ -电子色散，动量分布，和波矢分辨单粒子谱函数。我们的数值计算结果证实了在$c$和$f$带重叠的情况下，与激子绝缘体相的出现有关的价跃迁图象。因此，光电子能谱表现出显着的差异之间的弱到中间和中间到强库仑吸引制度，表明BCS-BEC跃迁的激子凝聚体。
2010-05-30 cond-mat.str-el
Phase diagram of the excitonic insulator
最近的实验，这给了强有力的证据，激子绝缘相在$\rm TmSe_{0.45}Te_{0.55}$的动机，我们开发了一个计划，定量构建，通用的两个带模型，激子绝缘体的相图。作为我们方法的第一个应用，我们计算了具有长程库仑相互作用的有效质量双带模型的相图。屏蔽势近似是用来获得一个广义的间隙方程控制正（负）能隙的过渡从半导体（半金属）相到绝缘相。数值计算结果，在准静态近似下得到的，显示了一个尖塔状的相图，长期以来的预期相反。
2005-07-22 cond-mat.str-el
Coherent Order Parameter Oscillations in the Ground State of the Excitonic Insulator Ta2NiSe5
激子绝缘体是准凝聚激子的有趣电子相。一个突出的候选者是小带隙半导体Ta2NiSe5，其中激子被认为经历类BEC跃迁。但是在这种物质中存在相干凝聚的实验证据仍然缺失。这种状态的一个直接指纹将是对其集体模式的观察，这相当于超导体中的希格斯和戈德斯通模式。在这里，我们报告的Ta2NiSe5的激子绝缘体相的相干振幅响应的存在的证据。使用短激光脉冲的非线性激发，我们确定了一个声子耦合状态的冷凝物，可以被理解为一个耦合的电子希格斯模式的低频声子。希格斯模式的贡献充实的图片的电子驱动的相变和表征的激子绝缘体的瞬态序参量作为温度和激发密度的函数。
2016-11-03 cond-mat.str-el
Emergent topological magnetism in Hund's excitonic insulator
提出范德华反铁磁半导体GdGaI作为新材料类别，通过Hund耦合实现激子凝聚与多q磁性交织，涌现出最小长度尺度的类斯格明子自旋纹理，为纳米尺度量子物质和原子尺度拓扑磁性设计提供平台。
2024-05-27 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Identifying topological excitonic insulators via bulk-edge correspondence
Beijing Institute of Technology（北京理工大学）；Beijing University of Chemical Technology（北京化工大学）
本研究提出利用体-边对应关系识别拓扑激子绝缘体，通过第一性原理计算和有效哈密顿量分析揭示LiFeX家族中的激子凝聚不破坏边缘态，并提升临界温度至室温以上。
2025-08-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Excitonic insulator phase and dynamics of condensate in a topological one-dimensional model
采用平均场近似方法研究了一维链原子$s-p$轨道中存在排斥轨道间库仑相互作用时，非平凡能带拓扑与激子绝缘体（EI）形成之间的相互作用.我们发现，我们的模型，在非相互作用制度，承认拓扑和平凡的绝缘体相，而在强库仑相互作用极限，手征对称性被打破，系统发生拓扑激子绝缘体相变。后者相变源于围绕$k=0$的轨道假磁化和能带反转。我们的研究结果表明，相反的拓扑绝缘体阶段，电子-空穴束缚态不形成激子凝聚在平凡的带绝缘体阶段，由于缺乏带反转。有趣的是，低$s-p$杂交极限中的EI相具有Bardeen-Cooper-Schrieffer（BCS）/玻色-爱因斯坦凝聚（BEC）交叉。在泵浦脉冲的作用下，我们发现激子态的振荡强烈地依赖于激光脉冲的频率。我们进一步探讨了光学测量中激子凝聚体的动力学特征。
2020-11-05 cond-mat.str-el
Lattice dynamics of the excitonic insulator Ta$_2$Ni(Se$_{1-x}$S$_x$)$_5$
最近，我们采用电子偏振分辨拉曼光谱来揭示Ta 2NiSe 5的强相关激子绝缘体（EI）性质，Volkov等人[arXiv：2007.07344]，并且还表明对于Ta $_2$ Ni（Se $_{1-x}$ S $_x$）$_5$合金，临界激子波动随着硫浓度x而减小，从而暴露出协作晶格不稳定性，该不稳定性在大x时接管，Volkov等人[arXiv：2104.07032]。在这里，我们专注于这个EI家庭的晶格动力学。我们确定了所有的拉曼活性光学声子的完全对称和交流四极对称，并研究它们随温度和硫浓度的演变。我们证明了选择规则的变化，在温度低于正交单斜相转变在Tc（x），这是相关的EI相。我们发现，Tc（x）单调下降，从328 K的Ta 2NiSe 5到120 K的Ta 2NiS 5和晶格畸变的幅度也随着硫浓度x减小。当x < 0.7时，两个最低频率的B2 g声子模在高温下表现出强烈的非对称线型，这是由于Fano干涉与半金属态中存在的宽激子连续谱的缘故。在扩展的Fano模型的框架内，我们发展了激子-声子相互作用激发线型的定量描述，使我们能够导出内禀声子参数，并确定激子-声子相互作用强度，它影响转变温度Tc（x）。我们还观察到签名的声学模式散射的结构域壁低于Tc形成的协助。基于我们的研究结果，我们还提出了一个一致的解释，在时间分辨泵浦探测实验中观察到的振荡的起源。
2021-07-18 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Elastic Soft Mode and Electric Quadrupole Response in Excitonic Insulator Candidate (Ta$_{0.952}$V$_{0.048}$)$_2$NiSe$_5$: Contribution of Electron-Phonon Interaction
我们对（Ta $_{0.952}$ V $_{0.048}$）$_2$ NiSe $_5$进行了超声测量，以研究区中心声学声子对结构和可能的激子跃迁的贡献。用不可约表示$B_\mathrm{2g}$表示的横向弹性常数$C_{55}$在高于$T_\mathrm{s} = 280$ K的转变温度时表现出超过90%的软化，表明相应TA声子的软模。基于四极响应的分析表明，如果实现激子跃迁，除了导带和价带之间的杂化作用外，电子-声子相互作用也对激子跃迁有贡献。
2022-01-17 cond-mat.str-el
Superconductivity Emerging from Excitonic Mott insulator - Theory of Alkaline Doped Fullerene
用变分Monte Carlo方法研究了碱金属掺杂富勒烯$_3$ $initio$哈密顿量的二维投影导出的三轨道模型，其中A=Cs，Rb，K.我们正确地再现了实验的各向同性s波超导周围的$ab$ $initio$参数。随着带宽变窄，过渡到一个绝缘体也被复制，其中轨道对称性被发现是自发打破与激子莫特绝缘体的出现两个轨道和反铁磁绝缘体几乎退化与自旋液体的第三轨道。超导电性是激子熔化的结果。
2017-11-28 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Strong interband interaction in the excitonic insulator phase of Ta$_2$NiSe$_5$
激子绝缘体（EI）在60年代被提出作为起源于纯电子相互作用的独特绝缘状态，但其材料实现一直难以捉摸，只有极少数材料候选者，并且只有有限的证据，例如输运性质的异常，带色散或光学跃迁。利用扫描隧道显微镜（STM）和光谱学（STS）研究了Ta $_2$ NiSe $_5$中低温相的实空间电子态，以原子级分辨率清晰地识别准粒子能隙以及强电子-空穴带重整化.这些结果与Ta $_2$ NiSe $_5$中的EI跃迁情况符合得很好.我们的空间分辨STS数据和理论计算进一步揭示了带边的轨道反转，这表明激子凝聚接近Bardeen-Cooper-Schrieffer制度。
2018-11-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Variable resistance at the boundary between semimetal and excitonic insulator
我们求解了半金属和激子绝缘体之间的双能带输运模型。我们分析了目前的两个相互竞争的条款与中性激子和带电载流子，分别。我们发现一个高的值的界面电阻，非常敏感的结的透明度。我们探索有利的系统进行实验确认。
2005-05-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Photo-excited Dynamics in the Excitonic Insulator Ta2NiSe5
激子绝缘体是由凝聚激子形成的有趣的相关电子相。一个有希望的候选者是小带隙半导体Ta 2NiSe 5。在这里，我们调查的准粒子和相干声子动力学Ta 2NiSe 5在时间分辨泵浦探测实验。使用最初由Kabanov等人开发的超导体模型，我们表明，材料的本征能隙可以被描述为几乎与温度无关的温度高达约250 K至275 K。这种行为支持Ta 2NiSe 5中激子绝缘体状态的存在。一个额外的温度依赖性组件的间隙以上这些温度的发病表明，该材料位于BEC-BCS交叉制度。此外，我们表明，这种状态是非常稳定的，对强的光激发，这表明，自由的载流子是无法有效地屏蔽电子和空穴之间的吸引库仑相互作用，可能是由于准一维结构的Ta 2NiSe 5。
2018-01-31 cond-mat.str-el
Evidence for a Monolayer Excitonic Insulator
拓扑和关联之间的相互作用可以产生各种量子相，其中许多仍有待探索。最近的进展已经确定单层WTe2作为一种有前途的材料，这样做在一个高度可调的方式。这种二维（2D）晶体的基态可以从量子自旋霍尔绝缘体（QSHI）静电调谐到超导体。然而，许多仍然未知的绝缘状态的间隙开放机制。在这里，我们报告的证据表明，QSHI也是激子绝缘体（EI），所产生的自发形成的电子空穴束缚态（激子）。我们揭示了在清洁样品中的电荷中性点（CNP）的本征绝缘态的存在下，并确认通过隧道光谱的电荷中性绝缘体的相关性质。我们提供的证据对替代方案的带状绝缘体或局部绝缘体，并支持在清洁限制EI相的存在。这些观察奠定了基础，了解一类新的相关绝缘体与非平凡的拓扑结构，并确定单层WTe2作为一个有前途的候选人探索量子相位的基态激子。
2022-01-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Nonequilibrium dynamics in the pump-probe spectroscopy of excitonic insulators
本文在含时平均场近似下，采用含声子自由度的无自旋双轨道模型，研究了激子绝缘体抽运-探测光谱中的非平衡动力学。我们通过哈密顿量中的Peierls相位将脉冲光作为含时矢量势引入。我们发现，在正常态为半导体态的玻色-爱因斯坦凝聚体系中，当脉冲光的频率略大于带隙时，激子有序被抑制，而当脉冲光的频率远大于带隙时，激子有序被增强.我们还发现，在前一种情况下，如果脉冲的强度足够强，激子有序被完全破坏。在BCS制度的正常状态是半金属，我们发现，激子秩序总是被抑制，而不管脉冲光的频率。计算了瞬态态的准粒子能带结构和泵浦后的电导谱。
2018-11-30 cond-mat.str-el
Antiferromagnetic Excitonic Insulator State in Sr3Ir2O7
激子绝缘体通常被认为是通过束缚电子-空穴对的软电荷模式的凝聚形成的。然而，这假定软激子是自旋单重态性质。早期的理论研究也预测了一个非常独特的情况，其中磁激子的凝聚导致反铁磁激子绝缘体状态。在这里，我们报告共振非弹性X射线散射（RIXS）测量Sr 3 Ir 2 O 7。通过隔离的光谱的纵向分量，我们确定了一个磁模式，这是明确的磁和结构布里渊区中心，但合并与这些高对称点之间的电子连续，并在加热时衰减与材料的电阻率降低。我们表明，双层哈伯德模型，其中电子-空穴对的交换相互作用的约束，一贯解释所有的电子和磁性的Sr 3 Ir 2 O 7表明，这种材料是实现长期预测的反铁磁激子绝缘体相。
2022-01-11 cond-mat.str-el
Signatures of ultrafast reversal of excitonic order in Ta$_2$NiSe$_5$
在存在电子-声子耦合的情况下，激子绝缘体具有两个简并基态，用Ising型序参量描述。从微观汉密尔顿出发，我们推导出声子耦合激子绝缘体Ta $_2$ NiSe $_5$中伊辛序参量的运动方程，并表明使用适当的激光脉冲序列可以在超短时间尺度上可控地反转。结合理论和时间分辨的光学反射率测量，我们报告的证据，这种序参量反转Ta $_2$ NiSe $_5$的相干激发顺序参数耦合声子的异常行为的基础上。我们的工作拓展了自旋和电荷有序材料之外的超快序参量控制领域。
2020-12-23 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Long-range ferroelectric order in two dimensional excitonic insulators
Ioffe Institute（约费研究所）；ETH Zürich（苏黎世联邦理工学院）
研究通过双层半导体实现二维激子绝缘体中长程铁电序与超流性的共存。
2025-12-16 cond-mat.str-el
Many-body effects in TiSe2: Can GW describe an Excitonic Insulator?
我们提出了理论从头算GW和实验角度分辨光电发射（ARPES）和扫描隧道（STS）光谱结果TiSe 2。相对于密度泛函Kohn-Sham金属图像，多体GW自能导致约0.2 eV的带隙绝缘体与我们的STS光谱在5 K一致。能带的形状被强烈地重整化，其中价顶朝向远离Γ的点的圆移动，在典型的激子绝缘体的墨西哥帽特征中产生。我们的计算与实验符合得很好。
2011-07-12 cond-mat.other cond-mat.str-el
Evidence for an excitonic insulator phase in 1T-TiSe$_{2}$
我们提出了一个新的高分辨率角分辨光电发射研究1 \textit{T}-TiSe $_{2}$在这两个，它的室温，正常阶段和它的低温，电荷密度波阶段。在低温下的光电子能谱强烈修改，与大带重正化在高对称点的布里渊区和一个非常大的转移光谱重量回折带。激子绝缘体相的光谱函数的理论计算再现了实验功能，具有很好的协议。这给出了强有力的证据，有利于激子绝缘体的情况下，作为一个驱动力的电荷密度波过渡在1 \textit{T}-TiSe $_{2}$。
2007-04-02 cond-mat.soft cond-mat.str-el
Interlayer excitonic insulator in two-dimensional double-layer semiconductor junctions: An explicitly solvable model
激子绝缘体既不传导电子也不传导空穴，而是束缚电子-空穴对，激子。不幸的是，不可能在单个半导体层内独立地注入和检测电子和空穴电流。然而，层间激子绝缘体提供电子和空穴的空间分离，使得能够进行激子电流测量。问题是空间分离削弱了电子-空穴配对，并可能导致层间激子解离。在这里，我们开发了一个明确的可解模型，以确定层间分离，是足够强大的，以防止电子和空穴跨越层跳跃，但仍然允许电子-空穴配对足以过渡到层间激子绝缘体状态。实现这种状态的理想结将包括由具有低介电常数的宽隙电介质层分隔的一对相同的窄隙二维半导体。本研究通过考虑层间相干效应来量化这种结的参数。
2022-09-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Photo-induced gap closure in an excitonic insulator
我们研究了动态相变的激子绝缘体相光激发后使用的自洽GW方法的时间依赖性扩展。我们连接的光电子能谱的演化的激子序参量的动态，并确定两个动态的相变点标记的弛豫速度减慢：一个临界点是连接在一个非热态与激子密度减少的陷阱，第二个对应于热相变。从光激发载流子到激子凝聚体的动能转移被证明是间隙熔化的主要机制。我们分析了屏蔽的低能量动力学，这强烈依赖于激子间隙的存在，并认为这是很难解释的屏蔽相互作用的静态分量的有效相互作用的一些低能量模型。相反，我们提出了一个现象学的措施，有效的相互作用，这表明屏蔽有轻微的影响，低能量动力学。
2016-04-13 cond-mat.str-el
