Coexisting pseudogap, charge transfer gap, and Mott gap energy scales in the resonant inelastic x-ray scattering spectra of electron-doped cuprates
本文计算了电子掺杂铜氧化物的K边共振非弹性X射线散射(RIXS)谱,其中包含了玻色子涨落的耦合.与实验在很宽的范围内的能量和动量转移的比较,使我们能够确定三个关键的正常状态的能量尺度的签名:pseudogap,电荷转移间隙,莫特间隙。计算涉及一个三带哈伯德哈伯德哈密顿量的基础上的Cu $d_{x^2-y^2}$和O $p_x$,$p_y$轨道,与自能校正,这是由于自旋和电荷的波动。我们的理论再现了特征,例如,如实验中所见,作为掺杂的函数的能隙塌陷、大的光谱权重加宽和光谱权重转移。
2012-02-08 cond-mat.str-el
Entropic Origin of Pseudogap Physics and a Mott-Slater Transition in Cuprates
我们提出了一种新的方法来理解的pseudogap在铜氧化物的起源,在玻色子熵。大量不同的$q$ -玻色子的几乎同时软化产生了一个扩展的短程有序范围,其中随着温度$T$的降低,磁关联的增长非常缓慢。这些熵效应导致与范霍夫奇点(VHS)相关的光谱权重在较高的$T$下快速且接近线性地向半填充移动,这与VHS在温度$\sim T^*$下驱动赝能隙跃迁的图像一致。作为一个副产品,我们开发了一个顺序参数分类方案,预测超之间的序参量的家庭。作为一个例子,我们发现,通过调整跳跃参数,有可能驱动铜氧化物穿过{Mott和Slater物理之间的\it跃迁},其中在交叉处出现自旋受抑状态。
2017-08-03 cond-mat.str-el
Doped Mott insulators are insulators: hole localization in the cuprates
我们证明了轻掺杂空穴的莫特绝缘体即使没有无序,在低温下仍然是绝缘体。空穴局域化是因为化学势位于一个赝能隙中,该赝能隙在零温度下的态密度为零。赝能隙的能量尺度由最近邻的单重态-三重态分裂决定。由于这种能量尺度消失,如果过渡,虚拟的或以其他方式,到上哈伯德带是不允许的,在赝能隙制度的基本长度尺度是双占用网站之间的平均距离。因此,赝能隙与两个极限$U\to\infty$($U$是原位库仑排斥)和$L\to\infty$(系统尺寸)的非交换性有关。
2005-06-29 cond-mat.str-el
Spin Liquids and Pseudogap Metals in $SU(4)$ Hubbard Model in Moiré Superlattice
基于ABC三层石墨烯和六方氮化硼(hBN)以及扭曲过渡金属二硫族化物同质双层膜中三角形莫尔超晶格自旋谷Hubbard的实现,我们基于对称性约束和部分子平均场论研究了可能的Mott绝缘相和赝带隙金属.首先,我们证明了当谷间Hund项破坏$SU(4)$自旋转动时,Luttinger约束允许两种不同的对称和无特征的费米液体。特别是存在一种对称的、无特征的、费米面较小的“赝隙金属”。然后我们建议通过在$ν_T=2$掺杂Mott绝缘体来寻找这种非常规金属态。为此,我们用$SO(6)$ Schwinger玻色子或Schwinger费米子研究了$ν_T=2$ Mott绝缘体。在$SU(4)$对称点处,我们发现了两种对称的$Z_2$自旋液体。有了一个大的反谷间洪德项,一个无特征的莫特绝缘体是自然的。接下来,我们表明,掺杂无特征的莫特绝缘体或$Z_2$自旋液体可以导致无特征或正交的“赝隙金属”与小费米表面成比例的掺杂。此外,我们还提供了一种从赝隙金属到传统费米液体的演化过程。最后,我们对在$ν_T=1$上形成$U(1)$自旋费米表面态或$Z_4$自旋液体的可能性作了简要的评述。
2019-11-21 cond-mat.str-el
Optical model-solution to the competition between a pseudogap phase and a Mott-gap phase in high-temperature cuprate superconductors
我们提出了一个理论框架的定量理解的全掺杂依赖的铜酸盐的光谱。根据实验观察,计算的光谱显示如何高能量莫特功能继续坚持在过掺杂制度,即使在中红外(MIR)峰起源于赝能隙已经崩溃的量子临界点。通过这种方式,我们调和了MIR峰和Mott峰的相反趋势,即随着掺杂的增加而在光谱中向相反方向移动。赝能隙和莫特能隙之间的竞争也导致掺杂后高能区光谱权重的快速损失。
2010-02-22 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Slave fermion interpretation of the pseudogap in doped Mott insulators
本文应用slave fermion方法研究掺杂Mott绝缘体,发现AFM关联诱导的极化子机制与holon杂化机制相互竞争导致了赝能隙的出现。
2023-10-18 cond-mat.str-el
Pseudogap metal and magnetization plateau from doping moiré Mott insulator
本研究基于半导体莫尔材料模拟三角晶格Hubbard模型,预测在小掺杂和中等磁场下,莫特绝缘体会因自旋极化子准粒子形成一种具有单粒子能隙和依赖掺杂磁化平台的赝能隙金属态。
2022-09-12 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Superconductivity and the Pseudogap in the two-dimensional Hubbard model
最近发展的数值方法使明确的构造的超导态的哈伯德模型的强关联电子的参数制度,该模型也表现出赝隙和莫特绝缘相。发现$d_{x^2-y^2}$对称超导性发生在靠近莫特绝缘体的地方,但与它分开的赝能隙非超导相。超导转变温度和序参量的振幅被发现是最大的正常状态的赝能隙的发病。超导电性从正常态赝能隙的出现导致激发能隙的减小。所有这些特征都与所观察到的氧化铜超导体的行为一致。
2013-05-29 cond-mat.str-el
Strongly Correlated Superconductivity and Pseudogap Phase near a multi-band Mott Insulator
在Mott跃迁附近,强的电子关联可以增强Cooper配对。这一点在动力学平均场论解的二重轨道简并哈伯德模型与反洪德规则现场交换,有利于本地自旋单态配置。靠近莫特绝缘体(价键绝缘体的局部形式),出现了赝能隙非费米液体金属、超导体和正常金属,与铜氧化物的物理性质惊人地相似。强关联超导态比相应的正常态具有更大的Drude重量。强调了杂质近藤问题的作用。
2004-07-22 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Strong coupling superconductivity, pseudogap and Mott transition
在材料中,超导性、赝能隙和莫特转变之间存在着复杂的相互作用,无论是带宽驱动还是掺杂驱动。层状有机导体和铜酸盐提供了两个主要的例子。我们提供了一个统一的观点,这种相互作用的二维哈伯德模型内的细胞动力学平均场理论的$2\times 2$ plaquette和使用连续时间量子蒙特卡罗方法作为杂质求解器。在半填充和有限掺杂时,靠近莫特绝缘体的金属正常态对d波超导性都是不稳定的。超导性可以破坏将赝能隙相与过掺杂金属分离的一阶跃迁,但正常态跃迁会在超导相的动力学性质上留下痕迹。例如,作为掺杂的函数,人们发现超导态密度的粒子-空穴不对称性的快速变化。在掺杂Mott绝缘体中,当存在正常态赝能隙时,动态平均场超导转变温度$T_c^d$不随序参量成比例。$T_c^d$对应于在隧穿实验中观察到的局部对形成温度,并且不同于赝能隙温度。
2012-08-01 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Pseudogap induced by short-range spin correlations in a doped Mott insulator
在二维哈伯德模型中,利用元胞动力学平均场论研究了Mott-Hubbard绝缘体向关联金属的掺杂演化。短程自旋关联在谱函数中除了熟悉的哈伯德带外还产生了两个额外的带。即使是一个微小的掺杂到这个绝缘体的费米能量的跳跃,这些额外的频带之一,并立即动量依赖的抑制在这个费米能量的光谱权重。赝能隙与这些能带的存在密切相关。这表明一个强耦合机制,从短程自旋相关性和大的散射率的赝隙现象中看到几个铜酸盐。
2006-04-20 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Non-Fermi-liquid behavior and doping asymmetry in an organic Mott insulator interface
高$T_{\rm C}$超导体在正常状态下表现出反常的输运性质,如坏金属和赝能隙行为。为了讨论它们的起源,重要的是要通过研究相似但不同的材料系统来推测这些行为是依赖于材料还是在莫特转变附近的普遍现象。由于二维Mott绝缘和超导状态之间的相邻性、简单的电子性质以及同一样品中的高掺杂/带宽可调谐性,有机Mott晶体管适合于此目的。在这里,我们报告的电子和空穴掺杂下的有机莫特双电层晶体管的输运性质的温度依赖性。在高温下,坏金属行为广泛出现,除了在半填充,无论掺杂极性。在较低的温度下,只观察到的赝隙行为下的空穴掺杂,而费米液体的行为下观察到的电子掺杂。坏金属行为似乎是一个普遍的高能尺度现象,而赝能隙行为是基于较低的能量尺度的物理,可以通过能带结构的细节的影响。
2019-09-09 cond-mat.str-el
Experimental observation of pseudogap in a modulation-doped Mott insulator: Sn/Si(111)-($\sqrt{3}\times \sqrt{3}$)-R30$^\textrm{o}$
在掺杂莫特绝缘体时,通常会出现不寻常的量子现象。利用低温扫描隧道显微镜结合分子束外延系统,研究了调制掺杂莫特绝缘体Sn/Si(111)-($\sqrt{3}\times \sqrt{3}$)-R30 $^\textrm{o}$的电子结构.在欠掺杂区,我们观察到一个普遍的赝能隙开放周围的费米能级,它的变化不大的磁场和Sn空位的出现。赝能隙在高温下被涂掉,并随着莫特绝缘相的空间限制而改变大小。我们的研究结果,以及先前观察到的超导性在较高的掺杂水平,是非常令人联想到的掺杂氧化铜化合物的电子相图。
2021-10-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Collapse of the Mott gap and emergence of a nodal liquid in lightly doped Sr$_2$IrO$_4$
欠掺杂铜氧化物的超导电性出现在一个不寻常的电子状态,其特征在于节点准粒子和一个波腹赝能隙。这种状态和超导性之间的关系被深入研究,但仍然存在争议。由于缺乏相关掺杂莫特绝缘体的电子结构数据,阻碍了相互竞争的理论模型之间的区别。在这里,我们报告的海森堡反铁磁体Sr $_2$ IrO $_4$,一个密切的类似物欠掺杂的铜酸盐的掺杂演变。我们表明,金属性出现从莫特间隙掺杂的快速崩溃,导致透镜状费米轮廓,而不是断开的费米弧观察到的铜酸盐。有趣的是,新兴的电子液体显示出具有波腹赝能隙的波节准粒子,因此与低掺杂的铜酸盐有很强的相似性。我们的结论是,各向异性的赝隙是一个通用的二维掺杂莫特绝缘体的属性,而不是一个独特的标志铜氧化物高温超导。
2015-06-01 cond-mat.str-el
Pseudogap and electronic structure of electron-doped Sr$_2$IrO$_4$
我们提出了一个理论研究的相关性的影响的电子结构的莫特绝缘体Sr $_2$ IrO $_4$电子掺杂。发现掺杂后Mott能隙迅速崩塌,电子结构在低掺杂水平下表现出强烈的动量-空间差异:费米面由以$(π/2,π/2)$为中心的口袋组成,而赝能隙在$(π,0)$附近打开.它的物理起源被证明是与短程自旋相关。赝隙关闭后,增加掺杂,但分化制度的特点是沿费米表面的光谱强度的调制持续到更高的掺杂水平。这些结果,在细胞动力学平均场论框架内得到的,讨论比较最近的光电子实验和整体良好的协议被发现。
2018-01-26 cond-mat.str-el
Ancilla theory of twisted bilayer graphene I: topological Mott localization and pseudogap metal in twisted bilayer graphene
本研究提出转角双层石墨烯的拓扑莫特局域化辅助粒子理论,通过物理电子与辅助费米子的类激子杂化解释莫特能隙,揭示不同填充下的关联绝缘态、莫特半金属及赝能隙金属等行为,为拓扑能带莫特物理提供统一动量空间描述。
2025-05-19 cond-mat.str-el
Excitons and Dark Fermions as Origins of Mott Gap, Pseudogap and Superconductivity in Cuprate Superconductors --- General Idea and Basic Concept Based on Gap Physics
本文根据最近对单粒子格林函数奇异自能结构的理解,重新讨论了掺杂莫特绝缘体的理论。自能中独特的极结构在反常区产生高温超导,而在正常区产生Mott能隙和赝能隙。在这里,我们阐明了电子的分裂,这是确切地举行在莫特绝缘体在原子极限,更普遍地产生出的莫特隙费米子和暗(隐藏)费米子。它不需要任何自发对称性破缺。这两个能隙是这两个费米子与准粒子杂交的结果。我们进一步提出莫特带隙费米子和暗费米子分别是Frenkel型和Wannier型激子的费米子分量,它们共存于掺杂的莫特绝缘体中。在没有自发对称性破缺的情况下,Frenkel型激子的玻色-爱因斯坦凝聚是理解独特的极结构和赝能隙的关键,通过与Mott能隙类似的分形准粒子与暗费米子的瞬时杂化,我们可以发现这种独特的极结构和赝能隙。我们认为,高$T_{\rm c}$超导性归因于Wannier型激子的偶极吸引。与传统的自发对称性破缺引起的凝聚态物质和基本粒子物理,包括量子色动力学的间隙形成机制进行了比较。我们提出了一个理论框架,并讨论了实验测试来分析这个想法和概念。
2018-06-08 cond-mat.str-el hep-th
Mott Criticality as the Confinement Transition of a Pseudogap-Mott Metal
Indian Institute of Science Education and Research Kolkata(印度科学教育研究所加尔各答分校);The Institute of Mathematical Sciences, HBNI(数学科学研究所,HBNI);National Institute of Science, Education and Research, HBNI(国家科学、教育和研究学院,HBNI);Jawaharlal Nehru Center for Advanced Scientific Research(贾瓦哈拉尔·尼赫鲁高级科学研究中心);Indian Institute of Technology Kharagpur(印度理工学院卡拉格普尔分校)
研究揭示伪隙相作为莫特金属与绝缘体转变的临界点,通过强关联晶格模型和Kondo物理揭示非费米液体特性及电子散射率异常缩放。
2025-07-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Visualizing the emergence of the pseudogap state and the evolution to superconductivity in a lightly hole-doped Mott insulator
超导电性出现在空穴掺杂的铜氧化物反铁磁Mott态。尽管氧原子状态的变化似乎是最重要的,但由此产生的电子结构还不清楚。空穴掺杂首先破坏莫特态,产生弱绝缘体,其中电子仅在低温下局部化而没有完整的能隙。在较高的掺杂,“赝隙”,一个弱的导电状态与各向异性的能隙和90 \degree -旋转(C4 v)对称性的单元格内破坏出现。然而,这些现象的出现与孔密度增加的直接可视化从未实现。在这里,我们报告的电子结构演化的原子尺度成像从弱绝缘体通过出现的赝能隙的超导状态在Ca 2-xNaxCuO 2Cl 2。赝隙的光谱特征出现在最低的掺杂从弱绝缘,但C4 v-对称矩阵表现出独特的光谱形状。在略高的空穴密度,纳米级区域表现出赝能隙谱和180 \degree -旋转(C2 v)对称性形成单向集群内的C4 v-对称矩阵。因此,空穴掺杂通过局部空穴的纳米级簇的出现而进行,在所述局部空穴的纳米级簇内,对称性破缺的赝能隙状态被稳定。然后,在Ca 2-xNaxCuO 2Cl 2中存在基本的双组分电子结构11,直到C2 v对称团簇在较高掺杂下接触,并且出现长程超导性。
2012-05-23 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Mott transition, Widom line and pseudogap in the half-filled triangular lattice Hubbard model
本研究利用动力学团簇近似与量子蒙特卡罗方法求解半满三角晶格Hubbard模型,发现了一阶Mott转变临界点以上的Widom线,支持了热力学极限下有限温度Mott转变的可观测性,并揭示了具有动量依赖性的赝能隙现象。
2023-03-30 cond-mat.str-el physics.comp-ph
The Crossover from a Bad Metal to a Frustrated Mott Insulator
我们用一种新的蒙特卡罗方法研究了各向异性三角晶格中的Mott跃迁。真实空间的方法,保留扩展的空间相关性,允许在这个沮丧的结构中的非平凡的磁波动的准确治疗。选择各向异性的程度来模拟准二维有机物中的情况,$κ-$(BEDT-TTF)$_2$ Cu[N(CN)$_2$ ]-X,我们检测到一个宽的赝能隙相,具有异常的光谱和传输特性,在“无缺口”金属和“硬能隙”莫特绝缘体之间。磁波动也导致明显的动量依赖性准粒子阻尼和赝能隙的形成费米表面上的莫特过渡接近。我们对“坏金属”状态的预测对有机物有直接的影响,它们可以通过隧穿,角分辨光电发射和磁结构因子测量进行测试。
2013-01-21 cond-mat.str-el
Theory of pseudogap and superconductivity in doped Mott insulators
欠掺杂莫特绝缘体给我们带来了多体物理的挑战。本文讨论了单粒子格林函数的零、极点结构的演化。从最近的集团扩展的动力学平均场论中很好地再现了欠掺杂铜氧化物中的赝能隙和费米弧/口袋结构。同时出现的零点和极点使欠掺杂的莫特绝缘体与费米液体分开,并通过拓扑跃迁分开。作为激子在从玻色子框架中的推广,Cofermion提出了零表面形成的起源。cofermion准粒子杂交间隙提供了一个自然的理解pseudogap和各种不寻常的莫特。此外,余费米子提供了一种新的配对机制,其中余费米子有两个角色:它加强了库珀对作为准粒子的配对伙伴,并充当胶水。它提供了一个强大的洞察力,以解决在缺口结构的二分法中发现的难题。
2011-07-03 cond-mat.str-el physics.comp-ph quant-ph
Mott transition and pseudogap of the square-lattice Hubbard model: results from center-focused cellular dynamical mean-field theory
本文利用中心聚焦团胞动力学平均场理论,系统研究方晶格Hubbard模型在最大8×8团簇下的Mott转变与赝能隙,发现临界相互作用随团簇增大而减小,并在4×4团簇上揭示了掺杂依赖的金属-绝缘体渡越、Lifshitz转变及电荷有序倾向。
2024-01-15 cond-mat.str-el
Pseudogap with Fermi arcs and Fermi pockets in half-filled twisted transition metal dichalcogenides
National Laboratory of Solid State Microstructures and Department of Physics, Nanjing University(南京大学固体微结构物理国家重点实验室和物理系);Collaborative Innovation Center of Advanced Microstructures, Nanjing University(南京大学先进微结构协同创新中心);Jiangsu Key Laboratory of Quantum Information Science and Technology, Nanjing University(南京大学江苏省量子信息科学与技术重点实验室)
研究揭示了半填充扭态过渡金属二硫化物中通过电子关联驱动的费米弧与费米口袋演变,以及莫特绝缘体到费米液体的转变过程。
2026-01-07 cond-mat.str-el
Pseudogap temperature as a Widom line in doped Mott insulators
赝能隙指的是在空穴掺杂的高温超导体中的特征温度$T^*$以下发现的具有不寻常物理性质的神秘物质状态。确定$T^*$对于理解这种状态至关重要。在这里,我们利用团簇动力学平均场论研究了关联电子系统的最简单模型--哈伯德模型,以确定赝能隙是否仅因强耦合物理和短非局域关联而出现。我们发现,赝能隙的特征温度$T^*$是一个急剧的跨越不同的动力学制度沿着一条线的热力学异常,出现以上的一阶相变,Widom线。因此,从一级相变的临界点发出的Widom线是铜氧化物赝能隙相图的组织原则。不需要额外的对称性破缺来解释这种现象。对称性破缺态出现在赝能隙中,而不是相反。
2012-08-01 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Microscopic Evidence for Preformed Cooper Pairs in Pressure-Tuned Organic Superconductors near Mott Transition
一个奇怪的电子状态伴随着一个异常的超导前体和/或奇异的订单,称为赝能隙状态,出现在超导冷凝物的低掺杂铜氧化物,位于附近的莫特转变。另一种使系统接近莫特跃迁的方法是改变带宽或关联强度,这为探索这种奇异态提供了一个新的维度。在这里,我们报告的核磁共振(NMR)研究层状有机超导体的半填充带的宽度是压力调谐附近的莫特转变。位于莫特转变的边缘的系统显示出赝隙般的反常抑制自旋激发冷却从超导临界温度$T_{\mathrm{c}}$以上。NMR弛豫速率的压力变化表明,通过施加压力,类赝隙行为被迅速抑制。在不同的磁场变化高达18 T下的NMR实验证明,在金属相中不存在与超导性竞争的对称性破缺序,例如电荷序。值得注意的是,赝能隙以上的行为$T_{\mathrm{c}}$和超导冷凝物淡出平行上升的磁场下具有类似的场取向依赖性,表明超导前体是赝能隙的主要来源。我们进一步研究了不同材料在化学压强作用下离Mott跃迁的“距离”不同的情况,证实了超导的前兆不是通常的低维振幅涨落,而是Mott跃迁附近增强的库珀对的非常规预形成。这些研究结果得出结论,预制库珀对持续高达两倍高的$T_{\mathrm{c}}$的带宽控制的莫特过渡的边缘。
2022-09-05 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Universality of pseudogap and emergent order in lightly doped Mott insulators
人们普遍认为,铜氧化物的高温超导性来自掺杂的莫特绝缘体。母态的物理学看起来简单得令人难以置信:电子从一个位置跳到另一个位置是被禁止的,因为它们在位置上的库仑斥力U大于动能增益t。当通过插入一小部分额外载流子来掺杂这些材料时,电子变得可移动,但莫特态的强关联被认为是幸存的;不均匀的电子秩序,神秘的赝能隙,最终出现超导性。掺杂剂原子的插入如何驱动这种演变尚不清楚,也不知道这些现象是否仅仅是空穴掺杂铜氧化物特有的干扰,或者代表掺杂莫特绝缘体的真正物理特性。在这里,我们可视化的电子状态的演变(Sr 1-xLax)2 IrO 4,这是一个有效的自旋1/2莫特绝缘体一样的铜酸盐,但化学上是根本不同的。使用光谱成像STM,我们发现,对于x= 5%的掺杂浓度,一个不均匀的,相分离的状态出现,与周围的掺杂剂原子簇的pseudogap水坑的成核。在这些水坑中,我们观察到相同的玻璃态电子秩序,这对于低掺杂的铜酸盐来说是如此具有标志性。此外,我们照亮了这种状态的起源,使用独特的可能性本地化掺杂剂原子在这些样品中的形貌。在低掺杂,我们发现的证据更深的捕获载体相比,铜酸盐。这导致完全带隙的光谱,其中化学势在中间带隙处,其在约4%的阈值处突然崩溃。我们的研究结果澄清了Mott状态的熔化,并建立相分离和电子秩序作为掺杂莫特绝缘体的一般特征。
2016-09-30 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Pseudogap metal induced by long-range Coulomb interactions
在关联电子系统中,材料的金属特性可以在传导电子的整数浓度附近被强烈抑制,因为库仑相互作用禁止局部原子轨道的双重占据。虽然由这种现场相互作用产生的Mott-Hubbard物理学已经被大量研究,但在相关材料中观察到的几种无法解释的现象挑战了这种描述,并呼吁发展新的想法。在这里,我们探索了一个一般的路线,获得相关的行为,是决定性的不同,从自旋相关的莫特-哈伯德机制,而是依赖于存在的未屏蔽的,长程库仑相互作用。我们发现一个pseudogap金属相的特点是由一个发散的准粒子质量和库仑pseudogap的电子光谱中的开放。费米液体状态的破坏是因为电子在几乎冻结的无序电荷背景中移动,因为离散晶格上的长程势的令人沮丧的性质大大减缓了集体电荷重排。目前的赝隙金属实现了Efros的早期猜想,即由于自生随机性,具有强未屏蔽相互作用的量子晶格电子应该出现软库仑隙。
2021-05-18 cond-mat.str-el
Mottness
我们回顾了几个正常状态下的铜氧化物的性质,试图建立一个组织的原则,从赝隙现象,宽光谱功能,$T-$线性电阻率,光谱重量转移出现。我们首先表明,一个单一的临界长度尺度的标准场论不能捕获的$T-$线性电阻率,只要载流子是关键的。似乎缺少的是一个额外的长度尺度,这可能是也可能不是关键。其次,我们证明了一个广义版本的Luttinger定理的莫特绝缘体。也就是说,当莫特绝缘体具有粒子-空穴对称性时,无论空间维数如何,非相互作用系统的费米面都转化为单粒子格林函数的零点面.只有在粒子-空穴对称性存在的情况下,零点曲面的体积才等于粒子密度。零的表面持续在有限的掺杂,并示出提供一个框架,从该框架可以理解的Mott间隙尺度上的pseudogaps,广泛的光谱特征,光谱重量转移。
2007-02-14 cond-mat.str-el
The Full Mottness
虽然大多数费米子莫特绝缘体在低温下是有序的,但有序是它们绝缘行为的辅助。我们在这里的重点是从掺杂半填充带的内在强相关物理中解开有序。为此,我们专注于二维哈伯德模型。由于电荷间隙来自现场相关性,因此我们实施了一种结合局部物理的非微扰方法。这种方法的关键是一个自洽的两个网站的动态集群扩展,建立在最近的邻居的能量尺度,$J$。在半填充时,我们发现谱函数具有$U$级的能隙,并且没有任何相干的准粒子峰。在掺杂的情况下,我们发现费米面超过了Luttinger体积。另外,在欠掺杂区,我们发现在单粒子态密度下有一个赝能隙打开,在最佳掺杂以上赝能隙关闭,因此我们的假设与Loram的假设并不矛盾。在类比莫特间隙和反铁磁性,我们建议,有序也可能伴随着形成的赝间隙。我们提出了一个电流模式内的1带模型,保持平移,但打破时间反演对称性沿典型的x和y轴,但不沿$x=\pm y$,这是符合实验观察。最后,我们表明,掺杂莫特绝缘体的霍尔系数必须改变符号的掺杂水平$x<1/3$。符号的变化与掺杂莫特态中强相关物理的终止有关。
2004-03-31 cond-mat.str-el
Doping-driven pseudogap-metal-to-metal transition in correlated electron systems
我们建立了一个掺杂驱动的一阶金属到金属的转变,从赝隙金属费米液体,可以发生在相关的量子材料。我们的结果是基于二聚体哈伯德模型的精确动力学平均场论解。这种转变解释了掺杂Mott材料中许多奇异特性的起源,如铜酸盐中的赝能隙、非相干坏金属、增强的可压缩性和轨道选择性Mott转变。这一现象暗示了相关材料相图中出现的许多奇异相的根源。
2021-09-14 cond-mat.str-el physics.comp-ph
Pseudogap opening and formation of Fermi arcs as an orbital-selective Mott transition in momentum space
本文提出了一种基于动态平均场论的最小团簇扩展的铜氧化物超导体正常态的研究方法。我们的方法是基于一个有效的双杂质模型嵌入在一个自洽浴。该有效模型的两个自由度可以与动量空间的节点和反节点区域相关联。我们发现一个金属-绝缘体的过渡,这是选择性的动量空间:在低掺杂准粒子被破坏的波腹区域,而他们仍然保护在节点区域,导致形成明显的费米弧。我们比较我们的结果隧道和角分辨光电发射实验铜。在非常低的能量下,可以使用旋转不变的从属玻色子来简单描述这种转变。
2009-03-16 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Bosonic resonating valence bond wave function for doped Mott insulators
在电子二次量子化表象下,提出了一类新的掺杂莫特绝缘体基态。它们是从t-J模型的玻色子共振价键(RVB)理论中获得的。在半满时,基态能非常精确地描述S=1/2海森堡模型的自旋关联。其自旋自由度的特征在于自旋的RVB配对,其尺寸随着空穴掺杂到系统中而不断减小。电荷自由度出现掺杂后,并在RVB背景中的扭曲孔所描述的。我们发现扭曲空穴在赝能隙基态中呈现非对角长程序(ODLRO),它具有有限的对振幅,但缺乏相位相干性。在这种赝能隙基态中,未成对的自旋表现为自由涡旋,阻止了超导相位相干。节点准粒子的存在也是由这样一个隐藏的ODLRO在基态,这是非费米液体的超导相位相干性的情况下,确保。也可以构造两种不同类型的自旋激发。讨论了赝能隙基态的超导不稳定性,得到了d波超导基态。这类赝能隙和超导基态将反铁磁性、赝能隙、超导性和莫特物理统一为一种新的物质状态。
2005-06-07 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
c-axis resistivity, pseudogap, superconductivity and Widom line in doped Mott insulators
层状掺杂的莫特绝缘体,如铜氧化物,表现出不寻常的电阻率温度依赖性。有趣的是,垂直于CuO $_2$平面的电阻率$ρ_c(T)$显示出金属($dρ_c/dT > 0$)和半导体($dρ_c/dT<0$)行为。我们通过计算二维哈伯德模型的$ρ_c$,在元胞动力学平均场理论和强耦合连续时间量子蒙特卡罗作为杂质求解器,揭示了这个难题。温度,$T$,和掺杂,$δ$,依赖性的$ρ_c$控制的赝隙和相关的金属相之间的一阶转变,从超导电性可以出现。在过渡的大掺杂侧,$ρ_c(T)$是金属性的,而在低掺杂侧,随着$T$的降低,$ρ_c(T)$从金属性变为半导电行为。作为掺杂的函数,$ρ_c$跨越一级转变的跳跃在较高温度下演变成急剧的交叉。这种交叉与单粒子态密度中的赝能隙温度$T^*$、自旋磁化率和其他观测值相吻合。这种交叉的巧合预计沿着一阶过渡到超临界状态的延续,称为Widom线。这意味着不仅动力学和热力学性质,而且在正常状态下的DC输运由隐藏的一级转变。$ρ_c(T)$具有高温准线性状态,其中它可以超过Mott-Ioffe-Regel极限,并且当它具有最小值时,它几乎平行于Widom线。
2012-11-07 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Competition of random and periodic potentials in interacting fermionic systems and classical equivalents: the Mott Glass
我们用多种方法研究了相互作用的费米子和玻色子系统中随机势和公度势之间的竞争。我们专注于一维相互作用的费米子系统,但高维玻色子和费米子扩展,以及经典的等价物也进行了讨论。我们的方法包括玻色化、副本变分法、泛函重整化群(RG)和原子极限附近的微扰,超越了传统的一维Luttinger液体微扰展开。所有这些方法都同意在这些系统中预测一个相,莫特玻璃,中间安德森绝缘体(可压缩的,在光学电导率的赝间隙)和莫特绝缘体(不可压缩的光学电导率的间隙)。从微扰重整化群的观点来看,Mott玻璃是出乎意料的,在电导率中具有赝能隙,同时保持不可压缩。在导出了Mott Glass相在一维中的存在性之后,我们定性地证明了它的存在性在高维中也是可以预期的。我们讨论了这一阶段的实验系统,如无序的经典弹性系统和脏玻色子的相关性。
2001-07-14 cond-mat.str-el
Mottness on a triangular lattice
我们研究了钴酸盐相图顺磁侧的物理性质,$Na_{x}CoO_{2}$,采用非交叉近似(NCA)的细胞动力学平均场论(CDMFT),在三角晶格上的单带哈伯德模型。在低掺杂时,我们发现低能物理主要是由准无色散带。在半填充时,我们发现在$U_{c}=5.6\pm0.15t$处的金属-绝缘体转变弱依赖于团簇的大小。金属态的开始是通过在化学势处的相干峰的增长而发生的。远离半填充,在电子掺杂的制度,该系统是金属与一个大的,连续的费米表面,如实验所见。在空穴掺杂时,准非色散带出现在较低的Hubbard带的顶部,并控制低能物理。该带是非费米液体行为的明显特征,并且不能被任何弱耦合方法捕获。这种准非色散带在一定的掺杂范围内持续存在,已经在实验中观察到。我们还研究了赝能隙现象的背景下,一个三角形晶格,我们提出了一个新的框架来讨论赝能隙现象一般。这个框架涉及的低能物理的动量依赖特性和链接的外观的赝能隙的费米表面的重建,而不调用任何长程序或对称性破缺。在这个框架内,我们预测的存在一个赝隙的二维哈伯德模型的三角形晶格中的弱空穴掺杂制度。
2008-09-30 cond-mat.str-el
Gaps and pseudo-gaps at the Mott quantum Critical point in the perovskite rare earth nickelates
我们报告的隧道测量,揭示了第一次的准粒子态密度的演变整个带宽控制莫特金属绝缘体过渡的稀土钙钛矿镍酸盐。在这方面,过渡金属氧化物的一个典型的类,我们特别研究了两种材料接近T=0的金属-绝缘体过渡:NdNiO 3,反铁磁绝缘体,和LaNiO 3,相关的金属。我们测量了一个尖锐的差距NdNiO 3,它具有绝缘基态,~ 30毫电子伏。值得注意的是,金属LaNiO 3表现出相同的顺序,预示着金属绝缘体转变的赝隙。能隙和赝能隙都很小,表明它们来自一个共同的起源:接近T=0金属-绝缘体转变处或附近的量子临界点。它也支持理论模型的量子相变的自旋和电荷的不稳定性的巡回费米表面。
2014-04-09 cond-mat.str-el
A first-principles-based study of the thermodynamics of competing low-energy states in correlated materials: Example of cuprates
我们演示了如何第一性原理计算的许多竞争的低能量状态的相关材料,在这里的铜酸盐,可以用来开发一个热力学模型的莫特和赝能隙转变的磁短程顺序。莫特物理被发现在这张照片中被驱动的反相畴壁的解束缚,而赝间隙现象表示本地的时刻形成。我们提供的向列性和费米弧形成的解释,并找到一个惊人的对应与多体微扰理论的预测。
2019-06-12 cond-mat.str-el
Absence of the Mott transition in infinite dimensions
结果表明,在无限维的极限下,半填充哈伯德模型不显示Mott金属-绝缘体相变。Bethe格上的过渡被证明是一个伪像。在原子极限下,模型始终处于反铁磁相,可用Weiss平均场模型描述。
1999-03-17 cond-mat.str-el
The Frenkel line and the pseudogap: an analogy between classical and electronic fluids
Université de Sherbrooke(舍布鲁克大学);Flatiron Institute(平顿研究所);Université Paris-Saclay(巴黎萨克雷大学);CNRS(法国国家科学研究中心);CEA(法国原子能和替代能源委员会);Institut de physique théorique(理论物理研究所);Université du Québec à Trois-Rivières(魁北克三河大学)
研究通过经典流体中的威德姆线概念,探讨电子流体中伪间隙与相关费米液体之间的临界行为,提出弗伦德线作为新的交叉线定义。
2026-03-31 cond-mat.str-el
Change of carrier density at the pseudogap critical point of a cuprate superconductor
赝能隙是铜氧化物超导体的核心难题。它与低掺杂$p$的Mott绝缘体的关系仍然不明确,并且它与在中间体$p$重建费米表面的电荷序的关系仍然不清楚。在这里,我们使用测量的霍尔系数在磁场高达88 T表明,费米表面重建的电荷顺序在YBa $_2$铜$_3$ O $_y$急剧结束在一个关键的掺杂$p = 0.16$,明显低于赝能隙临界点在$p^* = 0.19$。这表明赝能隙和电荷序是独立的现象。然后,我们发现载流子密度从高p时常规金属中的$n = 1 + p$到低$p$时的$n = p$的变化-轻掺杂铜氧化物的特征-从$p^*$开始。这表明赝能隙和反铁磁Mott绝缘体是联系在一起的。
2015-11-25 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Pseudogap and weak multifractality in disordered Mott charge-density-wave insulator
该研究通过STM/STS研究Se替代的1T-TaS2,发现费米能级处形成V形赝能隙且局域态密度呈现弱多重分形,揭示无序诱导的关联金属态为二维体系中涌现超导提供了新机制。
2019-04-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Phase Diagrams and Charge-Spin Separation in Two and Four Site Hubbard Clusters
在温度、磁场、在位库仑相互作用($U\ge 0$)和化学势的多维参数空间中,采用解析对角化和巨正则系综方法,研究了二位和四位Hubbard团簇的电荷自旋分离、赝能隙形成和相图.的数值计算,精确的表达式为电荷和自旋的磁化率提供了明确的证据,在有限的温度范围内的基态和pseudogaps的真实差距的存在。特别是Mott-Hubbard型的电荷交叉、自旋赝能隙和反铁磁赝能隙结构的磁关联与高T $_c$超导体中的赝能隙现象和正常态相图非常相似。~ ~
2005-10-23 cond-mat.str-el
Strong-coupling mechanism of the pseudogap in small Hubbard clusters
在空穴掺杂的铜氧化物中,赝能隙是指在没有超导长程序的情况下,在低能量下对态密度的抑制。哈伯德模型的大量计算表明,单粒子光谱中存在赝能隙,与铜酸盐的光电发射和隧道实验有惊人的相似之处。但是,没有建立明确的机制。在这里,我们解决了$2\times2$集群的哈伯德模型的精确对角化,与扭曲的边界条件下的集成。在单粒子态密度中发现了一个赝能隙,它具有以下特征:随着空穴掺杂的增加,能标和起始温度逐渐降低,在空穴掺杂接近15%时闭合,电子掺杂后不存在,能隙中心的位置表明了粒子-空穴的不对称性,以及在$U/t \to \infty$的强耦合极限中的持久性.多体激发谱的研究表明,单粒子谱中的赝能隙是由于裸电子与$U/t \gtrsim 8$的最低能量激发之间的正交性造成的。
2020-10-23 cond-mat.str-el
A Phenomenological Theory of the Anomalous Pseudogap Phase in Underdoped Cuprates
对铜氧化物相图欠掺杂区赝能隙相反常性质的理论描述滞后于光谱和其他实验的进展。Yang,Rice和Zhang [Phys. Rev. B 73(2006),174501]提出了一种基于低维系统弱耦合下Mott局域化方法的唯象分析方法。这篇论文成功地描述了一系列实验。这一假设的动机进行了描述和比较实验进行了审查。一个更微观的理论的影响进行了讨论,直接从微观强耦合哈密顿理论的关系。
2011-09-03 cond-mat.str-el
Correlation-driven Lifshitz transition at the emergence of the pseudogap phase in the two-dimensional Hubbard model
本文用元胞动力学平均场论研究了二维哈伯德模型中赝能隙与费米面拓扑的关系。我们发现两种可能的平均场金属的解决方案在广泛的相互作用,掺杂和挫折:一个传统的重整化金属和非传统的赝隙金属。在半填充时,常规金属更稳定,并显示出相互作用驱动的莫特金属-绝缘体转变。然而,对于大的相互作用和小的掺杂,与铜酸盐相关的区域,赝能隙相变为基态。通过增加掺杂,我们表明,从赝隙到常规金属的一阶过渡是紧密的费米表面从空穴到电子的变化,揭示了相关驱动机制的Lifshitz过渡。这解释了最近的实验中已经指出的赝能隙相位和费米表面拓扑结构之间令人困惑的联系。
2018-01-19 cond-mat.str-el
Pseudogap and superconductivity in two-dimensional doped charge-transfer insulators
高温超导性出现在CuO $_2$平面后,掺杂的莫特绝缘体。为了确定莫特物理加上短程关联的影响,我们解决了三带氧化铜模型中的电荷转移制度使用细胞动力学平均场论与连续时间量子蒙特卡罗作为杂质求解器。我们报告的正常和超导相图的掺杂,相互作用强度和温度的函数。在空穴掺杂的电荷转移绝缘体,赝隙和相关的金属之间的相边界由一阶过渡线在有限的掺杂结束在一个临界点,在一个带模型。在端点之外,相边界继续作为Widom交叉线,热力学量在交叉线上达到峰值。这种相界决定了配对机制的变化,是掺杂莫特绝缘体特有的一种涌现现象,与许多微观细节无关。更广泛的影响进行了讨论。
2016-07-02 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
T=0 heavy fermion quantum critical point as an orbital selective Mott transition
利用集团推广的动力学平均场论,将重费米子系统中T=0的量子相变描述为轨道选择性Mott跃迁。这种转变的特点是出现了一个新的中间能级对应于一个赝能隙的开放和轻,重电子之间的低能杂化消失。我们确定的指纹莫特物理在重电子系统中的表面的外观在动量空间中的自能发散,我们得出实验结果,这种情况下的光电发射,可压缩性,光学电导率,敏感性和比热。
2009-01-18 cond-mat.str-el
Finite-Temperature Charge Dynamics and the Melting of the Mott Insulator
莫特绝缘体是典型的强关联电子态。通过将从费米子(holon-doublon)描述扩展到有限温度,我们获得了对二维莫特绝缘体物理的完全了解。我们首先基准其预测对国家的最先进的量子蒙特卡罗模拟,证明定量协议。同时,短程自旋涨落既诱导出了holon-doublon束缚态,又重整化了电荷扇区,形成了Hubbard带。莫特能隙被理解为由这些自旋涨落向下重整化的电荷能隙。随着温度的升高,莫特能隙在电荷能隙之前闭合,导致在莫特绝缘体熔化期间自然出现赝能隙状态。
2019-06-28 cond-mat.str-el
Carrier density crossover and quasiparticle mass enhancement in a doped 5$d$ Mott insulator
本研究通过输运和比热测量,发现掺杂5$d$莫特绝缘体Sr$_2$IrO$_4$在$x$≈0.16处载流子密度从$x$交叉至$1+x$,伴随电导率和比热显著增强,表明赝能隙非前驱配对态,为超导机制研究提供新线索。
2023-12-01 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Entanglement and classical correlations at the doping-driven Mott transition in the two-dimensional Hubbard model
量子信息理论工具为描述相互作用多体量子系统中的相位和相变提供了新的视角。哈伯德模型是这类系统的原型模型,可以用最少的假设解释量子物质的丰富现象。最近使用光晶格中的超冷原子对该模型的纠缠相关性质进行的测量表明,纠缠可以为理解掺杂哈伯德模型的开放问题提供关键,包括赝能隙相的显着性质。这些实验发现需要一个理论框架和新的预测。本文从量子信息理论的角度研究了二维掺杂哈伯德模型。利用元胞动力学平均场论研究了掺杂驱动的Mott跃迁的局域熵和总互信息。我们发现,在不同的掺杂这两个纠缠相关的属性检测莫特绝缘相,强相关的赝能隙相,和金属相。印记在纠缠相关的属性,我们还发现了赝间隙相关的金属一级过渡,其有限温度的临界端点,其超临界交叉。通过这个足迹,我们揭示了量子和经典相关性的意想不到的相互作用。我们的工作表明,急剧变化的纠缠相关的属性和不破缺的对称性阶段的特征的赝隙阶段在有限的温度下发病。
2020-11-07 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el quant-ph
Dimensional-crossover-driven Mott transition in the frustrated Hubbard model
研究了半填充时次近邻跳跃的受抑哈伯德模型中的Mott跃迁.相互作用,维数和几何挫折之间的相互作用关闭的一维莫特间隙,并产生一个金属相与费米表面口袋。我们认为,它们出现的后果残余的一维Umklapp散射消失链间跳跃矩阵元素的动量。在这个赝能隙阶段,增强的d-波配对关联是由反铁磁涨落驱动的。在所采用的集团动力学平均场论的$8\times 2$集团和我们的最低温度下,从一维到二维的过渡是连续的。
2012-07-23 cond-mat.str-el
Ancilla wavefunctions of Mott insulator and pseudogap metal through quantum teleportation
提出一种基于量子隐形传态和辅助比特的莫特绝缘体新波函数,通过单一参数连续调节电荷能隙,并数值证实其有效性,为理解金属-绝缘体相变提供了包含分数费米液体相的新概念框架。
2023-07-29 cond-mat.str-el quant-ph
Absence of orbital-selective Mott transition in Ca_2-xSr_xRuO4
准粒子谱的层钙钛矿Sr $_2$ RuO $_4$内计算的动态平均场论的增加值的现场库仑能量$U$。在小$U$处,平面几何结构将$E_F$附近的$t_{2g}$带分成宽的二维$d_{xy}$带和两个窄的近一维$d_{xz,yz}$带。然而,在较大的$U$,这些国家的光谱分布表现出类似的相关功能,这表明一个共同的金属-绝缘体过渡的所有$t_{2g}$带在相同的临界$U$。
2003-01-28 cond-mat.str-el