Signatures of a gap in the conductivity of graphene
最近首次测量了悬浮石墨烯的电导率,发现在大载流子密度下表现为σ~ \sqrt{|n|},这与Dirac准粒子的预期一致。悬浮样品的电荷不均匀性大大降低,这揭示了σ(T)的意想不到的绝缘趋势。高于过渡密度n*,温度依赖性被发现恢复到金属。我们表明,这些功能的直流电导率是一致的一个简单的模型的间隙狄拉克准粒子,在附近的电荷中性点的间隙的具体签名。我们的研究结果是让人想起在半导体材料的电导率分布,表现出热激活T \geq \tilde T和T \leq \tilde T,其中\tilde T是由饱和密度\tilde n与剩余电荷的不均匀性的弱T依赖的背景。我们讨论了石墨烯带隙的可能起源以及替代方案。
2010-05-27 cond-mat.str-el
Signatures of spin-triplet excitations in optical conductivity of valence bond solids
我们发现,Mott能隙以下的光学响应可以用来探测莫特绝缘体中价键固体(VBS)相中的自旋三重态激发。在这个制度中的光学电导率出现由于电子极化机制通过虚拟电子跳跃过程。我们将此机制应用于具有自旋轨道耦合的哈伯德模型和/或具有显著Dzyaloshinskiii-Moriya(DM)相互作用的相应自旋模型,计算了理想和变形Kagome晶格上VBS态的光学电导率.在形变Kagome晶格的情况下,我们研究了具有风车VBS态的反铁磁体Rb $_2$ Cu $_3$ SnF $_{12}$.在理想Kagome晶格的情况下,我们研究了三个VBS态的自旋三重态激发的光学电导特征,它们分别具有(1)12格点的单位晶胞,(2)具有六次旋转对称性的36格点的单位晶胞,和(3)具有三次旋转对称性的36格点的单位晶胞。我们发现,增加DM的相互作用通常会导致广泛和顺利的功能,在光学电导率与有趣的实验结果。光学电导率反映了自旋三重态激发的特征,可以在未来的实验中测量。
2014-12-19 cond-mat.str-el
Signature of Kondo breakdown quantum criticality in optical conductivity
研究了重费米子系统在近藤击穿量子临界点附近的有限频率带间跃迁峰,在该临界点处近藤温度为零。当系统从重费米液体侧接近相变时,我们发现一个新的交叉制度,其中峰位置与晶格近藤尺度有关,但不成正比。特别地,峰值的位置移动到较低的能量,但在临界点处保持有限。另一方面,峰值非单调地变化,并且最终在量子临界点处峰值消失,这表明f电子的窄带与导带解耦。我们认为,这些是独特的签名近藤击穿过渡,因此可以是有用的,以区分它从自旋密度波不稳定性实验。
2010-04-29 cond-mat.str-el
Origin of the mid-infrared peaks in the optical conductivity of LaMnO$_{3}$
计算了轨道有序LaMnO $_3$在声子频率和泛音频率范围内的红外电导谱。我们考虑了轨道交换,Jahn-Teller电子-声子耦合和声子-声子耦合。声子耦合轨道的基本激发只有拉曼活性,而不是红外活性,而其泛音模式都是拉曼和红外活性。我们的计算再现了在拉曼散射和红外电导谱中观察到的1300 cm $^{-1}$附近的小峰,与以前的实验结果一致。
2021-05-15 cond-mat.str-el
Anisotropy of Thermal Conductivity and Possible Signature of the Fulde-Ferrell-Larkin-Ovchinnikov state in CeCoIn_5
在磁场垂直于c轴的情况下,我们测量了重费米子超导体CeCoIn_5在上临界场附近的热导率。热导率在低于临界温度T_0 ~ 1 K的超导相界处出现不连续的跳跃,表明从二级到一级相变的转变,证实了最近对CeCoIn_5比热测量的结果。此外,热导率随场的变化在低于超导临界场的场H_k处显示出一个扭结,这与最近发现的比热异常非常吻合,初步认为是空间非均匀的Fulde-Ferrell-Larkin-Ovchinnikov(FFLO)超导态的出现。我们的研究结果表明,热传导性增强内的FFLO状态,并要求进一步的理论研究的顺序参数的真实空间结构(和,特别是,结构的旋涡)和内的非均匀FFLO状态的热输运。
2004-01-13 cond-mat.str-el
Analysis of the optical conductivity for A2IrO3 (A = Na, Li) from first principles
在密度泛函理论中,我们采用GGA+SO+U的方法计算了Na2IrO3的光学电导率,包括自旋轨道效应(SO)和关联效应(U).我们确定了各种带间跃迁,并表明,潜在的准分子轨道性质的电子结构在Na2IrO3转化为不同的功能,在光学电导率。最重要的是,准分子轨道的宇称似乎是决定强和弱光学跃迁的主要因素。我们还提出了Li2IrO3的光学电导率计算,并讨论了与Na2IrO3的异同。
2014-10-15 cond-mat.str-el
One-dimensionality signature in optical conductivity of heavy-fermion CeIr$_{3}$B$_{2}$
本文利用 $ab initio$ 计算研究了准一维 Kondo 晶格系统 CeIr$_{3}$B$_{2}$ 的电子与光学性质,发现其布里渊区 $ab$ 面内的极平坦能带导致光学电导率出现锐利跃迁峰,为准一维重费米子系统提供了一维特征。
2023-02-06 cond-mat.str-el
Signatures of polaronic charge ordering in optical and dc conductivity using dynamical mean field theory
我们应用动力学平均场论来研究一个原型模型,该模型描述了存在电子-晶格相互作用和电子之间的静电排斥的电荷有序。我们计算了光学和直流电导率,并推导出近似公式有效的限制电子晶格耦合制度。在弱耦合制度中,我们恢复通常的行为的电荷密度波,其特征在于通过转移的光谱重量由于开放的间隙中的激发光谱。相反,在非常强的电子-晶格耦合的相反限制中,电荷有序转变通过光学吸收的全局增强来发出信号,而没有明显的光谱重量转移。这种行为与在低于临界温度下发生的热激活电荷缺陷的逐步抑制有关。在中间值的耦合内的极化制度,一个复杂的行为得到的转移和增强的光谱重量共存的机制。
2008-04-29 cond-mat.str-el
Signature of stripe pinning in optical conductivity
电荷条纹的响应施加垂直于条纹方向的外部电场内的弱和强钉扎随机杂质的图解方法进行了研究。被描述为弹性弦的条纹的类声模式由于杂质钉扎而移动到有限频率。通过计算的光学电导率,我们确定这一特征的能量尺度为一个单一的条纹和相互作用的条纹阵列。这一结果解释了最近在铜酸盐光导测量中观察到的异常远红外峰。
2003-10-09 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Optical conductivity renormalization of graphene on SrTiO$_{3}$ due to resonant excitonic effects mediated by Ti 3\textit{d} orbitals
我们提出了一个激烈的重整化的SrTiO $_3$导致在紫外区几乎完全透明的石墨烯的光学电导率的证据。这些发现归因于共振激子效应,并得到了\emph{ab initio} Bethe-Salpeter方程和密度泛函理论计算的进一步支持.石墨烯的($π$,$π$ *)-轨道和SrTiO $_3$的Ti-3 \textit{d} $t_{2g}$轨道具有很强的杂化性,这些轨道上的电子-空穴态相互作用对石墨烯的光学电导率起主导作用.这些相互作用远低于块状SrTiO $_3$的光学带隙。这些结果开启了通过\textit {d}轨道操纵石墨烯中的相互作用强度的可能性,这对于光学应用可能是至关重要的。
2014-12-03 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Optical conductivity due to orbital polarons in systems with orbital degeneracy
我们考虑掺杂轨道有序系统中的轨道极化子对光学电导率的影响,使用最简单的通用模型捕获的定向性质的$t_{2g}$(或$e_g$)轨道状态在某些过渡金属氧化物,或$p$轨道状态的冷原子在光晶格。详细分析了光学跃迁的起源,证明了光学光谱:(i)由弦图像决定,即,翻转轨道沿空穴跳跃路径,和(ii)由三个窄峰,这源于不同的激发。它们发生在Mott-Hubbard间隙内,类似于超导铜氧化物,但表明空穴限制,与自旋t-J模型相反。最后指出了如何利用点群对称性对光学跃迁进行分类。
2012-08-10 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el quant-ph
Dipole matrix element approach vs. Peierls approximation for optical conductivity
我们开发了一种计算方法来计算的Wien 2K的增广平面波基组中的光学电导率,并应用它彻底比较全偶极矩阵元计算和Peierls近似。SrVO 3和V2 O3的结果表明,Peierls近似,这是常用的模型计算中,工作良好的d轨道之间的光学跃迁。在典型的过渡金属氧化物中,这些跃迁仅对低频下的光学电导率负责。另一方面,Peierls近似不适用于p-和d-轨道之间的光学跃迁,这通常在几个eV的频率下变得重要。
2012-05-24 cond-mat.str-el
d_{3z^2-r^2} Orbital in high-Tc cuprates: Excitonic spectrum, metal-insulator phase diagram, optical conductivity and orbital character of doped holes
采用单位点动力学平均场近似求解了一个高Tc铜氧化物超导体模型,该模型包括铜上的d_{x^2-y^2}和d_{3z^2-r^2}轨道以及相应的氧态.考虑了T(具有顶端氧)和T'(不具有顶端氧)晶体结构。在这两个阶段中,包含的d_{3z^2-r^2}轨道被发现扩大的范围内的电荷转移绝缘相的稳定性。对于相同的电荷转移能量和相互作用强度,T'相被发现是不太强的相关比T相。对于这两种结构,d-d激子被发现在电荷转移间隙。然而,对于所有物理相关的掺杂,费米面被发现只有一个片和d_{3z^2-r^2}的混合到基态波函数仍然可以忽略不计(<5%)。包含额外的轨道被发现不能解决计算和观察到的绝缘状态下的电导率之间的差异。
2011-07-14 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Giant magnetothermal conductivity and magnetostriction effect in charge ordered Nd$_{0.8}$Na$_{0.2}$MnO$_{3}$ compound
研究了电荷轨道有序反铁磁Nd $_{0.8}$ Na $_{0.2}$ MnO $_{3}$化合物的电阻率($ρ$)、磁化强度($M$)、热导率($κ$)、磁致伸缩($\frac{ΔL}{L(0)}$)和比热($C_{p}$).磁场诱导的反铁磁/电荷轨道有序绝缘到铁磁金属的转变导致巨磁热传导和磁致伸缩效应。$ρ$、$M$、$κ$和$\frac{ΔL}{L(0)}$的低温不可逆性是由场循环引起的,并且这些参数的场依赖性和温度依赖性具有惊人的相似性,这表明该化合物中存在强而复杂的自旋-电荷-晶格耦合。巨磁热导率主要归因于声子散射的抑制,由于自旋涨落的不稳定性和静态/动态Jahn-Teller失真的应用磁场。
2015-10-10 cond-mat.str-el
Orbital Zeeman effect: Signature of a massive spin wave mode in ferromagnetism
本研究推导任意磁场下各向同性单带铁磁体的量子流体力学方程,发现预测的有质量自旋波模式会在磁场中发生线性分裂,该带电费米子特有现象类似塞曼效应,为其实验观测提供了明确特征。
2002-02-14 cond-mat.str-el
Orbital dynamics: The origin of the anomalous optical spectra in ferromagnetic manganites
我们讨论了轨道简并度在钙钛矿锰氧化物的输运性质中的作用,特别关注在低温下金属铁磁相的光学电导率。轨道简并和强关联描述的轨道t-J模型,我们在一个奴隶玻色子的方法治疗。采用记忆函数的形式主义,我们计算的光学电导率,这是被发现表现出广泛的非相干组件扩展到裸带宽伴随着强抑制的德鲁德重量。进一步计算了T-线性比热常数。我们的研究结果与实验总体一致,并建议低能量的轨道波动的起源的强相关性的金属相的锰氧化物。
1998-10-03 cond-mat.str-el
Polaronic signatures in the optical properties of Nd$_{2-x}$Ce$_x$CuO$_4$
我们研究了Nd $_{2-x}$ Ce $_x$ CuO $_4$的磁性/晶格极化子形成的光学电导率$σ(ω)$的温度和掺杂依赖性。我们采用动力学平均场论的背景下,Holstein-t-J模型的精确解析解是在无限连接的限制。我们表明,这种化合物的光学电导率的赝能隙功能可以关联到由磁相互作用辅助的晶格极化子的形成。
2008-01-30 cond-mat.str-el
Signature of Martensite transformation on conductivity noise in thin films of NiTi shape memory alloys
本文测量了直流磁控溅射镍钛记忆合金薄膜电阻随时间的缓慢波动或噪声。即使在平衡状态下,噪声是几个数量级大于简单的扩散金属膜,并被发现是非单调的马氏体相变制度。从结构缺陷的动力学角度对结果进行了讨论,为提出一种新的基于噪声的马氏体相变表征方案奠定了基础。
2008-11-01 cond-mat.other cond-mat.str-el
In-plane anisotropy of the electronic structure for the charge/orbital-ordered state in half-doped manganite with layered structure
本文报道了半掺杂层状结构锰氧化物的自旋/电荷/轨道有序相的电子响应的面内各向异性。Eu $_{1/2}$ % Ca $_{3/2}$ MnO $_{4}$的单畴的光学电导率谱明确地显示了各向异性电荷动力学,其很好地对应于理论计算:沿锯齿形铁磁链方向极化的光学电导率在较低的能量下比垂直极化的光学电导率表现出更小的间隙和更大的强度,这主要是由于电荷/轨道有序和相关的量子干涉效应。
2006-06-05 cond-mat.str-el
Signatures of the nematic ordering transitions in the thermal conductivity of d-wave superconductors
我们研究了d波超导体中伊辛量子相变的实验特征,与超导态中晶格对称性从四方晶系到正交晶系的变化有关。这种跃迁的特征是费米速度$v_F$和能隙速度$v_Δ$之比流向一个最大各向异性的不动点,即重整化群不动点位于(v_Δ/v_F)^*=0$。我们的主要观点是,这个固定点的对数方法在热输运中具有可见的特征。准粒子对热输运的贡献的分析是在动力学方法的框架内进行的,这表明,热导率增强附近的临界点。我们研究的另一个方面是在测量的热输运系数的稀释无序和电子相互作用的相互作用。
2009-10-06 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Dynamics of a two-dimensional quantum spin-orbital liquid: spectroscopic signatures of fermionic magnons
本文精确研究了SU(2)对称Kitaev蜂窝格子模型中量子自旋轨道液相的动力学关联。我们证明了这种Kugel-Khomskii型模型中的自旋动力学正是S=1的费米子磁振子的密度-密度关联函数,这可以在共振非弹性X射线散射实验中得到证实.我们预测的非弹性散射实验中的自旋轨道分馏的特征签名,并比较它们的自旋各向异性Kitaev蜂窝自旋液体。特别是,共振非弹性X射线散射响应显示出与费米子激发的色散直接相关的特征动量依赖性。中子散射截面显示了费米磁振子和自旋轨道激发的混合响应。后者具有宽的激发带宽和比自旋1/2 Kitaev模型大三倍的Vison带隙。
2020-08-06 cond-mat.str-el
Intrinsic orbital and spin Hall effect in bismuth semimetal
本研究采用sp轨道紧束缚模型探究铋半金属的本征轨道与自旋霍尔效应,发现二者各向异性差异显著且强SOC下无明显关联,指出铋的巨大SHC源于强SOC对p轨道杂化的作用,为实验区分两种效应提供了可行思路。
2023-06-18 cond-mat.str-el
Ultrafast signatures of spin and orbital order in antiferromagnetic $α$-Sr$_2$CrO$_4$
我们利用飞秒光谱研究了反铁磁Mott绝缘体$α$ -Sr $_2$ CrO $_4$中的超快自旋和轨道有序动力学。该铬酸盐体系具有多个自旋和轨道有序相,因此可以使我们能够通过它们对光激发的非平衡响应来研究这些集体相之间的独特相互作用。在这里,通过改变泵浦光子能量,我们选择性地驱动相邻Cr $t_{2g}$轨道之间的位点间自旋跳跃以及氧2 $p$和Cr $e_{g}$轨道之间的电荷转移型跃迁。由此产生的瞬态反射率动力学揭示了N ${\textrm{é}}$ el自旋有序温度以及与不同类型的轨道顺序相关的转变温度随温度变化的异常。我们的研究结果揭示了不同的弛豫时间尺度的自旋和轨道顺序在$α$ -Sr $_2$铬$_4$和提供实验证据的相变在$T_\textrm{O}$,可能与反铁型轨道有序。
2021-10-26 cond-mat.str-el
Ground State Properties and Optical Conductivity of the Transition Metal Oxide ${\rm Sr_{2}VO_{4}}$
结合多体问题的第一性原理计算技术,我们从微观角度研究了过渡金属氧化物${\rm Sr_{2}VO_{4}}$的性质。采用局域密度近似(LDA)方法计算了高能能带结构,采用约束LDA方法和GW方法计算了屏蔽库仑相互作用。由GW方法确定了动能的重整化。通过这些下折过程,在低能量下的有效哈密顿量的推导。应用路径积分重整化群方法,我们得到了该哈密顿量的基态性质,如磁阶和轨道阶。所得结果与实验数据一致。我们发现${\rm Sr_{2}VO_{4}}$接近金属-绝缘体转变。此外,由于铁磁和反铁磁交换相互作用的共存和竞争,在该体系的基态中,我们预测了一个具有非平凡大晶胞结构的反铁磁轨道有序态.计算的光学电导率显示出与实验结果一致的特征肩结构。这表明Mott间隙的轨道选择性减少。
2006-05-01 cond-mat.str-el
Drude weight anisotropy in the doped iron pnictides: the primary role of orbital weight redistribution along the reconstructed Fermi surfaces
通过分析($π$,0)自旋密度波态在$x$和$y$方向上的Drude权重,探讨了在多轨道模型中,空穴掺杂对低频电导率的影响.在电导率各向异性的减少,增加空穴掺杂,和随后的符号反转,无论是在实验中观察到的,被发现是一个共同的趋势,在这些模型。这种行为的出现是由于低能量轨道分辨态密度和费米面的几何特征的相互作用。然而,要理解电子掺杂区的各向异性,还需要更多的成分。
2018-11-20 cond-mat.str-el
Signature of Electronic Correlations in the Optical Conductivity of the Doped Semiconductor Si:P
在高掺杂但仍然绝缘的硅中,电子在低温下的输运主要是局域态之间的跳跃;它可以作为无序固体的模型系统,可以研究电子相互作用。我们研究了掺磷硅在太赫兹频率范围内(30 GHz到3 THz)低温下的频率依赖电导率$T\geq 1.8$ K.定性地观察到Efros和Shklovskii预测的从线性到二次频率依赖性的光学电导率的交叉;然而,简单的模型不会导致定量的一致性。覆盖了很大范围的施主浓度,我们的温度和频率依赖的调查显示,在低温下,局域态之间的电子相关效应发挥着重要而复杂的作用。特别是,我们发现一个超线性的电导率的频率依赖性,突出的状态密度的影响,即库仑间隙,对光学电导率。当通过增加掺杂浓度接近金属到绝缘体转变时,介电常数和局域化长度表现出临界行为。
2007-03-06 cond-mat.dis-nn cond-mat.str-el
Clear Experimental Signature of Charge-Orbital density wave in Nd$_{1-x}$Ca$_{1+x}$MnO$_{4}$
Nd $_{1-x}$ Ca $_{1+x}$ MnO $_{4}$的单晶已经通过移动浮区法制备,并且使用高分辨率电子显微镜[HRTEM]和电子衍射[ED]在该材料中较早地呈现了电荷轨道密度波的可能证据[PRB 68,092405(2003)]。在目前的说明中,我们提出了直接的证据,在这种材料中使用热容测量的电荷轨道有序。我们的热容量测量表明一个明确的过渡与先前的观察一致。我们发现两个主要的转变,一个在温度$T_{_H}=310-314$ K,和其他在$T_{_A}=143$ K。此外,我们还可以得出结论,在这种材料中存在很强的电子-声子耦合。
2005-09-29 cond-mat.str-el
Fermi Surface Nesting and Nanoscale Fluctuating Charge/Orbital Ordering in Colossal Magnetoresistive Oxides
我们使用高分辨率角分辨光电子能谱揭示费米表面和关键的传输参数的层状巨磁阻(CMR)氧化物La1.2Sr1.8Mn2O7的金属态。利用这些参数,计算的面内电导率比测量的DC电导率大近一个数量级。这种差异可以通过包括赝能隙来解释,该赝能隙在费米能量处去除了至少90%的光谱权重。赝能隙和许多其他性质的关键是平行的直费米面部分,这是非常容易嵌套的不稳定性。这些嵌套不稳定性产生纳米级波动的电荷/轨道调制,其与Jahn-Teller扭曲合作,并与双交换所青睐的电子巡回竞争。
2001-06-29 cond-mat.str-el
Band Structure and Terahertz Optical Conductivity of Transition Metal Oxides: Theory and Application to CaRuO$_3$
密度泛函和动力学平均场计算表明,在过渡金属氧化物中,理想立方钙钛矿结构的(GdFeO $_3$型)畸变产生多个低能光学跃迁,其影响低至$1$或$2$ ~mV量级的频率的电导率(太赫兹制度),模仿非费米液体效应,即使在系统中严格费米液体自能。对于CaRuO $_3$,其在太赫兹频率范围内测量的电磁响应的材料已被解释为非费米液体物理学的证据,这些能带结构效应和重整化费米液体自能的组合解释了低频光学响应,其先前被认为是奇异物理学的特征。在较高的频率($\sim 100$ ~meV)费米液体行为的偏差的签名进行了讨论。
2015-09-05 cond-mat.str-el
Orbital signatures of Fano-Kondo line shapes in STM adatom spectroscopy
我们研究了金属基底上磁性吸附原子STM光谱中Fano Kondo线形的轨道起源。为此,我们采用基于密度泛函理论的从头算输运方法,通过局域关联增强,计算了Co原子在(001)和(111)Cu表面的低偏压隧道谱.为了将不同的$d$ -轨道与不同的Fano线形状相关联,我们仅将单个$3d$ -轨道而不是整个Co $3d$ -壳层相关联。我们发现,近藤峰出现在不同的$d$ -水平确实引起不同的Fano功能的电导谱。因此,测量的Fano特征的形状允许得出一些关于负责近藤共振的轨道的结论,尽管实际形状也受到温度,有效相互作用和电荷波动的影响。与一个简化模型的比较表明,线的形状主要是通过相关的$d$轨道和$sp$型轨道的Co原子的隧道路径之间的干扰的结果。非常重要的是,Fano特征的振幅在轨道之间变化很大,其中$3z^2$轨道具有迄今为止最大的振幅,这是由于其与$s$型传导电子的强直接耦合。
2016-01-07 cond-mat.str-el
Correlation, doping and interband effects on the optical conductivity of iron superconductors
多轨道系统中的电子相互作用导致光谱中的非平凡特征。在铁超导体中,Drude重量被空穴掺杂强烈抑制。我们讨论了为什么常见的协会的重整化的德鲁德重量与动能,在单带系统中使用,不持有在多轨道系统。这甚至适用于费米液体描述,当每个轨道被不同地重整化时,就像铁超导体中发生的那样。我们估计在低能量的带间跃迁的贡献。我们表明,这种贡献是强烈增强的相互作用和占主导地位的相干部分的光谱重量在空穴掺杂样品的频率目前用于确定德鲁德重量。
2014-09-19 cond-mat.str-el
Signatures of Mottness and Hundness in archetypal correlated metals
多轨道材料的物理性质不仅取决于价电子之间有效相互作用的强度,而且还取决于它们的类型。强烈的相关性是由莫特物理学引起的,莫特物理学捕获了电荷之间的库仑排斥,或者是洪德物理学将自旋排列在不同的轨道上。我们确定了四个能量尺度标记的发病和完成筛选轨道和自旋通道。在这些尺度的差异,这是体现在温度依赖性的本地频谱和电荷,自旋和轨道的磁化率,提供明确的签名区分莫特和洪德物理。我们说明了这些概念与现实的研究两个原型强相关的材料,并证实了我们的结论与模型哈密顿研究的一般性。
2019-01-15 cond-mat.str-el
Anomalous Hall conductivity of clean Sr2RuO4 at finite temperatures
在前人工作的基础上,我们利用一个简单的无杂质微观双轨道模型计算了多带手征超导体$\Sr$的{ \it反常}霍尔电导率随温度和频率的变化.在没有外加磁场的情况下,由于手征超导态的时间反演对称性破缺,系统中出现了霍尔效应。只有当超导序参量多于一个时,反常的霍尔电导率才是非零的,这涉及到带间和带内的库珀配对。我们发现,这样一个多带超导状态引起一个独特的共振的霍尔电导率的频率依赖性的频率接近轨道间跳跃的能量尺度,描述Ru $d_{xz}$和$d_{yz}$轨道之间的跳跃。这一特征对超导相中的温度和杂质效应具有鲁棒性,因此,对这一特征的检测将构成支持$\Sr$中超导性的多带起源的令人信服的证据,在$α$和$β$带上具有强超导性。在单圈近似下,研究了霍尔电导率和克尔旋转角的温度依赖性。
2013-07-31 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Separation of orbital contributions to the optical conductivity of BaVS$_3$
利用偏振红外光谱研究了BaVS $_3$的相关驱动金属-绝缘体转变(MIT)。在金属状态下,两种类型的电子共存的费米能:准一维金属传输的$A_{1g}$电子是叠加在各向同性跳跃传导的本地$E_g$电子。这种“坏金属”性质和弱的各向异性是由于准粒子在$A_{1g}$带中具有大的有效质量$m_{eff}\approx7m_e$和散射率$Γ\geq160$ meV。在$T_{MI}=69$ K以上存在一个赝能隙,在绝缘相,能隙遵循结构序参量与$Δ_{ch}\approx42$ meV的BCS式温度依赖关系。MIT描述的弱耦合两带模型。
2006-02-13 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Delocalized electrons: conductivity and superconductivity
将晶体的波函数投影到原子基上,发现s轨道的电子具有定域-离域对偶性,而p和d轨道的电子只在三维晶格中定域。s型离域电子的存在是基于金属中电子密度的三维有序性。那么金属导电性的载流子就是这样的离域电子,所以超导电性的载流子就是s波的电子对。这种方法也可以推广到二维情况下的CuO_2平面的铜氧化物超导体,定性地解释其相图。对哈伯德模型给出了从头算解释。
2004-10-23 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Thermal Conductivity of Pr_{1.3-x}La_{0.7}Ce_xCuO_4 Single Crystals and Signatures of Stripes in an Electron-Doped Cuprate
最近的研究表明,各向异性声子热输运行为是La_{2-x} Sr_xCuO_4(LSCO)中条纹形成的一个很好的探针[X. F. Sun { \it等人},B { \bf 67},104503(2003)]。利用该探针,我们研究了电子掺杂的铜酸盐Pr_{1.3-x} La_{0.7} Ce_xCuO_4(PLCCO),发现其具有与LSCO中相同的特征。此外,轻掺杂PLCCO的面内电阻率ρ ab在Néel有序态表现出金属性(dρ ab/dT > 0),迁移率与LSCO相当.讨论了这些与LSCO相同的特殊性质,表明在电子掺杂的铜酸盐中存在条纹。
2003-12-11 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Conductivity noise study of the insulator-metal transition and phase co-existence in epitaxial samarium nickelate thin films
晶格自由度和轨道自由度的相互作用不仅使稀土镍酸盐成为异常的"坏金属",而且还引入了温度驱动的绝缘体-金属相变。在这里,我们研究这种绝缘体-金属相变的薄膜的$\mathrm{SmNiO_3}$使用缓慢的时间依赖性波动(噪声)的电阻率。噪声的归一化幅度被发现是非常大的,是近8个数量级高于常见的无序金属系统的薄膜,并表明通过经典的渗流在空间不均匀介质中的导电。的波动的高阶统计表明一个强大的非高斯噪声分量接近过渡,归因于共存的金属和绝缘相的不均匀性。我们的实验为研究晶格-轨道耦合对稀土镍酸盐电子输运微观机制的影响提供了新的视角。
2014-08-03 cond-mat.str-el
Spectroscopic signatures of molecular orbitals on a honeycomb lattice
最近已经表明,形成类苯分子轨道的趋势是具有蜂窝晶格的$4d$和$5d$过渡金属氧化物的共同特征。这种趋势与其他相互作用,如自旋轨道耦合和哈伯德相关性竞争,并可以部分或完全抑制。在计算中,SrRu $_{2}$ O $_{6}$给出了迄今为止最清晰的形成良好的分子轨道,然而,支持或反对这一命题的直接实验证据一直缺失。在本文中,我们表明,结合光电子能谱和光学研究可以用来确定分子轨道在SrRu $_{2}$ O $_{6}$。对称性驱动的电子选择规则抑制了某些分子轨道之间的光学跃迁,而光电发射和逆光电发射测量对它们不敏感。比较光电子能谱和光导谱,人们应该能够观察到分子轨道的清晰特征。
2016-07-29 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
DC and optical signatures of the topological reconstruction of the Fermi surface for electrons with parabolic band dispersion
研究了类自由电子系统在二维和三维费米面拓扑重构下的带内和带间输运性质。计算的带内性质包括单粒子态密度、总电子浓度和有效电子浓度以及热电势。至于带间的情况下,电导率的实部已被计算内的消失带间弛豫近似作为入射光子能量的函数。在这种方法中,它示出的光学电导率具有平行于重建波矢量和形状,这取决于费米能量的值的非零组件。文中给出的各维输运量各有特点,并与自由电子情形下的输运量进行了比较。最后,我们确定的费米面的带内和带间的传输函数的拓扑重建的签名。
2021-12-15 cond-mat.str-el
Optical Signatures of Weyl Points in TaAs
我们提出了一个系统的研究的温度和频率依赖性的光学响应的TaAs,最近已实现主机的外尔半金属状态的材料。我们的研究表明,TaAs的光学电导率具有窄的Drude响应,同时对频率具有明显的线性依赖性。Drude峰的宽度在冷却时减小,遵循外尔半金属预期的$T^{2}$温度依赖性。具有不同斜率的两个线性分量主导5-K光学电导率。实验结果与理论计算的比较表明,在$\sim$ 230~cm $^{-1}$以下的线性电导率是位于费米能附近的Weyl点的明显特征。
2015-10-02 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Multiband effects on the conductivity for a multiband Hubbard model
铁基超导体的发现引起了人们的极大兴趣,理论研究表明铁基超导体应该具有六个能带。本文从一维两带哈伯德模型的精确解出发,研究了多带效应对电导率的影响。我们发现,轨道自由度可能会提高临界值$U_c$的现场相互作用的过渡从金属到绝缘体。这一观察有助于理解为什么未掺杂的高$T_c$超导体通常是绝缘体,而最近发现的铁基超导体是金属。我们的研究结果意味着,在后者的情况下,轨道的自由度可能会发挥重要作用。
2008-05-30 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Signatures of fractionalization in spin liquids from interlayer thermal transport
量子自旋液体(QSL)是具有分数激发态的物质的有趣相态。一些准二维材料已被提出作为候选QSL,但在这些系统中的分馏的直接证据仍然缺乏。在本文中,我们表明,在层状QSL的面间热导率进行了独特的签名的分馏。我们研究了几种类型的无带隙QSL阶段-一个$Z_2$ QSL与狄拉克光谱或自旋费米表面,和一个$U(1)$ QSL与费米表面。在所有情况下,平面内和$c-$轴的热导率具有不同的幂律依赖于温度,由于在两个方向上的不同的传输机制:在平面中,热电流由分数激发携带,而平面间电流由整数(非分数)激发携带。在具有费米面的层状$Z_2$和$U(1)$ QSL中,$c-$轴向热导率在参数上小于面内热导率,但在参数上大于低温下声子贡献。
2018-10-11 cond-mat.str-el
Conductivity and Spin Susceptibility for the Disordered 2D Hubbard Model
研究了半填充状态下无序对单轨道哈伯德模型描述的一类过渡金属氧化物的影响。相位的特征在于电子和自旋激发的性质。的频率和温度依赖的电导率和自旋磁化率作为无序的函数进行了计算。无序和电子-电子相互作用的相互作用在这个系统中产生了不寻常的行为。例如,直流电导率,这是在莫特相的低无序和在本地化相的高无序消失小,得到令人惊讶的增强在中间无序的“金属”相。此外,在这个“金属”相的自旋磁化率是不是预期的保利行为,但居里- $1/T$由于存在的本地矩。
2008-07-21 cond-mat.str-el
Magnetic Field Induced Competing Phases in Spin-Orbital Entangled Kitaev Magnets
自从在$α$ -RuCl $_3$中发现中子散射连续谱和半量子化霍尔热导率以来,Kitaev磁体中磁场诱导的量子自旋液体引起了人们极大的兴趣。在这项工作中,我们提供了一个半经典分析的相关理论模型的大系统尺寸,并比较结果与以前的研究与小系统尺寸的量子模型。我们发现了一系列竞争的磁性订单相当大的单位细胞在中间磁场,这是最有可能错过了以前的方法。我们表明,量子涨落通常是强的,在这些大的单位细胞的订单,而他们的磁激发可能类似于一个散射连续,并引起一个大的热霍尔电导率。我们的工作为深入研究Kitaev磁体中的新兴自旋液体和竞争相提供了重要基础。
2019-06-11 cond-mat.str-el
Signatures of orbital loop currents in the spatially resolved local density of states
极化中子散射测量表明,内单位细胞的反铁磁性可能与赝隙相。假设回路电流的顺序是负责所观察到的磁性,我们计算了一些签名,这样的循环电流在一个单一的非磁性杂质周围的共存相超导的局部态密度。我们发现了一个独特的C4对称性破缺附近的障碍,这也是检测到的准粒子干涉图案。
2012-03-06 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Giant Intrinsic Spin and Orbital Hall Effects in Sr2MO4 (M=Ru,Rh,Mo)
通过研究金属d电子体系中Sr 2 MO 4(M=Ru,Rh,Mo)的t_{2g}轨道紧束缚模型,研究了金属d电子体系的本征自旋霍尔电导(SHC)和d轨道霍尔电导(OHC).所得到的电导率比空穴掺杂5%的p型半导体的预测值大一到两个数量级。这些巨大的霍尔效应的起源是"有效Aharonov-Bohm相位“,这是由d原子角动量与自旋轨道相互作用和轨道间跳跃积分引起的。这种机制产生的巨大的SHC和OHC有望普遍存在于多轨道过渡金属配合物中,这为实现自旋电子学和轨道电子学器件提供了可能性。
2008-01-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Study of intrinsic spin and orbital Hall effects in Pt based on a (6s, 6p, 5d) tight-binding model
基于自旋-轨道相互作用的多轨道紧束缚模型,研究了Pt的本征自旋霍尔电导(SHC)和d轨道霍尔电导(OHC)的起源。当电阻率ρ小于~10 μΩcm时,SHC达到1000 \hbar /eΩcm,当电阻率ρ~ 100 μΩcm时,SHC降至300 \hbar/e Ωcm。此外,OHC仍然大于SHC。Pt中巨大的SHE和OHE的来源是在强自旋轨道相互作用的帮助下,d_{xy} -和d_{x2-y2} -轨道之间的轨道间跃迁引起的大的“有效磁通量”。
2008-01-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Orbital current signature using neutron diffraction
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);Laboratoire Léon Brillouin(莱昂·布里渊实验室);Institut Jean Lamour(让·拉缪尔研究所);Université Nancy-Artem(南锡阿尔泰姆大学)
综述了相关电子材料中轨道环状电流的特征及其通过极化中子衍射验证的方法,探讨了两种不同描述轨道磁矩的差异。
2026-06-29 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Strain-Induced Room-Temperature Ferromagnetic Semiconductors with Large Anomalous Hall Conductivity in Two-Dimensional Cr2Ge2Se6
通过密度泛函理论计算,我们预测了一个稳定的二维(2D)铁磁半导体Cr $_2$ Ge $_2$ Se $_6$,其中的居里温度$T$ $_c$可以显着提高超过室温,通过施加百分之几的应变。此外,2D Cr $_2$ Ge $_2$ Se $_6$和Cr $_2$ Ge $_2$ Te $_6$中的异常霍尔电导率被预测为与Fe和Ni的铁磁金属中的异常霍尔电导率相当,并且比稀磁半导体Ga(Mn,As)中的异常霍尔电导率大一个数量级。基于超交换相互作用,应变对二维Cr $_2$ Ge $_2$ Se $_6$中$T$ $_c$的增强可以通过Cr的3个$d$轨道和Se的4个$p$轨道之间能量差的减小来理解。我们的发现突出了通过应变获得室温铁磁半导体的微观机制。
2019-07-16 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Single monolayer ferromagnetic perovskite SrRuO3 with high conductivity and strong ferromagnetism
NTT Basic Research Laboratories, NTT Corporation(NTT基础实验室,NTT公司);The University of Tokyo(东京大学);Hiroshima University(广岛大学);Japan Synchrotron Radiation Research Institute (JASRI)(日本同步辐射研究所)
单层 SrRuO3 在 DyScO3 基底上表现出高导电性和强铁磁性,其电阻率显著低于在 SrTiO3 基底上生长的同类材料,为二维磁性氧化物系统提供了新平台。
2025-02-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Signature of strong spin-orbital coupling in the large non-saturating magnetoresistance material WTe2
我们报告的详细电子结构的WTe $_2$的高分辨率角分辨光电子能谱。不同于以往报道的简单的一电子一空穴口袋型费米面拓扑结构,我们解决了一个相当复杂的WTe $_2$费米面。具体地,总共有九个费米口袋,包括布里渊区中心$Γ$处的一个空穴口袋,以及沿$Γ$ - $X$方向在$Γ$的每一侧上的两个空穴口袋和两个电子口袋。值得注意的是,我们已经观察到圆二色性,在我们的光电子能谱,这表明,轨道角动量表现出丰富的纹理在费米表面的各个部分。如先前对于拓扑绝缘体和Rashiba系统所报道的,这样的圆二色性是自旋轨道耦合(SOC)的特征。这是进一步证实了我们的密度泛函理论计算,自旋织构是定性再现SOC的共轭后果。由于背散射过程直接涉及的电阻率,我们的数据表明,SOC和相关的自旋和轨道角动量纹理可以被认为是在理解WTe $_2$的异常磁电阻。
2015-03-04 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Signatures of Orbital Order and Disorder in Fluoro-Perovskites with $t_{2g}$ Electronic Degeneracies
通过高分辨率变温粉末衍射研究,发现 NaFeF$_3$ 发生类似二阶的 C 型轨道有序相变并暗示隐藏对称性破缺,而 NaCoF$_3$ 在 4 K 下无长程轨道有序,指向一种与 $t_{2g}^5$ 电子简并相关的新型轨道无序。
2025-04-04 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Signatures of superconducting gap inhomogeneities in optical properties
应用于高$T_{c}$铜酸盐的扫描隧道光谱揭示了纳米尺度上显著的空间不均匀性。尺寸为相干长度量级的区域显示$\pm20%$量级或更高量级的超导能隙的大小变化。一个重要的未解决的问题是这些变化是否也存在于体中,以及它们如何影响超导特性。由于许多高$T_{c}$超导性的理论和数据分析都假设能隙大小的空间均匀性,这是一个紧迫的问题。我们认为,远红外光学电导率和评估,在有效介质近似下,什么样的签名的空间变化的差距幅度存在于各种光学量。除了与高$T_c$铜氧化物有关的d波超导性的情况外,我们还考虑了s波能隙对称性,以便为一般超导体提供预期的不均匀性特征。虽然签名的间隙不均匀性可以强烈地表现在s波超导体,我们发现,远红外光学电导率在d波是强大的,对这种不均匀性。
2008-06-12 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Signatures of a surface spin-orbital chiral metal
本文发展了对称性破缺手性基态理论,提出基于圆偏振自旋选择角分辨光电子能谱的探测方法,并在Sr2RuO4表面揭示了自旋-轨道手性电流的光谱特征,为理解非常规磁性铺路。
2024-02-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el