Orbital-driven Mottness collapse in 1T-TaS2-xSex transition metal dichalcogenide
莫特绝缘相附近一直是寻找奇异量子态的沃土,最著名的是高Tc铜氧化物和巨磁阻锰氧化物。层状过渡金属二硫属化物1 T-TaS 2代表了另一个有趣的例子,其中莫特绝缘体相与一系列复杂的电荷密度波(CDW)级紧密纠缠。更有趣的是,最近发现1 T-TaS 2经历了高压、电荷掺杂或等价取代引起的莫特绝缘体到超导体的转变。莫特绝缘体相的性质和向导电态的转变机制仍处于激烈的争论之中。在这里,我们结合扫描隧道显微镜(STM)测量和第一性原理计算,研究了1 T-TaS 2莫特绝缘体的原子尺度电子结构及其在Se等价取代S后向金属态的演化.我们确定了两种不同类型的轨道纹理-一个本地化和其他扩展-并证明它们之间的相互作用是决定电子结构的关键因素。特别是,我们表明,连续演变的STM可视化的电荷间隙是由于沉浸到扩展的轨道跨度费米海的局域轨道诱导的哈伯德带,具有独特的演变从莫特间隙的电荷转移间隙。这种轨道驱动的Mottness坍缩的新机制为创造新的电子态和设计未来的电子器件提供了一条有趣的途径。
2017-04-10 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Emergence of ferromagnetism due to Ir substitutions in single-crystalline Ba[Co(1 x)Ir(x)]2As2
三元砷化合物BaCo 2As 2先前被提出接近量子临界点,其中长程铁磁(FM)顺序被量子涨落抑制。本文报道了Ir替代Co对Ba[Co(1-x)Ir(x)]_2As_2(0 <= x <= 0.25)单晶的磁性和热学性质的影响。这些化合物都以未塌陷的体心四元ThCr_2Si_2结构结晶,空间群为I_4/mmm。磁化率测量揭示了清晰的FM有序特征,x >= 0.11,居里温度TC = 13 K,几乎与成分无关。TC随x的小变化,在低场和低温度下磁化相对于场等温线的磁滞现象的出现,非常小的自发和回复磁化< 0.01 μ B/f.u.,和热磁不可逆性在低温区一起表明,FM响应来自短程FM有序的自旋团簇,如先前推断发生在Ca[Co{1-x}Ir{x}]{2-y} As 2。热容Cp(T)数据在TC附近没有表现出任何明显的特征,进一步表明FM排序是短程的和/或与巡回时刻相关。在顺磁温度范围25-300 K内的Cp(T)可以很好地用Sommerfeld电子贡献和Debye和Einstein晶格贡献的总和来描述,其中后者表明与晶体中的重Ba原子相关的低频光学模式的发生。
2020-06-30 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Mott insulator-to-metal transition in yttrium-doped CaIrO3
我们报告后钙钛矿化合物CaIrO 3的绝缘体到金属的转变的研究。据发现,一个逐渐的化学取代的钙钇导致强金属行为在这种化合物的开始。这一观察结果与BaIrO 3形成鲜明对比,BaIrO 3尽管由于钇掺杂而产生过量的载流子,但仍保持其莫特绝缘行为。磁性测量表明,这两种化合物往往表现出磁性的字符,无论化学取代的Ca或Ba。我们分析了这些不寻常的观察,根据最近的研究表明,不像BaIrO 3,CaIrO 3不一定具有j = 1/2基态,由于结构扭曲。CaIrO 3中的绝缘体-金属转变将激发新的研究来探索后钙钛矿莫特绝缘体中更奇异的基态,包括超导性。
2014-09-25 cond-mat.str-el
Persistence of antiferromagnetic order upon La substitution in the $4d^4$ Mott insulator Ca$_2$RuO$_4$
用中子衍射和共振弹性X射线散射研究了系列化合物Ca $_{2-x}$ La $_x$ RuO $_4$ [ $x = 0$,$0.05(1)$,$0.07(1)$,$0.12(1)$ ]的化学和磁性结构。在La掺杂时,母体化合物的低温S-Pbca空间群保留在所有绝缘样品[ $x\leq0.07(1)$ ]中,但单位晶胞内的原子位置发生显著变化。这些变化的特点可以在本地RuO $_6$八面体协调:随着掺杂的结构,粗略地说,从一个正交晶胞压缩八面体的准四面体晶胞与拉长的演变。另一方面,磁性结构被发现是稳健的,与基本的$k=(0,0,0)$,$b$ -轴反铁磁顺序的母化合物保持低于$x\approx0.11$的临界La掺杂浓度。La掺杂对磁结构的唯一影响是抑制A中心模式,而有利于B模式,并稍微降低Néel温度。我们的研究结果进行了讨论,参考以前的实验报告上的阳离子取代的影响$d^4$莫特绝缘体钙$_2$ RuO $_4$,以及关于其电子和磁性结构的演变的理论研究。特别是,我们的研究结果排除了一个拟议的铁磁相的存在下,并建议与La取代的结构效应在系统的物理中发挥了重要作用。
2018-06-28 cond-mat.str-el
Gating-Induced Mott Transition in NiS$_2$
NiS $_2$已被广泛认为是研究带宽控制的Mott转变的模型系统,如通过S位点上的等价Se化学取代所实现的。受电解质选通技术的启发,我们从理论上研究了由选通引起的填充控制的Mott转变,这种转变具有避免掺杂无序和化学计量变化的优点。我们结合密度泛函理论和动力学场论研究了这种填充控制的跃迁,并与带宽控制的情况进行了比较。我们绘制了一个温度填充相图,并发现莫特绝缘体金属过渡发生适度增加的电子浓度,以及现有的电解质门控实验的能力。我们发现,在金属相的费米能级处存在着显著的非相干分量。与此相反,频谱权重保持相当一致的情况下,带宽控制的过渡。
2023-02-12 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Current-induced giant diamagnetism in the Mott insulator Ca2RuO4
莫特绝缘体多次让我们感到惊讶,当冻结的电子受到各种刺激的扰动时,它会产生各种新的量子现象。由元素替代、压力和磁场引起的超导、金属-绝缘体转变和巨磁阻是突出的例子。本文报道了莫特绝缘体Ca_2RuO_4在电流作用下的巨抗磁性现象。当施加1 A/cm 2的电流时,当系统被调谐到半金属状态时,在所有非超导材料中诱导出最强的抗磁性。其原因在于多体光谱中间接狄拉克锥的出现和动量相关磁化率中的类似于狄拉克锥的反常。这种破纪录且可切换的抗磁性是一类新的非平衡量子现象,处于莫特绝缘态的边缘。
2016-10-07 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Orbital-selective Mott phase of Cu-substituted iron-based Superconductors
本文用一种新发展的实空间格林函数方法研究了Cu取代铁基超导体的相变。我们发现Cu取代对由Hund规则耦合引入的轨道选择性Mott跃迁有很强的影响。由于Hund规则耦合的增加而引起的轨道占有率的重新分布,在半满$d_{xy}$轨道中引起Mott-Hubbard金属-绝缘体转变。随着Cu取代量的增加,$d_{xy}$轨道Mott能隙内的电子态越来越多,费米能级附近的能隙内电子态强烈局域在某些特定的晶格位置.此外,一个独特的相图,获得的Cu取代的Fe基超导体,显示一个轨道选择性绝缘相,作为Hund规则耦合和杂质引起的障碍的协同效应的结果。
2016-07-07 cond-mat.str-el
High-density two-dimensional small polaron gas in a delta-doped Mott insulator
复杂氧化物系统中的异质界面开辟了新的领域,可以测试强相关材料的模型,探索金属-绝缘体转变(MIT)和小极化子形成中的维度作用。在量子临界点附近,Mott MITs依赖于由随机无序替代掺杂控制的能带填充。δ掺杂的莫特绝缘体可能没有随机无序,并引入了一个新的领域,在其中探索电子相关性和维数的影响。原型莫特绝缘体GdTiO 3的外延膜通过用电荷中性SrO单层取代单个(GdO)+1平面来进行δ掺杂,以产生具有高平面掺杂密度的二维系统。与GdTiO 3中的金属SrTiO 3量子阱不同,单一SrO δ掺杂层表现出热激活DC和光学电导率,其以定量的方式与小极化子输运的预测一致,但具有极高的极化子二维密度,约7 E14 cm-2
2014-04-09 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Chemical tuning of a honeycomb magnet through a critical point
The Johns Hopkins University(约翰斯·霍普金斯大学);Fraunhofer Research Institution for Materials Recycling and Resource Strategies IWKS(弗劳恩霍夫材料回收和资源战略研究所IWKS)
通过化学掺杂调控BaCo2(AsO4)2的磁序,发现临界点处交换相互作用平衡,产生复杂磁基态,可能实现量子自旋液体态。
2023-04-12 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Persistence of fermionic spin excitations through a genuine Mott transition in $κ$-type organics
研究了有机二聚体-Mott体系$κ$ -[(BEDSe-TTF)$_x$(BEDT-TTF)$_{1-x}$ ] $_2$ Cu[N(CN)$_2$ ]Br中化学取代诱导电子态从费米液体到量子自旋液体的连续变化.电输运测量表明,BEDSe-TTF到BEDT-TTF层的混合诱导的量子莫特跃迁约$x$ =0.10。虽然电荷间隙在这一点上消失,磁化率和热容测量表明,费米低能激发仍然存在于绝缘盐中,这表明费米自旋激发仍然存在。我们建议,过渡可以归类为一个真正的莫特过渡。
2022-03-08 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Real space imaging of the metal - insulator phase separation in the band width controlled organic Mott system $κ$-(BEDT-TTF)$_{2}$Cu[N(CN)$_{2}$]Br
本文系统地研究了有机Mott体系$κ$ -(BEDT-TTF)$_{2}$ Cu[N(CN)$_{2}$ ]Br中宏观尺度上的电子相分离。利用同步辐射扫描微区红外光谱技术,获得了相分离的真实空间成像。相分离出现在Mott边界附近,并随着$κ$中取代比$x$的变化而改变其金属-绝缘体分数。($h$ -BEDT-TTF)$_{1-x}$($d$-BEDT-TTF)$_{x}$ ] $_{2}$ Cu[N(CN)$_{2}$ ]Br,其带宽由氢化BEDT-TTF分子之间的取代比$x$控制($h$ -BEDT-TTF)和氘代的($d$-BEDT-TTF)。在这类有机物中观察到的相分离现象被认为是强相关的电子相图的基础上与一级莫特转变。
2005-03-28 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Dilution of 2D antiferromagnetism by Mn site substitution in La{_1}Sr{_2}Mn{_{2-x}}Al{_x}O{_7}
本文报道了Al替代对双层半掺杂锰氧化物La{_1}Sr{_2}Mn{_2}O{_7}中Mn位的影响。这种取代稀释了磁活性Mn-O-Mn网络,而没有在晶格中引入明显的畸变,并且离子考虑导致Mn{^{4+}}的主要还原。随着Al的增加,长程反铁磁转变温度的下降速率作为替代的函数被认为与建立的准2D海森堡系统很好地匹配,这表明该系统中磁相互作用的性质。准二维系统属于短程Heisenberg型。使用Fisher关系估计的比热的磁贡献可以与包含适合于这种类型的系统的带隙费米表面的存在的函数拟合。电阻率被认为是增加作为替代的功能,由于这些A型反铁磁体的铁磁层内的双交换的减弱和可扩展的,在顺磁区的数据可以拟合到Mott的方程的可变范围跳跃的极化子在2维。
2003-12-08 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Structural evolution and electronic properties of (Sr1-xCax)2-yIrO4+z spin-orbit assisted insulators
探讨了(Sr_(1-x)Cax)_(2-y)IrO_(4 +z)单晶中等电子取代的效应。标称n=1 Ruddlesden-Popper相位,y=0,z=0,从x=0到x=0.11保持稳定,其中反铁磁自旋轨道Mott绝缘状态持续存在。饱和力矩的增加,观察到增加Ca-取代,这表明修改耦合的面内力矩相对于面内旋转的IrO 6八面体。超过x=0.11,x=1/4,y=0,z=1/2结构相Sr 3CaIr 2 O 9,由角共享八面体的三维网络组成,开始混合并最终在较高的起始Ca含量下成核相纯晶体。绝缘,绝缘基态观察到在这一阶段归因于J=0状态,是与最近的粉末研究。在较高的Ca-浓度超过x = 0.75,晶体开始稳定在y=1/3,z=0准一维Ca 5Ir 3 O 12结构。这种链状结构中的低温输运可以通过变程跳跃得到很好的描述,并且在T $_N=9$ K以下出现反铁磁有序转变。我们的数据提供了一个详细的电子和结构特性的映射访问的结构框架的典型的自旋轨道莫特绝缘体Sr 2 IrO 4是不稳定的,通过等价的化学取代。
2016-10-19 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
First-order melting of a weak spin-orbit Mott insulator into a correlated metal
通过详尽的实验研究确定了弱自旋轨道莫特绝缘体(Sr(1-x)Lax)3 Ir 2 O 7的电子相图。在通过La取代掺杂电子时,电阻率立即崩溃,伴随着由反铁磁绝缘区域和顺磁金属水坑组成的纳米级相分离的窄区域,该纳米级相分离持续到x~0.04。持续的电子掺杂导致突然的一阶相边界,其中Neel态被抑制,并且出现具有增强的自旋磁化率和局部矩的均匀的、相关的金属态。随着金属态的稳定,一个弱的结构扭曲发展,并建议与母自旋轨道莫特态的竞争不稳定性。
2015-05-29 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Mott transition and collective charge pinning in electron doped Sr2IrO4
我们研究了电子掺杂Sr2IrO4的面内动态和静态电荷电导率,使用光谱和直流输运测量。光学电导率表明原始材料是具有0.55 eV的直接莫特带隙的间接半导体。在每分子式单元取代2%的La时,除了在间隙存在的材料的一小部分(15%)中之外,莫特间隙被抑制,并且总体上材料保持绝缘。而不是一个零能量模式(或德鲁德峰),我们观察到一个软集体模式(SCM),在40毫电子伏的最大宽。掺杂到10%增加了SCM的强度,并且零能量模式与金属DC电导率一起出现。进一步增加的La取代不改变光谱权重积分高达3 eV。然而,它确实导致SCM光谱权重转移到零能量模式,对于从4到300 K的所有温度,DC电阻率相应降低。零能量模式的存在表明费米表面的至少一部分在低温下保持未被覆盖,而SCM似乎是由钉扎涉及部分掺杂电子的集体冻结状态引起的。
2018-06-18 cond-mat.str-el
Wide band gap tunability in complex transition metal oxides by site-specific substitution
制造具有可调带隙的复杂过渡金属氧化物而不损害其有趣的物理性质是一个长期的挑战。在这里,我们研究了层状铁电钛酸铋,并证明,通过与莫特绝缘体钴酸镧的特定位置的替代,其带隙可以缩小多达一个电子伏,同时保持强铁电性。我们发现,当一个特定的网站在主机材料被优先取代,分裂状态负责的带隙减小的钛酸铋的导带下方创建。这为控制复合氧化物中的带隙提供了一种途径,用于新兴的氧化物光电和能源应用。
2012-02-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Can the Mott Insulator TiOCl be Metallized by Doping? A First-Principles Study
在密度泛函理论的框架下研究了Na在层状莫特绝缘体TiOCl中的嵌入效应。我们发现,该系统始终保持绝缘的所有研究的钠浓度,钠掺杂后的光谱重量的演变是一致的,最近的光电发射实验。我们预测的Na掺杂的超晶格结构,并表明,O的F,Cl的S,或Ti的V(或Sc),分别取代,未能metallized系统。我们提出了一个描述的多轨道离子哈伯德模型在准二维晶格和讨论的绝缘状态下掺杂的性质。最后,提出了掺杂金属化TiOCl的可能途径。
2010-03-21 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Imaging antiferromagnetic domain fluctuations and the effect of atomic-scale disorder in a doped spin-orbit Mott insulator
相关氧化物可以表现出复杂的磁性图案,其特征在于具有跨越材料的极大不同的尺寸、形状和磁矩的畴。理解磁畴如何在化学无序的存在下形成以及它们对温度变化的鲁棒性一直是特别感兴趣的,但是对这个问题的原子尺度的洞察一直是有限的。我们使用自旋极化扫描隧道显微镜图像的自旋分辨调制起源于反铁磁(AF)在自旋轨道莫特绝缘体Sr3Ir2O7作为化学成分和温度的函数排序的演变。我们发现,取代只有百分之几的La为Sr留下纳米级AF水坑集群远离La取代优先位于中间SrO层内的晶胞。热擦除和重新进入低温基态导致AF调制的空间重组,表明在低温下有多个稳定的AF配置。有趣的是,不管这种重新排列,AF水坑在每个配置中保持尺度不变的分形几何。我们的实验揭示了电子掺杂Sr3Ir2O7的AF顺序的空间波动,并揭示了其对不同类型的原子尺度无序的敏感性。
2021-05-26 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Low-Temperature Dielectric Anomalies at the Mott Insulator-Metal Transition
相关驱动的莫特转变通常的特点是在绝缘体-金属相边界的电阻率下降;然而,复介电常数提供了一个更深入的了解微观性质。我们研究了莫特绝缘体$κ$ -(BEDT-TTF)$_{2}$ -Cu $_2$(CN)$_3$在通过施加外压和化学取代施主分子从量子自旋液体调谐到费米液体状态时的频率和温度依赖的介电响应。在低温下的共存区在一级转变导致强增强的准静态介电常数$ε_1$时,有效的相关性被调谐通过临界值。几个动力学制度确定周围的莫特点和生动地映射通过明显的介电常数交叉。所有的实验趋势都是由单带哈伯德模型的动力学平均场论和渗流理论所描述的。
2019-11-29 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Mottness collapse without metallisation in the domain walls of triangular-lattice Mott insulator 1T-TaS$_2$
1 T-TaS $_2$是一种电荷密度波(CDW)化合物,具有Mott绝缘基态。通过掺杂、取代或脉冲电荷注入获得的金属态的特征在于紧急CDW畴壁网络,而在原始Mott态中可以发现单畴壁。在这里,我们研究是否以及如何单壁成为金属。Tunnel光谱揭示了部分抑制的莫特间隙和存在的间隙状态强烈本地化的域壁网站。利用强关联量子顺磁基态的实空间动力学平均场论描述,我们证明了局域能隙的抑制是由于形成畴壁的晶格位沿连接的锯齿形链的跳跃增加,以及由于畴壁的结构二聚化,准粒子带分裂成键和反键子带而抢先完全金属化,解释了在费米能级处的带隙状态和低密度状态的存在。
2018-10-22 cond-mat.str-el
Direct visualization of ambipolar Mott transition in cuprate CuO2 planes
确定掺杂莫特绝缘体的本质是凝聚态物理中的主要突出问题之一,也是理解铜氧化物高温超导性的关键。我们报告真实的空间可视化的莫特过渡Sr 1-xLaxCuO 2 +y铜酸盐薄膜,覆盖整个电子和空穴掺杂制度。直接在铜氧化物(CuO 2)平面上的Tunnel电导测量揭示了费米能级的系统性位移,而基本的Mott-Hubbard能带结构保持不变。这是进一步证明了探索原子尺度的电子响应的CuO 2的替代性掺杂剂和本征缺陷的姐妹化合物Sr0.92Nd0.08CuO 2。这些结果可以更好地解释自调制掺杂的框架,类似于半导体异质结构,并形成发展任何微观理论的铜氧化物超导性的基础。
2020-08-13 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Evolution of structure and magnetism across the metal-insulator transition in the pyrochlore iridate $($Nd$_{1-x}$Ca$_x)_2$Ir$_2$O$_7$
我们报告的演化的热金属绝缘体转变的多晶样品的Nd $_2$ Ir $_2$ O $_7$空穴掺杂后,通过取代Nd $^{3+}$的Ca $^{2+}$。Ca取代介导的填充控制莫特样过渡,最小的可分辨的结构变化,而不改变网站的对称性。局部结构证实,Ca取代不会导致局部化学相分离,吸收光谱确定,Ir阳离子保持自旋轨道纠缠的电子配置。的金属-绝缘体的转变与反铁磁有序的Ir亚晶格上的所有测量的样品相一致,都降低了起始温度与Ca含量。弱低温上升的磁化率和电阻率的样品与高钙含量表明,钕亚晶格反铁磁性继续耦合到金属制度的载体。
2019-08-13 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Doping-driven Mott transition in La_{1-x}Sr_xTiO_3 via simultaneous electron and hole doping of t2g subbands
用多带精确对角化动力学平均场论研究了有限温度下Sr替代La引起的LaTiO_3的绝缘体-金属转变。结果表明,弱空穴掺杂触发大的轨道间电荷转移,同时电子和空穴掺杂的t2 g子带。的过渡是一级的,并表现出绝缘体和金属之间的相分离。在金属相,子带压缩变得非常大,并具有相反的符号。电子掺杂引起与空穴掺杂相同方向的轨道间电荷流。这些结果可以用强轨道去极化来理解。
2007-07-12 cond-mat.str-el
Emerging new phases in correlated Mott insulator Ca2RuO4
本文回顾了Mott绝缘体Ca2RuO4的物理框架,通过第一性原理计算发现其具有轨道选择性的交变磁体特征,并探讨了过渡金属替代和电场驱动两条激发奇异量子态的途径及其应用前景。
2024-11-25 cond-mat.str-el
Prospect of quantum anomalous Hall and quantum spin Hall effect in doped kagome lattice Mott insulators
具有非平凡拓扑结构的电子态具有许多新的现象,具有革命性信息技术的潜力。量子反常霍尔效应提供了电子的自旋极化无耗散输运,而量子自旋霍尔效应与超导性的结合已经被提出作为实现无退相干量子计算的基础。我们介绍了一种实现这些效应的新策略,即通过空穴和电子掺杂可果美晶格莫特绝缘体,例如,化学取代。作为一个例子,我们将这种新的方法应用于天然矿物Herbertsmithite。我们证明了所提出的修改的可行性进行从头计算密度泛函理论计算,并证明了发生的预测效果,使用现实的模型。我们的研究结果预示着一个新的家庭的量子反常霍尔和量子自旋霍尔绝缘体在负担得起的能量/温度标度的基础上,戈薇晶格的过渡金属离子。
2016-05-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Mott transition and superconductivity in the strongly correlated organic superconductor $κ$-(BEDT-TTF)$_{2}$Cu[N(CN)$_{2}]$Br
本文用电阻率测量方法研究了磁场对有机Mott体系$κ$ -(BEDT-TTF)$_{2}$ Cu[N(CN)$_{2}$ ]Br的相图的影响。除了先前观察到的上临界端点外,还通过实验确定了一阶Mott转变的下临界点,该下临界点终止于超导性的上临界场$H_{\rm c2}$ -温度平面。随着磁场对$T_{\rm c}$的抑制,下临界点向低温移动,当$H > H_{\rm c2}$结束时,$S$型曲线达到$T =$ 0,即发生Mott转变.
2008-01-22 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Substitution Effect by Deuterated Donors on Superconductivity in $κ$-(BEDT-TTF)$_2$Cu[N(CN)$_2$]Br
本文研究了氘代BEDT-TTF分子取代体系$κ$ -[(h8-BEDT-TTF)$_{1-x}$(d8-BEDT-TTF)$_x$ ] $_2$ Cu[N(CN)$_2$ ]Br的超导电性,其中h8和d8分别表示完全氢化和氘代分子.系统和广泛的($x$ = 0 - 1)取代可以很好地控制Mott边界附近的化学压力,这导致超导电性的修改。缓慢冷却后,观察到的$T_{\textrm{c}}$增加到$x \sim$ 0.1,这显然是由化学压力效应引起的。在低于$x \sim$ 0.5时,既没有发现$T_{\textrm{c}}$的减少,也没有发现超导体积分数的抑制。这表明,在本系统中,取代无序的影响可以忽略不计。随着$x$的进一步增加,$T_{\textrm{c}}$和超导体积分数都开始朝着$x$ = 1的值减小。
2004-02-04 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Disorder induced power-law gaps in an insulator-metal Mott transition
在绝缘体-金属转变(IMT)附近的相关材料表现出丰富的现象和各种有趣的相。在莫特绝缘体中诱导IMT的常见途径是掺杂,这不可避免地导致无序。虽然无序是众所周知的创建电子不均匀性,最近的理论研究表明,它可能会发挥意想不到的和更深刻的作用,在控制莫特系统的属性。理论预测,无序可能在驱动莫特绝缘体穿过IMT中发挥作用,新兴的金属态承载以费米能为中心的态密度的幂律抑制(指数接近1; V形间隙)。这种V形间隙在莫特系统中已经观察到,但它们的起源还不清楚。为了研究这一点,我们使用扫描隧道显微镜和光谱学研究等价Ru取代Sr $_3$(Ir $_{1-x}$ Ru $_x$)$_2$ O $_7$驱动系统进入反铁磁,金属状态。我们的实验表明,IMT的许多核心功能,如幂律密度的状态,费米能量的钉扎与增加的无序,和反铁磁性的持久性可以理解为一个无序的莫特系统附近的IMT的普遍特征,并建议V形间隙可能是掺杂莫特绝缘体的无序的必然结果。
2018-10-15 cond-mat.str-el
Microscopic Theory of the Phonon Thermal Hall Effect in Chiral Mott Insulators
Seoul National University(首尔大学);Soongsil University(崇实大学);Origin of Matter and Evolution of Galaxies (OMEG) institute, Soongsil University(崇实大学物质起源与星系演化研究所)
本文发展手性Mott绝缘体中声子热霍尔效应的微观理论,推导有效拉曼相互作用的精确解析形式,在kagome晶格上证明本征声子热霍尔效应,并建立同位素替代下输运行为的标度律以分离声子贡献。
2026-06-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Evolution of the electronic structure from electron-doped to hole-doped states in the two-dimensional Mott-Hubbard system La1.17-xPbxVS3.17
本文用光电子能谱研究了二维Mott-Hubbard系统La_(1.17-x)Pb_xVS_(3.17)中填充控制的金属-绝缘体转变(MIT)。随着Pb取代x,化学势μ在x=0.15和0.17之间突然跳跃约0.07 eV,表明电荷间隙在x ~= 0.16处打开,与d2构型的Mott绝缘态一致。当空穴或电子被掺杂到x ~= 0.16的莫特绝缘体中时,间隙被填充,并且在μ处的光发射光谱权重ρ(μ)以与电子比热系数类似的方式逐渐增加,尽管与正常金属的预期相比,光谱权重在μ附近保持降低,显示金属样品中的伪间隙行为。观察到的varrho(mu)->0 x->0.16的行为进行了对比,通常的图片,费米液体系统的电子有效质量是朝着金属-绝缘体边界增强。随着温度的升高,能隙或赝能隙迅速被填满,在T=300 K时的光谱几乎与正常金属的光谱相同。在金属-绝缘体边界附近,μ周围的光谱与库仑能隙的形成一致,表明该系统固有的结构无序下的长程库仑相互作用的影响。
2004-05-07 cond-mat.str-el
Spectroscopic comprehension of Mott-Hubbard insulator to negative charge transfer metal transition in LaNi_{x}V_{1-x}O_{3} thin films
研究了脉冲激光沉积LaNi_{x} V_{1-x} O_{3}薄膜的室温(300 K)电子结构。用后过渡金属Ni取代LaVO_{3}薄膜中的前过渡金属V,导致面外晶格常数减小。Ni的掺杂不改变LaNi_{x} V_{1-x} O_{3}薄膜中Ni和V的形式价态,从而泄露了系统中不存在载流子掺杂。由于V3 d带的局域化,价带谱中除了费米能级的相干结构外,还含有非相干结构。随着Ni浓度的增加,相干特征的权重增加,这说明相干特征的来源是Ni 3d-O 2 p杂化带。与LaNiO_{3}膜相比,Ni掺杂的LaVO_{3}膜中Ni 3d-O 2 p杂化带向更高能量的移动支持配体到金属电荷转移(CT)能量的修改。Mott-Hubbard绝缘体LaVO_{3}中的Ni掺杂通过建立提供用于传导的离域电子的光谱权重而导致Mott-Hubbard间隙的闭合。在LaNiO_{3}薄膜中观察到由带宽控制的Mott-Hubbard绝缘体LaVO_{3}向负CT金属量特征的转变。该研究表明,与Mott-Hubbard绝缘体中3d电子之间的强库仑相互作用决定系统的电子结构不同,CT能量可以提供额外的自由度,以优化Ni掺杂LaVO_{3}膜中的材料特性。
2021-06-11 cond-mat.str-el
Magnetic field-driven phase switching in the antiferromagnetic Mott insulator Ca$_3$(Ru$_{0.99}$Ti$_{0.01}$)$_2$O$_7$
Max Planck Institute for Solid State Research(马克斯·普朗克固体的研究所);Andronikashvili Institute of Physics, Tbilisi State University(第比利斯国立大学安德罗尼卡什维利物理研究所)
研究通过Ru位点等价替代实现Ca$_3$(Ru$_{1 - x}$Ti$_x$)$_2$O$_7$的带宽控制反铁磁莫特绝缘相,系统研究其磁场诱导相切换,揭示了该化合物的磁$H$ - $T$相图,发现其与典型反铁磁体相图相似但临界场重整化。
2026-07-15 cond-mat.str-el
Bandwidth-controlled Mott transition in $κ-(BEDT-TTF)_2 Cu [N(CN)_2] Br_x Cl_{1-x}$ I. Optical studies of localized charge excitations
半填充二维有机导体$κ$ -(BEDT-TTF)$_2$ Cu[N(CN)$_{2}$ ]Br $_{x}$ Cl $_{1-x}$的红外反射测量作为温度($5 {\rm K}<T<300$ K)和Br取代($x=0%$,40%,73%,85%和90%)的函数进行,以研究金属-绝缘体转变。我们可以区分由于流动和局部载流子而产生的吸收过程。宽的中红外吸收有两个贡献:两个Hubbard带之间的跃迁和来自位于(BEDT-TTF)$_2$二聚体上的电荷的二聚体内激发。由于后者耦合到BEDT-TTF的分子内振动,电子和振动特征的分析提供了一种工具来解开这些贡献,并遵循它们的温度和电子相关性依赖。基于集群模型的计算支持我们的解释。
2007-03-13 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Antiferromagnetic ordering of organic Mott insulator $λ$-(BEDSe-TTF)$_2$GaCl$_4$
研究了有机电荷转移盐$λ$ -(BEDSe-TTF)$_2$ GaCl $_4$(BEDSe-TTF:bis(ethylenediseleno)tetrathiafulvalene;简称$λ$-BEDSe)的能带结构和磁性。使用X射线衍射测量证实了所报道的晶体结构,并计算了转移积分。电子关联度$U/W$($U$:原位库仑排斥,$W$:带宽)大于1,并与同构莫特绝缘体$λ$ -(ET)$_2$ GaCl $_4$的相当(ET:双(亚乙基二硫代)四硫富瓦烯,缩写为$λ$-ET),而超导盐$λ$ -(BETS)$_2$ GaCl $_4$的$U/W$(BETS:双(亚乙基二硫代)四硒富瓦烯)小于1。$^{13}$ ~(13)C-NMR和$μ$ ~(13)SR测量表明,$λ$-BEDSe在低于$T_{\rm N} = 22$ ~K时发生反铁磁(AF)有序化.在AF状态下,观察到具有剩余中心峰的离散$^{13}$ C-NMR谱,表明在$λ$-ET中也观察到相称的AF自旋结构。$λ$-BEDSe和$λ$-ET的结构和磁性之间的相似性表明两种盐处于相同的电子相,即,$λ$-BEDSe的物理性质可以通过通过供体分子取代获得的带宽受控的$λ$型有机导体的通用相图来理解。
2022-06-21 cond-mat.str-el
Composition-driven Mott transition within SrTi$_{\rm 1-x}$V$_{\rm x}$O$_3$
本研究通过DFT+DMFT方法揭示了SrTi$_{\ m 1-x}$V$_{\ m x}$O$_3$中掺杂驱动的莫特型金属-绝缘体转变,并展示了外部扰动可切换相态,为莫特电子器件提供了潜在材料。
2023-09-01 cond-mat.str-el
Chiral Pseudogap Metal Emerging from a Disordered van der Waals Mott Insulator 1T-TaS2-xSex
本文利用 ARPES 研究 1T-TaS2-xSex,发现 Se 取代在保持 CDW 序的同时诱导出具有手性谱不对称性的赝能隙金属相,并将其归因于无序 Mott 绝缘体。
2025-03-15 cond-mat.str-el
New Superconductivity in Layered 1T-TaS2-xSex Single Crystals Fabricated by Chemical Vapor Transport
用化学气相输运法成功地制备了过渡金属双硫属化合物1 T-TaS_(2-x)Sex(0<=x<=2)单晶。这是第一个通过取代S位置的超导例子,这违反了基于以下事实的初始规则:通过施加高压或取代Ta位置,超导性仅在1 T-TaS 2中出现。我们证明了一系列的电子态在1 T-TaS 2-xSex与硒含量的外观。也就是说,莫特相熔化成一个近相称的电荷密度波(NCCDW)相,超导性在很宽的x范围内发展的NCCDW状态,并最终相称的电荷密度波(CCDW)相重硒含量再现。结果表明,超导性仅表现为稳定的Ta 5d带,说明超导性和NCCDW相共存于实空间中是1 T-TaS 2体系的普遍性质.
2013-03-27 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Hall effect characterization of electronic transition behind the metamagnetic transition in FeRh
用霍尔和磁阻测量方法研究了CsCl有序FeRh外延层的反铁磁基态和向铁磁态的变磁转变。在冷却到基态时,发现变磁转变与载流子密度的抑制相一致,该抑制的数量级低于铁磁状态所示的典型金属水平。数据表明,这种亚金属密度的反铁磁相的电子类多数载流子是由于本征掺杂从Fe/Rh置换缺陷,约两个电子每对原子交换。基于这些观察结果,它是建议,轨道选择性莫特过渡,选择性的Fe 3d电子驱动的变磁过渡。
2012-09-13 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
A resolution to doping asymmetry puzzle in high Tc cuprates
我们提出了一个微观模型的“电子掺杂”的$Nd_{2-x}Ce_xCuO_4$家庭,并提供了一个长期存在的掺杂不对称的难题的解决方案。这里,i)Ce原子不掺杂自由电子,而是Ce原子在> $CuO_2$平面的超交换J的能量标度下有效地猝灭相邻位点处的$Cu^{2+}$自旋矩,并且“位点稀释”莫特绝缘体。ii)由增加的Ce取代引起的有效化学压力在$CuO_2$平面中诱导{ \em一阶莫特绝缘体到超导体转变}。我们预言:i)金属态{ \em +e和-e载流子数相等}; ii)正常态有一条终止于临界点的一级跃迁线。现象学被组织起来。
2005-05-23 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Electron and hole doping in the relativistic Mott insulator Sr$_2$IrO$_4$: a first-principles study using band unfolding technique
采用完全相对论性和磁非共线密度泛函理论研究了La和Rh掺杂对相对论性莫特绝缘体Sr $_2$ IrO $_4$电子结构的影响.为了模拟掺杂效应,我们采用了超原胞方法,该方法允许对结构弛豫和电子效应进行现实的处理,而不仅仅是纯粹的刚性带方法。利用能带展开技术计算了谱函数,构造了有效能带结构和费米面,并与已有的实验数据进行了比较。我们的计算清楚地表明,La和Rh掺杂可以被解释为有效的电子和(分数)空穴掺杂,分别。在Sr $_{2-x}$ La $_x$ IrO $_4$的IMT是伴随着一个温和的重整化的电子相关证实了减少有效的现场库仑排斥$U-J$从1.6 eV($x=0$)到1.4 eV(金属制度$x=12.5\%$)。相对论性莫特间隙的逐渐闭合导致在FS中的($π$ /2,$π$ /2)和$X$处的较低强度特征处出现连接的椭圆形电子袋。用名义上等价的Rh取代Ir伴随着从Rh位点到最近邻Ir位点的大量空穴转移。这向下移动的化学势,创建几乎是圆形的断开孔袋在FS和建立一个二维的金属状态的出现所形成的导电Rh-平面插入绝缘Ir-平面。最后,我们的数据表明,空穴掺杂引起的翻转的面内净铁磁矩在Rh平面,并诱导从AF-I的AF-II顺序的磁过渡。
2016-09-30 cond-mat.str-el
Superconductor to Mott insulator transition in YBa$_2$Cu$_3$O$_7$/LaCaMnO$_3$ heterostructures
由外部磁场、无序或空间限制等手段诱导的超导体到绝缘体的转变(SIT)是量子相变显著影响超导序参量的生动例证。为了寻求通过界面电荷转移实现SIT的新方法,我们研制了由高$T_c$超导体YBa $_2$ Cu $_3$ O $_7$(YBCO)和巨磁电阻铁磁体La $_{0.67}$ Ca $_{0.33}$ MnO $_3$(LCMO)组成的超薄超晶格。通过使用线性偏振共振X射线吸收光谱和磁性圆二色性,结合硬X射线光电子能谱,我们推导出一个完整的图片的界面载流子掺杂在铜酸盐和锰氧化物原子层,导致从超导过渡到一个不寻常的莫特绝缘状态出现的LCMO层厚度的增加。此外,与通常认为只有过渡金属离子才能对电荷转移过程做出响应相反,我们发现电荷也被界面的稀土和碱土金属离子主动补偿。这种通过纯电子掺杂而没有任何化学取代的阻碍作用的$T_c$的确定性控制是另一种有希望的途径,以解开无序对欠掺杂铜氧化物的赝能隙和电荷密度波相位的作用。
2016-08-15 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Universal relation between residual resistivity and A coefficient in correlated metals
本文通过化学取代与压力独立调控无序和电子关联,发现关联金属中剩余电阻率随 Fermi 液体 A 系数线性增长,并证明该关系具有普适性。
2025-08-29 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Evolution of the spectral lineshape at the magnetic transition in Sr2IrO4 and Sr3Ir2O7
本文利用角分辨光电子能谱和Ru、La替代调控TN,对比Sr2IrO4与Sr3Ir2O7在磁转变处谱线形状的演化,揭示Sr3Ir2O7中相干谱重对TN的强烈响应及其与Mott/Slater反铁磁性的关系。
2023-01-13 cond-mat.str-el
Nature of the ferromagnetic-antiferromagnetic transition in Y$_{1-x}$La$_{x}$TiO$_{3}$
我们通过单晶生长、磁力测量、中子衍射、x射线磁性圆二色性(XMCD)、μ子自旋旋转($μ$ SR)和小角中子散射(SANS)研究了等价取代Mott绝缘体Y $_{1-x}$ La $_{x}$ TiO $_{3}$($x$ $\leq$ 0.3)的磁有序基态.我们发现,在接近铁磁(FM)-反铁磁(AFM)相边界的La浓度$x_c$ $\approx$ 0.3的磁转变温度的降低是伴随着强烈的抑制体和局部有序磁矩,随着体积的磁有序和顺磁区域的分离。热相变不显示传统的二阶行为,因为既没有一个明确的签名动态临界行为,也没有幂律发散的磁相关长度被发现的研究范围内的替代,这一发现变得越来越明显的替代。最后,从SANS和磁强计测量,我们辨别出一个交叉从易轴易平面磁晶各向异性增加La取代。这些结果表明,在接近相界时,磁结构发生了复杂的变化。
2021-03-15 cond-mat.str-el
Band-width control in a perovskite-type 3d^1 correlated metal Ca_{1-x}Sr_xVO_3. I. Evolution of the electronic properties and effective mass
合成钙钛矿型$3d^{1}$金属合金系统Ca $_{1-x}$ Sr $_x$ VO $_3$的单晶以研究Mott转变附近的金属性质。用Ca $^{2+}$离子取代Sr $^{2+}$离子,由于V-O-V键角从SrVO $_3$的$\sim180^\circ$到CaVO $_3$的$\sim160^\circ$的弯曲,降低了带宽$W$。因此,$W$的值可以在不改变电子数的情况下系统地控制,使得Ca $_{1-x}$ Sr $_x$ VO $_3$:用于研究带宽效应的最理想的系统之一。索默-威尔逊比率($\simeq2$),Kadowaki-Woods比率(在与重费米子系统相同的区域中),以及电阻率中的大$T^{2}$项,即使在300 K下,也证实了该系统中的大的电子相关性,尽管通过热力学和磁性测量获得的有效质量仅显示从SrVO $_3$到CaVO $_3$的系统但适度的增加,这与Brinkmann-Rice图像所预期的临界增强相反。有人建议,在这个系统中观察到的金属性质附近的莫特过渡可以解释考虑的非本地电子相关的影响。
1998-05-04 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Structural instability of the rutile compounds and its relevance to the metal-insulator transition of VO2
VO 2的金属-绝缘体转变(MIT)进行了讨论,特别强调金红石型化合物对二聚化的结构不稳定性。Ti取代实验表明,MIT是强大的高达20%的Ti取代,甚至发生在极薄的富V片层的调幅分解TiO 2-VO 2复合材料,表明MIT是不敏感的空穴掺杂,基本上采取了本地字符。这些观察结果表明,无论是在莫特-哈伯德意义上的电子相关或Peierls(费米面)不稳定性在MIT中起着次要的作用。通过对金红石相关化合物的晶体化学的广泛视角,注意到VO 2和该家族中的另一种MIT化合物NbO 2最终位于两个结构群之间的边界附近,这两个结构群具有规则的金红石结构和以形成具有直接金属-金属键合的二聚体为特征的扭曲结构。VO 2和NbO 2的MIT是两个基团之间结构转变的自然结果,因为所有d电子在低温下被捕获在二聚体的成键分子轨道中。这种二聚体晶体普遍存在于具有链状结构的早期过渡金属化合物中,例如MoBr 3、NbCl 4、Ti 4 O 7和V 4 O 7,后两者也表现出可能相同来源的MIT。在更广泛的意义上,二聚体晶体是一种分子轨道晶体,其中由过渡金属原子组成的具有部分填充的t2 g壳层的虚拟分子,例如二聚体、三聚体或更大的分子,通过金属-金属键合产生,并嵌入到各种共享边或面的八面体网络中。分子轨道结晶为晶体中未成对t2 g电子的稳定化开辟了一条天然途径。
2015-03-08 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Structure, magnetism and electronic properties in 3$d$-5$d$ based double perovskite (Sr$_{1-x}$Y$_x$)$_2$FeIrO$_6$
基于3 $d$-5 $d$的双钙钛矿是当前感兴趣的,因为它们提供了研究电子关联($U$)和自旋轨道耦合(SOC)之间的相互作用的模型系统。在这里,我们报告详细的结构,磁性和输运性质的掺杂双钙钛矿材料(Sr $_{1-x}$ Y $_x$)$_2$ FeIrO $_6$与$x$ $\leq$ 0.2。随着Y的取代,系统保持其原有的晶体结构,但结构参数以非单调的方式修改$x$。Sr $_2$ FeIrO $_6$的磁化强度数据在45 K附近显示出反铁磁型的磁相变,然而,仔细观察数据表明在120 K附近有弱的磁相变。没有观察到结构对称性的变化下降到低温,虽然晶格参数显示周围的磁性转变的突然变化。Sr $_2$ FeIrO $_6$在整个温度范围内表现出绝缘行为,但不随Y取代而改变。电荷传导的性质被发现遵循热激活莫特的可变范围跳跃和幂律行为的母样品和掺杂样品,分别。有趣的是,观察到(Sr $_{1-x}$ Y $_x$)$_2$ FeIrO $_6$的结构、磁性和输运行为的演变与$x$ $>$ 0.1相反,这被认为是由于过渡金属离子状态的变化而引起的。
2017-10-27 cond-mat.str-el
Orbital-selective Mott phase and spin nematicity in Ni-substituted FeTe$_{0.65}$Se$_{0.35}$ single crystals
本文通过磁化与磁输运测量揭示Ni掺杂FeTe$_{0.65}$Se$_{0.35}$单晶中轨道选择性Mott相和自旋向列性,发现电子-空穴主导导电转变及条纹磁关联演化,为理解超导抑制提供线索。
2024-04-04 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
ARPES Study of the Metal-Insulator Transition in Bismuth Cobaltates
利用角分辨光电子能谱(ARPES)研究了Mott-Hubbard型钴酸铋体系的金属-绝缘体相变。通过改变Pb取代量,以及通过掺杂Sr或Ba阳离子,获得绝缘至金属性质的范围。我们观察到的相干和非相干部分的光谱权重的系统变化,伴随着能量的非相干部分的移位。能带色散也表明,随着电导率的增加,在费米能级处出现了弱色散态。这些变化对应于随温度变化的电阻率行为的变化。我们解决的相干-非相干部分的性质有关的峰-谷-驼峰功能中看到的铜酸盐超导体。
2006-10-10 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Magnetization reversal and negative volume thermal expansion in Fe doped Ca2RuO4
本文报道了Ca_2 Ru_(1-x)Fe_xO_4(0<x<0.20)单晶的物理和结构性质随温度、磁场和压力的变化。Ca 2 RuO 4是一种结构驱动的莫特绝缘体,在TMI = 357 K时发生了金属-绝缘体(MI)转变,与TN = 110 K时的反铁磁有序很好地分离。Fe取代Ca_2 RuO_4中的Ru引起明显的磁化反转和巨大的负体积热膨胀(NVTE)。的磁化反转是场诱导的反铁磁耦合之间的Ru-和Fe-磁性亚晶格,具有不同的温度依赖性的结果。NVTE与正交畸变密切相关,并且由于Fe掺杂或施加压力而随着正交性减弱而变小。这项研究突出了晶格,轨道和自旋自由度之间有趣的相互作用,这是Ca 2 RuO 4中新现象的根源。
2016-05-20 cond-mat.str-el
Symmetry protected 1D chains in mixed-valence iron oxides
在过去十年的高压研究中,发现了一系列全新的铁氧化物,如Fe $_4$ O $_5$、Fe $_5$ O $_6$、Fe $_7$ O $_9$等,其特征在于紧密相关的结构,具有嵌入在八面体板之间的三角棱镜的一维(1D)链的阵列。在这里,我们开发了一个统一的方法,该系列基于一个特定的晶体生成机制,预测这些氧化物的结构,并自然地将它们分类的板周期。当包括磁相互作用,我们表明,1D链有一个对称的保护,防止磁扰动的铁离子在板,和板的大小决定的类型的磁序,这是铁磁或反铁磁。动力学平均场论计算揭示了铁离子的轨道选择性Mott态和低维行为的趋势,特别是沿一维链的增强。在整个系列中,链的去耦增加,因此,由于板的固有电荷排序,这些结构有可能允许实验实现耦合的1D线的模型系统。我们指出的可能性,以稳定这些化合物的薄膜形式,连同广泛的可能的离子取代和事实,这些化合物在环境压力下是可回收的,使它们成为一个非常有前途的平台,工程物理系统与有趣的磁输运现象,证实了最近发现的量子霍尔效应在ZrTe $_5$。
2022-07-28 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Evolution of Magnetism in Single-Crystal Ca2Ru1-xIrxO4 (0< x <0.65)
本文报道了单晶Ca_2 Ru_(1-x)Ir_xO_4(0 < x< 0.65)的结构、磁性、输运和热性质。Ca 2 RuO 4是一种结构驱动的莫特绝缘体,在TMI = 357 K时发生了金属-绝缘体转变,在TN = 110 K时与反铁磁有序相分离. 5d元素Ir取代Ru增强了自旋轨道耦合(SOC)以及结构畸变和磁矩倾斜之间的锁定。特别是,Ir掺杂加剧了Ru/IrO 6八面体的扭曲或旋转,并沿c轴诱导弱铁磁行为。此外,磁有序温度TN从x = 0时的110 K增加到215 K,并在x = 0.65时具有增强的磁各向异性。Ir掺杂的效果与Cr、Mn和Fe等3d元素掺杂的效果形成鲜明对比,其抑制TN并引起异常的负体积热膨胀。3d和5d元素掺杂之间的明显差异强调了富Ir氧化物中固有的强磁致弹性耦合。
2015-04-07 cond-mat.str-el
Spin-Orbital Order Modified by Orbital Dilution in Transition Metal Oxides: From Spin Defects to Frustrated Spins Polarizing Host Orbitals
我们研究了在实现轨道稀释的$3d^2$或$4d^4$位置上掺杂$3d^3$的情况下,$3d$在$4d$过渡金属氧化物中的取代。我们推导出有效的$3d-4d$(或$3d-3d$)的超交换在莫特绝缘体具有不同的离子价,强调新兴的结构之间的杂质和主机站点的自旋轨道耦合,并证明它是定性不同的主机本身所遇到的。这种推导表明,主机和杂质之间的相互作用取决于在一个关键的方式上的类型的双占据$t_{2g}$轨道。人们发现,在某些情况下,由于在$3d$杂质处的轨道自由度的淬灭,主体内的自旋和轨道顺序通过掺杂而被显著地修改。当主体-杂质耦合较弱时,杂质作为自旋-轨道结构中伴随轨道空位的自旋缺陷,或者它有利于沿着$3d-4d$键的双占据活性轨道(轨道极化子),导致反铁磁或铁磁自旋耦合。不同磁耦合之间的这种竞争导致完全不同的基态。我们发现,磁挫折和自旋简并可以解除量子轨道翻转的主机,但他们是强大的在特殊区域的无公度相图。自旋-轨道耦合可以导致沿对称方向的各向异性自旋和轨道图案,并导致自旋-轨道超交换所施加的顺序的根本修改。我们的研究结果预计将是重要的,为未来的理论理解的实验结果掺杂$4d$过渡金属氧化物掺杂$3d^3$离子。我们建议如何局部或全局的自旋轨道顺序的变化引起的杂质可以通过实验检测。
2015-01-30 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Mn-induced magnetic symmetry breaking and its correlation with the metal-insulator transition in bilayered Sr3(Ru1-xMnx)2O7
双层Sr 3Ru 2 O 7是一种特殊的变磁性金属,具有反铁磁和铁磁涨落。部分取代Ru的结果在建立的金属-绝缘体转变(MIT)在TMIT和AFM有序TM在Sr 3(Ru 1-xMnx)2 O 7。利用弹性中子散射方法研究了Mn掺杂对Sr_3(Ru_(1-x)Mn_x)_2 O_7(x = 0.06和0.12)的磁结构和面内磁关联长度的影响。随着Mn掺杂量(x)从0.06增加到0.12或x=0.12时温度的降低,发生了从面内短程双条纹AFM到长程双条纹AFM基态的演化。对于这两种化合物,与各向异性行为的磁相关的发病与电阻率和比热的急剧上升相一致。由于它不会引起可测量的晶格畸变,具有各向异性自旋织构的双带磁序打破了从C4 v晶格到C2 v磁子晶格的对称性。这些观察为斯莱特与莫特型麻省理工学院的一个古老问题提供了新的线索。
2017-05-16 cond-mat.str-el