Distinguishing a Mott Insulator from a Trivial Insulator with Atomic Adsorbates
在各种相互作用交织在一起的电子系统中，揭示其多体基态的起源是具有挑战性的，并且缺乏直接的实验方法来验证绝缘体的相关性质。在这里，我们展示了一种方法来明确区分一个典型的相关绝缘体，一个莫特绝缘体，从一个平凡的带状绝缘体的基础上，他们不同的化学行为的表面吸附使用1 T-TaS 2，这一直是一个自旋受抑的莫特绝缘体或自旋单线平凡绝缘体之间的争论。我们从观察不同的表面终端上的不同大小的光谱间隙，并表明，这两个表面层上的钾吸附原子的行为完全不同的方式。这可以从莫特绝缘体和带状绝缘体的不同性质中直接理解，因为它们分别涉及半满轨道和满满轨道的基本差异。这项工作不仅解决了这一特别有趣的材料中的一个突出问题，而且提供了一个简单的试金石，以确定相关的基态的电子实验。
2021-03-10 cond-mat.mtrl-sci 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
Dimer Mott Insulator in an Oxide Heterostructure
研究了在相关氧化物异质结构中设计人工莫特绝缘体的问题。我们考虑了基于离子不连续掺杂的量子限制的极限，并认为在GdTiO $_3$基质中的单个SrO层的情况下可以实现独特的二聚体莫特绝缘体。在二聚体莫特绝缘体中，电子不是局限于单个原子，而是局限于在两个TiO $_2$平面的双层上形成的分子二聚体上的键合轨道，类似于20世纪90年代研究的哈伯德阶梯的莫特绝缘状态。我们通过从头算和模型哈密顿量研究验证了二聚体莫特绝缘体的存在，并发现对于合理的Hubbard $U$值，它是稳定的和铁磁性的，具有0.65 eV量级的明确的成键/反键分裂，以及显著较小的Mott带隙，其大小取决于$U$。极性不连续性、强结构弛豫和电子关联的综合作用都有助于实现这种独特的基态。
2013-01-17 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
A spin-gapped Mott insulator with the dimeric arrangement of twisted molecules Zn(tmdt)$_{2}$
对单组分分子材料Zn（tmdt）$_{2}$进行了$^{13}$ C核磁共振测量，其中tmdt在准二维莫特绝缘体和超导体中形成类似于所谓的$κ$型分子堆积的排列。对粉末光谱的详细分析揭示了tmdt $π$轨道中的局部自旋磁化率。所得到的位移和弛豫速率揭示了$π$自旋的单重态-三重态激发，表明Zn（tmdt）$_{2}$是自旋带隙的莫特绝缘体，与传统的分子莫特系统相比具有异常大的电子相关性。
2017-06-07 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Insulator-to-Metal Transition and Anomalously Slow Hot Carrier Cooling in a Photo-doped Mott Insulator
本文利用扫描超快电子显微镜直接观测了Mott绝缘体α-RuCl3中光激发物种的时空演化，发现低光通量下热载流子输运时间超过一纳秒，高光通量下出现光致绝缘体-金属转变，展示了SUEM探测强关联电子体系光激发的独特能力。
2024-06-11 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
The electronic structure of NaIrO$_3$, Mott insulator or band insulator?
基于五价后钙钛矿结构的NaIrO $_3$的电子绝缘行为的复杂性，我们采用局域密度近似和Gutzwiller方法研究了其在库仑排斥和自旋轨道耦合（SOC）平面上的电子结构和相图.我们的理论研究提出金属-绝缘体转变可以由两种不同的物理图象产生：重整化带绝缘体或莫特绝缘体区。对于NaIrO $_3$中的实际材料参数，库仑相互作用$U=2.0 (J=U/4)$ eV和SOC强度$η=0.33$ eV，它倾向于支持我们的研究所揭示的重整化带绝缘体图片。
2012-10-10 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Correlation-Driven Charge Order at a Mott Insulator - Band Insulator Digital Interface
为了研究数字莫特绝缘体LaTiO_3和带绝缘体SrTiO_3的界面，我们将关联带理论（LDA+U）应用于（n，m）多层膜，1<n，m<9.如果Ti上的原位排斥足够大，可以模拟立方块状LaTiO 3的磁绝缘行为，则在所有情况下，界面处的电荷不平衡都可以通过反离子化（Ti 4 + + Ti 3+）、电荷有序化和Ti 3 + d_xy轨道有序化来调节，并且界面层中的自旋之间具有反铁磁交换耦合。晶格弛豫通过移动（轻微但重要的）较低的哈伯德带来影响传导行为，但是弛豫和轨道有序对弛豫是鲁棒的。
2006-08-09 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Nonlinear optical response and spin-charge separation in one-dimensional Mott insulators
我们从理论上研究了莫特绝缘体的非线性光学响应和光激发态。用精确对角化方法计算了小团簇的非线性光学极化率χ^（3）。通过系统地研究χ^（3）与维数的关系，我们发现自旋-电荷分离在一维莫特绝缘体中对χ^（3）的增强起着至关重要的作用。在此基础上，我们提出了描述一维莫特绝缘体非线性响应的holon-doublon模型。这些发现表明自旋-电荷分离将成为光电子器件的一个关键概念。
2000-07-08 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Inverse Faraday effect in Mott insulators
逆法拉第效应（IFE），即由圆偏振光诱导静态磁化，为超快控制自旋态提供了一条有前途的途径。本文利用Floquet理论研究了莫特绝缘体中的IFE。我们发现两个不同的IFE行为由反演对称性。在具有反转对称性的莫特绝缘体中，我们发现由IFE诱导的有效磁场与相邻的自旋铁磁耦合。而对于不具有反转对称性的莫特绝缘体，由于IFE产生的有效磁场与相邻自旋反铁磁耦合。我们应用该理论的自旋-轨道耦合的单和多轨道哈伯德模型是相关的Kitaev量子自旋液体材料，并证明磁相互作用可以通过光调谐。
2022-05-31 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Resistive switching induced by electronic avalanche breakdown in GaTa$_4$Se$_{8-x}$Te$_x$ narrow gap Mott Insulators
由强电场引起的Mott跃迁正受到越来越多的关注。最近的理论建议集中在莫特绝缘体的齐纳介质击穿，但实验研究仍然太少，得出结论的机制。在这里，我们报告的研究，在窄间隙莫特绝缘体GaTa $_4$ Se $_{8-x}$ Te $_x$的介电击穿。我们发现，I-V特性和阈值电场（E $_{th}$）的大小不对应于齐纳击穿，而是雪崩击穿。E $_{th}$随Mott Hubbard能隙（E $_g$）的幂律增加，与半导体雪崩击穿的普遍规律E $_{th}$ $\propto$ E $_g$ $^{2.5}$惊人地一致。然而，我们在莫特绝缘体中观察到的雪崩延迟时间比传统半导体长三个数量级以上。我们的研究结果表明，电场诱导局部绝缘体到金属莫特转变，产生导电域，其生长以形成贯穿样品的导电路径。
2013-04-17 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Strongly Correlated Electrons on a Silicon Surface: Theory of a Mott Insulator
我们从理论上证明了钾覆盖的Si（111）-B表面的电子基态是一个莫特绝缘体，这与能带理论明显矛盾，但与最近的实验结果吻合得很好。我们用密度泛函方法确定了体系的物理结构，通过对多体哈密顿量的精确对角化得到了体系的电子基态。多体电导率揭示了临界相互作用强度下的Brinkman-Rice金属-绝缘体转变;计算的相互作用强度远高于这个临界值。
1998-12-03 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Electronic Ferroelectricity in a Dimer Mott Insulator
基于最近的实验结果，研究了kappa-（BEDT-TTF）_2Cu_2（CN）_3二聚体-莫特绝缘体的介电和磁性。我们推导出有效的哈密顿量，其中每个二聚体的电子数为1。利用平均场方法和蒙特卡罗方法获得了有限温度下的电荷和磁结构。磁性相和铁电相是相互排斥的。在二聚体-莫特相和铁电相之间的相边界附近，介电波动是显著的。讨论了kappa-（BEDT-TTF）_2Cu_2（CN）_3的研究结果。
2010-02-26 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Non-Thermal Resistive Switching in Mott Insulators
通过施加电流/电压，可以在莫特绝缘体中实现电阻开关，这触发绝缘体-金属转变（IMT）。这种现象是理解IMT物理学和开发新型记忆元件和脑启发技术的关键。尽管如此，电场和焦耳热在开关过程中的作用仍然存在争议。我们通过研究两种典型的莫特绝缘体-VO 2和V2 O3的纳米线来解决这个问题。我们的研究结果表明，两个性质不同的制度之间的交叉。在一种情况下，IMT由焦耳加热驱动到转变温度，而在另一种情况下，场辅助载流子产生产生纯粹非热的掺杂驱动IMT。通过确定这些现象的关键材料特性，我们提出了一个通用的机制，电阻开关在莫特绝缘体。这种理解使我们能够使用聚焦离子束照射来控制开关机制，从而促进电驱动的非热IMT。与非热IMT相关的能量消耗极低，可与最先进的电子和生物神经元相媲美。这些发现为莫特绝缘体的高能效应用铺平了道路。
2019-08-22 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Doped Mott insulator on Penrose tiling
我们研究了载流子掺杂对莫特绝缘体的彭罗斯镶嵌效应的影响，旨在阐明准周期性和强电子关联之间的相互作用。我们在实空间动力学平均场论中数值求解了Penrose-tiling结构上的哈伯德模型，该理论可以处理描述莫特绝缘体和空间不均匀性所必需的奇异自能。我们发现，强关联效应产生的电荷分布无法达到的静态平均场近似。在一个小的掺杂区域，光谱显示出一个位置依赖的间隙正好高于费米能，这是由一个奇异的大的自能从莫特物理涌现，并被视为一个真实的空间对应的动量依赖的赝能隙中观察到的正方形晶格哈伯德模型。
2022-01-14 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Metal-insulator transition via control of spin liquidity in a doped Mott insulator
量子自旋液体态，其中自旋是量子力学离域的方向，迄今已研究的电荷局域莫特绝缘体产生的强排斥相互作用。然而，最近发现具有三角形晶格的掺杂莫特绝缘体$κ$ -（ET）$_4$ Hg $_{2.89}$ Br $_8$既表现出类似自旋液体的磁性又表现出金属导电性。因此，现在可以通过实验探索自旋流动性如何影响电导，这是一个受到理论关注的问题。在这里，我们研究了一种新开发的方法，结合单轴和静水压力，在掺杂莫特绝缘体的导电与控制的三角形晶格几何形状和排斥强度，决定了自旋流动性和Mottness，分别。我们发现，在一个强相互作用的制度，电子状态急剧变化，从绝缘体到费米液体通过非费米液体不同的几何挫折，这表明自旋流动性促进电荷的离域。这一结果表明，自旋自由度的挫折通过掺杂的莫特绝缘体中的自旋和电荷的纠缠对电荷的输运具有决定性的影响。
2022-02-12 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Dilemma in strongly correlated materials: Hund's metal vs relativistic Mott insulator
我们指出了相关材料中Hund耦合和自旋轨道耦合之间的竞争，这种竞争导致了Hund金属和相对论绝缘体之间的电子困境。洪德的金属指的是未来绝缘体的命运，洪德的耦合抑制了相关性，并将系统驱动为相关金属。相对论性莫特绝缘体指的是未来金属的命运，其中相对论性自旋轨道耦合增强了相关性，并将系统驱动为莫特绝缘体。这些相互矛盾的趋势自然存在于许多相关材料中。我们研究了相关材料中Hund耦合和自旋轨道耦合之间的竞争，并从这两种相互矛盾的趋势中探索了它们之间的相互作用和平衡。该系统可以成为自旋轨道耦合的洪德金属或洪德辅助相对论莫特绝缘体。我们的观察可以找到一个广泛的应用和相关的许多相关材料与多轨道。
2020-12-12 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Quantum Sensing of Insulator-to-Metal Transitions in a Mott Insulator
氮空位（NV）中心是金刚石中具有光学活性的原子缺陷，由于其优异的量子相干性和在真实环境中的多功能性，在量子传感、网络和计算应用中引起了极大的兴趣。利用这些优势，我们报告了近端莫特绝缘体中基于NV的电驱动绝缘体-金属过渡（IMT）局部感知。我们研究了原始的和离子辐照的VO 2薄膜器件的电阻开关特性进行光学检测NV电子自旋共振测量。这些测量探针的局部温度和磁场在电偏置的VO 2设备，这是在协议的全球运输测量结果。在原始器件中，电驱动IMT通过焦耳加热进行到转变温度，而在离子辐照器件中，转变发生在非热的，远低于转变温度。我们的研究结果提供了第一个直接的证据，非热电诱导IMT的莫特绝缘体，突出了NV量子传感器在探索纳米级的热和电行为莫特材料提供的重大机遇。
2020-09-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci quant-ph
Evidence of Gate-Tunable Mott Insulator in Trilayer Graphene-Boron Nitride Moiré Superlattice
莫特绝缘体在强关联物理学中起着核心作用，其中排斥库仑相互作用支配电子动能，并导致绝缘状态，其中一个电子占据每个晶胞。掺杂的莫特绝缘体通常用Hubbard模型3来描述，它可以引起其他相关的现象，如异常的磁性，甚至高温超导性。一种可调的莫特绝缘体，其中库仑相互作用和动能之间的竞争可以在原位改变，可以为莫特物理的研究提供一个宝贵的模型系统。在这里，我们报告了这种可调莫特绝缘体的ABC三层石墨烯（TLG）和六方氮化硼（hBN）异质结构与莫尔超晶格的实现。与单层石墨烯中的无质量狄拉克电子不同，原始ABC TLG中的电子具有四次能量色散和大有效质量的特征，这有利于强相关现象。TLG/hBN异质结构中的莫尔超晶格导致栅极可调谐的窄电子能带。由于石墨烯的自旋和谷简并性，每个填充的迷你带在一个莫尔晶格位点中包含4个电子。莫特绝缘体态出现在1/4和1/2填充处，分别对应于每个位置一个电子和两个电子。此外，ABC TLG/hBN异质结构中的Mott态表现出前所未有的可调谐性：Mott带隙可以通过垂直电场原位调制，同时，电子掺杂可以被栅极调谐以填充从一个Mott绝缘态到另一个Mott绝缘态的能带。我们对可调莫特绝缘体的观察为探索二维莫尔超晶格异质结构中的新型强关联现象提供了令人兴奋的机会。
2019-01-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
