Superconductivity in FeSe thin films driven by the interplay between nematic fluctuations and spin-orbit coupling
在FeSe薄膜中观察到的高温超导态的起源,其相图显示没有磁序的迹象,仍然是一个激烈争论的话题。在这里,我们调查是否出现的波动,由于接近一个超导相,这是观察到的这种材料的相图,可以促进超导性。我们发现,单独的涨落促进高度简并的配对状态,其中$s$ -波和$d$ -波对称性同样有利,因此$T_{c}$被抑制。然而,存在一个相当大的自旋-轨道耦合或反转破缺在膜界面升降机这种有害的简并选择$s$波状态,在最近的实验建议,在协议。得到的能隙函数显示出弱的各向异性,这与单层FeSe和插层Li $_{1-x}$(OH)$_{x}$ FeSe的实验结果一致。
2016-10-29 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Strong enhancement of magnetic order from bulk to stretched monolayer FeSe as Hund's metals
尽管磁性的重要性可能与铁基超导体的其他关键性质有关,但对它的理解仍然远远没有完成,特别是对于FeSe系统。一方面,大块FeSe中没有磁有序的起源还有待澄清。另一方面,仍然不清楚在铁基超导体中具有最高转变温度的SrTiO $_3$上的单层FeSe与磁不稳定性有多接近。本文采用动力学平均场论结合密度泛函理论研究了FeSe块材和单层材料的磁性。我们发现,在散装FeSe的抑制磁秩序与轨道间的电荷波动,洪德耦合的效果,增强了较大的晶体场分裂的减少。同时,扩展单层FeSe中Fe原子的空间隔离导致了强磁有序,这被小电子掺杂完全破坏。我们的工作提供了一个全面的理解,在铁基超导体和其他一般的多轨道相关系统,如洪德的金属磁秩序。
2020-09-04 cond-mat.str-el
Nematicity and magnetism in FeSe and other families of Fe-based superconductors
向列性和磁性是铁基超导体的两个重要特征,它们之间的相互作用是铁基超导体中最重要的未解决的问题之一。在FeSe中,在低于结构转变温度$T_{str}=90$ K时不存在磁序,与之形成鲜明对比的是,在其他族中,磁性在略低于$T_{str}$时出现。为了理解这种惊人的材料依赖性,我们研究了自旋涨落介导的轨道顺序($n_{xz}\neq n_{yz}$),通过关注强耦合效应驱动的轨道-自旋相互作用,称为顶点校正。这种轨道-自旋相互作用在FeSe中非常强,这是因为在费米能级处洪德相互作用和库仑相互作用($\bar{J}/\bar{U}$)之间的比率小并且$d_{xz},d_{yz}$轨道重量大。因此,在FeSe模型中,不管自旋涨落是否非常弱,都建立了轨道序,因此在$T_{str}$以下不存在磁性。与此相反,在LaFeAsO模型中,无论是实验还是理论,磁序都出现在$T_{str}$之下。因此,由于顶点校正的轨道自旋相互作用是理解铁基超导体中具有向列性和磁性的丰富相图的关键成分。
2016-05-05 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Interplay between magnetism and superconductivity and appearance of a second superconducting transition in alpha-FeSe at high pressure
我们通过在高压下熔化铁和硒的粉末混合物来合成四α-FeSe。随后在常压下退火,六方相β- FeSe被去除,在Tc ~ 7 K处形成了一个相当尖锐的超导态转变,并在Tm = 120 K附近出现了磁转变。电阻率和交流磁化率测量退火样品在静水压力高达4.5 GPa。在交流磁化率中可见的磁性转变在压力下向下移动,并且在磁化率异常附近发展出自旋密度波(SDW)反铁磁转变的典型电阻异常。由磁化率的抗磁响应的外观确定的Tc,在压力下以dTc/dP = 3.5 K/GPa的速率线性增加。在1.5 GPa以下,电阻超导转变是急剧的,转变宽度不随压力变化,由drho/dT峰值确定的Tc以约3.5 K/GPa的速率增加。在更高的压力下,电阻转变的巨大加宽发展。这种效应不能用样品中可能的压力梯度来解释,并且是α-FeSe固有的。依赖性drho(T)/dT示出了高于3GPa的第二峰值的特征,其指示在高压下在α-FeSe中出现另一超导状态。我们认为,这第二个超导相共存SDW反铁磁性的部分体积分数,并起源于配对的载流子从费米表面的其他片。
2009-03-16 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Strong Interplay between Stripe Spin Fluctuations, Nematicity and Superconductivity in FeSe
阐明铁基超导材料中的π序的微观起源是重要的,因为驱动π序的相互作用也可能介导库珀配对。向列序打破了铁平面中的四重旋转对称性,这被认为是由轨道或自旋自由度驱动的。然而,由于磁性相经常在刚好高于或与条形磁性相变一致的温度下发展,因此很难通过实验确定磁性级的主导驱动力。在这里,我们使用中子散射研究结构上最简单的铁基超导体FeSe,它显示一个斜方(正交)相变在$T_s=90$ K,但不反铁磁顺序。我们的数据揭示了大量的条纹自旋波动,这是耦合正交性,并突然增强冷却到低于$T_s$。此外,一个尖锐的自旋共振发展的超导状态,其能量(~4 meV)是一致的电子玻色子耦合模式,通过扫描隧道光谱揭示,从而表明自旋涨落介导的符号改变配对对称性。通过将动态磁化率归一化为绝对单位,我们表明FeSe中的磁谱权重与铁砷化物的磁谱权重相当。我们的研究结果支持最近的理论建议,向列性和超导性都是由自旋涨落。
2015-02-26 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Anomalous temperature evolution of the electronic structure of FeSe
我们目前的ARPES数据取自结构最简单的代表铁基超导体,FeSe,在很宽的温度范围内。除了与相变相关的变化,我们检测到非常明显的变化的分散体的规模上的数百开尔文。值得注意的是,在加热样品时,能带结构具有松弛到通过常规能带结构计算预测的能带结构的趋势,与直观预期的正好相反。我们的研究结果揭示了铁基材料中形成高温超导性的电子态的主要相互作用的起源。
2017-02-07 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Imaging Orbital-selective Quasiparticles in the Hund's Metal State of FeSe
强电子关联是铜基高温超导的关键,这种强电子关联来自于母相莫特绝缘体。相比之下,铁基高温超导体的母相从来不是相关绝缘体。但这种区别可能是欺骗性的,因为Fe有五个活跃的d轨道,而Cu只有一个。理论上,这种轨道多重性可以产生洪德金属态,其中Fe自旋的排列抑制了产生轨道选择性强相关性的轨道间波动。与不同的Fe轨道m相关联的准粒子的谱权$Z_m$应该是完全不同的。在这里,我们使用准粒子散射干涉解决轨道内容,探索这些预测FeSe。强的准粒子$Z_m$的轨道选择性差异的签名出现在宽能量范围内的所有可检测的频带上。此外,准粒子干扰幅度显示,$Z_{xy}<Z_{xz}<<Z_{yz}$,与早期的轨道选择性库珀配对研究一致。因此,轨道选择性强的相关性占主导地位的铁基高温超导FeSe的母态。
2018-07-22 cond-mat.str-el
Mott transition and abnormal instability of electronic structure in FeSe
本文通过自洽考虑所有双粒子不可约图,揭示FeSe中存在由强在位库仑相互作用驱动的Mott绝缘体相,并指出Mott物理对单层或纳米结构FeSe的电子、光学和超导性质具有关键影响。
2023-10-29 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Anomalous Knight shift and low-energy spin dynamics in the nematic state of FeSe$_{\rm 1-x}$S$_{\rm x}$
在FeSe中,有序和磁性之间的相互作用还没有很好的理解。关于FeSe中轨道自由度和自旋自由度之间的关系及其与超导性的相关性存在争议。本文研究了S替代对FeSe单晶的相变温度($T_{\rm n}$)和低能自旋涨落(SF)的影响。我们发现,低能SF出现在下面的E-T转变。临界SF($T_{\rm SF}$)和$T_{\rm n}$的起始温度之间的差异对于FeSe是小的,但随着S取代而显著增加。低于$T_{\rm SF}$的柯林加关系是违反和有效的μ子超精细耦合常数改变了一个符号。我们的研究结果排除了直接耦合的低能量SF的电子自旋顺序表明存在多个自旋自由度的FeSe $_{\rm 1-x}$ S $_{\rm x}$。
2019-03-01 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
First-principles study of FeSe epitaxial films on SrTiO3
SrTiO_3衬底上FeSe薄膜高温超导性的发现引起了人们极大的实验和理论兴趣。第一性原理密度泛函理论计算在铁基块体超导体的研究中发挥了重要作用,也参与了界面超导性的研究。在这篇文章中,我们回顾了FeSe外延薄膜的电子和磁性结构的计算结果,强调不同的自由度,如电荷,自旋和晶格振动之间的相互作用。此外,FeSe的单层和双层薄膜的SrTiO 3之间的比较进行了讨论。
2015-10-29 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Orbital selectivity enhanced by nematic order in FeSe
受最近低温实验的启发,我们采用U(1)从自旋理论,在多轨道模型下研究了FeSe体相的电子关联效应.我们发现,一个有限的π阶有助于稳定的轨道选择莫特阶段。此外,我们建议,当d-和s-波键的键合顺序与铁轨道顺序相结合,有一个令人惊讶的大的xz和yz轨道之间的轨道选择性,即使相关的带分裂是相对较小的。我们的研究结果解释了FeSe的α相中强轨道选择性的看似不寻常的观察,并揭示了α有序性质的新线索,并为阐明铁基超导体中超导性和向列性之间的相互作用奠定了基础。
2018-12-07 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Formation of Hubbard-like bands as a fingerprint of strong electron-electron interactions in FeSe
我们使用角分辨光电子能谱(ARPES),探讨在很宽的结合能范围内的FeSe单晶的电子结构,并研究强电子-电子相关的影响。我们提供的证据表明,在高结合能的“Hubbard带”的存在,包括来自Fe $3d$状态的非相干多体激发除了费米能级附近的重整化准粒子带。许多高能量的ARPES观测数据的功能,可以占时,通过动力学平均场论,包括形成一个哈伯德带的谱函数的计算中纳入强局部库仑相互作用的影响。这表明,在几个eV的能量尺度上,由现场库仑排斥和Hund耦合产生的局部关联对于正确理解FeSe和其他相关铁基超导体的电子结构是必不可少的。
2016-12-08 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Investigation of correlation effects in FeSe and FeTe by LDA + U method
本文采用LDA+U方法对比研究FeSe和FeTe的电子结构,发现关联效应具有轨道选择性,且FeTe中库仑相互作用被Te-p能带显著屏蔽,轨道选择差异源于硫族元素高度不同。
2023-10-29 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Orbital Nematic Order and Interplay with Magnetism in the Two-Orbital Hubbard Model
受铁基超导体FeSe和铁磷属元素化物的角分辨光电子能谱(ARPES)研究的启发,我们在双轨道哈伯德模型下研究了FeSe和铁磷属元素化物的轨道有序性及其与反铁磁性的相互作用.我们使用无规相位近似(RPA)来计算轨道和磁磁化率对相互作用强度和电子密度(掺杂)的依赖性。为了解释RPA未捕获的强电子相关性,我们进一步采用了能够捕获对称破缺磁性和轨道有序相的非微扰变分簇近似(VCA)。这两种方法都表明,电子和空穴掺杂的影响这两个订单不同。虽然空穴掺杂倾向于抑制磁性和轨道有序,但电子掺杂抑制磁性更快。至关重要的是,我们找到了一个现实的参数制度,为中等电子掺杂,稳定轨道向列性的情况下,远程反铁磁秩序。这让人想起最近在FeSe和一些铁磷属元素化物材料中观察到的非磁性轨道向列相,并提出了至少在某些情况下,观察到的电子向列性可能主要是由于轨道而不是磁性波动的可能性。
2014-10-10 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Anomalous correlation effects and unique phase diagram of electron doped FeSe revealed by angle resolved photoemission spectroscopy
在FeSe衍生的超导体中,缺乏对载流子浓度的系统和干净的控制,阻碍了对相图和不同相之间的相互作用的全面理解。本文通过对FeSe厚膜和FeSe $_{0.93}$ S $_{0.07}$大块晶体的K掺杂和角分辨光电子能谱研究,建立了FeSe与电子掺杂关系的相图,这与其它铁基超导体有很大不同。相关强度显着增加掺杂,而绝缘相出现在重度过掺杂制度。在超导相和绝缘相之间,观察到一个增强的超导电性圆顶,其最高超导转变温度为44 $\pm$ 2 K。这种增强的超导电性与FeSe的厚度无关,表明它是FeSe本征的。我们的研究结果提供了一个理想的系统与可变掺杂理解不同的阶段和丰富的物理FeSe家庭。
2015-08-24 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Nematicity, magnetism and superconductivity in FeSe under pressure: Unified explanation based on the self-consistent vertex correction theory
为了理解压力下FeSe中丰富的电子相图,生动地展示了向列性,磁性和超导性之间的强烈相互作用,我们通过包括称为顶点校正(VC)的高阶多体效应来分析电子态。基于第一性原理分析,我们预测了xy轨道空穴的压力诱导出现。由于这种压力诱导的Lifshitz转变,xy轨道上的自旋涨落增强,而xz,yz轨道上的自旋涨落逐渐减小。因此,由xz、yz轨道上的自旋波动通过轨道内VC驱动的非磁性轨道序$O = n_{xz} - n_{yz}$被抑制,并被xy轨道d电子的磁性取代。在环境压力下的节s波态($O > 0$)和压力下Tc的增强是由自旋和轨道涨落之间的合作驱动的。
2017-06-08 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Origin of insulating ferromagnetism in iron oxychalcogenide Ce$_2$O$_2$FeSe$_2$
在准一维铁硫属化物Ce $_2$ O $_2$ FeSe $_2$中存在绝缘铁磁(FM)相,但其起源尚不清楚.要了解FM机制,这里提供了一个系统的调查,这种材料,分析铁磁和反铁磁的趋势和跳跃,库仑相互作用,洪德耦合和晶体场分裂的相互作用之间的竞争。基于二阶微扰理论的直观分析表明,双占据轨道和半填充轨道之间的大纠缠对Ce $_2$ O $_2$ FeSe $_2$的FM阶稳定起着关键作用.此外,通过多体计算技术应用于多轨道哈伯德模型,相图证实了所提出的FM机制,与实验一致。
2021-08-13 cond-mat.str-el
Ab-initio investigation of lattice distortions in response to van der Waals interactions in FeSe
非常规超导体中的电子结构是理解动量相关对相互作用和由此产生的超导能隙函数的关键。在铁基硫族化合物超导体中,电子色散、能隙结构和配对机制对$k_z$依赖性的重要性一直存在争议。在这里,我们提出了一个详细的调查的范德华相互作用FeSe和它的相互作用与磁无序和真实的空间结构特性。使用密度泛函理论,我们表明,他们需要考虑到调查后的三维效果,包括非平凡的拓扑结构,FeSe $_{1-x}$ Te $_x$和FeSe $_{1-x}$ S $_x$系统。此外,顺磁(PM)无序的影响被认为是在自旋空间平均的方法。我们的计算表明,PM放松的结构支持的图片不同的竞争有序的磁态在磁制度,产生磁挫折。
2020-07-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Interplay of charge and spin fluctuations in a Hund's coupled impurity
在洪德金属中,轨道之间的局部铁磁相互作用导致出现复杂的电子状态,具有大而缓慢波动的磁矩。通过引入Hund耦合混合价量子杂质,我们对最近的数值重整化群研究有了更深入的了解。我们发现,价波动大大阻碍了发展的一个大的波动时刻在很宽的温度和能量范围内,其特征在于淬火轨道自由度和奇异的对数行为的自旋磁化率$χ_{\rm sp}''(ω) \propto [ω\ln(ω/T_K^{\rm eff})^2]^{-1}$,非常类似于幂律标度$χ_{\rm sp}''(ω) \sim ω^{-γ}$。这种奇异的自旋波动被怀疑在未来的洪德驱动库珀配对模型中发挥重要作用。
2022-10-20 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Nematic charge-density-wave correlations in FeSe$_{1-x}$S$_{x}$
该研究通过共振X射线散射发现FeSe$_{1-x}$S$_{x}$中局域应变可诱导各向同性电荷密度波,且与向列性直接耦合,为理解铁基超导体中电子关联与向列性相互作用提供关键信息。
2023-12-21 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Multi-band description of the upper critical field of bulk FeSe
本研究通过实验绘制FeSe的上临界场相图,采用两带模型解释其温度依赖关系,证实多带效应与超导能隙各向异性对理解其反常上临界场行为及FFLO态稳定的关键作用。
2023-11-07 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Topology meets time-reversal symmetry breaking in FeSe$_{1-x}$Te$_{x}$ superconductor
本文利用零场μ子自旋弛豫在FeSe$_{1-x}$Te$_{x}$超导体中探测到体态时间反演对称性破缺超导态,揭示了其与拓扑电子结构的交汇,为研究拓扑超导与TRSB协同作用提供了平台。
2025-01-06 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Spin reorientation driven by the interplay between spin-orbit coupling and Hund's rule coupling in iron pnictides
在大多数磁性有序的铁磷属元素化物中,磁矩位于FeAs平面内,平行于自旋条纹的调制方向。然而,最近的实验在空穴掺杂的铁磷属元素化物已经观察到的磁矩的重新取向,从平面到平面外。有趣的是,这种重新取向是伴随着在磁基态的变化,从一个条纹反铁磁体的tetraorphins非均匀的磁性配置。出于这些最近的观察,在这里,我们调查的起源的自旋各向异性的铁pnictides使用巡回微观电子模型,尊重所有的对称性的一个单一的FeAs平面。我们发现,自旋-轨道耦合和洪德规则耦合之间的相互作用可以解释所观察到的自旋各向异性,包括自旋重定向在空穴掺杂的pnictides,而不需要调用轨道或单阶。我们的计算还揭示了电子和空穴掺杂化合物的磁基态之间的不对称性,只有后者显示四重磁态。
2015-12-18 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Nematicity at the Hund's metal crossover in iron superconductors
对铁基超导体,特别是FeSe超导体的超导态的理论认识仍然是一个令人困惑的问题。虽然许多实验都强调局域关联的重要作用,并将铁超导体置于Hund金属态的入口处,但电子关联对Hund金属态的影响在理论上研究得很少。在这项工作中,我们研究了铁超导体的超导相占当地的相关性,包括洪德耦合的效果。我们表明,洪德的物理强烈影响的系统的可伸缩性。它严格限制了可行轨道有序态的精确性质,并导致了在双相态中zx=yz轨道的有效质量的差异。后一种效应导致不同实验探针的独特签名,迄今为止在实验解释中被忽视。作为值得注意的例子,zx和yz带之间的分裂在伽马和M点的修改,与ARPES测量的重要后果。
2017-04-28 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Orbital Selectivity in Hund's metals: The Iron Chalcogenides
我们发现,电子关联导致一个坏的金属状态的硫属化物FeSe和FeTe,尽管中间值的哈伯德排斥$U$和Hund的规则耦合$J$。准粒子重量$Z$作为相互作用项的函数的演化揭示了在$U \simeq$ 2.5 eV处的明显交叉。在弱耦合极限下,$Z$随$d$的变化而减小,超过交叉耦合后,它们对$U$的依赖性变弱,而对$J$的依赖性变强。即使通常轨道选择性莫特跃迁只发生在相对较大的$U$值时,也会出现$Z$的显著轨道依赖性。由于Hubbard $U$和Hund的$J$的联合作用,准粒子相干性的这种两阶段减少表明铁基超导体可以被称为Hund的相关金属。
2012-11-08 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Prediction of exotic magnetic states in the alkali metal quasi-one-dimensional iron selenide compound Na$_2$FeSe$_2$
给出了准一维碱金属铁硒化物Na $_2$ FeSe $_2$的磁电相图。该材料的新颖性在于铁的价态为Fe $^{2+}$,与大多数其它价态为Fe $^{3+}$的铁链化合物相反。利用第一性原理技术,我们发展了一个三轨道紧束缚模型,再现了{ \it ab initio}带结构附近的费米能级。考虑Hubbard耦合和Hund耦合,利用密度矩阵重整化群和Lanczos方法对模型进行研究,得到了基态相图。公布了块状态$\uparrow \uparrow \downarrow \downarrow \uparrow \uparrow \downarrow \downarrow$稳定的鲁棒区域。在铁梯的模拟状态,采用2 $\times$ 2铁磁块,现在是公认的,但在链块磁序尚未观察到在实际材料。相图还包含一个很大的区域的正则交错自旋顺序$\uparrow \downarrow \uparrow \downarrow \uparrow \downarrow \uparrow$在非常大的哈伯德排斥。在块交错过渡区,一个新的阶段是稳定的两种状态的混合物:一个不均匀的轨道选择性的电荷密度波与异国情调的自旋配置$\uparrow \uparrow \downarrow \uparrow \downarrow \downarrow \uparrow \downarrow$。我们对Na $_2$ FeSe …
2020-05-27 cond-mat.str-el
Interplay between Hund's coupling and spin-orbit interaction on elementary excitations in Sr2IrO4
在二维多轨道哈伯德模型下,采用反铁磁基态的无规相位近似,通过计算粒子-空穴格林函数,研究了5d过渡金属氧化物Sr $_2$ IrO $_4$的元激发.得到的束缚态的磁激发表现出与实验一致的特征色散。另外,由于自旋轨道相互作用和Hund耦合的相互作用,我们还发现了两种新的激发:一种是磁激发,它作为束缚态,在$Γ$点处具有能隙;另一种是激子,它作为电子-空穴对产生的连续谱中的共振模.
2014-04-08 cond-mat.str-el
Suppression of magnetism in Ba5AlIr2O11: interplay of Hund's coupling, molecular orbitals and spin-orbit interaction
用GGA和GGA+SOC方法研究了含Ir-Ir二聚体的$_5$ $_2$ O $_{11}$的电子和磁性.我们发现最近在[J. Terzic { \it et al.},B { \bf 91},235147(2015)]中所述的方法不是由于电荷有序化,而是与自旋-轨道相互作用和强共价性的联合效应有关,导致形成金属-金属键。它们密谋并违反原子内洪德规则交换相互作用,以减少二聚体的总磁矩。我们认为,同样的机制可能是相关的其他$4d$和$5d$二聚过渡金属化合物。
2016-01-20 cond-mat.str-el
Interplay between spin-orbit coupling and van Hove singularity in the Hund's metallicity of Sr$_2$RuO$_4$
我们采用密度泛函理论和动力学平均场论结合精确对角化求解器研究了Sr $_2$ RuO $_4$在零温和极低温下的动力学性质.通过考虑旋转不变的局部相互作用,我们研究如何洪德耦合和自旋轨道耦合影响系统的相关性。在没有Hund耦合的情况下,系统在我们考虑的整个温度范围内表现出费米液体行为。我们确认,费米液体持续在零温度下,即使与非零洪德的耦合,然而,在足够的温度洪德的耦合显着降低费米液体制度和系统演变成一个典型的洪德的金属。在裸电子占位的Sr $_2$ RuO $_4$($t_{2g}^4$),一个较强的洪德金属伴随着一个较大的长时间相关。值得注意的是,尽管掺杂后长时间相关器和磁波动会减少,但电子掺杂进一步使费米液体不稳定。费米液体的这种抑制是由Sr $_2$ RuO $_4$中费米能级以上的van Hove奇点驱动的,并结合了由自旋轨道耦合引起的增强的Van Vleck磁化率。这些发现指出,除了磁场波动之外,电子结构在洪德金属的行为中也起着重要作用。
2020-11-11 cond-mat.str-el
Hund-projected Kanamori model: an effective description of Hund's metals near the Mott insulating regime
本文提出Hund投影Kanamori模型,用于描述Hund金属近莫特绝缘体区的电子关联与磁性行为,揭示强Hund耦合下载流子运动与磁相关性的相互作用。
2025-11-25 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Competition between superconductivity and nematic order : anisotropy of superconducting coherence length
我们研究了超有序和超导性之间的相互作用,这是由最近的一项关于FeSe的实验所激发的,该实验观察到了强烈扭曲的涡旋形状(Song等人,Science 332,1410(2011))。我们表明,该命令强烈增强超导相干长度的各向异性,超出了预期的考虑金兹伯格-朗道理论。我们得到了描述超导电性和超有序之间耦合的普适函数,并讨论了我们的结果与实验的联系。
2012-05-09 cond-mat.str-el
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
Interplay of orbitally polarized and magnetically ordered phases in doped transition metal oxides
在平均场近似下,我们研究了空穴掺杂时电子相互作用的二维模型的磁不稳定性。特别是,我们解决的轨道极化状态的发生,由于不等价的轨道,以及它们与铁磁和反铁磁自旋顺序的相互作用。详细讨论了Hund交换耦合J_H和晶场轨道分裂E_z在稳定竞争相中所起的作用。
2005-02-06 cond-mat.str-el
Hund's physics extends to actinide f electron systems
本研究结合DFT与DMFT证明UN是由两个5f电子的Hund交换主导的强关联坏金属,将Hund金属范式从过渡金属d体系扩展到锕系5f电子体系。
2025-09-27 cond-mat.str-el
Differentiating Hund from Mott physics in a three-band Hubbard-Hund model: Temperature dependence of spectral, transport, and thermodynamic properties
我们研究了Mott物理,库仑排斥U驱动,和Hund物理,Hund的耦合J驱动,Hund金属的极小模型,轨道对称的三带Hubbard-Hund模型(3 HHM)的晶格填充1/3之间的相互作用。Hund相关金属的特征在于自旋轨道分离(SOS),这是一种Hund规则诱导的两阶段Kondo型屏蔽过程,其中自旋屏蔽发生在比轨道屏蔽低得多的能量尺度上。相比之下,在莫特相关的金属,躺在金属-绝缘体过渡的相边界附近,SOS窗口变得可以忽略不计的小和哈伯德带很好地分离。利用动力学平均场论和数值重整化群作为实频杂质解算器,我们在各种物理量的温度依赖性中识别出许多区分Hundness和Mottness的指纹。这些包括ARPES型光谱,局部自能,静态局部轨道和自旋磁化率,电阻率,热电势,晶格和杂质熵。我们详细描述的行为,这些量的范围内的一个简单的模型哈密顿量将有助于区分Hundness从Mottness在实验和理论研究的真实材料。
2021-09-08 cond-mat.str-el
Interplay of Mott Transition and Ferromagnetism in the Orbitally Degenerate Hubbard Model
介绍了简并哈伯德模型的从玻色子表示。的位置的金属到绝缘体的过渡,发生在相称的密度被示出弱依赖于带简并M。哈伯德子带的相对权重强烈地依赖于M,以及磁性。它还表明,一个相当大的洪德规则耦合是必需的,以有铁磁不稳定性出现。由温度升高驱动的金属到绝缘体的转变是它的一个强功能。
1996-12-18 cond-mat.str-el
Pinball liquid phase from Hund's coupling in frustrated transition metal oxides
利用多带扩展的哈伯德模型研究了阻挫三角晶格中d轨道流形中非定域库仑排斥和Hund耦合的相互作用.我们发现一个丰富的相图与几个竞争阶段,包括一个强大的弹球液相,这是一种非常规的金属,其特征在于三重电荷顺序,不良的金属行为和出现高自旋局部时刻。我们的结果自然解释了在三角形层状化合物AgNiO 2中观察到的异常电荷有序金属态。其他三角过渡金属氧化物的潜在相关性进行了讨论。
2015-05-04 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Signatures of Hundness in Kagome Metals
利用密度泛函理论结合动力学平均场论,研究了Fe原子形成准二维层状Kagome晶格的六角晶系FeGe的电子结构.我们预测它是一种具有代表性的可果美金属,其特征是轨道选择性狄拉克费米子和极其平坦的能带。此外,Fe的3个$d$电子是强关联的。它们表现出相当明显的电子关联的签名诱导的洪德规则耦合,如相当大的差异,在带重整化,非费米液体行为,自旋冻结状态,自旋轨道分离。因此,FeGe可以被视为一个理想的平台来研究Kagome物理和Hundness的相互作用。5
2020-03-11 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Flat bands promoted by Hund's rule coupling in the candidate double-layer high-temperature superconductor La$_3$Ni$_2$O$_7$
该研究通过强关联计算揭示La$_3$Ni$_2$O$_7$中Ni-$d$电子的局域化与平带,Hund耦合增强有效质量并解释奇异金属行为,反铁磁关联可能提供超导配对力,连接铜氧化物超导。
2023-07-13 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
A topological Hund nodal line antiferromagnet
本研究结合角分辨光电子能谱与多种理论计算,在反铁磁体YMn₂Ge₂中发现由多重对称性保护的狄拉克节线,揭示其轨道依赖的洪德耦合重整化效应,提出反铁磁洪德节线的新概念。
2024-08-15 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el physics.app-ph
Competing Correlated Insulators in multi-orbital systems coupled to phonons
本文研究双轨道Hubbard模型中电子关联与Jahn-Teller声子耦合的竞争,发现Hund耦合主导时形成高自旋Mott绝缘体,声子主导时形成低自旋Mott-双极化子绝缘体,两相之间存在尖锐边界和折衷中间解。
2021-11-29 cond-mat.str-el
Orbital degeneracy, Hund's coupling, and band ferromagnetism: effective quantum parameter, suppression of quantum corrections, and enhanced stability
根据轨道简并度和Hund耦合,得到了带铁磁体的一个有效量子参数。类似于广义哈伯德模型的1/N和量子自旋系统的1/S,这个量子参数决定了对自旋刚度和自旋波能量的量子修正的强度。量子校正是通过将自能和顶点校正形式的相关效应纳入自旋旋转对称的方法中获得的,其中戈德斯通模式被显式地逐个顺序保留。结果表明,即使是一个相对较小的洪德耦合是相当有效的,在强烈抑制量子校正,特别是对于大N,导致强烈增强的铁磁态的稳定性。Hund耦合增强铁磁性的机制隐含地涉及晶格、维度、能带色散、光谱分布和能带填充效应的微妙相互作用。
2008-05-05 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Interplay of electric field and electronic correlations in pairing competition in bilayer nickelates
School of Physics and Astronomy, Beijing Normal University(北京师范大学物理学院);College of Physics, Hebei Normal University(河北师范大学物理学院)
研究人员采用基态约束路径量子蒙特卡洛方法,探究双层镍酸盐模型中电场与电子关联对层间s±配对和层内d配对竞争的影响,揭示了电荷、磁关联与配对竞争的关联机制。
2026-10-15 cond-mat.str-el
Microscopic nature of correlations in multi-orbital AFe2As2 (A=K, Rb, Cs): Hund's coupling versus Coulomb repulsion
我们通过LDA+DMFT(局域密度近似结合动力学平均场论)研究了空穴掺杂的铁磷族化合物$A$ Fe $_2$ As $_2$($A={\rm K}$,Rb,Cs)以及虚构的FrFe $_2$ As $_2$和$a$轴拉伸的Cs $_2$ As $_2$中在宽范围结合能内相关效应的表现。这种系统的选择允许的Hund的耦合$J_H$和现场库仑排斥$U$在多轨道铁磷属元素化物在负压下的相互作用的系统分析。随着碱金属离子尺寸的增加,我们观察到铁$3d$跳跃的非平凡的变化,轨道选择性相关性的增加和在高结合能下不相干的重量的存在,不显示典型的较低的Hubbard带行为,而是Hund金属的特征。这在$a$ -拉伸的CsFe $_2$ As $_2$中尤其突出.我们还发现,系统的相干/非相干电子行为,除了温度,强烈依赖于$J_H$,我们提供的相干尺度$T^*$的估计。我们讨论了这些结果的框架内报告的实验观察。
2015-10-19 cond-mat.str-el
Stability of a metallic state in the two-orbital Hubbard model
将动力学平均场论与精确对角化方法相结合,研究了双轨道哈伯德模型中半充满态的电子关联。我们系统地研究了带内和带间库仑相互作用以及Hund耦合的相互作用如何影响金属-绝缘体转变。结果发现,如果带内和带间库仑相互作用几乎相等,费米液体状态是稳定的,由于轨道波动相当大的相互作用,而系统立即驱动到莫特绝缘相远离这个条件。各向同性和各向异性Hund耦合的影响也得到解决。
2002-06-06 cond-mat.str-el
BaOsO$_3$: A Hund's metal in the presence of strong spin-orbit coupling
本文采用密度泛函理论和动力学平均场论相结合的方法,利用矩阵积态杂质求解器,研究了5d过渡金属氧化物BaOsO $_3$. BaOsO $_3$有4个电子的t $_{2g}$壳类似于双烯酸盐,但更强的自旋轨道耦合(SOC),因此预计将揭示的相互作用的洪德的金属行为与SOC。我们探索的顺磁相图作为SOC和哈伯德相互作用强度的函数,确定金属,带(范Vleck)绝缘和莫特绝缘区域。在两个耦合的物理值,我们发现,BaOsO $_3$仍然位于金属区域内,并有一个温和的准粒子重整化$m^*/m \approx 2$,与比热测量一致。SOC通过分裂接近费米能的范-霍夫奇点(vHs)在抑制电子相关性(在SOC消失的情况下发现)中起着重要作用,但不足以将材料推入绝缘的范-弗莱克状态。尽管SOC的强烈影响,BaOsO $_3$可以最好地描绘为适度相关的洪德金属。
2021-04-19 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Breaking of SU(4) symmetry and interplay between strongly correlated phases in the Hubbard model
利用动力学平均场理论方法研究了由哈伯德模型描述的四组分费米子混合物的热力学性质。特别注意的是系统的SU(4)对称相互作用在半填充,我们分析了平衡多体相和它们的共存区域在非零温度的情况下简单的立方晶格几何形状。我们还确定了在低温阶段的观测值的演变,同时降低对两带哈伯德模型的哈密顿对称性。这是通过改变味间相互作用或引入自旋翻转项(洪德耦合)来实现的。通过计算模型的不同对称性的熵,我们确定了接近超冷碱金属和类碱土金属原子在光晶格中的实验研究相的最佳制度。
2017-03-08 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
The interplay between the structural and magnetic properties of vanadium dioxide from first principles
自旋和晶格自由度对M1二氧化钒的电子结构的影响进行了探讨,使用准粒子描述。Peierls配对的钒间间距的收缩稳定了成键电子,降低了极化率,从而加宽了带隙。这种钒间距增加1%会降低这种稳定性,导致通过一半的价电子占据导带前沿的局部原子轨道实现铁磁行为的交叉,因为反铁磁顺序根据Hund第一规则变得不稳定。这些数据表明,M1二氧化钒的磁结构可能是精细平衡的;反铁磁顺序是Peierls对的重叠核势的结果,并且破坏这一点的输入将对磁性产生显着影响。
2014-10-23 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Kohn-Luttinger Superconductivity and Inter-Valley Coherence in Rhombohedral Trilayer Graphene
受最近ABC堆叠的菱面体三层石墨烯(RTG)实验的启发,观察到自旋谷破缺和超导性,我们研究了RTG金属态对称性破缺阶的不稳定性。我们发现,相互作用选择谷间相干顺序(IVC)作为首选的有序通道在很宽的范围内,其理论上确定的相边界同意与实验上的空穴和电子掺杂侧。范霍夫奇点附近的费米表面允许部分嵌套之间的山谷,这促进了谷间超导性和IVC波动。我们研究这些波动和亨兹(谷间自旋)之间的相互作用,使用重整化群的方法。对于反铁磁洪德耦合,谷间配对出现在自旋单线态通道与增强$T_c$,缩放与无量纲耦合$g$为$T_c\sim\exp(-1/\sqrt{g})$,相比,标准的$\exp(-1/g)$缩放。在其最简单的形式中,这种情况假设随着空穴掺杂的增加,洪德耦合的符号发生变化。另一方面,计算从一开始就包含了谷之间的独立自旋旋转的中断,并且强烈地选择自旋单线态而不是自旋三线态配对,并且自然地发生在IVC附近,与观测结果一致。
2021-09-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Triplet pairing, orbital selectivity and correlations in Iron-based superconductors
University of Cincinnati(辛辛那提大学);Max-Planck-Institut für Festkörperforschung(马克斯·普朗克固体研究所);Rutgers University(罗格斯大学);Royal Holloway, University of London(伦敦大学皇家霍洛威学院)
研究铁基超导体正常态中带宽重整化和配对易感性,探讨强库仑排斥与洪德相互作用下的轨道选择性与超导性相互作用。
2023-02-20 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Spin orientation -- a subtle interplay between strain and multipole Coulomb interactions
本文针对 NiO 磁性表面自旋取向调控问题,提出同时处理各向异性单粒子效应与轨道依赖全多极库仑相互作用的模型,成功解释应变驱动的自旋重取向转变,并揭示用电场控制压电衬底上磁性薄膜 SRT 的新途径。
2025-07-23 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Many-body electronic structure, self-doped double-exchange, and Hund metallicity in 1T-CrTe2 bulk and monolayer
Korea Advanced Institute of Science and Technology (KAIST)(韩国科学技术院)
研究揭示 1T-CrTe2 为自掺杂双交换铁磁体,具有显著的 Hund 金属性,通过分析其多体电子结构,发现 Cr-d 轨道的 itinerant eg 电子与 localized t2g 时刻共存,Hund 耦合驱动双交换铁磁性,为高 Tc 铁磁性提供新视角。
2026-03-21 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Interplay of spin-orbit coupling, crystal field splitting and correlations: a ghost rotationally invariant slave boson treatment
Rutgers University(罗格斯大学);National Chung Cheng University(中正大学);Brookhaven National Laboratory(布鲁克海文国家实验室);Universidade de São Paulo(圣保罗大学)
本研究采用ghost旋转不变 slave-boson 方法(GRISB),结合Sr$_2$RuO$_4$紧束缚模型,探究自旋-轨道耦合、晶体场分裂与电子关联的相互作用,揭示$U$、$J$对SOC的影响及费米面随应变的 Lifshitz 相变。
2026-08-04 cond-mat.str-el
Approximative treatment of 5f-systems with partial localization due to intra-atomic correlations
越来越多的实验和理论证据指向的双重性质的5 $f$电子在锕系强相关金属化合物,与一些5 $f$电子被本地化和其他离域。在最近的一篇论文(PRB xxx,2004)中,我们提出了由Hund规则描述的原子内相关性的相互作用和弱各向异性跳跃(杂化)作为可能的机制。本工作的目的是提供一个微观描述的部分本地化固体的第一步,通过分析如何以及各种近似方案执行时,适用于小集群。它被发现,部分本地化的许多方面都适当地描述了Gutzwiller型的变分波函数和治疗,它只保留那些相互作用,存在于LDA+U计算。与此相反,在Hartree-Fock近似下计算的能量和相图与精确结果几乎没有一致性。Hund规则相关性的跳跃各向异性的增强被发现在所有的近似。
2004-02-04 cond-mat.str-el