Polaron and bipolaron transport in a charge segregated state of doped strongly correlated 2D semiconductor
采用具有短程和长程相互作用的二维格子气模型,计算了经典强关联电荷分离极化子态的非相干电荷输运.通过蒙特卡罗模拟,我们发现在高温下,输运主要是由解离的相关极化子的跳跃所控制,其中它们的迁移率与温度成反比。在低于成簇转变温度的温度下,双极化子输运成为主导。双极化子跳跃的能垒是由库仑效应决定的,并且被发现低于单极化子跳跃的能垒。这导致极化子和双极化子在低温下迁移率的温度依赖性截然不同。
2010-10-08 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Cooperative effect of doping and temperature on the polaronic band structure in strongly correlated electron systems with strong electron-phonon interaction
本文在p-d-Holstein三带模型框架下,采用极化子形式的广义紧束缚(GTB)方法,研究了具有强电子关联和强电子-声子相互作用的铜氧化物体系的电子结构与掺杂和温度的关系.在这种方法中,电子结构是由极化准粒子构成的初始和最终极化多电子态之间的激发。掺杂和温度的影响被考虑到占领数的本地激发极化态和自旋自旋关联函数的大小的变化。这两种效应都表现在能带结构的重构、费米轮廓、态密度以及谱重在Hubbard极化子带上的重新分布。由于两个量子相变的结果,掺杂导致费米轮廓从在小空穴浓度下具有不均匀光谱权重分布的k=(pi/2,pi/2)附近的小空穴袋转变为过掺杂化合物中k=(pi,pi)附近的大轮廓。在含有声子子系统和EPI的体系中,掺杂导致价带顶分裂,出现新的极化子子带。在掺杂空穴和中等EPI的系统中,温度升高导致在k=(pi,pi)附近形成平带,光谱权重转移到分裂的价带顶部。
2016-12-08 cond-mat.str-el
Electronic Polarons, Cumulants and Doubly Dynamical Mean Field Theory: Theoretical Spectroscopy for Correlated and Less Correlated Materials
使用有效的局部库仑相互作用是动态的,也就是说,频率相关的,是一个有效的工具来描述的远程库仑相互作用的效果和固体中的筛选。相互作用的动力学性质引入耦合到屏蔽自由度,如等离子体激元或粒子-空穴激发到多体描述。我们总结了最近的进展,使用这些概念,把重点放在动力学平均场论(DMFT)计算与动力学相互作用(“双动力学平均场论“)。讨论了GW+DMFT组合方法及其简化形式“屏蔽交换DMFT”方法与多体微扰理论累积量格式的关系。简单的过渡金属SrVO 3的例子中,我们说明了等离子体卫星结构的出现在光谱特性的机制,并讨论了低能电子结构的影响。
2015-12-28 cond-mat.str-el
Spectroscopic Properties of Polarons in Strongly Correlated Systems by Exact Diagrammatic Monte Carlo Method
本文介绍了最近的进展,了解的基态和激发态的电子-声子耦合系统获得的新方法的图解Monte Carlo和随机优化,使近似自由计算松原格林函数在虚时间和执行无偏解析延拓的实频率。在t-J模型中,我们对Frohlich极化子、Rashba-Pekar激子-极化子、赝Jahn-Teller极化子、激子以及与声子空穴相互作用的强关联系统的基态性质、Lehmann谱函数和电导率进行了精确的数值计算.
2007-04-02 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Geometric (Berry) phases and statistical transmutation in the two-dimensional systems of strongly correlated electrons
针对空穴掺杂的二维强关联电子系统,我们研究了极化子在闭环系统中输运产生的电子波函数的几何相位。在这项研究中,我们应用Lanczos精确对角化方法Holstein-Hubbard,$tJ$和$tJ_z$模型,以揭示几何相位的各个方面。我们证明了横向自旋涨落是产生非平凡几何相位的原因。从极化子的交换对称性出发,我们发现极化子的统计嬗变依赖于电子关联的强度。
1999-02-08 cond-mat.str-el
Temperature evolution of polaron dynamics and Jahn-Teller distortion modes in strongly correlated La$_{0.67}$Ca$_{0.33}$MnO$_{3}$ manganite film
测量了La $_{0.67}$ Ca $_{0.33}$ MnO $_{3}$(LCMO)薄膜在金属-绝缘体相变过程中反射率随温度的变化。通过拟合Drude-Lorentz模型,使用薄膜光学的精确公式和衬底的测量性质,确定了在红外和可见光范围内的光学性质及其温度依赖性。声子模式进行了识别和验证与晶格动力学计算的理想和扭曲的钙钛矿结构的材料。的光学电导率显示协议与双交换机制结合的Jahn-Teller失真项的哈密顿量。低温金属相是由大极化子动力学控制的,大极化子动力学是强关联系统中电子轨道耦合的关键组成部分。在金属相的自由载流子动力学描述的相干重极化运动的DC限制与非相干和不对称的极化背景在中红外范围内。讨论了在相变过程中Jahn-Teller模的强度和线宽,并定性地讨论了在电子-声子耦合作用下Jahn-Teller模的温度演化。在高温绝缘相的局部Holstein极化子的形成被确定为在临界温度以上的可见光范围内的光导峰。
2018-03-29 cond-mat.str-el
Direct observation of two-dimensional small polarons at correlated oxide interface
研究利用高分辨率光谱椭偏仪和第一性原理计算,直接观测并解释LAO/STO界面的二维小极化子,揭示电荷-声子耦合对载流子密度及超导关联机制的意义。
2023-07-07 cond-mat.str-el
Strongly correlated exciton-polarons in twisted homo-bilayer heterostructures
我们考虑了在栅控扭曲同质双层异质结构中,强关联电子对激子性质的修饰。莫尔势和库仑相互作用的组合效应支持形成不同的强相关相,这取决于填充,包括电荷有序金属或整数占据的不可压缩绝缘体。激子和电子之间的耦合导致激子共振分裂成吸引和排斥极化子峰。通过分析激子-极化子在不同相态下的性质,我们发现在排斥极化子分支中,激子-极化子的谱线呈现不连续的演化,并形成双峰结构.非整数填充时出现双峰结构,其结构受费米能级附近的准粒子态与高能双光子激发态之间的能量分离控制。我们的研究结果表明,激子极化子进行了明确的电子相关性的标志,因此,提供了一个直接的签名的相关驱动绝缘体的形成在栅极控制的异质结构。
2022-12-15 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Strong interaction of correlated electrons with phonons: Exchange of phonon clouds by polarons
在Hubbard-Holstein模型框架下研究了强关联电子与声子的相互作用。电子-声子相互作用被认为是强的,是除了电子的库仑排斥和能带填充之外的一个重要参数。利用Lang和Firsov的正则变换,将这种与非色散光学声子的相互作用转化为可动极化子的问题。我们特别讨论的情况下,现场库仑排斥是完全取消的声子介导的吸引力的相互作用,并建议极化子交换声子云可以导致极化子配对和超导性。于是,声子云的集体模式的频率大于裸频率,这决定了超导转变温度。
2002-08-08 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Quasi-particle dynamics of a strongly correlated polaron metal
我们发展了一个简单的图解低能玻色子交换强耦合模型的反铁磁关联极化金属。这种模型的重要低温特征是(i)在远低于晶格隧穿能量标度$Ω_t$的温度$T$处,大的极化子质量增强$Z$和在相互作用态密度中的强窄的、低能的、近费米能级的范霍夫共振峰;(二)当温度$T$变得与晶格相当时,发生$Z$和范霍夫共振的快速热抑制隧穿激发能标度$Ω_t$ ;和(iii)在远低于$Ω_t$的温度$T$下电子质量增强$Z$的强同位素质量依赖性。令人惊讶的是,尽管大的低$T$质量增强,但高温状态下$T\gsimΩ_t$的非谐晶格波动仅引起适度的、基本上与$T$无关的准粒子阻尼。我们提出了可能的低温同位素实验来探索铜氧化物超导体中的极化子涨落。
1998-09-29 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Electron-phonon interaction in correlated electronic systems: polarons and the formation of orbital ordering
研究了与晶格自由度耦合的稀电子气的性质,并与半填充电子气的性质进行了比较,其中考虑了每个晶格位置具有两个轨道的无自旋费米子。最简单的模型是$E\otimesβ$ -Jahn-Teller-哈伯德模型,它既包括Jahn-Teller型的局域电子-晶格相互作用,又包括电子关联。我们分别分析了Jahn-Teller极化子和双极化子的形成和稳定性。我们的方法是基于一个跳跃的扩展在强耦合制度。将结果与最近发表的Hubbard-Holstein模型[1,2]的结果进行比较。将半满时的Jahn-Teller-哈伯德模型映射到自旋为1/2的海森堡模型上,该模型具有声子依赖的耦合常数。这已经在一个投影形式主义,提供了一个连续的分数表示的格林函数。我们研究了两个和三个粒子的精确解,并将其与每个位置一个粒子的无限晶格上的有效理论进行了比较。
2004-08-09 cond-mat.str-el
Effective electron-phonon coupling and polaronic transition in the presence of strong correlation
本文利用从玻色子平均场和一种变分的Lang-Firsov变换研究了Hubbard-Holstein模型。我们确定了弱和强e-ph耦合的解决方案,其稳定性取决于裸e-ph耦合和相关强度。在平均场水平下,当绝热参数低于某一临界值时,通过一阶极化跃迁,电子-声子耦合从弱到强。在强相关制度和绝热极限,弱耦合的解决方案是稳定的区域是相当大的扩大相对于弱相关的系统和莫特金属-绝缘体过渡被发现是强大的相对于e-ph相互作用。
2006-03-07 cond-mat.str-el
Edwards polaron formation : From one to three dimension
采用自洽(优化)变分对角化方案,我们研究了极化准粒子的形成在一个无自旋的费米子玻色子输运模型,耦合运动的载流子的波动和相关的背景介质。背景由玻色子自由度参数化。构造变分费米子-玻色子希尔伯特空间是为了在一到三个空间维度上实现高精度,同时具有适度的计算要求。为了表征Edwards模型在单粒子部分的基态性质,我们提出了精确的数值计算结果的极化子带色散,准粒子重量,Drude重量,质量增强,和粒子玻色子的相关性在一个广泛的参数制度。在爱德华兹模型中,输运将是准自由的,扩散或玻色子辅助的弱费米子-玻色子耦合,涨落主导或强关联的制度,分别。因此关联输运不仅是辅助,但也限制了玻色子激发。因此,即使在非常小的玻色子频率的极限下,德鲁德重量仍然是有限的。对于强关联背景,闭合回路在任何维度上都是重要的,即使自由费米子具有无限大的质量,也能产生有限的有效粒子质量。
2016-04-16 cond-mat.str-el
Relaxation of photoexcitations in polaron-induced magnetic microstructures
我们研究了相关材料中光激发在很宽的时间尺度范围内的演化。所研究的系统是一个一维模型的锰氧化物与相关的电子,自旋,轨道和晶格自由度,我们涉及到三维材料Pr $_{1-x}$ Ca $_{x}$ MnO $_3$。整个组成范围内的基态相位确定和合理化的粗粒极化子模型。在半掺杂的反铁磁耦合齐纳极化子的图案实现。利用含时密度矩阵重整化群(tDMRG),我们处理了激发后的电子量子动力学。准粒子的出现是解决的,和松弛的非平衡准粒子分布的研究通过一个线性化的量子玻尔兹曼方程。我们的方法表明,由齐纳极化子引起的磁性微结构导致的弛豫时间的激发增加。
2018-06-12 cond-mat.str-el
Nonlocal interactions in doped cuprates: correlated motion of Zhang-Rice polarons
用从头计算方法研究了空穴掺杂铜氧化物中载流子的面内关联。修饰的载流子显示出让人想起Zhang-Rice(ZR)CuO 4单重态和Jahn-Teller极化子的特征。这些准粒子之间的相互作用是排斥的。在足够高的掺杂水平下,长距离未屏蔽库仑相互作用和长距离相位相干性之间的相互作用可能导致与每个极化子状态相关联的有效绝热能垒的强烈降低。对于相对平坦的多井能源景观,隧道效应不容忽视。我们认为,相干的超导量子态是涉及面内O离子的这种相干量子晶格涨落的结果。我们的发现似乎支持了超导电性与面内动能降低相关的模型。
2006-05-23 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Evolution of the pseudogap band structure in a system of electron-correlated lattice polarons
Kirensky Institute of Physics, Federal Research Center KSC SB RAS(基连斯基物理研究所,俄罗斯科学院西伯利亚分院克拉斯诺亚尔斯克科学中心联邦研究中心);Siberian Federal University(西伯利亚联邦大学);Reshetnev Siberian State University of Science and Technology(列谢特涅夫西伯利亚国立科技大学)
研究强关联电子系统中晶格振动在伪空隙态形成中的作用变化,通过电子-声子耦合参数和掺杂载流子浓度变化分析,揭示极子效应在能带结构和伪空隙态中的转变机制。
2025-09-04 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Short-range antiferromagnetic correlation effect on conduction electrons in two-dimensional strongly correlated electron systems
我们研究了二维强关联电子系统中的磁极化子,其中导电电子与反铁磁相互作用的局部自旋相互作用。从一个基本模型出发,利用自旋格林函数和微扰分析导出了一个简化模型。一个强耦合分析的模型,其中的散射波矢量的总和被近似为$(π,π)$或零,使用运动方程的传导电子格林函数,我们讨论了赝隙的行为与准粒子的重量的抑制和从大磁极化子过渡到小磁极化子。在反铁磁长程有序态中,由于多磁振子散射引起的Franck-Condon展宽,传导电子的光谱权重呈现出宽峰的形式。随着参与多磁振子散射的磁振子数目的增加,由$(π,π)$散射引起的能带折叠特征消失。重要的是要包括长程反铁磁关联以及磁振子的倾倒。
2019-11-22 cond-mat.str-el
Non-linear excitations in 1D correlated insulators
本文利用半经典和微扰重整化群方法研究了一维绝缘体中的电荷输运。我们考虑了电子-电子、电子-声子和电子-二能级系统的相互作用问题。我们发现,非线性集体模式,如极化子和孤子是负责的输运。我们在莫特绝缘体中发现了一种新的激发:极化子孤子。我们讨论了能带绝缘体和莫特绝缘体在自旋谱方面的差异,并得到了它们各自的电荷和自旋能隙。我们发现,电子-电子相互作用提供了强大的重整化的能量尺度的问题。
2001-05-13 cond-mat.str-el
Purely electronic model for exciton-polaron formation in moiré heterostructures
Technical University of Munich(慕尼黑工业大学);Munich Center for Quantum Science and Technology (MCQST)(慕尼黑量子科学与技术中心);Joint Quantum Institute, University of Maryland(马里兰大学联合量子研究所)
本文提出一个纯电子模型,研究摩尔晶格中激子-极子的形成,揭示电子密度对极子质量的重正化效应,并预测在霍尔实验中可观测到的有效极子质量符号变化。
2026-05-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
The small polaron crossover transition in colossal magnetoresistance (CMR) manganites
基于双交换和极化子的组合模型,研究了锰氧化物巨磁电阻(CMR)中小极化子到大极化子的交叉跃迁,并探讨了其对磁性和输运性质的影响.我们已经使用变分Lang-Firsov正则变换,并表明,高和低$T_C$锰氧化物的磁性和输运性质是很好地描述在一个单一的形式主义。我们已经再现了快速电阻率下降到低于$T_C$,一个现实的CMR比,和{ \it一阶}尖锐的磁性相变,这是在低$T_C$锰氧化物中观察到的。
1999-06-17 cond-mat.str-el
Phonon-assisted insulator-metal transitions in correlated systems driven by doping
我们考虑了在强关联系统中,电子-声子相互作用如何影响掺杂驱动的绝缘体-金属跃迁。使用极化子版本的广义紧束缚方法,我们研究了一个多带二维模型,同时考虑到Holstein和Su-Schrieffer-Heeger类型的电子晶格的贡献。对于跳跃参数与声子场能量的绝热比,在较宽的电子-声子参数范围内观察到不同类型的能带结构演化。我们证明了过渡功能和系统的极化子和双极化子交叉,赝能隙行为的各种来源,轨道选择性,以及由于电子-声子相互作用的光谱重量的重新分配等属性之间的关系。
2021-05-26 cond-mat.str-el
Dynamical Properties of small Polarons
在用精确对角化方法解决的双位极化子问题的基础上,从区分定域极化子和巡游极化子以及束缚极化子对和单极化子系综的角度,分析了极化子系统的光谱性质.相应的实验技术涉及光电子和逆光电子谱。作为电荷载流子浓度和电子-声子相互作用强度的函数的态密度的演化清楚地显示了单极子态和双极子态之间的间隙的打开,类似于强关联电子系统的Hubbard问题。绝热和反绝热小极化子之间的交叉区由两个特征时间尺度触发:重整化电子跳跃速率和重整化振动频率变得相等。然后,该交叉机制的特征在于载流子的暂时交替的自定域和离域,其伴随着电荷和分子变形振荡中的相位滑移,并最终导致极化子问题的这两个动力学分量之间的退相。我们可视化这些功能的电荷重新分配和分子变形的变化的时间演变的研究。这里讨论的极化子的光谱和动力学性质超出了标准Lang Firsov方法对极化子问题的适用性。
1997-03-12 cond-mat.str-el
On the nature of the optical conductivity of polaron
从理论上研究了固体中的一个基本问题:极化子光谱随电子-声子耦合增强的演化。通过在声子波函数的适当子空间内将图解蒙特卡罗方法得到的精确结果与精确对角化得到的数据进行比较,揭示了弱耦合到强耦合交叉的物理本质。光谱是很好地理解的量子力学叠加态与轻,重声子云对应的大,小极化子,分别。研究还发现,在实际的耦合常数值下,强耦合的Franck-Condon机制是不可接近的。
2011-11-22 cond-mat.str-el
Altermagnetic polarons: the fate of alter magnetic band splittings at strong coupling
Universität Stuttgart(斯图加特大学);University of Warsaw(华沙大学);Leibniz-Institut für Festkörper- und Werkstoffforschung(莱布尼茨固体与材料研究所);Technische Universität Dresden(德累斯顿工业大学)
通过自洽玻恩近似和变分团簇方法研究Mott交变磁体中的空穴运动,发现自旋依赖的谱权重转移是Mott交变磁性的主要特征,源于交变磁极化子的形成,并在三种典型系统中通过ARPES谱证实。
2025-12-19 cond-mat.str-el
Electron-Phonon Interactions in Correlated Systems: Adiabatic Expansion of the Dynamical Mean-Field Theory
我们利用动力学平均场论发展了一个系统的和计算上易处理的方法来研究具有任意电子关联的系统中的电子-声子相互作用。该方法被制定为一个静态声子的极限附近的绝热膨胀。没有特定的电子基态被假定。我们导出了一个有效的低频声子作用量,其系数是底层电子系统的静态局域关联函数。我们确定正确的膨胀参数。在临界电子-声子相互作用强度下,系统经历到极化子态的转变。我们确定的存在下,电子-电子相互作用,掺杂,和量子晶格波动的极化不稳定性的位置,并提出了研究电子自能和有效质量所需的形式主义。
2002-01-29 cond-mat.str-el
Polaron spectra and edge singularities for correlated flat bands
该研究针对浸入费米浴的静止杂质谱的经典问题,考虑非零布洛赫能带几何的平带杂质体系,推导晶格修正的主导项,揭示能带几何对有效相互作用的影响,并通过Lieb晶格数值计算与超冷气体实验建立关联。
2024-05-17 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Optical signatures of exciton-polarons from diagrammatic Monte Carlo
研究了带隙固态系统中电子-空穴束缚态形成过程中电子-电子和电子-声子相互作用的相互影响。本文采用基本上不需要近似的图解蒙特卡罗方法计算光学响应,讨论了关联电子-声子系统在全相互作用和声子频率范围内的光吸收。通过解析延拓得到的谱函数从时间的电流-电流关联函数演示了由声子云的激子的敷料时,耦合的晶格自由度变得越来越重要,其中显着的差异之间的绝热和反绝热的情况下出现。
2017-07-08 cond-mat.str-el
Polaron Exchange Model for Ferromagnetic Ordering in Manganite Films
在掺杂锰氧化物中,由于Jahn-Teller效应,强的电子-声子耦合使导带电子作为极化子局域化。这导致极化子是负责输运和铁磁有序的载流子而不是裸露的eg电子,从而出现了描述铁磁有序的极化子交换模型。在Pr 0. 7(Sr 1-xCax)0. 3 MnO 3(x= 0. 3 - 0. 6)外延薄膜中,高温顺磁态和低温铁磁态的温度相关输运均表现为小极化子行为,顺磁-铁磁相变的居里温度实验数据可以用极化子交换模型诱导的能量平衡表达式很好地描述.这些结果表明极化子模型是描述掺杂锰氧化物中强关联电子的合适方法。
2008-12-15 cond-mat.other cond-mat.str-el
Interaction of strongly correlated electrons and acoustical phonons
我们使用扩展的Hubbard-Holstein模型研究了关联电子与声学声子的相互作用,其中电子-声子相互作用和在位库仑排斥都被认为是强的。Lang-Firsov正则变换允许获得移动极化子,其中使用了新的图表技术和广义Wick定理。这允许处理出现在声子场(\textit{phonon clouds})的海洋中的电子之间的库仑排斥。详细讨论了极化子对集体声子场模的发射和吸收的物理过程。此外,我们还研究了光学和声学声子云在晶格中传播时的不同行为。在电子-声子相互作用的强耦合极限下,在正常相和超导相,声学声子云算符乘积的时间平均值可以用单云算符平均值表示。正常的单云传播子具有洛伦兹的形式,而反常的传播子则具有高斯的形式,并且小得多。因此,反常电子格林函数可以被认为比相应的极化子函数更重要,即,没有声子云的电子配对比极化子与这种云的配对更容易实现。
2005-03-14 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Thermal dynamics of lattice modes near a polaronic crossover: from the dilute polaron limit to a charge ordered state
本文给出了有限温度和有限电子密度下二维Holstein模型中晶格动力学问题的一个全面的解。我们工作在物理相关的绝热制度和变化的电子-声子相互作用从弱耦合微扰窗口的强耦合极化制度。我们探讨了三种典型的电子密度,稀-极化子之间的空间相关性是弱的,中间-相关性是显着的,和半填充-在低温下有长程棋盘秩序。我们使用两种方法,这两种方法都利用声子的“慢”来处理这个问题。这些是(i)~一个标准的随机相位近似(RPA),适用于捕获小的量子波动蒙特卡罗产生的经典热背景,和(ii)~一个朗之万动力学计划,与简化的“热噪声”,可以解决大幅度的动力学波动。Langevin计划,因为我们认为在该文件中,是优越的方法在强耦合的相图,晶格畸变是大的一部分。它揭示了一个非平凡的多峰动量分辨谱与高能量的一部分,在裸声子频率$Ω$的规模,和一个低能量峰在$ω\ll Ω$。在极化子阈值以下,高能量色散仅随温度$T$适度变化,而由模式耦合引起的展宽在低温下随$T$线性增加。低能峰出现在强耦合和有限温度下,是极化子慢隧穿的结果。随着电子密度向半填充方向增加,隧穿事件变得空间相关,并且重量变得强烈地依赖于动量和温度。我们建议这些结果的分析基础。
2020-02-11 cond-mat.str-el
Statistical dynamical mean-field description of strongly correlated disordered electron-phonon systems
结合局域化的自洽理论和动力学平均场论,我们提出了一种既能描述极化子形成过程中载流子的自陷又能描述无序诱导的安德森局域化的理论方法.通过构建随机样本的局域态密度(LDOS),我们分析了这个数量的分布函数,并证明了典型的,而不是平均LDOS是一个自然的措施,以区分巡回和本地化状态。显着的极化子效应的迁移率边缘被发现。
2002-06-02 cond-mat.dis-nn cond-mat.str-el
Dispersive-phonon-driven room-temperature Ni1+-Ni2+ polaron hopping in spin-charge coupled rutile niobate
Rajiv Gandhi Institute of Petroleum Technology(拉吉夫·甘地石油技术研究所);ISIS Neutron and Muon Source, STFC, Rutherford Appleton Laboratory(ISIS中子与缪子源,STFC,卢瑟福阿普尔顿实验室);University of Johannesburg(约翰内斯堡大学)
本研究以金红石型铌酸盐为对象,结合非弹性中子散射与机器学习声子计算,揭示室温下色散声子驱动Ni1+-Ni2+极化子跳跃的机制,证实该体系中存在自旋-电荷-声子耦合。
2026-08-17 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Superlight small bipolarons from realistic long-range Coulomb and Fröhlich interactions
我们报告的分析和数值计算结果的两个粒子状态的极化t-Jp模型最近得出现实的库仑和电子-声子(Frohlich)在掺杂极性绝缘体的相互作用。本征态和本征值计算两种不同的几何形状。我们的结果表明,该体系的基态是由两个极化子组成的双极化子单态。双极化子尺寸随着极化子跳跃积分t与交换相互作用Jp的比率的增加而增加,但与系统尺寸相比在整个范围0<t/Jp<1内保持较小。此外,该模型表现出相变到超导态的临界温度远远超过100 K。在t/Jp<1的范围内,在态密度、比热和磁化率远高于Tc时存在明显的电荷和自旋能隙开口。
2012-02-02 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Signature of antiferromagnetic long-range order in the optical spectrum of strongly correlated electron systems
我们展示了如何在相关材料的非斯莱特反铁磁有序的发病可以通过光谱检测。利用动力学平均场论,我们确定了两个显着的特点:反铁磁有序与光学带隙以上的增强的光谱权重,以及分离的自旋极化子峰出现在光谱。在LaSrMnO_4中确实观察到了这两种特征[Gössling等人,物理修订版B 77,035109(2008)]
2011-12-21 cond-mat.str-el
Spin-polaron ladder spectrum of the spin-orbit-induced Mott insulator Sr$_2$IrO$_{4}$ probed by scanning tunneling spectroscopy
掺杂电子或空穴在具有强在位库仑相互作用的反铁磁晶格中的运动涉及当代凝聚态物理中最基本的开放问题之一。掺杂的电荷可以强烈地耦合到基本自旋激发,从而导致受到约束的修饰准粒子。这种“自旋极化子”具有内部的自由度与特征的“阶梯”激发光谱。尽管它对于理解高温超导性具有根本的重要性,但这些内部自由度的清晰实验光谱特征是稀缺的。在这里,我们提出的自旋轨道诱导的莫特绝缘体的Sr $_2$ IrO $_{4}$的扫描隧道光谱的结果。我们的光谱数据揭示了不同的肩状功能的占领和未占领的状态超出了测得的莫特间隙$Δ\approx620$ ~meV。使用自洽玻恩近似,我们分配的异常在未占状态的自旋极化梯形谱具有良好的定量协议,并估计库仑排斥$U$ = 2.05. 2.28在这种材料中。这些结果证实了这种化合物的强相关的电子结构,并支持了先前所描述的掺杂Sr $_2$ IrO $_{4}$中出现的非常规超导电性的范例。
2019-03-18 cond-mat.str-el
Pressure Effects and Large Polarons in Layered MgB_2 Superconductor
本文研究了MgB_2超导临界温度与压力的关系。我们的模型利用了大极化子对层状MgB_2超导体能带结构的影响。也就是说,空穴Pekar-Froehlich极化子在硼平面中形成准二维势阱,该势阱移动了σ带和π带的位置。这种能量转移依赖于压力,相关σ电子的库珀配对发生在极化子阱内。结果表明:在不同的Grueneisen参数下,dT_c/dp = -α(5.2 \pm 0.9)K/GPa或dT_c/dp = -α(6.9 \pm 1.1)K/GPa。与已知实验数据比较,给出了Froehlich电子-声子耦合常数的合理区间:α= 0.15 - 0.45。
2002-06-16 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Holographic Polarons, the Metal-Insulator Transition and Massive Gravity
大质量引力是全息对偶的“现实”材料与动量弛豫。双引力子势编码的声子动力学,它允许一个更广泛的多样性比考虑到目前为止。我们构建了一个简单的家庭的各向同性和均匀的材料,表现出相互作用驱动的金属-绝缘体转变。这种转变是由极化子-声子-电子准束缚态的形成触发的,极化子主导了电导率,使光谱权重高于质量间隙。我们描述了极化子的能隙、宽度和色散。
2014-11-19 cond-mat.str-el hep-th
Orbital polarons versus itinerant e_g electrons in doped manganites
本文研究了掺杂锰氧化物中强关联电子的有效一维t-J轨道模型。半填充时的铁磁自旋序由与J对应的轨道超交换支持,它使x^2-y^2和3z^2-r^2轨道交替排列的轨道序稳定下来。在掺杂系统中,它与t的动能竞争。当单个空穴被掺杂到半满链中时,它的运动受到阻碍,并形成定域轨道极化子。随着掺杂量的增加,要么产生分离的极化子,要么产生富空穴区和贫空穴区的相分离,最终使轨道极化,并产生一个3z^2-r^2轨道被占据的it金属相。这种交叉,在零温度下的精确对角化研究,证明了关联函数的行为和光谱性质,表明与伊辛超交换的轨道链是更经典的,从而从根本上不同于一维自旋t-J模型。在有限温度下,我们推导并研究了一个有效的一维轨道模型,使用精确对角化与经典的蒙特卡罗自旋相关。在半填充时,反铁磁和铁磁自旋序之间存在竞争,在低空穴掺杂时,反铁磁相互作用产生局域极化子。最后,我们澄清,Jahn-Teller交变势稳定的轨道顺序与交错的轨道,诱导铁磁自旋顺序和增强的本地化功能的激发光谱。这些研究结果的影响,巨磁阻锰氧化物进行了讨论。
2005-01-10 cond-mat.str-el
Spin-polaron band of heavy carriersin the heavy-fermion ferromagnetic superconductor UGe2
在强关联材料中,电子的合作行为导致多种量子有序态,在某些情况下,这些量子有序态可能共存。然而,长期以来人们一直认为,铁磁有序,超导性和重费米子行为之间的共存是不可能的,因为前者支持平行自旋对齐,而后两种现象的传统理解假设自旋单线态或反平行自旋。这种理解最近受到越来越多的铀系统(UGe 2,URhGe,UIr和UCoGe)的观察的挑战,其中超导性被发现在铁磁状态下,更根本的是,这两种有序现象都表现出相同的一组重5 f电子。由于超导性和铁磁性的共存与声子介导的自旋单重态超导性的标准理论不一致,它需要一种替代的配对机制,其中电子通过自旋涨落被束缚成自旋三重态对。在重费米子方案中,这种替代机制假设磁性具有带特征,并且所述带由f电子组成的重准粒子形成。这条带被认为是所有三种现象的原因,尽管它的性质和那些重准粒子的性质仍然不清楚。在这里,我们报告的光谱证据形成UGe 2的亚纳米尺寸的自旋极化子的动力学,我们遵循顺磁和铁磁相。这些自旋极化子表现为重载流子,因此可以作为由5 f电子组成的重准粒子;一旦建立了相干性,它们就形成了一个狭窄的自旋极化子带,从而提供了巡游铁磁性与自旋三重态超导性和重费米子行为的自然调和。
2014-03-11 cond-mat.str-el
The evolution with temperature of magnetic polaron state in an antiferromagnetic chain with impurities
分析了施主杂质掺杂的一维反铁磁链的热行为。这种链的基态对应于形成一组铁磁相关区域,这些区域位于杂质附近(束缚磁极化子)。在有限温度下,用杂质束缚的传导电子的波函数同时计算了链的磁结构。计算采用近似变分法和蒙特卡罗模拟。这两种方法给出了类似的结果。对相邻局域自旋关联函数的温度依赖性的分析表明,磁极化子内部的铁磁关联即使在高于Néel温度$T_N$的情况下仍然显著,这意味着磁极化子态具有相当高的稳定性.在电子-杂质耦合能$V$不太高($V$低于电子跳跃积分$t$)的情况下,磁极化子可以与杂质脱钉,保持其磁性结构。这种脱钉扎发生在$T_N$量级的温度下。在更高的温度下($T \sim t$),磁极化子消失,链变得完全无序。
2004-12-25 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Chirality manipulation of ultrafast phase switchings in a correlated CDW-Weyl semimetal
本文在(TaSe$_4$)$_2$I中利用超快太赫兹纵向圆形光生电流,证明光控注量可驱动极化子态、CDW轴子相到隐藏Weyl相的非热超快手性相变。
2023-08-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Small polarom formation by electron-electron interaction
在固体中,电子可以被声子和其他电子散射。朗道首先提出,声子的散射可以导致称为极化子的复合实体,其中晶格畸变捕获巡回电子(或空穴),使得畸变和载流子作为具有更大有效质量的单个粒子一致移动。虽然这是极化子的传统观点,但2D系统,特别是强相关系统的兴起,开辟了电子散射在此类材料系统的自发载流子局域化中发挥更大作用的前景。在这里,我们表明,在过渡金属卤化物,这样的电子-电子相互作用可以导致极化子的形成,即使在没有晶格畸变。这为固体中极化子的形成、输运和控制提供了另一个方向。通过对二维过渡金属卤化物CrI 2、CoCl 2和CoBr 2的第一性原理计算,证实了这一新的极化子形成机制.这些理论预测支持扫描隧道显微镜/光谱测量极化子在碘化铬。
2023-01-16 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Periodic Anderson model with electron-phonon correlated conduction band
本文报道导带与声子耦合的周期性Anderson模型的动力学平均场计算。最近的注意力的$γ$-$α$过渡Ce中的声子的作用的部分动机,这个模型产生了丰富的和意想不到的相图,这是内在的利益。具体地说,以上的电子-声子相互作用的临界值,一阶过渡与两个共存的阶段开发的温度杂化平面,终止于第二阶临界点。共存相显示熟悉的近藤屏蔽和本地的时刻字符,但他们也表现出明显的极化和双极化性质,分别。
2012-09-04 cond-mat.str-el
From electrons to baby skyrmions in Chern ferromagnets: A topological mechanism for spin-polaron formation in twisted bilayer graphene
莫尔材料的出现激发了人们对拓扑能带中载流子性质的兴趣。与传统材料中的载流子是类电子准粒子相比,拓扑能带允许更多的奇异可能性,其中电荷由非平凡的拓扑结构携带,如skyrmions。然而,skyrmions的真实空间描述不适合于解决由一个电子和几个自旋翻转组成的小或“婴儿”skyrmions的限制。在这里,我们研究了最小的skyrmions -自旋极化子,形成一个电子和自旋翻转的束缚态-在陈铁磁体的形成。我们表明,相当普遍的,有一个吸引力之间的电子和自旋翻转是纯粹的拓扑起源和$p$波对称性,这促进了自旋极化子的形成。将我们的结果应用到扭曲双层石墨烯的拓扑带中,我们确定了一系列参数,其中形成自旋极化子并且其能量低于电子。特别是,自旋极化子被发现是积极便宜的掺杂相关绝缘体在整数填充对电荷中性,符合量子振荡的情况下,快速发病的味道极化(级联)过渡在这个制度。我们的研究为自旋极化子的配对奠定了基础,有助于桥接skyrmion配对场景和动量空间方法以实现超导性。
2021-12-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Spatial structure of magnetic polarons in strongly interacting antiferromagnets
量子磁体中可移动杂质的性质是我们理解强关联材料的基础,并可能在高温超导物理学中发挥关键作用。因此,空穴状缺陷在反铁磁体中的运动就显得尤为重要。它会产生磁挫折,导致准粒子的形成,其复杂的结构继续对理论和数值模拟构成重大挑战。在这篇文章中,我们发展了一种非微扰理论方法来描述这种磁极化子的微观性质。基于自洽玻恩近似,我们通过求解一组Dyson方程,得到了极化子波函数的完整描述,并由此计算了相应的自旋-空穴关联函数.我们应用这种新的方法来分析磁极化子在强相互作用制度的空间结构,并找到定性的差异,从以前应用的截断计划的预测。我们的计算揭示了一个非常高的空间对称性的极化子磁化云和一个令人惊讶的取向和极化子晶体动量之间的错位。开发的框架开辟了一种方法,掺杂量子磁体的微观特性,并将使正在进行的实验的基础上的费米-哈伯德模型的冷原子量子模拟的详细分析。
2021-10-22 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Mixed Quantum-Classical Methods for Polaron Spectral Functions
Columbia University(哥伦比亚大学)
本文利用平均场埃伦费斯特和映射表面跳跃两种半经典方法,在一维霍尔斯坦模型中高效计算极化子谱函数,为真实电子-声子耦合系统提供了低成本且较精确的谱性质计算途径。
2025-10-23 cond-mat.str-el physics.chem-ph
A surprising relation between double exchange and Heisenberg model spectra: Application to half-doped manganites
最近在半掺杂锰氧化物中发现的齐纳极化子通常被看作是由只涉及金属相关电子的双交换哈密顿量控制的混合价实体。然而,它们可以被认为是亚铁磁局部单位,如果孔是本地化的桥接氧原子隐含建议最近的平均场从头计算。在后一种情况下,物理学由涉及磁氧桥的海森堡哈密顿量所支配。本文表明,这两种模式的分辨率所产生的光谱分析是相同的。这个单一的模型光谱准确地再现了齐纳极化子在Pr0.6Ca0.4MnO3锰氧化物研究通过显式相关从头计算的光谱。由于每个模型所支持的物理性质是不同的,因此对精确的哈密顿基态波函数的分析应该是先验的,从而使人们能够确定最合适的模型。它将表明,无论是频谱还是波函数分析都没有带来任何决定性的论点来解决这个问题。这种不可判定性很可能在实验信息中遇到。
2006-07-03 cond-mat.str-el
Observation of Magnon-Polarons in the Fermi-Hubbard Model
Princeton University(普林斯顿大学);ETH Zürich(苏黎世联邦理工学院)
研究通过冷原子费米-海伯德系统观测磁极子-极化物,探讨磁极子在掺杂下的 renormalization 及其谱特性。
2025-02-10 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el physics.atom-ph
Dynamical screening in correlated electron systems - from lattice models to realistic materials
本文综述了强关联晶格模型和材料中库仑相互作用的动态屏蔽性质的最新研究进展,重点介绍了基于动态平均场近似的计算方法。我们讨论的近似和精确的方法与延迟相互作用的杂质模型的解决方案,并解释这些模型如何出现在各种扩展的动力学平均场形式主义的辅助问题。该领域的当前状态说明了这些计划的U-V哈伯德模型和相关材料的最近应用的结果。
2016-02-01 cond-mat.str-el
Measurement of Coherent Polarons in the Strongly Coupled Antiferromagnetically Ordered Iron-Chalcogenide Fe1.02Te using Angle-Resolved Photoemission Spectroscopy
反铁磁有序母体化合物的金属性和电子关联水平是铁基超导电性研究中两个重要的问题。我们进行了一个温度依赖的角度分辨光电子能谱研究的Fe 1.02Te,铁硫系超导体的母体化合物。在反铁磁状态的深处,光谱表现出与两个明显分离的分散分支相关的“峰-谷-峰”线形,这是在锰氧化物和轻掺杂铜酸盐中看到的极化子的特征。随着温度向Neel温度(T_N)的升高,我们观察到峰色散的重正化减小和峰线宽的反直觉锐化,这表明电子-声子(e-ph)耦合的减弱与反铁磁性之间存在着密切的联系。我们的发现表明,Fe 1.02 Te基态具有高度相关的性质,其特征是电荷、自旋和晶格之间的强相互作用,以及由相干极化子运动提供的良好的金属性.
2012-12-20 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Spectroscopy of Wigner crystal polarons in an atomically thin semiconductor
University of Basel(巴塞尔大学);Technical University of Munich(慕尼黑工业大学);Munich Center for Quantum Science and Technology (MCQST)(慕尼黑量子科学与技术中心);National Institute for Materials Science(物质材料研究机构)
研究通过光谱学揭示二维系统中威金斯晶体极子的特性,展示其作为光学接口调控自旋态的潜力。
2025-12-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Nature of polaron-molecule transition in Fermi polarons
在这项工作中,我们探索极化子和分子物理利用统一的变分不等式与多达两个粒子-空穴(p-h)激发(V-2 ph)。我们证实了三维和二维费米极化子中存在一级跃迁,并指出这种跃迁的本质是具有不同动量${\mathbf Q}=0$和$|{\mathbf Q}|=k_F$的系统之间的能量竞争,这里${\mathbf Q}$定义为费米极化子系统相对于多数费米海(具有费米动量$k_F$)的动量.在强耦合区,分子的能级是$|{\mathbf Q}|=k_F$态的一个渐近极限,这意味着在强耦合区,$SO(3)$(3D)或$SO(2)$(2D)基态具有很大的简并度.这种简并性的认识对于在有限温度和有限杂质密度的实际系统中计算分子占据是至关重要的。为了与最近的三维费米极化子实验进行比较,我们在V-2 ph框架下计算了各种物理量,在弱耦合和近共振区得到了与实验符合良好的结果.进一步,为了检验我们的结论在二维中的正确性,我们采用了一种不同的基于高阶p-h激发(V-Gph)的高斯样本的变分方法,并在其中发现了相同的关于极化子-分子跃迁性质的结论。对于一维体系,V-2 ph方法预测没有急剧的跃迁,基态总是在${\mathbf Q}=0$扇区,与Bethe的精确解一致.分析了极化子-分子跃迁的存在与否与不同维度的Pauli阻塞和p-h激发的相互作用密切相关。
2021-06-22 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Interface controlled electronic charge inhomogeneities in correlated heterostructures
对于异质结的氧化物,强相关的氧化铜薄膜和介电钙钛矿层,我们预测不均匀的电子界面态。我们的研究是基于一个扩展的哈伯德模型的铜氧化物薄膜。该界面通过耦合到电介质氧化物层的电子和声子自由度来实现。我们发现,在薄膜中的电子有序与一个强烈的非均匀极化子效应。我们建议考虑界面调谐作为一个强大的机制来控制相关电子系统中的电荷有序。
2006-09-17 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Observation of Nagaoka Polarons in a Fermi-Hubbard Quantum Simulator
本文在三角光晶格费米-哈伯德量子模拟器中利用量子气体显微镜首次微观观测到由单个掺杂原子诱导的长冈极化子,揭示了粒子掺杂形成铁磁泡、空穴掺杂形成反铁磁极化子的机制,为强关联系统中电荷运动驱动的奇异量子相研究开辟了新途径。
2025-05-12 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el quant-ph