Strain driven conducting domain walls in a Mott insulator
可重写纳米电子学为基础研究和技术应用提供了新的视角和潜力。这种兴趣已经推动了研究的重点到导电畴壁:伪二维导电通道,可以创建,定位,并删除原位。然而,导电畴壁的研究在很大程度上限于宽禁带铁电体,其中导电性通常来自于载流子密度的变化,这是由于极性不连续处的屏蔽电荷积累。这项工作表明,在窄间隙相关的绝缘体与强电荷晶格耦合,局部应变梯度可以驱动增强的电导率在畴壁,消除极性不连续性作为导电性的标准。通过结合不同的扫描探针显微镜技术,我们表明,在GaV 4S 8的畴壁电导率不遵循建立的屏蔽电荷模型,而是产生于跨Jahn-Teller转变和跨畴壁的相关应变梯度的大表面重构。如果主体的电子结构易受局部应变梯度的影响,则该机制可以使任何结构的或甚至磁性的畴壁导电,从而极大地扩展了可适用于基于畴壁的纳米电子学的材料和现象的范围。
2022-04-27 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Octupolar order and Ising quantum criticality tuned by strain and dimensionality: Application to $d$-orbital Mott insulators
最近的实验已经发现了多种$d$轨道莫特绝缘体中的多极有序.出于揭示交换相互作用的基础上提出的八极顺序的锇酸盐双钙钛矿,我们研究了一个两个网站的模型,使用精确对角化的五轨道哈密顿量,纳入自旋轨道耦合(SOC)和相互作用,并包括轨道内和轨道间的跳跃。使用一个精确的Schriming-Wolff变换,然后我们提取一个有效的赝自旋哈密顿量的非Kramers双峰,揭示主导的铁八极耦合驱动的相互作用的两个不同的轨道内跳跃条款。利用经典的蒙特卡罗模拟的面心立方晶格上,我们得到了一个铁八极转变温度,这是在很好的符合与实验上的锇酸盐双钙钛矿。我们还探讨了单轴应变和尺寸调谐通过dielectric薄膜,这是诱导伊辛八极顺序的横向场的影响。这抑制了$T_c$,并可能允许访问八极伊辛量子临界点。我们讨论了可能的影响,我们的研究结果为更广泛的一类材料,可能会举办这样的非克拉默双态离子。
2021-11-23 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Photoemission evidence for crossover from Peierls-like to Mott-like transition in highly strained VO$_2$
我们提出了一个光谱研究表明,应变VO $_2$薄膜的金属-绝缘体转变可能会被驱动到一个纯粹的电子过渡,这并不依赖于Peierls二聚化,通过施加机械应变。与一个适度应变的系统,其中涉及的晶格比较,演示了从佩尔斯到莫特样过渡的交叉。
2012-11-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Comprehensive Control of Metamagnetic Transition of Antiferromagnetic Mott Insulator Sr2IrO4 by in-situ Anisotropic Strain
反铁磁体中的变磁性在引起自旋反转和旋转时表现出独特的临界行为和动力学。在这里,我们显示了0.05%的各向异性应变足以在原位调制的变磁临界场的莫特绝缘体Sr 2 IrO 4超过50%,使电气开关的过渡。共振X射线散射和模型模拟表明,过渡是完全调谐的自旋翻转到自旋翻转类型的应变引入C4-破缺磁各向异性。同时输运研究表明,变磁响应反映在大的弹性和磁导,突出了自旋轨道耦合莫特态的活性电荷自由度和自旋电子学的潜力。
2020-07-22 cond-mat.str-el
Strain-modulated Slater-Mott crossover of pseudospin-half square-lattice in (SrIrO3)1/ (SrTiO3)1 superlattices
我们报告了在(SrIrO 3)1/(SrTiO 3)1超晶格中实现的赝自旋半方晶格的外延应变驱动的电子和反铁磁调制。随着压缩应变的增加,我们发现低温绝缘行为被强烈抑制与相应的系统的Neel温度和交错矩的减少。然而,尽管有这样的抑制,系统仍然弱绝缘以上的尼尔过渡。金属性的出现是在大的压缩应变下观察到的,但只有在远高于Néel转变的温度下。这些行为的斯莱特-莫特交叉制度的特点,提供了一个独特的实验模型系统的自旋半哈伯德哈密顿与可调的中间耦合强度。
2020-04-29 cond-mat.str-el
Field-induced carrier delocalization in the strain-induced Mott insulating state of an organic superconductor
本文报道了场效应对有机超导体$κ$ -(BEDT-TTF)$_{2}$ Cu[N(CN)$_{2}$ ]Br应变诱导Mott绝缘态直流电阻和霍尔系数的影响。电导率遵循活化传输公式$σ_{\Box} = σ_{0}\exp(-W/k_{B}T)$,其中$σ_{0}$为常数,$W$取决于栅极电压。霍尔系数的栅极电压依赖性表明,与传统FET不同,密集空穴载流子的有效迁移率($\sim1.6\times 10^{14}$ cm $^{-2}$)通过正栅极电压而增强。这意味着载流子掺杂涉及由于电子相关而最初局部化的本征载流子的离域。
2009-09-21 cond-mat.str-el
Strain tuning of charge density wave and Mott-insulating states in monolayer VTe2
本研究探讨了单层VTe2中电荷密度波与Mott绝缘态的物理机制,发现压缩应变能稳定CDW相,而拉伸应变可抑制CDW并诱导超导,为二维材料的量子相应变工程操控提供了新途径。
2025-04-07 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Tuning the metal-insulator transition in d^1 and d^2 perovskites by epitaxial strain: a first principles-based study
我们研究了外延应变对过渡金属(TM)阳离子具有d^1和d^2电子构型的钙钛矿体系中Mott金属-绝缘体转变(MIT)的影响。我们首先讨论由外延应变引起的晶场分裂和跳跃参数变化所预期的总体趋势。我们认为,应变引起的晶体场分裂一般有利于莫特绝缘状态,而应变引起的跳跃参数的变化有利于金属状态下的压缩应变和拉伸应变下的绝缘状态。因此,这两种效应在压缩应变下可以有效地相互抵消,而它们通常在拉伸应变下合作,在这种情况下有利于绝缘状态。然后,我们通过使用密度泛函理论(DFT)和动力学平均场论(DMFT)的组合对几种d^1和d^2钙钛矿进行电子结构计算来验证这些一般考虑。我们隔离的应变引起的变化,无论是跳频或晶体场的个别影响进行DMFT计算,我们固定一种类型的参数,相应的无应变DFT值。这些计算证实了我们对SrVO_3(d^1)和LaVO_3(d^2)的一般考虑,而LaTiO_3(d^1)的情况明显不同,这是由于下面的钙钛矿晶体结构中八面体倾斜畸变的强烈影响。我们的研究结果表明,通过使用外延应变,这使得可以控制的电子相关性的强度和附近的莫特MIT的相关TM氧化物的电子性质的调整的可能性。
2016-08-11 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Impact of structural distortions on the correlated electronic structure of orbital-selective Mott insulating Na$_3$Co$_2$SbO$_6$ under strains
研究应变下Na$_3$Co$_2$SbO$_6$的电子结构,发现其非关联结构对应变不敏感,而关联电子结构呈轨道选择性Mott绝缘态,使三角晶体场劈裂可调,强调了局域对称性与动力学关联在调控磁性相中的重要作用。
2025-08-10 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el physics.comp-ph
Memory in strain-tuned insulator-metal-insulator sequence of transitions after photoexcitation in the Mott material V2O3
本研究通过跨越9个数量级的时间分辨X射线衍射,发现V2O3薄膜光激发后金属-绝缘体转变时间因记忆效应变化5个数量级,遵循极度拉伸指数衰减,揭示了转变势垒的异质性。
2025-09-09 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Pressure-induced insulator-metal transition in two-dimensional Mott insulator NiPS3
采用电阻(R)和X射线衍射(XRD)测量方法,在准单轴条件下原位研究了层状磁性镍磷三硫化物NiPS 3的压致绝缘体-金属转变(IMT)。这种缓慢的转变发生在35 GPa。传输测量表明,在最低测量温度(~ 2 K)下没有超导性的证据。这里提出的结构结果不同于早期的原位工作,样品进行不同的压力状态,这表明在NiPS 3的相稳定性字段是高度依赖于应变。有人建议,仔细控制的应变是必不可少的,当研究层状范德华固体的电子和磁性。
2021-08-26 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Bandwidth Control and Symmetry Breaking in a Mott-Hubbard Correlated Metal
本研究通过皮米级晶格工程调控轨道重叠,实现对Mott-Hubbard关联金属SrVO3中电子关联强度的控制,并揭示带宽控制与对称性破缺对电子结构的主导作用,为新型电子器件奠定基础。
2023-04-21 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Strain-tunable metamagnetic critical endpoint in Mott insulating rare-earth titanates
稀土钛酸盐是莫特绝缘体,其磁性基态--反铁磁(AFM)或铁磁(FM)--可以通过稀土元素的半径来调节。在这里,我们结合现象学和第一性原理计算揭示了通用的磁性相图上的化学取代的钛酸盐的稀土网站之间的AFM和FM状态的插值。这些钙钛矿中存在的八面体旋转导致AFM订单获得一个小的FM分量-反之亦然-从相图中删除任何多临界点。然而,对于一个宽的参数范围内,一阶变磁性过渡线终止于一个关键的端点生存内的磁有序相。像液体-气体转变一样,Widom线从端点出现,其特征是增强的波动。与金属FM相反,这种变磁转变涉及两个等效的绝缘倾斜自旋态。此外,而不是一个磁场,我们表明,单轴应变可以用来调整这种过渡到零温度,诱导量子临界端点。
2022-04-05 cond-mat.str-el
Emergent interlayer magnetic order via strain-induced orthorhombic distortion in the 5d Mott insulator Sr2IrO4
本文报道了Sr_2IrO_4薄膜中的类La_2CuO_4层间反铁磁有序结构,并具有较大的正交畸变(> 1.5%)。在Sr 2 IrO 4/Ca 3Ru 2 O 7异质外延结构中的双轴晶格应变降低了Sr 2 IrO 4的晶体对称性,从四方晶系(C4)到正交晶系(C2),通过磁各向异性引导Ir 5d Jeff = 1/2赝自旋矩平行于拉长的b轴。从共振X射线散射实验中,我们观察到反铁磁秩序的正交Sr 2 IrO 4薄膜的层间堆叠模式是从四相Sr 2 IrO 4晶体反转。这种层间堆叠类似于正交晶系的La 2CuO 4,这意味着沿a和b方向的非对称层间交换相互作用超过了各向异性层间伪偶极相互作用。我们的研究结果表明,应变诱导的扭曲可以提供一个微妙的旋钮,通过唤起层间交换耦合和伪偶极相互作用之间的竞争,在准二维系统的长程磁序调谐。
2021-09-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Spontaneous supercrystal formation during a strain-engineered metal-insulator transition
该研究在应变工程化的Ca2RuO4薄膜Mott转变中发现了本征超晶体的自发形成,揭示了多尺度周期性畴及其与各向异性导电性的耦合,为设计可调电子材料提供了新机遇。
2023-11-20 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Mott transition in the Hubbard model on anisotropic honeycomb lattice with implications for strained graphene: Gutzwiller variational study
由于高压导致的原子间距离的改变导致奇异现象,包括金属性,超导性和磁性,在正常条件下不显示这些性质的材料中观察到。在二维晶体中,例如石墨烯,通过施加面内应变,原子键长可以改变10%以上,即,而不会在本体中产生高压。本文利用Gutzwiller波函数(GWF)和Gutzwiller近似(GA)的不同变形,研究了蜂窝晶格上应变诱导的Mott相变,得到了电子临界哈伯德排斥($U$)的上、下界.对于扶手椅方向的单轴应变的带隙是不存在的,和电子相关性起主导作用。预测临界Hubbard $U$的显著降低。模型的考虑映射到单层石墨烯的紧束缚哈密顿由辅助苏-Schrieffer-Heeger模型的声学声子,假设在垂直于所施加的应变的方向上的应力为零。我们的研究结果表明,石墨烯,虽然停留在半金属相,即使在极高的单轴应变,可能会显示出可测量的签名的电子相关性,如带变窄和双占位减少。
2023-01-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Tuning bad metal and non-Fermi liquid behavior in a Mott material: rare earth nickelate thin films
超过Mott-Ioffe-Regel极限的电阻(称为坏金属行为)和非费米液体行为是许多强关联材料正常状态的普遍特征。在这里,我们建立的条件,导致坏的金属和非费米液相在NdNiO 3,表现出一个原型,带宽控制的金属-绝缘体过渡。我们表明,电阻饱和是由Ni eg轨道分裂,这可以通过在外延膜中的应变调谐,在一定条件下引起不良的金属行为的外观的大小。结果揭示了一个交叉到非费米液态金属相的性质,并提供了一个强本地化的预测标准。他们阐明了一个看似复杂的相行为作为薄膜应变和约束的函数,并提供轨道工程和新设备的指导方针。
2015-07-23 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Distinguishing Mott and strain-induced anisotropic semimetals in magic-angle twisted bilayer graphene using Landau level spectroscopy
National High Magnetic Field Laboratory(国家强磁场实验室);Florida State University(佛罗里达州立大学);Princeton University(普林斯顿大学);Weizmann Institute of Science(魏茨曼科学研究所);University of California Santa Barbara(加州大学圣塔芭芭拉分校);Donostia International Physics Center(圣塞巴斯蒂安国际物理中心);IKERBASQUE, Basque Foundation for Science(伊克尔巴斯基克,巴斯克科学基金会);University of Minnesota(明尼苏达大学)
本研究针对魔角双层石墨烯的两种候选态,提出利用面外磁场结合朗道能级间隙层级区分莫特半金属与应变诱导各向异性半金属的明确判据,验证了结果的稳健性。
2026-08-24 cond-mat.str-el
Structural and electronic properties of epitaxially-strained LaVO_3 from density functional theory and dynamical mean-field theory
采用密度泛函理论和动力学平均场论研究了外延应变对LaVO 3晶体结构和电子性质的影响。两种不同的生长取向的晶体被认为是,一个保持体Pbnm空间群对称性和另一个引起的对称性降低到P2_1/m。在CFDFT结构中,对于这里考虑的所有拉伸应变,以及对于小于-3%的压缩应变,两种生长取向同样有利。对于较强的压缩应变,P2_1/m取向是有利的,并显示出完全抑制八面体倾斜沿面外方向。磁有序结构没有显示出完全的倾斜抑制,但趋势表明在压缩应变下平面外V-O-V键角类似地减小。我们的DMFT计算表明,在符合室温实验,体顺磁性莫特绝缘状态的LaVO_3是强大的对外延应变可达到的薄膜,因为轨道波动的抑制抵消了带宽增加的效果与压缩应变。在较强的压缩应变下,P2_1/m几何构型中的V-O-V键的拉直干扰了轨道波动的抑制,因此更强烈地扰动Mott相,尽管不足以实现金属相。
2015-10-05 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Metal-insulator transition in CaVO$_3$ thin films: interplay between epitaxial strain, dimensional confinement, and surface effects
本文利用密度泛函理论和动态平均场论(DFT+DMFT)研究了$_3$薄膜金属-绝缘体相变(MIT)的多个调控参数。我们专注于分离基板引起的外延应变从那些相关的薄膜厚度减少的影响。我们表明,约3-4%的拉伸外延应变是足够的诱导过渡到一个顺磁莫特绝缘相。这对应于可以在SrTiO $_3$衬底上实现的应变水平。使用独立的平板模型,我们然后证明,减少膜厚度也可以导致MIT在CaVO $_3$,然而,只有厚度小于4钙钛矿单位。我们的计算表明,MIT在这样的超薄膜的结果主要来自表面诱导的晶体场分裂之间的$t_{2g}$ -轨道,有利于形成轨道极化的莫特绝缘体。这种表面诱导的晶场分裂与拉伸外延应变引起的晶场分裂是同一类型的,因此这两种效应也可以合作。此外,我们的计算证实了在膜表面的相关效应的增强,导致在最外层的准粒子的光谱重量减少,而批量样的性能恢复在只有几层远离表面。
2018-01-09 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
VO2 nanosheets: controlling the THz properties through strain engineering
我们研究了应变工程二氧化钒纳米片通过外延生长在(100)R TiO 2衬底上的远红外性能。纳米片表现出大的单轴应变,导致沿金红石c轴的高度均匀和定向的裂纹。戏剧性的各向异性出现的金属-绝缘体转变温度,这是从沿cR轴的结构转变温度不同,和金属态电导率。详细的分析揭示了Mott-Hubbard沿金红石cR轴的行为。
2011-12-07 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Strain-Engineering Mott-Insulating La$_2$CuO$_4$
非常规超导性的转变温度$T_\textrm{c}$通常是可调的。例如,对于单层FeSe,最佳点唯一地结合到氧化钛衬底。相比之下,对于La $_{2-\mathrm{x}}$ Sr $_\mathrm{x}$ CuO $_4$薄膜,这样的衬底是次优的,并且最高的$T_\textrm{c}$替代地使用LaSrAlO $_4$获得。因此,一个突出的挑战是了解薄膜超导性的最佳条件:哪些微观参数驱动$T_\mathrm{c}$的变化,以及我们如何调整它们?在这里,我们通过X射线吸收和共振非弹性X射线散射光谱的结合,演示了La $_2$ CuO $_4$薄膜的库仑和磁交换相互作用如何通过压缩应变来增强。我们的实验和理论计算表明,在掺杂下产生最大$T_\textrm{c}$的衬底也产生最大的最近邻跳跃积分、库仑和磁交换相互作用。因此,我们建议优化的母亲莫特状态作为一种战略,提高铜酸盐的超导转变温度。
2019-03-05 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Strain dependent transport properties of the quasi two-dimensional correlated metal, LaNiO$_{3}$
本文研究了LaNiO $_{3}$(LNO)准二维强关联薄膜的电输运和磁导特性,研究了异质外延应变对中低温(2 K $\sim$ ~ 170 K)电子-电子和电子-晶格相互作用的影响.的完全外延10个单位电池厚的膜跨越拉伸应变高达$\sim4%$被用来调查的影响,增强载流子本地化驱动的组合,在低温下的弱本地化和电子-电子相互作用。的磁导数据显示的重要性,增加贡献的弱本地化低温量子校正。结果表明,随着拉伸应变的增加和温度的降低,量子限制的LNO系统逐渐从Mott过渡到Mott-Anderson区域。
2011-05-27 cond-mat.str-el
Strain engineering and one-dimensional organization of metal-insulator domains in single-crystal VO2 beams
在强关联电子材料中广泛观察到纳米到微米尺度的空间相位不均匀性。对于相变物理和器件应用来说,人工控制相变不均匀性的潜在机制和可能性仍然是至关重要的开放问题。晶格应变已被证明会导致莫特绝缘体VO2中金属相和绝缘相的共存。通过在单晶VO2微米和纳米梁的宽范围内连续调谐应变,在这里,我们展示了一维有序的金属-绝缘体畴阵列沿梁的成核和操纵。通过主动控制应变,在室温下实现了Mott转变。利用应变设计相不均匀性的能力使人们对相关电子材料有了更深入的了解,并为设计和控制用于微米和纳米级器件应用的相关电子材料的相不均匀性提供了机会。
2009-07-27 cond-mat.str-el
In-situ strain-tuning of the metal-insulator-transition of Ca$_{2}$RuO$_{4}$ in angle-resolved photoemission experiments
本文报道了轻掺杂体相Ca $_{2}$ RuO $_{4}$在单轴应变下的$k$空间电子结构的演化.使用类似于平板的晶体,我们实现了高达$-4.1\%$的应变水平,足以抑制莫特相,并在低温下获得先前未探索的金属状态。角分辨光电子能谱实验表明,调整单轴应变的同时,金属性出现从Ru $t_{2g}$壳层内的电荷的显着的重新分配,伴随着突然崩溃的光谱重量在较低的哈伯德带和出现一个定义良好的费米面,这是没有赝隙。我们的研究结果突出了晶格能量学和Ca $_{2}$ RuO $_{4}$的多轨道性质的深刻作用,在这个原型莫特过渡和光谱测量打开新的视角。
2018-10-24 cond-mat.str-el
Confinement-driven transitions between topological and Mott phases in (LaNiO3)$_N$/(LaAlO3)$_M$(111) superlattices
基于包含Hubbard $U$项的密度泛函理论(DFT)计算,在(111)取向的(LaNiO $_3$)$_N$ /(LaAlO $_3$)$_M$($N$ / $M$)超晶格中预测了一组对称性破缺的二维基态.在双钙钛矿(1/1)中出现了具有$d_{z^2}$轨道极化和FM Mott绝缘(和多铁性)相的未预料到的Jahn-Teller畸变,这显示出对应变控制轨道工程的强烈敏感性。具有石墨烯拓扑结构的LaNiO $_3$双层具有可切换的多铁性(铁磁(FM)和铁电)绝缘基态,其具有不等价的Ni位点。在$N=3$之外,受限的LaNiO $_3$板经历通过半半金属相的金属到绝缘体的转变,其中传导源自界面。反铁磁的安排允许在设计的人工混合相的双层和单三角层带结构的图案相结合。
2014-03-10 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Mott transitions and Novel Orders in Multi-Orbital Models: The Relevance of Structural "Double Exchange"
在真正的过渡金属氧化物中,所谓的GdFeO 3八面体倾斜长期以来被认为是影响立方钙钛矿家族中发现的轨道和磁性有序状态范围的相关控制参数。它们在巡回和本地化之间的相互作用中的确切作用,长期以来一直被认为是d波段氧化物中的莫特内斯的基础,然而却很少受到关注。我们分析的相关性的GdFeO 3倾斜详细的部分填充的电子轨道系统中的一个代表性的设置。我们确定了一个新的广义原则,广泛的相关性,即这种倾斜的行为就像一个结构性的“双交换”和行为违反了著名的安德森-长谷川双交换。因此,作为这种倾斜的函数,从Mott-Hubbard绝缘体到非相干坏金属的相变作为有效带宽控制的Mott转变而发生。我们详细分析了非相干金属通过研究一个和两个粒子的光谱响应,并提出,这种选择性金属是一种新的轨道模拟的FL* 状态与分馏轨道。最后,我们应用这些想法定性地讨论了应变对合适衬底上的d-带氧化物薄膜的影响,并讨论了通过合适的应变工程在TMO薄膜中激发新的有序相,如非常规循环电流、向列相和超导体的可能性。
2015-10-15 cond-mat.str-el
Strain-induced insulator-to-metal transition in LaTiO3 within DFT+DMFT
结合密度泛函理论和动力学平均场论(DFT+DMFT)的计算结果表明,莫特绝缘体LaTiO 3在约-2%的压缩外延应变下发生了绝缘体-金属转变.这种转变是由应变引起的变化,在晶体场分裂之间的Ti t2 g轨道,这又是密切相关的集体倾斜和旋转的氧八面体的正交畸变Pbnm钙钛矿结构。因此,对底层晶体结构的准确处理对于正确描述所观察到的金属-绝缘体转变至关重要。我们的理论结果与最近的实验观察是一致的,并表明,金属行为的异质结构,否则绝缘材料也可以出现从真正的界面效应以外的机制。
2014-04-16 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Robust charge-density wave strengthened by electron correlations in monolayer 1T-TaSe2 and 1T-NbSe2
低维性和电子关联的结合对于奇特的量子现象如莫特绝缘相和高温超导性是至关重要的。过渡金属二硫属化物(TMD)1 T-TaS 2由于其独特的介电常数和电荷密度波(CDW)而引起了人们极大的兴趣。为了使这种复合相官能化,必须提高CDW-Mott转变温度TCDW-Mott,而这对于TCDW-Mott < 200 K的本体TMD是困难的。在这里,我们报告了一个强耦合的二维CDW-Mott相的转变温度开始为~530 K的单层1 T-TaSe 2。此外,电子相关导出的较低的哈伯德带生存下的外部扰动,如载流子掺杂和光激发,在相反的散装对应。单层TaSe 2的Mott-Hubbard和CDW能隙比NbSe 2的增强,源于晶格畸变的增强的相关性和层间跳跃的消失,表明稳定的可能的CDW-莫特绝缘体相远高于室温。这一结果为实现室温下工作的单层CDW-莫特绝缘体基器件奠定了基础。
2021-10-08 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Electronics with correlated oxides: SrVO$_3$/SrTiO$_3$ as a Mott transistor
我们采用密度泛函理论加上动力学平均场论和确定的物理起源,为什么两层SrVO $_3$上的SrTiO $_3$基板绝缘:薄膜的几何形状升降机的轨道简并,这反过来触发了Mott-Hubbard转变。两层SrVO $_3$正好处于Mott-Hubbard转变的边缘,因此非常适合于Mott-Hubbard转变的技术应用:异质结构对应变、电场和温度高度敏感。栅极电压还可以将绝缘体变成金属,从而实现具有理想的通-断(金属-绝缘体)开关特性的晶体管。
2013-12-20 cond-mat.str-el
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
Mott insulator tuning via structural distortion in monolayer 1T-NbSe2
1 T-TaS_2中的Mott态是量子自旋液体的母体。然而,由于层间耦合的复杂性,其绝缘机制存在争议。在这里,我们研究的莫特状态在单层1 T-NbSe 2,电子类比TaS 2免除层间耦合,使用光谱成像扫描隧道显微镜和第一性原理计算。单层NbSe 2令人惊讶地显示出两种类型的具有不同莫特间隙尺寸的大卫之星(SD)图案,其通过温度变化是可相互转换的。而1 T-NbSe_2双层膜则表现出层间耦合的Mott塌缩。我们的计算揭示了这两种类型的SD具有不同的结构扭曲,改变了有效的库仑能量的中心Nb轨道。我们的计算表明,莫特间隙,用于确定QSL制度相同的参数,是可调的应变。这一发现提供了一个通用的策略,通过结构扭曲,这可能是调整到潜在的QSL制度在1 T-NbSe 2和相关系统中操纵莫特状态。
2021-04-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Nanoscale manipulation of the Mott insulating state coupled to charge order in 1T-TaS2
强关联电子的量子态对于理解凝聚态系统的奇异性质是至关重要的,并且对这些状态的可控性预示着独特的电子设备,例如Mott存储器。作为最近的一个例子,超快开关器件被证明使用之间的相关莫特绝缘状态和隐藏的顺序金属状态的层状过渡金属二硫属化物1 T-TaS 2的过渡。然而,隐藏的金属态的起源并不清楚,仅报道了通过激光脉冲和载流子注入的宏观开关。在这里,我们展示了纳米级的操纵莫特绝缘状态的1 T-TaS 2。来自扫描隧道显微镜的电子脉冲将绝缘相局部地切换成金属相,该金属相在电荷密度波(CDW)顺序中具有不规则的畴壁,这是Mott状态所固有的。金属态在Mott临界附近是一种新的关联相,在费米能级处具有相干性,这是由于CDW中的退相干导致电子关联的适度降低而引起的。这项工作为基于相关电子的新型纳米电子器件铺平了道路。
2015-05-05 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Mott metal-insulator transition on compressible lattices
有限温度Mott端点的临界性质通过与晶体弹性的耦合而急剧改变,即,无论何时它都可以进行压力调谐。与临界压电铁电体类似,电子系统的伊辛临界性被同构不稳定性抢占,并且长程剪切力抑制微观波动。因此,终点由朗道临界性控制。因此,它的标志是一个故障的胡克定律的弹性与非线性应变应力关系的平均场指数的特点。基于定量估计,我们预测临界弹性占主导地位的温度范围Δ T/Tc ~ 8%,接近kappa-(BEDT-TTF)2X的Mott端点。
2012-07-10 cond-mat.str-el
Layer- and Orbital-Selective Mott Physics Driving Dimensional Crossover in Nickelate Superlattices
Jeonbuk National University(全北国立大学);Sungkyunkwan University(成均馆大学);Yale University(耶鲁大学)
本研究提出镍酸盐异质结构平台,通过层和轨道选择性莫特转变驱动维度交叉,为非常规超导和莫特晶体管设计提供新途径。
2026-09-15 cond-mat.str-el
Visualizing Exotic Orbital Texture in the Single-Layer Mott Insulator 1T-TaSe2
Mott绝缘行为是由强电子关联引起的,并且可以导致物质的奇异状态,例如非常规超导性和量子自旋液体。范德瓦尔斯材料合成的最新进展使得在二维极限下探索新的Mott系统成为可能。在这里,我们报告的局部电子特性的单层和几层1 T-TaSe 2通过空间和动量分辨光谱,包括扫描隧道显微镜和角度分辨光电发射的表征。我们结合实验和理论研究表明,电子关联诱导一个强大的莫特绝缘体状态,在单层1 T-TaSe 2,伴随着新的轨道织构。夹杂物的层间耦合削弱了绝缘相在1 T-TaSe 2,看到的强烈减少其能隙和淬火的相关驱动的轨道纹理在双层和三层1 T-TaSe 2。我们的研究结果建立了单层1 T-TaSe 2作为一个有用的新平台,研究强关联物理在两个维度。
2019-05-16 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Mott versus hybridization gap in the low-temperature phase of $1T$-TaS$_2$
用$GW$ + EDMFT方法计算了$1T$ -TaS $_2$双层体系的相关电子结构.取决于表面终止,半无限不相关系统是带绝缘或表现出金属表面状态。对于现场和intersite相互作用的现实值,莫特间隙在表面状态下打开,但该间隙小于源自双层结构的间隙。我们的结果是一致的,最近的扫描隧道光谱测量不同的终止层,并与我们自己的光电发射测量,这表明在电子光谱中的空间区域与不同的差距共存。
2022-02-02 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Identification of the Mott insulating CDW state in 1T-TaS$_2$
我们采用完全自洽的DFT+U方法研究了TaS $_2$的低温电荷密度波(CDW)态,其中关于面外金属带的争论一直没有得到解决.通过研究Hubbard U势的固有结构,我们发现,传统的原子轨道基的使用会严重错误地估计CDW态的电子关联。通过采用覆盖整个David星的广义基,我们成功地再现了Mott绝缘性质和逐层反铁磁序。对于分子固体中的电子关联的描述,也应作类似的考虑。
2021-04-01 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Metal to Mott Insulator Transition in Two-dimensional 1T-TaSe$_2$
当电子-电子相互作用超过其他电子能量尺度时,奇异的集体现象往往出现在看似普通的物质中。强相关现象,如量子自旋液体和非常规超导性,代表了一个主要的研究前沿和不断的灵感来源。强关联物理学的核心是莫特绝缘体的概念,从这个概念中衍生出了其他各种关联相。二维材料的出现为二维极限下强关联物理的研究带来了前所未有的机遇。特别是,2D材料增强的相关性和极端的可调性使得能够在未知的参数空间中探索强相关系统。在这里,我们发现了一个有趣的金属莫特绝缘体过渡1 T-TaSe $_2$的材料减薄到原子厚度。具体地说,我们发现,第一次,1 T-TaSe $_2$的体金属丰度来自于带交叉费米能级。降低维度有效地抑制了最初流动电子的动能,并将材料驱动到莫特绝缘状态。尺寸驱动的金属到莫特绝缘体的转变解决了1 T-TaSe $_2$的金属体和绝缘表面之间长期存在的二分法。我们的研究结果还建立了1 T-TaSe $_2$作为一个理想的变量系统,探索各种强相关的现象。
2022-11-15 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Strain as a tool to stabilize the isotropic triangular lattice in a geometrically frustrated organic quantum magnet
本文提出利用精细控制的大各向异性应变有效调控Mott绝缘体κ-(ET)2Cu2(CN)3的几何阻挫程度,通过弹热效应实验绘制温度-应变相图,为三角晶格Hubbard模型计算提供基准并凸显晶格工程的潜力。
2025-07-11 cond-mat.str-el
Interlayer Hopping between Surface Mott Insulator and Bulk Band Insulator in layered 1T-TaS_{2}
本研究以层状1T-TaS₂为平台,采用HREELS和FTIR双重光谱方法区分其表面莫特绝缘态与体相带绝缘态,结合DMFT揭示温度诱导的层间跳跃对绝缘态演化的调控机制。
2025-01-28 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Tailoring the electronic properties of Ca$_2$RuO$_4$ via epitaxial strain
我们报道了在NdCaAlO $_{4}$(110)、LaAlO $_3$(100)和LaSrAlO $_4$(001)衬底上合成的Ca $_2$ RuO $_4$薄膜,并表明外延应变诱导体Ca $_2$ RuO $_4$的Mott绝缘相转变为金属相。磁性测量和自旋极化中子反射仪揭示了金属Ca $_2$ RuO $_4$薄膜的低温、小磁矩铁磁态。
2017-10-04 cond-mat.str-el
From Slater to Mott physics: epitaxial engineering of electronic correlations in oxide interfaces
利用自旋辅助从头算随机结构搜索,我们探索了一个详尽的量子相图的原型接口莫特绝缘体,即镧-铁和镧-钛氧化物。特别是,我们报告的界面电子重建引起的电荷转移稳定的高自旋亚铁Fe 2+状态。我们提供了一个途径来控制在这个电子状态的相关性的强度,通过调整外延应变,产生一个多方面的量子电子相,即莫特-哈伯德,电荷转移和斯莱特绝缘状态。此外,我们报告的电子相关性是密切相关的结构氧八面体旋转,其控制是能够稳定的低自旋状态的Fe 2+在低压下,以前只观察到在地球的下地幔的极端高压条件下。因此,我们通过太赫兹辐射提供了磁开关的途径,这对下一代自旋电子学技术具有至关重要的意义。
2021-04-28 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el physics.comp-ph
Critical Slowing Down at the Abrupt Mott Transition: When the First-Order Phase Transition Becomes Zeroth-Order and Looks Like Second-Order
我们报告说,热诱导的莫特转变在三氧化二钒显示临界减慢和增强方差(“临界乳浊”)的序参量波动测量通过低频电阻噪声光谱。再加上所观察到的相序时间的增加,这些功能表明,强烈的突然转变是由一个临界的奇异性滞后亚稳相。奇异性被确定与旋节点,是应变引起的长程相互作用的可能后果。
2023-01-19 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Non-thermal light-assisted resistance collapse in a V$_2$O$_3$-based Mott-insulator device
莫特绝缘体中的绝缘体到金属的转变是属于Mottronics家族的一类新型电子器件的关键机制。目前正在进行大量的研究工作,致力于开发特定的控制协议,通常基于电压、应变、压力和光激发的应用。最终目标是实现对电子相变的完全控制,对电阻开关器件等的性能产生巨大影响。在这里,我们调查的同时外部电压和超短光脉冲激发的V $_2$ O $_3$外延薄膜的基础上的单个Mottronic器件的效果。的热问题的有限元模拟支持的实验结果表明,光激发和外部电偏压的组合驱动的挥发性电阻率下降,这超出了激光和焦耳加热的综合效果。我们的研究结果的发展协议的非热控制相关材料的电阻开关转变的影响。
2021-04-13 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el physics.app-ph
Metal-Insulator transition in strained Graphene: A quantum Monte carlo study
基于应变调谐效应对石墨烯电子性质的可能性,采用量子蒙特卡罗方法对单轴蜂窝晶格上半金属-莫特绝缘体相变过程进行了数值模拟.由于我们的模拟是基于半满排斥哈伯德模型,该系统是无符号问题。本文中,温度依赖性DC电导率用于表征电子输运性质。这些数据表明,在应变的存在下,金属被抑制。更有趣的是,在有限尺寸标度研究中,一个新的反铁磁相出现在$U\sim U_{c}$附近。因此,建立了相互作用与应变竞争的相图,这可能有助于扩大应变效应在石墨烯上的应用。
2021-09-23 cond-mat.str-el
Phase-resolved frequency-domain analysis of the photoemission spectra for photoexcited 1T-TaS2 in the Mott insulating charge density wave state
本研究利用时间分辨角分辨光电子能谱及FDARPES分析光激发1T-TaS2,揭示CDW振幅模通过晶格调制动态改变Mott能隙,而CDW平带依然保持。
2023-06-07 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Comment on "Identification of the Mott Insulating Charge Density Wave State in $1T$-TaS$_2$"
本文评论了DFT+U方法在1T-TaS2大卫之星相中的适用性,并结合实验证据讨论Mott相作为体相基态的可能性。
2023-08-10 cond-mat.str-el
Picosecond volume expansion drives a later-time insulator-metal transition in a nano-textured Mott Insulator
本研究通过时间分辨X射线衍射与反射率测量,揭示了外延应变Ca2RuO4薄膜中光致绝缘体-金属转变的延迟机制,指出皮秒体积膨胀及晶格动力学在无畴形成条件下主导转变过程,并强调了应变对时间尺度的调控作用。
2023-04-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Chasing the spin gap through the phase diagram of a frustrated Mott insulator
本文利用超高分辨率应变调控研究 κ-(BEDT-TTF)₂Cu₂(CN)₃,将“6 K 反常”判定为持续至低温的价键固相转变。
2022-09-15 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
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
Tuning Charge Order in $κ$-(BEDT-TTF)$_2$Hg(SCN)$_2$X (X=Br, Cl) via Uniaxial Strain
The Johns Hopkins University(约翰斯·霍普金斯大学);Institute of Problems of Chemical Physics(化学物理问题研究所)
通过施加单轴应变,实验验证了有机Mott绝缘体的理论相图,实现了在均匀分布电荷的Mott绝缘体与电荷有序态之间的双向调控。
2026-03-13 cond-mat.str-el
Nanoscale self-organisation and metastable non-thermal metallicity in Mott insulators
真实材料中的莫特转变是一阶的,并且几乎总是与晶格畸变相关联,这两个特征都促进了纳米织构相的出现。这种纳米级的自组织产生了空间上不均匀的区域,这些区域可以容纳和保护由光激发触发的瞬态非热电子和晶格态。在这里,我们结合时间分辨的X射线显微镜与朗道-金兹伯格功能的方法来计算应变和电子的真实空间配置。我们调查V $_2$ O $_3$,原型莫特绝缘体,其中纳米级自组织已经存在于低温单斜相,并强烈影响向高温超导金属相的过渡。我们的联合实验-理论方法揭示了一个显着的平衡现象:长期寻求的单斜金属相,这是在平衡和均匀的材料中不存在的光诱导稳定,但出现作为一个亚稳态时,光激发与单斜晶格的基础纳米织构相结合。
2022-06-28 cond-mat.str-el
Interaction driven metal-insulator transition in strained graphene
电子-电子相互作用是否可以驱动石墨烯在现实的实验条件下的金属到绝缘体的转变的问题得到解决。使用三种有代表性的方法来计算$π$ -石墨烯中的电子之间的有效长程库仑相互作用,并使用量子蒙特卡罗方法求解基态,我们认为,没有应变,石墨烯保持金属性,并且将衬底从SiO $_2$改变为悬浮样品几乎没有任何区别。相比之下,施加一个相当大的-但实验上现实的-均匀和各向同性的应变约$15\%$似乎是一个有前途的路线,使石墨烯成为反铁磁莫特绝缘体。
2015-11-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el