Defect states and excitations in a Mott insulator with orbital degrees of freedom: Mott-Hubbard gap versus optical and transport gaps in doped systems
我们解决的作用所发挥的作用,掺杂莫特绝缘体的活性轨道自由度的带电缺陷。据观察,缺陷具有相当复杂和丰富的物理,这是很好地捕获的退化哈伯德模型扩展的条款,描述晶体场分裂和轨道晶格耦合,以及由缺陷产生的条款,如库仑势项,作用于掺杂的空穴和未掺杂的网站内的占据轨道的电子。我们表明,在这样的系统中产生的强电子相互作用的激发态的多重态结构是很好地描述内的非限制性Hartree-Fock近似,一旦考虑到的发病的磁性和轨道秩序引起的对称性破缺。此外,我们发现了新的光谱特征,出现在莫特-哈伯德间隙内,并在高能量的多重态光谱由于存在的缺陷态和强相关性。这些特征反映了广义缺陷势对电子/空穴的作用,该作用影响电荷和轨道自由度,并间接影响自旋自由度。本研究阐明了缺陷态能带中出现库仑能隙的机制,并研究了电子-电子相互作用和轨道极化场屏蔽对库仑能隙的影响。作为我们一般方法的一个说明性例子,我们给出了描述钙钛矿钒酸盐中三种t_2g轨道味的模型的显式计算,如La_(1-x)Sr_xVO_3和Y_(1-x)Ca_xVO_3系统。我们分析了钒离子在缺陷附近的轨道密度,以及确定掺杂系统中的光学和输运带隙的激发缺陷态。
2013-07-24 cond-mat.str-el
Classes of Holographic Mott Gaps
基于序参量有无,本文构建了不引入序参量的Mott能隙全息模型,按能隙形状与Fermi表面是否触及价带将其分为三类,并找出了无对称性破缺下产生平带的非最小规范相互作用。
2024-08-27 cond-mat.str-el hep-th
Fractionalization in Spin Liquid Mott Insulators: Vison Wavefunctions and Gaps
我们研究了自旋液体莫特绝缘体中的分数化现象|0>半填充。我们构造了一个Z2涡旋态|通过投影hc/2 e涡并确定何时它与|0>。使用的分析参数和蒙特卡罗计算相结合,我们表明,一般的自旋液体是Z2分馏。对于适合于高Tc铜酸盐的微观参数,我们估计vison间隙Ev << J,与最近的实验界限一致,由于接近Ev = 0的二分对称点。
2003-07-16 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Excitons in one-dimensional Mott insulators
本文采用动态密度矩阵重整化群(DDMRG)和场论方法,研究了一维扩展半填充哈伯德模型中与频率相关的光学电导率。场论方法适用于“小”莫特间隙的情况,这是DDMRG最难获得的。对于非常大的莫特间隙的DDMRG恢复以前通过强耦合技术获得的分析结果。我们专注于激子形成的能量低于吸收连续谱的起始。作为自旋-电荷分离的结果,这些莫特-哈伯德激子是无自旋带电激子的束缚态(“holon-antiholon”对)。我们还确定激子的结合能和尺寸。在简单的带绝缘体相比,我们观察到,激子存在于莫特绝缘相只有足够强的位间库仑排斥。此外,我们的研究结果表明,激子的结合能和尺寸是不相关的,在一个简单的方式的库仑相互作用的强度。
2001-03-21 cond-mat.str-el
Fingerprints of Mott and Slater gaps in the core-level photoemission spectra of antiferromagnetic iridates
本研究通过Ir 4f芯能级HAXPES实验与动力学平均场理论模拟,发现反铁磁铱酸盐的顺磁-反铁磁谱差可反映其绝缘态的Slater或Mott-Hubbard特性,拓展了该技术在电子结构表征中的应用。
2025-10-06 cond-mat.str-el
Mott transition and dimerization in the one-dimensional SU$(n)$ Hubbard model
采用密度矩阵重整化群(DMRG)方法,对一维SU $(n)$哈伯德模型的$n=2,3,4$、5在半填充和$1/n$填充下进行了数值研究.计算了能隙和各种量子信息熵。在半满的情况下,如果$n > 2$满足,则对于任意正的$U$,都可以得到有限的自旋和电荷能隙。此外,它表明,在$U_{\rm c}=0$的缺口相的转变是Kosterlitz-dieldless类型,并伴随着键二聚化的偶数和奇数$n$。在充满$1/n$的情况下,该跃迁具有与半充满SU(2)哈伯德模型中的金属-绝缘体跃迁相似的特征。对于$U>U_{\rm c}=0$,电荷间隙以指数方式缓慢打开,自旋扇区保持无间隙,并且基态是非二聚的。
2006-12-19 cond-mat.str-el
Optical signature for distinguishing between Mott-Hubbard, intermediate and charge-transfer insulators
确定过渡金属化合物中带隙的性质仍然具有挑战性。我们提出了第一性原理研究的电子和光学性质的CoO使用混合功能赝势。我们表明,光学吸收光谱可以提供一个明确的指纹,以区分莫特-哈伯德,中间和电荷转移绝缘体。这种区别反映在峰值卫星的定性差异,由于独特的相互作用之间的$d$ - $d$和$p$ - $d$激发,从而允许识别从实验数据单独,不像现有的方法,需要额外的理论解释。我们的结论是,CoO是一个中间体,而不是一个莫特-哈伯德绝缘体,因为最初认为。
2022-12-15 cond-mat.str-el
Spin-resolved Mott crossover and entanglement in the half-filled Hubbard model
Jamia Millia Islamia (Central University)(贾米阿·米利亚·伊斯兰大学)
研究通过精确对角化分析半填充电子气模型中自旋分辨的莫特临界点和纠缠现象,揭示了相互作用驱动的电子重组机制。
2026-02-23 cond-mat.str-el
Nature of the Peierls- to Mott-insulator transition in 1D
为了阐明从Peierls带绝缘体到关联Mott-Hubbard绝缘体的跃迁物理过程,我们利用准精确数值方法分析了一维半填充Holstein-哈伯德模型的基态和光谱性质.在绝热极限下,该跃迁与离子哈伯德模型的能带到莫特绝缘体的跃迁有关。取决于电子-声子耦合和哈伯德相互作用的强度的过渡是一阶或不断演变的中间阶段与有限的自旋,电荷,和光学激发间隙。
2002-11-11 cond-mat.str-el
The rise and fall of Mott insulating gaps in YNiO$_3$ paramagnets as a reflection of symmetry breaking and remaking
YNiO $_3$镍酸盐是一种典型的d-电子氧化物,其表现出从(i)磁有序绝缘体到(ii)顺磁(PM)绝缘体,然后到(iii)PM金属的有趣的温度介导的三个相变序列。这种现象提出了一个问题,即磁性和结构对称性破缺与绝缘带隙(i)和(ii)中的出现以及(iii)中的消失之间的关联的性质。它表明,第一性原理平均场的密度泛函理论(DFT),驱动的分子动力学温度演化,可以描述不仅起源的磁性长程有序绝缘相(i),但也创建一个绝缘的顺磁体(ii),缺乏自旋长程序,和金属顺磁体(iii)随着温度的上升。这种方法提供了在不同温度下的结构和磁对称性破缺的模式,与带隙平行时,得到的演变的几何形状被用作输入到DFT电子能带结构计算。这解开了自旋、电荷和轨道自由度之间复杂的相互作用。分析表明,在描述绝缘带隙沿相变序列的上升和下降的成功是通过允许足够的灵活性,在描述不同的本地结构和磁性图案作为输入到DFT。这需要使用足够大的超晶胞,其允许表达八面体的结构对称性,以及将PM相描述为局部磁矩的分布。看来,历史上对类平均场密度泛函理论的否定是因为它不能描述这种类似莫特的跃迁,这是不成熟的,因为它是基于对平均晶体学晶胞的考虑,这种描述消除了局部破坏晶格的基序。
2023-03-14 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Two distinct gap structures in the mid-infrared optical conductivity of the Hubbard model
Institute of Solid State Physics, TU Wien(维也纳工业大学固体物理研究所)
本研究针对铜基超导体中红外光导率的普适特征,基于哈伯德模型提出其源于赝能隙与莫特-哈伯德能隙,通过数值和解析方法确定能隙的掺杂依赖性,为该现象提供统一微观理解。
2026-08-24 cond-mat.str-el
Electronic correlations at paramagnetic $(001)$ and $(110)$ NiO surfaces: Charge-transfer and Mott-Hubbard-type gaps at the surface and subsurface of $(110)$ NiO
我们探讨了电子-电子的相关性和表面效应的相互作用的原型相关绝缘材料,NiO。特别是,我们计算的电子结构,磁性,和表面能的$(001)$和$(110)$表面的顺磁性NiO使用全电荷自洽DFT + DMFT方法。我们的结果揭示了NiO中电子相关性和表面效应之间复杂的相互作用,其中$(001)$和$(110)$ NiO表面的电子结构与体相NiO的电子结构显着不同。我们得到了相当大的减少,在NiO的表面,这是最显着的$(110)$ NiO表面的带隙。这表明$(110)$ NiO表面的催化活性高于$(001)$ NiO表面的催化活性。我们的结果揭示了NiO的$(001)$和$(110)$表面的电荷转移特征。最值得注意的是,对于$(110)$ NiO表面,我们观察到一个显着的电子状态,其特征在于由交替的电荷转移和Mott-Hubbard字符的带隙中的表面和次表面NiO层,分别。这种由强关联稳定的电子秩序的新形式不是由晶格重构驱动的,而是纯粹的电子起源。我们注意到的重要性,轨道分化的Ni $e_g$状态的特点的Mott-Hubbard绝缘状态的$(001)$和$(110)$ NiO表面。未被占据的Ni $e_g$表面态被认为是从导带的下边缘分裂,在体NiO的基本带隙中形成强烈的局域态。我们的结果为$(001)$和$(110)$ NiO表面的表面能表明,$(001)$方面的NiO具有显着较低的能量…
2021-01-29 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Interrelation of Superconducting and Antiferromagnetic Gaps in High-Tc Compounds: a Test Case for the SO(5) Theory
最近的角度分辨光电能谱数据,发现了反铁磁间隙的d波调制的证据,表明反铁磁绝缘体和超导体之间的密切相互关系与它的d波间隙。这里表明,一个投影SO(5)理论,它明确地考虑了莫特-哈伯德间隙,正确地描述了观察到的间隙特性。具体地说,它占反铁磁间隙调制和超导能隙之间的数量级差异,也是一致的间隙色散。
2000-07-17 cond-mat.str-el
Quantum disordered phase near the Mott transition in the staggered-flux Hubbard model on a square lattice
研究了正方晶格上半满交错流哈伯德模型的基态性质。利用约束路径量子Monte Carlo方法计算了电荷和自旋激发能隙、磁序和二聚体序随相互作用强度$U/t$的变化.发现该体系在$U/t\lesssim 5.6$处为半金属,在$U/t \gtrsim 6.6$处为长程反铁磁有序的莫特绝缘体.在范围$5.6\lesssim U/t\lesssim 6.6$,基态是一个相关的绝缘体,其中磁性和二聚体的订单是缺席。此外,在中间相的自旋激发似乎是无带隙的,和测量的自旋-自旋关联函数表现出幂律衰减行为。这些数据表明,非磁性的基态是一个可能的候选人为假定的代数自旋液体。
2012-04-17 cond-mat.str-el
Pseudo Jahn-Teller Effect and Magnetoelastic Coupling in Spin-Orbit Mott Insulators
本文讨论了赝自旋J_{eff} =1/2和J_{eff} =0化合物的Jahn-Teller(JT)轨道-晶格耦合对磁性的影响。在前一种情况下,以Sr_2IrO_4为代表,这种耦合通过所谓的伪JT效应产生与磁有序相伴的晶体的正交变形。正交轴与磁化强度有关,并在磁场下随其旋转。在J_{eff} =0系统中,赝JT效应导致自旋-自旋跃迁远高于磁有序,这可能解释了Ca_2RuO_4中“轨道有序”的起源
2019-02-06 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
Mott gapping in 3d ABO3 perovskites without Mott-Hubbard interelectronic U
在莫特绝缘体如具有部分填充的3d壳层的钙钛矿氧化物中,带隙的存在传统上被解释为强的动态电子间排斥,其由哈伯德哈密顿量中的原位排斥能U编码。“DFT+U方法”的成功,其中一个经验的现场势项U被添加到交换和相关密度泛函理论(DFT)提出的问题,在DFT+U中的U是否代表电子间的相关性,它在哈伯德哈密顿量相同的方式,以及如果在选择U的非线性可以避免。在这里,我们说明,从头算DFT没有任何U是能够预测的间隙趋势和结构对称性破缺(八面体旋转,Jahn-Teller模式,键反)的所有ABO 3三维钙钛矿从钛酸盐镍酸盐在自旋有序和自旋无序顺磁相。我们描述的顺磁相作为一个超级细胞,其中各个网站可以有不同的本地环境,从而允许DFT开发有限的时刻在不同的网站上,只要总细胞的零时刻。我们使用最近开发的交换和相关功能(“扫描”),这是批准通常的单行列式,平均场DFT范式与静态相关性,但有一个更精确的渲染自相互作用取消。我们的研究结果表明,强动态电子相关性没有发挥普遍的作用,在间隙的3D ABO 3莫特绝缘体,并开辟了未来的应用DFT研究的复杂性影响,依赖于间隙的存在,如掺杂,缺陷,并在ABO 3氧化物的能带排列。
2019-05-27 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
$J_{eff}=1/2$ Mott Insulating State in Rh and Ir Fluorides
发现新的过渡金属化合物与大自旋轨道耦合(SOC)共存的强电子-电子之间的相关性的$d$电子是必不可少的理解的物理,出现从这两个效应的相互作用。在这项研究中,我们预测了一类新的$J_{eff}=1/2$莫特绝缘体在一个家庭的氟化物,以前合成,但没有广泛的特点。在全电子密度泛函理论+动力学平均场论(DFT+DMFT)水平上的第一性原理计算表明,这些化合物具有大的Mott能隙,其中一些化合物表现出前所未有的接近理想的$SU(2)$对称$J_{eff}=1/2$极限的性质.
2015-02-10 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Transition from band insulator to Mott insulator in one dimension: Critical behavior and phase diagram
本文系统地研究了在半填充的一维哈伯德模型中,在位库仑相互作用U和交替周期性位势V的作用下,从能带绝缘体(BI)到莫特绝缘体(MI)的转变。温度传递矩阵重整化群方法计算热力学性质。我们发现在U = $U_c$和U = $U_s$的两个临界点,分离的BI和MI阶段为一个给定的V.一个电荷中性自旋单态激子带的发展在BI阶段(U< $U_c$),并下降到带隙以下时,U超过一个特殊的点Ue。激子能隙在第一临界点$U_c$处闭合,而电荷和自旋能隙持续存在并且在$U_c$ <U< $U_s$之间重合,其中系统是二聚的。当发生向MI相的转变时,电荷和自旋能隙都在U = $U_s$处塌陷。在MI相(U> $U_s$)中,电荷能隙几乎随U线性增加,而自旋能隙保持为零。这些研究结果澄清了早期发表的结果相同的模型,并提供了几个重要的问题,适当的缩放分析DMRG数据和完整的物理图片的微妙性质的相变驱动的电子相关的见解。本工作提供了一个全面的理解的临界行为和相图的过渡从BI到MI的一维关联电子系统与周期性交替的网站电位。
2003-08-20 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
Spin gap in low-dimensional Mott insulators with orbital degeneracy
本文考虑交换哈密顿量H_ST = -J Sum_{<rr'>}(2 S_r S_r' - 1/2)(2 T_r T_r' - 1/2)描述两个各向同性的自旋为1/2的海森堡反铁磁体通过等价键上的四次项耦合.该模型是相关的轨道简并和强电子振动子耦合在大哈伯德排斥极限的系统。为了研究基态性质,我们使用格林函数蒙特卡罗,计算能隙和关联函数,后者通过向前行走技术。在一维空间中,我们发现其基态是价键二聚体的“晶体”。在二维中,自旋能隙在热力学极限下似乎是有限的,而且,一致地,交错磁化--尼尔长程序的信号--似乎消失了。然而,从二聚体-二聚体关联函数的分析中,我们没有发现价键晶体的迹象。自旋液体似乎是一个与我们的研究结果相一致的合理方案。
1998-09-01 cond-mat.str-el
High-order coupling as a driver for Mott insulating behavior in Holography
School of Physics and Astronomy, Beijing Normal University(北京师范大学物理与天文学院);Key Laboratory of Multiscale Spin Physics, Ministry of Education, Beijing Normal University(北京师范大学多尺度自旋物理教育部重点实验室);School of Physics and Electronic Information, Yunnan Normal University(云南师范大学物理与电子信息学院);Institute for Theoretical Physics and Astrophysics and Würzburg-Dresden Cluster of Excellence ct.qmat Julius-Maximilians-Universität Würzburg(维尔茨堡大学理论物理与天体物理研究所及ct.qmat卓越集群)
该研究通过高阶耦合项构建光子学模型,揭示了莫特绝缘体行为与电荷密度及电导率变化的关系。
2026-02-20 cond-mat.str-el hep-th
Interrelation of Superconducting and Antiferromagnetic Gaps in High-Tc Compounds: a Test Case for a Microscopic Theory
最近的角分辨光电能谱(ARPES)数据,发现了证据的d-波的反铁磁间隙调制,建议反铁磁绝缘体和超导体之间的密切相互关系与d-波间隙。这对微观描述提出了新的挑战,微观描述应该解释乍一看非常不同的物质状态之间的相关性。在这里,我们提出了一个微观机制,提供了这两种不同的间隙结构之间的明确的相关性:它表明,投影SO(5)理论,其目的是统一反铁磁性和d-波超导性通过一个共同的对称性原则,同时明确考虑到莫特-哈伯德间隙,正确地描述了观察到的间隙特性。具体地说,它占反铁磁间隙调制和超导能隙之间的色散和数量级的差异。
1999-08-12 cond-mat.str-el
Multipolar interactions and magnetic excitation gap in d$^3$ spin-orbit Mott insulators
本研究针对重过渡金属d³立方双钙钛矿非弹性中子散射谱的不明大能隙问题,推导其第一性原理低能哈密顿量,发现自旋轨道作用诱导的偶极-八极格点间交换项打开能隙,计算结果与实验吻合。
2023-08-25 cond-mat.str-el
Influence of Magnetism and Correlation on the Spectral Properties of Doped Mott Insulators
揭示掺杂诱导的莫特绝缘体和弱关联金属之间跃迁的本质对于理解强关联材料中的新涌现相至关重要。为此,我们利用Hubbard模型和t-J-like模型的团簇微扰理论,研究了掺杂Mott绝缘态后光谱性质的演化。具体地说,一个准自由色散跨越费米能级的发展与小掺杂,并最终演变成最主要的功能在高掺杂水平。虽然这种色散与自由电子跳跃有关,但我们的研究表明,这种光谱特征实际上内在地受到电子-电子相关和自旋交换相互作用的影响:相关性破坏相干性,而自旋和移动电荷之间的耦合使其在光电子能谱中恢复。由于相关性和自旋物理的持续影响,可以预期掺杂莫特绝缘体中会出现能隙或光谱函数中的高能异常。
2018-01-11 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
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
Charge gaps and quasiparticle bands of the ionic Hubbard model
利用解析近似和Wilson重整化群研究了立方晶格上离子哈伯德模型的电荷激发谱。在莫特绝缘制度,哈伯德排斥开始占主导地位的所有能量附近,相关带的形成。相应的部分光谱权重和局部态密度显示出特征,这与适合于小$U$(在半填充时被称为带绝缘体)的制度的混合带图像相比很好。特别地,在半填充时得到窄的电荷间隙,光谱准粒子重量的分布反映了模型的基本杂化机制。
2005-02-25 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Excitons and Dark Fermions as Origins of Mott Gap, Pseudogap and Superconductivity in Cuprate Superconductors --- General Idea and Basic Concept Based on Gap Physics
本文根据最近对单粒子格林函数奇异自能结构的理解,重新讨论了掺杂莫特绝缘体的理论。自能中独特的极结构在反常区产生高温超导,而在正常区产生Mott能隙和赝能隙。在这里,我们阐明了电子的分裂,这是确切地举行在莫特绝缘体在原子极限,更普遍地产生出的莫特隙费米子和暗(隐藏)费米子。它不需要任何自发对称性破缺。这两个能隙是这两个费米子与准粒子杂交的结果。我们进一步提出莫特带隙费米子和暗费米子分别是Frenkel型和Wannier型激子的费米子分量,它们共存于掺杂的莫特绝缘体中。在没有自发对称性破缺的情况下,Frenkel型激子的玻色-爱因斯坦凝聚是理解独特的极结构和赝能隙的关键,通过与Mott能隙类似的分形准粒子与暗费米子的瞬时杂化,我们可以发现这种独特的极结构和赝能隙。我们认为,高$T_{\rm c}$超导性归因于Wannier型激子的偶极吸引。与传统的自发对称性破缺引起的凝聚态物质和基本粒子物理,包括量子色动力学的间隙形成机制进行了比较。我们提出了一个理论框架,并讨论了实验测试来分析这个想法和概念。
2018-06-08 cond-mat.str-el hep-th
Attosecond Transient Absorption Spectroscopy of Strongly Correlated Mott Insulators: Signature of the Creation and Annihilation of Double Occupancy
本研究利用阿秒瞬态吸收光谱对比能带绝缘体与Mott绝缘体的超快响应,发现Mott绝缘体的非常规光谱源于电子关联驱动的双占据态产生与湮灭,为关联体系阿秒电子动力学研究提供了新依据。
2023-02-22 cond-mat.str-el physics.optics
Symmetry crossover and excitation thresholds at the neutral-ionic transition of the modified Hubbard model
用价键方法计算了均匀间距的N位修正哈伯德模型的基态、电荷密度和激发能。在中性-离子跃迁(NIT)时,基态分别在周期和反周期边界条件下的4 n,4 n +2环中发生对称性交叉.改进的哈伯德模型在成对侧的抗磁性带绝缘体和共价侧的顺磁性莫特绝缘体之间具有连续的NIT。对于有限N的单重态-三重态(ST)、单重态-单重态(SS)和电荷能隙表明,随着U的增加,ST和SS能隙在NIT处闭合,并且电荷能隙仅在那里消失。双N激励将所有奇点约束到对称交叉的约0.1t。NIT被解释为一个本地化的基态(gs)与有限的间隙对侧和扩展的GS与消失的ST和SS的共价侧的间隙。电荷间隙和电荷刚度表明在过渡金属GS,然而,是无条件不稳定的二聚。
2001-05-31 cond-mat.str-el
Continuous Wigner-Mott transition at $ν=1/5$
本文利用矩阵乘积态方法研究扩展Hubbard模型中ν=1/5处Wigner-Mott绝缘体的带宽调控转变,揭示了两腿梯子中经Luther-Emery液体的中间相路径及五腿圆柱体上绝缘体到金属的直接连续转变,并与双层moiré材料实验建立联系。
2024-12-27 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Orbital order, anisotropic spin couplings, and the spin-wave spectrum of the ferromagnetic Mott insulator YTiO3
利用静电晶体场的点电荷计算方法,确定了铁磁莫特绝缘体YTiO_3的非简并轨道基态,与实验结果完全一致。基于轨道序,我们用微扰理论得到了描述最近邻Ti离子间磁超交换的有效自旋哈密顿量。超交换哈密顿量包括,除了各向同性海森堡耦合,反对称(Dzyaloshinskiii-Moriya)和对称各向异性项,所造成的自旋轨道相互作用的Ti离子。我们发现铁磁海森堡耦合的钛-钛键在晶体ab平面,但反铁磁的平面之间的钛-钛键,在矛盾的实验(这给铁磁耦合两者)。计算YTiO 3的各向同性耦合的现实值的困难已经在文献中报道。我们讨论这些差异的可能来源。然而,我们得到的对称和反对称各向异性的小得多的值可能是可靠的。因此,我们结合实验推导的各向同性耦合与计算的各向异性的,以确定磁顺序的Ti离子,这是发现是在令人满意的协议与实验。基于这种磁序,我们推导出自旋波谱。我们发现一个声学分支与一个非常小的带中心的差距和三个光学自旋波模式与相当大的带中心的差距。声学分支再现了在实验中报道的一个,和光学的是在一个令人满意的协议与实验,适当折叠的磁布里渊区。
2005-06-14 cond-mat.str-el
Probing dielectric breakdown in Mott insulators through current oscillations
本文通过朗道-齐纳理论推导莫特绝缘体介电击穿的阈值电场,提出用非平衡电流振荡估算电荷能隙与阈值场,并可在超冷原子环实验中直接验证。
2025-05-23 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Moiré Mott correlated mosaics in twisted bilayer 1T-TaS$_2$
Aalto University(阿尔托大学)
研究通过扭折双层1T-TaS₂的堆叠依赖性绝缘间隙,揭示了莫尔图案诱导的马赛克超晶格,具有局部磁矩和非磁性绝缘区域的竞争。
2026-09-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Light-induced insulator-metal transition in Sr$_2$IrO$_4$ reveals the nature of the insulating ground state
本研究利用超快激光在Sr$_2$IrO$_4$中实现光致绝缘体-金属转变,通过时间角分辨光电子能谱观测能隙闭合与弱重整化能带,证明其绝缘态并非源于Mott关联,而是反铁磁关联起关键作用的关联能带绝缘体,为关联材料平衡态研究提供了非平衡动力学新方法。
2023-05-12 cond-mat.str-el
Doping a Mott insulator with excitons in moiré bilayer: fractional superfluid, neutral Fermi surface and Mott transition
在本文中,我们探讨了可能的阶段所产生的掺杂中性激子到莫特绝缘体的上下文中的莫尔双层。我们考虑两个莫尔层仅通过层间排斥耦合在一起,并且存在U(2)$\times$ U(2)对称性。两层的密度可以被调整为$n_t=x,n_b=1-x$与$n_t+n_b=1$。$x=0$极限是层极化的莫特绝缘体,并且小的$x$区域可以通过掺杂密度为$x$的层间激子来达到。如在WSe $_2$ -hBN-WSe $_2$ /WS $_2$系统中实验证明的,电荷间隙可以在小$x$处保持有限。为了捕捉自旋和激子自由度的纠缠,我们提出了一个四味自旋模型。除了单激子凝聚相的明显可能性之外,我们还通过分数化发现了更多奇异的物理现象:(I)我们分别为两层定义了自旋能隙$Δ_t, Δ_b$。只要两层的自旋能隙都是有限的,单激子凝聚是不可能的,只能有成对的激子凝聚。如果两个自旋能隙都是有限的,它可以是一个分数激子超流体与$Z_2$自旋液体共存的成对激子凝聚。将提供这样一个阶段的数值证据。(II)如果层极化莫特绝缘体在$x=0$处于具有自旋费米面的U(1)自旋液体中,则$x>0$的自然相具有由费米激子形成的中性费米面。有金属逆流运输,也弗里德尔振荡层极化在这个异国情调的阶段。我们的一维数值模拟观察到了这种中性费米表面相的模拟。(III)通过在带宽调谐的金属-绝缘体转变(MIT)的普适类中调谐$x$,可以存在金属-绝缘体转变…
2022-10-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
DMRG analysis of the SDW-CDW crossover region in the 1D half-filled Hubbard-Holstein model
为了阐明一维系统中自旋密度波(SDW)莫特绝缘体到电荷密度波(CDW)Peierls绝缘体的交叉物理过程,采用密度矩阵重整化群(DMRG)方法研究了半填充时的Hubbard-Holstein哈密顿量.确定的自旋和电荷相关指数,动量分布函数,和各种激发间隙,我们确认,一个介入的金属相扩展的SDW-CDW过渡在弱耦合制度。
2010-02-22 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
Metal-insulator transition in the one-dimensional SU(N) Hubbard model
本文研究了一维SU(N)哈伯德模型的金属-绝缘体相变。利用玻色化方法,在N > 2的情况下,得到了半填充(k_F=π/Na_0)电荷扇区的Mott跃迁。给出了电荷速度、自旋速度、Luttinger液体参数和一些关联函数的表达式。理论预测与改进的零温度量子蒙特卡罗方法得到的数值结果进行了比较。所用的方法是一个广义的格林函数蒙特卡罗计划,其中的随机时间演化是部分集成了。对于N=3和N=4的情况,给出了间隙、速度和Luttinger液体参数作为库仑相互作用U的函数的非常精确的结果。我们的结果强烈支持在库仑相互作用的{ \it非零}值处存在Mott-Hubbard跃迁。我们发现N=3时有$U_c \sim 2.2$,N=4时有$U_c \sim 2.8$。
1999-03-03 cond-mat.str-el
Dependence of band gaps in d-electron perovskite oxides on magnetism
理解d电子钙钛矿中带隙趋势的控制原理对于测量金属-绝缘体转变以及它们在催化和掺杂中的应用都是需要的。这种带隙的大小对于不同的磁自旋配置是相当不同的。我们发现,通过电子结构理论的因素,连接间隙大小的磁性取决于带边轨道特性(BEOC)的性质和令人惊讶的规模与相邻的过渡金属离子之间的反铁磁接触z $_i$的数量。当BEOC是(d,d)-类(“莫特绝缘体“)时,这种依赖性较弱,而在(p,d)-类(“电荷转移”绝缘体)中这种依赖性相当强。这些意想不到的规则被追溯到减少轨道相互作用,通过增加过渡金属离子之间的反铁磁接触的数量。磁序的影响不限于带隙大小,还包括与电子结构相关的晶格畸变的大小。这些结果突出了建立在电子结构理论的间隙相关现象(掺杂,运输,金属-绝缘体转变,导电界面)的适当的磁秩序的重要性。
2021-07-16 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Mott-Insulator Ca2RuO4 under a static external electric field
我们研究了莫特绝缘体Ca 2 RuO 4的结构,电子和磁性的应用程序下的静态外部电场在两个制度:在小场和大电场薄膜系统。Ca_2RuO_4呈现出S-和L-Pbca相,分别具有短和长的c晶格常数和大和小的带隙。用密度泛函微扰理论计算了玻恩有效电荷的响应函数。一旦我们通过偏离Ru原子的中心来打破反转对称性,我们计算了系统的压电性质,该系统表明在电场下系统的伸长。最后,我们研究了四个单胞平板在较大电场下的情况,发现了由电场引起的绝缘体-金属相变。通过观察局域态密度,我们发现,当样品的其余部分是绝缘的时,表面层上的能隙会闭合。与电场驱动的能隙闭合相关,晶格常数c增加。关于磁性,我们已经确定了两个相变的磁矩与一个表面,得到完全退磁在最大的领域调查。在所有情况下,静态电场增加的晶格常数c和降低的带隙的Ca 2 RuO 4之间的L-相和S-相的竞争中发挥作用。
2023-02-13 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Orbital order in a bosonic $p$-band triangular lattice
我们详细研究了$p$带三角晶格中玻色-哈伯德模型在超流-莫特绝缘体跃迁中的轨道序演化。两个不同的阶段被发现在超流制度。这些阶段之一示意性地连接弱相互作用极限。该相的特征在于轴向$p_\pm=p_x \pm ip_y$和面内$p_θ=\cosθp_x+\sinθp_y$轨道级的交织,这同时打破了时间反演对称性和晶格对称性。此外,计算的Bogoliubov激发谱间隙的原始狄拉克点的单粒子谱,但显示出紧急狄拉克点。另一个超流相靠近单位玻色子填充的莫特绝缘体,表现出一种退散的面内铁轨道序。最后,建立了莫特绝缘体相的轨道交换模型。它的经典基态在平面轨道空间中具有涌现的SO $(2)$旋转对称性,因此具有无限简并度,最终通过无序有序机制被轨道涨落提升。我们的系统分析表明,在莫特绝缘体相的面内铁轨道秩序同意,并可能从后者的超流相演变。
2021-07-10 cond-mat.str-el quant-ph
Interrelation between antiferromagnetic and superconducting gaps in high-Tc materials
我们提出了一个唯象模型,包括微观\sof模型和现场Hubbard相互作用$U$(“投影的\sof模型”),以理解最近在绝缘反铁磁物质Ca中的角分辨光电子实验观察到的d波带隙调制与d波带隙之间的相互关系。$_2$ CuO $_2$ Cl $_2$和高Tc超导材料的d波带隙。为了产生正确数量级的莫特能隙,在位相互作用$U$是重要的,这在精确的\sof理论中是不存在的。投影的\sof模型解释了间隙特征,即\af和\sc相之间间隙调制的对称性和不同数量级。此外,它表明,投影\sof理论可以提供一个解释最近的观察[E. Pavarini等人,物理修订信函87,47003(2001)],i. e.在各种高Tc铜酸盐中观察到的最大Tc与次近邻跳跃矩阵元素$t'$成比例。
2002-01-17 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Order from disorder: Quantum spin gap in magnon spectra of LaTiO_3
本文提出了具有t_{2g}轨道简并的莫特绝缘体中各向异性超交换和低能自旋激发的理论。我们观察到自旋轨道耦合在自旋哈密顿量中引入了令人沮丧的类伊辛各向异性项,这使非相互作用自旋波理论失效。经典态的挫挫通过无序中有序机制解决,该机制选择特定的交错矩方向并产生量子自旋能隙。该理论很好地解释了在LaTiO_3中观察到的磁振子能隙。作为检验,对某些动量方向上的磁振子分支分裂作了具体的预言。
2001-11-18 cond-mat.str-el
Nonlocal Moments in the Chern Bands of Twisted Bilayer Graphene
Harvard University(哈佛大学);University of California, Santa Barbara(加州大学圣塔芭芭拉分校)
本文通过构建一个结合拓扑与AA位电荷集中的最小模型,证明扭转双层石墨烯的孤立拓扑带中可产生具有幂律尾部的近解耦非局域矩,并利用小参数s的图解展开精确计算自能,预言了电荷中性点附近的“莫特半金属”态及非中性点的谱不平衡莫特间隙。
2026-05-28 cond-mat.str-el
Origin of band gaps in 3d perovskite oxides
凭借其广泛的磁性,电子和结构特性,过渡金属钙钛矿氧化物ABO 3长期以来一直是测试凝聚态理论的平台。特别是,它们的绝缘特性-在大多数化合物中发现-通常归因于通过着名的Mott-Hubbard机制的动态电子相关性,其中开口来自均匀的,保留电子排斥机制。然而,结构扭曲在钙钛矿中是普遍存在的,并且它们在产生这种丰富的属性阵列中与动力学相关性的相关性仍然是一个悬而未决的问题。在这里,我们解决了整个三维钙钛矿氧化物家族的带隙开放的起源。我们表明,一个单一的行列式平均场方法,如密度泛函理论(DFT)成功地描述了整个系列的结构,磁性和电子性质,在低温和高温。我们发现,绝缘发生通过降低能量的晶体对称性减少(八面体旋转,Jahn-Teller和键的反作用),以及固有的电子不稳定性,所有提升轨道简并。因此,我们的工作表明,虽然ABO 3氧化物可能是复杂的,他们不一定是强相关的。它还为钙钛矿中掺杂和缺陷物理的系统研究开辟了道路,这对于充分实现氧化物电子学至关重要。
2019-01-03 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Defects, disorder and strong electron correlations in orbital degenerate, doped Mott insulators
我们阐明了缺陷无序和$e$ - $e$相互作用对掺杂过渡金属氧化物(如Y $_{1-x}$、Ca $_{x}$、VO $_{3}$)的Mott-Hubbard带隙中出现的缺陷态的谱密度的影响。一个软间隙的动力学起源的缺陷带和生存缺陷无序$e$ - $e$相互作用强度可比的缺陷电位和跳跃积分值以上的掺杂依赖阈值,否则只有赝间隙持续。这两个制度自然出现在统计分布的差距之间的不同的缺陷实现,这原来是威布尔型。它的形状参数$k$决定了在化学势下的态密度($k-1$)的幂律依赖性的指数,因此区分了软带隙($k\geq2$)和赝带隙($k<2$)区域。在较宽的掺杂范围内,$k$和有效带隙都与跳跃积分和$e$ - $e$相互作用有关.掺杂空穴的运动受到最近的缺陷势和整个自旋轨道结构的限制。这样的一般行为导致复杂的非氢类缺陷状态,其倾向于保持潜在的$C$型自旋和$G$型轨道顺序,并且可以通过扫描隧道显微镜检测和分析。
2015-11-11 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Phase Diagrams and Charge-Spin Separation in Two and Four Site Hubbard Clusters
在温度、磁场、在位库仑相互作用($U\ge 0$)和化学势的多维参数空间中,采用解析对角化和巨正则系综方法,研究了二位和四位Hubbard团簇的电荷自旋分离、赝能隙形成和相图.的数值计算,精确的表达式为电荷和自旋的磁化率提供了明确的证据,在有限的温度范围内的基态和pseudogaps的真实差距的存在。特别是Mott-Hubbard型的电荷交叉、自旋赝能隙和反铁磁赝能隙结构的磁关联与高T $_c$超导体中的赝能隙现象和正常态相图非常相似。~ ~
2005-10-23 cond-mat.str-el
Theory of Kondo lattices and its application to high-temperature superconductivity and pseudo-gaps in cuprate oxides
本文发展了正方形格子上t-J模型的Kondo格子理论。自旋磁化率的描述形式与近藤晶格的物理图像一致:不同位置的局域自旋涨落通过裸的位间交换相互作用相互作用,其主要由两项组成,例如超交换相互作用,其产生于穿过Mott-Hubbard间隙的电子的自旋通道对激发的虚拟交换,以及由Gutzwiller准粒子引起的交换相互作用。裸交换相互作用是增强的位间自旋涨落,因为它本身的发展。增强的交换相互作用是超导涨落和Gutzwiller准粒子间Cooper配对的主要原因。在微观理论的基础上,我们发展了欠掺杂区低温超导和赝能隙以及最佳掺杂区高温超导的唯象理论。各向异性赝能隙的打开主要是由于dγ波超导低能涨落:在(\pm π/a,0)和(0,\pm π/a)附近的准粒子谱(a为晶格常数,或化学势处的X点)被强非弹性散射扫走,而准粒子只在费米面或费米线上的(\pm π/2a,\pm π/2a)附近被很好地定义。当温度在超导临界温度附近降低时,赝能隙变小,并且良好限定的区域向X点延伸。dγ波库珀对的凝聚最终发生在足够低的温度下,当对打破非弹性散射变得足够小。
2003-05-19 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Pseudogap and weak multifractality in disordered Mott charge-density-wave insulator
该研究通过STM/STS研究Se替代的1T-TaS2,发现费米能级处形成V形赝能隙且局域态密度呈现弱多重分形,揭示无序诱导的关联金属态为二维体系中涌现超导提供了新机制。
2019-04-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Victor J. Emery and recent applications of his ideas
维克多·埃默里对一维电子系统理论及其在有机金属中的应用做出了开创性的贡献。他的发明最近被照亮,当铁电性和电荷双折射的联合效应已被发现在(TMTTF)2X化合物和超越。他的几项贡献立即进入议程:自旋/电荷通道中的分离间隙和孤子的路径,4kF异常,二聚间隙,离子跃迁的作用。新的现象统一了一个不寻常的各种概念:良导体的铁电性,结构不稳定性对莫特-哈伯德状态,维格纳结晶在一个密集的电子系统,有序的4kF密度波,丰富的物理孤子,结构和电子对称性的相互作用。铁电态产生了几种类型的孤子携带电子电荷,非整数电荷,自旋或在特殊情况下自旋和电荷。通过电导率、电和磁磁化率可以清楚地观察到它们。孤子对于光学来说是具有挑战性的,因为它们似乎已经决定了吸收中的赝能隙。各种功能也出现,或预期,从集体电子和耦合的电子-声子模式。最后一个主题,以及孤子物理的某些方面,也回顾了M. J.赖斯的贡献。此外,Mott-Hubbard态的观测引用了A.A.奥夫钦尼科夫
2005-02-10 cond-mat.str-el
Rise and fall of hidden string order of lattice bosons
我们研究了一种新发现的具有扩展相互作用的一维格点玻色子相的基态性质。G. Dalla Torre等人,物理修订版信函\textbf{97},260401(2006))。这种新的相被称为Half-Insulator(HI),类似于自旋为1的链的带隙相,具有非局域的序参量,只能用玻色子密度表示为无限长的弦.我们表明,弦秩序,但可以探测与物理场耦合本地,通过这些领域的量子相变分离的奇异相位从传统的莫特和密度波相位的影响。使用场论分析,我们表明,扰动,打破晶格反转对称间隙的临界点分离的莫特和Haldalek阶段,消除它们之间的尖锐区别。这是值得注意的,因为这两个阶段都不涉及破坏反转对称性。我们还研究了在光晶格中平行链之间的可调谐耦合作用下相图的演化。我们发现,链间隧穿破坏之间的直接相变的莫特和Haldron绝缘体建立一个中间的超流相。另一方面,仅通过弱排斥相互作用耦合链不会修改相图的结构。利用密度矩阵重整化群(DMRG)的数值计算证实了理论预测。
2008-06-18 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Spin Versus Charge Density Wave Order in Graphene-like Systems
采用变分法研究了石墨烯中强的在位和近邻相互作用引起的亚晶格对称性破缺。当相互作用强到足以破坏亚晶格对称性,并且具有石墨烯的相对强度特征时,电荷密度波莫特绝缘体优于自旋密度波凝聚体。在自旋密度波凝聚体中,我们发现,引入交错的在位能量(准粒子质量)导致准粒子自旋态的费米速度和质量隙分裂。
2012-09-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el hep-th
Insulating band gaps both below and above the Néel temperature in d-electron LaTiO3, LaVO3, SrMnO3, and LaMnO3 perovskites as a symmetry-breaking event
本研究针对含磁性3d原子的ABO3钙钛矿在奈尔温度上下均为绝缘体的实验现象,探讨本征结构与磁对称性破缺能否系统解释其带隙形成及SrVO3等例外情况,挑战传统强关联解释框架。
2023-06-14 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el