Quantum Ginzburg-Landau theory of doped Mott insulators
通过进一步的对偶变换,改进了掺杂莫特绝缘体的对偶性理论。结果得到了描述库珀对凝聚和自旋凝聚对偶的量子Ginzburg-Landau理论。我们通过掺杂莫特绝缘体来解决超导性,我们称之为莫特超导性。铜氧化物中这种新颖性的一些特征是中子共振能量和超流密度之间的标度,以及由涡旋或Zn杂质引起的{ \it量子化}自旋矩(以及循环电荷超流,有待实验检验)。
2003-06-20 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Generalizing the Cooper-Pair Instability to Doped Mott Insulators
铜氧化物在掺杂电子空穴后迅速成为超导体,表明基本的配对不稳定性。库珀机制将正常超导解释为费米液体状态的不稳定性,但高温超导体来自莫特绝缘体正常状态,而不是费米液体。我们发现,早熟对凝聚掺杂是一个自然的属性竞争的反铁磁性和d-波超导的单占据晶格,从而推广库珀不稳定性掺杂莫特绝缘体,具有重要意义的高温超导机制。
2008-10-21 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Dynamical spin response of electron doped Mott insulators on a triangular lattice
基于$t-J$模型研究了三角晶格上电子掺杂莫特绝缘体的自旋动力学。研究发现,正方晶格上的掺杂莫特绝缘体所具有的积分动力学自旋结构因子的普遍行为,在三角晶格上的掺杂莫特绝缘体中并不存在,表明存在正常态能隙.结果表明,自旋-晶格弛豫速率1/ $T_{1}$除以$T$在0.2 $J$ $\approx$ 50 K以上随温度的降低而减小,在低于50 K的温度下遵循Curie-Weiss-like行为,与实验观察定性一致.
2012-12-21 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Universality of pseudogap and emergent order in lightly doped Mott insulators
人们普遍认为,铜氧化物的高温超导性来自掺杂的莫特绝缘体。母态的物理学看起来简单得令人难以置信:电子从一个位置跳到另一个位置是被禁止的,因为它们在位置上的库仑斥力U大于动能增益t。当通过插入一小部分额外载流子来掺杂这些材料时,电子变得可移动,但莫特态的强关联被认为是幸存的;不均匀的电子秩序,神秘的赝能隙,最终出现超导性。掺杂剂原子的插入如何驱动这种演变尚不清楚,也不知道这些现象是否仅仅是空穴掺杂铜氧化物特有的干扰,或者代表掺杂莫特绝缘体的真正物理特性。在这里,我们可视化的电子状态的演变(Sr 1-xLax)2 IrO 4,这是一个有效的自旋1/2莫特绝缘体一样的铜酸盐,但化学上是根本不同的。使用光谱成像STM,我们发现,对于x= 5%的掺杂浓度,一个不均匀的,相分离的状态出现,与周围的掺杂剂原子簇的pseudogap水坑的成核。在这些水坑中,我们观察到相同的玻璃态电子秩序,这对于低掺杂的铜酸盐来说是如此具有标志性。此外,我们照亮了这种状态的起源,使用独特的可能性本地化掺杂剂原子在这些样品中的形貌。在低掺杂,我们发现的证据更深的捕获载体相比,铜酸盐。这导致完全带隙的光谱,其中化学势在中间带隙处,其在约4%的阈值处突然崩溃。我们的研究结果澄清了Mott状态的熔化,并建立相分离和电子秩序作为掺杂莫特绝缘体的一般特征。
2016-09-30 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Vortex state in a doped Mott insulator
我们分析了最近在铜氧化物超导体中的涡旋芯光谱实验,并讨论了从中可以学到的关于这些化合物的基态的性质。我们认为,数据是不一致的假设一个简单的金属基态和掺杂的莫特绝缘体的特点。基于U(1)规范场从玻色子模型,发展了这种掺杂莫特绝缘体中涡旋核的理论,并显示出与实验数据定性一致的性质。
2000-10-27 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Dynamical Breakup of the Fermi Surface in a doped Mott Insulator
本文用元胞动力学平均场论研究了二维哈伯德模型中从反常金属相到莫特绝缘体的演化。我们表明,密度驱动的莫特金属-绝缘体转变接近在一个非均匀的方式在不同区域的动量空间。这引起费米面的分裂和热区和冷区的形成,其位置取决于系统中载流子的空穴或电子性质。
2004-11-28 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Direct Transition Between a Singlet Mott Insulator and a Superconductor
我们认为,一个正常的费米液体和一个单线态,自旋带隙的莫特绝缘体不能连续连接,一些中间相必须侵入它们之间。通过明确地工作出一个案例研究,其中的单线态绝缘体是稳定的轨道简并和一个倒置的洪德规则耦合,模仿Jahn-Teller效应,我们发现,中间相是超导体。
2001-05-15 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
From Mott insulator to ferromagnetic metal: a pressure study of Ca$_{2}$RuO$_{4}$
研究表明,莫特绝缘体Ca $_{2}$ RuO $_{4}$在0.5GPa下发生金属-绝缘体相变:在300 K下,从顺磁性绝缘体到顺磁性准二维金属;在$T \leq$ 12 K下,从反铁磁性绝缘体到铁磁性、高度各向异性的三维金属. %我们比较了金属状态的结构相关的p波超导体Sr $_{2}$ RuO $_{4}$,并讨论了结构扭曲的重要性,预计强烈耦合到压力。
2002-03-12 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Temperature dependence of the electronic structure of Ca3Cu2O4Cl2 Mott insulator
用扫描隧道显微镜研究了Ca_3Cu_2O_4Cl_2铜酸盐母体莫特绝缘体的电子结构随温度的变化。我们发现,随着温度的升高,上哈伯德带向费米能级移动,而电荷转移带基本保持不变。这导致高温下电荷转移间隙尺寸的减小,并且减小的速度比传统半导体快得多。在反铁磁序的Neel温度范围内,电子结构没有突然的变化。这些结果为铜酸盐母体莫特绝缘体的理论模型提供了新的解释。
2021-12-25 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Direct Connection between Mott Insulator and d-Wave High-Temperature Superconductor Revealed by Continuous Evolution of Self-Energy Poles
铜氧化物的高温超导性是在母体莫特绝缘体中掺杂载流子后产生的。然而,这一公认的事实却没有一个微观的解释。在这里,我们表明,缺少的环节是在能量动量空间的自能极。它的不断演变与掺杂直接连接的莫特绝缘体和高温超导。我们通过数值研究非常小的掺杂区域接近莫特绝缘相的标准模型铜氧化物,二维哈伯德模型。我们首先确定两个相关的自能结构的莫特绝缘体;极产生莫特间隙和一个相对较宽的峰产生所谓的瀑布结构,这是另一个后果的强相关性存在于莫特绝缘体。我们接下来揭示了当系统掺杂载流子时,莫特能隙极或瀑布结构(能量更接近费米能级的特征)直接将其自身转变为具有相同能量和动量的另一个自能极。产生超导性的反常自能恰好同时产生于这个能量-动量点。由此产生的自能极,解释为产生于一个隐藏的费米子激发,不断演变后进一步掺杂,大大提高了超导性。在临界温度以上,相同的自能极在正常状态下产生赝能隙。因此,我们阐明了一个统一的莫特物理机制,固有的莫特绝缘体的自能结构直接产生的高温超导性和赝能隙。
2018-04-24 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Pseudogap in Doped Mott Insulators is the Near-neighbour Analogue of the Mott Gap
我们表明,强耦合物理固有的绝缘Mott状态在2D中导致的化学势的跳跃掺杂和出现的赝隙的单粒子光谱低于一个特征温度。赝能隙的产生是因为任何不直接邻近空穴的单占据位点经历了等于$t^2/U$的最大能垒,其中$t$是最近邻跳跃积分,$U$是原位排斥。平均而言,在每个晶格位置具有至少一个作为近邻的孔之前,所得到的赝隙不能消失。这种效应在所有掺杂莫特绝缘体中的普遍存在表明,铜氧化物中的赝能隙有一个简单的起源。
2003-05-22 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Superconductivity Emerging from Excitonic Mott insulator - Theory of Alkaline Doped Fullerene
用变分Monte Carlo方法研究了碱金属掺杂富勒烯$_3$ $initio$哈密顿量的二维投影导出的三轨道模型,其中A=Cs,Rb,K.我们正确地再现了实验的各向同性s波超导周围的$ab$ $initio$参数。随着带宽变窄,过渡到一个绝缘体也被复制,其中轨道对称性被发现是自发打破与激子莫特绝缘体的出现两个轨道和反铁磁绝缘体几乎退化与自旋液体的第三轨道。超导电性是激子熔化的结果。
2017-11-28 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Friedel oscillations of Density of States in a one-dimensional Mott insulator and Incommensurate Charge Density Wave/Superconductor
计算了具有动态产生的电荷或自旋带隙的一维系统中单个标量杂质势产生的局域态密度的振荡。在零温度下,振荡在有限波矢量(莫特绝缘体的$π$和ICDW/SC的$2k_F$)和大于孤子谱隙$m$的频率处发展。它们的振幅在$ω\approx 3m$处具有宽的最大值,其中$m$是间隙幅度。
2007-10-16 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Doping induced spinless collective excitations of charge 2e in doped Mott insulators
基于掺杂莫特绝缘体的哈伯德模型描述,我们证明了在非超导态下,由于掺杂,必然存在电荷$2e$和能量$U-2μ$的无自旋集体激发,能量峰值在动量$(π/a,π/a)$。这种集体激发是由电子对关联引起的。它的存在与近似SU(2)粒子-空穴对称性的破缺有关,由此构造了新激发的有效场论。
2000-10-29 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
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
Doping the holographic Mott insulator
莫特绝缘体的形成是因为强烈的电子排斥,是强关联电子物理学的核心。传统上,这些被理解为由短程纠缠产物基态描述的电子的经典“交通堵塞”。利用全息对偶,映射到引力黑洞物理的紧密纠缠的物质的物理,我们展示了如何莫特绝缘体可以构造离开纠缠的非费米液态金属状态,如铜氧化物超导体中发现的奇怪的金属。这些“纠缠莫特绝缘体“与“经典”莫特绝缘体具有共同的特性,如在光学电导率中形成莫特能隙,超交换类相互作用,以及掺杂时形成“条纹”。它们还表现出新的特性:有序波矢量与晶胞中的电子数无关,直流电阻率随温度的变化以代数方式而不是指数方式发散。这些结果可能揭示了在欠掺杂铜酸盐中观察到的神秘有序现象。
2018-06-02 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con hep-th
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
Gossamer Superconductivity near Antiferromagnetic Mott Insulator in Layered Organic Conductors
层状有机超导体接近于莫特绝缘体。用Gutzwiller变分法研究了一个含自旋交换耦合项的哈伯德模型。基态被发现是一个Gossamer超导体在小现场库仑排斥U和反铁磁莫特绝缘体在大U,由一级相变分开。我们的理论与有机超导体中报道的主要实验定性一致。
2004-09-18 cond-mat.supr-con
Emergence of high-temperature superconductivity at the interface of two Mott insulators
界面超导电性表现在各种类型的异质结构中:带状绝缘体-带状绝缘体、带状绝缘体-莫特绝缘体和莫特绝缘体-金属。报道了在一种互补的、期待已久的异质结构中观察到的高温超导性。这种异质结构由两种莫特绝缘体La_2CuO_4(LCO)和PrBa_2Cu_3O_7(PBCO)组成。通过仔细控制氧化条件和选择性地用Fe原子掺杂抑制超导电性的CuO 2平面,我们发现超导电性出现在LCO侧,并且被限制在界面附近的不超过两个晶胞(约2.6 nm)内。当生长过程中存在过量氧时,会出现克服Fe势垒的现象。讨论了界面高温超导的一些可能机制,并将其归因于氧的再分布。
2021-11-23 cond-mat.supr-con
Weakly Pinned Bose Glass vs. Mott Insulator Phase in Superconductors
本文研究了在匹配场$B_Φ$附近辐照超导体中局域磁通线玻色玻璃相的性质。排斥涡的相互作用破坏了预测在$B=B_Φ$发生的莫特绝缘体相。对于穿透深度与平均缺陷距离$λ/ d \leq 1$的比率,莫特绝缘体奇异性的残余在磁化、体积模量和磁化弛豫中保持可见,因为B在$B_Φ$附近变化。对于$λ\geq d$,随后的弱钉扎玻色玻璃的特征在于软库仑能隙的钉扎能量分布。
1996-12-10 cond-mat.supr-con
Imaging nano-scale electronic inhomogeneity in lightly doped Mott insulator Ca_{2-x}Na_{x}CuO_{2}Cl_{2}
利用扫描隧道显微镜/光谱(STM/STS)对轻掺杂莫特绝缘体Ca_{2-x} Na_{x} CuO_{2} Cl_{2}中电子态的空间变化进行了成像。我们观察到纳米尺度的领域内的绝缘背景的高局域态密度。所观察到的畴具有2nm(~4-5a,a:晶格常数)的特征长度尺度,具有沿四重[100]方向的优选取向。我们认为,这种空间不均匀的电子状态是固有的轻微掺杂的莫特绝缘体,并发挥重要作用的绝缘体到金属的转变。
2004-07-02 cond-mat.supr-con
Charge dynamics in doped Mott insulators on a honeycomb lattice
在费米子自旋理论的框架下,考虑赝能隙效应,研究了蜂窝晶格上掺杂莫特绝缘体中的电荷输运。结果表明,在低掺杂制度的电导率谱分离的赝能隙成一个低能量的非Drude峰,其次是一个广泛的中红外波段。然而,随着掺杂量的增加,赝能隙的减小导致中红外带的位置向低能非Drude峰移动,然后低能Drude行为在高掺杂区恢复。掺杂蜂窝晶格和正方晶格莫特绝缘体的综合结果表明,赝能隙诱导的双组分电导是掺杂莫特绝缘体的普遍特征.
2015-11-21 cond-mat.supr-con
Mott insulator to superfluid transition of ultracold bosons in an optical lattice near a Feshbach resonance
研究了光晶格中超冷玻色子在费什巴赫共振附近的相图。根据玻色子密度、光晶格势的强度和与共振的失谐,基态可以是莫特绝缘体、具有原子和分子凝聚的超流相、或仅具有分子凝聚的超流相。通过降低光晶格势的强度或改变与费什巴赫共振的失谐量,可以诱导莫特绝缘体到超流的转变。我们发现,当磁场通过共振变化时,对于一个相称的密度,基态可能经历几个绝缘体-超流或超流-绝缘体的转变。
2005-04-15 cond-mat.stat-mech cond-mat.supr-con