Low-carrier density and fragile magnetism in a Kondo lattice system
基于近藤的半金属和半导体作为强关联态的可行平台具有广泛的当前兴趣。因此,重要的是要了解这种稀载子相关状态的路线。一种已建立的途径是通过金属非磁性类似物中的近藤效应。在这里,我们提出了一个新的机制,通过该近藤基半金属开发出的传导电子与低载流子密度的存在下,偶数的稀土网站。我们通过研究近藤材料Yb 3 Ir 4Ge 13及其闭合f壳层对应物Lu 3 Ir 4Ge 13来证明这种效应。通过磁输运、光学电导和热力学测量,我们确定了Yb_3 Ir_4Ge_(13)在其近藤温度以下的相关半金属态起源于低载流子传导电子背景的近藤效应。此外,它在非常低的温度下显示出脆弱的磁性,这反过来又可以通过Lu-for-Yb取代来调整到非费米液体状态。这些发现与最近的简化模型的理论研究有关。我们的结果为半金属环境中强关联物理的研究开辟了一个全新的领域。
2018-08-20 cond-mat.str-el
Magnetism and local structure in low-dimensional, Mott insulating GdTiO3
阳离子位移,氧八面体倾斜,和磁性的外延,亚铁磁,绝缘GdTiO 3膜之间的立方SrTiO 3层的研究,使用扫描透射电子显微镜和磁化强度测量。随着GdTiO 3膜厚度的减小,结构(GdFeO 3型)畸变减少,伴随着居里温度的降低。铁磁性坚持较小的偏差,从立方钙钛矿结构比散装稀土钛酸盐的情况。结果表明,FM基态受窄带宽、交换和轨道有序性的控制,只有二阶依赖于GdFeO 3型畸变的大小。
2013-09-06 cond-mat.str-el
Orbital Magnetism Induced by Heat Currents in Mott insulators
我们推导出了莫特绝缘体强耦合区域的有效热流密度算符。类似于电流密度的情况,对该有效算子的主要贡献与局域标量自旋手征$\hatχ_{jkl}= \mathbf{S}_l\cdot\left(\mathbf{S}_j\times \mathbf{S}_k\right)$成比例。这种常见形式的有效热和电流密度算子导致了莫特绝缘体中的新交叉响应。在含有奇数个跳跃项的环的系统中,热流会引起轨道磁矩的分布。轨道矩的相对取向取决于磁性离子的特定晶格。这种微妙的效应是由热和电流的对称性共同引起的。
2013-11-02 cond-mat.str-el
Electronic structure, spin state, and magnetism of the square-lattice Mott insulator La2Co2Se2O3 from first principles
用密度泛函方法研究了新合成的硒氧钴化合物La_2Co_2Se_2O_3(结构类似于超导铁磷属元素化物)的电子和磁性结构.结果表明,该材料是一种莫特绝缘体,并且具有非常稳定的Co ~(2+)高自旋基态,具有类t_2g轨道有序性,计算的晶场激发能证实了这一点.发现正方晶格的Co ~(2+)自旋通过O(Se ~ 2)对次近邻(2nn)有强的反铁(弱铁)磁耦合,对1 nn有中等的反铁磁耦合,其强度比约为10:1:3.目前的研究结果解释了现有的磁性实验数据,平面阻挫(2 × 2)反铁磁结构的预测将激发一个新的实验。
2010-07-21 cond-mat.str-el
Excitonic Magnetism in Van Vleck-type d^4 Mott Insulators
在具有t^4_{2g}电子组态的莫特绝缘体中,如Re^{3+}、Ru^{4+}、Os^{4+}和Ir^{5+}离子,自旋轨道耦合决定了角动量J=0的范弗莱克型双电子基态,磁响应由带隙的单重态-三重态激发决定。我们导出了这些激子之间的交换相互作用,并研究了它们在不同晶格上的集体行为。在钙钛矿中,发现了激子到磁性状态的常规玻色凝聚,而由于在90度d-p-d成键几何形状的情况下激子相互作用的键方向性质,在蜂窝晶格中出现了支持自旋液体状态的意想不到的一维行为。
2013-11-01 cond-mat.str-el
Quasi-two-dimensional non-collinear magnetism in the Mott insulator Sr$_2$F$_2$Fe$_2$OS$_2$
通过中子粉末衍射、热力学和输运测量研究了Sr $_2$ F $_2$ Fe $_2$ OS $_2$的磁性。准二维磁序在低于$T_N$ = 106(2)K时发展,面内相关长度超过310 Å,面外相关长度仅为17(3)Å。数据与两k结构一致,其中$k_1$ =(1/2,0,1/2)和$k_2$ =(0,1/2,1/2),有序矩为3.3(1)$μ_B$沿k的面内分量取向。这种结构是由正交的AFM链相交的超交换介导的O网站。密度泛函理论(DFT)也指出了这种结构和一个更窄的Fe 3d带比铁磷属元素化物,从电子相关产生一个莫特绝缘体。
2013-01-22 cond-mat.str-el
Exotic Magnetism and Spin-Orbit Assisted Mott Insulating State in a $3d-5d$ Double Perovskite
利用中子粉末衍射和体磁化研究了Ca $_2$ MnReO $_6$双钙钛矿的磁结构,发现Mn的磁矩[ $4.35(7)$ $μ_B$ ]与小Re磁矩[$0.22(4)$ $μ_B$]呈正交排列. $Ab$ -initio电子结构计算表明,Re $5d$电子的强自旋-轨道耦合与相对适度的原位库仑排斥($U_{eff}^{Re} \gtrsim 0.6$ eV)相结合足以使该材料绝缘。这是一个罕见的例子自旋轨道辅助莫特绝缘体以外的领域的虹膜,具有显着的磁性。
2018-02-08 cond-mat.str-el
Direct minimization versus iterative embedding in the ghost-Gutzwiller method: a comparative study of magnetism in Mott insulators
International School for Advanced Studies (SISSA)(国际高等研究院)
该研究对比ghost-Gutzwiller方法的迭代嵌入与直接极小化方案,发现前者在莫特相及塞曼场中存在缺陷,后者可稳定顺磁解,对称性破缺时迭代方案更可靠,明确了两种方法的适用条件。
2026-07-30 cond-mat.str-el
Fragile singlet ground state magnetism in pyrochlore osmates R2Os2O7 (R=Y and Ho)
用直流磁化率、交流磁化率、比热容和中子粉末衍射方法研究了烧绿石锇酸盐Y $_2$ Os $_2$ O $_7$和Ho $_2$ Os $_2$ O $_7$的单重基态磁性。尽管预期的非磁性单线态在强自旋轨道耦合(SOC)限制为Os $^{4+}$($5d^4$),Y $_2$ Os $_2$ O $_7$表现出自旋玻璃(SG)基态低于4 K弱磁性,这表明可能接近量子相变之间的非磁性状态在强SOC限制和磁性状态在强超交换限制。Ho $_2$ Os $_2$ O $_7$具有与Y $_2$ Os $_2$ O $_7$相同的结构畸变。而Ho $_2$ Os $_2$ O $_7$中的Os亚晶格在低于36K时表现出长程磁有序。Y $_2$ Os $_2$ O $_7$和Ho $_2$ Os $_2$ O $_7$之间的磁性基态的显著差异表明$R_2$ Os $_2$ O $_7$中的单重态基态磁性是脆弱的,并且可以被弱$4f-5d$相互作用干扰。
2016-02-16 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Highly frustrated magnetism in relativistic $\boldsymbol{d}^\mathbf{4}$ Mott insulators: Bosonic analog of Kitaev honeycomb model
我们研究了具有$t_{2g}^4$电子组态的自旋-轨道耦合莫特绝缘体的轨道阻挫单重态-三重态模型。在这些化合物中,低能磁自由度可以用描述自旋轨道纠缠$J=0$离子基态和激发态$J=1$能级之间跃迁的三味“三重子”算符来表示.与传统的味各向同性O(3)单重态-三重态模型相比,自旋轨道纠缠三体相互作用是味键选择性的,因此是高度受挫的。在蜂窝晶格中,我们发现密切的类比与Kitaev自旋模型-一个无限数量的守恒量,没有磁凝聚,自旋相关性是严格的短程。然而,由于三重子的玻色子性质,在自旋能隙中不存在涌现的无能隙激发,并且基态是没有长程纠缠的稠密三重子对的强关联顺磁体。使用精确对角化,我们研究玻色Kitaev模型及其各种扩展,打破了模型的精确对称性,并允许磁凝聚的三重子。钌氧化物的磁性的可能影响进行了讨论。
2019-12-18 cond-mat.str-el
Mott Transition and Magnetism in Rare Earth Nickelates and its Fingerprint on the X-ray Scattering
金属-绝缘体转变(MIT)仍然是固态物理中研究最彻底的现象之一,但这种现象的复杂性,通常涉及许多自由度的合作,包括轨道,波动的本地矩,磁性和晶体结构,已经抵制了从头计算的预测。本文基于动力学平均场论,发展了关联电子材料的从头算理论方法,可以预测有限温度下跨MIT晶体结构的变化。这使我们能够研究电子,磁性和轨道自由度与稀土镍酸盐中MIT晶体结构之间的耦合。我们预测了竞争态的自由能分布和理论磁基态组态,与中子散射数据一致,但与以前提出的磁模型不同。在动态平均场论中,考虑了核孔相互作用,对K边的弹性X射线共振响应进行了理论建模,并将其作为电荷序的直接探测器。我们表明,线形的测量共振弹性X射线响应可以解释与“网站选择性”莫特的情况下,没有真正的电荷顺序Ni网站。
2017-05-25 cond-mat.str-el
Fragile pressure-induced magnetism in FeSe superconductors with a thickness reduction
高压下大块FeSe中高转变温度($T_c$)超导性的出现与向列性和磁性的调谐有关。然而,整理出的相对贡献,从磁场和磁波动的增强$T_c$仍然具有挑战性。在这里,我们设计并进行了一系列的高压实验FeSe薄片。我们发现,随着厚度的减小,温度-压力相图上的磁有序相边界保持稳定,而磁有序明显减弱。观察到$T_c$的局部最大值在所有样品中的外推的λ相区域之外,离λ端点不远。然而,最大$T_c$值随着磁性的减弱而减小。在最薄的样品中没有观察到高- $T_c$相。我们的研究结果强烈表明,单独的磁场波动只能有一个有限的影响,而磁场波动是关键的$T_c$在FeSe的增强。
2021-10-28 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Mott transition and magnetism on the anisotropic triangular lattice
最近,在中等一维有机化合物$κ$(Cat-EDT-TTF)$_2$中实验地提出了自旋液体行为。该化合物可以用单带哈伯德模型在具有$t^\prime/t \simeq 1.5$的各向异性三角晶格上模拟,其中$t'$是少数跳跃。因此,重要的是扩展以前的研究,在$0 \leq t'/t \leq 1.2$的范围内进行,找出是否有一个制度,莫特绝缘行为可以发现没有长程磁序。为此,我们利用集团动力学平均场理论(CDMFT)在$1.2 \leq t'/t \leq 2$范围内研究了上述模型.我们认为,重要的是要选择一个保序集群,而不是准一维集群。我们发现,在增加$t'/t$超过$t^\prime/t \approx 1.3$,莫特过渡在零温度下被取代的一阶过渡分离金属状态从共线磁绝缘状态。然而,在物理相关值$t^\prime/t \simeq 1.5$处,朝向磁性相和Mott绝缘相的转变非常接近。本研究所得到的相图可为研究各向异性三角晶格上的适度一维化合物提供工作基础。
2016-08-23 cond-mat.str-el
Metal-free Stoner and Mott-Hubbard magnetism in 2D polymers with honeycomb lattice
本研究通过计算证实无金属二维聚合物中存在Stoner铁磁半金属与反铁磁Mott-Hubbard绝缘体,揭示了双位点蜂窝晶格的平带与狄拉克锥特性及电子关联的调控作用,开创了二维共轭聚合物π系统磁性研究新方向。
2023-11-15 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Magnetism and superconductivity in doped triangular-lattice Mott insulators
受硅上锡原子三角晶格等表面超晶格制备进展启发,研究三角晶格扩展哈伯德模型,揭示磁性与非常规超导性的竞争及三重态配对时的共存,通过追踪费米面发现嵌套矢量和Lifshitz转变以理解相变。
2023-07-22 cond-mat.str-el
Electronic phonon-induced magnetism in moiré Mott-Wigner crystals
Sun Yat-Sen University (Zhuhai Campus)(中山大学(珠海校区));Sun Yat-Sen University (Guangzhou Campus)(中山大学(广州校区))
研究莫尔 Mott - Wigner 晶体中磁性的产生,发现电子声子可诱导磁性,基于 Berry 相效应和谷 - 轨道耦合,低于临界温度会自发磁化,还提出用光激发手性电子声子调控磁性的方法。
2026-07-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Frustrated Magnetism in Mott Insulating (V$_{1-x}$Cr$_x$)$_2$O$_3$
V2 O3以顺磁与反铁磁、金属与绝缘状态的所有四种组合为特征,以响应%水平掺杂、GPa范围内的压力和低于300 K的温度。利用中子飞行时间谱结合磁相互作用的密度泛函理论计算,我们绘制并分析了铬稳定的反铁磁和顺磁绝缘相(AFI & PI)在较宽的能量和动量转移范围内的非弹性磁中子散射截面。我们的研究结果揭示了一个重要的磁挫折和退化的PI相,这是减轻菱面体的单斜过渡在$T_N=185$ K由于一个显着的磁弹性耦合。这导致认识到,磁挫折是在$\rm (V_{1-x}Cr_x)_2O_3$的顺磁相的固有属性,并在抑制磁性长程有序温度和暴露一个大的相空间的顺磁莫特金属-绝缘体转变发生的关键作用。
2019-02-22 cond-mat.str-el
Polarization as a tuning parameter for Floquet engineering: magnetism in the honeycomb, square, and triangular Mott insulators
磁交换耦合可以通过耦合到周期性光来调谐,其中频率和振幅通常是变化的:这一过程被称为Floquet工程。光的偏振也很重要,在本文中,我们展示了不同的偏振,包括几种类型的非偏振光,可以以不同的方式调谐交换耦合。例如,使用非偏振光,可以在不破坏时间反演或任何晶格对称性的情况下调谐材料。为了说明这些影响一般,我们考虑单带哈伯德模型在半填充蜂窝,正方形和三角形晶格。我们推导出有效的海森堡自旋模型的四阶微扰理论的任意固定的偏振,和几种类型的非偏振光,保持时间反演和晶格对称性。将这些模型耦合到周期性光调谐第一、第二和第三邻居交换耦合,以及正方形和三角形晶格上的环交换项。圆偏振光在蜂窝晶格和三角晶格中诱导出手征场,这有利于非共面磁性和潜在的手征自旋液体。我们讨论了如何最大限度地提高耦合,而不诱导加热。
2021-05-01 cond-mat.str-el
Novel Magnetism and Local Symmetry Breaking in a Mott Insulator with Strong Spin Orbit Interactions
研究强电子相关与自旋轨道耦合(SOC)的综合效应是量子材料研究的中心问题。预测涌现性质是一个巨大的理论问题,因为SOC的存在意味着自旋不是一个好的量子数。现有的理论提出了大量奇异量子相的出现,通过局部点对称性破缺或局部自旋期望值来区分,即使在具有简单立方晶体结构的材料中也是如此,例如Ba $_2$ NaOsO $_6$。人们非常希望用局部探测器对这种理论进行实验检验。在这里,我们报告的本地测量设计,同时探测自旋和轨道/晶格自由度的Ba $_2$ NaOsO $_6$。我们发现,一个新的倾斜铁磁相,这是之前的局部点对称性破缺是稳定的,在低温下,所预测的量子理论涉及多极自旋相互作用。
2017-01-22 cond-mat.str-el
Spin-$0$ Mott insulator to metal to spin-$1$ Mott insulator transition in the single-orbital Hubbard model on the decorated honeycomb lattice
利用旋转不变的从玻色子研究了装饰蜂窝晶格上单轨道哈伯德模型在三分之二填充时强电子关联和三角形内自旋交换的相互作用.我们发现当自旋- $1$莫特绝缘体、金属和自旋- $0$莫特绝缘体之间的自旋交换是反铁磁的时,自旋交换是调谐的.莫特绝缘体产生于有效的三角形内多轨道相互作用,并与孤立三角形的基态电连接。反铁磁自旋交换,如确定的古德诺-Kanamori规则,可以发生在配位聚合物从动力学交换通过配体。我们的特点的磁性在该政权的自旋三重态占主导地位。对于小的$U$,自旋$1$ Slater绝缘体在三角形之间出现反铁磁序。自旋$1$莫特绝缘体中的磁性由蜂窝晶格上的自旋$1$海森堡模型描述,其基态为Néel有序.
2021-08-05 cond-mat.str-el
Magnetism, structure, and charge correlation at a pressure-induced Mott-Hubbard insulator-metal transition
我们使用同步辐射X射线衍射和电输运压力下探测的磁性和结构的单晶NiS 2跨越其Mott-Hubbard过渡。在绝缘体中,低温反铁磁有序是由相关电子之间的超交换引起的,并耦合到(1/2,1/2,1/2)超晶格畸变。施加压力会抑制绝缘状态,但随着晶格常数的减小,超交换增加,磁性增强。通过比较我们的结果在压力下掺杂晶体的先前的研究,我们表明,这种磁性的晶格常数的依赖性是一致的带加宽和带填充。在高压金属相的晶格对称性从立方减少到单斜,指出在过渡的电荷相关性的主要影响。相分离的范围很广,这可能是关联量子物质的一般特征。
2010-11-29 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Quantum magnetism with multicomponent polar molecules in an optical lattice
我们考虑在不同转动态的混合物中制备的光晶格中的玻色偶极分子。在这个系统中,分子间的1/r^3相互作用是通过两个分子之间交换一个角动量量子而产生的。我们发现,这样的系统的莫特状态有大量的各种非平凡的自旋排序,包括一个状态的有序波矢量,可以通过倾斜晶格改变。由于莫特绝缘相熔化,我们还描述了几个外来的超流相,将发生。
2006-05-16 cond-mat.str-el
Magnetism and electronic structure of La2ZnIrO6 and La2MgIrO6: candidate Jeff =1/2 Mott insulators
我们从实验和理论上研究了两种绝缘双钙钛矿的电子和磁性,它们具有相似的原子和电子结构,但具有不同的磁性。在磁化强度测量中,La 2 ZnIrO 6显示弱铁磁行为低于7.5 K,而La 2 MgIrO 6显示反铁磁行为(AFM)低于TN = 12 K。电子结构计算发现,在La 2 ZnIrO 6中观察到的弱铁磁行为实际上是由于倾斜的反铁磁性。计算还预测了La 2 MgIrO 6中的倾斜反铁磁行为,但有趣的是,这并没有被观察到。中子衍射测量证实了这两个系统的基本反铁磁行为,但缺乏灵敏度,以解决小(0.22 μB/Ir)的铁磁成分在La 2 ZnIrO 6。总体而言,这里提出的结果表明自旋轨道耦合(SOC)和现场库仑排斥的磁性,运输和热力学性质的两种化合物的关键作用。电子结构计算表明,这两种化合物与Sr_2IrO_4一样,都是Jeff = 1/2莫特绝缘体.我们目前的研究结果表明,La 2 ZnIrO 6和La 2 MgIrO 6提供了一个新的操场,研究SOC和现场库仑排斥之间的相互作用,在5D过渡金属氧化物。
2013-04-17 cond-mat.str-el
Novel magnetic state in $d^4$ Mott insulators
我们发现在具有$d^4$电子组态的系统中,强Hubbard相互作用$U$和自旋轨道耦合$λ$的相互作用导致了几种不寻常的磁相。最值得注意的是,我们发现,超交换和自旋轨道耦合之间的竞争导致从原子物理学预测的非磁性状态的相变到一个新的磁性状态的大$U$限制。我们表明,本地时刻的变化显着跨越这个相变,挑战传统的智慧,本地时刻是强大的小扰动在莫特绝缘体。洪德耦合在确定磁性的性质中起着重要的作用。我们确定了候选材料,并提出了预测$d^4$莫特绝缘体中不寻常的磁性的共振X射线散射(RXS)签名。
2015-02-19 cond-mat.str-el
Theory of doped Mott insulators: duality between pairing and magnetism
通过对任意二维晶格上的电子t-J模型进行玻色化,并对平均场以外的从粒子的规范涨落进行积分,得到了物理库珀对和自旋凝聚的理论.在相互Berry相位的意义上,它们是对偶的。在作为掺杂的2D莫特绝缘体范例的共振价键思想\cite{rvb}中,相互对偶性是缺失的关键。我们认为,高$T_c$现象学的基本方面找到自然的解决方案的理论。我们还提供了有趣的预测系统的六角晶格。
2003-06-17 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Mott Insulators of Ultracold Fermionic Alkaline Earth Atoms: Underconstrained Magnetism and Chiral Spin Liquid
我们研究了用增强SU(N)对称性的海森堡自旋模型描述的碱土金属费米原子的莫特绝缘体。与SU(2)磁性形成鲜明对比的是,形成单线态需要两个以上的自旋。在正方形晶格上,经典的基态是高度简并的,因此磁序是不可能的。在大N极限下,我们发现了一个具有拓扑序和阿贝尔分数统计的手征自旋液体基态。我们讨论它的实验检测。具有非阿贝尔任意子的手性自旋液体也可以用碱土原子实现。
2009-09-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Mott insulating phases and magnetism of fermions in a double-well optical lattice
本文利用非微扰强关联技术,从理论上研究了二维双阱光晶格中二分量费米子的Mott绝缘相和磁序。在每个位置填充两个费米子时,存在两种类型的莫特绝缘体,其中一种的特征在于低于尼尔温度的自旋1反铁磁性。该系统中的超交换相互作用是由带间相互作用和自旋自由度之间的相互作用引起的。双阱光晶格的一个很大的优点是可以通过调节二能级系统的轨道能量分裂来容易地控制磁量子相图和Neel温度。特别地,Neel温度可以比标准光学晶格中的Neel温度大一个数量级,这有利于光晶格系统中磁有序的实验研究。
2011-11-29 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Fermi-surface evolution across the magnetic phase transition in the Kondo lattice model
我们推导出,通过一个扩展的Gutzwiller波函数和Gutzwiller近似内,近藤晶格模型的相图。我们发现,一般而言,即在没有嵌套,该模型显示一个$f$ -电子莫特本地化伴随着不连续的变化的导电电子费米面以及磁性。当非相互作用费米面接近嵌套时,Mott局域化从磁性开始解开。首先,顺磁性重费米子金属连续地转变成巡回磁体--费米面在过渡过程中平滑地演化--然后莫特定域化介入费米面的不连续重排。我们发现,$f$ -电子本地化仍然存在,即使磁性被阻止,仍然伴随着一个急剧转移的光谱重量在费米能量内的布里渊区。我们进一步表明,莫特本地化也可以诱导由外部磁场,在这种情况下,它发生伴随着一个变磁过渡。
2008-07-24 cond-mat.str-el
Quantum Magnetism in Wannier-Obstructed Mott Insulators
University of California, San Diego(加州大学圣迭戈分校);Xi'an Jiaotong University(西安交通大学);Harvard University(哈佛大学)
研究Wannier受阻带中莫特绝缘体的量子磁性,通过非正交轨道构建有效自旋模型,揭示铁磁性稳定性及摩擦磁性可能性。
2020-05-04 cond-mat.mes-hall 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
Mott transition and magnetism of the triangular-lattice Hubbard model with next-nearest-neighbor hopping
采用变分集团近似方法研究了半填充状态下各向同性三角格子哈伯德模型,并考虑了磁挫的最近邻($t_1$)和次最近邻($t_2$)跳跃参数.我们确定了模型的基态相图。在强关联区,出现了120 $^\circ$ Néel和条纹有序相,其间还出现了一层绝缘相。在中关联区,铁电绝缘相扩展到更宽的参数区域,在弱关联区进入顺磁金属相。莫特金属-绝缘体过渡的临界相边界的讨论中的范霍夫奇异性明显的计算的态密度和单粒子谱函数。
2017-01-31 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Quantum-geometry-driven Mott transitions and magnetism
University of Pennsylvania(宾夕法尼亚大学)
本文通过量子几何驱动莫特相变和磁性转变,揭示了多轨道和莫尔材料中电子相互作用的物理机制。
2026-02-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Theory of moiré magnetism and multi-domain spin textures in twisted Mott insulator - semimetal heterobilayers
该研究针对范德华异质结实验进展,通过推导有效自旋模型与蒙特卡洛模拟,探究莫特绝缘体-半金属莫尔超晶格的涌现磁性,揭示堆叠依赖的层间近藤作用对多畴磁有序的调控机制。
2024-03-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Pseudospin-lattice coupling in the spin-orbit Mott insulator Sr2IrO4
自旋轨道纠缠磁偶极子,通常被称为赝自旋,提供了一个新的途径来探索新的磁性在弱自旋轨道耦合极限是不可想象的,但其低能相互作用的性质仍有待理解。本文对典型自旋轨道莫特绝缘体Sr 2 IrO 4的静态磁性和低能赝自旋动力学进行了全面的研究。我们发现,为了理解甚至基本的磁化测量,以前被忽视的面内各向异性是根本的。除了磁强计,我们使用中子衍射,非弹性中子散射和共振弹性和非弹性X射线散射,以确定和量化的相互作用,确定系统的全局对称性和管理的线性响应的赝自旋外部磁场和它们的低能动力学。我们发现,赝自旋的哈密顿量是不够的准确描述的磁性Sr 2 IrO 4和赝自旋晶格耦合是必不可少的。这一发现应普遍适用于其他赝自旋系统具有相当大的轨道力矩敏感的各向异性结晶环境。
2018-09-04 cond-mat.str-el
First-principles study of the electronic structure and magnetism of CaIrO$_3$
本文利用第一性原理计算研究了钙钛矿结构后的CaIrO $_3$的电子结构和磁性。在局域密度近似下,不考虑自旋-轨道耦合和在位库仑排斥的影响,密度泛函计算表明该体系是金属体系,这与最近的实验结果不一致,实验结果表明CaIrO $_3$在$J_\textrm{eff}$ = 1/2态是反铁磁莫特绝缘体.然而,当考虑自旋-轨道耦合时,Ir $t_{2g}$带分裂为完全填充的$J_\textrm{eff}$ = 3/2带和半填充的$J_\textrm{eff}$ = 1/2带。我发现,自旋轨道耦合随着适度的现场库仑排斥打开一个缺口,导致莫特绝缘状态。的顺序是反铁磁沿c轴与总力矩沿c轴反平行对齐,沿b轴倾斜。
2012-01-27 cond-mat.str-el
Local density of states study of a spin-orbit-coupling induced Mott insulator Sr$_2$IrO$_4$
我们目前的扫描隧道显微镜和光谱实验的新型J_eff = 1/2莫特绝缘体Sr 2 IrO 4。局域态密度(LDOS)的测量结果表明,本征绝缘间隙为620毫电子伏的费米能级是不对称的,是大于以前报道的值。这个间隙的大小表明Sr 2 IrO 4可能是莫特而不是斯莱特绝缘体。此外,我们还发现了少量的原生缺陷,这些缺陷会产生间隙光谱权重。原子分辨的LDOS测量和关闭的缺陷表明,这个能隙是相当脆弱的。5d电子的延伸性质和缺陷的不良屏蔽一起帮助解释了这个间隙的难以捉摸的性质。
2014-06-28 cond-mat.str-el
Fragile altermagnetism and orbital disorder in Mott insulator LaTiO$_3$
本研究通过从头算发现Mott绝缘体LaTiO$_3$具有反铁磁体特征,其反铁磁基态受晶体对称性和Ti离子有序d轨道保护,轨道无序和自旋-轨道耦合会破坏该反铁磁体磁性。
2024-11-01 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Metal-insulator transition and quantum magnetism in the SU(3) Fermi-Hubbard Model: Disentangling Nesting and the Mott Transition
本研究通过数值方法揭示二维SU(3)费米-哈伯德模型在1/3填充下的量子临界点及多重磁性转变,并解耦了莫特转变与嵌套效应,为相关实验提供理论指导。
2023-06-28 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Mott Insulators, Spin Liquids and Quantum Disordered Superconductivity
这些介绍性的课堂讲稿描述了最近的新莫特绝缘相的结果,这些绝缘相是超导体的“后代”-通过“量子无序”获得的。在简要概述了量子磁学之后,重点讨论了两条腿的哈伯德阶梯的自旋液相和“节点液体”-$d_{x^2-y^2}$超导体的后代。这些说明将在未来的Les Houches出版物中出现,它们是独立的,并已作出努力使其能够查阅。
1998-12-11 cond-mat.str-el
Robust superconductivity and fragile magnetism induced by the strong Cu impurity scattering in the high-pressure phase of FeSe
FeSe的超导电性在外加压力下强烈增强,并提出从结构和磁相的非线性耦合中产生。Fe平面内的小杂质可以在环境压力下强烈破坏FeSe中的对形成,并且还可以揭示正常相和超导相之间的相互作用。在这里,我们研究如何在Fe平面内的杂质引起的Cu替代可以改变竞争的电子相的FeSe在高压之间的平衡。在没有外加磁场的情况下,在低压下,超导相和超导相受到类似因素的抑制。另一方面,在高压下,10千巴以上,超导性保持不变,尽管在零磁场中没有任何与磁相相关的传输特征。然而,通过施加磁场,电阻率在温度的激活行为之前显示异常,被分配给磁异常。我们发现,高压超导相的FeSe是强大的,并保持增强的Cu杂质的存在下,而磁性相不是。这可能表明,高- $T_{\rm c}$超导性有一个符号保持序参量在一个相当玻璃化的磁相的存在。
2022-12-12 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Kondo Breakdown as a Selective Mott Transition in the Anderson Lattice
我们证明了在从属玻色子技术中,Anderson晶格模型具有近藤击穿量子临界点(KB-QCP),在该临界点处,杂化在零温度下趋于零。在这个固定点上,f电子也经历了一个选择性的莫特跃迁,将局域矩相与近藤屏蔽相分开。在重费米子化合物的背景下,讨论了在没有磁性的情况下,在安德森晶格中的多尺度QCP的存在。这项研究是安德森晶格中选择性莫特转变的第一个证据。
2007-06-18 cond-mat.str-el
Mott Phase in Polarized Two-component Atomic Fermi Lattice Gas:A Playground for S=1/2 Heisenberg Model in Magnetic Field
基于谐波势阱中的排斥哈伯德模型,研究了赝自旋布居不平衡对光晶格上一维囚禁双组分费米气体Mott相的影响.利用密度矩阵重整化群方法,数值计算了各组分的密度分布,阐明了赝自旋磁性。结果表明,在磁场作用下,从弱不平衡到全极化的所有特征都可以用S=1/2反铁磁海森堡链很好地描述。这些结果表明Mott相为研究各种相互作用自旋系统提供了实验平台。
2008-11-07 cond-mat.str-el
Magnetism and Mott Transition: A Slave-rotor Study
基于铁基超导材料中自旋密度波(SDW)和局域矩(LM)图像的争论,我们考虑了在$(π,0)$上有强费米面嵌套的两带轨道对称哈伯德模型.我们得到了这样的系统的相图的平均场从转子的方法,其中费米面嵌套和SDW阶显式地考虑通过自然分离的规模之间的Hund的耦合和库仑相互作用。我们发现,对于一个相当大的范围内的Hund的耦合的莫特过渡获得一个强大的一阶字符,但也存在一个小范围的更强的Hund的耦合,其中可以观察到的增强磁化的SDW侧。我们解释前一种情况下,其中一个明显的区别,可以绘制LM和SDW图片,和后者的情况下,LM物理的迹象开始在金属阶段的发展。这是诱人的建议,一些FeSC材料是在后者的情况下附近。
2011-04-05 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Microscopic theory of magnetism in Sr3Ir2O7
人们提出了自旋轨道莫特绝缘体的概念来解释各种铱酸盐的磁绝缘行为。这种情况依赖于自旋-轨道耦合的强度与电子相关性相当,并且这种情况是否适用于所有的虹彩星并不是先验的。特别是,与Sr 2 IrO 4相比,Sr 3 Ir 2 O 7表现出小的电荷间隙和磁矩,质疑这种假设的有效性。为了了解磁性Sr 3 Ir 2 O 7的微观机制,我们构建了一个紧束缚模型,考虑到完整的t2 g-轨道,交错旋转的本地八面体,和双层结构。费米能级附近的能带主要以总角动量Jeff = 1/2为特征,除了在Γ点以下,支持相当强的自旋-轨道耦合图像。在平均场近似下,通过多轨道Hubbard相互作用,发现了一个一阶跃迁到共线反铁磁体。在过渡的磁矩跳变始终小于Sr 2 IrO 4,起源于底层的能带结构的勉强带绝缘体。由于在Sr 3 Ir 2 O 7中观察到的小的电荷间隙和磁矩,该系统接近于磁转变。一个自旋模型的比较和连接的莫特绝缘体进行了讨论。
2012-11-29 cond-mat.str-el
Perfect dc conductance of a finite width Mott insulator sandwiched between metallic leads at zero temperature: a quantum emergent phenomenon in strongly correlated multilayers
使用非均匀动力学平均场论,我们认为,正常金属邻近效应迫使任何有限数量的“障碍”平面(由(顺磁)哈伯德模型描述,夹在半无限金属导致总是费米液体在T=0。这意味着非均匀系统在零频率下恢复晶格周期性,具有良好定义的费米表面,并且应该显示完美的(弹道)导电性或“透明度”。然而,这些结果是脆弱的有限频率,V,T,无序,或磁性,所有这些恢复预期的量子隧穿制度通过有限宽度莫特绝缘体。我们的正式结果补充了数值重整化群研究小厚度的障碍,说明在什么情况下,这种行为可能会出现在真实的实验系统。
2008-09-29 cond-mat.str-el
Unconventional magnetism in the spin-orbit driven Mott insulators Ba3MIr2O9 (M=Sc,Y)
我们已经进行了详细的散装和本地探针的六方晶系氧化物Ba 3 MIr 2 O 9(M=Sc,Y),其中Ir预计有一个分数氧化态为+4.5的研究。在该结构中,Ir-Ir二聚体以平行于ab平面的边缘共享三角形网络排列。虽然只有弱异常是明显的磁化率数据,更清晰的异常存在于热容数据。我们的45 Sc核磁共振(NMR)线形(一阶四极分裂)在室温下是对称的,但随着温度的降低逐渐变得不对称。这表明随着温度T的降低,IrO 6八面体的逐渐倾斜/旋转可能引起结构的畸变。随着T的降低,45 Sc NMR谱权重在参考频率附近移动,表明磁性单重态区域的发展。在10 K附近,光谱发生显著变化,在参考频率附近出现大强度,但光谱保持多峰。从我们的~(45)Sc NMR数据看来,在Ba_3ScIr_2 O_9中,在10 K以下仍然存在显著的无序。Ba_3YIr_2O_9的~(89)Y核磁共振谱线在高温下是不对称的,但在T~ 70 K以下变为近对称(单磁环境)。我们的89 Y光谱和T1测量证实了在4K下该化合物中大部分样品的长程有序(LRO)的发生。我们的研究结果表明,Ba 3 YIr 2 O 9在室温下可能会发生结构畸变(例如,通过IrO 6八面体的倾斜/旋转),但随着T的降低,逐渐变成规则的三角形晶格。的有效磁矩和磁熵变强烈减少Ba 3 YIr 2 O 9相比,预期的S=1/2系统。在其他自然具有强自旋轨道耦合(…
2014-04-21 cond-mat.str-el
Theory of the Metal-Paramagnetic Mott-Jahn-Teller Insulator Transition in A_4C_{60}
我们用密度泛函和动力学平均场论等方法研究了A_4 C_{60}的非常规绝缘态。虽然前者预测金属状态,与实验不一致,后者产生(顺磁性)莫特-扬-特勒绝缘体。在这种状态下,分子之间的传导被原位库仑排斥所阻断,磁性被分子内的Jahn-Teller效应所抑制,并且重要的激发(例如光学和自旋间隙)应该基本上是分子内的。0.5 eV和0.1 eV的实验间隙分别与分子离子值比较好,与此图一致。
1999-05-12 cond-mat.str-el
Application of Kondo-lattice theory to Mott-Hubbard metal-insulator crossover in disordered cuprate-oxide superconductors
本文应用近藤格点理论研究了准二维格点上t-J模型中局域矩磁性与巡游电子磁性的交叉。近藤温度T_K被定义为局域量子自旋涨落的特征温度或能量标度。当T_N >> T_K(T_N为N \eel温度)时的磁性为局域磁矩磁性,而当T_N << T_K时的磁性为巡游电子磁性。近藤温度,这也给出了一个衡量的磁矩的淬火强度,是重整化的超交换相互作用的福克项。由于重整化依赖于准粒子的寿命宽度γ,γ越小,T_K越大,T_N可以由无序控制。电子掺杂和空穴掺杂的铜氧化物的T_N的不对称性主要是由无序引起的,如果我们能制备出无序度相近的空穴掺杂和电子掺杂的铜氧化物,那么T_N的不对称性就必须恢复到几乎对称的状态。由于近藤晶格中的有效无序被磁场增强,所以在表现出大磁阻的铜氧化物中,反铁磁有序必须被磁场诱导。
2004-07-21 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Doping-Induced Ferromagnetism and Possible Triplet Pairing in d4 Mott Insulators
我们研究了电子掺杂对含d^4离子的莫特绝缘体的影响,这些离子包括Ru 4+、Os 4+、Rh 5+和Ir 5+,它们具有J=0的单重态基态.根据自旋-轨道耦合的强度,未掺杂的系统要么是非磁性的,要么具有不寻常的激子磁性,这种磁性是由t_2g的J=1激发三重态的凝聚产生的^[4]。我们发现,J-激子和掺杂载流子之间的相互作用强烈支持铁磁性,转换成铁磁金属的母绝缘体的反铁磁和反铁磁相,并进一步到一个反铁磁金属。接近铁磁相,低能量的自旋响应是由强烈的顺磁激发,可能作为调解人的三重配对。
2016-01-10 cond-mat.str-el
Mott materials: unsuccessful metals with a bright future
本文综述莫特材料绝缘体-金属转变的研究进展,重点讨论电压和电磁脉冲驱动的超快莫特开关动力学及其在新型电子与神经形态器件中的应用前景。
2024-09-06 cond-mat.str-el
Exploring the apparent violation of the Mott relation in a noncentrosymmetric kagome ferromagnet
Virginia Tech(弗吉尼亚理工大学);Virginia Tech National Security Institute(弗吉尼亚国家安全研究所);Virginia Tech Center for Quantum Information Science and Engineering(弗吉尼亚量子信息科学与工程中心);University of Virginia(弗吉尼亚大学);Los Alamos National Laboratory(洛斯阿拉莫斯国家实验室);University of California, Davis(加州大学戴维斯分校)
本研究通过掺杂Ru的UCoAl材料,探索其拓扑性质与Mott关系的关联,揭示了关联平坦带对Weyl点的影响及异常电导行为的机制。
2025-11-28 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Strongly correlated crystal-field approach to Mott insulator LaCoO3
我们在描述最近的莫特绝缘体LaCoO 3,物理评论B 67(2003)172401的电子自旋共振结果的成功在于考虑到d电子之间的强电子相关性和相对论自旋轨道耦合。在我们发展的量子原子固态理论(QUASST)中,我们假设3d^6系统的类原子完整性保留在LaCoO3中的Co^3+离子中,并且原子内关联比晶体场相互作用强得多。我们的结论是,在LaCoO3有没有中间自旋态出来的能带结构计算。激发态起源于高自旋5T2g项,比基态1A1高12 meV。我们相信,多电子CEF方法与强关联和原子尺度的轨道磁性是物理上足够的方法,三维氧化物。关键词:莫特绝缘体,晶场,自旋轨道耦合,LaCoO 3
2004-07-22 cond-mat.str-el
Correlated Fragile Topology: a Parton Approach
脆性拓扑绝缘体(FTI)可以被看作是一种几乎原子绝缘体,尽管其下的格点希尔伯特空间只包含带正电的状态,但在某些实空间点处具有涌现的负电荷。自由费米子系统中的脆性拓扑已经用现代拓扑带理论进行了卓有成效的研究。然而,即使对于强关联系统,这个概念也被很好地定义,并且在自由费米子带理论中无法实现的脆弱状态大量存在。在这项工作中,我们提出了一个相当普遍的部分子建设,这样的相关功能的FTI。在我们的部分子结构中,相关的规范对称性是完全的希格斯态,只产生短程纠缠态。FTI中的有效负电荷自然地作为带负电荷的部分子的残余物出现。对于具有$SU(2)$自旋-旋转对称性的自旋电子,脆性相可以看作是电荷- $2$、自旋单态玻色子库珀对的FTI。我们讨论了几个例子的相关FTI的无自旋和自旋费米子,包括一些“无特征的莫特绝缘体“的蜂窝晶格上先前讨论过的文献。
2020-08-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Kinetic Magnetism in Triangular Moiré Materials
本研究在MoSe$_2$/WS$_2$三角莫尔异质结构中,通过测量极化子共振强度,直接观察到电子掺杂莫特态下的动力学铁磁关联,证实了长冈机制。
2023-07-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el