Engineering Fractional Chern Insulators through Periodic Strain in Monolayer Graphene and Transition Metal Dichalcogenides
本文提出在周期性应变的单层石墨烯和过渡金属二硫族化物中实现相互作用驱动的分数陈绝缘体,通过多体严格对角化证实了多种拓扑态,并揭示了高陈数能带中挑战现有理论的新拓扑态。
2024-12-21 cond-mat.mes-hall 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
Observation of the dual quantum spin Hall insulator by density-tuned correlations in a van der Waals monolayer
本研究在TaIrTe4单层晶体中发现了双重量子自旋霍尔绝缘体,揭示了电荷中性点的QSH态与电子掺杂后由电荷密度波诱导的关联能隙中QSH态的重新出现,为探索时间反演对称的分数相提供了新平台。
2024-03-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Quantum Oscillation of Thermally Activated Conductivity in a Monolayer WTe$_2$-like Excitonic Insulator
最近,报道了绝缘单层WTe $_2$中电阻的量子振荡。我们中的一个还提出了激子绝缘体的杂化朗道能级的能隙调制的解释。然而,在朗道能级谱中的间隙调制的先前图片是建立在一对嵌套良好的电子和空穴费米表面上,而单层WTe $_2$具有相对各向异性的一个空穴和两个电子费米口袋。在这里,我们证明了系统一样,单层WTe $_2$,激子绝缘状态所产生的耦合一个空穴和两个电子口袋拥有一个有限的区域中的相互作用参数空间,显示间隙调制在磁场。在此区域,热激活电导率呈现$1/B$周期性振荡,并在低温下进一步发展为离散峰,与实验观察一致。我们发现,相对各向异性的频带是一个关键参数和quunatum振荡迅速下降,如果各向异性增加进一步超过单层WTe $_2$的实际值。
2021-07-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Doped Mott phase and charge correlations in monolayer 1T-NbSe$_2$
本研究在单层1T-NbSe$_2$中实现了掺杂Mott相,发现通过邻近效应电子转移形成的半满与全满格点分布受竞争性非局域多体关联控制,确立了该材料作为探索阻挫晶格中高温关联物理的平台。
2024-03-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Quantum Confinement Induced Metal-Insulator Transition in Strongly Correlated Quantum Wells of SrVO$_3$ Superlattice
采用动力学平均场论(DMFT)和密度泛函理论(DFT+DMFT)研究了强关联$3d$电子在量子限制下的金属-绝缘体跃迁(MIT).我们揭示了新的光的微观机制的MIT和先前报道的异常子带质量增强,这两者都出现作为一个直接后果的V $xz(yz)$状态的量化SrVO $_3$层。因此,我们表明,量子限制可以灵敏地调整电子相关的强度,从而将这种方法应用于其他相关材料。
2020-05-28 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Strongly Correlated Electrons on a Silicon Surface: Theory of a Mott Insulator
我们从理论上证明了钾覆盖的Si(111)-B表面的电子基态是一个莫特绝缘体,这与能带理论明显矛盾,但与最近的实验结果吻合得很好。我们用密度泛函方法确定了体系的物理结构,通过对多体哈密顿量的精确对角化得到了体系的电子基态。多体电导率揭示了临界相互作用强度下的Brinkman-Rice金属-绝缘体转变;计算的相互作用强度远高于这个临界值。
1998-12-03 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Inelastic X-ray scattering in correlated (Mott) insulators
我们计算了X射线的非弹性光散射,它允许光子将能量和动量传递给强关联的电荷激发。我们发现,电荷转移峰和低能量峰都加宽和分散通过布里渊区类似的实验中所看到的材料,如Ca_2CuO_2Cl_2。
2002-08-02 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Electrically tunable correlated and topological states in twisted monolayer-bilayer graphene
具有平坦电子能带的扭曲范德华异质结构最近已经成为实现具有非凡程度的控制和可调谐性的相关和拓扑状态的平台。在基于石墨烯的莫尔异质结构中,相关的相图和能带拓扑结构在很大程度上取决于石墨烯层的数量、它们的相对堆叠排列以及封装晶体的外部环境的细节。在这里,我们报告说,扭曲的单层-双层石墨烯(tMBG)的系统主机的各种相关的金属和绝缘状态,以及拓扑磁性状态。由于其低对称性,当施加的垂直电场从双层指向单层石墨烯时,tMBG的相图近似于扭曲双层石墨烯的相图,或者当场反向时,tMBG的相图近似于扭曲双层石墨烯的相图。在前一种情况下,我们观察到的相关态进行轨道驱动的绝缘过渡以上的临界垂直磁场。在后一种情况下,我们观察到出现电可调铁磁性在四分之一填充的导带,与一个大的相关的异常霍尔效应。独特的是,磁化方向可以在零磁场下完全通过静电掺杂来切换。我们的研究结果建立tMBG作为一个高度可调的平台,调查了广泛的可调相关和拓扑状态。
2020-04-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Distinct topological crystalline phases in models for the strongly correlated topological insulator SmB6
最近提出SmB 6既是强拓扑绝缘体又是拓扑晶体绝缘体。对于这个和相关的立方拓扑Kondo绝缘体,我们证明了四个不同的拓扑相位的存在,区别于镜像陈数的符号。我们用简单的可观测量来描述这些阶段,并为每个阶段提供具体的紧束缚模型。根据SmB 6的理论和实验结果,我们认为它实现了C^+_{k_z=0}=+2,C^+_{k_z=pi}=+1,C^+_{k_x=k_y}=-1的相位,并提出了相应的极小模型。
2015-05-13 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Designing 1D correlated-electron states by non-Euclidean topography of 2D monolayers
二维(2D)双层,扭曲到特定的角度显示电子平带,正在被广泛探索的强关联的2D系统的物理。然而,一维(1D)强关联系统的类似丰富物理仍然难以捉摸,因为它在很大程度上是无法通过扭曲来实现的。在这里,提出了一种独特的方式来创建1D平坦带,通过冲压或生长的2D单层上的非欧几里德地形图案化的表面。以氮化硼(hBN)为例,采用弹性板理论、密度泛函和粗粒紧束缚方法分析表明,hBN的双周期正弦形变产生了具有空间依赖性的赝电场和磁场.这些领域的组合导致各向异性的限制和一维平坦带。此外,改变周期性波动可以调谐带宽,以将系统驱动到不同的强相关区域,例如密度波、Luttinger液体和莫特绝缘体。这些状态的一维性质不同于扭曲材料中获得的状态,可以用来研究一维量子系统的激发物理。
2021-11-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Magnetic Orders of Correlated Topological Insulators at Finite Temperature
本文研究了有限温度下二维关联拓扑绝缘体的磁序,包括关联Chern绝缘体和关联Z2拓扑绝缘体.对于二维关联Chern绝缘体,我们发现热涨落诱导的磁序出现在关联Chern绝缘体的中间相互作用区域。相反,对于相关的Z2拓扑绝缘体,不存在热涨落诱导的磁序。最后,我们给出了一个解释的差异。
2013-09-22 cond-mat.str-el
Competing correlated states and abundant orbital magnetism in twisted monolayer-bilayer graphene
平带莫尔超晶格最近成为研究强电子相关性、非平凡能带拓扑和多重同位旋“味”对称性之间相互作用的独特平台。扭曲单层-双层石墨烯(tMBG)由于其低晶体对称性以及其带宽和拓扑结构与外部电场的可调谐性而成为特别丰富的系统。在这里,我们发现,轨道磁性是丰富的tMBG的相关相图内,引起的异常霍尔效应(AHE)在相关的金属状态附近的最奇数整数填充的平坦导带,以及相关的陈绝缘体状态稳定在外部磁场。在我们研究的特定扭曲角范围内,零场态的行为似乎与简单的自旋和谷极化不一致,相反,可能是由于谷间相干(IVC)态的序参量打破了时间反演对称性。磁场的应用进一步调整了相关态之间的竞争,在某些情况下驱动了一级拓扑相变。我们的研究结果强调了密切竞争的相关基态在tMBG之间的丰富的相互作用,与探测外来IVC订购可能的影响。
2021-01-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Monte Carlo Simulation of the Semimetal-Insulator Phase Transition in Monolayer Graphene
提出了一个2+1维费米子场论模型来研究单层石墨烯中的低能电子激发。该模型由N=2个四分量狄拉克费米子组成,它们在平面内运动,并通过电荷密度之间的接触相互作用相互作用。对于强耦合,存在到Mott绝缘相的连续过渡。我们提出了一个广泛的数值研究模型的临界区域,包括序参量,其相关的磁化率,并首次准粒子传播子的结果。这些数据使得能够提取在过渡的临界指数,包括动力学临界指数,这被假设为量子临界点的普遍特征。我们的模型与其他文献中的关系进行了讨论,以及从我们的临界耦合值的物理石墨烯的影响。
2009-10-29 cond-mat.str-el hep-lat
Geometrical structure and the electron transport properties of monolayer and bilayer silicene near the semimetal-insulator transition point in tight-binding model
由于硅烯在K点附近的类Dirack行为,我们研究了由硅原子组成的蜂窝晶格的单层和双层硅烯的电子性质,包括光电导和带电杂质散射。在多带紧束缚模型中考虑了自旋、谷、亚晶格自由度。在动量空间中,连接准粒子动量输运过程中两个裸格林函数(无相互作用)的散射矩阵,对于单杂质组态,可以是动量无关的,这类似于低能Dirac半金属系统中小库仑耦合的情况。而在零频极限或强库仑耦合区与频率无关的情况下,静态极化可以用随机相位近似得到,这对确定电荷杂质屏蔽库仑散射有重要意义。硅烯中的反铁磁有序是Hubbard-U依赖的,不同于具有反铁磁基态的正方晶格,它提供了从半金属相到绝缘体相的相变的前提.我们发现,在无电场时,对于透明单层硅烯,半金属到绝缘体的相变临界值为9 eV,对于第二层AA堆叠双层硅烯或杂质强度为4 eV的脏单层硅烯,相变临界值为12 eV。而第一层AA叠层硅烯的行为与单层硅烯相似。面内光学电导率也显示出相同的结果。
2018-04-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
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
Monte-Carlo study of the semimetal-insulator phase transition in monolayer graphene with realistic inter-electron interaction potential
我们报告的结果的第一原理的数值研究的手征(亚晶格)对称性的自发破缺悬浮单层石墨烯由于静电相互作用,其中考虑到屏蔽的库仑电位的$σ$ -轨道上的电子。与之前未屏蔽势的数值模拟结果相比,我们发现悬浮石墨烯处于导电相,具有未破缺的手征对称性。这一发现与曼彻斯特小组\cite{Elias et al, 2011}最近的实验结果一致。此外,通过人为增加相互作用强度,我们证明,悬浮石墨烯是非常接近的相变与自发手征对称性破缺,这表明手性和非微扰效应的波动可能仍然是相当重要的。
2013-06-30 cond-mat.str-el hep-lat hep-th
Green functions in graphene monolayer with Coulomb interactions taken into account
我们考虑了单层石墨烯的低能有效场模型。库仑相互作用被考虑在内。采用交错费米子格点离散方法对模型进行了数值模拟。计算了两点费米子格林函数。我们发现,在绝缘体阶段,这些格林函数几乎不依赖于能量。这表明有效场模型(在其绝缘体相中)并不对应于真实的石墨烯。
2012-12-24 cond-mat.str-el hep-lat
The influence of correlated hopping on valence and metal-insulator transitions in the Falicov-Kimball model
小集团精确对角化计算的外推被用来研究一维Falicov-Kimball模型中关联跳跃对价态和金属-绝缘体跃迁的影响。它示出的基态相图,以及图片的价和金属-绝缘体的转变,发现为传统的Falicov-Kimball模型(无相关跳跃)强烈改变时,相关跳跃项被添加。关联跳变效应非常强,即使在半满带的情况下也能引起绝缘体-金属跃迁。
1999-08-06 cond-mat.str-el
K$_2$CoS$_2$: A new two-dimensional in-plane antiferromagnetic insulator
最近发现的二维(2D)磁性材料带来了磁性的平地。这为基础物理学的探索以及新型器件应用开辟了令人兴奋的机会。在这里,我们预测了一种新的结晶稳定的二维磁性材料,K $_2$ CoS $_2$,它保留其在平面内的反铁磁秩序下降到单层和双层的限制。我们发现,磁矩($2.5 μ_B/$ Co)沿内Co链排列,从单层到散装。单层和双层薄膜的非磁性电子谱都具有平坦带和范霍夫奇异性,这有助于产生磁性基态。基于经典的蒙特卡罗模拟,我们估计反铁磁单层膜的Neel温度为$\approx 15$ K。因此,我们的研究建立了K $_2$ CoS $_2$主机一个强大的反铁磁状态,持续从单层限制的散装材料。
2020-07-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Confinement-engineered superconductor to correlated-insulator transition in a van der Waals monolayer
过渡金属二硫属化物(transition metal dichalcogenides,TMDC)是一类具有多种不同量子基态的二维材料。特别地,d $^3$ TMDC是具有各种对称破缺状态的典型材料,包括电荷密度波、超导性和磁性。在这个家族中,NbSe $_2$是研究最好的超导材料之一,直到单层极限。尽管它的超导性质,各种结果指向强电子排斥在NbSe $_2$。在这里,我们通过量子限制实验控制的相互作用的强度,并使用低温扫描隧道显微镜(STM)和光谱(STS),以证明NbSe $_2$是在密切接近相关的绝缘状态。这揭示了NbSe $_2$中竞争相互作用的共存,通过约束控制的相互作用产生从超导到绝缘量子关联态的转变。我们的研究结果表明,在NbSe $_2$的相互作用的戏剧性的作用,建立NbSe $_2$作为一个相关的超导体与竞争的相互作用。
2022-02-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Prediction of dual quantum spin Hall insulator in NbIrTe$_4$ monolayer
本文通过第一性原理计算预测NbIrTe$_4$单层中存在双重量子自旋霍尔绝缘体,发现其具有由范霍夫奇点诱导的约10 meV非平庸能隙及更强的电子关联效应,为研究拓扑与关联效应的相互作用提供了良好平台。
2024-06-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Quantum billiards with correlated electrons confined in triangular transition metal dichalcogenide monolayer nanostructures created by laser quench
强迫系统通过快速的非平衡相变提供了研究量子物质在其唤醒后自组装的新状态的机会。在这里,我们研究的量子干涉效应的相关电子限制在单层量子纳米结构,飞秒激光诱导淬火通过一级多型结构的层状过渡金属二硫属化物材料的转变。扫描隧道显微镜的电子限制在等边三角形,其尺寸是几个晶体单元格的一侧,揭示了强烈的修改轨迹从自由电子状态的电子相关性和限制。实验结果与理论预测的强关联电子行为的比较表明,封闭的几何形状不稳定的维格纳/莫特晶体基态,导致混合巡回和相关本地化的状态交织在1 nm的长度尺度。偶尔,巡回电子状态似乎遵循量子干涉,这是经典轨迹(量子疤痕)的暗示。这项工作为理解基于相关电子材料的原子尺度单层结构中电子的量子输运开辟了道路。
2021-02-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Untwisting moiré physics: Almost ideal bands and fractional Chern insulators in periodically strained monolayer graphene
近年来,莫尔系统已经成为研究强相关性的丰富平台。在这里,我们将讨论一个简单的,实验上可行的设置基于周期性应变石墨烯,再现扭曲莫尔异质结构的几个关键方面-但不引入扭曲。我们考虑单层石墨烯片受到周期为$L_M \gg a$的$C_2$ -断裂周期性应变诱导伪磁场(PMF)以及相同周期的标量势。该系统具有{ \it几乎理想}平坦带,其具有谷分辨陈数$\pm 1$,其中与理想带几何形状的偏差在无量纲比$(L_M/l_B)^2$中解析地控制并且指数地小,其中$l_B$是对应于PMF的最大值的磁长度。此外,标量势可以将带宽调节到远低于库仑尺度,使其成为一个非常有前途的强相互作用拓扑相平台。利用强耦合理论和自洽Hartree Fock方法,我们发现了整数填充下的量子反常Hall态。在分数填充,精确对角化揭示了一个分数陈绝缘体在实验可行的范围内的参数。总的来说,我们发现,该系统具有更大的相互作用引起的差距,更小的准粒子色散,和增强的可调谐性相比,扭曲的石墨烯系统,即使在其理想的限制。
2022-11-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Correlated Zak insulator in organic antiferromagnets
本研究针对多数材料自旋轨道耦合强度不足难以实现拓扑绝缘体的问题,提出在有机反铁磁Mott绝缘体中无需自旋轨道耦合即可制备具有自旋极化边缘的关联Zak绝缘体,且其电荷能隙更大,为强关联体系拓扑态实现提供新路径。
2023-08-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Correlated Topological Insulators with Mixed Valence
提出了局域密度近似(LDA)+Gutzwiller方法结合格林函数方案,从第一性原理出发研究关联材料的拓扑物理。将该方法应用于典型的混合价材料SmB 6,发现了其非平凡的Z2拓扑结构,表明SmB 6是一个强关联的拓扑绝缘体(TI).这种化合物的独特之处在于它的表面态包含三个狄拉克锥,与大多数已知的TI相反。
2013-01-26 cond-mat.str-el
Decoupling superconductivity and correlated insulators in twisted bilayer graphene
当双层石墨烯旋转故障的角度$θ\approx 1.1^\circ$,理论预测形成一个平坦的电子带和相关的绝缘,超导和铁磁状态都已观察到部分带填充。超导性与相关绝缘体的接近性表明了这些状态之间的密切关系,这让人想起了通过掺杂莫特绝缘体而产生超导性的铜氧化物。在这里,我们表明,超导性可以出现没有相关的绝缘状态。虽然超导电性和相关绝缘行为在平带条件附近最强,但超导电性在较大的角度失谐下仍然存在。我们的观察结果与“竞争阶段”的图片是一致的,其中绝缘体和超导性来自不同的机制。
2019-12-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Excitonic insulators as a model of $d-d$ and Mott transitions in strongly correlated materials
我们展示了如何强烈相关的材料可以描述的激子绝缘体形式主义的框架内,并描绘带间和带内有序现象之间的关系。我们的激子微观模型阐明了Van-Hove奇异嵌套在驱动带间和带内有序跃迁中的基本作用,并揭示了与共振价键物理的有趣联系。
2018-02-20 cond-mat.str-el
Electronic transport, metal-insulator transition, and Wigner crystallization in transition metal dichalcogenide monolayers
本文基于有限温度Boltzmann理论分析单层TMDs的低温输运,揭示了金属相中线性电阻率源于Friedel振荡,并指出2D低密度MIT行为是无序效应与Wigner晶体物理复杂相互作用的结果。
2024-04-04 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Insulator-metal-insulator transition and selective spectral weight transfer in a disordered strongly correlated system
研究了具有对角合金无序的哈伯德模型在有限温度下的金属绝缘体相变。我们用无交叉近似求解动力学平均场论方程,用相干势近似处理无序。给出了不同关联强度$U$和无序度下的激发谱。当$U$增加时,在整数填充值处观察到两个连续的金属绝缘体转变。一个重要的光谱权重的选择性转移出现在掺杂。详细研究了温度对低能动力学的影响。
2005-12-29 cond-mat.str-el
Correlated Insulators in Twisted Bilayer Graphene
在石墨烯双层上的实验,其中顶层相对于下面的一层旋转,当莫尔带被部分填充时,显示出绝缘行为。我们计算了这些相位中的电荷分布,并估计了激发能隙。
2021-01-18 cond-mat.str-el
The Generalized Gutzwiller Method for n=>2 Correlated Bands: First Order Metal-Insulator Transitions
我们将Gutzwiller方法推广到n=>2关联带的情形,并报道了一个具有Hund规则型在位相互作用的简并双带模型的研究结果。在半带填充的金属-绝缘体转变通常是一阶的。
1996-11-07 cond-mat.str-el
Dipolar excitonic insulator in a moire lattice
二维云纹材料为关联量子现象的研究提供了一个新的固态平台,具有前所未有的可控性。到目前为止,实验研究主要集中在相关的电子状态,在莫尔材料的相关玻色子态仍然实际上未被探索。在这里,我们报告了一个相关的偶极激子绝缘体,电荷绝缘状态驱动的激子的形成,在库仑耦合WSe 2单层和WSe 2/WS 2莫尔双层在总孔掺杂密度等于莫尔密度。当所有的孔都位于莫尔层中时,该系统是莫特绝缘体。在面外电场作用下,空穴可以连续地转移到WSe 2单层上,但仍然与空的莫尔条纹紧密结合,在粒子-空穴转换下,它们在莫尔条纹超晶格中形成层间激子流体.我们确定的相空间和确定的激子绝缘态的电荷间隙能量的光谱和电容测量,分别。我们进一步观察到出现的局部磁矩在WSe 2单层诱导的强层间库仑相关。我们对晶格中激子流体的演示为实现固态系统中玻色-哈伯德模型描述的相关玻色子量子现象铺平了道路。
2021-08-17 cond-mat.str-el
Insulator-to-metal Mott transition facilitated by lattice deformation in monolayer $α$-RuCl$_3$ on graphite
本研究通过扫描隧道显微镜/谱测量发现,在石墨上的单层$α$-RuCl$_3$中,面内和面外晶格畸变会调节电子关联参数并促进界面电子向Cl3$p$轨道转移,从而在异质结构掺杂基础上引发Mott能隙坍塌和绝缘体-金属转变。
2023-12-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Metal-insulator transition in a strongly-correlated two-dimensional electron system
本文讨论了强相互作用二维电子系统中金属-绝缘体相变及相关现象的实验结果。特别注意的是最近的结果,强烈增强的自旋磁化率,有效质量,和热电势在低无序硅MOSFET。
2016-11-17 cond-mat.str-el
Orbital textures and evolution of correlated insulating state in monolayer 1T phase transition metal dichalcogenides
本研究通过ARPES观测单层1T相过渡金属二硫属化物的下哈伯德带,发现硫族p态杂化调节带宽稳定莫特绝缘态,并提高转变温度,为关联电子研究提供新平台。
2025-04-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Metal-Insulator and Superconductor-Insulator Transitions in Correlated Electron Systems
通过控制填充在二维正方形晶格中的Mott绝缘体和金属之间的量子跃迁的特征在于大的动力学指数$z=4$,其中莫特绝缘体附近的不寻常的金属性质的起源归因于跃迁的接近。跃迁附近的标度表明,由于单粒子重整化的奇异动量依赖性,形成了平坦的色散区。平坦色散控制了莫特转变的关键特性。讨论了平坦色散对d波超导序的不稳定性。我们还讨论了Mott过渡的情况下,与轨道简并的Mn钙钛矿化合物的模型,其中轨道相关长度显示临界发散向金属-绝缘体过渡。
1998-08-05 cond-mat.str-el
Plutonium hexaboride is a correlated topological insulator
我们预测六硼化钚(PuB 6)是一种强相关的拓扑绝缘体,Pu处于中间价态Pu ^[2.7 +]。在动力学平均场论和密度泛函理论的结合下,我们证明了PuB 6是体相绝缘体,具有非平凡的Z2拓扑不变量.它的金属表面态在X狄拉克锥处有大的费米口袋,导致大的表面热导率。PuB6还具有非常高的熔化温度,因此它具有理想的核燃料材料固态特性。
2013-08-19 cond-mat.str-el
Metal-Insulator Transition in a Generalized Hubbard Model with Correlated Hopping at Half-Filling
本文研究了半填充零温下具有关联跃迁的广义哈伯德模型中的金属-绝缘体相变。计算了电子系统的单粒子格林函数和能谱。得到了能隙宽度和极性态(空穴或双光子)浓度的表达式。找到了金属态和绝缘态的条件。
1998-11-16 cond-mat.str-el
Ultrafast metal-to-insulator switching in a strongly correlated system
光操纵固体中的相关电子相提供了实现在超快时间尺度下操作的电子器件的诱人前景。在这种情况下,从金属到能带或莫特绝缘体的非平衡跃迁的实验实现已被证明是特别难以捉摸的。利用动力学平均场论,我们研究了富氧化合物LaTiO $_{3+x}$主要物理性质的一个简单模型。通过适当优化的光掺杂的电子从一个低能带的价态的系统,我们表明,它是可能的诱导价跃迁从相关的金属态的莫特绝缘体在超短的时间尺度,并包含在此过程中的加热,与最终的非热价绝缘体具有几乎相同的有效温度的起始金属。
2021-04-08 cond-mat.str-el
Ground-State Degeneracy of Correlated Insulators with Edges
利用拓扑磁通插入方法,我们发现填充因子为$ν=p/q$的周期晶格上绝缘体的基态简并度至少是$q$倍.应用相同的参数在一个晶格的边缘,我们表明,退化修改的额外的边缘密度$ν_{\mysw{E}}$与开放的边界。特别是,我们证明,这些边缘校正甚至可能使绝缘体与整数体填充退化。
2004-09-28 cond-mat.str-el
Chiral spin texture in the charge-density-wave phase of the correlated metallic Pb/Si(111) monolayer
我们用扫描隧道谱(STS)和完全相对论第一性原理计算研究了1/3单层$α$ -Pb/Si(111)表面。我们研究了高温$\sqrt{3}\times\sqrt{3}$和低温$3\times 3$重建,并表明,在这两个阶段,自旋-轨道相互作用导致的能量分裂一样大的$25\%$的价带带宽。相对论效应、电子相关性和Pb-衬底相互作用协同稳定了相关的低温顺磁相,该相具有与$3\times3$周期性共存的发达的上下哈伯德带。通过比较傅立叶变换的STS电导图在费米能级与计算的准粒子干扰从非磁性杂质,我们证明了两个大的六角费米片的发生与面内自旋极化和相反的螺旋。
2018-01-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Axionic Antiferromagnetic Insulator Phase in a Correlated and Spin-Orbit Coupled System
本文从理论上研究了一个三维关联自旋轨道耦合系统,金刚石晶格上的半填充扩展Fu-Kane-Mele-哈伯德模型,着重研究了反铁磁绝缘相的拓扑磁电响应.在反铁磁绝缘体相中,得到了类狄拉克低能有效哈密顿量。然后,θ项,这导致在磁电响应,推导出作为手征异常的后果。讨论了动力学轴子场在我们模型中的实现。并讨论了在晶格量子色动力学中由相互作用引起的对称性破缺相的关系。
2014-09-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Observation of charge density wave excitonic order parameter in topological insulator monolayer WTe2
本研究利用傅里叶变换扫描隧道谱学观测单层WTe2中激子凝聚体的电荷密度波有序参数,证实拓扑边缘模式与有序参数的相互作用,为激子凝聚体提供关键证据。
2025-05-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Charge and spin fractionalization in strongly correlated topological insulators
我们构造了一个有效的拓扑Landau-Ginzburg理论来描述二维空间中强关联粒子的一般SU(2)不可压缩量子液体。该理论刻画了准粒子量子数的分数化和与拓扑基态对称性有关的统计,并将Chern-Simons、BF和分级有效规范理论推广到SU(2)对称群的任意表示。我们的主要焦点是具有时间反转对称性的分数拓扑绝缘体,它被视为SU(2)量子霍尔效应的推广。
2013-08-20 cond-mat.str-el
Correlated electrons in a Crystalline Topological insulator
通过在单粒子哈密顿量中加入在位排斥和用集团微扰理论求解多体问题,研究了三维晶体拓扑绝缘体中的e-e相互作用效应.我们的目标是澄清有多少身体效果修改源于晶体对称性的拓扑相位。调整的现场相互作用的强度,我们表明,带反转消失在体和表面状态松散的金属字符。
2020-12-08 cond-mat.str-el
Metal-insulator transition and magnetism in correlated band insulator: FeSi and Fe$_{1-x}$Co$_{x}$Si
本文采用LDA+DMFT(局域密度近似结合动力学平均场论)计算方法研究了FeSi和Fe $_{1-x}$ Co $_{x}$ Si的光谱和磁性.通过对不同模型的比较,我们得出结论:与近藤绝缘体模型相反,相关带绝缘体模型与FeSi的能带结构以及实验数据一致。库仑关联效应导致费米能级附近态的能带变窄,质量重整化参数为$m^*\approx 2$,与角分辨光电子能谱(ARPES)的结果一致。在DMFT中计算的谱函数和磁化率的温度依赖性再现了实验观察到的局部磁矩从半导体到金属的转变。钴掺杂导致铁磁性,具有巡回性质,可以成功地描述LDA+DMFT方法。
2009-05-22 cond-mat.str-el
Excitonic and magnetic phases in doped WTe$_2$ monolayers: a Hartree-Fock approach
本文通过Hartree-Fock计算研究掺杂WTe2单层中破缺对称性相的竞争,揭示中性点自旋密度波、自旋螺旋及量子自旋霍尔绝缘体,掺杂后演变为易平面铁磁体,为实验提供理论解释。
2025-04-03 cond-mat.str-el
Thermodynamic and topological phase diagrams of correlated topological insulators
给出了密度矩阵拓扑相的定义。将非相互作用和相互作用系统的拓扑不变量推广到非零温度。研究了有限温度下电子相互作用对拓扑绝缘体的影响。关联拓扑绝缘体由Kane-Mele模型描述,该模型由Falicov-Kimball型相互作用项扩展。在Hartree-Fock和Hubbard I近似下,确定了热力学和拓扑相图,其中包含了长程序。结果表明,关联效应对非平凡拓扑相的存在有很强的抑制作用。在均匀相,我们发现一个纯粹的相关驱动的相变到拓扑平凡的莫特绝缘体。
2015-07-25 cond-mat.str-el
Correlated insulator of excitons in WSe2/WS2 moiré superlattices
本研究在WSe2/WS2莫尔超晶格中首次观察到激子形成的玻色子关联绝缘体,并发现其随电荷密度可连续转变为电子关联绝缘体,为工程化玻色子相提供了新平台。
2023-05-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
First-principles-based method for electron localization: Application to monolayer hexagonal boron nitride
提出了一种基于第一性原理的多体典型介质动力学团簇近似方法,用于表征无序结构中的电子局域化。这种方法应用于单层六方氮化硼表明,硼空位的存在可以把这种宽禁带绝缘体变成相关金属。根据电子相互作用的强度,这些计算表明,导电可以在低至$1.0\%$的硼空位浓度。我们还探讨了局部态密度的分布,空间变化的指纹,它允许本地化和离域状态进行区分。所提出的方法不仅可以研究$h$ -BN中的无序驱动的绝缘体-金属转变,而且可以研究其他物理材料中的无序驱动的绝缘体-金属转变。
2017-03-22 cond-mat.dis-nn cond-mat.str-el
Spin-Orbital Entangled Excitonic Insulators in $(t_{2g})^4$ Correlated Electron Systems
利用多轨道动力学平均场论研究了具有相对论自旋轨道耦合(SOC)的三轨道哈伯德模型的基态。我们证明了强电子关联和SOC之间的相互作用诱导了Van Vleck型的磁绝缘体及其磁激子凝聚。我们还发现,在适度的电子相关制度的SOC诱导另一种类型的非线性激子绝缘体,除了相对论带绝缘体。这些绝缘体的特征表现在动量分辨单粒子激发中,因此可以通过角分辨光电子能谱实验来实现。
2016-03-06 cond-mat.str-el
Photo-excited states in correlated band insulators
利用离子哈伯德模型的非平衡动力学平均场论,研究了关联带绝缘体的光激发动力学。我们发现两种不同的行为,取决于现场相互作用$U$和裸带隙$Δ$的比例。对于小的相互作用,弛豫的特征在于在相对刚性的带中的带内载流子散射,导致具有单独的电子和空穴的热分布的非热中间态。这种行为可以被看作是典型的带绝缘体与弱相互作用。对于较大的相互作用,另一方面,我们观察到一个强烈的修改的电子光谱和填充光激发后的间隙,随着系统的快速热化。因此,这两种行为提供了相关带绝缘体和带绝缘体的动力学区别,即使当两个系统的光谱在平衡状态下相似时,这两个系统也可以不同。当相互作用$U$与$Δ$相当时,发生交叉。
2018-02-15 cond-mat.str-el
Gossamer Superconductor, Mott Insulator, and Resonating Valence Bond State in Correlated Electron Systems
本文将Gutzwiller变分法应用于一个有效的二维哈伯德模型,研究了Laughlin最近提出的薄纱超导体。在半满电子密度下,对于较小的格点内库仑排斥U,基态为薄纱超导体,而对于较大的U,基态为莫特绝缘体。薄纱超导态与共振价键超导态相似,只是化学势近似钉扎在两个哈伯德带的中间,远离半满。
2002-09-11 cond-mat.str-el