Charge disproportionation and Hund's insulating behavior in a five-orbital Hubbard model applicable to $d^4$ perovskites
我们探讨了过渡金属钙钛矿与过渡金属阳离子的正式$d^4$占领,如高铁酸盐或锰氧化物的五轨道立方紧束缚模型中的电荷分离绝缘相的过渡。我们利用动力学平均场论得到了作为平均局部库仑排斥$U$和Hund耦合$J$的函数的相图.相图的主要结构如下从零带宽(原子)的限制,并表示高自旋和低自旋均匀和不均匀的电荷分离状态之间的竞争。这导致了两种不同的绝缘相:标准的均匀莫特绝缘体和不均匀的电荷极化绝缘体,最近也被称为洪德绝缘体。我们的特点的非常规性质,这猎犬的绝缘状态。我们的研究结果与以前的研究相一致的两个和三个轨道模型适用于孤立的$t_{2g}$和$e_g$子壳层,分别与低自旋/高自旋过渡的复杂性。我们还测试了一个有效的双轨道($e_g$ -只有)模型与无序$S=3/2$ $t_{2g}$核心自旋的适用性。我们的研究结果表明,在高自旋区域的相图的整体特征很好地描述了这个简化的双轨道模型,但也表现出显着的差异相比,完整的五轨道描述的光谱特征。
2021-10-25 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Triplet pairing driven by Hund's coupling in doped monolayer MoS$_2$
在温度-流泛函重整化群(fRG)模型下,研究了单层MoS $_2$中电子-电子相互作用驱动的超导配对.在低掺杂时,主要的不稳定性是朝向与$f$波Mo最近邻结构的奇宇称配对。我们计算的fRG相图与电子掺杂下面的范霍夫填充的导带。在超导状态下,临界温度随着掺杂而增长,与实验相当。在范霍夫附近填充系统有利于铁磁状态。我们证明了三重态配对是由铁磁波动驱动的,并且导带的多轨道性质以及Hund耦合在使MoS $_2$的物理不同于例如掺杂石墨烯中显得至关重要。
2015-05-05 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Resonant inelastic X-ray scattering investigation of Hund's and spin-orbit coupling in $5d^2$ double perovskites
本研究通过RIXS测量两种5d²双钙钛矿材料,发现二者洪特与自旋轨道耦合能量尺度相近但光谱差异显著,还修正了Ba₂YReO₆的低激发态顺序与耦合参数。
2025-10-02 cond-mat.str-el
Quasiparticle Interference of the van-Hove singularity in Sr$_2$RuO$_4$
单层结构的钛酸盐Sr $_2$ RuO $_4$是最神秘的非常规超导体之一。虽然多年来它被认为是手征$p$波超导基态的最佳候选者,但最近的实验表明它是单重态,排除了最初的$p$波方案。超导电性以及多层化合物的性质的钙钛矿是强烈的影响由范霍夫奇点附近的费米能量。微小的结构扭曲使范霍夫奇点穿过费米能,对物理性质产生了戏剧性的影响。本文利用准粒子干涉成像技术研究了Sr $_2$ RuO $_4$表面层中范霍夫奇点的电子结构。我们跟踪它的分散和证明从模型计算占全真空重叠的波函数,它的检测是通过在表面层的八面体旋转促进。
2021-12-10 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Van Hove singularity-induced multiple magnetic transitions in multi-orbital systems
School of Physics and Hangzhou Key Laboratory of Quantum Matter, Hangzhou Normal University(杭州师范大学物理学院与杭州量子物质重点实验室);Center for Correlated Matter and School of Physics, Zhejiang University(浙江大学关联物质中心与物理学院)
本研究揭示了Van Hove奇异点在多轨道系统中诱导多种磁相变,通过轨道间相互作用和填充条件,实现不同磁序的转变。
2026-01-31 cond-mat.str-el
Spin-Orbit Dimers and Non-Collinear Phases in $d^1$ Cubic Double Perovskites
我们制定并研究了一个家庭的立方双钙钛矿与$d^1$离子占据沮丧fcc亚晶格的自旋轨道模型。变分的方法和一个免费的分析揭示了丰富的各种阶段出现的相互作用的洪德和自旋轨道耦合(SOC)。相位图包括非共线有序状态,有或没有净矩,和,值得注意的是,一个大的窗口的非磁性无序自旋轨道二聚体相。本理论揭示了Ba $_2B$ MoO $_6$($B$ =Y,Lu)中不寻常的非晶态价键态的物理起源,并预测了Ba $_2B$ OsO $_6$($B$ =Na,Li)化合物中可能的有序模式.
2017-05-05 cond-mat.str-el
Effects of Magnetovolume and Spin-orbit Coupling in the Ferromagnetic Cubic Perovskite BaRuO3
通过改变烧结压力合成了具有五种不同晶体结构的BaRuO 3。与其他相相反,最近合成的立方钙钛矿相显示出巡游铁磁特性。我们使用第一性原理计算研究了这种铁磁BaRuO 3。在费米能附近出现了一些范霍夫奇异性,引起了$ΔM/Δa$ ~ 4.3 $μ_B$ /μ s的异常高的磁体积效应以及Stoner不稳定性[IN(0)~ 1.2]。在优化的晶格参数α下,磁矩M在局域自旋密度近似下为1.01 $μ_B$。当自旋-轨道耦合被包括在内时,一些费米表面的拓扑结构被改变,并且净矩被减少10%,其值非常接近于实验观察到的值~ 0.8 $μ_B$。我们的研究结果表明,这种铁磁性是由斯通纳不稳定性引起的,但p-d杂化,磁体积和自旋轨道耦合的综合效应决定了净力矩。此外,我们简要地讨论了紧束缚Wannier函数技术的结果。
2013-04-24 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Competing phases of interacting electrons on triangular lattices in moiré heterostructures
本文研究了具有SU(2)$\times$ SU(2)对称性的相互作用电子在三角晶格上van-Hove填充附近的量子多体不稳定性。我们的工作是由有效的模型,如扭曲的双层氮化硼和三层石墨烯氮化硼系统的六方云纹异质结构的平带的动机。我们考虑一个扩展的哈伯德模型,包括现场Hubbard和Hund的耦合,以及最近邻交换相互作用和分析不同的排序趋势的帮助下,一个公正的功能重整化群的方法。我们发现三类控制的填充和裸露的相互作用的不稳定性。对于范霍夫填充的嵌套费米面,类亨德耦合导致了自旋或轨道密度波相位的弱不稳定性。SU(4)交换相互作用使系统向陈氏绝缘体移动,这对于Hund类相互作用的扰动或完美嵌套的偏差是鲁棒的。此外,在一个扩展的范围内的填充和相互作用,我们发现拓扑$d\pm id$和(自旋单线态)-(轨道单线态)$f$波超导。
2019-02-14 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Theory of metallic double perovskites with spin orbit coupling and strong correlations; application to ferrimagnetic Ba2FeReO6
我们考虑一个模型的双钙钛矿Ba 2FeReO 6,一个室温铁磁相关和自旋轨道耦合Re t2 g电子移动的背景下的Fe时刻Hund的耦合稳定。我们发现,对于这样的3d/5d双钙钛矿,强关联的5d元素(Re)是必不可少的驱动半金属基态。同时考虑Re上的强自旋轨道耦合和Hubbard排斥,得到了与从头计算一致的能带结构.使用我们的模型,我们发现一个大的自旋极化在费米能级,并获得半定量的理解Ba 2FeReO 6的饱和磁化强度,以及X射线磁圆二色性数据表明一个显着的轨道磁化。基于我们的理论中得到的轨道布居,我们预测一个特定的掺杂依赖于伴随亚铁磁序的四重畸变。最后,结合一个净磁化和自旋轨道相互作用被示出诱导外尔节点的能带结构,我们预测一个显着的本征异常霍尔效应在空穴掺杂Ba 2FeReO 6。强相关性和自旋轨道耦合的揭示的相互作用为我们以前的工作提供了部分支持,我们以前的工作使用局部矩描述来捕获中子散射测量中发现的自旋波色散。我们的工作是广泛的兴趣,了解金属4d为基础的和5d为基础的双钙钛矿,这是根本的利益和可能的相关性自旋电子应用。
2013-11-28 cond-mat.str-el
Electron correlations in cubic paramagnetic perovskite Sr(V,Mn)O$_{3}$ -- Results from fully self-consistent self-energy embedding calculations
在这项工作中,我们使用的自洽和守恒的自能量嵌入理论(SEET)的原型无畸变立方钙钛矿SrVO $_3$和SrMnO $_3$的光谱进行了研究。在强关联金属SrVO $_3$中,我们发现通常把$t_{2g}$轨道中-1.8eV处的卫星峰归属于Hund或Hubbard物理与我们的计算不一致。在强关联绝缘体SrMnO $_3$中,由于强关联轨道和弱关联环境之间的反馈效应,我们恢复了绝缘行为。我们的计算显示了系统的收敛的光谱特征的强相关轨道的空间被扩大,铺平了道路的相关钙钛矿的系统参数自由研究。
2021-06-01 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Strain-induced tuning of the electronic Coulomb interaction in 3d transition metal oxide perovskites
外延应变为调节过渡金属氧化物的物理参数提供了一条有效的途径。到目前为止,大多数研究都集中在带宽和晶体场分裂的应变的影响,但最近的实验和理论工作表明,也有效的库仑相互作用的结构修改后的变化。这种效应预计将是最重要的,在当前的材料工程研究的基础上,基于外延材料合成。在这里,我们进行约束随机相近似计算的原型氧化物具有不同的占领d壳,LaTiO 3(d1),LaVO 3(d2),和LaCrO 3(d3),并系统地研究了有效的库仑相互作用(哈伯德U和Hund的J)的演变时,施加外延应变。令人惊讶的是,我们发现应变响应强烈依赖于材料。对于LaTiO 3,相互作用参数由轨道的局部化程度决定,并且随着拉伸应变的增加而增长。相反,LaCrO3显示出相反的趋势:拉伸应变时的相互作用参数收缩。这是由于更大的电子填充而引起的增强的屏蔽。LaVO3表现出中间行为。
2018-06-14 cond-mat.str-el
Role of Hund's splitting in electronic phase competition in ${\rm Pb}_{1-x}{\rm Sn}_{x}{\rm Te}$
我们研究了当化学势被调谐到低的II型范霍夫奇异点附近时,Hund分裂对多轨道拓扑晶体绝缘体Pb $_{1-x}$ Sn $_{x}$ Te中电子相变的影响.与布洛赫态相关的非平凡Berry相位赋予相关能带中的电子相互作用动量依赖性。我们使用多块拼格重整化群(RG)方法研究了不同电子相的竞争,发现如果主要的固定点相互作用对应于反平行自旋组态,那么手征$p$波Fulde-Ferrell-Larkin-Ovchinnikov(FFLO)态是有利的,否则,在单圈拼格RG方法中没有常见的电子不稳定性发生.
2017-11-08 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Negatively enhanced thermopower near a Van Hove singularity in electron-doped Sr$_2$RuO$_4$
本文研究了电子掺杂Sr$_{2-y}$La$_{y}$RuO$_4$的热电输运,发现仅在范霍夫奇点附近低温热电势变负,提出具有奇频项的非弹性散射导致的倾斜非费米液体态是其负增强的起源。
2024-04-17 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Determination of Hund's coupling in 5d Oxides using Resonant Inelastic X-ray Scattering
本文报道了用共振非弹性X射线散射(RIXS)方法测量了含有Re $^{5+}$和Ir $^{5+}$的有序双钙钛矿样品的$5d^2$和$5d^4$电子构型。特别是,观察到的Ba $_2$ YReO $_6$和Sr $_2$ MIrO $_6$(M=Y,Gd)的RIXS光谱显示出尖锐的t内$_{2g}$跃迁,这可以用结合自旋轨道耦合($λ$)和Hund耦合($J_H$)的最小“原子”哈密顿量来定量地理解。我们的分析产生了Re $^{5+}$的$λ=0.38(2)$ eV和$J_H=0.26(2)$ eV,以及Ir $^{5+}$的$λ=0.42(2)$ eV和$J_H=0.25(4)$ eV。我们的研究结果提供了第一个尖锐的估计Hund的耦合在$5d$氧化物,并建议它应该被视为平等的基础上,在多轨道$5d$过渡金属化合物的自旋轨道相互作用。
2017-05-18 cond-mat.str-el
Orbital isotropy of magnetic fluctuations in correlated electron materials induced by Hund's exchange coupling
描述具有强电子库仑相互作用的材料中的非局域磁涨落仍然是现代凝聚态理论的主要挑战之一。在这项工作中,我们解决的空间对称性和轨道结构的钙钛矿材料中的磁波动。为此,我们开发了一个一致的多轨道图形扩展的动力学平均场理论,我们适用于各向异性三轨道模型的立方$t_{2g}$对称性。我们发现,空间自旋涨落的形式是由当地的洪德耦合。对于小的耦合值,磁涨落在轨道空间中是各向异性的,这反映了所考虑的$t_{2g}$模型的对称性。大洪德耦合增强了集体自旋激发,混合了轨道和空间自由度,磁波动变得轨道各向同性。值得注意的是,这种效应只能在两粒子的量中看到;单粒子的观测量对于任何洪德耦合值都是各向异性的。重要的是,我们发现,轨道各向同性可以诱导,在半填充和$4$电子的情况下,每个晶格站点,其中磁不稳定性与不同的,反铁磁和铁磁模式,分别。
2021-11-12 cond-mat.str-el
Spin-orbit coupling controlled ground states in the double perovskite iridates A2BIrO6 (A = Ba, Sr; B = Lu, Sc)
具有5个$d^4$电子构型的铱酸盐由于磁有序基态的报道而引起了最近的兴趣,尽管长期以来期望它们的强自旋轨道耦合将为每个Ir $^{5+}$离子产生$J = 0$电子基态。现有研究的主要焦点是双钙钛矿铱酸盐Ba $_2$ YIrO $_6$和Sr $_2$ YIrO $_6$,其中基态的性质(即有序与非磁性)仍有争议。在这里,我们提出中子粉末衍射,高能量分辨率荧光检测x射线吸收光谱相关双钙钛矿铱酸盐Ba $_2$ LuIrO $_6$,Sr $_2$ LuIrO $_6$,Ba $_2$ ScIrO $_6$,和Sr $_2$ ScIrO $_6$,使我们能够获得对这一系列材料的电子和磁性的一般理解。我们的HERFD-XAS和RIXS测量建立$J = 0$电子基态的Ir $^{5+}$离子在所有情况下,具有相似的Hund的耦合$J_{\rm H}$和自旋轨道耦合常数$λ_{\rm SOC}$的值。我们的体磁化率和μ子自旋弛豫数据没有发现长程磁序或自旋冻结的证据,但它们确实揭示了与非本征局部矩一致的弱磁信号。我们的研究结果表明,大的$λ_{\rm SOC}$的电子和磁基态实现在5 $d^4$双钙钛矿铱酸盐,这与传统的智慧同意的关键驱动力。
2022-09-16 cond-mat.str-el
Janus-faced influence of the Hund's rule coupling in strongly correlated materials
我们发现,在多带金属的相关性受到强烈影响的洪德规则耦合,这取决于填充促进金属,绝缘或坏金属的行为。准粒子的相干性和接近莫特绝缘体的影响明显,远离单和半填充,在相反的方式。在那里发现了远离Mott相的强关联坏金属。我们提出了一个简明的3D和4D过渡金属氧化物的分类,其中Ru和Cr基氧化物中普遍存在的强相关性,以及最近测得的Tc基钙钛矿的高Néel温度自然得到解释。
2011-06-04 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Ferromagnetism in a Realistic Two-Band Model: A Slave-Boson Study
利用多带哈伯德模型的从玻色子表示,我们研究了半填充附近层状钙钛矿的两带模型。除了Hund规则耦合的强烈影响,我们得到的相图分为两个区域:弱到中等耦合区域的有效质量是弱重整化,和强耦合制度,它是强重整化。这两个政权之间的过渡非常尖锐。它发生在一个(消失)的小领域。铁磁不稳定性仅在强关联区发现,并由Hund规则耦合触发。结果进行了比较,镧掺杂的层状双烯酸盐。
2001-09-28 cond-mat.str-el
Incoherent Spectral Weight Emerging from a Van Hove Singularity in a Kagome Metal
Donostia International Physics Center (DIPC)(多诺斯蒂亚国际物理中心);University of the Basque Country (UPV/EHU)(巴斯克大学);Aalto University School of Science(阿尔托大学理学院);Department of Physics, University of Science and Technology of China(中国科学技术大学物理系);CIC nanoGUNE(nanoGUNE创新中心);Max Planck Institute for Chemical Physics of Solids(马克斯·普朗克固体化学物理研究所);Diamond Light Source Ltd(钻石光源有限公司)
本研究通过ARPES、DFT和DMFT方法,发现Kagome金属LuFe6Ge6中的瀑布状谱特征源于范霍夫奇点附近的光电子非弹性散射,而非强电子关联,为理解此类谱特征提供了新视角。
2026-10-07 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
BaOsO$_3$: A Hund's metal in the presence of strong spin-orbit coupling
本文采用密度泛函理论和动力学平均场论相结合的方法,利用矩阵积态杂质求解器,研究了5d过渡金属氧化物BaOsO $_3$. BaOsO $_3$有4个电子的t $_{2g}$壳类似于双烯酸盐,但更强的自旋轨道耦合(SOC),因此预计将揭示的相互作用的洪德的金属行为与SOC。我们探索的顺磁相图作为SOC和哈伯德相互作用强度的函数,确定金属,带(范Vleck)绝缘和莫特绝缘区域。在两个耦合的物理值,我们发现,BaOsO $_3$仍然位于金属区域内,并有一个温和的准粒子重整化$m^*/m \approx 2$,与比热测量一致。SOC通过分裂接近费米能的范-霍夫奇点(vHs)在抑制电子相关性(在SOC消失的情况下发现)中起着重要作用,但不足以将材料推入绝缘的范-弗莱克状态。尽管SOC的强烈影响,BaOsO $_3$可以最好地描绘为适度相关的洪德金属。
2021-04-19 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Electronic and Magnetic Properties of the Candidate Magnetocaloric-Material Double Perovskites La$_2$MnCoO$_6$, La$_2$MnNiO$_6$ and La$_2$MnFeO$_6$
对用于制冷的室温磁热材料的研究导致了对双钙钛矿的研究。特别地,在La $_2$ MnNiO $_6$、La $_2$ MnCoO $_6$和La $_2$ MnFeO $_6$族化合物中出现了难题。它们具有相同的晶体结构,但La $_2$ MnNiO $_6$和La $_2$ MnCoO $_6$在室温以下是铁磁体,而La $_2$ MnFeO $_6$与简单的预期相反,是亚铁磁体。为了解决这个难题,我们使用密度泛函理论计算来研究有序双钙钛矿的电子结构和磁交换相互作用。我们的研究揭示了Fe-$d$轨道中的局域电子-电子相互作用在促进Fe $^{2+}$上具有半填充$d$ -壳层的Fe $^{3+}$价态和建立La $_2$ MnFeO $_6$的亚铁磁基态中所起的关键作用.指出了Hund耦合和Jahn-Teller畸变对Mn $^{4+}$离子的重要性。通过比较不同的磁有序状态提取交换常数。平均场和经典的蒙特卡罗计算得到的模型给出的趋势,在$T_C$,这是在这个家庭的材料与实验一致。
2018-09-20 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Double exchange magnets: Spin-dynamics in the paramagnetic phase
采用有限温度对角化方法,在考虑铁磁Hund耦合和$t_{2g}$ -自旋间反铁磁交换的Kondo晶格模型下,研究了钙钛矿锰氧化物的电子结构.动态结构因子的结果与最近的双层锰氧化物La $_{1.2}$ Sr $_{1.8}$ Mn $_2$ O $_7$的中子散射实验是一致的。磁化率显示居里-外斯行为,并用于推导相图。在顺磁相载流子的特点是铁磁极化子在反铁磁自旋液体。
1997-08-01 cond-mat.str-el
Electronic correlations and Hund's coupling effects in SrMoO$_3$ revealed by photoemission spectroscopy
利用硬X射线光电子能谱研究了钙钛矿型Pauli顺磁SrMoO 3(t2 g2)薄膜的电子结构,并将计算结果与局域密度近似(LDA)下的密度泛函理论和动态平均场论(DMFT)相结合的实际计算结果进行了比较.尽管在电子比热中电子关联的明显特征,但在光电子能谱中没有观察到准粒子带的变窄。这是解释在部分填充的t2 g带,诱导强准粒子重整化已经为小于带宽的哈伯德相互作用的值的Hund规则耦合的特征效应。的解释是支持额外的模型DMFT计算,包括洪德规则耦合,表明重整化的低能量准粒子,而不影响整体带宽。光电发射光谱显示在LDA+DMFT中不存在的约-2eV的额外光谱权重。我们解释这个重量作为一个等离子体卫星,这是支持测量的钼,锶和氧的核心-空穴光谱,所有显示卫星在这个能量。
2014-01-24 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Kohn-Luttinger Superconductivity and Inter-Valley Coherence in Rhombohedral Trilayer Graphene
受最近ABC堆叠的菱面体三层石墨烯(RTG)实验的启发,观察到自旋谷破缺和超导性,我们研究了RTG金属态对称性破缺阶的不稳定性。我们发现,相互作用选择谷间相干顺序(IVC)作为首选的有序通道在很宽的范围内,其理论上确定的相边界同意与实验上的空穴和电子掺杂侧。范霍夫奇点附近的费米表面允许部分嵌套之间的山谷,这促进了谷间超导性和IVC波动。我们研究这些波动和亨兹(谷间自旋)之间的相互作用,使用重整化群的方法。对于反铁磁洪德耦合,谷间配对出现在自旋单线态通道与增强$T_c$,缩放与无量纲耦合$g$为$T_c\sim\exp(-1/\sqrt{g})$,相比,标准的$\exp(-1/g)$缩放。在其最简单的形式中,这种情况假设随着空穴掺杂的增加,洪德耦合的符号发生变化。另一方面,计算从一开始就包含了谷之间的独立自旋旋转的中断,并且强烈地选择自旋单线态而不是自旋三线态配对,并且自然地发生在IVC附近,与观测结果一致。
2021-09-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Anomalous Fermi pockets on Hund's metal surface of Sr2RuO4 induced by the correlation-enhanced spin-orbit coupling
本研究通过ARPES发现Sr₂RuO₄表面因关联效应使SOC大幅增强,形成反常费米口袋,揭示了洪德耦合与SOC的二分性对理解该材料性质的关键作用。
2024-06-20 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Strong-coupling study of the pairing mechanism in pressurized La$_3$Ni$_2$O$_7$
Beijing Institute of Technology(北京理工大学);Hangzhou Normal University(杭州师范大学);Xiamen University(厦门大学);Westlake University(西湖大学);Westlake Institute for Advanced Study(西湖高等研究院)
该研究通过强耦合t-J模型揭示了压强下La$_3$Ni$_2$O$_7$中强洪德耦合促进层间超导配对机制。
2026-01-05 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con