Observation of quantum oscillations near the Mott-Ioffe-Regel limit in CaAs3
本研究在CaAs3中观测到Mott-Ioffe-Regel极限附近的Shubnikov-de Haas量子振荡,并以迁移率边与van Hove奇点的相互作用解释短平均自由程下的相干输运。
2024-03-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Bad metallic transport in a modified Hubbard model
强相关金属通常显示异常输运,包括$T$ -高于Mott-Ioffe-Regel极限的线性电阻率。我们引入一个易于处理的微观模型,这样的坏金属,通过补充著名的哈伯德模型--与跳跃$t$和现场排斥$U$ --与“屏蔽库仑”之间的相互作用的电荷密度,随空间分离指数衰减。这种相互作用完全解除了广泛的简并的$t=0$哈伯德模型的频谱,使我们能够充分表征小$t$电,热和热电输运在我们的强相关模型。在整个相图中,我们观察到$T$ -高于Mott-Ioffe-Regel极限的线性电阻率,以及对Weidemann-Franz定律的强烈违反和可以经历符号变化的大的热电势。在中间温度$t \ll k_B T \lesssim U$,近似的$T$线性电阻率之间的非平凡的温度依赖性的扩散和热力学可膨胀性,在最近的冷原子气体的传输实验中观察到的取消。
2018-08-07 cond-mat.str-el
Absence of a quantum limit to charge diffusion in bad metals
好金属的特征在于相干准粒子态的扩散输运,并且电阻率远小于Mott-Ioffe-Regel(MIR)极限$\frac{ha}{e^{2}}$,其中$a$是晶格常数。在坏金属中,例如许多强关联电子材料,电阻率超过Mott-Ioffe-Regel极限,并且输运本质上是不相干的。Hartnoll受到弦论中全息对偶性(AdS/CFT对应)的启发,最近提出了非相干输运体系中电荷扩散常数$D \gtrsim \hbar v_{F}^{2}/(k_{B}T)$的下限,其中$v_F$是费米速度,$T$是温度。本文用动力学平均场理论计算了半充满时单带Hubbard模型的电荷扩散常数。我们表明,在强相关制度的Hartnoll的约束违反在相干费米液体区域和非相干(坏金属)的本地矩区域之间的交叉区域。即使裸费米速度$v_F$被其低温重整化值$v_F^*$所取代,也会发生这种破坏.在弱关联和中等关联系统以及高温区的强关联系统中,电阻率在温度上接近线性时,在所有温度下都满足该界限.我们计算的电荷扩散常数,在非相干的制度的运输,也强烈违反了自旋扩散,$D_{s} \sim 1.3 \hbar/m$,其中$m$是费米子质量,实验观察和理论计算在一个冷简并费米气体在酉散射极限的量子极限。
2015-02-16 cond-mat.str-el
Electronic diffusion in a normal state of high-Tc cuprate YBa$_2$Cu$_3$O$_{6+x}$
本文通过热输运和电阻率测量,研究了YBa$_2$Cu$_3$O$_{6+x}$正常态中的电子扩散,发现欠掺杂样品在高温下输运非相干,电荷敏感性显著影响电阻率。
2024-03-14 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Metals with Small Electron Mean-Free Path: Saturation versus Escalation of Resistivity
金属的电阻率通常被观察到“逐步增加”超过Ioffe-Regel极限(平均自由程l等于晶格常数a)或在该点处“饱和”。有人认为,这两种行为都没有得到很好的理解,“升级”并不一定比“饱和”更神秘。'
2001-08-23 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Bad metallicity in the semi-quantum regime of the Hubbard model
Stanford University(斯坦福大学);The Graduate Center, CUNY(纽约市立大学研究生中心);College of Staten Island, CUNY(纽约市立大学斯塔顿岛学院);SLAC National Accelerator Laboratory(斯坦福直线加速器中心)
该研究通过精确对角化在无限U Hubbard模型中验证了不良金属性源于强局域关联,发现半量子区域中电阻率呈T线性并超过Ioffe--Regel极限,伴随自旋笼形成,与多种材料行为相似。
2026-10-06 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Electrical resistivity at large temperatures: Saturation and lack thereof
许多过渡金属化合物在高温T下显示电阻率的饱和,而碱掺杂的富勒烯和高Tc铜酸盐通常被认为不显示饱和。我们提出了一个过渡金属化合物的模型,显示饱和,和碱掺杂的富勒烯的模型,显示没有饱和。为了分析结果,我们使用f-求和规则,这导致在大T下电阻率的近似上限。对于某些系统和在低T下,电阻率增加得如此之快,以至于接近实验T的上限。然后电阻率饱和。对于具有弱相互作用电子的过渡金属化合物的模型,上限对应于与Ioffe-Regel条件一致的平均自由程。然而,对于具有强相互作用电子的高Tc铜酸盐模型,上限比Ioffe-Regel条件所建议的要大得多。由于实验数据未超过该极限,因此对于铜酸盐,数据也与饱和一致。在“饱和”之后,电阻率通常缓慢地增长。对于碱金属掺杂的富勒烯,由于取向无序,可以认为T=0时已经发生了“饱和”。然而,对于这些系统,电阻率在“饱和”之后增长得如此之快,以至于这个概念毫无意义。这是由于小的带宽和耦合到重要的声子的能级能量。
2002-09-04 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Strange metallicity in the doped Hubbard model
奇怪或不良的金属输运,定义为它与传统的准粒子图片的不兼容性,是一个共同的主题强关联材料和普遍存在于许多高温超导体。哈伯德模型代表了强相关系统建模的最小起点。在这里,我们展示了奇怪的金属输运掺杂的二维哈伯德模型使用行列式量子蒙特卡罗计算。在很宽的掺杂范围内,我们观察到超过Mott-Ioffe-Regel限制的线性温度依赖性的折射率。我们的计算温度延伸到低至1/40的非相互作用带宽,把我们的研究结果在简并制度相关的奇怪的金属丰度的实验观察。我们的研究结果提供了一个基础,连接理论的奇怪的金属模型的强相关材料。
2019-01-16 cond-mat.str-el
Ubiquity of Linear Resistivity at Intermediate Temperature in Bad Metals
坏金属显示出与普通金属中常见的不同的传输行为。最显著的差异之一是电阻率在温度上是线性的,并且上升到远高于Ioffe-Regel极限(其中平均自由程等于晶格间距)。使用一个精确的久保公式,我们表明,线性电阻率自然发生的许多系统时,他们是在一个不相干的中温状态。我们用数值计算验证了简化版哈伯德模型的分析论点,该模型是用动态平均场论求解的。在哈伯德模型中也发现了类似的特征,由于弹性准粒子的形成,它们可以在更低的温度下开始。
2014-04-10 cond-mat.str-el
How bad metals turn good: spectroscopic signatures of resilient quasiparticles
我们研究强关联金属中的输运。利用动态平均场论,计算了空穴掺杂莫特绝缘体的电阻率、热电势、电导率和热力学性质。两个分离的温度标度被确定:T_FL,低于朗道费米液体行为适用,和T_MIR,高于电阻率超过Mott-Ioffe-Regel值和'坏金属'的行为被发现。我们表明,准粒子激发保持良好的定义以上T_FL和主导整个中间制度T_FL < T_MIR的传输。这些“弹性准粒子”的寿命更长的电子类激发,这种明显的粒子-空穴不对称性有重要的后果的热电势。进入坏金属状态的交叉对应于这些激发的消失,并且在光谱学中具有明确的特征。
2013-02-22 cond-mat.str-el
Generalized Elliott-Yafet theory of electron spin relaxation in metals: the origin of the anomalous electron spin life-time in MgB2
MgB 2中电子自旋弛豫时间的温度依赖性是反常的,因为它不遵循电阻率在150 K以上的温度依赖性,它在400 K左右具有最大值,并且它在更高的温度下降低。这违反了已经建立的金属中电子自旋弛豫的Elliot-Yafet理论。我们发现,当准粒子散射率(能量单位)变得可比的传导和相邻带之间的能量差时,发生异常。我们发现这种反常行为与MgB $_2$独特的能带结构和大的电子-声子耦合有关。饱和自旋-晶格弛豫可以看作是电子输运的Ioffe-Regel判据的自旋输运模拟。
2008-08-26 cond-mat.str-el
Correlated metallic state of vanadium dioxide
利用椭圆偏振光谱和反射率测量相结合的方法研究了二氧化钒(VO $_2$)的金属-绝缘体转变和非常规金属输运。数据表明,电子相关性,而不是电子-声子相互作用,管理在金属状态的VO $_2$的电荷动力学。本文研究了金属输运的Ioffe-Regel-Mott极限在极短平均自由程范围内的电导率随频率和温度的变化规律。在金属VO $_2$中,电荷传导的标准准粒子图象是不成立的.
2006-11-28 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Bad-metal behavior reveals Mott quantum criticality in doped Hubbard models
不良金属(BM)的行为特征的电阻率的线性温度依赖性延伸到远高于Mott-Ioffe-Regel(MIR)限制,通常被视为一个关键的未解决的签名强相关性。在这里,我们通过检查一个完全受挫的哈伯德模型,其中所有的长程磁序被抑制,并通过动态平均场论的莫特问题,可以严格解决的BM行为与莫特量子临界。我们发现,对于掺杂的莫特绝缘体制度,共存圆顶和相关的一阶莫特金属-绝缘体转变被限制在极低的温度下,而清晰的签名莫特量子临界出现在大部分的相图。显着的标度行为被确定为整个家庭的电阻率曲线,量子临界区域覆盖整个BM制度,不仅提供洞察力,而且定量的理解周围的MIR限制,与现有的实验。
2015-06-25 cond-mat.str-el
A construction of exotic metallic states
我们讨论了二维金属态的电荷分馏的例子,我们将证明电荷分馏的机制导致奇异的金属行为在低和中温。这种态的最简单的例子是由有限密度的费米子部分子与$Z_N$规范场耦合构成的,其性质可以通过基本的方法来研究。这种简单状态具有以下奇异特征:(1)在低温下,这种状态是一种“坏金属”,其电阻率可以超过Mott-Ioffe-Regel极限;(2)随着温度升高,$T$的电阻率$ρ(T)$是一个非单调函数,它从低$T$的坏金属过渡到相对高$T$的好金属;(3)光导$σ(ω)$在低$T$时具有小的Drude重量,而在中间$T$时具有较大的Drude重量;(4)在低温下,金属态具有大的Lorenz数,这强烈违反Wiedemann-Franz定律。一个更复杂的例子,费米子部分子在有限密度耦合到SU(N)规范场也将被构建。
2022-03-26 cond-mat.str-el
Rise and Fall of Landau's Quasiparticles While Approaching the Mott Transition
朗道认为,金属的低温性质可以用长寿命准粒子来理解,所有复杂的相互作用都包含在费米液体参数中,比如有效质量$m^{\star}$。尽管其广泛的适用性,电子输运坏或奇怪的金属和非常规超导体是有争议的讨论可能崩溃的准粒子概念。在这里,我们探讨了在接近莫特绝缘体的相关金属在半填充不同的相关强度的电动力学响应。我们揭示了持久的费米液体的行为与显着的二次依赖的光散射率对温度和频率,以及令人费解的弹性松弛的贡献。超过Ioffe-Regel-Mott极限的电阻率的强烈增加伴随着光导性中的“位移Drude峰”。我们的研究结果,支持的光学响应的理论模型,表明出现了一个坏的金属从弹性准粒子,受到动态本地化和溶解附近的莫特过渡。
2021-01-18 cond-mat.str-el
Transport properties of strongly correlated metals:a dynamical mean-field approach
计算了半满超立方晶格上受抑哈伯德模型金属相输运性质的温度依赖关系。动力学平均场论,该理论将哈伯德模型映射到单个杂质安德森模型上,该模型自洽地求解,并且在大维度的限制下变得精确。随着温度的升高,存在从低温下的相干费米液体激发到高温下的非相干激发的平滑过渡。与传统金属不同,这种交叉导致电阻、热电势和霍尔系数的非单调温度依赖性。电阻从低温下的二次温度依赖性平滑地增加到可以超过莫特-约费-雷格尔值的大值,hbar a/e^2(其中“a”是晶格常数)与小于晶格常数的平均自由路径相关联。准粒子激发的热破坏的进一步签名是在热电势的峰值和德鲁德峰的光导性的情况下。这里提出的结果是相关的广泛的强相关的金属,包括过渡金属氧化物,锶铼酸盐,和有机金属。
1999-09-02 cond-mat.str-el
Quantum chaos in an electron-phonon bad metal
计算了可解大$N$电子-声子系统的扰频率$λ_L$和与量子混沌增长相关的蝴蝶速度$v_B$.我们研究的温度制度中,该系统的电阻率超过莫特-Ioffe-Regel限制,并随温度线性增加-一个迹象,有没有长寿命的带电准粒子-虽然声子仍然定义良好的准粒子。长寿命声子决定$λ_L$,使其参数小于理论上限$λ_L \ll λ_{max}=2πT/\hbar$。值得注意的是,混沌性质似乎是内在的- $λ_L$和$v_B$是相同的电子和声子运营商。我们考虑两种模型-一种是声子色散的模型,另一种是声子无色散的模型。在这两种情况下,我们发现$λ_L$正比于声子寿命的倒数,而$v_B$正比于有效声子速度.热扩散常数和混沌扩散常数$D_E$和$D_L\equiv v_B^2/λ_L$总是可比较的,$D_E \sim D_L$。在色散声子情况下,电荷扩散常数$D_C$满足$D_L\gg D_C$,而在无色散情况下,满足$D_L \ll D_C$。
2017-05-22 cond-mat.str-el
Evidence for Undoped Weyl Semimetal Charge Transport in $Y_{2}Ir_{2}O_{7}$
在单粒子模型中,预测了外尔费米子从随机库仑势散射的电阻率随温度的变化关系$ρ\space α\space T^{-4}$。在这里,我们表明,在封闭的环境中生长的多晶样品的$Y_{2}Ir_{2}O_{7}$,$ρ= ρ_{0} T^{-4}$超过四个数量级的$ρ$。虽然测量的前因子$ρ_{0}$是使用合理的材料参数从模型中获得的,但$T^{-4}$行为远远超出了模型的适用范围。特别地,该行为延伸到低温、高电阻率区域,其中Ioffe-Regel参数$k_{T} \ell \ll 2π$。强烈的现场库仑相关,预测外尔半金属态$Y_{2}Ir_{2}O_{7}$,是这种“坏”外尔半金属行为的可能来源。
2019-05-10 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Are Heavy Fermion Strange Metals Planckian?
奇异金属行为是指在低于Mott-Ioffe-Regel极限的温度下电阻率的线性温度依赖性。它在许多强关联电子系统中可见,从重费米子化合物,通过过渡金属氧化物和铁磷属元素化物,到魔角扭曲双层石墨烯,经常与非常规或“高温”超导性有关。如何在不同的物质类别中对这些现象有一个统一的理解是凝聚态物理的一个中心问题。测试是否线性的温度法律可能是由普朗克耗散-散射率$\sim k_{\rm B}T/\hbar$,受到相当大的关注。在这里,我们评估奇怪的金属重费米子化合物的情况。它们允许探测极端相关强度的制度,有效质量或费米速度重整超过三个数量级。采用与以往研究相同的程序,即,假设具有上述散射率的简单Drude电导率,我们发现对于这些强重整化准粒子,散射比Planckian弱得多,这意味着线性温度依赖性应归因于其他效应。我们讨论了这一发现的影响,并指出进一步工作的方向。
2022-01-08 cond-mat.str-el
Scattering dominated high-temperature phase of 1T-TiSe2: an optical conductivity study
关于1 T-TiSe 2高温相的确切性质的争论持续了几十年。近年来,当低温电荷密度波态的激子起源的新证据开始揭开时,它已经加强了。在这里,我们通过精确测量和详细分析1 T-TiSe 2单晶的光学响应来解决高温相的问题。电子和空穴子系统的单独的响应被识别,并遵循温度。我们表明,无论是半导体或半金属图片可以应用在其通用的形式作为两种类型的载流子的散射是在附近的Ioffe-Regel限制与衰减率是可比的或大于带极值的偏移。非金属输运性质的温度依赖性来自于散射率的反常温度依赖性。在转变温度附近,重电子和轻空穴对电导率的贡献相等。这种令人惊讶的巧合被认为是过渡之前占主导地位的谷间散射的结果。在光谱中的低频峰被确定,并归因于临界软化的L点集体模式。
2017-05-17 cond-mat.str-el
Bootstrapping transport in the Drude-Kadanoff-Martin model
The Abdus Salam ICTP(阿卜杜斯·萨拉姆国际理论物理中心);University of Cambridge(剑桥大学);University of Oxford(牛津大学)
研究通过微观能量和长度尺度对Drude-Kadanoff-Martin模型参数进行约束,推导集体自由程下界并验证Mott-Ioffe-Regel界。
2026-11-04 cond-mat.str-el hep-th
Metallicity without quasi-particles in room-temperature strontium titanate
将缺氧钛酸锶冷却到液氦温度导致其电阻率下降几个数量级。电阻率的温度依赖性在低温极限变为T $^{2}$之前遵循粗略的T $^{3}$行为,正如费米液体中所预期的那样。在这里,我们表明,大约立方电阻率高于100 K对应的制度,准粒子的平均自由程是短于电子波长和原子间距离。这些标准定义了Mott-Ioffe-Regel限值。超过这个极限是奇怪的金属性的标志,这发生在钛酸锶远低于室温,与其他钙钛矿。我们认为,T $^{3}$ -电阻率不能被占的电子-声子散射的布洛赫-Gruneisen和考虑一个替代方案的基础上,Landauer传输的个别掺杂剂托管大极化子。在此温度范围内,载流子迁移率、介电常数与横光学软模频率之间存在标度关系。提供对这一观察的解释是对理论的挑战。
2017-07-23 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Tunable disorder and localization in the rare-earth nickelates
稀土镍酸盐是一个丰富的运动场的运输性能,已知主机非费米液体的字符,电阻饱和和金属绝缘体的转变。我们报告了在LaNiO 3中存在可调无序辐射诱导的输运的研究。虽然原始的LaNiO 3样品是金属的,但高度辐照的样品在所有温度下都显示出绝缘行为。使用辐照通量作为调谐手柄,我们发现一个中间区域托管金属-绝缘体过渡。这种转变属于Mott-Ioffe-Regel制度,其中平均自由程与晶格间距相当。在高温金属制度,我们发现从非费米液体的费米液体的字符的转变。在金属-绝缘体过渡的绝缘侧,我们发现的行为是一致的弱本地化。这反映在与场的平方成比例的磁阻和电阻率中。在高辐照绝缘样品中,我们发现与可变范围跳跃的良好协议,符合安德森局域化。我们发现定性类似的行为在厚PrNiO 3薄膜以及。我们的研究结果表明,离子辐照可以用来定制运输,作为一个很好的工具来研究物理的本地化。
2018-06-20 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Quantum Acoustics Demystifies the Strange Metals
Harvard University(哈佛大学);Sabanci University(萨班哲大学);Peking University(北京大学);Delft University of Technology(代尔夫特理工大学);ETH Zurich(苏黎世联邦理工学院);University of Cambridge(剑桥大学)
本文提出量子声学非微扰方法,从 Fröhlich 模型出发解释奇异金属中的普朗克电阻率、极化子、电荷密度波和赝能隙,并揭示普朗克扩散作为 Anderson 局域化在动态介质中的推广。
2025-11-08 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Engineering ultra-strong electron-phonon coupling and nonclassical electron transport in crystalline gold with nanoscale interfaces
通过在结晶金壳层中嵌入超小银纳米颗粒,实现电子-声子耦合强度λ高达约20的显著增强,使电阻率偏离线性并趋近Mott-Ioffe-Regel饱和,从而首次实验触及非经典金属输运区域。
2024-05-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el