Mechanism of intermetallic charge transfer and bond disproportionation in BiNiO$_3$ and PbNiO$_3$ revealed by hard x-ray photoemission spectroscopy
本研究利用硬X射线光电子能谱结合动力学平均场理论，探究BiNiO$_3$和PbNiO$_3$的电子结构，阐明了二者歧化行为差异源于费米能级附近Bi(Pb)-O反键态的填充不同。
2024-05-14 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Charge disproportionation without charge transfer in the rare-earth nickelates as a possible mechanism for the metal-insulator transition
基于负电荷转移能和NiO $_6$八面体的岩盐样晶格畸变，我们研究了稀土镍酸盐RNiO $_3$的金属-绝缘体（MI）转变模型。使用精确对角化和Hartree-Fock近似，我们证明了电子强烈耦合到这些扭曲。对于小的畸变，系统是金属的，具有主要为$d^8\ligand$特征的基态，其中$\ligand$表示配体空穴。然而，对于足够大的畸变（$δd_{\rm Ni-O} \sim 0.05 - 0.10Å$），当系统进入沿三个晶轴交替的周期性畸变状态时，在费米能处会打开一个能隙，具有$(d^8\ligand^2)_{S=0}(d^8)_{S=1}$特征，其中$S$是总自旋。因此，MI转变可以被视为由内部体积“塌陷”驱动，其中具有两个配体空穴的NiO $_6$八面体围绕其中心Ni收缩，而剩余的八面体相应地膨胀，导致在绝缘相中在X射线衍射中观察到的（$1/2,1/2,1/2$）超结构。这种绝缘状态是一种新型的电荷有序化的例子，这种电荷有序化是在没有任何实际电荷移动的情况下实现的。
2013-10-10 cond-mat.str-el
Spectroscopic Evidence of Competing Diagonal Spin Interactions and Spin Disproportionation in the Bilayer Nickelate La$_3$Ni$_2$O$_7$
Seoul National University（首尔大学）；Sejong University（世宗大学）；Sun Yat-Sen University（中山大学）
研究通过光谱分析揭示双层镍酸盐La$_3$Ni$_2$O$_7$中竞争的对角自旋相互作用、自旋不均一化及晶格不稳定性，为理解其超导机制提供关键证据。
2026-11-04 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Low-energy description of the metal-insulator transition in the rare-earth nickelates
我们提出了一个简单的理论描述稀土镍酸盐的金属-绝缘体转变。该理论只涉及每个镍位的两个轨道，对应于低能反键$e_g$态。在单斜绝缘状态下，键长伸缩分裂$e_g$带的流形，对应于有效的现场能量的调制。我们发现，当受到局部库仑排斥$U$和Hund的耦合$J$，所产生的键-反式的状态是一个顺磁绝缘体的广泛的相互作用参数。此外，我们发现当$U-3J$很小或为负值时，对于足够大的$J$，会发生自发不稳定性。这种最小理论强调小的或负电荷转移能、大的Hund耦合和强的键合耦合是导致转变的关键因素。这个理论图片的实验后果进行了讨论。
2015-03-25 cond-mat.str-el
Bond Disproportionation, Ligand Holes, and Persistent Spin Textures in Ag$_2$BiO$_3$
University of Arkansas（阿肯色大学）；University of Duisburg-Essen（杜伊斯堡-埃森大学）；Indian Association for the Cultivation of Science（印度科学培养协会）
本研究通过第一性原理计算揭示Ag$_{2}$BiO$_{3}$的$Pnn2$相为配体空穴驱动的键歧化绝缘体，且其高对称点附近存在由非简单对称性诱导的持久自旋织构，有望用于自旋电子学。
2026-08-18 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
High frequency ESR investigation on dynamical charge disproportionation and spin gap excitation in NaV_2O_5
在34-100 K之间，NaV_2O_5的ESR谱线宽度随频率的变化而增大，共振频率从95 GHz增加到760 GHz时，谱线宽度随频率的增加而增大。所观察到的频率依赖性定性地解释了动态电荷双折射。本文的结果表明了内电荷自由度在V-O-V键中的重要作用。我们还提出了Dzyaloshinsky-Moriya相互作用在低温电荷有序相的存在，考虑到作为自旋能隙激发的直接观察而实现的ESR选择规则的破坏。
2000-01-31 cond-mat.str-el
Signatures of polarized chiral spin disproportionation in rare earth nickelates
本文利用磁共振X射线散射研究NdNiO$_3$薄膜，发现自旋歧化态具有沿(101)$_\mathrm{ortho}$方向传播的手性螺旋磁序，并结合理论计算证实了能量稳定的Zhang-Rice类单重态自旋歧化态，揭示了其与不正当铁电行为之间的潜在多铁性耦合。
2024-09-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Bond-Stretching-Phonon Anomalies in Stripe-Ordered La(1.69)Sr(0.31)NiO(4)
用中子散射方法研究了La（1.69）Sr（0.31）NiO（4）中的键伸缩声子。La（1.69）Sr（0.31）NiO（4）是一种掺杂反铁磁体，其中空穴以与Ni-O键成45度角的对角线排列。对于沿键的最高能量的纵向光学模式，观察到布里渊区中心和区边界之间的20%的软化。在45度的债券，一个相同幅度的分裂被发现在大部分地区。令人惊讶的是，电荷有序波矢量在异常色散中没有明显的作用。铜酸盐的相关异常的影响进行了讨论。
2001-12-19 cond-mat.str-el
Charge disproportionation and nano phase separation in $R$SrNiO$_4$
我们已经成功地生长厘米级的层状$R$ SrNiO $_4$单晶在120巴的高氧气压力下的浮区技术。这使我们能够进行中子散射实验，我们观察到接近四分之一整数磁峰低于$\sim$ 77 K，伴随着陡峭的向上分散的自旋激发。在高频Ni-O键伸缩声子色散中，可以观察到棋盘调制的传播矢量处的软化。连同我们的自旋波模拟，这些观察结果表明，该Ni $^{3+}$系统表现出电荷分离成棋盘图案内的纳米相分离的情况下，而不是显示出Jahn-Teller效应。
2020-07-07 cond-mat.str-el
LiNiO$_2$ as a high-entropy charge- and bond-disproportionated glass
了解LiNiO $_2$（一种具有极高可逆容量的锂离子电池正极材料）的微观特性几十年来一直是一个挑战。基于广泛的电子结构计算，揭示了大量的近简并相，涉及局域Jahn-Teller效应以及键和氧基电荷的分离，我们提出LiNiO $_2$在室温及以下以高熵电荷玻璃态存在.认识到LiNiO $_2$的玻璃态性质不仅可以解释其关键的实验特征，而且还为设计具有优异容量的熵稳定电池阴极开辟了新的途径。
2021-04-16 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Hole doping in a negative charge transfer insulator
$RE$ NiO $_3$是一个负电荷转移能量系统，并表现出温度驱动的金属-绝缘体转变（MIT），这也伴随着键分解（BD）转变。为了探索空穴掺杂对BD跃迁的影响，我们利用同步辐射实验和{ \it ab-initio}计算方法研究了Nd $_{1-x}$ Ca $_x$ NiO $_3$单晶薄膜的电子结构.对于一个小的$x$值，我们发现，掺杂的空穴被定位在一个或多个Ni站点周围的掺杂剂Ca $^{2+}$离子，而BD状态的其余部分的晶格保持完整。有效电荷转移能（$Δ$）随Ca浓度的增加而增加，在高于临界$x$时不利于BD相的形成，抑制了绝缘相的形成。我们目前的研究坚定地表明，BD模式的外观是必不可少的MIT和解决了长期存在的争论的结构扭曲的$RE$ NiO $_3$系列的MIT的作用。
2022-02-27 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Charge disproportionation and collinear magnetic order in the frustrated triangular antiferromagnet AgNiO2
我们报告了轨道简并的阻挫金属磁体AgNiO 2的晶体和磁结构的高分辨率中子衍射研究。在高温下的结构是六方晶系与一个单一的晶体Ni网站，低自旋Ni 3+与自旋-1/2和两倍的轨道简并，安排在一个反铁磁三角晶格与挫折自旋和轨道秩序。当冷却到365 K以下时，发生结构转变，得到三重六方晶胞，其中包含三个晶体学上不同的Ni位点，具有膨胀和收缩的NiO 6八面体，自然由Ni三角层上的自发电荷顺序解释。没有Jahn-Teller扭曲发生，这表明电荷顺序发生，以解除轨道简并。对称性分析推断的镍电荷顺序模式和观察到的氧位移模式表明，过渡可以介导的电荷波动耦合到一个软氧光学声子呼吸模式在镍网站。在低温下，富电子的Ni亚晶格（分配到接近Ni 2+与S = 1的化合价）的顺序磁性成反铁磁性排列在三角形平面的铁磁行的共线条纹结构。我们讨论了这种不寻常的自旋顺序模式的易轴三角形反铁磁体的背景下，额外的弱第二邻居相互作用和层间耦合的稳定性。
2008-04-01 cond-mat.str-el
Three-dimensional bond-order instability in infinite-layer nickelates due to nonlocal quantum interference
本文提出无限层镍酸盐中的三维电荷密度波源于顺磁振子间的非局域量子干涉，并预测在次级嵌套矢量处出现d波键序，进而解释其非费米液体行为和超导性。
2023-12-14 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Charge ordering as the driving mechanism for superconductivity in rare-earth nickel oxides
本文利用 DFT 提出稀土镍氧化物的超导性源于电荷有序相关的电子—声子耦合，并解释了电荷歧化、掺杂抑制及 T$_c$ 穹顶。
2023-11-22 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Dimerization-Induced Cross-Layer Quasi-Two-Dimensionality in Metallic Iridate IrTe2
层状金属IrTe 2的晶体结构使用单晶X射线衍射确定。在T=220 K时，它表现出形成价键晶体的Ir和Te二聚体。电子结构的计算揭示了一个有趣的准二维电子态，减少态密度的平面对角地穿过Ir和Te层。这些平面由Ir和Te二聚体形成，其表现出共价键特征发展的特征。还提出了二聚和非二聚Ir（电荷顺序）之间的显着电荷分离的证据。
2013-09-13 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
The driving force for charge ordering in rare earth nickelates
我们发现，在稀土镍酸盐钙钛矿的电荷有序（更准确地说，两个亚晶格键的分离）是密切相关的负电荷转移能量。通过添加一个额外的潜在的Ni d状态，我们能够改变的电荷转移能量和计算放松的结构从头算框架内。结果表明，Ni-O键长差和有序态磁矩的大小与电荷转移能有关，当有效电荷转移能为负值时，Ni-O键长差和有序态磁矩的大小与电荷转移能有关。
2017-01-24 cond-mat.str-el
Field-Induced Staggered Magnetic Order in La(2)NiO(4.133)
在低温下，通过过量氧掺杂到La（2）NiO（4.133）的NiO（2）平面中的空穴聚集在分隔窄的反铁磁畴的对角条纹中。当T_m = 110.5K时，磁序突然下降到零，而电荷序保持3a/2的周期。结果表明，在T > T_m的磁场作用下，由于高温键心条纹的净磁矩以及反铁磁畴中Ni的奇数自旋，产生了周期为3a的交错磁序.
1996-11-12 cond-mat.str-el
Insulator-bad metal transition in RNiO$_3$ nickelates beyond Hubbard model and density functional theory
本文提出了一种考虑电荷自由度的新颖极小$U$-$V$-$t_b$模型，描述了RNiO$_3$镍酸盐中由电荷歧化驱动的绝缘体-不良金属转变，并成功再现了其$T$-R相图的主要特征。
2025-08-10 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Short-range charge-order in $R$NiO$_{3}$ perovskites ($R$=Pr,Nd,Eu) probed by X-ray absorption spectroscopy
用Ni K边X射线吸收谱研究了正交晶系$R$ NiO $_{3}$（$R$ =Pr，Nd，Eu）钙钛矿中Ni原子周围的短程组织。我们的研究结果表明，两个不同的Ni网站，具有不同的平均Ni-O键长，共存于这些正交化合物和重要的修改，在Ni近邻环境中发生的金属-绝缘体过渡。我们报道了在绝缘状态下存在短程电荷序的证据，正如在单斜化合物中所发现的那样。此外，我们的研究结果表明，这两个不同的Ni网站共存，即使在金属状态。两个不同的镍网站的共存，独立的$R$离子，提供了一个共同的基础来描述这些化合物，并在声子辅助的导电机制和不寻常的反铁磁性的理解中，所有$R$ NiO $_{3}$化合物的新的光。
2004-12-10 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Competition and coexistence of bond and charge orders in (TMTTF)2AsF6
（TMTTF）_2AsF_6在300 K冷却时经历两次相变。在Tco=103 K时发生电荷有序（CO），在Tsp（B=9 T）=11 K时材料经历自旋Peierls（SP）转变。在中间体，CO相，电荷反离子化比被发现是至少3：1从碳-13 NMR 1/T1测量自旋标记的样品。在Tsp以上，直到约3 Tsp，1/T1与温度无关，指示低维磁关联。随着施加约0.15 GPa的压力，Tsp大幅增加，而Tco迅速被抑制，表明两个顺序是竞争的。将实验结果与一维扩展Peierls-哈伯德模型的计算结果进行了比较。
2002-05-02 cond-mat.str-el
Transmission-electron-microscopy study of charge-stripe order in La(1.725)Sr(0.275)NiO(4)
我们用透射电子显微镜研究了La（1.725）Sr（0.275）NiO（4）中电荷条纹的局域结构和相关性。我们提出的直接证据表明，条纹调制确实是一维内的每个NiO（2）平面。此外，我们表明，个别条纹往往是以网站为中心或债券为中心，与偏向前者。条纹之间的间距通常在平均值附近波动，导致沿着c轴的近似体心堆叠的一定程度的挫败。这些结果证实了从以前的掺杂镍酸盐的中子衍射测量推断的想法，并表明电荷条纹顺序是完全不同的电荷密度波顺序的传统概念。
2002-07-16 cond-mat.str-el
Stripe Conductivity in La(1.775)Sr(0.225)NiO(4)
本文报道了La（1.775）Sr（0.225）NiO（4）单晶的喇曼光散射和电导率测量结果。条纹序诱导的额外声子峰可以用出现在电荷序波矢Q_c处的声子能量来理解。一个强大的Fano反共振的Ni-O键拉伸模式提供了明确的证据有限的动态电导率内的电荷条纹。
1999-12-09 cond-mat.str-el
Metal-insulator transition and local-moment collapse in negative charge-transfer CaFeO$_3$ under pressure
采用完全自洽的密度泛函理论（DFT）+动力学平均场方法，计算了压力下顺磁性CaFeO $_3$的电子结构、自旋和电荷态以及结构相稳定性.我们表明，在环境压力下，CaFeO $_3$是一个负电荷转移绝缘体，其特征在于强本地化的Fe $3d$电子。它以单斜$P2_1/n$晶体结构结晶，晶格具有协同呼吸模式畸变。虽然Fe $3d$ Wannier职业和局部矩与绝缘$P2_1/n$相中Fe离子的强大电荷分离一致，但分别具有“收缩”和"膨胀“氧八面体的结构不同的Fe A和Fe B离子周围的物理电荷密度差相当弱，$\sim$ 0.04。这意味着Fe $3d$和O $2p$负电荷转移的重要性，并支持形成的键的反式状态，其特征在于Fe A $3d^{5-δ}\underline{L}^{2-δ}$和Fe B $3d^5$价态配置与$δ\ll 1$，在协议与Fe $3d$和O $2p$状态之间的强杂化。当压缩到高于$\sim$ 41 GPa时，CaFeO $_3$经历绝缘体-金属相变（IMT），其伴随着向正交$Pbnm$相的结构转变。相变伴随着晶格的合作呼吸模式畸变的抑制，因此，导致Fe离子的键分解的熔化。我们的分析表明，IMT过渡与轨道相关的Fe $3d$电子的离域，并导致显着的崩溃的本地磁矩。我们的研究结果暗示了电子相关性和结构效应的相互作用对解释CaFeO $_3$的性质至关重要。
2021-09-13 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Bond patterns and charge order amplitude in 1/4-filled charge-transfer solids
伴随着电荷有序化的金属-绝缘体转变在准一维导体中得到了广泛的研究，特别是有机电荷转移固体。在这些材料中，1/4填充带电荷转移固体是强烈的兴趣，因为在这些系统中的电荷有序的相称性质。第四周期的充电顺序模式1100...这里是伴随着两个不同的键畸变模式，引起键电荷密度波（BCDW）的类型1和2。使用量子蒙特卡罗方法，我们确定的相图内的扩展哈伯德哈密顿量，使类型1和2 BCDW的热力学极限。我们进一步研究了电子-电子和电子-声子相互作用对电荷分离量的影响。我们的研究结果表明，这两种键模式之间，一个（BCDW 2）在一般情况下共存的一个大的幅度的电荷顺序，这是高度敏感的电子-声子相互作用，而另一个（BCDW 1）的特点是弱的电荷顺序。我们讨论了我们的工作与几种1/4填充导体的实验的相关性，特别关注具有大振幅电荷阶的材料（EDO-TTF）_2X和（DMEDO-TTF）_2X。
2016-08-26 cond-mat.str-el
Theory of the ferroelectric phase in organic conductors: optics and physics of solitons
最近在（TMTTF）2X化合物中发现了铁电异常（Nad，Monceau，et al）和电荷反折（Brown，et al）。相应的Mott-Hubbard结合态理论描述了键的内建不等价性和位的自发不等价性的干扰效应。这种状态产生了三种类型的孤子：π孤子（holon）通过电导率$G$中的激活能Δ观察到;非整数α孤子（FE畴壁）提供了铁电响应的频率色散;组合的自旋-电荷孤子确定了四聚体随后的结构转变以下的G（T）。光电导带隙2Δ由孤子-反孤子对的产生决定.光学边缘位于下方，由集体铁电模式，它与组合的电子-声子共振和声子反共振共存。电荷分离和铁电性甚至在Se亚族中也可以隐藏地存在，从而产生了无法解释的低频光学峰、增强的赝能隙和声子激活的痕迹。
2004-01-21 cond-mat.str-el
Correlation effects in the ground state charge density of Mott-insulating NiO: a comparison of ab-initio calculations and high-energy electron diffraction measurements
通过对NiO结构因子的高能电子衍射精确测量，研究了Ni 3d壳层中强关联对Ni离子内部电子电荷密度的影响，以及对强关联金属氧化物电子结构的从头计算方法是否与实验结果一致.广义梯度近似（GGA）和局部自旋密度近似的Hubbard U项（LSDA+U）的校正被发现提供最接近的实验测量。计算和观察到的电子电荷密度的比较表明，在Ni 3d壳层抑制氧和镍亚晶格之间的共价键合的相关性。
1999-06-22 cond-mat.str-el
First-principle Study of Multiple Metastable Charge Ordering States in La$_{1/3}$Sr$_{2/3}$FeO$_{3}$
本研究通过第一性原理和爬坡弹性带方法，揭示了La$_{1/3}$Sr$_{2/3}$FeO$_{3}$中多重亚稳态电荷有序结构，并发现由小-中-大模式驱动的低能垒铁电金属态，为缓慢电荷动力学提供了解释。
2025-06-24 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Giant electron-phonon coupling of the breathing plane oxygen phonons in the dynamic stripe phase of La$_{1.67}$Sr$_{0.33}$NiO$_4$
掺杂的反铁磁体拥有大量的物理特性，学习如何控制它们是凝聚态物理的最大挑战之一。La $_{1.7}$ Sr $_{0.3}$ NiO $_4$（LSNO）是这种材料的典型例子。在低温下，通过Sr取代La引入的空穴偏析成线，以条纹的形式形成磁有序畴之间的边界。条纹在高温下变得动态，但LSNO保持绝缘，这可能是因为磁相关性和电子-声子耦合之间的相互作用使载流子局部化。在这个系统中，磁自由度已经被广泛研究，但声子几乎完全未被探索。我们用非弹性中子散射研究了LSNO中的电子-声子异常。在进入动态电荷条纹相时，出现了平面Ni-O键伸缩模的巨重整化，它调制了Ni周围的体积。其他声子对条纹熔化的敏感性要小得多。剧烈的呼吸模式的过阻尼表明，动态条纹相可能主机小极化子。我们认为，这一功能集电子-声子耦合镍酸盐除了在铜酸盐呼吸声子不过阻尼，并指出显着的相似之处与巨磁阻（CMR）锰氧化物。
2020-08-03 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Resonant inelastic x-ray scattering study of bond order and spin excitations in nickelate thin-film structures
我们使用高分辨率的共振非弹性X射线散射（RIXS）在Ni $L_3$边缘同时调查高能量带间跃迁的Ni-O键序和低能量集体激发的Ni自旋在稀土镍酸盐$R$ NiO $_3$（$R$ = Nd，Pr，La）与赝立方钙钛矿结构。基于双团簇模型的计算的支持下，我们量化键序（BO）的振幅为不同的薄膜和异质结和歧视短程BO波动从远程静态顺序。此外，我们研究磁序和交换相互作用在空间受限的$R$ NiO $_3$板探测色散磁振子激发。虽然我们对钙钛矿结构的（001）方向上生长的超晶格（SL）的研究揭示了具有色散磁振子激发的稳健的非共线自旋螺旋磁序，所述色散磁振子激发基本上不受BO调制和空间限制的干扰，但是我们发现具有平坦色散的磁振子和在呈现共线磁序的$(111)_{\text{pc}}$方向上生长的SL中的强烈降低的能量。这些结果给洞察不同的集体有序现象的相互作用，在一个典型的3 $d$过渡金属氧化物和建立RIXS作为一个强大的工具，定量研究几个序参量和相应的集体激发在一个实验。
2019-04-08 cond-mat.str-el
Weak ferromagnetic spin and charge stripe order in La[sub 5/3]Sr[sub 1/3]NiO[sub 4]
本文给出了La_（5/3）Sr_（1/3）NiO_4单晶在强磁场中的磁化强度和比热数据。从电荷和自旋条纹有序温度，以及磁低温转变，我们已经构建了电子相图的领域高达14特斯拉。虽然电荷条带有序温度TCO与磁场无关，但如果磁场平行于NiO 2-平面施加，则自旋条带有序温度TSO有约1.5 K/特斯拉的显著偏移。比热测量表明在TCO处存在大的反常熵变。相反，没有观察到显着的熵变化在自旋条纹过渡。高场磁化实验表明，在电荷条纹有序相中存在面内弱铁磁矩。从唯象分析，这些时刻的磁相关长度确定。我们认为，弱铁磁性是由于存在键心电荷条纹或双交换相互作用的网站中心的电荷条纹。
2014-03-12 cond-mat.str-el
Electronic Structure of NiO: Antiferromagnetic Transition and Photoelectron Spectra in the Ordered Phase
用变分集团近似方法研究了NiO反铁磁有序转变的热力学和反铁磁相的光电子能谱。使用真实的Racah参数来描述Ni 3d壳层中的库仑相互作用，并使用Slater Koster参数pds（其比能带结构略微增加（10%））来估计计算的Neel温度为481开尔文（实验值：523开尔文）。TN以上的磁化率呈Curie-Weiss形式。对反铁磁相稳定的一个重要贡献来自氧之间的电子跳跃，这在只考虑沿着单键的超交换的理论中会被忽略。有序相的单粒子谱函数与实验符合得很好，特别是正确地得到了许多计算不能再现的无色散谱带。这些平带被证明是直接的实验证据的色散的电子自能与几个极点的价带的能量范围内起源于Ni 3+离子的多重态。小，但可能实验检测到的光电子谱随温度的变化进行了讨论，特别是扩大的绝缘间隙在顺磁相约10%的预测。
2015-03-31 cond-mat.str-el
Coupled Spin-Density-Wave and Bond-Order Driven Metal-Insulator Transition in Altermagnetic CsCr$_2$S$_2$O
Hangzhou Normal University（杭州师范大学）；Zhejiang University（浙江大学）；Beihang University（北京航空航天大学）
本研究通过第一性原理计算，揭示了交替磁体CsCr$_2$S$_2$O中，已存在的C型反铁磁序与电子关联协同，通过轨道选择性机制，驱动键序与次级自旋密度波耦合，实现金属-绝缘体转变的新机制。
2026-07-31 cond-mat.str-el
Emergence of quantum critical charge and spin-state fluctuations near the pressure-induced Mott transition in MnO, FeO, CoO, and NiO
我们使用全电荷自洽DFT+动态平均场论方法对后过渡金属一氧化物MnO、FeO、CoO和NiO的电子结构、磁态和相稳定性的压力诱导演化进行了全面的理论研究。我们的研究结果表明，MnO-NiO的压力诱导莫特绝缘体-金属相变伴随着局部磁矩和晶格体积的同时崩塌，这意味着化学键和电子关联之间的复杂相互作用.我们计算了不同价态和自旋态组态的相对重量的压力诱导演化。采用的相关固体中的波动价的概念，我们表明，在MnO，FeO，和CoO的莫特绝缘体-金属过渡和崩溃的本地时刻是伴随着一个尖锐的交叉的自旋状态和价配置。我们的微观解释的磁塌缩不同于公认的图片，并指出了一个显着的动力学共存（挫折）的高，中，低自旋状态。特别是，在MnO中，磁崩溃被发现是由中间自旋状态（IS）的出现驱动的，与低自旋（LS）状态竞争;在FeO中，我们观察到传统的高自旋到低自旋（HS-LS）交叉。最有趣的是，在CoO中，我们获得了HS和LS状态的显着（动态）共存，即，一个HS-LS的挫折，高达高压力。我们的结果表明，价态和自旋态的量子涨落的重要性的理解的量子临界性的莫特跃迁。
2020-06-03 cond-mat.str-el
Superexchange coupling between a dilute Gd3+ probe and orphan spins in a valence-bond glass
Villanova University（维拉诺瓦大学）
该研究通过掺杂Gd³⁺探针的电子顺磁共振，发现价键玻璃Ba₂YMoO₆中孤自旋与Gd³⁺间存在J≈0.2 K的转移f-d超交换，线宽可静态量度其耦合，半场卫星峰坍缩反映动态退相干，实现对孤自旋耦合与动力学的探测。
2026-10-14 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Anisotropic Spin Stripe Domains in Bilayer La$_3$Ni$_2$O$_7$
本研究通过共振软X射线散射与偏振测量，发现双层La$_3$Ni$_2$O$_7$的SDW态形成单向对角自旋条纹及各向异性畴，无强电荷歧化，其对称性破缺与铜基、铁基超导体类似，为理解镍酸盐超导配对机制提供新依据。
2025-09-03 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Charge-density waves in kagome-lattice extended Hubbard models at the van Hove filling
目前，戈薇晶格上的哈伯德模型通常被认为是描述AV $_{3}$ Sb $_{5}$化合物（A=K，Rb，Cs）丰富低温行为的极小模型，包括电荷密度波（CDW），超导性和可能的时间反演对称性破缺。在这里，我们调查，通过变分Jastrow-Slater波函数，其基态的属性时，现场$U$和最近邻$V$库仑排斥被认为是在范霍夫填充。我们的计算揭示了不同的相互作用驱动的CDW的存在下，相反，以前的重整化组的研究，铁磁性和电荷或自旋键顺序的情况下。没有检测到手性相的特征。值得注意的是，由最近邻排斥引发的CDW具有与AV $_{3}$ Sb $_{5}$中观察到的电荷反作用不相容的电荷反作用。作为稳定电荷键序的另一种机制，我们考虑电子-声子相互作用，通过耦合跳跃振幅的量子声子，在苏-施里弗-海格尔模型。我们的研究结果表明，不稳定的三六角形失真与$2\times 2$周期性，在一个更接近的协议与实验结果。
2022-08-15 cond-mat.str-el
Orbital-Selective Coexistence of Interlayer Spin-Singlet Formation and SDW Order with Anomalous Spin Reconfiguration in Bilayer Nickelate La$_{3}$Ni$_{2}$O$_{7}$ Revealed by $^{17}$O-NMR
The University of Osaka（大阪大学）；The University of Tokyo（东京大学）；National Institute for Materials Science (NIMS)（国立材料研究所）
该研究通过$^{17}$O-NMR揭示双层镍酸盐La$_3$Ni$_2$O$_7$中，层间自旋单重态形成与SDW序呈轨道选择性共存，且存在反常自旋重构，深化了对其轨道选择性本质的认识。
2026-08-31 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Coexistence of charge density wave and spin-Peierls orders in quarter-filled quasi-one dimensional correlated electron systems
本文研究了四分之一填充（n=1/2）的梯形和锯齿形链化合物的电荷和自旋Peierls不稳定性。Hubbard和t-J模型，包括本地Holstein和/或Peierls耦合到晶格的数值技术进行了研究。次近邻跳跃和磁交换，短程库仑相互作用也被认为是。我们表明，一般来说，这些系统经历不稳定性对形成的电荷密度波，键级波和（广义）自旋佩尔斯调制结构。适度的电子-电子和电子-晶格耦合可以导致这三种类型的订单共存。在阶梯中，锯齿形图案是由Holstein耦合和最近邻库仑排斥稳定的。在孤立链的情况下，键心和位置中心的2k_F和4k_F调制诱导的本地Holstein耦合。此外，我们表明，在相反的梯子，一个小的电荷在链中的顺序，强烈增强自旋Peierls不稳定性。我们的结果被应用到NaV_2O_5化合物（格子）和各种相共存的电荷交换和spin-Peierls顺序提出和讨论的背景下，最近的实验。还概述了长程库仑势的作用。
1998-09-02 cond-mat.str-el
The Paired Electron Crystal: order from frustration in the quarter-filled band
本文研究了在各向异性三角晶格中同时存在的电荷和自旋阻挫对二维强关联四分之一填充带的影响。在矩形晶格极限附近的弱阻挫区域中占主导地位的对称性破缺态是众所周知的反铁磁态，沿一个方向具有同相晶格二聚化，以及具有棋盘电荷序的Wigner晶体态。然而，对于中度到强烈的挫折，占主导地位的阶段是一种新的自旋单重态配对电子晶体（PEC），由成对的电荷丰富的网站分开的对电荷穷人网站。PEC是反铁磁自旋哈密顿量中出现在阻挫半满带的价键固体（VBS）的四分之一满带等价物，具有二维电荷序和自旋能隙共存的特点。我们讨论了相图作为一个功能的网站和intersite库仑相互作用以及电子-声子耦合强度。我们推测，PEC的自旋键对可以变得更强的挫折，从而产生一个配对电子液体移动。我们讨论了PEC概念的影响，了解几类四分之一填充带材料，显示非常规的超导性，特别是集中在有机电荷转移固体。我们的工作指出，对于高阻挫的有机电荷转移固体如kappa-（BEDT-TTF）_2Cu_2（CN）_3和EtMe_3Sb[Pd（dmit）_2]_2，需要超越量子自旋液体（QSL）的概念，我们认为它们在低温下表现出阻挫诱导的电荷分离。我们讨论了层状钴酸盐和1/4填充带尖晶石的可能应用。
2011-02-08 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Charge Ordering and Ferroelectricity in Half-doped Manganites
通过半掺杂锰氧化物，如赝立方Pr0.5Ca0.5MnO3和双层PrCa 2 Mn 2 O 7的密度泛函模拟，我们讨论了铁电性的发生，我们探索其关键关系的晶体结构和特殊的电荷/自旋/轨道有序效应。在赝立方Pr0.5Ca0.5MnO3中，铁电性在齐纳极化子型结构中被诱导，其中Mn离子被二聚化。而在双层PrCa_2Mn_2O_7中，与Mn ~（3+）或Mn ~（4+）离子键合的顶端氧的位移对铁电性的提高起着关键作用。重要的是，由于顶端氧的局部偶极子也密切相关的电荷和轨道有序模式在MnO 2平面，这反过来又有助于极化。最后，我们工作的一个重要成果是提出玻恩有效电荷作为量化电荷歧化效应的有效手段，具体涉及锰离子周围电子云的各向异性和尺寸。
2012-03-15 cond-mat.str-el
Novel Dipole-Lattice coupling in the Quantum-Spin-Liquid Material $κ$-(BEDT-TTF)$_2$Cu$_2$(CN)$_3$
针对量子自旋液体候选材料$κ$-(BEDT-TTF)$_2$Cu$_2$(CN)$_3$的实验争议，本研究通过拉曼散射发现低温下二聚体存在小振幅无序电荷歧化，提出偶极-晶格耦合调制磁耦合的新机制，为理解其自旋态提供了新视角。
2024-03-21 cond-mat.other cond-mat.str-el
Engineering Correlation Effects via Artificially Designed Oxide Superlattices
用从头计算方法预测了由LaTiO 3和LaNiO 3层沿[001]方向交替排列组成的超晶格是S=1的Mott绝缘体，其Ni位上的磁矩大，Ti位上的磁矩可以忽略，Ni d和Ti d态之间的能量差决定了电荷转移能隙，这与传统的莫特绝缘体不同.通过填充氧的p态和减小Ni-O-Ni键角，增强了Ni位上的关联效应。小空穴（电子）掺杂的超晶格导致一个二维的单带的情况与空穴（电子）驻留在Ni的dx 2-y2（Ti dxy）轨道和耦合到反铁磁相关的自旋在NiO 2层。
2013-04-29 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Computing total energies in complex materials using charge self-consistent DFT+DMFT
我们已经制定和实施了一个完全的电荷自洽的密度泛函理论加上动态平均场论的方法，使一个有效的计算现实的相关电子系统的总能量。计算的密度泛函部分使用投影仪增强波方法中的平面波基组，从而能够研究具有大型复杂单位单元的系统。计算的动力学平均场部分使用最大局部化Wannier函数来制定，从而能够方便地实现，该实现独立于计算的密度函数部分中使用的基组。证明了使用正确的重复计算项的重要性。一个广义形式的标准的双重计数校正，我们称之为$U^\prime$形式，详细描述和使用。为了比较，密度泛函加U方法在相同的框架内实现，包括广义双重计数。通过计算稀土镍酸钙钛矿的金属-绝缘体和结构相图作为施加的压力和A位稀土离子的函数，验证了形式主义。密度泛函加动力学平均场的计算结果与实验结果一致。的密度泛函加U方法被证明是严重高估的趋势键的结晶和绝缘行为。
2014-09-15 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Digital modulation of the nickel valence state in a cuprate-nickelate heterostructure
采用逐层氧化物分子束外延技术制备了（La $_2$ CuO $_4$）$_m$ /LaO/（LaNiO $_3$）$_n$的铜镍酸盐多层结构。在结合实验和理论研究，我们表明，这些结构允许一个干净的分离掺杂剂和掺杂层。具体地，分离铜酸盐和镍酸盐嵌段的LaO层提供了额外的电荷，根据密度泛函理论计算，该额外的电荷主要容纳在界面镍酸盐层中。这反映在键距的延长和价态的变化中，如通过扫描透射电子显微镜和X射线吸收光谱所观察到的。此外，预测的镍酸盐界面层中的电荷极化导致$n=2$的厚度依赖的金属到绝缘体的转变，如在电传输测量中观察到的。这一结果表明，在不引入化学和结构无序的情况下，金属氧化物多层膜中的电荷转移可以诱导掺杂。
2017-09-01 cond-mat.str-el
Correlation Effects on Charge Order and Zero-Gap State in the Organic Conductor α-(BEDT-TTF)2I3
采用扩展的哈伯德模型，考虑了准二维有机导体α-（BEDT-TTF）2 I3中的电子关联效应.用变分蒙特卡罗方法研究了它的基态性质。我们发现，出现了一个连续的水平条纹电荷顺序，其中最近邻的关联函数表示的趋势，朝着自旋单重态形成的债券与大的转移积分沿电荷丰富的条纹。在单轴压力下，发生了一个一级转变，从无间隙电荷顺序到零间隙状态。我们对电荷有序态自旋相关长度的研究结果表明，尽管电荷歧化受到抑制，但自旋能隙几乎不受单轴压力的影响。自旋和电荷自由度的这些对比行为的相关性最近的实验观察进行了讨论。
2016-09-06 cond-mat.str-el
Cluster rearrangement by chiral charge order in lacunar spinel GaNb$_4$Se$_8$
本研究在缺位尖晶石GaNb$_4$Se$_8$中发现晶格参数变化极小的立方-立方相变，揭示Nb离子电荷歧化引发的团簇重排、自旋态分布及电偶极矩规则排列形成的手性序，突破了团簇形成后立方对称性难保留的认知。
2024-03-11 cond-mat.str-el
Quantum-interference-driven orbital density wave and high-temperature superconductivity in trilayer nickelates
Nagoya University（名古屋大学）
本研究通过密度波方程和顶点修正，揭示了三层镍酸盐中短程自旋涨落的量子干涉产生轨道密度波，并协同稳定高温超导，提供了统一微观框架。
2026-09-23 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Electronic structure of negative charge transfer CaFeO3 across the metal-insulator transition
我们研究了钙钛矿CaFeO 3的外延薄膜的金属-绝缘体转变，该材料具有显著的氧配体空穴对其电子结构的贡献。我们发现，双轴拉伸和压缩应变抑制金属-绝缘体转变温度。通过结合硬X射线光电子能谱学，软X射线吸收光谱和密度泛函计算，我们解决了跨金属-绝缘体过渡的电子结构的元素特定的变化。我们表明，铁电子价金属和绝缘状态之间没有发生明显的变化，而O电子构型发生显着变化。这有力地支持了CaFeO 3的金属-绝缘体转变的键合模型，并突出了配体空穴在其电子结构中的重要性。然而，通过灵敏地测量配体空穴密度，我们发现在绝缘状态下它增加了~5-10%，这归因于Fe位点上的电子电荷的进一步局部化。这些结果提供了详细的了解负电荷转移化合物的金属-绝缘体转变，并应证明在其他后过渡金属化合物，如镍酸盐的金属-绝缘体转变的理解是有益的。
2018-02-01 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
DFT+DMFT study of spin-charge-lattice coupling in covalent LaCoO$_3$
采用密度泛函理论和动力学平均场理论（DFT+DMFT）方法，结合自旋-态转变过程中晶体体积膨胀和Co-O键交换（BD）的结构变化，研究了LaCoO $_3$中均匀态和混合态的能量学和性质. DFT+DMFT预测两种激发态的能量几乎相同，而DFT+U计算相同的结构在能量上有利于MS态，并产生各种亚稳态溶液，其能量敏感地依赖于最终的自旋态。在DFT+DMFT中，在扩展的晶体体积中的均匀自旋状态显示出具有不可忽略的高自旋（HS）和低自旋（LS）状态以及$d^6$和$d^7$电荷配置的占据概率的多构型性质，这表明由于Co-O共价性而导致的自旋和电荷状态的动态波动性质。BD结构下的MS态性质表明，具有长Co-O键的Co位形成Mott绝缘态，有利于具有$d^6$构型的HS，而具有短Co-O键的Co位占据更多具有$d^7$构型的LS态，表现为带绝缘体，因此，BD结构中的电荷有序是由自旋态有序诱导的.我们还发现能量和电子结构都敏感地依赖于Co-O共价效应，这可以通过改变双计数电位和由此产生的$d-$占有率（$N_d$）来调节，并且接近6.7的$N_d$与自旋态转变的性质一致。我们的研究结果表明，自旋态转变过程中的结构变化可以发挥重要作用，在理解的能量和电子结构的LaCoO $_3$。
2020-05-08 cond-mat.str-el
Ground state oxygen holes and the metal-insulator transition in the negative charge transfer rare-earth nickelates
稀土钙钛矿型镍酸盐的金属-绝缘体转变和有趣的物理性质近年来引起了人们的广泛关注。然而，对这些材料的全面理解仍然是难以捉摸的。在这里，以NdNiO 3薄膜作为一个代表性的例子，我们利用X射线吸收和共振非弹性X射线散射（RIXS）光谱的组合来解决稀土镍酸盐的复杂的电子结构的重要方面。在RIXS光谱中观察到的束缚和连续激发的不寻常的共存提供了强有力的证据，这些材料的基态中的氧2 p空穴的丰度。利用团簇计算和安德森杂质模型解释，我们表明，这些不同的光谱特征来自Ni 3d 8配置以及氧2 p价带中的空穴，证实了这些材料不服从传统的正电荷转移图片，而是表现出负电荷转移能量的建议，与最近的模型解释的金属到绝缘体的转变，在键的反折。
2016-07-22 cond-mat.str-el
Antiferromagnetic metal phase in an electron-doped rare-earth nickelate
本研究发现低电子掺杂的稀土镍酸盐NdNiO3可在保留镍位点反铁磁有序的同时形成新金属相，验证了零场平面霍尔效应的自旋读写能力，拓展了其相图并为自旋电子应用提供可能。
2022-11-14 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
$^{13}$C NMR observation of a nonmagnetic charge-ordered state in the organic conductor $κ$-(ET)$_{2}$Hg(SCN)$_{2}$Cl
University of Tokyo（东京大学）；The Institute for Solid State Physics, University of Tokyo（东京大学固体物理研究所）；Institute of Problems of Chemical Physics RAS（俄罗斯科学院化学物理问题研究所）；The Institute for Quantum Matter and the Department of Physics and Astronomy, The Johns Hopkins University（约翰斯·霍普金斯大学量子物质研究所及物理与天文学系）；Max Planck Institute for Solid State Research（马克斯·普朗克固体研究所）；University of Stuttgart（斯图加特大学）；Department of Advanced Materials Science, University of Tokyo（东京大学先进材料科学系）
通过¹³C NMR研究有机导体κ-(ET)₂Hg(SCN)₂Cl的局部磁性，发现电荷分解与31K处金属-绝缘体转变相关，揭示绝缘相中自旋从铁磁态转变为自旋单态态的可能机制。
2026-03-29 cond-mat.str-el
