Exchange interactions in iron and nickel: DFT+DMFT study in paramagnetic phase
本文提出基于轨道求和磁化率逆矩阵的 DFT+DMFT 一般方法计算顺磁相双线性交换相互作用,并在铁、镍及居里温度附近自旋波色散上获得与实验相符的结果。
2023-06-07 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Valence skipping, internal doping and site-selective Mott transition in PbCoO$_3$ under pressure
我们提出了一个计算研究的PbCoO $_3$在环境和升高的压力。我们采用静态和动态的处理局域关联的形式密度泛函理论+ $U$(DFT+ $U$)和+动态平均场论(DFT+DMFT)。我们的研究结果捕获实验观察到的晶体结构,并确定不饱和的$6s$ -OPDMATHABMP键作为驱动力超出了复杂的物理PbCoO $_3$。我们提供了一个几何分析的结构扭曲,我们讨论了它们的影响,特别是,内部掺杂,它触发相位之间的过渡,有和没有本地的时刻和一个网站选择性莫特过渡在低压相。
2021-12-02 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Multiband $d-p$ model and self-doping in the electronic structure of Ba$_2$IrO$_4$
我们介绍并研究了描述IrO $_4$层的多带$d-p$模型(例如在Ba $_2$ IrO $_4$中实现的),其中每个晶胞的所有$34$轨道都被部分占据,即,$t_{2g}$和$e_g$轨道在铱和$2p$轨道在氧离子。该模型考虑了各向异性铱-氧$d-p$和氧-氧$p-p$跳跃过程,晶体场分裂,自旋轨道耦合,和现场库仑相互作用,在铱和氧离子。我们发现,假设理想化的离子配置(与$n_0=5+4\times 6=29$电子每IrO $_4$单位)的基础上的预测不能很好地解释独立的\textit{ab initio}数据和Ba $_2$ IrO $_4$的实验数据。相反,我们发现$d-p$态的总电子密度较小,为$n=29-x<n_0$($x>0$)。修正$x=1$后,$d-p$模型的预测变得更符合实际,发现了IrO $_2$平面内沿(110)方向的磁矩,与实验和\textit{ab initio}数据一致.我们还表明:(i)空穴在氧轨道上离域,铱离子的电子密度增加,因此(ii)它们的$e_g$轨道被一个以上的电子占据,必须包含在描述铱酸盐的多带$d-p$模型中。
2016-01-15 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Doping-driven Mott transition from steady-state density functional theory
Universidad de Alicante(阿利坎特大学);Universidad del País Vasco EHU(巴斯克大学);IKERBASQUE, Basque Foundation for Science(伊克尔巴斯奎,巴斯克科学基金会);Donostia International Physics Center (DIPC)(圣塞巴斯蒂安国际物理中心)
该研究基于稳态密度泛函理论(i-DFT),推导其交换关联偏置与多体准粒子权重的关联以构建近似,成功捕获哈伯德模型中掺杂驱动的莫特相变。
2026-09-02 cond-mat.str-el
High-pressure versus isoelectronic doping effect on the honeycomb iridate Na$_2$IrO$_3$
我们研究了等电子掺杂和外部压力的影响,在调谐的蜂窝状铱酸钠$_2$ IrO $_3$的基态,通过结合光学光谱与同步辐射X射线衍射测量单晶。得到的光学电导率的Na $_2$ IrO $_3$讨论的Mott绝缘图片与准分子轨道的形成和Kitaev相互作用。随着Li含量的增加,$x$、(Na $_{1-x}$ Li $_x$)$_2$ IrO $_3$更深地移动到Mott绝缘区,并且有迹象表明,直到24%的掺杂水平,化合物更接近Kitaev极限。单晶$α$-Li $_2$ IrO $_3$的光学电导率谱不遵循对直到$x=0.24$的系列观察到的趋势。有强烈的迹象表明,与Na $_2$ IrO $_3$相比,$α$ -Li $_2$ IrO $_3$不太接近Kitaev极限,而更接近准分子轨道图。除了声子模的压力诱导硬化外,Na $_2$ IrO $_3$的光学性质似乎对外部压力具有鲁棒性。通过比较压力引起的晶格参数和电导率的变化与相应的掺杂引起的变化,给出了等电子掺杂导致的电导率的意外演变以及$x=0.24$和$x=1$之间的剧烈变化的可能解释.
2017-11-02 cond-mat.str-el
Iron and molybdenum valences in double-perovskite (Sr,Nd)2FeMoO6: electron-doping effect
通过用三价Nd部分取代二价Sr(0 < x < 0.2),对双钙钛矿结构(Sr 1-xNdx)2FeMoO 6进行电子掺杂。用~(57)Fe穆斯堡尔谱研究了Fe的价态和B位有序度。Nd取代Sr增加了Fe和Mo原子占据错误位置的比例,即反位无序。它有非常小的影响,Fe价:一个小的,但可见的异构体位移的增加被认为是为混合价Fe II/III原子占据正确的网站,表明这些原子的二价轻微的运动,这是超过抵消反位Fe原子与III价态的分数增加。因此,有人认为,大部分的电子掺杂是由反位钼原子,这-被包围的六个MoV/VI原子-更喜欢较低的IV/V价态。因此,在Nd取代下,电荷中性要求造成晶格无序,使得低价MoIV/V可以存在。
2003-09-17 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Correlation, doping and interband effects on the optical conductivity of iron superconductors
多轨道系统中的电子相互作用导致光谱中的非平凡特征。在铁超导体中,Drude重量被空穴掺杂强烈抑制。我们讨论了为什么常见的协会的重整化的德鲁德重量与动能,在单带系统中使用,不持有在多轨道系统。这甚至适用于费米液体描述,当每个轨道被不同地重整化时,就像铁超导体中发生的那样。我们估计在低能量的带间跃迁的贡献。我们表明,这种贡献是强烈增强的相互作用和占主导地位的相干部分的光谱重量在空穴掺杂样品的频率目前用于确定德鲁德重量。
2014-09-19 cond-mat.str-el
Prediction of orbital selective Mott phases and block magnetic states in the quasi-one-dimensional iron chain Ce$_2$O$_2$FeSe$_2$ under hole and electron doping
最近的准一维铁基梯形的详细研究,与$3d$铁的电子密度$n = 6$,揭示了惊喜,如轨道选择性阶段。然而,对$n=6$铁链的类似研究仍然很少。本文利用三轨道电子Hubbard模型研究了准一维$n=6$铁链Ce $_2$ O $_2$ FeSe $_2$的磁性和电子性质,重点研究了掺杂对体系的影响.具体地说,引入Hubbard $U$和Hund $J_{H}$耦合,并通过密度矩阵重整化群研究模型,我们报告的基态相图改变电子密度远离$n=6$。对于现实的Hund耦合$J_{H}/U = 1/4$,得到几个电子相,包括金属,轨道选择性Mott,和Mott绝缘相。远离母相掺杂,许多倾向的竞争导致各种磁性状态,如铁磁性,以及几个反铁磁性和磁性“块”相。在空穴掺杂区,发现了两种不同的轨道选择性Mott相:OSMP1(具有一个定域轨道和两个巡游轨道)和OSMP2(具有两个定域轨道和一个巡游轨道)。在特定的掺杂区域还发现了电荷分离现象。我们认为,我们的预测可以通过简单的修改在原来的化学式Ce $_2$ O $_2$ FeSe $_2$。
2021-12-08 cond-mat.str-el
Doping dependence of spin fluctuations and electron correlations in iron pnictides
在涨落交换近似下研究了铁磷属元素化合物有效五带哈伯德模型中自旋涨落和电子关联的掺杂依赖性。对于中等的空穴掺杂,我们发现在Q=(π,0)处的主导低能自旋激发,这在低温下变得关键。重空穴掺杂区的低能自旋激发具有弱的Q依赖性。电子掺杂导致自旋激发谱中出现赝能隙。相应地,NMR-1/T1弛豫速率强烈增强的空穴掺杂侧和抑制的电子掺杂侧的相图。这种行为在很大程度上可以通过费米表面拓扑结构的系统变化来理解。
2010-07-20 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Pseudogap and electronic structure of electron-doped Sr$_2$IrO$_4$
我们提出了一个理论研究的相关性的影响的电子结构的莫特绝缘体Sr $_2$ IrO $_4$电子掺杂。发现掺杂后Mott能隙迅速崩塌,电子结构在低掺杂水平下表现出强烈的动量-空间差异:费米面由以$(π/2,π/2)$为中心的口袋组成,而赝能隙在$(π,0)$附近打开.它的物理起源被证明是与短程自旋相关。赝隙关闭后,增加掺杂,但分化制度的特点是沿费米表面的光谱强度的调制持续到更高的掺杂水平。这些结果,在细胞动力学平均场论框架内得到的,讨论比较最近的光电子实验和整体良好的协议被发现。
2018-01-26 cond-mat.str-el
Hole sp3-character and delocalization in (Ga,Mn)As revised with pSIC and MLWF approaches - newly found spin-unpolarized gap states of s-type below 1% of Mn
稀磁半导体(Ga,Mn)As是铁磁性的,符合p-d Zener模型。空穴密度函数(HDF)局域化以前已经通过密度泛函理论(DFT)和非标准DFT方法进行了研究;但是没有针对接近1%的掺杂。我们使用赝势自相互作用修正(pSIC)和最大局域化Wannier函数(MLWFs)的DFT,它显示了HDF的sp3字符,修改了(Ga,Mn)As。HDF的性质被扩展-对于低掺杂和pSIC,70%的HDF位于杂质间区域内,并且对于pSIC的1-3%的Mn,3d-Mn态的贡献为3-5%,对于DFT为11%。我们发现,对于低于1%的掺杂,自旋非极化的s型杂质状态隔离从导带的能隙-在早期的出版物相反。这意味着施主共掺杂的稀释样品将是绝缘的和非绝缘的。
2014-01-05 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Electron correlation induced small anisotropy in iron-based superconductors
利用密度泛函理论和动力学平均场论研究了电子关联效应对铁基超导体电子结构和输运性质的影响。通过使用DMFT考虑Fe 3d电子相关性,与常规DFT计算相比,费米能级附近的带宽被实质上抑制。由于每个3d轨道的重整化因子不同,与DFT结果相比,DMFT给出了显著降低的电各向异性,这解释了在铁基超导体中观察到的异常小的各向异性电阻率和超导性质。我们建议在解释一般d/f价电子体系的各向异性输运性质时,应考虑电子相关效应。
2011-05-09 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Effect of correlations and doping on the spin susceptibility of iron pnictides: the case of KFe2As2
采用局域密度近似下的密度泛函理论和动力学平均场论相结合的方法,研究了铁磷属元素化物超导体KFe_2As_2的顺磁磁化率随温度的变化及其与材料光谱性质的关系.与铁的典型氧化态为2的其他磷属元素化物母体化合物不同,KFe 2As 2中Fe的形式价为2.5,对应于与例如BaFe 2As 2相比每个铁原子具有0.5个空穴的有效掺杂。与BaFe 2As 2相比,这移动了化学势,从而减小了KFe 2As 2的光谱函数中的峰与费米能之间的距离。在DFT和DMFT的水平上可以清楚地看到的位移,进一步增强了KFe_2As_2中强的电子相关。在BaFe 2As 2中,这些峰的存在导致[Phys.Rev.B86,125124(2012)]磁化率的温度升高,在~1000 K处达到最大值。虽然在实验中观察到温度升高,但在更高温度下的降低超出了实验可观察性的范围。我们预测,在KFe_2As_2中,情况有所不同。也就是说,由于掺杂而导致的峰与费米能级之间的距离的减小预期将磁化率的最大值移动到低得多的温度,使得磁化率的减小在实验中应该变得可见。
2014-07-25 cond-mat.str-el
Doping a spin-orbit Mott Insulator: Topological Superconductivity from the Kitaev-Heisenberg Model and possible application to (Na2/Li2)IrO3
我们研究了掺杂莫特绝缘体对蜂窝晶格的影响,其中自旋通过方向相关的Kitaev耦合J_K和弱反铁磁海森堡耦合J相互作用。这个模型是已知的有一个自旋液体基态,并可能实现在相关的绝缘体与强自旋轨道耦合。在t-J-J_K模型中研究了空穴掺杂的影响,并采用SU(2)从玻色子模型处理,该模型正确地捕获了母自旋液体。我们发现超导体的基态与自旋三重态配对,自发打破时间反演对称性。有趣的是,在低和高掺杂的配对是定性不同的,并经历了一级过渡掺杂。在高掺杂时,它平滑地连接到与底层自由粒子分散体一起传播的电子的配对状态。然而,在低掺杂下,色散强烈地受磁交换的影响,并且完全不同于自由粒子的能带结构。在这里,超导性是完全带隙的和拓扑的,类似于具有px+ipy配对的自旋极化电子。这些结果可能与蜂窝晶格铱酸盐如A_2IrO_3(A=Li或Na)掺杂有关。
2012-08-04 cond-mat.str-el
First-principles study of electron and hole doping in perovskite nickelates
稀土镍酸盐R $^{3+}$ Ni $^{3+}$ O $_3$(R=Lu-Pr,Y)在其体相中表现出显著的金属-绝缘体转变,其温度可以通过稀土半径调节。这些化合物也是新发现的无限层RNiO 2超导体的母相。虽然密集的理论工作已经致力于了解的起源中的金属-绝缘体转变的散装,只有少数研究的作用,空穴和电子掺杂的稀土替代RNiO $_3$材料。采用基于密度泛函理论的第一性原理计算,研究了空穴和电子掺杂对镍酸盐SmNiO 3的影响。我们进行计算,没有哈伯德像U势的Ni 3d水平,但与元GGA更好地修正自相互作用的错误。我们发现,在低掺杂,极化子的形成与中间局域态的带隙导致半导体行为。在更大的掺杂,中间状态蔓延越来越多的带隙,直到它们合并的价带(空穴掺杂)或导电(电子掺杂)带,最终导致在25%的R阳离子取代的金属状态。这些结果让人想起文献中的实验数据,并表明DFT模拟没有任何经验参数是合格的相关氧化物中的掺杂效应的研究和探索的机制,稀土镍酸盐的超导相。
2021-01-05 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Optical Signatures of Spin-Orbit Exciton in Bandwidth Controlled Sr$_2$IrO$_4$ Epitaxial Films via High-Concentration Ca and Ba Doping
我们研究了(Sr $_{1-x}$ Ca $_{x}$)$_2$ IrO $_4$(x= 0 - 0.375)和(Sr $_{1-y}$ Ba $_y$)$_2$ IrO $_4$(y= 0 - 0.375)外延薄膜的电子和光学性质,其中带宽通过Ca和Ba对Sr离子的化学取代而系统地调谐。输运测量表明,薄膜系列具有绝缘行为,类似于J $_{eff}$ = 1/2自旋轨道Mott绝缘体Sr $_2$ IrO $_4$ .随着A位离子平均半径从(Sr $_{1-x}$ Ca $_{x}$)$_2$ IrO $_4$增加到(Sr $_{1-y}$ Ba $_y$)$_2$ IrO $_4$,近红外区的光学电导率谱向较低能量移动,这不能用分离良好的J $_{eff}$ = 1/2和J $_{eff}$ = 3/2带的简单图像来解释。我们认为,层状铱酸盐的双峰状电导谱是由于J $_{eff}$ = 1/2带内的光禁戒自旋轨道激子与格点间光跃迁的重叠所致.我们的实验结果与多轨道Hubbard模型计算的解释一致:即在J $_{eff}$ = 1/2带内自旋-轨道激子和位间d-d跃迁之间存在强的类Fano耦合.
2017-06-12 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Dynamical mean-field theory study of a ferromagnetic CrI3 monolayer
采用密度泛函理论和动力学平均场论(DFT + DMFT)方法研究了CrI3铁磁单层膜的电子结构随温度和空穴掺杂浓度的变化.计算的磁化率符合居里定律,表明单层CrI3的铁磁性来源于Cr原子的局域磁矩,而不是Stoner型的巡游磁矩。DFT + DMFT计算表明,不同的相干温度为每个自旋组件,表现出明显的强自旋相关的电子相关效应在单层碘化铬。此外,我们还研究了单层CrI3的掺杂电子结构,发现其电子和磁性很容易通过空穴掺杂来调节。
2022-04-15 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Electron doping of the iron-arsenide superconductor CeFeAsO controlled by hydrostatic pressure
在铁磷属元素化物材料CeFeAsO中,不仅Fe磁矩,而且Ce序的局部4f磁矩在低温下是反铁磁的。我们阐明了Ce在超导电性出现中的特殊作用。而施加压力抑制铁SDW有序温度单调高达4 GPa,Ce-4f磁性稳定,直到这两种类型的磁秩序突然消失和一个狭窄的SC圆顶的发展。随着压力的进一步增加,近藤晶格系统的电阻率特性变得越来越明显。这表明超导电性的出现与磁序的消失和Ce-4f矩的近藤屏蔽的开始有关。
2020-11-11 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Electron and hole doping in the relativistic Mott insulator Sr$_2$IrO$_4$: a first-principles study using band unfolding technique
采用完全相对论性和磁非共线密度泛函理论研究了La和Rh掺杂对相对论性莫特绝缘体Sr $_2$ IrO $_4$电子结构的影响.为了模拟掺杂效应,我们采用了超原胞方法,该方法允许对结构弛豫和电子效应进行现实的处理,而不仅仅是纯粹的刚性带方法。利用能带展开技术计算了谱函数,构造了有效能带结构和费米面,并与已有的实验数据进行了比较。我们的计算清楚地表明,La和Rh掺杂可以被解释为有效的电子和(分数)空穴掺杂,分别。在Sr $_{2-x}$ La $_x$ IrO $_4$的IMT是伴随着一个温和的重整化的电子相关证实了减少有效的现场库仑排斥$U-J$从1.6 eV($x=0$)到1.4 eV(金属制度$x=12.5\%$)。相对论性莫特间隙的逐渐闭合导致在FS中的($π$ /2,$π$ /2)和$X$处的较低强度特征处出现连接的椭圆形电子袋。用名义上等价的Rh取代Ir伴随着从Rh位点到最近邻Ir位点的大量空穴转移。这向下移动的化学势,创建几乎是圆形的断开孔袋在FS和建立一个二维的金属状态的出现所形成的导电Rh-平面插入绝缘Ir-平面。最后,我们的数据表明,空穴掺杂引起的翻转的面内净铁磁矩在Rh平面,并诱导从AF-I的AF-II顺序的磁过渡。
2016-09-30 cond-mat.str-el
Functional renormalization group study of superconductivity in doped Sr$_2$IrO$_4$
利用重整化群研究了掺杂Sr $_2$ IrO $_4$的超导电性。在电子掺杂的情况下,发现在一个狭窄的掺杂区的$d^*_{x^2-y^2}$波超导相。这种配对是由单个导带内的自旋涨落驱动的。相比之下,对于空穴掺杂,建立了$s^*_{\pm}$波相位,由两个导带内和跨两个导带的自旋波动触发。在所有情况下,配对函数中都有相当的单线态和三线态分量。Hund规则耦合降低(增强)电子(空穴)掺杂的超导电性。我们的结果意味着空穴掺杂更有希望实现更高的转变温度。实验前景进行了讨论。
2014-04-11 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Role of Hund's coupling in stabilization of the (0,pi) ordered SDW state within the minimal two-band model for iron pnictides
在含Hund耦合项的铁磷属元素的最小双带模型下,研究了(0,pi)有序SDW态的自旋波激发和稳定性.的SDW状态被证明是稳定的,在两个不同的掺杂制度-有限的空穴掺杂在较低的SDW频带小的第二邻居跳跃,和小的电子掺杂在较高的SDW频带可比的第一和第二邻居跳跃。在这两种情况下,洪德耦合强烈稳定的SDW状态,由于产生额外的铁磁自旋耦合,涉及轨道间的粒子-空穴传播子的一部分。两带模型的自旋波能量与早先得到的单带t-t'哈伯德模型结果非常相似,并且与铁磷属元素化物的非弹性中子散射研究结果一致。
2011-05-31 cond-mat.str-el
Superconductivity induced by cobalt doping in iron-based oxyarsenides
近年来,化学掺杂已成为诱导超导电性的一个重要策略,特别是在复杂化合物中。区别的例子包括Ba掺杂的La $_2$ CuO $_4$(第一高温超导体)、K掺杂的BaBi O $_3$、K掺杂的C $_{60}$和Na $_{x}$ CoO $_{2}\cdot y$ H $_{2}$ O。最近的例子是F掺杂的LaFeAsO,它导致了一类新的高温超导体。人们注意到,所有上述掺杂剂都是非磁性的,因为磁性原子通常会破坏超导库珀对。此外,掺杂位置在(超)导电结构单元(层或框架)之外。本文报道了在LaFe $_{1-x}$ Co $_{x}$ AsO的(超导)活性Fe $_2$ As $_2$层中掺入磁性元素Co实现超导电性。在令人惊讶的小的Co掺杂水平的$x$ =0.025,在母体化合物中的反铁磁自旋密度波跃迁被完全抑制,并与$T_c\sim $ 10 K的超导性出现。随着Co含量的增加,$T_c$在$x\sim 0.075$处显示出13 K的最大值,然后在$x$ =0.15处下降到低于2 K。这一结果表明以前的铜氧化物超导体和现在的铁基砷化物超导体之间有本质的区别。
2008-07-15 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Orbital order, spin waves, and doping effects in the $(π,0)$ SDW state --- comparative study of the three band models for iron pnictides
为了确定微观哈密顿参数对自旋波激发、轨道序和磁矩在$(π,0)$ SDW态中的作用,比较了两种不同的铁磷属元素三带模型-一种是三分之二填充($n=4$),另一种是半填充$(n=3)$ -这两种模型在顺磁态中都产生了定性正确的费米表面结构。在$n=4$的模型的自旋波分析表明,不稳定的SDW状态,这是由于弱开发的磁矩和弱磁耦合由于过度填充,从观察到的稳定的SDW状态和增强磁激发能空穴掺杂。相比之下,在$n=3$(半填充)的模型产生了一个带隙的SDW状态与发达的磁矩和计算的自旋波激发是在很好的协议与INS实验。轨道级的符号($n_{xz} - n_{yz} \approx +0.2$)也与实验一致。在F和AF方向以及轨道顺序的区域边界自旋波能量显示出峰值接近半填充,突出轨道顺序和SDW状态稳定之间的相关性。
2015-10-08 cond-mat.str-el
Spin waves in the (0,pi) and (0,pi,pi) ordered SDW states of the t-t' Hubbard model: Application to doped iron pnictides
研究了有限掺杂下t-t'哈伯德模型的(0,pi)和(0,pi,pi)有序自旋密度波(SDW)态的自旋波.在小的t '的存在下,这些复合铁-反铁磁(F-AF)状态被发现是强烈稳定在有限的空穴掺杂由于增强的载流子诱导的铁磁自旋耦合在金属铁磁体。该模型得到的自旋波速度各向异性、自旋波能量标度约为200 meV、磁矩降低以及电子掺杂x(对应于La O_{1-x} F_x Fe As中O原子的F取代或Ba Fe_{2-x} Ni_x As_2中Fe原子的Ni取代)对磁序的快速抑制与掺杂铁磷属元素化物的磁性观测结果一致。
2010-07-06 cond-mat.str-el
Importance of the many-body effects for structural properties of the novel iron oxide: Fe$_2$O
研究了多体效应对新型铁氧化物- Fe $_2$ O的电磁性能和不同结构相稳定性的重要性。结果发现,虽然哈伯德排斥几乎不影响这种材料($m^*/m \sim 1.2$)的电子光谱,但它强烈地改变其相图移动的临界压力的结构转变到低得多的值。此外,如果考虑多体效应,则先前在密度泛函理论(DFT)中获得的结构之一(P $\bar 3$ m1)变得能量不稳定。结果表明,这是一个帐户的磁矩涨落的DFT+DMFT方法,这强烈有助于修改的Fe $_2$ O的相图。
2021-08-17 cond-mat.str-el
Raman scattering study of vibrational and magnetic excitations in Sr$_{2-x}$La$_x$IrO$_4$
我们测量了掺杂和温度依赖的晶格振动和磁激发的原型掺杂自旋轨道莫特绝缘体Sr $_{2-x}$ La $_x$ IrO $_4$(x=0,0.015和0.10)。我们的研究结果表明,赝自旋晶格耦合-负责几个低能量声子模式的重整化-被保存,即使当长程磁序被抑制掺杂。在我们最高掺杂的样品中,单磁振子(伽马点)激发消失,而双磁振子模式软化并变得严重阻尼。掺杂诱导的电子-声子耦合也观察到在较高能量的声子模式。我们观察到两个不同的电子-声子相互作用通道,这提供了证据的波动磁矩和移动载流子在掺杂的铱酸盐共存。
2017-09-07 cond-mat.str-el
Novel Magnetic Block States in Low-Dimensional Iron-Based Superconductors
最近的非弹性中子散射证实了理论预测的$\uparrow\uparrow\downarrow\downarrow$磁状态沿腿准一维(准一维)铁基梯形的轨道选择莫特相(OSMP)。在这里,我们表明,电子掺杂的OSMP诱导一类新的块状态与各种周期性超出了以前报道的$π/2$模式。我们讨论了磁相图的OSMP制度,一旦确定适当的准一维量子材料与适当的掺杂可以通过中子进行测试。
2019-07-10 cond-mat.str-el
Effect of isoelectronic doping on honeycomb lattice iridate A_2IrO_3
本文从实验和理论上研究了(Na $_{1-x}$ Li $_{x}$)$_{2}$ IrO $_{3}$系列化合物。与迄今为止所认为的相反,仅对于$x\leq0.25$,该系统形成均匀的固溶体。对于更大的锂含量,如粉末X射线衍射,扫描电子显微镜和密度泛函理论计算所证明的,该系统显示出的兼容性间隙和相分离成一个有序的Na $_{3}$ LiIr $_2$ O $_{6}$相交替Na $_3$和LiIr $_2$ O $_6$平面,和一个富锂相接近纯锂$_{2}$ IrO $_{3}$。对于$x\leq 0.25$,我们观察到(1)随着Li掺杂直到$x=0.25$,$c/a$增加,尽管纯Li $_{2}$ IrO $_{3}$中的$c/a$小于Na $_{2}$ IrO $_{3}$中的$c/a$,以及(2)反铁磁有序温度$T_{N}$和有序矩逐渐降低。先前提出的磁量子相变在$x\approx 0.7$可能发生在一个多相区,其性质需要重新评估。
2014-06-15 cond-mat.str-el
Superconducting states of a J1-J2-K model for iron pnictides
本文用Salve玻色子平均场论研究了铁磷属元素双轨道t-J_1-J_2-K模型中超导对的对称性和强度。我们证明了最近邻双二次相互作用-K(S_i * S_j)^2通过促进d_{x2-y2} B_{1g}和s_{x^2+y^2} A_{1g}通道而影响超导配对相图。所得到的相图由几个竞争配对通道组成,包括各向同性s_{\pm} A_{1g}通道、各向异性d_{x2-y2} B_{1g}通道和两个s+id配对通道。我们研究了电子掺杂下超导态的演化,发现在双二次相互作用下,不同的掺杂浓度下,不同的配对通道可能占主导地位。我们表明,这是至关重要的,在理解掺杂的演变观察到的超导能隙各向异性在一些角度分辨的光电子能谱测量。
2014-04-04 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
A DFT+Nonhomogeneous DMFT approach for Finite Systems
为了可靠和有效地包括在纳米系统中的电子-电子相关效应,我们提出了一种结合密度泛函理论/非均匀动态平均场理论(DFT + DMFT)的方法,采用近似迭代微扰理论(IPT)杂质求解器。该方法的有效性是通过成功地检查包含11-100个原子的铁纳米粒子的尺寸依赖的磁性证明。我们表明,DFT+ DMFT解决方案是非常好的协议与实验数据,特别是它不会导致高估的磁化强度,发现与DFT和DFT+U技术。更重要的是,我们证明了DFT+DMFT方法可以用于精确和现实的描述纳米系统包含约百个原子。
2013-11-13 cond-mat.str-el
Evidences of Mott physics in iron pnictides from x-ray spectroscopy
X射线发射和吸收光谱共同使用作为快速探针,以确定作为一个功能的波动的本地磁矩在K-和Cr-空穴掺杂的BaFe 2 As 2掺杂的演变。增加与空穴掺杂的本地时刻被发现,支持理论的情况下,莫特绝缘状态,将实现半填充导带有一个影响,这些铁磷属元素化物的相图。
2016-07-25 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Particle-Hole Transformation in Strongly-Doped Iron-Based Superconductors
在局域矩模型中,发现了一个精确的重电子掺杂FeSe单层的粒子-空穴转换。该模型在铁的d_xz和d_yz轨道之间的波数(pi,pi)处具有隐藏的磁序。它可能与最近在插层FeSe中发现的相同Neel有序矢量的磁共振有关。在电子掺杂时,局域矩模型成功地解释了实验观察到的电子袋费米表面的角落处的两个铁布里渊区的电子掺杂FeSe,以及各向同性的库珀对。应用粒子-空穴变换预测了在强空穴掺杂下的铁基超导体的表面层具有高的T_c,并且在两铁布里渊区的中心处显示空穴型费米表面口袋。
2019-03-20 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Resistive anisotropy due to spin-fluctuation scattering in the nematic phase of iron pnictides
大的电阻率的面内各向异性是铁磷属元素化物的非晶态的标志。求解玻尔兹曼输运方程,我们表明,突出的掺杂依赖性,以及各向异性的大值可以很好地解释动量相关的自旋涨落散射,而无需假设各向异性杂质状态。由于前向散射校正,即使在强自旋波动的情况下,热点也有助于电阻各向异性,这使得大的各向异性值成为可能。电子袋的椭圆率在解释各向异性的正值占主导地位方面起着重要作用,即,在整个掺杂范围内,在具有较弱自旋波动的方向上具有较大的电阻率。
2014-09-15 cond-mat.str-el
DFT+DMFT study of dopant effect in a heavy fermion compound CeCoIn5
采用密度泛函理论(DFT)和动力学平均场论(DMFT)相结合的方法,研究了掺杂引起的非均匀性对重费米子CeCoIn 5电子性质的影响.引入Ce-4f和导电电子之间杂化的不均匀性,以施加相对于掺杂剂的不等价的Ce原子。从DFT的DFT+DMFT的结果,我们证明了杂交强度的变化取决于空穴或电子掺杂。在DFT+DMFT计算中可以再现剧烈的非对称质量重整化。最后,计算的相干温度反映了不同的发展的重准粒子状态,这取决于掺杂剂。
2021-08-25 cond-mat.str-el
Drude weight anisotropy in the doped iron pnictides: the primary role of orbital weight redistribution along the reconstructed Fermi surfaces
通过分析($π$,0)自旋密度波态在$x$和$y$方向上的Drude权重,探讨了在多轨道模型中,空穴掺杂对低频电导率的影响.在电导率各向异性的减少,增加空穴掺杂,和随后的符号反转,无论是在实验中观察到的,被发现是一个共同的趋势,在这些模型。这种行为的出现是由于低能量轨道分辨态密度和费米面的几何特征的相互作用。然而,要理解电子掺杂区的各向异性,还需要更多的成分。
2018-11-20 cond-mat.str-el
La-doping effect on spin-orbit coupled Sr2IrO4 probed by x-ray absorption spectroscopy
Sr_2IrO_4与高温铜氧化物非常相似,被认为是一种非传统的载流子掺杂超导体。为了了解载流子掺杂对自旋轨道耦合莫特绝缘体Sr 2 IrO 4的影响,利用X射线吸收谱(XAS)研究了Sr 2-xLaxIrO 4体系的电子结构和局域结构畸变.通过比较Ir L2,3吸收边处的白线特征强度,我们观察到La掺杂化合物的分支比明显大于母体材料Sr 2 IrO 4,这表明Sr 2 IrO 4基体系具有很强的自旋轨道相互作用(SOI)。此外,扩展的X射线吸收精细结构(EXAFS)光谱表明更规则的IrO 6八面体,即削弱晶体电场(CEF)与La掺杂。通过理论计算,确定了Sr 2-xLaxIrO 4体系从莫特绝缘体到导电态的转变是IrO 6八面体和电子掺杂的协同作用.
2016-10-31 cond-mat.str-el
Doping dependence of heat transport in the iron-arsenide superconductor Ba(Fe$_{1-x}$Co$_x$)$_2$As$_2$: from isotropic to strongly $k$-dependent gap structure
测量了砷化铁超导体Ba(Fe $_{1-x}$ Co $_x$)$_2$ As $_2$的面内热导率$κ$的温度和磁场依赖性,该热导率低至$T \simeq 50$ mK,高至$H = 15$ T,作为Co浓度$x$的函数,范围为0.048 $ \leq x \leq $ 0.114。在零磁场下,在所有$x$处,$κ/T$中的可忽略的剩余线性项为$T \to 0$,这表明不存在零能准粒子,因此超导能隙在相图中的任何地方都没有$ab$平面中的节点。然而,$κ$的场依赖性揭示了具有掺杂$x$的超导带隙的系统演化,从欠掺杂状态下费米表面上的任何地方都大,如由$T \to 0$处的平坦$κ(H)$所证明的,到过掺杂状态下的强$k$依赖性,其中小磁场可以引起大的剩余线性项,这表明费米表面某处的能隙幅度存在一个深极小值。这表明超导能隙结构仅在反铁磁/正交相之外的费米表面周围具有强烈的$k$依赖的振幅。
2010-01-27 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Localization and Orbital Selectivity in Iron-Based Superconductors with Cu Substitution
利用扩展的实空间格林函数方法结合密度泛函计算,研究了Cu取代铁磷属元素化合物的非均匀三轨道哈伯德模型.我们发现,现场的相互作用的Cu离子是电子掺杂剂或空穴掺杂剂是由Cu取代的主要决定因素。结果表明,Cu离子的相互作用小于某一临界值时,Cu离子的取代将导致空穴掺杂,而Cu离子的相互作用大于某一临界值时,Cu离子的取代将导致电子掺杂,这可以解释为什么Cu取代对NaFe $_{1-x}$ Cu $_x$ As和Ba(Fe $_{1-x}$ Cu $_x$)$_2$ As $_2$载流子密度的影响是完全不同的.我们还发现掺杂诱导的无序效应在Cu取代的铁磷属元素化物中是相当可观的,并且它与电子关联的协同效应有助于NaFe $_{1-x}$ Cu $_x$ As和Ba(Fe $_{1-x}$ Cu $_x$)$_2$ As $_2$中的轨道选择绝缘相。
2015-11-09 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Spin-Density-Wave and Asymmetry of Coherence Peaks in iron-Pnictide Superconductors from a two-orbital model
本文基于双轨道模型和Bogoliubov-de Gennes方程,从理论上研究了电子掺杂铁磷族化合物超导体中自旋密度波(SDW)与超导电性的共存。绘制了相图,并给出了费米面随掺杂变化的演化过程。局域态密度(LDOS)也已计算从低到高掺杂。结果表明,在欠掺杂区,SDW有序增强了正能超导相干峰的强度,抑制了负能超导相干峰的强度。我们的结果的几个特点是在很好的协议与实验。
2010-02-22 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Magnetism and electrical transport in Y-doped layered iridate Sr$_2$IrO$_4$
本文报道了Y掺杂层状铱酸盐(Sr $_{1-x}$ Y $_x$)$_2$ IrO $_4$($x$ $\leq$ 0.1)的结构、磁性和电子性质的研究。母体Sr $_2$ IrO $_4$是一种自旋轨道耦合(SOC)诱导的反铁磁基态绝缘体。Y掺杂在这里等效地用于电子掺杂,而不改变重要参数,例如SOC和电子相关性。实验结果表明,结构参数的微小变化和等效的电荷转换从Ir $^{4+}$到Ir $^{3+}$。与类似的其他电子掺杂系统不同,本系列中的低温磁性和电子状态受到的影响最小。整个系列的电荷传导机制遵循二维跳跃模型。磁电阻(MR)的数据显示了一个有趣的符号与温度和磁场的变化。低温下的正MR都遵循弱的反定域行为,其中MR的符号变化被认为是由SOC和磁矩之间的相互作用引起的。
2021-01-07 cond-mat.str-el
The effect of Cr impurity to superconductivity in electron-doped BaFe2-xNixAs2
利用输运和磁化强度测量研究了Cr掺杂对电子掺杂BaFe_(2-x)Ni_xAs_2铁磷属化合物超导相图的影响。原则上,向电子掺杂的BaFe 2-xNixAs 2中添加Cr应等同于空穴掺杂的效果。然而,我们发现Cr掺杂通过杂质效应抑制超导电性,而在100 K以上不影响正常态电阻率。我们建立了Cr掺杂BaFe_(2-x)-yNi_xCryAs_2铁磷属元素化合物的相图,证明了Cr掺杂近最佳超导电性恢复了被超导电性抑制的长程反铁磁有序。
2014-09-23 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Phase diagram and Gap anisotropy in Iron-Pnictide Superconductors
利用涨落交换近似(FLEX),从第一性原理能带结构出发,研究了铁磷属元素化物超导体的有效五带哈伯德模型。我们通过引入静电势来模拟电荷弛豫的效应,从而排除了由于电子相关引起的费米面变形。通过对Eliashberg方程中各种掺杂和相互作用参数的计算,我们发现超导电性可以维持比电子掺杂更高的空穴。通过对超导序参量对称性的分析,我们观察到空穴和电子掺杂系统之间的明显差异。讨论了氮族元素高度对超导电性的重要性。最后,我们解剖成各种贡献的配对相互作用,这使我们能够澄清超导转变温度和接近反铁磁相之间的关系。
2010-02-24 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Orbital Nematic Order and Interplay with Magnetism in the Two-Orbital Hubbard Model
受铁基超导体FeSe和铁磷属元素化物的角分辨光电子能谱(ARPES)研究的启发,我们在双轨道哈伯德模型下研究了FeSe和铁磷属元素化物的轨道有序性及其与反铁磁性的相互作用.我们使用无规相位近似(RPA)来计算轨道和磁磁化率对相互作用强度和电子密度(掺杂)的依赖性。为了解释RPA未捕获的强电子相关性,我们进一步采用了能够捕获对称破缺磁性和轨道有序相的非微扰变分簇近似(VCA)。这两种方法都表明,电子和空穴掺杂的影响这两个订单不同。虽然空穴掺杂倾向于抑制磁性和轨道有序,但电子掺杂抑制磁性更快。至关重要的是,我们找到了一个现实的参数制度,为中等电子掺杂,稳定轨道向列性的情况下,远程反铁磁秩序。这让人想起最近在FeSe和一些铁磷属元素化物材料中观察到的非磁性轨道向列相,并提出了至少在某些情况下,观察到的电子向列性可能主要是由于轨道而不是磁性波动的可能性。
2014-10-10 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Ising and Spin orders in Iron-based Superconductors
受最近的中子散射实验的启发,我们研究了铁基超导体La(O_{1-x} F_x)FeAs中自旋的有序性,假设它们在相图中靠近莫特绝缘体。当x = 0时,母系统的基态是有序波矢Q =(0,π)或(π,0)的自旋密度波.当温度升高时,我们发现系统恢复SU(2)对称性,而伊辛对称性仍然被破坏,解释了实验观察到的单斜晶体结构的晶格畸变。当温度进一步升高时,自旋最终在第二次跃迁时无序。通过掺杂载流子驱动的相变类似地分裂成O(3)跃迁和在较大掺杂时z = 3的伊辛跃迁。
2008-11-19 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Doping dependence of the lattice dynamics in Ba(Fe$_{1-x}$Co$_x$)$_2$As$_2$ studied by Raman spectroscopy
本文报道了铁磷族化合物超导体Ba(Fe $_{1-x}$ Co $_x$)$_2$ As $x$单晶的拉曼散射光谱。冷却时,通过四方到正交晶系的过渡,我们观察到一个大的分裂的E $_g$平面声子模式涉及Fe和As位移。面内声子的分裂在过渡强烈减少掺杂后,消失的$x=0.06$定性以下的Fe磁矩所显示的趋势。分裂的起源进行了讨论,在铁pnictide系统固有的磁挫折,我们认为,这种增强分裂可能与强自旋-声子耦合。
2009-06-25 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Optical observation of spin-density-wave fluctuations in Ba122 iron-based superconductors
在铁基超导体中,自旋密度波(SDW)磁序被掺杂抑制,非常规超导性出现在接近SDW不稳定性的地方。SDW阶的光学响应显示出明显的间隙特征:在低频光学电导率中的实质性抑制,以及从低频到高频的光谱权重转移。本文详细研究了Ba_(122)体系的三个系列[Ba $_{1-x}$ K $_{x}$ Fe $_{2}$ As $_{2}$,Ba(Fe $_{1-x}$ Co $_{x}$)$_{2}$ As $_{2}$和BaFe $_{2}$(As $_{1-x}$ P $_{x}$)$_{2}$ ]的光学响应随温度的变化关系.有趣的是,我们发现,抑制的低频光学电导率和光谱重量转移出现在温度$T^{\ast}$远高于SDW转变温度$T_{SDW}$。由于这种行为具有与SDW序相同的光学特征和能量标度,我们将其归因于SDW涨落。此外,$T^{\ast}$被掺杂抑制,紧跟通过其他技术检测到的掺杂波动的掺杂依赖性。这些结果表明,磁性和磁有序有一个密切的关系,在铁基超导体的磁涨落驱动的向列性方案的支持。
2016-08-19 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con