Orbital Selective Pressure-Driven Metal-Insulator Transition in FeO from Dynamical Mean-Field Theory
本文首次报道了LDA+DMFT（局域密度近似与动态平均场论相结合的方法）在常压和高压下对FeO顺磁相的磁性和光谱性质的计算结果。在常压（AP）下，计算结果表明FeO是Mott绝缘体，具有高自旋态的Fe 3 $d$ -壳层.计算的谱函数与实验PES和IPES数据符合得很好。计算成功地再现了高压下实验观察到的金属-绝缘体相变。与MnO和Fe $_2$ O $_3$（$d^5$构型）相比，其中金属-绝缘体转变伴随着高自旋到低自旋转变，在FeO（$d^6$构型）中，磁矩$\sqrt{<μ_z^2>}$的平均值在AP处的绝缘相中和在HP处的金属相中几乎相同，与X射线光谱数据（Phys.Rev.Lett. { \bf 83}，4101（1999））。金属-绝缘体跃迁是轨道选择性的，只有$t_{2g}$轨道表现出强相关金属的典型光谱函数（非常明显的哈伯德带和窄的准粒子峰），而$e_g$状态保持绝缘。
2010-07-27 cond-mat.str-el
Effect of Spin Correlations on Multi-orbital Metal-Insulator Transitions and Suppression of Orbital Selective Mott Transitions
利用Kotliar-Ruckenstein从玻色子方法研究了自旋关联对双轨道哈伯德模型中金属-绝缘体跃迁的影响.在非对称半填充情况下，随着库仑关联的增加，两个轨道同时从导电态过渡到绝缘态，并伴随着顺磁（PM）-反铁磁（AFM）转变.在PM条件下发现的轨道选择性Mott跃迁在很宽的相关范围内被完全抑制，尽管它可能存在于远离半填充的系统中。在绝缘状态下，系统从中间相关区的部分极化自旋能隙相过渡到强相关区的几乎全极化Mott绝缘相。这些结果表明自旋对准粒子谱的调制在多轨道关联系统中带来了更丰富、更有趣的MIT情节。
2011-05-25 cond-mat.str-el
Pressure-Driven Orbital Selective Insulator to Metal Transition and Spin State Crossover in Cubic CoO
采用密度泛函理论结合动力学平均场论方法研究了CoO在高压下的金属-绝缘体和自旋态转变.计算结果表明，CoO的金属-绝缘体相变是一种典型的轨道选择性Mott相变，Co 3d壳层的$t_{2g}$轨道在60 GPa附近首先变为金属态，而$e_g$轨道在170 GPa之前仍保持绝缘态.对Co 3d壳层自旋态的进一步研究表明，在中压区，Co 3d壳层的高自旋态是Mott相的主要稳定态，而从该相到完全金属态的转变是由Co $^{2+}$离子的高自旋到低自旋的转变驱动的.我们的结果与最近的运输和高压下的X射线发射实验符合得很好。
2011-12-13 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Orbital-selective metal-insulator transition and gap formation above Tc in superconducting Rb1-xFe2-ySe2
本文报道了用太赫兹光谱观测到的Rb_（1-x）Fe_（2-y）Se_2超导体的温度T_c <T_gap <T_met的分级结构。在Tmet = 90 K以上，材料显示出半导体特性。在Tmet以下，出现相干的金属THz响应。这种金属到绝缘体类型的轨道选择性转变清楚地表明了在太赫兹频率下的光学电导率和介电常数的温度依赖性中的等吸光点。在Tgap = 61 K时，在THz区出现一个能隙，然后在Tc = 32 K时发生超导转变。这一温度序列似乎反映了不同能带中电子相关性的相应层次。
2013-09-24 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Orbital selective insulator-metal transition in V2O3 under external pressure
本文详细介绍了三氧化二钒（${\rm V_2O_3}$）的物理性质，它是研究关联诱导金属-绝缘体相变的基准系统。在详细阅读了广泛的实验数据的基础上，我们强调了多轨道库仑相互作用与第一性原理LDA能带结构的一致理解的压力下的PI-PM MIT的重要性。使用LDA+DMFT，我们展示了MIT是如何的轨道选择性类型，在压力下三角形场分裂的小变化所引起的动力学谱权重的大变化。得到了与（$i$）轨道占据开关和（$ii$）S=1在MIT上的每个$V^{3+}$位点的非常好的定量一致性，以及（$iii$）PM相中的载流子有效质量。最后，使用LDA+DMFT解决方案，我们估计屏蔽诱导重整化的本地，多轨道库仑相互作用。使用这些筛选值的单粒子光谱函数的计算被证明是在很好的定量协议与最近的实验（PES和XAS）的结果。这些发现为顺磁性${\rm V_2O_3}$中的轨道选择性Mott跃迁提供了强有力的支持。
2005-05-12 cond-mat.str-el
Selective Spin-State Switch and Metal-Insulator Transition in \boldmath $\rm GdBaCo_2O_{5.5}$
$\rm GdBaCo_2O_{5.5}$的超高分辨同步辐射衍射数据为Co $^{3+}$ Ba-钴矿的金属-绝缘体转变提供了新的线索。CoO $_6$八面体的异常膨胀被观察到在加热的相变，而CoO $_5$金字塔显示正常收缩的间隙关闭。绝缘体到金属的转变归因于八面体（$t_{2g}^6$态）中的一些电子突然激发到Co $e_g$带（最终$t_{2g}^4e_g^2$态）中。金字塔中的$t_{2g}^5e_g^1$状态不会改变，结构研究还排除了$T_{MI}$处的$d_{3x^2-r^2}/d_{3y^2-r^2}$轨道排序。
2002-03-19 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
La$_2$O$_3$Fe$_2$Se$_2$, a Mott insulator on the brink of orbital-selective metalization
La $_2$ O $_3$ Fe $_2$ Se $_2$可以用Mott定域来解释，这与FeSe和其他铁超导体的母体化合物的金属行为形成鲜明对比。我们表明，关键成分，使La $_2$ O $_3$ Fe $_2$ Se $_2$一个莫特绝缘体，而不是相关的金属占主导地位的洪德耦合是增强的晶场分裂，伴随着一个较小的轨道分辨动能。由晶体场分裂引入的轨道简并的强烈偏离也将该材料推向轨道选择性莫特跃迁。我们预测，无论是掺杂或单轴外部压力可以驱动材料进入轨道选择性莫特状态，其中只有一个或几个轨道被金属化，而其他保持绝缘。
2014-12-31 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Orbital-selective metal skin induced by alkali-metal-dosing Mott-insulating Ca$_2$RuO$_4$
本研究针对多带莫特绝缘体轨道选择态实验实现难的问题，通过碱金属表面掺杂Ca$_2$RuO$_4$获得单带金属表层，结合多种理论计算证实了轨道选择型莫特绝缘态击穿与新型表层金属-绝缘体转变机制。
2023-10-19 cond-mat.str-el
Interaction-induced topological phase transition and Majorana edge states in low-dimensional orbital-selective Mott insulators
物质的拓扑相是凝聚态物理中最有趣的研究方向之一。已知在拓扑绝缘体表面上诱导的超导性可以导致奇异的马约拉纳模式，这是许多提出的量子计算方案的主要成分。在这种情况下，铁基高临界温度超导体是一个有前途的平台，主机在真正的凝聚态化合物这样的奇异现象。库仑相互作用通常被认为对这些系统的磁性和超导性质至关重要。这项工作将这两种观点联系起来，并表明库仑相互作用也可以驱动具有轨道自由度的正则超导体进入拓扑态。也就是说，我们表明，以上的哈伯德相互作用的临界值的系统同时开发螺旋自旋顺序，一个非常不寻常的三重态振幅在超导性，并显着，马约拉纳费米子在系统的边缘。
2021-05-19 cond-mat.str-el
Doping asymmetry and layer-selective metal-insulator transition in trilayer K$_{3+x}$C$_{60}$
薄膜提供了一个多功能的平台来调整电子相关性，并在强相关材料中探索新的物理学。例如，碱金属掺杂的富勒烯K $_{3+x}$ C $_{60}$的外延生长薄膜表现出各种有趣的现象，包括莫特转变和超导性，这取决于维度和掺杂。令人惊讶的是，在三层的情况下，一个强大的电子空穴掺杂不对称性已被观察到在超导相，这是不存在的三维散装限制。利用密度泛函理论和动力学平均场理论，我们证明了这种掺杂不对称性是由于从顶层到中间层的大量电荷重排造成的。虽然每个富勒烯的标称填充接近于$n=3$，但顶层在空穴掺杂时迅速切换到$n=2$绝缘状态，这是超导能隙的\textcolor{black}{implies a}掺杂不对称性。层间电荷转移和层选择性金属-绝缘体转变的结果之间的相互作用的晶体场分裂，强库仑相互作用，和有效的负Hund耦合。这种特殊的电荷重排在单层系统中是不存在的，这是一个$n=3$莫特绝缘体，从标称填充预期。
2022-06-20 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Orbital-Selective Spin Texture and its Manipulation in a Topological Insulator
拓扑绝缘体代表了物质的一种新的量子态，它在本体上是绝缘的，但在边缘或表面上是金属的。在狄拉克表面态中，电子自旋与晶体动量锁定是公认的。本文报道了拓扑绝缘体Bi_2Se_3中自旋织构与轨道织构锁定的新现象。我们观察到光的偏振依赖的自旋织构的上部和下部狄拉克锥构成的强有力的证据的轨道依赖的自旋织构Bi2Se3。在变极化几何中检测到的不同自旋织构是初始态自旋轨道织构结合光电发射矩阵元效应的表现。我们的观察提供了一个新的轨道自由度和一种新的方式来控制拓扑绝缘体的自旋结构的光操纵，这对于它们在未来的自旋相关技术中的应用是重要的。
2014-06-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Spin-selective tunneling from nanowires of the candidate topological Kondo insulator SmB6
将相对论物理学引入量子隧穿可以导致奇异的行为，例如通过克莱因隧穿的完美传输。在这里，我们探测自旋动量锁定的相对论费米子的隧穿特性的设计和实施的隧穿几何，利用纳米线的拓扑近藤绝缘体候选人，SmB 6。将纳米线连接到扫描隧道显微镜针尖的末端，并用于在Neel温度为~50 K的反铁磁体Fe 1.03Te中成像双共线条纹自旋序。在10 K以上，随着拓扑表面态的抑制，反铁磁条纹变得不可见.我们进一步证明了自旋极化的方向与隧穿方向有关。我们的技术建立SmB 6纳米线作为自旋极化电流的理想管道。
2022-09-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Time-resolved photoemission and RIXS study of a site-selective Mott insulator
受稀土镍酸盐物理的启发，我们研究了具有两种绝缘子晶格的关联电子系统的光电子能谱和共振非弹性X射线散射谱。亚晶格A的特征在于杂化能隙和低自旋态，而亚晶格B的特征在于Mott能隙和局部磁矩。我们展示了这两个性质不同的绝缘状态的耦合如何影响光致载流子的动力学，以及非平衡态如何在PES和RIXS信号中表现出来。特别是，我们发现，B亚晶格上创建的载流子迁移到A亚晶格，在那里他们有助于创建在PES信号的间隙状态，并在非平衡RIXS光谱的特征峰。虽然从两个子晶格的贡献不能很容易地区分在本地的光电发射光谱，在二维$ω_\text{in}$ - $ω_\text{out}$空间的RIXS信号的权重提供信息的本地状态演变的两个子晶格。
2022-09-15 cond-mat.str-el
Flavour-selective localization in interacting lattice fermions via SU(N) symmetry breaking
量子系统中粒子之间的大排斥力可以导致它们的局域化，就像莫特绝缘材料中的电子一样。这种模式最近已经扩展到一种新的量子态，轨道选择性莫特绝缘体，其中某些轨道上的电子被预测为局部化，而其他轨道则保持巡回。我们提供了一个直接的实验实现这种现象，我们扩展到一个更一般的味道选择性本地化。通过使用基于原子的量子模拟器，我们设计了SU（3）费米-哈伯德模型，通过味道之间的可调耦合打破它们的对称性，观察到局域化的增强和味道相关性的出现。我们的味道选择莫特物理学的实现开辟了多组分材料的量子模拟的道路，从超导体到拓扑绝缘体。
2021-04-27 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el quant-ph
Block orbital-selective Mott insulators: a spin excitation analysis
我们提出了一个全面的研究的自旋激发-测量的动态自旋结构因子$S(q,ω)$ -所谓的块磁状态的低维轨道选择性莫特绝缘体。我们通过多轨道哈伯德模型和广义Kondo-Heisenberg哈密顿量实现了这个态。由于模型中存在各种相互竞争的能量尺度，系统发展出各种形状和大小的周期性铁磁岛，它们是反铁磁耦合的。2 $\times$ 2的特殊情况已经在实验上在压力下变成超导的梯形材料BaFe $_2$ Se $_3$中发现。本文利用密度矩阵重整化群方法讨论了$S(q,ω)$的电子密度以及Hubbard和Hund耦合的依赖性。几个有趣的功能被确定：（1）声学（色散自旋波）模式的发展。(2)自旋波带宽建立了一个新的能量尺度，它强烈依赖于磁岛的大小，并且对于大的星系团来说变得异常小。(3)光学（无色散自旋激发）模式存在于这里研究的所有块状态。此外，各种唯象自旋哈密顿已经调查，但没有完全匹配我们的结果，主要是在中间哈伯德$U$强度。我们的全面分析提供了理论指导和动机，晶体生长者寻找合适的候选材料，以实现块状态，中子散射实验，以确认异国情调的动态磁性能在这里公布，具有丰富的混合物的声学和光学功能。
2020-09-16 cond-mat.str-el
Block magnetic excitations in the orbitally selective Mott insulator BaFe2Se3
铁pnictides和硒化物显示出各种不寻常的磁相位起源于电子，轨道和晶格自由度之间的相互作用。使用粉末非弹性中子散射的双腿梯形BaFe 2Se 3，我们充分表征的静态和动态自旋相关的Fe 4块状态，一个外来的磁性基态观察到在这个低维磁体和Rb 0.89 Fe 1.58 Se 2。所有的磁性激发的Fe 4块态预测的一个有效的海森堡模型与本地化的自旋观察到低于300 meV和定量再现。然而，这些数据仅占每个Fe 2+的16 mub^2，约为局部S=2矩所预期的总光谱权重的2/3。我们的研究结果突出了铁基磁体中的轨道自由度如何能够合谋稳定奇异的磁状态。
2015-07-23 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Selective Interface Control of Order Parameters in Complex Oxides
在复杂的材料中，观察到的电子相位和它们之间的跃迁通常涉及许多自由度之间的耦合，这些自由度的纠缠使对激发机制的理解变得复杂。金属-绝缘体转变就是这样一个问题，其中与结构、轨道、电荷和磁性序参量的耦合经常使基础物理学变得模糊。在这里，我们展示了一种方法来解开这个难题的异质结构的一个原型的多序复合氧化物NdNiO 3在超薄的几何形状，它保留了金属到绝缘体的过渡和散装的磁序参量，但完全抑制了对称性降低和电荷序参量。这些研究结果说明了实用的heterointerfaces作为一个强大的方法，用于删除竞争序参量，以获得更深入的了解过渡的性质，在这里揭示了磁顺序独立产生的过渡，导致一个纯粹的电子莫特金属-绝缘体过渡。
2015-07-22 cond-mat.str-el
Orbital-selective Mott phase and non-Fermi liquid in FePS$_3$
层状金属三硫化磷FePS $_3$被报道在环境条件下是莫特绝缘体，并且在压力下经历结构和绝缘体-金属相变。然而，所产生的金属态的特征至今还没有被清楚地理解。本文采用基于密度泛函理论和嵌入动力学平均场论的第一性原理方法，对FePS $_3$的相变进行了理论研究.我们发现FePS $_3$中的Mott跃迁是轨道选择性的，$t_{2g}$态经历了相关诱导的绝缘体-金属跃迁，而$e_g$态保持带隙。我们表明，这种轨道选择莫特相，这只会发生在非流体静压时，是一个坏的金属（或非费米液体），由于洪德的耦合大的波动力矩。进一步施加压力增加了晶体场分裂，并将系统转换为具有低自旋配置占主导地位的传统费米液体。我们的研究结果表明，FePS $_3$是实现轨道选择性莫特相的系统的一个新例子，允许在可达到的压力范围（$\leq$ 18 GPa）内在相关和不相关金属性质之间进行调整。
2021-06-11 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Orbital-selective coherence-incoherence crossover and metal-insulator transition in Cu-doped NaFeAs
采用密度泛函理论和动态平均场理论（DFT+DMFT）方法研究了电子-电子相互作用和空穴掺杂对Cu掺杂NaFeAs电子结构的影响.特别是，我们采用了一个有效的多轨道哈伯德模型与现实的带结构的NaFeAs中，铜掺杂建模内的刚性带近似和计算的光谱特性，轨道相关的电子质量重整化，和磁性的NaFeAs掺杂后与铜的演变。此外，我们进行了全电荷自洽DFT+DMFT计算的长程反铁磁有序的Na（Fe，Cu）As与Cu $x=0.5$与一个实空间有序的Fe和Cu离子。我们的研究结果揭示了强的电子-电子相关和本地电位差的Cu和Fe离子之间的理解的\textbf{k} -解决的Na（Fe，Cu）As的光谱至关重要。在Cu掺杂时，我们观察到Fe $3d$态的强轨道依赖局域化，伴随着Fe $xy$和$xz$ / $yz$轨道的大的重整化。Na（Fe，Cu）As表现出与Fe $3d$电子态的相干到非相干交叉和Mott金属-绝缘体转变（MIT）附近的局部矩形成相关的不良金属行为。对于重掺杂的NaFeAs与Cu $x \sim 0.5$，我们得到一个莫特绝缘体的带隙为$\sim$ 0.3 eV，其特征在于发散的准粒子有效质量的Fe $xy$状态。与此相反，Fe $xz$ / $yz$和$e_g$态的准粒子权重在MIT处保持有限。MIT通过轨道选择性Mott相发生，出现在Cu $x\simeq0.375$处，Fe $…
2021-01-11 cond-mat.str-el
Uncovering the mechanism of the impurity-selective Mott transition in paramagnetic V$_{2}$O$_{3}$
虽然单轨道和多轨道哈伯德模型的相图已经得到了很好的研究，但真正的莫特绝缘体的物理学往往要丰富得多，依赖于材料，而且知之甚少。在原型莫特绝缘体V $_{2}$ O $_{3}$中，化学压力最初被认为是解释为什么顺磁金属到反铁磁绝缘体的转变温度被Ti掺杂降低，而Cr掺杂增强相关性，最终使高温相顺磁绝缘。然而，最近的实验和理论都表明这种情况是站不住脚的。基于完整的结构优化，我们证明通过电荷自洽密度泛函理论和动力学平均场论的组合，在V $_{2}$ O $_{3}$相图中的变化是由缺陷引起的局部对称性破缺驱动的，所述局部对称性破缺由Cr和Ti掺杂剂与主体系统的显著不同的耦合引起。这一发现强调了莫特金属-绝缘体跃迁对局部环境的高灵敏度，以及准确计算单电子哈密顿量的重要性，因为相关性对它有重要的响应。
2018-05-23 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Ferromagnetic state in the one-dimensional Kondo lattice model
在我们最近的研究中，Phys. Rev. Lett. 108 086402（2012）中，我们揭示了在无限维反铁磁耦合的近藤晶格模型中铁磁状态的有趣特性：在铁磁金属相中，少数传导电子在费米能处形成间隙，并且不参与传输，而不管相互作用强度和填充。这种半金属态被称为自旋选择性近藤绝缘体。本文通过对一维Kondo晶格模型中的静态和动态量的密度矩阵重整化群研究，证明了自旋选择性Kondo绝缘体也可以在一维Kondo晶格模型中实现.自旋选择性Kondo绝缘体在一维和无限维中的出现无疑表明，无论系统的维数如何，这种机制对于Kondo晶格模型中的铁磁态都是非常普遍和普遍的。
2012-10-09 cond-mat.str-el
Assessing the orbital selective Mott transition with variational wave functions
本文采用{ \it非磁}变分波函数，研究了二维正方晶格上两个轨道具有不同跳跃幅度$t_1$和$t_2$的两带Hubbard模型中的Mott金属-绝缘体跃迁，类似于在无限维极限下用动力学平均场理论所考虑的情况。我们计算出半填充时的相图（即，每个位点两个电子）作为$R=t_2/t_1$和在位库仑排斥$U$的函数，对于两个Hund耦合$J=0$和$J/U=0.1$值。我们的结果与以前的动力学平均场理论计算结果吻合得很好，表明非磁相图只是从无限维到二维的微小修改。存在三个阶段：金属绝缘体，用于小的$U$值，其中两个轨道都是巡回的;莫特绝缘体，用于大的$U$值，其中两个轨道由于库仑排斥而被定域;以及所谓的轨道选择莫特绝缘体（OSMI），用于小的$R$值和中间的$U$值，其中一个轨道被定域而另一个轨道仍然巡回。Hund耦合的影响是双重的：一方面，它有利于全Mott相超过OSMI;另一方面，它使OSMI稳定在较大的$R$值。
2016-02-17 cond-mat.str-el
Spin-$0$ Mott insulator to metal to spin-$1$ Mott insulator transition in the single-orbital Hubbard model on the decorated honeycomb lattice
利用旋转不变的从玻色子研究了装饰蜂窝晶格上单轨道哈伯德模型在三分之二填充时强电子关联和三角形内自旋交换的相互作用.我们发现当自旋- $1$莫特绝缘体、金属和自旋- $0$莫特绝缘体之间的自旋交换是反铁磁的时，自旋交换是调谐的.莫特绝缘体产生于有效的三角形内多轨道相互作用，并与孤立三角形的基态电连接。反铁磁自旋交换，如确定的古德诺-Kanamori规则，可以发生在配位聚合物从动力学交换通过配体。我们的特点的磁性在该政权的自旋三重态占主导地位。对于小的$U$，自旋$1$ Slater绝缘体在三角形之间出现反铁磁序。自旋$1$莫特绝缘体中的磁性由蜂窝晶格上的自旋$1$海森堡模型描述，其基态为Néel有序.
2021-08-05 cond-mat.str-el
Disentangled cooperative orderings in artificial rare-earth nickelates
不同有序相之间的耦合跃迁是相关氧化物丰富的相复杂性背后的重要方面，这阻碍了我们对潜在现象的理解。出于这个原因，对复杂过渡的基本控制已成为设计师设计材料的主要动机。我们设计了一系列新的超晶格，通过结合莫特绝缘体和相关金属形成超短周期超晶格，这使得人们能够解开$RE$ NiO $_3$中的同时有序。定制一个不相称的异质结构周期相对于体电荷有序模式抑制电荷顺序过渡，同时保持金属-绝缘体和反铁磁过渡。这种纠缠相的选择性解耦解决了长期存在的难题，金属-绝缘体转变背后的驱动力，并指出作为操作机制的位置选择性莫特转变。这种设计方法强调的潜力heterointerfaces选择性控制的同时过渡的复杂材料与enamelled打破对称性。
2018-03-10 cond-mat.str-el
Orbital selective phase transition induced by different magnetic states: A dynamical cluster approximation study
由于多轨道哈伯德模型中存在的相位的复杂性，我们分析了简并双轨道各向异性哈伯德模型在半填充时的行为，其中两个轨道具有相等的带宽，一个轨道被约束为顺磁性（PM），而第二个轨道被允许具有反铁磁性（AF）的解.这样的模型可能与一大类相关材料有关，这些材料在不同的轨道上具有竞争的磁态，比如最近发现的铁基超导体。使用一个动态集群近似，我们观察到，新的轨道选择性相变出现的伊辛洪德规则耦合$J_z$的强度无关。此外，PM轨道经历从费米液体（FL）到莫特绝缘体的转变，通过非FL相，而AF轨道示出从FL到AF绝缘体的转变，通过AF金属相。我们讨论的背景下，铁基超导体的结果的影响。
2011-06-15 cond-mat.str-el
Antiferromagnetic topological insulator with selectively gapped Dirac cones
本研究在 NdBi 中实验实现了反铁磁拓扑绝缘体相，利用角分辨光电子能谱发现不同反铁磁畴表面呈现选择性带隙和无带隙的 Dirac 态，揭示了联合对称性在保护无质量 Dirac 费米子中的关键作用。
2023-11-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Orbital-Selective Spin-Orbit Mott Insulator in Fractional Valence Iridate La$_3$Ir$_3$O$_{11}$
Henan University（河南大学）；Henan Academy of Sciences（河南省科学院）；Westlake University（西湖大学）；Shandong University（山东大学）；Chinese Academy of Sciences（中国科学院）；Tianjin University（天津大学）；Nanjing University（南京大学）；Institute of Physics, Chinese Academy of Sciences（中国科学院物理研究所）；University of Chinese Academy of Sciences（中国科学院大学）
研究揭示La$_3$Ir$_3$O$_{11}$中轨道选择性莫特绝缘体的形成机制，通过自旋轨道耦合与库仑相互作用的协同作用，实现独特的绝缘态稳定。
2026-03-05 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Eliminating Orbital Selectivity from the Metal-Insulator Transition by Strong Magnetic Fluctuations
轨道选择性电子行为是多轨道体系中强电子关联的最显著表现之一。一个突出的例子是轨道选择性莫特跃迁（OSMT），其特征在于某些轨道中的定域电子和其他轨道中的巡回电子共存。二维和三维系统中的OSMT的最新理论描述是基于对由动力学平均场论或从自旋方法提供的电子关联的局部非微扰近似。在这项工作中，我们超越了这个本地图片，并专注于空间集体电子波动的OSMT上的效果。为此，我们考虑了一个半满的Hubbard-Kanamori模型的立方晶格上的两个轨道，具有不同的带宽。我们发现，在这个系统中固有的强磁场波动，防止OSMT和有利于Néel转变，发生在相同的临界温度的两个轨道。
2022-08-26 cond-mat.str-el
Spatially Selective and Reversible Doping Control in Cuprate Films
我们描述了一种可逆的，空间控制的铜氧化物薄膜掺杂方法。该技术已被用于创建超导体-反铁磁绝缘体-超导体（S-AFI-S）结和最佳掺杂超导体-欠掺杂超导体-最佳掺杂超导体（OS-US-OS）铜酸盐结构。我们演示了如何S-AFI-S结构可以用来可靠地测量在低温下使用超导体作为无缝电引线的反铁磁绝缘体区域的输运性质。我们还讨论了应用和基本的问题，可以解决与这种掺杂方法创建的结构。虽然在本工作中它是在铜氧化物膜（YBa 2Cu 3 O 7-δ）上实施的，但是该方法也可以应用于其物理性质由氧含量决定的任何混合价过渡金属氧化物。
2005-08-10 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Momentum-Selective Two-Component Excitations in Electron-Doped Mott Insulators
Institute for Advanced Study, Tsinghua University（清华大学高等研究院）；French American Center for Theoretical Science, CNRS（法国美国理论科学中心，法国国家科学研究中心）；Kavli Institute for Theoretical Physics, University of California, Santa Barbara（加州大学圣塔芭芭拉分校卡弗里理论物理研究所）
研究电子掺杂莫特绝缘体中低能单粒子激发的不对称性，通过确定\(t\) - \(t'\) - \(J\)模型基态波函数的双组分结构，利用变分蒙特卡罗方法揭示不同掺杂下激发差异，提出唯象格林函数与实验相符。
2026-07-29 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Composite Spin Liquid in Correlated Topological Insulator - Spin Liquid without Spin-Charge Separation
本文发现了一种新型的绝缘体-复合自旋液体，它可以看作是一种短程B型拓扑自旋密度波。复合自旋液体超越了传统自旋液体的分类，是一种拓扑有序的状态。基元激发是既有自旋自由度又有电荷自由度的“复合电子”，具有拓扑自旋织构。这种拓扑状态支持手征边缘模式，但没有拓扑简并。
2012-04-20 cond-mat.str-el
Doping induced site-selective Mott insulating phase in LaFeO$_3$
材料科学家的梦想之一是以可控的方式调整强关联电子系统的输运特性。在铜氧化物中，改变载流子浓度是获得高温超导相的工具。在锰氧化物中，掺杂导致奇异的物理现象，例如绝缘体-金属转变（IMT）、巨磁阻（CMR）、轨道或电荷有序（CO）或电荷不成比例（CD）状态。在大多数氧化物中，反铁磁有序和电荷分离与绝缘行为有关。在这里，我们报告的实现一个独特的物理状态，可以诱导钼掺杂在LaFeO $_3$：由此产生的金属状态是一个网站选择性的莫特绝缘体中的巡回电子在低能量Mo状态与本地化的运营商共存的Fe网站。此外，局部呼吸型晶格畸变诱导后者上的电荷极化，而不破坏反铁磁秩序。一个国家，结合反铁磁，金属性和CD现象是相当罕见的氧化物，可能是未来的反铁磁存储器件的最重要的意义。
2018-10-25 cond-mat.str-el
Imaging Orbital-selective Quasiparticles in the Hund's Metal State of FeSe
强电子关联是铜基高温超导的关键，这种强电子关联来自于母相莫特绝缘体。相比之下，铁基高温超导体的母相从来不是相关绝缘体。但这种区别可能是欺骗性的，因为Fe有五个活跃的d轨道，而Cu只有一个。理论上，这种轨道多重性可以产生洪德金属态，其中Fe自旋的排列抑制了产生轨道选择性强相关性的轨道间波动。与不同的Fe轨道m相关联的准粒子的谱权$Z_m$应该是完全不同的。在这里，我们使用准粒子散射干涉解决轨道内容，探索这些预测FeSe。强的准粒子$Z_m$的轨道选择性差异的签名出现在宽能量范围内的所有可检测的频带上。此外，准粒子干扰幅度显示，$Z_{xy}<Z_{xz}<<Z_{yz}$，与早期的轨道选择性库珀配对研究一致。因此，轨道选择性强的相关性占主导地位的铁基高温超导FeSe的母态。
2018-07-22 cond-mat.str-el
Spin-gapped incoherent metal with preformed pairing in the doped antiferromagnetic Mott insulator
我们研究了反铁磁莫特绝缘体如何通过空穴掺杂演化为d波BCS超导体。在强耦合方法中考虑自旋涨落，我们发现了一个自旋能隙的非相干金属作为反铁磁莫特绝缘体和d波超导体之间的中间相。这种非费米液态金属在自旋分解规范理论中被认为是红外稳定的固定点，类似于从玻色子规范理论中的自旋液体绝缘体。我们考虑了反常金属相的单粒子能谱和动态自旋极化率，并讨论了其物理意义。
2007-08-13 cond-mat.str-el
"Nonmagnetic" Dimer Mott insulator induced by the coupling of spin with quantum electric dipoles
基于强耦合分析，提出了一个有效的偶极自旋模型，该模型可以解释“自旋液体莫特绝缘体“的可能起源。这个问题与二聚体莫特绝缘体有关，它使人联想到有机三角晶格系统$κ$ Cu $_2$（CN）$_3$，它的无隙自旋液态已经在二聚体轨道上自旋之间交换耦合的几何阻挫（$J$）的背景下讨论过。事实证明，绝缘体中的另一个自由度，二聚体上的{ \it量子电偶极子}，通过库仑相互作用彼此相互作用，并通过偶极-自旋耦合带来对$J$的显著抑制。
2010-08-26 cond-mat.str-el
Spin-spin interaction in the bulk of topological insulators
本文应用平均场论和Hirsch-Fye量子蒙特卡罗方法研究了三维拓扑绝缘体中的自旋-自旋相互作用。我们发现自旋-自旋相互作用有三个不同的分量：纵向，横向和横向Dzyaloshinskiii-Moriya-like项。当费米能级位于拓扑绝缘体的体带隙中时，自旋-自旋相互作用由于Bloembergen-Rowland相互作用而呈指数衰减。纵向关联是反铁磁的，横向关联是铁磁的。当化学势位于导带或价带时，自旋-自旋相互作用服从幂律衰减，在短分离极限时，各向同性铁磁相互作用占主导地位。
2013-11-12 cond-mat.str-el
Fractionalized topological insulators from frustrated spin models in three dimensions
我们提出了一种U（1）自旋液体形式的三维分形拓扑绝缘体理论，其中体相含有带隙的费米子自旋子，而无带隙自旋子的表面态是拓扑保护的.从烧绿石晶格上的自旋1/2模型开始，具有受挫的反铁磁和铁磁交换相互作用，我们表明，后者的相互作用的分解，在从费米子表示的自旋，可以自然地引起一个新兴的自旋轨道耦合的自旋子。这稳定了也具有体键自旋有序的分级拓扑绝缘体。最后，我们描述了这些状态的低能量特性。
2012-06-26 cond-mat.str-el
Altermagnons at the metal-insulator transition
Julius-Maximilians-Universität Würzburg（维尔茨堡大学）
通过Hubbard模型在棋盘格上的slave-boson理论，研究了从金属到莫特绝缘体转变过程中动态铁磁子磁化率。揭示了磁子色散和寿命重整化，发现磁子耗散从手性选择性到相干但强烈变形的色磁子分支的转变。
2026-05-12 cond-mat.str-el
Quantum Non-Magnetic state near Metal-Insulator Transition - a Possible Candidate of Spin Liquid State
本文在O（3）非线性西格玛模型的基础上，研究了二维Pi-通量哈伯德模型的半满态.在金属-绝缘体相变附近发现了一种量子非磁性绝缘体，它可能是自旋液体态的一个候选者。这种方形晶格上的量子非磁性绝缘体不是由挫折引起的。相反，它起源于具有相对小的有效自旋矩的量子自旋涨落。在强耦合极限下，自旋速度和自旋序参量的计算结果与以前的计算结果一致。
2009-10-09 cond-mat.str-el
Formation of Spatial Patterns by Spin-selective Excitations of Interacting Fermions
我们描述了在微结构的存在下，相互作用的费米子系统的自旋选择性光激发引起的电荷和自旋密度图案的形成。作为一个例子，我们考虑了一个一维的Hubbard类系统的周期性的磁性微结构，它具有一个均匀的电荷分布在其基态，其中的长寿命的电荷密度图案是由自旋选择性光激发。使用张量网络方法，我们研究了电子-电子相互作用的存在下的全量子动力学，并确定了双光子作为诱导电荷模式的主要衰变通道。我们的设置相比，OISTR机制，其中超快的光学诱导的自旋转移在Heusler和磁性化合物与合金中的不同元素的局部态密度的差异。我们发现，应用自旋选择性激发有诱导空间周期性图案在本地观测。对相关材料的泵浦探测实验和超冷气体在光晶格上的实验的意义进行了讨论。
2021-04-23 cond-mat.str-el
Spinless Charged Excitation at the Interface between a Conventional Topological Insulator and a Topological Mott Insulator
University of California, Irvine（加州大学尔湾分校）；Flatiron Institute（平坦研究所）；Columbia University（哥伦比亚大学）
研究传统拓扑绝缘体与拓扑莫特绝缘体界面，用密度矩阵重整化群计算三角晶格霍夫施塔特 - Hubbard 模型，发现界面有无自旋带电激发，通过多种方式识别，还表征了两体相激发。
2026-11-03 cond-mat.str-el
Surface-state spin textures and mirror Chern numbers in topological Kondo insulators
最近发现的拓扑近藤绝缘体引发了新的兴趣，著名的近藤绝缘体六硼化钐，这是假设属于这个家庭。在这封信中，我们研究了这种拓扑近藤绝缘体中的拓扑保护表面态的自旋纹理。特别是，我们得到密切的关系（i）在某些高对称点的杂交矩阵的形式，（ii）系统的镜像陈数，和（iii）可观察到的自旋纹理的拓扑表面状态。通过这种方式，实现了拓扑近藤绝缘体及其表面态自旋纹理的鲁棒分类。我们支持我们的研究结果与几个简化和现实的模型，如六硼化钐系统的数值计算。
2015-10-13 cond-mat.str-el
Orbital-selective electronic modes induced by doping and originating from distinct spin excitations: an essential feature of orbital-selective Mott transition
Research Center for Materials Nanoarchitectonics, National Institute for Materials Science（物质纳米结构研究中心，日本国立物质材料研究所）
本研究通过掺杂Kanamori-Hubbard模型中的轨道简并反铁磁绝缘体，发现带隙内出现轨道选择性的电子模式，其源于不同自旋激发并构成轨道选择性莫特转变的本质特征。
2026-09-10 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Spin injection and spin transport in paramagnetic insulators
本文用辅助粒子方法研究了用简单海森堡相互作用描述的顺磁绝缘体中的自旋注入和自旋输运。这些方法中的一些方法允许在磁性转变温度以上获得顺磁状态和在低温下获得磁性状态。据预测，自旋注入在界面处与正常的金属是相当不敏感的温度以上的磁转变温度。另一方面，低于转变温度，它单调下降，并在零温度消失。我们还分析了体自旋电导。结果表明，如线性自旋波理论预测的那样，电导在零温度下变为零，但随着温度的升高而增大，并在磁转变温度附近达到最大值。这些发现表明，这两种效应之间的折衷决定了利用磁绝缘体的自旋电子学应用的最佳温度。
2016-02-22 cond-mat.str-el
Probing excitations in insulators via injection of spin-currents
我们提出了一个自旋输运实验来测量低能量激发的绝缘体自旋自由度，重点是检测基态，缺乏磁秩序。本文提出了一种计算自旋非平衡分布的金属到绝缘体的自旋电流的一般形式。它适用于绝缘状态和没有长程磁序，并注意到显着特点的自旋电导。
2015-07-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Metal-insulator transition via control of spin liquidity in a doped Mott insulator
量子自旋液体态，其中自旋是量子力学离域的方向，迄今已研究的电荷局域莫特绝缘体产生的强排斥相互作用。然而，最近发现具有三角形晶格的掺杂莫特绝缘体$κ$ -（ET）$_4$ Hg $_{2.89}$ Br $_8$既表现出类似自旋液体的磁性又表现出金属导电性。因此，现在可以通过实验探索自旋流动性如何影响电导，这是一个受到理论关注的问题。在这里，我们研究了一种新开发的方法，结合单轴和静水压力，在掺杂莫特绝缘体的导电与控制的三角形晶格几何形状和排斥强度，决定了自旋流动性和Mottness，分别。我们发现，在一个强相互作用的制度，电子状态急剧变化，从绝缘体到费米液体通过非费米液体不同的几何挫折，这表明自旋流动性促进电荷的离域。这一结果表明，自旋自由度的挫折通过掺杂的莫特绝缘体中的自旋和电荷的纠缠对电荷的输运具有决定性的影响。
2022-02-12 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Topological Spin Texture in a Quantum Anomalous Hall Insulator
利用具有铁磁有序和强自旋轨道耦合的薄膜拓扑绝缘体，在实验中发现了量子反常霍尔效应。在这里，我们调查的自旋自由度的QAH绝缘体，并揭示了一个基本的现象，即边缘状态表现出拓扑稳定的自旋纹理的边界时，手征类对称存在。这一结果表明，边态在轨道和自旋自由度上都是手征的，手征边自旋织构对应于QAH绝缘体的体拓扑态。我们还研究了边缘自旋织构在设计基于拓扑态的自旋器件中的潜在应用，这些自旋器件可能适用于未来的自旋电子学技术。
2014-09-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Temperature dependence of spin currents in one- and three-dimensional insulators
从理论上研究了零开尔文附近有限温度下绝缘体中自旋电流的温度依赖性。自旋电流由一维和三维绝缘体中的乔丹-维格纳费米子和磁振子携带。一维自旋系统的准粒子描述只在零开尔文附近的有限温度下才有效。这些自旋电流是由沿着量子化轴的外部磁场梯度和两粒子相互作用梯度产生的。在一维绝缘体中，量子涨落很强，由乔丹-维格纳费米子携带的自旋电流比磁振子对温度的依赖性更强。
2011-07-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
$\mathbb Z_2$ slave-spin theory of a strongly correlated Chern insulator
我们计算了拓扑蜂窝模型在强相互作用存在下的相图。我们采用${\mathbb Z}_{2}$从自旋方法，在半填充的情况下，找到了一个具有交错密度、自旋密度波和Mott绝缘相的带绝缘体。能带绝缘体和自旋密度波都有不同的拓扑变体。最后，计算了光晶格中冷原子气体的晶格调制光谱响应函数。
2014-10-08 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Spin-selective Peierls transition in interacting one-dimensional conductors with spin-orbit interaction
与Rashba自旋轨道耦合的相互作用的一维导体显示出自旋选择性Peierls型过渡到一个混合的自旋电荷密度波状态。过渡导致的间隙的一半的导电模式，这是强烈增强的电子-电子相互作用。另一半的模式保持在强重整化的无隙状态，并在相反的方向上进行相反的自旋，从而提供了一个完美的自旋过滤器。这种跃迁是由磁场和自旋-轨道相互作用驱动的。作为一个例子，我们表明，半导体量子线和碳纳米管的弱磁场或固有的自旋轨道相互作用诱导的间隙可以得到重整化的1个数量级高达10 - 30 K。
2010-08-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Spin texture of an irradiated warped topological insulator surface
拓扑绝缘体是一种具有奇异表面电子性质的新的物质状态。确定这类材料的自旋织构对于理解其拓扑有序性至关重要，并可能导致自旋电子学的潜在应用。本文研究了具有六角弯曲的拓扑绝缘体在非共振圆偏振光作用下的表面态性质。由此产生的电子基态表现出一种新的特征，自旋织构打破了传统的自旋动量锁定存在于拓扑绝缘体表面。所观察到的自旋织构示出的基础晶体的对称群的后果。我们的方法推广到其他2D石墨烯类系统是简单的。我们的计算图表一个简单的实验路线实现的非平凡的自旋纹理。
2016-08-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Spin Hall effect in a Doped Mott Insulator
在不涉及自旋-轨道耦合的强关联系统中，证明了守恒自旋霍尔流的存在。自旋霍尔电导率由本征体性质决定，即使在零温度下强磁场中电荷电阻率发散时，本征体性质也是有限的。在后一个极限状态对应于自旋霍尔绝缘体。这种系统是一个掺杂的莫特绝缘体的相弦论描述，自旋霍尔效应被预测共存的能斯特效应来表征的低温赝隙相的本征性质。在自旋电子学中的可能应用也被提及。
2005-11-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Mott Insulating Ground State and its Proximity to Spin-Orbit Insulators in Na$_{2}$IrO$_{3}$
基于密度泛函理论计算，考虑自旋轨道耦合和在位库仑相互作用$U$，我们提出了Na $_{2}$ IrO $_{3}$的反铁磁有序基态.研究表明，$e_{g}'$的强自旋-轨道耦合对$e_{g}'$双态的分裂是导致其绝缘带隙和磁性基态的主要原因。由于其接近的自旋轨道绝缘体相，磁有序与有限的$U$得到的被发现表现出很强的面内各向异性。Na $_{2}$ IrO $_{3}$的相图表明自旋轨道绝缘体和Mott反铁磁绝缘体相之间可能存在相互作用。
2009-07-04 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Relationship between Fermi-Surface Warping and Out-of-Plane Spin Polarization in Topological Insulators: a View from Spin-Resolved ARPES
我们对拓扑绝缘体Pb（Bi，Sb）2 Te 4（Pb 124）进行了自旋和角度分辨的光电子能谱研究，在六角扭曲的Dirac-cone表面态上观察到了显著的面外自旋极化.为此，我们对各种拓扑绝缘体（Pb 124，Bi 2 Te 3，Bi 2Se 3和TlBiSe 2）的翘曲强度进行了定量分析，并阐明了面外自旋极化Pz与翘曲强度系统相关。然而，Pz的大小被发现只有一半的预期从kp理论时，翘曲是强的，这表明多体效应的可能作用。除了证实自旋极化和表面态结构之间的普遍关系，我们的数据提供了一个经验指导原则，在拓扑绝缘体的自旋极化调谐。
2013-08-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
