Dynamic charge Kondo effect and a slave fermion approach to the Mott transition
Mott跃迁在强关联物理中起着关键作用,但其本质尚未完全理解。受Schwinger玻色子方法在近藤晶格中的最新发展的启发,我们提出了一种新的从费米子算法来研究Mott跃迁。在局域近似下,我们的方法给出了正方晶格上半满单带哈伯德模型在有限库仑相互作用$U$下的零温连续(Mott)金属-绝缘体相变相图,电阻率在量子Widom线附近表现出临界标度.我们认为Mott跃迁可能与局域简并的doublon态和holon态的动态电荷近藤效应有关,从而导致doublon/holon态和电子谱上的尖锐共振。过渡被推到$U=0$,一旦站点间的反铁磁相关,在协议与精确的数值计算。我们的方法抓住了莫特过渡的一些基本特征,并提供了一个替代的角度来看待这个重要的问题。它可以推广到研究其他具有更复杂局域相互作用的关联电子模型。
2022-11-17 cond-mat.str-el
Slave-rotor mean field theories of strongly correlated systems and the Mott transition in finite dimensions
多轨道哈伯德模型用与局域电荷共轭的量子相位变量("从转子“)和辅助费米子表示,提供了强关联系统的希尔伯特空间的经济表示。当用局部平均场方法处理相变量时,得到了与动力学平均场论相似的结果,即在相称填充下的Brinkman-Rice跃迁以及单粒子态密度中的“预成形”Mott能隙.从转子形式主义允许超越局部描述并考虑空间相关性,遵循玻色子系统的超流-绝缘体转变的类比。我们发现,在有限维系统中,短程磁关联抑制了金属-绝缘体相变处有效质量的发散。此外,费米-液体相干尺度和莫特间隙之间的严格分离的能量尺度在本地图片中发现,仅在有限的维度,由于存在与零声相关的低能集体模式。
2004-04-16 cond-mat.str-el
Modeling many-body physics with Slave-Spin Mean-Field: Mott and Hund's physics in Fe-superconductors
从自旋平均场论,一个轻和准确的技术,在费米液相的多轨道材料的电子相关性模型,是教学暴露在本章中,重点是它最近的成功应用铁基超导体的物理。除了介绍电子相关性和回顾费米液体现象学之外,手稿还伴随着对奴隶自旋技术的逐步解释,并提供了一套有用的补充,为Mott和Hund的物理学提供了分析见解,这是强相关材料物理学的核心。一些原始的研究材料也被曝光,如亨德引起的哈伯德带两侧的半填充莫特绝缘体的间隙,和“轨道去耦”机制的低能描述收缩。
2016-07-28 cond-mat.str-el
Orbital selective Mott transition in multi-band systems: slave-spin representation and dynamical mean-field theory
我们研究是否莫特过渡的半满,两个轨道的哈伯德模型与不等带宽同时发生的两个频带或是否它是一个两阶段的过程中,轨道与较窄的bandwith本地化第一(产生一个中间的“轨道选择性”莫特阶段)。这个问题是解决使用动力学平均场论,并表示费米子运营商的从量子自旋,其次是平均场近似(类似的精神Gutzwiller近似)。在后一种方法中,莫特过渡被发现是轨道选择性的库仑交换(Hund)耦合J的所有值时,带宽比是小的,只有超过一个临界值的J时,带宽比较大。动力学平均场论部分证实了这些发现,但在J=0的中间阶段被发现不同于传统的莫特绝缘体,与频谱权重延伸到任意低的能量。最后,轨道选择性莫特阶段被发现,在零温度下,相对于轨道间杂化是不稳定的,并取代了一个国家与一个大的有效质量(和低准粒子相干尺度)的较窄的频带。
2005-09-09 cond-mat.str-el
Slave-boson theory of the Mott transition in the two-band Hubbard model
我们应用Kotliar和Ruckenstein的奴隶玻色子方法的两个带哈伯德模型的伊辛像洪德的规则耦合和不同宽度的带。在这种方法的平均场水平上,我们调查莫特过渡和观察两个频带的独立和联合过渡取决于轨道间和轨道内库仑相互作用参数的选择。平均场计算允许一个简单的物理解释,并可以确认以前的工作的几个方面。除了两个单独的半填充带的情况下,我们还检查会发生什么,如果原始的金属带具有分数填充,无论是由于有限的掺杂或由于相对移动的原子能级的两个轨道的晶体场。对于适当的相互作用和晶体场的值,我们可以观察到一个带绝缘态和铁磁金属。
2005-08-29 cond-mat.str-el
A slave-fermion gauge-theory approach of the t-J model: Doping-induced complex magnetic structure and Z$_{2}$ spin-gapped anomalous metal in an antiferromagnetic doped Mott insulator
基于t-J模型的从费米子方法,我们重新研究了掺杂反铁磁莫特绝缘体,其中反铁磁自旋涨落和掺杂空穴分别用玻色子和费米子子描述.早期的研究已经表明,掺杂反铁磁莫特绝缘体的有效场论由电荷动力学的非相对论费米子(holon)U(1)规范理论和自旋动力学的相对论玻色子(自旋子)U(1)规范理论给出,因此允许玻色子自旋子从反铁磁状态间隙的异常金属相,类似于t-J模型的从玻色子方法中的U(1)自旋液相。我们认为,在这种方法中涌现的U(1)规范结构是基于一个简化的图片反铁磁关联。考虑到掺杂空穴的动力学行为会破坏共线反铁磁自旋组态,我们证明了掺杂空穴增强了铁磁自旋关联,并导致了复杂的磁结构。这种复杂自旋织构的存在将U(1)规范结构降低到Z $_{2}$,因此对于低温下的自旋能隙非费米液态金属,由于不存在无能隙U(1)规范涨落,因此有效场论结果不同。
2008-11-17 cond-mat.str-el
Impact of magnetic frustration on the Mott transition within a slave-boson mean-field theory
利用从玻色子平均场论研究了顺磁金属-反铁磁金属和反铁磁金属-反铁磁绝缘体的相变。为此,我们讨论了半满哈伯德模型的基态作为t '/t和关联强度U的函数,其中t和t'分别是最近邻和次最近邻之间的跳跃幅度.在临界U_{MIT}处的金属-绝缘体转变对于小的磁阻挫水平(t '/t<0.06)是二阶的,并且对于大的磁阻挫水平(t'/t>0.06)是一阶的。绝缘体总是反铁磁有序的,而金属表现出从顺磁到反铁磁状态的二阶跃迁高达t '/t=0.14,随着U的增加。我们还将这些结果与Hartree-Fock近似下的结果进行了对比。
2000-01-18 cond-mat.str-el
Dynamical slave-boson mean-field study of the Mott transition in the Hubbard model in the large-$z$ limit
通过在大晶格配位数$z$的极限下建立一个动力学从玻色子平均场理论,研究了哈伯德模型中的Mott金属-绝缘体相变.在莫特绝缘侧,所有的doublons和holons键合到激子对导致的电荷间隙的实空间中,该理论大大简化到领先的顺序在$1/\sqrt{z}$,并成为精确的无限$z$贝特晶格。在Hubbard $U_c$和相应的doublon密度$n_d^c$,跳跃$χ_d^c$和doublon-holon配对$Δ_d^c$振幅的临界值处,得到了与电荷能隙闭合相关的连续Mott跃迁的渐近解.我们发现$U_c=U_{\rm BR} [1 -2n_d^c -\sqrt{z} (χ_d^c +Δ_d^c))] \simeq0.8U_{\rm BR}$,其中$U_{\rm BR}$是临界值的Brinkman-Rice过渡中捕获的静态平均场解的奴隶玻色子制定的Kotliar和Ruckenstein的Gutzwiller近似。因此,Mott跃迁可以被看作是对由doublon-holon束缚引起的Brinkman-Rice跃迁的量子修正。与动力学平均场理论的结果进行了定量比较,结果吻合良好.在没有磁序的情况下,Mott绝缘体是具有非零格点间自旋跳跃的$U(1)$量子自旋液体,其在大- $z$极限下存活,并提升了局部矩的$2^N$ -折叠简并度。我们证明了在退禁闭相中,自旋子通过一个耗散的紧致$U(1)$…
2019-08-22 cond-mat.str-el
Mott transition, magnetic and orbital orders in the ground state of the two-band Hubbard model using variational slave-spin mean field formalism
我们研究了正方形晶格上的哈伯德模型的基态,每个格点有两个简并轨道,整数填充作为现场哈伯德排斥$U$和Hund的原子内交换耦合$J$的函数。我们使用变分从自旋平均场(VSSMF)方法,该方法允许在计算量较小的从自旋平均场体系中研究对称破缺态,从而使该方法更有效地研究强关联电子物理.结果表明,在半填充时,较小的$U$的基态是一个斯莱特反铁磁体(AF)与大量的本地电荷起伏。随着$U$的增加,AF状态发展出海森堡行为,最终在带宽量级的临界相互作用$U_c$处经历到Mott绝缘AF状态的一阶跃迁。引入Hund的耦合$J$使系统更加相关,并大幅减少了$U_c$。在每个位置一个电子的四分之一填充时,较小的$U$的基态是顺磁性金属。在有限的Hund耦合$J$,随着相互作用增加到一个较低的临界值以上$U_{c1}$,它去一个完全自旋极化铁磁态共存的反铁轨道秩序。在较高的临界值$U_{c2}$下,系统最终变为Mott绝缘。作为$U$和$J$的函数的结果进行了深入的讨论。
2021-04-27 cond-mat.str-el
Mott transitions in a three-component Falicov-Kimball model: A slave boson mean-field study
采用Kotliar-Ruckenstein奴隶玻色子平均场方法研究了三分量Falicov-Kimball模型中的金属-绝缘体转变。该模型描述了在超低温下两种相互作用的费米子原子被装入光晶格的混合物。一种是双组分原子,它可以在光晶格中跳跃,另一种是单组分原子,它是局域的。不同的相关驱动的金属-绝缘体的转变,观察到依赖于原子填充条件和本地相互作用。这些金属-绝缘体跃迁是根据能带重整化因子和原子种类的双占位性分类的。本文还解析地建立了这些金属-绝缘体转变的填充条件和局域相互作用的临界值。所得结果不仅与三分量Falicov-Kimball模型的动力学平均场论符合得很好,而且在简单的物理图象中阐明了金属-绝缘体相变的本质和性质.
2015-12-03 cond-mat.str-el
Pseudogap, van Hove Singularity, Maximum in Entropy and Specific Heat for Hole-Doped Mott Insulators
第一个迹象的赝隙的铜酸盐来自突然减少的NMR奈特位移在掺杂依赖的温度$T^*(δ)$。从那时起,实验发现相变在较低的$T^*_\text{phase}(δ)$。在高温下对正方格点哈伯德模型采用元胞动力学平均场方法,得到了可靠的结果,证明了$T^*(δ)$具有$T^*_\text{phase}(δ)$的许多特征.与几个实验,包括量子临界行为的电子比热显着的协议,支持的观点,即赝能隙是由有限的掺杂扩展的莫特过渡控制。我们提出了进一步的实验测试。
2019-09-21 cond-mat.str-el
Asymmetries in the electron-hole pair dynamics and strong Mott pseudogap effect in the phase diagram of cuprates
掺杂Mott系统中的电子行为仍然是量子多电子物理中未解决的主要问题。理解各种复杂系统中普遍的莫特行为的一个中心问题是理解它们的电子-空穴对激发模式的性质。使用高分辨率共振非弹性X射线散射(RIXS),我们解决了两个主要类别的掺杂铜氧化物的电子-空穴对激发的动量依赖性,揭示了一个莫特赝能隙在整个布里渊区和整个相图。对带宽和区域边界对速度重整在相图的两侧,在非常不同的速率,表明强烈的粒子空穴掺杂的不对称性观察的第一次。
2004-06-25 cond-mat.str-el
U(1) Slave-spin theory and its application to Mott transition in a multi-orbital model for iron pnictides
本文对多轨道哈伯德模型引入了U(1)从旋表象。与L的$Z_2$形式一样。de'Medici等人(Phys.Rev.B72,205 - 124(2005)),该方法将物理电子算符表示为从自旋和辅助费米子算符的乘积。对于非简并的多轨道模型,我们的U(1)方法是有利的,因为它捕获了平均场水平上的非相互作用极限。对于具有单轨道或简并多轨道的系统,U(1)和$Z_2$从自旋方法在从自旋凝聚相中产生相同的结果。一般来说,U(1)从自旋方法包含U(1)规范冗余,并适当地描述了莫特绝缘相。本文采用U(1)从自旋方法研究了铁磷属元素的五轨道模型中的金属-绝缘体相变。我们证明了莫特过渡作为在这个模型中的相互作用的函数。莫特绝缘状态的性质受到洪德规则耦合和晶场分裂之间的相互作用的影响。在金属相,当Hund规则耦合超过一个阈值时,存在一个从弱关联金属到强关联金属的交叉,通过这个交叉准粒子谱量迅速下降。这种强烈相关的金属相的存在支持了早期的莫特图片的母体铁磷属元素。在此相的参数范围内和Mott跃迁附近,我们发现轨道选择性Mott态具有几乎与基态能量相同的竞争能量。
2012-02-28 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Slave-spin approach to the strongly correlated systems
本文提出了一种新的从粒子方法,它类似于从转子模型,只是用自旋为1的从粒子代替了量子转子。自旋为1的从粒子本身可以用施温格玻色子/费米子来表示。这种方法更方便地适用于具有现场Hubbard相互作用的强关联哈密顿量,并解决了使用从转子模型以及Anderson-Zou从粒子技术的局限性。例如,从自旋方法的平均场参数不消失以上的莫特过渡,这种方法是顺利地连接到非相互作用的限制。作为一个例子,我们研究的Kane-Mele-哈伯德模型的相图使用我们目前的方法。在没有自旋-轨道相互作用的情况下,莫特跃迁发生在$U_c ~ 3 t_1$。从自旋方法的几个方面,它的规范理论和各种可能的平均场态与这种方法进行了讨论。
2011-12-01 cond-mat.str-el
Pseudogap and Mott Transition Studied by Cellular Dynamical Mean Field Theory
我们研究了莫特绝缘体和金属之间的金属-绝缘体转变。从其团簇扩展出发,提出了与原动力学平均场论(DMFT)完全不同的跃迁机制,一致的图象表明,准粒子重量$Z$在金属中保持非零,在跃迁时突然跳到零,而在绝缘体中能隙连续打开.这与原始DMFT相反,在原始DMFT中,$Z$连续地消失,但是间隙不连续地打开。目前的结果所产生的电子分化的动量空间同意最近令人困惑的体积敏感的实验CaVO $_3$和SrVO $_3$。
2007-06-04 cond-mat.str-el
Chiral Pseudogap Metal Emerging from a Disordered van der Waals Mott Insulator 1T-TaS2-xSex
本文利用 ARPES 研究 1T-TaS2-xSex,发现 Se 取代在保持 CDW 序的同时诱导出具有手性谱不对称性的赝能隙金属相,并将其归因于无序 Mott 绝缘体。
2025-03-15 cond-mat.str-el
Coexisting pseudogap, charge transfer gap, and Mott gap energy scales in the resonant inelastic x-ray scattering spectra of electron-doped cuprates
本文计算了电子掺杂铜氧化物的K边共振非弹性X射线散射(RIXS)谱,其中包含了玻色子涨落的耦合.与实验在很宽的范围内的能量和动量转移的比较,使我们能够确定三个关键的正常状态的能量尺度的签名:pseudogap,电荷转移间隙,莫特间隙。计算涉及一个三带哈伯德哈伯德哈密顿量的基础上的Cu $d_{x^2-y^2}$和O $p_x$,$p_y$轨道,与自能校正,这是由于自旋和电荷的波动。我们的理论再现了特征,例如,如实验中所见,作为掺杂的函数的能隙塌陷、大的光谱权重加宽和光谱权重转移。
2012-02-08 cond-mat.str-el
Pseudogap in Doped Mott Insulators is the Near-neighbour Analogue of the Mott Gap
我们表明,强耦合物理固有的绝缘Mott状态在2D中导致的化学势的跳跃掺杂和出现的赝隙的单粒子光谱低于一个特征温度。赝能隙的产生是因为任何不直接邻近空穴的单占据位点经历了等于$t^2/U$的最大能垒,其中$t$是最近邻跳跃积分,$U$是原位排斥。平均而言,在每个晶格位置具有至少一个作为近邻的孔之前,所得到的赝隙不能消失。这种效应在所有掺杂莫特绝缘体中的普遍存在表明,铜氧化物中的赝能隙有一个简单的起源。
2003-05-22 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Mott transition in the A15 phase of Cs$_{3} $C$_{60}$: absence of pseudogap and charge order
我们提出了一个详细的核磁共振研究的绝缘体到金属的转变所引起的施加压力$p$在A15相的Cs $_{3}$ C $_{60}$。我们的证据表明,绝缘反铁磁(AF)和超导(SC)相只共存于一个狭窄的$p$范围。在固定的$p$下,在SC跃迁$T_c$以上的金属态下,$^{133}$ Cs和$^{13}$ C NMR自旋晶格弛豫数据似乎受赝能隙样特征支配。我们证明,这一功能,也看到在$^{133}$ Cs NMR位移数据,而不是一个签名的莫特过渡,扩大和涂抹了逐步增加$(p,T)$。对$^{133}$ Cs NMR谱的四极分裂$ν_{Q}$的变化的分析排除了在Mott转变处的任何晶胞对称性变化,并且仅监测到晶格参数的弱变化。这些结果为从理论上考虑远超过临界点的三维多轨道系统中的莫特跃迁提供了一个机会。
2017-06-13 cond-mat.str-el
Entropic Origin of Pseudogap Physics and a Mott-Slater Transition in Cuprates
我们提出了一种新的方法来理解的pseudogap在铜氧化物的起源,在玻色子熵。大量不同的$q$ -玻色子的几乎同时软化产生了一个扩展的短程有序范围,其中随着温度$T$的降低,磁关联的增长非常缓慢。这些熵效应导致与范霍夫奇点(VHS)相关的光谱权重在较高的$T$下快速且接近线性地向半填充移动,这与VHS在温度$\sim T^*$下驱动赝能隙跃迁的图像一致。作为一个副产品,我们开发了一个顺序参数分类方案,预测超之间的序参量的家庭。作为一个例子,我们发现,通过调整跳跃参数,有可能驱动铜氧化物穿过{Mott和Slater物理之间的\it跃迁},其中在交叉处出现自旋受抑状态。
2017-08-03 cond-mat.str-el
Doped Mott insulators are insulators: hole localization in the cuprates
我们证明了轻掺杂空穴的莫特绝缘体即使没有无序,在低温下仍然是绝缘体。空穴局域化是因为化学势位于一个赝能隙中,该赝能隙在零温度下的态密度为零。赝能隙的能量尺度由最近邻的单重态-三重态分裂决定。由于这种能量尺度消失,如果过渡,虚拟的或以其他方式,到上哈伯德带是不允许的,在赝能隙制度的基本长度尺度是双占用网站之间的平均距离。因此,赝能隙与两个极限$U\to\infty$($U$是原位库仑排斥)和$L\to\infty$(系统尺寸)的非交换性有关。
2005-06-29 cond-mat.str-el
Topological Paramagnetism in Frustrated Spin-One Mott Insulators
时间反转保护的三维拓扑顺磁体是著名的三维拓扑绝缘体的磁性类似物。这样的顺磁体有一个散装的差距,没有外来的散装激发,但非平凡的表面状态的对称性保护。我们认为,受挫自旋1量子磁体是在3D中实现这种状态的自然环境。我们描述了这样一个自旋为1的拓扑顺磁体的基态波函数的物理图像中的波动的Halflion链与非平凡的链接相位的环路。我们说明了一些方面,这样的回路气体简单的精确可解模型。我们还展示了如何三维拓扑顺磁体可以很自然地访问内的自旋1磁体的从粒子描述。具体地说,我们构建了从粒子的平均场状态,自然驱动到拓扑顺磁时,包括波动。我们提出了批量投影波函数的拓扑顺磁体的基础上,从粒子的描述。另一种从粒子结构导致稳定的U(1)量子自旋液体,通过凝聚自旋液体的出射磁共振激发,可以从U(1)量子自旋液体获得拓扑顺磁体。
2015-01-06 cond-mat.str-el
Spin Liquids and Pseudogap Metals in $SU(4)$ Hubbard Model in Moiré Superlattice
基于ABC三层石墨烯和六方氮化硼(hBN)以及扭曲过渡金属二硫族化物同质双层膜中三角形莫尔超晶格自旋谷Hubbard的实现,我们基于对称性约束和部分子平均场论研究了可能的Mott绝缘相和赝带隙金属.首先,我们证明了当谷间Hund项破坏$SU(4)$自旋转动时,Luttinger约束允许两种不同的对称和无特征的费米液体。特别是存在一种对称的、无特征的、费米面较小的“赝隙金属”。然后我们建议通过在$ν_T=2$掺杂Mott绝缘体来寻找这种非常规金属态。为此,我们用$SO(6)$ Schwinger玻色子或Schwinger费米子研究了$ν_T=2$ Mott绝缘体。在$SU(4)$对称点处,我们发现了两种对称的$Z_2$自旋液体。有了一个大的反谷间洪德项,一个无特征的莫特绝缘体是自然的。接下来,我们表明,掺杂无特征的莫特绝缘体或$Z_2$自旋液体可以导致无特征或正交的“赝隙金属”与小费米表面成比例的掺杂。此外,我们还提供了一种从赝隙金属到传统费米液体的演化过程。最后,我们对在$ν_T=1$上形成$U(1)$自旋费米表面态或$Z_4$自旋液体的可能性作了简要的评述。
2019-11-21 cond-mat.str-el
Renormalized dispersing multiplets in the spectrum of nearly Mott localized systems
强关联系统的光谱通常在有限能量处出现共振峰,115 Ce族中的例子由动力学平均场论再现。最近在双带模型的轨道选择性Mott(OSM)相(称为doublon-holon束缚态)中发现了类似的结构,并对这种相在零Hund耦合极限下的命运产生了影响。我们表明,这些功能可以捕获的从粒子的方法,一旦他们的希尔伯特空间考虑。我们使用从自旋计算,合理的大尺寸的限制,明确地证明了这一点,并与动力学平均场论的结果进行比较。
2018-08-20 cond-mat.str-el
Optical model-solution to the competition between a pseudogap phase and a Mott-gap phase in high-temperature cuprate superconductors
我们提出了一个理论框架的定量理解的全掺杂依赖的铜酸盐的光谱。根据实验观察,计算的光谱显示如何高能量莫特功能继续坚持在过掺杂制度,即使在中红外(MIR)峰起源于赝能隙已经崩溃的量子临界点。通过这种方式,我们调和了MIR峰和Mott峰的相反趋势,即随着掺杂的增加而在光谱中向相反方向移动。赝能隙和莫特能隙之间的竞争也导致掺杂后高能区光谱权重的快速损失。
2010-02-22 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Superconductivity and the Pseudogap in the two-dimensional Hubbard model
最近发展的数值方法使明确的构造的超导态的哈伯德模型的强关联电子的参数制度,该模型也表现出赝隙和莫特绝缘相。发现$d_{x^2-y^2}$对称超导性发生在靠近莫特绝缘体的地方,但与它分开的赝能隙非超导相。超导转变温度和序参量的振幅被发现是最大的正常状态的赝能隙的发病。超导电性从正常态赝能隙的出现导致激发能隙的减小。所有这些特征都与所观察到的氧化铜超导体的行为一致。
2013-05-29 cond-mat.str-el
Pseudogap metal and magnetization plateau from doping moiré Mott insulator
本研究基于半导体莫尔材料模拟三角晶格Hubbard模型,预测在小掺杂和中等磁场下,莫特绝缘体会因自旋极化子准粒子形成一种具有单粒子能隙和依赖掺杂磁化平台的赝能隙金属态。
2022-09-12 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Breakdown of Strong-Coupling Perturbation Theory in Doped Mott Insulators
我们发现,掺杂莫特绝缘体,如铜氧化物超导体,是渐近奴役的准粒子的重量,$Z$,近半填充关键取决于存在的高能量标度设置的上哈伯德带。特别地,接近半填充时,出现以下二分法:当高能量标度被积分出时为$Z\ne 0$,但当其被保留时在热力学极限中Z=0。对高能量尺度的奴役来自于跨越莫特能隙的电子激发之间的量子干涉。铜酸盐正常状态下光发射中观察到的宽光谱特征被认为是由高能奴役引起的。
2004-12-24 cond-mat.str-el hep-th
How to control pairing fluctuations: SU(2) slave-rotor gauge theory of the Hubbard model
我们研究了如何将莫特物理学引入BCS型超导体中,其动机是高$T_c$超导性来自于莫特绝缘体通过空穴掺杂。提出了U(1)从转子表示,以非微扰方式考虑局部密度涨落,描述半填充时的Mott-Hubbard转变。由于这种分解不能控制局部对涨落,U(1)从转子表示不能给出令人满意的处理电荷涨落。扩展了U(1)从转子表象,我们引入了一个SU(2)从转子表象,它不仅允许局域密度涨落,而且允许局域对激发。我们发现了哈伯德模型的SU(2)从转子规范理论,它包含两种与密度和对涨落有关的集体玻色子激发,它们通过SU(2)规范涨落与无带隙费米子激发相互作用。在这个有效描述中,一个有趣的观察是费米子对的相位涨落作为SU(2)规范涨落而出现。因此,在SU(2)从转子规范理论中,费米子对激发可以由集体玻色子的动力学控制。基于SU(2)从转子作用量进行标准鞍点分析,我们发现……
2006-12-29 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Strongly Correlated Superconductivity and Pseudogap Phase near a multi-band Mott Insulator
在Mott跃迁附近,强的电子关联可以增强Cooper配对。这一点在动力学平均场论解的二重轨道简并哈伯德模型与反洪德规则现场交换,有利于本地自旋单态配置。靠近莫特绝缘体(价键绝缘体的局部形式),出现了赝能隙非费米液体金属、超导体和正常金属,与铜氧化物的物理性质惊人地相似。强关联超导态比相应的正常态具有更大的Drude重量。强调了杂质近藤问题的作用。
2004-07-22 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Phase diagram of the Hubbard model on a square lattice: A cluster slave-spin study
本文采用集团从旋方法系统地研究了以掺杂$U$和耦合强度$δ$为参数的正方晶格上哈伯德模型的基态性质。除了反映在反铁磁能隙$Δ_{\text{AFM}}$行为中的交叉外,还可以在团簇从自旋哈密顿量的能量学中观察到这种性质--小$U$处的反铁磁性是由于势能增益,而强耦合极限处的反铁磁性是由动能增益驱动的,这与团簇动力学平均场理论计算和量子MonteCarlo模拟的结果一致。我们发现,在AFM状态的交叉,分离的弱和强耦合制度的相互作用$U_{c}$,几乎保持不变的掺杂后,它是小于临界耦合强度$U_{\text{Mott}}$的一阶金属-绝缘体莫特过渡的半填充顺磁状态。在半填充时,在小$U$极限下建立了交错磁化$M$和$Δ_{\text{AFM}}$之间的关系,从而使Hartree-Fock理论失效,并证实了顺磁态下的一阶Mott跃迁,其特征在于$U_{\text{Mott}}=10t$处的不连续性和重复性.最后,给出了$U$ - $δ$平面中的整体相图,其由四个区域组成:反铁磁绝缘体、具有可压缩性$κ>0$或$κ<0$的反铁磁金属、以及顺磁金属,以及三个相变:(i)从反铁磁金属到顺磁金属,(ii)在具有正和负$κ$的反铁磁金属相之间,以及(iii)将反铁磁绝缘相与反铁磁金属相分离。
2021-09-23 cond-mat.str-el
Strong coupling superconductivity, pseudogap and Mott transition
在材料中,超导性、赝能隙和莫特转变之间存在着复杂的相互作用,无论是带宽驱动还是掺杂驱动。层状有机导体和铜酸盐提供了两个主要的例子。我们提供了一个统一的观点,这种相互作用的二维哈伯德模型内的细胞动力学平均场理论的$2\times 2$ plaquette和使用连续时间量子蒙特卡罗方法作为杂质求解器。在半填充和有限掺杂时,靠近莫特绝缘体的金属正常态对d波超导性都是不稳定的。超导性可以破坏将赝能隙相与过掺杂金属分离的一阶跃迁,但正常态跃迁会在超导相的动力学性质上留下痕迹。例如,作为掺杂的函数,人们发现超导态密度的粒子-空穴不对称性的快速变化。在掺杂Mott绝缘体中,当存在正常态赝能隙时,动态平均场超导转变温度$T_c^d$不随序参量成比例。$T_c^d$对应于在隧穿实验中观察到的局部对形成温度,并且不同于赝能隙温度。
2012-08-01 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Mott insulators in moiré transition metal dichalcogenides at fractional fillings: Slave-rotor mean-field theory
本文通过 slave-rotor 平均场理论研究莫尔过渡金属二硫化物在分数填充下的莫特绝缘体,揭示维格纳晶体、自旋液体与二聚体态,并探讨其实验特征。
2023-07-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Pseudogap induced by short-range spin correlations in a doped Mott insulator
在二维哈伯德模型中,利用元胞动力学平均场论研究了Mott-Hubbard绝缘体向关联金属的掺杂演化。短程自旋关联在谱函数中除了熟悉的哈伯德带外还产生了两个额外的带。即使是一个微小的掺杂到这个绝缘体的费米能量的跳跃,这些额外的频带之一,并立即动量依赖的抑制在这个费米能量的光谱权重。赝能隙与这些能带的存在密切相关。这表明一个强耦合机制,从短程自旋相关性和大的散射率的赝隙现象中看到几个铜酸盐。
2006-04-20 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Non-Fermi-liquid behavior and doping asymmetry in an organic Mott insulator interface
高$T_{\rm C}$超导体在正常状态下表现出反常的输运性质,如坏金属和赝能隙行为。为了讨论它们的起源,重要的是要通过研究相似但不同的材料系统来推测这些行为是依赖于材料还是在莫特转变附近的普遍现象。由于二维Mott绝缘和超导状态之间的相邻性、简单的电子性质以及同一样品中的高掺杂/带宽可调谐性,有机Mott晶体管适合于此目的。在这里,我们报告的电子和空穴掺杂下的有机莫特双电层晶体管的输运性质的温度依赖性。在高温下,坏金属行为广泛出现,除了在半填充,无论掺杂极性。在较低的温度下,只观察到的赝隙行为下的空穴掺杂,而费米液体的行为下观察到的电子掺杂。坏金属行为似乎是一个普遍的高能尺度现象,而赝能隙行为是基于较低的能量尺度的物理,可以通过能带结构的细节的影响。
2019-09-09 cond-mat.str-el
Collapse of the Mott gap and emergence of a nodal liquid in lightly doped Sr$_2$IrO$_4$
欠掺杂铜氧化物的超导电性出现在一个不寻常的电子状态,其特征在于节点准粒子和一个波腹赝能隙。这种状态和超导性之间的关系被深入研究,但仍然存在争议。由于缺乏相关掺杂莫特绝缘体的电子结构数据,阻碍了相互竞争的理论模型之间的区别。在这里,我们报告的海森堡反铁磁体Sr $_2$ IrO $_4$,一个密切的类似物欠掺杂的铜酸盐的掺杂演变。我们表明,金属性出现从莫特间隙掺杂的快速崩溃,导致透镜状费米轮廓,而不是断开的费米弧观察到的铜酸盐。有趣的是,新兴的电子液体显示出具有波腹赝能隙的波节准粒子,因此与低掺杂的铜酸盐有很强的相似性。我们的结论是,各向异性的赝隙是一个通用的二维掺杂莫特绝缘体的属性,而不是一个独特的标志铜氧化物高温超导。
2015-06-01 cond-mat.str-el
Slave-rotor theory of correlated altermagnets on the Lieb lattice
Universidade Federal de Goiás(戈亚斯联邦大学);Universidade Federal do Rio Grande do Norte(北里奥格兰德联邦大学)
利用奴隶转子方法研究Lieb晶格上交变磁Hubbard模型,发现随相互作用U增大系统经历从正常金属到交变磁金属、再到交变磁绝缘体、最终到交变磁Mott绝缘体的级联相变,且Mott绝缘相中自旋分裂被显著抑制。
2026-10-28 cond-mat.str-el
Experimental observation of pseudogap in a modulation-doped Mott insulator: Sn/Si(111)-($\sqrt{3}\times \sqrt{3}$)-R30$^\textrm{o}$
在掺杂莫特绝缘体时,通常会出现不寻常的量子现象。利用低温扫描隧道显微镜结合分子束外延系统,研究了调制掺杂莫特绝缘体Sn/Si(111)-($\sqrt{3}\times \sqrt{3}$)-R30 $^\textrm{o}$的电子结构.在欠掺杂区,我们观察到一个普遍的赝能隙开放周围的费米能级,它的变化不大的磁场和Sn空位的出现。赝能隙在高温下被涂掉,并随着莫特绝缘相的空间限制而改变大小。我们的研究结果,以及先前观察到的超导性在较高的掺杂水平,是非常令人联想到的掺杂氧化铜化合物的电子相图。
2021-10-04 cond-mat.mes-hall 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
Ancilla theory of twisted bilayer graphene I: topological Mott localization and pseudogap metal in twisted bilayer graphene
本研究提出转角双层石墨烯的拓扑莫特局域化辅助粒子理论,通过物理电子与辅助费米子的类激子杂化解释莫特能隙,揭示不同填充下的关联绝缘态、莫特半金属及赝能隙金属等行为,为拓扑能带莫特物理提供统一动量空间描述。
2025-05-19 cond-mat.str-el
Magnetism and Mott Transition: A Slave-rotor Study
基于铁基超导材料中自旋密度波(SDW)和局域矩(LM)图像的争论,我们考虑了在$(π,0)$上有强费米面嵌套的两带轨道对称哈伯德模型.我们得到了这样的系统的相图的平均场从转子的方法,其中费米面嵌套和SDW阶显式地考虑通过自然分离的规模之间的Hund的耦合和库仑相互作用。我们发现,对于一个相当大的范围内的Hund的耦合的莫特过渡获得一个强大的一阶字符,但也存在一个小范围的更强的Hund的耦合,其中可以观察到的增强磁化的SDW侧。我们解释前一种情况下,其中一个明显的区别,可以绘制LM和SDW图片,和后者的情况下,LM物理的迹象开始在金属阶段的发展。这是诱人的建议,一些FeSC材料是在后者的情况下附近。
2011-04-05 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Excitons and Dark Fermions as Origins of Mott Gap, Pseudogap and Superconductivity in Cuprate Superconductors --- General Idea and Basic Concept Based on Gap Physics
本文根据最近对单粒子格林函数奇异自能结构的理解,重新讨论了掺杂莫特绝缘体的理论。自能中独特的极结构在反常区产生高温超导,而在正常区产生Mott能隙和赝能隙。在这里,我们阐明了电子的分裂,这是确切地举行在莫特绝缘体在原子极限,更普遍地产生出的莫特隙费米子和暗(隐藏)费米子。它不需要任何自发对称性破缺。这两个能隙是这两个费米子与准粒子杂交的结果。我们进一步提出莫特带隙费米子和暗费米子分别是Frenkel型和Wannier型激子的费米子分量,它们共存于掺杂的莫特绝缘体中。在没有自发对称性破缺的情况下,Frenkel型激子的玻色-爱因斯坦凝聚是理解独特的极结构和赝能隙的关键,通过与Mott能隙类似的分形准粒子与暗费米子的瞬时杂化,我们可以发现这种独特的极结构和赝能隙。我们认为,高$T_{\rm c}$超导性归因于Wannier型激子的偶极吸引。与传统的自发对称性破缺引起的凝聚态物质和基本粒子物理,包括量子色动力学的间隙形成机制进行了比较。我们提出了一个理论框架,并讨论了实验测试来分析这个想法和概念。
2018-06-08 cond-mat.str-el hep-th
Visualizing the emergence of the pseudogap state and the evolution to superconductivity in a lightly hole-doped Mott insulator
超导电性出现在空穴掺杂的铜氧化物反铁磁Mott态。尽管氧原子状态的变化似乎是最重要的,但由此产生的电子结构还不清楚。空穴掺杂首先破坏莫特态,产生弱绝缘体,其中电子仅在低温下局部化而没有完整的能隙。在较高的掺杂,“赝隙”,一个弱的导电状态与各向异性的能隙和90 \degree -旋转(C4 v)对称性的单元格内破坏出现。然而,这些现象的出现与孔密度增加的直接可视化从未实现。在这里,我们报告的电子结构演化的原子尺度成像从弱绝缘体通过出现的赝能隙的超导状态在Ca 2-xNaxCuO 2Cl 2。赝隙的光谱特征出现在最低的掺杂从弱绝缘,但C4 v-对称矩阵表现出独特的光谱形状。在略高的空穴密度,纳米级区域表现出赝能隙谱和180 \degree -旋转(C2 v)对称性形成单向集群内的C4 v-对称矩阵。因此,空穴掺杂通过局部空穴的纳米级簇的出现而进行,在所述局部空穴的纳米级簇内,对称性破缺的赝能隙状态被稳定。然后,在Ca 2-xNaxCuO 2Cl 2中存在基本的双组分电子结构11,直到C2 v对称团簇在较高掺杂下接触,并且出现长程超导性。
2012-05-23 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Mott transition, Widom line and pseudogap in the half-filled triangular lattice Hubbard model
本研究利用动力学团簇近似与量子蒙特卡罗方法求解半满三角晶格Hubbard模型,发现了一阶Mott转变临界点以上的Widom线,支持了热力学极限下有限温度Mott转变的可观测性,并揭示了具有动量依赖性的赝能隙现象。
2023-03-30 cond-mat.str-el physics.comp-ph
The Crossover from a Bad Metal to a Frustrated Mott Insulator
我们用一种新的蒙特卡罗方法研究了各向异性三角晶格中的Mott跃迁。真实空间的方法,保留扩展的空间相关性,允许在这个沮丧的结构中的非平凡的磁波动的准确治疗。选择各向异性的程度来模拟准二维有机物中的情况,$κ-$(BEDT-TTF)$_2$ Cu[N(CN)$_2$ ]-X,我们检测到一个宽的赝能隙相,具有异常的光谱和传输特性,在“无缺口”金属和“硬能隙”莫特绝缘体之间。磁波动也导致明显的动量依赖性准粒子阻尼和赝能隙的形成费米表面上的莫特过渡接近。我们对“坏金属”状态的预测对有机物有直接的影响,它们可以通过隧穿,角分辨光电发射和磁结构因子测量进行测试。
2013-01-21 cond-mat.str-el
Mott Criticality as the Confinement Transition of a Pseudogap-Mott Metal
Indian Institute of Science Education and Research Kolkata(印度科学教育研究所加尔各答分校);The Institute of Mathematical Sciences, HBNI(数学科学研究所,HBNI);National Institute of Science, Education and Research, HBNI(国家科学、教育和研究学院,HBNI);Jawaharlal Nehru Center for Advanced Scientific Research(贾瓦哈拉尔·尼赫鲁高级科学研究中心);Indian Institute of Technology Kharagpur(印度理工学院卡拉格普尔分校)
研究揭示伪隙相作为莫特金属与绝缘体转变的临界点,通过强关联晶格模型和Kondo物理揭示非费米液体特性及电子散射率异常缩放。
2025-07-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Slave-rotor theory on magic-angle twisted bilayer graphene
利用从转子平均场论研究了魔角扭曲双层石墨烯中的关联电子。由于Wannier轨道的扩展,我们研究了具有自旋谷四重简并的双轨道团簇哈伯德模型,重点研究了中性点以下价带的半填充.该理论预测了多个莫特绝缘体相在分数填充不仅为整数电荷每莫尔{é}网站,它表明,远程电子跳跃高度抑制,因为多电荷激发诱导。此外,Kekul{é}价键序进行了研究,发现扩展的莫特绝缘体相占据一个有限的掺杂区域。邻近莫特绝缘体相,超导圆顶出现凭借自旋谷波动。这项工作提供了一个初步的理解和有趣的现象的相关系统,其新颖的相互作用的模型可能会产生大量的可能性,等待探索。
2020-02-26 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Mott transition and pseudogap of the square-lattice Hubbard model: results from center-focused cellular dynamical mean-field theory
本文利用中心聚焦团胞动力学平均场理论,系统研究方晶格Hubbard模型在最大8×8团簇下的Mott转变与赝能隙,发现临界相互作用随团簇增大而减小,并在4×4团簇上揭示了掺杂依赖的金属-绝缘体渡越、Lifshitz转变及电荷有序倾向。
2024-01-15 cond-mat.str-el
Pseudogap with Fermi arcs and Fermi pockets in half-filled twisted transition metal dichalcogenides
National Laboratory of Solid State Microstructures and Department of Physics, Nanjing University(南京大学固体微结构物理国家重点实验室和物理系);Collaborative Innovation Center of Advanced Microstructures, Nanjing University(南京大学先进微结构协同创新中心);Jiangsu Key Laboratory of Quantum Information Science and Technology, Nanjing University(南京大学江苏省量子信息科学与技术重点实验室)
研究揭示了半填充扭态过渡金属二硫化物中通过电子关联驱动的费米弧与费米口袋演变,以及莫特绝缘体到费米液体的转变过程。
2026-01-07 cond-mat.str-el
Theory of pseudogap and superconductivity in doped Mott insulators
欠掺杂莫特绝缘体给我们带来了多体物理的挑战。本文讨论了单粒子格林函数的零、极点结构的演化。从最近的集团扩展的动力学平均场论中很好地再现了欠掺杂铜氧化物中的赝能隙和费米弧/口袋结构。同时出现的零点和极点使欠掺杂的莫特绝缘体与费米液体分开,并通过拓扑跃迁分开。作为激子在从玻色子框架中的推广,Cofermion提出了零表面形成的起源。cofermion准粒子杂交间隙提供了一个自然的理解pseudogap和各种不寻常的莫特。此外,余费米子提供了一种新的配对机制,其中余费米子有两个角色:它加强了库珀对作为准粒子的配对伙伴,并充当胶水。它提供了一个强大的洞察力,以解决在缺口结构的二分法中发现的难题。
2011-07-03 cond-mat.str-el physics.comp-ph quant-ph
High $T_c$ Phase Diagram based on the SU(2) Slave-Boson Approach to the t-J Hamiltonian
基于改进的SU(2)从玻色子方法,我们导出了高$T_c$铜氧化物的相图,在温度-空穴掺杂率平面上显示了超导相和赝能隙相.结果表明,相位起伏的序参量的结果与观察到的超导温度(玻色凝聚线)的拱形作为空穴掺杂率的函数包含在一个更密切的协议。
2000-01-16 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Topological Insulators and Mott Physics from the Hubbard Interaction
我们研究了具有内禀自旋轨道相互作用的蜂窝晶格上的哈伯德模型,作为存在相互作用的二维拓扑带绝缘体的范例。应用Hartree-Fock理论,从转子技术和拓扑参数的组合,我们表明,拓扑带绝缘相持续到相当强相互作用。然后,我们应用从转子平均场论,并找到一个莫特转变,在该转变的电荷自由度成为本地化的晶格网站。然而,自旋自由度仍然由原始Kane-Mele能带结构描述。该区域的规范场效应起着重要作用。当蜂窝层是孤立的,然后自旋扇区变得已经不稳定,朝着一个简单的平面尼尔秩序。相反,如果蜂窝晶格被具有无带隙自旋子的额外“屏蔽”层包围,则系统将支持边缘处具有无带隙自旋子的分数化拓扑绝缘体相。对于大的相互作用,我们推导出一个有效的自旋哈密顿量。
2010-08-09 cond-mat.str-el
Slave Boson Theory of Orbital Differentiation with Crystal Field Effects: Application to UO$_2$
从第一性原理出发,导出了一种精确的转动不变从玻色子方法的操作变换,并将其应用于描述强关联电子系统的轨道微分。该方法使我们能够处理强电子关联,自旋轨道耦合和晶体场分裂在同一立足点上,利用规范不变性的平均场方程。我们将我们的理论应用于原型核燃料UO $_2$,并表明该系统的基态在$5f$流形内显示出明显的轨道差异,Mott定域的$Γ_8$和扩展的$Γ_7$电子。
2017-02-12 cond-mat.str-el
Pseudogap temperature as a Widom line in doped Mott insulators
赝能隙指的是在空穴掺杂的高温超导体中的特征温度$T^*$以下发现的具有不寻常物理性质的神秘物质状态。确定$T^*$对于理解这种状态至关重要。在这里,我们利用团簇动力学平均场论研究了关联电子系统的最简单模型--哈伯德模型,以确定赝能隙是否仅因强耦合物理和短非局域关联而出现。我们发现,赝能隙的特征温度$T^*$是一个急剧的跨越不同的动力学制度沿着一条线的热力学异常,出现以上的一阶相变,Widom线。因此,从一级相变的临界点发出的Widom线是铜氧化物赝能隙相图的组织原则。不需要额外的对称性破缺来解释这种现象。对称性破缺态出现在赝能隙中,而不是相反。
2012-08-01 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el cond-mat.supr-con