Orbital-driven Mottness collapse in 1T-TaS2-xSex transition metal dichalcogenide
莫特绝缘相附近一直是寻找奇异量子态的沃土,最著名的是高Tc铜氧化物和巨磁阻锰氧化物。层状过渡金属二硫属化物1 T-TaS 2代表了另一个有趣的例子,其中莫特绝缘体相与一系列复杂的电荷密度波(CDW)级紧密纠缠。更有趣的是,最近发现1 T-TaS 2经历了高压、电荷掺杂或等价取代引起的莫特绝缘体到超导体的转变。莫特绝缘体相的性质和向导电态的转变机制仍处于激烈的争论之中。在这里,我们结合扫描隧道显微镜(STM)测量和第一性原理计算,研究了1 T-TaS 2莫特绝缘体的原子尺度电子结构及其在Se等价取代S后向金属态的演化.我们确定了两种不同类型的轨道纹理-一个本地化和其他扩展-并证明它们之间的相互作用是决定电子结构的关键因素。特别是,我们表明,连续演变的STM可视化的电荷间隙是由于沉浸到扩展的轨道跨度费米海的局域轨道诱导的哈伯德带,具有独特的演变从莫特间隙的电荷转移间隙。这种轨道驱动的Mottness坍缩的新机制为创造新的电子态和设计未来的电子器件提供了一条有趣的途径。
2017-04-10 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Quasi-one-dimensional taco-shaped bands in large-angle twisted bilayer transition metal dichalcogenides
Department of Physics and Center for Complex Quantum Systems, The University of Texas at Austin(德克萨斯大学奥斯汀分校物理系与复杂量子系统中心)
在大角度扭折双层过渡金属二硫化物中,发现准一维餐盘状能带,源于Λ谷的最优层间杂化,实现方向性能带展平,为关联现象提供新平台。
2025-12-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
First Order Quantum Phase Transition in the Hybrid Metal-Mott Insulator Transition Metal Dichalcogenide 4Hb-TaS2
将不同的相关和拓扑非平凡的物质电子相耦合在一起可以潜在地诱导新的电子有序和它们之间的相变。过渡金属二硫属化物化合物是探索这种混合体系的基础。它们拥有各种奇异的电子相,它们的范德华性质使它们能够通过剥离和堆叠或化学计量生长来混合,从而诱导新的相关复合物。在这里,我们研究的化合物4 Hb-TaS $_2$,交织的莫特绝缘状态的1 T-TaS $_2$和假定的自旋液体,它的主机与金属状态的2 H-TaS $_2$和低温超导相,它拥有。我们揭示了一个热力学相图,主机之间的一个相关的近藤集群状态和一个平带状态,近藤集群成为耗尽的一阶量子相变。我们表明,这种本征过渡可以诱导由电场和温度,以及通过操纵的层间耦合与探针尖,从而允许可逆的近藤集群和平带状态之间的切换。这种相变表现为整个电子光谱的不连续变化,并伴有滞后和低频噪声。我们发现相变线的形状是由两个电子态的局域可压缩性和熵决定的。我们的研究结果设置这样的异质结构作为一个令人兴奋的平台,系统的调查和操作的莫特金属过渡和强相关的阶段和量子相变。
2023-03-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Electronic structures, charge transfer and charge orders in twisted transition metal dichalcogenide bilayers
过渡金属二硫属化物(TMD)双层膜的莫尔超晶格中存在相关电子态,这种相关电子态是由莫尔势和长程库仑相互作用共同作用引起的。本文从理论上研究了过渡金属双硫族化物同质双层云纹超晶格的结构弛豫和单粒子电子性质,并研究了MX和XM区有效蜂窝晶格中的基态电荷序。通过大尺度密度泛函理论计算和层自由度连续介质模型,我们发现面外的门控场产生了一个可调的电荷转移带隙,并在Dirac谱中引入了质量项.在平带极限下,我们用蒙特卡罗模拟观察到了不同填充n = 1/4,1/3,1/2,2/3,1时的一系列电荷有序绝缘态,并预言了在固定填充n = 1/2,2/3时,门控场诱导不同电子晶体间的相变.我们的工作表明,过渡金属二硫属化物均质双层膜提供了一个强大的平台,可调的电荷转移绝缘体和电荷秩序的调查。
2021-04-19 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Signatures of bilayer Wigner crystals in a transition metal dichalcogenide heterostructure
维格纳晶体,一种由强关联效应产生的规则电子晶格,是最早预测的集体电子态之一。这种多体状态表现出量子和经典相变,并已被提出作为量子信息处理应用的基础。在半导体平台中,二维维格纳晶体在磁场或基于莫尔的晶格势下被观察到,其中电子动能被强烈抑制。在这里,我们报告双层维格纳晶体的形成没有一个磁场或限制场在原子级薄的MoSe $_2$双层分离的六方氮化硼。我们观察到强大的相关绝缘态形成在对称(1:1)和非对称(4:1和7:1)电子掺杂的两个MoSe $_2$层在低温下的光学签名。我们将这些特征归因于双层维格纳晶体,该双层维格纳晶体由每层中的两个相称的三角形电子晶格形成,通过层间相互作用稳定。这些双层Wigner晶相是非常稳定的,并且在高达$6 \times10^{12}$ cm $^{-2}$的临界电子密度以上和约40 K的温度下经历量子和热熔融转变。我们的研究结果表明,原子薄半导体为实现强相关电子态、探测其电子和磁相变以及开发量子电子学和光电子学中的新应用提供了一个有前途的新平台。
2020-10-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Band insulator to Mott insulator transition in a bilayer Hubbard model
用集团动力学平均场论研究了双层膜中半满排斥哈伯德模型的基态相图。对于弱到中间值的库仑排斥$U$,该系统经历了一个过渡,从莫特绝缘相的金属相,然后到带绝缘相的层间跳跃增加。在强耦合的情况下,该模型表现出直接交叉从莫特绝缘相带绝缘相。这些结果是强大的相对于存在或不存在的磁性秩序。
2007-03-27 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Kagome chiral spin liquid in transition metal dichalcogenide moiré bilayers
本文针对过渡金属二硫化物莫尔双层在 3/4 填充下形成的笼目电荷序,推导有效自旋模型,并通过密度矩阵重整化群模拟证明 WSe2/WS2 可实现手性自旋液体和笼目自旋液体,为研究自旋液体物理提供了新平台。
2023-07-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
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
Flat bands in twisted bilayer transition metal dichalcogenides
材料的晶体结构产生电子移动通过的周期性电势,从而产生材料的电子能带结构。当二维材料被堆叠时,层之间的扭转角成为所得异质结构的附加自由度。当这个角度改变时,电子能带结构被修改,导致具有局域态和增强的电子相关性的平坦带的可能性。在过渡金属二硫属化物中,理论上已经预测在约0和60度的扭转角范围内对于长莫尔波长出现平带,从而提供比魔角扭转双层石墨烯宽得多的通用性。在这里,我们显示了存在一个平带的电子结构中的3°和57.5°扭曲双层WSe 2样品使用扫描隧道光谱。在平带能量处波函数的直接空间映射表明,平带在3°和57.5°处的局域化不同,与第一原理密度泛函理论计算非常一致。
2020-07-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Moiré Mott correlated mosaics in twisted bilayer 1T-TaS$_2$
Aalto University(阿尔托大学)
研究通过扭折双层1T-TaS₂的堆叠依赖性绝缘间隙,揭示了莫尔图案诱导的马赛克超晶格,具有局部磁矩和非磁性绝缘区域的竞争。
2026-09-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Superconductivity in the twisted bilayer transition metal dichalcogenide WSe${}_2$ : a quantum cluster study
在诸如扭曲WSe ${}_2$的过渡金属二硫属化物双层中观察到平坦能带使得这些材料具有再现在石墨烯基系统中观察到的行为的有趣前景。我们使用一个有效的哈伯德模型提供扭曲的WSe ${}_2$的描述,探索超导性的存在,这是以前在实验中报道。利用变分团簇近似和团簇动力学平均场理论,我们预言了在电子和空穴掺杂体系中存在$d\pm id$型手征超导电性,这种超导电性可以通过扭转角和垂直位移场的应用来调节.
2022-12-19 cond-mat.str-el
Spin-textured Chern bands in AB-stacked transition metal dichalcogenide bilayers
虽然基于过渡金属二硫属化物(TMD)的莫尔材料已被证明具有各种相关电子现象,但迄今为止尚未在实验上观察到拓扑状态。在这项工作中,使用第一性原理计算和连续模拟,我们揭示了位移场诱导的拓扑莫尔带AB堆叠TMD异质双层MoTe 2/WSe 2。谷对比陈带与非平凡的自旋纹理形成层间杂交MoTe 2和WSe 2带名义上相反的自旋。我们的研究建立了一种在AB堆叠TMD双层膜中产生拓扑带的方法,这为实现量子自旋霍尔效应和相互作用诱导的量子反常霍尔效应提供了一个高度可调的平台。
2021-08-03 cond-mat.str-el
Ferromagnetic Mott State in Twisted Graphene Bilayers at the Magic Angle
我们解决了有效的紧束缚哈密顿描述绝缘莫特态的扭曲石墨烯双层在一个魔角。在这种结构中,扭曲的双层形成了一个蜂窝状的局域态超晶格,其特征是出现了具有四重简并度的平带。在计算了超晶格的最大局域Wannier波函数后,我们导出了描述Mott态的有效自旋模型。我们认为,该系统是一个异国情调的铁磁莫特绝缘体,具有明确的实验签名。
2018-12-10 cond-mat.str-el
In situ controllable magnetic phases in doped twisted bilayer transition-metal dichalcogenides
我们研究了空穴掺杂过渡金属二硫族化合物在小扭转角下的电子结构,在这种扭转角下,原位排斥非常强。使用无偏的图形蒙特卡罗模拟,我们发现证据的磁相关性,这是由离域驱动,并可以控制在原位通过介电环境。对于弱自旋轨道耦合,我们发现,适度掺杂的系统成为反铁磁,而强自旋轨道耦合的制度功能铁磁关联。我们表明,这种行为是准确预测的分析理论的基础上的时刻扩展的哈密顿量,并分析相应的粒子轨迹。
2022-04-08 cond-mat.str-el
Dynamical Mean Field Theory of Moiré Bilayer Transition Metal Dichalcogenides: Phase Diagram, Resistivity, and Quantum Criticality
我们提出了一个全面的动态平均场研究的三角晶格莫尔哈伯德模型,这被认为是代表莫尔双层过渡金属二硫属化物的物理。在这些材料中,能带结构的重要方面,包括带宽和van Hove奇点的顺序和位置,可以通过改变层间电位来调整。我们提出了一个磁性和金属-绝缘体相图和电阻率的温度,带填充和层间电位的依赖关系的详细研究。我们发现在相图的不同区域,输运表现出费米液体、奇异金属和量子临界行为。具体地说,我们发现,立方根范霍夫奇点($ρ(ε) \sim|ε|^{-1 / 3}$)给出了一个奇怪的金属行为与$T$ -线性散射率和$ω/T$标度。我们展示了磁序如何影响电阻率。我们的结果阐明了最近在扭曲的同质双层WSe $_2$和异质双层MoTe $_2$ /WSe $_2$实验中观察到的关联态和金属-绝缘体连续跃迁的物理性质。
2022-06-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Twistronics of Janus transition metal dichalcogenide bilayers
二维材料的扭曲多层膜是研究物质量子相,特别是强关联电子的重要平台。由层间相对扭曲引入的莫尔图案产生长波长的有效电势,导致电子局域化。然而,与丰富的2D材料相反,迄今为止很少有扭曲异质结构被研究。在这里,我们发展了第一原理连续介质理论来研究扭曲Janus过渡金属二硫属化物(TMD)同质和异质双层膜的莫尔条纹引入的电子带。该模型包括晶格弛豫,堆叠相关的有效质量,和Rashba自旋轨道耦合。然后,我们进行了高通量的生成和表征DFT提取的连续模型的材料和堆叠的一百多种可能的组合。我们的模型预测,莫尔物理和涌现对称性取决于化学成分,垂直层方向,和扭曲角,使迷你带波函数可以形成三角形,蜂窝状,和Kagome网络。这些系统特有的Rashba自旋轨道效应可以在小角度处支配莫尔带宽。我们的工作使详细调查的Janus扭曲异质结构,允许发现和控制新的电子现象。
2022-12-07 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Measurements of Correlated Insulator Gaps in a Transition Metal Dichalcogenide Moiré Superlattice
本研究利用微波阻抗显微术并借助石墨烯 Landau 量子化,直接测量双栅 WS2/WSe2 莫尔双层中多种关联绝缘态的热力学能隙,发现其对外加电场不敏感。
2023-08-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Realization of Topological Mott Insulator in a Twisted Bilayer Graphene Lattice Model
魔角扭曲双层石墨烯最近成为一个蓬勃发展的材料平台,实现相关电子现象发生在其拓扑平坦带。几种数值和分析方法已被应用于理解其中的关联相,揭示了与量子霍尔物理学的一些相似之处。在这项工作中,我们提供了一个莫特哈伯德的TBG系统的角度来看。在只包含投影库仑相互作用的晶格模型上利用大尺度密度矩阵重整化群,我们发现了绝缘条纹相和量子反常Hall态之间的一阶量子相变,其陈数为$\pm 1$ .我们的结果不仅揭示了在四分之三填充时发现的量子反常霍尔态的机制,而且提供了拓扑莫特绝缘体的一个例子,即,强耦合极限下的量子反常霍尔态。
2021-09-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Fast and slow edges in bilayer graphene nanoribbons: Tuning the transition from band- to Mott-insulator
我们发现,门控双层石墨烯锯齿形带具有快速和缓慢的边缘,其特征在于边缘状态的速度不同,由于不可忽略的下一个最近邻跳跃元素。通过玻色化和重整化群方法,我们发现慢边可以获得一个相当大的相互作用诱导的带隙,这是通过一个外部栅极电压V_{g}可调。与体材料中的栅感应能隙不同,相互作用感应能隙非单调地依赖于在位电势V。
2010-06-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
The Mott-semiconducting state in the magic angle bilayer graphene
采用非微扰理论方法,研究了魔角下双层石墨烯中的强关联问题。我们集中在没有对称性破缺的解决方案,传统的莫特绝缘状态预计所有整数填充。在对应于介电常数$\varepsilon\approx 5$和几个整数填充的库仑排斥下,我们发现一个Mott半导体态,它同时拥有Mott态,并且在Mott间隙内,第二个小得多的半导体间隙。位于$Γ$点的这些Mott-ingap态的存在使得Mott态强烈地依赖于温度,并且在升高的温度下导致坏金属相。该系统在电荷中性点和远离电荷中性点的均匀填充物处是绝缘的。
2019-01-28 cond-mat.str-el
Emergence of Competing Stripe Phase near the Mott Transition in Ti-doped Bilayer Calcium Ruthenates
我们报道了用微波阻抗显微镜对Ti掺杂的双层钙钛矿在Mott金属-绝缘体转变过程中的纳米级成像。与典型的一级相变不同,在G型反铁磁绝缘态和顺磁金属态中都出现了沿面内晶轴取向的金属条纹相.这种电子状态的影响可以在宏观测量中观察到,使我们能够构建一个考虑到能量竞争相的相图。我们的工作为复杂氧化物材料的宏观性质和介观相分离的关联提供了一种模型方法。
2020-02-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Excitonic density wave and spin-valley superfluid in bilayer transition metal dichalcogenide
二维范德瓦尔斯异质结构中的人工云纹超晶格是实现和控制关联电子现象的新途径。最近,扭曲双层WSe $_2$出现作为一个新的强大的莫尔系统托管相关绝缘体在莫尔半填充在一定范围内的扭曲角。在这项工作中,我们提出了一个理论,这种绝缘状态作为激子密度波由于谷间电子-空穴配对。我们表明,费米能级附近的范霍夫奇异性强烈增强了激子凝聚。我们的理论解释了绝缘间隙对垂直电场的显著敏感性。相反,间隙被垂直磁场微弱地减小,在低场具有二次依赖性。对电场和磁场的不同响应可以理解为在BCS模拟系统中的对断裂效应与非对断裂效应。我们进一步预测了这种电绝缘体中的超流自旋输运,这可以通过光学自旋注入和时空成像来检测。
2020-12-01 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Interaction range and temperature dependence of symmetry breaking in strongly correlated two-dimensional moiré transition metal dichalcogenide bilayers
我们从理论上考虑二维莫尔过渡金属二硫属化物(TMD)双层,这是强相关的意义上说,现场库仑相互作用是可比或大于莫尔晶格网站之间的跳跃动能。该系统在电荷扇区和Isosin扇区中容纳了许多对称破缺的基态,填充方式为1/2、1/3、1/4、2/3等。我们研究了对称破缺与(1)电子-电子相互作用范围、其原则上可以通过附近的栅极和介电环境实验性地控制,以及(2)温度,其可以在高于临界温度的情况下热抑制对称性破缺。实验的理论影响进行了讨论。
2022-01-18 cond-mat.str-el
Quantum critical Mott transitions in a bilayer Kondo insulator-metal model system
一个双层系统,包括近藤绝缘体耦合到一个简单的金属(KI-M)被认为是。采用动态平均场论的框架,模型系统被证明表现出量子临界点(QCP)的表面,分离近藤屏蔽,费米液相从本地时刻,莫特绝缘相。这些Mott跃迁的量子临界性质的特征在于(a)费米液体侧的相干尺度和(b)MI侧的Mott能隙的消失。与重费米子系统中通常的“大到小”费米面QCP相反,双层KI-M系统表现出完全的费米面破坏。
2016-09-09 cond-mat.str-el
Emergent Superconductivity in the weak Mott insulator phase of bilayer Graphene Moiré Superlattice
我们提出了一个唯象的理解最近发现的弱莫特绝缘体在扭曲的双层石墨烯的莫尔超晶格,特别是在低温下出现的超导弱莫特绝缘体相,即随着温度降低,纵向电阻率首先增长低于温度$T_m$,但随后迅速下降到零,甚至更低的温度$T_c$。在绝缘体阶段出现超导体是非常不寻常的。在这里,我们提出,这种现象是由于纯二维性质的双层石墨烯莫尔超晶格。我们还将我们的结果与迄今为止提出的其他理论进行了比较。
2018-05-17 cond-mat.str-el
Orbital textures and evolution of correlated insulating state in monolayer 1T phase transition metal dichalcogenides
本研究通过ARPES观测单层1T相过渡金属二硫属化物的下哈伯德带,发现硫族p态杂化调节带宽稳定莫特绝缘态,并提高转变温度,为关联电子研究提供新平台。
2025-04-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Doped Twisted Bilayer Graphene near Magic Angles: Proximity to Wigner Crystallization not Mott Insulation
我们设计了一个模型来解释为什么扭曲的双层石墨烯(TBLG)表现出绝缘行为时,$ν=2,3$电荷占据一个单位莫尔细胞,一个功能归因于莫特,但不是$ν=1$,明显不符合莫特绝缘。我们计算$r_s=E_U/E_K$,其中$E_U$和$E_K$的势能和动能,分别,并表明:(i)莫特标准在于在密度$10^4$高于实验和(ii)过渡到一系列的维格纳晶体状态存在作为$ν$的函数。我们发现,对于$ν=1$,$r_s$未能越过阈值($r_s = 37$)的三角形晶格和金属输运Entrance。然而,对于$ν=2$和$ν=3$,阈值$r_s=22$和$r_s=17$分别满足向具有蜂窝($ν=2$)和kagome($ν=3$)结构的维格纳晶体(WC)的转变。我们相信,这种晶态是分析超导性的正确起点。
2018-08-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Ultra-Strong Spin-Orbit Coupling and Topological Moiré Engineering in Twisted ZrS2 Bilayers
我们预测,扭曲双层的1 T-ZrS $_2$实现了一个新的和可调的平台,工程师的二维拓扑量子相位占主导地位的强自旋轨道相互作用。在小扭转角下,ZrS $_2$异质结构产生了一个涌现的和扭转控制的莫尔Kagomé晶格,结合几何挫折和强自旋轨道耦合,产生了一个具有高度可控和几乎无色散带的莫尔量子自旋霍尔绝缘体。基于$Γ$处1 T结构的价带顶的双组分性质,我们设计了一个IV族过渡金属二硫属化物的通用赝自旋理论,并研究了强库仑排斥在拓扑莫尔Kagomé带的分数填充处产生的强量子反常Hall相以及可能的分数Chern绝缘态的出现.我们的研究结果建立了IV族过渡金属双硫族化合物双层膜作为一种新的莫尔平台,实现强相关的拓扑相位在扭曲可调设置。
2021-10-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Emergence of Topological Electron Crystals in Bilayer Graphene--Mott Insulator Heterostructures
The Hong Kong University of Science and Technology(香港科技大学);The Pennsylvania State University(宾夕法尼亚州立大学);Nanjing University(南京大学)
研究通过双层石墨烯与莫特绝缘体异质结构中层间库仑吸引力与拓扑 miniband 物理的相互作用,预测出拓扑电子晶体,揭示了非平凡晶体序的形成机制。
2026-08-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Hartree-Fock study of the moiré Hubbard model for twisted bilayer transition metal dichalcogenides
扭曲双层过渡金属二硫属化物已经成为相关电子物理研究的重要模型系统,因为它们的相互作用强度、载流子浓度、能带结构和反转对称性破缺可以通过器件制造、扭曲角以及最重要的是可以原位改变的栅极电压来控制。这些材料中的一些材料的低能物理已经被证明是由“莫尔哈伯德模型“描述的,该模型通过添加强的、可调谐的自旋轨道耦合和反转对称性破缺而从通常的哈伯德模型推广而来。在这项工作中,我们使用Hartree-Fock近似达到一个全面的理解莫尔哈伯德模型的平均场水平。我们确定的磁性和金属-绝缘体相图,并评估自旋轨道耦合,反转对称性破缺,和可调范霍夫奇异性的影响。我们还考虑了自旋和轨道的作用磁场。这项工作为实验提供了指导,并为超越平均场计算奠定了基础。
2021-08-31 cond-mat.str-el
Robust Mottness and tunable interlayer magnetism in Nb3X8 (X = F, Cl, Br, I) bilayers
针对Nb3X8双层材料,通过DFT计算24种堆叠构型,发现其均为稳健莫特绝缘体,且层间磁性因泡利排斥与跳跃竞争可在AFM、AFM-FM简并及FM间调控,为呼吸型kagome莫特绝缘体研究提供新见解。
2025-08-24 cond-mat.str-el
Doped Mott Insulators in (111) Bilayers of Perovskite Transition-Metal Oxides with a Strong Spin-Orbit Coupling
研究了在钙钛矿过渡金属氧化物(111)双层膜中实现的莫特绝缘体的电子性质。在强自旋-轨道耦合的情况下,导出了这种莫特绝缘体的低能有效哈密顿量。这些模型的特点是反铁磁海森堡相互作用和各向异性相互作用,其形式取决于$d$轨道占有率。通过对有限团簇的精确对角化分析,导出了$t_{2g}$体系的基态相图,其中包括窄参数区的Kitaev自旋液相。从玻色子平均场分析表明,新的超导状态诱导的载流子掺杂到莫特绝缘的父系统的可能性,这表明本模型系统作为独特的游乐场研究相关引起的新现象。可能的实验实现进行了讨论。
2013-02-06 cond-mat.str-el
Pair-density-wave and chiral superconductivity in twisted bilayer transition-metal-dichalcogenides
本研究通过重整化群分析,理论揭示了转角双层TMD在电场与弱塞曼场下可实现陈数为1、2、4的手性超导及自旋极化PDW态,后者可被STM探测且能产生自旋极化超导二极管效应。
2022-10-08 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
The Electronic States of Two Oppositely doped Mott Insulators Bilayers
我们研究了两个相反掺杂的低维tJ模型系统之间的库仑相互作用效应。我们精确地证明了,在一维情况下,任意的弱相互作用导致电荷中性的电子-空穴对的形成。然后,我们使用两种不同的平均场论来解决二维的情况下,层间激子也形成和凝聚。我们建议,这将导致新的功能,没有类似的单层,如绝缘自旋液相的出现。我们简单的双层模型可能与掺杂的莫特绝缘体界面和新的四层Ba 2CaCu 4 O 8化合物的物理学有关。
2006-12-09 cond-mat.str-el
Contrasting twisted bilayer graphene and transition metal dichalcogenides for fractional Chern insulators: an emergent gauge picture
本文通过涌现规范场图像对比扭曲MoTe2与魔角TBG,揭示二者分别对应抛物线空穴耦合单一规范场与狄拉克费米子耦合相反规范场,从而解释零场FCI仅在MoTe2中稳定,并据此探讨稳定FCI的策略。
2024-02-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Band energy landscapes in twisted homobilayers of transition metal dichalcogenides
二维材料的扭子组装采用相邻层之间的扭转角作为用于设计范德华异质结构的电子和光学性质的调谐参数。在这里,我们研究了层间杂化,层间弱铁电电荷转移,和压电响应变形设置的价带和导带边缘的莫尔{é}超晶胞在双电子同质双层的MoS $_2$,MoSe $_2$,WS $_2$和WSe $_2$。我们发现,由于单层晶体中缺乏反转对称性,具有平行(P)和反平行(AP)晶胞取向的双层显示出对比鲜明的行为。对于P-双层膜在小的扭曲角,我们发现带边缘的三角形区域的中间的优先堆叠。在边缘扭转角的AP双层($θ_{AP} < 1^\circ$)中,能带边缘位于畴壁交叉点周围的小区域中,给出高度局域化的量子点态。
2021-06-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Doping a Mott insulator with excitons in moiré bilayer: fractional superfluid, neutral Fermi surface and Mott transition
在本文中,我们探讨了可能的阶段所产生的掺杂中性激子到莫特绝缘体的上下文中的莫尔双层。我们考虑两个莫尔层仅通过层间排斥耦合在一起,并且存在U(2)$\times$ U(2)对称性。两层的密度可以被调整为$n_t=x,n_b=1-x$与$n_t+n_b=1$。$x=0$极限是层极化的莫特绝缘体,并且小的$x$区域可以通过掺杂密度为$x$的层间激子来达到。如在WSe $_2$ -hBN-WSe $_2$ /WS $_2$系统中实验证明的,电荷间隙可以在小$x$处保持有限。为了捕捉自旋和激子自由度的纠缠,我们提出了一个四味自旋模型。除了单激子凝聚相的明显可能性之外,我们还通过分数化发现了更多奇异的物理现象:(I)我们分别为两层定义了自旋能隙$Δ_t, Δ_b$。只要两层的自旋能隙都是有限的,单激子凝聚是不可能的,只能有成对的激子凝聚。如果两个自旋能隙都是有限的,它可以是一个分数激子超流体与$Z_2$自旋液体共存的成对激子凝聚。将提供这样一个阶段的数值证据。(II)如果层极化莫特绝缘体在$x=0$处于具有自旋费米面的U(1)自旋液体中,则$x>0$的自然相具有由费米激子形成的中性费米面。有金属逆流运输,也弗里德尔振荡层极化在这个异国情调的阶段。我们的一维数值模拟观察到了这种中性费米表面相的模拟。(III)通过在带宽调谐的金属-绝缘体转变(MIT)的普适类中调谐$x$,可以存在金属-绝缘体转变…
2022-10-28 cond-mat.mes-hall 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
Onset of charge incompressibility and Mott gaps in the Honeycomb-Lattice SU(4) Hubbard Model: Lessons for Twisted Bilayer Graphene systems
本文采用有限温度强耦合展开方法计算了蜂窝格点SU(4)哈伯德模型的热力学性质。我们目前的各种性质,包括化学势,压缩性,熵和比热作为温度和密度的函数在几个$U/t$值的数值结果。我们研究的发病电荷不可压缩性和莫特间隙的温度降低在整数密度。在不可压缩Mott区域,将其转化为SU(4)对称性下广义自旋模型的高温展开式,并利用高温展开式研究了t/U中强耦合展开式的收敛性.我们讨论的经验教训,可以从一个简单的哈伯德模型关于扭曲双层石墨烯(TBG)和其他魔角平带系统的高温性能。
2022-03-27 cond-mat.str-el
Origin of Mott insulating behavior and superconductivity in twisted bilayer graphene
最近一个引人注目的实验观察到,当电子部分填充一个几乎平坦的迷你带时,扭曲的双层石墨烯中出现了莫特绝缘体和近似的超导体相,这个迷你带产生了一个“神奇”的扭曲角。然而,莫特绝缘体的性质,超导电性的起源和有效的低能模型仍有待确定。我们提出了一种具有谷间相干性的莫特绝缘体,它自发地破坏了U(1)谷对称性,并描述了一种机制,该机制选择了这种顺序,而不是亨兹耦合所青睐的竞争磁有序态。我们还确定了对称性相关的功能的近平带,是理解强相关物理和约束任何紧束缚描述的关键。首先,尽管电荷密度集中在莫尔$\text{é }$图案的三角形晶格位点上,但是紧束缚模型的Wannier态必须集中在形成蜂窝晶格的不同位点上。接下来,空间定位电子从几乎平坦的带必然打破谷和其他对称性内的任何平均场处理,这是一个谷有序莫特态的暗示,也规定,额外的对称性破缺是目前消除的电子束强制带接触。紧束缚模型描述的近平坦的迷你带的推导,突出了进一步的邻居跳跃和相互作用的重要性。我们讨论的后果,这一图片的超导态掺杂的山谷有序莫特绝缘体。我们展示了实验现象学的重要特征是如何被解释的,并提出了一些未来的进一步实验。我们还描述了三层石墨烯异质结构中的关联态模型,并将其与双层情况进行对比。
2018-05-22 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Orbitally-driven Behavior: Mott Transition, Quantum Oscillations and Colossal Magnetoresistance in Bilayered Ca3Ru2O7
我们报道了最近的输运和热力学实验在很宽的温度范围内的Mott类系统Ca 3 Ru 2 O 7在高磁场,B,高达30 T。这项工作揭示了一个丰富的和高度各向异性的相图,其中沿a轴,b轴和c轴应用B会导致截然不同的行为。通过一级变磁跃迁得到了B的完全自旋极化态||a,B的巨磁阻||b,并观察到B的电阻率的量子振荡||C,分别。据信晶格、轨道和自旋自由度的相互作用导致了这种强烈的各向异性行为。
2004-07-23 cond-mat.str-el
Self-doped Molecular Mott Insulator for Bilayer High-Temperature Superconducting La3Ni2O7
Beijing National Laboratory for Condensed Matter Physics and Institute of Physics, Chinese Academy of Sciences(中国科学院物理研究所);Kavli Institute for Theoretical Sciences, University of Chinese Academy of Sciences(中国科学院大学理论科学研究所);School of Physical Sciences, University of Chinese Academy of Sciences(中国科学院大学物理科学学院)
研究揭示La3Ni2O7为自掺杂分子莫特绝缘体,其自掺杂源于轨道部分占据,可能解释其高温超导性。
2025-05-28 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Electromagnetic response and emergent topological orders in transition metal dichalcogenide MoTe$_2$ bilayers
本研究以扭曲双层MoTe₂为对象,探究垂直磁电联合调控下其电子结构与拓扑序,发现低/高扭曲角相的不同拓扑能带特征,通过连续模型揭示分形谱与复合费米子拓扑态,电场可诱导相变并提出分数量子自旋霍尔态描述途径。
2025-08-26 cond-mat.str-el
Kondo effect and its destruction in hetero-bilayer transition metal dichalcogenides
本文利用slave spin方法研究AB堆叠异质双层过渡金属二硫化物中栅压调控的近藤效应,发现相互作用使d轨道填充被锁定为νd≈1,并解释了高相干温度尺度的来源。
2024-02-28 cond-mat.str-el
Mott versus hybridization gap in the low-temperature phase of $1T$-TaS$_2$
用$GW$ + EDMFT方法计算了$1T$ -TaS $_2$双层体系的相关电子结构.取决于表面终止,半无限不相关系统是带绝缘或表现出金属表面状态。对于现场和intersite相互作用的现实值,莫特间隙在表面状态下打开,但该间隙小于源自双层结构的间隙。我们的结果是一致的,最近的扫描隧道光谱测量不同的终止层,并与我们自己的光电发射测量,这表明在电子光谱中的空间区域与不同的差距共存。
2022-02-02 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Correlation effects in (111) bilayers of perovskite transition-metal oxides
我们研究了钙钛矿型过渡金属氧化物LaAuO $_3$和SrIrO $_3$的人工(111)双层中相关诱导的Mott、磁性和拓扑相变,其中先前的密度泛函理论计算预测了该双层的拓扑绝缘态。利用动态平均场论结合实际的能带结构和库仑相互作用,我们发现LaAuO $_3$双层膜远离Mott绝缘区,拓扑绝缘态是稳定的.另一方面,SrIrO $_3$双层膜处于轨道选择性拓扑Mott转变的边缘,并通过反铁磁有序变为平凡绝缘体。因此,氧化物双层提供了一类新的拓扑材料,其中自旋-轨道耦合和电子-电子相互作用之间的相互作用是基本成分。
2014-05-15 cond-mat.str-el
Mott glass phase in a diluted bilayer Heisenberg quantum antiferromagnet
利用量子MonteCarlo方法研究了具有层间相互作用$J_{2}$和层内相互作用$J_{1}$的双层正方晶格上二聚体稀释的$S=1/2$海森堡模型.低于经典的逾渗阈值$p_c$,该系统有三个阶段可通过调整相互作用比$g=J_{2}/J_{1}$:一个N $\acute{e}$ el有序相,一个无间隙的量子玻璃相,和一个有间隙的量子顺磁相。我们提出了在稀释$p$和相互作用比$g$平面的基态相图。量子玻璃相被证明是无间隙的莫特玻璃类型,具有在零温度$T$下消失的均匀磁化率,并且在$T>0$下遵循拉伸指数形式; $χ_u \sim \exp(-b/T^α)$与$α< 1$。在从N $\acute{e}$ el有序到Mott玻璃的相变点,我们发现临界指数与2+1维标准普适类$O(3)$描述的干净系统的临界指数不同。
2015-11-24 cond-mat.str-el
Doped Mott phase and charge correlations in monolayer 1T-NbSe$_2$
本研究在单层1T-NbSe$_2$中实现了掺杂Mott相,发现通过邻近效应电子转移形成的半满与全满格点分布受竞争性非局域多体关联控制,确立了该材料作为探索阻挫晶格中高温关联物理的平台。
2024-03-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Charge order and Mott insulating ground states in small-angle twisted bilayer graphene
在这项工作中,我们确定了小角度扭曲的双层石墨烯的电子顺序的状态。基态被确定为弱耦合和强耦合,这是不同的距离的扭转角从它的魔值的代表。在弱耦合区,电荷密度波出现,打破平移和$C_{3}$ -旋转对称性。在强耦合制度,我们发现所有相称的莫尔带填充旋转和平移对称性破缺莫特绝缘态。根据当地占领的超晶格网站托管多达四个电子,全球自旋(铁磁)和谷对称性也被打破,这可能会导致减少朗道能级简并在实验中观察到的相称带填充。这些特定的电子订单的形成可以追溯到连接所有本地化的状态属于一个由AB-和BA-堆叠的超晶格区域形成的六边形的特征非本地相互作用的重要作用。
2020-05-28 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Competition between band and Mott insulator in the bilayer Hubbard model: a dynamical cluster approximation study
我们研究了具有层内耦合$t$和层间耦合$t_{\perp}$的双层哈伯德模型在大相互作用强度$U/t$和半填充下绝缘相的性质。我们考虑一个动态集群近似的集群大小为$N_c=2\times4$,其中短距离的空间波动,以及现场的动力学波动强调。通过改变能带分裂($t_{\perp}/t$),我们发现在$t_{\perp}/t\simeq1.5$,莫特行为迅速抑制在动量扇区($π,0$)和($0,π$)。在$t_{\perp}/t\simeq2.5$,Mott特征在成键带的动量扇区($π,π$)和反键带的动量扇区($0,0$)中占主导地位,在$t_{\perp}/t\simeq3.0$,在费米能级的所有动量扇区中观察到微小的散射率,表明从Mott到带绝缘体的转变。我们将这种动量依赖的绝缘行为的演化归因于短程空间涨落和层间耦合$t_{\perp}$之间的竞争与合作,并借助库仑相互作用$U$。最后,我们还讨论了远离半填充的非费米液体行为的可能出现。
2014-02-02 cond-mat.str-el
Strong pairing in mixed dimensional bilayer antiferromagnetic Mott insulators
结合了受限和扩展维度的相互作用多体系统,如梯子和少层系统,其特征在于增强的量子涨落,这通常会导致有趣的集体性质。最近,二维双层系统,如扭曲双层石墨烯或超冷原子,引起了人们的极大兴趣,因为它们可以拥有丰富的相图,包括非常规的超导性。本文提出了一种在双层哈伯德模型中实现费米子高温配对的理论方案。我们介绍了一种通用的,高效的配对机制,移动掺杂剂在反铁磁莫特绝缘体,这导致结合能成正比的$t^{1/3}$,其中$t$是跳跃幅度的载流子。这种配对是由一个电荷在回溯另一个电荷产生的一串受挫折的键时获得的能量引起的。具体地说,我们表明,这种机制导致形成的高度流动,但紧密结合的对混合维费米-哈伯德双层系统的情况下。这种设置与被认为捕获铜氧化物物理的费米-哈伯德模型密切相关,并且可以通过目前可用的超冷原子实验来实现。
2021-08-09 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Local Kekulé distortion turns twisted bilayer graphene into topological Mott insulators and superconductors
该研究通过库仑排斥与局域Kekulé畸变声子模式的协同作用,解释了魔角扭转双层石墨烯的相图,提出静态畸变产生陈数绝缘体,动态共振导致手性d波超导。
2022-12-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Orbital-selective Mott transition and heavy fermion behavior in a bilayer Hubbard model for 3He
受最近实验的启发,在一个和两个原子之间的3 He膜厚,我们考虑一个双层哈伯德模型上的三角形晶格。我们的结果是在一个集群动力学平均场计算与量子Monte Carlo杂质求解器的框架。对于适当的模型参数,我们观察到有效质量的增强,因为第一层接近整数填充,第二层仍然只有部分填充。在有限的温度下,这种有效质量的增加-或者,等效地,相干温度的降低-导致交叉到第一层费米子局部化的状态,退出Luttinger体积,并产生基本上自由的局部矩。这种有限的温度行为被证明是强大的对集群的大小高于一些临界温度。然而,零温度相图取决于簇的拓扑结构。特别地,对于具有偶数个晶胞的团簇,有效质量的增长被一阶轨道选择性莫特跃迁切断。
2010-10-05 cond-mat.str-el
Optically Tunable Spin Transport in Bilayer Altermagnetic Mott Insulators
研究二维双层Mott绝缘体中的交替磁序,发现通过栅压调节层极化并施加面内电场可驱动自旋电流,且自旋电流具有强各向异性并可通过光子能量反转,为电学和光学操控自旋输运提供了新途径。
2025-08-09 cond-mat.str-el