Microscopic model for transitions from Mott to spin-Peierls insulator in TiOCl
基于从头算密度泛函理论(DFT)计算,我们推导出了TiOCl的微观模型哈密顿量,该体系表现出从莫特绝缘体到spin-Peierls绝缘体的两个连续的相变.我们的模型表明,在TiOCl中的磁挫折的存在下,导致与自旋Peierls扭曲,这导致在新的无公度相的竞争。此外,我们的计算表明自旋Peierls态是由绝热声子触发的,这对于理解相变的本质是必不可少的。
2008-10-14 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Commensurate-incommensurate Mott transition without magnetic field: emergence of nematic Luttinger liquid in XXZ chain
Delft University of Technology(代尔夫特理工大学);University of Oxford(牛津大学)
研究了在强相互作用极限下,具有竞争铁磁最近邻和反铁磁次近邻交换耦合的自旋1/2链的零磁场相图,发现两个连续的顺-无序相变,属于非共形的Pokrovsky-Talapov universality类,即使在零磁场下也发生。第一相变标志着磁子束缚对的凝聚形成具有中心电荷c=2的临界相,从具有周期4的间隙相中出现。第二相变中,无序四极子(或取向性)李普希茨液体从间隙相分离态中形成,通过领域墙的成对凝聚。我们论证了两个相变都涉及相同的无序取向性李普希茨液体,并且c=2相可以理解为传统(单磁子类型)和四极子(双磁子类型)李普希茨液体的共存。我们的结果表明,仅摩擦力就足以驱动连续的顺-无序莫特型相变,并稳定无掺杂的无序准长程序。
2026-05-20 cond-mat.str-el
Spectral and transport properties of doped Mott-Hubbard systems with incommensurate magnetic order
本文将动力学平均场论推广到有限维磁态,研究了二维正方晶格上的哈伯德模型的光谱和光学性质。自能包括自旋涨落的影响和由于粒子-粒子散射引起的库仑相互作用的屏蔽。在半填充的准粒子减少莫特-哈伯德'间隙'的宽度,并具有色散和光谱权重,同意非常好的量子蒙特卡罗和精确对角化计算。远离半填充,我们考虑了不同的局部自旋方向的无公度磁序,并推导出光电子能谱和光谱。无公度的磁序导致赝能隙在费米能级处打开,并与大的Mott-Hubbard能隙共存。准粒子态在掺杂系统中存活,但它们的色散随掺杂而改变,并且刚性能带图不适用。在光学电导率的光谱重量转移到较低的能量和德鲁德重量线性增加,增加掺杂。我们表明,不相称的磁秩序也导致中间的间隙状态的光谱和减少的散射率在运输过程中,在掺杂系统中的实验观察定性一致。随着温度的升高,螺旋磁序逐渐消失,赝能隙逐渐消失,这是导致线性电阻率的原因。我们讨论了这些结果只能部分解释高温超导体光谱中观察到的特征的可能原因。
1999-11-22 cond-mat.str-el
Magnetic Incommensurability in Doped Mott Insulator
在本文中,我们探讨的自旋-自旋关联的非公度空间调制的掺杂莫特绝缘体的本征性质,描述的$t-J$模型。我们表明,这样的不可逆性是一个直接的表现形式的相位弦效应引入掺杂空穴在一维和二维的情况下。在动量空间中动态自旋磁化率的磁无公度峰与铜氧化物超导体的中子散射测量结果在位置和掺杂依赖性方面都是一致的。特别是,这种无公度结构可以自然地调和铜酸盐的中子散射和NMR实验。
1998-09-27 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Breakdown of the Luttinger sum-rule at the Mott-Hubbard transition in the one-dimensional t1-t2 Hubbard model
利用密度矩阵重整化群方法研究了一维t1-t2哈伯德模型(锯齿形哈伯德链)中Mott-Hubbard跃迁附近的动量分布函数.我们发现,对于强相互作用的莫特-哈伯德转变之间发生的金属相和绝缘二聚相与无公度自旋激发,这表明不存在弱耦合的磁和电荷激发的去耦。我们说明了莫特-哈伯德过渡和绝缘自旋能隙态的无公度跃迁在各自的基态动量分布函数的签名。
2004-09-17 cond-mat.str-el
Avoided metallicity in a hole-doped Mott insulator on a triangular lattice
本研究结合 STM、ARPES 与 DFT,揭示 PdCrO$_2$ 表面 CrO$_2$ Mott 层在空穴掺杂下因电荷歧化形成短程玻璃态电荷序而维持绝缘。
2024-09-16 cond-mat.str-el
Mott transitions in three-component Falicov-Kimball model
金属-绝缘体跃迁是在一个三分量Falicov-Kimball模型中研究的,该模型模拟了光晶格中具有局部排斥相互作用的单分量和双分量费米子粒子的混合物。在该模型中,双组分的费米子粒子能够在晶格中跳跃,而单组分的费米子粒子是局域化的。利用精确对角化的动力学平均场论对该模型进行了研究。其均匀的解决方案建立莫特过渡的相称和不相称的填充之间的三分之一和三分之二。在相称的三分之一和三分之二的填充物的莫特过渡发生任何密度的跳跃粒子,而在不相称的填充物的莫特过渡只能发生密度的一半跳跃粒子。在半填充时,根据排斥相互作用,观察到莫特绝缘体的重入效应。随着跳跃粒子局域相互作用的增强,第一次绝缘体-金属相变是连续的,而第二次金属-绝缘体相变是不连续的。第二个金属-绝缘体过渡跨越金属和绝缘相共存的有限区域。在第三填充莫特过渡建立只有强排斥相互作用。相分离与相变一起发生。
2013-08-28 cond-mat.str-el
Finite temperature spectral function of Mott insulators and CDW States
计算了一维无公度电荷密度波(CDW)态和半填充莫特绝缘体(MI)的低温谱函数。在$T=0$中,存在分别与自旋自由度和电荷自由度相关联的两个色散特征。我们表明,已经在非常低的温度(相比的差距),这些功能之一得到严重阻尼。我们评论的影响,这一结果的光电发射实验。
2004-01-29 cond-mat.str-el
Critical conductance of a one-dimensional doped Mott insulator
本文研究了一维莫特绝缘体的两端电导,该绝缘体经历了从超导体到导电态的无公度量子相变。我们把铅当作液体来处理。在对应于Luther-Emery点的铅的特定可压缩性值处,电导可以用具有电荷e/ \sqrt{2}的非相互作用费米子的自由传播来描述。在这一点上,跨量子相变的电导的温度依赖性由费米函数描述。引线中Luther-Emery点的偏离定性地改变了温度依赖性。在金属状态下,低温电导由引线的性质决定,并由传统的Luttinger液体理论描述。在绝缘状态下,电导通过e/ \sqrt{2}电荷的激活而发生,并且与Luttinger液体的可压缩性无关。
2008-01-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Interaction induced Fermi-surface renormalization in the $t_1{-}t_2$ Hubbard model close to the Mott-Hubbard transition
利用一种成熟的变分Monte Carlo方法,包括距离依赖的Jastrow因子和回流关联,研究了一维半满$t_1{-}t_2$哈伯德模型中相互作用驱动的Mott-Hubbard跃迁的性质.我们提出的数据的磁性能的演变跨越莫特-哈伯德过渡和相称的绝缘状态中的无公度过渡。通过对重整化激发谱的分析,我们发现在绝缘态下,费米面在Mott-Hubbard跃迁处重整化为完美的嵌套,而在进入导电态时,费米面发生了一级重组。
2010-05-11 cond-mat.str-el
Charge-density-wave phase, mottness and ferromagnetism in monolayer $1T$-NbSe$_2$
最近研究的单层NbSe $_2$的$1T$ -多晶型揭示了绝缘行为,表明具有与莫特绝缘体相关的$\sqrt{13}\,\times\sqrt{13}$周期性的大卫星相,使人想起$1T$ -TaS $_2$。在这项工作中,我们研究这种新颖的二维材料的第一原理。我们发现一个不稳定的形成一个无公度的电荷密度波(CDW),并建立大卫之星阶段作为最稳定的公度CDW。在大卫之星阶段的MOTTNESS确认和研究在不同层次的理论:自旋极化广义梯度近似(GGA)和它的扩展涉及现场库仑排斥(GGA+ $U$),以及动力学平均场论(DMFT)。最后,我们估计在这种材料中的海森堡交换耦合,并发现一个弱的最近邻铁磁耦合,在与大多数莫特绝缘体。我们指出,这个大卫之星阶段和平带铁磁性模型之间的密切相似之处。
2018-03-28 cond-mat.str-el
Local density of states of 1D Mott insulators and CDW states with a boundary
我们确定了强杂质势存在下一维无公度电荷密度波(CDW)态的局域态密度。我们发现CDW被钉扎在杂质处,这导致在动量2k_F处LDOS的傅里叶变换中的奇异性。在以上的自旋间隙的能量,我们观察到分散功能与自旋和电荷的自由度分别。在存在杂质磁场的情况下,我们观察到了局限于杂质的束缚态的形成。通过交换自旋自由度和电荷自由度的作用,我们的结果可以推广到一维莫特绝缘体的情形。我们讨论了我们的结果的影响,如两个腿梯形铜氧化物和一维莫特绝缘体的自旋带隙系统的扫描隧道显微镜实验。
2008-08-20 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Mott-Hubbard transition of cold atoms in optical lattices
讨论了Greiner等人最近在光晶格中观察到的冷原子从超流到Mott-绝缘体的转变(Nature 415,39(2002))。这两个阶段的基本属性和他们的实验签名进行了仔细的讨论,包括标准的Gutzwiller近似的局限性。结果表明,在强横向约束的一维稀玻色气体(Tonks气体)中,只要无量纲相互作用参数大于一阶临界值,即使是任意的弱光晶格也能诱导出具有晶体有序性的Mott类态.在这种情况下,玻色-哈伯德模型的超流-绝缘体转变随着外部光晶格强度的减小而不断演化为超导体-无公度型转变。
2003-05-05 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Incommensurate Charge Super-modulation and Hidden Dipole Order in Layered Kitaev Material $α$-RuCl$_3$
本研究发现层状$α$-RuCl$_3$在靠近石墨烯时发生非公度电荷超调制与非常规电荷序,理论证明其由内部偶极子序驱动的反铁电性所致,揭示了电荷、自旋与晶格的强耦合,为电学调控Kitaev材料磁性提供新机遇。
2024-08-26 cond-mat.str-el
The spectral function of Mott-insulating Hubbard ladders: From fractionalized excitations to coherent quasi-particles
利用含时密度矩阵重正化群重整化群方法(tDMRG)研究了两支Hubbard阶梯的谱函数。高分辨光谱显示出自旋-电荷分离和散射连续谱的特征,其中束缚态的相干带从散射连续谱中“泄漏”出来.随着腿间跳跃的增加,束缚通道中的连续谱向更高的能量移动,自旋子和holon分支合并成一个单一的相干准粒子带.同时,光谱经历了一个交叉,从一个政权与两个最小值在不相称的$k_x$(莫特绝缘体),一个与一个单一的最小值在$k_x=π$(带绝缘体)。我们确定了存在的散射状态组成的一个三重子和极化子的连续。我们通过研究空穴产生后真实空间中电荷和自旋自由度的时间演化来分析导致准粒子形成的过程。在短时间内,非相干的holon和spinon被发射出来,但是在一个特征时间之后,$τ$电荷和自旋形成相干传播的极化子。
2019-03-19 cond-mat.str-el
Two Dimensional Incommensurate and Three Dimensional Commensurate Magnetic Order and Fluctuations in $La_{2-x}Ba_{x}CuO_{4}$
我们目前的轻掺杂$La_{2-x}Ba_{x}CuO_{4}$,与$0 \leq x \leq? 0.035$单晶的中子散射测量。这些揭示了在这种原型掺杂的莫特绝缘体中的磁性从三维(3D)公度(C)反铁磁基态(其在相对高的TN下有序)到具有有限范围静态关联的二维(2D)非公度(IC)基态(其在相对低的有效TN下出现)的演化。在低温下,2D IC磁性与3D C磁性共存的掺杂浓度低至?0.0125.通过x $\sim$?0.025,与x $\sim$?0.02在掺杂的莫特绝缘体的姐妹家族$La_{2-x}Sr_{x}CuO_{4}$中观察到。二维IC的基态观察到的$0.0125 \leq x \leq 0.035$是对角线,并旋转了45度内的正交基面与以前报道的样品超导基态:$La_{2-x}Ba_{x}CuO_{4}$,与0.05 \leq?x \leq?0.095.我们构建了一个相图的基础上,完全磁序参量测量,这显示了很多的复杂性,在文献中讨论的标准高温超导相图。高能量分辨率的非弹性中子散射在适度的低温下的分析表明,非常低的能量动态磁化率的逐步耗尽x从0.0125增加到0.035。这种低能量,动态敏感性下降?随着温度以比适合于这些材料的有效2DICTN高得多的尺度增加。明显的动态2D IC磁波动占据了相图的“赝隙”区域。
2013-04-01 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Probing charge density wave phases and the Mott transition in $1T$-TaS$_2$ by inelastic light scattering
我们提出了一个偏振分辨,高分辨率拉曼散射研究的三个连续的电荷密度波(CDW)制度的$1T$ -TaS $_2$单晶,支持\textit{ab initio}计算。我们的低温相称(C-CDW)制度内的光谱分析表明$\mathrm{P3}$对称的系统,从而排除了先前提出的三斜堆积的“大卫之星”结构,并促进三角或六方堆积代替。高温无公度(IC-CDW)相的光谱直接投射声子态密度,这是由于平移不变性的破坏,辅以相当大的电子-声子耦合。在200 ~ 352 K之间,拉曼光谱显示出IC-CDW相和C-CDW相的贡献,表明它们共存于所谓的近公度(NC-CDW)相.的温度依赖性的拉曼光谱分辨的电导率表明,在CDW相的态密度的逐步减少,其次是莫特过渡内的C-CDW相。我们确定的莫特间隙的大小为$Ω_{\rm gap}\approx 170-190$毫电子伏,并跟踪其温度依赖性。
2021-03-10 cond-mat.str-el
Discovery of an electronic crystal in a cuprate Mott insulator
氧化铜高温超导体普遍表现出多种形式的电子有序相,这些相破坏了CuO 2平面的固有平移对称性。这些有序和超导基态之间的相互作用,以及它们是如何通过掺杂莫特绝缘体而产生的,对于解码高温超导机制至关重要。多年来,在欠掺杂的铜酸盐中,发现了各种形式的电子液晶相,包括电荷/自旋条纹和无公度电荷密度波(CDW),它们出现在相关的金属基态中。早期的理论研究还预测了在非常轻掺杂的CuO 2平面的绝缘极限中出现库仑受挫的“电荷晶体”相。在这里,我们使用共振X射线散射,电子输运,和μ子自旋旋转测量,以充分解决电子和磁性的基态和搜索非常轻的空穴掺杂的铜氧化物从RBa 2Cu 3 O 7-d家庭(RBCO; R:Y或稀土)的电荷顺序的签名。从RBCO电影的X射线散射数据揭示了打破平移对称性更普遍比以前已知的,延伸到莫特极限。该电荷晶体状态的有序矢量与欠掺杂RBCO的电荷密度波线性相关,表明随着空穴掺杂的增加,前者是后者的前体。最重要的是,RBCO中的电荷和自旋序的共存表明,这种电子的自旋断裂状态是常见的CuO 2平面中的非常轻的掺杂制度。这些发现弥合了莫特绝缘状态和欠掺杂金属状态之间的差距,并强调了库仑受挫的电子相分离在所有铜酸盐中的突出作用。
2022-03-16 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Competing incommensurability, electronic correlations, and superconductivity in a hybrid transition metal dichalcogenide
Weizmann Institute of Science(魏茨曼科学研究所);University of Hamburg(汉堡大学);Bar Ilan University(巴伊兰大学);The Pennsylvania State University(宾夕法尼亚州立大学);Technion - Israel Institute of Technology(以色列理工学院);Goethe Universität Frankfurt(法兰克福歌德大学)
该研究通过扫描隧道显微镜发现,在4Hb-TaS₂多型中,交替的1T和1H层之间存在新兴的无量纲势能,这种无量纲势能与伴随的无量纲电荷密度波相互作用,抑制了该势能的长程有序,导致与掺杂1T表面层的电子相关性复杂耦合。通过密度泛函理论与动态平均场理论结合,研究发现晶格失配局部调节了层间距离,从而调节了相关1T层和金属1H层之间的杂化和电荷转移。这种电荷再分布使系统趋向于掺杂Mott区域,其中剩余的局部时刻变得自屏蔽,产生零偏共振。此外,发现本体超导性与底层景观和相关电荷转移竞争。研究结果确立了无量纲势能作为混合过渡金属二硫化物中此前被忽视的成分,突显其在电子相关性、电荷密度波有序和非常规超导性之间相互作用中的核心作用。
2026-05-21 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
The quasi-periodic Bose-Hubbard model and localization in one-dimensional cold atomic gases
利用密度矩阵重整化群方法计算了具有准周期势的一维Bose-哈伯德模型的相图。该模型描述了波长与主晶格波长不相称的超晶格势作用下,光晶格中冷原子的物理行为。在讨论了该模型可以在实验上实现的条件后,对非俘获系统的密度与化学势曲线的研究揭示了在无公度密度下存在的能隙相,解释为无公度电荷密度波相。此外,在自由玻色子和硬核玻色子的情况下,在势深度V_2的临界值以上,已知会发生局域化跃迁。我们将这些结果扩展到软核玻色子,在固定密度的相图显示新的功能相比,已知的随机盒分布无序的相图。特别地,在有限V_2处发现了从超流相到Mott绝缘相的直接转变。的超流相后,增加相互作用的重新入口的证据。最后,我们评论不同的方法来探测涌现的量子阶段,最重要的是,存在一个临界值的本地化过渡。后一个特征可以通过观察释放陷阱后云的膨胀来研究。
2008-07-24 cond-mat.dis-nn cond-mat.str-el
Neutron scattering study of the magnetic phase diagram of underdoped YBa(2)Cu(3)O(6+x)
利用中子三轴共振自旋回波谱研究了非孪晶YBCO(x= 0.3,0.35和0.45)晶体的自旋关联随温度和磁场的变化。当温度T接近0时,所有样品都表现出静态的无公度磁序,其传播矢量沿a方向在CuO 2平面内。不可逆性增量随空穴浓度单调增加,如在LSCO中一样。然而,在相同的掺杂水平下,δ通常小于LSCO中的δ。对于超导体Tc = 35 K的YBCO(6.45),无公度布拉格反射强度随磁场的增大而增大,而对于Tc = 10 K的YBCO(6.35),无公度布拉格反射强度与磁场无关。这些结果表明,x ~ 0.5的YBCO样品在最近的量子振荡实验中所用的高场中表现出无公度磁序,这可能导致费米面的重构。我们目前的中子自旋回波测量(与能量分辨率~ 1微电子伏特)T > 0,证明了一个连续的热加宽的无公度磁布拉格反射到准弹性峰为中心的激发能E = 0,符合零温度过渡的二维自旋系统与完整的自旋旋转对称性的预期。用三轴谱仪(能量分辨率~ 100 micro-eV)对YBCO(6.45)进行测量,得到准静态磁序开始的交叉温度T_SDW ~ 30 K。在进一步加热时,表征低能自旋激发的波矢接近公度反铁磁波矢,并且在“电子液晶”起始温度T_ELC ~ 150 K时,不可逆性以类似序参量的方式消失。随着掺杂浓度的降低,T_SDW和T_ELC都随着Mott绝缘相的接近而不断增加。
2010-08-25 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Density wave probes cuprate quantum phase transition
在铜氧化物中,接近反铁磁Mott绝缘态的强关联引起了一系列超越高温超导的非常规现象。发展一个完整的描述的基态演变是至关重要的解码复杂的相图。在这里,我们使用的结构破坏的平移对称性,即$d$ -形状因子的电荷调制(Bi,Pb)$_2$(Sr,La)$_2$ CuO $_{6+δ}$,作为探针的基态重组,发生在从截断费米弧过渡到一个大的费米面。我们使用纳米级电子不均匀性的真实空间成像作为工具,以访问每个样品内的掺杂范围,我们明确验证的光谱间隙$Δ$作为本地空穴掺杂的代理。从$Δ$依赖的电荷调制波矢量,我们发现了一个相称的非公度过渡,这是符合费米表面从弧过渡到大孔口袋,展示了定性的不同性质的电子相关性,这量子相变的两侧。此外,过度掺杂侧的无公度波矢的掺杂依赖性与简单的费米表面驱动的不稳定性不一致。
2019-05-15 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Finite doping of a one-dimensional charge density wave: solitons vs. Luttinger liquid charge density
利用密度矩阵重整化群方法研究了一维线的电荷密度波态掺杂效应。我们表明,对于有限数量的额外的电子的基态成为导电的,但沿导线的粒子密度对应于一个由填充确定的无公度波数的电荷密度波。我们发现,平移不变性的情况下,可以看出,即使在热力学极限,只要掺杂电子的数量是有限的。只有在电子填充因子发生有限变化时才能达到Luttinger液体行为,而对于无限长的导线,这对应于添加无限多个电子。除了半填充绝缘莫特状态和导电状态,我们发现的亚间隙状态的填充不同的半填充由单个电子或空穴的证据。最后,我们表明,我们的系统耦合到一个量子点,可以有一个不连续的依赖于其人口上施加的栅极电压在热力学极限,类似于一个没有umklapp过程的Luttinger液体预测。
2008-03-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Strange-metal behavior in correlated molecular conductors
Universität Stuttgart(斯图加特大学);Saitama University(埼玉大学);RIKEN Nishina Center(理化学研究所西村研究中心);Shibaura Institute of Technology(芝浦工业大学);University of Tokyo(东京大学);Max Planck Institute for Solid State Research(马克斯·普朗克固体研究所);Institut Néel - CNRS and Université Grenoble Alpes(内耳研究所-法国国家科学研究中心与格勒诺布尔阿尔卑斯大学)
研究发现含Hg阴离子空间调制的κ-(BEDT-TTF)₄Hg₃-δX₈具有奇异金属行为,其响应仅出现在非公度阴离子层系统中,结论可推广至其他强关联奇异金属化合物。
2026-10-09 cond-mat.str-el
Interaction-induced Fermi surface deformations in quasi one-dimensional electronic systems
我们认为严重的概念问题的应用标准微扰理论,在其零温度版本,计算的相互作用的电子系统的修饰费米面。为了克服这些困难,我们建立了一个变分的方法,这是等价的重整化微扰理论的打扮费米面是固定的递归计算的反项。出现的物理图像是,不相关的耦合倾向于使费米面变形,以便变得更相关(不相关的耦合是那些由于费米面的运动学约束而在激发能消失时不存在的耦合)。这些见解被纳入一个重整化群的方法,它允许一个简单的近似计算费米面变形准一维电子导体。我们还分析了流方程的有效耦合和准粒子的重量。对于系统远离半填充,流量显示三个制度对应于在高能量的Luttinger液体,费米液体,和低能量的无公度自旋密度波。在半填充Umklapp过程允许一个莫特绝缘体制度的修饰费米表面是平坦的,这意味着一个有限的阶段消失的有效横向单粒子相干。之间的边界的限制和费米液相被发现发生一个裸露的横向跳跃振幅的顺序的莫特电荷间隙的单链。
2003-04-02 cond-mat.str-el
From Ferrimagnetic Insulator to superconducting Luther-Emery Liquid: A DMRG Study of the Two-Leg Lieb Lattice
Harvard University(哈佛大学);Flatiron Institute(平顶山研究所)
研究通过DMRG分析两腿Lieb晶格Hubbard模型,发现半填充时反铁磁Mott绝缘体,非半填充时存在有限总自旋和消失电间隙,近2/3填充处发现超导Luther-Emery相。
2026-04-06 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Resilient strange metal at an unconventional quantum critical point in $d=2$
Université de Sherbrooke(舍布鲁克大学)
本文通过非微扰改进的两粒子自洽方法,预测二维体系中非常规量子临界点处存在鲁棒奇异金属,其电阻率随温度线性缩放但无线性温度自能,为奇异金属行为提供了新的理论解释。
2026-08-07 cond-mat.str-el
139La NMR evidence for phase solitons in the ground state of overdoped manganites
空穴掺杂的过渡金属氧化物由于其非凡的电荷传输特性而闻名,例如高温超导性(铜氧化物)和巨磁阻(锰氧化物)。令人惊讶的是,这些化合物的母体系统是一个莫特绝缘体,而在金属或超导状态的建立中,空穴通过掺杂自组织的方式发挥着重要作用。实验已经表明,通过添加空穴,绝缘相破裂成反铁磁(AFM)区域,这些区域被富含空穴的团块(条带)分开,背景自旋和轨道的相位快速变化。然而,最近在La(1-x)Ca(x)MnO(3)(LCMO)族的过掺杂锰氧化物中的实验已经表明,这些系统中的电荷以均匀的电荷密度波(CDW)组织,而不是电荷条纹。此外,最近的理论工作预测了基态受到轨道孤子和电荷孤子的非均匀调制,即携带(+/-)e/2电荷的窄区域,在这些区域中轨道排列变化非常迅速。到目前为止,这只是一个理论预测。在这里,通过使用139 La核磁共振(NMR),我们提供了直接的证据,基态的过掺杂LCMO确实是孤子。通过降低温度,在AFM阶段观察到的窄NMR光谱被示出消除,而对于T<30 K,非常宽的光谱重新出现,这是不相称(IC)电荷和自旋调制的特征。值得注意的是,通过进一步降低温度,从宽IC NMR信号中出现相对窄的特征,表明当T->0时形成孤子调制。
2009-10-23 cond-mat.str-el