Inhomogeneous metallic phase upon disordering a two dimensional Mott insulator
我们发现,等电子无序破坏了光谱间隙在莫特-哈伯德绝缘体在2D导致,最出乎意料的是,一个新的金属相。该相在空间上是不均匀的,金属行为与反铁磁长程序共存。即使在纯系统中的莫特间隙比反铁磁交换大得多,光谱间隙被破坏局部的无序势是足够高的,以克服电子间的排斥,从而产生水坑的电荷波动增强的区域。随着无序度的增加,这些熔池扩展,并且伴随着费米能处的状态得到扩展,导致金属相。我们讨论了我们的实验结果的影响。
2003-08-13 cond-mat.str-el
Surface and bulk components of electrical conductivity in the (presumably special topological) Kondo insulator SmB6 at lowest temperatures
六硼化钐(SmB 6)最近被认为是拓扑近藤绝缘体(TKI),是第一个表现出拓扑表面导电态的强关联电子系统。在这方面的贡献,电阻率测量结果之间的80 K和0.08 K的各种SmB 6单晶样品,分析和讨论。收到的结果意味着,SmB 6的剩余电导率低于约4 K是非活化(类金属)的性质。结果表明,这种金属样的行为可以归因于表面(2D)导电状态,可以预期的情况下的拓扑绝缘体,以及高度相关的多体(3D)体基态,这是形成在该化合物的间隙。由此可见,在SmB 6中,表面导电性状态明显存在,平行地,也存在源自具有价态波动的强关联电子系统的对剩余电导率的体贡献。这就提出了一个问题,是否SmB 6不形成一个新的/特殊类型的拓扑绝缘体,其中在能隙中除了表面导电状态,也有一个导电窄的间隙带起源于体强关联电子系统。
2014-08-04 cond-mat.str-el
Interchain-Frustration-Induced Metallic State in Quasi-One-Dimensional Mott Insulators
在哈伯德模型的框架下研究了在未掺杂准一维莫特绝缘体中驱动金属-绝缘体转变的机制,在最近邻链之间有两种不同的跳跃t_{perp 1}和t_{perp 2}.通过应用N_{perp}链重整化群方法在两个循环的水平,我们显示了如何出现金属态时,t_{perp 1}和t_{perp 2}超过临界值。在金属相,准粒子的重量变得有限,并开发了强大的动量依赖。我们讨论了温度依赖性的电阻率和我们的理论在最近的实验中的理解的影响半填充分子导体。
2007-09-28 cond-mat.str-el
Aspects of metallic low-temperature transport in Mott-insulator/ band-insulator superlattices: optical conductivity and thermoelectricity
本文研究了含有强关联电子系统的原子级精密金属异质结构的低温电输运和热输运性质。在从玻色子平均场近似下讨论了莫特绝缘体/带绝缘体超晶格模型,并在弛豫时间近似下利用玻尔兹曼输运方程导出了输运量.计算结果与最近发表的(LaTiO $_3)_N$ /(SrTiO $_3)_M$)超晶格的实验数据符合得很好,并使我们能够估计模型的关键参数。此外,预测的热电响应和Seebeck系数模型参数的依赖关系进行了详细的研究。Mott绝缘材料的宽度被确定为最相关的参数,特别是,该参数提供了一种在低温下优化热电功率因数的方法。
2008-06-11 cond-mat.str-el
Strange electrical transport: Colossal magnetoresistance via avoiding fully polarized magnetization in ferrimagnetic insulator Mn3Si2Te6
巨磁电阻效应具有重要的基础和技术意义,主要存在于锰氧化物等少数材料中。在这里,我们报告巨大的磁阻是完全不同的,从所有其他材料。化学计量的Mn 3Si 2 Te 6是一种绝缘体,在78 K下具有亚铁磁转变。当外加磁场大于9特斯拉时,电阻率下降了7个数量级,导致在高达130 K时发生绝缘体-金属转变。然而,庞磁阻仅在沿难磁化轴施加磁场时发生,并且在沿磁化完全饱和的易磁化轴施加磁场时令人惊讶地不存在庞磁阻。分离易轴和难轴的各向异性场为13特斯拉,这对于名义上轨道动量和自旋轨道相互作用可忽略不计的锰离子来说是出乎意料的。双交换和Jahn-Teller扭曲驱动的空穴掺杂的锰氧化物不存在于Mn 3Si 2 Te 6。这些现象不符合现有的模型,表明了一种独特的,有趣的电传输类型。
2021-03-04 cond-mat.str-el
On the two-dimensional metallic state in silicon-on-insulator structures
结果表明,在绝缘体上硅(SOI)层中的电子传导表现出金属制度,这是非常相似的高迁移率硅金属氧化物半导体结构(MOS)。电子迁移率与密度的峰值、电阻率的强烈下降和金属-绝缘体转变的临界浓度都是一致的。根据SOI材料电阻率随温度和面内磁场变化的实验数据,我们讨论了几种二维金属态的模型。我们发现,所观察到的行为可以很好地描述的弹道制度的相互作用修正的理论。对于调查制度,温度依赖的散射电位的筛选也给出了一个很好的描述的数据。
2002-07-05 cond-mat.str-el
A local metallic state in globally insulating $La_{1.24}Sr_{1.76}Mn_2O_7$ well above the metal-insulator transition
利用角分辨光电子能谱研究了双层锰氧化物$La_{1.24}Sr_{1.76}Mn_2O_7$的金属-绝缘体转变过程中电子结构的演化。我们发现该体系对$T<T_C$是金属,对$T<T_C<T^*$是局部金属但全局绝缘体,对$T>T^*$是全局绝缘体.这些结果表明电子相分离和渗流效应对$La_{1.24}Sr_{1.76}Mn_2O_7$的金属-绝缘体转变的关键作用。
2006-12-27 cond-mat.str-el
Emergence of a metallic meta-stable phase induced by electrical current in Ca_2RuO_4
结合宏观电输运和微观X射线衍射两个实验探针,对莫特绝缘体Ca_2RuO_4在电流驱动下的行为进行了综合研究。绘制了电阻率ρ对电流密度J和温度T的电阻率图。特别地,研究了电流偏置Ca_2RuO_4单晶在绝缘态和金属热力学态之间诱导的亚稳态。结合对所得RuO_6八面体能级的研究,这种分析表明,在亚稳区出现了金属晶体相。这种相的特殊性质,共存于完善的正交绝缘和四金属相,允许解释一些非常规的和令人困惑的行为在实验中观察到的,作为一个负微分电阻率。
2019-12-03 cond-mat.str-el
Emergent Novel Metallic State in a Disordered 2D Mott Insulator
对于非相互作用的电子,增加的无序将金属驱动成无间隙的局部安德森绝缘体。虽然在三维中,过渡必须跨越无序的阈值,但在二维和更低的维度中,最小量的无序使金属不稳定。相互作用系统中金属-绝缘体转变的性质仍然没有得到解决。在这里,我们探讨的影响,在强关联莫特绝缘体不改变载流子浓度的无序。角分辨光电子能谱(ARPES)测量铜插层单晶的层状二硫属化物1 T-TaS 2揭示了新的离域状态的存在下,在莫特间隙。这是第一个实验实现了一种新的无序诱导金属,理论上预测存在于莫特绝缘体和安德森绝缘体之间。
2014-05-22 cond-mat.str-el
Electrical permittivity driven metal-insulator transition in heterostructures of nonpolar Mott- and band insulators
绝缘钙钛矿之间的金属界面经常在结合极性和非极性材料的异质结构中观察到。在这些系统中,跨界面的极性不连续性可以驱动在界面处诱导自由载流子的电子重构。在这里,我们从理论上表明,莫特和带绝缘体之间的金属界面也可以形成在没有极性不连续。出现这种金属态的条件与经典的莫特判据一致:如果屏蔽长度低于粒子-空穴对的有效玻尔半径,则金属态是稳定的。在这种情况下,金属态与极性/非极性异质结构中发现的金属态具有显著的相似性。另一方面,如果屏蔽长度接近有效玻尔半径的大小,则粒子和空穴彼此结合,从而导致整体绝缘相。我们分析了这种金属-绝缘体过渡,这是可调的介电常数,从玻色子平均场论的框架内的晶格模型现场和远程库仑相互作用。我们讨论基态性质和输运系数,我们在弛豫时间近似推导。有趣的是,我们发现,金属-绝缘体转变是伴随着一个强大的增强的塞贝克系数在带绝缘体区域附近的界面。我们的理论研究结果的各种实验系统,如非极性(110)界面的影响进行了讨论。
2014-06-02 cond-mat.str-el
Appearance of Universal Metallic Dispersion in a Doped Mott Insulator
我们研究了在$x=0.03-0.30$的宽掺杂范围内$_{2-x}$ Sr $_x$ CuO $_4$(LSCO)中的色散重整化$Z_{disp}$,结合能可达几百meV。强相关效应以这样一种方式共同作用,即系统呈现出LDA样色散,当接近莫特绝缘体时,这种色散基本上“解包”($Z_{disp}\to 1$)。我们的发现,莫特绝缘体包含“新生”或“预制”的金属态与消失的光谱重量提供了一个挑战,现有的理论方案的铜酸盐。
2008-09-13 cond-mat.str-el
Quantum spin liquids and the metal-insulator transition in doped semiconductors
我们描述了一种在杂质半导体如Si:P或Si:B中实现金属-绝缘体转变的新的可能途径。我们探讨了金属输运的损失发生的可能性,通过莫特本地化的电子到一个量子自旋液体状态与扩散电荷中性的“自旋”激发。这种量子自旋液体状态可以作为金属和安德森-莫特绝缘体之间的中间相出现。一个直接的可测试的结果是在金属-绝缘体转变附近的电绝缘体中在低温下存在金属热导率。此外,我们表明,虽然过渡是二级的零温剩余电导率将跳跃过渡接近金属一侧。然而,电导率将具有非单调的温度依赖性,这可能使外推到零温度复杂化。在其他实验中的签名和一些与现有数据的比较。
2012-04-10 cond-mat.str-el
Vanadium Dioxide: Metal-Insulator Transition, Electrical Switching and Oscillations. A Review of State of the Art and Recent Progress
二氧化钒是目前最有前途的氧化物电子材料之一。基于VO 2的平面和夹层薄膜MOSFET器件都具有S形I-V特性,这种开关效应与金属-绝缘体转变(MIT)有关。在含有这种开关器件的电路中,如果负载线与I-V曲线相交于NDR区中的唯一点,则观察到弛豫振荡。这些效应对设计各种氧化物电子学器件,特别是基于耦合振荡器的动态神经网络元件具有潜在的应用前景。
2016-01-23 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Non thermal isostructural electrically driven insulator-metal transition and electro-strain in layered cobaltate
我们在这里报告发现电驱动的绝缘体到金属过渡(IMT)和伴随的同构体积膨胀的层状钴酸盐,否则不表现出温度依赖性IMT。这些发现在宏观、微观和原子尺度上都得到了证实。随着电压的应用,在二维层状La 2-xSrxCoO 4中观察到金属区域的生长。金属区域的生长与体积增加(应变高达0.3%)相关。非热IMT和电应变被认为是由Co ~(3+)高自旋态的电扩散引起的。
2019-08-03 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Metallic surface states in a correlated d-electron topological Kondo insulator candidate FeSb2
当温度接近零时,传统绝缘体的电阻会发散。4f Kondo绝缘体(KI)SmB 6的低温电阻率饱和特性促使人们提出了一种具有奇异基态的相关驱动拓扑Kondo绝缘体(TKI)。然而,模型TKI材料族的稀缺性使得难以从不相关的细节中分离出关键成分。在这里,我们使用角分辨光电子能谱(ARPES)来研究FeSb 2,这是一种相关d电子KI候选物,也表现出低温电阻率饱和。在(010)面上,我们发现了丰富的二维色散金属态的集合。体能带结构的测量揭示带重整化,一个大的温度依赖性带移,以及沿某些高对称性方向的平坦光谱特征,为强相关性提供光谱证据。我们的观察表明,奇异的绝缘状态类似于那些在SmB 6和YbB 12也可能存在于系统中的d而不是f电子。
2020-05-13 cond-mat.str-el
Two routes to metallic behavior for a Kondo insulator
对CeNi_{1-x} Cu_xSn进行了冷中子能谱研究,以研究“近藤绝缘体”CeNiSn中的磁隙如何被温度(T)、化学置换(x)和外部磁场破坏。在掺杂时,自旋能隙塌陷并且磁性布拉格峰最初(x = 0.13)出现在相称波矢量Q =(0,m/2,l)(m,l整数)处,其中较高能量(4.1meV)能隙位于x = 0处。磁场使动量和能量的尖锐自旋能隙结构平滑,同时保持相关的静态磁化率不变,提高T也是如此。
1996-11-18 cond-mat.str-el
Visualizing the atomic-scale origin of metallic behavior in Kondo insulators
近藤晶格通常在低温下是电绝缘的。然而,最近的几个实验已经检测到在近藤绝缘相内的大量金属性的签名。在这里,我们可视化的真实空间电荷景观内的近藤晶格原子分辨率使用扫描隧道显微镜。我们发现了纳米级的金属导电电子的水坑周围的铀现场取代重费米子化合物URu $_2$ Si $_2$,周围的钐现场缺陷的拓扑近藤绝缘体SmB $_6$。这些缺陷扰乱了近藤屏蔽云,留下了金属母态的指纹。我们的研究结果表明,神秘的三维量子振荡测量的钐$_6$可能会产生这些近藤晶格缺陷,虽然我们不能排除其他的解释。我们的成像技术可以使原子尺度的电荷传感器的发展,使用重费米子探针。
2023-03-27 cond-mat.str-el
Impurity metallic conduction below the critical concentration of Metal-Insulator Transition in Fe1-xCoxSi
本文对磁性杂质(Co)取代的硅化铁(FeSi)的电阻率($ ρ$)和热电势(S)进行了详细的测量分析。在低于35 K的低温下,低于临界浓度x $_{c}$,Co的杂质价电子主导了整个物理性质。负的热电势和电阻率在低温下的正斜率是外来的,并表明该系统是不完全绝缘体低于临界浓度的MIT(x $_{c}$)。因此,由于外部杂质电子的存在,系统的磁基态与母体化合物FeSi相比会发生相当大的变化。这份报告可能有助于揭示在x = 0到x = 0.02之间的半金属制度中的基态的奇异性质。我们还解释了电和热输运性质使用两个带模型。
2021-12-16 cond-mat.str-el
Bandwidth-Controlled Insulator-Metal Transition and Correlated Metallic State in 5$d$ Transition Metal Oxides Sr$_{n+1}$Ir$_{n}$O$_{3n+1}$ ($n$=1, 2, and $\infty$)
我们利用光谱学和第一性原理计算研究了5 $d$ Ruddlesden-Popper系列Sr $_{n+1}$ Ir $_{n}$ O $_{3n+1}$($n$ =1,2和$\infty$)的电子结构.由于5个$d$轨道在空间上比3个$d$或4个$d$轨道延伸得更远,因此人们普遍认为5个$d$化合物中的相关效应最小。然而,当我们增加$n$时,我们观察到从Mott绝缘体到金属的带宽控制过渡。此外,人工合成的钙钛矿SrIrO $_{3}$显示出约6的非常大的质量增强,表明其处于相关金属状态。
2008-07-14 cond-mat.str-el
Physics of interface: Barrier with correlations and disorder sandwiched between two metallic planes
用非限制Hartree-Fock方法研究了金属-无序莫特绝缘体-金属异质结的半填充特性。相应的清洁系统已被证明是任何有限的现场相关的绝缘体。有趣的是,我们发现,引入明确的障碍诱导金属绝缘体转变在一个临界值的障碍。临界值对应于无序抵消现场相关性的影响的点。的波函数被发现离域增加无序,使系统金属。
2011-03-21 cond-mat.str-el
The Mott insulator LaTiO_3 in heterostructures with SrTiO_3 is metallic
结果表明,含SrTiO_3超晶格中的LaTiO_3不是莫特绝缘体,而是强关联金属。SrTiO_3衬底的四方晶格结构使Ti的3dt2g带宽度增加,t2g晶场相对于正交体相结构发生反转。利用基于有限温度多带精确对角化的动力学平均场论,我们证明了由于这些效应,局域库仑相互作用不足以在四元LaTiO_3中引起Mott跃迁。因此,这些异质结构的金属性不是界面性质,而是源于所有LaTiO_3平面。
2007-11-04 cond-mat.str-el
Electron-Doped Sr2IrO4-delta (0 <= delta <= 0.04): Evolution of a Disordered Jeff = 1/2 Mott Insulator into an Exotic Metallic State
化学计量比的Sr 2 IrO 4是由强自旋轨道耦合驱动的铁磁Jeff = 1/2莫特绝缘体。在δ < 0.04的Sr 2 IrO 4-δ单晶中引入非常稀的氧空位,导致晶格参数的显著变化,并在TMI = 105 K时发生绝缘体-金属转变。δ ~ 0.04的低温金属态的高度各向异性电阻率表现出异常的特性,其特征在于非欧姆行为和在T* = 52 K时电阻率的突然电流诱导转变,这将非线性I-V特性中的电阻切换分为两个区域。这种新颖的行为说明了一种奇特的基态,并构成了一种新的范例,其中电阻率通过低水平电流密度~ 10 mA/cm 2(与较高的自旋扭矩电流~ 107-108 A/cm 2相比)或磁感应~ 0.1-1.0 T来操纵。
2010-08-27 cond-mat.str-el
Metal-insulator transition and electrically-driven memristive characteristics of SmNiO3 thin films
相关氧化物SmNiO 3(SNO)在130 °C下以块状形式呈现绝缘体到金属转变(MIT)。本文报道了在LaAlO_3(LAO)和Si单晶上沉积的SNO薄膜的合成和电子输运。X射线衍射研究表明,压缩应变的单相SNO上的LAO外延生长,而在Si上,观察到混合氧化物相。MIT观察到在两个衬底上生长的膜的电阻-温度测量中,与电荷传输在平面内的LAO/SNO膜和平面外的Si/SNO膜。电驱动忆阻行为实现在LAO/SNO薄膜,这表明SNO可能是相关的神经形态设备。
2011-01-18 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Magnetic Phase Diagram and Metal-Insulator Transition of NiS2-xSex
用化学输运法生长的NiS_(2-x)Sex单晶,通过电阻率、均匀磁化率和中子衍射的系统研究,重新检验了NiS_(2-x)Sex的磁相图。电阻率和均匀磁化率在宽Se浓度范围内表现出相同的温度依赖性。在0.50<x<0.59时,只在反铁磁有序相中观察到明显的一级金属-绝缘体(M-I)相变,并伴有体积变化。在该区域,M-I相变对交错矩的热演化有重要影响。在顺磁相中,M-I转变变得宽;电阻率和均匀磁化率都在外推到顺磁相的M-I转变线上的温度附近表现出宽的最大值。
2000-06-16 cond-mat.str-el
Surface Kondo Effect and Non-Trivial Metallic State of the Kondo Insulator YbB12
理论上预测了强电子关联和自旋轨道相互作用(SOI)之间的协同效应将导致量子物质在Kondo绝缘体(KI)上形成新的拓扑态,即所谓的拓扑Kondo绝缘体(TKI)。在实验上观察到一个TKI候选者在KI SmB 6(001)上,并积极讨论了SmB 6的表面态(SS)和拓扑顺序的起源。在这里,我们显示了另一个TKI候选YbB 12(001)的清洁表面上的金属SS,使用角分辨光电子能谱学。SS显示出与温度相关的重建对应的体状态观察到的近藤效应。尽管具有低温绝缘体,但具有c-f杂化的重构SS是金属的,在表面布里渊区上形成围绕$\barΓ$的闭合费米轮廓,并且与TKI上SS的理论预期行为一致。这些结果证明了在近藤效应的驱动下,局域在KIs表面的二维态的温度依赖的整体重构。
2016-02-26 cond-mat.str-el
Spin-polarized tunneling currents through a ferromagnetic insulator between two metallic or superconducting leads
利用Keldysh公式计算了在两个非磁性引线之间夹有受限磁性绝缘体(I)的混合结构中的隧穿电流。引线可以是普通金属(M)或超导体(S)。在紧束缚近似下,为了尽可能清楚地理解隧穿电流的形成,每个区域都被建模为单个能带。隧穿过程本身是模拟的铅和绝缘体导带之间的杂交。绝缘体被假定为具有可以与隧穿电子相互作用的局部化的时刻。这是描述的近藤晶格模型(KLM)和内插自能方法处理。对于超导体,采用平均场BCS理论。电流的自旋极化表现出强烈的依赖于所施加的电压和材料的性质。即使对于这种理想化的三带模型,也有与实验定性一致的地方。
2007-08-21 cond-mat.str-el
Electrically driven insulator-to-metal transition in a correlated insulator: Electronic mechanism and thermal description
本文利用非平衡动力学团簇近似研究二聚体-Hubbard模型,揭示电场可驱动金属-绝缘体和绝缘体-金属两种转变,并证明二者可通过有效温度统一描述,从而调和了过渡金属氧化物电阻开关起源的长期争论。
2023-05-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Perfect dc conductance of a finite width Mott insulator sandwiched between metallic leads at zero temperature: a quantum emergent phenomenon in strongly correlated multilayers
使用非均匀动力学平均场论,我们认为,正常金属邻近效应迫使任何有限数量的“障碍”平面(由(顺磁)哈伯德模型描述,夹在半无限金属导致总是费米液体在T=0。这意味着非均匀系统在零频率下恢复晶格周期性,具有良好定义的费米表面,并且应该显示完美的(弹道)导电性或“透明度”。然而,这些结果是脆弱的有限频率,V,T,无序,或磁性,所有这些恢复预期的量子隧穿制度通过有限宽度莫特绝缘体。我们的正式结果补充了数值重整化群研究小厚度的障碍,说明在什么情况下,这种行为可能会出现在真实的实验系统。
2008-09-29 cond-mat.str-el
Quantum Oscillations of Electrical Resistivity in an Insulator
在金属中,费米表面上的传导电子的轨道运动在磁场中被量子化,这表现为电阻率的量子振荡。这种朗道量子化在绝缘体中通常是不存在的。在这里,我们报告一个值得注意的例外,在绝缘体,镱十二硼化(YbB12)。尽管YbB_(12)的电阻率远大于金属的电阻率,但它表现出深刻的量子振荡。这种非常规的振荡被证明是由绝缘体引起的,但其振幅的温度依赖性遵循传统的费米液体金属理论。大的有效质量表明存在由强关联电子组成的费米面。我们的结果揭示了YbB 12的一个神秘的二分基态:它既是一个电荷绝缘体,又是一个强关联金属。
2019-05-13 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Controlling the electrical and magnetic ground states by doping in the complete phase diagram of titanate Eu1-xLaxTiO3 thin films
EuTiO 3是一种带绝缘体,LaTiO 3是一种莫特绝缘体,它们都是反铁磁的,其转变温度分别为~ 5.5 K和~ 160 K。在这里,我们报告的Eu 1-xLaxTiO 3薄膜(x = 0至1)的氧化物分子束外延的合成。在整个范围内的薄膜具有高结晶质量,没有显示出相分离,使我们能够进行传输测量,以研究其电和磁性能。从x = 0.03到0.95,Eu 1-xLaxTiO 3薄膜显示导电的电子作为载流子,与载流子密度和迁移率的差异,相反的纯EuTiO 3和LaTiO 3的绝缘性质。富相图后,薄膜的磁性基态随La掺杂水平的增加而变化,将Eu 1-xLaxTiO 3从反铁磁绝缘体变为反铁磁金属、铁磁金属、顺磁金属,并回到反铁磁绝缘体。这些涌现的性质反映了能带结构的演变,主要是在费米能级附近的Ti t2 g带,当Eu 2+逐渐被La 3+取代。这项工作揭示了这种方法设计强相关氧化物的电和磁性能,并完成了钛酸盐Eu 1-xLaxTiO 3的相图。
2020-05-19 cond-mat.str-el
Coexistence of metallic edge states and anti-ferromagnetic ordering in correlated topological insulators
研究了强库仑相互作用下量子自旋霍尔绝缘体中反铁磁有序的出现及其对螺旋边态的影响。利用动力学平均场论,我们证明了晶格平移对称性的破坏有利于具有非平凡空间调制的磁有序的形成。非均匀磁化的开始使得自旋有序态和拓扑非平凡态共存。拓扑体性质的持久性的一个明确的签名是真正的边缘状态的生存。我们发现,渗透的磁秩序是伴随着逐步重建的子外围层的无隙状态,重新定义系统内的实际拓扑边界。
2018-05-10 cond-mat.str-el
Correlation driven metallic and half-metallic phases in a band insulator
利用动力学平均场理论和杂化展开连续时间量子Montecarlo杂质求解器,在一个简单的关联带绝缘体模型,即具有第一{ \em和}第二近邻跳跃的半填充离子Hubbard模型(IHM)中,给出了一个包含{ \em关联驱动的金属和半金属相}的丰富相图($t$和$t'$)、原位排斥$U$和交错电位$Δ$。在没有$t'$的情况下,随着$U$的增加,IHM具有从顺磁性带绝缘体(BI)到反铁磁性Mott绝缘体(AFI)相的直接转变。对于弱到中等相关性,$t'$使AF序受挫,导致顺磁金属(PM)相、亚铁磁金属(FM)相和反铁磁半金属(AFHM)相,其中具有一个自旋取向(例如上自旋)的电子具有无隙激发,而下自旋电子有隙。对于小于阈值$ t_1$的$t'$,随着$U$的增加,存在直接的一阶BI到AFI的转变,如对于$t'=0$ ;对于$t_4< t' < Δ/2$,BI到AFI的转变经由中间PM阶段发生。对于$t' > Δ/2$,没有BI阶段,随着$U$增加,系统有PM到AFI的转换。在中等范围的$t_2 < t' < t_3$中,随着$U$的增加,系统经历四次跃迁,顺序为BI $\rightarrow$ PM $\rightarrow$ FM $\rightarrow$ AFHM $\rightarrow$ AFI; FM相位在两侧的$t'$范围内不存在,意味着三次跃迁。BI-PM,FM-AFHM和…
2019-09-09 cond-mat.str-el
Metal-insulator transition in quarter-filled Hubbard model on triangular lattice and its implication for the physics of $Na_{0.5}CoO_{2}$
在平均场水平上研究了三角晶格上四分之一填充哈伯德模型的金属-绝缘体相变。我们发现,准一维金属态的共线磁序与绝缘态的非共面磁序密切竞争的跳跃积分$t$的两个符号。在强关联区($U/|t|\gg1$),发现系统的金属-绝缘体相变是分两步进行的。具有共线磁序的准一维金属态被发现在顺磁金属相和非共面绝缘相之间的中间温度区域是稳定的。这些结果可能的相关性,在$Na_{0.5}CoO_{2}$的金属-绝缘体转变的物理进行了讨论。
2010-01-05 cond-mat.str-el
Electrical transport in the ferromagnetic state of manganites: Small-polaron metallic conduction at low temperatures
我们报告的电阻率的测量在铁磁状态的外延薄膜的La_{1-x} Ca_{x} MnO_{3}和低温比热的多晶La_{0.8} Ca_{0.2} MnO_{3}。当\hbar ω s}/ k_{B} \simeq为100 K,E为常数时,100 K以下的电阻率可用ρ- ρ o} = E ω s}/sinh^{2}(\hbar ω s}/2 k_{B} T)拟合。这种行为是一致的小极化子相干运动,其中涉及由于软光学声子模式的弛豫。比热数据也表明存在这样的声子模式。因此,目前的结果提供了证据的小极化子金属导电的铁磁态的锰氧化物。
1999-12-02 cond-mat.str-el
Physics of interface: Strongly correlated barrier with chemical modulation sandwiched between two metallic planes
用非限制性Hartree Fock研究了由离子哈伯德模型描述的夹在两侧金属平面之间的势垒平面。对于零现场相关性,金属界面的存在下产生一个额外的间隙,在能量谱远离半填充,如果在势垒平面的化学调制电位超过一个临界值。有重入行为和绝缘体-金属-绝缘体的过渡,因为我们调整现场相关固定站点电位。因此,在整个绝缘体的系统中,由于邻近效应,金属能够穿透势垒平面。
2011-04-19 cond-mat.str-el
Metallic interface at the boundary between band and Mott insulators
受LaTiO $_3$(一种莫特绝缘体)原子级光滑层夹在SrTiO $_3$(一种能带绝缘体)层之间的实验启发,利用准一维晶格和Lanczos方法研究了这种异质结构的一个简单模型。考虑到局域和长程库仑相互作用,并计算层依赖的局域态密度,发现在界面处的金属态的程度强烈依赖于材料的介电常数。我们还观察到,反铁磁关联在体莫特相持续到金属区。我们的结论是在最近报道的结果,该模型在无限维的相反限制,从而提供了一个替代的工具来研究异质结构中的电子重构效应。
2006-11-20 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Metallic characteristics in superlattices composed of insulators, NdMnO3/SrMnO3/LaMnO3
我们报告的电子性质的超晶格组成的三个不同的反铁磁绝缘体,NdMnO 3/SrMnO 3/LaMnO 3生长在SrTiO 3衬底。通过调节Mn 2 p-> 3d边缘处的X射线能量获得的光电子能谱显示费米截止,表明金属行为主要源自Mn e_g电子。此外,费米能和磁化强度附近的态密度服从类似的温度依赖性,表明这些氧化物的界面处的自旋和电荷自由度之间的相关性。
2011-04-25 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Metallic conduction, apparent metal-insulator transition and related phenomena in two-dimensional electron liquid
该讲座向读者介绍了强相互作用和无序的2D电子系统的物理学的相对年轻的领域,特别是在2D中的金属传导和明显的金属-绝缘体转变的现象。本文简要介绍了二维电子输运、磁输运、自旋磁化以及电子-电子相互作用效应的实验数据。
2004-05-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Electrical and Thermal conductance through a Nodal Surface Semimetal-Insulator-Superconductor junction
Netaji Mahavidyalaya(纳塔吉大学);Ramakrishna Mission Vidyamandira(罗摩克里希那使命维迪亚曼迪拉);Aghorekamini Prakashchandra Mahavidyalaya(阿戈雷卡米尼·普拉卡尚德拉大学)
研究拓扑节点表面半金属-绝缘体-超导体结的电和热导通行为,揭示其周期性导电特性及与传统结的差异。
2026-01-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Anomalous metallic state in the vicinity of Metal to Valence Bond Solid insulator transition in LiVS2
我们调查LiVS 2和LiVSe 2与一个三角形的晶格作为巡回类似物的LiVO 2,已知的形成价键固体(VBS)状态的S = 1沮丧的磁铁。LiVS 2位于金属和相关绝缘体之间的边界,在Tc ~ 305 K冷却时显示出从顺磁性金属到VBS绝缘体的第一有序转变。在绝缘体-金属转变附近存在VBS态可能表明巡游在VBS态形成中的重要性。我们认为,高温金属相的LiVS 2有一个伪间隙,可能源于VBS波动。发现LiVSe 2在低至2K时是顺磁性金属。
2009-08-09 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Electrical Breakdown of Excitonic Insulator
本文提出 BCS 极限下激子绝缘体的“多体击穿”机制,通过有限电场 BCS 型试探波函数数值揭示尺寸依赖的两类击穿行为及 I-V“关-开”判据。
2023-04-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Electrical detection of surface spin polarization of candidate topological Kondo insulator SmB6
近藤绝缘体化合物SmB 6已成为强关联系统中实现拓扑非平凡态的强候选者,拓扑近藤绝缘体,它可以成为研究固态系统中非平凡拓扑和涌现关联驱动现象之间相互作用的新平台。然而,到目前为止,对这种材料的电子输运测量仅显示出在低温下稳定的表面主导电荷传导,缺乏证据表明其与拓扑性质的联系,例如,由于自旋动量锁定而导致的自旋极化。在这里,我们发现表面态自旋极化的证据,通过电检测的电流诱导的自旋化学电势差的表面上的SmB6单晶。我们清楚地观察到一个表面占主导地位的自旋电压,这是成比例的自旋极化到接触磁化的投影,是由充电电流的方向和幅度,是强烈的温度依赖性,由于从表面到体传导的交叉。我们估计的表面态净自旋极化的下限为15%的基础上的量子输运模型提供直接的证据,SmB6支持金属自旋螺旋表面状态。
2018-09-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Screening and Dissipation at the Superconductor-Insulator Transition Induced by a Metallic Ground Plane
我们研究了金属接地层存在下的二维带电粒子系统中的局域化现象,特别关注超导体-绝缘体转变。地平面引入了远程库仑相互作用的屏蔽,并且由于无带隙扩散电子而提供了耗散源。这两种效应的相互作用导致有趣的物理现象,本文进行了详细的分析。我们认为,在接地平面的存在下,带电粒子的一般超导体-绝缘体转变可以由{ \it固定线}与可变的临界指数控制。这通过在适当的$ε$展开中的显式计算来说明。与此相反,超导体-莫特绝缘体过渡在清洁的限制在相称的密度的普遍性质被证明是未经修改的金属或长程库仑相互作用。类似的固定线可以出现在金属接地平面的量子霍尔平台过渡的存在。约瑟夫森结阵列和量子霍尔系统的实验的影响。
2002-09-04 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Conduction through subsurface cracks in bulk topological insulators
拓扑绝缘体(TI)具有电子绝缘体同时具有金属导电表面的独特区别。在普通材料中,裂纹和变形等缺陷是导电的障碍,直观地使材料更具电阻性。特别地,3D TI在破裂时应该成为更好的导体,因为充当导电拓扑表面的裂缝本身为电流提供了额外的路径。值得注意的是,对于TI材料,任何表面或延伸缺陷都具有这种传导。在这封信中,我们证明了小的表面下的裂纹内形成的预测三维TI六硼化钐(钐$_{6}$)通过系统的划痕或砂磨的结果在这样的导电性增加。SmB $_{6}$在TI中处于独特的位置,表现出这种效应,因为它的单晶厚到足以容纳裂纹,并且因为它明显地不受通过体杂质的传导的影响。我们的研究结果不仅加强了SmB $_{6}$的拓扑性质的建设情况下,但与所有的TI裂纹,包括TI薄膜的晶界。
2015-06-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Van der Waals epitaxial growth of topological insulator Bi$_{2-x}$Sb$_x$Te$_{3-y}$Se$_y$ ultrathin nanoplate on electrically insulating fluorophlogopite mica
我们报道了高质量的Bi $_{2-x}$ Sb $_x$ Te $_{3-y}$ Se $_y$纳米片(BSTS-NPs)的电绝缘氟金云母衬底上使用无催化剂的气相固体方法的生长。在优化的气压和合适的氩气流量下,我们控制了BSTS-NP的厚度、尺寸和组成。拉曼光谱显示系统的变化表明,BSTS-NP的厚度和组成确实是精确控制。电输运表明,在BSTS-NP中的鲁棒狄拉克锥载流子输运。由于BSTS-NP提供了可调谐狄拉克锥表面态的优越的主导表面输运,而体态的导电贡献可以忽略不计,因此BSTS-NP为探索三维拓扑绝缘体的内在物理现象以及未来的技术应用提供了理想的平台。
2014-07-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
K$_2$Cr$_8$O$_{16}$ predicted as a half-metallic ferromagnet: Scenario for a metal-insulator transition
基于第一性原理的电子结构计算,我们预测了铬氧化物KPDMATHABMM Cr $_8$ O $_{16}$是一种半金属铁磁体,其费米能级只穿过多数自旋带,而少数自旋带具有半导体带隙.我们表明,双交换机制是负责所观察到的饱和铁磁性。我们讨论了在低温下观察到的金属-绝缘体转变的可能情况,我们认为,由费米面嵌套引起的无自旋费米子的无公度,长波长密度波的形成可能是电荷间隙的开放的起源。
2009-06-29 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Electrical Activity of Topological Chiral Edge Magnons
针对拓扑磁振子绝缘体的手性边缘磁振子难以实验探测的问题,研究发现相对论性磁电耦合可使其具备电活性,预测了相关电极化现象与电吸收带隙内信号,提出太赫兹光谱可用于拓扑磁振子探测。
2023-12-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Re-entrant insulator-metal-insulator transition at B=0 in a two dimensional hole gas
本文报道了在温度低至30 mK的GaAs中二维空穴气中B=0时的重入绝缘体-金属-绝缘体相变。在最低的载流子密度的空穴强烈本地化。随着载流子密度的增加,金属相形成,在σ= ~5e^2/h处有明显的转变。进一步增加密度会减弱金属行为,最终导致σ> ~ 50 e^2/h时的第二绝缘态的形成。在高载流子密度的极限下,当k_F.l大而r_s小时,我们恢复了以前弱相互作用系统在二维中不存在金属态的结果.
1998-08-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Bad-Metallic Behavior of Doped Mott Insulators
利用能斯特-爱因斯坦分解$σ=e^2χ_c D$将电导率$σ$分解为电荷敏感性(可压缩性)$χ_c$和扩散常数$D$,我们认为$σ$在高温和轻掺杂绝缘体区的不良金属行为是由$χ_c$的强温度和掺杂依赖性决定的.特别是,我们展示了如何在小掺杂$χ_c$强烈减少对undoped绝缘值随着温度的升高,并讨论简单的图片导致的线性温度电阻率与前因子增加成反比的浓度($p$)的掺杂孔,$ρ\propto T/p$。另一方面,$D$在相应的区域显示出弱的温度和掺杂依赖性。我们支持我们的论点的数值结果的原型二维哈伯德模型,并讨论了建议的图片长度从实验的角度来看。
2016-12-28 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Hidden Mott insulator in metallic PdCrO$_2$
关于PdCrO $_2$铁铁矿中巡游电子与局域自旋共存的问题一直存在争议。通过密度泛函理论和动力学平均场论的电荷自洽组合,证实了尽管总体上显著的金属响应,CrO $_2$层确实是莫特绝缘的,如先前的实验工作所建议的。由此产生的${\bf k}$ -分辨光谱功能的顺磁相是在良好的协议与现有的光电数据。巡回和莫特本地化的自由度之间的微妙的耦合被揭示。不同的掺杂方案进行了模拟,以操纵惰性层内的电子状态。特别是,氧空位证明有效地将隐藏的莫特绝缘体变成一个强相关的巡回子系统。目前的结果可能会打开一个新的渠道,研究量子材料超越规范分类方案。
2018-07-17 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Charge transfer in LaVO$_3$/LaTiO$_3$ multilayers: strain-controlled dimensionality of interface metallicity between two Mott insulators
我们用密度泛函理论和动力学平均场论证明了在两个莫特绝缘体LaTiO $_3$和LaVO $_3$之间的界面处出现金属层.金属层是由于电荷转移跨越界面,这改变了接近界面的过渡金属阳离子的价态。与直觉有些相反的是,电荷从具有形式$d^1$电子构型的Ti阳离子转移到具有形式$d^2$构型的V阳离子,从而增加了$t_{2g}$态的占据差异。这可以理解为电荷转移能量或电负性在界面上逐渐过渡的结果。金属层的空间延伸,特别是朝向LaTiO $_3$侧的空间延伸,可以通过外延应变来控制,其中拉伸应变导致仅两个晶胞的厚度内的局部化。我们的结果开辟了一条新的路线,创造一个可调的准二维电子气的材料与强电子关联。
2019-05-01 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Epitaxial growth, optical and electrical conductivity of the metallic pyrochlore Bi$_2$Ru$_2$O$_7$ on Y-stabilized ZrO$_2$ substrate
我们报道了沿[001]和[111]方向生长的金属焦绿石铋酸盐异质结的外延生长、结构和电学性质。得到了有序的烧绿石薄膜,薄膜具有沿[001]和[111]晶向的高度取向织构。电子能带结构和态密度的密度泛函理论计算表明,Bi $_2$ Ru $_2$ O $_7$是半金属的,Ru 4 $d$和Bi 6 $p$轨道在费米能级处通过阴离子网络杂化是金属性的原因.电导率测量证实,该化合物是弱金属与报告的化学计量的散装化合物的电导率。的载流子浓度和迁移率的电子相比,有利的散装材料和以前的报告,表明强电子-电子相互作用。测量和计算的光学电导率被发现共享一致的光谱特征,并确认电子相关。两种不同取向的电学和光学性质的比较表明,差异不能归因于晶体质量或位错的差异,并且可能表明Bi $_2$ Ru $_2$ O $_7$的电子结构的各向异性。这项研究将使进入kagome晶格自然产生的烧绿石B阳离子亚晶格的{111}平面,可用于揭示新兴的拓扑性质。
2023-01-29 cond-mat.mtrl-sci 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
Terahertz conductivity of localized photoinduced carriers in Mott insulator YTiO$_{3}$ at low excitation density, contrasted with metallic nature in band semiconductor Si
我们使用激光二极管(1.47 eV)和飞秒脉冲激光(1.55 eV)对莫特绝缘体YTiO $_{3}$和能带半导体Si进行了光泵太赫兹探针测量。这两种样品具有较长的能量弛豫时间(1.5 ms的YTiO $_{3}$和15 $μ$ s的Si),因此,它是可能的,以提取太赫兹复合电导率的光生载流子平衡。我们观察到高度对比的行为- Drude导电性在Si和局域导电性可能服从Jonscher法律在YTiO $_{3}$。YTiO $_{3}$中载流子浓度最高层的载流子数估计为0.015/Ti位。测定了YTiO $_{3}$的各向异性电导率。我们的研究表明,局域载流子可能在莫特绝缘体中光致金属相的早期形成中起重要作用。此外,本研究也显示出转移矩阵法对于空间不均匀载子分布的样品的光学常数的提取是有效的。
2007-08-30 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el