Emergent Spin-Filter at the interface between Ferromagnetic and Insulating Layered Oxides
我们报道了界面感应磁化对铁磁锰氧化物La $_{0.7}$ Ca $_{0.3}$ MnO $_{3}$和绝缘铜酸盐PrBa $_{2}$ Cu $_{3}$ O $_{7}$组成的磁性隧道结输运性质的强烈影响。与通常观察到的隧道磁阻随温度降低而稳定增加相反,该系统在低温下表现出突然的异常降低。有趣的是,这种异常行为可以归因于锰氧化物接触的正自旋极化和界面诱导的Cu磁化的负自旋过滤器效应之间的竞争。
2013-12-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Correlated vs. conventional insulating behavior in the Jeff=1/2 vs. 3/2 bands in the layered iridate Ba2IrO4
我们采用分子束外延来稳定Ba 2 IrO 4薄膜,并利用原位角分辨光电子能谱来研究其电子结构的演变,通过尼尔温度TN。我们的测量结果表明,相对论性杰夫=1/2和3/2带的色散表现出不寻常的二分法,在他们的行为通过尼尔过渡。虽然电荷间隙生存到顺磁状态,只有杰夫=1/2状态表现出很强的温度依赖性,其间隙随着接近TN的温度增加而软化,而几乎完全占据的杰夫=3/2状态,其能量保持在附近,随着温度的变化可以忽略不计。
2014-08-27 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Lattice-Driven Magnetoresistivity and Metal-Insulator Transition in Single-Layered Iridates
Sr_2IrO_4具有一种由自旋-轨道相互作用驱动的新型绝缘态。我们报告了两个新的现象,即一个大的磁阻在Sr 2 IrO 4是非常敏感的磁场的方向,但没有表现出明显的相关性与磁化,和一个强大的金属状态,诱导稀电子(La 3+)或空穴(K+)掺杂的Sr 2+离子在Sr 2 IrO 4。我们的结构、输运和磁性数据表明,强的自旋-轨道相互作用深刻地改变了竞争能量之间的平衡,使得(1)自旋自由度不再是唯一的主导力,(2)潜在的输运性质通过强的磁弹性耦合微妙地依赖于Ir-O-Ir键角;(3)Sr 2 IrO 4的高绝缘态接近于金属态,其转变受晶格畸变的控制。这项工作表明,一类新的晶格驱动的电子材料可以开发的应用。
2011-06-13 cond-mat.str-el
Interplay between the d- and pi-electron systems in magnetic torque of the layered organic conductor \k{appa}-(BETS)2Mn[N(CN)2]3
在有机电荷转移盐k-(BETS)2 Mn [N(CN)2]3中,金属导电性由BETS分子层中的巡游π电子提供,而磁化主要由绝缘阴离子层中Mn 2+离子的局部d电子支配。利用磁矩技术研究了该化合物在低温、莫特绝缘状态下的磁性。扭矩的复杂行为可以定性地解释由两个弱相互作用的磁性子系统的共存与顺磁d-电子自旋和反铁磁有序的π-电子自旋,分别。基于实验数据,我们确定了Mn 2+亚晶格的磁化主轴,并提出了一个定性的π电子自旋排列模型,这意味着Dzyaloshinskiii-Moriya相互作用的重要作用。
2017-08-10 cond-mat.str-el
Polaronic and Mott insulating phase of layered magnetic vanadium trihalide VCl3
本研究合成并表征了新型二维层状范德华莫特绝缘体单晶VCl₃,结合XPS与DFT计算证实其莫特绝缘性及局域小磁性极化子的存在,解释了三卤化钒的相关实验现象,揭示了该类材料的复杂物理机制。
2023-07-24 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Interlayer Hopping between Surface Mott Insulator and Bulk Band Insulator in layered 1T-TaS_{2}
本研究以层状1T-TaS₂为平台,采用HREELS和FTIR双重光谱方法区分其表面莫特绝缘态与体相带绝缘态,结合DMFT揭示温度诱导的层间跳跃对绝缘态演化的调控机制。
2025-01-28 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Insulating transport in anisotropic metals: breakdown of Drude transport and the puzzling $c$-axis resistivity of Sr$_2$RuO$_4$ and other layered oxides
本文从 Kubo 公式推导出层状金属 $c$ 轴电导率中的 $1/τ$ 非 Drude 项,并用现实 DMFT 解释 Sr$_2$RuO$_4$ 的非金属面外电阻率。
2025-10-04 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Emergent charge order near the doping-induced Mott-insulating quantum phase transition in Sr$_{3}$Ru$_{2}$O$_{7}$
研究了双层结构$_{3}$($_{1-x}$ $_{x}$)$_{7}$及其掺杂诱导的从金属到反铁磁Mott绝缘体的量子相变(QPT).使用扫描隧道显微镜(STM)的光谱成像,我们可视化的电子状态在真实和动量空间的演变。我们发现在费米能级(E $_{F}$)处的隧穿态密度中存在一个部分能隙,该能隙随着掺杂的发展而形成一个弱的Mott绝缘态(Δ ~ 100 meV).在QPT附近,我们发现了一个空间电子重组成一个相称的棋盘电荷秩序。这些发现共享一些相似之处,在pseudogap阶段的铜酸盐公认的普遍电荷秩序。因此,我们的实验表明,从掺杂莫特绝缘体发出的初期电荷秩序的无处不在。
2018-12-07 cond-mat.str-el
Electronic origin of magnetic and orbital ordering in insulating LaMnO_3
我们导出了绝缘LaMnO_3的自旋-轨道模型,该模型满足Mn^{3+}离子S=2自旋的SU(2)对称性。它包括完全的e_g和t_{2g}超交换,这是由立方对称的Mn^{2+}多重态结构引起的,以及Jahn-Teller诱导的轨道相互作用。我们证明了LaMnO_3中所观察到的磁有序是由纯粹的电子机制所稳定的,这是由于e_g-超交换作用,并首次对所观察到的转变温度和各向异性交换作用提供了定量解释。
1998-05-01 cond-mat.str-el
On the origin of the transversal current in double layered heterostructures
结果表明,通常采用的双层异质结构赝自旋铁磁体的理论模型不能给出所观察到的二维谱。它的存在只有在忽略库仑相互作用破坏二维结构的情况下才是可能的,并且只有在强磁场中才能实现。这也与由于热力学不稳定性而在强磁场下产生的普通涡旋晶格有关。该模型合理地解释了所观察到的各种效应依赖于相应能带的填充,特别是在本工作中,我们证明了在双层异质结构中可以存在真正观察到的大的层间电导。
2015-11-27 cond-mat.str-el
Quantum critical scaling for finite temperature Mott-like metal-insulator crossover in a few layered-MoS$_2$
对于没有无序的清洁系统,人们已经提出了强电子-电子相互作用驱动的二维绝缘相的可能性,但还缺乏严格的证明。在这里,我们研究了有限温度下的传输行为的几个分层的MoS $_2$材料在附近的密度驱动的金属-绝缘体转变(MIT),揭示了以前被忽视的通用功能特性的强关联电子系统。基于Wigner-Mott理论观点,我们的标度分析最终表明,这种转变是由强电子-电子相互作用驱动的,而不是无序的,与其他Mott系统中所见的惊人相似。我们的研究结果提供了令人信服的证据,表明过渡金属二硫属化物为强关联物理的研究提供了理想的试验场,这应该为未来的研究开辟了一条令人兴奋的途径,与扭曲双层石墨烯的最新进展平行
2019-11-11 cond-mat.str-el
Bulk Nature of Layered Perovskite Iridates beyond the Mott Scenario : An Approach from Bulk Sensitive Photoemission Study
我们提出了真正的散装Ir 5d杰夫态的层状钙钛矿铱酸盐获得硬X射线光电子能谱(HAXPES)与s-和p-偏振光。用局域密度近似和动力学平均场论(LDA+DMFT)计算的准粒子态密度很好地再现了Sr_2IrO_4和Ba_2IrO_4的HAXPES谱。结果表明,铱酸盐的绝缘性质是由反铁磁关联(斯莱特型)和电子关联(莫特型)相结合触发的。极低能量的体敏光电子能谱揭示了“坏金属”状态的顺磁相的铱酸盐,这表明强烈重整化的金属状态以上的尼尔温度预测的LDA+DMFT。
2014-03-03 cond-mat.str-el
Origin of the insulating state in honeycomb iridates and rhodates
在自旋-轨道驱动的绝缘铱酸盐(如Na 2 IrO 3和Li 2 IrO 3)的新兴领域中,一个亟待解决的问题是,所观察到的绝缘态是否应该被归类为来自半填充相对论性j_eff=1/2能带的Mott-Hubbard绝缘体,或者被归类为带绝缘体,其中带隙是由自旋-轨道相互作用或库仑关联辅助的。这两种解释之间的区别在于,只有对于前者,强自旋-轨道耦合(λ>~ W,其中W是带宽)是必不可少的。我们合成了等结构、等电子的Li_2RhO_3,并报道了它的电阻率和磁化率。值得注意的是,它显示出绝缘行为以及波动的有效S=1/2时刻,类似于Na 2 IrO 3和Li 2 IrO 3,尽管在Rh 4+(4d 5)中自旋轨道耦合大大降低。我们发现,这种行为具有非相对论性的单电子起源(虽然库仑相关有助于打开间隙),并可以追溯到准分子轨道的形成,类似于那些在Na 2 IrO 3。
2014-01-30 cond-mat.str-el
Origin of insulating ferromagnetism in iron oxychalcogenide Ce$_2$O$_2$FeSe$_2$
在准一维铁硫属化物Ce $_2$ O $_2$ FeSe $_2$中存在绝缘铁磁(FM)相,但其起源尚不清楚.要了解FM机制,这里提供了一个系统的调查,这种材料,分析铁磁和反铁磁的趋势和跳跃,库仑相互作用,洪德耦合和晶体场分裂的相互作用之间的竞争。基于二阶微扰理论的直观分析表明,双占据轨道和半填充轨道之间的大纠缠对Ce $_2$ O $_2$ FeSe $_2$的FM阶稳定起着关键作用.此外,通过多体计算技术应用于多轨道哈伯德模型,相图证实了所提出的FM机制,与实验一致。
2021-08-13 cond-mat.str-el
Quantum Confinement Induced Molecular Mott Insulating State in La$_4$Ni$_3$O$_8$
最近合成的层状镍酸盐La $_4$ Ni $_3$ O $_8$及其铜酸盐样NiO $_2$层似乎需要Ni 1($d^8$)+2 Ni 2($d^9$)电荷顺序以及强相关效应来解释其绝缘行为。使用密度泛函方法,包括强原子内排斥(Hubbard U),我们通过一种新的机制获得绝缘状态:{ \it没有电荷顺序},莫特绝缘行为产生的基础上量子耦合,自旋对齐的Ni 2-Ni 1-Ni 2 $d_{z^2}$状态跨三层(而不是基于原子状态),层内的反铁磁有序。细胞之间的弱的和受抑的磁耦合可以解释在105 K的Néel跃迁处被去除的小的自旋熵和在Néel点处没有任何衍射峰。
2010-08-16 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Temperature driven Vanadium clusterization and band gap enlargement in the layered misfit compound (LaS)$_{1.196}$VS$_2$
通过输运、光学测量、角分辨光电子能谱(ARPES)和X射线衍射研究了错配层状硫族化合物(LaS)$_{1.196}$ VS $_2$晶体的有趣性质。虽然没有发现明显的异常,在运输性能作为温度的函数,一个大的光谱重量转移,至少1 eV,观察到的光学和光电子能谱。ARPES揭示了一个几乎充满的带负曲率,足够接近费米能级在300 K,以产生金属的行为,观察到的光学电导率谱。在低温下,能带结构被强烈地修改,产生具有120 meV的光学带隙的绝缘状态。一个准确的(3+1)D分析的X射线衍射数据表明,虽然没有发生相变,结构畸变增加,随着温度的降低,和钒簇化增强。我们发现电子性质的变化与结构的变化密切相关。这表明结构畸变在(LaS)$_{1.196}$ VS $_2$的绝缘性质中起主要作用,并且与先前的观点相反,电子相关性可能并不重要。这些结果为(LaS)$_{1.196}$ VS $_2$的非线性电性质的起源机制提供了新的线索。
2012-10-29 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Temperature-dependent optical conductivity of layered LaSrFeO_4
具有中间尺寸过渡金属如Fe或Mn的化合物接近于电荷转移系统和Mott-Hubbard系统之间的过渡。本文用椭圆偏振光谱法结合透射率测量研究了LaSrFeO_4绝缘层在0.5 - 5.5eV能量范围内的光学电导率σ(ω),温度为15 - 250 K。在σ^a(ω)和σ^c(ω)中都观察到多峰结构。层状结构产生了明显的各向异性,从而提供了一种手段来解开莫特-哈伯德和电荷转移吸收带。我们发现LaSrFeO_4的最低偶极允许激发是Mott-Hubbard型的。这一出乎意料的结果可归因于Fe 3d-O 2 p杂化,特别是与e_g能级分裂相关的层状结构。通常,Mott-Hubbard吸收带可能显示出对温度的强烈依赖性。LaSrFeO_4的情况并非如此,这与以下事实相一致:在这种具有高自旋3d^5构型和T_N = 366 K的Neel温度的化合物中,最近邻之间的自旋-自旋和轨道-轨道相关在室温以下不会发生强烈变化。
2013-03-04 cond-mat.str-el
A metallic mosaic phase and the origin of Mott insulating state in 1T-TaS2
电子-电子和电子-声子相互作用是稳定物质各种电荷有序相的两种主要驱动力。两者之间的复杂相互作用产生了一种特殊的电荷密度波(CDW)状态,也被称为莫特绝缘体,作为层状化合物1 T-TaS 2的基态。这种微妙的平衡也使得使用外部扰动来创造和操纵这种材料中的新相成为可能。在这里,我们研究了镶嵌CDW相诱导的电压脉冲从扫描隧道显微镜(STM)的尖端,并发现,新的阶段表现出的电子结构是完全不同的莫特基态的1 T-TaS 2在低温下。镶嵌相由纳米尺寸的域,其特征在于由定义良好的相移的CDW序参量在最上层,并通过改变堆叠相对于下面的层。我们发现,新阶段的性质是由堆叠顺序,我们的研究结果揭示了新的光莫特相在这个层状化合物的起源。
2015-07-06 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Spectral changes in layered $f$-electron systems induced by Kondo hole substitution in the boundary-layer
我们研究了无序对层状$f$ -电子系统动力学谱的影响。随着随机稀释的$f$ -网站在一个单一的近藤绝缘层,我们探讨的范围和程度,近藤孔不相干可以渗透到相邻的层。我们考虑三种情况下的相邻层:带绝缘体,近藤绝缘体和简单的金属。这里用于量化邻近效应的无序诱导的谱权转移,随着与边界层的距离代数地衰减。此外,我们表明,频谱权重转移是高度依赖于所考虑的频率范围以及在干净的相邻层的相互作用的存在。当相邻层为金属或近藤绝缘时,低频谱的变化非常相似,因此与相互作用无关。与此形成鲜明对比的是,一个独特的图片出现在大的能量尺度的光谱权重转移。当相邻层之间没有相互作用时,所有能量尺度上的谱权转移都比它们是强相互作用的近藤绝缘体时高得多。因此,在所有尺度上,相互作用显著地屏蔽了障碍效应。我们讨论了在粒子-空穴非对称系统中,当清洁层与无序层的比例增加时,从非费米液体到费米液体行为的交叉的可能性。
2014-11-26 cond-mat.dis-nn cond-mat.str-el
Spin correlated electronic state on the surface of a spin-orbit Mott system (Layered Iridates)
二维电子系统的新相是由新的表面或界面修饰的电子结构引起的,在材料科学中引起了极大的兴趣。我们利用光电子能谱表明,近表面的电子结构的体绝缘铱酸盐Sr $_3$ Ir $_2$ O $_7$位于附近的金属-莫特绝缘体过渡表现出弱的金属性表示有限的电子光谱重量在费米能级。表面电子表现出独特的自旋结构,由自旋轨道,库仑相互作用和表面量子磁性的相互作用,不同于拓扑绝缘体状态。我们的研究结果表明,一个新的准二维相互作用电子表面基态的实验实现,打开了大门,奇异的量子纠缠和输运现象的铱基氧化物器件。
2014-03-11 cond-mat.str-el
Origin of the insulating state in the Kitaev candidate Cu$_2$IrO$_3$
本研究结合晶体对称性分析与密度泛函理论计算,揭示Kitaev候选材料Cu₂IrO₃绝缘态的微观起源为Ir离子电荷有序化,形成相互贯穿的Ir⁴⁺与Cu²⁺三角晶格,构成新型蜂窝Kitaev晶格。
2024-11-29 cond-mat.str-el
Charge Stripes and Antiferromagnetism in Insulating Nickelates and Superconducting Cuprates
中子和X射线散射的研究提供了强有力的证据,在层状镍酸盐和铜酸盐的电荷和自旋密度的耦合空间调制。对La(2-x)Sr(x)NiO(4+d)的累积结果与强调制拓扑条带的概念一致。从Nd掺杂的La(2-x)Sr(x)CuO(4)得到的线索表明铜酸盐具有类似的行为。实验结果进行了总结,并强调与费米表面不稳定性的基础上的解释相冲突的功能。合理化之间的铜酸盐和镍酸盐的传输性能的差异。
1998-02-03 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Electric double-layer transistor using layered iron selenide Mott insulator TlFe1.6Se2
A1-xFe 2-ySe 2(A = K,Cs,Rb,Tl)是最近发现的铁基超导体,其临界温度(Tc)可达32 K。与其他铁基超导体相比,它们的母相具有独特的性质;例如,它们的晶体结构包括有序的Fe空位,它们的正常状态是反铁磁(AFM)绝缘相,并且它们具有极高的Néel转变温度。然而,由于其固有的相分离,控制母AFM绝缘体中的载流子掺杂一直是困难的。在这里,我们制作了铁空位有序TlFe1.6Se2绝缘外延膜与原子级平坦的表面,并检查其静电载流子掺杂使用双电层晶体管(EDLT)结构与离子液体栅极。正栅极电压在25 K下产生三个数量级的电导调制,并进一步诱导和操纵相变;即,通过静电掺杂产生的离域载流子是相变的起源。据作者所知,这是EDLT使用莫特绝缘体铁硒化物通道的第一次演示,并开辟了一条探索铁基层状材料中高Tc超导性的途径,其中通过常规化学手段进行载流子掺杂是困难的。
2014-03-04 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Unveiling the Origin of the Insulating Ferromagnetism in LaMnO3 Thin Film
结合遗传算法优化、第一性原理计算和双交换模型研究,我们揭示了LaMnO 3薄膜中的奇异绝缘铁磁性起源于以前未报道的G型d_{3z^2-r^2} / d_{x^2-y^2}轨道有序.由于轨道有序和强的电子-声子耦合,绝缘能隙打开。因此,在LaMnO 3薄膜中存在两个应变诱导相变,从绝缘的A型反铁磁相到绝缘的铁磁相,再到金属的铁磁相。这些相变可用于隧穿磁阻和隧穿电阻相关器件。
2013-10-14 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Possible proximity of the Mott insulating Iridate Na2IrO3 to a topological phase: Phase diagram of the Heisenberg-Kitaev model in a magnetic field
最近的实验观察的Mott绝缘状态的层状铱Na 2 IrO 3的启发,我们讨论了可能的有序状态的有效铱的时刻在存在强自旋轨道耦合和磁场。对于指向[111]方向的场-垂直于由铱矩形成的六方晶格-我们发现海森堡和Kitaev交换相互作用的组合产生了丰富的相图,具有对称性破缺磁有序相以及在小范围耦合参数上稳定的拓扑有序相。我们的数值模拟进一步表明在这些有序相之间的边界处有两个奇异的多临界点。
2011-01-06 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Mottness versus unit-cell doubling as the driver of the insulating state in 1T-TaS2
如果一种材料的每个晶胞中的电子数是奇数,那么它是绝缘的,莫特定域可以用来解释。这对于层状化合物1 T-TaS 2是广泛接受的,其具有低温绝缘相,该低温绝缘相包括各自具有13个未配对轨道的电荷有序簇。但是如果层的堆叠使晶胞加倍,包含偶数个轨道,那么绝缘态的性质就不明确了。在这里,扫描隧道显微镜(STM)揭示了两个不同的终端的电荷秩序在1 T-TaS 2,这种双层堆叠模式的迹象。然而,在这两个终端的光谱使我们能够解开单位细胞倍增效应,并确定莫特本地化本身就足以驱动间隙的形成。我们还观察到Mottness的崩溃在一个extraperitonerestacked终止,表明绝缘体-金属过渡的微观机制在于层间堆叠的自由度。
2019-08-22 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Mott p-n Junctions in layered materials
pn结为半导体器件工业提供了基础。基于莫特绝缘体的pn结的研究仍处于起步阶段。层状莫特绝缘体,如铜氧化物或其他过渡金属氧化物,提出了一个特殊的挑战,因为强的面内相关性是重要的。在这里,我们仔细使用plaquette细胞动力学平均场论与精确的对角化求解器的飞机模型。与我们在Hartree-Fock近似中处理的长程库仑相互作用相比,与平面间跳跃相关的能量被忽略。在这种新的方法中,“动态层理论”,在最后一步从层填充的函数的最小化获得的电荷重新分布。一个简单的解析描述的解决方案,在精神的费米子-费米理论,再现相当准确的数值结果。通过改变结两侧的费米能差,可以得到各种有趣的电荷重构。甚至可以在Mott绝缘层的中间的界面处获得准二维载流子。态密度作为位置的函数并不遵循半导体的简单能带弯曲图。
2012-11-20 cond-mat.str-el
Signature of checkerboard fluctuations in the phonon spectra of a possible polaronic metal La1.2Sr1.8Mn2O7
低杂质半导体中的电荷载流子可能会扭曲原子晶格并捕获它们自己,形成所谓的小极化子。高载流子浓度可以导致短程有序极化子(大极化子),甚至导致长程电荷和轨道有序。这两种系统都应该是绝缘的,具有大的电阻率,电阻率随着温度的升高而降低。然而,光电发射测量最近发现了一个极化赝隙,在金属相的La 2 - 2xSr 1 + 2xMn 2 O 7。这种层状锰氧化物以与从该低温金属相到高温绝缘相的相变相关的巨磁阻(CMR)而闻名。宽的电荷顺序峰,由于观察到的绝缘相的中子和X射线散射大极化子消失时,La 2 - 2xSr 1 + 2xMn 2 O 7成为金属。我们报告的非弹性中子散射测量结果表明,极化子保持在金属相内的波动,强烈扩大和软化某些声子附近的波矢量的电荷顺序峰出现在绝缘相。我们的研究结果意味着金属中的极化子签名通常可能来自竞争绝缘电荷有序相。这是高度相关的铜酸盐超导体的赝隙,和一个类似的声子效应与竞争条纹秩序。
2010-01-26 cond-mat.str-el
Strongly electron-correlated semimetal RuI$_3$ with a layered honeycomb structure
在高压下合成的RuI $_3$的多晶型物被发现具有双层蜂窝结构。RuI $_3$的电阻率表现出半金属行为,与$α$ -RuCl $_3$的绝缘性质相反。此外,在磁化率和核自旋-晶格弛豫速率1/ $T_1$的温度依赖性中观察到泡利顺磁行为。能带结构计算表明,I5 $p$组分对低能$t_\mathrm{2g}$能带的贡献有效地降低了库仑排斥,导致半金属性质。物理性质也表明RuI $_3$中的强电子相关性。
2021-09-29 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Polarons and confinement of electronic motion to two dimensions in a layered transition metal oxide
层状过渡金属氧化物(TMO),其最著名的成员是高温超导体(HTS),一个非常显着的特征是,即使它们被制备为块状三维单晶,它们也显示出巨大的各向异性电学和光学特性,垂直于层似乎是绝缘的,而在层内是金属的。这是约束现象,这是一个与传统固体理论不一致的概念,被认为是由于层中的磁性和电子-晶格相互作用,如果电子要在层之间转移,必须以相当大的能量成本来克服。相关的能隙或“赝能隙”在电荷垂直于平面移动的实验中特别明显,最值得注意的是扫描隧道显微镜(STM)和偏振红外光谱。在这里,使用相同的实验工具,我们表明,有第二个家庭的TMO-层状锰氧化物La 2 - 2xSr 1 + 2xMn 2 O 7(LSMO)-更极端的限制和赝能隙效应。这些数据是第一个在任何金属锰氧化物中解析原子的数据,定量地表明,由于它们附着在极化子上-平面内的晶格和自旋纹理-通过真空隧道将载流子从平面中移除到传统的金属尖端同样困难,因为它们在材料本身的富Mn层之间移动。
2005-11-05 cond-mat.str-el
Mott transition, antiferromagnetism, and unconventional superconductivity in layered organic superconductors
用$^{1}$ H NMR和交流磁化率相结合的方法,在氦气压力下精确地测定了层状有机超导体$κ$ -(ET)$_{2}$ Cu[N(CN)$_{2}$ ]Cl的相图.确定了压力{ \it vs}温度平面上反铁磁和超导长程序的稳定区域。这两个阶段重叠通过一阶边界,分离两个区域的非均匀相共存。边界曲线被发现合并到另一个一级线有关的金属-绝缘体过渡的顺磁区。发现这种转变在较高温度下在临界点以上演变成交叉制度。整个相图的特点是金属相、绝缘相、反铁磁相和非s波超导相相交的点状区域。
2000-04-26 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Intertwined density waves in a metallic nickelate
镍酸盐是一种丰富的材料,从绝缘磁体到超导体。但是对于化学计量材料,绝缘行为是标准的,对于大多数后过渡金属氧化物。值得注意的例外是3D钙钛矿LaNiO $_3$,一种非常规的顺磁金属,和层状Ruddlesden-Popper相R $_4$ Ni $_3$ O $_{10}$,(R=La,Pr,Nd)。后者特别有趣,因为它们表现出不寻常的金属-金属转变。在这里,我们证明,这种过渡的结果从一个不相称的密度波与电荷和磁性的字符,位于中间的行为之间的金属密度波中看到的铬金属和绝缘条纹通常发现在层状镍酸盐。因此,RPDMATHABMN Ni $_3$ O $_{10}$,其似乎是3d过渡金属氧化物中巡游自旋密度波的第一个已知实例,代表了在较高镍价下的3D金属LaNiO $_3$的顺磁性与在较低镍价下的准2D RPDMATHABMP $_{2-x}$ Sr $_x$ NiO $_4$的极化子行为之间的重要桥梁。
2020-04-16 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Different superconducting percolation regimes in the layered organic Mott system $κ$-(BEDT-TTF)$_2$Cu[N(CN)$_2$]Cl -- evidence from fluctuation spectroscopy
利用涨落光谱研究了有机带宽控制的Mott体系$κ$ -(BEDT-TTF)$_2$ Cu[N(CN)$_2$ ]Cl。我们发现的反铁磁绝缘和超导状态的空间不均匀共存区域,在低温下的压力下发展的反铁磁型超导性的证据。当超导转变由磁场驱动时,渗流似乎是由不稳定的超导团簇从上方接近$T_c (B)$时主导的,然后在低场恢复“经典”类型的渗流,由超导团簇的分数变化主导。$1/f$噪声被分解为洛伦兹谱中的交叉区域,其中单个介观波动的作用被增强。
2008-11-03 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Role of electron correlation and disorder on the electronic structure of layered nickelate (La$_{0.5}$Sr$_{0.5}$)$_2$NiO$_4$
本研究利用光电子能谱结合DFT和DMFT计算,揭示了层状镍酸盐(La$_{0.5}$Sr$_{0.5}$)$_2$NiO$_4$中电子关联与无序对其电子结构的影响,发现系统表现出强关联特征及Anderson绝缘态。
2023-06-07 cond-mat.str-el
Direct evidence for charge stripes in a layered cobalt oxide
最近的实验表明,静态条纹状电荷秩序是普遍的空穴掺杂的氧化铜超导体和超导竞争。在这里,我们表明,一个类似类型的电荷秩序是存在于La $_{5/3}$ Sr $_{1/3}$ CoO $_4$,含有钴的铜氧化物超导体的绝缘类似物。我们检测到的条纹相是伴随着短程,准一维,反铁磁秩序,并提供了一个自然的解释独特的沙漏形状的磁谱先前观察到的中子散射测量的La $_{5/3}$ Sr $_{1/3}$ CoO $_4$和许多空穴掺杂的氧化铜超导体。研究结果为建立在短程准静态条纹关联基础上的沙漏谱理论奠定了坚实的经验基础。
2016-05-23 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Tunneling spectra of layered strongly correlated d-wave superconductors
铜氧化物超导体的超导电导实验显示出很大的多样性,出现在不同的纳米尺寸的区域的非均匀样品的光谱。在这封信中,我们使用平均场的方法的tt't“”J模型,以解决这些光谱中的功能,偏离BCS范式,即偏置符号不对称在高偏置,一般缺乏证据的范霍夫奇点,偶尔缺乏相干峰。我们的结论是,这些功能可以复制在均匀分层的d波超导体仅仅是由于一个接近莫特绝缘过渡。我们还建立了上述隧道谱特征与电子色散在(0,pi)和(pi,0)附近的强重整化以及ARPES实验中观察到的电子态的动量空间各向异性之间的联系。
2006-08-03 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Resonant inelastic x-ray scattering in layered trimer iridate Ba4Ir3 O10 : the density functional approach
G. V. Kurdyumov Institute for Metal Physics of the N.A.S. of Ukraine(乌克兰国家科学院 G.V.库尔久莫夫金属物理研究所);Max-Planck-Institute for Solid State Research(马克斯·普朗克固体研究所)
研究通过密度泛函方法分析Ba4Ir3O10的电子结构,揭示其绝缘态由Ir1位点的二聚化和Ir2位点的莫特绝缘行为共同驱动,并通过RIXS谱验证其能级跃迁特征。
2026-02-17 cond-mat.str-el
Charge ordering at the interface in (LaMnO$_3$)$_{2n}$/(SrMnO$_3$)$_n$ superlattices as the origin of their insulating state
我们在多层体系(LaMnO $_3$)$_{2n}$ /(SrMnO $_3$)$_n$中使用LDA+U方法进行了从头算计算。我们的研究结果表明,交替Mn $^{3+}$和Mn $^{4+}$阳离子在棋盘式平面图案的电荷有序状态是开发在界面层,导致间隙开口。这种界面电荷有序的情况将是LaMnO $_3$和SrMnO $_3$之间的能量有利的重构。这有助于理解实验观察到的绝缘行为在这些多层膜中的$n$,其起源是已知的,由于一些界面机制的中间值。
2014-02-14 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
An ordered stack of spin valves in a layered magnetoresistive perovskite
层状化合物La_(2 - 2)Sr_(1 + 2)Mn_(2 O_7)(x=0.3)是由双层金属MnO_2片组成,中间用绝缘材料隔开。该化合物在远低于三维磁有序温度TC=90 K的温度下表现出显着的各向异性磁电阻,除了TC周围的庞磁电阻。我们目前的中子衍射数据表明,这种材料的磁性结构的开关从反铁磁堆叠(铁磁有序)片在零场铁磁堆叠在1.5特斯拉的字段。这些数据是第一次收集到的任何锰氧化物作为一个功能的应用领域,正是因为磁电阻数据本身的收集。他们提供了一个自然的解释,低场磁电阻在有序相的自旋极化的磁性层之间的隧道效应,并建议该材料是一个散装堆栈的自旋阀设备。
1998-10-28 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Insulating nature of strongly correlated massless Dirac fermions in an organic crystal
通过电阻率测量的有机晶体托管无质量狄拉克费米子与电荷有序不稳定性,我们揭示了狄拉克费米子之间的相互作用对电荷输运的影响。一个低温电阻率上升出现鲁棒无关的压力和增强,而接近电荷有序的临界压力,表明绝缘行为起源于短程库仑相互作用。在电荷有序相中观察到明显消失的能隙,这与非拓扑边缘态的理论预言相一致。
2016-02-23 cond-mat.str-el
Topological Weyl magnons and thermal Hall effect in layered honeycomb ferromagnets
在这项工作中,我们研究的拓扑性质和磁振子霍尔效应的三维铁磁体在ABC堆叠蜂窝晶格,最近的非弹性中子散射研究的CrI $_3$的启发。结果表明,层间耦合$J_c$对磁振子能带结构和磁振子分支的陈数有显著的影响,而且层间耦合对ABC堆积的影响与其他作者采用的AA堆积有质的不同.最低磁振子带的非平凡陈数通过每个蜂窝层中的次近邻Dzyaloshinsky-Moriya相互作用而稳定,从而导致与石墨烯的电子Haldom模型中的跳跃项类似的跳跃项。然而,我们也发现了几个无间隙的Weyl点,分离的非等效陈氏绝缘相,调整的层间耦合$J_c$和第三邻居海森堡相互作用$J_3$的比例。我们进一步表明,磁振子带的拓扑性质导致非零的霍尔热导率,其符号和大小取决于$J_c$和层内耦合。由于层间耦合强度$J_c$可以通过向准2D材料(例如CrI $_3$)施加压力来容易地调谐,因此这提供了在实验中调谐磁振子热霍尔效应的潜在途径。
2021-09-21 cond-mat.str-el
Pseudogap-related charge dynamics in layered-nickelate R2-xSrxNiO4 (x sim 1)
研究了层状镍酸盐R2-xSrxNiO_4(R=Nd,Eu)金属-绝缘体转变附近的电荷动力学及其临界行为。偏振X射线吸收光谱实验清楚地示出了多轨道性质,其使得基于x2-y2轨道的棋盘式电荷排序或相关性能够持续到临界掺杂区域(x sim 1)。在接近电荷有序绝缘相的金属区域,从霍尔系数估计的标称载流子密度显着降低,根据发展的赝能隙结构的光学电导率谱,而有效质量是最少的增强。目前的研究结果结合最近的角分辨光电子能谱的结果表明,在金属-绝缘体临界态的赝能隙的演变,由于棋盘式的电荷关联,以消除相干运动的载流子在一个特征的动量(k)依赖的方式与降低温度。
2012-10-11 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Nanoscale manipulation of the Mott insulating state coupled to charge order in 1T-TaS2
强关联电子的量子态对于理解凝聚态系统的奇异性质是至关重要的,并且对这些状态的可控性预示着独特的电子设备,例如Mott存储器。作为最近的一个例子,超快开关器件被证明使用之间的相关莫特绝缘状态和隐藏的顺序金属状态的层状过渡金属二硫属化物1 T-TaS 2的过渡。然而,隐藏的金属态的起源并不清楚,仅报道了通过激光脉冲和载流子注入的宏观开关。在这里,我们展示了纳米级的操纵莫特绝缘状态的1 T-TaS 2。来自扫描隧道显微镜的电子脉冲将绝缘相局部地切换成金属相,该金属相在电荷密度波(CDW)顺序中具有不规则的畴壁,这是Mott状态所固有的。金属态在Mott临界附近是一种新的关联相,在费米能级处具有相干性,这是由于CDW中的退相干导致电子关联的适度降低而引起的。这项工作为基于相关电子的新型纳米电子器件铺平了道路。
2015-05-05 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
High-Throughput Search and Prediction of Layered 4f-Materials
针对多功能器件对新型层状材料的需求,本研究从镧系元素中识别出295种稀土化合物,其具多样晶格对称性和电子特性,为红外量子传感器等应用及二维受限重费米子超导性研究提供基础。
2024-11-26 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Suppression of electronic susceptibility in metal-Mott insulator alternating material, (Me-3,5-DIP)[Ni(dmit)2]2
本文报道了金属-绝缘体交替材料(Me-3,5-DIP)[Ni(dmit)_2]_2的~(13)CNMR频移和核弛豫。来自金属层和绝缘层的NMR吸收线得到了很好的分辨,证明了局域自旋(π_loc)和传导π电子的共存。新发现的绝缘层进行反铁长程序约2.5 K,建议出现S=1/2莫特绝缘体。在金属层中,我们发现了显着的suppository的静态和动态的导电电子的磁导率低于35 K,在绝缘层中的反铁磁相关的演变。我们提出了一个动力学效应,通过强π-π_loc耦合之间的金属和绝缘层作为一个起源的状态密度的降低。
2007-08-13 cond-mat.str-el
Spectral Function in Mott Insulating Surfaces
我们从理论上证明了在三角形硅表面K/Si(111)-B和SiC(0001)上实现的Mott绝缘基态的光电子能谱中短程螺旋磁关联的指纹。计算出的谱呈现出低能量的磁源特征,与~0.2 - 0:3 eV的质心谱带宽相比,色散降低~10 - 40 meV。值得注意的是,我们发现,准粒子信号只生存周围的磁戈德斯通模式。我们的研究结果将定位这些硅表面作为新的候选人,调查非传统的准粒子激发。
2003-03-21 cond-mat.str-el
Theoretical study of angle-resolved two-photon photoemission in two-dimensional insulating cuprates
我们提出了角度分辨双光子光电子能谱(AR-2 PPES)作为一种技术来检测的位置的上哈伯德带(UHB)在二维绝缘铜氧化物的底部。对小Hubbard团簇的AR-2 PPES谱进行了数值计算。当泵浦光子从较低的Hubbard带激发电子时,UHB的底部不太清楚,但当非键氧带中的电子被激发时,UHB的底部可以清楚地识别,并伴随着来自半填充时的自旋波激发的额外光谱。
2005-07-21 cond-mat.str-el
Origin of the Structural and Magnetic Anomaly of the Layered Compound SrFeO2: A Density Functional Investigation
采用第一性原理密度泛函计算和蒙特卡罗模拟研究了层状化合物SrFeO $_{2}$的结构和磁异常.下自旋Fe 3 $d$电子占据$d_{z^2}$能级而不是简并($d_{xz}$,$d_{yz}$)能级,这解释了不存在Jahn-Teller不稳定性,容易产生ab平面磁各向异性和观察到的三维(0.5,0.5,0.5)反铁磁有序.蒙特卡罗模拟表明,层间强的自旋交换是高Néel温度的关键.
2008-04-25 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Charge ordered phases in the hole-doped triangular Mott insulator 4Hb-TaS2
本研究利用STM/S考察4Hb-TaS2中非半填充1T-TaS2层的电荷有序相,发现能隙与电荷密度反相,并归因于在位与非局域库仑排斥竞争。
2024-06-17 cond-mat.str-el
Abundance of correlated insulating states at fractional fillings of WSe$_{2}$/WS$_{2}$ moiré superlattices
在物理学中,晶格上具有竞争性长程相互作用的量子粒子无处不在。过渡金属氧化物、层状分子晶体和捕获离子阵列是许多例子中的几个。在强相互作用体系中,这些系统经常表现出丰富多样的量子多体基态,这对理论提出了挑战。过渡金属二硫属化物云纹异质结构的出现为研究长程电子关联提供了一个高度可控的平台。在这里,我们报告了近二十打的相关绝缘状态的观察在分数填充的WSe $_{2}$ /WS $_{2}$莫尔异质结构。这一发现是通过一种新的光学传感技术实现的,该技术是建立在对单层半导体WSe $_{2}$中激子激发态的介电环境的敏感性上的。绝缘态的级联表现出一种能量有序性,这种有序性关于每个超晶格位置的半个电子(或空穴)的填充因子几乎是对称的。我们提出了一系列的电荷有序状态在相称的填充分数,范围从广义维格纳晶体的电荷密度波。我们的研究为利用莫尔超晶格模拟大量的量子多体问题奠定了基础,这些问题由二维t-V模型或具有长程电荷-电荷和交换相互作用的自旋模型描述。
2020-07-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Interaction-induced insulating state in thick multilayer graphene
接近电荷中性,基于原子级薄石墨烯层的高质量悬浮器件的低能量特性由电子-电子相互作用决定。特别是Bernal-stacked层,已经显示出显著的奇偶效应,单层和三层保持无间隙导体,双层和四层成为有间隙绝缘体。这些观察结果$-$与(Bernal)三层和更厚的多层是半金属的既定概念不一致,$-$导致了一种物理方案的提出,该方案导致了一个令人惊讶的预测,即均匀分层的石墨烯多层保持绝缘,而不管它们的厚度如何。在这里,我们提出了两个设备的数据,理想地符合这一假设,表现出预期的伯纳尔堆叠的六层和八层石墨烯的行为。尽管它们的厚度大,这些多层对于载流子密度|n| <2- 3 × 10 $^{10}$ cm $^{-2}$是绝缘的,在电荷中性下具有大约1.5 meV的能隙(与在双层和四层石墨烯中观察到的几乎完全一致),并且表现出预期的整数量子霍尔效应。这些发现表明了我们对Bernal石墨烯多层膜中电子相互作用的影响的基本见解的合理性,表明石墨烯多层膜表现出不寻常和有趣的物理学,仍有待理解,并提出了关于块状石墨半金属行为背后的微观机制的更紧迫的问题。
2016-10-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Coherence-Incoherence and Dimensional Crossover in Layered Strongly Correlated Metals
电子和有效维数之间的相关性是形成相互作用电子系统性质的关键因素。例如,现场库仑排斥U可以抑制或完全阻挡位间电子跳跃t,并且取决于比率U/t,材料可以是金属或绝缘体。相关效应随着允许维数的减少而增加。在3D系统中,低能电子态表现为准粒子(QP),而在1D系统中,即使是弱相互作用也会将准粒子分解为集体激发。对于一类新的外来低维材料,其中1D或2D构建块松散地连接成3D整体,非线性特别重要。块之间的小的相互作用可能会引起各种各样的不寻常的转变。在这里,我们研究分层系统,在垂直于层的方向上显示从绝缘类,在高温下,在低温下的金属类字符的交叉,而在层内的整个温度范围内的金属。我们表明,这种有效维数的变化与层内相干准粒子的存在或不存在相关。
2002-04-11 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Evidence of Slater-type mechanism as origin of insulating state in Sr2IrO4
对于具有大的空间扩展5d轨道的虹彩酸盐,可以预期远邻相互作用将在其基态性质中起关键作用。从这个角度来看,我们调查Sr 2 IrO 4的磁结构,包括超越第一和第二邻居的相互作用,通过超级电池建模。采用第一性原理标量相对论方法,发现各种磁性结构中总能量最小的对应于Ir离子的up-up-down-down型反铁磁有序,其电子能隙大小、Ir局域磁矩大小以及Sr_2IrO_4的光电导谱中双峰结构的复制与实验结果符合得很好.结果明确的证据表明,在Sr 2 IrO 4的电子间隙的起源是由于一个非常规的反铁磁有序的Ir离子,从而分类系统作为一个斯莱特磁铁,而不是自旋轨道耦合驱动杰夫= 1/2莫特绝缘体。
2018-12-15 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Probing complex stacking in a layered material via electron-nuclear quadrupolar coupling
本研究结合NMR测量与第一性原理计算,利用³³S核的电子-核四极耦合探测1T-TaS₂的层间堆叠模式,验证了方法适用性并解释了两种界面环境共存的现象,为层状材料堆叠表征提供了新途径。
2022-12-20 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el