Valency, charge-transfer, and orbital-dependent correlation in bilayer nickelates Nd3Ni2O7
本研究结合硬X射线光电子能谱与理论计算,揭示了双层镍酸盐Nd3Ni2O7中Ni价态偏离名义值、电荷转移显著及d8组态主导等非常规电子结构特征,并分析了轨道依赖的杂化与自旋动力学。
2025-02-17 cond-mat.str-el
Two-step stabilization of orbital order and the dynamical frustration of spin in the model charge-transfer insulator KCuF3
我们报告了KCuF 3的实验和理论研究,由于这种材料相对简单的晶格结构和价态构型(d9,即,d壳层中的一个孔)-特别清楚地看到了轨道自由度在控制自旋和晶格自由度之间的动力学耦合中的重要作用。我们提出的拉曼和X射线散射的证据表明,KCuF 3的相行为是占主导地位的Neel温度以上(T_N = 40 K)的耦合轨道/晶格的波动,可能与旋转的CuF 6八面体,我们表明,这些轨道的波动被中断的静态结构畸变,发生在T_N。KCuF 3的轨道和磁相的详细模型表明,这些轨道波动-以及平面内自旋序的相关挫折-与几乎简并的低能自旋轨道状态的存在有关,这些状态在很宽的温度范围内对热波动非常敏感。这些结果的一个显著含义是,在环境压力下的KCuF 3的基态位于量子临界点附近,该临界点与轨道/自旋液相相关,该轨道/自旋液相被自旋的紧急Neel排序所掩盖;这种奇异的液相可能通过压力研究来获得。
2009-11-03 cond-mat.str-el
Magnon Splitting Induced by Charge Transfer in the Three-Orbital Hubbard Model
自铜氧化物发现以来,理解自旋激发及其与非常规超导性的联系一直是一个中心问题。在母体化合物中的动态自旋结构因子的直接测量可以提供掺杂制度中相关的重要相互作用的关键信息,并且磁振子色散的变化与铜酸盐化合物家族之间的晶体结构差异密切相关。在这里,我们阐明了自旋激发和各种控制因素之间的关系,认为是显着的高$T_c$材料通过系统地评估三轨道哈伯德模型的动态自旋结构因子,揭示沿布里渊区轴和对角线的自旋色散的差异。一般情况下,我们发现,绝对的能量尺度和动量依赖的激发主要是敏感的有效电荷转移能量,而在现场库仑相互作用的变化对色散的细节影响不大。特别是,我们的结果突出了沿轴向和对角方向的布里渊区的自旋激发之间的分裂。这种分裂随着电荷转移能量的增加而减少,并且与顶端氧位置的变化和一般结构变化相关,对于不同的铜酸盐家族。
2018-06-11 cond-mat.str-el
Spectral Weight Transfer in Multi-Orbital Mott Systems
我们在这里开发了一个一般的形式主义多轨道莫特系统,可用于了解动态和静态的光谱重量转移。我们发现,由于多轨道结构,从高能标度转移的谱权大大增加。作为一个结果,当然动态生成的对称性获得在较低的掺杂值比在单带哈伯德模型。例如,在原子极限中,较低能带中的粒子-空穴对称条件从$x=1/3$的单能带结果移动到$x=1/(2n_o+1)$,其中$n_o$是具有未配对自旋的轨道的数目。从禁止裸电子双占据的有效低能理论计算的输运性质,如多轨道t-J推广,都应该对这种粒子-空穴对称条件敏感。远离原子极限,动力学的贡献增加了转移的光谱权重。因此,任何对出射粒子-空穴对称性敏感的现象都应该在$x<(1/(2n_o+1)$获得。
2011-09-07 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Role of Excited States in Resonant Charge Transfer during Li$^+$ Backscattering from MoS$_2$: A Multi-Orbital Theoretical Study
Dpto. de Física, Facultad de Ingeniería Química(物理系,化工学院);Instituto de Física del Litoral (UNL-CONICET)(沿岸物理研究所(国立圣达菲大学-国家科学研究委员会))
本文通过多轨道理论研究,探讨了Li+离子反冲时激发态对共振电荷转移的影响,发现包含2p轨道的通道能提高与实验中中性分数的一致性,揭示了激发态在碱金属离子与过渡金属二硫化物表面相互作用中的重要作用。
2026-08-25 cond-mat.str-el
An analytical approach for calculating transfer integrals in superexchange coupled dimers
通过明确地包含轨道相互作用,导出了超交换耦合二聚体中局域磁轨道之间的转移积分HAB作为原子类型和分子几何形状的函数的解析表达式。结果表明,HAB对磁耦合常数J的研究在理解磁-结构关联中起着关键作用。这种方法的可靠性和能力,证实了比较与数字电子结构计算的局部自旋密度近似单,双桥铜(II)-二聚体与氟配体。所有的结果都可以计算和理解的分析形式表示,因此,一个强大的工具,了解磁结构的相关性,也为构建磁轨道分析。
2011-12-06 cond-mat.str-el
Photoemission spectra of LaMnO3 controlled by orbital excitations
我们调查的光谱功能的轨道有序铁磁平面的LaMnO $_3$中移动的一个洞,并表明,它依赖于严格的轨道排序的类型。虽然空穴不耦合到自旋激发,但它与$e_g$轨道(轨道子)的激发强烈相互作用,导致在轨道子能量标度上具有色散的新型准粒子,并且具有强烈增强的质量和减少的重量。因此,我们预测一个大的重新分配的频谱权重相对于局域密度近似(LDA)或LDA+U中发现的频带。
2001-04-25 cond-mat.str-el
Orbital-weight redistribution triggered by spin order in the pnictides
本文在三轨道模型下研究了铁基超导体中未掺杂母体化合物的单粒子谱函数及其轨道组成。在实际的参数范围内,结果与实验数据最吻合,观察到xz和yz轨道上的磁化强度明显不同,费米面主要呈现xz特征,正如最近在光电发射实验中观察到的那样[T. Shimojima等人,物理修订信函104,057002(2010)]。由于在这个区域中的铁轨道顺序最多是百分之几,这些结果主要是由磁序驱动的。对五轨道模型的类似分析得出了类似的结论。
2010-05-27 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Anisotropic multi-orbital Hubbard model simulated with impurity approximation
本文在Cu杂质近似下研究各向异性多轨道Hubbard模型,揭示不同参数不对称性对Zhang-Rice单态基态权重的影响,其中d-p杂化不对称和最近邻V_pd作用尤为显著。
2024-09-28 cond-mat.str-el
Magnetic excitations of spin and orbital moments in cobalt oxide
用中子散射方法研究了具有未淬灭轨道角动量的反铁磁体CoO的磁性和声子激发。能量扫描的结果在几个布里渊区(HHL)平面的能量转移到16太赫兹。测量在反铁磁有序状态下在6 K(远低于TN~290 K)以及在顺磁状态下在450 K进行。几个磁激发模式被确定从它们的强度依赖于波矢和温度。在洪德规则模型中,激发对应于耦合轨道和自旋自由度的波动,其带宽由电子超交换控制。不同的<111>有序畴在每个波矢转移处产生几个磁峰。
2010-03-22 cond-mat.str-el
Orbital Symmetry and Electron Correlation in Na_{x}CoO_2
极化相关的软X射线吸收的测量表明,决定Na $_{x}$ CoO $_2$的低能激发的电子态具有主要的$a_{1g}$对称性和显著的O $2p$特征.在O $1s$ X射线吸收中观察到的光谱重量的大转移为层状钴酸盐中的强电子相关性提供了光谱证据。比较Co $2p$ X射线吸收与基于簇模型的计算,我们得出结论,Na $_{x}$ CoO $_2$表现出电荷转移电子字符,而不是莫特-哈伯德字符。
2004-08-21 cond-mat.str-el
Energy loss spectroscopy of Buckminster C60 with twisted electrons: Influence of orbital angular momentum transfer on plasmon generation
最近在产生和控制携带轨道角动量的奇异电子束方面的实验进展允许新型的局部光谱学。从理论上研究了C60富勒烯的扭曲电子能量损失谱。特别令人感兴趣的是强多极集体激发和他们的选择性响应的轨道角动量的撞击电子束。基于对集体响应的从头计算,我们计算了扭曲电子束的EELS信号,揭示了等离子体激元极性和角动量转移量之间的相互作用。
2016-11-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el physics.atm-clus
Phase Diagram of a Three Orbital Model for the high-T$_c$ cuprates
我们研究了一个有效的三轨道模型的铜酸盐的相图,使用变分蒙特卡罗计算(VMC)的渐近大晶格和精确对角化的24位集群。利用适当的斯莱特行列式,研究了有序轨道电流回路(LC)、巡游反铁磁性(AFM)、d波超导(SC)和费米液体(FL)的态.我们发现,只要氧原子间的转移积分具有由Cu-4s轨道间接转移效应决定的符号,在与典型空穴掺杂超导体的费米面相容的参数范围内,LC态在热力学极限内是稳定的。安徒生计算的结果是,该相在较低的掺杂量下让位于AFM相,在较大的掺杂量下让位于SC相,随后是FL相。
2013-05-31 cond-mat.str-el
Effects of Orbital Degeneracy and Electron Correlation on Charge Dynamics in Perovskite Manganese Oxides
在双交换模型中考虑了$e_g$导带轨道简并和库仑相互作用,采用Lancz $\ddot{\rm o}$对角化方法研究了钙钛矿锰氧化物的电荷动力学.在莫特绝缘体附近的金属相中,发现自旋极化二维系统的光学电导率在较低的Hubbard带内表现出向宽的非相干结构的重量转移以及被抑制的Drude重量.它再现了实验结果的定性特征。作为一种轨道效应,我们发现,一个异常的电荷相关性在四分之一填充抑制相干电荷动力学和信号的前体电荷排序。
1999-05-19 cond-mat.str-el
Topological Chiral Superconductivity from Doping Correlated Charge Transfer Insulator with Orbital Magnetism
Great Bay Institute for Advanced Study, Great Bay University(大湾区先进科技学院);Great Bay University(大湾区大学);Hefei National Research Center for Physical Sciences at the Microscale and School of Physical Sciences, University of Science and Technology of China(中国科学院微观尺度物理科学国家研究中心及中国科学技术大学物理科学学院)
本文通过微扰分析、精确对角化和密度矩阵重整化群模拟,研究含轨道磁性的掺杂强关联电荷转移绝缘体,揭示了其产生具有p+ip对称性的拓扑手性超导电性的实空间机制。
2026-10-30 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Charge transfer and competing symmetry breaking drive orbital reconstruction and emergent ferromagnetism in insulating oxide superlattices
Indian Institute of Science(印度科学学院);Deutsches Elektronen-Synchrotron DESY(德国电子同步加速器中心);ALBA Synchrotron Light Source(阿尔巴同步辐射光源);Advanced Photon Source, Argonne National Laboratory(阿贡国家实验室先进光子源)
本文研究NdNiO₃与NdMnO₃超晶格,发现界面电荷转移与对称性破缺驱动轨道重构,产生室温铁磁绝缘态,为自旋电子学应用提供了新途径。
2026-08-31 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Drude weight increase by orbital and repulsive interactions in fermionic ladders
在严格的一维系统中,排斥相互作用倾向于降低晶格上的粒子迁移率。因此,控制完美导体中光学电导率在零频率处发散的德鲁德权重低于非相互作用情况。我们表明,这是不是这种情况下,当扩展到准一维梯形系统。依靠玻色化,微扰和矩阵乘积态(MPS)的计算,我们表明,最近邻相互作用和磁通量提供了一个偏置之间的背散射和前向散射过程,导致线性修正的相互作用强度的德鲁德重量。因此,Drude权重会随着排斥(吸引)相互作用而反直觉地增加(减少)。我们的研究结果是相关的有效调谐Drude权重的框架中的超冷原子被困在光晶格,同样影响拓扑边缘状态的凝聚态系统。
2019-11-25 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
d_{3z^2-r^2} Orbital in high-Tc cuprates: Excitonic spectrum, metal-insulator phase diagram, optical conductivity and orbital character of doped holes
采用单位点动力学平均场近似求解了一个高Tc铜氧化物超导体模型,该模型包括铜上的d_{x^2-y^2}和d_{3z^2-r^2}轨道以及相应的氧态.考虑了T(具有顶端氧)和T'(不具有顶端氧)晶体结构。在这两个阶段中,包含的d_{3z^2-r^2}轨道被发现扩大的范围内的电荷转移绝缘相的稳定性。对于相同的电荷转移能量和相互作用强度,T'相被发现是不太强的相关比T相。对于这两种结构,d-d激子被发现在电荷转移间隙。然而,对于所有物理相关的掺杂,费米面被发现只有一个片和d_{3z^2-r^2}的混合到基态波函数仍然可以忽略不计(<5%)。包含额外的轨道被发现不能解决计算和观察到的绝缘状态下的电导率之间的差异。
2011-07-14 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Ferromagnetic Negative Charge-Transfer Insulator: from Theoretical Proposal to Material Realization
在这里,我们提出了另一种类型的铁磁半导体:铁磁负电荷转移绝缘体(FNCTI)。在FNCTI中,负电荷转移态强烈地增强了铁磁(FM)交换相互作用,并且轨道杂化间隙允许磁性分子轨道而不是局部原子轨道作为潜在的磁性单元。因此,FM交换相互作用相当强,并且由于磁性分子轨道的大的突出而衰减缓慢。通过第一性原理计算和杂化泛函理论计算,PbO型CrAs单分子膜为FNCTI,其禁带宽度为$\sim$ 0.35 eV,FM最近邻/次最近邻交换耦合强度为$\sim$ 57/40 meV,和高$T_c$ $\sim$ 1500 K。FNCTI的存在证实了D. I. Khomskii和G. A. Sawatzky在1997年[Solid State Commun. 102,87(1997)]。
2022-08-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Charge-transfer insulation in twisted bilayer graphene
我们研究了扭曲双层石墨烯在“魔角”$θ= 1.08^\circ$下的实空间态结构。接近电荷中性的平带由AA堆积区域周围的“环”和“中心”轨道的混合组成。一个有效的模型与本地化轨道的构建,它必须包括不仅仅是四个平带。长程库仑相互作用导致从“中心”到“环”轨道的平带的半填充电荷转移。因此,莫特相是一种无特征的自旋单态顺磁体。我们估计的有效海森堡耦合,有利于单重态耦合是$J = 3.3$ K,与实验值一致。超导状态取决于掺杂剂的性质:空穴掺杂产生$p+ip$波,而电子掺杂产生$d+id$波配对对称性。
2018-10-15 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
NiO: Correlated Bandstructure of a Charge-Transfer Insulator
采用{ \it ab initio}能带结构方法和动力学平均场论结合量子Monte-Carlo杂质求解器计算了典型电荷转移绝缘体NiO的能带结构.采用一个哈密顿量,其中包括Ni-d和O-p轨道,我们发现很好的协议,从角分辨光电子能谱确定的能带。这解决了固态理论中一个长期存在的问题。最值得注意的是,我们得到了低能Zhang-Rice带与强依赖于k的轨道特性的背景下,先前讨论的低能模型理论。
2007-05-11 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el