氮化硅陶瓷
  • 发现单带Mott绝缘体Nb₃Cl₈ 发展
来源:米乐体育m6官网下载    发布时间:2024-03-08 05:24:36
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  在没有相互作用或许只存在弱相互作用的体系中,能带理论能够很好地描绘资料的电子结构,并据此区别金属(部分填充)和绝缘体(全空或全满)。但是,这种了解并不完好,因为。在能带理论中,半填充的能带应表现为金属态。但是,因为强电子-电子相互作用,实践上呈现为绝缘态,即Mott绝缘体。

  从Mott绝缘体动身,能够引发许多风趣的强相关物理现象,如高温超导、量子自旋液体和巨磁阻效应等。了解Mott物理的最根底模型是单带Hubbard模型,该模型仅考虑由单轨迹构成的单带上的电子。但是,实践Mott绝缘体资猜中的低能激起一般很杂乱,使得试验验证和理论剖析都面对挑战和争议。因而,寻觅具有最简略自由度的Mott绝缘体对Mott物理的理论和试验研讨具有极点重大意义。

  最近,中国科学院物理研讨所/北京凝聚态物理国家研讨中心EX7组钱天研讨员、T03组翁红明研讨员、HM01组石友国研讨员、L04组李运良副研讨员、T06组蒋坤特聘研讨员、SF10组孟胜研讨员、A06组杨槐馨研讨员、中国人民大学雷和畅教授等协作,辅导博士生高顺业、张帅、王翠香、闫少华等,在“呼吸型”Kagome结构的范德瓦尔斯资料Nb3Cl8中清晰发现了这类Mott绝缘体,可用单带Hubbard模型完美描绘。

  在高温相(α相),层间耦合可忽略不计。不考虑电子相关效应的单粒子近似下的理论核算显现,在费米能级处存在一支半填充的平带。在平带中电子动能被激烈按捺,在电子?电子相互作用下平带劈裂成上下Hubbard带,费米能级坐落它们之间。因为这支源自单轨迹的半填充能带孤立于其他能带, α-Nb 3Cl 8是单带Hubbard模型的抱负完成。跟着温度的下降,身形产生结构相变(β相),层间耦合明显地增强,导致Hubbard带产生成键?反键劈裂,从顺磁态转变成非磁态,但体系的绝缘行为依然由Mott物理主导。这一发现为研讨Mott物理及其诱导的相关电子态供给了简略而重要的模型体系,有助于增强咱们对相关物理现象的了解,并具有未来技术使用的潜力。

  该研讨作业近期宣布在【Physical Review X 13, 041049 (2023)】上,高顺业、张帅、王翠香、闫少华为一起一作,钱天、翁红明、石友国和雷和畅为通讯作者。该作业得到了科技部、国家自然科学基金委、中国科学院等项目和怀柔归纳极点条件试验设备、上海光源、合肥强磁场的支撑。