LaMnO$_3$ 中压致绝缘体-金属转变

最近在纯 LaMnO$_3$ 中于 32 GPa 和室温下观察到的绝缘体-金属转变（IMT）[I. Loa 等人, PRL 87, 125501 (2001)]，远高于奈尔温度（145 K）且低于扬-特勒转变温度（780 K），为研究化学计量材料中轨道自由度对电子结构的作用开辟了道路。在本文中，我们将注意力集中在绝缘体-金属转变的轨道方面。我们使用了一个关于 Mn 的 $e_g$ 轨道的模型哈密顿量，其中包括了在位库仑排斥 $U$、跃迁 $t$ 及其随压力的变化关系。为了以适当的方式包含由主导的电子-电子相互作用引起的强关联，我们在低能态的描述中引入了辅助场（Slave Bosons，SB）。我们利用跃迁 $t$ 对 O-Mn 距离（$d$）的依赖关系以及来自实验数据的压力-$d$ 关系，来描述电子结构随压力的演化。我们的结果证实并阐明了先前从头算（ab-initio）计算中得出的结论：包含库仑能是必要的，并且构成了增强这些化合物中轨道极化的重要因素。