两种打破相关过渡金属氧化物绝缘态的路径
强关联电子
2026-04-17 v1
摘要
相关过渡金属氧化物因可通过多种外部刺激控制电子性质而具有作为开关、存储器件的潜力。尽管其复杂行为已知源于电子关联、原子结构与轨道物理之间的相互作用，但在微观层面仍鲜有了解。本文研究了Ti3O5过渡金属氧化物中这些起源的温度和压力依赖性。我们发现，绝缘室温相由由两种钛二聚体组成的二维锯齿形链构成，形成轨道选择性价值键。热相变过程中，一种钛二聚体解体，导致绝缘体到金属相变，两种状态之间发生较大的轨道重新分布。此外，光谱学结果表明，在室温下Ti3O5还存在一种额外的压力驱动的绝缘体到金属相变。这种新颖的压力诱导金属相变的现象学与迄今所研究的相变完全不同，源于单元内迁移与单元间迁移之间的竞争。我们的综合结果表明，Ti3O5是典型的相关过渡金属氧化物，需同时考虑相关性及轨道相互作用才能完全理解电子态的演化。
引用
@article{arxiv.2604.14415,
title = {Two pathways to break the insulating state in a correlated transition metal oxide},
author = {Joel Kuttruff and Ritwika Mandal and Marina Servol and Céline Mariette and Hiroko Tokoro and Shin-ichi Ohkoshi and Rodolphe Sopracase and Hervé Cailleau and Laurent Cario and Etienne Janod and Maciej Lorenc and Vinh Ta Phuoc},
journal= {arXiv preprint arXiv:2604.14415},
year = {2026}
}
备注
33 pages, 17 figures