通过量子调控对反铁磁莫特绝缘态的体积式破坏
强关联电子
2016-09-21 v1
摘要
金属-绝缘体转变（MITs）是固体中强电子关联的一个显著表现。绝缘相常可通过量子调控（即改变化学组成或压力等非热参数）来抑制，从而导致由量子涨落驱动的零点温度量子相变（QPT）到金属态，这与由热涨落驱动的传统相变形成对比。关于莫特QPT附近已知发生的奇异现象（如量子临界性和高温超导）的理论通常假设为二阶QPT，但在与莫特转变相关的磁QPT处存在一阶或二阶行为的直接实验证据一直很少，并且在非常规超导体中进一步被超导相所掩盖。大多数QPT测量是通过体积积分探针（如中子散射、磁化和输运）进行的，其中不连续行为、相分离和空间不均匀响应被平均和模糊，有时导致被误认为连续的二阶转变。在此，我们通过在两个典型莫特绝缘系统——组分调控的RENiO3（RE=稀土元素）和压力调控的V2O3——上的缪子自旋弛豫/旋转（MuSR）实验证明，从反铁磁绝缘体到顺磁金属的QPT是一阶的：磁有序体积分数在QPT处减小到零，导致一个宽泛的内在相分离区域，而有序磁矩在整个相图中保持完全值，直到在QPT处突然被破坏。这些发现呼吁进一步研究非弹性软模的作用以及转变背后的动态自旋和电荷涨落的本质。
引用
@article{arxiv.1603.06971,
title = {Volume-wise destruction of the antiferromagnetic Mott insulating state through quantum tuning},
author = {Benjamin A. Frandsen and Lian Liu and Sky C. Cheung and Zurab Guguchia and Rustem Khasanov and Elvezio Morenzoni and Timothy J. S. Munsie and Alannah M. Hallas and Murray N. Wilson and Yipeng Cai and Graeme M. Luke and Bijuan Chen and Wenmin Li and Changqing Jin and Cui Ding and Shengli Guo and Fanlong Ning and Takashi U. Ito and Wararu Higemoto and Simon J. L. Billinge and Shoya Sakamoto and Atsushi Fujimori and Taito Murakami and Hiroshi Kageyama and Jose Antonio Alonso and Gabriel Kotliar and Masatoshi Imada and Yasutomo J. Uemura},
journal= {arXiv preprint arXiv:1603.06971},
year = {2016}
}
备注
Main text: 9 pages, 3 figures; Supplementary Information: 2 pages, 2 figures