Orbitally selective breakdown of the Fermi liquid and simultaneous enhancement of metallic and insulating states in correlated multiband systems with spin-orbit coupling
Orbitally selective breakdown of the Fermi liquid and simultaneous enhancement of metallic and insulating states in correlated multiband systems with spin-orbit coupling
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费米液体的轨道选择性击穿以及自旋轨道耦合相关多带系统中金属态和绝缘态的同时增强
DOI：
10.1103/physrevb.102.245124
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发表时间：
2020-12
影响因子：
3.7
通讯作者：
Zhang Yu-Zhong
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Song Ze-Yi;Jiang Xiu-Cai;Zhang Yu-Zhong
我们证明，自旋轨道耦合（SOC）在三轨道哈伯德模型中的轨道选择性莫特跃迁中发挥双面作用，该模型在特定填充 2/3 时发生晶体场分裂，这是钌酸盐的最小哈密顿量。虽然 SOC 由于在较小的现场库仑斥力下增强了轨道杂化而有利于金属态，但由于在较大的电子相互作用下轨道简并性的提升和能带极化的增强，它稳定了莫特绝缘态。此外，在轨道选择性莫特相和费米液体态之间出现了一种轨道选择性非费米液体（OSnFL），其中费米液体的击穿和保留在不同轨道中共存。这种新颖的状态可用于解释在 4d 材料中观察到的奇异金属行为，例如应变下的 Ca1.8Sr0.2RuO4、Ba2RuO4 和单轴压力下的 Sr2RuO4。我们认为轨道选择性近藤击穿可能是 OSnFL 的原因。
We show that spin-orbit coupling (SOC) plays Janus-faced roles on the orbitally-selective Mott transitions in a three-orbital Hubbard model with crystal field splitting at a specific filling of 2/3, which is a minimal Hamiltonian for ruthenates. While the SOC favors metallic state due to enhancement of orbital hybridization at smaller on-site Coulomb repulsions, it stabilizes the Mott insulating state ascribed to lifting of orbital degeneracies and enhancement of band polarizations at larger electronic interaction. Moreover, an orbitally-selective non-Fermi liquid (OSnFL), where breakdown and retention of the Fermi liquid coexist in different orbitals, emerges between the orbitally-selective Mott phase and the Fermi-liquid state. This novel state can be used to account for the exotic metallic behavior observed in 4d materials, such as Ca1.8Sr0.2RuO4, Ba2RuO4 under strain and Sr2RuO4 under uniaxial pressure. We propose that orbitally-selective Kondo breakdown may account for the OSnFL.
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影响因子：
3.7
作者：
Toshihiro Sato;T. Shirakawa;S. Yunoki
通讯作者：
Toshihiro Sato;T. Shirakawa;S. Yunoki
影响因子：
8.6
作者：
D. Stricker;J. Mravlje;C. Berthod;R. Fittipaldi;A. Vecchione;A. Georges;D. van der Marel
通讯作者：
D. Stricker;J. Mravlje;C. Berthod;R. Fittipaldi;A. Vecchione;A. Georges;D. van der Marel
影响因子：
8.6
作者：
P. Werner;A. Millis
通讯作者：
P. Werner;A. Millis
影响因子：
3.7
作者：
Kugler, Fabian B.;Lee, Seung-Sup B.;von Delft, Jan
通讯作者：
von Delft, Jan
影响因子：
8.6
作者：
Kugler, Fabian B.;Zingl, Manuel;Georges, Antoine
通讯作者：
Georges, Antoine