Résumé - États de groupes résilients dans le Mott dans la Nb$_3$Cl$_8$ couchée contre la brisure de symétrie induite par la pression

États de groupes résilients dans le Mott dans la Nb$_3$Cl$_8$ couchée contre la brisure de symétrie induite par la pression

2025-07-10 10:47:39

{"Hongbin Qu","Xiaoqun Wang","Hai-Qing Li","ang Gang Li"}

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Cette étude de recherche examine la structure électronique du matériau van der Waals stratifié Nb3Cl8 sous pression, en se concentrant sur la brisure de symétrie induite par la pression et son impact sur les propriétés électroniques du matériau. L'étude combine la théorie de la fonction de densité (DFT) et les calculs de champ moyen dynamique (DMFT) pour analyser la structure cristalline et électronique de Nb3Cl8 dans des conditions ambiantes et à haute pression. Les chercheurs ont constaté que la brisure de symétrie induite par la pression entraîne une brisure de symétrie locale du trimer Nb3, réduisant sa symétrie de C3v à Cs. Ce changement de symétrie entraîne une forte augmentation de la largeur de bande et une levée de la dégénérescence des bandes. Malgré ces changements, l'état d'isolant Mott de Nb3Cl8 reste robuste face à la brisure de symétrie locale. L'étude révèle que le trou expérimentalement observé sous pression reste un trou Mott de groupe, et sa valeur réduite provient à la fois de l'augmentation de la largeur de bande et de la réduction des interactions de Coulomb sous pression. Cette découverte fournit la première élucidation systématique théorique de la manière dont la brisure de symétrie induite par la pression dicte l'état Mott de groupe, établissant un fondement robuste pour comprendre les relations complexes entre la symétrie, les corrélations locales/non-locales et les états quantiques émergents dans les composés de groupes corrélatifs. Les chercheurs ont également construit un modèle de liaison étroite pour les bandes de basse énergie de la DFT de Nb3Cl8 et ont utilisé des calculs DFT + DMFT pour démontrer que l'état fondamental de Nb3Cl8 sous haute pression est bel et bien un isolant Mott de groupe avec un trou de charge réduit. Cette conclusion est soutenue par le caractère modulaire des fonctions de wannier, l'évaluation ab initio des paramètres de Coulomb et le calcul du trou de charge corrélatif. L'étude met en lumière la remarquable résilience de l'état d'isolant corrélatif dans Nb3Cl8 et suggère que la pression externe peut être un bouton efficace pour ajuster continuellement le trou Mott de groupe. Ces découvertes établissent un fondement théorique pour comprendre et potentiellement contrôler les états quantiques émergents dans les composés de groupes de métaux de transition par ingénierie de symétrie.