Spin polarized nematic order, quantum valley Hall states, and field tunable topological transitions in twisted multilayer graphene systems
我们从理论上研究了扭曲多层石墨烯系统中的关联绝缘态、量子反常霍尔（QAH）态以及不同关联态之间的场诱导拓扑跃迁。以扭曲双层单层石墨烯和扭曲双层石墨烯为例，研究了在有限位移场下，两个体系在1/2平带填充处都处于自旋极化的$C_{3z}$ -破缺绝缘体态，且Chern数为零.在某些情况下，这些自旋极化的，非线性绝缘体状态是在量子谷霍尔相位凭借非平凡的能带拓扑的系统。当只考虑谷内库仑作用时，自旋极化绝缘体态与谷极化绝缘体态是准简并的。这种准简并可以通过原子的原位相互作用分裂，使得自旋极化的基态成为唯一的基态。这种情况适用于1/2填充的各种扭曲多层石墨烯系统，因此可以被认为是通用机制。此外，在垂直磁场作用下，多层石墨烯体系中的轨道塞曼分裂和场致电荷密度变化会与原子Hubbard相互作用相互竞争，从而在小起始磁场作用下驱动自旋极化零陈数态向谷极化QAH态的跃迁.
2021-11-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Circularly Polarized Resonant Rayleigh Scattering and Skyrmions in the $ν$ = 1 Quantum Hall Ferromagnet
利用圆偏振共振瑞利散射（RRS）研究了$ν$ = 1的量子霍尔铁磁体.在这个填充因子，我们观察到一个右手共极化RRS探测Skyrmion自旋纹理的电子在光激发基态。共振散射在左手共极化中不存在，这可能与Skymionic效应、屏蔽和自旋波激发之间的相关性有关。这些结果表明RRS是研究量子霍尔态自旋织构的有效方法。
2011-04-11 cond-mat.str-el
Phase Diagram of the 1D Kondo Lattice Model
在一维Kondo晶格模型中，利用一种新发展的保持总自旋量子数不变的无限尺寸DMRG方法，确定了部分传导电子带填充时全极化铁磁基态的边界.得到的顺磁铁磁相界是低于$J \approx 3.5$的整个范围内的带填充。通过这一点，我们解决了在相图中的铁磁区域接近半填充的程度的争议。
1999-08-27 cond-mat.str-el
Anomalous Orbital Reconstruction Controlled by Interorbital Correlations and Hund's Coupling
Yunnan Normal University（云南师范大学）；Inner Mongolia University（内蒙古大学）；Beijing Normal University（北京师范大学）
采用动力学平均场理论研究双轨道哈伯德模型，明确轨道间库仑相互作用诱导的电荷竞争是异常轨道重构的关键机制，洪德耦合可调控该过程，为理解低维过渡金属氧化物的轨道现象提供统一图像。
2026-08-17 cond-mat.str-el
Solution to sign problems in half-filled spin-polarized electronic systems
利用费米子袋的思想解决了二分格点上粒子-空穴对称自旋极化费米子模型的符号问题。该解可推广到一类半填充但不具有粒子-空穴对称性的模型。吸引人的哈伯德模型与一个奇数的费米子物种也可以解决。新的解决方案应该使我们能够研究量子相变，由于符号问题，迄今为止尚未探索。
2013-10-31 cond-mat.str-el hep-lat nucl-th
Spectral properties of a partially spin-polarized one-dimensional Hubbard/Luttinger superfluid
利用高精度动量分辨含时密度矩阵重整化群方法计算了自旋极化Hubbard链的激发谱。重点在U<0的情况下，我们提出了一些详细的单费米子，对，密度和自旋谱，并讨论如何改变自旋-电荷分离的这个系统。对光谱显示准凝聚在一个非零的动量成正比的极化，预期这种富尔德-费雷尔-拉金-奥夫钦尼科夫超流体。
2008-09-17 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Edge magnetism in transition metal dichalcogenide nanoribbons: Mean field theory and determinant quantum Monte Carlo
采用考虑局域电子相互作用的三带紧束缚模型研究了锯齿形过渡金属二硫属化物纳米带的边缘磁性。平均场论和无偏的，数值精确的行列式量子蒙特卡罗方法。根据边缘填充，平均场论预测不同的阶段：有间隙的自旋二聚体和反铁磁相出现两个特定的填充物，与金属边缘铁磁性远离这些填充物的趋势。决定性量子蒙特卡罗模拟证实了稳定的反铁磁缺口相在相同的边缘填充平均场论，尽管是其他填充符号的问题。所获得的结果指出，边缘填充是理解纳米片中观察到的磁性的另一个关键因素。此外，填充依赖的边缘磁性引起的自旋极化的边缘电流在锯齿形纳米带，可以通过背栅电压调谐，与自旋电子学的可能的应用。
2022-06-21 cond-mat.str-el
Entanglement Entropy of Quantum Hall Systems at Half Filling
用直接对角化方法计算了短程无序下$ν=1/2$和$ν=9/2$量子Hall态的纠缠熵.自旋极化电子被限制在单个朗道能级上，并与长程库仑相互作用。对于$ν=1/2$，纠缠熵是无序强度的光滑单调函数。对于$ν=9/2$的纠缠熵是非单调的暗示的固-液相变。作为$ν=1/2$跃迁的模型，研究了二维无序的自由费米子。数值结果表明，纠缠熵的尺度是$L$，而不是无无序情况下的$L \ln{L}$。
2013-02-19 cond-mat.str-el
Skyrmion stripes in twisted double bilayer graphene
本文研究TDBG在半填充关联自旋极化态被掺杂后的演化，提出宽分数填充范围内存在部分谷极化、含斯格明子织构并自发破缺C3对称性的新型条纹基态。
2023-10-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Emergence of Quintet Superfluidity in the Chain of Partially Polarized Spin-3/2 Ultracold Atom
如果五重态通道中的相互作用是吸引的，则具有超精细自旋$F=3/2$的超冷原子系统可能对五重态对的形成是不稳定的。我们用大规模密度矩阵重整化群方法研究了四分之一填充时只包含s波相互作用的模型中的关联函数的行为。我们发现，五重态对的相关性成为准长程，当系统部分极化，导致出现各种混合超流相，其中BCS类对携带不同的磁矩共存。
2013-09-23 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Quantum simulator of extended bipartite Hubbard model with broken sublattice symmetry: magnetism, correlations, and phase transitions
本文描述了一个子晶格对称性破缺的扩展二分哈伯德模型的量子模拟器。该模拟器由一个结构化的横向门限制在一个量子阱中的二维电子到人工极小安排在一个六边形晶格。亚晶格对称性破缺是通过形成具有锯齿形边缘的人工三角形石墨烯量子点（ATGQD）来产生的。由此产生的扩展哈伯德模型产生可调的比例的隧道强度，电子-电子相互作用和亚晶格对称性与控制的形状。模拟器的有效性被确认为小系统使用平均场和精确对角化多体方法，该方法表明，基态的变化从金属反铁磁（AF）相通过改变站点之间的距离或深度的限制电位。这些三角形点的单电子谱包含费米能级的宏观简并壳层。壳层在弱相互作用（金属相）的平均场水平下持续存在，但在AF相的强相互作用下消失。我们确定的基态，总自旋和激发光谱作为填充的ATGQD的功能的电子-电子相互作用的影响。我们发现，半充满的电荷中性壳层导致部分自旋极化状态在金属和AF制度根据Liebs定理。在这两种制度中，一个相对较大的差距分离自旋极化的基态的第一个激发多体状态在半填充的简并壳。通过添加或移除电子，该带隙急剧下降，并且交替的总自旋态出现，其能量几乎退化到自旋极化基态。
2022-03-03 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Effect of Spin Correlations on Multi-orbital Metal-Insulator Transitions and Suppression of Orbital Selective Mott Transitions
利用Kotliar-Ruckenstein从玻色子方法研究了自旋关联对双轨道哈伯德模型中金属-绝缘体跃迁的影响.在非对称半填充情况下，随着库仑关联的增加，两个轨道同时从导电态过渡到绝缘态，并伴随着顺磁（PM）-反铁磁（AFM）转变.在PM条件下发现的轨道选择性Mott跃迁在很宽的相关范围内被完全抑制，尽管它可能存在于远离半填充的系统中。在绝缘状态下，系统从中间相关区的部分极化自旋能隙相过渡到强相关区的几乎全极化Mott绝缘相。这些结果表明自旋对准粒子谱的调制在多轨道关联系统中带来了更丰富、更有趣的MIT情节。
2011-05-25 cond-mat.str-el
Topological quantum phase transitions driven by a displacement field in the twisted MoTe2 bilayers
研究在面外位移场下扭曲双层MoTe2的分数填充系统，通过精确对角化绘制$ν=1/3$和$2/3$的量子相图，揭示了FCI与CDW相变及位移场与扭曲角竞争导致的一级相变。
2024-09-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Twisted Bilayer Graphene Aligned with Hexagonal Boron Nitride: Anomalous Hall Effect and a Lattice Model
最近的实验报道了在与六方氮化硼（h-BN）衬底对准的魔角扭曲双层石墨烯（TBG）中在$\frac{3}{4}$填充导带时的大的反常霍尔效应。在本文中，我们从理论上研究这个系统，并提出解释这一观察。我们强调，这个新系统的物理性质是从纯TBG系统的性质不同。排列的h-BN打破了平面内的二重旋转对称性，并在普通TBG的狄拉克交叉处形成间隙。由此产生的每个谷的价带和导带携带相等且相反的陈数$C=\pm 1$。一个有用的框架提供了一个格扩展哈伯德模型，我们推导出这个系统。对反常霍尔效应的一个明显的可能解释是，在$3/4$填充时，系统是一个自旋谷极化的铁磁绝缘体，其中电子完全填充了陈氏带。我们还研究了另一个更激进的建议，一个可压缩的谷极化，但自旋非极化复合ferm液态金属态。我们认为，这两种状态都与当前的实验兼容，并提出了在未来区分它们的方法。我们还简要地讨论了物理在$1/2$填充。
2019-01-24 cond-mat.str-el
Spin-polarized superconducting phase in semiconducting system with next-nearest-neighbor hopping on the honeycomb lattice
本文研究蜂窝晶格Hubbard模型中次近邻跃迁$t'$的作用，证明其可使磁场中超导—正常相变由一级变为连续，并在半填充、非零磁场下产生自旋极化超导相。
2023-08-08 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Electronic correlation in the quantum Hall regime
二维相互作用的电子系统，如果电子受到一个垂直的高磁场的强关联。在介绍量子霍尔机制的物理基础上，详细研究了分数填充因子下自旋极化电子的不可压缩多粒子基态及其激发。自旋自由度的重要性，在最近的实验中被认为是通过研究填充因子为1和附近的热力学。
2002-03-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Pair-density-wave and chiral superconductivity in twisted bilayer transition-metal-dichalcogenides
本研究通过重整化群分析，理论揭示了转角双层TMD在电场与弱塞曼场下可实现陈数为1、2、4的手性超导及自旋极化PDW态，后者可被STM探测且能产生自旋极化超导二极管效应。
2022-10-08 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Theories for the correlated insulating states and quantum anomalous Hall phenomena in twisted bilayer graphene
扭曲双层石墨烯（TBG）中的关联绝缘态和量子反常霍尔（QAH）效应引起了人们的广泛关注。然而，到目前为止，这些有趣的现象的具体机制仍然是一个悬而未决的问题。用完全无限制的Hartree-Fock变分法解释了TBG中平带的各种整数填充下的关联绝缘态和QAH效应。我们的研究结果表明，国家打破味道（谷和自旋）对称性大力支持在所有整数填充。特别地，在$\pm 1/2$填充和电荷中性点处的相关绝缘态都是打破$C_{2z}$和时间反转（$\mathcal{T}$）对称性但保持$C_{2z}\mathcal{T}$对称性的谷极化态。这种谷极化态在一个新出现的蜂窝晶格上表现出“莫尔轨道反铁磁有序”，并在莫尔超晶胞中具有补偿循环电流模式。在相同的理论框架下，我们的计算表明，$C\!=\!\mp 1$ QAH态在$\pm 3/4$填充的魔角TBG的自旋和轨道铁磁态，出现时，交错的亚晶格势。我们发现，交换相互作用的非局域性往往会提高低能带的带宽，由于交换空穴效应，这减少了相关绝缘体相的间隙。非定域交换相互作用也显著增强了体系的自旋极化，在$3/4$填充TBG配向六方氮化硼（hBN）时，体系的轨道和自旋铁磁QAH态都得到了稳定.我们还预测，凭借轨道铁磁性质，在电子和空穴填充的hBN对准TBG的QAH效应将表现出相反的手征的磁滞回线。
2021-01-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Spatial distribution of dynamically polarized nuclear spins in electron spin domains in the $ν= 2/3$ fractional quantum Hall state studied by nuclear electric resonance
核电共振（NER）是基于核磁共振（NMR）的一种新技术，它是由射频（RF）电场激发的电子自旋畴的空间振荡来介导的，它使我们能够研究畴壁周围核自旋极化的空间分布。在这里，NER测量的动态核自旋极化（DNP）在自旋相变的分数量子霍尔态在朗道能级填充因子$ν=2/3$。从射频脉冲功率和脉冲宽度依赖的NER谱，我们表明，DNP只发生在$\sim 100$ nm左右的DW，它不发生在DW。我们还表明，DWs钉扎的超精细领域从极化核自旋。
2012-10-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Spontaneous polarization of composite fermions in the $n=1$ Landau level of graphene
受最近实验的启发，这些实验揭示了$n=1$石墨烯朗道能级中的扩展分数量子霍尔态，并提出了自旋自由度的重要作用[Amet { \em et al.}，纳特。普通。{ \bf 6}，5838（2014）]，我们对具有不同自旋极化的分数量子霍尔态之间的竞争进行了精确的定量研究。我们发现分数量子霍尔效应可以用复合费米子来描述，但自旋物理性质与$n=0$ Landau能级有本质的不同.特别地，对于填充因子为$n/(2n\pm 1)$的态，精确对角化和复合费米子理论都表明，基态是完全自旋极化的，并且即使在塞曼耦合消失的极限下也支持稳健的自旋波模式。因此，即使形成了复合费米子，将它们视为弱相互作用粒子的平均场描述也会失效，它们之间的交换相互作用足够强，可以通过诱导全自旋极化来引起行为的质的变化。我们还验证了完全自旋极化的复合费米海在$n=1$石墨烯朗道能级的相关半填充处具有比成对的Pfenan态更低的能量，表明在$n=1$石墨烯朗道能级的半填充处缺乏分数量子霍尔效应。
2018-02-17 cond-mat.str-el
Magnetic field induced partially polarized chiral spin liquid in a transition metal dichalcogenide moiré system
本文研究WSe2/MoSe2莫尔异质结半填充莫特绝缘态在面外磁场下的量子相，发现中等磁场下涌现出具有部分自旋极化的ν=1/2劳克林手性自旋液体，并通过拓扑纠缠谱和量子化自旋泵浦证实其拓扑性质。
2024-04-07 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Correlation-assisted spin-selective metallicity in strained and bilayer altermagnets
Ruhr-Universität Bochum（波鸿鲁尔大学）
本研究通过Hubbard模型与RISB方法，揭示了关联、应变、掺杂和堆叠可协同调控交替磁体，实现完全自旋极化的费米面，为无铁磁自旋电子学提供新途径。
2026-09-22 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Magnetic groundstates in a correlated two orbital Hubbard model
本文在动力学平均场论的框架下研究了双轨道哈伯德模型的轨道序和磁序。该模型描述了在某些过渡金属化合物中可以发现的部分填充的$e_g$带的低能物理。该模型显示反铁磁以及铁磁相。为了稳定铁磁性，我们发现洪德耦合是特别重要的。四分之一填充表示相图中非常特殊的情况，其中涉及自旋、电荷和轨道自由度的耦合。正是在四分之一填充，我们发现一个金属绝缘体过渡（MIT）之间的两个几乎完全极化的铁磁状态。这种MIT可以通过改变局部相互作用强度来调节，并且在零温度下似乎是一级转变。除了这些铁磁状态，我们也能够稳定反铁磁和电荷有序相在四分之一填充，这取决于相互作用参数。
2009-12-21 cond-mat.str-el
The quantum Hall ferromagnet at high filling factors: A magnetic field induced Stoner transition
研究了Al $_{x}$ Ga $_{1-x}$ As/GaAs异质结和量子阱中整数量子霍尔效应中的自旋分裂。磁阻测量在mK温度下进行，以表征电子态密度并估计多体相互作用的强度。没有自由参数的简单模型正确地预测了观察自旋分裂所需的磁场，确认自旋分裂的出现是翻转自旋的无序诱导能量成本与与极化状态相关的交换能量增益之间竞争的结果。在这个模型中，单粒子塞曼能量不起作用，因此在最高占有朗道能级出现的这种量子霍尔铁磁体也可以被认为是磁场诱导的斯通纳跃迁。
2005-12-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Quantum Hall Effect of Two-Component Bosons at Fractional and Integral Fillings
我们研究了在最低朗道能级下两分量玻色子的多种候选量子霍尔态的可行性。我们确定的相互作用，自旋单重不可压缩状态发生在填充因子$ν=2/3$，4/5和4/3，和自旋部分极化状态填充因子3/4和3/2，其中“自旋”作为一个通用的标签为两个组件。我们研究了16个玻色子系统的基态、激发态、边缘态和纠缠谱，并构造了显式的试探波函数来阐明其物理基础。复合费米子理论非常精确地描述了基态以及在$ν=2/3$、4/5和3/4处的激发，尽管它对$ν=3/2$态不太令人满意。对于$ν=4/3$，人们提出2体接触相互作用会出现“非阿贝尔自旋单重态”;我们发现这里的实际状态更有可能是填充$ν^*=4$时反向通量附着复合费米子的自旋单重态。我们还考虑不可压缩状态的积分填充因子$ν=1$和2。在$ν=1$的不可压缩状态被证明是很好地描述的部分子为基础的Jain自旋单重波函数，和在$ν=2$的不可压缩状态作为自旋单重态的反向通量附着复合费米子在$ν^*=2$。
2013-06-24 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Integral and fractional Quantum Hall Ising ferromagnets
我们比较量子霍尔系统在填充因子2的填充因子2/3和2/5，对应于两个最低的电子或复合费米子（CF）朗道能级的精确填充。这两个分数态是具有自旋动力学的CF液体的例子。在大小塞曼自旋分裂的极限下，在所有三个系统中出现的铁磁（自旋极化P=1）和顺磁（P=0）不可压缩基态之间存在密切的相似性。然而，激发光谱不同。当填充因子为2时，我们发现自旋畴处于半极化状态（P=1/2），而反铁磁序在CF系统中似乎是最有利的。当磁场倾斜时，P=0和1之间的过渡也通过在环形和球形几何中的精确对角化来研究。讨论了有效CF-CF相互作用的重要作用，并在某些模型中发现了实验观察到的不可压缩半极化态。
2006-09-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Magnetic field - temperature phase diagram of ferrimagnetic alternating chains: spin-wave theory from a fully polarized vacuum
量子临界（QC）现象可以通过研究在外加磁场（$B$）下的量子磁体来获得。QC点位于磁化平台的端点处，并且分离有间隙和无间隙阶段。在一个维度上，无隙相的低能量激发形成Luttinger液体（LL），并且交叉线界定绝缘（平台）和LL区域，以及QC区域。交替亚铁磁链在$T=0$处具有自发磁化，在零场处具有带隙激发。除了在完全极化（FP）磁化处的平台之外;由于间隙，在亚铁磁（FRI）磁化处存在另一磁化平台。我们发展了自旋波理论来研究这些链在外加磁场下的热性质：一个来自FRI经典态，另一个来自FP态，将它们的结果与量子Monte Carlo数据进行比较。我们从FP态开始深化理论，得到了$T$与$B$低$T$相图中的交叉线。特别是，从局部极值点的磁化率和磁化强度曲线，我们确定了一个LL制度之间的交叉形成的FRI状态的激发到另一个建立从FP状态的激发。这两个LL制度是由一个不对称的圆顶状的交叉线，观察到的其他量子磁体在施加磁场的相图。
2018-08-28 cond-mat.str-el
Quasihole condensates in quantum Hall liquids
我们发展了一种描述量子霍尔液体中准空穴凝聚体的形式，从而将共形场论方法推广到自旋极化阿贝尔态的整个层次，以及几类非阿贝尔层次态。大多数以前提出的自旋极化量子霍尔波函数出现的特殊情况。在本文中，我们解释了这种方法的物理动机，并通过明确地构建在填充分数为2/3的二级准空穴凝聚态，以及在5/13和5/7的两个三级态，这是建立在准电子和准空穴凝聚的组合。
2010-04-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Interactions and magnetism in graphene boundary states
我们分析了相互作用对单层石墨烯边界态的影响。在半满带附近，短程和长程相互作用都导致完全自旋极化的结构。此外，边界状态的带获得作为平行于边缘的动量的函数的有限色散，由相互作用引起。远离半填充的波函数发展类似于维格纳晶体中的电荷关联，并且自旋强烈地随着边界状态的占据而交替。对于某些填充物，基态具有有限的线性动量，导致形成持续电流。
2008-03-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Exchange effects in spin polarized transport through carbon nanotube quantum dots
我们研究了弱耦合单壁碳纳米管量子点与自旋极化导线之间的线性和非线性输运。我们考虑有限长度和小直径的管，不仅向前散射贡献的库仑势，而且短程过程发挥了重要作用。特别是，它们诱导交换效应，导致电子填充物4 n +2要么自旋S=0的非简并基态，要么三重基态。在线性制度中，我们提出的电导的分析结果-为S=0和三重基态-并表明，外部磁场是至关重要的，以揭示自旋性质的基态。在非线性制度，我们显示的稳定性图，清楚地区分不同的基态。我们观察到一个负微分电导（NDC）效应在S=0的基态反平行铅磁化。在存在外部磁场的情况下，可以检测到自旋阻塞效应，再次导致两种基态的NDC效应。
2010-03-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Discernable signature of QPT in a bilayer-quantum-well system at the filling fraction ν = 5/2 in the low temperature range (1K-100 K)
我们考虑了双层量子阱系统中填充率为5/2的自旋极化费米子。由于分数量子霍尔态系统的动能被完全猝灭，描述该系统的哈密顿量由电子关联项和隧穿项组成。这些相关性被“所谓的”Haldom赝势捕获。我们采用有限温度形式主义涉及松原传播处理这个哈密顿量。我们发现，该系统经历了零级量子相变（QPT），在固定的电荷不平衡调节参数（CIRP）和常数层间距的层间隧穿强度（ILTS）的增加，从有效的双组分状态（两个独立的层）到一个有效的单组分状态（实际上是一个单一的层）。在有限和恒定的ILTS，从后一种状态的过渡到前一种状态也可能增加CIR参数。我们确定的序参量来描述这个QPT作为一个伪自旋分量（类似于z分量的单自旋1/2运营商S）和计算的序参量的帮助下的松原传播。在100 K温度下，获得了该QPT的清晰指纹。
2011-03-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Fractional topological insulators at odd-integer filling: Phase diagram of two-valley quantum Hall model
本文研究奇整数填充下双谷量子霍尔模型中的分数拓扑绝缘体相图，通过精确对角化揭示从相分离或谷极化态到配对态的转变，为理解无外磁场条件下时间反演对称拓扑序提供理论依据。
2025-09-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Microscopic Study of Edge Excitations of Spin-Polarized and Spin-Unpolarized $ν=2/3$ Fractional Quantum Hall Effect
利用有效理论预测了自旋非极化和自旋极化$ν=2/3$分数量子霍尔态的边缘除了支持向前运动的电荷模外，还支持向后运动的中性模.我们研究这个问题，从微观的角度来看，这些国家被确定与有效填充因子为2的复合费米子，但与一个有效的磁场，是反平行的外场。从复合费米子描述的一个简单的计数表明，可能有两个向后移动的边缘模式，但明确的计算表明，其中一个是预计出的低能量部门，而剩余的模式提供了一个很好的微观帐户的实际反向传播的边缘模式。向前移动的模式被识别为“舒尔模式”，通过将基态波函数乘以对称舒尔多项式获得。2/3自旋非极化状态的边缘提供了一维Tomonaga Luttinger液体中“自旋电荷分离”的特别引人注目的实现，其中自旋和电荷模式沿相反方向移动。
2012-07-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Magnetic phase diagram of the infinite-U Hubbard model with nearest- and next nearest-neighbor hoppings
利用密度矩阵重整化群算法研究了最近（t）和次最近（t '）跳的2、4和6腿梯子上的无限U哈伯德模型.特别地，我们分析了当我们改变电子密度$(ρ)$从半填充到低密度极限时，长冈态对于几个t'值的稳定性。我们建立了二维相图，其中完全自旋极化和顺磁状态占主导地位。我们发现，包含一个非挫折的下一个最近邻跳跃稳定的完全自旋极化阶段，直到|t'/t| =0.5。令人惊讶的是，对于这个值的t '，基态是完全自旋极化的几乎任何电子密度1 $\gtrsim ρ\gtrsim$ 0，连接长冈状态巡回铁磁性在低密度。我们还发现，在t '= 0和$ρ$ =0.75时，先前发现的棋盘绝缘体相对t'是不稳定的。
2019-05-14 cond-mat.str-el
Quantum Hall spin liquids and their possible realization in moiré systems
最近，在两个莫尔石墨烯系统中观察到了在零（或非常小）磁场中具有陈数$C=1$和$C=2$的陈绝缘体：扭曲双层石墨烯和ABC三层石墨烯，两者都与六方氮化硼（h-BN）衬底对齐。这些陈氏绝缘体状态的出现是由于这些系统的陈氏带中的许多体效应，当它们被部分填充到一个总的整数填充$ν_T = 1,3$（包括自旋和谷自由度）。一个简单的可能的解释是从哈特里-福克平均场论预测谷和自旋极化在零带宽限制，类似于“量子霍尔铁磁性”在朗道水平。虽然谷极化是暗示由现有的实验，自旋自由度的命运目前还不清楚。在本文中，我们提出了替代谷极化-而不是自旋极化-候选人所观察到的QAH效应。对于填充$ν_T=1$时的谷极化自旋Chern带，通过自旋-电荷分离描述了一类奇异的Chern绝缘体相：电荷处于具有量子化霍尔电导率的常规Chern绝缘体相，而自旋则形成具有分数化的无序自旋液相，我们称之为量子霍尔自旋液体.我们利用费米子-施温格玻色子部分子理论构造了一类简单的$Z_2$量子霍尔自旋液体，类似于我们熟悉的$Z_2$自旋液体.自旋子从$Z_2$量子霍尔自旋液体中凝聚可以导致量子霍尔反铁磁体，这是实验观察到的陈氏绝缘体的另一个不那么奇特的候选者。我们提供了几个实验方案来探测量子霍尔自旋液体和量子霍尔反铁磁相。
2020-10-05 cond-mat.str-el
Low-Frequency Optical Properties of $β^{\prime\prime}$-(BEDO- TTF)$_5$[CsHg(SCN)$_4$]$_2$: Indications of Electronic Correlations in a 1/5-Filled Two-Dimensional Conductor
研究了$β^{\prime\prime}$ -（BEDO-TTF）$_5$ [CsHg（SCN）$_4$ ] $_2$在60 ~ 6000 cm-1红外波段的偏振反射率。已经在T=300 K的赝隙中的光学电导率是目前的约300 cm-1;相应的最大值在光谱中移动到较低的频率，随着温度的降低。与四分之一填充的BEDT-TTF为基础的导体的$β^{\prime\prime}$相的电导率谱中观察到一个强大的德鲁德组件，我们归因于与1/5填充的导带相关联的电荷载流子的较大的分数。这一观察证实了精确的对角化计算扩展哈伯德模型上的正方形晶格不同的填充。在4000 cm-1的宽带出现的电场极化平行于堆栈的BEDO-TTF分子与结构调制的堆栈;这些调制导致上升的直流和微波电阻率在100至30 K的温度范围内。
2003-09-17 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Spin-pairing instabilities at the coincidence of two Landau levels
研究了填充因子为1/2时自旋相反的两个朗道能级重合附近的相互作用效应。通过映射到复合费米子，证明了规范场的涨落诱导了有效的吸引费米子相互作用。这可以导致自旋单重基态，其通过间隙与激发态分离。评估了间隙的大小。结果是一致的，最近观察到的半偏振态在一个固定的填充因子的ESTHE。研究表明，在简并自旋上和自旋下的朗道能级中，其他自旋组态也存在类似的反常现象。提出了一个检验自旋单重态的实验。
2002-12-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Rapid collapse of spin waves in non-uniform phases of the second Landau level
用共振光散射方法研究了第二朗道能级量子相的自旋自由度。监测自旋极化程度的长波长自旋波处于$ν$ =3的完全自旋极化状态下的塞曼能量。在较低的填充因子下，塞曼模式的强度崩溃，指示偏振的损失。一个新的连续的低位激发出现，占主导地位的附近$ν$ =8/3和$ν$ =5/2。共振瑞利散射揭示了$ν<3$的量子流体破裂成稳健的畴结构。虽然在$ν$ =5/2的状态被认为是完全极化的，这些结果揭示了前所未有的自旋自由度的作用。
2011-08-05 cond-mat.str-el
STM Study of Quantum Hall Isospin Ferromagnetic States of Zero Landau Level in Graphene Monolayer
在相对论零朗道能级（LL）的石墨烯单分子层中，预言了大量量子霍尔同位旋铁磁（QHIFM）态。这些状态，特别是电荷中性石墨烯的LL填充因子v = 0的状态，已经在实验中被广泛探索。迄今为止，这些高场对称性破缺态的识别主要依赖于宏观输运技术。在这里，我们研究分裂的零LL的石墨烯在部分填充，并展示了一种直接的方法，通过成像的QHIFM状态在原子尺度上与扫描隧道显微镜。在零LL（v = 0）的一半填充，该系统是在自旋非极化状态，我们观察到一个线性磁场标度的谷分裂。同时，两个谷中的自旋简并度也被磁场提升。当费米能级处于自旋极化态（v = 1或-1）时，由于强的多体效应，自旋分裂显著增强。在v = 0时，我们直接对QHIFM态的波函数进行原子尺度的成像，观察到相互作用驱动的密度波具有凯库勒畸变的特征，这是高磁场中电荷中性点处大能隙的原因.
2019-04-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Valley polarization, magnetization, and superconductivity in bilayer graphene near the van Hove singularity
本研究通过自洽平均场理论揭示，在伯纳尔堆叠双层石墨烯中，Ising自旋轨道耦合在范霍夫填充附近促进自旋-谷极化态并抑制超导电性，远离时则出现自旋三重态超导。
2024-12-16 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Quantum Hall Skyrmions at $ν=0,\pm 1$ in monolayer graphene
单层石墨烯在强垂直场作用下表现出自旋自发破缺和谷对称的量子霍尔铁磁性。近似的SU（4）自旋/谷对称性被填充因子$ν=0,\pm 1$对应的朗道能级的小晶格尺度效应破坏。值得注意的是，根据平行于层的磁场分量和小各向异性的强度，认为$ν=0$处的基态是倾斜反铁磁（AF）或铁磁（F）状态。利用球面几何的精确对角化方法研究了填充因子$ν=\pm 1,0$的Skyrmions。如果我们忽略各向异性，我们确认的标准skyrmion图片推广到四个自由度的有效性。对于填充因子$ν=- 1$，空穴skyrmion是一个无限大的谷skyrmion，具有全自旋极化，因为它不感觉各向异性。电子skyrmion也总是无限大。在F相中，它总是完全极化，而在AF相中，它在增加的塞曼能量下经历连续磁化。在$ν=0$的情况下，Skyrmion总是在F和AF相位中最大限度地定位在空间中。在F相中，它是完全极化的，而在AF中，它也具有塞曼能量的渐进磁化。与SU（2）的情况相反，磁化过程与skyrmions的空间轮廓无关。在所有情况下，skyrmion物理学都是由各向异性和塞曼效应之间的竞争主导的，而不是直接由库仑相互作用主导的，打破了塞曼与库仑能量之比的普适标度。
2019-09-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Spontaneous Layer Polarization and Conducting Domain Walls in the Quantum Hall Regime of Bilayer Graphene
受到垂直磁场和电场的双层石墨烯显示出不同对称性破缺相之间的微妙竞争，这是由内部自旋和谷自由度之间的相互作用引起的。不同相之间的转变通常通过电导的增强来识别。在这里，我们建议，在过渡的增强电导是由于强大的导电边缘状态的外观在畴壁之间的两个阶段。我们制定了一个标准的存在，这样的导电边缘状态的域壁。例如，对于填充因子为$ν=2$的自发层极化状态，相反极化区域之间的畴壁携带导电边缘模式。微观分析表明，晶格尺度的相互作用可以有利于这样的层极化状态。
2015-04-13 cond-mat.str-el
Haldane-Holstein model at fractional filling: Route to bosonic fractional Chern insulator and quantum anomalous Hall crystal
University of Washington（华盛顿大学）；University of Tennessee（田纳西大学）；Los Alamos National Laboratory（洛斯阿拉莫斯国家实验室）
本文通过Haldane-Holstein模型在部分填充下，证明强电子-声子耦合可稳定玻色子分数陈绝缘体及量子反常霍尔晶体，揭示其作为拓扑相形成路径的新作用。
2026-09-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
TSTG II: Projected Hartree-Fock Study of Twisted Symmetric Trilayer Graphene
魔角扭曲对称三层石墨烯（TSTG）的哈密顿量可以分解为类TBG平带哈密顿量和高速狄拉克费米子哈密顿量。本文采用Hartree-Fock平均场方法研究了Cannelugenru等人[Phys. Rev. B 103，195411（2021）]在整数填充$ν=-3, -2, -1$和从电荷中性测量的$0$下TSTG的投影库仑相互作用哈密顿量。我们研究了用$w_0/w_1$的相图、$AA$和$AB$层间跳跃的比率以及引入层间势$U$并使类TBG带与Dirac带杂交的位移场。在小的$U$下，我们发现所有填充物$ν$的基态与Dirac半金属与填充物$ν$ TBG绝缘体基态的张量积处于相同的相位，在$ν=-3$处是自旋谷极化的，在$ν=-2,0$处是完全（部分）谷间相干的（$ν=-1$）.一个例外是具有$w_0/w_1 \gtrsim 0.7$的$ν=-3$，由于狄拉克带和平带之间的电荷转移，其可能成为在小$U$下具有竞争订单的金属。在强$U$的带宽超过相互作用，所有的填充$ν$进入金属相小或零谷极化和谷间相干。最后，在中间$U$，半金属或绝缘体相与零谷间相干可能会出现$ν=-2,-1,0$。我们的结果提供了一个简单的图片在TSTG系统中的电子相互作用，并揭示了TSTG和TBG基态之间的联系。
2021-10-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Strongly Interacting Phases in Twisted Bilayer Graphene at the Magic Angle
通过无限制大规模Hartree-Fock计算，研究魔角扭曲双层石墨烯在整数填充下的强相互作用绝缘相，发现铁磁态、量子反常霍尔效应及亚晶格对称性破缺，证明了大规模晶格计算对确定基态的重要性。
2024-03-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Spectral properties of rotating electrons in quantum dots and their relation to quantum Hall liquids
本文利用精确对角化方法研究了二维简谐势中具有自旋的相互作用电子的多粒子性质。单粒子基础仅限于最低朗道能级。分析结果作为系统的总角动量的函数。只有在对应于填充因子1、1/3、1/5等的角动量处，系统才是全极化的。最低的能量状态表现出自旋波，域和本地化，这取决于角动量。涡旋只存在于激发极化态。高角动量极限表明电子的局域化以及电荷和自旋激发的分离。
2006-05-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Absorption in the fractional quantum Hall regime: trion dichroism and spin polarization
我们提出了测量的光学带间吸收的分数量子霍尔制度的GaAs量子阱中的范围0 <nu <1。研究了单重态三电子吸收的机制，并指出其圆二色性可以作为二维电子系统（2DES）基态自旋极化的探针。我们发现，在nu = 1/3的2DES是完全自旋极化。增加填充因子导致逐渐去极化，在nu = 2/3附近的二向色性中具有尖锐的最小值。我们发现，在0.5 <nu <0.85的范围内的2DES保持部分极化的磁场从2.75到11特斯拉的宽范围。这与极化和去极化区域的混合物的存在是一致的。
2006-09-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Floquet Fractional Chern Insulator in Doped Graphene
分数阶陈氏绝缘体是理论上预言的具有突现拓扑序的电子物质态。它们表现出与分数量子霍尔效应相同的普适性质，但不需要施加强磁场。然而，尽管进行了大量的理论工作，但仍然缺乏对这些奇异物质状态的实验实现。在这里，我们表明，掺杂石墨烯变成一个分数陈绝缘体，当用高强度的圆偏振光照射。我们利用Floquet理论推导了光驱动石墨烯的有效稳态能带结构，并利用精确数值对角化方法研究了相互作用系统。在蜂窝晶格的7/12总填充（上能带的1/6填充）处出现相当于1/3 Laughlin态的分数Chern绝缘体态。该状态也具有自发铁磁性，因此是连续对称性自发破缺以及拓扑相变的一个例子。
2013-09-29 cond-mat.str-el
Coexistence of antiferromagnetism and superconductivity within t-J model with strong correlations and nonzero spin polarization
在考虑塞曼项的t-J模型下，对反铁磁性与超导性的共存进行了理论研究。强电子关联占通过扩展的Gutzwiller投影方法内最近提出的一种近似一致的方法。示出了带填充-磁场平面上的相图，随后分析了固定带填充n = 0.97的系统性质。在这个制度中，结果反映了最近在选定的重费米子系统中观察到的主要定性特征。即：（i）随着磁场的增加，系统从反铁磁-超导共存相，经过反铁磁相，向极化顺磁态演化;（ii）超导序的出现部分抑制了交错矩。超导能隙同时具有自旋单重态和交错三重态分量，这是超导态与反铁磁性共存的直接结果。
2011-09-08 cond-mat.str-el
Phase diagram of the 1/3-filled extended Hubbard model on the Kagome lattice
本文研究了kagome格点上扩展的哈伯德模型在1/3填充时的相图。通过结合配置相互作用的方法，一个不受限制的Hartree-Fock，我们构建了一个有效的哈密顿量的相关性回到顶部的平均场解。我们获得了丰富的相图，特别是，存在两个原始阶段。第一个由位于晶格六边形上的极化金属液滴和位于其余位置上的反向极化的放大的可果美电荷序组成。第二，服从当地冰规则类型的约束的三角形的戈薇晶格，是由反铁磁耦合的自旋和断开的6自旋单重环组成。通过变分波函数和微扰理论的性质和稳定性，这些阶段在大的相互作用进行了研究。
2014-05-07 cond-mat.str-el
Correlated insulators, semimetals, and superconductivity in twisted trilayer graphene
最近的实验表明，强超导性和复杂的相关绝缘和味道极化物理镜面对称扭曲三层石墨烯的动机，我们研究了在这个系统中的相互作用的影响接近魔角，使用分析和数值方法相结合。我们确定渐近精确相关的多体基态在所有整数填充分数$ν$的平带。为了确定他们的命运时，远离这些微调点，我们应用自洽的Hartree-Fock数值和解析微扰理论，这两种方法之间有很好的一致性。这使我们能够构建一个系统的相图作为$ν$和位移场的函数，该系统的关键实验调谐参数，并研究不同阶段的光谱。的相图是由一个相关的半金属谷间相干态和周围的电荷中性，$ν=0$，与额外的自旋极化存在于四分之一（$ν=-2$）或四分之三（$ν=+2$）填充的准平带的绝缘亚晶格极化相为主。我们进一步研究了从这些关联态中出现的超导不稳定性，无论是在没有电子-声子耦合的情况下，还是在额外存在的情况下，也考虑到可能的Wess-Zumino-Witten条款。在实验相关的制度，我们发现三重配对占主导地位，可能解释所观察到的违反泡利极限。我们的研究结果有几个后果的实验以及未来的理论工作，并说明了丰富的物理产生的扭曲三层石墨烯的几乎平坦的带和色散狄拉克锥的相互作用。
2021-06-03 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Large scale theoretical investigation of the phase diagram of twisted bilayer MoTe$_2$ at fractional fillings: agreements and contradictions with current experiments
Donostia International Physics Center（多诺西亚国际物理中心）；Department of Physics and Quantum Theory Project, University of Florida（佛罗里达大学物理系与量子理论项目）；Department of Physics, Princeton University（普林斯顿大学物理系）；Geballe Laboratory for Advanced Materials, Departments of Applied Physics, Stanford University（斯坦福大学应用物理系吉贝尔先进材料实验室）；IKERBASQUE, Basque Foundation for Science（伊克尔巴斯克，巴斯克科学基金会）；Center for Computational Quantum Physics, Flatiron Institute（平顿研究所计算量子物理中心）；Laboratoire de Physique de l’Ecole normale supérieure, ENS, Université PSL, CNRS, Sorbonne Université, Université Paris-Diderot, Sorbonne Paris Cité（巴黎高等师范学校物理实验室，ENS，PSL大学，法国国家科学研究中心，索邦大学，巴黎狄德罗大学，索邦巴黎城）
研究通过精确对角化对比两种带模型，揭示扭曲双层MoTe₂分数填充下的相图特征，明确多带效应对与实验定量比较的关键作用，未发现ν=-3/2处非阿贝尔Pfaffian态的证据。
2026-08-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Study of polarization of even-denominator fractional quantum Hall states in SU(4) Graphene
Indian Institute of Technology (IIT) Bombay（印度理工学院孟买分校）；Indian Institute of Engineering Science and Technology, Shibpur（印度工程科学技术学院希布普尔分校）
该研究针对SU(4)石墨烯中ν=1/2、1/4的偶数分母分数量子霍尔态，运用Chern-Simons规范场理论分析其极化态的变分波函数与基态能量，通过电子附加通量组合选取低能态。
2026-08-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Exact Results on Itinerant Ferromagnetism in Multi-orbital Systems on Square and Cubic Lattices
本文研究了二维正方晶格和三维立方晶格中多轨道哈伯德模型中的巡游铁磁性。在不允许双占据轨道的强耦合极限下，我们证明了对于填充因子较大的区域，除了平凡的自旋简并外，完全自旋极化态是唯一的基态.讨论了在光晶格中超冷费米子p轨道带和过渡金属氧化物中电子3d轨道带的可能应用。
2014-04-30 cond-mat.str-el math-ph math.MP
