Interaction-driven Band-insulator--to--Metal transition in bilayer ionic Hubbard model
在离子哈伯德模型（IHM）中，对于中等相互作用的$U$，已经报道了相互作用驱动的绝缘体-金属相变，而其金属相在相图中只占据一个狭窄的区域。为了探索金属制度的扩大，我们扩展了离子哈伯德模型的两个耦合层和研究层间杂化$V$和两种类型的层内交错电位$Δ$的相互作用：一个具有相同的（同相）和其他层之间的$π$ -相移（反相）电位。我们的行列式量子蒙特卡罗（DQMC）模拟在最低的可访问的温度表明，Mott和带绝缘体之间的相互作用驱动的金属相扩展的$Δ-V$相图的双层IHM只有同相离子电位，而反相电位总是诱导的电荷密度顺序的绝缘体。这意味着离子哈伯德模型可能从这里的双层的情况下进一步扩展到现实的三维模型。
2016-04-12 cond-mat.str-el
Effective Hamiltonian for a Half-filled Asymmetric Ionic Hubbard Chain with Alternating On-site Interaction
在强排斥极限下，导出了具有交替在位相互作用的一维半填充非对称离子哈伯德模型的有效自旋哈密顿量。结果表明，在均匀和交错磁场作用下，有效哈密顿量为次近邻耦合和三自旋耦合交替的自旋$S=1/2$各向异性$XXZ$海森堡链的有效哈密顿量.
2016-01-29 cond-mat.str-el
Spectral-weight function of the ionic Hubbard model
用量子蒙特卡罗方法计算了半充满离子哈伯德模型的单电子谱权函数。在两个耦合常数值之间出现金属方案，（Hubbard U）U1 < U2。该系统在U1以下是带状绝缘体，在U2以上是逐渐增加的反铁磁（AF）绝缘体，当U趋于无穷大时演变成莫特绝缘体。AF和二聚化的中间方案由k = 0.5 pi（费米面）处的双峰结构引起。随着U的增加，两个峰彼此接近，重叠，并再次分离，系统在重叠区域变成金属。
2002-10-21 cond-mat.str-el
Phase transitions in the one-dimensional ionic Hubbard model
通过测量一维离子哈伯德模型中的键能、数密度和半链纠缠熵来研究量子相变。通过对无限密度矩阵重整化群进行矩阵乘积算符处理，得到了作为矩阵乘积态标准形的基态。依赖于化学势和交错势，数密度和半链纠缠熵显示出Mott转变的明显特征。我们的结果证实了矩阵乘积算符方法研究巡游费米子系统的成功。
2020-11-11 cond-mat.str-el
Critical properties of the band-insulator-to-Mott-insulator transition in the strong-coupling limit of the ionic Hubbard model
本文利用密度矩阵重整化群和有限尺寸标度，在离子哈伯德模型的基础上处理强耦合有效模型，研究了一维材料中中性到离子的绝缘体-绝缘体相变.有效的模型，制定在自旋一表示，包含一个单一的参数。我们进行了广泛的有限尺寸标度分析的相关差距和兼容性，以表征两个零温度转变。我们发现，从离子带绝缘相过渡到中间自发二聚相是伊辛，从二聚相到莫特绝缘相的过渡是Kosterlitz无，与基于场论的预测一致。
2009-02-06 cond-mat.str-el
Study of the ionic Peierls-Hubbard model using density matrix renormalization group methods
利用密度矩阵重整化群方法研究了一维半填充离子哈伯德模型在反绝热极限下的电子-声子耦合的量子相图.只要存在电子-声子耦合，将带绝缘体与莫特绝缘体分开的键序波（二聚化）相总是存在。这与绝热极限下的情况有质的不同。我们的结果表明，电子-电子相互作用，离子势和量子声子涨落相结合的键级波相的形成。
2004-10-08 cond-mat.str-el
Excitation Spectrum of One-dimensional Extended Ionic Hubbard Model
利用微扰连续酉变换（PCUT）方法研究了一维扩展离子哈伯德模型（EIHM）在半填充带绝缘区的性质。扩展的离子哈伯德模型，除了通常的离子哈伯德模型外，还包括一个位间最近邻（n.n.）斥力，$V$。我们认为离子势的哈密顿量的未扰动的一部分，而跳跃和相互作用（四次）条款被视为微扰。我们计算了基态的总能量和电离度。在基态以上，（i）我们通过向系统中添加电子或空穴来计算单粒子激发谱。(ii)得到了电子-空穴激发的相干长度和谱。计算结果表明，当V=0时，存在两个三重态束缚态模和三个单重态模，两个反束缚态和一个束缚态，而当$V$为有限值时，存在四个激子束缚态，对应两个单重态和两个三重态模.原位库仑排斥$U$的主要作用是分裂单重态和三重态的集体激发分支，而$V$则倾向于将单重态分支拉到连续谱之下，使其成为束缚态。
2010-10-06 cond-mat.str-el
Insulating behavior with spin and charge order in the ionic Hubbard model
离子哈伯德模型在半填充尺寸$D>2$的顺磁溶液表明，带和莫特绝缘体相分离的金属相。我们提出了零温度动力学平均场论解，其中包括反铁磁长程序，并表明，单粒子谱函数总是具有一个能隙，因此该系统是绝缘的所有相互作用强度。交错电荷密度调制与Néel型反铁磁长程序共存。
2009-02-06 cond-mat.str-el
Quantum Phase transition in the two dimensional ionic-Hubbard model
采用动力学平均场近似方法研究了离子势对正方晶格哈伯德模型的影响。在半填充时，当交错势（$Δ$）主导现场Hubbard相互作用（$U$）时，系统处于带绝缘体相。我们发现，$U$和$Δ$之间的竞争可以抑制间隙为零，并导致一个中间金属区。在大- $U$极限下，我们确定了一个莫特绝缘体相，其中间隙再次打开，并随着哈伯德相互作用U的增加而增加。对于$U\leq 9t$和$Δ\approx 0$，系统的相是金属的，但是对于较大的$U$，系统处于莫特绝缘体相。
2018-08-20 cond-mat.str-el
Gutzwiller approximation for paramagnetic ionic Hubbard model: Analytic expression for band-Mott insulator transition
International Research Centre MagTop, Institute of Physics, Polish Academy of Sciences（波兰科学院物理研究所磁拓扑国际研究中心）
本文通过Gutzwiller近似推导出离子Hubbard模型中带-莫特绝缘体相变的解析表达式，并揭示金属相源于非相干Hubbard带物理而非费米液体行为。
2025-12-10 cond-mat.str-el
Charge dynamics in the Mott insulating phase of the ionic Hubbard model
我们扩展到电荷和债券运营商的转换，映射的离子哈伯德模型在半填充到一个有效的自旋哈密顿。利用这些算符，我们计算了不同维的电荷密度波的振幅。在一维空间中，尽管存在电荷能隙，但由于电荷-自旋耦合的存在，大距离d处的电荷-电荷关联衰减为1/（d^3 ln^{3/2}d）。键-键相关性衰减为（-1）^d 1/（d ln^{3/2}d），与通常的哈伯德模型一样。
2003-09-18 cond-mat.str-el
Dynamical Charge Structure Factor of a One-Dimensional Ionic Hubbard Model in the Low-Energy Region
数值研究了一维离子哈伯德模型在莫特绝缘体相中的电荷动力学结构因子N（k，ω）.我们表明，低能量谱N（k，ω）的自旋自由度的自旋算子表示。用Lanczos对角化方法得到的自旋自由度N（k，ω）的数值结果很好地再现了一维离子哈伯德模型N（k，ω）的低能谱。此外，我们发现，这些光谱峰探测系统的自旋单重态激发的色散，并观察到在MI相的宽参数区域。
2019-04-26 cond-mat.str-el
The dimerized phase of ionic Hubbard models
我们推导了半填充时离子哈伯德模型的有效哈密顿量，并将其扩展到包括最近邻排斥。使用自旋粒子变换，有效的模型映射到简单的自旋1模型在两个特定的情况下。利用另一种自旋-粒子变换，一个稍微修改的模型被映射到SU（3）反铁磁海森堡模型，其确切的基态是已知的自发二聚化。从有效模型的二聚相的几个属性进行了讨论，如铁电性和分数电荷激发。利用玻色化和宏观极化理论的最新发展，我们证明了极化与元激发的电荷成正比。
2004-12-01 cond-mat.str-el
Nature of the insulating phases in the half-filled ionic Hubbard model
利用Lanczos方法和密度矩阵重整化群（DMRG）方法对有限系统进行数值对角化，研究了具有交替周期势的一维哈伯德模型的基态相图.我们确定了一个绝缘体-绝缘体相变从一个带到一个相关的绝缘体，同时电荷和键电荷顺序。转变点的特征在于光学激发间隙的消失，同时电荷和自旋间隙保持有限和相等。可能的第二次过渡到莫特绝缘体阶段的迹象进行了讨论。
2003-10-24 cond-mat.str-el
Phase Transition in a One-Dimensional Extended Peierls-Hubbard Model with a Pulse of Oscillating Electric Field: II. Linear Behavior in Neutral-to-Ionic Transition
通过求解含时薛定谔方程，研究了具有交变电势的一维扩展Peierls-哈伯德模型在中性相光激发后电荷密度和晶格位移的动力学.与先前研究的离子-中性跃迁相反，就一维系统而言，中性-离子跃迁以不合作的方式进行。最终电离度是总能量增量的线性函数。在电场关闭后，电子态不会发生显著变化，即使跃迁没有完成，也大致保持了离子性，因为离子畴永远不会扩散。因此，具有正好在线性吸收峰处的频率的电场最有效地引起中性到离子的转变。这些发现与最近对混合堆叠有机电荷转移复合物TTF-CA的实验是一致的。我们人为地修改或删除的电子晶格耦合，讨论这两个过渡之间的差异的起源。
2004-08-13 cond-mat.str-el
Charge and spin gaps of the ionic Hubbard model with density-dependent hopping
本文计算了含密度依赖跃迁的离子Hubbard链的电荷隙和自旋隙，发现两临界点之间存在完全有隙的自发二聚化绝缘体，并研究了该区域中受隙大小限制的绝热Thouless泵浦。
2023-09-18 cond-mat.str-el
Orientational bond and Néel order in the two-dimensional ionic Hubbard model
非常规阶段经常发生在两种竞争机制相互补偿的情况下。一个很好的例子是离子哈伯德模型，其中有利于带状绝缘体（BI）的交变局部电势$δ$与有利于莫特绝缘体（MI）的局部排斥$U$竞争。通过连续幺正变换，我们得到有效的模型，我们研究软化的各种激子。软化信号的不稳定性向新的阶段，我们描述的平均场水平。在增加$U$从BI在两个维度上，我们发现一个键序相断裂取向对称性由于d波组件。反铁磁有序与d波键序共存。最后，d波阶消失，Néel型MI持续存在。
2016-05-18 cond-mat.str-el
A quantum Monte Carlo study of the one-dimensional ionic Hubbard model
用量子蒙特卡罗方法研究了具有交错离子势（D）的一维哈伯德模型中的量子相变。使用最近制定的方法，直接从相关的基态波函数的电子极化和本地化，并使用精确对角化和Hartree-Fock以前的工作的结果进行比较。我们发现，随着U/D比的增加，该模型经历了从带绝缘体（BI）到破缺对称键有序（BO）相的热力学转变。由于已知在D = 0时，通常的哈伯德模型是没有长程序的莫特绝缘体（MI），我们通过（i）在固定离子势（D）时增加U和（ii）在固定U时减少D来寻找到这种状态的第二次跃迁。我们发现没有从BO到MI态的跃迁，并且我们提出在一维中的MI态在任何有限离子势的作用下对键序都是不稳定的。在真实的1D系统中，对称MI相从来都不是稳定的，并且过渡是从对称BI相到二聚BO相，在过渡处具有金属点。
2000-07-28 cond-mat.str-el
Finite-temperature phase transitions in the ionic Hubbard model
我们研究了有限温度下无限维离子哈伯德模型中的顺磁金属-绝缘体相变。通过动力学平均场论和连续时间量子Monte Carlo方法的杂质求解器，我们证明了随着相互作用强度的增加，带绝缘相向金属相的跃迁，以及向Mott绝缘相的一阶跃迁.在一定的临界温度以上，一级相变转变为交叉，该温度随着交错晶格势的增加而变高。此外，对能量密度的温度依赖性的分析揭示了中间金属相是费米液体。它也被发现，金属相是稳定的，即使在很低的温度下对强交错电位。
2014-05-18 cond-mat.str-el
Transition from band insulator to Mott insulator and formation of local moment in half-filled ionic SU($N$) Hubbard model
研究了交错离子势下半填充SU（$N$）哈伯德模型中局域磁矩的形成.随着Hubbard $U$的增加，当$U$高于临界值$U_c$时，电荷波动被抑制并最终冻结，这分别标志着A亚晶格上具有整数$m$费米子和B亚晶格上具有$(N-m)$费米子的定义良好的局部矩的发展。在变分Gutzwiller近似和重整化平均场理论下，我们得到了顺磁基态的$U_c$的解析解。对于大的$N$，发现对于固定的$m/N$，$U_c$线性地依赖于$N$，但是对于固定的$m$，次线性地依赖于$N$。局域磁矩的形成伴随着从带绝缘体到莫特绝缘体的特殊相变，其中离子势和准粒子重量同时重整化为零。在Mott相内，低能物理由SU（$N$）海森堡模型共轭表示描述，这是文献中广泛研究的。
2022-12-13 cond-mat.str-el
Phase diagram of the ionic Hubbard model with density-dependent hopping
本文获得了包含密度依赖跃迁的离子Hubbard模型量子相图，发现减小特定跃迁项幅度可扩大完全能隙自发二聚化绝缘体相区，该结果与冷原子拓扑电荷泵浦实验相关。
2023-04-10 cond-mat.str-el
A new pathway to impact ionization in a photo-excited one-dimensional ionic Hubbard model
该研究用含时 Lanczos 方法模拟瞬态激光作用下半填充一维离子 Hubbard 模型，发现离子势能释放及同阶光子激发态干涉可驱动碰撞电离。
2024-12-08 cond-mat.str-el
Effects of correlations on honeycomb lattice in ionic-Hubbard Model
在蜂窝晶格中，通过增加离子势打破了对称性，在光谱中产生了单粒子能隙。采用动力学平均场近似中的迭代微扰理论（IPT），研究了$U$和$Δ$之间的竞争对能隙和重整化费米速度的影响.我们发现，单粒子能隙参数与Hubbard势的竞争使能隙闭合，并恢复到半金属相，然后在莫特绝缘体相中能隙又重新打开。对于固定的$Δ$，通过增加$U$，重整化费米速度$\tilde{v_F}$减小，但是对于固定的$U$，$Δ$的改变对$\tilde{v_F}$没有影响。针对不同数量的$U, ~Δ$计算填充因子的差异。该研究的结果可以涉及带隙石墨烯，例如氢化石墨烯。
2015-01-22 cond-mat.str-el
Photoinduced intradomain dynamics and nonthermal switching of metastable states in the one-dimensional extended Peierls-Hubbard model
采用精确对角化方法研究了四硫富瓦烯- $p$ -四氯苯醌体系光诱导相变初始阶段的微观动力学。我们首先证明了一维扩展Peierls-哈伯德模型具有一个中性相和一个离子相，中性相的离子性小，二聚作用可以忽略不计，离子相的离子性适中，二聚作用也可以忽略不计。除了这些阶段，我们发现了一个双电离阶段，我们称之为“偶极子”阶段具有较强的二聚。这些基态相位的特征在于各种序参量和Zak相位，这是相关的电子极化。我们进一步探讨了由短单周期光脉冲触发的三个阶段的微观动力学。电子序参量和晶格位移表明，中性-离子，离子-中性，和偶极-离子跃迁诱导。此外，在随时间变化的光谱密度和泵浦-探测电导率中观察到明显的光谱变化。光谱的详细分析表明，相干电荷转移弦的产生通过多光子吸收和激发态和亚稳态基态在新的晶格位置的超快动力学的关键作用。
2022-03-04 cond-mat.str-el
Symmetry crossover and excitation thresholds at the neutral-ionic transition of the modified Hubbard model
用价键方法计算了均匀间距的N位修正哈伯德模型的基态、电荷密度和激发能。在中性-离子跃迁（NIT）时，基态分别在周期和反周期边界条件下的4 n，4 n +2环中发生对称性交叉.改进的哈伯德模型在成对侧的抗磁性带绝缘体和共价侧的顺磁性莫特绝缘体之间具有连续的NIT。对于有限N的单重态-三重态（ST）、单重态-单重态（SS）和电荷能隙表明，随着U的增加，ST和SS能隙在NIT处闭合，并且电荷能隙仅在那里消失。双N激励将所有奇点约束到对称交叉的约0.1t。NIT被解释为一个本地化的基态（gs）与有限的间隙对侧和扩展的GS与消失的ST和SS的共价侧的间隙。电荷间隙和电荷刚度表明在过渡金属GS，然而，是无条件不稳定的二聚。
2001-05-31 cond-mat.str-el
Interchain coupling effects on photoinduced phase transitions between neutral and ionic phases in an extended Hubbard model with alternating potentials and an electron-lattice coupling
在考虑电子-晶格耦合和交变电势的准一维扩展哈伯德模型中研究了混合堆电荷转移复合物链内电荷转移光激发引起的离子-中性和中性-离子相变动力学.对于链间耦合，我们使用以前估计TTF-CA（TTF=四硫富瓦烯，CA=四氯苯醌）的电子-电子相互作用。光激发由振荡电场的脉冲引入。电子部分采用含时Hartree-Fock近似，晶格部分采用经典近似。在离子-中性跃迁中，转移的电荷密度是光激发密度的强非线性函数，其特征在于存在阈值。与TTF-CA中的那些相当的大量链间耦合，在过渡期间的链间相关性是强的。即使通过减小电场的幅度延迟了附近链中的中性畴的成核，它们也同时生长。在链间耦合较弱的情况下，只有当电场的振幅较大时，生长过程才同相。因此，实验观察到的宏观中性离子域边界的相干运动被允许出现这种大量的链间耦合。相反，在中性到离子的转变中，转移的电荷密度几乎是光激发密度的线性函数。链间电子-电子相互作用使该函数略有非线性，但不合作的情况几乎没有变化，与实验结果一致。
2006-04-07 cond-mat.str-el
Dispersive Excitations in the One-Dimensional Ionic Hubbard Model
详细研究了具有相互作用$U$的一维离子哈伯德模型。我们重点研究了带绝缘（BI）相和自发二聚绝缘（SDI）相，它出现在增加$U$。通过最近引入的连续酉变换[Krull et al.\ Phys. Rev. B { \bf 86}，125113（2012）]中，我们能够描述甚至接近于从BI到SDI的相变的系统，尽管裸微扰级数在达到该转变之前发散。首先，在全布里渊区确定单个费米子准粒子的色散。其次，我们描述了两个费米子准粒子之间的结合现象，导致一个$S=0$和一个$S=1$激子。后者对应于最低的自旋激发，并定义了通过从BI到SDI的过渡保持有限的自旋间隙。前者在跃迁处变软，表明SDI对应于这些$S=0$激子的凝聚物。这一观点得到了BCS平均场论SDI阶段的证实。
2014-03-10 cond-mat.str-el
Phase transitions in the Haldane-Hubbard model with ionic potentials
利用精确对角化方法，我们重新研究了具有交错亚晶格势的蜂窝晶格上的Haldal-哈伯德模型的基态相图。相图包括带状绝缘体、莫特绝缘体和两个陈氏数分别为C=2和C=1的陈氏绝缘体相。通过对低能级、激发能隙、结构因子和保真度度规的分析，研究了不同相之间的跃迁特征。我们发现，在周期性边界条件下，C=1相可以连续变形为C=2相而不发生能隙闭合，而Berry曲率的进一步分析表明，在扭曲边界条件下，激发能隙在相边界处闭合，并伴随着结构因子的不连续性.所有其他的相变被发现是一阶的预期。
2023-02-23 cond-mat.str-el
Mass imbalance in the ionic Hubbard model: a DRMG study
利用密度矩阵重整化群方法研究了一维质量不平衡的离子哈伯德模型。该模型表现出带绝缘体相和反铁磁相，两者都具有有限的自旋间隙。我们发现这种量子相变是连续的，不同于以前的平均场论结果。冯·诺依曼块熵在临界点处最大，这是我们用来建立相图的事实。
2021-09-17 cond-mat.str-el quant-ph
Mean-field ground-state phase diagram of the ${t-t^\prime}$ ionic-Hubbard chain
在平均场理论下，在半充满带和零净磁化情况下，确定了具有最近邻（$t$）和次最近邻（$t^{\prime}$）跳跃和交错势（$Δ$）的一维排斥Hubbard模型的基态（GS）相图.该模型可以通过工程光晶格中的冷原子来实现。讨论了相互作用系统GS相图的特殊性与自由粒子链GS中拓扑Lifshitz跃迁之间的联系。平均场哈密顿量由六个自洽确定的序参量给出。结果表明，GS相图{ \em predominantly}由绝缘相组成，其特征是电荷（I）和反铁磁（AF）自旋密度的长程有序调制共存，波长等于2和/或4个晶格单元。下面的Lifshitz转变，GS相图是定性类似的标准（${t^{\prime}=0}$）离子哈伯德模型。在Lifshitz转变之后，电荷和自旋密度调制出现在亚晶格中，并且具有等于四个晶格单位的波长。对于温和的值的现场排斥的绝缘相的特征在于存在的I和AF调制共存的亚铁磁自旋和电荷密度调制内的一个子晶格，或由I的顺序和额外的AF自旋密度调制的共存仅在具有高离子电位的子晶格。在大的排斥力下，两个子晶格内部都实现了AF有序的绝缘相，并且子晶格之间留下了小的离子性。
2022-11-19 cond-mat.str-el
Phase Transition in a One-Dimensional Extended Peierls-Hubbard Model with a Pulse of Oscillating Electric Field: I. Threshold Behavior in Ionic-to-Neutral Transition
通过求解含时薛定谔方程，计算了混合堆叠有机电荷转移复合物TTF-CA的一维扩展Peierls-哈伯德模型的电荷密度和晶格位移的光致动力学.将振荡电场的脉冲并入转移积分的Peierls相。通过改变脉冲的频率、幅度和持续时间，研究了光致跃迁的非线性和合作特性。当二聚离子相被光激发时，通过绘制作为总能量增量的函数的最终电离度，清楚地观察到阈值行为。在阈值光激发以上，当关闭电场后，电子态达到中性态，分子间距相等。该转变是由亚稳中性畴的成核引发的，对于亚稳中性畴，频率低于线性吸收峰的电场比频率在线性吸收峰处的电场更有效。当脉冲较强且较短时，电荷转移与二聚化的消失在同一时间尺度上发生。当脉冲变得弱而长时，二聚化诱导的极化是无序的，以在电荷转移发生之前平均恢复反转对称性，从而使系统中性。因此，顺电离子相通过弱电场瞬时实现。结果表明，红外线也诱导了离子-中性跃迁，其特征为阈值行为。
2004-08-13 cond-mat.str-el
Quantum critical behavior of the one-dimensional ionic Hubbard model
研究了半满一维离子哈伯德模型的零温相图。该模型是由现场库仑排斥和交替的单粒子势的相互作用。用密度矩阵重整化群方法计算了各种多体能隙、电荷密度波参数、键序参数、电荷密度波参数、键序参数和密度密度关联函数。为了获得一个全面的图片，我们调查系统开放以及周期性的边界条件和研究的物理性质在不同部门的相图。一个仔细的有限尺寸标度分析导致的结果，给出了强有力的证据，有利于一个方案与两个量子临界点和一个中间自发二聚相。我们的结果表明，相变是连续的。使用标度分析器，我们能够读出第一个临界点处的临界指数。与玻色化方法相反，我们没有发现伊辛临界指数。我们表明，低能物理的强耦合相只能部分理解的强耦合行为的普通哈伯德模型。
2003-07-30 cond-mat.str-el
Charge gaps and quasiparticle bands of the ionic Hubbard model
利用解析近似和Wilson重整化群研究了立方晶格上离子哈伯德模型的电荷激发谱。在莫特绝缘制度，哈伯德排斥开始占主导地位的所有能量附近，相关带的形成。相应的部分光谱权重和局部态密度显示出特征，这与适合于小$U$（在半填充时被称为带绝缘体）的制度的混合带图像相比很好。特别地，在半填充时得到窄的电荷间隙，光谱准粒子重量的分布反映了模型的基本杂化机制。
2005-02-25 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Repulsion driven metallic phase in the ground state of the half-filled $t-t^{\prime}$ ionic Hubbard chain
通过DMRG计算与有效场论分析，证明在半填充且允许次近邻跃迁的一维离子Hubbard模型中，中等排斥下会形成位于能带与Mott绝缘体之间的异常金属相，并伴随自发键电荷二聚化与反铁磁关联。
2023-11-21 cond-mat.str-el
Dielectric response of modified Hubbard models with neutral-ionic and Peierls transitions
将电场F中周期性边界条件（PBC）体系的偶极P（F）应用于有机电荷转移盐的一维Peierls-哈伯德模型。对于N = 14和16的有限系统，在变形晶格中，P（F）的精确结果几乎收敛到无限链的Peierls转变。具有交替转移积分t（1 +/- δ）的刚性叠层的单位电子极化率α_{el} =（\partial P/ \partial F）_0，在δ= 0时在中性-离子转变处发散，但在二聚链中，当δ> 0时保持有限。Peierls或二聚化模式耦合到沿堆叠的电荷涨落，并导致大的振动贡献α_{vib}，其与\partial P/ \partial δ相关，并在Peierls跃迁处尖锐地达到峰值。将P（F）推广到相关电子态，得到了具有中性-离子跃迁或Peierls跃迁的模型的介电响应κ，其中κ峰>100是用以前用于CT盐的可变离子度ρ和振动光谱的参数发现的。计算的κ解释了基于取代的TTF（四硫富瓦烯）和取代的CA（四氯苯醌）的CT盐的介电响应。晶格刚度的作用在模型中表现得很清楚：软系统在小ρ和连续交叉到大ρ时具有Peierls不稳定性，而TTF-CA等刚性堆叠具有不连续ρ的一级跃迁，这既是中性离子跃迁，也是Peierls跃迁。这些转变与通过实验中的温度或压力或通过计算中的模型参数来调谐绝缘体的电子基态相关联。
2004-01-15 cond-mat.str-el
Quantum Monte Carlo Simulation of the two-dimensional ionic Hubbard model
用量子蒙特卡罗模拟模拟了半填充二维正方晶格上的离子哈伯德模型。基于直接空间的方法，由Suzuki等人提出，赫希和艾尔，用了对于固定温度（$ kT=0.01 $），进行库仑相互作用$ U $的增加值和减小值的循环。结果表明，在低温下，两个绝缘体相分离的金属相弱到中间值的交错电位$ Δ$。当库仑斥力较大时，系统处于反铁磁有序的莫特绝缘体中。随着库仑相互作用$ U $的增大和减小，金属-莫特绝缘体的转变都表现出滞后现象，而金属-带绝缘体的转变是连续的。对于大的$ Δ$，似乎金属区域收缩为单个金属点。然而，带绝缘体的莫特绝缘体的转变是不直接的研究模型。绘制温度为$ kT=0.01 $的相图。对于$ Δ=0.5 $，针对库仑相互作用$ U $的不同值，对温度升高和降低的循环进行编程。出现$ U\simeq 1.75 $的行为更改。这表明，交叉线划分了相图的金属区域。
2010-02-01 cond-mat.str-el
Classical Analogue of the Ionic Hubbard Model
在我们的早期工作[M。Hafez，{ \em等人}，Phys. Lett.我们采用流方程方法从称为离子哈伯德模型（IHM）的量子力学母体哈密顿量获得经典有效模型。由此得到的经典离子哈伯德模型（CIHM）只包含两种粒子的费米占据数，分别对应于具有$\up$和$\down$自旋的粒子。本文采用传递矩阵法对有限温度下的一维CIHM进行了解析求解。在零温度极限下，我们发现库仑相互作用强度（$U$）较大和较小时存在两个绝缘相，并由无间隙金属相介导，导致两个连续的金属-绝缘体转变。蒙特卡罗模拟进一步支持了我们的结果。
2009-11-04 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Mass-Imbalanced Ionic Hubbard Chain
本文研究了具有自旋非对称跳跃（${t_\uparrow\neq t_\downarrow}$）和交错势（$Δ$）的排斥Hubbard模型。该模型是质量不平衡（${t_\uparrow\neq t_\downarrow}$，${Δ=0}$）和离子（${t_\uparrow = t_\downarrow}$，${Δ>0}$）哈伯德模型的复合物，并且可以通过工程光学晶格中的冷原子来实现。我们主要使用平均场理论来确定半填充带（每个位置一个粒子）的基态相位和相变。我们发现，周期2调制的粒子（或电荷）密度和交替自旋密度共存的任意哈伯德相互作用强度，${U\geqslant 0}$。电荷调制的幅度在${U=0}$处最大，随着$U$的增加而减小，并且对于${U\rightarrow\infty}$趋于零。自旋交替的幅度随着$U$的增加而增加，并且对于${U\rightarrow\infty}$趋于饱和。电荷顺序占主导地位低于临界值$U_c$，而磁顺序占主导地位以上。平均场哈密顿量有两个带隙参数$Δ_\uparrow$和$Δ_\downarrow$，它们必须自洽地确定。对于${U<U_c}$，两个参数均为正值，对于${U>U_c}$，它们具有不同的符号，对于${U=U_c}$，一个间隙参数从正值跳到负值。在$U_c$的弱一级相变可以用避免的临界性（或金属性）来解释。这个系统不愿意恢复已经被明确破坏的…
2017-07-12 cond-mat.str-el
Band-Insulator-Metal-Mott-Insulator transition in the half--filled $t-t^{\prime}$ ionic-Hubbard chain
利用连续极限玻色化方法研究了具有交错离子势$Δ$的半满$t-t^{\prime}$排斥Hubbard模型的基态相图.我们发现，随着增加的现场排斥$U$，取决于下一个最近的跳跃幅度$t^{\prime}$的值，该模型显示了三个不同版本的基态相图。对于$t^{\prime} < t^{\prime}_{\ast}$，基态相图由以下三个绝缘相组成：$U<U_{c}$处的带绝缘体、$U_{c} < U < U_{s}$处的铁电绝缘体和$U > U_{c}$处的相关（Mott）绝缘体。对于$t^{\prime} > t^{\prime}_{c}$，从$U<U_{c}$处的自旋带隙金属相到$U > U_{c}$处的铁电绝缘体只有一个转变。最后，对于下一个最近的跳跃幅度$t^{\prime}_{\ast} < t^{\prime} < t^{\prime}_{c}$的中间值，我们发现，随着增加的现场排斥，在$U_{c1}$的模型经历了二阶的带绝缘体到金属态的无公度型过渡，并在较大的$U_{c2}$有一个Kosterlitz无公度型过渡从金属到铁电绝缘体。
2006-11-15 cond-mat.str-el
Probing the bond order wave phase transitions of the ionic Hubbard model by superlattice modulation spectroscopy
在离子哈伯德模型描述的体系中，键序波被预言夹在能带和莫特绝缘体体之间，其特征是跳跃的自发二聚化。尽管有越来越多的理论证据，这个阶段仍然逃避实验检测。鉴于最近实现的离子哈伯德模型在超冷原子气体，我们建议在这里检测键级波超晶格调制光谱。我们证明，与时间相关的密度矩阵重整化群和玻色化的帮助下，这种光谱方法揭示了伊辛和Kosterlitz无键跃迁信号的键级波相位的存在下的特点。该方案还提供了深入了解带和莫特绝缘体的激发光谱。
2017-06-03 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Exact exchange-correlation potential of a ionic Hubbard model with a free surface
我们使用Lanczos精确对角化来计算具有大结合能的Hubbard链（“散装”）的精确交换相关（XC）势，然后是具有零结合能的链（“真空”）。连续介质中密度泛函理论的几个结果（有时是有争议的）在晶格中得到了验证。特别是，我们明确地表明，基本的间隙是由间隙中的Kohn-Sham光谱加上贡献，由于跳跃的xc-潜在的粒子时，被添加。交错电位和最近邻相互作用V的存在允许模拟离子固体。我们表明，在离子制度中的小跳跃振幅限制的xc-贡献的间隙等于V，而在莫特制度，它是由哈伯德U相互作用。此外，我们表明，相关性在表面产生一个新的势垒。
2012-08-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Band and Mott Insulators and Superconductivity in Honeycomb-Lattice Ionic-Hubbard Model
受层状氮化物超导电性的启发，我们利用优化变分蒙特卡罗方法研究了由两个能级偏移的子晶格组成的蜂窝晶格上的离子哈伯德模型.库仑相互作用和能级偏移的参数值，以实现在非掺杂状态下的带绝缘体，进行了评估，和SC状态的载流子掺杂带绝缘体进行了研究。研究发现，在弱掺杂的带绝缘体中，自旋涨落仍然存在，并实现了自旋单重d波SC态。目前的研究结果支持一个非常规的自旋单重SC状态所建议的层状氮化物的实验观察。
2012-10-04 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Level statistics of the one-dimensional ionic Hubbard model
在这项工作中，我们分析了一维离子哈伯德模型，具有交替在位势的哈伯德模型的光谱水平统计。特别是，我们专注于连续能级之间的间隙比的统计。这个量经常被用来表示一个多体系统是可积的还是混沌的。混沌系统具有典型的随机矩阵的高斯系综的统计特性，而可积系统的谱特性遵循泊松统计特性。我们发现，而哈伯德模型没有交变电位已知是可积的，其光谱性质遵循泊松统计，交变电位的存在下，导致急剧变化的光谱性质类似于一个高斯系综的随机矩阵。然而，为了揭示这种行为，必须单独考虑离子哈伯德模型的所有对称性的块。
2022-08-19 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Time-dependent spectral properties of photoexcited one-dimensional ionic Hubbard model: an exact diagonalization study
受凝聚态时间分辨非平衡光谱学研究进展的启发，我们利用精确对角化方法研究了一维离子哈伯德模型。该模型适用于有机晶体、过渡金属氧化物或光晶格中的超冷原子。我们实施数值泵浦探测测量来计算随时间变化的电导率和单粒子光谱函数。在一般情况下，短的光激发诱导的金属行为印记作为一个德鲁德峰的电导率或间隙中的态密度。在莫特绝缘体中，我们发现诱导Drude峰在泵浦频率及其二次谐波处振荡。前者来自于电流的振荡，后者来自于单光子和三光子激发态的干涉。在带状绝缘体中，Drude峰仅在泵浦频率处振荡，并且诸如双占有率之类的量不振荡。由于多光子激发态的简并，导致了二次谐波振荡的消失。在两个绝缘体的间隙态密度与德鲁德重量和弱泵浦的能量吸收。强抽运导致能隙内态密度的饱和和莫特区Drude重量的抑制。我们还检查了上述特征对于中间参数范围内的绝缘体是稳健的。我们的研究表明了两种不同绝缘体中多光子激发态的不同性质。
2019-12-19 cond-mat.str-el
Gutzwiller projection for exclusion of holes: Application to strongly correlated Ionic Hubbard Model and Binary Alloys
我们考虑强相关极限的变种的哈伯德模型（HM），在系统的一部分，它是积极有利的项目出doublons从低能量希尔伯特空间，而在其他网站的系统，它是有利的项目出洞，同时仍然允许doublons。作为一种效应，低能希尔伯特空间本身随系统的位置而变化。虽然在文献中对双凸投影的情形给出了很好的形式，但对孔投影的情形还没有详细的研究。我们推导出基本框架，通过定义创建和湮灭运营商的电子在一个限制的希尔伯特空间中的孔被投影出来，但仍然允许的doublons。我们推广的想法Gutzwiller近似的情况下，孔的投影已经在文献中所做的情况下，doublon投影。具体地说，我们提供了详细的分析强关联极限的离子哈伯德模型（IHM），其中有一个交错的潜力$Δ$的两个子晶格的二分晶格和相关的二元合金，有二元无序$\pm V/2$随机分布在网站的晶格。在这两种情况下，对于$Δ\sim U \gg t$和$V\sim U \gg t$，其中$U$是在一个位置上具有双光子的哈伯德能量成本，存在允许双光子而空穴是最大能量状态的位置。我们对这两种情况做了相似变换的系统推广，得到了有效的低能哈密顿量。我们进一步推导出Gutzwiller近似因子，该因子提供了由于Gutzwiller投影算子而导致的有效低能哈密顿量中的各种项的重正化，不包括某些站点上的空穴和其余站点上的doublons。
2019-02-19 cond-mat.str-el
Quench dynamics in the one-dimensional mass-imbalanced ionic Hubbard model
本文利用时间依赖Lanczos方法研究一维质量不平衡离子Hubbard链在库仑相互作用量子淬火下的非平衡动力学，揭示电荷与自旋序参量演化对淬火时间方案的依赖关系，并在强耦合区域发现两者振荡频率随库仑相互作用呈相反单调趋势，为调控量子多体系统弛豫行为提供策略。
2022-11-20 cond-mat.str-el
Is there a superconducting phase in the half-filled ionic Hubbard model ?
在强关联和大离子势的极限下，研究了半填充离子哈伯德模型（IHM）。通过相似变换得到的该极限下的低能有效哈密顿量是一个带有有效第二近邻跳跃项的修正的$t-J$模型。在Gutzwiller投影重整化平均场论下，研究了零温下二维正方晶格中d波配对和扩展s波配对超导相的可能性.在禁止自旋有序的解决方案的部门，该系统显示出有限的非零d波以及扩展的s波配对振幅$Δ\sim U \gg t$。在$U-Δ$体系中，超导相的宽度随$U$和$Δ$的增加而减小，尽管扩展的s波配对相的能量高于d波配对超导相。但在自旋分辨重整化平均场计算中，它允许反铁磁（AF）顺序以及d波或扩展的s波配对，SC相不再是可行的，系统显示出从AF有序相到顺磁性带绝缘体的直接过渡。除了靠近AF转变点的半金属AF相的薄条之外，大部分AF有序相是莫特绝缘体。我们基准的AF莫特绝缘体带绝缘体过渡内的Gutzwiller投影重整化平均场论对动态平均场论（DMFT）解决使用连续时间量子蒙特卡罗（CTQMC）。我们的工作表明，在极端关联的极限下，半填充时的IHM的基态相图不存在SC相。在顺磁扇区中看到的SC相是亚稳相，其能量高于AF莫特绝缘体相。
2019-02-15 cond-mat.str-el
Flow Equations for the Ionic Hubbard Model
将一维离子哈伯德模型（IHM）的对角项取为$H_0$，利用连续酉变换（CUT）得到了一个“经典”的有效哈密顿量，其中的跳跃项已被积分掉.对于这个哈密顿自旋间隙和电荷间隙计算在半填充和周期性的边界条件。我们的计算表明有两个转变点。在固定的$Δ$中，当$U$从零开始增加时，存在自旋能隙和电荷能隙都为正且相同的区域;带绝缘体的特征。在进一步增加$U$时，在$U=U_{c_{1}}$处发生第一跃迁，其中自旋和电荷能隙都消失并且保持为零直到$U=U_{c_{2}}$。在电荷和自旋扇区中的无间隙状态是金属的特征。对于$U>U_{c_{2}}$，自旋能隙保持为零，电荷能隙变为正。该第三区域对应于莫特绝缘体，其中电荷激发是有间隙的，而自旋激发保持无间隙。
2008-07-30 cond-mat.other cond-mat.str-el
Quantum phase diagram of the generalized ionic Hubbard model for AB$_{n}$ chains
研究了填充1/N的AB $_{N-1}$链的哈伯德模型的基态相图，其中$_{N-1}$是每个晶胞的原子数。在强耦合极限下，电荷从能带绝缘体（BI）跃迁到相关绝缘体（CI），增加了在位排斥$U$和正在位能量差$Δ$（A位能量低于B位）。在弱耦合的限制，玻色化分析表明，对于$N > 2$的物理性质是定性类似的情况下，$N = 2$已经研究：出现一个中间相，这对应于一个键序铁电绝缘体（FI）与自发破缺反转对称。我们已经确定的量子相图的情况下$N = 3$和$N = 4$从适当的激发态，这对应于跳跃的电荷和自旋Berry阶段的能级的交叉，并从本地化参数$z_{L}^{c}$的符号的变化。从这些技术中，我们发现，在定量上，BI和FI阶段是更广泛的$N > 2$比当$N = 2$，在协议的玻色化分析。Drude重量和$z_{L}^{c}$的计算表明，系统对所有参数都是绝缘的，BI和FI相之间的边界可能除外。
2005-11-17 cond-mat.str-el
Phase Diagram of the Half-Filled Ionic Hubbard Model
利用动力学平均场理论（DMFT）研究了离子哈伯德模型（IHM）在半满状态下的相图，并采用了两种杂质求解方法，即迭代微扰理论（IPT）和连续时间量子蒙特卡罗（CTQMC）. IHM的物理机制是由交错势$Δ$和现场Hubbard U.在这两种方法中，我们发现，对于一个有限的$Δ$和在零温度下，反铁磁（AFM）的顺序集超过一个阈值$U=U_{AF}$通过一阶相变低于该系统是一个顺磁性带绝缘体。这两种方法都显示了一个明确的证据，即在AFM顺序打开后，过渡到半金属相，然后在进一步增加U时形成AFM绝缘体。我们表明，这两种方法内得到的结果具有良好的定性和定量的一致性，在中间强耦合制度。在增加的温度，AFM顺序是通过一级相变在过渡温度$T_{AF}(U, Δ)$内的两种方法，为弱到中间值的U/t。但在强关联的制度，其中有效的低能量哈密顿量是海森堡模型，IPT是无法捕获的热（Neel）从AFM相的顺磁相的转变，但CTQMC。结果，在任何有限温度T下，DMFT+CTQMC在U增加超过$U_{AF}$时显示出第二相变（在DMFT+IPT中看不到）。在$U_N > U_{AF}$，当有效海森堡模型的Neel温度$T_N$变得低于T时，AFM阶经由二阶跃迁而丢失。在$(U/t,T/t,Δ/t)$的三维参数空间中，存在一条三临界点线，该线将一级和二级相变的表面分开。
2015-05-18 cond-mat.str-el
Generalization of Lieb-Wu wave function inspired by one-dimensional ionic Hubbard model
考虑离子哈伯德模型（IHM），我们构造了一个非平凡推广的Bethe anomaly（BA）波函数，它自然地推广了带有离子参数$Δ$的Lieb-Wu波函数，并在极限$Δ\to 0$下约化为Lieb-Wu解.得到的两粒子散射矩阵满足杨-巴克斯特方程。在平均避免了含有两个以上电子的单胞（Choy-Haltenet问题）的情况下，我们的波函数代表了一维IHM的有效解. Choy-Halfton问题限制了我们的解决方案对低填充和大$U\gtrsim 4$的有效性。这种机制在冷原子实现的IHM中是可以实现的。对于这一制度，我们数值求解广义Bethe方程和计算的基态能量的热力学极限。
2020-03-05 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el math-ph
The extended Hubbard model in the ionic limit
本文研究了在离子极限（即无动能）下具有位间库仑相互作用的哈伯德模型。结果表明，在晶场和外加磁场的作用下，该模型同构于自旋为1的伊辛模型。我们表明，对于这样的模型，它是可能的，对于任何尺寸，一个有限的完整的本征算子和本征值的哈密顿量。然后，运动方程的层次关闭和相关的格林函数和关联函数的解析表达式可以得到。这些表达式是形式化的，因为这些函数依赖于一组有限的未知参数，并且只能导出关联函数之间的一组精确关系。在一维的情况下，我们表明，通过代数约束，它是可能的，以获得额外的方程，关闭设置，并允许我们获得一个完整的精确解的模型。报告了一维系统的相关物理性质的行为。
2005-10-25 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Unified phase diagram of models exhibiting neutral-ionic transition
我们研究了有机混堆化合物的中性-离子跃迁。一个统一的模型已被推导出来，在限制的情况下，是等价的模型提出较早，施主-受体模型和离子哈伯德模型。利用密度矩阵重整化群（DMRG）方法对该模型进行了详细的数值计算，计算了长链上的激发能隙、离子性、格点熵、二格点熵和二聚体序参量，并确定了该模型的统一相图。
2005-11-03 cond-mat.str-el
Unconventional metallic conduction in two-dimensional Hubbard-Wigner lattices
利用二维Hubbard-Wigner模型研究了强相互作用电子系统中长程库仑排斥和局域库仑排斥的相互作用。一个非常规的金属状态被发现，其中集体的低能量激发特性的维格纳晶体诱导电流的流动，尽管在费米表面的单电子光谱重量的情况下。在某些四分之一填充的层状分子晶体上的光电子发射实验应该观察到激发光谱中的间隙，而光学光谱应该发现有限的Drude重量指示金属行为。
2009-09-02 cond-mat.str-el
