Impurity induced phase competition and supersolidity
一些材料家族表现出超导性和其他有序之间的竞争。当这种竞争是由兴奋剂驱动时,它总是涉及空间的不均匀性,这种不均匀性可以播种竞争秩序。我们研究了吸引哈伯德模型中杂质诱导的电荷有序,该模型是研究超导电性与电荷密度波序竞争的典型模型。我们发现,一个单一的杂质诱导的电荷有序纹理的长度尺度设置的竞争相的能量成本。我们的结果是一致的强耦合场论提出了较早的超导和电荷序参量形成组件的$SO(3)$矢量场。为了讨论多个杂质的影响,我们集中在两种情况下:相关和随机分布。在相关的情况下,每个杂质周围的CDW水坑重叠相干导致“超固体”相共存的配对和电荷顺序。相反,杂质的随机分布不会导致相干CDW形成。我们认为,从相干有序的能量降低可以有反馈效应,驱动杂质之间的相关性。这可以理解为由杂质纹理介导的RKKY样相互作用引起的。我们讨论了在铜酸盐和掺杂的CDW材料,如NbSe $_2$的电荷顺序的影响。
2017-08-02 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Excitonic condensation reflecting electronic states in two-band Penrose-Hubbard model
本文研究了Penrose镶嵌上两带哈伯德模型中激子绝缘相。系统地进行了实空间平均场计算,得到了顶点模型和中心模型的基态相图。我们发现,在某些制度下,稳定的EI相诱导小带间相互作用。我们认为,这源于电子空穴配对的完全或接近简并状态,这是彭罗斯平铺的特点。我们还研究了序参量的空间分布,将其映射到垂直空间。
2020-02-14 cond-mat.str-el
Fermi Condensation Near van Hove Singularities Within the Hubbard Model on the Triangular Lattice
费米面与范霍夫奇点的接近极大地增强了相互作用效应,并导致了本质上新的物理学。在这项工作中,我们解决了形成的平坦带(“费米凝聚”)内的哈伯德模型的三角形晶格,并提供了详细的分析,从分析和数值的角度来看。为了描述这种效应,我们考虑了弱耦合和强耦合两种方法,即重整化群和对偶费米子方法。它示出的带平坦化的相关性驱动,并且是非常明显的,即使在足够高的温度下,的顺序的0.1-0.2的跳跃参数。因此,这种效应可以在超冷费米子在光晶格中的实验中进行探测。
2014-02-21 cond-mat.str-el
Interplay between condensation energy, pseudogap and the specific heat of a Hubbard model in a n-pole approximation
本文研究了适用于讨论高$T_c$超导体的二维哈伯德模型的凝聚能和比热跃变。在这项工作中,哈伯德模型研究的格林函数方法内的$n$极近似,它允许考虑超导与$d_{x^2-y^2}$波配对。在目前的情况下,赝能隙制度出现时,反铁磁(AF)的相关性变得足够强,移动到较低的能量的节点$(π,π)$周围的区域的重整化带。据观察,在给定的总占有$n_T$以上,比热跃变$ΔC$以及冷凝能$U(0)$降低,表明存在赝能隙。
2014-11-27 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Singlet exciton condensation and bond-order-wave phase in the extended Hubbard model
相互作用的竞争意味着标准机制的补偿,这导致了常规相之间奇异相的出现。扩展的哈伯德模型(EHM)是局域哈伯德相互作用和最近邻密度-密度相互作用相互竞争的一个基本例子,在半填充的一维空间中,这种相互作用导致了介于电荷密度波(CDW)和准长程序莫特绝缘体(MI)之间的键序波(BOW).我们研究了一维EHM在CDW相中的全动量分辨激发谱,阐明了不同基元能隙之间的关系。我们表明,CDW到BOW的转变是由一个单重态激子在动量$π$软化。BOW被实现为该单重态激子的凝聚体。
2017-09-26 cond-mat.str-el
Biexciton Condensation in Electron-hole Doped Hubbard Bilayers -- A Sign-Problem-Free Quantum Monte Carlo Study
电子-空穴掺杂的双层哈伯德模型是研究电子-空穴空间分离抑制复合引起的激子有序的理想平台。然而,遭受的符号问题,以前的量子Monte Carlo研究不能得出一个明确的结论,关于存在的相位与明确的签名的激子凝聚在双层哈伯德模型。在这里,我们开发了一个决定性的量子Monte Carlo(DQMC)算法的双层哈伯德模型,这是符号问题的免费为平等和相反的掺杂在两个层,和研究激子的顺序和电荷和自旋密度调制作为两层之间的化学电势差,现场库仑排斥,和层间相互作用的函数。在中间耦合区和SU(4)对称点附近,我们发现了有限电子-空穴掺杂的双激子凝聚相,以及竞争的$(π,π)$电荷密度波(CDW)态.从超流密度和关联函数的有限尺寸标度分析中提取了Berezinskiii-Kosterlitz-BKT(Berezinskiii-Kosterlitz-BKT)转变温度,并利用一个有效的双激子硬核玻色子模型解释了我们的结果.
2019-07-17 cond-mat.str-el
Dynamical quasi-condensation in the weakly interacting Fermi-Hubbard model
本文研究费米-哈伯德模型中从相邻双占据初始态出发的动力学准凝聚,发现其在一维小相互作用和大相互作用下均出现但机制不同,并利用双粒子约化密度矩阵方法证明该效应在热力学极限下消失,同时提出可用量子模拟器通过密度涨落进行进一步研究。
2024-02-26 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el quant-ph
Bose-Einstein condensation and/or modulation of "displacements" in the two-state Bose-Hubbard model
研究了由两态玻色-哈伯德模型(考虑不同晶格位置上粒子位移之间的相互作用)描述的量子粒子系统中导致玻色-爱因斯坦凝聚和/或“位移”调制的不稳定性。调制的可能性,这使晶格常数加倍,以及从平衡位置的粒子的均匀位移进行了研究。实现上述的不稳定性和相变到SF阶段和“有序”阶段与冻结位移的条件进行了分析。研究了系统的序参量的行为,并对系统的相图进行了解析(基态)和数值(非零温度)计算。结果表明,SF相可以作为正常相和“有序”相之间的中间相出现,而超固相是不稳定的,不会出现。讨论了所得结果与具有双势阱局域势的晶格的关系。
2018-06-26 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Odd-parity magnons in the Haldane-Hubbard model from topological exciton condensation
Technical University of Munich(慕尼黑工业大学);Munich Center for Quantum Science and Technology (MCQST)(慕尼黑量子科学与技术中心)
研究Haldane-Hubbard模型的集体激发,发现顺磁相中的拓扑激子及其凝聚驱动共线Néel态,该态实现具有f波分裂的奇宇称磁振子,并揭示电子能隙闭合导致磁振子能隙闭合及拓扑变化。
2026-06-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Effects of magnetic fields and orbital angular momentum on excitonic condensation in two-orbital Hubbard model
本研究针对两轨道Hubbard模型,结合Hartree-Fock近似分析磁场与轨道角动量对激子凝聚的影响,揭示了轨道磁矩对相图结构及激子相稳定性的关键作用,为钴氧化物等材料的相关研究提供了理论参考。
2023-11-22 cond-mat.str-el
Mott-Enhanced Exciton Condensation in a Hubbard bilayer
International School for Advanced Studies (SISSA)(国际高等研究学院)
研究双层Hubbard模型中Mott增强的激子凝聚,发现层内强相互作用可使激子相在层间耦合较弱时仍稳定,并通过映射模型揭示其相干性与相关长度。
2023-07-14 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
A cold atom quantum simulator to explore pairing, condensation, and pseudogaps in extended Hubbard--Holstein models
我们描述了一个量子模拟器的Hubbard-Holstein模型(HHM),包括两个穿着里德伯原子物种举行的单层独立的油漆电位,预测玻色子介导的预配对,和Berezinskii-Kosterlitz-无(BKT)的转变温度是实验上可访问的。HHM对于非常规超导体的基本物理建模非常重要。HHM的实验可实现的量子模拟器是必要的:(1)由于HHM难以数值和解析求解,(2)探索电子-声子相互作用和强排斥之间的竞争如何影响非常规超导体中的配对,(3)理解玻色子介导的局部配对在赝能隙和费米子凝聚中的作用。我们提出并研究了一个量子模拟器的HHM,使用光晶格,涂上零的交流斯塔克位移,控制两个里德伯原子物种独立在一个单层。我们预测相互作用是足够可调的,可以探测:(1)HHM和高度非常规的声子介导的排斥,(2)中等强度声子和库仑介导的相互作用之间的竞争,(3)BKT跃迁和预形成的配对,可用于检查与赝能隙相关的关键假设。我们讨论了如何量子模拟器可以用来调查玻色子介导的配对和凝聚的费米子在非常规超导体。
2020-08-21 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con quant-ph
Hartree-Fock with Nambu spinors, and d-wave condensation in the 2D Hubbard model
本文提出基于Nambu旋量的Hartree-Fock近似,可直接计算Hubbard模型中的电子配对凝聚,揭示d波凝聚、Mott绝缘体及反铁磁与条纹相边界。
2023-08-25 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con hep-lat
Superconductivity from Doublon Condensation in the Ionic Hubbard Model
在离子哈伯德模型中,当$U \sim V$和离子势$V$相互竞争时,驱动莫特绝缘体体的现场排斥$U$和驱动带状绝缘体的离子势$V$会打开电荷波动的窗口。我们在大$U$和$V$的极限下,用$V\sim U$研究了正方形和立方晶格上的这个模型.使用一个有效的哈密顿量和一个从玻色子的方法与双重和空穴,我们发现,该系统经历了一个相变作为$V$的功能,从反铁磁莫特绝缘体顺磁绝缘体与强单重关联,这是由“中性”的双空穴对凝聚驱动。在进一步增加$V$时,系统经历另一个相变到超导相,由“带电”的双光子和空穴的凝聚驱动。超流相,其特征在于存在相干(但有间隙)的费米子准粒子,和$hc/e$通量量子化,具有高的$T_c \sim t $,其显示作为$V$的函数的圆顶形行为。顺磁绝缘体相具有非限定的U(1)规范场和相关的无带隙光子激发。我们还讨论了如何在超冷原子的背景下,这些阶段可以检测到。
2016-07-08 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Towards Bose-Einstein Condensation of Electron Pairs: Role of Schwinger Bosons
结果表明,紧束缚的在位电子对的玻色子自由度可以分离为施温格玻色子。这是通过将整个希尔伯特空间投影到由两种Schwinger玻色子(称为binon和vacanon)的状态所构成的希尔伯特子空间中来实现的,但这两种玻色子的准粒子不能占据相同的位置。我们认为,binon实际上是电子对的一种量子涨落,vacanon对应于空态。这两种玻色准粒子可能是与电子对相关的系统的玻色-爱因斯坦凝聚(BEC)的原因。这些概念也被应用到有吸引力的强耦合哈伯德模型中,表明它是相当有用的。本文简要地评述了现有的与电子对的BEC有关的理论的相关性。
2001-04-20 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Attractive Kane-Mele-Hubbard model at half filling: phase diagram and Cooperon condensation
最近,在两篇论文中研究了半填充蜂窝晶格上有吸引力的Kane-Mele-Habbard(KMH)模型:PRB 99,184514(2019)和PRB 94,104508(2016)。第一种方法的作者给出了插入平凡和非平凡拓扑态的相图。然而,次近邻(NNN)跳跃项被忽略了,尽管它比内部自旋轨道耦合强几个数量级。本文利用平均场近似方法导出了具有半填充NNN的吸引KMH模型的相图。在非平凡拓扑区域,无NNN跳变的相图和有NNN跳变的相图有显著的不同。第二篇文章在T矩阵近似下分析了吸引KMH模型中超导不稳定性的可能性。这里自然出现的问题是关于气泡图的贡献,气泡图包含在Bethe-Salpeter(BS)方程中,但被T矩阵近似忽略。为了回答这个问题,我们应用BS公式计算Goldstone模式的斜率和相应的声速。我们发现由T矩阵近似和BS方程提供的声速值之间有4%的差异。这个小的差异证实了以前报道的结果,接近相变边界的气泡图的贡献是不重要的。
2020-06-23 cond-mat.str-el
Quantum critical points and phase separation instabilities in Hubbard nanoclusters
计算了包含{ \it次近邻耦合}的$U>0$哈伯德模型中各种类型的电荷和自旋配对(赝)能隙形成时的自发相分离不稳定性,重点是由8位和10位Betts晶胞产生的二维(正方形)晶格.精确的理论产生洞察量子临界点,连续跃迁,戏剧性的相分离不稳定性和电子凝聚在空间非均匀系统的性质。耦合反平行(单重态)自旋和成对带电空穴的图像表明,在零温度下,电子在真实空间中的完全玻色凝聚和相干配对符合玻色-爱因斯坦统计。在不同的凝聚温度下,电荷和自旋度的单独配对提供了一种不同于BCS方案的超导性的新途径。建立了自旋-电荷分离导致的长冈铁磁性饱和和不饱和同时存在自旋液体行为的条件。在零和有限温度下发现的相分离临界点和经典临界性类似于在最佳掺杂的高$T_c$铜酸盐、磷族化合物和CMR纳米材料附近看到的许多不均匀、相干和不相干的纳米级相。
2012-05-14 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
A variational Monte Carlo study of exciton condensation
用变分蒙特卡罗方法研究了正方晶格上两带哈伯德模型中的激子凝聚。我们发现,从激子绝缘体到带绝缘体的相变是由带间库仑相互作用的增加引起的。为了考察激子凝聚的性质,计算了$\bm{k}$ -空间和实空间中激子对的振幅。利用这些量,我们讨论了激子绝缘体相内的BCS-BEC交叉。
2015-05-08 cond-mat.str-el
Photoinduced enhancement of excitonic order in the two-orbital Hubbard model
本文采用正方晶格上的双轨道哈伯德模型研究了激子绝缘体中的光致动力学,其中激子的基态相由BCS-BEC交叉作为轨道间库仑相互作用的函数来表征.我们考虑的情况下,该命令有一个波矢量$Q=(0,0)$和光激发引入的偶极跃迁。在平均场近似下,当系统初始处于激子相的BEC制度时,光激发可以增强激子的有序性,而当系统初始处于BCS制度时,光激发可以降低激子的有序性。从动量分布函数和动量依赖的激子对凝聚的行为讨论了这种差异的原因。特别是,我们表明,激子对凝聚的阶段有一个重要的作用,在确定激子顺序是否增强或不。
2018-02-22 cond-mat.str-el
Nonthermal excitonic condensation near a spin-state transition
我们考虑了一个双轨道哈伯德模型与Hund耦合和晶体场分裂,并表明在附近的高自旋/低自旋过渡,晶体场猝灭可以诱导激子凝聚在初始温度高于最高有序温度在平衡。这种凝聚是自旋熵的增加和有效电子温度的相关冷却的结果。我们确定了一个动态的相变,并表明,这样的淬灭可以导致长寿命的非热激子凝聚物,没有类似的平衡相图。结果解释了一个有效的赝自旋模型。
2020-06-04 cond-mat.str-el
Phase separation and electron pairing in repulsive Hubbard clusters
精确的热研究小(4-网站,5-网站和8-网站)哈伯德集群与本地电子排斥产生有趣的洞察相分离,电荷自旋分离,pseudogaps,冷凝,特别是,配对波动远离半填充(接近最佳掺杂)。这些精确的计算,在正则(即固定的电子数N)和巨正则(即固定的化学势$μ$)系综,监测温度T和磁场h的变化,显示丰富的相图在T- $μ$空间组成的配对波动和凝聚的签名。当现场库仑相互作用U小于临界值U $_c$(T)时,可以看到这些电子配对不稳定性,并且它们指向可能的电子配对机制。比热,磁化强度,电荷配对和自旋配对提供了强有力的支持竞争(配对和未配对)的存在下,在这些集群中观察到在最近的实验中掺杂的La $_{2-x}$ Sr $_x$ CuO $_{4+y}$高T $_c$超导体接近最佳掺杂相。
2006-08-26 cond-mat.other cond-mat.str-el
BCS-BEC Crossover in the Two-Dimensional Attractive Hubbard Model: Variational Cluster Approach
利用变分集团近似方法研究了二维吸引哈伯德模型中的超导基态,着重讨论了系统量子涨落的意义.我们首先表明,序参量的抑制相比,使用平均场理论由于在二维系统中的空间波动的影响。然后,我们表明,计算出的Bogoliubov准粒子谱和凝聚振幅清楚地表现出库珀对在动量空间中的字符和对相干长度$ξ$从凝聚振幅评估演示了一个光滑的交叉在实空间中从弱配对BCS状态($ξ\gg a$)的BEC状态的紧密结合对($ξ\ll a$),其中$a$是晶格常数。计算的超导和正常基态的动能和势能表明,弱耦合区的超导态是由势能增益驱动的,而强耦合区的超导态是由动能增益驱动的.
2014-01-21 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Flux Magnetism in a Strongly Interacting Dipolar Lattice Supersolid under Tunable Gauge Fields
Technische Universität Berlin(柏林工业大学);Consiglio Nazionale delle Ricerche - Istituto Nazionale di Ottica(意大利国家研究委员会光学研究所);European Laboratory for Nonlinear Spectroscopy (LENS), Università di Firenze(佛罗伦萨大学非线性光谱欧洲实验室);University of Florence(佛罗伦萨大学);ICFO - Institut de Ciencies Fotoniques, The Barcelona Institute of Science and Technology(巴塞罗那科技研究所光子科学研究所);ICREA(加泰罗尼亚高级研究院);Politecnico di Torino(都灵理工大学)
本文研究超冷原子系统中一维反魔幻波长光晶格上的三角Bose-Hubbard梯子模型,揭示超固体与磁性之间的直接联系,发现通量在超固体相中形成铁磁和亚铁磁有序。
2026-07-24 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el quant-ph
Hubbard bands, Mott transition and deconfinement in strongly correlated systems
讨论了强关联系统中的退禁闭相问题。在时空维$d=3+1$中,禁闭相和库仑相竞争,而在$d=2+1$中,由于库仑扩散,禁闭相占主导地位,但无隙费米子激发可以改变这种情况。结合Kotliar-Ruckenstein表象和分数自旋液体解禁闭图象,处理了Mott跃迁和Hubbard子带,得到了任意裸带谱情况下的一般表达式.到金属态的转变是由无隙玻色子模式的凝聚决定的。绝缘态下的谱图受自旋子自旋液体谱和隐费米面的影响较大。
2023-01-25 cond-mat.str-el
Exciton condensation in bilayer spin-orbit insulator
研究了双层单轨道哈伯德模型在中间耦合区的磁激发性质。该模型表现出一个量子相变(QPT)之间的顺磁(PM)和绝缘反铁磁(AFM)相在耦合强度的临界值。通过使用无规相位近似,我们表明,当PM状态是一个带绝缘体的QPT是连续的,相应的量子临界点(QCP)来自预形成的激子的凝聚。这些低能量激子重新出现在QCP的另一侧,作为AFM状态的横向和纵向模式。特别地,由于该材料的强易轴各向异性,对于与Sr $_{3}$ Ir $_{2}$ O $_{7}$相关的模型参数,纵模保持尖锐。
2021-03-24 cond-mat.str-el
BCS-BEC Crossover of Triplet Exciton Condensation in Bilayer Systems
本文通过半填充双层Hubbard模型研究三重态激子凝聚的BCS-BEC交叉,揭示不同区域激子波函数特征及交叉区量子临界性。
2022-09-15 cond-mat.str-el
J-freezing and Hund's rules in spin-orbit-coupled multiorbital Hubbard models
利用动力学平均场论结合连续时间量子蒙特卡罗方法研究了自旋轨道耦合三轨道哈伯德模型在任意填充情况下的相图.我们发现在非相对论多轨道哈伯德模型的金属相中发生的自旋冻结交叉在自旋轨道耦合的情况下可以推广到$\mathbf{J}$冻结交叉,与$\mathbf{J}=\mathbf{L}+\mathbf{S}$。在$\mathbf{J}$冻结制度的相关电子表现出非平凡的风味选择性和能量依赖性。此外,在靠近$n=2$和$n=4$的区域中,金属态彼此性质不同,这反映了原子Hund第三规则。最后,我们探讨了磁秩序的外观激子凝聚在$n=4$,并讨论了我们的结果与实际材料的相关性。
2017-02-24 cond-mat.str-el
Orthorhombic-to-Monoclinic Phase Transition of Ta2NiSe5 Induced by the Bose-Einstein Condensation of Excitons
利用所导出的含声子自由度的三链哈伯德模型的能带结构计算和平均场分析,讨论了层状硫族化合物Ta $_2$ NiSe $_5$的正交-单斜相变的起源.我们发现,激子电子-空穴对的玻色-爱因斯坦凝聚协同诱导准一维Ta-NiSe-Ta链中动量$q\rightarrow 0$的声子模不稳定,导致系统的结构相变。计算的单粒子光谱再现了角度分辨光电子能谱实验中观察到的能带结构的变形。
2012-10-10 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Magnetic excitations, phase diagram and order-by-disorder in the extended triangular-lattice Hubbard model
动力学结构因子是量子磁体的一个重要的可观测量,但由于数值和理论的限制,对一维以上的Hubbard模型进行预测仍然是一个挑战。本文研究了包含次近邻跳跃的三角晶格哈伯德模型的磁激发。从120 $^{\circ}$和条纹磁序开始,我们在自洽随机相位近似下计算了磁振子谱。在条纹相,我们一般发现意外零模式相关的经典简并已知从相应的$J_1$ - $J_2$海森堡模型。我们将有序无序机制推广到Hubbard系统,并展示了量子涨落如何稳定条纹序。此外,挫挫诱导的磁振子模式的凝聚,使我们能够绘制出整个相图,这是在最近的数值计算工作显着的协议。我们讨论连接到实验上的三角晶格化合物和我们的结果的关系,建议手性自旋液相。
2023-02-13 cond-mat.str-el
BCS-BEC crossover in a $(t_{2g})^4$ Excitonic Magnet
在$(t_{2g})^4$电子系统中,自旋轨道诱导激子的凝聚引起了人们的广泛关注。在大哈伯德U极限下,反铁磁性被认为是由三重子($J_{\textrm{eff}} = 1$)的玻色-爱因斯坦凝聚(BEC)产生的。在本出版物中,我们表明,即使是弱和中间的U制度,自旋轨道激子凝聚也可能导致交错磁序。在大U下,正则电子空穴激发(激子)转变为局域三重子激发,这种BEC强耦合区与中间U激子绝缘区平滑连接.在一维几何中,我们用密度矩阵重整化群求解具有自旋轨道耦合的简并三轨道哈伯德模型($λ$),而在二维正方形团簇中,我们用Hartree-Fock近似(HFA)求解.利用这些技术,我们提供了完整的$λ$与U相图的一维和二维晶格.我们的主要结果是,在我们的焦点的中间Hubbard U区域,增加$λ$在固定的U的系统从一个无公度的自旋密度波金属Bardeen-Cooper-Schrieffer(BCS)激子绝缘体的过渡,与相干长度r coh的O(a)和O(10 a)在1d和2d,分别与晶格间距。进一步增加$λ$,系统最终越过BEC极限(其中r coh << a)。
2020-02-18 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Fermion pairing in body-centered-cubic quantum simulators of extended Hubbard models
我们研究了在稀释极限下,体心立方光晶格的扩展哈伯德模型($UV$模型)冷原子量子模拟器中费米子对的形成和凝聚,预测了小的和轻的费米子对.计算对质量、半径和结合条件,并用于计算转变温度。我们预测:(a)在体心立方光晶格中形成局部电子对,结合能可能很大;(b)对于特定的情况,其中原位$U$和位间$V$具有相似的尺寸,电子对既小又轻;以及(c)$^6$ Li原子对在约10 nK的温度下玻色-爱因斯坦凝聚。
2021-10-06 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el quant-ph
Exact Thermodynamics of Pairing and Charge-spin Separation Crossovers in Small Hubbard Nanoclusters
在基态和有限温度下的小Hubbard团簇系综中的精确数值对角化和热力学揭示了纳米团簇中新生电荷和自旋配对、玻色凝聚和铁磁性的有趣见解。关闭半填充的相图强烈建议存在后续的过渡从电子配对到不饱和和饱和的铁磁Mott-Hubbard像绝缘体,由电子排斥驱动。严格的准则存在的量子临界点的基态和相应的交叉在有限的温度下制定。2x 4站点群集的相图说明了这些功能如何随群集大小进行缩放。的相分离和电子配对,监测由磁场和电子掺杂,令人惊讶地类似于在家庭的掺杂高Tc铜酸盐的相图。
2007-01-01 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Charge-4$e$ Superconductivity in a Hubbard model
本文提出具有吸引Hubbard型相互作用的双轨道紧束缚模型,通过映射到自旋-1/2链及一维精确对角化和密度矩阵重整化群计算,证明电荷-4e超流相可在远超微扰区域稳定存在,并主导2e凝聚,为4e超导性的实验与理论研究奠定基础。
2024-06-11 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
One-dimensional extended Hubbard model with spin-triplet pairing ground states
结果表明,一维扩展哈伯德模型在一定参数范围内具有饱和铁磁基态,并伴随自旋三重态电子对凝聚。得到了固定电子数的基态波函数。我们还构造了两个自旋旋转和规范对称性都被破坏的基态,并证明了通过边缘算子,这些状态可以从一个转移到另一个。在特殊情况下,边缘算子被简化为Majorana费米子。这些对称性破缺的基态被证明是稳定的超导平均场哈密顿量,这是相关的Kitaev链与电荷-电荷相互作用。
2016-08-19 cond-mat.str-el
Superradiant strongly correlated quantum states in cavity Hubbard model
Beijing National Laboratory for Condensed Matter Physics & Institute of Physics, Chinese Academy of Sciences(中国科学院物理研究所);Department of Physics and Astronomy, University of Pittsburgh(匹兹堡大学物理与天文学系);Institute for Advanced Study, Tsinghua University(清华大学高等研究院);College of Science, Northeast Forestry University(东北林业大学理学院);Wilczek Quantum Center and Shanghai Research Center for Quantum Sciences, School of Physics and Astronomy, Shanghai Jiao Tong University(上海交通大学物理与天文学院);Key Laboratory of Artificial Structures and Quantum Control, School of Physics and Astronomy, Shanghai Jiao Tong University(上海交通大学物理与天文学院人工结构与量子控制重点实验室);University of Chinese Academy of Sciences(中国科学院大学)
研究通过无符号问题费米-光子混合量子蒙特卡罗算法,探讨二维腔体Hubbard模型的基态相图,揭示电子相关与光子凝聚的相互作用导致新颖量子相及相变。
2026-03-13 cond-mat.str-el
Stabilizing the spiral order with spin-orbit coupling in an anisotropic triangular antiferromagnet
利用Schwinger-boson方法研究了自旋轨道耦合(SOC)对各向异性三角晶格大U哈伯德模型半填充态的影响.我们发现,SOC一般会导致一个单一的凝聚动量的Schwinger玻色子的零温度凝聚。因此,自旋-自旋相关沿z轴消失,但在$x$ - $y$平面中发展,有序波矢量显著依赖于SOC。此外,磁有序态的相边界延伸到大的空间各向异性区域,并增加凝聚密度,表明螺旋有序总是由SOC稳定的。
2011-09-12 cond-mat.str-el
Phase Stability in the Two dimensional Anisotropic Boson Hubbard Hamiltonian
具有近邻相互作用的二维正方晶格硬核玻色子哈伯德模型在半填充时具有“棋盘”电荷密度波绝缘相和足够大的格点间排斥。当掺杂时,不是形成超固相,其中长程电荷密度波相关性与超流缺陷的凝聚共存,而是系统相分离。然而,已知存在发生这种共存的其他晶格几何形状和相互作用模式。在本文中,我们探讨的可能性,各向异性跳跃或各向异性近邻排斥可能同样稳定的正方形晶格超固体。通过考虑在$\hat x$和$\hat y$方向上不同的相互作用强度和杂化比的电荷密度波结构因子和超流密度,我们得出相分离仍然发生的结论。
2013-05-31 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Excitonic Correlations, Spin-State Ordering, and Magnetic-Field Effects in One-Dimensional Two-Orbital Hubbard Model for Spin-Crossover Region
激子绝缘体的电子性质近年来得到了精确的研究。激子凝聚的图像可以应用于在钙钛矿钴氧化物中观察到的自旋态转变。利用密度矩阵重整化群方法研究了一维双轨道哈伯德模型在强耦合极限下的空间自旋结构对晶场和磁场的依赖性.我们发现激子绝缘(EI)相和自旋态有序(SSO)相之间的低自旋和高自旋相的中间区域。在EI相中,由于量子效应,自旋三重态激子在空间上起伏,实现了无公度的自旋关联。对自旋能隙和纠缠谱简并度的分析表明在EI相中实现了类Haldane边缘态。在SSO阶段,三重或无公度SSO结构实现依赖于晶场分裂。这些结构是稳定的自旋状态之间的交换相互作用的竞争的结果。
2022-08-06 cond-mat.str-el
Principal Component Analysis of Competing Correlations in Quarter-Filled Hubbard Models
Jamia Millia Islamia (Central University)(贾米亚米利亚伊斯兰大学(中央大学));The Institute of Mathematical Sciences(数学科学研究所)
本文利用主成分分析研究四填简单和扩展Hubbard模型中相关性的层次结构,通过分析精确对角化数据揭示了在不同U值下相关性竞争的特征。
2026-05-09 cond-mat.str-el
Excitonic Phase Diagram of the Three-Chain Hubbard Model for Semiconducting and Semimetallic Ta$_2$NiSe$_5$
基于准一维三维哈伯德模型,研究了具有两个导带($c$)和一个价带($f$)的过渡金属硫族化合物$_2$ NiSePDMATHABMN的激子绝缘体材料.在两个$c$带中只有一个带和$f$带与费米能级交叉的半金属情况下,从$c$ - $f$补偿半金属到均匀激子绝缘体的跃迁与半导体情况一样在低温下发生。另一方面,当另一个$c$带也穿过费米能级时,系统显示出三种类型的Fulde-Ferrell-Larkin-Ovchinnikov(FFLO)激子级,其特征在于具有有限质心动量$q$的激子的凝聚,对应于不平衡的两个$c$和一个$f$费米表面之间的三种类型的嵌套矢量。所获得的FFLO状态是金属的激子绝缘体相比,预计将在高压下观察到半金属Ta $_2$ NiSe $_5$。
2018-03-16 cond-mat.str-el
Bose--Hubbard Models Coupled to Cavity Light Fields
最近的强耦合腔量子电动力学实验为“物质-光”系统的研究提供了新的方向。从我们以前的工作[物理。102,135301(2009)]研究了耦合到腔光场的玻色-哈伯德模型。我们讨论了Mott相内光激发或“极化激元”的出现,并得到了完整的变分相图。利用Dicke模型中超辐射跃迁的联系,我们讨论了这种新状态中极化激元凝聚的性质。通过对载流子超流效应的分析,我们确定了超辐射Mott相和单组分原子超流之间的一级跃迁。平均场论的整体预测与精确对角化非常一致,我们提供了超流分数,密度波动和有限尺寸效应的细节。我们强调最近的工作耦合腔阵列的连接。
2010-03-05 cond-mat.str-el quant-ph
FFLO Excitonic State in the Three-Chain Hubbard Model for Ta$_2$NiSe$_5$
研究了Ta-$_2$-NiSe-$_5$的三链哈伯德模型,在半导体($D>0$)和半金属($D<0$)的两重简并导带和非简并价带之间的宽能隙$D$的范围内,讨论了该材料的激子绝缘体.在半金属的情况下,由于能带简并度的不同,不可避免地导致了费米波数的不平衡,从而产生了一种显著的激子态,即所谓的Fulde-Ferrell-Larkin-Ovchinnikov(FFLO)激子态。随着$D$的降低,对应于压力的增加,所获得的激子相图显示从BEC($D\simg 0$)到BCS($D\siml 0$)区域的交叉,然后显示在某一临界值处从均匀($q=0$)到FFLO($q\ne 0$)激子状态的$D_c(<0)$的明显相变,如预期在高压下在Ta $_2$ NiSe $_5$中观察到的。
2016-03-26 cond-mat.str-el
Novel Block Excitonic Condensate at $n=3.5$ in a Spin-Orbit Coupled $t_{2g}$ Multiorbital Hubbard Model
最近的理论研究预测了电子密度为$n=4$的$t_{2g}^4$自旋轨道耦合三轨道Hubbard模型中动量为$q$ = $π$的自旋轨道激子的凝聚。与此同时,涉及铱离子的非整数价态的铱酸盐的实验开始引起相当大的关注。在本出版物中,使用密度矩阵重整化群技术,我们提出了一个新的激子凝聚体在$n=3.5$在一维哈伯德模型与退化的$t_{2g}$部门的存在下,在自旋轨道耦合的证据。在中间哈伯德$U$和自旋轨道$λ$耦合,我们发现了一个激子凝聚体在意想不到的动量$q$ = $π/2$涉及$j_{\textrm{eff}}=3/2,m=\pm1/2$和$j_{\textrm{eff}}=1/2,m=\pm1/2$带的三重态通道,共存的也意想不到的块磁秩序。我们还提出了整个$λ$与$U$相图,在一个固定的和强大的Hund耦合。有趣的是,这种新的“块激子相”是存在的,即使在大值的$λ$,不像$n=4$激子相之前讨论。我们的计算研究有助于理解和预测可能的磁性相的材料与$d^{3.5}$价和强大的自旋轨道耦合。
2019-01-17 cond-mat.str-el
Mott physics in the half-filled Hubbard model on a family of vortex-full square lattices
我们研究了单参数涡旋满正方形晶格上的半满哈伯德模型,从各向同性到弱耦合哈伯德二聚体。基态相图由四个相组成:连接到弱耦合极限的半金属和带绝缘体,以及连接到强耦合Mott极限的磁有序Néel相和价键晶体(VBC)。相图是用量子蒙特卡罗(QMC)和连续么正变换(CUTs)得到的。CUT分两步进行:在Mott绝缘阶段使用基于非微扰图的CUT来整合电荷波动。由此产生的有效的自旋模型处理微扰切割孤立的二聚体极限产生故障的VBC的三体凝聚。我们发现三种情况下,当改变的相互作用为一个固定的各向异性的跳跃幅度:i)一个直接的相变从Néel半金属,ii)两个相变VBC到Néel和Néel半金属,或iii)一个平滑的交叉从VBC带绝缘体。我们的结果是一致的自旋液相的情况下,在整个相图。
2014-11-27 cond-mat.str-el
Pseudospin S=1 formalism and skyrmion-like excitations in the three body constrained extended Bose-Hubbard model
本文研究了扩展玻色子哈伯德模型(EHBM)的S=1赝自旋形式,该模型把在地希尔伯特空间截断为三个最低占据态n = 0,1,2. EHBM哈密顿量是光晶格中超冷气体的一个典型模型。广义非Heisenberg有效赝自旋哈密顿量与玻色子体系有着深刻的联系,对从均匀Mott绝缘相、密度波到两类超流体和超固体的“无数相”有着清晰的物理描述。我们认为二维赝自旋系统容易发生拓扑相分离,并着重讨论了二维玻色子系统中几种迄今尚未被分析的非常规类skyrmion拓扑结构。该结构的特点是一个复杂的相互作用的绝缘和两个超流相与一个单一的玻色子和两玻色子凝聚,分别。
2014-09-17 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Magnetic-field effect on excitonic condensation emergent in extended Falicov-Kimball model
本研究在扩展Falicov-Kimball模型中引入磁场(通过Peierls相位),利用Hartree-Fock近似揭示激子序参量对磁场的非单调响应,发现高磁场抑制激子序形成特殊无序绝缘态,且激子超固态中轨道序更稳健。
2025-04-15 cond-mat.str-el
Spin Liquid States on the Triangular and Kagome Lattices: A Projective Symmetry Group Analysis of Schwinger Boson States
在Schwinger玻色子框架下,利用基于对称性的分析(投影对称群)研究了三角晶格和Kagomé晶格上的自旋液相。一个最大的八个不同的$Z_2$自旋液体状态被发现为每个晶格,保持所有的对称性。其中只有少数几个非零最近邻振幅进行了更详细的研究。在三角晶格中,只有两个这样的状态存在-第一个(零通量状态)是由Sachdev引入的众所周知的状态,它在自旋子的凝聚中导致120度有序状态。我们称之为$π$ -通量态的另一种解以前没有讨论过。自旋凝聚导致在布里渊区边缘中心的有序波矢,与120度状态相反。虽然零通量状态是更稳定的最近邻交换,我们发现,无论是下一个邻居的反铁磁交换或四自旋环交换(从哈伯德模型获得的符号)的介绍往往有利于$π$通量状态。在Kagomé晶格上得到了四个解-其中两个已经由Sachdev讨论过,它们在自旋凝聚中产生了$q=0$和$\sqrt{3}\times\sqrt{3}$自旋有序态。此外,我们发现了两个新的状态与显着更大的值的量子参数在磁有序发生。对于其中一个,这甚至超过了一,$κ_c\approx 2.0$在最近邻模型,表明如果稳定,可以保持自旋无序的物理值的自旋。这种状态也是稳定的环交换相互作用的符号来自哈伯德模型。
2006-10-24 cond-mat.str-el
Chiral spin liquid and chiral antiferromagnetism in half-filled moiré Hubbard model: possible applications to twisted bilayer TMDs
Institute for Advanced Study, Tsinghua University(清华大学高等研究院)
本文通过大规模密度矩阵重整化群模拟,研究半满三角晶格莫尔哈伯德模型,发现位移场可丰富三角哈伯德相图,揭示手征自旋液体与手征反铁磁相的连续相变,为扭转双层过渡金属二硫化物实验提供指导。
2026-08-17 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Superconductivity in the Hubbard model with pair hopping
研究了具有对跳跃相互作用的扩展哈伯德模型,即Penson-Kolb-哈伯德模型的相图和超导性质。对d维超立方晶格(包括d=1和d= $\infty$),采用(对称性破缺)Hartree-Fock近似,对d= $\infty$,采用从玻色子平均场方法进行了分析.对于d=1,在半填充的相图是由9个不同的阶段,包括两个超导状态的质心动量q=0和q=Q($η$ -配对),网站和键定位的反铁磁和电荷密度波状态,以及三个混合相共存的网站和键序。键型有序的稳定范围随着晶格维数d的增加而缩小,并且对于d= $\infty$,相应的图仅由四个相组成,仅涉及位于位点的有序。比较对跳跃模型和有吸引力的哈伯德模型,我们发现在这两种情况下逐渐演变的BCS型限制的紧束缚对制度和单调增加的间隙的激发谱随着耦合增加。然而,在这两个模型中的电子对的动力学是定性不同的,这导致在不同的相互作用参数的凝聚能和临界温度的依赖关系,以及在不同的电动力学性质,特别是在强耦合制度。
1998-12-02 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Stripe phase: analytical results for weakly coupled repulsive Hubbard model
受铜氧化物条纹发展的启发,我们回顾了我们在晶格上的弱耦合一维排斥电子系统中的电荷和自旋密度调制(CDW和SDW)的研究的一些分析结果。结果表明,接近半填充,在高温制度以上的平均场转变温度,短程排斥有利于电荷密度波动与波矢量轴承的自旋密度波动的特殊关系。在低温区,由于量子干涉现象,CDW和SDW不仅波矢耦合,而且相互相位耦合,导致准一维排斥电子系统中条纹相位不稳定性.结果表明,远离半填充的周期晶格势导致自旋和电荷超晶格的合作凝聚。“关闭”这种电位会导致条纹顺序消失。有效朗道泛函中的主导自旋电荷耦合项从微观上导出。一维重整化群(拼花)分析远离半填充的结果也被提出,这表明类似于平均场模式的瞬态尺度的相关性。进一步,在哈伯德模型的框架下,得到了准一维电子系统中自旋电荷孤子超结构随空穴掺杂和温度变化的自洽解.讨论了高温铜氧化物中条纹相关联的可能关系。
2003-11-02 cond-mat.str-el
Bose condensation in flat bands
通过将相互作用投影到平坦的最低Bloch带上,得到了具有强几何阻挫的动能格点玻色子的有效哈密顿量。具体地,我们考虑了一维Kagome晶格和二维Kagome晶格上的玻色哈伯德模型。从严格的局域相互作用出发,该投影产生了有效的长程项,使密度大于kagome晶格nu_c=1/9的超固相稳定。另一方面,在非对称晶格中,我们证明了存在于幻数填充nu_c=1/4处的固体有序对进一步的掺杂是不稳定的。填充1/4+ Δ nu时的普遍低能性质由众所周知的质子-无公度跃迁描述。我们使用密度矩阵重整化群和精确对角化方法进行了详细的数值计算,从而支持了分析结果。最后,我们讨论了在高磁场中使用超冷原子以及受抑量子磁体的模型的可能实现。我们计算的动量分布和噪声的相关性,可以从飞行时间的实验或中子散射中提取,并指出独特的超固相的戈薇晶格的签名。
2010-10-28 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Pseudogap transition within the superconducting phase in the three-band Hubbard model
高$T_c$超导铜氧化物(HTSC)中赝能隙的开始由掺杂温度相图中的$T^*$线标记,该线在超导圆顶内的零温度下终止于点$p^*$。虽然各种理论和实验研究表明赝能隙和超导性之间的竞争,但在超导相内赝能隙的影响上没有普遍的共识。我们使用集团动力学平均场论的三带哈伯德模型的高温超导体研究超导相在$T=0$,当掺杂的电荷转移绝缘体,几个值的$U$。我们观察到的超导相,分离的欠掺杂和过掺杂的解决方案内的一阶过渡。过渡到欠掺杂的解决方案是由一个不连续的光谱间隙的增加,并进一步欠掺杂的光谱间隙增加,而超导序参量降低。我们的结论是,这是由于发病的pseudogap在欠掺杂区域,这有助于增加光谱间隙,这是进一步一致的外观在正常分量的自能,在波腹区域,在欠掺杂的解决方案。这伴随着凝结能量的来源从过掺杂区域中的势能到欠掺杂区域中的动能的变化。此外,我们还观察到,$d$波节点内的超导相在低值的空穴掺杂,在欠掺杂区域内顺利消失。我们认为这是莫特物理学在非常低的掺杂下运行的表现。的结果及其影响的各个方面进行了讨论。
2020-01-17 cond-mat.str-el
Antiferromagnetic Order and Bose-Einstein Condensation in Strongly-Correlated Cold-Atom Systems: Bosonic t-J Model in the Double-CP^1 Representation
我们研究了三维玻色t-J模型,即,有限温度下的“玻色子电子”的t-J模型。该模型描述了一个光晶格中的两种冷玻色原子系统。该模型是来自哈伯德模型非常大的网站之间的排斥相互作用玻色子相同的物种(硬核性质),也强相关性不同的物种。对于x位上具有双分量(伪)自旋σ(= 1,2)的原子,算符B_{xσ}被视为硬核玻色子算符,并由两个从粒子的复合体表示;一个自旋子由CP ^1场(施温格玻色子)z_{xσ}描述,一个holon由硬核玻色子场B_{xσ} = PDMATHABMN_x描述。于是,π_x用一个伪自旋表示,而这个伪自旋又用另一个CP^1(伪)自旋w_{xη}表示为π_x = w_{x2} ^<$w_{x1}。然后,我们得到了模型的双CP ^1表示,即z_{xσ}和w_{xη}。通过对玻色t-J模型的蒙特卡罗模拟,我们研究了它的相结构和可能出现的反铁磁长程序、玻色-爱因斯坦凝聚、相分离等现象,并与最近研究的光晶格中的玻色子-玻色子混合物如^87 Rb和^41 K的可能实验结果进行了比较.
2010-05-21 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
BCS-BEC crossover in trapped one-dimensional Fermi-Hubbard chains: entanglement and correlation signatures from DMRG and effective-pairing theory
Charles University(查理大学);São Paulo State University (UNESP)(圣保罗州立大学);The Abdus Salam International Centre for Theoretical Physics (ICTP)(阿卜杜斯·萨拉姆国际理论物理中心);Okinawa Institute of Science and Technology(冲绳科学技术大学院大学);Universidade Federal Fluminense(弗鲁米嫩塞联邦大学)
研究一维费米Hubbard链在谐振子约束下的BCS-BEC交叉,结合DMRG和有效模型分析相互作用与约束对交叉的影响,揭示绝缘区与超流关联共存的现象。
2026-05-11 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el cond-mat.supr-con