Variational Monte Carlo Study of Electron Differentiation around Mott Transition
通过改进的变分蒙特卡罗方法,采用量子数投影和多变量优化方法,研究了二维半填充哈伯德模型的基态性质.改进后的变分波函数能高精度地描述金属中的Mott跃迁和强涨落。我们阐明了异常金属如何出现在一阶莫特转变附近。双占有率几乎保持恒定的功能,在现场库仑相互作用的金属相附近的莫特转变与以前的无偏的结果。这种非常规的金属在半填充时通过形成与电弧结构共存的“类电子口袋”来稳定,这导致电子在动量空间中的显著分化。“口袋”和“弧”的突然坍塌驱动一阶莫特转变。
2008-07-08 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Magnetic Order and Mott Transition on the Checkerboard Lattice
具有交替的“交叉”格片的棋盘格晶格充当烧绿石晶格的二维模拟物。对于具有短程反铁磁相互作用的经典自旋,角共享元格结构导致极大简并的基态,并且没有磁序。然而,对于这种结构上的半填充哈伯德模型,我们发现莫特绝缘相涉及虚拟电子过程,产生更长的范围和多自旋耦合。这些耦合提升了简并性,在莫特绝缘体中选择“类磁通”状态。奇怪的是,温度升高会导致从这种状态到“120度”相关状态的急剧交叉,然后是顺磁体。哈伯德排斥力的减小会驱使系统向绝缘体-金属过渡--磁矩减小,自旋无序态战胜了通量态。在绝缘体-金属转变附近,电子系统显示出在大的温度窗口上延伸的赝能隙。
2016-12-20 cond-mat.str-el
Plaquette Ground State in the Two-dimensional SU(4) Spin-Orbital Model
为了理解具有强基态轨道涨落的莫特绝缘体的性质,我们研究了正方晶格上SU(4)自旋轨道模型的零温性质。有限团簇的精确对角化表明,基态是无序的,具有单重态-多重态能隙,能隙中可能存在低SU(4)单重态。本文提出了一种用SU(4)单态的解释。讨论了LiNiO_2的应用前景。
2000-07-10 cond-mat.str-el
Ground-state properties of the spin-1/2 antiferromagnetic Heisenberg model on the triangular lattice: A variational study based on entangled-plaquette states
在广义纠缠元格变分方法的基础上,研究了三角晶格上自旋为1/2的反铁磁海森堡模型的基态性质。我们的数值估计与现有的精确结果吻合良好,并且对于大系统尺寸,与通过最佳替代数值方法计算的结果相当,或者通过基于特定(即,结合问题相关项)试验波函数。外推到我们的结果的热力学极限,对于包括多达N=324个自旋的晶格,产生$-0.5458(2)$ [对于XX模型为$-0.4074(1)$]的每个位点的基态能量(以交换耦合为单位)的上限,而估计的无限晶格序参量是$0.3178(5)$(即,约为经典值的64%)。
2010-10-27 cond-mat.str-el
Two holes in a two-dimensional quantum antiferromagnet: A variational study based on entangled-plaquette states
我们证明了纠缠元格变分方法可以适用于研究两个可移动空穴存在下的二维$t-J$模型。具体而言,我们专注于一个正方形晶格,包括$N=256$网站的参数范围$0.4\leq J/ t\leq2.0$。基态能量是通过优化的波函数,其中的重量,一个给定的配置表示的变分系数与方形和线性纠缠斑。我们的估计与$N=16$晶格的精确结果非常一致。通过将我们的研究扩展到相当大的系统,我们发现,基于对在空间分离$r$处发现两个空穴的概率的长距离尾部的分析,以及我们计算的两个空穴的结合能,对于这里探索的所有$J/t$值,存在两个空穴的束缚态。估计对于$J/t<J_c/t\simeq 0.19$,两个空穴的d波结合不发生。
2016-10-13 cond-mat.str-el
Exact spontaneous plaquette ground states for high-spin ladder models
利用可在超冷原子系统中实现的$S=3/2$模型研究了高自旋Mott绝缘系统中的交换物理。SO(5)或SU(4)的高对称性使其量子涨落比通常的自旋为1/2的系统更强。在自旋为3/2的梯形模型中严格证明了一个自发的元格基态,它没有任何位置和键的自旋序,其拓扑激发具有分数化行为。研究了SU(N)元格态的推广。
2005-12-01 cond-mat.str-el
Planar and Stripe Orders of Doped Mott Insulators In Dual Spin Models
我们专注于非常普遍的,非常大的U,掺杂莫特绝缘体任意跳跃和相互作用。我们提供了简单的证词,在这些系统中的磁性和超导订单之间的竞争。通过将硬核玻色子、无自旋和有自旋的费米子映射到XXZ模型上,我们的目标是做出非常简单精确的陈述。我们试图解决最佳和预期的填充分数的孔内的平面和条纹在各种孔和孔对几何形状。我们研究的作用,吸引力/排斥力之间的孔对和单孔,并提供平凡的预期数值填充分数在各种情况下。我们demnostrate,元胞状态似乎自然提供正确的条纹填充分数。
2002-09-03 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Variational study of conduction in doped Mott insulator in terms of kinetic energy
用变分蒙特卡罗方法研究了哈伯德模型中空穴(电子)的动力学特征。在掺杂莫特绝缘体(U>U_co)中,空穴在导电意义上可分为两类:(i)出现在双空穴-holon对中的空穴是局域的,促进单重态对的形成,并获得能量诱导超导转变。(ii)掺杂的空穴成为载流子,使系统巡游(超导或金属),但在过渡中损失能量。这两个角色在关联超导中是有区别的。这一特点是常见的反铁磁转变在大U/t。
2012-11-27 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Mott Transition in the Two-Dimensional Flux Phase
研究了二维磁通相中电子-电子相互作用的影响。我们用量子蒙特卡罗方法处理了每个元胞具有一个磁通量$π$的半满哈伯德模型。当相互作用较小时,不存在反铁磁长程跃迁,电荷涨落也不同于莫特绝缘体的电荷涨落。这表明Mott相变发生在磁通相的有限相互作用强度下,这与标准哈伯德模型不同。
2001-05-16 cond-mat.str-el
Magnetic phase diagram and Mott transition of the half-filled 1/5-depleted Hubbard model with frustration
在变分集团近似下,研究了零温下1/5耗尽方格子上半填充哈伯德模型的磁性和Mott相变. $(π,π)$ Néel有序(AF)在相图的宽区域内是稳定的,并且几乎完全掩盖了无阻挫情况下的非磁性Mott转变。然而,AF是严重抑制的挫折,甚至与中度挫折的非磁性莫特过渡发生在范围内的二聚体内的跳跃大于内的格元跳跃。
2014-08-21 cond-mat.str-el
Mott Transition in the Hubbard Model on Checkerboard Lattice
利用路径积分重整化群(PIRG)方法研究了棋盘格点上哈伯德模型在半满时的带宽控制的Mott跃迁.结果表明,在有限的Hubbard相互作用下,该体系经历了一级相变到格片-单重态绝缘相。这一结论是通过详细分析相变点附近的自旋和电荷关联,并采用本文提出的一种新的迭代格式,借助于PIRG方法得到的。
2008-08-09 cond-mat.str-el
Variational description of Mott insulators
强相关模型的Gutzwiller波函数,如果补充一个长程Jastrow因子,可以提供一个适当的变分描述的莫特绝缘体,到目前为止还没有。我们证明了这一概念的原型一维$t-t^\prime$哈伯德模型,在半填充,我们重现所有已知的阶段,即普通莫特未二聚体绝缘体与幂律自旋相关性在小$t^\prime/t$,自旋带隙金属以上的临界$t^\prime/t$和小$U$,和二聚体莫特绝缘体在大排斥。
2004-12-16 cond-mat.str-el
Strong coupling superconductivity, pseudogap and Mott transition
在材料中,超导性、赝能隙和莫特转变之间存在着复杂的相互作用,无论是带宽驱动还是掺杂驱动。层状有机导体和铜酸盐提供了两个主要的例子。我们提供了一个统一的观点,这种相互作用的二维哈伯德模型内的细胞动力学平均场理论的$2\times 2$ plaquette和使用连续时间量子蒙特卡罗方法作为杂质求解器。在半填充和有限掺杂时,靠近莫特绝缘体的金属正常态对d波超导性都是不稳定的。超导性可以破坏将赝能隙相与过掺杂金属分离的一阶跃迁,但正常态跃迁会在超导相的动力学性质上留下痕迹。例如,作为掺杂的函数,人们发现超导态密度的粒子-空穴不对称性的快速变化。在掺杂Mott绝缘体中,当存在正常态赝能隙时,动态平均场超导转变温度$T_c^d$不随序参量成比例。$T_c^d$对应于在隧穿实验中观察到的局部对形成温度,并且不同于赝能隙温度。
2012-08-01 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Slave rotor theory of the Mott transition in the Hubbard model: a new mean field theory and a new variational wave function
基于电子算符的从转子表象,提出了一种新的哈伯德模型中Mott跃迁的平均场论。这个理论提供了一个更好的描述的作用的远程电荷关联的莫特绝缘状态,并提供了一个很好的估计的临界关联强度的莫特转变。基于这种新的从转子平均场论,我们构造了一种新的Mott绝缘态的变分波函数。我们发现这种新的变分波函数在Mott绝缘态下的性能优于传统的具有长程电荷相关器的Jastrow型波函数。它预测了连续的莫特转变,在转变点具有非发散的准粒子质量。我们还表明,通常使用的现场平均场解耦的从转子对应的Gutzwiller近似的Gutzwiller投影波函数只有现场电荷相关器,它不能描述任何有限维系统中的Mott转变。
2016-01-11 cond-mat.str-el
Mott physics and first-order transition between two metals in the normal state phase diagram of the two-dimensional Hubbard model
对于处于正常状态的掺杂二维莫特绝缘体,挑战在于理解从高掺杂的常规金属到零掺杂的莫特绝缘体附近的强相关金属的演变。为此,我们采用元胞作为参考量子杂质模型,用连续时间量子Monte Carlo方法求解二维哈伯德模型的细胞动力学平均场方程。作为相互作用强度$U$、温度$T$和填充$n$的函数的正常状态相图表明,在朝向莫特绝缘体增加$n$时,在非零掺杂下两种金属之间存在一级跃迁的表面。该表面终止于起始于半满莫特临界点的有限温度临界线。与此过渡,有一个最大的散射率以及热力学签名。这些发现为高温超导体的正常态相图提供了一种新的设想。在这些系统中推测的临界性可能不是来自T=0的量子临界点,也不是来自长程有序相的接近,而是来自有限掺杂的两种金属之间的低温转变。因此,莫特物理学的影响远远超出了半填充。
2011-08-30 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
First-order transition between the plaquette valence bond solid and antiferromagnetic phases of the Shastry-Sutherland model
本文用无限张量网络态变分优化研究Shastry-Sutherland模型相图,发现plaquette相与反铁磁相之间的弱一级相变,并提出三相交汇点为解禁闭量子临界点。
2021-11-14 cond-mat.str-el
Mott transition in bosonic systems: Insights from the variational approach
我们研究了玻色子哈伯德模型在一维、二维和三维空间中发生的Mott转变,通过格林函数蒙特卡罗计算为基准的变分波函数。我们表明,一个非常准确的变分波函数,构造通过应用远程Jastrow因子的非相互作用玻色子基态,可以描述在任何维度的超流绝缘体的转变。此外,通过将这种波函数上的量子平均映射到经典模型的配分函数中,揭示了对绝缘相的重要见解。最后,在两个维度的莫特过渡的异常情况下,只要额外的长程排斥相互作用被添加到哈密顿量的证据。
2008-01-07 cond-mat.str-el
Competing states in the SU(3) Heisenberg model on the honeycomb lattice: Plaquette valence-bond crystal versus dimerized color-ordered state
对蜂窝晶格上SU(3)海森堡模型的基态作了一些预测:张量网络模拟发现了元格序[Zhao等人,Phys.Rev.B85,134416(2012)],其中单线态形成在六边形上,而线性味波理论(LFWT)提出了二聚化的颜色有序状态[Lee和Yang,Phys.Rev.B85,134416(2012)]。100402(2012)]。在这项工作中,我们表明,前一个状态是真正的基态通过系统的研究与无限的投影纠缠对态(iPEPS),其精度可以系统地控制由所谓的键尺寸$D$。这两种竞争状态可以通过使用不同的晶胞尺寸用iPEPS再现。对于小的$D$,二聚体态具有比元格态更低的变分能量,然而,对于大的$D$,后者在能量上变得有利。精确对角化和变分蒙特卡罗研究也证实了元胞体的形成,根据这两个二聚化和元胞体状态是非手征通量状态。
2013-02-13 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Plaquette Renormalization Scheme for Tensor Network States
我们提出了一种在二维中收缩方形晶格张量网络的方法,该方法基于辅助张量,完成将2乘2元块的8指标张量连续截断(重整化)为4指标张量。该方案是变分的,因此可以通过最小化能量来优化张量。横向场伊辛模型的量子相变的测试结果证实,即使是最小的可能张量(每个重整化水平的每个张量指数为两个值)也比简单的乘积(平均场)状态产生更好的结果。
2011-05-07 cond-mat.str-el
Pseudogap, van Hove Singularity, Maximum in Entropy and Specific Heat for Hole-Doped Mott Insulators
第一个迹象的赝隙的铜酸盐来自突然减少的NMR奈特位移在掺杂依赖的温度$T^*(δ)$。从那时起,实验发现相变在较低的$T^*_\text{phase}(δ)$。在高温下对正方格点哈伯德模型采用元胞动力学平均场方法,得到了可靠的结果,证明了$T^*(δ)$具有$T^*_\text{phase}(δ)$的许多特征.与几个实验,包括量子临界行为的电子比热显着的协议,支持的观点,即赝能隙是由有限的掺杂扩展的莫特过渡控制。我们提出了进一步的实验测试。
2019-09-21 cond-mat.str-el
Orbital ordering and frustration of $p$-band Mott-insulators
研究了光晶格中$p$ -轨道系统Mott绝缘态轨道交换物理的一般结构。三角晶格和Kagome晶格都有轨道序。相比之下,蜂窝晶格中的轨道交换如新颖的量子120 $^\circ$模型所描述的那样受到阻碍。其经典基态被映射到具有额外U(1)旋转自由度的完全填充环模型的构型。量子轨道涨落从“无序有序”机制中选择了半经典极限下的六格点元基态有序模式。这种效应是由轨道激发的零能量平带的出现引起的。
2008-04-30 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Charge and spin criticality for the continuous Mott transition in a two-dimensional organic conductor
研究了二维单带哈伯德模型中连续带宽控制的Mott跃迁,重点研究了电荷和自旋自由度的临界标度行为。利用元格集团动力学平均场论,我们发现有机导体的电荷和自旋临界性与实验结果一致。特别是,通过费米能级的局域态密度测量的电荷自由度显示出比伊辛普适类和单站点动力学平均场论预期的更平滑的过渡,揭示了在两个空间维度中短程非局域关联的重要性。通过局部自旋磁化率测量的自旋临界同意定量与核磁共振测量的自旋晶格弛豫率。
2011-08-01 cond-mat.str-el
Local Order and the gapped phase of the Hubbard model: a plaquette dynamical mean field investigation
本文采用动力学平均场论中考虑了场间关联的四格点DCA方法研究了哈伯德模型中的金属-绝缘体相变。在半填充的间隙开放过渡被发现发生的相互作用强度增加超过一个临界值。在4位DCA近似中发现的带隙行为被证明与强反铁磁和单重态相关的发生有关,并且发现该过渡是势能驱动的。因此,它更准确地描述为斯莱特现象(由强短程有序引起),而不是莫特现象。掺杂的带隙相导致一个非费米液体状态与费米表面仅在节点区域和一个赝隙的波腹区域在较低的掺杂$x \lesssim 0.15$和费米液相在较高的掺杂。
2008-11-11 cond-mat.str-el
Spin-1/2 J1-J2 Heisenberg antiferromagnet on a square lattice: a plaquette renormalized tensor network study
我们应用张量网络态的元格重整化方案[Phys. Rev. E,83,056703(2011)]研究了自旋为1/2的受抑海森堡J1-J2模型在L*L正方晶格上的性质,其中L = 8,16和32.将张量元作为变分参数,得到了不同J2/J1值下的基态,并研究了交错磁序参量、最近邻自旋-自旋关联和格元序参量.除了在低J2/J1和高J2/J1处的Néel序和共线序外,我们还观察到在中间J2/J1处的元格序。在J2 = 0.40J1附近观察到Néel有序和元格有序之间的连续过渡。通过一级相变在J2 = 0.62J1处出现共线级。
2012-03-12 cond-mat.str-el
Hidden Mott transition and large-$U$ superconductivity in the two-dimensional Hubbard model
本文用变分和格林函数蒙特卡罗方法研究了正方形晶格上的单带哈伯德模型,变分态在包含BCS配对和磁序的无关联波函数之上包含Jastrow关联和回流关联.在半填充,其中的基态是反铁磁有序的任何值的现场相互作用$U$,我们可以确定一个隐藏的临界点$U_{\rm Mott}$,在此之上的有限BCS配对是稳定的波函数。这一点的存在让人联想到顺磁扇区中的莫特跃迁,并决定了斯莱特绝缘体(在小的$U$值时)和莫特绝缘体(在大的$U$值时)之间的分离,在斯莱特绝缘体中,磁性诱导势能增益,而在莫特绝缘体中,磁性相关性驱动动能增益。最重要的是,$U_{\rm Mott}$的存在具有至关重要的后果时,掺杂的系统:我们观察到的倾向,只有当掺杂的斯莱特绝缘体,而该系统是均匀的掺杂的莫特绝缘体的相分离成一个空穴丰富和空穴贫乏的区域。在$U_{\rm Mott}$上方清楚地观察到超导关联,导致掺杂中的特征圆顶结构。此外,我们表明,由于存在一个有限的BCS配对以上$U_{\rm Mott}$的能量增益从潜在的动力学部门通过增加库仑排斥的值。
2016-11-16 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Variational local moment approach: from Kondo effect to Mott transition in correlated electron systems
给出了单杂质Anderson模型的变分局部矩方法(VLMA)解.它通过引用变分原理来确定局部矩和轨道占位符的长度,从而推广了Logan等人的局部矩方法。我们表明,VLMA是一个全面的,保守的和物理上一致的近似,并对待费米和非费米液体制度,以及当地的时刻相平等的基础上。我们在选定的问题上测试了VLMA。我们解决了单轨道和多轨道杂质安德森模型在不同的区域的参数,不同类型的近藤效应发生。本文还讨论了VLMA作为动力学平均场论的杂质求解器在求解多轨道哈伯德模型中的应用。
2009-12-21 cond-mat.str-el
Dirac fermions with plaquette interactions. III. SU(N) phase diagram with Gross-Neveu criticality and first-order phase transition
受我们最近在正方晶格上SU(2)和SU(4)Dirac费米子受元格相互作用的工作[1,2]的启发,本文将大规模量子Monte Carlo研究推广到SU(6)和SU(8)对称的关联Dirac费米子受元格相互作用的相图。从SU(2)到SU(8),富相图显示了大量的量子相,如Dirac半金属、反铁磁莫特绝缘体、价键固体(VBS)和Dirac自旋液体,以及相变,包括具有连续对称性的Gross-Neveu手征跃迁、去限制量子临界性和相互作用驱动的柱状VBS和格片VBS之间的一级跃迁。这些丰富的现象来自简单的晶格模型,坚定地传达了这样一个信息,即$SU(N)$狄拉克费米子-具有增强的内部对称性-和扩展的元格相互作用-超越现场哈伯德类型-之间的相互作用是在模型水平和实验特征上合成新型高度纠缠量子物质的新舞台。
2022-11-02 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el physics.comp-ph
Competition between disorder and Coulomb interaction in a two-dimensional plaquette Hubbard model
利用相干势近似(CPA)结合单场动力学平均场理论(DMFT)方法,研究了二维正方晶格上半填充的无序$N_{\rm c} \times N_{\rm c}$元格哈伯德模型.这样的模型方便地插入在$N_{\rm c}=\sqrt{2}$的离子哈伯德模型和在$N_{\rm c} = \infty$的安德森模型之间,并且使得能够分析各种极限性质。我们证实,在CPA的方法中,一个带绝缘体的行为出现了非相互作用的强无序系统与一个小的元格尺寸$N_{\rm c} = 4$,而顺磁性的安德森绝缘体与几乎无隙的状态密度是存在于大的元格尺寸$N_{\rm c}=48$。当在强涨落的随机势区中相互作用$U$被打开时,在顺磁浴中的DMFT中,低能态上的电子相互推挤到高能态,并且出现具有准粒子峰和Hubbard带的关联金属态,尽管需要更大的临界相互作用$U$才能从顺磁安德森绝缘体获得这种状态($N_{\rm c}=48$)比来自带状绝缘子($N_{\rm c}=4$)的更大。最后,我们观察到一个莫特绝缘体的行为在强相互作用$U$区域的$N_{\rm c}=4$和$N_{\rm c}=48$独立的无序强度。我们讨论了该模型的实际材料的应用。
2016-05-27 cond-mat.str-el
Assessing the orbital selective Mott transition with variational wave functions
本文采用{ \it非磁}变分波函数,研究了二维正方晶格上两个轨道具有不同跳跃幅度$t_1$和$t_2$的两带Hubbard模型中的Mott金属-绝缘体跃迁,类似于在无限维极限下用动力学平均场理论所考虑的情况。我们计算出半填充时的相图(即,每个位点两个电子)作为$R=t_2/t_1$和在位库仑排斥$U$的函数,对于两个Hund耦合$J=0$和$J/U=0.1$值。我们的结果与以前的动力学平均场理论计算结果吻合得很好,表明非磁相图只是从无限维到二维的微小修改。存在三个阶段:金属绝缘体,用于小的$U$值,其中两个轨道都是巡回的;莫特绝缘体,用于大的$U$值,其中两个轨道由于库仑排斥而被定域;以及所谓的轨道选择莫特绝缘体(OSMI),用于小的$R$值和中间的$U$值,其中一个轨道被定域而另一个轨道仍然巡回。Hund耦合的影响是双重的:一方面,它有利于全Mott相超过OSMI;另一方面,它使OSMI稳定在较大的$R$值。
2016-02-17 cond-mat.str-el
Effect of Doublon-Holon Binding on Mott transition---Variational Monte Carlo Study of Two-Dimensional Bose Hubbard Models
为了理解无磁场影响下超流-绝缘体(Mott)相变的机制,采用变分Monte Carlo方法,在正方形和三角形晶格上研究了S=0玻色哈伯德模型在单位填充下的Mott相变.在试验多体波函数,我们引入了各种类型的吸引力之间的相关因子的双占据的网站(doublon,D)和一个空的网站(holon,H),这起着核心作用的莫特转变,除了现场排斥(Gutzwiller)的因素。通过优化距离相关参数,我们研究了这类波函数的各种性质。通过引入D-H结合长度$ξ_{\rm dh}$和最小D-D排斥长度$ξ_{\rm dd}$两个特征长度尺度,得到了一个改进的Mott跃迁图.通常,当$ξ_{\rm dh}$变得与$ξ_{\rm dd}$相当时,发生Mott转变。在导电(超流体)状态下,D-H对的区域彼此重叠($ξ_{\rm dh}>ξ_{\rm dd}$);因此,D和H可以通过连续交换伙伴作为密度载流子独立传播。相反,位间排斥Jastrow(D-D和H-H)因子对Mott转变的重要性很小。
2011-04-04 cond-mat.other cond-mat.str-el
Excitonic Order and Superconductivity in the Two-Orbital Hubbard Model: Variational Cluster Approach
利用基于自能泛函理论的变分集团方法,研究了具有轨道内和轨道间库仑相互作用的双轨道哈伯德模型中激子有序和超导电性的可能性.已知在强轨道内相互作用的区域中出现反铁磁莫特绝缘体态,在强轨道间相互作用的区域中出现带绝缘体态,并且在它们之间出现激子绝缘体态。除了这些态外,我们还发现在小关联区出现了$s^{\pm}$波超导态,在反铁磁莫特绝缘体态的边界上出现了$d_{x^2 - y^2}$波超导态.我们计算了该模型的单粒子谱函数,并比较了由于超导和激子阶的带隙形成。
2018-05-16 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Mott correlated states in the underdoped two-dimensional Hubbard model: variational Monte Carlo versus a dynamical cluster approximation
我们使用两种互补的方法,动力学平均场论的动力学团簇扩展和带回流修正的Gutzwiller-Jastrow波函数的变分蒙特卡罗模拟,研究了正方晶格上的受抑欠掺杂哈伯德模型的性质.我们比较和讨论的能量和双职业,从这两种方法获得的数据。在小的掺杂,我们观察到一个快速的交叉从弱相关的金属在低相互作用强度U到一个非费米液体相关态与强本地自旋相关。此外,我们还研究了关联态相对于相分离的稳定性。我们观察到相分离,只有大值的U或非常大的挫折。对于与铜酸盐相关的参数范围,不存在相分离。
2012-12-20 cond-mat.str-el
Exactly solvable model of strongly correlated $d$-wave superconductivity
我们提出了一个无限维的二乘二格元晶格,四倍Bethe晶格,与Hubbard相互作用和解决它的准确的集群动力学平均场论。它表现出一个$d$波超导相,该相与孤立元格相图中粒子数扇区$N=2,3,4$的基态相交处的高度简并点有关。超导能隙由相关的空穴掺杂莫特绝缘体的重整化的较低的斯莱特峰形成。我们工程师的相互作用的一部分,发现对之间的$X/Y$ -动量的跳跃是主要的超导相的两粒子关联。超导电性的抑制在过掺杂区是由电子对跳跃关联的减小引起的,而在欠掺杂区是由电荷阻塞引起的。最佳掺杂为$\sim 0.15$,在该掺杂下,基本正常态显示出Lifshitz转变。该模型允许不同的内和元格间的跳跃,我们用来解开超导反铁磁性,因为后者需要更大的元格间跳跃。
2019-05-29 cond-mat.str-el
c-axis resistivity, pseudogap, superconductivity and Widom line in doped Mott insulators
层状掺杂的莫特绝缘体,如铜氧化物,表现出不寻常的电阻率温度依赖性。有趣的是,垂直于CuO $_2$平面的电阻率$ρ_c(T)$显示出金属($dρ_c/dT > 0$)和半导体($dρ_c/dT<0$)行为。我们通过计算二维哈伯德模型的$ρ_c$,在元胞动力学平均场理论和强耦合连续时间量子蒙特卡罗作为杂质求解器,揭示了这个难题。温度,$T$,和掺杂,$δ$,依赖性的$ρ_c$控制的赝隙和相关的金属相之间的一阶转变,从超导电性可以出现。在过渡的大掺杂侧,$ρ_c(T)$是金属性的,而在低掺杂侧,随着$T$的降低,$ρ_c(T)$从金属性变为半导电行为。作为掺杂的函数,$ρ_c$跨越一级转变的跳跃在较高温度下演变成急剧的交叉。这种交叉与单粒子态密度中的赝能隙温度$T^*$、自旋磁化率和其他观测值相吻合。这种交叉的巧合预计沿着一阶过渡到超临界状态的延续,称为Widom线。这意味着不仅动力学和热力学性质,而且在正常状态下的DC输运由隐藏的一级转变。$ρ_c(T)$具有高温准线性状态,其中它可以超过Mott-Ioffe-Regel极限,并且当它具有最小值时,它几乎平行于Widom线。
2012-11-07 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Pauli metallic ground-state in Hubbard clusters with Rashba spin-orbit coupling
本文研究了具有Rashba自旋轨道耦合的Hubbard元格的相图。我们表明,Rashba耦合的奇特的方式打破了哈伯德模型的自旋旋转对称性,允许在基态的单线态和三线态成分的混合减慢,它改变了莫特过渡和莫特绝缘相的性质。
2018-01-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Cluster Mott insulators and two Curie-Weiss regimes on an anisotropic Kagome lattice
受量子自旋液体候选材料LiZn 2 Mo 3 O 8最近实验的启发,我们研究了各向异性Kagome晶格上1/6电子填充的单带扩展哈伯德模型.由于晶格的部分填充,需要产生莫特绝缘体,其中电子被定位在簇中,而不是在晶格位置处的位置间排斥相互作用。结果表明,这些团簇莫特绝缘体一般是具有自旋费米面的U(1)量子自旋液体.团簇莫特绝缘体中的电荷激发的性质与传统的莫特绝缘体有很大的不同,我们发现存在一种新颖的团簇莫特绝缘体,其中六角团簇周围的电荷波动诱导了元胞电荷序(PCO)。由于PCO的存在,自旋液体团簇莫特绝缘体中的自旋子激发谱被重构,只有1/3的自旋子激发是磁激活的。基于这些结果,我们提出LiZn_2 Mo_3 O_8中自旋磁化率的两个Curie-Weiss区域可以用具有PCO的团簇莫特绝缘体的有限温度性质以及自旋子的分数激发来解释。现有的和可能的未来实验LiZn 2 Mo 3 O 8,和其他钼基团簇磁体进行了讨论,根据这些理论预测。
2016-06-15 cond-mat.str-el
Superfluid to Mott-insulator transition in Bose-Hubbard models
利用最近提出的变分波函数研究了一维、二维和三维立方晶格中玻色-哈伯德模型的超流-绝缘体相变。在一维,变分的结果符合预期的Berezinskiii-Kosterlitz-无干扰的相互作用驱动的莫特转变的情况。在二维和三维,我们发现的证据表明,在整个过渡,大部分的光谱重量集中在高能量,暗示预形成的莫特-哈伯德边带。这一结果与Stoferle等人的实验数据相一致[Phys.Rev.Lett. 92,130403(2004)]。
2007-05-18 cond-mat.str-el
Superconductivity Emerging from Excitonic Mott insulator - Theory of Alkaline Doped Fullerene
用变分Monte Carlo方法研究了碱金属掺杂富勒烯$_3$ $initio$哈密顿量的二维投影导出的三轨道模型,其中A=Cs,Rb,K.我们正确地再现了实验的各向同性s波超导周围的$ab$ $initio$参数。随着带宽变窄,过渡到一个绝缘体也被复制,其中轨道对称性被发现是自发打破与激子莫特绝缘体的出现两个轨道和反铁磁绝缘体几乎退化与自旋液体的第三轨道。超导电性是激子熔化的结果。
2017-11-28 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
From Luttinger liquid to Mott insulator: the correct low-energy description of the one-dimensional Hubbard model by an unbiased variational approach
我们证明了一类特殊的变分波函数在一维中再现了哈伯德模型的低能性质。我们的方法将Hellberg和Mele提出的完全投影波函数[Phys. Rev. Lett. { \bf 67},2080(1991)],用于描述掺杂的$t{-}J$模型的Luttinger液体行为。在我们的方法中,远程Jastrow因子出现从一个仔细的能量最小化,而不假设任何参数形式的长距离尾巴。具体来说,在有限孔掺杂的哈伯德模型的导电阶段,我们获得了正确的关联函数的幂律行为,其指数由Tomonaga-Luttinger理论预测。通过减少掺杂,达到绝缘相,并且Jastrow因子的小$q$部分连续变化。
2005-05-30 cond-mat.str-el
Myriad phases of the Checkerboard Hubbard Model
在可解极限下得到了棋盘格哈伯德模型的零温相图,其中棋盘格模型由弱耦合的正方形格元组成。作为一个功能的现场库仑排斥U和每个网站的空穴密度,x,我们证明了存在至少16个不同的阶段。例如,在零掺杂时,基态是一种新的d波莫特绝缘体(d-Mott),它不是能带绝缘体的连续体;通过用空穴掺杂d-Mott态,根据U的大小,它让位于d波超导态,双味自旋1/2费米液体(FL)或自旋3/2 FL。
2007-10-31 cond-mat.str-el
Mott transition from the non-analyticity of the one-body reduced density-matrix functional
针对1RDMF理论未解决莫特转变的问题,本文用VDAT的ℕ=3试探波函数在d=∞下构建多轨道哈伯德模型的1RDMF,发现其非解析性引发莫特转变,阐明洪德交换对转变级次的影响,为强关联材料1RDMF构建提供新路径。
2025-08-18 cond-mat.str-el
Superconducting dome in doped quasi-2d organic Mott insulators: a paradigm for strongly-correlated superconductivity
BEDT家族的层状有机超导体是Mott转变与超导性、磁序和阻挫相互作用的模型系统。最近的实验研究的空穴掺杂版本的BEDT化合物揭示了超导性的增强和两个不同的导电相之间的快速交叉的超导圆顶。其中一个相是费米液体,另一个不是。利用元胞动力学平均场论和最先进的连续时间量子Monte Carlo计算,我们研究了各向异性三角晶格上的二维哈伯德模型.对于各向异性参数$t'=0.4t$、$t'=0.8t$和各种填充物,得到了作为温度$T$和相互作用强度$U/t$的函数的相图。至于铜酸盐,我们发现,在有限的掺杂,两个正常状态相之间的一级转变。对于高于一阶跃迁临界点的$T$,有一条Widom线,其中发生交叉。计算结果与实验结果基本一致。这表明,对于具有中间到高阻挫的化合物,非常轻的掺杂应该揭示一级转变和相关的交叉。这些交叉可能会在超导阶段留下痕迹。我们还预测,破坏超导相的磁场应该揭示一级转变。最后,我们预测,电子掺杂也应该导致超导电性的$U/t$的范围增加,但最大值$T_c$降低。这项工作也清楚地表明,这里的超导圆顶是绑定到莫特过渡和它的延续作为一个过渡分离的赝间隙相从掺杂化合物中的相关金属,如在铜酸盐。例如,与重费米子相反,最大值$T_c$肯定不与反铁磁量子临界点相连。
2015-09-23 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Mott Transitions and Staggered Orders in the Three-component Fermionic System: Variational Cluster Approach
采用变分集团近似方法研究了半填充二维正方晶格上三分量费米子哈伯德模型的基态性质和单粒子谱。首先,我们表明,无论是成对的莫特态或颜色选择性莫特态实现的顺磁系统中,取决于各向异性的相互作用强度,除了周围的SU(3)对称点,在那里保持一个顺磁金属态。然后,通过引入Weiss场观察自发对称性破缺,我们证明了依赖于相互作用各向异性,可以实现色密度波态或色选择反铁磁态,并且这两种态之间的一级相变发生在SU(3)点。此外,我们还发现这些交错排列的阶数来源于SU(3)点附近的势能增益(或Slater机制),而当相互作用各向异性较强时,则来源于动能增益(或Mott机制)。当引入次近邻跳跃参数时,SU(3)点附近的交错阶消失了,表明这些阶是脆弱的,仅由费米面嵌套保护。
2016-05-21 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Phase diagram of the square lattice bilayer Hubbard model: a variational Monte Carlo study
本文用变分Monte Carlo方法研究了正方晶格双层哈伯德模型在半充满状态下的相图,包括磁性和顺磁性两种情况,它们都是层间跳跃t_perp和在位库仑排斥U的函数。通过这项研究,我们解决了以前的计算的动力学平均场论的基础上的一些差异,我们能够确定的相变之间的金属,莫特绝缘体和带绝缘体的性质。在磁性的情况下,我们发现只有两个阶段:反铁磁莫特绝缘体在小t_perp的任何值的U和带绝缘体在大t_perp。在大的U值,我们接近海森堡极限。顺磁相图显示,在小的t_perp金属莫特绝缘体过渡在中等U值和莫特带绝缘体过渡在较大的U值。在5.5t < U < 7.5t的范围内,随着t_perp的增加,我们还观察到了一个凹入的莫特绝缘体到金属的转变和金属到带绝缘体的转变。最后,我们讨论了所获得的相图与以前的研究基于不同的多体方法。
2014-02-23 cond-mat.str-el
Long-Range Entangled-Plaquette States for Critical and Frustrated Quantum Systems on a Lattice
我们探讨了一种变分的晶格量子系统-命名为远程纠缠元格态-其中相邻晶格位置的集群对在任何距离相关。这种波函数具有显式的无标度关联结构,使其适合于再现具有长程纠缠的临界态。在Anterior中使用复权重允许以完全变分的方式对非正定状态进行有效优化,即除了由状态系数的参数化所施加的偏置之外,没有任何附加偏置(由预先施加的符号结构引起的\emph{e.g.})。这两个特点使得Ancestor特别适合于研究受抑系统中的量子相变。此外,可以通过增加长程斑块尺寸以及通过包含更大的相邻位点斑块来系统地改善Ancillary。我们在XX和海森堡链的情况下验证了我们的Ancestion,并进一步将其应用到一个简单的情况下,但挫折的典范模型,即$J_1-J_2$反铁磁海森堡链。对于这个模型,我们提供了明确的证据,证明我们的试验波函数忠实地描述了短程物理(特别是在基态能量方面)和由Luttinger指数表示的长程物理,以及相关的中心荷。共形场论,它们分别支配相关性的衰减和纠缠熵的缩放。最后,我们成功地再现了不相称的相关性发展中的系统在强烈的挫折,作为一个结果的灵活表示的符号(相位)结构,通过复杂的权重。
2019-11-07 cond-mat.str-el quant-ph
Mott transition, magnetic and orbital orders in the ground state of the two-band Hubbard model using variational slave-spin mean field formalism
我们研究了正方形晶格上的哈伯德模型的基态,每个格点有两个简并轨道,整数填充作为现场哈伯德排斥$U$和Hund的原子内交换耦合$J$的函数。我们使用变分从自旋平均场(VSSMF)方法,该方法允许在计算量较小的从自旋平均场体系中研究对称破缺态,从而使该方法更有效地研究强关联电子物理.结果表明,在半填充时,较小的$U$的基态是一个斯莱特反铁磁体(AF)与大量的本地电荷起伏。随着$U$的增加,AF状态发展出海森堡行为,最终在带宽量级的临界相互作用$U_c$处经历到Mott绝缘AF状态的一阶跃迁。引入Hund的耦合$J$使系统更加相关,并大幅减少了$U_c$。在每个位置一个电子的四分之一填充时,较小的$U$的基态是顺磁性金属。在有限的Hund耦合$J$,随着相互作用增加到一个较低的临界值以上$U_{c1}$,它去一个完全自旋极化铁磁态共存的反铁轨道秩序。在较高的临界值$U_{c2}$下,系统最终变为Mott绝缘。作为$U$和$J$的函数的结果进行了深入的讨论。
2021-04-27 cond-mat.str-el
Variational wavefunction for Mott insulator at finite $U$ using ancilla qubits
该研究提出一种辅助波函数,可统一描述有限U下费米液体与Mott绝缘体相,能通过矩阵乘积态数值模拟,还预言了金属-绝缘体转变附近的窄分数费米液体相,为Mott物理研究提供新框架和工具。
2024-09-11 cond-mat.str-el
Mott transition in one dimension: Benchmarking dynamical cluster approaches
变分集团方法(VCA)适用于一维哈伯德模型在零温度下使用集团(链)多达10个网站与全对角化和Lanczos方法作为集群求解器。在自能泛函理论(SFT)的框架内,考虑了具有和不具有浴自由度的不同团簇参考系,不同的拓扑结构和不同的变分参数.静态和单粒子动力学量计算半填充作为一个函数的U,以及为固定的U作为一个函数的化学势,以研究相互作用和填充依赖的金属-绝缘体(莫特)过渡。本文用最近发展起来的Q矩阵方法计算了SFT巨势。出于基准测试的目的,我们比较VCA结果与确切的结果,从贝特anterior,基本上是精确的动态DMRG数据,(细胞)动态平均场论和完全对角化的孤立哈伯德链。几个问题进行了讨论,包括收敛的结果与集群大小,集群方法的能力,以访问的关键制度的莫特过渡,效率在优化相关的网站与浴网站参数和多维参数优化。我们还研究了浴网站的激发特性的描述和电荷库的填充依赖性的描述的作用。事实证明,VCA是一种计算成本低的方法,与现有的聚类方法相比具有竞争力。
2007-12-14 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
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
Critical Opalescence across the Doping Driven Mott Transition in Optical Lattices of Ultracold Atoms
相变及其相关的交叉是波动行为的印记。受最近光晶格中超冷原子实验的启发,我们用元胞动力学平均场理论计算了二维费米子Hubbard模型的热力学密度涨落$δN^2$.为了理解这些波动的长度尺度,我们将局部和非局部对$δN^2$的贡献分开。我们确定了粒子统计,相互作用强度$U$,温度$T$和密度$n$的影响。在高温下,我们的理论框架再现了掺杂驱动的金属和莫特绝缘体之间的交叉制度的实验观察。在低温下,有一个增加的热力学密度波动,模拟临界乳光,伴随着一个令人惊讶的减少的绝对值的非本地的贡献。这是掺杂Mott绝缘体中赝能隙相和金属相之间潜在相变的一个明显标志,它在铜氧化物高温超导体中应起重要作用。对超冷原子实验进行了预测。
2019-04-30 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Exciton doublet in the Mott-Hubbard LiCuVO$_4$ insulator identified by spectral ellipsometry
用椭圆偏振光谱法研究了LiCuVO $_{4}$(一种由共边CuO $_4$链组成的化合物)在(7-300)K的光谱范围(0.75 - 6.5)eV内的介电函数。对于沿链的光子极化,数据显示了一个弱的,但很好地解决了双峰结构中心在2.15和2.95 eV,其光谱权重是强烈增强冷却后的磁有序温度附近。我们确定这些功能作为一个激子双峰的莫特-哈伯德间隙出现的结果,最近的和下一个最近的邻居网站上的电子之间的库仑相互作用沿链。我们的研究结果和方法可以用来解决的作用,长程库仑排斥与掺杂氧化铜链和平面的化合物。
2009-09-28 cond-mat.other cond-mat.str-el
Destabilization of ferromagnetism by frustration and realization of a nonmagnetic Mott transition in the quarter-filled two-orbital Hubbard model
用变分蒙特卡罗方法研究了正方形晶格上四分之一填充(每格点电子数$n=1$)的双轨道哈伯德模型.对于变分波函数,我们考虑了短程双光子-holon结合因子。我们发现,这个波函数的能量低于密度-密度Jastrow波函数的能量,部分包括在以前的研究中使用的长程相关。除了最近邻跳变$t$之外,我们还通过次最近邻跳变$t'$将挫折引入模型。对于$t'=0$,通过增加库仑相互作用$U$,在Mott转变发生之前出现具有交错轨道顺序的铁磁态。通过增加$t'$,该铁磁相的区域收缩,并且发生没有磁序的Mott转变。
2021-02-14 cond-mat.str-el
Convolutional restricted Boltzmann machine (CRBM) correlated variational wave function for the Hubbard model on a square lattice: Mott metal-insulator transition
本文利用卷积受限玻尔兹曼机构造 Hubbard 模型的变分波函数,通过变分蒙特卡洛研究半填充方格模型,发现其优于长程反流波函数,并揭示了随 U 增大发生的 Mott 金属-绝缘体转变及自发反铁磁序。
2024-02-05 cond-mat.str-el
Doublon-Holon Binding Effects on Mott Transitions in Two-Dimensional Bose Hubbard Model
本文用变分蒙特卡罗方法研究了正方晶格上玻色哈伯德模型的Mott跃迁机制。除了一个现场关联因子,我们引入四体doublon-holon因子的试验状态,这大大提高了变分能量,可以适当地描述超流绝缘体的转变。它的本质在于在有限的短程内,一个doublon与一个holon的结合(和非结合),与费米子的情况相同。这种转变的特征与Brinkman-Rice型转变的特征有质的不同。
2007-08-21 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el