Observation of a 4-spin Plaquette Singlet State in the Shastry-Sutherland compound SrCu2(BO3)2
相互作用自旋系统的研究对现代凝聚态物理具有重要意义。在阻挫晶格上，磁交换相互作用不能同时满足，并且经常引起竞争的奇异基态。SrCu_2（BO_3）_2实现的二维Shastry-Sutherland晶格是对量子磁性理解的一个重要检验。它被构造成在一定的交换参数和阻挫范围内具有精确可解的2-自旋二聚体单重态基态。虽然精确的二聚体状态和反铁磁顺序在相图的两端是众所周知的，基态和自旋相关的中间挫折范围内一直有广泛的争论。我们在这里报告的第一个实验鉴定的SrCu 2（BO 3）2中的单重态中间相。在21.5 kbar的压力调谐后，通过非弹性中子散射观察到它。这种带隙的单重态具有很强的4-自旋关联，导致在40 kbar以上跃迁到有序的Neel态，这可以实现去精细的量子临界点。
2016-03-07 cond-mat.str-el
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
Deconfinement in a 2D optical lattice of coupled 1D boson systems
我们表明，一个二维（2D）阵列的1D相互作用玻色子管之间的1D莫特绝缘体和3D超流体的相称填充和尺寸的无公度的情况下，一个尺寸交叉的解除限制过渡。我们确定了该系统的相图和激发，并讨论了玻色凝聚加载在二维光晶格的后果。
2004-04-15 cond-mat.soft cond-mat.str-el
Effective charge of a deconfined slave particle: Comment on ``Confinement of Slave Particles in U(1) Gauge Theories of Strongly Interacting Electrons''
我重新审视纳亚克的批评[物理学。85，178（2000）; 86，943（2001）.]强关联系统的U（1）规范理论方法。与他的结论相反，他所观察到的电荷分配的任意性与解除限制的可能性并不矛盾。如果解除禁闭发生，解除禁闭的从粒子携带有效的分数电荷，这是独立的任意分配，而是动态确定的。
2002-09-17 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Deconfinement and cold atoms in optical lattices
尽管到目前为止，相互作用粒子的一维和三维系统已经相当好地理解了，但对于如何从一维物理学到三维物理学却知之甚少。这在准一维几何结构中尤其如此，其中一维链或管之间的颗粒跳跃可导致Luttinger液体与更常规的高维状态之间的维度交叉。这种情况与许多物理系统有关。最近，光阱中的冷原子为研究这一物理提供了一个独特的可控系统。因此，我们分析了一个相互作用的费米子耦合的一维管道系统。我们探讨了可观察到的后果，如孤立管的相图，以及在耦合管系统中实现不寻常的超流相的可能性。
2006-04-22 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Robust topological order in fermionic $\mathbb{Z}_2$ gauge theories: from Aharonov-Bohm instability to soliton-induced deconfinement
拓扑有序的物质相，虽然对局部扰动稳定，但通常限于相图中相对较小的区域。因此，它们的制备需要对系统的参数进行精确的微调，这在大多数实验设置中是一项非常具有挑战性的任务。在这项工作中，我们研究了一个模型的无自旋费米子与动态$\mathbb{Z}_2$规范场的相互作用的交联梯子，并显示在整个参数空间的拓扑秩序的证据。特别是，我们展示了如何通过阶梯自发产生的磁通量由于Aharonov-Bohm不稳定性，即使在没有元格项的情况下，也会产生拓扑秩序。此外，后者在这里共存的物质部门，显示分形规范物质边缘状态，并与它的磁通线程现象的一个受保护的拓扑相位。最后，我们揭示了这些功能的鲁棒性，通过规范挫折机制，类似于自旋液体中的几何挫折，允许拓扑秩序生存到任意大的量子波动。特别是，我们展示了如何，在有限的化学势，拓扑孤子的规范场的配置中创建，它绑定到费米子形成$\mathbb{Z}_2$ decofined准粒子。该模型的简单性使它成为一个理想的候选人，在那里二维规范理论现象，以及奇异的拓扑效应，可以使用冷原子量子模拟器进行调查。
2020-10-16 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el hep-lat
Deconfined quantum criticality of the O(3) nonlinear $σ$ model in two spacial dimensions: A renormalization group study
研究了二维O（3）非线性$σ$模型{无Berry相的\it}的量子相变.利用非线性$σ$模型的$CP^{1}$表示，得到了玻色自旋子通过紧致U（1）规范场相互作用的有效作用量.基于有效场论，我们发现玻色自旋子在非线性$σ$模型的量子临界点处被退禁闭。强调了自旋子的解除禁闭是{ \it in the absence of Berry phase}实现的。这与Senthil等人的先前研究[Science { \bf 303}，1490（2004）]形成对比，在Senthil等人的先前研究中，Berry相起关键作用，导致自旋子的解除禁闭。这就是为什么即使在没有Berry相位效应的情况下也能得到解除禁闭的原因，因为量子临界点是由XY（“中性”）固定点描述的，而不是IXY（“带电”）固定点。IXY不动点被证明是不稳定的对瞬子激发和瞬子激发增殖。{ \it在IXY固定点处，Berry相位效应抑制了瞬子激发，导致自旋子解除禁闭}。{ \it另一方面，XY固定点被发现对瞬子激发是稳定的，因为在中性XY固定点处有效内部电荷为零}。结果表明，在二维O（3）非线性$σ$模型的量子临界点处，自旋子的解禁闭发生了.
2005-04-12 cond-mat.str-el
Néel and Valence-Bond Crystal phases of the Two-Dimensional Heisenberg Model on the Checkerboard Lattice
本文利用改进的两步密度矩阵重整化群方法研究了棋盘格点上二维海森堡模型的基态性质。在这个版本中，哈密尔顿算子被投影到两腿梯子而不是链的张量积上。这允许对2D各向同性模型进行研究。我表明，这种方法可以描述磁无序和有序相。随着$J_2$的增加，棋盘模型的基态相是：（i）Néel与$Q=(π,π)$，（ii）片晶的价键晶体（VBC），（iii）Néel与$Q=(π/2,π)$，和（iv）交叉二聚体的VBC。在协议与以前的结果，我发现，在各向同性点$J_2=J_1$，基态是由弱相互作用的格子与大间隙$Δ\approx 0.67 J_1$三重态激发。
2007-09-17 cond-mat.str-el
The frustrated Heisenberg antiferromagnet on the honeycomb lattice: A candidate for deconfined quantum criticality
利用耦合集团理论和精确对角化方法研究了蜂窝晶格上含$J_{2} = J_{3} =κJ_1$的自旋为1/2的阻挫$J_{2}$ - $J_{3}$反铁磁体的基态相图.我们目前的GS能量，磁序参数，自旋-自旋关联函数，和Plaquette价键晶体（PVBC）的磁化率的结果。我们发现了一个Néel反铁磁（AFM）相的$κ< κ_{c_{1}} \approx 0.47$，共线条纹AFM相的$κ> κ_{c_{2}} \approx 0.60$，和顺磁PVBC相的$κ_{c_{1}} \lesssim κ\lesssim κ_{c_{2}}$。在$κ_{c_{2}}$处的相变似乎是一级类型的，而在$κ_{c_{1}}$处的相变是连续的。由于Néel相和PVBC相打破了不同的对称性，我们的结果有利于在$κ_{c_{1}}$的过渡解除限制的情况。
2011-03-20 cond-mat.str-el
Geometrically Frustrated Anisotropic Four-Leg Spin-$1/2$ Nanotube
我们发展了一个实空间量子重整化群（QRG），在热力学极限下研究了自旋为1/2的各向异性四脚纳米管的阻挫。得到了相图、不动点、临界点、耦合常数的标度和磁化曲线。我们的研究指出，在强腿耦合的情况下，对角挫折的相互作用是边际QRG变换下，不影响模型的普适类。值得注意的是，重整化方程表示，在强腿耦合的情况下制备的自旋纳米管去强元格耦合极限（弱相互作用元格）。随后，在弱相互作用的格子的限制下，该模型被映射到一个1D自旋1/2 XXZ链在纵向磁场下的QRG变换。此外，自旋纳米管的有效哈密顿激发了伴随分数磁化平台的一阶和二阶相变。结果表明，各向异性显著地改变了磁化曲线和相变点。最后，我们报告了数值精确对角化的结果比较基态相图与我们的分析视野。
2019-06-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el quant-ph
Dirac fermions with plaquette interactions. II. SU(4) phase diagram with Gross-Neveu criticality and quantum spin liquid
在足够低的温度下，相互作用的电子系统倾向于形成有序。量子临界点（QCP）和量子自旋液体（QSL）是指在最低温度下，涨落阻止高度纠缠的量子物质进入有序状态。虽然这些状态的衍生物可能已经出现在高温超导体、超冷原子、受抑磁体和量子莫尔材料中，但它们的无偏存在在微观二维晶格模型中仍然难以捉摸。在这里，我们表明通过大规模量子蒙特卡罗模拟的相关电子的$π$通量的正方形晶格进行扩展的哈伯德相互作用，Gross-Neveu QCP分离无质量狄拉克费米子和柱状价键固体在有限的相互作用，和一个可能的狄拉克QSL在无限但易于处理的相互作用极限出现在一个连贯的序列。这些意想不到的新的量子态存在于这个看起来简单的模型中，统一了包括涌现对称性，去精细化和涌现物质与规范场之间的动力学耦合在内的成分，无论是在量子多体理论还是对上述实验系统的理解中都具有深远的意义。
2022-09-29 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Quantum phases of a frustrated four-leg spin tube
研究了自旋为1/2的阻挫四脚管的基态相图。利用密度矩阵重整化群、精确对角化、Schwinger玻色子平均场论、量子Monte-Carlo和级数展开等方法，研究了该模型在全反铁磁交换区的参数空间.与未受抑的四脚管相比，我们发现了丰富的相图。除了Luttinger液体固定点的限制解耦腿，这包括几个缺口的基态，即一个plaquette，无公度，和反铁磁准自旋2链相。这些阶段之间的过渡进行了分析，在总能量和静态结构因子的计算，并被发现是（弱）一阶。尽管没有长程序在量子的情况下，显着的相似之处，经典的相图被发现，除了icommensurate制度，这是强烈重整化的量子涨落。在大的腿交换的限制下，管表现出从有间隙的类磁振子激发到自旋子的去禁闭交叉。
2012-10-30 cond-mat.str-el
Classical ground states, spin-wave and PCUT analysis of $\rm H_2SQ$ system
本文对有机氢键材料$\rm{H_2SQ}$进行了解析研究，绘制了相图，并在相应的参数空间中给出了低能激发态。在零阶动力学是由元格相互作用（产品的$σ_z$在元格），它定义了一个$Z_2$规范理论和一个满足“冰规则”的解除禁闭阶段。该系统进行了研究下额外的相互作用，如外部塞曼场（强度$K$）在$x$方向，分子间相互作用（强度$J_1$）和偶极-偶极相互作用强度$J_2$，使$K>J_1>J_2$。偶极-偶极相互作用消除了局域$Z_2$对称性，产生了四个铁电有序的整体简并态。使用平均场分析，我们绘制出的相图经典版本的模型，并找到$K_c$定义的过渡从无序相到有序相在$J_1, K$平面上的各种值的$J_2$。我们发现，$J_1$和$J_2$的存在下趋于稳定的deconefined相。在经典基态上，我们进行了自旋波分析，令人惊讶地发现量子涨落在二次能级上根本不能消除经典简并。发现了四个整体简并基态的自旋波谱，其中既有$J_2=0$的能隙谱，也有无能隙谱（CDT跃迁附近）。然而，对于$J_2$有限，频谱总是有间隙的。我们进行了PCUT分析，以改善自旋波分析的结果，并计算了基态能量和高对称点处的单粒子色散和能隙。利用这一点，我们在$K-J_1$平面上画出了受限相和非受限相之间的相边界。$J_2$的效果进行了讨论，在所产生的相边界。
2018-03-11 cond-mat.str-el
Resonating valence bond wavefunctions and classical interacting dimer models
我们将二维二分晶格上$SU(g)$自旋系统的最近邻共振价键（nnRVB）波函数的性质与具有势能$V$的完全填充的经典二聚体模型在同一晶格上的性质联系起来。我们定义了一个集群扩展的$V$的$n$体势$V_n$，这是递归地确定从nnRVB波函数{ \em有限子图}的原始晶格。$n$ -身体相互作用$V_n$（$n>1$）的大小对于小$g^{-1}$是${\mathcal O}(g^{-(n-1)})$的数量级，而由于模型的完全填充性质，$V_1$减少到常数。在正方形晶格上的非平凡序下，相互作用的二聚体模型只有两体相互作用$V_2(g)$，有利于两个平行的二聚体在基本格片上。设置$g=2$，并使用这个相互作用的二聚体模型的早期工作的结果，我们发现，长距离的键能相关函数的行为是由一个振荡项，作为$ 1/|\vec{r}|^α$与$α\approx 1.22$ SU（2）自旋衰减。这一结果与早期对相应波函数的直接数值研究（给出了$α\approx 1.20$）有着显著的定量一致性。
2011-12-21 cond-mat.str-el
Interplay of charge and spin fluctuations of strongly interacting electrons on the kagome lattice
我们研究电子跳跃的kagome晶格在第三填充所描述的扩展哈伯德哈密顿与现场和最近邻排斥在强相关的限制。由于相当的填充和大的相互作用，每个三角形在有效低能描述中正好有两个电子，这些电子形成不同长度的链。有效哈密顿量包括了六边形周围的环交换以及最近邻的海森堡相互作用。使用大尺度精确对角化，我们发现，有效模型表现出两个不同的阶段：如果电荷的波动是小的，磁波动限制在六边形周围的短回路的电荷，产生一个带隙的电荷有序相。当电荷涨落占主导地位时，系统经历量子相变到具有有序自旋和无隙自旋激发的共振元格相。我们发现一个特殊的守恒定律得到了满足：链中的电子可以被分成两个亚晶格，并且这种分格是由环交换项守恒的。
2014-07-31 cond-mat.str-el
Interacting potential between spinons in the compact QED3 description of the Heisenberg model
我们实现了Chern-Simons（CS）的贡献到紧凑的QED 3描述的反铁磁海森堡模型在二维零温。CS项允许量子自旋系统的SU（2）对称性守恒，并将通过元格的通量固定为π的倍数，如马斯顿所示。我们计算了作用在自旋子之间的束缚势的弦张力，并指出CS项只对磁场产生屏蔽效应。自旋子之间的限制势不受CS通量的影响。单自旋1/2的严格占位是通过引入虚化学势约束来实现的。
2008-02-07 cond-mat.str-el hep-th
Dynamics in the planar pyrochlore lattice: bow-tie flat band and mixed 't Hooft anomaly
平面烧绿石晶格（方冰）上$\mathbb{Z}_{2}$元胞价键固（PVBS）相和超流（SF）相之间的量子相变一直存在争议，因为传统的退禁闭理论不支持连续相变，但数值证据尚不充分。在这里，我们提出了一个2+1维Abelian-Higgs模型来描述该系统，该模型可能存在混合的t Hooft反常，从而在相变点的畴壁上存在解禁闭。为了验证这一点，我们结合随机解析延拓和量子蒙特卡罗模拟研究了自旋激发谱。在PVBS相和SF相，观察到一个蝴蝶结结构的平带，可以用群论分析来解释。在相变点处，谱线变得连续且无间隙，表明存在拓扑激发。从实空间自旋组态的快照中，我们发现了对称性满足反常的畴壁的存在。同时，Luttinger类液体连续介质意味着在畴壁（线缺陷）中可以出现额外的畴壁（点缺陷），并在转变点处起到解除禁闭的作用，这是混合t Hooft异常的预言。我们的工作可以在拓扑规范场理论和强关联系统之间架起一座新的桥梁。
2021-11-22 cond-mat.str-el hep-lat hep-th
Intertwined orders from symmetry projected wavefunctions of repulsively interacting Fermi gases in optical lattices
利用能量最小化方法研究了可以用光晶格中的超冷蒸汽模拟的排斥哈伯德模型的非常规强关联相，该方法采用变分前的量子数投影，不需要任何假定的序参量.在一个管状的几何光学plaquettes实现四腿阶梯哈伯德哈密尔顿，我们突出的纠缠的自旋，电荷，和对密度波嵌入在一个统一的d波超流背景。随着晶格填充的增加，该相从表现出螺旋磁性的均匀状态出现，并朝着掺杂的反铁磁体发展。同时也发现了长程d波配对关联的增强，并对二维团簇进行了数值试验。
2015-10-18 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Dynamic Spin Response for Heisenberg Ladders
我们采用最近提出的元格基研究了各向同性2-腿海森堡自旋梯的静态和动态性质。简单的非相互作用的多元格态提供了一个非常准确的图片的能量/网站和动态自旋响应这些系统。从这张简单的图片中可以看出，对于更精确的计算，截断方案是非常有效的。当小截断误差占使用最近开发的承包商重整化技术，非常准确的结果需要一小部分的精确计算的计算工作量得到。这些方法使我们能够确定2x 16阶梯的能量/位置，间隙和自旋响应。前两个值与密度矩阵重整化群结果符合得很好。自旋响应计算表明，几乎所有的强度都集中在最低的三重态能级，相干多体效应使响应/位点比2x2系统提高了近1.6倍。
1997-07-19 cond-mat.str-el nucl-th
Schrieffer-Wolff Transformation for Periodically Driven Systems: Strongly Correlated Systems with Artificial Gauge Fields
利用Floquet理论，将Schriff-Wolff变换推广到周期驱动系统.该方法被应用到周期驱动，强相互作用的费米-哈伯德模型，我们确定了两个制度，导致不同的有效低能哈密顿量。在非共振区，我们实现了一个耦合到静态规范场的相互作用自旋模型，其每个元格的通量为非零。在共振区，哈伯德相互作用是驱动频率的倍数，我们推导出一个有效的哈密顿具有doublon缔合和解离过程。该哈密顿量的基态经历有序相和无间隙Luttinger液相之间的相变。可以通过改变周期性驱动的幅度来在不同相位之间调谐系统。
2016-03-26 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Deconfinement of Mott Localized Electrons into Topological and Spin-Orbit Coupled Dirac Fermions
电子关联、自旋轨道耦合和拓扑结构的相互作用为实现量子物质的奇异态提供了希望。蜂窝晶格上强相互作用电子的模型揭示了丰富的相图，其具有非常规的量子态，包括手性超导性和与复杂磁序交织的相关量子自旋霍尔绝缘体。然而，这些电子状态的物质实现是稀缺的或不存在的。在这项工作中，我们提出并表明，堆叠1 T-TaSe $_{2}$到双层可以deconfine电子从深莫特绝缘状态的单层的相关狄拉克费米子系统受到相当大的自旋轨道耦合在双层。1 T-TaSe $_{2}$在每一层中形成大卫之星（SoD）电荷密度波图案。当两个吸附层的SoD中心呈蜂窝状堆叠时，在Dirac半金属态受到显著的Mott-Hubbard相互作用和自旋轨道耦合的情况下，系统实现了广义Kane-Mele-哈伯德模型.在电荷中性时，系统接近于量子自旋霍尔和反铁磁绝缘体之间的量子相变。我们确定了一个垂直的电场和扭转角作为两个旋钮来控制系统的拓扑结构和自旋轨道耦合。它们的结合可以驱动它穿越迄今为止尚未探索的相关电子物理学领域，包括量子三临界点和奇异的一阶拓扑相变。
2020-12-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Time scales in the thermal dynamics of magnetic dipolar clusters
热活性结构的集体行为提供了关于涌现自由度和决定各种系统低能态的物理机制的线索。在这里，热激活动力学的磁偶极子在正方形格片建模布朗振荡器与热浴接触。一组相互作用的x-y偶极子的朗之万方程的解决方案允许识别的时间尺度和相关长度，揭示了如何相互作用，温度，阻尼和惯性可能会确定人工偶极系统中的边缘和体磁mesospins的频率模式。
2020-11-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Structured volume-law entanglement in an interacting, monitored Majorana spin liquid
本研究通过随机纯测量电路实现Kitaev蜂窝模型的耦合竞争，发现结构化体定律纠缠马约拉纳液体相，揭示其相图临界边界与三临界点特性，并给出颜色编码错误阈值及替代实现方案。
2023-03-30 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el quant-ph
