Elementary excitations, Spectral weights and Experimental signatures in a Supersolid and a Fulde - Ferrell-Larkin-Ovchinnikov state
我们建立了一个Ginsburg-Landau(GL)理论,在一个统一的框架下研究了液体、固体、超流,特别是可能的超固体的相以及这些相之间的相变。在这个GL中,我们把固体成分和超流成分之间的两个竞争秩序放在同一个基础上。我们只引入了两个参数:$ v $和$ g $,前者是局域超流模与正常组分之间的排斥作用,后者是局域超流模周期性变化的化学势。给出了$ v $和$ g $的微观来源。利用GL作用量,我们研究了超流到超固体的转变,正常固体到超固体的转变,分析了超固体存在的条件。
2010-05-19 cond-mat.soft cond-mat.str-el
Twisted superfluid and supersolid phases of triplons in bilayer honeycomb magnets
我们证明了双层海森堡反铁磁体中的低位三重子激发为实现最近报道的光晶格中双组分超冷原子凝聚体的扭曲超流和超固相的磁性类似物提供了一个有前途的途径。使用集团Gutzwiller平均场论,我们建立了Dzyaloshinskiii-Moriya相互作用,这是常见的在许多量子磁体,稳定这些阶段在磁系统中,相反,对跳跃过程是必要的超冷原子。转变为扭曲的超流体和扭曲的超固相的临界值取决于(受挫)层间相互作用的强度,可以通过施加外部压力和/或层之间的剪切力来调整。此外,我们表明,通过耦合到定制的圆偏振光的强度可以可控地变化。我们的研究结果为在实际量子磁体中寻找三重子的扭曲超流和超固相提供了重要的指导。
2021-09-01 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Trimer superfluid and supersolid on two-dimensional optical lattices
通过光缔合方法,如果三体相互作用$W$与三聚体隧穿$J$的比率保持在$W/J=12$,则三聚体超流相在一维状态相关光学晶格中消失[Phys Rev A. { \bf 90},033622(2014)]。为了寻找三聚体超流体和三聚体超固体,我们将冷原子加载到二维晶格中,二维晶格的坐标数$z$和动能$-zJ$分别大于和小于一维晶格。本文研究了具有三聚体隧穿项、三体相互作用和次近邻排斥的玻色-哈伯德模型。当两体排斥和三体排斥小于一定阈值时,存在三聚体和三聚体超流体。在原子隧穿项下,三聚体超流相到原子超流相和原子超固相的相变均为一级相变。对于$W/J=12$,在一维晶格中,三聚体超流相根本不存在。相反,如果$J$不是很大,则三聚体超流相存在于正方形晶格上的低密度区域$0 \textless ρ\textless2$中。三聚体超流相出现在三角晶格或立方晶格($z=6$)中的更宽范围$0 \textless ρ\textless3$中。当三体相互作用开启时,由于准三聚体固体和三聚体固体之间的经典简并被量子涨落打破,出现了三聚体超固相。从三聚物超固相到准三聚物固体的相变是一级相变,从三聚物超固相到三聚物固体的相变是连续的。我们的结果将有助于在冷原子实验中实现三聚体超流体和超固体。
2015-07-10 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Superfluid, solid, and supersolid phases of dipolar bosons in a quasi-one-dimensional optical lattice
我们讨论了一个偶极玻色子被囚禁在一个弱耦合的一维平面阵列中的模型。我们考虑的情况下,偶极矩是由外部场对齐,并找到一个丰富的相图作为这个领域的角度的函数表现出量子相变之间的固体,超流和超固相。在低能量极限下,该模型与描述凝聚态系统中准一维超导性的模型相同。这开启了使用玻色子作为电子系统的量子模拟器的可能性,这种情况源于准一维系统中统计和相互作用之间的复杂关系。
2011-09-29 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Quantum phase transition in Bose-Holstein model in two dimensions
本文导出了一个在晶格中与光学声子耦合的硬核玻色子系统的有效d维哈密顿量。远离半填充,我们表明,次近邻跳跃的有效哈密顿量的存在下,导致超流到超固体的过渡在中间玻色子-声子(b-p)耦合,而在强耦合系统相分离。然而,在半填充和临界b-p耦合(如xxz模型)时,系统经历了超流体到电荷密度波的转变,没有任何超固体的特征。我们的分析是基于广泛的计算的结构因子,超流分数,玻色-爱因斯坦凝聚体分数,和系统的能量在不同的填充。我们提出了这个系统的相图,并比较它的XXZ模型。我们还明确地证明了有效哈密顿量中的次近邻跳跃(在没有最近邻跳跃的情况下)只导致单个跃迁,即,一级超流体到超固体的转变
2008-12-10 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Instabilities in a running superfluid: boosted superfluid and stripe supersolid
自L。P. Landau.通过构造合适的序参量的有效行动,我们重新审视这个悬而未决的问题。我们发现,如果不稳定性是由SF Goldstone模式附近的$ k=0 $驱动的,那么有一个量子Lifshitz过渡从SF到提升SF(BSF)的动态指数$ (z_x=3/2,z_y=3) $服从对数校正从一个微不足道的立方项。这种情况可能发生在双层量子霍尔系统或电子-空穴双层系统中的激子超流体中,特别是在冷原子系统中的弱相互作用玻色气体中。如果不稳定性是由有限动量$ k=k_0 $附近的旋子模驱动的,则存在一个SF到一个具有动力学指数$ z=1 $的条带超固体的转变,它与以前在不同背景下研究的$ z=1 $提升的Mott-SF转变属于同一普适类.这种情况可能适用于氦4和冷原子BEC,其中SF相中的旋子起着重要作用。足够快地驱动SF可以成为创建SS的有效方式,SS是长期寻求的新的物质状态。
2022-10-10 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Supersolid Order from Disorder: Hard-Core Bosons on the Triangular Lattice
我们研究了三角晶格上具有最近邻排斥的硬核玻色子的Mott局域化、几何阻挫和超流性的相互作用。对于这个模型在半填充,我们表明,超流性生存任意大的排斥,和对角线固体秩序出现在强相关制度从秩序无序机制。因此,这是一个不寻常的例子,一个稳定的超固相的硬核晶格玻色子在一个相称的填充。
2005-07-14 cond-mat.str-el
Double Magnon-Roton Excitations in the Triangular-Lattice Spin Supersolid
该研究结合张量网络模拟与非弹性中子散射,揭示Na$_2$BaCo(PO$_4$)$_2$自旋超固体的双magnon-roton激发,并解释其亚开尔文温区巨大磁卡效应。
2024-12-05 cond-mat.str-el
A striped supersolid phase and the search for deconfined quantum criticality in hard-core bosons on the triangular lattice
利用大规模量子蒙特卡罗模拟,我们研究了玻色子在具有最近邻(V)和次最近邻(V ')排斥相互作用的三角晶格上的跳跃。在V=0但V'很大的极限下,我们发现了一个不寻常的周期三条纹超固态的例子,它在1/2填充时是稳定的。我们讨论了这种状态的关系,其他丰富的基态相图,其中包括以前发现的最近邻超固体,均匀的超流体,以及几个莫特绝缘相。我们研究了几个超流和超固体到莫特相变,包括最近提出的一个唯象双旋涡场理论作为一个候选人的异国情调的deconfined量子临界点。我们在模型中的任何有趣的相变中没有发现非常规的量子临界性的例子。
2006-11-06 cond-mat.str-el
Superfluid, Supersolid and Checkerboard Solid in Two-Component Bosons in an Optical Lattice: Study by Means of Gross-Pitaevskii Theory and Monte-Carlo Simulations
玻色t-J模型是二分量玻色-哈伯德模型的强在位排斥极限,有望通过光晶格中冷原子的实验实现。在以前的论文中,我们用解析方法和数值蒙特卡罗(MC)模拟研究了玻色t-J模型。然而,在有限$J_z$的情况下,其中$J_z$是赝自旋相互作用的$z$ -分量耦合常数,通过假设棋盘型玻色子密度来研究模型的相图。在这项研究中,我们将继续我们以前的研究玻色子t-J模型使用Gross-Pitaevskii(GP)理论和MC模拟没有假设任何模式的玻色子密度。这两种方法相互补充,结果可靠。结果表明,随着$J_z$的增加,超流态转变为超固体,进而转变为具有棋盘对称性的真正固体。在本研究中,我们提出了一种方法来识别量子相变的GP理论。我们还通过MC模拟研究了超流性的有限温度相变和SS的对角固体有序。
2014-05-17 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Static impurities in a supersolid of interacting hard-core bosons on a triangular lattice
我们研究了超固相中杂质的影响,并与固相和超流相的行为进行了比较。在超冷原子气体可以实现的三角形晶格上,相互作用的硬核玻色子已经形成了超固相。在这个模型中考虑了静态空位总是降低序参量的大小在固相或超流相。然而,在超固相中,杂质同时直接影响两个序参量,从而揭示了它们之间有趣的相互作用。特别是固体有序性的增强可能是以超流性的强烈降低为代价的,这表明两个序参量不能简单叠加。我们还观察到一个不寻常的杂质钉扎效应在固体有序相,这导致在两个不同的状态分开的一级跃迁。
2011-01-18 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Quantum phases and transitions of excitons, metastable excitonic supersolid and its internal photon detection in electron-hole bilayer systems
我们建立了量子Ginsburg-Landau理论来研究电子空穴双层系统中的量子相位和跃迁。我们认为,在稀释极限下,随着距离的增加,存在由旋子极小值坍缩驱动的从激子超流体(ESF)到激子超固体(ESS)的一级跃迁,然后是从ESS到激子正常固体的二级跃迁.我们表明,后者的过渡是在同一普适类的超流到莫特过渡的刚性晶格。然后,我们研究了ESS内部的新的基元低能激发,发现存在两个“超固体”纵模(一个上分支和一个下分支),而ESS中的横模保持与ENS中的横模相同。我们还通过计算Debye-Waller因子,密度-密度关联,比热和涡-涡相互作用。对于由光子泵浦产生的亚稳态超固体,我们发现超流体组分的宏观超辐射在角分辨光谱中占主导地位,即使它只占整个系统的很小比例。利用这一事实,可以用功率谱实验方便而无歧义地探测光子泵浦产生的亚稳ESS态。
2008-09-11 cond-mat.str-el
Supersolid and charge density-wave states from anisotropic interaction in an optical lattice
我们证明了磁性原子或极性分子间偶极相互作用的各向异性可以稳定光晶格中的新量子相。利用基于张量网络算法的可控数值方法,计算了二维正方形格子--一个具有吸引相互作用和排斥相互作用的硬核玻色子各向异性哈伯德模型的有效哈密顿量的相图.除了传统的超流态和莫特绝缘体态外,我们还发现了条纹态和棋盘状态的电荷密度波态,以及连接超流态和条纹固态的超固相。向超固相的转变具有不同于软核玻色哈伯德模型的机制。
2010-05-07 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Quantum and thermal transitions out of the supersolid phase of a 2D quantum antiferromagnet
在二维量子反铁磁体模型中研究了场致超固相的热力学性质。使用量子蒙特卡罗模拟,一个非常丰富的相图绘制出的温度-磁场平面,与扩展的超固体区域的对角线(固体)秩序共存的有限XY自旋刚度(超流体)。超固态的各种量子和热转变的特点。在场致磁化平台材料的背景下的实验结果进行了简要讨论。
2007-06-05 cond-mat.str-el
Supersolid phases in the extended boson hubbard model
本文对具有最近($V_1$)和次近邻($V_2$)排斥的二维硬核玻色子扩展哈伯德模型的基态相图进行了全面的数值研究。除了量子固体和超流相,我们报告的条纹超固体和四分之三(四分之一)填充超固体的存在相称的密度$ρ=0.75$(0.25)由于$V_1$和$V_2$相互作用的相互作用。四分之三填充的超固体和相关的量子固体的性质将被讨论。观察到两种不同对称性的超固体之间的量子相变,并且明显是一级相变。
2007-10-18 cond-mat.str-el
Symmetry Enriched Fracton Phases from Supersolid Duality
受最近建立的弹性晶体和分形张量规范理论之间的对偶性的启发,我们将其与玻色子涡旋对偶性相结合,明确地解释底层原子的玻色子统计。由此,我们得到了一个混合的矢量张量规范对偶的超固体,它的特点是晶体和超流秩序。规范对偶描述了一种具有超流序赋予的完全偶极迁移率的分形子物质状态,由理论中分形子和涡旋扇区之间的“相互”轴子电动力学所支配,并具有相关的广义威滕效应。涡旋凝聚恢复了U(1)对称性,将偶极子限制在亚维(恢复了相称量子晶体的位错滑移约束),并驱动两个不同分形子相之间的相变。同时,凝聚的基本fracton偶极子和电荷,分别提供了一个规范的双重描述的超六角和普通超流体。与传统观点一致,在没有晶体有序的情况下,U(1)对称相在零温度下通过类似于去限制量子临界性的机制被禁止。
2019-01-10 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Supersolid Order of Frustrated Hard-Core Bosons in a Triangular Lattice System
数值计算表明,在很宽的相互作用强度范围内,三角晶格上的阻挫硬核玻色子系统中存在超固相。在无限排斥(伊辛)极限,我们建立了一个映射到相同的问题与无阻跳,连接超固体的已知结果在这种情况下。次近邻跳跃项可以破坏或强烈增强弱超流性,这为超固相在光晶格上的实验实现提供了有价值的信息。
2008-10-06 cond-mat.str-el
Spin-supersolid phase in Heisenberg chains: a characterization via Matrix Product States with periodic boundary conditions
通过矩阵乘积态的变分计算,在周期性边界条件下,精确地确定了自旋1各向异性海森堡链中自旋超固相的外延.我们计算了结构因子和超流刚度,并提取了超固态到固态相变的临界指数。
2011-04-12 cond-mat.str-el quant-ph
Ground-state phase diagram and route to supersolidity in a two-component extended Bose-Hubbard model
Lanzhou University(兰州大学);Renmin University of China(中国人民大学)
本文采用投影纠缠对态方法研究双组分扩展玻色-哈伯德模型的基态相图,识别四种相,发现无超固体相,通过调控参数识别出轨道选择性超固体相,为偶极激子平台实现超固体提供路径。
2026-08-11 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
A Gross-Pitaevskii Treatment for Supersolid He
在1-200 mK温度以下的固体He样品中观察到的非线性转动磁化率(NCRI)被证明可以用转变温度约为50 mK的空位(或更一般地说,空位)的稀薄Gross-Pitaevskii超流体来描述,其密度因晶体缺陷而局部增强。我们认为,这种密度增强的观测可以受到很大的影响。我们还认为,很可能每一个纯玻色固体的基态是超固体。
2008-12-29 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Persistent supersolid phase of hard-core bosons on the triangular lattice
本文研究了三角晶格上具有无阻跳跃($t$)和最近邻排斥($U$)的硬核玻色子。在半填充时,系统经历零温度($T$)量子相变,从小$U$的超流相到以$2t$为单位的$U_c \approx 4.45$的超固体。这种超固相打破了$\sqrt{3} \times \sqrt{3}$模式中的晶格平移对称性,并且非常稳定--实际上,我们的结果的平滑外推表明,对于任意大的$U/t$,超固相仍然存在。
2005-05-21 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Global phase diagram of three-dimensional extended Boson Hubbard model - a continuous time Quantum Monte Carlo study
利用量子蒙特卡罗模拟和蠕虫更新算法,给出了简单立方晶格上扩展玻色子哈伯德模型的全局相图。该模型支持超流、超固、Mott和电荷密度波(CDW)四种相态,并在化学势$μ$与最近邻相互作用V的相图中进行了识别。通过改变化学势,发现从Mott相到超流相的连续转变不会破坏平移对称性。对于绝缘的CDW状态,添加粒子会导致向超固相的连续转变,而去除粒子通常会导致一阶超固相或超流相。通过调节最近邻相互作用,可以实现具有相同粒子密度的两个绝缘相Mott和CDW之间的一级相变。在$μ$ - V相图的小范围内,可以存在平均颗粒密度小于1/2的超固相。
2011-04-25 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Supersolid stripe crystal from finite-range interactions on a lattice
由于在低能量下产生大量的竞争态,强的长程相互作用对量子多体晶格模型的理论研究提出了独特的挑战。在这里,我们研究了一类扩展的玻色子哈伯德模型与场外条款之间的短期和无限范围内插,从而允许一个精确的数值解的所有相互作用强度。我们预测了一种新型的条形晶体在强耦合。最有趣的是,对于中等相互作用强度,我们证明了条纹可以变成超流体,从而导致准一维超流体的自组装阵列。随着相互作用强度的降低,这些玻色超条带转变为各向同性超固体。条纹形成的机制是基于集群自组装在相应的经典基态,让人想起经典的软物质模型的聚合物,不同于最近提出的机制冷气体的碱金属或偶极磁性原子。
2019-09-19 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Non-local interactions and supersolidity of moiré excitons
异质双层过渡金属二硫属化物(TMDC)云纹体系为研究强关联物理提供了一个理想的框架。在这里,我们从理论上研究了波纹TMDC中激子的玻色子多体相。利用两种莫尔模型和集团平均场论,我们揭示了由于非局域库仑相互作用,莫尔激子可以表征奇异的超固相,即平移不变性破缺的超流体和相关的绝缘态.相关相位存在于实验可达的温度,并通过扭转角和激子密度可调。
2022-07-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Double Supersolid Phase in a Bosonic t-J-V Model with Rydberg Atoms
Fudan University(复旦大学);Shanghai Qizhi Institute and Shanghai Artificial Intelligence Laboratory(上海启智研究所与上海人工智能实验室);Hefei National Laboratory(合肥国家实验室);Westlake University(西湖大学);Institute of Natural Sciences, Westlake Institute for Advanced Study(西湖高等研究院自然科学院);Shanghai Research Center for Quantum Sciences(上海量子科学研究中心)
该研究通过量子模拟揭示了玻色子t-J-V模型中双超流相的存在,并展示了其在Rydberg原子晶格中探索奇异量子相的潜力。
2025-12-08 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el quant-ph