Elementary excitations of antiferromagnetic spin-1 bosons in an optical lattice
将Gutzwiller近似应用于自旋1玻色-哈伯德模型,研究了光晶格中具有反铁磁相互作用的自旋1玻色子的元激发.在Mott-绝缘体(MI)相和超流(SF)相中出现了与自旋自由度相关的各种激发。在该系统中,MI相中的基态已知表现出粒子填充的奇偶校验的显著效果,其中偶数填充由于形成自旋单重对而稳定MI态。我们发现,在MI阶段的激发光谱表现出的特点,反映了基态的奇偶校验效应。我们澄清了SF-MI跃迁量子临界点处基元激发的演化。
2013-10-18 cond-mat.quant-gas
Reentrance of the Disordered Phase in the Antiferromagnetic Ising Model on a Square Lattice with Longitudinal and Transverse Magnetic Fields
受最近光镊阵列中里德伯原子实验的启发,我们利用量子蒙特卡罗方法精确地绘制了具有纵向和横向磁场的正方晶格上反铁磁伊辛模型的基态相图.对于一个小的,但非零的横向场,过渡的纵向场被发现保持几乎恒定。通过仔细观察相图,我们发现了一个狭窄的区域,该系统表现出重入的无序和反铁磁相之间的过渡与增加横向场。我们的相图为里德伯原子系统的量子模拟提供了一个有用的基准。
2021-06-09 cond-mat.quant-gas quant-ph
Exact nonequilibrium hole dynamics, magnetic polarons and string excitations in antiferromagnetic Bethe lattices
我们调查一个罕见的情况下,一个精确可解的非平衡多体问题。特别是,我们得到了一个精确的解的非平衡动力学的初始本地化的单孔在一个完全各向异性的反铁磁贝特晶格,所描述的$t$ - $J_z$模型。该模型的可解性依赖于贝特晶格的分形自相似性,这使得计算空穴在晶格中移动时的完整运动成为可能,并准确地表征对自旋-自旋关联函数的影响。我们发现,孔仍然束缚在其初始位置与大的非周期振荡的空穴密度分布。我们追踪这回到不规则的图案的磁极化子基态和字符串激发的本征能量,我们也确定准确。
2022-09-28 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Nematic Metal and Antiferromagnetic Insulator on Hexagonal Kagome Lattice
与线性带交叉点的蜂窝晶格不同,Hiscononal Kagome晶格是一个带交叉点为二次的多带系统,具有奇异的关联效应,可以产生各种新颖的量子态。本文将细胞动力学平均场论与连续时间量子蒙特卡罗方法相结合,研究了费米子在六角Kagome晶格上的相图随相互作用、温度和晶格各向异性的变化。对于弱相互作用,二次带交叉点破缺为线性带交叉点,系统为半金属。随着相互作用的增加,系统在低温下发生了向反铁磁莫特绝缘体的一级相变。在临界温度以下,由于电荷涨落,在弱耦合半金属和强关联莫特绝缘体之间形成一个过渡金属。当晶格各向异性增加时,掺杂金属的区域扩大。此外,我们讨论了如何在实际实验中检测这些相位。
2013-12-01 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Phase diagrams of Bose-Hubbard model and antiferromagnetic spin-1/2 models on a honeycomb lattice
受最近超冷费米子在光晶格中实现Haldock模型的实验启发,我们研究了蜂窝晶格上硬核Bose-哈伯德模型的相图。该模型与自旋1/2反铁磁(AF)量子自旋模型密切相关。最近邻(NN)跳跃幅度为正,并且它偏好玻色-爱因斯坦凝聚体相位的AF配置。另一方面,下一个NN跳跃的幅度取决于角度变量,如在Halfman模型中。通过扩展的路径积分蒙特卡罗模拟得到相图。除了AF状态、120 $^o$级状态之外,还出现了包括其中不存在长程序的玻色金属的其它相。
2017-07-09 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Antiferromagnetic phase transition in a nonequilibrium lattice of Rydberg atoms
研究了在激光激发下原子的里德堡态和自发发射的驱动耗散系统。原子通过阻断效应相互作用,由此处于里德伯态的原子移动相邻原子的里德伯能级。我们用平均场论来研究里德伯布居在空间中的变化。随着激光频率的变化,在均匀相和反铁磁相之间存在连续的过渡。非平衡性质也导致了一个新的振荡相和均匀和反铁磁相之间的双稳态。
2011-08-10 cond-mat.quant-gas nlin.PS quant-ph
Bosonic Hofstadter butterflies in synthetic antiferromagnetic patterns
从理论上研究了在合成规范场反铁磁模式中玻色子的霍夫施塔特蝶的出现。我们报告一个具体的紧束缚模型的人工反铁磁结构,将最近和下一个最近的邻居隧道,并允许形成的分形谱,即使与消失的规范场通量通过晶格。该模型适用于方形和蜂窝状晶格。提出了波导连接微谐振腔晶格的可能实验实现。最后,蝴蝶的结构进行了分析的不同点的磁布里渊区的铁磁和反铁磁图案。
2020-08-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas quant-ph
Lattice symmetry and emergence of antiferromagnetic quantum Hall states
具有非平凡拓扑带的系统中的强局域相互作用可以稳定量子态,如磁性拓扑绝缘体。我们研究了晶格对称性对可能出现的反铁磁量子霍尔态的影响。我们考虑的Spinful的Harper-Hofstadter模型扩展的下一个最近邻(NNN)跳跃,打开一个间隙在半填充,并允许实现量子霍尔绝缘体。量子霍尔绝缘体具有陈数$\mathcal{C}=2$,因为两个自旋分量处于相同的量子霍尔状态。我们在系统中沿$\hat{x}$方向增加了一个有利于正常绝缘体的交错势$Δ$,并在系统中增加了有利于莫特绝缘体的Hubbard相互作用$U$.莫特绝缘体是一个Néel反铁磁小和条纹反铁磁大NNN跳跃。我们调查的$U$ - $Δ$相图的小和大NNN跳跃模型。结果表明,在大NNN跳变时,相图中存在$\mathcal{C}=1$条状反铁磁量子霍尔绝缘体,而在小NNN跳变时,不存在等效的$\mathcal{C}=1$ Néel反铁磁量子霍尔绝缘体.我们讨论了只有当自旋翻转效应不能被空间群操作补偿时,才能出现$\mathcal{C}=1$反铁磁量子霍尔绝缘体。我们的研究结果可以作为一个指导方针,在未来的研究中寻找反铁磁量子霍尔态。
2021-04-08 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Quantum Simulation of Antiferromagnetic Spin Chains in an Optical Lattice
理解量子力学系统中奇异形式的磁性是现代凝聚态物理学的中心目标,其含义从高温超导体到自旋电子器件。由于组成磁自旋之间的量子纠缠引起的极端复杂性,在经典计算机上模拟量子相变附近的磁性材料在计算上是难以处理的。在这里,我们采用一个简并玻色气体限制在一个光晶格模拟链的相互作用的量子伊辛自旋,因为他们经历了相变。强自旋相互作用通过占位到伪自旋映射实现。当我们改变外加场时,量子涨落会驱动顺磁相到反铁磁相的相变。在顺磁阶段,自旋之间的相互作用被对齐自旋的施加场压倒。在反铁磁相的相互作用占主导地位,并产生交错的磁序。磁畴的形成是通过原位分辨成像和噪声相关测量来观察的。通过展示一条通往光晶格中量子磁性的途径,这项工作将有助于进一步研究使用超冷原子的磁性模型,提高我们对真实磁性材料的理解。
2011-05-15 cond-mat.quant-gas quant-ph
Topological antiferromagnetic spin-density-wave phase in an extended Kondo lattice model
利用扩展的平均场论,研究了蜂窝晶格上拓扑近藤晶格模型半填充时的相图,其中导电电子由霍尔丹模型描述。除了定义良好的Kondo绝缘体和正常的反铁磁自旋密度波(N-SDW)态外,如果准粒子带隙由次近邻跳跃而不是反铁磁序所控制,则还可能存在具有量子化霍尔电导的非平凡拓扑反铁磁自旋密度波态(T-SDW).通过分析低能有效Chern-Simon作用和相应的手征边缘态,可以认为T-SDW是一种具有反铁磁长程序的量子反常霍尔绝缘体.这种状态显然超出了Landau-Ginzburg范式,这可以归因于量子反常霍尔效应和近藤晶格模型中微妙的反铁磁有序的相互作用。虽然SDW态和Kondo绝缘体之间的跃迁被发现是常规的(一级跃迁),但是N-和T-SDW之间的跃迁是拓扑量子相变。有趣的是,这种拓扑量子相变可以用耦合到U(1)Chern-Simon规范场的Dirac费米子来描述,这类似于玻色子整数量子Hall相和超流相之间的临界理论,也表明这种拓扑量子相变可能属于3D-XY普适类。本文的工作有望揭示蜂窝晶格中导电电子与密集自旋之间的相互作用。
2013-01-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Antiferromagnetic Ising model in a triangular vortex lattice of quantum fluids of light
基于exciton-polariton凝聚体的光量子流体构建三角涡旋晶格,发现涡旋轨道角动量自发反平行排列形成人工反铁磁性,其图案与反铁磁Ising系统低能解相关,为可控有序涡旋阵列提供新途径。
2024-08-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas physics.optics
Double occupancy as a universal probe for antiferromagnetic correlations and entropy in cold fermions on optical lattices
我们验证了双占据D中反铁磁(AF)相关性的签名[Gorelik等人,PRL 105,065301(2010)],并在维度d= 2、3中使用直接量子蒙特卡罗和在维度d=1中使用Bethe Anchorin来研究它们的维度依赖性。我们发现定量协议与动力学平均场论(DMFT)在立方的情况下,定性协议下降到d=1。作为熵s=S/(Nk_B)的函数,D关于d几乎是普适的;如DMFT所预测的,在强耦合下,D(s)的最小值接近s=log(2)。长程序似乎与目前在冷费米子中寻找AF签名几乎无关。因此,实验者不需要达到s<log(2)/2,而应该考虑更低的维度,因为AF效应更大。
2011-05-17 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Universal probes for antiferromagnetic correlations and entropy in cold fermions on optical lattices
我们确定反铁磁(AF)签名的半填充哈伯德模型在强耦合的立方晶格和在较低的维度。在冷却时,从电荷激发区到AF海森堡区的转变通过双占有率在熵s=S/(Nk_B)=s*=ln(2)处的普遍最小值和次近邻(NNN)自旋关联函数(s<s*)的线性增加来指示。这种交叉,驱动的动能交换能量的增益,出现作为当前冷原子实验相关的基本AF物理。长程AF有序的开始(在立方晶格上的低s)在最近邻自旋相关与s中几乎不可见,但可以在NNN距离或超过NNN距离的自旋相关中检测到。
2012-06-05 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Antiferromagnetic long-range order in dissipative Rydberg lattices
我们研究了具有幂律相互作用的耗散自旋晶格的动力学,通过相干激光耦合和退相干过程驱动的少能级原子实现。使用蒙特卡罗模拟,我们确定了在稳定状态下的相图,并分析其生成的动力学。与平均场预测和最近邻模型相反,对于现实的相互作用和共振驱动,没有向长程有序相的相变。然而,对于有限的激光失谐,我们证明了出现的晶体顺序消失的耗散间隙。虽然发现的稳定状态有很大的不同,从那些平衡伊辛磁铁,所揭示的耗散相变的临界指数属于2D伊辛普适类。讨论了两种互补的冷里德伯原子实验方案。
2014-04-04 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech physics.atom-ph