z = 3 antiferromagnetic quantum critical point : U(1) slave-fermion theory of Anderson lattice model
在Hertz-Moriya-Millis理论的标准框架之外,我们发现了重费米子量子跃迁的动力学指数$z = 2$反铁磁量子临界点。基于Anderson晶格模型的U(1)从费米子表示,我们证明了从反铁磁金属到重费米子费米液体的连续跃迁,其中重费米子相由两种流体组成,区别于从玻色子理论.热力学和传输的$z = 3$ AF QCP被证明是符合众所周知的非费米液体物理,如发散Grüneisen比与指数2/3和温度线性电阻率。特别是,均匀的自旋磁化率以2/3的指数发散,这是由去精细玻色子描述的$z = 3$ AF QCP的标志。
2009-06-09 cond-mat.str-el
Exact results in a slave boson saddle point approach for a strongly correlated electron model
我们重新Kotliar-Ruckenstein(KR)奴隶玻色子鞍点评估的两个网站相关电子模型。由于该模型可以解析求解,因此可以将KR鞍点结果与精确的许多粒子水平进行比较。所考虑的两个网站集群模仿一个无限的$U$单杂质安德森模型与最近邻库仑相互作用:一个网站是强烈相关的一个无限的本地库仑排斥杂交与第二个网站上,本地库仑排斥消失。利用表示的灵活性,我们在KR鞍点格式中引入适当的权因子。基态和所有激发能级与精确对角化结果一致。热力学和关联函数可以在适当的重整化鞍点评估中恢复。
2008-06-06 cond-mat.str-el
Itinerant and localized states in strongly correlated systems by a modified mean-field slave-boson approach
修正了无限大$U$哈伯德模型的标准平均场从玻色子解。一个稍微修改的版本,提出了适当的本地化状态的非相干贡献。与标准平均场结果相比,新提出的解决方案定义了一个独特的谱函数,用于计算局部和非局部量,并满足正确的热力学关系。同样的方法也适用于平均场近似的哈伯德运营商。作为这种分析的副产品,Luttinger定理被证明是以自然的方式实现的。
2001-02-06 cond-mat.str-el
Low-energy properties of the ferromagnetic metallic phase in manganites: Slave fermion approach to the quantum double exchange model
利用从费米子模型研究了单轨道量子双交换模型的低能性质。我们建立了一个平均场论,对低能下锰氧化物中铁磁金属相的磁性和热力学性质给出了一个简单的解释。由此产生的电子谱函数和隧穿态密度显示出非相干的非对称峰与弱的温度依赖性,除了准粒子峰。我们还表明,在铁磁金属相的规范涨落完全屏蔽由于Anderson-Higgs机制。因此,平均场态对规范涨落是鲁棒的,并且在低能量下表现出自旋-电荷分离。
2007-02-27 cond-mat.str-el
Slave-rotor mean field theories of strongly correlated systems and the Mott transition in finite dimensions
多轨道哈伯德模型用与局域电荷共轭的量子相位变量("从转子“)和辅助费米子表示,提供了强关联系统的希尔伯特空间的经济表示。当用局部平均场方法处理相变量时,得到了与动力学平均场论相似的结果,即在相称填充下的Brinkman-Rice跃迁以及单粒子态密度中的“预成形”Mott能隙.从转子形式主义允许超越局部描述并考虑空间相关性,遵循玻色子系统的超流-绝缘体转变的类比。我们发现,在有限维系统中,短程磁关联抑制了金属-绝缘体相变处有效质量的发散。此外,费米-液体相干尺度和莫特间隙之间的严格分离的能量尺度在本地图片中发现,仅在有限的维度,由于存在与零声相关的低能集体模式。
2004-04-16 cond-mat.str-el
Unified description of Fermi and non-Fermi liquid behavior in a conserving slave boson approximation for strongly correlated impurity models
我们证明了SU(N)× SU(M)Anderson杂质模型中费米或非费米液体行为的存在可以从这些模型的从属玻色子表示中控制自旋子和holon动力学的红外阈值指数中读出。我们构造了一个保守的T-矩阵近似恢复的确切指数具有良好的数值精度。我们的近似包括相干自旋翻转散射和电荷涨落过程。对于单通道的情况下,形成束缚态的趋势大大修改了低能量的行为。对于Kondo极限中的多通道情况,束缚态的贡献是不重要的。
1997-06-05 cond-mat.str-el
Reply to "Comment on 'Z2-slave-spin theory for strongly correlated fermions' "
我们证明了Z2-从自旋理论中的物理子空间在系统的时间演化下是守恒的。因此,当限制到物理子空间时,这种表示给出了原始问题的完整和一致的描述。此外,我们回顾了两个已知的例子,从现有的文献中,在物理子空间上的投影可以放松:(i)在任何维度的非相互作用的限制在半填充和(ii)在无限维的限制在半填充的相互作用模型。在这两种情况下,物理可观的正确获得没有明确的治疗的限制,定义的物理子空间。在这些例子中,得到了正确的结果,尽管非物理状态进入了解决方案。
2013-01-02 cond-mat.str-el
Density response of the t-J model and renormalization of breathing and half-breathing phonon modes: A slave-fermion calculation
用约束费米子的从费米子方法计算了低掺杂区t-J模型的密度涨落谱$N({\bf k},ω)$。对$N({\bf k},ω)$的计算结果与对角化结果符合得很好。密度响应的特点是不相干的,动量相关的光谱功能达到能量$\sim 8t$和低能量结构在能量$\sim J$由于准粒子带中的跃迁。$N({\bf k},ω)$的结果表明,导致一个强大的重整化的平面键拉伸和呼吸声子模式与一个大的声子线宽在中间动量引起的低能量响应。我们的结果是一致的,最近的中子散射数据,显示这些模式的特殊行为。
2001-08-17 cond-mat.str-el
A slave-fermion gauge-theory approach of the t-J model: Doping-induced complex magnetic structure and Z$_{2}$ spin-gapped anomalous metal in an antiferromagnetic doped Mott insulator
基于t-J模型的从费米子方法,我们重新研究了掺杂反铁磁莫特绝缘体,其中反铁磁自旋涨落和掺杂空穴分别用玻色子和费米子子描述.早期的研究已经表明,掺杂反铁磁莫特绝缘体的有效场论由电荷动力学的非相对论费米子(holon)U(1)规范理论和自旋动力学的相对论玻色子(自旋子)U(1)规范理论给出,因此允许玻色子自旋子从反铁磁状态间隙的异常金属相,类似于t-J模型的从玻色子方法中的U(1)自旋液相。我们认为,在这种方法中涌现的U(1)规范结构是基于一个简化的图片反铁磁关联。考虑到掺杂空穴的动力学行为会破坏共线反铁磁自旋组态,我们证明了掺杂空穴增强了铁磁自旋关联,并导致了复杂的磁结构。这种复杂自旋织构的存在将U(1)规范结构降低到Z $_{2}$,因此对于低温下的自旋能隙非费米液态金属,由于不存在无能隙U(1)规范涨落,因此有效场论结果不同。
2008-11-17 cond-mat.str-el
Combining complex and radial slave boson fields within the Kotliar-Ruckenstein representation of correlated impurities
本文提出在 Kotliar-Ruckenstein 表示中结合复与径向从属玻色子场的泛函积分步骤,并通过精确计算原子极限下 Hubbard 模型的配分函数和 Green's 函数验证了该表示的正确性。
2019-11-29 cond-mat.str-el
LDA+Slave-Boson approach to the correlated electronic structure of the metamagnetic bilayer ruthenate Sr$_3$Ru$_2$O$_7$
采用局域密度近似(LDA)和旋转不变从玻色子理论(RISB)相结合的方法研究了Sr $_3$ Ru $_2$ O $_7$的真实关联电子结构.从低能带结构的Wannier向下折叠到Ru($t_{2g}$)态的三带模型,解决了包括轨道内和轨道间Hubbard项以及自旋翻转和对跳跃相互作用的相互作用问题.由此,我们可以对轨道占据、相关的局域自旋多重态以及随着关联强度的增加而产生的费米子学等问题获得有价值的认识。在布里渊区著名的$γ_2$口袋附近,除了一般的关联引起的带窄和带移外,还发现了一种接近费米能级的有趣的准粒子结构。沿着{ \bf k}空间中的$Γ$ $-$ $X$方向,该结构对电子自能效应非常敏感。这种微妙的敏感性,以及它明显的多轨道特征,可能会把这种非常低的能量结构与化合物令人困惑的变磁性联系起来。
2011-07-27 cond-mat.str-el
Consistent gauge theories for the slave particle representation of the strongly correlated $t$-$J$ model
College of Science, University of Shanghai for Science and Technology(上海理工大学理学院);Institute of Theoretical Physics, Chinese Academy of Science(中国科学院理论物理研究所);Department of Physics, Fudan University(复旦大学物理系);Department of Physics, Institute of Solid State Physics and Center for Computational Sciences, Sichuan Normal University(四川师范大学物理系、固体物理研究所及计算科学中心)
本文提出了一种在slave粒子表示中能严格满足约束条件的规范固定方法,解决了强关联$t$-$J$模型的规范问题,并证明其可被微扰方法处理。
2026-01-20 cond-mat.str-el
Dynamic charge Kondo effect and a slave fermion approach to the Mott transition
Mott跃迁在强关联物理中起着关键作用,但其本质尚未完全理解。受Schwinger玻色子方法在近藤晶格中的最新发展的启发,我们提出了一种新的从费米子算法来研究Mott跃迁。在局域近似下,我们的方法给出了正方晶格上半满单带哈伯德模型在有限库仑相互作用$U$下的零温连续(Mott)金属-绝缘体相变相图,电阻率在量子Widom线附近表现出临界标度.我们认为Mott跃迁可能与局域简并的doublon态和holon态的动态电荷近藤效应有关,从而导致doublon/holon态和电子谱上的尖锐共振。过渡被推到$U=0$,一旦站点间的反铁磁相关,在协议与精确的数值计算。我们的方法抓住了莫特过渡的一些基本特征,并提供了一个替代的角度来看待这个重要的问题。它可以推广到研究其他具有更复杂局域相互作用的关联电子模型。
2022-11-17 cond-mat.str-el
Slave-rotor theory of correlated altermagnets on the Lieb lattice
Universidade Federal de Goiás(戈亚斯联邦大学);Universidade Federal do Rio Grande do Norte(北里奥格兰德联邦大学)
利用奴隶转子方法研究Lieb晶格上交变磁Hubbard模型,发现随相互作用U增大系统经历从正常金属到交变磁金属、再到交变磁绝缘体、最终到交变磁Mott绝缘体的级联相变,且Mott绝缘相中自旋分裂被显著抑制。
2026-10-28 cond-mat.str-el
$\mathbb Z_2$ slave-spin theory of a strongly correlated Chern insulator
我们计算了拓扑蜂窝模型在强相互作用存在下的相图。我们采用${\mathbb Z}_{2}$从自旋方法,在半填充的情况下,找到了一个具有交错密度、自旋密度波和Mott绝缘相的带绝缘体。能带绝缘体和自旋密度波都有不同的拓扑变体。最后,计算了光晶格中冷原子气体的晶格调制光谱响应函数。
2014-10-08 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Slave fermion formalism for the tetrahedral spin chain
本文用SU(2)从费米子方法研究了自旋为1/2的四面体链,它是二维Kitaev蜂窝模型的一维推广。利用平均场论,结合规范固定过程来实现单占据约束,我们得到了该模型的相图。然后,我们表明,它匹配的确切结果得到较早使用马约拉纳费米子表示。我们还计算了无带隙相的自旋-自旋关联,表明它是一种自旋液体。最后,我们将一维从费米子模型映射到复参数的一维p波超导模型,并证明了该模型的参数落在拓扑平凡区,因此不存在边缘Majorana模.
2016-09-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Rotationally-invariant slave-bosons for Strongly Correlated Superconductors
我们扩展的旋转不变的奴隶玻色子方法制定超导状态。建立在Lechermann等人[Phys. Rev. B { \bf 76},155102(2007)]的最近工作基础上的这一推广允许研究强关联系统中的超导性。我们应用的形式主义的强关联超导的一个特定的情况下,发现在多轨道哈伯德模型中的碱金属掺杂的富勒烯,超导配对有语音的起源,但它已被证明是有利的强关联,由于相互作用的对称性。该方法允许处理在同一个立足点上的强关联效应和驱动超导的轨道间相互作用,并捕获强关联超导的物理,其中接近莫特过渡有利于超导现象。
2009-10-16 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Generalized slave-particle method for extended Hubbard models
我们介绍了一套广义从粒子模型的扩展哈伯德模型,处理本地化的电子相关使用从玻色子分解。我们的模型自动包括最近感兴趣的两种从粒子方法,从转子和从自旋方法,以及新的中间模型的阶梯,其中可以选择哪个电子自由度(例如,自旋或轨道标记)被从属玻色子视为相关自由度。此外,我们的方法消除了从转子模型在弱关联强度的异常行为,从玻色希尔伯特空间的非物理状态的贡献。我们的形式主义的灵活性允许一个分离和隔离的影响的相关性的关键自由度。
2015-12-15 cond-mat.str-el
Benchmarking the simplest slave-particle theory with Hubbard dimer
从粒子方法是解决量子多体物理中关联效应的有力工具。虽然它已经成功地用于理解各种有趣的问题,如莫特金属-绝缘体转变和近藤效应,仍然没有令人信服的理论,迄今为止,该方法的有效性和局限性。滥用从粒子方法可能导致错误的物理学。$\mathbb{Z}_2$从自旋方法作为一种最简单的从粒子方法,具有很强的可操作性和研究性,在强关联问题中有着广泛的应用。在这项工作中,我们将揭示$\mathbb{Z}_2$从自旋方法的性质,通过研究两个网站的哈伯德模型。在探讨了这个玩具模型的一些性质之后,我们对三种方法得到的结果进行了比较分析:(i)平均场水平上的slave-spin方法,(ii)规范约束下的slave-spin方法和(iii)作为基准的精确解.我们发现,在粒子-空穴对称性的保护下,从自旋平均场方法可以精确地恢复半填充时基态的静态性质。此外,在$U$和$T$都足够小的参数空间中,从自旋平均场方法在计算动力学和热力学性质时也是可靠的。然而,当$U$或$T$相当大时,平均场近似给出了定义不清的行为,这是由于在扩大的希尔伯特空间中的非物理状态。这些结果表明,如果通过规范约束排除所有非物理态,从粒子方法的精度是可以保证的,这表明从粒子方法在研究具有特定对称性或特定参数空间的复杂强关联模型中具有广阔的应用前景。
2018-09-23 cond-mat.str-el
Charge self-consistent density functional theory plus ghost rotationally-invariant slave-boson theory for correlated materials
本研究提出结合幻影旋转不变奴隶玻色子的电荷自洽密度泛函理论DFT+gRISB,应用于SrVO₃和NiO两种典型关联材料,在平衡体积、有效质量、能带描述等方面均提升精度,结果与实验吻合良好。
2024-06-13 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Charge and spin orders in the t-U-V-J model: a slave-spin-1 approach
Collège de France(法兰西公学院);CPHT, CNRS, École Polytechnique, IP Paris(法国国家科学研究中心、巴黎综合理工学院、巴黎理工学院);Eviden Quantum Laboratory(埃维登量子实验室)
本文提出一种spin-1 slave-particle方法,用于研究t-U-V-J模型中电荷和自旋序的相图,并发现条纹结构。
2026-01-22 cond-mat.str-el
Superconductivity in the Hubbard model with correlated hopping: Slave-boson study
用从玻色子平均场方法研究了关联跳跃哈伯德模型的基态.该方法定性地恢复了跳跃积分t等于相关跳跃积分X的情况下的精确结果。对于任意X值和任意电子浓度n,确定了只具有单占据位置的强关联态、允许单占据和双占据的弱关联态以及超导态的相图。在半满带(n=1),发现从超导体到莫特绝缘体的直接跃迁,在强关联区,超导解在n接近1时是稳定的,而在弱关联区,超导解在n接近0和n接近2时是稳定的。我们还发现,强关联改变超导相的特性,例如,在激发光谱的间隙有一个非指数依赖接近的相变点。
1997-03-13 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Alternative formalism to the slave particle mean field theory of the t-J model without deconfinement
本文提出了一种不需要假设U(1)规范场的退禁闭相的从粒子平均场论的替代形式。从自旋-费米子模型出发,引入一个自旋场来表征局域自旋矩,自旋场可以是费米子,也可以是玻色子。我们发现在平均场论中,在与t-J模型的从玻色子平均场论对应的局域自旋矩的费米子表示的情况下,d-波π态是存在的,而在局域自旋矩的Schwinger玻色子表示的情况下,d-波π态是不存在的.
2005-07-15 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
A slave-boson mean-field theory for general multi-band Hubbard models
本文介绍了一种新的从玻色子平均场论,它可以用来研究一般的多带哈伯德模型。不像以前的尝试,这样的概括,在我们的方法的量子力学问题是完全重新制定在一个扩展的希尔伯特空间的费米子和玻色子的平均场近似之前。具有超导序参量的系统自然包含在我们的形式中。我们的基态能量泛函与Gutzwiller理论中导出的相应量一致。
2010-05-07 cond-mat.str-el
Rigorous symmetry adaptation of multiorbital rotationally invariant slave-boson theory with application to Hund's rules physics
由于希尔伯特空间的指数增长,晶格上的关联电子系统的理论被证明是非常复杂的。平均场方法提供了宝贵的洞察力时,自能有一个占主导地位的本地结构。此外,从广义多体表象中提取有效的低能理论是非常必要的。在这方面,旋转不变的从玻色子(RISB)的方法在其平均场公式,使通用的访问相关的晶格问题。然而,在其原始形式中,由于数值复杂性,RISB方法仅限于每个晶格位点约三个相关轨道。因此,我们提出了一个彻底的适应RISB理论的进步,适合于有效地处理多轨道哈伯德哈密顿完整的原子壳流形。它是用来研究有趣的问题,洪德的物理三,特别是五轨道流形上的相关晶格,包括晶体场条款以及自旋轨道相互作用。著名的Janus面现象,即在较小到中等的Hubbard $U$处相关性的加强,伴随着Mott跃迁向较大的$U$值的转变,对于五轨道问题具有更强的特征和更复杂的多重态分辨率。自旋轨道相互作用有效地降低了临界局域相互作用强度,削弱了Janus面行为。应用到铁硫族化物的现实挑战强调了这些材料中轨道自由度的微妙相互作用
2018-03-30 cond-mat.str-el
Statistically-consistent Gutzwiller approach and its equivalence with the mean-field slave-boson method for correlated systems
提出了一种基于最大熵原理并附加约束条件的求解一类平均场模型的新方法。接下来,我们证明了我们的方法的等价性时,应用到Gutzwiller近似(GA),与平均场从玻色子(SB)形式主义(单带哈伯德模型的例子)。因此,这种等效性提供了一种替代的理由SB方法内获得的结果,然而,包含特设的假设,以定位它与GA协议。我们的方法意味着,所有的预测MF SB方法可以得到一个更简单的,透明的,可控的方式在GA内补充时,与一致性条件。我们称之为统计一致的Gutzwiller近似(SGA)的方法。说明,本公式不需要引入辅助玻色场的凝聚振幅,其不具有直接的物理意义并且未出现在本公式中。虽然SGA的结果在本例中等同于SB,但可以通过利用比标准GA更先进的计算平均值的方案来进一步改进它们。为了说明我们的方法,以及概述其优势,替代治疗的GA,我们选择的情况下,几乎本地化的费米液体(ALFL)在两个维度,并详细分析它的紧束缚近似。我们还评论了我们的方法描述关联费米子的意义。也就是说,这里使用的推理可以应用于多带Hubbard、周期Anderson、$t-J$和$t-J-U$模型的相应MF处理。这样,我们的方法可以应用于强关联电子系统,光晶格,和其他相关的情况。
2011-05-18 cond-mat.str-el
How to control pairing fluctuations: SU(2) slave-rotor gauge theory of the Hubbard model
我们研究了如何将莫特物理学引入BCS型超导体中,其动机是高$T_c$超导性来自于莫特绝缘体通过空穴掺杂。提出了U(1)从转子表示,以非微扰方式考虑局部密度涨落,描述半填充时的Mott-Hubbard转变。由于这种分解不能控制局部对涨落,U(1)从转子表示不能给出令人满意的处理电荷涨落。扩展了U(1)从转子表象,我们引入了一个SU(2)从转子表象,它不仅允许局域密度涨落,而且允许局域对激发。我们发现了哈伯德模型的SU(2)从转子规范理论,它包含两种与密度和对涨落有关的集体玻色子激发,它们通过SU(2)规范涨落与无带隙费米子激发相互作用。在这个有效描述中,一个有趣的观察是费米子对的相位涨落作为SU(2)规范涨落而出现。因此,在SU(2)从转子规范理论中,费米子对激发可以由集体玻色子的动力学控制。基于SU(2)从转子作用量进行标准鞍点分析,我们发现……
2006-12-29 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Dissipative quantum dynamics of fermions in optical lattices: a slave-spin approach
研究了马氏环境对晶格中自旋费米子原子相互作用动力学的影响。为了探索在短时间内发生的物理现象,我们开发了一种基于费米子的奴隶自旋表示的方法,该方法适合于耗散系统动力学的研究。我们将这种方法应用于两种不同的耗散耦合,可以发生在当前的实验:通过本地密度耦合和耦合通过本地双占用。我们补充我们的研究基于这种新的方法,使用绝热消除技术和一个精确的研究两个网站模型得到的结果。我们发现,退相干减慢通过增加相互作用强度或耗散耦合(芝诺效应)。我们还发现,耦合到本地的双重占领,最终的稳定状态可以维持单粒子相干。
2014-07-04 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Comment on ``Confinement of slave particles in U(1) gauge theories of strongly interacting electrons"
在最近的一封信中,纳亚克认为,从属粒子总是被限制在像t-J模型这样的强关联电子系统的规范理论中。这个论证主要依赖于埃利楚尔定理和所讨论的有效规范理论是无限耦合的事实。另一方面,在以前的论文中,我们研究了t-J模型的规范理论的动力学表明,从粒子是在库仑相低于一定的临界温度T{CSS},这取决于空穴掺杂。我们评论的结果之间的差异在两篇论文。
2000-08-07 cond-mat.str-el
Spin polarons in the t-J model in an unconstrained representation
该报告讨论了t-J模型的从属费米子表示,并描述了另一种表示,其中费米子和玻色子完全交换,费米子的性质与物理空穴的性质直接相关。为了研究在半充满时的新表象中的系统,用平均场论处理费米子与两个磁振子的相互作用。所得到的有效模型,在通常的奴隶费米子表示相比,有一个额外的裸孔色散由于使用量子自旋波动存在于未掺杂的反铁磁基态的空穴移动。半填充时的单孔格林函数,然后发现使用自洽玻恩近似数值。对于所有研究的数量良好或优秀的协议与数值数据观察到在整个参数范围内,明显优于在研究与奴隶费米子表示。利用相同的有效模型,通过数值求解带不相交图的Bethe-Salpeter方程,研究了双孔问题。
1997-10-24 cond-mat.str-el
Slave rotor theory of antiferromagnetic Hubbard model
本文将Florens和Georges的从转子平均场论推广到哈伯德模型的反铁磁相。导出了由自旋转子和费米子组成的有效作用量,并分析了相应的鞍点作用量。给出了反铁磁哈伯德模型的零温相图。当Hubbard相互作用U的所有值都保持磁相时,当磁矩m(和相应的U值)位于某个窗口m_c < m < 1-m_c内时,单粒子谱函数表现出进入非相干相的交叉,表明可能偏离Hartree-Fock理论。
2006-05-10 cond-mat.str-el
Fermionization for charge degrees of freedom and bosonization of spin degrees of freedom in the SU(2) slave-boson theory
将SU(2)从玻色子理论中的电荷部分费米子化,自旋部分玻色子化,导出了反铁磁关联自旋背景下掺杂空穴动力学的有效场论,其中自旋涨落用SO(5)Wess-Zumino-Witten(WZW)理论描述,掺杂空穴动力学用含化学势项的QED $_{3}$描述.我们的有效场论的一个重要特点是价键涨落和掺杂空穴之间的耦合项。考虑到在自旋涨落的玻色场论中,价键涨落与交错U(1)规范场的量子激发密切相关,我们证明了在SO(5)WZW理论的量子临界点附近,空穴动力学有助于玻色自旋子的解除禁闭.我们在Eliashberg框架下求解了这个有效场论,发现了热力学和输运中的非费米液体物理,其中具有动力学指数$z$的$z = 3$临界性对空穴动力学起着重要作用.我们讨论了我们的场论的有效性,将其应用到掺杂的自旋链,并将其与从费米子框架进行比较。此外,我们还讨论了反常金属相对超导电性和掺杂空穴密度波的不稳定性,这是由规范和价键涨落之间的竞争引起的。
2008-10-03 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Slave spin theory of magnetic states in Hubbard model
该研究提出单带Hubbard模型磁性态的slave自旋理论,通过磁性通道分解稳定重整化准粒子态,并给出基态相图。
2023-05-07 cond-mat.str-el
Slave fermion approach to the metallic phase in large $U_d$ high-T$_c$ cuprates
原子排斥$U_d$上的Cu网站在高T $_c$铜酸盐是大的,但令人惊讶的是,一些重要的性能是一致的,与中度耦合。因此,在$U_d\to\infty$限制的金属相的三带金刚砂模型的物理相关制度的时间相关的微扰理论与从粒子制定。该基本理论具有渐近的定域规范不变性,但当Cu位的平均占有率较小时,其收敛速度较快。主要的有序结构表现为能带变窄和动态Cu/O $_2$电荷转移无序。氧网站上的粒子之间的有效的本地排斥被证明是温和的物理制度正在考虑中。它增强了相干的不相称的SDW相关性。后者与Cu/O $_2$电荷转移无序竞争,与高T $_c$铜酸盐中的基本观察一致。
2008-12-05 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Spin Dynamics from Niu-Kleinman Adiabatic Approach and Slave Boson Mean Field Theory
Beijing National Laboratory for Condensed Matter Physics and Institute of Physics, Chinese Academy of Sciences(中国科学院物理研究所(北京凝聚态物理国家研究中心));School of Physical Sciences, University of Chinese Academy of Sciences(中国科学院大学物理科学学院);New Cornerstone Science Laboratory, Beijing National Laboratory for Condensed Matter Physics and Institute of Physics, Chinese Academy of Sciences(新基石科学实验室,中国科学院物理研究所(北京凝聚态物理国家研究中心))
结合Niu-Kleinman形式与Kotliar-Ruckenstein奴隶玻色子理论,发展了一种绝热自旋动力学理论,通过自洽求解约束奴隶玻色子鞍点,直接提取Berry曲率矩阵和能量Hessian,应用于Hubbard模型和La2NiO4多轨道模型,自旋波色散与量子蒙特卡洛基准吻合良好,计算高效且包含强关联效应。
2026-06-01 cond-mat.str-el
Self-consistent slave rotor mean field theory for strongly correlated systems
在Florens和Georges工作的基础上,我们建立并研究了强关联系统的自洽从转子平均场论。这种方法认为,在强关联制度的电子,作为一个复合物的中性自旋和带电的转子场。我们用集团平均场论自洽地求解了耦合的自旋-转子模型,并对自旋基态作了各种解释。我们用一些与强相关电子系统中正在进行的实验相关的例子来说明这种方法,例如:(i)各向同性三角晶格有机莫特绝缘体的相图,(ii)弱掺杂铜氧化物超导体中的准粒子激发和隧穿不对称性,以及欠掺杂铜氧化物的公度自旋密度波和U(1)交错磁通(或d密度波)正常态中载流子的回旋质量。我们比较了估计的回旋质量与最近的量子振荡实验的结果ortho-II YBCO的N。Doiron-Leyraud等人(Nature 447,565 [2007])似乎在磁场诱导的正常状态下发现了空穴。我们评论这种正常的基态的费米弧的光电子实验中看到的Tc以上的关系。这种从转子平均场论可以推广到研究与光晶格中超冷原子相关的非均匀态和强相互作用模型。
2007-08-27 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Slave fermion interpretation of the pseudogap in doped Mott insulators
本文应用slave fermion方法研究掺杂Mott绝缘体,发现AFM关联诱导的极化子机制与holon杂化机制相互竞争导致了赝能隙的出现。
2023-10-18 cond-mat.str-el
Limitations of the mean field slave-particle approximations
我们证明了在整体SU(2)群作用下平均场从玻色子/费米子序参量的变换性质对它们描述t-J模型相图的应用施加了一定的限制.
2004-06-28 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Absence of the $T^{2/3}$ specific heat anomaly in a $U(1)$ spin liquid with a large spinon Fermi surface: confinement of slave particles and non-locality of spinons
基于从粒子结构的有效规范理论被广泛用于描述强关联电子系统中的量子数分形。然而,即使撇开对从粒子约束问题的激烈争论,理论和实验之间仍然存在着重大的冲突。特别地,$T^{2/3}$比热异常被预测为具有大自旋费米表面的$U(1)$自旋液体中的低位规范波动的关键特征,然而从未观察到。在这里,我们表明,这样的异常实际上是一个伪像的高斯近似,是不存在的时候,严格执行从粒子上没有双重占用约束。我们还表明,从粒子表示的基础上的投影建设提供了一个统一的理解自旋分馏的机制和非局域性的物理自旋在一维和二维自旋液体。
2017-07-01 cond-mat.str-el
Slave Boson Theory of Orbital Differentiation with Crystal Field Effects: Application to UO$_2$
从第一性原理出发,导出了一种精确的转动不变从玻色子方法的操作变换,并将其应用于描述强关联电子系统的轨道微分。该方法使我们能够处理强电子关联,自旋轨道耦合和晶体场分裂在同一立足点上,利用规范不变性的平均场方程。我们将我们的理论应用于原型核燃料UO $_2$,并表明该系统的基态在$5f$流形内显示出明显的轨道差异,Mott定域的$Γ_8$和扩展的$Γ_7$电子。
2017-02-12 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
Scaling behavior in the optical conductivity of the two dimensional systems of strongly correlated electrons based on the U(1) slave-boson approach to the t-J Hamiltonian
应用Lee和Salk(Phys.Rev.B64,052501(2001))的U(1)空穴对玻色子理论,研究了二维强关联电子系统中光学电导率的量子标度行为.我们研究了规范场涨落和自旋对激发对电导率w/T标度行为的影响。结果表明,在w/T <<1的低频区,规范场规范场涨落是导致标度行为的主要原因,而自旋对激发不是。节点自旋贡献的德鲁德峰的重要性进行了讨论。结果表明,在T= 0 K时,当空穴浓度接近临界空穴浓度时,在低频区W/T标度行为是明显的。
2003-12-30 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Inhomogeneous states and nodal fermions in the SU(2) gauge theory
本文讨论了Wen和Lee关于掺杂莫特绝缘体的SU(2)从玻色子理论中的相分离问题。结果表明,该理论的约束结构导致的解释的holons有硬核相互作用,这是进一步证明了通过研究的空极限(无电子)。令人惊讶的是,在硬核相互作用中,甚至空极限也被从玻色子理论很好地描述了,无论是作为能量密度还是关于动力学性质。在过掺杂的超导制度,其中相分离和d+s结构的序参量的影响进行了研究。在从属玻色子理论中,这种s波分量已经在描述黑洞中迫在眉睫。holon的相互作用性质也导致了单电子传播子中的声音模式。本文根据温氏的射影对称原理,提出了同位旋螺旋的新概念。这种同位旋螺旋解释了超导性和莫特绝缘态的共存,是相分离的结果。其次,它可能能够解释为什么节点费米子在电荷不均匀的情况下仍然存在。
2007-07-25 cond-mat.str-el
Atomic Model of Susy Hubbard Operators
我们最近提出的susy哈伯德运营商的原子模型。在自由自旋的限制情况下,我们得到的熵的平均场+高斯修正描述相比,确切的结果。我们展示了如何将这些结果可以扩展到电荷波动的情况下,并计算精确的结果的配分函数,自由能和热容量的原子模型的一些简单的例子。列出了可能态的波函数。我们比较大N扩展的susy自旋算子与使用“Schwinger玻色子”和“Abrikosov伪费米子”获得的精度。对于原子模型,我们比较了在物理上有趣但不受控制的N->2的极限情况下,从玻色子、从费米子和susy Hubbard算子近似的结果。对于自旋的混合表示,我们估计的原子模型的大N展开的准确性。在单盒极限下,我们发现最低能量的鞍点解简化为从玻色子或从费米子,而对于更高的盒,情况并非如此。最高能量的鞍点解有一个有趣的特点,它允许一个小区域的混合表示,这与实验上看到的反铁磁量子临界点附近的表面相似。
2002-07-03 cond-mat.str-el
U(1) Slave-spin theory and its application to Mott transition in a multi-orbital model for iron pnictides
本文对多轨道哈伯德模型引入了U(1)从旋表象。与L的$Z_2$形式一样。de'Medici等人(Phys.Rev.B72,205 - 124(2005)),该方法将物理电子算符表示为从自旋和辅助费米子算符的乘积。对于非简并的多轨道模型,我们的U(1)方法是有利的,因为它捕获了平均场水平上的非相互作用极限。对于具有单轨道或简并多轨道的系统,U(1)和$Z_2$从自旋方法在从自旋凝聚相中产生相同的结果。一般来说,U(1)从自旋方法包含U(1)规范冗余,并适当地描述了莫特绝缘相。本文采用U(1)从自旋方法研究了铁磷属元素的五轨道模型中的金属-绝缘体相变。我们证明了莫特过渡作为在这个模型中的相互作用的函数。莫特绝缘状态的性质受到洪德规则耦合和晶场分裂之间的相互作用的影响。在金属相,当Hund规则耦合超过一个阈值时,存在一个从弱关联金属到强关联金属的交叉,通过这个交叉准粒子谱量迅速下降。这种强烈相关的金属相的存在支持了早期的莫特图片的母体铁磷属元素。在此相的参数范围内和Mott跃迁附近,我们发现轨道选择性Mott态具有几乎与基态能量相同的竞争能量。
2012-02-28 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Antiferromagnetic, metal-insulator, and superconducting phase transitions in underdoped cuprates: Slave-fermion t-J model in the hopping expansion
本文用强关联电子的正则模型t-J模型研究了有限温度下三维掺杂反铁磁体系统。我们采用电子的从费米子表示,其中电子被描述为一个带电的自旋holon和一个不带电的自旋的复合物。我们引入了两种U(1)规范场作为辅助场,一种描述反铁磁最近邻自旋对的共振价键,另一种描述铁磁沟道中空穴和自旋子的最近邻跳跃振幅.为了进行数值研究的系统,我们整合出的费米子holon场通过使用的跳跃振幅的幂的跳跃展开,这是合法的区域内和附近的绝缘相。所得到的有效模型用玻色自旋子和两个U(1)规范场以及空穴对的集体场来描述。我们用蒙特卡罗模拟研究了这个模型,计算了比热、自旋关联函数和瞬子密度。我们得到了一个在空穴浓度-温度平面上的相图,这与最近观察到的干净和均匀的欠掺杂样品相一致。
2010-07-24 cond-mat.str-el hep-lat
U(1) slave-particle study of the finite-temperature doped Hubbard model in one and two dimensions
一维系统具有不寻常的性质,例如自由度的分解。在文献中已经考虑了高维系统的可能扩展。在这项工作中,我们构建了一个平均场论的哈伯德模型考虑到分离的自由度的启发,一维的情况下,并研究有限温度相图的哈伯德链和正方形晶格。平均场变量是沿着底层晶格的链接定义的。我们得到的光谱函数,并确定区域的更高的光谱权重与分数的费米(自旋)和玻色子(电荷)的激发。
2010-03-11 cond-mat.str-el
Phenomenological approach to hyperkagome spin liquid: gauge fields and spinons without slave particles
对hyperkagome铱酸盐Na $_4$ Ir $_3$ O $_8$的大量实验表明,在低温下存在无隙量子自旋液体状态。避开通常用于理论分析的受抑磁体的从粒子的方法,我们提供了一个更直观的,虽然更多的现象,一个量子自旋液体的hyperkagome海森堡模型的建设状态。在Husimi仙人掌模型的基础上,提出了一个有效的超kagome格上的单体-二聚体模型。利用单-二聚体模型的箭头表示,我们得到了超八边形晶格上有限密度费米自旋的紧致$U(1)$规范理论。由此产生的理论和它的平均场处理导致显着的协议与以前的从粒子建设的量子自旋液体状态的hyperkagome晶格。我们的研究结果提供了新的见解的自旋费米表面的出现和有用的预测,为未来的实验的理论理解。
2016-08-09 cond-mat.str-el
Fractionalization and confinement in the U(1) and $Z_2$ gauge theories of strongly correlated systems
最近,我们用$Z_2$规范理论描述了强相互作用电子系统中的电子分馏物理。在这里我们讨论与早期U(1)规范理论方法的基础上从玻色子平均场论的连接。特别是,我们确定的奴隶玻色子理论和真正的物理激发的分数阶段,很容易描述的$Z_2$方法的holons和自旋之间的关系。
2000-06-30 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Susy atomic model
我们提出了一个最简单的模型,可以应用最近推出的超对称哈伯德算子。对于原子模型,$H=-E_d X_{00}$,其中$X_{00} = |0><0|$是一个哈伯德运营商和$E_d$是本地化的自旋能级的能量,我们展示了如何可以开发作为温度的函数的熵和热容量的精确解。有了这个黄金标准,我们就能够开发一个受控的近似方案,在平均场+高斯修正的水平上对susy近似进行场理论处理,并测试其对广泛使用的从玻色子和从费米子近似的准确性。我们发现,除了从玻色子和从费米子的解决方案,一类新的解决方案存在的物理情况下,Q = 1,N = 2,可以适当地处理以前现有的方法。由平均场鞍点产生的相图与接近量子临界点的系统常见的V形相图有着表面上的相似之处,并且可以为研究捕获这种物理的强相关模型提供一个自然的起点。
2002-07-03 cond-mat.str-el
Exact results with the Kotliar-Ruckenstein slave-boson representation
径向从属玻色子表示具有特殊的优点,即使没有正式引入每个玻色子场的伪玻色凝聚,它们各自的场的期望值也是有限的。径向(实)场的期望值实际上可以解释为空的或单独占据的位置的密度。虽然巴恩斯从玻色子的径向表示以前已经研究过,但在更物理的Kotliar-Ruckenstein表示中径向玻色子场的泛函积分的设置迄今尚未完成。我们实现了一个路径积分程序与适当的重整化因子的强相关的两个网站的模型,它允许控制的正式步骤,在复杂的评估,作为结果的配分函数和期望值是已知的精确对角化这样一个最小的单杂质安德森模型。的配分函数示出的是一个跟踪矩阵的产品在当地的时间,因此可以计算分析。最后,我们建立了计算关联函数和热力学性质的方案。
2012-05-02 cond-mat.str-el
Gutzwiller Variational Method for Intersite Coulomb Interactions: The Spinless Fermion Model in One Dimension
我们研究了一维无自旋费米子模型的Gutzwiller方法,这是一个最简单的模型,包含了间库仑相互作用。该模型的Gutzwiller解已在文献中进行了研究,但结果不同。我们得到的Gutzwiller解决方案的问题,通过仔细枚举的多粒子配置和解释的起源,在文献中的差异是由于忽略了相邻的键占位符之间的相关性。Gutzwiller方法的正确实现产生不同于从玻色子平均场论的结果,不同于具有现场相互作用的哈伯德模型,其中已知两种方法是等效的。奴隶玻色子和Gutzwiller的结果相比,精确的解决方案,可用于半填充的情况下,和数值精确的对角化结果的情况下,一般填充。
2013-04-15 cond-mat.str-el
Modeling many-body physics with Slave-Spin Mean-Field: Mott and Hund's physics in Fe-superconductors
从自旋平均场论,一个轻和准确的技术,在费米液相的多轨道材料的电子相关性模型,是教学暴露在本章中,重点是它最近的成功应用铁基超导体的物理。除了介绍电子相关性和回顾费米液体现象学之外,手稿还伴随着对奴隶自旋技术的逐步解释,并提供了一套有用的补充,为Mott和Hund的物理学提供了分析见解,这是强相关材料物理学的核心。一些原始的研究材料也被曝光,如亨德引起的哈伯德带两侧的半填充莫特绝缘体的间隙,和“轨道去耦”机制的低能描述收缩。
2016-07-28 cond-mat.str-el
Low quasiparticle coherence temperature in the one band-Hubbard model: A slave-boson approach
我们利用Kotliar-Ruckenstein从玻色子理论研究了不同能带结构的单带哈伯德模型的顺磁相随温度的变化关系。我们计算了费米液体准粒子谱权$Z$,并确定了温度,在该温度下,它显着降低到一个坏的金属区域的交叉。在莫特金属-绝缘体转变附近,该相干温度$T_\textrm{coh}$远低于非关联费米气体的费米温度,如在宽范围的强关联电子材料中观察到的。在对温度和相互作用进行适当的重新标度后,我们发现了一个与系统的能带结构无关的普遍行为。我们得到的温度相互作用的相图作为掺杂的函数,我们比较的温度依赖性的双重占有,熵,和电荷的压缩性与以前的结果与动力学平均场论。通过计算装药压缩系数分析了该方法的稳定性。
2017-07-14 cond-mat.str-el