Phase diagram of ultracold atoms on optical lattice: Comparative study to slave fermion and slave boson for Bose Hubbard modelPhase diagram of ultracold atoms in optical lattices: Comparative study of slave fermion and slave boson approaches to Bose-Hubbard model
采用玻色哈伯德模型的从费米子方法和从玻色子方法,比较研究了光晶格中超冷玻色原子的有限温度行为。给出了系统的相图。虽然这两种方法在没有近似的情况下是等价的,但基于从费米子技术的平均场论在定量上更合适。从概念上讲,从费米子方法自动排除了两个相同的费米子在同一格点上的双重占有。通过与极限情况下的已知结果比较,我们发现从费米子方法优于从玻色子方法。例如,在非相互作用极限下,从费米子方法计算的超流-正常液体转变的临界温度更接近于众所周知的理想玻色气体的结果。在零温极限下,从费米子方法得到的临界相互作用强度也更接近于用零温平均场论直接计算得到的结果。
2005-03-15 cond-mat.soft cond-mat.str-el
Slave-Boson Functional-Integral Approach to the Hubbard Model with Orbital Degeneracy
本文对具有任意轨道简并度$D$的哈伯德模型发展了一种从玻色子泛函积分方法。它的鞍点平均场论与单带哈伯德模型的Gutzwiller近似是等价的。将我们的理论应用于双简并($D = 2$)模型,并在顺磁态下对该模型进行了数值计算。讨论了交换相互作用对金属-绝缘体(MI)转变的影响。MI过渡的临界相互作用的轨道简并和电子占有率的函数解析计算。
1997-06-10 cond-mat.str-el
Slave-boson mean-field theory of spin- and orbital-ordered states in the degenerate Hubbard model
本文将平均场论中的从玻色子泛函方法推广到双简并哈伯德模型中的自旋和轨道有序态。在半满单立方模型中对反铁磁轨道有序态进行了数值计算。与Hartree-Fock近似相比,由于存在较大的轨道涨落,本理论的轨道阶数大大降低.从基态能量的比较,反铁磁轨道状态是不稳定的反铁磁自旋状态,虽然情况变得相反时,交换相互作用是{ \it负}。
2000-05-17 cond-mat.str-el
Rotationally invariant slave-boson and density matrix embedding theory: A unified framework and a comparative study on the 1D and 2D Hubbard Model
我们提出了详细的基准基态计算的一维和二维哈伯德模型利用集群扩展的旋转不变的从玻色子(RISB)平均场论和密度矩阵嵌入理论(DMET)。我们的分析表明,这两种方法的整体精度和性能非常相似。此外,我们提出了一个统一的计算框架,使我们能够实现这两种技术在同一基础上。这为我们提供了一个新的解释路线,并为系统地发展这些互补方法的新概括铺平了道路。
2018-12-24 cond-mat.str-el
The Orbital Selective Mott Transition in a Three Band Hubbard model: a Slave Boson Mean Field Study
本文系统地研究了具有三种轨道简并度的$t_{2g}$体系中可能的轨道选择性Mott跃迁。将从属玻色子平均场论推广到包含自旋翻转和对跳跃项的完全Hund规则耦合的三带系统。该模型是一种由晶场分裂或晶格畸变驱动的新型Mott跃迁。我们认为这种新型的Mott转变可能与$Sr_{x}Ca_{2-x}RuO_4$中的迷惑相有关。
2006-11-03 cond-mat.str-el
SU(2) slave-rotor theory of the attractive Hubbard model
推广了排斥哈伯德模型的U(1)从转子表示\cite{FG_SRR},提出了吸引哈伯德模型的SU(2)从转子分解,其中SU(2)从转子变量表示与超导性和电荷密度波有关的序参量涨落.这种分解方法使我们能够修改标准的Hartree-Fock平均场论,将序参量波动在平等的基础上。从吸引哈伯德模型导出一个有效的SU(2)从转子作用量,并在平均场水平上进行分析,我们证明了由从转子变量软化驱动的二阶相变.
2006-07-11 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Revisit of Antiferromagnetism in Hubbard Model by A Cluster Slave-Spin Method
本文采用集团从旋方法系统地研究了含破缺相的哈伯德模型的解。在这种方法中,电子算符被分解为描述物理自旋的费米子自旋和描述电荷涨落的从自旋。遵循Yu和Si [Phys.Rev.B86,085104(2012)]导出的$U(1)$形式体系,示出了用于探索各种自旋破碎密度波态的自洽方程通常可以用多个从自旋位点的簇来构造。我们利用这种方法研究了单带哈伯德模型中的反铁磁态。虽然哈伯德间隙,由于双占据状态的电荷间隙,与哈伯德相互作用$U$的比例如预期的那样,AFM间隙$Δ$,在AFM状态下的自旋色散的间隙,表现出从弱到强耦合行为的交叉作为$U$增加。我们的集团从自旋方法不仅再现了传统的平均场行为的$Δ\sim U$在弱耦合限制,但也$Δ\sim t^2/U$的行为预测的超交换机制在强耦合限制。此外,还计算了作为$U$和掺杂$x$的函数的holon-doublon相关系数,在强耦合区,holon-doublon相关系数表现出强烈的结合趋势.我们进一步表明,准粒子的重量得到的集群从自旋方法是在AFM和顺磁状态下与广义Gutzwiller近似的很好的协议,并可以改善的结果超越广义Gutzwiller近似作为集群从一个单一的网站扩大到4个网站。我们的结果表明,集团从旋方法可以成为一个强关联系统的系统研究的有力工具。
2017-07-10 cond-mat.str-el
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
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
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
Slave-boson theory of the Mott transition in the two-band Hubbard model
我们应用Kotliar和Ruckenstein的奴隶玻色子方法的两个带哈伯德模型的伊辛像洪德的规则耦合和不同宽度的带。在这种方法的平均场水平上,我们调查莫特过渡和观察两个频带的独立和联合过渡取决于轨道间和轨道内库仑相互作用参数的选择。平均场计算允许一个简单的物理解释,并可以确认以前的工作的几个方面。除了两个单独的半填充带的情况下,我们还检查会发生什么,如果原始的金属带具有分数填充,无论是由于有限的掺杂或由于相对移动的原子能级的两个轨道的晶体场。对于适当的相互作用和晶体场的值,我们可以观察到一个带绝缘态和铁磁金属。
2005-08-29 cond-mat.str-el
Slave spin cluster mean field theory away from half-filling: Application to the Hubbard and the extended Hubbard Model
半满哈伯德模型的费米子算符的一种新的从自旋表示最近被提出。我们表明,随着规范变量的增加,形式主义可以扩展到有限掺杂。由此产生的自旋问题可以使用集团平均场近似来解决。这种近似考虑到短距离的相关性,通过精确对角化的集群,而超过集群的大小的远程相关性在平均场水平上处理。在簇只有一个位点且相互作用强度$U$无限大的极限下,这种方法简化为Gutzwiller近似。当簇的大小是有限的时,存在一些质的差异。我们首先计算的临界$U$的莫特转变作为一个令人沮丧的第二近邻相互作用的晶格相关的各种相关的系统,即钴酸盐,层状有机超导体和高温超导体的功能。对于三角晶格,我们还研究了具有最近邻排斥的扩展哈伯德模型。除了均匀的金属态外,我们还发现在宽掺杂范围内(包括相应的掺杂范围)存在一个$\sqrt(3) \times \sqrt(3)$电荷密度波。我们发现,在大的$U$限制,位间库仑排斥$V$强烈抑制金属态的单粒子重量。
2008-05-22 cond-mat.str-el
Spiral magnetism in the single-band Hubbard model: the Hartree-Fock and slave-boson approaches
在单带哈伯德模型下,研究了正方晶格和不同立方晶格的基态磁相图。比较了广义非关联平均场近似(Hartree-Fock近似)和Kotliar和Ruckenstein的包含关联效应的广义从玻色子近似的结果。我们考虑到相称的铁磁,反铁磁,和无公度(螺旋)的磁性相,以及相分离成不同类型的磁性相,这往往是缺乏在以前的调查。研究发现,当嵌套不存在且范霍夫奇异性远离顺磁相费米能级时,螺旋态尤其是铁磁性通常会受到相关效应的强烈抑制,直至达到非现实的大Hubbard $U$.磁相分离在磁态的形成中起着重要作用,在半填充附近,相应的相区特别宽。详细讨论了不同立方晶格的非共线和共线磁有序。
2015-11-05 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
Slave-spin mean field for broken-symmetry states: Néel antiferromagnetism and its phase separation in multi-orbital Hubbard models
该研究将从属自旋平均场方法推广至破缺对称相,推导单粒子能移修正,验证其与相关方法结果一致,并应用于多轨道Hubbard模型的Néel反铁磁态研究,揭示了洪特耦合对反铁磁态及相分离的影响。
2023-04-13 cond-mat.str-el
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
Slave-Boson analysis of the 2D Hubbard model
本文采用自旋旋转不变的从玻色子方法对二维单带哈伯德模型进行了全面的研究。我们利用螺旋平均磁场和顺磁平均场周围的波动来确定磁相图,并发现这两种方法是在很好的协议。除了公度相的特点是有序波矢量$\boldsymbol Q = (π, π), (0, π)$,和$(0, 0)$,我们发现非公度相的有序波矢量$\boldsymbol Q = (Q, Q)$,和$(Q, π)$连续变化的填充,相互作用强度或温度。平均场量磁化强度和有效质量被发现不连续变化的相界分离的$(Q, Q)$和$(Q, π)$阶段,表示一阶转变。在选定的情况下,显示的能带结构和费米面。计算和讨论了自旋和电荷的动态极化率以及结构因子,包括零声和莫特绝缘体型集体模的出现。动态电导率的计算依赖于掺杂,相互作用强度和温度。最后,建立了温度-相互作用强度相图。
2019-12-16 cond-mat.str-el
Slave-Boson Mean-Field Theory of the Antiferromagnetic State in the Doubly Degenerate Hubbard Model - the Half-Filled Case -
本文用作者提出的从玻色子平均场论研究了双简并轨道半填充哈伯德模型的反铁磁基态。简单立方模型的数值计算表明,金属-绝缘体的转变不发生,除了在消失的相互作用点,在其顺磁解决方案的强烈对比。电子关联效应使反铁磁绝缘体的态密度能隙大大减小。交换相互作用$J$在反铁磁性中起着重要的作用:虽然在我们的理论中,$J = 0$的亚晶格磁矩$m$比Hartree-Fock近似中得到的$m_{HFA}$小得多,但$J/U > 0.2$的$m$($U$:库仑相互作用)增加到与$m_{HFA}$相当。令人惊讶的是,反铁磁状态很容易被破坏,如果一个小的,负交换相互作用($J/U < -0.05$)被引入。
1997-07-22 cond-mat.str-el
Rotationally-invariant slave-boson formalism and momentum dependence of the quasiparticle weight
我们推广的旋转不变的奴隶玻色子形式主义的多轨道模型,与任意的相互作用,晶体场,和多重态结构的制定。这使得研究低能准粒子性质的多重态效应成为可能。准粒子权重矩阵的非对角分量可以在这个框架内计算。当结合集群扩展的动力学平均场论,这种方法使我们能够解决的空间相关性的影响,如超交换的产生和准粒子的重量的动量依赖。我们说明的方法上的两个带哈伯德模型,一个哈伯德模型的两个耦合层,和一个二维的单带哈伯德模型(在两个网站的细胞动力学平均场近似)。
2007-08-02 cond-mat.str-el
Exact functional integration of radial and complex slave-boson fields: thermodynamics and dynamics of the two-site extended Hubbard model
本文通过精确求解双格点团簇,研究了径向与复型从属玻色子场的泛函积分,证明径向场能克服正规序障碍并恢复精确配分函数与 Green 函数,回应了相关批评,并将计算推广至非局域 Coulomb 相互作用的扩展 Hubbard 模型。
2024-03-26 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
A note on path integral formulism of $Z_{2}$ slave-spin representation of Hubbard model
本文是对哈伯德模型的$Z_{2}$从旋表象的路径积分公式推导的一个注记,可能有助于相关工作的进一步研究。我们很高兴收到任何意见,并欢迎进行其他讨论。
2012-04-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el hep-th
Slave-spin approach to the strongly correlated systems
本文提出了一种新的从粒子方法,它类似于从转子模型,只是用自旋为1的从粒子代替了量子转子。自旋为1的从粒子本身可以用施温格玻色子/费米子来表示。这种方法更方便地适用于具有现场Hubbard相互作用的强关联哈密顿量,并解决了使用从转子模型以及Anderson-Zou从粒子技术的局限性。例如,从自旋方法的平均场参数不消失以上的莫特过渡,这种方法是顺利地连接到非相互作用的限制。作为一个例子,我们研究的Kane-Mele-哈伯德模型的相图使用我们目前的方法。在没有自旋-轨道相互作用的情况下,莫特跃迁发生在$U_c ~ 3 t_1$。从自旋方法的几个方面,它的规范理论和各种可能的平均场态与这种方法进行了讨论。
2011-12-01 cond-mat.str-el
Electromagnetic response of high-Tc superconductors -- the slave-boson and doped-carrier theories
我们计算了tt 't“J模型的两种从粒子理论--从玻色子理论和掺杂载流子理论中准粒子电流和低温超流密度的掺杂依赖性。在从玻色子理论中,节点准粒子电流重整化因子$α$与零温超流密度$ρ_S(0)$成比例地消失;然而,我们发现,远离$ρ_S(0) \to 0$极限,$α$显示出比$ρ_S(0)$弱得多的掺杂依赖性。类似的结论也适用于掺杂载流子理论,它区分了动量空间的节区和反节区。由于其动量空间各向异性,掺杂载流子理论提高了$α$的值在空穴掺杂制度,使其定量与实验一致,并再现空穴和电子掺杂的铜氧化物超导体之间的不对称性。最后,我们使用掺杂载流子理论预测一个特定的实验签名的本地交错自旋相关性掺杂莫特绝缘体超导体,我们建议,应观察到在STM测量欠掺杂的高Tc化合物。这个实验特征将掺杂载流子理论与其他候选的高Tc超导体平均场论(如从玻色子理论和传统BCS理论)区分开来。
2007-05-16 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Supersymmetric approach to the infinite U Hubbard Model
本文初步讨论了利用Hubbard算符的超对称表示来处理无限U哈伯德模型的物理问题,该算符把从玻色子和从费米子表示统一到一个$U (1)\times SU (1| 1)$规范理论中。通过寻找解决方案的哈密顿中的自旋可以存在的凝聚有序的时刻和移动的带电载流子,我们研究的可能性长冈铁磁相在有限掺杂的量子临界点到顺磁相。
2001-10-04 cond-mat.str-el
Phase diagram of the Kitaev-Hubbard model: $\mathbb{Z}_2$ slave-spin and QMC approaches
Sharif University of Technology(谢里夫理工大学);Kharazmi University(哈拉兹米大学)
本文通过$\mathbb{Z}_2$ slave-spin和QMC方法研究Kitaev-Hubbard模型的相图,揭示了Mott转变和量子自旋液体相的存在。
2025-12-16 cond-mat.str-el
Orthogonal metal in the Hubbard model with liberated slave spins
用量子蒙特卡罗模拟研究了一个在无约束从自旋表象下等价于哈伯德模型的二维Falicov-Kimball模型.重点是一个分馏的金属相,其特征在于在光谱,热力学和传输特性,包括比较半满哈伯德模型。这个阶段的性质,最值得注意的是一个单粒子的间隙,但无间隙的自旋和电荷激发,原则上可以理解的框架中的正交金属。然而,重要的和有趣的差异出现在目前的设置相比,单粒子平均场论和其他模型。我们还讨论了局部约束的作用,从一个扩展的相图,其中包括空间维度作为参数的奴隶自旋表示,从而与以前的工作在无限维接触。最后,我们强调的情况下,$π$通量配置的奴隶自旋制定,特别是在拓扑有序的分数相位的上下文中预测的平均场水平。
2019-09-16 cond-mat.str-el quant-ph
Doping the Kane-Mele-Hubbard model: A Slave-Boson Approach
本文用从玻色子平均场方法研究了零温下Kane-Mele-哈伯德模型的半满态和远离半满态的情况。我们得到一个相图在半填充和讨论其连接到最近的结果从量子蒙特卡罗,从转子,和$Z_2$平均场的研究。特别是,我们发现一个小窗口的参数空间中的自旋液相与带隙自旋和电荷激发驻留。通过计算单重态对的序参量,我们证明了掺杂后自旋液体态变成了超导态。有趣的是,我们找到了一个“最佳”的掺杂这样的超导性。我们的工作揭示了一些现象与掺杂强自旋轨道耦合的相互作用系统。
2011-10-17 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Supersymmetric Hubbard Operators
我们开发了一个超对称表示的哈伯德运营商,统一的奴隶玻色子和奴隶费米子表示成一个单一的$U (1)\times SU (1| 1)$规范理论,一组具有更大的对称性比两个$U (1)$规范群的产品。Hubbard算符的这些表示可以用来将多电子原子中的强Hund相互作用作为约束。我们展示了如何将这种方法与$SP (N)$组相结合,以产生局部超对称大N制定的$t-J$模型。
2000-11-08 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
Superconductivity from purely repulsive interactions in the strong coupling approach : Application of the SU(2) slave-rotor theory to the Hubbard model
我们提出了一个机制的超导性从纯粹的排斥相互作用中的强耦合制度,BCS(Bardeen-Cooper-Schrieffer)机制,如自旋波动的方法是很难应用。基于哈伯德模型的SU(2)从转子表象,我们发现库珀对振幅形成和相位相干的单个能量尺度被分成两个能量尺度,从而产生了所谓的赝能隙态,其中库珀对是局部相干的,而不是全局相干的,这被解释为密度-相位不确定原理的实现。这种超导状态显示出超流重量的温度线性下降比率,这是由强烈的相位起伏引起的。
2009-09-03 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
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
Accuracy of ghost-rotationally-invariant slave-boson theory for multiorbital Hubbard models and realistic materials
本研究评估g-RISB理论在多轨道系统中的精度,发现增加鬼轨道数可使其精度向DMFT极限系统性提升,能更精准描述Hund与Mott物理,可靠捕捉Sr₂RuO₄的相关物性,展现其作为关联材料模拟工具的潜力。
2024-01-31 cond-mat.str-el
Unrestricted slave-boson mean-field approximation for the two-dimensional Hubbard model
Kotliar-Ruckenstein从玻色子方案用于允许玻色子和费米子场在鞍点水平上的不受限制的变化。在二维哈伯德模型中讨论了自旋极化子和畴壁等各种非均匀解,并与非限制性Hartree-Fock(HF)计算结果进行了比较.我们发现,本方法大大减少了这些国家的极化,并导致增加离域波函数相比,HF模型。两个自旋极化子之间的相互作用在很宽的在位排斥U范围内都是吸引的。此外,我们获得了交叉从垂直到对角域壁在一个更高的值U比预测的HF。
1998-01-14 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Dynamical slave-boson mean-field study of the Mott transition in the Hubbard model in the large-$z$ limit
通过在大晶格配位数$z$的极限下建立一个动力学从玻色子平均场理论,研究了哈伯德模型中的Mott金属-绝缘体相变.在莫特绝缘侧,所有的doublons和holons键合到激子对导致的电荷间隙的实空间中,该理论大大简化到领先的顺序在$1/\sqrt{z}$,并成为精确的无限$z$贝特晶格。在Hubbard $U_c$和相应的doublon密度$n_d^c$,跳跃$χ_d^c$和doublon-holon配对$Δ_d^c$振幅的临界值处,得到了与电荷能隙闭合相关的连续Mott跃迁的渐近解.我们发现$U_c=U_{\rm BR} [1 -2n_d^c -\sqrt{z} (χ_d^c +Δ_d^c))] \simeq0.8U_{\rm BR}$,其中$U_{\rm BR}$是临界值的Brinkman-Rice过渡中捕获的静态平均场解的奴隶玻色子制定的Kotliar和Ruckenstein的Gutzwiller近似。因此,Mott跃迁可以被看作是对由doublon-holon束缚引起的Brinkman-Rice跃迁的量子修正。与动力学平均场理论的结果进行了定量比较,结果吻合良好.在没有磁序的情况下,Mott绝缘体是具有非零格点间自旋跳跃的$U(1)$量子自旋液体,其在大- $z$极限下存活,并提升了局部矩的$2^N$ -折叠简并度。我们证明了在退禁闭相中,自旋子通过一个耗散的紧致$U(1)$…
2019-08-22 cond-mat.str-el
Phase diagram of the Hubbard model on honeycomb lattice
本文推广了从粒子技术,研究了蜂窝晶格上可能含有电荷涨落的哈伯德模型的相图。对于大的$U$,我们有反铁磁有序相。当我们将$U$减小到低于$U_{c2}\simeq 3t$时,系统经历一阶相变,进入带隙自旋旋转不变相位。在半经典近似的从粒子方法下,我们发现这种相位打破了平移对称性、宇称和晶格旋转对称性。然而,在半经典近似之外,不破坏任何晶格对称性的$Z_2$自旋液体也是可能的。
2010-10-27 cond-mat.str-el
Phase diagram of the Hubbard model on a square lattice: A cluster slave-spin study
本文采用集团从旋方法系统地研究了以掺杂$U$和耦合强度$δ$为参数的正方晶格上哈伯德模型的基态性质。除了反映在反铁磁能隙$Δ_{\text{AFM}}$行为中的交叉外,还可以在团簇从自旋哈密顿量的能量学中观察到这种性质--小$U$处的反铁磁性是由于势能增益,而强耦合极限处的反铁磁性是由动能增益驱动的,这与团簇动力学平均场理论计算和量子MonteCarlo模拟的结果一致。我们发现,在AFM状态的交叉,分离的弱和强耦合制度的相互作用$U_{c}$,几乎保持不变的掺杂后,它是小于临界耦合强度$U_{\text{Mott}}$的一阶金属-绝缘体莫特过渡的半填充顺磁状态。在半填充时,在小$U$极限下建立了交错磁化$M$和$Δ_{\text{AFM}}$之间的关系,从而使Hartree-Fock理论失效,并证实了顺磁态下的一阶Mott跃迁,其特征在于$U_{\text{Mott}}=10t$处的不连续性和重复性.最后,给出了$U$ - $δ$平面中的整体相图,其由四个区域组成:反铁磁绝缘体、具有可压缩性$κ>0$或$κ<0$的反铁磁金属、以及顺磁金属,以及三个相变:(i)从反铁磁金属到顺磁金属,(ii)在具有正和负$κ$的反铁磁金属相之间,以及(iii)将反铁磁绝缘相与反铁磁金属相分离。
2021-09-23 cond-mat.str-el
Orbital-selective bad metals due to Hund's rule and orbital anisotropy: a finite-temperature slave-spin treatment of the two-band Hubbard model
研究了在Hund规则耦合和轨道各向异性的情况下半满双带哈伯德模型的有限温度性质。我们使用$Z_2$从自旋理论的平均场处理,其中具有Hassan和de' Medici先前开发的零温度规范变量的有限温度扩展http://dx.doi.org/10.1103/PhysRevB.81.035106}{Phys. Rev. B { \bf 81},035106(2010)}]。我们认为费米液相的不稳定性,以及它是如何增强的洪德规则。我们确定顺磁性的解决方案,具有零准粒子的重量与坏的金属相,和它和费米液相之间的一阶转变温度作为一个相干温度,信号交叉到坏的金属状态。当轨道各向异性存在时,我们发现了一个中间过渡到轨道选择性坏金属(OSBM),其中窄带成为坏金属,而宽带仍然是重整化的费米液体。系统转变为不良金属相的温度$T_\textrm{coh}$和$T_\textrm{OSBM}$可以比与非相互作用带相关的费米温度小几个数量级。OSBM被破坏的温度的参数依赖性可以理解的铁磁Kondo-Hubbard晶格模型。在一般情况下,洪德规则耦合增强坏的金属相,减少轨道间的电荷波动和增加自旋波动。在基态中发现的质量差异是否存在的洪德规则,有关的低能量流形的简并,也保持有限的温度。
2019-04-03 cond-mat.str-el
Spin liquid phase in the Hubbard model: Luttinger-Ward analysis of the slave-rotor formalism
Department of Physics, Sharif University of Technology(谢里夫理工大学物理系)
本文提出结合Baym-Kadanoff方法与slave-rotor部分子构造,研究三角晶格Hubbard模型中的自旋液体相,通过一阶截断计算Feynman图,推导自旋子、电荷子和电子的格林函数,并考虑规范场涨落影响,揭示自旋液体的长程关联。
2026-05-08 cond-mat.str-el
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
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
Phase diagram of the Hubbard model on a honeycomb lattice: A cluster slave-spin study
采用集团从旋方法研究了以掺杂$δ$和耦合$U$为参数的蜂窝晶格哈伯德模型的基态性质.在半填充,一个单一的直接和连续的半金属和反铁磁(AFM)绝缘体之间的相变被发现在$U_{\text{AFM}}=2.43t$是在格罗斯-奈夫-汤川普适性类,其中的交错磁化$M$和AFM能隙$Δ_{\text{AFM}}$之间的关系被建立为$M \propto Δ_{\text{AFM}}$,相比,$M \propto Δ_{\text{AFM}} ( \ln{Δ_{\text{AFM}}})^2$在正方形晶格的情况下。在$U_{\text{Mott}}=8.36t$,这是负责一个广泛的交叉周围$U_{c} = 5.4t$之间的弱耦合和强耦合制度的AFM状态,增加与$δ$,在正方形晶格的情况下,一阶半金属的底层顺磁性(PM)绝缘体莫特过渡得到证实。在掺杂系统中,在范霍夫奇点附近的可压缩性$κ$在$δ=1/4$的半金属原子力显微镜转变发生前的相互作用基本上被抑制,而$κ$附近的狄拉克点是非常接近的非相互作用,表明狄拉克锥结构的能量色散是相当强大的。在$U$ - $δ$平面的整体相图,包括四个制度:AFM绝缘体在$δ=0$为$U> U_{\text{AFM}}$,AFM金属与可压缩性$κ>0$或$κ<0$,和PM半金属,和AFM金属与$κ<0$只存在于一个非常小的区域附近的相边界之间的AFM和PM状态。
2022-01-23 cond-mat.str-el
Z_2-slave-spin theory for strongly correlated fermions
我们回顾了Hubbard模型的表示,是基于辅助赝自旋变量。这些赝自旋指的是原模型中的局域电荷模2,并显示出局域Z_2规范自由度。我们在各种不同的背景下讨论了相关的平均场论,这些背景与半填充时相互作用驱动的金属-绝缘体相变问题有关,包括费米表面变形和超出局域近似的光谱特征。值得注意的是,在平均场水平上,Hubbard带来自于横向场中的伊辛模型的激发,并且该模型的量子临界点与几乎局域化的费米液态的Brinkman-Rice临界性相一致。非局域关联包括使用集团平均场近似和辅助量子伊辛模型的Schwinger玻色子理论。
2010-04-22 cond-mat.str-el
Ghost rotationally invariant slave-boson approach to response functions
National Chung Cheng University(中正大学);National Center for Theoretical Sciences(国家理论科学中心);Rutgers University(罗格斯大学);Brookhaven National Laboratory(布鲁克海文国家实验室);Rochester Institute of Technology(罗切斯特理工学院);Flatiron Institute(弗莱提伦研究所)
本文提出gRISB理论下的有限温度高斯涨落形式,用于计算响应函数,在二维哈伯德模型中优于标准RISB和RPA,并恢复Kotliar-Ruckenstein响应,直接实频率计算避免数值延拓。
2026-10-08 cond-mat.str-el
Analytical slave-spin mean-field approach to orbital selective Mott insulators
本文用从自旋平均场方法研究了考虑Hund耦合作用的粒子-空穴对称的单带和双带哈伯德模型。通过对哈密顿量的解析分析,我们证明了两个轨道的锁定与\,轨道选择性Mott跃迁可以在Landau-Ginzburg框架内公式化。将从自旋平均场应用于杂质问题,可以使杂质与晶格之间建立对应关系。我们还考虑了轨道选择性Mott相的稳定性轨道之间的杂化和研究的限制的slave-spin方法处理轨道间隧道的情况下,多轨道Bethe晶格的粒子-空穴对称性。
2017-05-12 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
Bond-dependent slave-particle cluster theory based on density matrix expansion
格点上电子相互作用问题的有效而精确的计算方法受到凝聚态物理学界的广泛关注。对于相互作用的哈伯德模型,我们介绍了一个集群从粒子的方法,提供了显着的计算节省与高精度的总能量,网站占用,和相互作用的能量。与使用密度矩阵重整化群的$d$ - $p$哈伯德模型的精确基准相比,我们的方法提供了准确的结果,使用两到三个数量级的计算成本降低。我们的方法是基于一种新的从粒子分解与改进的描述粒子跳跃,和一个新的密度矩阵扩展方法,其中的相互作用的晶格从粒子的问题,然后变成一组重叠的实空间集群解决自洽与适当的物理匹配的限制在集群之间的共享晶格站点。
2023-03-20 cond-mat.str-el physics.comp-ph
Charged excitons in doped extended Hubbard model systems
研究表明,在包含最近邻库仑相互作用的哈伯德模型体系中,电荷转移激子在掺杂体系中有效地获得了一定的电荷,并在光电子谱和逆光电子能谱学中变得可见.这表明,一个掺杂系统的扩展哈伯德模型的描述实质上不同于一个简单的哈伯德模型。长程库仑相互作用导致单电子去除和添加谱中的卫星,并且如果掺杂系统的能隙在对应于未掺杂系统的激子的能量处,则出现谱权重。卫星的光谱权重与掺杂乘以配位数成比例,因此强烈依赖于维度。
1997-04-02 cond-mat.str-el
Ferromagnetism in a Realistic Two-Band Model: A Slave-Boson Study
利用多带哈伯德模型的从玻色子表示,我们研究了半填充附近层状钙钛矿的两带模型。除了Hund规则耦合的强烈影响,我们得到的相图分为两个区域:弱到中等耦合区域的有效质量是弱重整化,和强耦合制度,它是强重整化。这两个政权之间的过渡非常尖锐。它发生在一个(消失)的小领域。铁磁不稳定性仅在强关联区发现,并由Hund规则耦合触发。结果进行了比较,镧掺杂的层状双烯酸盐。
2001-09-28 cond-mat.str-el
Spontaneous quantum Hall effect in quarter-doped Hubbard model on honeycomb lattice and its possible realization in quarter-doped graphene system
结果表明,由于Fermi面的嵌套性质,在无限小的电子关联强度下,蜂窝晶格上四分之一掺杂的哈伯德模型对于非零自旋手征的磁绝缘态的形成是不稳定的.绝缘状态被发现是拓扑非平凡的,并具有$σ_{xy}=\frac{e^{2}}{h}$的量子化霍尔电导。我们发现,费米面嵌套是强大的次近邻跳跃积分的任意值。因此,四分之一掺杂的石墨烯系统将实现这种奇特的基态是非常可能的。我们还证明了蜂窝晶格上四分之一掺杂的哈伯德模型与三角晶格上3/4填充的哈伯德模型在弱耦合极限下是完全等价的,两者之间也存在类似的效应。
2011-10-17 cond-mat.str-el
Momentum-dependent relaxation dynamics of the doped repulsive Hubbard model
我们研究了掺杂电子系统在排斥Hubbard相互作用下的动力学行为。我们首先制定一个实时推广的波动交换近似。实施这一数值,我们调查的弱耦合制度的哈伯德模型在电子掺杂和空穴掺杂制度。结果表明,本地和非本地(动量相关)的可观的发展向热态,虽然最终状态的温度取决于斜坡持续时间和化学掺杂。我们进一步揭示了在掺杂系统中分布函数的动量依赖弛豫速率,并将其物理根源追溯到动量空间中的各向异性自能。
2018-11-28 cond-mat.str-el
A simple metal-insulator criterion for the doped Mott-Hubbard materials
我们推导出一个简单的金属-绝缘体准则的解析形式的掺杂Mott-Hubbard材料。它的读数与晶胞的基态的轨道和自旋性质密切相关。在顺磁相的可用的标准读数(金属或绝缘体)点的绝缘体状态的掺杂材料与禁止的第一个去除电子状态的可能性。从物理意义上讲,该结果与巡游电子系统中的Wilson判据相似。讨论了该判据在高温铜酸盐中的应用。
2014-11-19 cond-mat.str-el
Dynamical $t/U$ Expansion of the Doped Hubbard Model
为大 $U$ 极限下的单带 Hubbard 模型构建了新的 $U(1)$ slave spin 表示,并提出动力学 $t/U$ 展开方法,导出了与 Gutzwiller 近似一致的超交换 $J$ 重整化及体现 Nagaoka 铁磁性的新铁磁通道。
2019-07-18 cond-mat.str-el
Hole Localization in One-Dimensional Doped Anderson-Hubbard Model
利用密度矩阵重整化群方法研究了一维含无序空穴掺杂哈伯德模型(Anderson-哈伯德模型)中无序和关联的相互作用。集中在掺杂空穴密度分布,我们发现在一个大的$U/t$制度,清洁系统表现出一个简单的流体般的行为,而有限的障碍创建本地莫特地区扩大其面积与增加的无序强度相反的普通意义。我们提出,这种异常莫特相的形成由无序辅助观察原子费米气体的设置的盒形陷阱。
2008-11-01 cond-mat.str-el