Two-species hard-core bosons on the triangular lattice: A quantum Monte Carlo study
使用蠕虫型量子蒙特卡罗模拟,我们调查玻色子混合物的三角形晶格的两个物种的玻色子,通过最近邻种内($V$)和现场种间($U$)排斥相互作用。对于对称跳跃振幅($t_A/V=t_B/V$)和$U/V=1$的情形,我们确定了一个包含双固体、双超流(2SF)、超固体(SS)、固体-超流(Solid-SF)和逆流超固体(CSS)的富基态相图。SS态、Solid-SF态和CSS态在三角晶格的三个子晶格之间和两个物种之间表现出自发对称性破缺,这导致每个物种中的非零晶体密度波序。我们还表明,CSS和SS状态是目前$t_A/V \neq t_B/V$,后者甚至生存到$t_A/V \rightarrow \infty$或$t_B/V \rightarrow \infty$限制。还探讨了由$U/V$的变化和由两个物种的颗粒数的不平衡引起的影响。
2014-01-20 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Luttinger liquid of polarons in one-dimensional boson-fermion mixtures
本文利用玻色化方法研究了一维光晶格中玻色原子和费米子原子混合体系的量子相位。相图可以用极化子来理解,极化子对应于被其他原子种类的屏蔽云“修饰”的原子。对于单一物种的费米子和玻色子原子的混合物,我们发现一个电荷密度波相,费米子配对相,和相分离的制度。对于两种费米子原子和一种玻色子原子的混合物,我们得到自旋和电荷密度波相,维格纳晶体相,单重态和三重态的费米子配对,和相分离制度。建立了极化子的Luttinger液体描述和正则极化子变换之间的等价性,并讨论了检测所产生的量子相位的技术。
2004-01-23 cond-mat.str-el quant-ph
Mott transitions in a three-component Falicov-Kimball model: A slave boson mean-field study
采用Kotliar-Ruckenstein奴隶玻色子平均场方法研究了三分量Falicov-Kimball模型中的金属-绝缘体转变。该模型描述了在超低温下两种相互作用的费米子原子被装入光晶格的混合物。一种是双组分原子,它可以在光晶格中跳跃,另一种是单组分原子,它是局域的。不同的相关驱动的金属-绝缘体的转变,观察到依赖于原子填充条件和本地相互作用。这些金属-绝缘体跃迁是根据能带重整化因子和原子种类的双占位性分类的。本文还解析地建立了这些金属-绝缘体转变的填充条件和局域相互作用的临界值。所得结果不仅与三分量Falicov-Kimball模型的动力学平均场论符合得很好,而且在简单的物理图象中阐明了金属-绝缘体相变的本质和性质.
2015-12-03 cond-mat.str-el
Quantum criticality of U(1) gauge theories with fermionic and bosonic matter in two spatial dimensions
本文考虑2+1维相对论U(1)规范理论,其中N_b种为复玻色子,N_f种为有限温度下的狄拉克费米子。用共形场论描述了Higgs相和Coulomb相之间的量子相变。在N_b和N_f较大的情况下,但对于任意的N_b/N_f比值,我们给出了这些CFTs的各种临界指数和普适振幅的计算。我们接触到这些场论所描述的不同的自旋液体、电荷液体和量子磁体的去限制临界点。我们计算物理观测值,可以在绝缘和掺杂量子磁体的实验或数值模拟中测量。
2008-01-06 cond-mat.str-el
A bosonic topological phase in a paired superfluid
本文研究了一个有效的二维玻色子相互作用模型,该模型适合于无符号问题的蒙特卡罗模拟。除了传统的基态,我们访问一对超流体,这也是一个拓扑相,保护其余的$U(1) \times \mathbb{Z}_2$对称性。这一阶段产生于一个复合物体的凝聚,一种物质的涡旋和反涡旋的束缚态,到第二种物质的玻色子。我们引入了一个体响应函数,量化的霍尔效应的伊辛模拟,诊断的拓扑相位。对称性破缺和拓扑结构的相互作用导致了有趣的效应,如成对超流体中的分数荷电涡旋。对冷原子玻色子的现实模型可能的扩展进行了讨论。
2015-10-16 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Correlation functions for a two-dimensional electron system with bosonic interactions and a square Fermi surface
我们计算了具有短程相互作用的二维相互作用电子和正方形费米面模型的零温关联函数。该模型是通过将具有类哈伯德相互作用的正方形费米表面附近的电子态映射到一维量子链上而得到的,保留了可以用玻色子密度算符表示的项。正交链之间的相互作用,对应于正交的平方费米面,被忽略。由于玻色子模型,关联函数变为Luttinger型关联函数的和。然而,关联函数指数在形式上不同于Luttinger模型。因此,发现存在于Luttinger模型指数之间的简单标度关系不会延续到我们模型的主导指数。我们发现,对于排斥有效相互作用,电荷密度波/自旋密度波不稳定性占主导地位。这里我们不考虑d波不稳定性。
1999-08-20 cond-mat.str-el
Auxiliary-boson and DMFT studies of bond ordering instabilities of t-J-V models on the square lattice
我们研究了强现场库仑相互作用的影响,对不稳定性的金属状态的正方形晶格上的一般形式的键序。莫特关联占的非线性玻色子方法,并通过动力学平均场论计算,补充我们最近的工作(arXiv:1402.4807)使用Gutzwiller投影变分波函数。通过本文的方法,我们发现在位Mott关联并没有显著改变保持时间反演对称性的键序不稳定性的结构,但它们确实增强了向时间反演对称性破缺的“交错通量”态的不稳定性。
2014-04-02 cond-mat.str-el
Magnetic phase diagram and quantum phase transitions in a two-species boson model
我们分析了玻色子-费米子模型中可能的有序类型。该哈密顿量与光晶格中矢量两种玻色子的玻色-哈伯德模型有内在的联系。我们证明了这种模型可以简化为Kugel-Khomskii型自旋-赝自旋模型,但与后者的通常版本不同,我们在这里处理的是自旋$S=1$和赝自旋$1/2$的情况。我们表明,自旋和赝自旋自由度的相互作用导致一个相当不平凡的磁相图,包括自旋-自旋组态。调整自旋通道相互作用参数$U_s$会引起量子相变。我们发现系统的基态总是具有赝自旋畴结构。另一方面,$U_s$的符号变化将畴内的基态的自旋排列从铁磁性转变为反铁磁性。最后,我们重新审视自旋(赝自旋)-1/2 Kugel-Khomskii模型,并看到了相变的逆图像。
2017-09-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Collective excitations of hard-core Bosons at half filling on square and triangular lattices: Development of roton minima and collapse of roton gap
利用级数展开方法研究了正方形和三角形晶格上硬核玻色子在半填充时的基态性质和激发谱。玻色子之间的最近邻排斥导致反铁磁波矢处的短程密度有序的发展,同时导致密度激发谱中的旋子极小值。在正方形晶格上,该模型映射到研究得很好的XXZ模型上,并且在海森堡对称点处,旋子能隙精确地坍缩到零,导致了海森堡反铁磁体的著名光谱。在三角晶格上,旋转子能隙的坍缩标志着超固相的开始。我们的结果表明,从超流到超固相的转变可能是弱一级的。我们还发现了一些特征的状态密度,包括两个峰值和一个尖锐的不连续性,这可能是观察到的实验实现这样的系统。
2007-04-20 cond-mat.str-el
Ferromagnetic frustrated spin systems on the square lattice: a Schwinger boson study
本文用Schwinger玻色子表示的平均场论研究了正方晶格上的铁磁海森堡自旋系统,其中最近邻相互作用J_1被第二邻J_2和第三邻J_3反铁磁相互作用抑制.当J_3=0时,我们发现当考虑量子涨落时,铁磁相和共线经典相的边界向更小的J_2值移动。沿着J_2/ |J_1| = 1的直线,共线区和无公度区的边界相对于经典情况强烈地向更大的值移动。我们没有找到明确的证据,在目前的近似下的自旋能隙相。
2012-03-15 cond-mat.str-el
Quantum phases of two-component bosons on the Harper-Hofstadter ladder
我们在两条腿的Harper-Hofstadter模型上研究了二分量玻色子。这两种玻色子的合成磁场要么指向相同的方向,要么指向相反的方向。玻色子具有核心的种内相互作用,使得在每个晶格位置上不能有多于一个的相同类型的玻色子。对于某些填充因子在物种间的相互作用的情况下,每个组件实现了一个漩涡莫特绝缘体与梯级电流或迈斯纳超流体没有梯级电流。该系统经历相变到其他阶段的物种间的相互作用被打开,其特征在于使用密度矩阵重整化群方法,并补充分析研究时,可能的数字。在没有电流的情况下,涡旋莫特绝缘体过渡到有间隙的迈斯纳相,而在有电流的情况下,迈斯纳超流过渡到有间隙的涡旋相.在这两种情况下,我们观察到的间隙自旋密度波状态,打破某些${\mathbb Z}_{2}$对称性。
2020-10-22 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Supersolidity of lattice Bosons immersed in strongly correlated Rydberg dressed atoms
最近的实验表明,激光将原子耦合到高激发里德堡态可以诱导长程两体相互作用。受这一成果的激励,我们在实验相关的情况下研究了格点玻色子的超实性。在我们的设置中,我们考虑在一个正方形晶格上的两个组件的原子,其中一个物种是弱穿着的电子高躺(里德伯)状态,产生一个可调的,软核形状的长程相互作用。第二物种的原子之间和两个物种之间的相互作用的特征在于局部物种间和物种内的相互作用。使用动态平均场计算,我们发现,种间现场相互作用可以稳定一个明显的区域的超固相。其特征在于两种不同类型的超固体,其中裸物质形成超固相,其浸没在强关联的量子相中,即晶体固体或修饰原子的超固体。我们发现,种间相互作用导致了裸物种的旋转不稳定性,因此是至关重要的超固体的形成。我们提供了一个详细的相互作用势的计算,以显示我们的结果可以在当前的实验条件下进行探索。
2017-10-16 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el physics.atom-ph
Strong-coupling expansion for the two-species Bose-Hubbard model
为了分析玻色-玻色混合物在$d$维超立方光晶格中的基态相图,我们对具有玻色-玻色相互作用的两组分玻色-哈伯德模型进行了动能项的强耦合幂级数展开(加上标度分析).我们考虑排斥和吸引的种间相互作用,并获得了不可压缩的莫特绝缘体和可压缩的超流相之间的相边界的解析表达式高达三阶的跳跃。特别是,我们发现了一个重入量子相变从成对的超流体(复合玻色子的超流性,即玻色-玻色对)的莫特绝缘体,并再次成对的超流体在所有的一维,二维和三维,当物种间的相互作用是足够大的和吸引力。我们希望我们的一些结果可以用超冷原子系统来检验。
2010-10-08 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Schwinger boson spin liquid states on square lattice
我们在Schwinger玻色子(平均场)理论的框架内研究了正方晶格上的自旋液体,这些自旋液体尊重所有的晶格对称性和时间反演对称性。这种自旋液体具有自旋能隙和出射的Z_2规范场激发。我们用投影对称群方法对它们进行了分类,发现了六个可能与J_1-J_2海森堡模型相关的自旋液态。在平均场近似下研究了这些态的性质。有趣的是,我们发现一个自旋液体状态,可以通过连续的相变到Néel磁序或磁序的波矢量在布里渊区边缘中心。我们还讨论了我们的结果与Abrikosov费米子自旋液体之间的联系。
2016-08-02 cond-mat.str-el
Landscape of incompressible crystals of hard-core bosons on the square-kagome lattice
Ecole Polytechnique Fédérale de Lausanne (EPFL)(洛桑联邦理工学院)
该研究采用分层平均场理论,在方-卡戈姆晶格硬核玻色子模型中发现了密度为3/4的稳定不可压缩态,其对应自旋1/2 XXZ模型的半磁化平台,且预测了相关材料的额外磁化平台。
2026-08-07 cond-mat.str-el
Antiferromagnetic Order and Bose-Einstein Condensation in Strongly-Correlated Cold-Atom Systems: Bosonic t-J Model in the Double-CP^1 Representation
我们研究了三维玻色t-J模型,即,有限温度下的“玻色子电子”的t-J模型。该模型描述了一个光晶格中的两种冷玻色原子系统。该模型是来自哈伯德模型非常大的网站之间的排斥相互作用玻色子相同的物种(硬核性质),也强相关性不同的物种。对于x位上具有双分量(伪)自旋σ(= 1,2)的原子,算符B_{xσ}被视为硬核玻色子算符,并由两个从粒子的复合体表示;一个自旋子由CP ^1场(施温格玻色子)z_{xσ}描述,一个holon由硬核玻色子场B_{xσ} = PDMATHABMN_x描述。于是,π_x用一个伪自旋表示,而这个伪自旋又用另一个CP^1(伪)自旋w_{xη}表示为π_x = w_{x2} ^<$w_{x1}。然后,我们得到了模型的双CP ^1表示,即z_{xσ}和w_{xη}。通过对玻色t-J模型的蒙特卡罗模拟,我们研究了它的相结构和可能出现的反铁磁长程序、玻色-爱因斯坦凝聚、相分离等现象,并与最近研究的光晶格中的玻色子-玻色子混合物如^87 Rb和^41 K的可能实验结果进行了比较.
2010-05-21 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Dilute limit of a strongly-interacting model of spinless fermions and hardcore bosons on the square lattice
在我们的模型中,正方形晶格上的无自旋费米子(或硬核玻色子)跳到最近邻位置,并且在最近邻分离处也经历硬核排斥。这是关联电子的最简单模型,并且比哈伯德模型更易于精确对角化。我们系统地研究了这个模型的稀释极限相结合的分析和几个数值方法:两个粒子的问题,使用晶格格林函数和t-矩阵,少费米子的问题,使用修改后的t-矩阵(表明,相互作用能很好地捕获成对项),玻色子的拟合的能量作为密度的函数Schick的分析结果稀释硬盘。我们提出了第一个系统的研究强相互作用的晶格模型的t矩阵,这似乎是一个二维费米液体的存在与强相互作用稀费米子的旧理论的中心对象。对于我们的模型,我们可以(Lanczos)对角化7 × 7系统在所有填充和20 × 20系统与四个粒子,从而远远超过以前的对角化工作的哈伯德模型。
2002-07-24 cond-mat.str-el
Supersolid phases of hardcore bosons on the square lattice: Correlated hopping, next-nearest neighbor hopping and frustration
我们讨论的外观超固相相互作用的硬核玻色子的正方形晶格时,除了标准的最近邻跳跃和排斥,相关或次近邻跳跃。考虑到二聚体为基础的量子磁体在这种有效的玻色子模型所描述的领域,我们把特别强调的动力学过程的相对符号的不同情况下,对应于未受挫或受挫的磁模型之间的比较。在未受挫的情况下,我们比较量子蒙特卡罗模拟的平均场(经典)的方法,这是给定性正确的结果。使用这种经典的方法为挫折的情况下,我们发现,相图是一般丰富的比在unfrustrated的情况下。我们还详细研究了标准次近邻和相关跳跃之间的差异在对角线上,与结论,这两种情况是类似的,如果棋盘秩序是存在于半填充,而超固相可以稳定,没有任何相邻的固相仅在相关跳跃的情况下。
2008-10-30 cond-mat.str-el
Phases and collective modes of hardcore Bose-Fermi mixture in an optical lattice
利用从玻色子平均场论,得到了具有最近邻种内相互作用和就地种间排斥的无自旋玻色子和自旋极化费米子的玻色-费米混合体在半填充光晶格中的相图.我们证明了这样一个系统可以有四种可能的相:a)超固态玻色子与处于Mott态的费米子共存,b)玻色子的Mott态与处于金属态或电荷密度波态的费米子共存,c)金属费米子态与玻色子的超流相共存,d)费米子和玻色子的Mott绝缘态。我们绘制了系统的相图,并提供了平均场论中相边界的解析表达式。我们证明了除了超固态和Mott态之间的相变是连续的量子相变之外,这些相变一般都是一级相变。我们还得到了系统在这些阶段的低能集体激发。最后,我们研究了Mott绝缘相的粒子-空穴激发,并利用它确定了超固态-莫特绝缘体相变的动力学临界指数$z$。我们讨论可以检验我们理论的实验。
2008-12-08 cond-mat.str-el
Exploring the Hubbard Model on the Square Lattice at Zero Temperature with a Bosonized Functional Renormalization Approach
本文利用泛函重整化群研究了具有有限化学势$μ$的正方晶格上$t-t'$哈伯德模型的零温相图。一个统一的计划,以获得对称和对称破缺制度的流动方程允许一致的延续对称破缺制度的重整化流。在从对称态到对称破缺态的过渡过程中,我们的计算揭示了d波超导和反铁磁通道中的主要不稳定性。此外,我们还发现了公度反铁磁性和非公度反铁磁性之间的一级相变。在对称性破缺的制度,我们的流动方程能够重整化周围的费米面几何形状的变化。我们发现在中等动量尺度k下d波超导和反铁磁性共存。然而,在更小的尺度k下,超导性和反铁磁性相互排斥,这导致在宏观尺度的极限下共存相的消除。
2017-12-12 cond-mat.str-el
Quantum emulsion: a glassy phase of bosonic mixtures in optical lattices
我们数值研究了一维光晶格中两个相互作用的玻色子物质的混合物。在大的参数区域,完整的相分离被认为是最小化系统的能量,但真正的基态被掩盖的指数大量的亚稳态的微观相分离的特点。这些量子乳液状态的集合,让人想起不混溶流体的乳液,具有类似于玻色玻璃的宏观性质,即在没有超流性的情况下的有限压缩性。它们的亚稳态探测广泛的量子蒙特卡罗模拟产生丰富的相关随机动力学。通过费什巴赫共振调节两种物质中的一种的排斥,驱动系统通过量子相变到超流状态。
2006-12-04 cond-mat.dis-nn cond-mat.str-el
Topological phase transition in a two-species fermion system: Effects of a rotating trap potential or a synthetic gauge field
我们数值研究了由两种费米子原子组成的系统中的量子相位和相变,这两种费米子原子通过$s$波费什巴赫共振相互作用,并且受到旋转或将费米子置于朗道能级填充因子$ν_f = 2$的合成规范场的影响。我们证明了该系统经历了从由原子形成的$ν_f = 2$费米子整数量子霍尔态到由玻色双原子分子形成的$ν_b = 1/2$玻色分数量子霍尔态的连续量子相变。在我们使用的圆盘几何结构中,这两种不同的拓扑相位通过它们不同的无隙边缘激发光谱来区分,并且它们之间的量子相变通过本体中的能隙的闭合来发出信号。比较将与场理论预测,和$p$波配对的情况下。
2018-06-29 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Dynamics of Localization Phenomena for Hardcore Bosons in Optical Lattices
我们研究了超冷玻色子在具有无序势的光晶格中的行为。无序的统计与次级粒子的物理状态有关。由此产生的随机势,虽然显示代数相关性,被发现导致所有单粒子状态的本地化。然后,我们调查的实时动力学本地化的硬核气体的移动玻色子突然相互作用的随机势。无论初始状态如何,对于任意的无序强度,可移动粒子都能达到一个稳定状态,其特征是非对角关联指数衰减,并且没有准凝聚;当移动粒子最初被限制在紧阱中然后被释放到无序势中时,它们的膨胀停止并且稳态在实空间中指数地局域化,清楚地揭示了安德森局域化。
2007-08-09 cond-mat.dis-nn cond-mat.str-el
Correlated Phases of Population Imbalanced Fermi-Fermi Mixtures on an Optical Lattice
我们研究了在一个正方形晶格上的两种不同布居数的费米子混合物,该晶格由哈伯德哈密顿量模拟,具有就地种间排斥相互作用。这种模型可以在一个光晶格上加载两种不同超精细态的费米子原子,并通过外场调节种间相互作用强度的冷原子系统中实现。对于二维正方形晶格,当至少有一个费米子接近半填充时,系统会受到晶格效应的高度影响。随着大多数物种接近半填充和少数物种的密度变化,我们发现几个相关的相位出现的基态,包括自旋密度波态,条纹结构的电荷密度波态,和各种p波BCS配对状态的两个物种。我们用泛函重整化群方法研究了该体系,确定了弱耦合下的相图,讨论了各相的起源和特征,并给出了临界温度的估计.
2013-01-24 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Spinor bosons realization of the SU(3) Haldane phase with adjoint representation
University of Science and Technology Beijing(北京科技大学)
本文通过双物种旋子玻色气体实现SU(3) Haldane相,并探讨其相变及特征
2026-01-22 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Quantum disordered ground state for hard-core bosons on the frustrated square lattice
本文研究了具有竞争相互作用的正方晶格上硬核玻色子的相图。硬核玻色子也可以用自旋为1/2的算符表示,因此该模型可以映射到各向异性的$J_1$ - $J_2$ -海森堡模型。我们发现Néel态和共线反铁磁态作为经典的有序相被抑制小的铁磁交换项$J_{1,2}^{x,y}$和铁磁相的顺序在x-y-plane为大$J_{1,2}^{x,y}$。对于一个中间政权的出现,新的量子态,如价键晶体或超固体预测类似的模型。我们没有观察到任何信号的长程序在传统的顺序或二聚体的相关性,在我们的模型中,发现一个指数衰减的自旋相关性。因此,所有的证据都指向相图中一个小区域的量子无序基态。
2011-12-07 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Thermal Hall effect in square-lattice spin liquids: A Schwinger boson mean-field study
受最近高$T_c$铜氧化物超导体在磁场中的输运测量的启发,我们研究了具有拓扑有序的材料的热霍尔电导率,重点关注中性自旋子的贡献。具体地,分析了正方形晶格上海森堡反铁磁体的不同的Schwinger玻色子平均场ansätze。我们允许Dzyaloshinskiii-Moriya相互作用,以及与标量自旋手征相关的附加项,这些手征打破了时间反演和反射对称性,但保留了它们的乘积。结果表明,这些标量自旋手征,可以自发产生或诱导的磁场的轨道耦合,可以导致自旋带与非平凡的陈数和显着增强的热霍尔电导率。与零温度磁序,这是热波动在任何$T>0$的关联状态,也表现出类似的增强的热霍尔电导率。
2019-04-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Modified interactions in a Floquet topological system on a square lattice and their impact on a bosonic fractional Chern insulator state
提出了一种在周期驱动的光学正方晶格中实现超冷原子拓扑准能带结构的简单方案。它是基于一个圆形晶格在超晶格存在的情况下的振动,从而降低了其他所有位置的能量。拓扑带隙,这两个带与陈数$\pm 1$分开,是开放的方式特有的Floquet拓扑绝缘体,即,由有效的哈密顿量出现在一个高频展开的次引导顺序。这些术语对应于颗粒在一个驱动周期内多次隧穿的过程。这种过程与粒子相互作用的相互作用也产生了几种不同类型的新的相互作用项。对于具有在位相互作用的玻色子原子,它们包括以削弱在位排斥为代价引入的最近邻密度-密度相互作用以及密度辅助隧穿。利用精确对角化方法,我们研究了在最低能带半填充时,单个诱导相互作用项对玻色子分数陈氏绝缘体态稳定性的影响。
2016-02-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el