Bosonization of dimerized spinless-fermion and Hubbard chains
利用玻色化技术研究了不同一维费米子晶格模型的低能性质。我们非常重视在大多数文献中被忽视或不准确对待的克莱因因素的适当考虑。为了处理的非线性项,所产生的二聚或类似的散射过程中,我们使用自洽谐波近似(SCHA),变分方法,其中的非线性被取代的二次电位。我们构建了一个扩展的SCHA,以占的存在下,克莱因因素玻色化的哈密顿。作为原型模型,我们考虑一维二聚无自旋费米子和哈伯德模型的跳跃和化学势的周期调制,分别。在试图描述更现实的系统,我们也考虑一个模型,其中一维电子耦合到一个三维导带通过局部相互作用。为了了解一维电子系统在三维环境中的变化,我们计算了电荷和自旋极化率,并分析了RPA中的集体激发。我们发现,自旋激发不受影响,而在电荷沟道中,一维和三维子系统的集体模式耦合。
2005-05-10 cond-mat.str-el
On the particle-hole symmetry of the fermionic spinless Hubbard model in $D=1$
我们重新审视了一维($D=1$)费米子无自旋哈伯德模型的粒子-空穴对称性,将这种对称性与一维自旋1/2 $XXZ$海森堡模型在纵向磁场反转和任何有限温度下的亥姆霍兹自由能的不变性联系起来。在比较该链模型的两个区域时,一个区域中的粒子数等于另一个区域中的空穴数,人们发现,一般来说,它们的热力学是相似的,但不完全相同:两个模型共享比热和熵函数,但不共享每个位点的内能、第一近邻关联函数和每个位点的粒子数。由于该对称性,第一近邻关联函数之间的差与$XXZ$海森堡模型的磁化的$z$分量成比例。本文给出的结果对描述相邻费米子间吸引/零/排斥相互作用的相互作用强度参数$V$的任何值都是有效的。
2014-07-08 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Lindblad equation approach to the optimal working point in nonequilibrium stationary states of an interacting electronic one-dimensional system: Application to the spinless Hubbard chain in the clean and in the weakly disordered limit
使用林德布拉德方程的方法,我们推导出的参数范围内的相互作用的一维电子链连接到两个水库在大的偏压限制,其中的最佳工作点(对应于作为一个函数的应用偏置的变化的单调性的稳态电流)出现在非平衡稳态。在一维无自旋费米哈伯德链的特定情况下,我们证明了一个最佳的工作点出现在依赖于链和水库之间的耦合,在相互作用和非相互作用的情况下,在固定电流。我们表明,最佳的工作点是强大的对局部缺陷的链,以及对有限数量的淬火无序。最后,我们讨论了我们的结果的重要性,优化性能的量子线路调整其组件尽可能接近他们的最佳工作点。
2021-03-22 cond-mat.str-el quant-ph
Strongly-tilted field induced Hamiltonian dimerization and nested quantum scars in the 1D spinless Fermi-Hubbard model
本文提出强倾斜场下一维无自旋 Fermi-Hubbard 模型的 Hamiltonian 二聚化机制,将其映射为双重 PXP 模型,并数值揭示具有双周期复兴的嵌套量子多体疤痕及向遍历性破缺的交叉。
2024-02-29 cond-mat.str-el
New path integral representation for Hubbard model: I. Supercoherent state
哈伯德模型用于研究电子系统。本文给出了哈伯德模型的新的路径积分表示。我们构造了一个新的超相干态,它出现在强关联系统原子极限的本征函数集合中。对超群的非线性表示进行了精确计算。这个组定义了原子基的变换。我们所阐述的哈伯德模型的一般形式是超共形群的非线性表示的规范场理论中广泛使用的形式。
2010-02-16 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Charge stripes due to electron correlations in the two-dimensional spinless Falicov-Kimball model
我们计算了二维正方形格子上Falicov-Kimball模型的限制相图。我们考虑了传导电子密度等于局域电子密度的极限,这是与哈伯德模型的S_z=0态有关的极限。在考虑了超过20,000种不同的候选相(具有16个或更少位置的晶胞)及其热力学混合物之后,我们在基态相图中只找到大约100个稳定相。我们分析这些阶段来描述条纹相位发生的地方,并将这些发现与哈伯德模型中条纹形成背后的物理学联系起来。
2003-07-09 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Doping induced spinless collective excitations of charge 2e in doped Mott insulators
基于掺杂莫特绝缘体的哈伯德模型描述,我们证明了在非超导态下,由于掺杂,必然存在电荷$2e$和能量$U-2μ$的无自旋集体激发,能量峰值在动量$(π/a,π/a)$。这种集体激发是由电子对关联引起的。它的存在与近似SU(2)粒子-空穴对称性的破缺有关,由此构造了新激发的有效场论。
2000-10-29 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
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
Correlated spinless fermions on the honeycomb lattice revisited
研究了蜂窝晶格上无自旋费米子的扩展哈伯德模型在最近邻和二次最近邻密度-密度排斥相互作用下的量子多体不稳定性.最近的精确对角化和无限密度矩阵重整化群的结果表明,一个假定的拓扑莫特绝缘体相驱动的第二近邻排斥被抑制,而其他数值精确的方法支持拓扑莫特绝缘体的情况。在目前的工作中,我们采用功能的重整化群(fRG)的关联费米子系统。我们的fRG结果暗示在稳定的拓扑莫特绝缘体的散射过程的强烈抑制。通过对费米子涨落效应的分析,我们得到了一个相图,它是各种电荷有序不稳定性竞争的结果。
2015-08-12 cond-mat.str-el
Real-Time Evolution in the Hubbard Model with Infinite Repulsion
我们考虑了无限耦合极限下哈伯德模型的实时演化。在这个极限下,系统的哈密顿量被映射成无自旋费米子的保数二次型,即紧束缚模型。然而,相关的局部观测量在这种映射下并没有很好地转换,并且在无自旋费米子方面表现得非常复杂。在这里,我们表明,对于两类有趣的可观的淬火动力学从产品状态的占领的基础上,可以准确地确定在紧束缚模型的相关性。特别是,我们表明,任何函数的粒子的总密度的时间演化直接映射到相同的函数的密度的紧束缚模型中的无自旋费米子。此外,我们还用紧束缚模型的相关性来表达猝灭后任意时刻全自旋费米子的两点函数。这个总和一般是非常复杂的,但我们表明,它导致简单的明确的表达式的时间演化的密度的两个单独的物种和一个点之间的相关性的边界和一个在散装时,从所谓的广义嵌套Néel状态。
2021-09-30 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Orbital order of spinless fermions near an optical Feshbach resonance
我们研究了光晶格中无自旋费米子p带轨道动力学中产生的三色哈伯德模型的量子相位。强烈的,颜色相关的相互作用是由光学费什巴赫共振引起的。从超冷原子的微观散射性质出发,导出了立方光晶格上1/3填充时的轨道交换常数。利用这一点,我们计算的相图中的一个Gutzwiller模型。我们发现新的相位与'轴向轨道顺序',其中pz和px + ipy(或px - ipy)轨道交替。
2011-11-24 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Phase separation in strongly correlated electron systems with wide and narrow bands: a comparison of the Hubbard-I and DMFT approximations
在Hubbard-I近似和动力学平均场近似下,分析了简立方晶格上的无自旋Falicov-Kimball模型。松原和实频巡回电子格林函数,掺杂系统的演变,和相分离的范围被发现在两个近似。在大的值的现场库仑排斥两种近似给出类似的结果。相分离也可以有利于更一般的模型,其中重电子具有有限的带宽。这表明相分离现象是具有宽谱带和窄谱带的Hubbard类模型所描述的体系的固有特征。
2012-12-13 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
Spectral functions of two-band spinless fermion and single-band spin-1/2 fermion models
本文研究了具有不同速度和一般前向散射相互作用的一维双带无自旋费米子的零温单粒子谱函数。利用玻色化技术,将模型对角化为两个Tomonaga-Luttinger-liquid Hamilton算子,得到了谱函数的一般表达式,这些谱函数是用Appell超几何函数表示的.对于相同的双带费米子的情况下,对应于SU(2)对称的自旋1/2费米子与排斥相互作用,光谱函数可以表示为高斯超几何函数,并恢复双峰结构表明著名的“自旋-电荷”分离。通过调整两带费米子的速度差,我们澄清了从“自旋-电荷”分离到去耦费米子的谱函数的交叉。我们讨论了我们的结果的相关性自旋1/2哈伯德模型下的磁场,可以映射到双带无自旋费米子。
2011-09-28 cond-mat.str-el
Stripes and holes in a two-dimensional model of spinless fermions and hardcore bosons
我们考虑一个正方形晶格上强相互作用的无自旋费米子和硬核玻色子的类哈伯德模型,使得最近邻占据是禁止的。条纹(穿过晶格的孔线,在有序域之间形成反相壁)是在半填充以下掺杂该系统的有利方式。单个条纹的问题可以映射到自旋为1/2的链,这使得理解其基本激发和计算条纹的横向振动的有效质量。利用Lanczos精确对角化方法,我们研究了带面上空穴的激发能隙和色散,以及两个空穴之间的相互作用。我们还研究了两个,三个和四个条纹的相互作用,发现它们相互排斥,并且相互作用能量随着条纹分离而衰减,就好像它们是在一个(横向)方向上移动的硬核粒子。为了确定条纹阵列对富粒子相和富空穴液体相分离的稳定性,我们评估了液体的状态方程,发现条纹阵列对玻色子不稳定,但对费米子可能是稳定的。
2002-07-02 cond-mat.str-el
Functional renormalization of spinless triangular-lattice fermions: $N$-patch vs. truncated-unity scheme
研究了具有最近邻相互作用的三角格子哈伯德模型中无自旋费米子的竞争级。我们计算了有效的,动量分辨的两粒子顶点在一个公正的方式在功能重整化群方法和比较两种不同的计划的动量离散,一个基于划分的费米面成补丁和一个基于通道分解。我们研究了吸引和排斥的最近邻相互作用,发现了配对和电荷不稳定性的竞争。在有吸引力的情况下,Pomeranchuk不稳定性发生在Van Hove填充和$f$ -波和$p$ -波配对出现时,填充减少。在排斥的情况下,我们得到了一个电荷密度波在范霍夫填充和扩展的$p$波配对减少填充。$p$波对解是双简并的,在基态可以实现不同Chern数的手征$p+ip$超导.我们讨论了强相关的自旋-轨道耦合六角电子系统,如莫尔异质结的影响。
2022-05-25 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
An extended Hubbard model with ring exchange: a route to a non-Abelian topological phase
我们提出了一个扩展的哈伯德模型上的二维Kagome晶格与一个额外的环交换项。粒子可以是玻色子或无自旋费米子。当填充率为1/6时,用微扰理论的最低非零阶对模型进行了分析。这种“undoped”模型与量子二聚体模型密切相关。我们展示了如何到达一个精确的可解点,其基态流形是广泛退化的“d-合痕空间”,这是一个必要的先决条件,为某种类型的非阿贝尔拓扑秩序。在"特殊“值附近,$d = 2 \cos π/(k+2)$,这个空间预计会坍缩到一个稳定的拓扑相,其任意子激发与SU(2)Chern-Simons理论在k级密切相关。
2004-11-09 cond-mat.str-el
Perturbative description of high-$T_c$ superconductivity in the Hubbard model via unitary transformation and classical spins
通过幺正变换和微扰理论,将Hubbard模型映射为经典自旋系统,并发现其基态控制高$T_c$超导性的出现。
2024-03-14 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Exact Transformation for Spin-Charge Separation of Spin-half Fermions without Constraints
我们展示了一个精确的局部变换映射一个纯粹的费米多体系统的自旋玻色子和无自旋费米子的系统,展示了一个可能的路径到非费米液体状态。我们将其应用到半填充的哈伯德模型,并显示如何变换映射普通自旋半费米自由度准确,而不引入希尔伯特空间约束的电荷一样的“准电荷”费米子和自旋一样的"准自旋“玻色子,同时保持所有的对称性的模型。我们提出的近似解与本地化的电荷,自然出现在这种形式的哈伯德模型。我们的结果强烈地表明,电荷倾向于保持本地化的大值的哈伯德U。
2006-03-09 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Renormalization-group analysis of the one-dimensional extended Hubbard model with a single impurity
利用基于泛函重整化群的计算方法,分析了一维扩展的含单个静态杂质的哈伯德模型。这将以前对无自旋费米子的研究扩展到自旋为1/2的费米子。基本的近似设计为弱相互作用和任意的杂质强度,并已通过比较与密度矩阵重整化群数据进行了检查。我们目前的状态,密度分布和线性电导的密度的结果。两粒子后向散射导致惊人的效果,这是不被捕获,如果散装系统是近似的低能量固定点,Luttinger模型。特别是,在低能量标度附近的杂质和电导的光谱权重的预期下降之前,往往是一个显着的增加,和渐近幂律修改对数校正。
2006-02-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Effects of interactions on periodically driven dynamically localized systems
已知存在晶格模型,其中当以特定强度施加周期性$δ$函数反冲时,非相互作用粒子动态地局部化。我们使用数值和分析的方法来研究在一个维度的三个不同的模型中的相互作用的影响。我们所考虑的系统包括最近邻相互作用的无自旋费米子,自旋为1/2的费米子的哈伯德模型,以及有在位相互作用的玻色哈伯德模型。我们推导出有效的Floquet哈密顿高达二阶踢的时间段。使用这些,我们表明,相互作用可以引起各种有趣的结果,如在所有三个模型中的两体束缚态和无自旋费米子和玻色子的无色散多体束缚态。我们证实了这些结果的精确对角化和频闪的时间演化系统的有限数量的粒子。在热力学极限下,我们导出了玻色-哈伯德系统的低能赝自旋1/2极限,并证明了这种极限的一个特例具有指数级的大量基态。最后,我们研究的影响,改变强度的$δ$ -功能踢稍微远离完美的动力学本地化,我们发现,一个单一的粒子保持动态本地化很长一段时间后,它移动弹道。
2017-01-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Strongly correlated fermions on a kagome lattice
我们研究了一个模型的强关联无自旋费米子的kagome晶格在1/3填充,与扩展的哈伯德哈密顿描述的相互作用。在所需的强关联制度的有效哈密顿量推导出,从它的谱函数计算通过精确对角化技术。我们提出了我们的数值结果,以期讨论可能的签名的分数电荷的限制/解除限制。
2010-02-26 cond-mat.str-el
Electronic instabilities of the extended Hubbard model on the honeycomb lattice from functional renormalization
半填充蜂窝晶格上的相互作用费米子与短程排斥已经被认为是各种有趣的多体基态的宿主,例如,拓扑莫特绝缘体。然而,最近的一些无自旋情况下的精确对角化,无限密度矩阵重整化群和功能的重整化群的研究表明,在整个相互作用参数范围内的拓扑莫特绝缘相的抑制。在这里,我们补充了以前的研究调查的量子多体不稳定性的物理相关的情况下,自旋1/2费米子现场,最近邻和第二最近邻排斥。为此,我们采用多补丁功能重整化群的相关费米子与精细的动量分辨率观察到出现的反铁磁自旋密度波和电荷密度波占主导地位的现场和最近邻排斥,分别。对于占主导地位的第二近邻相互作用,我们的结果有利于一个电荷调制的基态的拓扑莫特绝缘态的有序化趋势。后者通过额外的现场相互作用来避免稳定作为主导不稳定。
2016-06-03 cond-mat.str-el
Scaling Study of the Metal-Insulator Transition in one-Dimensional Fermion Systems
考虑N格点有限格点上反铁磁XXZ海森堡链的Ising相,计算了自旋刚度的大$N$行为,得到了关联长度ε.我们使用我们的结果来讨论一维系统中金属-绝缘体跃迁的标度行为,考虑到XXZ海森堡链和无自旋费米子模型之间的映射和哈伯德模型的已知结果。通过数值求解Bethe Answer方程,研究了哈伯德模型和XXZ海森堡链的标度性质。我们发现,在一定范围内,哈伯德模型可以观察到标度行为,而XXZ海森瑟链则不能.我们展示了如何从小系统尺寸的自旋刚度的标度特性中获得π。这种方法可以应用到没有精确解的模型,阐明其输运性质。
2003-03-20 cond-mat.str-el
Recent results on integrable electronic models
本文综述了利用广义置换子产生一类可积量子哈密顿量的方法,以及利用Sutherland种(SS)将一类可积量子哈密顿量映射到可解的无自旋费米子模型的方法。特别地,我们应用上述方案构造可积相互作用电子哈密顿量:首先我们回顾了扩展的Hubbard情形,讨论了基态和热力学;然后我们转到约束费米子模型,产生了56个可积情形,其中包括超对称t-J模型和无限U哈伯德模型,以及其他物理上有趣的情形,如一个特殊的t-V模型。对于后者,我们描述了如何通过SS技术可以获得完整的频谱。最后,我们推测可能的应用自旋S模型。
2005-09-15 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Topological Superfluid and Majorana Zero Modes in Synthetic Dimension
最近的研究表明,一维光晶格中的多组分自旋轨道耦合费米子可以看作是二维合成晶格中的无自旋费米子在合成磁通量作用下的运动。在最近的实验中已经观察到这些系统中的量子霍尔边缘态。在本文中,我们研究了吸引哈伯德相互作用的效果。由于Hubbard相互作用在合成维度上是长程的,因此它能够有效地在对向传播的手征边缘态之间诱导库珀配对。所得到的一维超流体的拓扑类由二维合成晶格中陈数的奇偶性(偶/奇)决定。我们还表明,在我们的模型中,这意味着${\rm Z}$分类和多个零模式的鲁棒性时,这种对称性是不间断的手征对称性的存在。
2015-10-31 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Solving Fermi-Hubbard-type Models by Tensor Representations of Backflow Corrections
针对量子多体问题,本文提出一种 backflow corrected 波函数的张量表示方法,在无自旋 $t$-$V$ 模型与带自旋模型上提升了表示能力,并在分子与 Fermi-Hubbard 模型基准测试中取得了优于或媲美当前最先进方法的能量精度。
2024-03-20 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el quant-ph