Predicting Fractionalized Multi-Spin Excitations in Resonant Inelastic X-ray Spectra of Frustrated Spin-1/2 Trimer Chains
本文通过理论计算预测了受挫自旋-1/2三聚体链的RIXS光谱，揭示了自旋子、双聚子和四聚子分数化激发，并发现了两个INS缺失的高能模式，为全面理解低维受挫自旋链的分数化提供了新途径。
2024-10-19 cond-mat.str-el
Fractionalized charge excitations in a spin liquid on partially-filled pyrochlore lattice
我们研究了在1/4和1/8填充烧绿石晶格系统中从金属到团簇莫特绝缘体的莫特转变。结果表明，这种莫特转变可以出现由于在集群或四面体单元中的电荷本地化，由最近邻排斥相互作用驱动。得到的团簇莫特绝缘体是一种具有自旋费米表面的量子自旋液体，但同时也是一种新型的电荷激发携带一半电子电荷的分馏电荷液体。存在两个涌现的U（1）规范场或“光子”，它们分别介导自旋子和电荷激发之间的相互作用，以及分裂的电荷激发本身之间的相互作用。特别是，有人建议，与分数电荷激发的出射光子可以在X射线散射实验中测量。各种其他实验签名的异国情调的集群莫特绝缘体的焦绿石晶格上的部分填充带的候选材料进行了讨论。
2014-11-09 cond-mat.str-el
Fractionalized Topological Insulators
拓扑绝缘体已经成为凝聚态物理研究的一个重要课题，并提出了一些新的应用。虽然现在有许多这类材料的实验例子，但它们都可以用基于电子能带结构的理论来描述，这意味着它们不具有足够强的电子相关性来从根本上改变这种理论描述。在这里，我们回顾了最近的理论进展中描述的一类强相关的拓扑绝缘体-分数的拓扑绝缘体-带理论急剧失败，由于到其他自由度的电子的分数。
2015-10-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Criticality in the 2+1-dimensional compact Higgs model and fractionalized insulators
我们使用一种新的方法计算2+1维紧致Higgs模型在q=2的伴随表象中作用量的三阶矩M3，从而在不引入超标度的情况下提取关联长度和比热指数nu和alpha. M_3的有限尺寸标度分析分别得到（1+alpha）/nu和1/nu。我们发现α和nu沿理论的临界线变化，但表现出显著的Z_2临界弹性。我们提出这个新的普适类是量子相变从一个Mott-Hubbard绝缘体的电荷分馏绝缘体在两个空间维度。
2002-09-17 cond-mat.str-el hep-lat
Continuous transitions between composite Fermi liquid and Landau Fermi liquid: a route to fractionalized Mott insulators
非费米液态金属态最成功的理论之一是半充满朗道能级的复合费米液体（CFL）理论。本文研究了在无无序和粒子数固定的情况下，从CFL态到朗道费米液体的连续量子相变。这种跃迁可以通过调整朗道能级相对于相互作用能的带宽来诱导，例如通过外部施加的周期性电势。我们发现，通过一个无隙的莫特绝缘体与中性费米激发费米面的朗道费米液体的过渡。在空间对称性的存在下，我们还发现了CFL和朗道费米液体之间的直接连续跃迁。的过渡有一些特征的可观察到的签名，包括存在两个交叉的温度尺度，电阻率跳跃，和消失的压缩性。当复合费米子被配对时，我们的结果意味着各种非阿贝尔拓扑状态之间的量子临界点，包括ν= 1/2摩尔-里德普费米子（伊辛x U（1）拓扑序），Kitaev B相（伊辛拓扑序）的一个版本，以及成对的电子超导体。为了研究这样的过渡，我们使用投影结构的CFL，它超越了传统的框架通量附件，包括一组更广泛的量子涨落。这些考虑建议一个可能的路线，以细分莫特绝缘体开始与量子态和调谐朗道能级带宽。
2012-06-27 cond-mat.str-el
Edge solitons of topological insulators and fractionalized quasiparticles in two dimensions
拓扑带绝缘体的一个重要特性是在样品边界上必须存在带隙边缘态。我们利用这一事实表明，当边界与扭曲重新连接，总是有零能量的缺陷状态。这提供了一个自然的联系之间的新的缺陷在二维$p_{x}+ip_{y}$超导体，Kitaev模型，分数量子霍尔效应，和一维畴壁的聚乙炔。
2007-10-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Topological phases in gapped edges of fractionalized systems
最近，有人提出，奇异的一维相位可以实现的分数拓扑绝缘体的边缘状态的缺口。低能边缘自由度由耦合的parafermions链描述。我们介绍了一个分类方案的阶段，可以发生在parafermionic链。我们发现，parafermion支持拓扑对称性的分数阶段，以及在parafermion凝聚的阶段。在存在额外对称性的情况下，相位形成非阿贝尔群。作为一个具体的例子的分类，我们认为有效的边缘模型的$ν= 1/3$分数拓扑绝缘体，我们计算的纠缠谱数值，并显示所有可能的预测阶段可以实现。
2013-10-10 cond-mat.str-el
Fractionalized fermionic quantum criticality in spin-orbital Mott insulators
我们研究了具有自旋和轨道自由度的莫特绝缘体的二维模型中拓扑相之间的跃迁。该模型在（2+1）维的分数化Gross-Neveu $^\ast$普适类中实现了费米量子临界点。它们的特点是由相同的一组临界指数作为他们的普通Gross-Neveu同行，但具有不同的能量谱，反映了非平凡的拓扑结构的相邻阶段。我们在正方形晶格模型中，精确映射到$t$ - $V$模型的无自旋费米子，使我们能够利用大规模的数值结果，以及在蜂窝晶格模型中，我们采用$ε$ -扩展和大- $N$方法来估计的临界行为。我们的结果是潜在的莫特绝缘体与$d^1$电子配置和强自旋轨道耦合，或扭曲双层结构的Kitaev材料。
2020-11-13 cond-mat.str-el hep-th
Partial Kondo Screening and Anomalous Thermal Conductance
近藤晶格系统上的磁性受挫激发了传统Doniach场景之外的有趣的近藤击穿。其中，分数费米液体（FL*）由于其分数性质而引起了人们的特别兴趣。本文研究了蜂窝晶格上四分之一填充时$J_{1}$ - $J_{2}$ Kondo-Heisenberg模型的相图。本文利用$d \pm id$自旋液体近似和精确对角化的从费米子平均场论，讨论了在具有可比较的$J_{1}$和$J_{2}$的阻挫区中部分近藤屏蔽的出现，以及与FL* 类似的超导体（SC*）的出现.由于局域自旋矩的数量比巡游电子多，即使在强耦合极限下，磁涨落仍然很大，这对热力学和输运性质产生了定性的影响。特别是，我们估计的热导探测低能量激发，并显示在SC* 相对比的常规超导体的异常行为。
2021-08-02 cond-mat.str-el
$Z_{2}$ fractionalized Chern/topological insulators in an exactly soluble correlated model
本文提出了一个二维蜂窝晶格中的精确可解模型，从中发现了两个相，一个是通常的Chern/拓扑绝缘体态，另一个是有趣的$Z_2$分数次Chern/拓扑绝缘体.虽然它们的体积性质相似，但物理电子的边缘态却截然不同。前者的单电子激发表现出自由粒子的行为，而后者是带隙的，这提供了一个明确的签名，以识别分馏状态。这两个阶段之间的过渡被发现属于三维伊辛通用类。值得注意的是，在量子跃迁点附近，处于边缘态的物理电子表现出强烈的Luttinger液体行为。一个有趣的情况下，正方形晶格的延伸。此外，我们还讨论了我们的精确可解模型与文献中存在的各种Hubbard模型之间的关系。指出了所提出的$Z_{2}$分数阶陈氏绝缘体与目前研究的分数阶陈氏绝缘体的本质区别。本文的工作将有助于进一步研究分形绝缘相和相关的新型关联量子相。
2013-07-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Classification and analysis of two dimensional abelian fractional topological insulators
我们提出了一个一般的框架，分析分形，时间反演不变的电子绝缘体在两个维度。该框架适用于所有准粒子具有阿贝尔编织统计的绝缘体。首先，我们构造了可以描述这些状态的最一般的陈-西蒙斯理论。然后，我们推导出一个标准，当这些系统有保护的无间隙的边缘模式-也就是说，边缘模式，不能缺口没有打破时间反转或电荷守恒对称。具有保护边缘模的系统可以看作是拓扑绝缘体的分形模拟。我们表明，以前的例子2D分数拓扑绝缘体的特殊情况下，这种一般建设。作为我们推导的一部分，我们定义了“局部Kramers退化”的概念，并证明了局部版本的Kramers定理。
2012-09-27 cond-mat.str-el
Featureless and non-fractionalized Mott insulators on the honeycomb lattice at 1/2 site filling
在朗道范式中，物质的相位通过自发对称性破缺来区分。这里隐含的假设是存在一个完全对称的状态：顺磁体。在零温度下，这样的量子无特征绝缘体可能被禁止，触发传统秩序或拓扑秩序与分数激发。当每个晶胞的粒子数f不是整数时，相互作用粒子的情况就是如此。但是，即使在整数f下，晶格对称性也能禁止无特征绝缘体吗？一个特别相关的情况是蜂窝（石墨烯）晶格-其中f=1的自由无自旋费米子（每个晶胞两个位置意味着f=1是每个位置的一半填充）总是金属的。在这里，我们提出了玻色子的波函数，和相关的自旋单态波函数的自旋电子，在f=1的蜂窝，并通过量子到经典的映射证明，他们没有形成无特征的莫特绝缘体。该构造推广到任意维数的整数f上的同构格。我们的研究结果明确表明，在这种情况下，尽管没有一个非相互作用的绝缘体在相同的填充，缺乏秩序在零温度并不意味着分馏。
2013-11-05 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Doublon-holon binding as origin of Mott transition and fractionalized spin liquid -- Asymptotic solution of the Hubbard model in the limit of large coordination
在大配位数（$z$）极限下，得到了Bethe晶格上哈伯德模型的Mott跃迁的解析解.激子束缚的doublons（双占领网站）和holons（空网站）被证明是一个连续的莫特过渡金属和紧急量子自旋液体绝缘体之间的起源。双光子-holon束缚理论允许不同的大$z$限制和不同的相结构比动力学平均场理论，通过允许站点间的自旋关联，以解除$2^N$倍简并的本地时刻在绝缘相。我们证明了自旋子通过一个耗散的紧致U（1）规范场耦合到双光子/holon，该规范场处于退禁闭相，稳定了自旋-电荷分离的无带隙自旋液体莫特绝缘体。
2016-12-14 cond-mat.str-el
Electrical observation via spin Seebeck effect of fractionalized excitations in a magnetic insulator
University of Augsburg（奥格斯堡大学）；Max Planck Institute for the Physics of Complex Systems (MPI-PKS)（马克斯·普朗克复杂系统物理研究所）；Leibniz Institute for Crystal Growth (IKZ)（莱布尼兹晶体生长研究所）；EOT GmbH–Coherent（EOT GmbH-Coherent公司）
利用自旋塞贝克效应探测非共线伊辛磁体Dy2Ti2O7中的涌现磁单极子，观察到单极子增殖时的特征峰，扩展了自旋电子学方法在检测奇异激发中的应用。
2026-06-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Band geometry of fractional topological insulators
最近的平带模型的相互作用的数值模拟，显示出明确的证据，在没有一个净磁场的分形拓扑相位产生了很大的兴趣。我们提供了一个解释这些观察表明，这些系统的物理是相同的，在一定的理想条件下，可以指定的Berry曲率和Fubini研究度量的拓扑带的最低朗道水平的传统分数量子霍尔相位。特别是，我们表明，当这些理想条件下，投影到拓扑带的密度算子服从著名的$W_{\infty}$代数。我们的方法提供了一个定量的方法来测试的拓扑频带托管分馏阶段的适用性。
2012-08-09 cond-mat.str-el
Scattering Continuum and Possible Fractionalized Excitations in $α$-RuCl$_3$
电子关联和自旋轨道耦合的结合被认为在固体中沉淀出各种非常不寻常的电子相，包括拓扑和量子自旋液体状态。我们报告了一个拉曼散射研究，提供了证据的非常规激发$α$ -RuCl $_3$，自旋轨道耦合莫特绝缘体的蜂窝晶格。特别是，我们的测量揭示了不寻常的磁散射，由一个广泛的连续。与磁有序温度相比，该连续体的温度依赖性在大尺度上是明显的，这表明了受抑的磁相互作用。这是通过声子线宽的分析，这表明由于自旋-声子耦合的相关异常证实。这些观察结果与海森堡-基塔耶夫模型的理论预期一致，并表明$α$ -RuCl $_3$可能接近于量子自旋液体基态。
2015-04-20 cond-mat.str-el
Kitaev Magnetism and Fractionalized Excitations in Double Perovskite Sm2ZnIrO6
对Kitaev自旋液体特别是三维固体的探索是凝聚态物理长期追求的目标，因为这些状态可能会产生携带分数量子数的奇异新型准粒子激发，即Majorana费米激发。在这里，我们报告的Kitaev自旋液体通过拉曼测量的这一特性的实验签名。Sm 2 ZnIrO 6是一种强自旋轨道耦合的莫特绝缘体，其中Jeff = 1/2控制了物理过程，这为Kitaev自旋液体的这一特征提供了有力的证据。随着温度的降低，我们发现，自旋激发形成一个连续的预期在有序的反铁磁体在传统的尖锐模式相反。我们观察到的一个广泛的磁连续和声子自能参数的异常重整化证明了存在的Majorana费米子从自旋分馏双钙钛矿结构的Kitaev-Heisenberg几何挫折的双钙钛矿系统的理论证明。
2019-11-28 cond-mat.str-el
The origin of exciton mass in a frustrated Mott insulator Na$_2$IrO$_3$
利用三脉冲超快光谱研究了受抑莫特绝缘体Na $_2$ IrO $_3$的弛豫过程。通过能够独立地产生与第一个脉冲的doublons和holons的平衡束缚态（激子）和抑制与第二个潜在的反铁磁秩序，我们能够阐明在这个系统中的准粒子的弛豫机制。通过观察磁有序相和磁无序相中激子动力学的差异，我们发现这种准粒子的质量主要取决于它与周围自旋的相互作用。
2017-12-28 cond-mat.str-el
Magnetic vortex crystals in frustrated Mott insulator
量子涨落在高度受挫的量子磁体中变得特别相关，并可能导致新的物质状态。我们提供了一个简单而强大的方案，诱导磁涡旋晶体在阻挫莫特绝缘体。通过考虑一个具有六重简并低能模的能隙谱的量子顺磁体，研究了磁场诱导的这些模的凝聚。我们使用稀释气体近似来证明，过多的多$\mathbf{Q}$冷凝物是稳定的交换相互作用的不同组合。这个丰富的量子相图包括磁涡旋晶体，其通过对称交换各向异性进一步稳定。由于磁skyrmion和畴壁晶体已经被预测和实验观察，这种新的涡旋相完成了图片的涌现晶体的拓扑非平凡的自旋配置。
2014-02-26 cond-mat.str-el
The spectral function of Mott-insulating Hubbard ladders: From fractionalized excitations to coherent quasi-particles
利用含时密度矩阵重正化群重整化群方法（tDMRG）研究了两支Hubbard阶梯的谱函数。高分辨光谱显示出自旋-电荷分离和散射连续谱的特征，其中束缚态的相干带从散射连续谱中“泄漏”出来.随着腿间跳跃的增加，束缚通道中的连续谱向更高的能量移动，自旋子和holon分支合并成一个单一的相干准粒子带.同时，光谱经历了一个交叉，从一个政权与两个最小值在不相称的$k_x$（莫特绝缘体），一个与一个单一的最小值在$k_x=π$（带绝缘体）。我们确定了存在的散射状态组成的一个三重子和极化子的连续。我们通过研究空穴产生后真实空间中电荷和自旋自由度的时间演化来分析导致准粒子形成的过程。在短时间内，非相干的holon和spinon被发射出来，但是在一个特征时间之后，$τ$电荷和自旋形成相干传播的极化子。
2019-03-19 cond-mat.str-el
Dynamical Time-Reversal Symmetry Breaking and Photo-Induced Chiral Spin Liquids in Frustrated Mott Insulators
最近，人们对在受抑量子磁体中寻找量子自旋液体的兴趣激增，各种候选材料都受到了严格的审查。然而，一个带隙的拓扑自旋液体的实验确认仍然是一个悬而未决的问题。在这里，我们表明，圆偏振光可以提供一个新的旋钮驱动阻挫莫特绝缘体成为手性自旋液体（CSL），实现了一个难以捉摸的量子自旋液体与拓扑秩序。我们发现，驱动Kagome莫特绝缘体的动力学是很好地捕获一个有效的Floquet自旋模型，与加热强烈抑制，诱导标量自旋手征$S_i \cdot (S_j \times S_k)$项，动态打破时间反演，同时保持SU（2）的自旋对称性。我们对瞬态相图进行了指纹分析，发现在平衡态附近存在一个稳定的光致CSL。提出的结果表明，采用动力学对称性破缺工程师量子自旋液体和访问难以捉摸的相变，是不容易达到平衡。
2017-10-11 cond-mat.str-el
The Crossover from a Bad Metal to a Frustrated Mott Insulator
我们用一种新的蒙特卡罗方法研究了各向异性三角晶格中的Mott跃迁。真实空间的方法，保留扩展的空间相关性，允许在这个沮丧的结构中的非平凡的磁波动的准确治疗。选择各向异性的程度来模拟准二维有机物中的情况，$κ-$（BEDT-TTF）$_2$ Cu[N（CN）$_2$ ]-X，我们检测到一个宽的赝能隙相，具有异常的光谱和传输特性，在“无缺口”金属和“硬能隙”莫特绝缘体之间。磁波动也导致明显的动量依赖性准粒子阻尼和赝能隙的形成费米表面上的莫特过渡接近。我们对“坏金属”状态的预测对有机物有直接的影响，它们可以通过隧穿，角分辨光电发射和磁结构因子测量进行测试。
2013-01-21 cond-mat.str-el
Metal-to-Insulator Transition, Spin Gap Generation, and Charge Ordering in Geometrically Frustrated Electron Systems
基于哈伯德模型，研究了在三维烧绿石晶格和二维棋盘格晶格上几何阻挫电子系统中实现的（半）金属-绝缘体相变（MIT）.利用重整化群方法和平均场分析，我们证明了在半填充情况下，MIT是几何阻挫和电子关联相互作用的结果。在具有自旋能隙的绝缘相中，自旋旋转对称性没有被破坏，而电荷有序存在。电荷有序状态是稳定的，以放松自旋自由度的几何挫折。我们还讨论了电荷有序化引起的晶格结构的畸变。结果被成功地应用到描述的MIT观察到的烧绿石系统${\rm Tl_2Ru_2O_7}$。
2003-02-27 cond-mat.str-el
Incarnation of Majorana Fermions in Kitaev Quantum Spin Lattice
Kitaev量子自旋液体是一种拓扑磁性量子态，其特征是具有分数自旋激发的Majorana费米子，这些费米子与它们自己的反粒子相同。在这里，我们证明了在Kitaev蜂窝自旋晶格α-RuCl 3中热分馏的Majorana费米子的出现。比热数据揭示了特征的两阶段释放的磁熵涉及本地化和巡回马约拉纳费米子。非弹性中子散射的结果进一步证实了这两个不同的费米子表现出准弹性激发在低能量周围的布里渊区中心和Y形磁连续体在高能量，这是明显的铁磁Kitaev模型。我们的研究结果提供了一个机会，建立一个统一的概念框架的分数激发，也适用于量子霍尔态，超导体，和挫折磁铁。
2017-03-03 cond-mat.str-el
Deconstructing Magnetization Noise: Degeneracies, Phases, and Mobile Fractionalized Excitations in Tetris Artificial Spin Ice
本研究结合超灵敏光学探测与蒙特卡洛模拟，在tetris人工自旋冰中发现分数化磁激发的新兴相区，其可沿准一维自旋链无能耗地独立扩散。
2023-11-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Metal-insulator transition in the quarter- filled frustrated checkerboard lattice
研究了几何阻挫二维棋盘格点的电子结构和关联。在这里考虑的大U极限，我们从一个扩展的哈伯德模型的无自旋费米子在半填充。我们调查两种不同的格林函数方法内的模型：在第一种方法中，使用单站点表示去耦方案，包括最近邻电荷波动的影响。在第二种方法中，集群表示导致一个“多轨道”模型的研究，其中包括集群内的相关性，正是集群之间的平均场的基础上。结果表明，随着最近邻库仑相互作用V的增加，这两种方法导致金属-绝缘体过渡与相关的'莫特-哈伯德'一样的间隙所造成的V。在单网站的方法，我们还探讨了电荷顺序的可能性。此外，我们还研究了准粒子带随V的演化。
2004-11-21 cond-mat.str-el
Vortices, skyrmions, and chirality waves in frustrated Mott insulators with a quenched periodic array of impurities
有限${\mathbf Q}$磁不稳定性在受抑磁体中相当普遍。当磁化率在通过晶格对称操作相关的多个${\mathbf Q}$矢量处最大化时，可以遵循诸如涡旋和skyrmion晶体的奇异磁有序。在这里，我们表明，一个周期性的阵列，可以实现通过电荷密度波排序，导致丰富的相图具有过多的手性磁相，特别是当有一个简单的关系之间的倒易矢量的杂质超晶格和磁性${\mathbf Q}$ -矢量。我们还研究了改变杂质浓度或干扰具有小猝灭随机性的杂质阵列的效果。简要讨论了杂质超晶格的其他实现方法。
2016-07-24 cond-mat.str-el
Phase diagram of the frustrated Hubbard model
单能带哈伯德模型的顺磁相的莫特-哈伯德金属-绝缘体转变长期以来一直被用来描述像V $_2$ O $_3$这样的真实材料中的类似特征。在这里，我们表明，这种转变是隐藏在一个相当强大的反铁磁绝缘体，即使在存在比较强的磁挫折。这一结果提出了一个问题的相关性的莫特-哈伯德金属-绝缘体转变的通用相图的单带哈伯德模型。
2003-08-11 cond-mat.str-el
Statistics of fractionalized excitations through threshold spectroscopy
我们发现，任意子的统计分数激发显示特征签名阈值光谱测量。从拓扑有序相，如带隙量子自旋液体和分数chern绝缘体具有分数激发的动机，我们考虑带隙系统的阿贝尔任意子激发。相关关联函数在阈值附近的低能量起始表现出依赖于任意子统计的普遍行为。这解释了自旋系统中最近的一些理论结果，也提供了一条在实验中检测统计数据的途径，如中子散射和隧道光谱学。
2016-08-19 cond-mat.str-el quant-ph
A resonant valence bond spin liquid in the dilute limit of doped frustrated Mott insulators
University of Zagreb（萨格勒布大学）；University of Oxford（牛津大学）；University of Warwick（华威大学）；University of Tennessee（田纳西大学）；Oak Ridge National Laboratory（橡树岭国家实验室）
本文通过在稀释极限下发现掺杂反铁磁绝缘体中的共振价键相，展示了动能 frustrated 对稳定拓扑有序态的重要性。
2025-12-01 cond-mat.str-el
Mott Insulators in a Fully-Frustrated Bose Hubbard Model on the Honeycomb Lattice
利用量子蒙特卡罗模拟研究了量子涨落对全阻挫蜂窝格子玻色哈伯德模型中经典自旋液体态的影响。在模型中，通过在空间上调制每个晶格六边形周围的相互作用的符号来明确地诱导挫折。通过改变经典相互作用和量子跳跃的相对强度，可以诱导超流到Mott绝缘量子相变。在相互作用具有规则的空间调制的情况下，跳跃促进相变到共价断裂的价键固态。当相互作用被强迫没有规则的模式，莫特绝缘相被发现是无特征的和gapped，使其成为一个有趣的候选状态的量子自旋液体产生的哈密顿量只有最近邻相互作用。
2010-12-20 cond-mat.str-el
Ground state of the frustrated Hubbard model within DMFT: energetics of Mott insulator and metal from ePT and QMC
我们提出了一种新的方法，ePT，外推几个已知的微扰膨胀系数。通过与量子MonteCarlo（QMC）模拟结果的比较，将Bethe晶格上哈伯德模型的10阶强耦合微扰理论（PT）可靠地外推到无限阶.在动力学平均场论（DMFT）中，我们得到了莫特绝缘体在其稳定边U_{c1} =4.78以上的能量E和双占据数D的连续估计，其精度为O（10^{-5}），以及临界指数.此外，我们得到相应的精确估计E和D在金属基态从广泛的低温QMC模拟使用一个适合弱耦合PT，同时执行热力学一致性。
2004-07-16 cond-mat.str-el
A Geometrically Frustrated Trimer-Based Mott Insulator
Ba 4 NbRu 3 O 12的晶体结构基于垂直于平面取向的细长Ru 3 O 12三聚体的三角形平面。本文报道它是半导体的，外斯温度为-155 K，有效磁矩为2.59 μB/f. u。磁化率和比热数据表明它在4K附近具有磁有序性。在比热中存在着大量的类似索末菲的T线性项（γ = 31（2）mJ/mole-K^2），证明了低能态的高密度存在。电子结构计算表明，在费米能的电子态驻留在Ru 3 O 12三聚体上，并且计算的电子态密度在费米能附近是高的和连续的-换句话说，密度泛函理论计算的材料是金属。我们的研究结果表明，Ba_4 NbRu_3 O_（12）是一种几何阻挫的三聚体基莫特绝缘体。
2018-05-08 cond-mat.str-el
Highly frustrated magnetism in relativistic $\boldsymbol{d}^\mathbf{4}$ Mott insulators: Bosonic analog of Kitaev honeycomb model
我们研究了具有$t_{2g}^4$电子组态的自旋-轨道耦合莫特绝缘体的轨道阻挫单重态-三重态模型。在这些化合物中，低能磁自由度可以用描述自旋轨道纠缠$J=0$离子基态和激发态$J=1$能级之间跃迁的三味“三重子”算符来表示.与传统的味各向同性O（3）单重态-三重态模型相比，自旋轨道纠缠三体相互作用是味键选择性的，因此是高度受挫的。在蜂窝晶格中，我们发现密切的类比与Kitaev自旋模型-一个无限数量的守恒量，没有磁凝聚，自旋相关性是严格的短程。然而，由于三重子的玻色子性质，在自旋能隙中不存在涌现的无能隙激发，并且基态是没有长程纠缠的稠密三重子对的强关联顺磁体。使用精确对角化，我们研究玻色Kitaev模型及其各种扩展，打破了模型的精确对称性，并允许磁凝聚的三重子。钌氧化物的磁性的可能影响进行了讨论。
2019-12-18 cond-mat.str-el
Weak symmetry breaking in two dimensional topological insulators
我们发现，存在二维（2D）的时间反转不变的分形绝缘体的属性，他们的边界与真空和他们的边界与拓扑绝缘体可以完全不打破时间反转或电荷守恒对称性的间隙。这一结果使我们产生了一个明显的悖论：我们考虑这样一种几何结构，其中由拓扑绝缘体组成的盘状区域被一个环形带的分形绝缘体包围，而环形带又被真空包围。如果我们在带的两个边界上都加间隙，我们就天真地得到了一个拓扑绝缘体和真空之间的间隙界面的例子，它不会破坏任何对称性--这是不可能的。这个悖论的解决方案是，这个系统自发地打破了时间反演对称性在一个不寻常的方式，我们称之为\emph{weak symmetry breaking}。特别是，我们发现，唯一的序参量是敏感的对称性破缺的非局部运营商，描述准粒子隧道过程之间的两个边缘的带，期望值的本地序参量指数消失的限制宽带。另外，我们发现在我们的系统中对称性破缺伴随着一个基态简并，但是这个基态简并是拓扑保护的，而不是对称性保护的。我们证明了这种对称破缺也可以发生在二维分数拓扑绝缘体的边缘。
2014-04-18 cond-mat.str-el
Superconductivity from a confinement transition out of a fractionalized Fermi liquid with $\mathbb{Z}_2$ topological and Ising-nematic orders
利用Schwinger-boson理论研究了阻挫正方晶格反铁磁体，得到了一个稳定的、带隙的$\mathbb{Z}_2$自旋液体基态，它具有时间反演对称性、无公度自旋关联和长程Ising-Err序.我们用费米子自旋子（费米子自旋子可以被认为是玻色子自旋子和介子的束缚态）得到了这个态的等价描述。在掺杂时，$\mathbb{Z}_2$自旋液体可以导致具有类电子准粒子的小费米袋的分馏费米液体（FL*），同时保持$\mathbb{Z}_2$拓扑和伊辛-伊辛阶。我们描述了一个希格斯过渡到一个限制超导状态，通常是富尔德-费雷尔-拉金-奥夫钦尼科夫型，与空间调制的超导秩序的这种解除限制的金属状态。
2016-07-09 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
SU(4) Heisenberg model on the honeycomb lattice with exchange-frustrated perturbations: implications for twistronics and Mott insulators
最近研究了蜂窝晶格上的SU（4）对称自旋轨道模型与相关绝缘体的关系，例如$e_{g}$莫特绝缘体Ba $_{3}$ CuSb $_{2}$ O $_{9}$和四分之一填充时魔角扭曲双层石墨烯的绝缘相。在这里，我们提供了一个统一的讨论，这些系统通过调查一个扩展的模型，其中包括洪德的耦合和各向异性，轨道相关的交换相互作用的影响。结合平均场论、线性味波理论和变分蒙特卡罗方法，我们证明了该模型在SU（4）对称点附近的宽参数区域内存在量子自旋轨道液体。对于大的Hund耦合，铁磁反铁磁轨道有序状态出现，而结合涡旋轨道状态的价键晶体是稳定的占主导地位的轨道依赖的交换相互作用。
2019-11-21 cond-mat.str-el
Emergence of magnetic long-range order in frustrated pyrochlore Nd$_2$Ir$_2$O$_7$ with metal-insulator transition
在这项研究中，我们进行了粉末中子衍射和非弹性散射测量阻挫烧绿石Nd $_2$ Ir $_2$ O $_7$，它表现出金属-绝缘体转变的温度$T_{\rm MI}$为33 K。衍射测量表明，烧绿石具有反铁磁长程结构，其传播矢量$\vec{q}_{0}$为（0，0，0），并且在15 K以下随温度降低而生长。这种结构被分析为全进全出型，由高度各向异性的Nd $^{3+}$磁矩组成，大小为$2.3\pm0.4$ $μ_{\rm B}$，其中$μ_{\rm B}$是玻尔磁子。非弹性散射测量表明，Nd的$^{3+}$的Kramers基态双峰在$T_{\rm MI}$以下分裂.这表明在Nd位置处出现静态内部磁场，其可能源自由Ir $^{4+}$磁矩组成的磁序。在这里，我们讨论了一个磁结构模型的Ir顺序和关系的金属-绝缘体过渡方面的挫折。
2012-01-03 cond-mat.str-el
Topological Paramagnetism in Frustrated Spin-One Mott Insulators
时间反转保护的三维拓扑顺磁体是著名的三维拓扑绝缘体的磁性类似物。这样的顺磁体有一个散装的差距，没有外来的散装激发，但非平凡的表面状态的对称性保护。我们认为，受挫自旋1量子磁体是在3D中实现这种状态的自然环境。我们描述了这样一个自旋为1的拓扑顺磁体的基态波函数的物理图像中的波动的Halflion链与非平凡的链接相位的环路。我们说明了一些方面，这样的回路气体简单的精确可解模型。我们还展示了如何三维拓扑顺磁体可以很自然地访问内的自旋1磁体的从粒子描述。具体地说，我们构建了从粒子的平均场状态，自然驱动到拓扑顺磁时，包括波动。我们提出了批量投影波函数的拓扑顺磁体的基础上，从粒子的描述。另一种从粒子结构导致稳定的U（1）量子自旋液体，通过凝聚自旋液体的出射磁共振激发，可以从U（1）量子自旋液体获得拓扑顺磁体。
2015-01-06 cond-mat.str-el
Gapless quantum spin liquid, stripe and antiferromagnetic phases in frustrated Hubbard models in two dimensions
指出了非磁性绝缘体相的独特性，并给出了正方形格子上的t-t'哈伯德模型的相图。利用路径积分重整化群方法，在强在位相互作用U的Mott绝缘区中，发现次近邻转移t'小时的反铁磁相和t'大时的条纹（或共线）相。在大的U/t>7时，当t '/t~ 0.7时，我们发现了具有2*4结构的长周期反铁磁绝缘相。在Mott绝缘区，我们还发现了量子自旋液体（换句话说，非磁性绝缘体）相附近的Mott过渡到顺磁金属。关联电子通常以一定的磁序结晶为莫特绝缘体体，而“量子自旋液体“一直是人们长期探索的问题。我们报道了一个具有显著性质的非线性绝缘（NMI）相在Mott跃迁附近稳定的数值证据：几何阻挫晶格上的二维莫特绝缘体包含一个在总动量的整个布里渊区中具有无带隙自旋激发和基态简并的相.它解释了一种未被探索的量子液体。本概念是有用的，在分析各种实验结果阻挫磁体，包括有机BEDT-TTF化合物和3 He原子吸附在石墨上。
2006-06-14 cond-mat.str-el
Fractional (Chern and topological) insulators
我们回顾了在两个空间维度上物质的相互作用阿贝尔拓扑相的各种特征，特别强调分数陈氏绝缘体（FCI）和分数拓扑绝缘体（FTI）。我们强调这些系统的方面，挑战的直觉发展从量子霍尔物理学-例如，FCI是稳定的限制，其中的相互作用能量尺度是远远大于带隙，和FTIs可以拥有分数的激发在散装尽管没有带隙边缘模式。
2014-10-21 cond-mat.str-el
From Frustrated to Unfrustrated: Coupling two triangular-lattice itinerant Quantum Magnets
受系统的启发，可以看作是由两个沮丧的子晶格结合成一个不那么沮丧的总晶格，我们研究了双交换模型与最近邻（NN）和下一个最近邻（NNN）耦合蜂窝晶格。当添加NN跳跃和由此产生的双交换反铁磁（AFM）海森堡耦合，所得到的相图是完全不同的，从纯粹的海森堡磁模型，并强烈依赖于电子填充。对于半填充，AFM二聚体的图案占主导地位，其中有效的电子带保持石墨烯样的狄拉克锥在所有阶段，从FM到$120^\circ$限制。当费米能级的态密度相当大时，我们发现了非共面的无公度态和小涡旋相。最后，一个非共面的相称模式实现了陈绝缘体在四分之一填充。在NN和NNN跳变的情况下，三角晶格中的陈氏绝缘体的非共面自旋图案被发现是相当稳定的耦合到一个蜂窝系统。由此产生的总相位是拓扑非平凡的，无论是陈绝缘体与$C=2$或磁性拓扑晶体绝缘体的保护组合或镜像反射和时间反演对称性出现。
2017-05-23 cond-mat.str-el
Phase Structure of d=2+1 Compact Lattice Gauge Theories and the Transition from Mott Insulator to Fractionalized Insulator
采用大规模Monte Carlo模拟方法研究了三维紧致阿贝尔Higgs模型在伴随表示的物质场中的相变，其中q为整数q，q= 2，3，4，5.我们还研究了该模型的各种极限情况，如$Z_q$格点规范理论，$3DZ_q$自旋模型的对偶，以及在极限$q \to \infty$中与$Z_q$格点规范理论对偶的3DXY自旋模型。我们计算了作用量的一阶、二阶和三阶矩，以确定模型在参数空间$(β,κ)$中的相变位置，其中$β$是物质项的耦合常数，$κ$是规范项的耦合常数。我们发现，当q=3时，三维紧致阿贝尔Higgs模型有一条相变线$β_{\rm{c}}(κ)$，它在有限{ \it三临界}值$κ_{\rm{tri}}$以下为一阶，在有限{ \it三临界}值以上为二阶.我们发现，对于有限的$β$，$β=\infty$一级相变持续存在，并在三临界点$(β_{\rm{tri}}, κ_{\rm{tri}}) = (1.23 \pm 0.03, 1.73 \pm 0.03)$处加入二级相变.对于我们已经考虑的所有其他整数$q \geq 2$，整个相变线$β_c(κ)$是关键的。
2003-03-18 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con hep-lat
Transport and spectroscopic signatures of a disorder-stabilized metal in two-dimensional frustrated Mott insulators
阻挫莫特绝缘体，如过渡金属二硫属化物提供了一个理想的平台，为实验实现外部调谐绝缘体-金属过渡。本文首次对二维阻挫莫特绝缘体中无序诱导的绝缘体-金属相变进行了非微扰数值研究。我们的方法是通用的，并捕捉到基本的物理莫特绝缘体金属过渡的几何阻挫晶格。为了具体起见，我们将我们的结果与铜（Cu）插层1 T-TaS 2的实验观察进行了比较。基于磁性，光谱，和运输签名，我们已经绘制出的热相图的铜插层1 T-TaS 2，并建立了在一个制度的适度无序强度这种材料主机的反铁磁金属。此外，该系统中的绝缘体-金属转变与磁关联的损失无关，从而产生两个量子临界点。新出现的非费米液态金属是由弹性准粒子控制的，即使在费米液体描述被打破后，这些准粒子仍然作为相关的低能激发存在。本文中讨论的传输和光谱特征预计将作为未来实验的重要基准，这类材料和相关的。
2022-06-13 cond-mat.dis-nn cond-mat.str-el
Exactly soluble models for fractional topological insulators in 2 and 3 dimensions
我们构建精确的可溶性晶格模型的分形，时间反演不变的电子绝缘体在2和3维。这些模型的低能物理学完全等价于由分数带电的费米子准粒子构成的非相互作用拓扑绝缘体。我们发现，我们的一些模型有保护的边缘模式（在2D）和表面模式（在3D），因此，分数类似的拓扑绝缘体。我们还发现，一些2D模型没有保护的边缘模式-也就是说，边缘模式可以通过适当的时间反转不变，电荷守恒扰动。（类似的情况也可能存在于3D中）。我们发现，我们所有的模型是拓扑有序的，表现出分数统计以及基态退化的环面。在3D的情况下，我们发现模型表现出分数磁电效应。
2011-08-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Topological Magnon Insulator in NonCoplanar Kagomé Antiferromagnets: Supplemental Material of arXiv:1608.04561
在绝缘的Kagomé铁磁体中的拓扑磁振子绝缘体已经在一系列论文中得到了广泛的研究。人们已经确定，Dzyaloshinskiii-Moriya相互作用是观察具有边模的非平凡拓扑磁振子的关键因素。然而，Kagomé晶格上的绝缘反铁磁体是被认为是研究量子自旋液体物理的操场的受抑系统。在这些系统中，磁感应强度可以与$\mathbf{q}=0$传播波矢产生共面但非共线的磁序。我们发现，拓扑磁振子带是不存在的，在这个共面的自旋织构形成鲜明对比，共线的铁磁体与自旋。因此，几何受挫的卡戈梅反铁磁体可以被认为是拓扑平凡的。在这些受抑磁体中的面外磁场的存在下，诱导了表现出非零自旋标量手征的非共面自旋织构。我们表明，场诱导自旋手征提供拓扑磁振子带在Kagomé反铁磁体，而不需要的双折射和生存在手征自旋液相阻挫磁铁。可能的实验材料包括铁黄钾铁矾KFe $_3$（OH）$_{6}$（SO $_{4}$）$_2$。
2016-11-21 cond-mat.str-el
From frustrated magnetism to spontaneous Chern insulators
我们研究了电子通过强Hund耦合与经典磁背景相互作用的行为。磁背景的结果，从有利于在低温下出现一个阶段的非零标量手征的哈密顿量。强Hund耦合与经典自旋的总手性相结合，在电子中诱导有效通量，这导致实现具有非零Chern数的能带结构。首先，我们考虑一个具有自发净手征的经典自旋系统作为磁背景。我们研究了态密度（DoS）和霍尔电导，以分析作为费米能量和经典自旋温度的函数的拓扑跃迁。我们还研究了一个类似的模型，其中的填充带的陈数可以“调谐”与外部磁场，从而在一个拓扑绝缘体中的手征边缘模式的方向可以通过反转的取向施加到经典的磁系统的磁场。
2019-01-09 cond-mat.str-el
Spin-state ice in geometrically frustrated spin-crossover materials
自旋交叉材料含有可以进入两种自旋态的金属离子：一种是低自旋（LS），另一种是高自旋（HS）。我们提出，受挫的弹性相互作用可以引起自旋态冰-物质的相位没有长程序，其特征在于由本地约束或“冰规则”。自旋态冰的低能物理学是由一个无发散的规范场描述的，规范场与拓扑激发之间有一个间隙，拓扑激发是自旋在LS和HS态自旋之间的中间部分被分解的准粒子。
2019-02-18 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Altermagnets with topological order in Kitaev bilayers
本文在Kitaev双层模型中提出一种兼具量子自旋液体和交错磁体特征的高度阻挫模型，发现引入额外相互作用可产生具有Z2拓扑序的磁碎裂拓扑交错磁体，并揭示其分数化费米子激发的动量依赖劈裂及另外两个交错磁相。
2025-03-12 cond-mat.str-el
Finite-Temperature Signatures of Spin Liquids in Frustrated Hubbard Model
利用最近提出的热纯量子态，对受抑哈伯德模型的温度特性进行了理论研究.通过对阻挫哈伯德模型的系统计算，我们发现几何阻挫控制着金属-绝缘体跃迁的特征能量尺度.我们还发现，熵仍然很大，即使在适度的高温周围的区域，量子自旋液体预计出现在零温度。我们认为这是一个有用的判据，在零温度下，目标系统是否有机会成为量子自旋液体或非磁性绝缘体。
2017-12-21 cond-mat.str-el
Fragmented Electronic Spins with Quantum Fluctuations in Organic Mott Insulators near Quantum Spin Liquid
用~（13）C NMR研究了电子态位于量子自旋液体（X= EtMe 3Sb）附近的有机莫特绝缘体X[Pd（dmit）_2]_2（X= Me_4P，Me_4Sb）的磁性结构.反铁磁谱和核弛豫表明，Pd（dmit）2分子内存在两个不同的磁矩，不能用单带二聚体-Mott模型描述，需要分子内电子关联.这种非常规的S = 1/2电子自旋碎裂并伴随着强烈的量子涨落，推测是由近简并的分子内多轨道引起的，并且共享量子液体的概念，其中电子激发被碎裂，并且S = 1/2自旋不再是基本粒子。
2019-03-22 cond-mat.str-el
Metal-insulator transition caused by the coupling to localized charge-frustrated systems under ice-rule local constraint
本文报道了我们对费米子系统的电子和输运性质的理论和数值研究结果。我们考虑一个扩展的Falicov-Kimball模型，在该模型中，巡回的无自旋费米子相互排斥的U与本地化的粒子，其分布满足局部约束下的几何挫折，所谓的冰规则。我们数值计算了烧绿石，棋盘格和kagome晶格上的模型的态密度，光学电导率和逆参与比，并讨论了在相称填充的金属-绝缘体转变的性质。其结果是，我们表明，冰规则的本地约束导致在电子结构中的几个普遍的功能;一个电荷间隙打开在一个相当小的U相比的带宽，和能谱接近的特征形式在大U限制，即，在一维或$δ$功能峰的非相互作用的紧束缚形式。在大U区域中，流动费米子被限制在宏观简并的冰规则配置中，该配置由一堆一维环组成：我们称这种绝缘状态为电荷冰。另一方面，输运性质受晶格的几何形状和维数的影响很大;例如，烧绿石晶格模型通过增加U表现出从金属态到电荷-冰绝缘态的转变，而棋盘格晶格模型在打开间隙之前表现出安德森局域化。同时，在kagome格点情况下，我们没有得到明确的安德森局域化的证据。我们的结果阐明了在完全阻挫晶格中电荷-冰绝缘体相变的普遍性和多样性。
2011-02-03 cond-mat.str-el
Direct Measurement of the Spin Hamiltonian and Observation of Condensation of Magnons in the 2D Frustrated Quantum Magnet Cs2CuCl4
我们提出了一种测量自旋哈密顿量的方法，并将其应用于自旋为1/2的海森堡反铁磁体Cs2 CuCl 4，它在低场下显示出二维分数RVB态。通过施加强场，我们完全对齐Cs2 CuCl 4的自旋矩，将其转化为有效的铁磁体。在这一阶段的激发是传统的磁振子和他们的色散关系测量使用中子散射直接给出交换耦合，这被发现形成一个各向异性的三角形晶格与小Dzyaloshinskiii-Moriya条款。利用场控制激发，我们观察到玻色凝聚的磁振子到一个有序的基态。
2001-11-06 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Competing spin liquids and hidden nematic order in spin ice with frustrated transverse exchange
磁相互作用中的挫折可以产生具有微妙和美丽特性的无序基态。自旋冰Ho_2Ti_2O_7和Dy_2Ti_2O_7克服了这一现象，表现出经典的自旋液态，并具有分数磁激发。最近，人们对密切相关的“量子自旋冰”材料产生了极大的兴趣，因为人们认识到各向异性交换相互作用可以将自旋冰转换为相互纠缠的量子自旋液体，其中磁单极子成为涌现的量子电动力学的电荷。在这里，我们表明，即使是最简单的模型的量子自旋冰，XXZ模型的烧绿石晶格，可以实现一个更丰富的场景。结合经典蒙特卡罗模拟、半经典分子动力学模拟和解析场论，我们探讨了该模型在横交换阻挫下的性质.我们发现了不是一种，而是三种相互竞争的自旋液体形式，以及一种隐藏的自旋有序相。我们探索这些不同的状态的实验签名，明确的预测非弹性中子散射。这些结果显示了一个有趣的相似性，一系列的烧绿石氧化物的实验。
2017-12-08 cond-mat.str-el
