Superconductivity-driven ferromagnetism and spin manipulation using vortices in the magnetic superconductor EuRbFe4As4
磁性超导体是一种特殊的材料，表现出超导性和磁性两种对立的现象，它们之间的相互作用引发了各种涌现的现象，例如在磁性转变温度（Tm）附近与超导性抑制相关的再入超导转变，突出了磁性对超导性的影响。在这项研究中，我们报告的实验观察超导涡旋诱导的铁磁秩序在高临界温度（高Tc）的磁性超导体EuRbFe 4As 4。虽然EuRbFe_4As_4中Eu ~（2+）磁矩的基态在低于Tm时是螺旋磁化，但中子衍射和磁化实验表明Eu ~（2+）自旋取向的铁磁磁滞现象。我们证明了Eu 2+力矩的方向是由基于临界态模型的钉扎涡旋的分布所主导的。此外，我们还展示了通过控制超导涡旋的方向来操纵自旋织构，这将有助于利用磁性超导体实现自旋操纵器件。
2021-10-19 cond-mat.supr-con
Effective theory and emergent $SU(2)$ symmetry in the flat bands of attractive Hubbard models
在部分填充的平坦布洛赫带中，电子没有明确的费米面，因此低能理论不是费米液体。然而，在吸引相互作用的影响下，一个超导体可以很好地用BCS（Bardeen-Cooper-Schrieffer）波函数描述。本文研究了一般的带平坦的哈伯德模型的低能有效哈密顿量。通过微扰的Schriling-Wolff变换，消去高激发带，得到了一个有效的平带哈密顿量。在一阶的相互作用能，我们恢复到通常的程序投影的相互作用项的平带Wannier函数。我们表明，BCS波函数是确切的基态的投影相互作用哈密顿量和压缩性发散作为一个紧急的$SU(2)$对称性的后果。这种对称性被打破的二阶带间过渡导致有限的压缩性，我们说明了一个一维的阶梯有两个完美的平坦带。这些结果激发了进一步的近似导致一个有效的铁磁海森堡模型。从铁磁海森堡模型出发，只有在使用Marzari-Vanderbilt意义下的最大定域Wannier函数时，才能得到平带超流质量的规范不变结果。最后，我们证明了一个重要的不等式$D \geq \mathcal{W}^2$之间的Drude重量$D$和缠绕数$\mathcal{W}$，这保证了弹道输运的拓扑非平凡的平坦带在一维。
2016-08-02 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Quantum spin liquid with fermionized pi-vortices
本文研究了正方格子上二维π通量哈伯德模型Mott跃迁附近的非磁性绝缘体态，发现这种非磁性绝缘体态是具有节结费米激发的量子自旋液体态-节结自旋液体（NSL）。当存在较小的易面各向异性能量时，基态成为具有完全能隙激发的Z2拓扑自旋液体（TSL）。得到了描述NSL和TSL低能物理的U（1）× U（1）互-Chern-Simons（MCS）理论。
2010-12-04 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Emergence of electronic modes and triplet pairing from spin-1 antiferromagnetic insulators in the Kanamori-Hubbard model
Research Center for Materials Nanoarchitectonics, National Institute for Materials Science（物质材料研究机构纳米结构研究中心）
该研究通过双轨道Kanamori-Hubbard模型，揭示了自旋-1反铁磁绝缘体在掺杂和温度下涌现电子模式的机制，并发现小轨道间排斥可形成三重态配对，为理解强关联系统非常规量子现象提供新视角。
2026-10-02 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Majorana-Hubbard model on the square lattice
本文研究了正方形晶格上相互作用的Majorana（Hermitian）模的紧束缚模型。该模型可以在磁场中的超导薄膜-拓扑绝缘体异质结构中得到实验实现。我们发现一个丰富的相图，作为相互作用强度的函数，包括一个超流相自发破缺的紧急$U(1)$对称性，从一个无间隙的正常相分离的超对称过渡。
2017-12-12 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Generic gauge fields in the Hubbard model: emergence of pairing interaction
将自旋旋转不变的SU（2）方法推广到哈伯德模型，使之能包含电荷自由度。利用U（1）和SU（2）规范变换，将电荷和自旋对原电子算符的贡献因子化为突现规范场。结果表明，这些领域发挥类似的作用，声子在BCS理论：它们提供了“胶水”的费米子配对。通过对规范玻色子的追踪，建立了成对态的形式，并阐明了反铁磁关联的作用。
2006-05-05 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Emergent Collective Modes and Kinks in Electronic Dispersions
最近，研究表明，强关联金属费米子系统[Nature Phys.3，168（2007）]通常在没有与集体模式耦合的情况下显示出单个费米子色散的扭结。在这里，我们提供了令人信服的证据，这些扭结的物理起源是新兴的内部集体模式的费米子系统。在所研究的哈伯德模型中，这些模式被确定为自旋涨落，它们是绝缘相中自旋激发的前兆。尽管它们的阻尼的紧急模式产生的签名非常相似的模型，包括耦合到外部模式的功能。
2009-02-23 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Triangular lattice Majorana-Hubbard model: Mean field theory and DMRG on a width-4 torus
马约拉纳模式可以出现在各种固态系统中的零能量束缚态。例如，支持这些准粒子的二维相出现在拓扑超导体的表面，零模位于涡旋的核心。在低能量下，这样的设置可以通过在Abrikosov晶格上相互作用的Majorana模式来建模。在实验中，晶格通常是三角形的。出于实际的相关性，我们探索这个Hubbard的Majorana模型的相图相结合的平均场论和数值模拟薄环面的几何形状，通过密度矩阵重整化群算法。我们的分析表明，马约拉纳之间的吸引力的相互作用可以驱动一个相变，否则间隙的拓扑状态。
2021-03-24 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Topological superconductivity with emergent vortex lattice in twisted semiconductors
Massachusetts Institute of Technology（麻省理工学院）
该研究揭示了扭折半导体中拓扑超导态与分数量子反常霍尔效应的关联，通过涌现磁场诱导的双涡旋晶格实现半整数热霍尔电导。
2026-02-16 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Detecting the entanglement of vortices in ultracold bosons with artificial gauge fields
利用精确对角化方法研究了具有人工规范场的二维玻色-哈伯德模型中涡旋的纠缠。我们提出了一个有效的哈密顿量的自旋自旋之间的相互作用的漩涡负责这种纠缠，并表明纠缠可以检测通过量子干涉的玻色子在涡旋中心实现使用拉曼耦合和量子气体显微镜。涡心之间的强玻色相干性来源于涡核中的电荷密度波序。它对涡旋钉扎强度的大范围变化具有鲁棒性，相干玻色子可以看作是存储在系统基态的量子比特。我们的建议提供了一个可行的方案，量子存储器存储量子比特有用的量子计算。
2018-10-03 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Altermagnetic-doping interplay as a route to enhanced d-wave pairing in the Hubbard model
School of Science, Harbin Institute of Technology, Shenzhen（哈尔滨工业大学深圳校区理学院）；Department of Physics, Jiangsu University（江苏大学物理学院）；Shenzhen Key Laboratory of Advanced Functional Carbon Materials Research and Comprehensive Application（深圳市先进功能碳材料研究及综合应用重点实验室）；Institute for Materials Research, Tohoku University（东北大学材料科学研究所）
研究通过交替磁极掺杂调控 Hubbard 模型中的d波配对，发现强关联效应可增强singlet d波配对并促进triplet p波配对，混合配对态在优化掺杂下表现出增强的配对强度。
2026-03-31 cond-mat.supr-con
Collective excitations in vortices and vortex lattices
在最近的几个背景下，介观长度尺度的涌现晶格引起了人们的兴趣，例如，在水晶排列的Skyrmions中。这是一个具有挑战性的任务，以确定他们的集体激发的单位细胞是大的，可以包含复杂的纹理。我们解决这个问题的最古老的已知的例子中涌现的介观晶格，在超流体的涡旋晶格。我们表明，紧束缚的方法可以成功地描述集体模式。我们从二维系统中的一个孤立旋涡开始。在适当的钉扎机制下，低能激发以局域对涨落的形式出现。它们可以被看作是在方位角方向上围绕涡中心传播的波状扰动。特别是，最低能量的激发是回旋和呼吸模式。前者对应于涡眼的圆周运动，而后者代表更尖锐和更广泛的涡流轮廓之间的振荡。这些模式是原子轨道的“玻色子”类似物，涡旋轮廓起着核势的作用。移动到一个稀疏的涡格与分离良好的涡，单涡激励提供了一个方便的基础上找到正常模式。我们推导出一个类似的布洛赫定理在这方面，揭示了一个非平凡的相位贡献所产生的轨道场。我们建立了一个紧束缚公式，并用它明确地确定了方涡晶格激发态的能带结构。我们的结果可以在超冷原子气体与合成磁场。
2020-12-02 cond-mat.quant-gas cond-mat.supr-con
Bogoliubov Fermi surfaces from pairing of emergent $j=3/2$ fermions on the pyrochlore lattice
我们研究了烧绿石晶格上的哈伯德模型在强耦合极限下的超导现象。我们专注于半填充的限制，正常状态的能带结构实现了$j=3/2$半金属。引入掺杂，我们表明，配对是有利的$J=2$五重$E_g$状态。该通道中的吸引相互作用依赖于烧绿石晶格上的$E_g$配对避免了有害的原位排斥的事实。我们的计算表明，一个时间反转的超导相是有利的，它显示Bogoliubov费米面。
2022-03-28 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Magnetic field induced emergent inhomogeneity in a superconducting film with weak and homogeneous disorder
当施加磁场时，常规II型超导体的混合态在上临界场Hc 2处被破坏，其中正常涡核彼此重叠。在这里，我们表明，在弱和均匀的无序的存在下，超导电性与场的破坏遵循不同的路线。从弱无序的NbN薄膜（Tc ~ 9 K）开始，我们表明，在磁场的作用下，超导态变得越来越颗粒化，其中涡旋线将超导岛分开。因此，这些岛之间的相位波动引起场诱导的赝隙相位，其在电子态密度中具有间隙，但其中全局零电阻状态被破坏。
2017-06-24 cond-mat.dis-nn cond-mat.supr-con
Emergent superconductivity upon disordering a topological insulator
Universidade Federal de Goiás（戈亚斯联邦大学）；Donostia International Physics Center (DIPC)（圣塞巴斯蒂安国际物理中心）；Université Paris-Saclay, Institut de Physique Théorique, CEA, CNRS（巴黎萨克雷大学、理论物理研究所、法国原子能和替代能源委员会、法国国家科学研究中心）
研究量子自旋霍尔绝缘体中超导性，通过无符号问题的量子蒙特卡罗模拟，发现杂质产生的束缚态可促进超导性，强杂质能降低超导所需相互作用强度，此机制在近平带系统中可能相关。
2026-07-09 cond-mat.dis-nn cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Vortex core order and field-driven phase coexistence in the attractive Hubbard model
超导性发生在各种材料中其他竞争秩序的附近。当超导性被涡旋核心的磁场局部抑制时，这种竞争相可能会显露出来。研究了正方晶格上吸引哈伯德模型中电荷密度波序与超导电性之间的竞争。利用Bogoliubov-deGennes平均场论，我们研究了涡旋结构的形成和演变的磁通量调谐。每个涡流种子的CDW区域的大小是由竞争相的能量成本。涡旋形成晶格，其晶格参数随着通量的增加而收缩。最终，它们的电荷有序涡核重叠，导致场驱动共存相，表现出宏观电荷有序和超导性--一种“超固体”。最终，超导性通过一级相变而消失到纯电荷有序状态。我们构建了一个包含这些多个有序状态的相图，使用$t'$，下一个最近邻跳跃，调整相位之间的竞争。
2017-05-03 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Strong Boundary and Trap Potential Effects on Emergent Physics in Ultra-Cold Fermionic Gases
本研究利用实空间截断单位泛函重整化群，系统研究了边界和陷阱势对二维Hubbard模型超导相的影响，发现实验需更低温度且系统尺寸和陷阱势形状对模拟涌现物质相至关重要。
2021-04-20 cond-mat.quant-gas cond-mat.supr-con
Vortex Pinning and the Non-Hermitian Mott Transition
玻色子哈伯德模型作为周期性衬底上氦-4的零温超流/绝缘体相变模型已被广泛研究。由于涡旋线和量子玻色子的统计力学之间的形式类比，它也可以作为磁场平行于圆柱钉周期阵列的超导体中涡旋线的模型。当磁场有一个垂直于钉的分量时，这个类比产生一个非厄米玻色子哈伯德模型。在整数填充，我们发现，对于小的横向场，绝缘相被保存，和横向场是指数屏蔽远离超导体的边界。在较大的横向磁场中，出现了倾斜的、纠缠的涡旋的“超流”相。过渡的普适性类被发现是在H_{c1}进入迈斯纳相的涡线，与额外的功能，在过渡的倾斜涡的方向承担一个非平凡的关系的方向施加的磁场。本文还讨论了倾斜时莫特绝缘体和熔剂液相的性质。
1998-09-28 cond-mat.stat-mech cond-mat.supr-con
Emergent Gauge Fields in Holographic Superconductors
迄今为止，全息超导体的研究都是在没有动态电磁场的情况下进行的，即在它们与全息超流体相一致的极限下进行的。然而，如果在AdS边界上施加Neumann型边界条件，则有可能引入动态规范场。在3+1维中，对偶理论是2+1维CFT，其谱包含无质量规范场，标志着规范对称性的出现。我们研究的动态规范场的涡旋配置，它是已知的显着影响的能量和相变的影响。我们计算了临界磁场H_c1和H_c2，得到全息超导体为II型（H_c1 < H_c2）。我们将研究扩展到4+1维，其中的规范场不出现作为一个紧急的现象，但可以引入，通过适当的重整化，作为一个外部的动力场。我们还比较了我们的预测所产生的Ginzburg-Landau理论，并确定全息模型中的Abrikosov涡的一般属性。
2010-08-27 cond-mat.supr-con hep-th
Block spin magnetism and metal-insulator transition in a two-dimensional Hubbard model with perfect vacancy superstructure
本文研究了具有完全空位超结构的正方晶格哈伯德模型的相图。该模型也可以定义在一个新的二分格上，每个构建块由一个最小正方形组成。精确求解了非相互作用模型，在弱的块间跳跃区，费米能级处出现了中带隙。增加库仑相互作用将发展具有不同块自旋矩的Néel反铁磁序。在磁不稳定性$U_{\rm M}$之上发生了$U_{\rm MI}$小于无空位的金属-绝缘体转变。新兴的中间磁性金属相发展基本上在温和的块间跳跃制度。在非相互作用的带状绝缘体的边缘上的有序矩和间隙幅度的急剧增加表明磁性半导体和莫特绝缘体之间可能存在区别。这些结果对最近发现的（A，Tl）$_{y}$ Fe $_{2-x}$ Se $_2$化合物的意义进行了讨论.
2011-07-28 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Observation of Emergent Spacetime Supersymmetry at Superconducting Quantum Criticality
到目前为止，在自然界中还没有发现时空超对称性（SUSY）将费米子转化为玻色子，反之亦然的确切证据。此外，2+1和更高维度的时空超对称性是否能在一般的微观模型中发生或出现仍然是一个未知数。在这里，我们介绍了一个具有吸引力的哈伯德相互作用的\textit{single}狄拉克费米子的格点实现，同时保持时间反演和手征对称性。通过数值精确的无符号行列式量子蒙特卡罗模拟，我们证明了2+1维中相互作用的单Dirac费米子具有超导量子临界点（QCP）.更值得注意的是，我们证明了2+1D中的${\mathcal N}$ =2时空超对称性出现在超导QCP中，证明了费米子和玻色子具有\textit{identical}反常尺寸1/3，这是超对称性出现的标志。据我们所知，这是在量子微观模型中首次观察到2+ 1维超对称时空。我们进一步展示了一些实验签名，可以测量到测试候选系统，如3D拓扑绝缘体的表面，这种紧急超对称性。
2017-12-10 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con hep-lat
Realizing Quantum Materials with Helium: Helium films at ultralow temperatures, from strongly correlated atomically layered films to topological superfluidity
本文主要从实验的角度概述了利用氦通过“自上而下”和“自下而上”纳米技术实现一系列具有普遍意义的量子材料的最新进展和未来前景。我们可以发展模型系统来实现物质的新量子态，并探索凝聚态物理中的关键问题。用冷原子气体的语言来说，二维且受限的3 He和4 He提供了“量子模拟器”，有可能发现新的新兴量子态。其中包括：严格二维费米系统与Mott-Hubbard跃迁;相互作用耦合二维费米子-玻色子系统;重费米子量子临界性;理想二维阻挫铁磁性;二维量子自旋液体;缠结超流与密度波序与突现大对称性;拓扑介观超流（新材料与突现激发）。
2019-10-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
