Strongly electron-correlated semimetal RuI$_3$ with a layered honeycomb structure
在高压下合成的RuI $_3$的多晶型物被发现具有双层蜂窝结构。RuI $_3$的电阻率表现出半金属行为，与$α$ -RuCl $_3$的绝缘性质相反。此外，在磁化率和核自旋-晶格弛豫速率1/ $T_1$的温度依赖性中观察到泡利顺磁行为。能带结构计算表明，I5 $p$组分对低能$t_\mathrm{2g}$能带的贡献有效地降低了库仑排斥，导致半金属性质。物理性质也表明RuI $_3$中的强电子相关性。
2021-09-29 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Ferromagnetic semimetal and charge-density wave phases of interacting electrons in a honeycomb moiré potential
本研究利用固定相位扩散蒙特卡洛方法，计算了1/4填充下蜂窝状莫尔晶格中二维电子气的基态相，发现随莫尔势增强，系统从顺磁金属依次转变为巡游铁磁半金属和电荷密度波绝缘体。
2024-06-03 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el physics.comp-ph
Emergent SU(8) Dirac semimetal and novel proximate phases of spin-orbit coupled fermions on a honeycomb lattice
该研究揭示了蜂窝晶格上自旋轨道耦合材料中$j=3/2$电子可产生SU(8)对称的狄拉克半金属，并发现了24种由短程电子相互作用引发的新颖邻近相，包括受对称性保护的拓扑相和密度波半金属，为强自旋轨道耦合过渡金属提供了丰富的对称性与竞争相互作用框架。
2023-07-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Antiferromagnetism in the Hubbard model on the honeycomb lattice: a Two-Particle Self-Consistent study
蜂窝晶格上的哈伯德模型的半金属到反铁磁的量子相变已经走到了最前沿，在这个背景下，半金属到自旋液体的转变可以发生在过渡到反铁磁相之前。为了研究半金属到反铁磁体的转变，我们将两粒子自洽（TPSC）方法推广到蜂窝晶格（例如可以在石墨烯中实现的结构）。我们表明，临界相互作用强度发生转变是$U_c/t=3.79\pm 0.01$非常接近的值$U_c/t=3.869 \pm 0.013$报告使用大规模量子蒙特卡罗模拟。这加强了半金属到自旋液体的转变被反铁磁体的转变所取代的结论。由于TPSC满足Mermin-Wagner定理，我们发现温度依赖的结果的反铁磁和铁磁相关长度以及双占用和重整化自旋和电荷相互作用的裸相互作用强度的依赖性。我们还估计的交叉温度的值作为相互作用强度的函数的重整化经典制度。
2015-07-03 cond-mat.str-el
Quantum-Critical transport at a semimetal-to-insulator transition on the honeycomb lattice
本文研究了二维蜂窝晶格上电子的输运性质。我们考虑一个半填充系统在附近的一个半金属相向绝缘相的电荷密度或自旋密度波序的破缺过渡。任何一种顺序的效果都是打破亚晶格反转对称性，从而导致电子单粒子激发的有限能隙。现象学上，这种情况是描述在一个格罗斯-奈芙理论的框架。我们分析了两个相关的配方的模型通过（i）一个控制的重整化群计算和（ii）的大N方法，这两个结合玻尔兹曼输运方程。我们确定的量子临界电导率，并讨论交叉行为从量子临界行为到绝缘和/或半金属相。我们发现，在渐近低温的量子临界电导率是由一个温度无关的普适数。在大的温度窗口上，由于几乎不相关的远程库仑相互作用，与温度无关的量子临界电导率被与温度相关的对数贡献所掩盖。我们讨论了可能的起源，这种特殊性的两个互补配方的模型。此外，我们认为可能的关系，我们的研究结果最近的实验，特别强调量子临界绝缘体交叉。我们发现，我们的研究结果是非常好的定性和定量协议与最近的分析数据集的假设下，在单粒子光谱的潜在差距。
2012-01-25 cond-mat.str-el
Kekulé valence bond order in an extended Hubbard model on the honeycomb lattice, with possible applications to twisted bilayer graphene
利用大规模量子蒙特卡罗模拟，我们精确地求解了费米子在具有团簇电荷相互作用的蜂窝晶格上跳跃的模型，该模型已被提出作为一个有效的模型，可能应用于半填充附近的扭曲双层石墨烯。我们发现了一个相互作用驱动的半金属到绝缘体的过渡到绝缘相组成的价键固体与凯库勒模式。有限尺寸标度表明，半金属-Kekulé价键固相的相变是连续的，属于手性XY普适类.
2018-09-14 cond-mat.str-el
Topological Quantum Spin Hall Semimetals with Light
本文提出一种具有Z2拓扑不变量的量子自旋霍尔半金属，可由圆偏振光探测，并通过蜂窝晶格中自旋-轨道耦合、密度波衬底与塞曼效应实现，展现出拓扑保护的螺旋边缘态或光致电流。
2025-01-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Kekulé valence bond order in the Hubbard model on the honeycomb lattice with possible lattice distortions for graphene
本研究通过无偏量子蒙特卡洛方法，发现蜂窝晶格Hubbard模型在Peierls耦合下，Kekulé二聚化的价键固体相作为半金属与反铁磁Mott绝缘体之间的中间相出现，表明应变可驱动石墨烯进入该相并打开能隙。
2024-03-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
The Semimetal-Mott Insulator Quantum Phase Transition of the Hubbard Model on the Honeycomb Lattice
我们利用最近改进的巨正则混合蒙特卡罗算法，执行一个精确的研究的单粒子间隙的六角哈伯德模型，与现场电子-电子相互作用。经过仔细控制分析的特罗特误差，热力学极限，和有限尺寸标度与逆温度，我们发现一个临界耦合的$U_c/κ=3.834(14)$和临界指数$zν=1.185(43)$。假设这对应于预期的反铁磁Mott转变，我们也能够提供一个初步的估计$β=1.095(37)$的临界指数的序参量。我们认为我们的发现，鉴于$SU(2)$格罗斯-奈夫，或手征海森堡，普适性类。我们还讨论了混合蒙特卡罗算法的计算缩放，和我们的工作可能的扩展到碳纳米管，富勒烯，和拓扑绝缘体。
2020-12-07 cond-mat.str-el hep-lat
Multiple Dirac Cones and Topological Magnetism in Honeycomb-Monolayer Transition Metal Trichalcogenides
单层石墨烯的发现开创了现代凝聚态物理的两个丰富领域：狄拉克半金属和原子级薄层材料。当这些趋势在具有自旋和轨道自由度以及强电子相关性的过渡金属化合物中再次相遇时，预计在物质拓扑态和莫特物理学的截面中会出现更多奇特的现象。在这里，我们表明，通过使用从头计算，单层形式的过渡金属trichalcogenides（TMTs），它具有蜂窝网络的过渡金属阳离子，可以表现出多个狄拉克锥与可调间隙的电子结构。此外，我们阐明了电子关联和载流子掺杂使多狄拉克半金属成为具有高陈数的拓扑铁磁体。我们的研究结果提出了蜂窝单层TMT的一个新的范式，探索相关的狄拉克电子和拓扑非平凡的磁性。反过来，这些材料独特的广泛特性将为原子级薄异质结构提供新的构建模块。
2018-05-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Electronic interactions in a vacancy-engineered honeycomb lattice: Transition from a nodal-line semimetal to a magnetic insulator
本研究通过平均场计算与量子蒙特卡洛模拟，发现半填充耗尽型多孔石墨烯晶格的Hubbard模型在任意弱排斥相互作用下从节线半金属转变为绝缘反铁磁相，为调控量子材料磁性质提供新途径。
2025-05-23 cond-mat.str-el
Magnetism and topological phases in an interacting decorated honeycomb lattice with spin-orbit coupling
本文研究了蜂窝晶格上的哈伯德模型中自旋轨道耦合与库仑排斥的相互作用。虽然量子自旋霍尔绝缘体在弱库仑排斥和中等SOC下是稳定的，但在大范围的库仑排斥中，在大SOC下出现半金属相。这种半金属相具有在常规金属中未观察到的拓扑性质，例如有限的、非量子化的自旋霍尔电导率。在大的库仑排斥和可忽略的自旋轨道耦合，电子关联稳定的共振价键（RVB）自旋液体状态相比，经典的反铁磁状态预测的平均场论。在足够强的SOC下，这种RVB态转变为具有反铁磁序和拓扑特征的蜂窝晶格上的由S3/2局域矩组成的磁绝缘体。
2020-05-22 cond-mat.str-el
Rientrant metallicity in the Hubbard model: the case of honeycomb nanoribbons
基于二维蜂窝晶格的Hubbard哈密顿量的集团微扰解，我们给出了纳米带在半填充时准粒子能带结构随电子-电子排斥力的变化.我们发现，在中等值的电子-电子相互作用带与扶手形状的边缘表现出意想不到的半金属行为，恢复原来的绝缘字符只有在较大的值$U$。
2013-03-19 cond-mat.str-el
Interacting Dirac Fermions on Honeycomb Lattice
利用集团动力学平均场论（CDMFT）结合连续时间量子蒙特卡罗模拟（CTQMC）研究了蜂窝晶格上相互作用的狄拉克费米子.在已有的DMFT研究的基础上，发现了一种新的相互作用狄拉克费米子的半金属-莫特绝缘体跃迁的情形。我们证明了非局域空间相关性在蜂窝晶格上的Mott转变中起着至关重要的作用。我们还详细阐述了利用光学蜂窝晶格上的超冷原子观察这种相变的实验方案。
2010-05-19 cond-mat.str-el
Nature of the antiferromagnetic quantum phase transition on the honeycomb lattice
我们解决的性质的反铁磁量子相变，从一个反铁磁半金属在排斥哈伯德模型定义的蜂窝晶格。在临界点，费米子由于与序参量$ϕ$的涨落的强耦合而获得反常的尺寸$η$。有限的$η$反过来诱导一个奇异的$ϕ^{4}$项和一个非解析的自旋磁化率信号赫兹的$ϕ^{4}$理论的崩溃。结果，连续的反铁磁量子相变是内部不稳定的，并变成一级相变。
2011-10-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el hep-th
BCS-BEC crossover on the two-dimensional honeycomb lattice
蜂窝晶格上的吸引人的哈伯德模型在半填充时表现出无质量狄拉克费米子的半金属和s波超导体之间的量子临界点。我们研究了BCS-BEC交叉在这个模型中远离半填充在零温度下，并表明，适当定义的交叉线（在相互作用密度平面）通过QCP在半填充。对于半填充周围的密度范围，SC的“底层费米表面”，定义为最小能量准粒子激发的动量空间轨迹，包围着一个随着相互作用非单调演化的区域。我们还研究了SC和半金属中的波动，并显示了一个无阻尼Leggett模式的出现深SC。我们认为可能的影响超冷原子和高温SC的实验。
2006-09-28 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Fermionic criticality with enlarged fluctuations in Dirac semimetals
涨落驱动的连续量子临界性引起了人们对凝聚态物理的极大兴趣。证明了无隙费米子涨落可以改变临界态相变的性质。本文研究了蜂窝晶格材料中具有扩展伊辛$\times$伊辛涨落的费米量子临界性。利用微扰重整化群方法研究了半金属相和两个破坏Ising对称性的有序相之间的多临界性.我们首先确定量子涨落使相变连续的临界范围。我们发现，只有当四分量狄拉克费米子的味数为$N_f\geq1/4$时，伊辛临界性才是连续的。利用四维时空中的$ε$展开，我们研究了由电子不稳定性引起的Ising $\times$ Ising多临界性.我们分析了潜在的不动点结构，并计算了Ising $\times$ Ising Gross-Neveu-Yukawa普适类的临界指数。此外，还简要讨论了蜂窝晶格上费米子双线性在多临界点的相关标度行为。
2020-05-14 cond-mat.str-el
Fermion-induced quantum critical point in Dirac semimetals: a sign-problem-free quantum Monte Carlo study
根据Landau判据，当有效Ginzburg-Landau自由能中允许序参量的立方项时，相变应为一级相变。最近，通过重整化群（RG）分析表明，在2D狄拉克半金属中，连续跃迁可以发生在纯一级$Z_3$跃迁处，并且这种非朗道相变被称为“费米子诱导的量子临界点”（FIQCP）[Li等人，Nature Communications 8，314（2017）]。RG分析表明，由1/ $N$展开控制，$N$是四分量狄拉克费米子的味数，FIQCP发生在$N\geq N_c$。以前的蜂窝晶格上SU（$N$）费米子微观模型的QMC模拟表明，FIQCP发生在$N\geq 2$的Dirac半金属和Kekule-VBS之间的过渡。然而，下限$N_c$的精确值尚未确定。特别是$N=1$的情况还没有通过研究微观模型来探索。本文通过引入一个具有$N=1$的广义SU（$N$）费米子模型（即蜂窝晶格上的无自旋费米子），进行了大规模无符号问题的Majorana量子蒙特卡罗模拟，发现了$N=1$的FIQCP的令人信服的证据.因此，我们的结果表明，FIQCP可以发生在二维狄拉克半金属的所有正整数$N\geq 1$。
2019-10-31 cond-mat.str-el
Fermionic quantum criticality in honeycomb and $π$-flux Hubbard models: Finite-size scaling of renormalization-group-invariant observables from quantum Monte Carlo
我们数值研究了哈伯德模型在蜂窝和$π$ -磁通晶格上的临界行为，该晶格表现出从狄拉克半金属到反铁磁有序莫特绝缘体的直接跃迁。我们使用投影量子场的量子蒙特卡罗模拟和仔细的有限尺寸标度分析，利用近似改进的重整化群不变的可观测量。这种方法，这是成功地验证了三维XY转变的Kane-Mele-哈伯德模型，使我们能够提取估计的临界耦合和临界指数。结果证实了哈伯德模型中半金属到莫特绝缘体转变的临界行为在两种晶格上都属于Gross-Neveu-Heisenberg普适类。
2015-04-08 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el hep-lat
Tunnelling theory of Weyl semimetals in proximity to a metallic band
本研究通过晶格模型的数值与解析方法，探究了隧穿对时间反演破缺外尔半金属能带结构和费米弧的影响，发现隧穿可增加费米弧长度、产生额外界面态，且相关效应可通过电导及量子振荡实验检测。
2022-12-31 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Short-Range Correlations and Cooling of Ultracold Fermions in the Honeycomb Lattice
我们利用量子蒙特卡罗模拟和数值链团展开方法研究了蜂窝晶格中费米子的热力学性质和短程自旋关联。我们发现，在半填充和有限的温度下，最近邻自旋关联可以在这种晶格比在正方形晶格中更强，即使在制度中的基态在前者是一个半金属或自旋液体。蜂窝晶格也表现出更明显的异常区域中的双重占用，导致更强的绝热冷却比在正方形晶格。我们讨论了这些发现对光晶格实验的影响。
2012-11-13 cond-mat.str-el
Hidden Charge Order of Interacting Dirac Fermions on the Honeycomb Lattice
本文考虑蜂窝格子上扩展的半满哈伯德模型，考虑次近邻相互作用。使用泛函积分的方法，我们发现，集体波动抑制拓扑状态，而不是有利于电荷排序，与以前的数值研究。然而，我们表明，临界点是不是假定的半金属-莫特绝缘体品种。由于相互作用的阻挫性质，基态由具有{\it semi-Dirac}激发的新型隐藏{ \it metallic}电荷序描述。我们推测，这种转变是不是在Gross-Neveu普适类。
2018-10-23 cond-mat.str-el
Nature of the spin liquid state of the Hubbard model on honeycomb lattice
最近的数值工作（Nature 464，847（2010））表明存在自旋液相（SL），其介入蜂窝晶格上的半填充哈伯德模型的反铁磁相和半金属相之间。为了更好地理解这种奇异相的性质，我们研究了蜂窝晶格上的量子$J_1-J_2$自旋模型，它提供了对哈伯德模型的Mott绝缘区的有效描述。采用变分蒙特卡罗方法，我们分析了该模型的相图，发现一个反铁磁体和一个不寻常的$Z_2$ SL状态在$J_2/J_1\approx 0.08$，我们确定为SL相位的哈伯德模型之间的相变。在较高的$J_2/J_1\gtrsim 0.3$，我们发现一个过渡到二聚态的自发破缺的旋转对称性。
2010-10-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Emergent relativistic symmetry from interacting fermions on the honeycomb bilayer
Fudan University（复旦大学）；TU Dresden（德累斯顿工业大学）
利用大规模量子蒙特卡洛模拟研究蜂窝双层上中性自旋费米子的相图，发现弱到中等相互作用导致二次能带接触点分裂为四个狄拉克点，强相互作用产生层极化电荷密度波，并证明半金属到绝缘体的量子相变是连续的，具有涌现的相对论对称性，临界指数与2+1D Gross-Neveu-Ising普适类一致。
2026-10-26 cond-mat.str-el
Selective Kondo screening and strange metallicity by sliding Dirac semimetals
Hangzhou Normal University（杭州师范大学）；Zhejiang University（浙江大学）；Zhejiang Lab（浙江实验室）
研究揭示了在滑动狄拉克半金属异质结构中，局部矩形晶格与狄拉克半金属的相互作用导致多重Kondo尺度和Kondo破裂相变，同时发现近似平坦的混合带在Kondo间隙内形成半填充态，表现出违反Luttinger定理和费米能处Van Hove奇点的特征。
2026-04-16 cond-mat.str-el
Inducing topological order in a honeycomb lattice
我们探讨了在金属（或费米气体）环境中诱导缺乏自旋轨道相互作用的蜂窝晶格中的拓扑绝缘体相的可能性。晶格和金属环境通过密度-密度相互作用相互作用，而没有粒子隧穿，并且整合出金属环境产生具有面内振荡长程相互作用的蜂窝片材。我们发现在变分平均场方法的相互作用系统的基态，并表明，费米波矢量，kF，金属决定哪个阶段发生在蜂窝晶格片。这类似于Ruderman-Kittel-Kasuya-Yosida（RKKY）机制，其中金属的kF确定作为距离的函数的相互作用轮廓。调整kF和相互作用强度可能会导致各种有序相，包括拓扑绝缘体和具有复杂次近邻跳跃的异常量子霍尔态，如Haldom和Kane-Mele模型。我们估计了拓扑状态所需的参数范围，并发现金属栅极的费米矢量应该是3 Pi/8a的数量级（a是石墨烯晶格常数）。层之间的净耦合，包括金属中的屏蔽，应该是蜂窝晶格带宽的数量级。这种配置应该是最容易实现的冷原子设置与两个相互作用的费米粒子。
2012-02-29 cond-mat.str-el
Correlated Dirac semimetal by periodized cluster dynamical mean-field theory
将周期集团动力学平均场论（PCDMFT）与精确对角化杂质求解相结合，应用于蜂窝晶格上的半满标准哈伯德模型.在弱相互作用下，发现了一个关联的狄拉克半金属，在强相互作用下，它通过一阶量子相变转变为反铁磁绝缘相，其间没有自旋液相的介入.在这个应用中，PCDMFT引入了部分平移对称性，但很好地解决了由于平移对称性破缺而在团簇动力学平均场论研究中产生的弱相互作用区域的伪绝缘相问题。
2015-07-09 cond-mat.str-el
Half-metallic Ferromagnets, Spin Gapless Semiconductors, and Topological Semimetals Based on Heusler Alloys
综述了Heusler合金在半金属铁磁体、自旋无隙半导体和拓扑半金属状态下的电子结构、电子和磁性的理论和实验研究。这些物质具有不寻常的、对外界影响高度敏感的磁性和电子特性，这与它们中存在的能隙和外来激发有关。在这些状态中的每一个，以及在它们之间的过渡的电子结构和性质的行为和演变的功能，被认为是。有目的地控制这些材料的性能的可能性对于它们的实际应用是有前景的。
2021-11-29 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Quantum phase transitions in the honeycomb-lattice Hubbard model
在变分集团近似下研究了蜂窝晶格上哈伯德模型的量子相变。顺磁到反铁磁相变的临界相互作用被发现是在最近的大规模量子蒙特卡罗模拟显着的协议。计算得到的交错磁化强度随$U$的增加而不断增加，因此发现相变为二级相变。我们还发现，半金属-绝缘体转变发生在无限小的相互作用下，因此在很宽的相互作用范围内出现顺磁绝缘态。在计算的单粒子激发谱和短程自旋关联函数中发现了电子从巡游到局域化的交叉行为，表明顺磁绝缘相的有效自旋模型远不是具有最近邻交换相互作用的简单海森堡模型.
2012-09-06 cond-mat.str-el
A Single Pair of Weyl Fermions in Half-metallic EuCd2As2 Semimetal
具有单对Weyl点（WP）的理想Weyl半金属可以通过分裂单个狄拉克点（DP）来产生，通过磁序破缺时间反演对称性。然而，大多数已知的狄拉克半金属都具有一对沿着轴的DP，这是由晶体对称性保护的。在这里，我们证明了一对WP也可以从一对DP生成。使用第一性原理能带结构计算，我们表明，诱导铁磁性的AFM狄拉克半金属EuCd 2 As 2产生一对WP由于其半金属性质。低能量有效哈密顿量的分析表明，这种理想的Weyl半金属是在EuCd2As2中获得的，因为DP非常接近区域中心，铁磁交换分裂足够大，可以推动一对WP合并并在Gamma处湮灭，而另一对则幸存下来。此外，我们预测，与Ba在Eu位合金化可以稳定的铁磁配置，并产生一个单一的Weyl点对，而不施加磁场。
2019-01-31 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Spin disorder in an Ising honeycomb chain cobaltate
本文报道了准一维钴酸盐Ba_3Co_2O_6（CO_3）_0.7中的一个自旋无序蜂窝晶格反铁磁体。电阻率表现为半金属沿共享面CoO6链。磁化率显示出强烈的各向异性伊辛自旋字符与易轴沿链由于显着的自旋轨道耦合和三角晶场。尽管如此，^135 Ba核磁共振没有发现低至0.48 K的长程磁序。边缘巡游电子具有较大的熵和较低的激发态，其Wilson比R_W = 116，突出了无序基态中电荷、自旋和轨道的相互作用。
2014-03-02 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Universal optical conductivity of a disordered Weyl semimetal
拓扑Weyl半金属除了表现出手征反常外，还可以发生无序驱动的非常规量子相变。在这方面，一个基本的和实际上重要的问题涉及一个实验上可测量的量，可以清楚地区分这两个阶段。我们表明，光学电导率，同时服务于此目的也可以发挥作用的一个真正的序参量在这种无序驱动的半金属-金属量子相变凭借显示不同的标度行为在半金属和金属相，以及内部的量子临界风扇支持非费米液体。我们证明了在一个肮脏的Weyl半金属由于弱无序的介电常数和光学电导率的校正是独立的点状杂质散射体的实际性质。因此，光学电导率可以作为一个实验测量量来研究Weyl半金属中无序驱动的量子相变的临界性质和普适类。
2016-09-14 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Mott transition in the Hubbard model on anisotropic honeycomb lattice with implications for strained graphene: Gutzwiller variational study
由于高压导致的原子间距离的改变导致奇异现象，包括金属性，超导性和磁性，在正常条件下不显示这些性质的材料中观察到。在二维晶体中，例如石墨烯，通过施加面内应变，原子键长可以改变10%以上，即，而不会在本体中产生高压。本文利用Gutzwiller波函数（GWF）和Gutzwiller近似（GA）的不同变形，研究了蜂窝晶格上应变诱导的Mott相变，得到了电子临界哈伯德排斥（$U$）的上、下界.对于扶手椅方向的单轴应变的带隙是不存在的，和电子相关性起主导作用。预测临界Hubbard $U$的显著降低。模型的考虑映射到单层石墨烯的紧束缚哈密顿由辅助苏-Schrieffer-Heeger模型的声学声子，假设在垂直于所施加的应变的方向上的应力为零。我们的研究结果表明，石墨烯，虽然停留在半金属相，即使在极高的单轴应变，可能会显示出可测量的签名的电子相关性，如带变窄和双占位减少。
2023-01-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Spin-orbit-driven quarter semimetals in rhombohedral graphene
Westlake University（西湖大学）；Westlake Institute for Advanced Study（西湖高等研究院）；National Institute for Materials Science（物质材料研究机构）
通过引入自旋-轨道耦合，研究发现菱形多层石墨烯中的四分之一半金属特性，揭示了强相关性和拓扑学的相互作用。
2026-01-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Realizing a tunable honeycomb lattice in ABBA-stacked twisted double bilayer WSe$_2$
本研究提出ABBA堆叠的转角双层双层WSe₂作为可调蜂窝晶格平台，构建扩展Hubbard模型结合Hartree-Fock近似，发现面内磁场可调控其电子相并观测到竞争绝缘相，为关联量子物相研究提供新途径。
2023-12-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Magnetism and charge order in the honeycomb lattice
尽管与更好地理解蜂窝状系统的性质有关，但作为石墨烯基化合物，电子-声子相互作用通常在理论方法中被忽视。也就是说，声子场对\textit{interacting}狄拉克电子的影响是一个悬而未决的问题，特别是在研究长程有序时。因此，在这里，我们执行无偏量子蒙特卡罗模拟检查半填充蜂窝晶格中的Hubbard-Holstein模型（HHM）。通过仔细的有限尺寸标度分析，我们确定了半金属到绝缘体的量子临界点，并确定了反铁磁和电荷密度波相变的行为。因此，我们建立了中等相互作用强度下的HHM的基态相图，确定了不同声子频率下HHM的行为。我们的研究结果代表了一个完整的描述模型，并可能揭示蜂窝状系统中出现的多体属性。
2020-09-11 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Unquantized anomalies in topological semimetals
拓扑半金属是一类新的金属材料，它存在于通常对应于绝缘体或具有零Luttinger体积的补偿偶然半金属的带填充物中。它们的金属性是动量空间和晶体对称性中的非平凡拓扑的结果，其中拓扑电荷可以被分配给点带接触节点，防止间隙打开，除非保护晶体对称性被违反。然而，这些拓扑电荷是由非相互作用的能带本征态定义的，这就提出了拓扑半金属的物理学可以通过电子-电子相互作用定性地修改的可能性。在这里，我们提出以下问题：是什么使拓扑半金属非平凡超越能带理论？或者，强的电子-电子相互作用能在拓扑半金属中打开一个缺口而不破坏保护对称性或引入拓扑秩序吗？我们证明了答案通常是否定的，而阻止它的是它们的拓扑响应或量子异常。虽然这在磁性外尔半金属的情况下是熟悉的，其中拓扑响应采取异常霍尔效应的形式，但其他类型的拓扑半金属中的类似响应更加微妙，并且涉及晶体对称性以及电磁规范场。在物理上，这些响应可以作为在某些规范缺陷上感应的分数对称电荷来检测。我们详细讨论了I型狄拉克半金属和时间反演不变Weyl半金属的情形。对于I型狄拉克半金属，我们还表明，异常消失，在一个非平凡的方式，如果狄拉克节点的动量满足一定的例外条件。
2021-04-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el hep-th
Geometrical structure and the electron transport properties of monolayer and bilayer silicene near the semimetal-insulator transition point in tight-binding model
由于硅烯在K点附近的类Dirack行为，我们研究了由硅原子组成的蜂窝晶格的单层和双层硅烯的电子性质，包括光电导和带电杂质散射。在多带紧束缚模型中考虑了自旋、谷、亚晶格自由度。在动量空间中，连接准粒子动量输运过程中两个裸格林函数（无相互作用）的散射矩阵，对于单杂质组态，可以是动量无关的，这类似于低能Dirac半金属系统中小库仑耦合的情况。而在零频极限或强库仑耦合区与频率无关的情况下，静态极化可以用随机相位近似得到，这对确定电荷杂质屏蔽库仑散射有重要意义。硅烯中的反铁磁有序是Hubbard-U依赖的，不同于具有反铁磁基态的正方晶格，它提供了从半金属相到绝缘体相的相变的前提.我们发现，在无电场时，对于透明单层硅烯，半金属到绝缘体的相变临界值为9 eV，对于第二层AA堆叠双层硅烯或杂质强度为4 eV的脏单层硅烯，相变临界值为12 eV。而第一层AA叠层硅烯的行为与单层硅烯相似。面内光学电导率也显示出相同的结果。
2018-04-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Correlated insulating states in slow Dirac fermions on a honeycomb moir{é} superlattice
本研究在扭曲MoSe$_2$同质双层中构建蜂窝状莫尔超晶格，实现慢狄拉克费米子，并观测到持续至110 K的莫特能隙及多个关联绝缘态，为研究强关联量子多体现象提供了新平台。
2025-04-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
A correlated Anderson insulator on the honeycomb lattice
研究了半满排斥哈伯德模型中无序对半金属-莫特绝缘体相变的影响。使用量子蒙特卡罗方法，我们表征各种阶段的批量限制反铁磁（AF）的序参量，压缩性，和温度依赖的直流电导率。在干净的限制，我们的数据是一致的，与以前的结果显示一个单一的量子临界点分离的半金属和AF莫特绝缘相。随着随机性的存在，出现非磁性无序绝缘相。在这种无序的绝缘体相内，存在从无间隙的类安德森绝缘体到有间隙的类莫特绝缘体的交叉。
2016-10-31 cond-mat.dis-nn cond-mat.str-el
Phases of correlated spinless fermions on the honeycomb lattice
我们使用精确对角化和集团微扰理论来讨论蜂窝晶格上无自旋费米子的强相互作用和量子涨落的作用。我们发现量子涨落在弱相互作用和强相互作用下都非常明显。一个弱的第二近邻库仑排斥$V_2$诱导一个相互作用产生的量子反常霍尔相位的趋势，证明了在平均场论。然而，量子涨落防止形成一个稳定的量子霍尔相位之前，在大$V_2$的平均场论预测的电荷调制阶段的发病。因此，该系统经历了从半金属到电荷调制相的直接转变。对于后者，电荷波动也起着关键作用。虽然与弹球液体相关的相通过排斥$V_2$稳定，但其低位电荷激发的能量与电子跳跃$t$成比例，如在带绝缘体中。
2014-01-03 cond-mat.str-el
High quality epitaxial thin films and exchange bias of antiferromagnetic Dirac semimetal FeSn
FeSn是一种拓扑半金属（TSM）和kagome反铁磁体（AFM），由Fe 3Sn kagome晶面和蜂窝状Sn晶面交替组成。这种独特的结构在能带结构中产生了奇异的特征，例如狄拉克锥和费米能级附近的平带共存，完全自旋极化的2D表面狄拉克费米子，以及通过重新定向Néel矢量在狄拉克锥中打开大间隙的能力。在这项工作中，我们报告了高质量的外延（0001）FeSn薄膜的磁控溅射合成。使用FeSn/Py异质结，我们表现出大的交换偏置效应，在5 K时达到220 Oe的交换场，在我们的薄膜中提供了明确的反铁磁性和强层间交换耦合的证据。场循环研究显示了陡峭的初始训练效果，突出了复杂的磁相互作用和各向异性。重要的是，我们的工作提供了一个简单的，替代的手段来制造FeSn薄膜和异质结构，使其更容易探索AFM TSM的拓扑物理和发展FeSn为基础的自旋电子学。
2020-07-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
The Antiferromagnetic Character of the Quantum Phase Transition in the Hubbard Model on the Honeycomb Lattice
我们提供了一个统一的，全面的处理所有运营商，有助于反铁磁，铁磁，和电荷密度波的结构因素和六角哈伯德模型的序参量。我们使用的混合蒙特卡罗算法进行系统的，仔细控制的时间特罗特误差和热力学极限的分析。我们希望我们的研究结果，以提高临界指数的Monte Carlo测定的一致性。我们进行了数据崩溃分析并确定了六边形哈伯德模型中半金属-莫特绝缘体转变的临界指数$β=0.898(37)$。我们的方法适用于广泛的强关联电子的晶格理论。
2021-10-28 cond-mat.str-el hep-lat
Multiband Dual Fermion Approach to Quantum Criticality in the Hubbard Honeycomb Lattice
本文用对偶费米子方法的多带公式研究了量子临界点附近蜂窝晶格上的哈伯德模型。除了动力学平均场的强局部相关性之外，通过梯形图求和，还包括所有长度尺度上的临界波动。磁化率的分析产生的量子相变的临界相互作用强度的估计，从顺磁性半金属的反铁磁绝缘体，在良好的协议，其他数值方法。我们进一步估计的交叉温度重整化经典制度。我们的数据意味着，在大的相互作用强度，哈伯德模型蜂窝晶格上的行为像一个量子非线性西格玛模型，而在非费米液体状态。
2018-03-14 cond-mat.str-el
Fermionic Quantum Critical Point of Spinless Fermions on a Honeycomb Lattice
蜂窝晶格上的无自旋费米子提供了晶格狄拉克费米子的最小实现。最近邻粒子之间的排斥作用驱动从狄拉克半金属到电荷密度波态的量子相变通过费米子量子临界点，其中伊辛序参量与狄拉克费米子在低能量下的耦合极大地影响量子临界行为。受最近发现该模型不存在费米子符号问题的鼓舞，我们采用连续时间量子Monte Carlo方法和蠕虫抽样技术研究了费米子量子临界点。我们用临界指数$ν=0.80(3)$和$η=0.302(7)$估计了转变点$V/t= 1.356(1)$。在无限个投射纠缠对态下，也得到了相应的跃迁点结果。
2014-06-30 cond-mat.str-el hep-lat
Instabilities of the Fractionalized Dirac Semimetal in the Kitaev-Kondo Model
University College London（伦敦大学学院）；Rutherford Appleton Laboratory（卢瑟福阿普顿实验室）
研究Kitaev量子自旋液体与Dirac传导电子的耦合，发现弱Kondo耦合下自旋分裂为Majorana费米子，产生无能隙Dirac模和三种有能隙visons，分析低能场论发现费米液体在临界点不稳定向反铁磁序，超导不被青睐。
2026-03-27 cond-mat.str-el
Coulomb correlations in the honeycomb lattice: role of translation symmetry
采用动力学集团近似（DCA）结合精确对角化（ED）和连续时间量子蒙特卡罗（QMC）方法，研究了蜂窝格子半满哈伯德模型中库仑关联的影响.这种方法与以前采用的团簇动力学平均场场论（CDMFT）之间的重要区别在于，DCA保留了系统的平移对称性，而CDMFT违反了这种对称性。由于蜂窝晶格的狄拉克锥是完美长程序的结果，DCA在小的现场库仑相互作用$U$下产生半金属行为，而CDMFT即使对于非常小的$U$也会产生假激发能隙。这两个集群的方法之间的基本差异被发现，无论是否ED或QMC被用作杂质求解器。在较大的值的$U$，缺乏平移对称性变得不那么重要，因此，CDMFT揭示了莫特间隙，在定性协议与大规模QMC计算。相比之下，在DCA中获得的半金属相甚至在$U$值下仍然存在，其中CDMFT和大规模QMC一致地显示Mott绝缘行为。
2013-03-09 cond-mat.str-el
Symmetry Enforced Stability of Interacting Weyl and Dirac Semimetals
在包括二维石墨烯和三维狄拉克和外尔半金属的一系列新型材料中具有的节点和有效相对论性色散在过去十年中引起了极大的兴趣。在这里，通过研究的结构和对称性的图形扩展，我们表明，这些节点接触点实际上是微扰稳定的所有订单相对于一般的两体相互作用。对于与单层和多层石墨烯、I型和II型Weyl和Dirac半金属以及具有更高拓扑电荷的Weyl点相关的有效低能理论，这种稳定性被证明是空间对称性的直接结果，该空间对称性与有效哈密顿量反交换，同时保持相互作用不变。一个更精细的参数被应用到蜂窝晶格模型的石墨烯显示其狄拉克点也是微扰稳定的所有订单。我们还给出了节点哈密顿的例子，获得一个间隙的相互作用的对称性不同于外尔和狄拉克材料的后果。
2017-12-21 cond-mat.str-el
Phase diagram of interacting spinless fermions on the honeycomb lattice
自2004年石墨烯被发现以来，费米子在六方晶格上的跳跃是凝聚态物质中最活跃的研究领域之一。几何和量子力学效应之间相互作用的另一个令人兴奋的方面是由Halfton模型（F。D. M. Halcester，Phys. Rev. Lett. 61，2015（1988）），其中无自旋费米子在蜂窝晶格上经历一定的通量模式导致物质的拓扑相的稳定，这与莫特绝缘体不同，并且现在被称为陈氏绝缘体。在这种情况下，它是至关重要的，以了解相互作用的作用，本次审查将描述最近的结果，已经获得了一个极小模型，即无自旋费米子费米子与最近和下一个最近的邻居密度-密度相互作用的蜂窝晶格在半填充。讨论的主题包括介绍的极小模型和狄拉克半金属的可能的不稳定性的讨论，各种理论和数值方法的介绍，并总结的结果，特别强调的稳定性或不一些奇异的量子相位，如电荷有序的（类似于维格纳晶体）或自发陈绝缘体相位。
2016-11-28 cond-mat.str-el
Chiral spin density wave order on frustrated honeycomb and bilayer triangle lattice Hubbard model at half-filling
利用SU（2）不变从玻色子理论，研究了具有最近邻$t_1$和次最近邻跳跃$t_2$的阻挫蜂窝晶格上的哈伯德模型，它与双层三角晶格同构.我们发现，库仑相互作用$U$诱导反铁磁（AF）手征自旋密度波（$χ$ -SDW）在广泛的范围内的$κ=t_2/t_1$，其中两个亚晶格AF顺序在小$κ$和去耦的三个亚晶格120 $^\circ$顺序在大$κ$强烈受挫，导致三个不同的阶段与不同的异常霍尔响应。我们发现从具有反常霍尔效应的$χ$ -SDW半金属到具有量子反常霍尔效应的拓扑手性Chern绝缘体的连续跃迁，然后到具有零总Chern数但具有反常交流霍尔效应的$χ$ -SDW绝缘体的不连续跃迁，$χ$ -SDW可能是强关联和高度阻挫的六方晶格电子的一般相.
2015-05-08 cond-mat.str-el
Emergent Spin Liquids in the Hubbard Model on the Anisotropic Honeycomb Lattice
研究了在平均场和从转子处理下各向异性蜂窝晶格上的排斥哈伯德模型。除了已知的半金属和带绝缘相，获得非常弱相互作用，和反铁磁相在大耦合，各种绝缘自旋液相发展在中间耦合。虽然这些自旋液体中的一些具有无隙自旋子激发，但有隙自旋子激发占据相图的大区域，并且成为大跳跃各向异性的主要相。这个阶段可以理解为弱耦合强二聚态。
2011-08-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Temperature-induced spontaneous time-reversal symmetry breaking on the honeycomb lattice
研究了蜂窝晶格在有限空穴掺杂下次近邻排斥引起的自发时间反演对称性破缺的相变。我们推导出一个精确的平均场状态方程的封闭形式，有效的温度远低于费米能量。与标准预期相反，我们发现，热诱导带内粒子-空穴激发可以创建和稳定一个均匀的金属相与打破时间反演对称的温度是“提高”的基态是一个平凡的金属的区域。
2015-04-30 cond-mat.str-el
Triangular antiferromagnetism on the honeycomb lattice of twisted bilayer graphene
我们给出了与三角晶格的三子晶格平面反铁磁序具有相同对称性的态的电子能带结构。如果自旋密度波位于键上，这种状态也可以定义在蜂窝晶格上。我们确定的情况下，是一致的观察扭曲的双层石墨烯：一个相关的绝缘体与能隙，产生一个单一的双退化费米表面后，空穴掺杂。我们还讨论了扩展到金属状态，保持自旋旋转不变性，波动的自旋密度波和散装$\mathbb{Z}_2$拓扑秩序。
2018-07-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Topological Fermi liquids from Coulomb interactions in the doped Honeycomb lattice
我们在蜂窝晶格中得到了一个最近邻的反常霍尔金属态，它只产生于局部最近邻库仑相互作用V的自发破缺对称态。关键的成分是扩大晶胞，容纳六个原子，允许凯库勒扭曲，并支持自洽电流，创造非平凡的磁配置，总通量为零。在变分平均场方法中，我们发现了一个时间反演对称性（T）破缺的金属相，它在参数空间中非常接近于Pomeranchuk不稳定性。在T破区域内的主要配置是具有非零霍尔电导率的反常霍尔相，实现了拓扑费米液体。当V值较小时，霍尔电导率为零的T形断相在参数空间的一个小区域内是稳定的。
2011-05-19 cond-mat.other cond-mat.str-el
