Microscopic Model for Fractional Quantum Hall Nematics
本文提出最低朗道能级中库仑相互作用粒子通过减小最短程Haldane赝势强度可实现分数量子霍尔向列相变，并用精确对角化和变分波函数证明其对称性破缺与几何特性。
2024-06-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Local Probes for Quantum Hall Ferroelectrics and Nematics
在强量子化磁场作用下，二维多谷电子系统中的单个口袋的色散具有低对称性，产生量子霍尔铁电态和量子双极铁电态.我们调查这些国家附近产生的杂质，可以通过扫描隧道显微镜（STM）光谱探测本地签名。对于量子霍尔铁电体，我们证明了在杂质束缚态测量的偶极矩和从现代极化理论获得的理想体偶极矩之间的直接关系。我们还通过精确对角化研究了单杂质的多体问题，发现近强杂质的非平凡激子态可以形成特定的特征，可以很容易地通过STM光谱识别。
2020-06-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Nematic Valley Ordering in Quantum Hall Systems
在具有自旋或赝自旋自由度的二维电子系统中，量子霍尔有序和自发破缺的“内部”对称性之间的相互作用引起了各种有趣的现象，包括新相、相变和拓扑激发。在这里，我们开发了一个理论的破缺对称量子霍尔态，适用于一类多谷系统，其中的对称性问题是一个点群元素，结合了空间旋转与置换的谷指数。色散关系的各向异性，通常存在于这样的系统中，有利于所有电子驻留在其中一个谷中的状态。在一个干净的系统中，谷“伪自旋”有序，或空间自旋有序，通过有限的温度转变发生。在弱无序系统中，形成了赝自旋极化域，这阻止了宏观谷和无序有序;然而，所得到的状态仍然渐近地表现出QHE。我们讨论了在有序和无序制度的输运性质，以及我们的研究结果的关系，最近的实验在铝。
2010-03-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Theory of Nematic Fractional Quantum Hall State
我们导出了分数量子霍尔态各向同性-非均匀量子相变的有效场论。我们表明，对于一个系统的各向同性的背景下的低能量有效理论的顺序参数具有$z=2$动力学标度指数，由于Berry相位项的序参量，这是有关的非耗散霍尔粘度。采用复合费米子理论与电子之间的四极相互作用，我们表明，一个足够有吸引力的四极相互作用触发相变从各向同性的量子流体到一个分数量子霍尔相。通过对集体激发谱的研究，我们证明了在各向同性量子相变时，Girvin-MacDonald-Platzman（GMP）模的质量隙会发生坍缩.另一方面，在这个量子相变中，Laughlin准粒子和Kohn集体模保持间隙，并且满足Kohn定理。序参量序参量与规范场之间的主导耦合包含一个与Wen-Zee项形式相同的项。自旋序参量的向错携带未量子化的电荷。我们还讨论了分数量子霍尔流体的几何响应与自由度之间的关系。
2014-11-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el hep-th
Competition of Pairing and Nematicity in the Two-Dimensional Electron Gas
垂直磁场作用下的二维电子气由于其丰富的相图，一直是人们研究的热点。在这个系统中，一个特别有趣的问题是半满朗道能级，其中复合费米子的费米海，由复合费米子的配对不稳定性引起的分数量子霍尔态，以及量子霍尔跃迁分别在半满$N=0$，$N=1$和$N \geq 2$朗道能级中观察到。因此，不同的基态发展在不同的半满朗道能级。这种情况最近发生了变化，当在半满的$N=1$朗道能级中报道了成对分数量子霍尔态和量子霍尔跃迁的证据时。此外，还发现了这两种有序态之间的直接量子相变，这些结果突出了在低无序环境中，对向列性和对向列性之间的密切联系，这是当前几个强关联系统中的一个热门话题。
2020-03-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Impact of spin-orbit coupling on quantum Hall nematic phases
在填充因子nu=7/2、nu=11/2和nu=13/2的垂直磁场中，在低温下观察到二维空穴系统中的各向异性电荷输运.与此形成鲜明对比的是，在nu=9/2处的输运对于所有温度都是各向同性的。各向同性空穴传输在nu=7/2恢复足够低的二维密度或非对称的限制潜力。所观察到的各向异性的密度和对称性的依赖性表明，在空穴系统中的强自旋轨道耦合有助于不寻常的输运行为。
2007-04-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Microscopic Theory of a Quantum Hall Ising Nematic: Domain Walls and Disorder
本文研究了量子霍尔机制下多沟道半导体中自发破缺的谷对称性与空间无序之间的相互作用。在谷具有各向异性电子色散的情况下，先前的长波长分析[Phys.Rev.B82，035428（2010）]鉴定出两个表现出QHE的新相。第一种是量子霍尔伊辛线（QHIN），一种在宏观输运各向异性中表现出长程取向有序的相。第二个是量子霍尔随机场顺磁体（QHRFPM），出现时的伊辛秩序被破坏的淬火无序，其特征在于一个域结构与一个独特的响应谷破磁应变场。在这里，我们提供了一个更详细的微观分析的QHIN，这使我们能够（一）估计其伊辛有序温度;（二）研究其畴壁激发，这在确定其属性中起着核心作用;和（三）分析其响应淬火无序从杂质散射，这给了一个估计域的大小在后代QHRFPM。我们的结果是直接适用于AlAs异质结构，虽然他们的定性方面通知其他铁磁QH系统，如Si（111）异质结构和双层石墨烯与三角翘曲。
2013-04-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
The fractional quantum Hall nematics on the first Landau level in a tilted field
本文研究了倾斜磁场中二维电子系统第一Landau能级上的分数量子霍尔态，发现面内磁场能显著增强 $ν= 7/3$ 态的向列序，并通过多种物理量计算绘制了其完整相图，证实了FQH向列相的存在。
2024-03-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Fractional quantum Hall systems near nematicity: bimetric theory, composite fermions, and Dirac brackets
我们进行了详细的比较狄拉克复合费米子和最近提出的双度规理论的量子霍尔-杰恩态近半填充。通过将复合费米液体调谐到相变相变附近，我们发现这两个理论是等价的。我们验证了响应函数和静态结构因子的单模近似在相变附近变得可靠。我们表明，在相变附近向列模式的色散关系可以从向列序参量分量之间的狄拉克括号中获得。色散在低动量下是二次的，在有限动量下有磁子最小值，这与附近的任何非均匀相无关。
2017-12-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el hep-th
Quantum Hall Valley Nematics
强磁场中的二维电子气为实现各种电子有序现象提供了一个正则平台。在这里，我们回顾了一类有趣的相互作用驱动的量子霍尔态的物理：量子霍尔谷向列相。当拓扑绝缘量子霍尔态的形成伴随着点群对称性的自发破缺时，物质的这些相就会出现，点群对称性结合了空间旋转和谷指数的排列。由此产生的取向顺序是特别敏感的淬火无序，而量子霍尔物理链接电荷传导拓扑缺陷。我们将讨论如何结合起来，产生丰富的相结构，以及它们对运输和光谱测量的影响。同时，我们讨论了相关的实验系统。最后，我们展望未来的发展方向。
2018-09-25 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Theory of Quantum Hall Nematics
在中等磁场中对二维电子系统的输运测量表明存在自发取向有序的可压缩液态。我们发展和分析了这样的“量子霍尔向列相”（QHN）的微观理论，预测了一个新的，高度各向异性的$q^3$密度导向模的存在，发现T=0的长程取向顺序是不稳定的弱无序，并计算隧穿到这样一个强关联的状态。这种微观的方法是支持和补充的QHN，其中，在无耗散的限制，再现的微观模型的模式的流体动力学模型。
2001-10-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Spin polarized nematic order, quantum valley Hall states, and field tunable topological transitions in twisted multilayer graphene systems
我们从理论上研究了扭曲多层石墨烯系统中的关联绝缘态、量子反常霍尔（QAH）态以及不同关联态之间的场诱导拓扑跃迁。以扭曲双层单层石墨烯和扭曲双层石墨烯为例，研究了在有限位移场下，两个体系在1/2平带填充处都处于自旋极化的$C_{3z}$ -破缺绝缘体态，且Chern数为零.在某些情况下，这些自旋极化的，非线性绝缘体状态是在量子谷霍尔相位凭借非平凡的能带拓扑的系统。当只考虑谷内库仑作用时，自旋极化绝缘体态与谷极化绝缘体态是准简并的。这种准简并可以通过原子的原位相互作用分裂，使得自旋极化的基态成为唯一的基态。这种情况适用于1/2填充的各种扭曲多层石墨烯系统，因此可以被认为是通用机制。此外，在垂直磁场作用下，多层石墨烯体系中的轨道塞曼分裂和场致电荷密度变化会与原子Hubbard相互作用相互竞争，从而在小起始磁场作用下驱动自旋极化零陈数态向谷极化QAH态的跃迁.
2021-11-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Quantum Hall ferroelectrics and nematics in multivalley systems
研究了低能色散各向异性的多路量子霍尔系统中整数朗道能级填充的对称破缺态。当单个口袋的费米表面缺乏双重旋转对称性时，如在Bi（111）和Sn $_{1-x}$ Pb $_x$ Se（001）表面中，相互作用倾向于驱动量子霍尔铁电态的形成。我们证明，在这些状态的偶极矩有一个密切的关系，费米面几何的母体金属。在量子霍尔介电态，如在铝量子阱中产生的，我们证明了异常强大的skyrmion准粒子的存在。
2017-12-27 cond-mat.str-el
Time-Reversal Symmetry-Breaking Nematic Insulators near Quantum Spin Hall Phase Transitions
我们研究了一个模型量子自旋霍尔系统的相图作为能带反转和能带耦合强度的函数，表明当能带杂化较弱时，在很宽的能带反转范围内出现相互作用诱导的非线性绝缘体态。这种性质是长程库仑相互作用的结果，它有利于带间相位相干性，这种相干性弱依赖于动量，因此在带反转点处受到单粒子哈密顿量的阻碍。对于弱带杂化，相互作用将反转时的连续能隙闭合拓扑相变转换为一对连续相变，从而将具有破坏的时间反转和旋转对称性的状态绑定在一起。在中间带杂化，拓扑相变的收益，而不是通过量子反常霍尔绝缘体状态，而在强杂化相互作用不起作用。我们评论的影响，我们的研究结果为InAs/GaSb和HgTe/CdTe量子自旋霍尔系统。
2018-04-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Nematic fluctuations balancing the zoo of phases in half-filled quantum Hall systems
半满的朗道能级形成了一个强相关相的动物园。这些包括非费米液体（NFL），分数量子霍尔（Fractional quantum Hall，HALL）态，量子态相和量子态相。这种多样性提出了一个问题：是什么在看似无关的阶段之间保持平衡？答案是难以捉摸的，因为Halperin-Lee-Read描述提供了一个自然的出发点，是固有的强耦合。但观察到的α相表明α涨落起着重要作用。为了研究这种可能性，我们应用最近制定的控制双膨胀方法在大$N$复合费米子口味和小$ε$非解析玻色作用的情况下，规范和P2P玻色子波动。在量子临界线（NQCL）附近，我们发现，取决于由$ε$控制的规范和向列介导的相互作用的屏蔽量，RG流指向所有四个提到的相关相。当配对抢占了第二阶段，NFL行为是可能的温度以上的配对过渡。最后，我们讨论在低倾角的测量，这可能会揭示的稳定性的相位的α波动。
2016-10-04 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Effective Field Theory of Fractional Quantized Hall Nematics
我们提出了分数量子化霍尔霍尔态的Landau-Ginzburg理论以及从各向同性分数量子霍尔态到它的跃迁。这证明了Lifshitz-Chern-Simons理论-这被证明是它的对偶-在更微观的基础上，使我们能够计算基态波函数在破缺阶段。在这种物质状态下，霍尔电阻保持量子化，而由于热激发准粒子的纵向直流电阻率是各向异性的。用我们的理论解释了最近在朗道能级填充因子ν=7/3时的实验。
2011-11-02 cond-mat.str-el hep-th
Signatures of Electronic Nematic Phase at Isotropic-Nematic Phase Transition
当晶格结构的点群对称性被破坏时，由于电子-电子相互作用，电子相变发生。我们研究了一个正方形晶格上的相变模型，着重于平均场论中各向同性相和相变相之间的相变。我们发现的过渡是一阶的费米表面拓扑结构伴随着巨大的变化的过渡。此外，我们还研究了电导率张量和霍尔常数作为超导相及其相变的探针。我们的研究结果的相关性霍尔电阻率实验中的高$T_c$铜酸盐进行了讨论。
2003-10-16 cond-mat.str-el
Electron-Electron Interactions and the Paired-to-Nematic Quantum Phase Transition in the Second Landau Level
尽管它在强关联系统中普遍存在，成对和非成对的基态的竞争仍然知之甚少。最近，在填充因子为$ν=5/2$的二维电子气中报道了这种竞争。在此填充因子下，观察到从成对分数量子霍尔态到量子霍尔态的压力诱导量子相变。在这里，我们表明，压力诱导的配对到双跃迁也发展在$ν=7/2$，因此证明了这种转变在第二轨道朗道能级的两个自旋分支。然而，我们发现，压力不是控制这种转变的唯一参数。事实上，与在压力下观察到的情况一致的基态也在环境压力下测量的样品中发展，但是其中电子-电子相互作用被调整到接近其在量子临界点的值。我们的实验表明，电子-电子相互作用在驱动配对到双极跃迁中起着至关重要的作用。
2018-07-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Onset of Quantum Criticality in the Topological-to-Nematic Transition in a Two-dimensional Electron Gas at Filling Factor $ν=5/2$
在静水压力下，二维电子气在$ν=5/2$的基态从分数量子霍尔态转变为条纹相。通过测量分数量子霍尔态的能隙和条纹相的起始温度，我们绘制了这些竞争相在压力-温度平面上的相图。我们的数据突出了量子临界点附近的半满朗道能级的两种描述的二分法：一种基于电子，另一种基于复合费米子。
2017-07-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Field Theory of Nematicity in the Spontaneous Quantum Anomalous Hall effect
本文从微观模型出发，导出了二维自发量子反常霍尔效应系统的有效三阶理论。从二次带交叉和短程四费米子边缘相关相互作用的二分量费米子（旋量场）模型出发，采用1/N展开和玻色化方法，导出了与守恒流和微扰序参量局域涨落有关的流体力学模的有效场论.我们专注于附近的量子相变从各向同性的MottChern绝缘相的相位，其中时间反演对称性破缺共存的顺序，MottChern绝缘体。有效场论的拓扑扇区是BF/Chern-Simons规范理论。我们证明了量子序参量场与规范场的Maxwell型项耦合作为局部涨落度规张量的空间分量。该字段具有$z=2$动态标度指数。低能量动力学的序参量被发现是由Berry相位项。通过详细分析费米子的旋量场与长波长晶格形变引起的局域坐标系变化的耦合，计算了该系统的Hall粘滞系数，并指出该系统中的Hall粘滞系数并不等同于场有效作用下的Berry相项，而是与本文引入的转矩Hall粘滞系数概念有关。
2013-12-07 cond-mat.str-el hep-th
Topology- and symmetry-protected domain wall conduction in quantum Hall nematics
我们认为畴壁的量子霍尔铁磁体预测形成在多路半导体，最近探测的扫描隧道显微镜实验Bi（111）表面。我们发现畴壁的性质敏感地依赖于底层（整数）量子霍尔态的填充因子$ν$。对于$ν=1$和在没有杂质散射的情况下，我们认为，壁主机的单通道Luttinger液体的间隙是谷和电荷守恒的后果。对于$ν=2$，它支持一个双通道的Luttinger液体，足够的强相互作用进入一个电荷间隙共存的中性谷间模式的保留热金属相。在这种状态下的畴壁物理是相同的，由$U(1)\times U(1)$对称性保护的玻色子拓扑绝缘体，我们提供了这些问题之间的正式映射。我们讨论其他不寻常的属性和实验签名这些“异常”的一维系统。
2019-10-09 cond-mat.str-el
Emergent dome of nematic order around a quantum anomalous Hall critical point
我们考虑一个三角晶格上的自旋费米子模型，该模型表现出一个C=2的具有量子化反常霍尔效应的陈氏绝缘体（CI）相，夹在两个正常绝缘体（NI）相之间。第一个NI-CI量子相变是由一对狄拉克费米子的同时质量反转驱动的，短程相互作用是微扰无关的。第二次CI-NI跃迁是由动量空间拓扑和C_6晶格对称性保护的单个二次带接触点驱动的。单圈重整化群分析表明，短程相互作用导致一个单一的边缘相关的扰动在这个过渡。我们得到了这个模型的平均场相图，结合弱排斥哈伯德相互作用，发现一个紧急的圆顶周围CI-NI拓扑相变。我们讨论了非零温度下反常霍尔电导率的交叉，以及量子和热相变的朗道理论。我们的研究结果可能是相关的铁磁双钙钛矿薄膜与自旋轨道耦合已被提出主机这样的NI-CI转变。我们的工作也许提供了一个最简单的例子，一个紧急阶段附近的量子相变。
2014-09-03 cond-mat.str-el
Topological Nematic States and Non-Abelian Lattice Dislocations
在凝聚态物理中，一个令人兴奋的新前景是在简单晶格模型中实现分数量子霍尔态（Fractional quantum Hall，HALL）的可能性，而无需大的外部磁场。一个基本的问题是，与普通的分数量子霍尔态相比，是否可以在晶格上实现定性的新态。在这里，我们提出了新的富拓扑态，拓扑的拓扑状态，这是一个戏剧性的后果之间的相互作用的晶格平移对称性和拓扑性质的这些分数陈省身绝缘体。当一个部分填充的平带的陈数为N时，它可以映射到一个N层量子霍尔系统。我们发现，晶格位错可以作为连接不同层的虫洞，并有效地改变空间的拓扑结构。晶格位错成为具有非平凡量子维数的缺陷，即使当实现的量子态本身是阿贝尔的时候。我们的建议导致在实验室中实现高亏格表面上的拓扑有序态物理的可能性，即使样品只有圆盘几何。
2012-04-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Interaction-driven topological and nematic phases on the Lieb lattice
我们发现，在具有二次带交叉点（BCP）的二维半金属中，电子-电子相互作用往往会产生拓扑态。为了说明这一点，我们构建了一个具体的模型与BCP上的扩展Lieb格和调查的相互作用驱动的拓扑不稳定性。我们发现，BCP是轻微的不稳定对无穷小排斥。根据相互作用的强度，拓扑量子异常/自旋霍尔，电荷的电荷，和向列型自旋-自旋-自旋相位，分别开发。二次BCP的可能的物理实现。
2015-05-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Topological Insulators and Nematic Phases from Spontaneous Symmetry Breaking in 2D Fermi Systems with a Quadratic Band Crossing
研究了二维费米子系统中二次带交叉点（QBCP）的稳定性。在非相互作用的水平上，我们表明，QBCP存在，是拓扑稳定的Berry通量$\pm 2π$，如果点对称群有四重或六重旋转对称。这种假定的拓扑稳定的自由费米子QBCP对{ \em任意弱}短程排斥相互作用是稍微不稳定的。我们考虑无自旋和自旋1/2费米子。四种可能的有序状态的结果：一个量子反常霍尔相，量子自旋霍尔相，α相，和向列相自旋α相。
2009-05-06 cond-mat.str-el
Nematic quantum phase transition of composite Fermi liquids in half-filled Landau levels and their geometric response
本文提出了在半满朗道能级下复合费米液体中各向同性-非均匀量子相变的理论。我们表明，量子相变之间的各向同性和双相触发电子之间的吸引力的四极相互作用，在传统的费米液体的情况下。我们导出了基态和相变的理论。该理论基于通量附着过程，该过程将半满朗道能级中的电子液体映射到接近于相变的复合费米液体。我们表明，局域涨落的量子序参量作为一个有效的动力学度规相互作用与底层的陈-西蒙斯规范场与通量附件。Chern-Simons规范场的涨落和量子序参量的涨落都能破坏复合费米子准粒子，使系统进入非费米子液态。由于朗道阻尼效应，各向同性-向列相相变的有效场论具有$z = 3$动力学指数。我们发现，有一个Berry相型项，它支配的有效动力学的序参量波动，这可以被解释为一个非普遍的“霍尔粘度”的动力学度规。我们证明了有效场论有一个Wen-Zee型项。这两项都来源于陈-西蒙斯规范场的时间反演破缺涨落。我们提出了一个微扰计算的霍尔粘度，也表明，这一项也得到了一个沃德恒等式。我们表明，旋错的流体，携带电荷。我们表明，在射频电导率实验中观察到的共振可以解释为一个戈德斯通模式的晶格效应间隙。
2016-05-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Liquid Crystal Phases of Quantum Hall Systems
用平均场方法计算了大磁场中二维电子气（2DEG）在部分填充朗道能级和折射率为$N\geq 2$的情况下的基态，得到了“条纹有序”的电荷密度波，其原因与在掺杂的莫特绝缘体中受抑相分离导致条纹有序态的原因大致相同.我们研究了量子涨落和热涨落对这种状态的影响，并表明它们可以导致一组电子液晶态，特别是稳定在$T>0$的条纹-双折射相。最近对一组量子霍尔器件的纵向电阻率的测量表明，这些系统在低温下自发地发展出非常大的各向异性。我们解释这些实验作为证据的条纹双相，并提出了这个系统的一般相图。
1998-10-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Collective excitations in quantum Hall liquid crystals: Single-mode approximation calculations
最近的各种实验探测量子霍尔系统的低温输运性质提出了一种解释液晶中间相称为{ \em量子霍尔液晶}。单模近似（SMA）已成为确定各种体系（如$^4$ He中的声子和分数量子霍尔效应中的声子）激发谱的有用工具。在本文中，我们计算（通过SMA）的集体激发在量子霍尔液晶的频谱考虑{ \em阶}，{ \em四阶}，{ \em六阶}推广的Laughlin的尝试波函数有两个，四个和六重破缺的旋转对称性，分别。在零波矢$\qq$的极限，这些模式的色散是奇异的，具有依赖于{ \em六阶}和{ \em四阶}液晶状态接近$\qq=0$的方向的间隙，但在{ \em六阶}状态中保持规则，如（投影）振子强度和静态结构因子的四阶波矢依赖性所允许的。
2006-02-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Strain Tuning Three-state Potts Nematicity in a Correlated Antiferromagnet
本文利用单轴应变实现了对锯齿反铁磁绝缘体 FePSe$_3$ 中三态 Potts 向列性的可逆调控，揭示了向列相作为反铁磁残余序的本质，并提取出在磁有序温度附近发散的向列磁化率。
2024-01-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
SU(3) Quantum Hall Ferromagnetism in SnTe
SnTe的（111）面具有一个各向同性的$\barΓ$中心Dirac表面态和三个简并的各向异性的$\bar{M}$中心Dirac表面态.我们预测，当$N=0$ $\bar{M}$朗道能级被$1/3$或$2/3$填充时，在外加磁场的存在下，将发生具有自发破缺的$C_3$对称性的相变。谷内库仑相互作用，有利于谷极化状态，和较弱的谷间散射过程中，增加与磁场的相对强度之间的竞争，控制的双态相边界。面内塞曼场通过提升三重$\bar{M}$朗道能级简并来改变相图，产生具有作为塞曼场取向角的函数的$2π/3$周期性的基态能量。
2015-07-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Condensation of Lattice Defects and Melting Transitions in Quantum Hall phases
最近的进展，在了解晶格和电子拓扑相位之间的相互作用的动机，我们考虑量子熔化转变的{ \it弱}量子液晶，晶体和一个液晶相，其中电子形成一个量子霍尔态。在某些类的陈能带绝缘体和量子霍尔相位，它已被证明，有拓扑陈-西蒙斯条款，如霍尔粘度项和重力陈-西蒙斯项的局部晶格变形。Chern-Simons项可以诱导拓扑晶格缺陷的任意统计，并使缺陷具有一定的对称性量子数。另一方面，这种液晶顺序的熔融转变由晶格缺陷的凝聚驱动。基于这些观察，我们展示了拓扑项如何改变量子液晶相的近无序相的性质。我们推导并研究了含有几何Chern-Simons项的液晶相的有效对偶场论，并仔细研究了缺陷的对称性量子数和统计特性。我们表明，一个晶体可以通过一个连续的相变到另一个晶体与新的离散平移对称性，因为位错，晶体中的拓扑缺陷，进行非零的晶体动量由于霍尔粘度项。对于双相，向错将凝聚在相变的各向同性相，我们表明，各向同性相可以支持一个decofined分数充电激发由于文泽项，因此各向同性相和双相有不同的电磁霍尔响应。
2014-07-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Nematic Fermi Fluids in Condensed Matter Physics
相关电子流体可以表现出一系列令人惊讶的复杂相，其中一个更令人惊讶的是电子自旋，一个自发产生的空间各向异性的几何不变的金属相。经典向列相通常出现在棒状分子的液体中;考虑到电子是点状的，考虑电子向列相的最初理论动机来自于将电子流体视为量子熔化的电子晶体，而不是费米气体的强相互作用产物。1999年在超净量子霍尔系统中进行的戏剧性传输实验和2007年在强磁场中的Sr 3Ru 2 O 7中进行的戏剧性传输实验证实了这种相在自然界中的存在。在本文中，我们简要地回顾了理论上的考虑，管理的顺序，总结量子霍尔和Sr 3Ru 2 O 7实验，明确地建立了这个阶段的存在，并调查了一些目前的证据，这样一个阶段的铜酸盐和铁基高温超导体。
2010-03-27 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Investigating anisotropic quantum Hall states with bi-metric geometry
我们构造了一个各向异性分数量子霍尔态的低能有效理论。我们开发了一种类似于在大质量引力的双度量方法中所使用的形式主义，并将其应用于描述外部电磁和几何背景存在下的阿贝尔各向异性的WavenH态。我们推导出位移，霍尔粘度，和一个新的量子化耦合各向异性，我们称之为“anispin”之间的关系。我们通过使用密度矩阵重整化群（DMRG）数值计算各种各向异性量子霍尔态的霍尔粘性来验证这种关系。最后，我们将这些技术的问题，以解决的顺序和澄清某些分歧，存在于文献中的意义的系数的Berry相位项的有效行动。
2017-11-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el hep-th
Casimir Stabilization of Fluctuating Electronic Nematic Order
ETH Zürich（苏黎世联邦理工学院）；Ludwig-Maximilians-Universität München（慕尼黑大学）；Harvard University（哈佛大学）
通过Casimir能稳定双轴序，利用电磁环境各向异性增强量子霍尔条纹的稳定性。
2025-11-23 cond-mat.str-el quant-ph
Flavor Symmetry and Ferroelectric Nematics in Transition Metal Dichalcogenides
最近的磁输运实验提供了令人信服的证据，在几层过渡金属dichalcogenides的能量隔离的三倍Q谷简并的存在。我们研究了朗道三重态各为三分之一满态或空态时的味SU（3）对称性破缺，并预言在临界磁场以下和之上分别出现纯味电荷密度波相和无味电荷密度波相.令人惊讶的是，即使在零磁场下，电子也携带依赖于风味的电偶极矩，使向列相铁电，允许电场操纵风味，并导致风味电子学的概念。
2018-05-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Topological order in spin nematics from the quantum melting of a disclination lattice
本文研究二维自旋向列相中向错晶格的量子熔化，提出不可压缩向错量子液体作为稳定低温相，具有拓扑序、分数化准粒子和受保护边缘模，并通过Z₂规范理论的连续极限分析及微观模型构建加以论证。
2024-12-17 cond-mat.str-el
Unveiling the microscopic origin of the electronic smectic-nematic phase transition in La1/3Ca2/3MnO3
电子-液晶相，其中部分空间对称性自发地被打破，被认为在解释强关联材料的结构-性质关系中起着至关重要的作用。虽然电子液晶相已经在广泛的材料的研究中被推断出来，但这些相之间的转变的性质很少受到实验的关注。本文报道了利用透射电子显微镜技术直接观察到掺杂锰氧化物的电子近晶-双晶相变。我们发现，在这种情况下，从近晶相到非晶相的过渡是由两种机制驱动的：位错的增殖和介观电荷不均匀性的发展。我们观察到从下面接近转变（210 +/- 10 K）时相称近晶相内位错对的发展。在过渡区以上，无公度的双相伴随着介观电子相分离。
2014-09-28 cond-mat.str-el
Nematic correlations and nematic Berezinskii-Kosterlitz-Thouless transition in spin-1 kagome lattice antiferromagnets
本文通过广义半经典近似和蒙特卡罗模拟研究自旋-1笼目晶格反铁磁体，揭示了包含纯自旋向列相及自旋液体与铁性序共存区的基态相图，并发现热涨落驱动的向列Berezinskii-Kosterlitz-Thouless相变及单离子各向异性诱导的弱铁磁性与时间反演对称性破缺。
2025-07-23 cond-mat.str-el
Critical divergence of the symmetric ($A_{1g}$) nonlinear elastoresistance near the nematic transition in an iron-based superconductor
本文报道了低掺杂铁磷属元素化物Ba（Fe $_{0.975}$ Co $_{0.025}$）$_2$ As $_2$的非线性弹性电阻率响应的观测结果。我们的测量揭示了一个大的二次项的各向同性（$A_{1g}$）的电子响应，是由一个纯粹的剪切（$B_{2g}$）应变。这个量的发散冷却后的结构相变反映的温度依赖性的磁化率。这一观察结果表明，在确定甚至该族化合物的各向同性性质时，电子涨落也起着重要作用。
2017-08-11 cond-mat.str-el
First Order Preemptive Ising-nematic Transition in K$_{5}$Fe$_{4}$Ag$_{6}$Te$_{10}$
通过X射线和中子散射，发现K$_{5}$Fe$_{4}$Ag$_{6}$Te$_{10}$存在一级抢先伊辛向列相变，随后发生二级磁相变，首次在铁基材料中观察到向列三临界点。
2024-07-19 cond-mat.str-el
Smeared nematic quantum phase transitions due to rare-region effects in inhomogeneous systems
从“母”自旋或电荷密度波态中出现的残留有序的概念已经被应用于描述几个系统的相图，包括非常规超导体。在一个完全干净的系统中，这两个阶通过一阶量子相变同时出现，这意味着不存在量子临界性。在这里，我们研究了这种行为是如何受到自然存在于非均匀系统中的无杂质液滴的影响。由于量子动力学的原因，有限尺寸的液滴维持长程有序，但不维持长程密度波有序。有趣的是，具有中等大小的罕见液滴甚至在清洁系统的一阶量子跃迁之前经历了二阶量子跃迁。这引起了一个扩展的制度的非均匀的量子阶，其次是密度波量子格里菲思阶段。结果，在中度无序系统中出现了与密度波量子跃迁分离的模糊量子跃迁。
2018-01-06 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Nematic and meta-nematic transitions in the iron pnictides
强相互作用的电子可以表现出新的集体相，其中电子的双相可能是最令人惊讶的，因为它们自发地打破了底层晶格的旋转对称性。最近在铁磷属元素化物和铜酸盐高温超导体中观察到了电子向列性。然而，这种电子单向自组织的趋势是否在这些超导体中具有共同特征，是一个极具争议的问题。在铜酸盐中，向列性被认为是假间隙相的可能来源，而在铁磷属元素化物中，它通常与$T_s$处的四方晶到正交晶结构相变有关。在这里，我们提供的第一个热力学证据BaFe 2（As 1-xPx）2的向列性发展远高于结构转变，并坚持到超导制度，导致一个新的相图惊人的相似的pseudogap相图中的铜酸盐。我们的高灵敏度的磁各向异性测量，使用微悬臂梁扭矩磁力仪下的面内场旋转揭示了显着的两重振荡，打破了四重对称。结合互补的高分辨率同步加速器X射线和电阻率测量，我们的结果一致地确定了两个不同的温度-一个在$T^{\ast}$，表示真正的相变，另一个在$T_s (< T^{\ast})$，我们表明这不是一个真正的相变，而是我们称为“元-相变”，类似于众所周知的变磁转变的磁学理论。我们对超导圆顶上方扩展的超导相的观察表明，向列性主要是由高温超导体的正常状态所固有的电子起源引起的。
2012-07-04 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Nature of the quantum phase transition to a spin-nematic phase
结果表明，金属非s波铁磁体或自旋向列相的量子相变一般为一级相变。这是由于耦合的序参量的软电子模式，发挥类似的作用，在超导体中的电磁矢量势，这将导致一个波动引起的一阶跃。一个广义平均场论的p波的情况下构造，明确表明这种效果。在空间变化的磁场中，三临界机翼会出现在相图中，而在均匀磁场中则不会出现。
2011-01-07 cond-mat.str-el
Divergent nematic susceptibility in an iron arsenide superconductor
在连续相变的朗道范式中，物质的有序状态以对称性破缺为特征。虽然对称性破缺通常是明显的，但由于不同的序参量之间的耦合，确定相变背后的驱动力往往是一个更微妙的问题。在本文中，我们展示了如何测量的发散磁化率的铁磷属元素化物超导体明确区分一个简单的铁弹变形的电子的超导相变。这些测量还揭示了在具有最佳超导转变温度的组分处的电子双量子相变。
2012-03-15 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Theory of spin nematic to spin-Peierls quantum phase transition in ultracold spin-1 atoms in optical lattices
本文提出了一个在具有显著双二次交换作用的S=1系统中，自旋S相和自旋Peierls相之间的各向异性调谐量子相变的理论.基于有限尺寸系统的量子蒙特卡罗研究，[K. Harada等人，日本物理学会76，013703（2007）]，已经提出该相变是二阶的，具有在两个相位中的任一个中不存在的新的去限制分数激发[T. Grover和T. Senthil，Phys. Rev. Lett. 98，247202（2007）]。然而，不能排除弱的一阶转变的可能性。为了阐明这种相变的性质，我们构造了一个大N SO（3N）模型，并在$N\to\infty$极限下发现这种相变一般是一阶的。此外，我们发现一个临界点，在1D的限制，两个过渡线，分离自旋π，铁磁，和自旋Peierls阶段，满足。我们的研究表明，在一维中没有自旋纠缠相，而它的关联长度在临界点处发散。预测$^{23}$钠原子被困在一个光晶格中，这种量子相变自然发生，进行了讨论。
2008-10-27 cond-mat.str-el
Formation of Electronic Nematic Phase in Interacting Systems
在弱耦合理论下，研究了相互作用费米子系统中以点群对称性破缺为特征的电子位相的形成。作为相互作用强度和化学势的函数，各向同性费米液体和超导相之间的相变在零温度下为一级相变，在有限温度下变为二级相变。过渡是目前所有典型的，包括准2D，电子分散体上的正方形晶格，并发生任意小的相互作用时，在范霍夫填充，从而抑制Lifshitz过渡。结合向列相的形成，我们讨论了一级跃迁的起源以及与其他对称性破缺态的竞争。
2004-08-25 cond-mat.str-el
Anisotropic nematic fluctuations above the ferroquadrupolar transition in TmVO$_4$
TmVO $_4$在2.15 K以下呈现铁四极有序，具有良好的非Kramers基态二重态，是理解Ising四极有序的模型体系.我们目前的$^{51}$ V核磁共振数据作为一个功能的领域在一个单一的晶体取向。虽然光谱在直接偶极超精细耦合方面得到了很好的理解，但自旋晶格弛豫速率表现出很强的各向异性，这在磁波动方面无法理解。我们发现，自旋晶格弛豫速率与剪切弹性常数与铁四极相变，这表明四极（四极）波动占主导地位的自旋晶格弛豫面内场。
2021-08-23 cond-mat.str-el
Laser-induced coherent control of an electronic nematic quantum phase transition
超快技术已经成为研究和控制量子材料的有前途的方法。为了保持所研究系统的量子性质，必须避免过度加热。在这项工作中，我们证明了一种方法，采用非平衡激光激发的平面拉伸光学声子在四元系统淬火电子的量子相变的状态。适当调谐的非共振脉冲可以执行系统的量子猝灭，或者进入非共振相（红色失谐），或者离开非共振相（蓝色失谐）。这种声子模式的非线性耦合向列性不仅介导的相互作用的双通道，但它也抑制加热效应。我们通过考虑非常规超导体FeSe的微观参数来说明我们的一般结果的适用性。
2019-10-03 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Quantum anomalous Hall domains in a Quenched Topological Mott Insulator
本研究针对拓扑莫特绝缘相关的相互作用无自旋二次能带接触模型，通过含时Hartree-Fock模拟探究相互作用淬冷后的演化过程，发现系统会形成带手性边界电流的量子反常霍尔畴结构。
2025-05-21 cond-mat.str-el quant-ph
Meta-nematic transitions in a bilayer system: Application to the bilayer ruthenate
研究表明，在Sr $_3$ Ru $_2$ O $_7$中发现的两个连续的变磁转变和大的剩余电阻率可以通过单层系统中的磁有序及其畴来理解。然而，最近报道的两个纵向磁化率之间的各向异性诱导倾斜的磁场远离c轴不能解释内的单层磁共振图像。为了填补我们的理解的差距内的第二顺序的情况下，我们调查的双层耦合和面内磁场的影响，在双层系统中的电子自旋相位。我们提出，在双层系统的平面内的磁场修改的能量域的形成，因为它打破了两个不同的取向的简并。因此，该系统揭示了一个纯的电阻率各向异性的面内磁场的存在下，相。除了向列相之外，双层耦合还开辟了一条通往隐藏向列相的新途径，该相保留了费米表面的x-y对称性。
2008-08-17 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Multistage Electronic Nematic Transitions in Cuprate Superconductors: Functional-Renormalization-Group Analysis
最近，在实验上发现了铜氧化物超导体中伴随着旋转对称破缺的复杂相变。为了找到实现的序参量，我们将泛函重整化群方法应用到实际的$d$ - $p$ Hubbard模型中，以无偏的方式研究了各种电荷的非线性.在不假设序参量波矢的情况下，我们发现最主要的不稳定性是对具有d对称性的$p_x$和$p_y$轨道的均匀（$q = 0$）电荷调制.这种均匀的π阶在$Q_a = (π/2,0)$沿轴向（Cu-Cu）方向触发了另一个π p轨道密度波。我们预测，赝能隙区的自旋涨落驱动了均匀的量子有序，而在$q = Q_a$处的另一个量子密度波有序则是由均匀的量子有序触发的.预测的多级相变是由Aslamazov-Larkin型波动交换过程引起的。
2018-05-26 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Quantum coherence and spin nematic to nematic quantum phase transitions in biquadratic spin-1 and -2 XY chains with rhombic single-ion anisotropy
研究了具有菱形单离子各向异性的自旋为1和自旋为2的无限双二次XY链的量子相变和量子相干性。所有考虑的相干性措施，如$l_1$规范的相干性，相对熵的相干性，和量子詹森-香农发散，和量子互信息一致表明，奇异行为发生自旋1系统，这使得身份量子相变。对于自旋为2的系统，相干性的相对熵和量子互信息在整个系统参数范围内都没有发现奇异行为，而相干性的$l_1$范数和量子Jensen-Shannon散度在它们的一阶导数上表现出矛盾的奇异行为.检查本地磁矩和自旋四极矩导致明确识别的新的排序的自旋四极矩与零磁矩在整个参数空间。我们发现自旋为1的系统有三个单轴自旋四极子相，自旋为2的系统有两个双轴自旋四极子相。对于自旋为2的系统，两个正交的双轴自旋自旋纠缠态之间没有明显的相变，即量子交叉。利用量子保真度估计了量子交叉区域。而对于自旋为1的系统，两个不连续的量子相变发生在三个不同的单轴自旋反转相之间。我们讨论了与包括量子交叉在内的量子相变有关的量子相干性测度和量子互信息。
2020-10-05 cond-mat.str-el quant-ph
The transport-structural correspondence across the nematic phase transition probed by elasto-x-ray diffraction
铁磷属元素化物材料中的电子向列性与晶格和导电电子都耦合，这使得结构和输运观测值都可以探测电子涨落和序参量。在这里，我们结合了同时传输和X射线衍射测量与原位可调应变（弹性XRD），以测量温度依赖性的剪切模量和弹性电阻率以上的相变和自发正交性和电阻率各向异性以下的相变，所有在一个单一的样品$Ba(Fe_{0.96}Co_{0.04})_{2} As_{2}$。运输结构量的比例是几乎与温度无关的超过74 K的范围内，并同意之间的有序和无序相。这些结果表明，弹性X射线衍射是一个强大的技术来探测线虫弹性和线虫输运耦合，这对附近的超导性有重要的意义。它也使测量在大应变极限，平均场描述的故障揭示了相互交织的性质向列性。
2021-05-27 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Visualizing nematic transition and nanoscale suppression of superconductivity in Fe(Te,Se)
不同电子相的相互作用构成了非常规超导体物理学的基础。最有趣的例子之一是高Tc超导体FeTe 1-xSex：它经历了与电子能带反转有关的拓扑转变和与旋转对称性破缺有关的电子自旋相变，围绕超导Tc峰值的相同临界组成xc。在这个制度下，波动和破坏平衡的应变可能会产生巨大的影响，但这还有待充分探讨。利用光谱成像扫描隧道显微镜，我们研究了FeTe 1-xSex的电子跃迁作为组成的函数。在xc附近，我们揭示了纳米尺度区域电子向列性的出现。有趣的是，我们发现在静态有序性最强的区域，超导性被大大抑制。通过对STM形貌图中原子位移的分析，我们发现，小的各向异性应变可以产生这些强非线性局域化区域。我们的实验揭示了FeTe 1-xSex接近x~0.45的倾向，以形成水坑托管静态的无序，暗示的无序波动钉扎的结构不均匀性，并表现出显着的效果，各向异性应变在该制度的超导性。
2021-06-14 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
