Transient dynamics and quantum phase diagram for the square lattice Rashba-Hubbard model at arbitrary hole doping
本研究利用正弦平方变形晶格平均场模型及渐进变形包络技术,确定了任意空穴掺杂下Rashba-Hubbard模型的磁性相图,并发现Rashba自旋-轨道耦合显著改变基态性质,且淬灭动力学可模拟准开放系统。
2023-06-23 cond-mat.str-el
Phase diagram of the square lattice Hubbard model with Rashba-type antisymmetric spin-orbit coupling
我们阐明了具有Rashba自旋轨道耦合(SOC)的半填充正方晶格哈伯德模型的基态相图,其特征是由于反转对称性破缺而导致的自旋分裂能带.虽然Rashba金属和绝缘磁体已经得到了很好的研究,但由于缺乏合适的理论工具来无偏地描述大尺度磁结构,系统的中间相互作用强度仍然难以捉摸。我们互补地应用正弦平方变形平均场论、无规相位近似、Luttinger-Tisza方法和密度矩阵嵌入理论等四种不同的方法,成功地捕获了以前被忽略的具有很长空间周期的非公度自旋密度波(SDW)相位。从金属相到SDW相的转变是由一种前所未有的不稳定性驱动的,这种不稳定性嵌套了费米表面的两个部分,携带相反的自旋。对于大的SOC,当四个Dirac点存在于费米能级附近,并且它们的整个线性色散嵌套一个波长$π$,打开一个带隙时,得到螺旋相、柄相和涡旋相。这两种类型的过渡提供了区分反对称SOC系统的费米学,产生了各种各样的磁相,从相对较弱的相关制度开始,并继续到强相互作用的限制。
2023-01-18 cond-mat.str-el
Spin-orbit coupled superconductivity: Rashba-Hubbard model on the square lattice
弱耦合重整化群方法是研究关联电子晶格模型超导不稳定性的一种渐近精确方法。在这里,我们将其扩展到自旋轨道耦合晶格系统和研究新兴的超导相的Rashba-哈伯德模型。由于Rashba型自旋轨道耦合破坏了反转对称性,所产生的超导相可能是自旋单重态和自旋三重态的混合物。我们以二维正方晶格为范例,讨论了自旋轨道耦合超导态的对称性,包括螺旋自旋三重态超导性。我们还讨论了如何最好地处理分裂的能带内的方法,限制成对电子的费米表面上的动量。
2020-12-01 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Spin Hall effect in Rashba-Dresselhaus planar strips in the presence of electron correlations
本文研究了零温、四分之一填充的平面带上同时具有Rashba和Dresselhaus自旋轨道(SO)耦合和Hubbard电子-电子相互作用的模型。在没有哈伯德排斥和平衡,在线性响应理论,自旋霍尔电导率的Rashba(α)和Dresselhaus(β)强度的比例的函数的非单调行为被发现足够大的SO强度。这种行为通过在区间[0,1]中的β/α中间值处的峰值或尖点来表示,具体取决于条带宽度。自旋霍尔电导率的这种行为与纵向自旋电导率的行为相关。这项研究,然后扩展到平衡制度,所产生的施加有限的电压偏置之间的两端的开放带。这个系统,在一个耦合U的Hubbard项的存在下,处理与密度矩阵重整化群技术和Landauer-Buttiker形式。结果发现,自旋霍尔效应的相关属性,如横向自旋电流和自旋积累,呈现出类似的非单调行为的自旋电导率。更重要的是,我们还发现,这些性质的增强,由排斥哈伯德相互作用,直到一个中等值的U。
2018-02-03 cond-mat.str-el
Mechanism for unconventional superconductivity in the hole-doped Rashba-Hubbard model
受拓扑超导性研究的启发,本文研究了具有第一和第二近邻跳跃的正方晶格上空穴掺杂Rashba-哈伯德模型的超导配对不稳定性.在弱耦合方法的基础上的随机相位近似,我们计算的自旋涨落介导的配对相互作用的自旋轨道耦合和空穴掺杂的函数。Rashba自旋轨道耦合分裂了带的自旋简并,这导致在两种不同的填充处的两个van Hove奇点。我们发现,这两个范霍夫填充之间的一个广泛的掺杂区域的自旋波动表现出强铁磁的贡献。由于这些铁磁波动,三重$f$波配对通道是占主导地位的填充区域内,导致在拓扑nontrival阶段。我们讨论了可能的实验实现这一阶段的重费米子混合结构。
2018-04-30 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Spin modulations in the Rashba-Hubbard chain -- a tensor network study
Institute of Physics, Slovak Academy of Sciences(斯洛伐克科学院物理研究所);National Yang Ming Chiao Tung University(国立阳明交通大学);National Center for Theoretical Sciences(国家理论科学中心);Center for Theoretical and Computational Physics, National Yang Ming Chiao Tung University(国立阳明交通大学理论与计算物理中心);Department of Physics and Center for Quantum Frontiers of Research and Technology (QFort), National Cheng Kung University(国立成功大学物理系暨量子前沿研究与技术中心(QFort))
利用DMRG研究一维Rashba-Hubbard链,发现均匀自旋轨道耦合可通过局域自旋旋转映射为普通Hubbard链,导致自旋结构因子出现侧带,而电荷性质仅受带宽重整化影响。
2026-06-25 cond-mat.str-el
Proximity-driven ferromagnetism and superconductivity in the triangular Rashba-Hubbard model
双层莫尔结构是研究强关联电子系统物理的一个高度可调的实验室。特别地,低能量下的莫尔过渡金属二硫属化物被认为是由具有自旋轨道耦合的三角晶格上的单个窄带哈伯德模型描述的。受扭曲双层材料中超导性的最新实验证据的启发,我们在二维单带Rashba-哈伯德模型中研究了可能的超导配对.在最近邻和次最近邻跳跃的情况下,利用随机相位近似,我们分析了自旋涨落的结构和超导能隙函数的对称性。我们表明,Rashba自旋轨道耦合有利于铁磁涨落,加强三重态超导性。如果由于空间反转对称性的缺乏而违反宇称,则超导性的单线态(d波)和三线态(p波)通道将混合。此外,我们表明,时间反演对称性可以自发打破导致手征超导态。最后,我们考虑准粒子干涉作为一种可能的实验技术来观察超导能隙对称性。
2021-11-17 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Weyl semimetallic state with antiferromagnetic order in Rashba-Hubbard model
Thapar Institute of Engineering and Technology(塔帕尔工程技术学院)
在Rashba-Hubbard模型中,通过Hartree-Fock平均场理论发现具有反铁磁序的Weyl半金属态,并探讨其自旋纹理和鲁棒性。
2026-02-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Spin polarization in the Hubbard model with Rashba spin-orbit coupling on a ladder
采用数值方法研究了在位库仑排斥与Rashba自旋轨道耦合(RSOC)之间的竞争。通过精确对角化方法研究闭环系统中的持续电流,发现当Hubbard斥力U为一定值时,RSOC V_{SO}对电流的贡献在V_{SO}的中间值处达到最大值.通过增加排斥性哈伯德耦合U,这种自旋翻转电流被抑制,并最终变得与自旋守恒电流相反。结果表明,U增强了阶梯两条腿之间的相对自旋极化,即自旋积累。对于一个完全不同的设置,其中两个半的梯子连接到一个电压偏置和随后的时间依赖性制度的密度矩阵-重整化群技术研究,观察到类似的结果为这个Hubbard-Rashba模型。有趣的是,V_{SO}和U之间的组合效应导致反铁磁有序的强烈增强,这反过来又可以解释所观察到的自旋翻转电流的行为。这种增强的自旋霍尔效应与电子相关的自旋电子器件的影响进行了讨论。
2013-07-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Spin singlet topological superconductivity in the attractive Rashba Hubbard model
本研究采用量子蒙特卡洛动力学团簇近似,发现Rashba耦合可抵消塞曼场的自旋不平衡以恢复超导,且足够强的Rashba耦合与塞曼场可诱导非平庸拓扑超导态,为拓扑超导实现提供新依据。
2022-12-14 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Ferromagnetic fluctuations in the Rashba-Hubbard model
本文研究了正方晶格上$t$ - $t'$ -Rashba-哈伯德模型的纵向自旋磁化率中铁磁涨落的发生和起源。第二近邻跃迁$t'$和自旋轨道耦合的综合作用导致了宽填充区的铁磁涨落。自旋-轨道耦合分裂能带,导致两个范霍夫填充,费米表面的片改变了它们的拓扑结构。在这两个范霍夫填充模型显示铁磁波动。我们发现,这些铁磁涨落起源于带间贡献的自旋磁化率。这些带间贡献只出现在有一个类孔和一个类电子费米面的情况下,这是两个范霍夫填充物之间的填充物的情况。我们讨论了实验系统的影响,并提出了一个测试如何确定这些类型的铁磁波动的实验。
2020-03-23 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Weyl Semimetallic State in the Rashba-Hubbard Model
本文研究正方晶格Rashba-Hubbard模型,揭示Rashba自旋轨道耦合产生的二维Weyl点与螺旋零能边缘态,并用变分Monte Carlo和Hartree-Fock方法分析关联效应及弱磁序。
2024-01-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
The Hubbard model with spin orbit coupling: a lattice gauge theory approach
研究了具有Rashba和Dresselhaus型自旋轨道相互作用的哈伯德模型的对称性。这些相互作用破坏了自旋空间中的旋转对称性,因此不能用Bogoliubov不等式方法排除磁序。然而,我们严格地表明,存在的磁性长程序可能会被排除时,Rashba和Dresselhaus耦合常数是相等的模量,而η-配对总是可以排除,无论微观参数的模型。这些结果是通过在格点上局部施加SU(2)规范对称性,并将自旋轨道相互作用改写为包含在格点上规范场的路径序中而得到的.
2012-09-13 cond-mat.str-el
Helical currents in metallic Rashba strips
研究了零温下Rashba自旋轨道耦合(RSOC)存在时金属平面带中螺旋电流的织构。在非相互作用的情况下,在没有外部电磁源的情况下,我们确定通过精确的数值对角化的单粒子哈密顿量,分布在整个带部分的这些Rashba螺旋电流(RHC)以及他们的符号振荡,作为一个函数的RSOC强度,带宽度,电子填充,和带边界条件。然后,我们研究了由Aharonov-Bohm通量引入到系统中的电荷电流的影响的情况下的环或由电压偏置的情况下的开放带。前者用变分蒙特卡罗方法研究,后者用含时密度矩阵重整化群方法研究。特别是对于由两个,三个和四个耦合链形成的条带,我们展示了这些RHC如何在存在这种感应电荷电流的情况下变化,以及它们在每条链上的自旋向上和自旋向下电子电流之间的差异,有助于解释整个条带的电荷电流分布,无论是自旋守恒还是自旋翻转类型。我们还预测了每个链上的极化电荷电流的外观。最后,我们表明,这些Rashba螺旋电流和它们的衍生功能仍然存在的现场哈伯德排斥,只要系统仍然是金属,在四分之一填充,甚至在半填充的莫特哈伯德金属绝缘体过渡发生大哈伯德排斥。
2016-04-27 cond-mat.str-el
Competing superconducting phases in interacting two-dimensional electron gas with strong Rashba spin-orbit coupling
本文研究了强Rashba自旋轨道相互作用下正方晶格上相互作用电子的性质。自旋轨道项迫使时间反演电子态在偶数库珀通道中配对。具体地说,我们只考虑了排斥的Hubbard和最近邻库仑相互作用,即扩展的哈伯德模型。为了研究超导不稳定性,我们得到的电子之间的有效相互作用的随机相位近似和治疗的配对不稳定性驱动的电荷和自旋波动及其组合效应。我们根据相互作用和电子填充绘制了该模型的相图,发现虽然$d_{xy}$和$d_{x^2-y^2}$对称性分别是最有可能由电荷和自旋波动驱动的配对对称性,但这两种波动的强烈影响会产生更高的角动量库珀不稳定性。本文还讨论了拓扑超导电性和三重态配对的可能性。
2018-12-08 cond-mat.str-el
Rashba-metal to Mott-insulator transition
最近发现的具有强Rashba自旋轨道耦合(RSOC)和强电子相关性的材料提出了关于Mott和Rashba物理学相互作用的问题。在这项工作中,我们采用集团微扰理论的二维哈伯德模型的光谱性质的存在下,一个显着的或大的RSOC。我们发现,RSOC强烈倾向于金属相和竞争与莫特本地化,导致一个非常规的情况下莫特过渡,这不再是由哈伯德$U$和有效带宽之间的比率控制。结果表明,RSOC的值有很强的敏感性。
2020-06-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Equivalence of Gutzwiller and slave-boson mean-field theories for multi-band Hubbard models
我们证明,最近推出的从玻色子平均场论是等价于我们的Gutzwiller理论的多带哈伯德模型一般现场相互作用。我们涉及到不同的对象,出现在这两种方法在零温度和讨论这两种方法的局限性。
2007-11-21 cond-mat.str-el
Hubbard model with Rashba or Dresselhaus spin-orbit coupling and Rotated Anti-ferromagnetic Heisenberg Model
本文研究了Rashba和Dresselhaus自旋轨道耦合对二维正方晶格中费米子哈伯德模型的影响。在强耦合极限下,导出了一类新的量子自旋模型--旋转反铁磁海森堡模型。对于一个特殊的等价类,我们确定了一个新的自旋轨道纠缠公度基态(Y-y)受到强量子涨落在$T=0$。我们用自旋波展开到$ 1/S^2 $阶来计算量子涨落。在一定的SOC参数范围内,Y-y态支持一个大质量的相对论性的非公度磁振子(C-IC),它的两个能隙极小值位置由SOC参数连续调节。C-IC磁振子主导了所有低温热力学量,并导致纵向和横向自旋结构因子的峰位分离。在弱耦合极限下,任何弱排斥相互作用也导致弱Y-y态。从弱耦合到强耦合只有一个交叉。给出了强耦合和弱耦合下比热的高温展开式。这些C-IC磁振子在通用SOC参数或各种外部探针下所扮演的戏剧性角色被暗示。讨论了层状非中心对称材料和冷原子的实验应用。
2017-02-15 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Topological electronic structures of non-collinear magnetic phases in a multi-orbital Hubbard model with spin-orbit interactions
National Tsing Hua University(国立清华大学);Academia Sinica(中央研究院);National Yang Ming Chiao Tung University(国立阳明交通大学)
研究多轨道Hubbard模型中非列线磁相的拓扑电子结构,揭示自旋排列、对称性和拓扑性质的相互作用。
2025-07-10 cond-mat.str-el
The Kondo Temperature of a Two-dimensional Electron Gas with Rashba Spin-orbit Coupling
利用Hirsch-Fye量子蒙特卡罗方法研究了具有Rashba自旋轨道耦合的二维电子气中的单磁杂质问题。我们计算了自旋轨道耦合,哈伯德相互作用,和化学势的各种值的自旋磁化率。通过拟合自旋磁化率的普适曲线,估算了不同参数下的近藤温度。我们发现,当化学势接近导带边缘时,近藤温度几乎是Rashba自旋轨道能量的线性函数。当化学势远离带边时,近藤温度与自旋轨道耦合无关。这些结果表明,对于该系统中的单杂质问题,改变近藤温度的最重要原因是带边附近态密度的发散,而这种发散是由Rashba自旋轨道耦合引起的.
2015-03-05 cond-mat.str-el
Meissner effect in the layered Kane-Mele model with Hubbard interaction
研究了具有Hubbard相互作用的层状Kane-Mele模型在量子自旋Hall相的磁响应,讨论了获得迈斯纳效应的条件. Rashba自旋轨道耦合的影响进行了讨论。
2011-04-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
On the Equivalence between Spin and Charge Dynamics of the Fermi Hubbard Model
利用费米气体显微镜,最近MIT小组已经测量了费米哈伯德模型从自旋密度波态开始的自旋输运,并且普林斯顿小组已经测量了费米哈伯德模型从电荷密度波态开始的电荷输运。受这两个实验的启发,我们证明了一个定理,证明了在一定条件下,自旋和电荷输运可以相互等价。证明利用费米哈伯德模型的粒子-空穴变换和最近发现的对称性保护动力学对称性。我们的结果可以在未来的费米气体显微镜冷原子实验中得到直接验证。
2018-09-23 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Effect of Electron-Electron Interactions on Rashba-like and Spin-Split Systems
电子-电子相互作用的作用进行了分析的Rashba和自旋分裂系统内的紧束缚单带Hubbard模型与现场和所有最近邻的库仑相互作用的矩阵元素。类Rashba系统是指Dresselhaus和Rashba自旋轨道耦合相;自旋分裂系统具有自旋向上和自旋向下的费米面。这两个系统都打破了宇称,但保持了时间反演对称性。它们属于一类满足以下条件的破缺基态:(i)电子晶体动量是一个好的量子数(ii)这些态没有净磁矩和(iii)它们在动量空间中的“极化自旋”分布打破了晶格对称性。在这一类中,相关的库仑矩阵元素被发现是最近邻交换$J$,对跳跃$J'$和最近邻排斥$V$。这些基态通过$J$最有效地降低它们的能量,因此我们将它们命名为$J$类态。$V-J'$对直接能和交换能的竞争效应决定了$J$类态的相对稳定性。我们表明,自旋分裂和Rashba类相是最有利的基态类$J$,因为他们有最小的“极化自旋”的各向异性。在正方形晶格上,我们发现自旋分裂相总是有利于近空带;在临界填充以上,我们预测在$ J_{c1}$从顺磁到Rashba样相的转变和在$J_{c2}>J_{c1}$到自旋分裂态的第二次转变。一个充满活力的比较与铁磁性突出的重要性,$V$类$J$状态的稳定性的作用。我们讨论了我们的结果的相关性(i)的$α$和$β$相提出的费米液体形式主义和(ii)实验观察到的自旋轨道分裂的\emph{Au}(111)表面状态…
2010-09-10 cond-mat.str-el
Spin texture in a bilayer high-temperature cuprate superconductor
利用集团动力学平均场论(CDMFT)研究了双层铜氧化物超导体$\rm Bi_2Sr_2CaCu_2O_{8+δ}$中自旋织构的可能性。采用单带哈伯德模型描述该材料,模型中存在层间小的跳跃和Rashba自旋轨道耦合。的$d$ -波序参量的Rashba耦合的存在下,没有太大的影响,但一个小的三重态分量出现。我们发现在$\mathbf{k}=(0,0)$和$\mathbf{k}=(π,π)$周围有一个同向循环的自旋织构,并且相对于超导相是稳定的。然而,自旋结构的振幅受到赝能隙现象的强烈影响,比谱函数本身更甚。
2021-02-24 cond-mat.str-el
Effective spin model with anisotropic exchange interactions for the spin-orbit coupled Hubbard model at half-filling
University of Tokyo(东京大学)
本文提出了一种有效自旋模型,通过推导半填满SOC Hubbard模型,揭示了各向异性交换相互作用与自旋轨道耦合之间的关系,并展示了其在金属-绝缘体转变点附近对复杂磁纹理形成的作用。
2026-01-07 cond-mat.str-el
From trigonal to triclinic: Symmetry-tuned Rashba effects in buckled honeycomb SrHfO$_{3}$-based heterostructures
本研究通过DFT计算与紧束缚模型,发现褶皱蜂窝状SrHfO₃基超晶格的非中心对称P1相存在显著Rashba自旋劈裂,其强度属中等氧化物Rashba材料水平,为氧化物自旋电子器件提供了新的调控平台。
2025-08-04 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Accurate computations of Rashba spin-orbit coupling in interacting systems: from the Fermi gas to real materials
本文描述了在量子场-量子Monte Carlo框架下处理相互作用多费米子系统中的Rashba自旋轨道耦合(SOC),并给出了一组说明性的结果。其中包括对自旋平衡的、有吸引力的二维费米气体的基态性质的数值精确计算,以及对具有排斥相互作用的紧束缚哈密顿量的研究。这些系统在形式上通过哈伯德哈密顿量与SOC相联系,但涵盖了不同的物理学,从超流性和三重态配对到在局域轨道中存在强相互作用的真实材料中的SOC。我们进行了详细的基准研究的方法在后一种情况下,当需要一个近似来控制排斥库仑相互作用的符号问题。这里提出的方法提供了一种方法,在材料中的预测计算研究SOC和强相关性的相互作用。
2017-10-02 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Electron Correlation Effects in Non-Centrosymmetric Metals in the Weak Coupling Regime
为了研究非中心对称金属中的电子关联效应,研究了二维Rashba-哈伯德模型。基于二阶和三阶微扰理论计算了Rashba自旋轨道耦合(RSOC)的重整化效应。我们发现,RSOC的电子相关增强。另一方面,由于RSOC的增强被$k$ -质量重整化所抵消,费米动量的自旋分裂(SFM)对电子关联效应具有鲁棒性.在通常采用的模型中,RSOC的动量依赖性在准粒子速度中是线性的,这种抵消几乎是完美的。对可持续森林管理的一个小的修正似乎相反。我们证明了对于非中心对称系统中的其他反对称自旋-轨道耦合,如冷原子中的合成自旋-轨道耦合,也得到了同样的结果。
2015-06-11 cond-mat.str-el
Enhanced triplet superconductivity in noncentrosymmetric systems
本文在正方晶格上推广的哈伯德模型基础上,利用无规相位近似,研究了非中心对称超导体的配对对称性。我们发现,d+ f波配对是有利的,三重态f波态被增强的Rashba型自旋轨道耦合起源于破缺的反转对称性。增强的三重态超导电性源于三重态配对的有效相互作用的增加和由Rashba型自旋轨道耦合引起的自旋磁化率的降低,这分别导致三重态分量的增加和单重态分量的破坏。
2007-03-30 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Theory of Fulde-Ferrell-Larkin-Ovchinnikov state of superconductors with and without inversion symmetry: Hubbard model approach
基于哈伯德模型,在正方晶格上,利用无规相位近似,研究了具有和不具有反转对称性的超导体的Fulde-Ferrell-Larkin-Ovchinnikov(FFLO)态.我们发现,质心动量$Q$往往是平行于$x$ -或y-轴的存在下的反演对称,而$Q$矢量很可能是垂直于磁场的反演对称的情况下。我们还澄清了$d+f$波配对是有利的,异质自旋三重态$f$波态存在于FFLO态中,而不像超导体中的状态,只有Rashba型自旋轨道耦合(RSOC)起源于破缺的反转对称性。三重态$f$波态被磁场和RSOC增强。这是由于磁场和RSOC降低了自旋极化率。
2007-06-22 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Exotic Spin Phases in Two Dimensional Spin-orbit Coupled Models: Importance of Quantum Fluctuation Effects
利用量子张量网络态方法之一的弦键态,研究了由Fermi-Hubbard和Bose-哈伯德模型导出的Rashba自旋轨道耦合的有效自旋模型的相图.我们着重讨论了量子涨落效应在这些模型中稳定奇异自旋相位的作用。对于玻色子系统,当粒子间相互作用和粒子内相互作用之比为$λ> 1$时,由量子模拟得到的面外铁磁(FM)和反铁磁(AFM)相与经典模型得到的结果一致.然而,当$λ< 1$时,量子有序-无序效应将经典的面内XY-FM和XY-涡旋相减少为量子X/Y-FM和X/Y-条纹相。在量子涨落存在的情况下,可以实现螺旋相和Skyrmion相。对于Fermi-哈伯德模型,量子涨落能量在整个参数范围内都是重要的。%,这是远远大于玻色模型。本文还提出了从对称性观点理解相图的一般方法。
2017-01-26 cond-mat.str-el
Kondo effect in transport through Aharonov-Bohm and Aharonov-Casher interferometers
我们推导出的哈伯德模型的扩展,包括Rashba自旋轨道耦合,正确地描述Aharonov-Bohm和Aharonov-Casher阶段在一个环下施加的磁场和电场。当环连接到导电引线,我们开发了一种形式主义,能够描述,近藤和干扰效果。我们发现,在近藤制度,自旋轨道耦合强烈降低了从幺正极限的电导。这种效应与磁通量相结合,可用于产生自旋极化载流子。
2009-02-12 cond-mat.str-el
Non-Hermitian description of the dynamics of inter-chain pair tunnelling
我们研究链间对隧道动力学的基础上的一个精确的两粒子解决方案的双腿阶梯。我们发现,厄米哈密顿量与相应的非厄米哈伯德哈密顿量,其中的非厄米性产生于虚强度的现场相互作用的一个共同的两粒子本征态。结果表明,基于本征态等价的有效非厄米Hubbard哈密顿量能很好地描述两粒子碰撞和跨腿隧穿的动力学过程.我们还发现在非厄米哈伯德模型中,任何公共本征态总是伴随着谱奇异性的出现。这一结果对玻色和费米系统都是有效的,并提供了非厄米哈伯德模型的一个明确的物理含义。
2017-05-26 cond-mat.str-el
Approximate SU(4) spin models on triangular and honeycomb lattices in twisted AB-Stacked WSe$_2$ homo-bilayer
本文利用连续介质模型和Wannier轨道构造方法,导出了AB-堆叠扭曲WSe $_2$同质双层薄膜窄莫尔带的晶格模型。以前的工作表明,一个近似的SU(4)哈伯德模型可以通过结合自旋和层,因为层间隧穿抑制由于自旋$S_z$守恒。然而,Rashba自旋轨道耦合(SOC)被忽略在以前的分析。在这里,我们表明,一个Rashba SOC的合理幅度可以诱导有限的,但非常小的层间跳跃在最终的晶格哈伯德模型。在全填充$n=1$,我们推导出一个自旋层模型的三角形晶格在大U极限的层间隧道有助于作为一个亚晶格依赖的横向伊辛场的层赝自旋。然后,我们表明,$n=2$莫特绝缘体也被捕获的近似SU(4)自旋模型,但现在蜂窝晶格。我们评论的可能性狄拉克自旋液体(DSL)和竞争相由于SU(4)各向异性条款。
2023-02-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Connecting the one-band and three-band Hubbard models of cuprates via spectroscopy and scattering experiments
描述铜酸盐电子结构的单能带和三能带哈伯德模型给出了不同的有效电子参数值,如在位库仑能和杂化强度。与此相反,几个铜酸盐的电子参数与相应的值从光谱和散射实验的比较表明类似的值在三带模型和集群模型计算用于模拟实验结果。利用下折法得到的三个能带参数的海森堡交换耦合$J$,对一系列铜氧化物进行了与中子散射实验中的$J$一致的优化分析。此外,有效的单带参数$\tilde{U}$和$\tilde{t}$使用三个带参数描述,从而揭示了隐藏的等效性的单带和三带模型。从精确对角化得到的基态单态权重阐明了张-赖斯单态在等价性中的作用。结果提供了一个一致的方法来连接从光谱学和三带模型获得的电子参数的值$J$从散射实验,带色散测量和有效的单带哈伯德模型。
2023-01-09 cond-mat.str-el quant-ph
Mixed-parity superconductivity near Lifshitz transitions in strongly spin-orbit-coupled metals
我们考虑一个强自旋轨道耦合金属,其费米表面接近的Lifshitz(拓扑)过渡。通过对具有强Rashba自旋轨道耦合的正方晶格哈伯德模型的重整化群分析,我们证明了这种金属对于具有螺旋三重态成分的混合宇称超导的形成是一般不稳定的.
2020-02-03 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Magnetic Chern Insulators in a monolayer of Transition Metal Trichalcogenides
过渡金属三硫属化合物单层膜作为潜在的二维磁性材料受到了广泛的关注。该体系具有过渡金属离子的蜂窝结构,其中自旋轨道耦合和电子相关效应都起着重要作用。在这里,我们提出了在四分之一填充蜂窝晶格中实现磁性陈氏绝缘体的可能性。我们发现,内禀自旋轨道耦合和电子关联的相互作用打开了一个广泛的铁磁陈氏绝缘相的金属和正常的绝缘体之间的区域。在平均场近似下,给出了四分之一填充的Kane-Mele哈伯德模型的相图,讨论了Rashba自旋轨道耦合和最近邻相互作用对相图的影响.
2017-08-08 cond-mat.str-el
Correlation Effects of Single-Wall Carbon Nanotubes in Weak Coupling
采用可控重整化群方法研究了具有在位相互作用$U \ll t$的单壁碳纳米管。当用相互作用的狄拉克费米子的$N_{f}$味系统来表示时,在类属填充下的有效模型类似于一组准一维哈伯德链。对于未掺杂的$(N_{y}, N_{y})$ -扶手椅和$(N_{x}, -N_{x})$ -zigzag与$N_x=3n$,具体的映射到2链哈伯德模型在半填充与有效的相互作用$u_{eff}=U/N_{y}$和$2U/N_{x}$从这个更一般的等价性。作为一个例子,研究了(3,3)-扶手椅型和(6,6)-锯齿型两种常见填充物的相图,并进行了比较。
1998-01-31 cond-mat.str-el
From antiferromagnetic order to magnetic textures in the two dimensional Fermi Hubbard model with synthetic spin orbit interaction
本文研究了具有自旋轨道Rashba型合成规范耦合的二维相互作用Fermi-哈伯德模型。利用实空间平均场论,我们数值地确定了不同规范场参数值下相位随相互作用强度的变化。当规范场为固定值时,我们观察到当排斥相互作用的强度增加时,系统进入反铁磁相,然后经历一级相变到非共线磁相。随着规范场参数的变化,该相进一步演化到在大相互作用强度极限下由有效海森堡模型预测的相。我们解释的反铁磁相的存在下,在小的相互作用,从自旋-自旋磁化率的计算显示在低温下的反铁磁有序的发散。我们讨论,如何发散相关的基本费米表面的性质。最后,不同规范场参数的一级相变发生在不相关的临界相互作用强度的事实来自于Hofstadter的情况,即对于不同的磁相位,平均场哈密顿量具有不同的平移对称性。
2013-11-29 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el quant-ph
Interaction effects in a microscopic quantum wire model with strong spin-orbit interaction
利用矩阵乘积态和玻色化技术研究了磁场中强相互作用对强Rashba自旋轨道相互作用量子线光谱性质的影响.具有强Rashba自旋轨道相互作用和磁场的量子线在一半的导电模中表现出部分能隙。这类系统由于其特殊的物理性质而引起了广泛的实验和理论关注,其中包括自旋相关的输运,或在s波超导体的邻近效应下的拓扑超导相。作为量子线的微观模型,我们研究了一个包含自旋轨道相互作用和塞曼场的扩展哈伯德模型。我们从激发态的实时演化中获得了自旋分辨的谱密度,并计算了相图。我们发现,相互作用增加的赝间隙在$k = 0$,从而也提高了马约拉纳支持相和稳定的螺旋自旋顺序。此外,我们计算的光学电导率,并比较它与低能量螺旋Luttinger液体的结果,从场理论计算。在相互作用下,光学电导率主要由被称为呼吸状态的束缚孤子-反孤子对的外激激发决定。我们可视化呼吸状态的振荡运动,这可以提供在例如冷原子实验中对其进行实验检测的途径。
2017-04-09 cond-mat.str-el
Superconductivity of mixed parity and frequency in an anisotropic spin-orbit coupling
本文研究了具有各向异性自旋-轨道耦合的[001]生长非中心对称量子阱中存在Hubbard相互作用的超导相。在无规相位近似下,我们研究了存在Rashba/Dresselhaus反对称自旋轨道耦合时自旋涨落介导的配对。虽然空间反演对称性的存在需要一个占主导地位的d-波配对的所有填充水平,一个破缺的反演对称性产生反对称的自旋轨道耦合和混合的超导能隙的奇偶校验。我们研究了不同强度Hubbard相互作用下混合宇称能隙的对称性。此外,我们考虑一个超导体-铁磁结,以调查超导序参量的修改,并观察到由于铁磁交换场的偶数和奇数频率的混合。
2019-06-19 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Electron confinement in chain-doped TMDs: A platform for spin-orbit coupled 1D physics
本研究通过密度泛函与模型分析,发现链掺杂单层TMDs具有强横向受限的一维能带,能展现自旋轨道耦合、强关联与Rashba自旋劈裂共同作用的新颖一维物理现象及光学调控机制。
2023-04-07 cond-mat.str-el
Reply to "Comment on `Quenches in quantum many-body systems: One-dimensional Bose-Hubbard model reexamined' ''
在他对Roux的论文[Phys. Rev. A 79,021608(R)(2009)]的评论[见前面的评论,Phys. Rev. A 82,037601(2010)]中,Rigol认为猝灭后的能量分布与标准统计系综无关,不能解释热化。后者被认为是源于他所谓的本征态热化假设,并归结为这样一个事实,即简单的可观测量预计是能量的平滑函数。在这篇回复中,我们表明,Roux的观察和讨论与Rigol讨论的预期热化情景之间没有矛盾或混淆。此外,我们还强调了其他一些重要的方面,特别是温度的定义和系综的等价性,尽管我们相信它们对热化的讨论是必不可少的,但它们更难以用数值来表示。这些评论可能是感兴趣的人在有限尺寸系统上获得的数据的解释感兴趣。
2010-10-29 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Algebraic approach to q-deformed supersymmetric variants of the Hubbard model with pair hoppings
我们构造了两个量子自旋链哈密顿量,|1)不变性。这些自旋链定义了哈伯德模型的变体,并描述了具有对跳跃的电子模型。一个三次代数,它允许Birman-Wenzl-Murakami代数作为一个商,允许周期链的精确可解。分别用U_q(sl(2))的区别基和费米子基构造了两个哈密顿量|(1)不同之处仅在于边界条件。它们实际上是等价的,但这种等价是非局部的。通过求解反射方程,得到了具有非平凡边界条件的开链上的精确可解性。得到了sl(2)的量子包络代数的中心和Scasimirs| 1)出现作为工具的建设完全可解的哈密顿量。
1998-01-16 cond-mat.str-el hep-th math-ph
Emergence of Quantum Nonmagnetic Insulating Phase in Spin-Orbit Coupled Square Lattices
研究了正方形光晶格上具有Rashba型自旋轨道耦合的半填充费米哈伯德模型的金属-绝缘体相变和相图。原子间的相互作用和SOC之间的相互作用导致了MIT的独特特征。值得注意的是,除了不同的自旋有序相,一个绝缘相出现在一个相当大的制度的参数附近的莫特转变。这个阶段有一个有限的单粒子间隙,但消失的磁化和自旋相关表现出幂律标度,这表明一个潜在的代数自旋液体基态。这些结果得到了非微扰集团动力学平均场论的证实。
2015-03-12 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Thermal transitions of the modulated superfluid for spin-orbit coupled correlated bosons in an optical lattice
从强耦合平均场基态出发,研究了具有Rashba自旋轨道耦合的Bose-哈伯德模型的热物理性质。自旋-轨道耦合$\left(γ\right)$的基本作用是促进玻色子在有限波矢${k}_{0}$处的凝聚。我们发现,玻色子显示均匀或相位扭曲或轨道有序的超流相,这取决于$γ$和物种间的相互作用强度$λ$。结果表明,在基态下,随着$γ$的增加,超流到莫特绝缘体跃迁的临界相互作用$U_c$被抑制,而在固定的相互作用下,超流到玻色液体跃迁的临界相互作用$T_c$被减小.我们捕获的热加宽的动量分布函数,和真正的空间配置文件的热无序的磁纹理,包括其均匀化的$T \gtrsim T_{c}$。我们提供了一个朗道理论为基础的基态相界和热转变尺度的描述,并讨论了实验,可以测试我们的理论。
2019-01-30 cond-mat.str-el
Cooper Pairing in A Doped 2D Antiferromagnet with Spin-Orbit Coupling
在平均场论的框架内和框架外研究了具有Rashba型自旋轨道耦合的二维哈伯德模型。在无规相位近似下研究了半填充时模型的反铁磁基态和半填充附近反铁磁自旋涨落引起的Cooper对。我们发现,反铁磁序被抑制,磁化率原来是各向异性的存在下的自旋轨道耦合。在低空穴掺杂情况下,得到了横向自旋涨落的能谱,并推导出了由反铁磁自旋涨落介导的空穴间有效相互作用。自旋-轨道耦合倾向于形成s+ p波库珀对,而当自旋-轨道耦合不存在时,s+ d波对占主导地位。
2017-12-21 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Magnetism, electronic transport, and disorder in strongly correlated systems
University of Buenos Aires(布宜诺斯艾利斯大学)
本文研究强关联电子系统的磁性、能谱和输运性质,重点探讨Hubbard模型及其在实际材料中的扩展。通过动态平均场理论框架,探讨相互作用强度、温度、掺杂和磁场的不同区域,揭示局部电子关联在能谱重构和非平凡输运响应中的核心作用。
2026-03-18 cond-mat.str-el
Coupled spin-charge dynamics in helical Fermi liquids beyond the random phase approximation
我们考虑一个具有一般自旋(或赝自旋)轨道耦合的费米子螺旋系统。利用单粒子分布函数的运动方程方法和高阶分布函数的平均场解耦,我们得到了电荷和自旋密度线性响应函数的封闭形式.用类Hubbard局域场因子近似非局域交换项,得到了超越无规相位近似的自旋-电荷耦合密度响应矩阵,其极点给出了四个自旋-电荷集体模的色散.我们应用我们的通用技术,以及探索的二维系统与Rashba自旋轨道耦合,并说明它如何给出结果的集体模式,德鲁德重量,自旋霍尔电导率是非常好的协议与其他更复杂的方法获得的结果。
2017-10-07 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
A test of the g-ology model for one-dimensional interacting Fermi systems
玻色化预言,一维相互作用费米系统的比热C(T)是自由集体电荷和自旋激发的比热之和,加上随T减小而依序流到零的背向散射振幅项。我们验证这个结果是否在g-ology模型中重现。特别令人感兴趣的是C(T)中依赖于裸背散射振幅的异常项。我们表明,这些条款可以纳入重整化自旋速度。我们这样做是通过证明等价的C(T)的结果内的g-ology模型和玻色化速度得到的数值解的哈伯德模型的Bethe-anomaly方程。
2008-01-11 cond-mat.str-el
A Correlated Route to Antiferromagnetic Spintronics
Universidad de Buenos Aires(布宜诺斯艾利斯大学);CONICET–Universidad de Buenos Aires, Instituto de Física de Buenos Aires (IFIBA)(阿根廷国家科学研究委员会-布宜诺斯艾利斯大学,布宜诺斯艾利斯物理研究所)
研究通过动态平均场理论中的掺杂反铁磁 Hubbard 模型,揭示了反铁磁体中电子相关性如何驱动自旋极化的电荷输运,并通过外加磁场打破对称性以实现有限自旋极化。
2026-08-20 cond-mat.str-el
Chern number landscape of spin-orbit coupled chiral superconductors
本文通过截断单位泛函重整化群研究三角晶格Rashba-Hubbard模型,发现E2不可约表示主导手性超导态,并揭示其陈数拓扑扇区的分裂,表明手性超导体对拓扑边缘模和相变具有高灵敏可调性。
2024-10-09 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con