Superconductivity in the doped $t$-$J$ model: results for four-leg cylinders
本文利用密度矩阵重整化群方法研究了四柱圆柱上的轻掺杂$t$模型,模型中每个位置上的空穴浓度为$δ=5\%\sim 12.5\%$。通过保持异常大量的状态和长的系统尺寸,我们能够准确地记录d波超导(SC)和自旋和电荷密度波(CDW)订单之间的相互作用。长距离的行为是一致的Luther-Emery液体的自旋间隙,幂律CDW与波长$λ=1/2δ$的相关性,和幂律SC相关。这是最广泛的(最接近2D)这样的系统,幂律SC相关性已经建立。
2018-05-28 cond-mat.str-el
The Hubbard model on triangular $N$-leg cylinders: chiral and non-chiral spin liquids
最近,通过密度矩阵重整化群(DMRG)模拟,在三角晶格上的哈伯德模型的金属-绝缘体相变附近提出了带隙的手征自旋液体的存在[A. Szasz,J. Motruk,M.P. Zaletel和J.E. Moore,Phys. Rev. X { \bf 10},021042(2020)]。在这里,我们报告内的变分蒙特卡罗技术的基础上Jastrow-Slater波函数,实现与回流相关的结果。在DMRG计算中,我们考虑$N$ -腿柱。对于$N=4$,在次近邻跳跃的情况下,在金属和绝缘体之间出现具有磁准长程序的手征自旋液体。在我们的方法中,手征态是带隙的,打破了反射对称性。相比之下,对于$N=5$和$N=6$,手性自旋液体不是具有最低变分能量的状态:在前一种情况下,在整个绝缘区域中发现了双自旋液体,而对于$N=6$的较少受抑的情况,结果与在二维团簇上获得的结果非常相似[L.F. Tocchio,A. Montorsi和F. Becca,Phys. Rev. B { \bf 102},115150(2020)],具有接近金属-绝缘体转变的反铁磁相和强耦合区域中的自旋液体。
2021-10-15 cond-mat.str-el
Intertwined Order in a Frustrated 4-leg $t - J$ Cylinder
本文用密度矩阵重整化群方法研究了具有掺杂空穴浓度为$δ=1/8$的四柱体上具有最近($t_1$ & $J_1$)和次最近($t_2$ & $J_2$)相互作用的$t$-$J$模型.我们观察到均匀的PDMATHAMT波超导性(SC)和强的自旋和电荷密度波有序倾向(SDW和CDW)之间极其复杂的相互作用。根据参数,CDW可以与周期4或8相称。通过与$2 k_F$的比较,我们排除了费米面嵌套诱导的密度波序。磁阻挫(即$J_2/J_1 \sim 1/2$)显著淬灭SDW相关性,对CDW影响很小。通常情况下,SC顺序强烈调制的CDW排序矢量,并表现出$d$ -波对称的圆柱体周围。没有证据表明,近简并倾向于对密度波(PDW)订购,电荷4 e SC,或轨道电流顺序。
2016-10-14 cond-mat.str-el
Spin Bose-Metal and Valence Bond Solid phases in a spin-1/2 model with ring exchanges on a four-leg triangular ladder
利用密度矩阵重整化群和Gutzwiller变分波函数研究了四脚三角梯上自旋为1/2的海森堡加环交换系统.在一个各向同性的晶格制度附近,对于中等到大的环交换,我们发现一个自旋玻色-金属相与自旋费米海组成的三个部分填充带。从三角形走向正方形晶格制度,我们发现一个交错的二聚体相与二聚体在横向方向,而对于小环交换的系统是在一个无特色的横档相。我们还讨论了两个维度的母态和可能的相图。
2011-05-19 cond-mat.str-el
Superconducting valence bond fluid in lightly doped 8-leg $t$-$J$ cylinders
Stanford Institute for Materials and Energy Sciences, SLAC National Accelerator Laboratory and Stanford University(斯坦福材料能源科学研究所,SLAC国家加速器实验室和斯坦福大学);Department of Physics, Stanford University(斯坦福大学物理系);Department of Physics, University of California, Berkeley(加州大学伯克利分校物理系);Lawrence Berkeley National Laboratory(劳伦斯伯克利国家实验室)
本文利用密度矩阵重整化群研究宽达8腿的轻掺杂 $t$-$J$ 圆柱,发现宽度增大增强超导关联并抑制电荷密度波,推测二维极限为无节点 d 波超导基态。
2023-02-22 cond-mat.str-el
Pair density wave in doped three-band Hubbard model on two-leg square cylinders
Stanford Institute for Materials and Energy Sciences, SLAC National Accelerator Laboratory and Stanford University(斯坦福材料能源科学研究所、SLAC国家加速器实验室和斯坦福大学)
该研究通过密度矩阵重正化群方法研究三带Hubbard模型,发现轻度掺杂下基态为配对密度波态,且近邻吸引性$V_{pd}$相互作用能增强超导关联并抑制电荷密度波关联。
2023-02-21 cond-mat.str-el
Chiral Spin Liquid and Quantum Phase Transition in the Triangular Lattice Hofstadter-Hubbard Model
University of California, Berkeley(加州大学伯克利分校);Center for Computational Quantum Physics, Flatiron Institute(Flatiron Institute计算量子物理中心);Harvard University(哈佛大学);Lawrence Berkeley National Laboratory(劳伦斯伯克利国家实验室);Columbia University(哥伦比亚大学)
研究三角晶格霍夫stad特- Hubbard模型在四分之一磁通量子和单位密度下的手性自旋液体相及其量子相变机制,通过矩阵乘积态方法和分析论证揭示对称性破缺与长程关联。
2026-03-29 cond-mat.str-el
Competition between charge-density-wave and superconducting orders on eight-leg square Hubbard cylinders
Stanford Institute for Materials and Energy Sciences, SLAC National Accelerator Laboratory(斯坦福物质能科学研究所,SLAC国家加速器实验室);Department of Materials Science and Engineering, Stanford University(斯坦福大学材料科学与工程系);Geballe Laboratory for Advanced Materials, Stanford University(斯坦福大学格巴莱先进材料实验室);Department of Physics, Stanford University(斯坦福大学物理系)
研究在八腿方形Hubbard柱体中电荷密度波与超导序的竞争,通过变分方法揭示不同参数下基态特性及磁序相关性。
2025-11-23 cond-mat.str-el
Symmetry fractionalization in the topological phase of the spin-$\frac{1}{2}$ $J_1$-$J_2$ triangular Heisenberg model
利用密度矩阵重整化群方法研究了三角格子上自旋- $\frac{1}{2}$ $J_1$ - $J_2$ Heisenberg模型的自旋液相性质.我们发现四个不同的基态特性的非手征,$Z_2$拓扑有序的状态与vison和自旋激发。我们揭示了拓扑有序和全球对称性的相互作用,在模型中通过检测时间反演和空间群二面角对称性的非离子部门,这导致共存的对称性保护和内在的拓扑秩序的分形。任意子扇区和粒子统计信息可以用纠缠谱的简并模式和对称性来表征。我们证明了有限宽圆柱上的基态是短程关联的和有隙的;然而纠缠谱中的一些特征表明,该系统在大宽度极限下发展了无隙的类自旋边缘激发。
2018-04-12 cond-mat.str-el
Phase diagram of the anisotropic triangular lattice Hubbard model
在最近的一项研究[Phys. Rev. X 10,021042(2020)]中,我们使用无限圆柱体上的大规模密度矩阵重整化群(DMRG)模拟表明,三角晶格哈伯德模型具有手性自旋液相。在这项工作中,我们在模型中引入跳跃各向异性,使晶格上的三个不同的键之一比其他两个更强或更弱。我们实现的各向异性在两个不等价的方式,一个尊重镜像对称的圆柱和一个打破这种对称性。在各向异性的全范围内,从正方形晶格到弱耦合一维链,我们发现了各种各样的相。在各向同性极限附近,我们发现在我们以前的工作中确定的三个阶段:金属,手性自旋液体,和120 $^\circ$螺旋顺序,我们注意到,最近的一篇论文表明,显然金属相实际上可能是路德-金刚砂液体,这也将与我们的结果一致。当一个键被削弱一个相对较小的量时,基态很快变成正方晶格Néel序。当一个键被加强时,情况就不那么清楚了,我们发现的相位取决于各向异性的方向和圆柱体的周长。虽然我们的工作是我们所知的各向异性三角晶格哈伯德模型的第一个DMRG研究,我们发现的整体相图与以前发现的其他方法,如变分蒙特卡罗和动态平均场论是大致一致的。
2021-06-17 cond-mat.str-el
Effects of impurities in Spin Bose-Metal phase on a two-leg triangular strip
我们研究了在具有环交换的两条腿三角带自旋1/2模型中发现的自旋玻色金属(SBM)相中杂质的影响。N. Sheng等人,arXiv:0902.4210)。该相是一个准一维的后裔与自旋费米海的二维自旋液体,和本研究的目的是在一维和二维情况之间的插值。不同类型的缺陷可以被视为局部能量扰动,我们发现这总是相关的。结果,一个非线性杂质一般将系统切割成两个解耦的部分。我们计算了缺陷附近的键能和局域自旋极化率,这两者都可以在实验中测量。自旋玻色-金属在缺陷附近发现的特征无公度波矢处具有主导相关性。因此,结合能显示出静态织构,其作为与缺陷的距离的函数振荡并且作为慢幂律衰减。局部自旋磁化率也振荡,实际上{ \it增加}作为与缺陷的距离的函数,类似于在1D链中发现的效应[S.我和艾格特。Affleck,Phys. Rev. Lett. { \bf 75},934(1995)]。我们计算相应的幂律指数的纹理作为一个函数的SBM理论的Luttinger参数。
2010-09-19 cond-mat.str-el
Revisiting the $J_1$-$J_2$ Heisenberg Model on a Triangular Lattice: Quasidegenerate Ground States and Phase Competition
Ludwig-Maximilians-Universität München(慕尼黑大学)
研究通过高精度模拟揭示三角晶格$J_1$-$J_2$模型中两个基态在动态和静态性质上的显著差异,挑战了传统对量子自旋液体的理解。
2026-10-08 cond-mat.str-el
Spin Bose-Metal phase in a spin-1/2 model with ring exchange on a two-leg triangular strip
最近对三角形晶格有机莫特绝缘体的实验发现了接近金属-绝缘体转变的二维自旋液体的证据。Gutzwiller波函数研究了三角格子海森堡模型与适当的四自旋环交换发现,投影自旋费米海状态有一个低的变分能量。这个波函数,连同一个从属粒子规范理论,表明这种自旋液体具有自旋相关性,沿着动量空间中的表面(“玻色表面”)是奇异的。这种状态的特征,我们称之为“自旋玻色金属”(SBM),预计将在准一维梯形系统中表现出来:离散的横向动量穿过二维玻色表面,导致一维无隙模式的独特模式。在这里,我们寻找一个准一维后代的三角晶格SBM状态探索海森堡加环模型的两条腿条(锯齿形链)。使用DMRG,变分波函数和玻色化分析,我们绘制出完整的相图。在没有环交换的情况下,该模型等价于J_1 - J_2海森堡链,并且我们发现了预期的Bethe-chain相和二聚化相。值得注意的是,适度的环交换揭示了一个新的无隙相超过了相图的一大片。自旋和二聚体的相关性具有特定的奇异波矢,并允许我们确定这一阶段的准一维后裔SBM状态的希望。我们推导出一个低能量的理论,并找到三个无隙模式和一个Luttinger参数控制所有的幂律。潜在的不稳定性的曲折SBM引起其他有趣的阶段,如周期-3 VBS或周期-4手征顺序,我们发现在DMRG,我们还发现了一个有趣的SBM状态与部分铁磁性。
2009-02-24 cond-mat.str-el
Chiral spin liquid with spinon Fermi surfaces in spin-$1/2$ triangular Heisenberg model
通过调节第一($J_1$)、第二($J_2$)和第三近邻($J_3$)耦合,研究了自旋- $1/2$三角海森堡模型中竞争相互作用的相互作用.基于大尺度密度矩阵重整化群计算,我们确定了该体系的量子相图,并在中间体$J_2$和$J_3$区域发现了一个新的{ \it gapless}手性自旋液体(CSL)相.这种CSL态自发地打破了有限标量手征阶的时间反演对称性,并且它具有由消失的自旋三重态间隙和圆柱上有限的中心荷所暗示的无间隙激发。此外,中心荷随圆柱周长的增加而迅速增长,表明自旋费米面出现。为了理解数值结果,我们提出了一个部分子平均场自旋液体状态,$U(1)$交错通量状态,它通过在$U(1)$狄拉克自旋液体中的狄拉克自旋子上添加一个Chern绝缘体质量来打破手征边缘模式的时间反演对称性。该态也打破了晶格转动对称性,并具有两个由非零$J_2$和$J_3$驱动的自旋费米面,这自然解释了数值结果.据我们所知,这是第一个例子的无隙CSL状态共存的自旋费米表面和手征边缘状态,展示了丰富的家庭的新阶段出现的竞争相互作用在三角晶格磁体。
2019-10-02 cond-mat.str-el
Superconductivity in the doped quantum spin liquid on the triangular lattice
对量子自旋液体(QSL)相的广泛兴趣是由这样的概念引发的:它们可以被视为具有预先存在的电子对的绝缘相,使得在轻掺杂时它们可能自动产生超导性。然而,尽管作出了巨大努力,但仍缺乏确凿的证据。我们解决了一个轻掺杂的QSL问题,通过一个大规模的密度矩阵重整化群研究的$t$ - $J$模型上的三角晶格与一个小的,但非零浓度的掺杂空穴。的基态是一致的Luther-Emery液体与幂律超导和电荷密度波的相关性与部分填充的电荷条纹。特别是,超导相关性是占主导地位的四腿和六腿圆柱在所有的空穴掺杂浓度。我们的结果提供了直接的证据,掺杂QSL可以自然地导致强大的超导性。
2019-12-13 cond-mat.str-el
Dirac Spin Liquid on the Spin-1/2 Triangular Heisenberg Antiferromagnet
利用密度矩阵重整化群(DMRG)方法研究了三角晶格上自旋- $1/2$ $J_1$ - $J_2$海森堡反铁磁体的自旋液体候选体.通过在无限长的圆柱体中应用外部Aharonov-Bohm通量插入,我们发现了无间隙$U(1)$狄拉克自旋液体行为的明确证据。磁通插入克服了能隙的有限尺寸限制,并清楚地显示出在预期的波矢的无隙行为。利用DMRG转移矩阵,可以提取低激发谱,它显示了特征的狄拉克锥结构的自旋双线性和双线性激发。最后,我们证实了纠缠熵遵循预测的普遍响应下的通量插入。
2019-11-21 cond-mat.str-el
Quantum Hall to Chiral Spin Liquid transition in a Triangular Lattice Hofstadter-Hubbard Model
University of California, Irvine(加州大学尔湾分校);Flatiron Institute(平顿研究所);Columbia University(哥伦比亚大学)
研究三角晶格霍夫曼-哈伯德模型中量子反磁到手性自旋液体相变,利用DMRG方法分析临界行为与指数,发现符合1+1维伊辛相变。
2026-02-06 cond-mat.str-el
Ground-state properties of the Rokhsar-Kivelson dimer model on the triangular lattice
我们明确地表明,三角晶格上的Rokhsar-Kivelson二聚体模型是一个液体的拓扑秩序。利用Pfronan方法,我们证明了两个拓扑简并的基态在圆柱和环面上的局部性质的差异随系统的大小呈指数下降。我们计算相关的相关长度,并表明它等于相关长度的vison运营商。
2002-06-24 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Phase diagram of Rydberg-dressed atoms on two-leg triangular ladders
光晶格中的缀饰里德伯原子是对强相互作用系统中出现的有趣现象进行量子模拟的一个很有前途的平台。相关的这样一个设置,我们调查的相图的硬核玻色子在一个三角形的阶梯与下一个最近邻相互作用沿每条腿和最近邻相互作用之间的腿没有跳跃。对于弱相互作用,阿贝尔玻色子化预言了自旋密度波和完全无隙的Luttinger液相。这样的液体过渡到一个“自旋锁定”集群Luttinger液体在强相互作用沿每条腿,预测集群玻色子化。有趣的是,与之字形相互作用的竞争产生一个电荷密度波,一个“极化的holonic”相,并在填充2/5的结晶相,我们通过半经典微扰方法解决。精确对角化和密度矩阵重整化群模拟证实了预言,并进一步表征了相和相变。
2022-07-07 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Ground state phase diagram of the doped Hubbard model on the 4-leg cylinder
利用密度矩阵重整化群方法研究了四柱圆柱上哈伯德模型的基态性质,其中每个位置的空穴浓度为$δ\leq 12.5\%$。通过保持大量的状态长的系统尺寸,我们发现,基态的性质是显着敏感的次近邻跳跃$t'$的存在。在没有$t'$的情况下,系统的基态对应于具有长程电荷密度波(CDW)有序的绝缘填充条纹相,并出现短程无公度自旋关联。然而,对于一个小的负$t'$的阶段,其特征在于共存的代数d波超导(SC)和代数CDW相关。此外,它显示了短程自旋和费米子的相关性与典型的Luther-Emery(LE)液体一致,除了电荷和自旋周期性与半填充条纹一致,而不是一维链通用的$4 k_F$和$2 k_F$波矢。对于小的正$t'$,另一个相位接管,显示出类似的SC和CDW相关性。然而,费米子现在的特点是(近)无限的相关长度,而带隙自旋系统的特点是简单的交错反铁磁相关。我们将表明,这是一致的LE形成的弱耦合(BCS样)的d波超导体上的梯子的相互作用只有效果,以稳定的铜酸盐风格的磁共振。
2019-07-26 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Randomness induced spin-liquid-like phase in the spin-$1/2$ $J_1 - J_2$ triangular Heisenberg model
利用精确对角化和密度矩阵重整化群研究了自旋- $1/2$ $J_1-J_2$三角海森堡模型中键的无规性效应.随着键随机性的增加,我们确定了一个随机性诱导的自旋液体状相没有任何磁秩序,二聚体秩序,自旋玻璃秩序,或价键玻璃秩序。带隙的有限尺寸标度表明自旋三重态和单重态激发的无带隙性质,这进一步得到了动力学自旋结构因子的宽连续谱的支持。通过对圆柱几何下系统的二体纠缠谱的研究,我们发现了类自旋液体相的低纠缠谱的特征,这些特征可以区分这种无规诱导的类自旋液体相和干净的$J_1 - J_2$三角海森堡模型中的本征自旋液体相.我们进一步讨论了这种自旋液体相的性质,并指出我们的结果理解自旋液体的三角晶格结构的材料。
2019-03-10 cond-mat.str-el
Numerical Probe of Dynamical Properties of a Two-Dimensional Triangular Ising Lattice with Long-Range Interaction
受2012年国家标准与技术研究所实验实现的二维三角自旋晶格的启发,我们开发了一种新的算法,该算法允许MPS与具有长程相互作用的哈密顿量的时间演化。该算法是基于广义Suzuki-Trotter分解与Krylov子空间扩展步骤。在基准测试中,它预测了正确的5个小数位内的局部磁化行为,直到t \sim 8,它提供了正确的Haldane-Shastry模型的基态能量,直到4个小数位的进化与64个站点;它给出了一个全局磁化行为,这与时间相关的变分原理算法一致。将该算法应用于无限长圆柱表面三角伊辛格点的全局熄灭问题。该算法成功地显示了热化的初始状态后,深淬火证明该算法的准二维系统中的时间演化。
2020-07-01 cond-mat.str-el
Unveiling a critical stripy state in the triangular-lattice SU(4) spin-orbital model
最简单的自旋-轨道模型可以在三角晶格上容纳双自旋-轨道液态。我们提供了明确的证据表明,尽管准一维柱体上的SU(4)Kugel-Khomskii模型表现出很强的有限尺寸效应,但三角晶格上的SU(4)Kugel-Khomskii模型的基态可以用一个带有费米面出射部分的“单个”Gutzwiller投影波函数来很好地描述.有限尺寸效应可以通过部分子费米面由倒易空间中的开轨道组成的事实来解决。因此,在二维极限下,预期会出现条纹状的液态,其保持SU(4)对称性,同时通过沿着晶格矢量方向之一加倍单位晶胞来破坏平移对称性。这表明这些条纹是临界的,中心荷是$c=3$,与SU(4)$_1$ Wess-Zumino-Witten共形场论一致。这些结果与Lieb-Schultz-Mattis-Oshikawa-Hastings定理是一致的。
2022-03-03 cond-mat.str-el
Quantum Spin Liquid with Emergent Chiral Order in the Triangular-lattice Hubbard Model
在半填充三角格子哈伯德模型的中间相互作用区域中,自旋挫挫和电荷涨落的相互作用产生了一种奇异的量子态,而这种态的性质还存在争议.利用SU(2)$_{\rm{spin}} \otimes $ U(1)$_{\rm{charge}}$对称性实现的密度矩阵重整化群,研究了定义在直到圆周$W=6$的长圆柱几何上的三角格子哈伯德模型.一个带隙的量子自旋液体,与现场相互作用$9 \lesssim U / t \lesssim 10.75$,被确定之间的金属和反铁磁Mott绝缘相。特别是,我们发现,这种自旋液体开发了一个强大的远程自旋标量手征相关的系统长度$L$的增加,这毫不含糊地揭示了自发的时间反演对称性破缺。此外,纠缠谱的简并性支持了基态的对称性分数化和自旋边缘模。本文还讨论了这种中间自旋液体中手征序的可能起源及其与类旋光激发的关系。
2022-09-28 cond-mat.str-el
Chiral spin liquid phase of the triangular lattice Hubbard model: a density matrix renormalization group study
受实验研究的启发,发现签名的量子自旋液体有机晶体的结构是很好地描述了二维三角晶格,我们研究了在半填充的无限系统密度矩阵重整化群(iDMRG)方法在这个晶格上的哈伯德模型。在有限周长的无限圆柱体上,我们发现了一个中间相,介于低相互作用强度下观察到的金属行为和强相互作用下的Mott绝缘自旋有序行为之间。自发破缺的时间反转对称性,分数量子化自旋霍尔响应,和特征水平统计的纠缠谱中的中间阶段的手征订购提供了强有力的证据,手征自旋液体的存在,在全二维极限的模型。
2020-02-27 cond-mat.str-el
Geometric frustration and magnetization plateaus in quantum spin and Bose-Hubbard models on tubes
我们研究了圆柱周围受抑三角晶格上的XXZ海森堡模型。除了具有有趣的磁相之外,这些模型等价于玻色-哈伯德模型,玻色-哈伯德模型描述了惰性气体在碳纳米管表面上吸附的物理问题。我们发现可能的磁化平台值作为一个函数的包装向量的圆柱体,这在一般情况下引入额外的几何挫折,除了由于底层的三角形晶格的分析结果。我们发现,对于特定的包裹矢量$(N,0)$,这对应于锯齿形纳米管,有一个宏观简并的经典伊辛极限的基态。简并态的希尔伯特空间可以先映射到环绕圆柱的正方形格子中的路径(布拉特利图),然后映射到与单个${\bf Z}_N$自由度相互作用的自由费米子。从这个模型中,我们得到了各向异性海森堡极限的谱,表明它是无隙的。连续极限是一个$c=1$共形场论,其紧化半径$R=N$由物理管半径决定。证明了紧化半径量子化在投影$J_\perp/J_z \ll 1$极限下是精确的,高阶修正使$R$的值减小.的特殊情况下的$(N=2,0)$管,它对应于一个2-腿的梯子与交联,分别研究和示出的间隙,因为费米子映射的问题包含超导配对条款。
2001-05-13 cond-mat.str-el
Detection and characterization of symmetry-broken long-range orders in the spin-$\frac{1}{2}$ triangular Heisenberg model
我们提出了新的数值工具来分析的背景下,$SU(2)$ -对称守恒矩阵乘积态(MPS)和密度矩阵重整化群(DMRG)方法的无限圆柱体的破缺相,并确定了几何挫折三角海森堡模型的最近和次最近邻(NN和NNN)相互作用的相图。激发谱中Nambu-Goldstone模的出现是由动量分辨纠缠谱中的“态塔”能级表征的。对称破缺相变检测的相关长度和第二和第四累积量的磁序参量(我们称之为Binder比)的组合,即使对称意味着,序参量本身是严格为零。使用这种方法,我们已经确定了$120^{\circ}$顺序,列顺序,和一个代数自旋液体(特定于宽度-6系统),以及以前研究的拓扑自旋液相。对于后者,我们也证明了对手性扰动的鲁棒性。
2019-04-03 cond-mat.str-el
Large Isolated Stripes on Short 18-leg $t$-$J$ Cylinders
Ludwig-Maximilians-Universität München(慕尼黑大学);Arnold Sommerfeld Center for Theoretical Physics (ASC)(阿诺德·索末菲理论物理中心);Munich Center for Quantum Science and Technology (MCQST)(慕尼黑量子科学与技术中心)
本研究通过密度矩阵重整化群算法分析18腿$t$-$J$圆柱体中长而孤立条纹的形成,揭示了高填充和低填充两种区域的微观机制,并探讨了其在量子模拟实验中的观测挑战。
2025-12-17 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el quant-ph
High Temperature Superconductivity in a Lightly Doped Quantum Spin Liquid
我们对四腿和六腿长圆柱体上的正方晶格的具有小孔掺杂的$t$模型$δ\ll 1$进行了密度矩阵重整化群研究。我们包括挫折的第二邻居交换耦合,$J_2 = J_1/2$的形式,这样的未掺杂($δ=0$)的“父”状态是一个量子自旋液体。在最近的研究中观察到的6腿圆柱体的挫折的情况下,在相对较短的范围内的超导(SC)的相关性,我们发现幂律SC的相关性与Luttinger指数,$K_{sc} \approx 1$,一致的强烈发散SC的磁化率,$χ\sim T^{-(2-K_{sc})}$的温度$T\to 0$。自旋-自旋相关性-如在未掺杂状态-指数下降,表明SC“配对”相关性从绝缘母态顺利发展。
2021-04-03 cond-mat.str-el
Competing Spin Liquid States in the Spin-$1/2$ Heisenberg Model On Triangular Lattice
利用密度矩阵重整化群方法研究了三角晶格上具有反铁磁第一和第二近邻相互作用的自旋$J_2$海森堡模型。通过对自旋关联函数的研究,我们发现$J_2 \lesssim 0.07 J_1$的$120^{\circ}$磁有序相和$J_2 \gtrsim 0.15 J_1$的条纹反铁磁相.在这两个阶段之间,我们确定了一个自旋液体区域,其特征在于指数衰减的自旋和二聚体的相关性,以及大的自旋单重态和三重态激发间隙上的有限大小的系统。我们在两个扇区中发现了两个性质不同的近简并基态,这表明在该区域中存在不止一个自旋液体候选者。虽然与自旋的部门被发现尊重时间反演对称性,甚至部门没有自旋打破这样的对称性有限尺寸系统。此外,我们通过在圆柱系统中插入自旋通量来跟踪不同基态的演化来检测分数化的签名。此外,通过调节各向异性键耦合,我们探索了自旋液相的性质,并找到了最佳的参数区域为带隙的$Z_2$自旋液体。
2015-08-03 cond-mat.str-el
Global phase diagram and quantum spin liquids in spin-1/2 triangular antiferromagnet
利用圆柱几何上的密度矩阵重整化群计算方法,研究了三角形格子上的自旋- $1/2$海森堡模型,其中所有三角形中的三个自旋都具有最近邻$J_1 > 0$、次最近邻$J_2 > 0$海森堡相互作用和附加的标量手征相互作用$J_χ(\vec{S}_i \times \vec{S}_j) \cdot \vec{S}_k$.随着$J_2$($J_2/J_1 \leq 0.3$)和$J_χ$($J_χ/J_1 \leq 1.0$)相互作用的增加,我们建立了一个包含磁有序$120^{\circ}$相、条纹相和非共面四面体相的量子相图。在这些磁序相之间,我们发现了一个手征自旋液体(CSL)相,它被确定为一个$ν= 1/2$玻色子分数量子霍尔态,可能具有自发旋转对称性破缺。通过打开手征相互作用,我们发现,以前确定的$J_1 - J_2$三角形模型($0.08 \lesssim J_2/J_1 \lesssim 0.15$)中的自旋液体显示出在非常小的$J_χ$的CSL相的相变。我们还计算了两种自旋液相中的自旋三重态能隙,有限尺寸的结果表明,在奇数拓扑扇区中能隙很大,而在偶数拓扑扇区中能隙很小或消失。我们讨论了我们的结果的自旋液相的性质的影响。
2017-08-11 cond-mat.str-el
Mott insulating states with competing orders in the triangular lattice Hubbard model
三角晶格哈伯德模型的物理学表现出丰富的现象学,从金属-绝缘体转变,有趣的热力学行为,和假定的自旋液相在中间耦合,最终成为一个磁绝缘体在强耦合。在这个多方法的研究中,我们结合了有限温度张量网络方法,最小纠缠热典型态(METTS),与两个基于格林函数的方法,连接行列式图解蒙特卡罗和细胞动力学平均场论,建立这个模型的几个方面。我们阐明了从金属绝缘制度的演变,从这些不同的方法带来的互补的角度来看。我们计算了充分的热力学模型上的宽度四个圆柱使用METTS在中间强耦合制度。我们发现,绝缘状态主机在中间温度下的大熵,这与耦合的强度增加。相应地,并始终与热力学麦克斯韦关系,双占有率有一个最小值作为温度的函数,这是表现的Pomeranchuk效应增加本地化加热。中间耦合制度被发现表现出明显的手性以及条纹反铁磁自旋相关。我们提出了一个方案,在最低温度下,时间反演的条纹破碎态与条纹自旋态竞争。
2021-10-19 cond-mat.str-el
Pair Density Wave in the Doped $t$-$J$ Model with Ring Exchange on a Triangular Lattice
在我们以前的工作[arXiv:1803.00999,物理。121,046401(2018)],我们在三角晶格上四自旋环交换的二维自旋1/2海森堡模型中发现了具有自旋费米面的量子自旋液体相.本工作通过研究四自旋环交换的$t$-$J$模型来掺杂自旋费米表面相。我们对三角晶格的四柱体进行了密度矩阵重整化群计算,发现主要的对关联函数是对密度波的函数,即,它是振荡的,同时随距离以幂律衰减。研究了周期的掺杂依赖性。这是第一个例子,在一般的强相互作用系统中,对密度波是占主导地位的配对,其中对密度波不能解释为复合顺序,也不需要特殊的对称性。
2019-04-27 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Ground state phase diagram of twisted three-leg spin tube in magnetic field
利用密度矩阵重整化群(DMRG)方法研究了磁场中扭曲三腿自旋管的基态相图。扭曲自旋管由三角形单胞组成,在几何阻挫下具有强的量子涨落。我们采用正弦平方变形方法消除强边界效应,得到光滑的磁化曲线,没有有限系统的步骤。通过对磁化曲线和关联函数的分析,确定了由Tomonaga-Luttinger(TL)液体、3-亚晶格态(UUD)和TL液体组成的基态相图,TL液体的自旋为$\frac{3}{2}$-Heisenberg模型,UUD的磁化强度为1/3,TL液体的无质量手征磁化强度为1/3。(d)具有或不具有手征性准长程序的无质量自旋模TL液体。
2015-09-04 cond-mat.str-el
Thermodynamic properties of the $S=1/2$ twisted triangular spin tube
用有限$T$密度矩阵重整化群方法研究了磁场作用下扭曲三腿自旋管的热力学性质。的比热,自旋和手征的无限系统的磁化率计算的原始和其低能量有效模型。结果表明,随着自旋管交换耦合的减小,在低温比热中存在明显的手征峰,并且手征贡献在低温比热中占主导地位.在量子相变附近的比热,自旋和手征性的峰结构强烈修改的自旋和手征性相关的临界行为的变化。这些结果证实了手征性在阻挫自旋系统的特征低能行为中起着重要作用。
2018-05-16 cond-mat.str-el
Nature of quantum spin liquids of the S=1/2 Heisenberg antiferromagnet on the triangular lattice: A parallel DMRG study
School of Physical Science and Technology, ShanghaiTech University(上海科技大学物理科学与技术学院);Stanford Institute for Materials and Energy Sciences, SLAC National Accelerator Laboratory and Stanford University(斯坦福材料能源科学研究所、SLAC国家加速器实验室和斯坦福大学)
通过并行DMRG研究三角晶格海森堡模型,发现$J_1$-$J_2$ QSL有能隙,而加入$J_3$后出现具有单一无能隙模式的新型临界QSL,其二聚体关联呈幂律衰减。
2022-03-19 cond-mat.str-el
Competing states in the $S=1/2$ triangular-lattice $J_1$-$J_2$ Heisenberg model: a dynamical density-matrix renormalization group study
Stanford Institute for Materials and Energy Sciences, SLAC National Accelerator Laboratory and Stanford University(斯坦福材料能源科学研究所、SLAC国家加速器实验室和斯坦福大学);Department of Physics and Astronomy, University of California, Irvine(加州大学尔湾分校物理与天文学系);Department of Physics, Stanford University(斯坦福大学物理系)
研究S=1/2三角晶格J1-J2 Heisenberg模型中竞争态,通过改进的动力学密度矩阵重整化群方法揭示两种不同变分态,发现狄拉克QSL和可能的弱磁有序非QSL或接近有序态的间隙QSL。
2026-07-30 cond-mat.str-el
The density profile of a Coulomb plasma on a cylinder: boundary oscillations
本文通过蒙特卡洛模拟研究了圆柱几何中二维单组分等离子体的密度分布与边界振荡,提出定向相关函数以连接边界与体相关性,并启发了相场晶体模型的各向异性推广。
2024-12-19 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Complete field-induced spectral response of the spin-1/2 triangular-lattice antiferromagnet CsYbSe$_2$
本研究通过中子散射和圆柱MPS计算,系统研究了自旋1/2三角晶格反铁磁体CsYbSe₂的场致激发谱演化,验证了海森堡相互作用特性,揭示了多磁振子态的作用,为阻挫量子材料的场致自旋激发提供了新见解。
2023-10-06 cond-mat.str-el
Phase diagram of Hubbard-Holstein model on 4-leg tube system at quarter-filling
在强电子-电子(e-e)和电子-声子(e-ph)耦合体系中,在非绝热条件下,导出了正方晶格Hubbard-Holstein模型(HHM)的有效电子哈密顿量($t/ω_0 \leq 1$),$t$和$ω_0$分别表示电子和声子的跳跃频率.用密度矩阵重整化群方法模拟了四分之一填充时$4-$柱体系统的有效电子模型,给出了$g-U$平面相图,其中$g$和$U$分别为e-ph耦合常数和Hubbard在位相互作用。对于较大的$g$,我们发现自旋簇,即相分离(PS)让位于由NN单线态组成的电荷密度波(CDW)相,当我们增加$U$时,该电荷密度波突然进入另一个CDW相。但对于较小的$g$,我们发现金属相夹在PS和单重态CDW相之间。这个阶段的特点是消失的电荷间隙,但有限的自旋间隙-这表明一个单线态超导相。
2018-03-09 cond-mat.str-el
Triangular lattice models of the Kalmeyer-Laughlin spin liquid from coupled wires
Weizmann Institute of Science(魏茨曼科学研究所);University of Cologne(科隆大学);Forschungszentrum Jülich GmbH, Institute of Quantum Control(于利希研究中心有限公司量子控制研究所);Freie Universität Berlin(柏林自由大学)
本文通过耦合线构造和晶格对偶性,在三角晶格上构建了一个无需精细调谐即可稳定Kalmeyer-Laughlin自旋液体的局部哈密顿量,并通过模拟验证了其特性。
2025-12-09 cond-mat.str-el quant-ph
Gapless symmetry-protected topological phase of quantum antiferromagnets on anisotropic triangular strip
我们研究了具有几何阻挫相互作用的三腿自旋1/2阶梯。我们称这个模型为各向异性三角带(ATS)模型。数值计算和场论分析表明,它的基态属于无隙保序拓扑(SPT)相。数值方法是基于密度矩阵重整化群分析的纠缠熵和纠缠谱。虽然纠缠熵表现出临界行为,但纠缠谱是非平凡简并的。这些纠缠性质意味着基态是一个无隙的拓扑相位。我们使用量子场论研究ATS模型来支持数值结果。当链间相互作用被视为作用于三条自旋链的扰动时,链间相互作用几乎将第二条自旋链与其他两条自旋链隔离。然而,同时,第二链介导第一链和第三链之间的铁磁相互作用。因此,ATS模型的基态是一个无隙的Tomonaga-Luttinger液体弱耦合到自旋为1的Haldrons链与无关的相互作用。最后但并非最不重要的是,我们证明了ATS模型的无间隙SPT相是对称保护的临界相。我们指出,临界对称性的保护是必不可少的无间隙SPT相的表征。
2022-10-30 cond-mat.str-el
Quantum Fluctuation-Induced Phase Transition in S=1/2 XY-like Heisenberg Antiferromagnets on the Triangular Lattice
本文研究了Nikuni和Shiba首先提出的三角晶格上S=1/2 XY类海森堡反铁磁体在沿难磁化轴的磁场作用下,由于量子涨落而导致的基态在近简并态中的选择.我们发现,所选的基态敏感地依赖于各向异性的程度和磁场的大小。这种依赖性类似于在有限温度下的相应的经典模型中,由于熵效应,出现了各种类型的场诱导相。同时还发现,在两条腿的梯形晶格中,虽然晶格局部由三角形组成,而且在经典情况下该晶格的基态与三角形晶格的基态相同,但在经典和量子模型中所选态的相似性却不一样.
2004-04-23 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Two-temperature scales in the triangular-lattice Heisenberg antiferromagnet
自旋1/2三角格子海森堡反铁磁体(TLH)的反常热力学性质在实验和理论上都是一个开放的研究课题。在这里,我们进一步的理论理解的基础上,最近开发的,强大的指数张量重整化群(XTRG)的方法在准一维(1D)设置的圆柱体和条纹,以及直接在2D的张量积算子的方法。所观察到的TLH的热性能与最近的两个实验测量的几乎理想的TLH材料Ba $_8$ CoNb $_6$ O $_{24}$非常一致。值得注意的是,我们的数值模拟揭示了两个交叉温度标度,在$T_l/J \sim 0.20$和$T_h/J\sim 0.55$,与$J$海森堡交换耦合,这也证实了更仔细的检查实验数据。我们建议,在中间制度之间的低温尺度$T_l$和更高的$T_h$,间隙的“类回旋”激发激活与一个强大的手性成分和热熵,抑制初期120 $^\circ$秩序出现的温度低于$T_l$的大贡献。
2019-04-11 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Efficient matrix-product-state preparation of highly entangled trial states: Weak Mott insulators on the triangular lattice revisited
使用张量网络状态来解开量子自旋液体的物理学,在最小的,但通用的微观自旋或电子模型仍然是众所周知的挑战。一个突出的悬而未决的问题涉及的绝缘基态的性质的二维半填充哈伯德型模型的三角晶格附近的莫特金属绝缘体过渡,一个政权,可以近似微观自旋1/2海森堡模型补充了额外的“环交换”的相互作用。利用一种新颖有效的态制备技术,利用高纠缠Gutzwiller投影费米表面试验波函数初始化全密度矩阵重整化群(DMRG)计算,与以前的工作相反,我们发现,最简单的三角晶格$J$ - $K$自旋模型中的四格点环交换可能不具有完全无带隙的U(1)自旋费米面(旋转玻色金属)阶段的四个和六个腿宽的梯子。我们的方法铺平了道路,充分解决与DMRG其他有争议的问题领域的挫折量子磁性和强关联电子。
2020-10-20 cond-mat.str-el quant-ph
Rényi entanglement entropies in quantum dimer models : from criticality to topological order
本文利用Pfedian方法,研究了三角晶格上二聚体模型构造的二维Rokhsar-Kivelson波函数的Rényi纠缠熵和大子系统的纠缠谱.通过在一些合适的键上包括逸度$t$,在三角形晶格(t=1)和正方形晶格(t=0)之间进行插值。已知的波函数是一个大规模的$\mathbb Z_2$拓扑液体$t>0$,而它是一个无间隙的临界状态,在t=0。我们主要考虑两种几何形状的子系统:一个半无限的圆柱体,和盘状设置提出的Kitaev和Preskill [物理学评论Lett。96,110404(2006)]。在圆柱体的情况下,熵包含一个扩展项-与边界的长度成比例-和一个通用的子领先常数$s_n(t)$。拟合这些圆柱体数据(最多L=32个位点的周长)提供了具有非常高的数值精度的$s_n$(t=1时的$10^{-9}$和$t=0.5$时的$10^{-6}$)。在拓扑$\mathbb{Z}_2$液相中,我们发现$s_n(t>0)=-\ln 2$,独立于逸度$t$和Rényi参数$n$。在t=0时,我们恢复了先前已知的结果,对于$n<1$为$s_n(t=0)=-(1/2)\ln(n)/(n-1)$,对于$n>1$为$s_n(t=0)=-\ln(2)/(n-1)$。在盘状几何中--设计来消除边界贡献--我们发现在整个质量相中无论$n>0$如何都有一个熵$s^{\rm KP}_n(t>0)=-\ln 2$…
2011-12-23 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
High-temperature kinetic magnetism in triangular lattices
本文研究了三角形晶格中Fermi-哈伯德模型的动力学磁性,包括锯齿形梯形、四脚和六脚三角柱以及全二维三角形晶格。我们专注于制度的强相互作用,$U\gg t$和填充因子围绕一个电子每个网站。对于远高于跳跃强度的温度,居里-外斯形式的磁化率表明,对于相对于$ν=1$空穴掺杂的系统,存在有效的反铁磁关联,而对于电子掺杂的系统,存在铁磁关联。我们发现这些关联是由于自旋非相干莫特绝缘体中传播的载流子的磁极化子修饰引起的。对应于这些关联的有效相互作用可以强烈地超过磁超交换能。在空穴掺杂的情况下,反铁磁极化子起源于三角形晶格中单个空穴的动力学挫折。在电子掺杂的情况下,长冈型铁磁关联是由传播的双光子引起的。这些结果提供了一个理论解释最近的实验结果在莫尔TMDC材料。为了理解低温下反铁磁极化子的多体态,我们研究了有限磁场中的空穴掺杂体系。在低掺杂和中等磁场下,我们发现一个磁极化子相,从完全极化状态分离的变磁转变。随着磁场的减小,系统显示出相分离的趋势,空穴丰富的区域形成反铁磁spinbags。我们证明了在超冷原子实验中可以直接观测三角晶格中的磁极化子,从而可以测量三点空穴-自旋-自旋关联。
2022-09-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.quant-gas
Hall and Faraday effects in interacting multi-band systems with arbitrary band topology and spin-orbit coupling
导出了具有任意能带拓扑和自旋轨道耦合的多带相互作用系统的霍尔响应公式。该公式在有限频率下是有效的,这与法拉第旋转有关,并且它考虑了所有的粒子-空穴顶点校正。该公式包括三腿(三角形)和四腿(矩形)图。后一种图在单带情况下是不存在的。我们表明,矩形图是必要的恢复半经典公式的霍尔效应从久保公式在直流极限。它们还给出了反常霍尔效应对外部磁场的线性响应,这种效应超出了半经典理论。三粒子和四粒子散射被忽略。
2018-10-21 cond-mat.str-el
Quantum Phase Diagram and Spontaneously Emergent Topological Chiral Superconductivity in Doped Triangular-Lattice Mott Insulators
本文通过大规模密度矩阵重正化群研究掺杂三角晶格$t$-$J$模型,发现由几何阻挫和空穴动力学驱动的$d+id$波手性拓扑超导相,并绘制了调节次近邻耦合下的量子相图。
2023-03-30 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Effective triangular ladders with staggered flux from spin-orbit coupling in 1D optical lattices
光诱导自旋轨道耦合是研究超冷原子量子磁性的一种灵活工具。本文证明了一维光晶格中自旋轨道耦合玻色气体的哈密顿量经最低能带截断后,可以映射成一个具有交错通量的两条腿的三角形阶梯.有效通量和隧穿强度的比率可以独立地调整到宽范围的值。我们确定了一定的制度的参数,其中一个硬核玻色子近似持有和系统实现了挫折的三角形自旋阶梯可调通量。我们用密度矩阵重整化群方法研究了有效自旋哈密顿量的性质,并确定了半填充时的相图。它有两个相:均匀的超流体和键序绝缘体。后者只能稳定低拉曼失谐。最后,我们提供了实验上可行的轨迹,跨越预测的相变的SOC系统的参数空间。
2020-07-08 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el quant-ph
Chain and ladder models with two-body interactions and analytical ground states
本文考虑一族自旋为1/2的模型,该模型具有少体、SU(2)不变的哈密顿量和与一维Haldane-Shastry波函数相关的解析基态.自旋被放置在圆柱体的表面上,并且标准的1D Haldane-Shastry模型通过将自旋以相等的间距放置在围绕圆柱体的圆中来获得。在这里,我们表明,另一个有趣的家庭与两体交换相互作用的模型,如果我们不是沿着一条或两条平行于圆柱轴的线放置的自旋,分别产生链和阶梯模型。我们可以沿着圆柱轴改变比例,而不改变圆柱的半径。这给了我们一个参数,控制圆柱体的周长与系统中所有其他长度尺度之间的比率。我们使用蒙特卡罗模拟和分析调查,研究这个比例如何影响模型的属性。如果比率是大的,我们发现,两个腿的梯子解耦成两个链,在一个关键的阶段与Haldane-Shastry的性质。如果这个比值很小,波函数就退化为单态的乘积。在这两者之间,我们发现相关性和Renyi熵的行为取决于所考虑的距离。对于小距离的行为是关键的,和长距离的相关性指数衰减和熵显示面积律行为。随着比率的增加,临界行为的距离变得越来越大。
2018-05-23 cond-mat.str-el quant-ph
Deconfined quantum criticality on a triangular Rydberg array
University of Innsbruck(因斯布鲁克大学);Institute for Quantum Optics and Quantum Information of the Austrian Academy of Sciences(奥地利科学院量子光学和量子信息研究所);Harvard University(哈佛大学);Instituto de Física Teórica UAM-CSIC(UAM-CSIC理论物理研究所)
研究通过 Rydberg 原子在三角晶格中的排列和范德华相互作用,探索非约束量子临界点,预测临界指数和共形场论,并验证实验可探测性。
2025-12-04 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el quant-ph
Entanglement dynamics and fractional quantum state transport in the spin-$\frac{1}{2}$ triangular plaquette
在量子态传输(QST)领域内的研究领域的急剧增长正在迅速加速。量子ST纠缠态的动力学行为是理解量子ST过程的一个重要途径。一种连续转移量子态的成熟方法是利用自旋结构。在这里,从纠缠传播的角度,我们揭示了分数QST可能性的签名。本文提出了一种自旋- $\frac{1}{2}$三角形元格,其哈密顿量包含了梯级上的自旋-轨道耦合和腿上的交换相互作用。这样一个系统的特点是,QST的时刻出现在一个离散的方式,从而与这些时刻相关的交换相互作用的值的行为分数。重要的是,我们发现,对于特定的磁相互作用值,QST具有奇异性,即,禁止纠缠传播。此外,该系统的有限尺寸性质使我们能够阅读时间结晶度和对称性破缺之间的联系。我们关于时间晶体对称性及其破缺的知识的发展有助于我们理解这种现象的定义概念和基本物理。
2020-06-25 cond-mat.str-el quant-ph
Pair-density-wave superconductivity: a microscopic model on 2D honeycomb lattice
本文提出蜂窝晶格无自旋费米子t-V₁-V₂最小模型,并通过DMRG在有限掺杂圆柱上发现基态具有稳定的PDW准长程序。
2024-10-26 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con