Entanglement bootstrap approach for gapped domain walls
本文提出了二维拓扑有序体系间的间隙畴壁理论。我们发现了一种新型的超选择部门-被称为部分子部门-细分已知的超选择部门本地化的缺口域墙上。此外,我们还介绍和研究了由部分子扇区构成的复合超选择扇区的性质。我们解释了一个系统的方法来定义这些部门,他们的融合空间,和他们的融合规则,推导出非平凡的身份有关的量子尺寸和融合多重性。我们提出了一套公理系统的基态纠缠熵,可以主机带隙畴壁,推广体公理提出[B. Shi,K.加藤和我H. 418,168164(2020)]。类似于我们的分析,我们得到我们的主要结果,通过检查的自洽关系的对象称为信息凸集。作为应用,我们定义了一个类似的拓扑纠缠熵,并推导出它的精确表达式。
2021-05-30 cond-mat.str-el hep-th quant-ph
Gapped domain walls between 2+1D topologically ordered states
2+ 1维拓扑序可以用亏格1、亏格2等Riemann曲面的映射类群表示来刻画,本文利用这些表示来确定2+ 1维拓扑序的可能间隙边界,以及两个拓扑序之间的畴壁.我们发现,映射类群表示为属1和属2表面需要确定的缺口域壁和边界。我们的系统理论是基于对畴壁(或边界)的不动点配分函数,它完全表征了有间隙的畴壁(或边界)。映射类群表示给出了不动点配分函数必须满足的条件,从而形成了一个系统的理论。这样的条件可以被看作是确定域壁处的(不可逆的)引力异常的体拓扑序,并且我们的理论可以被看作是在给定(不可逆的)引力异常的情况下找到所有类型的有间隙的域壁。基于可凝聚代数的结构系数,我们还发展了一个系统的缺隙畴壁(边界)理论。
2019-11-19 cond-mat.str-el
Models for gapped boundaries and domain walls
我们定义了一类具有边界的二维拓扑相的晶格模型,使得体激发和边界激发都是带隙的。块体部分是使用一个酉张量范畴$\calC$在莱文-温模型,而边界是与一个模范畴上的$\calC$。我们还考虑了不同体相之间的畴壁(或缺陷线)。如果相应的么正张量范畴是森田等价的,则畴壁对体激发是透明的。还将研究更高余维的缺陷。总之,我们给出了格模型的物理成分和张量范畴概念之间的字典。
2012-09-28 cond-mat.str-el math.CT math.QA
Weak Hopf tube algebra for domain walls between 2d gapped phases of Turaev-Viro TQFTs
National University of Singapore(新加坡国立大学);Capital Normal University(首都师范大学);Beijing Institute of Mathematical Sciences and Applications(北京应用数学与多物理量研究所);Tsinghua University(清华大学)
本文通过构造畴壁管代数研究Turaev-Viro TQFT二维有隙相之间的畴壁,证明其具有C*弱Hopf代数结构,并建立其与边界管代数Drinfeld量子双的同构,从而用表示论统一刻画畴壁上的拓扑激发与缺陷。
2025-07-16 cond-mat.str-el hep-th math-ph
Characteristic Properties of a Composite System of Topological Phases Separated by Gapped Domain Walls via an Exactly Solvable Hamiltonian Model
本文构建精确可解晶格哈密顿量模型,刻画由有能隙畴壁分隔的多拓扑序复合系统,通过畴间与畴壁激发及 $S$、$T$ 矩阵揭示其统计性质,并实现任意子凝聚的空间对应。
2023-06-24 cond-mat.str-el hep-lat
Relaxation dynamics in the gapped XXZ spin-1/2 chain
我们研究了猝灭制备畴壁态释放到一个系统,其统一的时间演化是由海森堡自旋1/2带隙反铁磁链的哈密顿量决定的动力学。使用精确的波函数和它们与畴壁状态的重叠,使我们能够描述释放动力学的高精度,长时间的限制,有限以及无限的系统。无限系统的结果使我们能够严格地证明,在间隙制度($Δ>1$)的系统不能在严格意义上的热化。
2010-02-21 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Symmetry Fractionalized (Irrationalized) Fusion Rules and Two Domain-Wall Verlinde Formulae
本文研究由有能隙畴壁分隔的拓扑序复合系统,推导两个畴壁 Verlinde 公式,并用非 Abel 例子揭示畴间激发的分数或无理融合规则及其与任意子凝聚的联系。
2023-06-27 cond-mat.str-el hep-th math-ph
Ground-state degeneracy for abelian anyons in the presence of gapped boundaries
具有长程纠缠的能隙相可能允许有能隙边界。如果边界是有间隙的,则基态简并度是明确定义的,并且可以使用拓扑量子场论的方法来计算。我们推导了阿贝尔分数量子霍尔相位的基态简并度的一般公式,包括边界连通分量被细分为任意数目的段,在每段上具有不同的边界条件,以及存在任意数目的边界畴壁的情况.
2013-06-18 cond-mat.str-el
Domain wall topological entanglement entropy
本文研究了二维拓扑有序系统间带隙畴壁的基态纠缠。我们推导出基态纠缠熵的普遍修正,它等于局域在畴壁上的一组超选择扇区的总量子维数的对数。这个表达式是从最近提出的纠缠自举方法推导出来的。
2021-05-30 cond-mat.str-el hep-th quant-ph
NMR Evidence for Gapped Spin Excitations in Metallic Carbon Nanotubes
利用13 C核磁共振(NMR)研究了双壁碳纳米管(DWCNT)内壁13 C同位素富集的自旋动力学。与预期相反,我们发现,我们的数据集意味着自旋晶格弛豫时间(T1)具有相同的温度(T)和磁场(H)的依赖性为大多数内壁纳米管的NMR检测。在高温区(T > 150 K),我们发现1/T1 T的T和H依赖性与一维金属链一致。当T < 150 K时,随着T的降低,1/T1 T显著增加,低于20 K时,1/T1 T急剧下降。数据清楚地表明在自旋激发光谱中形成了间隙,其中间隙值2 Δ = 40 K(= 3.7 meV)与H无关。
2005-10-07 cond-mat.str-el
A systematic construction of gapped non-liquid states
带隙非液态(也称为分形子态)是物质的一种非常特殊的带隙量子态,其特征在于微观细胞结构。这种微观胞腔结构在任意长距离上都具有宏观效应,并且不能被重整化群流所消除,这使得带隙非液态超出了有限场拓扑量子场论的描述范围。使用阿贝尔和非阿贝尔拓扑秩序在2维(2D)空间和不同的方式来胶水它们通过其间隙边界在一起,我们提出了一个系统的方法来构建3D间隙状态(和其他维度)。这些态被称为胞腔拓扑态,其中包括带隙非液态,在某些特殊情况下也包括带隙液态。利用二维$\mathbb{Z}_2$拓扑序构造了一些新的分形激发的分形子态。更一般的胞腔拓扑状态可以通过连接不同3d拓扑级之间的2d畴壁来构造。所构造的胞腔拓扑态可以看作是带隙非液态的逆重整化的不动点态。
2020-06-26 cond-mat.str-el
Time reversal invariant gapped boundaries of the double semion state
通过凝聚一组适当的玻色子准粒子,可以使分形拓扑相的边界带隙。有趣的是,在存在全局对称性的情况下,这样的边界可以具有不同的对称变换性质。在这里,我们提出了一个明确的例子,在双半离子状态与时间反演对称。我们发现两种不同的情况下,在边界上的半离子激发可以转换为时间反演单线或时间反演(Kramers)双峰,这取决于相干相位因子的玻色凝聚。利用场论和精确可解格点模型证明了这两种可能性的存在。此外,我们还研究了这两种带隙边界之间的畴壁,发现时间反演对称性的应用在它们之间隧穿了一个半元。
2015-09-01 cond-mat.str-el
Gapless edges of 2d topological orders and enriched monoidal categories
在这项工作中,我们给出了一个精确的数学描述的一个完全手征无隙边的二维拓扑秩序(没有对称性)。我们表明,1+1D世界表上的观察到的这样一个边缘由一个家庭的拓扑边缘激发,边界CFT的和边界CFT之间的墙壁。这些观测量可以用手征代数和丰富的么半群范畴来描述。这种数学描述自动包括作为特殊情况的间隙边。因此,它提供了一个统一的框架来研究有间隙和无间隙的边缘。此外,边界-体积对偶也适用于无间隙边。更准确地说,描述2d体相的幺正模张量范畴正好是描述无隙/有隙边的丰富幺正范畴的德林费尔德中心。我们提出了一个分类的所有带隙和完全手征无隙边缘的一个给定的体相。最后,我们解释了模不变体共形场论如何自然地出现在两个平凡相之间的某些无间隙壁上。
2018-01-14 cond-mat.str-el math.QA
Asymptotic Correlations in Gapped and Critical Topological Phases of 1D Quantum Systems
受对称性保护的拓扑相可以出现在有间隙的系统中,令人惊讶的是,也可以出现在临界系统中。我们考虑一维无自旋时间反演对称的非相互作用费米子。已知相位通过拓扑不变量$ω$和中心荷$c$来分类。我们调查弦运营商的相关性,深入了解拓扑结构和临界性之间的相互作用。在有间隙的相位中,这些非局部字符串序参量允许我们提取$ω$。值得注意的是,相关长度的比率是通用的。在临界阶段,这些算子的标度维数用作序参量,编码为$ω$和$c$。我们推导出这些关联函数使用Toeplitz行列式理论的精确渐近。我们包括物理讨论,例如,将格算子与共形场论联系起来。此外,我们还讨论了对偶自旋链。利用上述普适性,自旋链的拓扑不变量可以从局域观测量的相关性中得到。
2019-06-17 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el math-ph
Topological Holography for 2+1-D Gapped and Gapless Phases with Generalized Symmetries
本文利用高阶线性代数与高阶凝聚理论,通过SymTFT三明治构造和极小可凝聚代数,统一刻画2+1维有能隙相及含2-群、不可逆对称性的无能隙gSPT。
2025-03-17 cond-mat.str-el hep-th math-ph
Parafermionic wires at the interface of chiral topological states
我们探索的情况下,当地的相互作用形成一对不同的手性二维拓扑状态之间的一维有间隙的界面-称为阶段1和2 -,使每个有间隙的区域终止于一个域壁分离的手性无间隙的边缘状态,这些阶段。我们表明,这种类型的T-结支持点样的分形激发遵守parafermion统计,从而意味着一维带隙接口形成一个有效的拓扑parafermion线具有非平凡的基态简并。研究了产生带隙界面的任意子凝聚体的物理性质。值得注意的是,这种凝聚导致带隙的界面表现为一种类型的任意子“Andreev反射器”,其中来自一个相位的任意子在撞击界面时可以转化为反射的任意子和来自另一个相位的输出任意子的组合。因此,我们的结论是,虽然不同的拓扑秩序可以通过间隙接口连接,接口本身是拓扑的。
2017-03-02 cond-mat.str-el
Domain-wall, overlap, and topological insulators
拓扑绝缘体是一类新的材料,它在本体中具有带隙光谱,但在系统的表面(边缘)处伴随有拓扑保护的无带隙激发。这些现象通过量子反常与系统的对称性和维数有着密切的关系。我们指出,这样的表面状态是畴壁/重叠费米子的物理实现。从这个角度出发,我们讨论了它的含义拓扑绝缘体的实验。我们还讨论了一个非常规的重叠费米子,这是建议的“周期表”的拓扑绝缘体和超导体。
2015-11-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el hep-lat
A mathematical theory of gapless edges of 2d topological orders. Part II
这是2+ 1维拓扑序的有隙和无隙边的统一数学理论的两部分工作的第二部分。在第一部分中,我们发展了手征无隙边的数学理论。在第二部分中,我们研究了边界-体积关系和非手征无隙边。特别是,我们解释了一个丰富的monoidal范畴的中心的概念,自然地出现从边界体关系。在研究了0+1D无间隙壁的基础上,给出了具有手征无间隙边(包括有间隙边)和边间为0 d壁的2+1D拓扑序的完全边界-体积关系。这种关系是精确的陈述和严格证明作为一个monoidal等价,它概括了通常的德林费尔德中心的功能丰富的设置。我们还发展了非手征无隙边和0+1D无隙壁的数学理论,并明确地解释了如何将某些非手征1+1D无隙边和0+1D无隙壁隔开。最后,我们证明了所有无异常的1+1D边界-体积有理CFT可以通过降维过程从具有手征无间隙边的2D拓扑序恢复。这为融合范畴中的数学结果和理性CFT中的数学结果之间的某些神秘联系提供了物理意义。
2020-03-30 cond-mat.str-el hep-th math.QA
Boundary and domain wall theories of 2d generalized quantum double model
本研究基于Hopf代数构建二维广义量子双子拓扑序模型,系统构造带边界与畴壁的哈密顿量,明确其代数结构与拓扑激发分类,并通过Hopf张量网络求解对应基态。
2023-06-08 cond-mat.str-el math-ph math.MP
Domain walls from SPT-sewing
本文提出通过规范低维SPT序构造拓扑有序系统有能隙畴壁的系统方法,建立一维SPT相与量子双重模型中可逆畴壁的对应关系,并构造出三维环面码中的锚定畴壁。
2024-11-18 cond-mat.str-el quant-ph
Two-dimensional topological order and operator algebras
我们回顾了最近的数学理论的二维拓扑序和算子代数,特别是琼斯理论的子因子之间的相互作用。张量范畴的表示论的作用被强调。连接到2维共形场论也提出。特别地,我们讨论了任意子凝聚,缺口域壁和矩阵乘积算子的算子代数。
2021-02-22 cond-mat.str-el math-ph math.MP
Lattice model constructions for gapless domain walls between topological phases
不同拓扑相之间的畴壁是揭示拓扑相的非平凡体性质的最有趣的现象之一。最近,不同拓扑相之间的间隙畴壁已被深入研究。本文利用任意有限群$G$,系统地构造了一大类介于扭曲规范理论和无扭曲规范理论之间的无隙畴壁格点模型。作为简单的例子,我们利用张量网络重整化算法的循环优化方法,数值研究了$2$ D中的几个有限群(包括阿贝尔群和非阿贝尔群,如$S_3$).我们还提出了一个物理机制,了解这些特定的畴壁模型的无间隙的性质。最后,利用群上同调理论对扭曲规范理论的分类和构造,我们将这种构造推广到任意维度,这可能为我们提供一种系统地理解无带隙畴壁和拓扑量子相变的方法。
2020-09-20 cond-mat.str-el
Topological domain-wall pump with $\mathbb{Z}_2$ spontaneous symmetry breaking
本文提出一种具有局域U(1)规范不变性和Z2自发对称破缺的S=1/2自旋畴壁泵,揭示了反演对称破缺路径下体态陈数与畴壁边缘态的奇异行为,并推广到多自旋相互作用。
2024-11-26 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el quant-ph
Generalized comodule tube algebras for boundary and domain wall defects of (2+1)D topological order
Central South University(中南大学);Capital Normal University(首都师范大学)
本研究将管代数框架推广到(2+1)维拓扑序的余维-2缺陷,提出缺陷管代数概念,表征边界与畴壁缺陷,拓展了拓扑缺陷的代数结构理论。
2026-08-13 cond-mat.str-el hep-th math-ph
Spectral signatures of magnetic Bloch oscillations in one-dimensional easy-axis ferromagnets
在外加磁场中,一维带隙易轴铁磁体中的畴壁会出现布洛赫振荡。我们研究如何交换耦合修改这种行为的近似基于非相互作用的畴壁束缚态。特别是,我们得到的频谱和动态结构因子的分析结果,并显示在动量空间中期望等距能级,Wannier-Zeeman阶梯,这是磁布洛赫振荡的频谱签名。我们比较我们的结果与以前的计算采用单畴壁近似,并作出相关的材料$CoCl2\cdot2H2O$的预测。
2012-03-13 cond-mat.str-el
From bordisms of three-manifolds to domain walls between topological orders
本研究建立自旋三维流形与玻色阿贝尔拓扑序的对应关系,拓展至自旋配边与畴壁,构建对应畴壁并揭示其由有隙边界与无隙Narain边界CFT组合的结构,为拓扑序研究提供几何新视角。
2024-07-15 cond-mat.str-el hep-th math-ph
Generating domain walls between topologically ordered phases using quantum double models
不同拓扑有序相之间的过渡已经通过人工创建这些间隙相之间的边界进行了研究,从而研究了它们与粒子从一个相到另一个相的凝聚和隧穿有关的影响。在这项工作中,我们介绍了完全可解的模型,这是类似的量子双模型(QDM)的Kitaev这样的域壁动态生成,使他们的光谱的一部分。这些系统具有局部对称性,并且可能具有或可能不具有全局对称性,从而导致由全局对称性破缺和拓扑简并引起的基态简并的可能性。畴壁状态现在分离属于由全局对称性控制的不同扇区的不同拓扑有序相,当存在时。它们具有有趣的性质,包括与拓扑有序相的非限定任意子融合,要么创造新的畴壁,要么湮灭。它们也可以像一个散射体一样,置换畴壁两侧拓扑有序相的任意子。因此,这些畴壁态可以被认为是可以在晶格的任何部分中产生的合成散射体。我们显示这些效果的最简单的情况下的$\mathbb{Z}_2$复曲面码相位装饰与全球$\mathbb{Z}_2$对称性,然后作出评论的情况下,当我们有QDM基于两个任意组$G_1$和$G_2$在这种情况下,我们可能不再有一个全球对称性。
2015-10-22 cond-mat.str-el math-ph math.MP
An Exactly Solvable Model for a $4+1D$ Beyond-Cohomology Symmetry Protected Topological Phase
我们构造了一个$4+1$维${\mathbb Z}_2$拓扑保护相(SPT)的可精确求解的交换投影模型,该模型不属于SPT的上同调分类.该模型由装饰畴壁结构描述,畴壁上有“三费米子”沃克-王相。我们描述的异常性质的阶段在几个方面。一个有趣的特征是,与上同调相位相反,在$3+1$维边界上的有效${\mathbb Z}_2$对称性不能用量子线路来描述,而是一个非平凡的量子元胞自动机(QCA)。一个相关的性质是余维2缺陷(例如,${\mathbb Z}_2$域壁在平凡边界处的终止)将携带非平凡手性中心荷$4$ mod $8$。我们还为我们的模型构建了一个有间隙的对称拓扑有序边界态,该边界态构成了arXiv:1602.00187分类之外的异常对称性丰富的拓扑相,并定义了相应的异常指示符。
2020-05-05 cond-mat.str-el hep-th math-ph
Fractional domain wall statistics in spin chains with anomalous symmetries
本文研究具有反常矩阵积幺正对称性的量子自旋链中畴壁激发的交换统计,建立了对称性反常分类与畴壁统计之间的直接关系,发现即使最简单的Z2对称性也可产生分数化统计,并构造了可测量该统计的算符。
2024-12-16 cond-mat.str-el quant-ph
The Symmetry Taco: Equivalences between Gapped, Gapless, and Mixed-State SPTs
本研究提出“对称塔可”结构将对称拓扑场论扩展到混合态相,建立了1+1维内禀无能隙SPT与有能隙SPT、内禀平均SPT的对应关系,实现相关态分类并发现新的混合态反常。
2025-10-02 cond-mat.str-el hep-th quant-ph
Topological color code and symmetry-protected topological phases
我们研究了$(d-1)$维激发的$d$维色码,创建由横向应用的$R_{d}$相位运营商的量子比特的连接子区域。我们发现,这样的激发是电荷的叠加,可以用固定点波函数的$(d-1)$ -维玻色子SPT相位与$(\mathbb{Z}_{2})^{\otimes d}$对称性。虽然这些SPT激发位于$(d-1)$维边界上,但它们的产生需要作用于边界内的所有量子位的操作,这反映了新兴SPT波函数的非平凡性。此外,这些SPT激发可以物理地实现为透明的有间隙的畴壁,其在色码中交换激发。即,在三维色码中,与横向$R_{3}$算子相关联的畴壁交换磁通量和磁通量与环状SPT激励的复合物,揭示了高维TQFT中边界的丰富可能性。我们还发现,磁通量和环状SPT激发表现出非平凡的三圈编织统计在三维的事实,即$R_{3}$相位算子属于Clifford层次的第三层。我们相信,SPT激发,容错逻辑门和带隙畴壁之间的联系,建立在本文中,可以推广到一个大类的拓扑量子码和TQFT。
2015-09-02 cond-mat.str-el quant-ph
Walls, Anomalies, and (De)Confinement in Quantum Anti-Ferromagnets
我们考虑了2+1维中具有瞬子-Higgs缺陷的Abelian-Higgs模型。该模型与量子反铁磁体的相位密切相关。在$\mathbb{Z}_2$保持磁算符的情况下,磁相中存在两个限制性的基态,对应于量子磁体的价键固体(VBS)相。我们表明,在这种情况下,畴壁进行的t Hooft异常。异常可以通过例如,电荷共轭在壁上断裂或通过畴壁理论变为无间隙(使异常饱和的无间隙模型是$SU(2)_1$ WZW)。无论哪种方式,基本标量粒子(即自旋子)被限制在块体中,在畴壁上被解除限制。该$\mathbb{Z}_2$相可以在矩形晶格上以自旋1/2实现,或者在正方形晶格上以自旋1实现。在这两种情况下,畴壁都含有自旋为1/2的粒子(在本体中不存在)。我们讨论了可能的关系,最近的晶格模拟畴壁VBS。我们进一步将讨论推广到3+1维Abelian-Higgs模型对偶超导体中的Abrikosov-Nielsen-Olsen(ANO)涡旋和反铁磁体的易平面极限。在后一种情况下,壁可以经历BKT转变的变体(与异常一致),而体仍然是有间隙的。反铁磁体的易轴极限也是如此。我们也触及一些类比杨米尔斯理论。
2018-02-07 cond-mat.str-el hep-lat hep-th
Domain Formation Driven by the Entropy of Topological Edge Modes
在这封信中,我们研究了具有自发离散对称性破缺的相互作用系统,其中简并的对称性破缺态是拓扑上不同的带隙相。边缘模式出现在两个拓扑相之间的畴壁处。在弱无序场与序参量共轭的情况下,我们发现边缘模的熵驱动了带隙均匀相和具有无序诱导畴结构的相之间的热转变。我们用唯象的朗道泛函描述了这种转变,并用一个具体的微观模型证实了我们的结论。最后,我们讨论了这种相变的实验签名的可能性,并提出石墨烯为基础的莫尔异质结构作为候选材料,在这种相变可以检测到。
2022-04-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Time-Reversal Breaking in QCD$_4$, Walls, and Dualities in 2+1 Dimensions
本文研究了3+1维$N_f$简并基夸克的$SU(N)$量子色动力学(QCD),其中基夸克的质量为$m$,参数为$θ$.对于通用的$m$和$θ$,理论有一个单一的空白真空。然而,当$θ$通过$θ=π$变化时,对于大的$m$,存在一级跃迁。对于$N_f=1$,一级跃迁线终止于无质量$η'$粒子的点(对于所有$N$),对于$N_f>1$,一级跃迁终止于$m=0$,其中,根据$N_f$的值,IR理论有自由南武-戈德斯通玻色子、相互作用共形场论或自由规范理论。即使$4d$块体是光滑的,畴壁和界面也可以具有分离不同$3d$相的有趣的相变。这些原来是最近研究的$3d$陈-西蒙斯物质理论的阶段,从而与QCD $_4$和QCD $_3$的动力学,特别是与最近讨论的对偶在2+1维。例如,当无质量的$4d$理论有一个$SU(N_f)$ sigma模型时,低质量(非零)的畴壁理论支持一个$3d$无质量的$CP^{N_f-1}$非线性$σ$ -模型,带有Wess-Zumino项,与2+1维的约束动力学一致。
2017-09-27 cond-mat.str-el hep-th
Supersymmetry on the honeycomb lattice: resonating charge stripes, superfrustration, and domain walls
本文研究了蜂窝晶格上无自旋费米子模型的晶格超对称性,通过精确对角化等方法揭示了其丰富的相结构,包括非费米液体行为和基态简并度,并探讨了放宽超对称性要求对结果稳定性的影响。
2023-07-24 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Classifying fusion rules of anyons or SymTFTs: A general algebraic formula for domain wall problems and quantum phase transitions
National Center for Theoretical Sciences, National Taiwan University(台湾大学国家理论科学中心)
本文提出一种公式,用于描述在拓扑有序相或拓扑量子场论中任意子的变换规律,通过有隙或对称保持的域壁。基于复数线性交换融合环的环同态,结合Verlinde公式,提供任意子分类及CFT与TQFT之间的无质量重整化群流和测量诱导量子相变的描述。
2026-08-12 cond-mat.str-el hep-ph hep-th
Charge density wave and finite-temperature transport in minimally twisted bilayer graphene
研究了垂直电场作用下最小扭曲双层石墨烯(mTBLG)中电子-电子相互作用驱动的现象。mTBLG中的低能自由度由一维畴壁态网络控制,该网络由两个一维线性色散自旋1/2费米子通道描述。结果表明,这种相互作用在低温下可以实现自旋能隙的沟道间电荷密度波(CDW)态,在沟道间形成“库仑阻力”,只留下一个电荷传导模式。对于足够高的温度,幂律的温度电阻率出现从域壁内的电荷umklapp散射。值得注意的是,CDW态的存在可以加强电荷umklapp散射,并诱导电阻率最小值对应的CDW相关能在中间温度。进一步讨论了畴壁控制网络电阻率的条件。特别是,幂律的温度电阻率的结果可以适用于其他系统,表现出拓扑畴壁结构。
2021-07-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
An Effective Field Theory for Fractional Quantum Hall Systems near $ν=5/2$
我们提出了一个分数量子霍尔系统的有效场论(EFT)附近的填充分数$ν=5/2$,流到相关的IR候选阶段,包括非阿贝尔的Pfiran,反Pfiran,粒子空穴Pfiran状态(Pf,APf和PHPf)。我们的EFT有一个2+1 $d$ O(2)$_{2,L}$ Chern-Simons规范理论通过一个离散的电荷共轭规范场耦合到四个Majorana费米子上,带有Gross-Neveu-Yukawa-Higgs项。包括通过希格斯凝聚和费米子质量项的变形,我们可以绘制出一个可调参数的相图,再现了最近提出的渗流图像及其无间隙拓扑量子相变的预测。我们的EFT捕获已知的功能,无间隙和有间隙的部门的时间反转打破域壁之间的Pf和APf阶段。此外,我们发现,Pf $\mid$ APf域壁有更高的张力比域壁在PHPf阶段。然后,前者,如果形成,可能会过渡到积极有利的PHPf域壁;这可能,反过来,有助于进一步诱导大量过渡到PHPf。
2020-10-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el hep-th
Triplon mean-field analysis of an antiferromagnet with degenerate Shastry-Sutherland ground states
本文研究了具有简并Shastry-Sutherland基态的正方晶格上的自旋$\frac{1}{2}$反铁磁体的量子相图,迄今为止只知道一个示意性的相图。许多奇异的相提出了在示意相图中使用精确对角化非常小的系统尺寸。在我们目前的工作中,这一反铁磁体的一个重要的推广,并在热力学极限下使用三重子平均场论进行了研究。值得注意的是,这种反铁磁体显示出稳定的元格自旋带隙相,就像原来的Shastry-Sutherland反铁磁体一样,尽管这两种反铁磁体在哈密顿结构和基态简并度上不同。我们提出了一个亚晶格柱状二聚体相,这是稳定的第二和第三邻居反铁磁海森堡交换相互作用。还有一些公度和非公度磁有序相,以及其他自旋能隙相,它们在量子相图中找到了自己的位置。平均场的结果表明,两个自旋能隙之间总是存在一个能级交叉相变,而在其他情况下,要么发生能级交叉或连续的相变。
2017-12-22 cond-mat.str-el
Higher-order topological phase without crystalline symmetry
作为空间对称性保护的拓扑晶体绝缘体的后代,提出了各种具有无间隙角或铰链的高阶对称性保护拓扑相(HOSPT)。在这项工作中,我们解决了一类新的高阶拓扑状态,它不需要晶体对称性,而是依赖于子系统对称性的保护。我们提出了几个强相互作用的模型与无间隙铰链或角的基础上的“装饰铰链壁凝聚”的图片。铰链壁是$Z_2$顺磁体的缺陷位形,它被低暗SPT态修饰。这种独特的铰链壁装饰结构导致由无间隙铰链分隔的间隙表面。铰链模式的非平凡性质可以通过具有Wess-Zumino-Witten项的$1+1$ D共形场论来捕获。此外,通过将广义Lieb-Schultz-Mattis定理与HOSPT态的边界反常联系起来,我们建立了一个证明铰链不可应用性的不通过定理。这种普遍的对应关系产生了一个全面的标准,以确定HOSPT的存在下,一定的对称性,而不管微观哈密顿量。
2019-08-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Order-by-disorder and spin-orbital liquids in a distorted Heisenberg-Kitaev model
自旋-轨道纠缠$j=1/2$莫特绝缘体体的微观模型,如层状六方铱酸盐Na $_2$ IrO $_3$和Li $_2$ IrO $_3$,激发了人们对海森堡-基塔耶夫模型物理的兴趣。在这里,我们探讨了晶格畸变对集体自旋轨道态形成的影响,这些自旋轨道态不仅包括常规有序相,还包括带隙和无隙自旋轨道液体。特别是,我们表明,在空间各向异性的交换耦合的存在下,传统的有序状态是通过有序无序选择,这不仅是敏感的交换各向异性的类型,但也相对强度的海森堡和Kitaev耦合形成的。Kitaev极限的自旋轨道液相--空间各向同性耦合附近的无间隙相和交换耦合占主导地位的空间各向异性的有间隙Z $_2$相--显示出对海森堡交换的不同敏感性。虽然无间隙相是非常稳定的,但有间隙的Z $_2$相在由其基元激发的同时凝聚驱动的相当非常规的相变中迅速破裂。
2014-04-24 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Geometry-induced motion of magnetic domain walls in curved nanostripes
拓扑磁织构的动力学通常由外部引起,例如~磁场或自旋/电荷电流。在这里,我们展示了内部的系统几何形状引起的运动的域壁在一个弯曲的纳米条纹的效果。被驱动的双轴条纹的曲率的梯度,横向畴壁获得高达100米/秒的非常高的速度,并没有表现出任何沃克型的速度限制。我们指出,曲率引起的Dzyaloshinskiii-Moriya相互作用的不均匀分布是畴壁运动的驱动力。虽然我们展示了我们的方法在特定的欧拉螺旋几何形状,该方法是通用的,可以应用到广泛的一类几何形状。
2018-05-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Fractional domain walls from on-site softening in dipolar bosons
我们研究了一维光晶格中的偶极玻色子,并在参数空间中确定了一个强耦合但相对较弱的在位排斥的区域,该区域包含一系列稳定的电荷密度波(CDW)态,其低能激发由“分数畴壁”构成,与非阿贝尔分数量子霍尔态具有显着的相似性。这里,可以通过插入简并但不等价的CDW状态的串来分裂平移的CDW之间的常规畴壁。在这些绝缘区域之外,我们发现了无数的超固体和超流体。所提到的相应该是实验上可达到的,并且特别地,分数畴壁可以使用单位点寻址在基态中产生,即,通过局部改变化学势。
2012-03-09 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el quant-ph
Signatures of Domain-Wall Confinement in Raman Spectroscopy of Ising Spin Chains
本文以扭曲Kitaev链为最小模型,结合矩阵乘积态与变分方法,从理论上证明畴壁禁闭束缚态在拉曼光谱中表现为尖锐峰,并揭示其波函数对称性。
2024-10-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Magnetic $2π$ domain walls for tunable Majorana devices
本文提出利用超导基底上磁性带中的 $2π$ 畴壁生成拓扑准一维超导线并产生局域 Majorana 束缚态,为 Majorana 操控提供易控且多功能的平台。
2025-05-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Propagation and localization of spin excitations at altermagnetic domain walls
Bogolyubov Institute for Theoretical Physics of the National Academy of Sciences of Ukraine(乌克兰国家科学院博戈留博夫理论物理研究所);Institute for Theoretical Solid State Physics, Leibniz Institute for Solid State and Materials Research Dresden(德累斯顿莱布尼茨固体与材料研究所凝聚态物理研究所);Würzburg-Dresden Cluster of Excellence(维尔茨堡-德累斯顿卓越集群);Technische Universität Dresden(德累斯顿工业大学)
研究易轴d波交变磁体中畴壁自旋本征激发的传播,发现畴壁取向决定束缚态性质,沿[110]方向时出现额外带隙束缚态、消除极化简并并导致强局域化。
2026-09-21 cond-mat.str-el
Robust boundary Luttinger surfaces in topological band structures
本文挑战了边界对称性破缺会消除拓扑相区分的传统预期,证明单粒子表面格林函数的零点(Luttinger表面)在破坏表面态的微扰下依然维持体-边界对应关系,并揭示了低能与表面理论间的差异。
2025-04-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Electric probe for the toric code phase in Kitaev materials through the hyperfine interaction
Kitaev模型是一个具有带隙和无带隙自旋液相的显着自旋模型,在铱酸盐和$α$ -RuCl $_3$中有可能实现。在最近的$α$ -RuCl $_3$实验中,通过热容的角度依赖性,已经观察到了到带隙复曲面码相位的跃迁的特征,这打破了系统的$C_3$对称性。在这里,我们提出了一种机制,通过这种机制,可以检测到电子跃迁。这似乎是不可能的,因为$J_\textrm{eff}=1/2$自旋没有电四极矩(EQM)。然而,在二阶微扰中,出现了具有非零EQM的虚态,这使得可以通过核磁共振和穆斯堡尔谱检测到EQM。EQM的纯磁起源不同于传统的电子相位,允许直接检测Kitaev复曲面纠错码的实现。
2021-06-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el quant-ph