Symmetry Enriched Fracton Phases from Supersolid Duality
受最近建立的弹性晶体和分形张量规范理论之间的对偶性的启发,我们将其与玻色子涡旋对偶性相结合,明确地解释底层原子的玻色子统计。由此,我们得到了一个混合的矢量张量规范对偶的超固体,它的特点是晶体和超流秩序。规范对偶描述了一种具有超流序赋予的完全偶极迁移率的分形子物质状态,由理论中分形子和涡旋扇区之间的“相互”轴子电动力学所支配,并具有相关的广义威滕效应。涡旋凝聚恢复了U(1)对称性,将偶极子限制在亚维(恢复了相称量子晶体的位错滑移约束),并驱动两个不同分形子相之间的相变。同时,凝聚的基本fracton偶极子和电荷,分别提供了一个规范的双重描述的超六角和普通超流体。与传统观点一致,在没有晶体有序的情况下,U(1)对称相在零温度下通过类似于去限制量子临界性的机制被禁止。
2019-01-10 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Hierarchical Proliferation of Higher-Rank Symmetry Defects in Fractonic Superfluids
本文发展了分形超流体中高阶对称性缺陷的理论,通过重正化群和德拜-休克尔近似建立有限温度相图,揭示了由缺陷及其束缚态层级增殖引发的一系列Kosterlitz-Thouless拓扑相变及屏蔽效应导致的相变。
2022-12-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el hep-th
Crystal-to-Fracton Tensor Gauge Theory Dualities
我们证明了二维晶体弹性和分形张量规范理论之间的几个显式对偶映射,扩展了两位作者最近的工作。我们首先将普通公度晶体的量子弹性理论对偶化,它直接映射到分形张量规范理论上,在超流体的传统粒子-涡旋对偶变换的自然张量模拟中。晶体的横向和纵向声子映射到张量规范理论的两个无隙规范模上,而拓扑晶格缺陷映射到规范荷上,向错对应于孤立的分形子,位错对应于分形子的偶极子。我们使用这种对偶性的经典极限,使新的预测的有限温度相图的分形模型,并提供了一个简单的推导Halperin-Nelson-Young理论的二维固体的热熔化。我们扩展这种对偶性,将玻色子统计,这是必要的量子熔化跃迁的描述。因此,我们推导出一个混合矢量张量规范理论,它描述了一个超固相,托管晶体和超流订单。这种规范理论的结构对玻色子的量子相图提出了限制,也引出了对称性丰富的分形子阶的概念。我们制定这些对偶系统打破时间反演对称性的扩展。我们还讨论了更广泛的影响,这些二元性,如分形相和相互作用的拓扑晶体绝缘体的研究之间可能的连接。
2019-10-31 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Emergent Phases of Fractonic Matter
分形子是一种涌现的粒子,它们在孤立状态下是不动的,但可以在偶极对或其他小簇中一起运动。这些奇异的激发自然地发生在由张量规范理论描述的物质的某些量子相位中。以前的研究主要集中在少量分形子的性质及其相互作用上,有效地绘制出了分形子的“标准模型“。然而,在目前的工作中,我们考虑系统的有限密度的任一fracton或偶极束缚态,专注于$U(1)$ fracton模型。我们研究了一些阶段,其中紧急fractonic物质可以存在,从而开始研究的“凝聚态”的fractons。我们首先考虑一个有限密度的fractons,我们可以表现出微乳液物理,其中fractons形成小规模的集群乳化在一个由远程排斥占主导地位的阶段的系统。然后,我们继续研究具有有限密度的移动偶极子的系统,这些偶极子的相位类似于许多传统的凝聚态相位。我们专注于两个主要的例子:费米液体和量子霍尔相。有限密度的费米子偶极子将形成费米表面并进入费米液相。有趣的是,这种偶极费米液体表现出有限温度的相变,对应于一个未绑定的分数跃迁。最后,我们研究了偶极子在其出射磁场的“量子霍尔”态中的手征二维相位。我们研究了这些广义量子霍尔系统的许多方面,如它们的边缘理论和基态简并。
2018-02-12 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el quant-ph
Fracton-elasticity duality of two-dimensional superfluid vortex crystals: defect interactions and quantum melting
采用分形弹性对偶,我们开发了一个低能量的有效理论的零温度涡旋晶体在二维玻色超流体,自然包含晶体拓扑缺陷。我们提取这些缺陷之间的静态相互作用,并研究了几个连续的量子跃迁所引发的希格斯凝聚的涡旋空位/晶体和位错。我们建议,量子熔融的涡旋晶体向六方或近晶相可能会发生通过一对连续的过渡分离的中间涡旋超固相。
2020-11-09 cond-mat.quant-gas cond-mat.soft cond-mat.str-el
Conformal Boundary as Holographic Dual to the Hyperbolic Fracton Model
该研究证明双曲分形子模型可作为AdS/CFT对偶的具体格点模型,其边界态展现共形场论性质,且体缺陷诱导的边界温度与黑洞行为定量一致。
2024-11-08 cond-mat.str-el hep-th
Fracton Critical Point in Higher-Order Topological Phase Transition
在零温下以不同的对称模式分离不同相的量子相变理论是现代量子多体物理的基础之一。在本文中,我们证明了存在一个2D拓扑相变之间的高阶拓扑绝缘体(HOTI)和平凡的莫特绝缘体具有相同的对称性逃避这种范式。我们提出了一个理论,这个量子临界点(QCP)驱动的波动和渗透的畴壁之间的HOTI和平凡的莫特绝缘体区域。由于自旋零模装饰畴壁的粗糙角落,相边界的波动触发自旋偶极跳跃项与分形动力学。因此,我们发现QCP的特点是一个临界偶极液体理论与子系统$U(1)$对称性和面积定律纠缠熵的崩溃,表现出对数增强:$L \ln(L)$。利用密度矩阵重整化群(DMRG)方法,分析了偶极刚度和结构因子,为偶极临界液体具有玻色表面提供了有力的证据.这些数字签名进一步支持QCP的分形动力学,并提出了一个新的范例,二维量子临界接近拓扑相。
2020-08-04 cond-mat.str-el hep-th
Optimal Thresholds for Fracton Codes and Random Spin Models with Subsystem Symmetry
分形模型提供了新的有间隙的量子相的例子,这些量子相具有固有的固定激发,因此超越了传统的拓扑秩序概念。在这里,我们计算量子纠错码的最佳错误阈值的基础上分形模型。通过映射到新的统计模型与伊辛变量和随机多体耦合的位翻转和相位翻转噪声的误差校正过程,我们得到的模型,表现出非常规的子系统对称性,而不是一个更常见的全球对称性。我们进行大规模的并行回火蒙特卡罗模拟,以获得无序温度相图,然后用于预测相应的分形码的最佳误差阈值。值得注意的是,我们发现X立方体分形子代码显示的最小误差阈值($7.5\%$)远高于三维拓扑代码,如复曲面代码($3.3\%$)或颜色代码($1.9\%$)。这一结果,加上预测的西森线不存在玻璃有序,表明分形相用作量子存储平台的巨大潜力。
2022-12-04 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
X-Cube Fracton Model on Generic Lattices: Phases and Geometric Order
分形序是一种新的量子序,它的拓扑激发态具有显著的迁移率限制和稳健的基态简并度(GSD),并且随着系统尺寸的增大而呈指数增长。在本文中,我们提出了一个通用的晶格结构(在三维)的广义X-立方体模型的分形序,其中的流动性限制的子维粒子继承的几何晶格。这有助于解释以前的结果,格曲率可以产生一个强大的GSD,即使在一个流形与平凡拓扑。我们提供明确的例子表明,(零温度)相的物质是敏感的晶格几何形状。在一个示例中,晶格几何形状将维度1粒子限制在小的环中,这允许分形子是完全移动的电荷,并且所得到的相位等效于(3+1)维复曲面码。然而,相位不仅对晶格曲率敏感;没有曲率的不同晶格(例如立方或堆叠的kagome晶格)也会导致物质的不同相位,它们被相变分开。然而,根据先前的相位定义[Chen,Gu,Wen 2010],即使只是旋转或重新缩放的立方晶格也会导致物质的不同相位,这促使我们提出一种新的和更粗糙的相位定义,用于带隙基态和分形子序。基态之间的新等价关系由局部幺正变换和准等距(可以旋转和重新缩放晶格)的组合给出;等价地,如果基态可以通过改变哈密顿量和自由度的位置(通过准等距)来精确连接,则它们处于相同的相位。鉴于几何学的重要性,我们进一步提出分形子序应被视为一种几何序。
2018-04-04 cond-mat.str-el quant-ph
Spin liquid fingerprints in the thermal transport of a Kitaev-Heisenberg ladder
我们确定指纹的一个接近的量子自旋液体(QSL),可观察到的有限温度动态热输运在一个最小版本的理想化Kitaev模型的双腿梯子,如果受到不可避免地存在海森堡耦合。使用精确对角化和量子典型性,我们发现(i)在无限小海森堡耦合下由分形子复合引起的绝缘体-导体交叉,(ii)低能量和高能量的分形子签名,其在远离纯QSL点的地方存活,以及(iii)非单调的电流寿命与海森堡耦合。在微扰理论的指导下,我们发现(iv)一个Kitaev交换诱导的“一个磁振子”的贡献,在强海森堡横档限制的动态热输运。
2018-06-06 cond-mat.str-el
Finite-temperature topological entanglement entropy for CSS codes
本文研究了CSS码在有限温度下的拓扑纠缠熵(TEE),CSS码包括一些普通的拓扑有序系统,如Toric码和一些分形子模型,如Haah码和X-cube模型。我们发现,在没有扩展的临界相的假设下,有限温度的TEE是一个分段恒定的温度函数,只有在相变可能的不连续性。然后我们考虑CSS码的相变。我们认为,任何二维和三维拓扑有序的CSS码在零温度下都存在相变。对于一些常见的例子,这一说法可以得到严格的证明,而对于一般模型,它可以根据低温膨胀进行论证。这表明在有限温度下拓扑序的破坏。我们还讨论了与自校正量子存储器的可能联系。
2019-10-16 cond-mat.str-el
Extracting Kondo temperature of strongly-correlated systems from the inverse local magnetic susceptibility
局域磁矩和轨道磁矩的屏蔽温标是强关联物质的重要特征。在最近的一篇论文X。Deng等人利用动态平均场论(DMFT),从局域磁化率的温度依赖性偏离居里定律,确定了某些相关金属中轨道和自旋通道屏蔽开始的温度标度。我们认为,这种方式获得的尺度实际上比相应的近藤温度大得多,因此,不表征筛选过程。通过重新分析本文的结果,我们发现自旋通道$T_K\approx 100$中屏蔽的特征(近藤)温度K($_2$ O $_3$)和$T_K\approx 350$ K($_2$ RuO $_4$)比本文估计的屏蔽起始温度小了一个数量级(分别为$1000$ K和$2300$ K);因此,对于$_2$ O $_3$,获得的温度标度$T_K$与筛选完成的温度$T^{\rm comp}\sim 25$ K相当,这表明在这种材料中的筛选可以用单一的温标来描述。
2021-03-05 cond-mat.str-el
Thermal screening at finite chemical potential on a topological surface and its interplay with proximity-induced ferromagnetism
受最近EuS/Bi $_2$ Se $_3$异质结实验的启发,我们研究了接近铁磁有序系统的三维拓扑绝缘体表面的温度依赖屏蔽效应.一般来说,我们发现除了化学势和温度,屏蔽能标也依赖于邻近诱导的电子间隙在一个本质上的方式。特别地,在零温度下,如果化学势小于邻近诱导的电子能隙,则屏蔽能消失。我们表明,在有限的温度下,$T$,和/或化学势,$μ$,陈-西蒙斯(拓扑)的质量,这是由邻近效应产生的量子涨落,可以计算分析绝缘制度。在这种情况下,拓扑质量产生与边缘状态相关联的霍尔电导率。我们表明,当化学势是内的间隙的拓扑质量保持在有限的温度下接近量子化。
2014-07-15 cond-mat.str-el
Local magnetic moment formation and Kondo screening in the presence of Hund exchange: the two-band Hubbard model analysis
本研究利用动力学平均场理论分析含洪德交换的两带Hubbard模型,得到局域磁矩相关特征温度与相图,揭示了半填充及有限掺杂下准粒子与局域磁矩的演化规律。
2024-09-12 cond-mat.str-el
Weak ferromagnetism with the Kondo screening effect in the Kondo lattice systems
我们仔细考虑了在有限温度下传统的近藤晶格系统中铁磁性和近藤屏蔽效应之间的相互作用。在有效平均场论中,对小的传导电子密度,确定了一个完整的相图.在铁磁有序相中,存在一个特征温标,表明近藤屏蔽效应的存在。我们进一步发现了两种不同的铁磁长程有序相共存的近藤屏蔽效应:自旋完全极化和部分极化状态。存在连续的相变以将部分极化的铁磁有序相与顺磁重费米液相分离。这些结果可以用来解释最近在近藤晶格材料中观察到的弱铁磁性。
2013-04-11 cond-mat.str-el
Kondo screening and coherence in kagome local-moment metals: Energy scales of heavy fermions in the presence of flat bands
本文利用parton平均场方法研究了kagome Kondo晶格模型中平带对Kondo温度和相干温度的修正,发现平带使指数依赖转变为线性或二次依赖,带边处出现三次方定律。
2024-01-09 cond-mat.str-el
LiV2O4: evidence for two-stage screening
LiV_2O_4是一种受抑的混合价金属(d^1 <->d^2),它被认为经历了两个自旋屏蔽过程。第一个淬灭有效自旋,以产生在室温以下看到的自旋1/2行为[1],而第二个产生在低温下看到的重费米液体特征[2]。本文对强关联d电子强Hund耦合的t-J模型作了初步的讨论。Hubbard算子(S = {1/2} 1)的价态涨落<->与基础的角共享四面体钒晶格的挫挫是我们模型的重要组成部分。
2002-02-15 cond-mat.str-el
Observation of Two Cascading Screening Processes in an Iron-based Superconductor
本研究通过对RbFe₂As₂的角分辨光电子能谱实验,首次观测到铁基超导体中自旋屏蔽与轨道屏蔽两种级联过程,结合理论计算揭示了其驱动材料从坏金属向关联费米液体演化的机制,为强关联多轨道材料的准粒子涌现研究提供了关键实验证据。
2025-07-30 cond-mat.str-el
Analysis of the Metallic Phase of Two-Dimensional Holes in SiGe in Terms of Temperature Dependent Screening
我们发现,温度相关的屏蔽可以定量地解释的金属行为的电阻率的金属侧的所谓的金属-绝缘体过渡的p-SiGe。干扰和相互作用的影响表现出通常的绝缘行为,预计在足够低的温度下压倒金属背景。我们发现,经验费米液体的概念描述我们的数据,尽管大的r_s = 8。
2000-04-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Image charge screening: a new approach to enhance magnetic ordering temperatures
我们已经测试了图像电荷屏蔽的概念,作为一种新的方法,以提高磁有序温度和超交换相互作用的超薄膜。以在Ag(100)衬底上生长的3层NiO(100)薄膜和在MgO(100)衬底上生长的3层NiO薄膜为模型系统,观察到在高极化金属衬底上生长的NiO薄膜的Neel温度为390 K,而在低极化绝缘体衬底上生长的NiO薄膜的Neel温度低于40 K。这表明,筛选高度极化介质可能指向一个实用的方法来设计强相关的氧化物纳米结构,大大提高了磁性能。
2008-06-10 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Effect of screening of the electron-phonon interaction on the temperature of Bose-Einstein condensation of intersite bipolarons
本文在推广的Holstein-哈伯德模型的框架内,考虑了在足够强的电子-声子相互作用极限下的相互作用电子-声子系统,其中(双)极化子是系统的基本准粒子。假定电子-声子相互作用是屏蔽的,其势具有Yukawa型解析形式。首次研究了电子-声子相互作用屏蔽对格点间双极化子玻色-爱因斯坦凝聚温度的影响。结果表明,屏蔽电子-声子相互作用越强,格点间双极化子的玻色-爱因斯坦凝聚温度越高。
2013-08-10 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Band Renormalization in Monolayer MoS2 Induced by Multipole Screening
Gachon university(嘉泉大学);Korea Research Institute of Standards and Science(韩国计量科学研究院);Kyung Hee University(庆熙大学);The Cyprus Institute(塞浦路斯研究所)
研究通过ARPES发现单层MoS2能带结构受温度驱动的层间距离变化影响,展示出非刚性的动量依赖能带重整化,揭示了介电屏效在二维材料中的重要作用。
2026-04-03 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Bionic fractionalization in the trimer model of twisted bilayer graphene
本文通过蒙特卡洛模拟和场论分析研究了扭转双层石墨烯三角三聚体模型,发现其包含分数电荷激发、极性流体、砖墙相及临界三聚体液体相等丰富相,并揭示了三聚体液体中单体作为携带一对涌现规范电荷的仿生分数化激发,为研究分数化和分形子提供了新平台。
2024-09-30 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
About the role of 2D screening in High Temperature Superconductivity
在一个简单的单带正方形紧束缚模型中研究了二维屏蔽,该模型定性地类似于高温超导体中已知的电子结构。在强紧束缚极限下,两粒子Bethe-Salpeter方程在单圈近似下的库仑核可以计算。结果表明,粒子间的库仑排斥作用有强烈的屏蔽作用,当费米能级接近半填充时,库仑排斥作用变得更强,并具有各向异性(或者等效地,当费米面接近范霍夫奇点时)并且远离范霍夫奇点迅速减小。对于布里渊盒的拐角附近的准动量区域,该效应也更明显,其对应于几个单位单元的对偶空间距离。因此,一个可能的机制,可以解释这些材料中存在的非常小的库珀对,作为有界的各向异性复合材料加入剩余超交换或声子相互作用。
2005-08-14 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Nonlinear screening theory of the Coulomb glass
本文用非线性屏蔽理论研究了经典库仑玻璃中能隙的形成及其与玻璃凝固的关系。我们发现,一个伪间隙(“等离子体浸”)在一个单粒子密度的状态开始打开已经在温度可比的库仑能量。这种现象反映了液相(等离子体)中短程相关性的出现,即使在没有无序的情况下也会发生这一过程。玻璃秩序出现时,无序存在,但这只发生在温度超过一个数量级低,这是从库仑相互作用的非线性屏蔽。我们的研究结果表明,在高温下形成的“等离子体浸渍”是一个过程不同的Efros-Shklovskii(ES)的伪间隙的形成,在我们的模型中只出现在玻璃相。
2005-01-03 cond-mat.dis-nn cond-mat.str-el
Nonlocal Andreev Reflections as a Source of Spin Exchange and Kondo Screening
我们报道了一种新的交换机制,介导近藤屏蔽,在一个相关的双量子点结构在超导体附近,源于非局域Andreev反射过程。我们估计其强度微扰和确证准确的数值重整化群计算的超导体近似纳米结构的有效模型的分析预测。我们证明了超导诱导的交换导致两个阶段的近藤屏蔽。我们确定了近藤温度对超导体耦合的依赖性,并预测了传统的低温输运行为的特征修改,这可以用来从实验上区分这种现象与其他近藤效应。
2019-01-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Density of states, screening and the width of the quantum Hall plateaus
本文在静电近似下对量子霍尔效应作了一致的处理。我们推导出的状态密度(DOS)的形式,它不同于通常的高斯形状有效的非相互作用的电子。在一个交叉温度以下,该DOS逐渐转变为费米能附近的非相互作用DOS。我们得到了这个交叉温度,这决定了这个框架的有效性范围的估计,并允许调和的宽度和温度依赖性的量子霍尔高原与实验。DOS极大地提高了电子-晶格弛豫速率,从而降低了电子过热的可能性。
1998-10-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el