Competing orders and inter-layer tunnelling in cuprate superconductors: A finite temperature Landau theory
我们提出了一个有限温度朗道理论,它描述了铜氧化物超导体中的竞争有序和层间隧穿,作为对零温度下相应理论的重要扩展[Nature { \bf 428},53(2004)],其中超导转变温度$T_c$以三种可能的方式定义为零温度序参量的函数。对于给定的参数,我们的理论确定$T_c$没有任何歧义。在单层和双层系统中,我们讨论了零温度序参量和相关的转变温度之间的关系,在竞争订单的存在下,并绘制连接到令人困惑的实验事实,即赝能隙温度远高于相应的能量尺度附近的最佳掺杂。将该理论应用于多层体系,计算了$T_c$的层数依赖性。在一个合理的参数空间内,计算结果与实验相符。
2005-09-05 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Competing Crystal Phases in the Lowest Landau Level
我们表明,1/5和2/9分数量子霍尔态之间的固相产生于1型和2型复合费米子晶体之间极其微妙的相互作用,清楚地表明其非平凡的,强相关的字符。我们还计算了各种晶体的相图发生在一个广泛的填充因子,并证明了弹性常数表现出非单调的行为作为填充因子的函数,可能导致独特的实验签名,可以帮助标记分离不同种类的晶体的相边界。
2013-10-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Competing Orders and non-Landau-Ginzburg-Wilson Criticality in (Bose) Mott transitions
本文评述了最近用对偶旋涡场理论研究二维玻色晶格系统中超流到莫特绝缘体跃迁的非朗道-金兹伯格-威尔逊(LGW)方法(cond-mat/0408329)。重新审视了传统的量子临界LGW理论的物理解释,并讨论了它与涡旋理论的异同。各种竞争(绝缘)秩序的“统一”,以及这些秩序与莫特转变的巧合在这个公式中很容易理解。最近的“解除限制”的量子临界性,这是在一定程度上包含在这种方法的理论的一些方面进行了讨论。一个教学介绍的“螺母和螺栓”的玻色子涡对偶性在哈密顿量的水平,包括量身定制的凝聚态观众。
2005-04-26 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Two-dimensional $J_1$-$J_2$ clock model: Enhanced symmetries, emergent orders, and Landau-incompatible transitions
Indian Institute of Technology Madras(印度马德拉斯理工学院);Center for Quantum Information, Communication and Computation (CQuICC)(量子信息、通信与计算中心);Harish-Chandra Research Institute(哈里什-钱德拉研究所);Homi Bhabha National Institute(霍米·巴巴国立研究所)
该研究探讨了二维J₁-J₂钟模型在不同相互作用下的相变行为,揭示了增强对称性、涌现秩序及非传统Landau不相容转变的机制。
2025-11-26 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Theory of competing Chern-Simons orders and emergent phase transitions
基于自旋1/2算符的Chern-Simons费米子化,我们提出了一个系统的框架来研究二维XY量子磁体中的出射相竞争。将该方法应用于反铁磁蜂窝自旋1/2 $J_1$ - $J_2$ XY模型,揭示了两个Chern-Simons级之间的非常规相变:Chern-Simons超导体和Chern-Simons费米子的激子绝缘体.我们表明,在自旋语言中,这种转变转化为从平面Néel状态的非均匀手性自旋液体,在文献中提出的早期过渡。也就是说,Chern-Simons超导体描述了平面Néel态,而Chern-Simons激子绝缘体对应于非均匀手性自旋液体。这些结果进一步被我们的高精度张量网络计算所证实,这为从Néel序到非均匀手性自旋液体的转变提供了第一个数值证据。我们认为,所发展的方法可以应用于其他受抑的XXZ型量子磁体,并可以检测非常规的相变。
2021-01-20 cond-mat.str-el
Almost linear Haldane pseudopotentials and emergent conformal block wave-functions in a Landau level
本文考虑一个二维粒子在朗道能级上相互作用的模型。我们工作在一个有限的磁盘几何形状和采取的粒子相互作用的线性下降的两体Halfton赝势。我们表明,该模型的基态子空间是由波函数,可以写为多项式共形块(任意共形场论)符合填充分数(标度维数)。为了消除退化,我们然后添加一个二次扰动的哈密顿量,并表明; 1。共形块构造使用摩尔-阅读建设(如劳克林,Pfalanan,并读取Rezayi状态)保持精确的本征态的热力学极限和2。通过调节外部施加的单体$-L_z^2$势,我们可以强制Moore-Read共形块成为该模型在热力学极限下的精确基态。我们不能排除在这个极限下残余简并的可能性。该模型没有填充依赖性,仅由两体长程相互作用和外部单体势组成。我们的研究结果提供了深入了解如何共形块波函数可以出现在朗道水平。
2019-04-03 cond-mat.str-el hep-th quant-ph
Topological magnon band structure of emergent Landau levels in a skyrmion lattice
自旋激发在拓扑非平凡磁序上的运动表现出类似于洛伦兹力对轨道磁场中带电粒子的影响的偏转。我们使用极化非弹性中子散射来研究磁振子的传播(即,玻色子集体自旋激发)。对于垂直于斯基尔米恩管的波矢,磁振子谱与精细间隔的出射朗道能级的形成是一致的,朗道能级是用于解释斯基尔米恩晶格的非平凡拓扑缠绕的虚构磁场的特征。这为倒易空间中的拓扑磁振子能带结构提供了证据,而这种结构是由磁序的非平凡实空间拓扑所证实的。
2022-03-15 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Charge transfer and competing symmetry breaking drive orbital reconstruction and emergent ferromagnetism in insulating oxide superlattices
Indian Institute of Science(印度科学学院);Deutsches Elektronen-Synchrotron DESY(德国电子同步加速器中心);ALBA Synchrotron Light Source(阿尔巴同步辐射光源);Advanced Photon Source, Argonne National Laboratory(阿贡国家实验室先进光子源)
本文研究NdNiO₃与NdMnO₃超晶格,发现界面电荷转移与对称性破缺驱动轨道重构,产生室温铁磁绝缘态,为自旋电子学应用提供了新途径。
2026-08-31 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Ginzburg-Landau theory for skyrmions in inversion-symmetric magnets with competing interactions
磁skyrmions近年来吸引了相当大的关注,在自旋电子学应用的巨大潜力。一般来说,skyrmions比原子晶格常数大,这允许在连续极限下的金斯堡-朗道型描述。这样的描述成功地捕获了B20化合物中Skyrmions的主要实验观察,没有反转对称性。Skyrmions也可以存在于具有竞争相互作用的反转对称磁体中。在这里,我们推导出一个一般的金斯堡-朗道理论的skyrmions在这些磁铁有效的长波长限制。我们基于导出的Ginzburg-Landau理论研究了Skyrmions的不寻常的静态和动力学性质。我们表明,易轴自旋各向异性是足够的稳定skyrmion晶格。有趣的是,反转对称磁体中的skyrmion除了通常的skyrmion平移运动(轨道运动)之外,还具有与螺旋度旋转相关的新的内部自由度,即skyrmion作为粒子的"自旋"。单个skyrmion的轨道自由度和自旋自由度可以相互耦合,并产生不寻常的行为,这是由Dzyaloshinskiiii-Moriya相互作用稳定的skyrmion所不存在的。导出的Ginzburg-Landau理论为讨论Skyrmion物理提供了一个方便和通用的框架,并将有助于在反演对称磁体中寻找Skyrmion。
2015-12-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.soft cond-mat.str-el
Competing Dirac masses in one dimension: Symmetry-enhanced pseudo-first-order transition and deconfined criticality
本研究在一维电子-声子耦合系统中发现对称性增强的赝一级相变,揭示了声子频率调控下从一级相变经窄中间相到去禁闭量子临界点的演化规律。
2025-09-02 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el hep-th
Competing emergent Potts orders and possible nematic spin liquids in the Kagome $J_{1}-J_{3}$ Heisenberg model
本文研究Kagome $J_1-J_3$反铁磁Heisenberg模型的“灰色区域”,结合Monte Carlo、Schwinger Boson平均场和精确对角化,揭示竞争的Potts-3/Potts-4序及可能的向列自旋液体基态。
2022-03-07 cond-mat.str-el
Competing Laughlin state and Wigner crystal in bilayer graphene
我们研究了双层石墨烯在朗道中心能级的分数量子霍尔效应。通过调节外部施加的磁场和两层之间的电偏置,可以访问其中具有对应于N=0和N=1伽利略朗道能级的轨道特征的朗道能级之间存在简并的区域。虽然Laughlin态通常是填充$ν=1/3$的基态,但我们发现,通过调节偏置和外加场,在相同的填充因子下,它可以被破坏并被Wigner晶体取代。这种竞争不会发生在不可压缩的基态保持稳定的$ν=2/3$。电诱导维格纳晶体状态的可能性为这种物质状态的研究开辟了一个新的范围。
2022-10-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Emergent QED$_3$ at the bosonic Laughlin state to superfluid transition
University of California, Berkeley(加州大学伯克利分校);Kavli Institute for Theoretical Physics, University of California, Santa Barbara(加州大学圣塔芭芭拉分校卡弗里理论物理研究所);Hong Kong University of Science and Technology(香港科技大学);Massachusetts Institute of Technology(麻省理工学院);Lawrence Berkeley National Laboratory(劳伦斯伯克利国家实验室)
研究发现玻色子Laughlin态到超流相变中出现QED$_3$-CS临界点,通过狄拉克准粒子和对称性扩大支持其稳定性。
2026-01-12 cond-mat.str-el
Non-uniform glassy electronic phases from competing local orders
我们研究非均匀状态和可能的glassiness引发的不同的本地订单之间的竞争无序自由系统。在金兹伯格-朗道理论和简单场论中,这种非均匀态都是由相互竞争的序参量之间的负梯度项引起的。我们讨论这些想法的各种强相关系统的应用。
2008-10-15 cond-mat.str-el
Competing states for the fractional quantum Hall effect in the 1/3-filled second Landau level
在这篇工作中,我们研究了在填充因子为$ν=7/3$的1/3填充的第二朗道能级(SLL)中分数量子霍尔态的性质(在粒子-空穴对称性存在的情况下为8/3)。具体地说,我们计算了精确的7/3基态和各种竞争态之间的重叠,包括(i)劳克林态,(ii)费米子哈夫尼态,(iii)两个复合费米子海在1/6填充的反对称化产物态,以及(iv)$Z_4$仲费米子态的粒子-空穴(PH)共轭。所有这些试验状态是根据一个指导原则,称为双层映射方法,其中一个试验状态是作为反对称投影的双层量子霍尔态层间距离$d$作为变分参数。在对环面几何中基态简并的正确理解下,$Z_4$亚费米子态可以作为Halperin(330)态的反对称投影得到。同样,本文证明了费米子哈夫尼态可以作为Halperin(551)态的反对称投影得到。结果表明,虽然非常准确,在足够大的积极Haldom赝势变化$δV_1^{(1)}$,劳克林状态失去了它的重叠与确切的7/3基态显着在$δV_1^{(1)} \simeq 0$。在稍负的$δV_1^{(1)}$处,PH共轭的$Z_4$亚费米子态与7/3基态有很大的重叠,这是上述四个实验态中最高的.
2017-05-26 cond-mat.str-el
Controllable emergent spatial spin modulation in Sr2IrO4 by in situ shear strain
对称各向异性相互作用可以同时是铁磁和反铁磁的,但对于不同的晶轴。我们表明,诱导正交不可约表示的各向异性相互作用的竞争代表了获得新的奇异磁态的一般途径。我们证明了它在这里通过观察一个连续可调的12层空间自旋调制的出现时,扭曲的正方形晶格平面在准二维反铁磁Sr 2 IrO 4在原位剪切应变。这种双折射对称性破缺相是一种不寻常的应变激活的各向异性相互作用的结果,这种相互作用是在第四阶,并与固有的二次各向异性相互作用竞争。这种竞争各向异性的机制与铁磁、反铁磁和/或Dzyaloshinskiii-Moriya相互作用之间的机制不同,并且在低维磁体中具有广泛的适用性和高度的可控性。
2022-04-20 cond-mat.str-el
Quark-hadron continuity beyond Ginzburg-Landau paradigm
夸克-强子连续性是指当重子化学势增大时,强子物质与色超导体连续相连而不发生相变的情形。这种情况是基于朗道的相分类,因为它们具有相同的对称性破缺模式。我们解决的问题是,这种连续性是否是真实的物质的量子相位,这需要超越金兹伯格-朗道描述的治疗。为了研究色超导体的拓扑性质,我们导出了色味锁定相位的$U(1)$ Nambu-Goldstone(NG)玻色子和涡旋的对偶有效理论,并讨论了涌现的高阶对称性的命运.该理论具有拓扑$BF$理论耦合NG玻色子的形式,并且测试夸克和涡旋的分数统计作为涌现的$\mathbb Z_3$两种形式对称的结果而出现。我们发现,这种对称性不能自发破缺,表明夸克-强子连续性仍然是一个一致的方案。
2019-05-31 cond-mat.str-el hep-ph hep-th
Spontaneous symmetry breaking of domain walls in phase-competing regions
本文研究了两个伊辛型序参量的相竞争区中有序相畴壁的性质。考虑两组分$ϕ^4$理论,我们证明了基态(初级)序参量的畴壁表现出与竞争相的二级序参量相关的二级相变,由Ising型相变的Landau理论给出了该相变的有效理论.我们发现这种相变的相界不同于竞争序的旋节线。在实验上,相变检测对应于二阶的磁化率的发散时,温度淬火引入畴壁。
2018-02-15 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Emergent dynamical Kondo coherence and competing magnetic order in a correlated kagome flat-band metal CsCr6Sb6
ShanghaiTech University(上海科技大学);Fudan University(复旦大学);Tsung-Dao Lee Institute, Shanghai Jiao Tong University(上海交大李政道研究所);Beijing National Laboratory for Condensed Matter Physics and Institute of Physics, Chinese Academy of Sciences(中国科学院物理研究所(北京凝聚态物理国家研究中心));University of Chinese Academy of Sciences(中国科学院大学);Analytical Instrumentation Center, School of Physical Science and Technology, ShanghaiTech University(上海科技大学分析测试中心);Shanghai Research Center for Quantum Sciences(上海量子科学研究与创新中心);ShanghaiTech Laboratory for Topological Physics, ShanghaiTech University(上海科技大学拓扑物理实验室)
研究CsCr6Sb6中Kondo行为、磁各向异性及电子关联的相互作用,揭示动态Kondo屏蔽机制及竞争磁序的形成机制。
2025-08-12 cond-mat.str-el
Competing Orders Driven by Wigner Crystal Phase in Rhombohedral Graphene
Institute of Physics, Ecole Polytechnique Fédérale de Lausanne(洛桑联邦理工学院物理研究所);SPEC, CEA, CNRS, Université Paris-Saclay(法国原子能和替代能源委员会、国家科学研究中心、萨克雷大学SPEC实验室);Department of Physics, Florida State University(佛罗里达州立大学物理系);National High Magnetic Field Laboratory(国家高磁场实验室);FSU Quantum Initiative, Florida State University(佛罗里达州立大学FSU量子倡议项目);Research Center for Functional Materials, National Institute for Materials Science(日本物质材料研究机构功能材料研究中心)
研究菱面体石墨烯系统,发现其在特定条件下有维格纳晶体相等丰富电子相,在面外磁场下存在竞争态,这些新兴相紧密相连且在相界连续演化,揭示了WC相在相图中的重要作用及与其他相的联系。
2026-07-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Ginzburg-Landau Like Theory for High Temperature Superconductivity in the Cuprates: Emergent d-wave Order
铜酸盐的高温超导性仍然是物理学中研究最广泛、经常令人惊讶和理解最少的现象之一。在这里,我们简要地描述了一个新的唯象理论的灵感来自著名的描述超导由于金兹伯格和朗道,并认为描述其本质。这假定一个自由能泛函的超导体在一个复杂的序参量characterizedit. We建议,超导铜酸盐,一个类似的功能的复杂的,在平面上,最近邻自旋单重键(或库珀)对振幅psi_ij。它的一个关键部分是最近邻键对之间的(短程)正相互作用,强度为J '。这样的相互作用导致非零的长波长相位刚度或非零的长程序,与观察到的d波对称性,低于温度T_c \simzJ ',其中z是最近邻的数量;因此,它是一个紧急的,集体的后果。利用该泛函,我们计算了大量的性质,如赝能隙转变温度T* 随空穴掺杂量x的变化,转变曲线T_c(x),超流刚度rho_s(x,T),由涨落对自由度引起的比热(无和有磁场),以及零温涡旋结构.我们发现显着的协议与实验。我们还计算了在正方形铜氧化物晶格上跳跃的电子的自能,这些电子通过不可避免的长波长库珀对涨落与动量几乎相反的电子耦合。电子谱密度的结果与最近的ARPES实验成功地进行了比较,并全面地解释了T_c以上的费米弧与温度有关以及T_c以下的超导能隙的“弯曲”等奇异现象。
2012-03-14 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Competing Orders and Hidden Duality Symmetries in Two-leg Spin Ladder Systems
本文提出了一种统一的方法来处理广义两腿自旋梯中的量子竞争序。从SU(4)量子多临界点出发,利用低能场论,详细讨论了竞争序之间的隐藏关系和量子相变.我们的方法表明,该系统有一个相对简单的相结构,尽管其复杂的相互作用。在U(1)对称性的基础上,我们发现了一个新的U(1)对称性,它混合了反铁磁序参量和p型反铁磁序参量,它的序参量与上述对称性对偶。在场论分析和变分分析的基础上,我们给出了相图整体结构的定性描述。有趣的连接到其他模型(如玻色子t-J模型)也进行了讨论。
2006-10-18 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Entanglement architecture of beyond-Landau quantum criticality
本研究通过纠缠显微镜和量子蒙特卡洛采样,发现超越朗道量子临界性具有独特的纠缠架构,其多体纠缠重新分布为环状构型,区别于朗道临界性。
2025-09-12 cond-mat.str-el quant-ph
Competing phases in spin-1/2 J1-J2 chain with easy-plane anisotropy
我们总结了自旋为1/2的XXZ链的基态相图的理论研究结果,该链具有竞争的最近邻(J1)和反铁磁次最近邻(J2)耦合。我们的研究主要涉及铁磁J1的情况,并简要回顾了反铁磁J1的情况进行比较。相图包含丰富的各种相在平面上的J1/J2与XXZ各向异性三角洲:矢量手性相,Néel相,几个二聚体相,和Tomonaga-Luttinger液相。我们讨论了矢量手征序,出现在一个非常宽的参数空间,连续的Néel二聚体相变,并出现在一个狭窄的区域的铁磁J1侧的非局域弦秩序。
2011-05-26 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Emergent Superconductivity and Competing Charge Orders in Hole-Doped Square-Lattice $t$-$J$ Model
通过增大DMRG键维数和系统宽度,在空穴掺杂t-J模型中发现了d波超导,表明削弱竞争电荷序可促进超导,为统一理解铜氧化物超导提供新视角。
2024-02-09 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
The Composite Particle-Hole Spinor of the Lowest Landau Level
本文提出了一种二分量有效场论,即L =(L_ce + L_ch)/2,其中L_ce是含有Chern-Simons项的复合电子的拉格朗日量,L_ch是复合空穴的拉格朗日量L_ce的粒子-空穴共轭量。在该理论中,两分量费米子场是在背景电磁场存在的情况下耦合到一个出射有效规范场的复合粒子-空穴旋量。复合电子和复合空穴的陈-西蒙斯项被完全抵消,1/2赝自旋自由度自动出现,它对突现规范场的响应方式与真实自旋对电磁场的响应方式相同。此外,复合粒子-空穴旋量理论在扩展到四分量形式并加入质量项后,与无质量Dirac复合费米子理论的非相对论极限具有完全相同的形式。
2018-01-30 cond-mat.str-el
Emergent Surface Kondo Flat Band Driven by Competing Interactions in a Topological Ferromagnet
Max Planck Institute for Chemical Physics of Solids(马克斯·普朗克固体化学物理研究所);Leibniz Institute for Solid State and Materials Research, IFW Dresden(德累斯顿IFW莱布尼茨固态与材料研究所);Donostia International Physics Center(圣塞巴斯蒂安国际物理中心);Luxembourg Institute of Science and Technology (LIST)(卢森堡科学与技术研究所);Technische Universität Dresden(德累斯顿工业大学);Helmholtz-Zentrum Berlin für Materialien und Energie(柏林亥姆霍兹材料与能源中心)
本研究通过体敏感和表面敏感实验及第一性原理计算,发现拓扑铁磁体UAsS中磁性驱动关联量子相自发空间分离,表面涌现出近藤平带,为关联拓扑系统研究开辟新方向。
2026-09-18 cond-mat.str-el
Landau levels of Majorana fermions in a spin liquid
马约拉纳费米子最初被认为是充当自身反粒子的基本粒子。近年来,人们已经很清楚,马约拉纳费米子可以在凝聚态系统中作为涌现准粒子实现,这种情况通常伴随着拓扑秩序。在这里,我们提出了一个物理系统,实现朗道水平-高度简并的单粒子状态通常产生的轨道磁场作用于带电粒子-马约拉纳费米子。这是实现在一个变种的量子自旋系统由于Kitaev这是扭曲的三轴应变。这个应变Kitaev模型显示了一个自旋液相与电荷中性马约拉纳费米子激发,其光谱对应于朗道水平,在这里产生的定制的伪磁场。我们表明,测量动态自旋磁化率揭示了朗道能级结构的探针诱导的束缚态形成的显着机制。
2016-04-05 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Quantum criticality beyond the Landau-Ginzburg-Wilson paradigm
本文提出了二维量子反铁磁体和相互作用玻色子系统的若干零温相变的临界理论。最重要的例子是S = 1/2正方晶格反铁磁体在尼尔态(打破自旋旋转不变性)和顺磁性价键固体(保持自旋旋转不变性,但打破晶格对称性)之间的转变。我们证明了这两个态被一个二阶量子相变分开。临界理论不是用表征任一状态的序参量来表示的(就像朗道-金兹伯格-威尔逊理论中的情况那样),而是涉及到分数自由度和一个突现的、拓扑的、全局的守恒定律。一个密切相关的理论描述了玻色子在正方形晶格上半填充时的超流-绝缘体转变,其中绝缘体具有键密度波序。类似的考虑也适用于价键固体和Z_2自旋液体之间的反铁磁体的跃迁:临界理论具有与涌现的U(1)规范力相互作用的非受限激发。我们评论更广泛的影响,我们的研究结果的量子临界相关电子系统。
2003-12-23 cond-mat.str-el
The half-filled Landau level: the case for Dirac composite fermions
分数量子霍尔效应中最引人注目的实验发现之一是当电子密度接近磁通量量子密度($ν= 1/2$)的一半时,费米面出现的证据。Halperin、Lee和Read(李)的开创性工作首先预测,在$ν= 1/2$中,复合费米子--一个电子和一对涡旋的束缚态--经历零净磁场,并可以形成一种具有出射费米表面的“复合费米液体”。在本文中,我们使用无限圆柱DMRG提供了令人信服的数值证据证明存在一个费米海的复合费米子的现实之间的相互作用在$ν= 1/2$的电子。此外,我们表明,该状态是粒子-空穴对称的,在相反的结构的量子阱。相反,如果复合费米子是有限密度的无质量狄拉克粒子,类似于3D拓扑绝缘体的表面态,我们的发现是一致的。利用这个类比,我们设计了一个数值试验,并成功地观察到狄拉克粒子的$2k_F$后向散射特性的抑制。
2015-08-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el hep-th
Emergent Universality in a Quantum Tricritical Dicke Model
我们提出了一个支持量子三临界点的广义Dicke模型。通过精确的低能有效哈密顿量在热力学极限下绘制了相图并研究了模型的临界行为。正如朗道相变理论所预言的那样,在三临界点处,序参量表现出非普适性。然而,由于经典和量子自由度的分离,我们发现一个普遍的关系之间的激发间隙和纠缠熵的整个临界线,包括三临界点。这里的普适性是由涌现的量子模式,而序参量是经典确定的。
2019-04-24 cond-mat.str-el quant-ph
Fermionic phases and their transitions induced by competing finite-range interactions
我们确定基态的一维费米子系统受到竞争排斥相互作用的有限范围内,并提供这些阶段及其过渡的现象学和基本签名。可公度粒子密度允许多个竞争的电荷有序绝缘态具有不同的周期性和内部结构。我们的参考点是具有相互作用范围$p=2$的系统,其中已知这些电荷有序配置之间的相变由液体和键序相介导。对于增加的相互作用范围$p=4$,我们发现,相变也可以出现是突然的,以及介导的重新出现的有序相,跨越到液体的行为。这些考虑的基础上的竞争电荷有序状态的分类在原子的限制,在不同的相互作用范围内的主要可压缩的粒子密度。我们还考虑了无序的影响,导致有序相的碎片化和液相的局部化。
2018-08-22 cond-mat.str-el
Dirac Composite Fermions and Emergent Reflection Symmetry about Even Denominator Filling Fractions
基于输运实验中反射对称性的出现和相对论量子场论中统计周期性的缺乏,我们提出了一系列相对论复合费米子理论,用于描述量子霍尔系统中填充分数$ν=1/2n$处出现的可压缩态.这些理论由电中性狄拉克费米子通过一个涌现的陈-西蒙斯规范场附着在$2n$通量量子上组成。虽然不具有明确的粒子-空穴对称性,这些理论再现已知的Jain序列状态接近$ν=1/2n$,我们表明,这种状态可以通过观察到的反射对称性,至少在平均场水平。我们进一步认为,朗道能级的最低限度要求狄拉克费米子被调谐到临界状态,无论这种对称性是否延伸到可压缩状态本身。
2018-11-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el hep-th
Competing orders in FeAs layers
使用非限制性Hartree-Fock近似和朗道理论,我们确定可能的相竞争的超导电性的FeAs层。我们发现,接近半填充的过渡,从顺磁体的磁有序相是一阶相关的非谐性,并导致丰富的相图。在已知的一维调制磁条相和顺磁体相之间,我们发现了一个新的相位,它与一维调制磁条相具有相同的结构因子,但最近邻点的磁矩成直角,使电子在强耦合下绕元胞循环时获得非平凡相位。另一个竞争相具有磁性和电荷有序性,并且可以通过带电杂质来稳定。
2008-07-15 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Mean string field theory: Landau-Ginzburg theory for 1-form symmetries
通过与普通零形式对称性的朗道-金斯堡理论类比,我们引入并发展了一种单形式整体对称性的朗道-金斯堡理论,我们称之为平均弦场论。基本的动力学变量是一个弦场--定义在闭环空间上--它可以用来描述有效弦的产生、湮灭和凝聚。像它的零形式的表亲一样,平均弦场论提供了一幅有用的关于破碎相和未破碎相的相图的图像。我们提供了一个透明的推导面积法的带电线运营商在不间断的阶段,并描述了无隙戈德斯通模式在破碎阶段的动力学。该框架还提供了一个理论的拓扑缺陷的破相和描述的相变,应该是有效的上临界尺寸以上,我们讨论。我们还讨论了紧急的一种形式的对称性在零和有限温度的一般后果。
2022-08-08 cond-mat.str-el hep-th
Emergent reflection symmetry from non-relativistic composite fermions
最近的一项实验研究[Pan等人,arXiv:1902.10262]已经表明分数量子霍尔效应带隙与最低朗道能级的粒子-空穴对称性基本一致。基于这一结果,我们从复合费米子平均场论的观点出发,研究了一个干净的二维电子系统。在这个简短的说明中,我们表明,虽然实验是明显的狄拉克复合费米子理论最近提出的儿子,它可以同样很好地解释的框架内的非相对论复合费米子,首先提出的Halperin,李和阅读。
2019-03-26 cond-mat.str-el
Transient trapping into metastable states in systems with competing orders
本文利用具有弛豫动力学的Ginzburg-Landau理论研究了两个竞争级系统的猝灭动力学。我们考虑的情况下,一个泵迅速加热系统的高温,之后系统冷却到其平衡温度。我们研究了随时间变化的自由能景观的序参量振幅和波动的演变。指数增长的热波动占主导地位的动态。该系统通常演变到与更快的松弛序参量相关联的阶段,即使它不是全局自由能最小值。这个理论为广泛的实验观察提供了一个自然的解释,即亚稳态可能是由激光诱导的主导平衡序参量的崩溃。
2022-05-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.stat-mech
Magnetic Field Induced Competing Phases in Spin-Orbital Entangled Kitaev Magnets
自从在$α$ -RuCl $_3$中发现中子散射连续谱和半量子化霍尔热导率以来,Kitaev磁体中磁场诱导的量子自旋液体引起了人们极大的兴趣。在这项工作中,我们提供了一个半经典分析的相关理论模型的大系统尺寸,并比较结果与以前的研究与小系统尺寸的量子模型。我们发现了一系列竞争的磁性订单相当大的单位细胞在中间磁场,这是最有可能错过了以前的方法。我们表明,量子涨落通常是强的,在这些大的单位细胞的订单,而他们的磁激发可能类似于一个散射连续,并引起一个大的热霍尔电导率。我们的工作为深入研究Kitaev磁体中的新兴自旋液体和竞争相提供了重要基础。
2019-06-11 cond-mat.str-el
Competing orders, the Wess-Zumino-Witten term, and spin liquids
在本文中,我们证明,在挫折磁铁时,几个传统的(即,破坏平衡的)订单竞争,并通过Wess-Zumino-Witten(WZW)项“交织”,出现自旋液体的可能性。由此产生的自旋液体可能具有携带分数自旋的激发,并且服从非平凡的自/互统计。作为一个具体的例子,我们考虑的情况下,竞争的订单是Néel和价键固体(VBS)秩序的正方形晶格。检查不同的情况下,从VBS侧的涡旋凝聚,我们表明,中间相,包括自旋液体,Néel和VBS之间的顺序总是打破一定的对称性。值得注意的是,我们的起始理论,没有分馏粒子(部分子)和规范场,预测的结果与部分子理论的结果一致。这表明,竞争序的金兹伯格-朗道-威尔逊作用量和自旋液体物理学之间缺少的环节是WZW项。
2022-04-26 cond-mat.str-el
Emergent channel over a pair of pockets in strong density waves
电子在费米表面不同部分之间散射的不同通道是各种电子量子问题的关键,例如超导性和密度波。我们考虑一个有效的模型在更高的维度,在原始模型中的两个口袋映射到(朗道水平)两个狄拉克费米子。我们发现了一个紧急通道时,两个狄拉克费米子从不同的对湮灭,其中存在一个强大的密度波是必不可少的。我们支持我们的分析与数值计算模型的例子在附近的铁磁和反铁磁订单。我们还讨论了有趣的后果,电子相互作用的通道,超越平均场波动可能会引起。
2021-10-31 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Landau and fractionalized theories of periodically driven intertwined orders
ITAMP, Center for Astrophysics | Harvard & Smithsonian(哈佛大学-史密森尼天体物理中心);Department of Physics, Harvard University(哈佛大学物理系);Center for Computational Quantum Physics, Flatiron Institute(平托研究所计算量子物理中心);Max Planck Institute for Solid State Research(马克斯·普朗克固态研究所)
研究周期驱动下交织序的相图,比较传统朗道理论与分数化理论,探讨大N极限下与马尔可夫浴的耦合行为。
2026-03-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Competing Many-Body Phases at Small Fillings in Ultrahigh-Quality GaAs 2D Hole Systems: Role of Landau Level Mixing
本文通过超高迁移率GaAs二维空穴系统的磁输运测量,揭示了小填充因子下分数量子霍尔态与维格纳晶体态的竞争,并发现朗道能级混合诱导的准粒子配对产生非阿贝尔态,且WC激活能异常增大。
2025-03-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Partial filled Landau Level at even denominator, a vortex metal with Berry phase
我们发展了部分填充朗道能级的涡旋金属理论,在$ν=\frac{1}{2n}$中,它的基态包含一个由电子涡旋形成的复合费米面。在投影朗道能级极限下,复合费米面包含$\frac{-π}{n}$ Berry相.这种分数Berry相位是LL投影的结果,LL投影产生GMP引导中心代数并修饰涡旋金属的运动方程的异常速度。此外,我们研究了一个粒子-空穴对称双层系统与$ν_1=\frac{1}{2n}$和$ν_2=1-\frac{1}{2n}$在每一层,并证明,$\frac{-π}{n}$ Berry相的复合费米面导致抑制$2k_f$背散射的PH伙伴双层,这可能是一个吸烟枪检测分数Berry相。我们还提到了在这种双层系统中的各种不稳定性和竞争秩序,包括由量子临界驱动的$Z_{4n}$拓扑秩序相。
2017-11-10 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con hep-th
Competing orders in thermally fluctuating superconductors in two dimensions
我们扩展最近的低温分析竞争订单的铜氧化物超导体的赝能隙制度,所有的订单波动。一个通用的连续极限的经典Ginzburg-Landau泛函的超导秩序的波动的特征:这描述了交叉从高斯波动在高温下的涡旋束缚物理附近的全局相位相干的发病。这些波动引起了其他订单的相关性,特别是在不同的实现收费秩序的附属修正。扫描隧道光谱和中子散射实验的影响注意到:可能有一个制度的温度附近的超导性的电荷顺序是随着温度的升高而增强。
2004-02-06 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Emergent particle-hole symmetry in spinful bosonic quantum Hall systems
当费米量子霍尔系统被投影到最低朗道能级时,填充分数$ν$和$1-ν$之间存在精确的粒子-空穴对称性。我们研究了在玻色子量子霍尔态中是否可以出现类似的对称性,在那里它将连接填充分数$ν$和$2-ν$的状态。我们首先表明,粒子-空穴共轭的复合费米子'耆那教国家'是另一个耆那教国家,通过反向通量附件。我们展示了如何信息,如移动和边缘理论可以获得的状态是粒子-空穴共轭。利用精确对角化和无限密度矩阵重整化群技术,研究了一类两组分系统(即,自旋)玻色子,通过$δ$函数势相互作用。我们首先在$ν=2$上获得了玻色整数量子霍尔效应的实空间纠缠谱,它在玻色系统中起着填充朗道能级的作用。然后,我们表明,在$ν=4/3$的系统描述的Jain状态,这是在$ν=2/3$的Halperin(221)状态的粒子-空穴共轭。我们发现在$ν=1/2$和$ν=3/2$的非单重态之间存在类似的关系。我们还研究了$ν=1$的情况下,提供明确的证据表明,基态是一个复合费米液体。综合以上结果,我们证明了玻色量子霍尔系统中确实存在一种出射粒子-空穴对称性。
2017-04-05 cond-mat.str-el
Emergent Chiral Metal near a Kondo Breakdown Quantum Phase Transition
本文利用部分子平均场理论研究近藤击穿量子相变,发现π磁通分数化费米液体附近可自发涌现同时破缺平移与时间反演对称性的手性重费米金属轨道反铁磁相。
2025-03-16 cond-mat.str-el
Metastability in Coexisting Competing Orders
本文用含时金兹堡-朗道理论研究了超快激光驱动下两个竞争序参量共存系统中的亚稳态形成与序参量增强机制,并揭示了热与非热涨落对亚稳态动力学的影响,为超导体中电荷密度波竞争序的超快实验提供解释。
2024-11-26 cond-mat.str-el
Emergent Half Metal at Finite Temperatures in a Mott Insulator
在高温下维持奇异的量子力学相是凝聚态物理的长期目标。其中,半金属是自旋极化导体,是实现室温自旋电流源的必要条件。然而,典型的半金属是低温相,其自旋极化随着温度的升高而迅速恶化。在这里,我们首先表明,一个低温绝缘体的两个自旋通道的不平等的电荷间隙可以产生从竞争莫特和带绝缘的倾向。我们建立,热波动可以驱动这个绝缘体的半金属通过一阶相变关闭一个自旋通道的电荷间隙。这种半金属在金属化的起始温度下具有100%的自旋极化。此外,改变电子排斥的强度可以提高起始温度,同时保持自旋极化。我们概述了实现这种可调有限温度半金属的实验方案。
2022-03-21 cond-mat.str-el
Gross-Neveu-Heisenberg criticality from competing nematic and antiferromagnetic orders in bilayer graphene
我们研究了Bernal堆叠的蜂窝双层上的相互作用的电子的竞争的反铁磁和反铁磁顺序的有效模型的相图,作为相关的双层石墨烯。在非相互作用极限下,该模型的特点是半金属基态与二次带接触点在费米能级。考虑到短程相互作用的影响,我们证明了存在一个扩展的区域,其特征在于共存的反铁磁和反铁磁订单的平均场相图。利用重整化群方法,我们揭示了从非对称到向列-反铁磁共存的量子相变是连续的,并具有突现洛伦兹对称性。它属于$(2+1)$维相对论Gross-Neveu-Heisenberg量子普适性类,最近在二维空间中相互作用的狄拉克系统的背景下进行了大量的研究。相反,共存反铁磁过渡,原来是弱的第一顺序作为蜂窝状双层上的连续空间旋转对称性的情况下的结果。双层石墨烯的实验的影响进行了讨论。
2021-07-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el hep-th
Competing Orders and Anomalies
守恒定律是自然界最基本的性质之一,但某些守恒“定律”可能会被内在的量子力学效应破坏,即所谓的量子反常。这些异常的深刻性质加深了我们对量子多体系统的理解。在这里,我们调查的量子相变之间的竞争订单和显着的后果,他们的存在量子反常效应。我们显式地计算了具有Wess-Zumino-Witten(WZW)项的非线性西格玛模型(NLSMs)反常的拓扑性质.非微扰的性质与特胡夫特反常匹配条件直接相关:反常在重整化群流中是守恒的。通过应用的匹配条件,我们表明,无质量的激发是强制执行的异常在整个相图中形成鲜明对比的情况下,只有大规模的激发在对称相位的Landau-Ginzburg-Wilson理论。此外,我们发现非微扰的标准来表征量子相变之间的竞争订单。例如,在4D中,我们展示了两个竞争的序参量理论,CP(1)和具有WZW的NLSM,描述了不同的普适类。讨论了这些反常现象的物理实现和实验意义。
2016-09-12 cond-mat.str-el
Enhancing the stability of a fractional Chern insulator against competing phases
我们构造了一个能带可以携带Chern数C= 0,pm 1,pm2的双带晶格模型.通过数值精确对角化,我们表明,最有利的情况下,选择分数陈省身绝缘体(FCI)不一定是一个模仿朗道水平,即一个平坦的频带与陈省身数1。首先,我们发现,在现场电子-电子排斥的单位测量的间隙,可以增加近两个数量级时,带是平坦的,并携带陈数C=2,而不是C=1。第二,我们表明,给频带的宽度可以帮助稳定的FCI。最后,我们提出了一个工具来表征实空间的基态的密度分布,这是有用的,以区分FCI从其他竞争相的物质支持电荷密度波或相分离。
2012-11-23 cond-mat.str-el
Tunable deconfined quantum criticality and interplay of different valence-bond solid phases
我们利用量子蒙特卡罗模拟研究了具有竞争多自旋相互作用的量子$S=1/2$自旋模型。我们发现一个量子相变之间的柱状价键固体(cVBS)和Néel反铁磁体(AFM),在解除量子临界点的情况下,以及原子力显微镜和交错价键固体(sVBS)之间的过渡。通过连续改变参数,sVBS-AFM和AFM-cVBS边界合并成直接sVBS-cVBS过渡。与先前具有假定的去精细AFM-cVBS转变的模型不同,例如,标准的$J$ - $Q$模型,在我们的具有竞争性cVBS和sVBS诱导项的扩展的$J$ - $Q$模型中,可以将转变从连续调整到一阶。当跃迁连续时,我们发现微观$Z_4$对称cVBS序参量的U(1)对称性.相反,当跃迁变为一阶时,类时钟的$Z_4$涨落不存在,也没有出现更高的对称性。我们认为,在sVBS相的限制自旋是分形。我们也给出了具有类似相图的SU(3)对称模型的结果。新的家庭的模型可以作为一个有用的工具,进一步调查开放的问题有关的解除量子临界性及其相关的涌现对称性。
2020-03-17 cond-mat.str-el
Possible Reentrance of the Fractional Quantum Hall Effect in the Lowest Landau Level
在最近发展起来的相互作用复合费米子模型的框架下,我们计算了自旋极化复合费米子的不同固相和Laughlin型液相的能量。在电子填充因子nu = 4/11、6/17和4/19附近,液相具有比竞争固体更低的能量,因此可能是nu = 4/11处的分数量子霍尔效应的原因。当改变磁场时,固相和液相之间的交替可能导致重入现象,类似于观察到的重入积分量子霍尔效应。
2004-10-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Theory of Laser-Controlled Competing Superconducting and Charge Orders
研究了在吸引哈伯德模型中竞争共存的超导序和电荷密度波序的非平衡动力学。时间周期激光场$\vec{A}(t)$提升了SC-CDW简并度,因为CDW线性耦合到场($\vec{A}$),而SC由于规范不变性以二阶耦合($\vec{A}^2$)。这导致了一个惊人的共振:当光子能量与平衡单粒子能隙相比是红色失谐时,CDW被增强,SC被抑制,而这种行为在蓝色失谐时相反。两个阶都以出现的慢频率振荡,该频率由两个初级阶的交换子给出的第三诱导阶(即$η$配对)的小振幅控制。诱导的$η$配对显示控制的优势订单的增强和抑制。最后,我们证明了光诱导超导性是可能的,从一个占主导地位的CDW初始状态。
2017-02-03 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con