Exotic Gapless Mott Insulators of Bosons on Multi-Leg Ladders
我们提出的证据表明，一个异国情调的无隙绝缘相的硬核玻色子的多腿梯子的密度相称的腿的数量。特别地，我们详细研究了一个在$ν=1/3$填充的三腿阶梯上具有直接跳跃和令人沮丧的环交换的玻色子运动模型。对于足够大的环交换，该系统是绝缘沿阶梯，但有两个无隙模式和幂律横向密度相关在非公度波矢量。我们提出了一个决定性的波函数为这个阶段，并发现变分蒙特卡罗和密度矩阵重整化群计算模型的哈密顿量之间的出色的比较，从而提供了强有力的证据，这种异国情调的阶段的存在。最后，我们讨论我们的结果扩展到其他$N$腿系统和$N$层的二维结构。
2011-01-28 cond-mat.str-el
Marginally localized edges of time-reversal symmetric topological superconductors
我们证明了二维时间反演对称拓扑超导体（DIII类）的一维螺旋Majorana边缘可以成为无间隙和绝缘的随机边缘速度和相互作用的组合。这种无带隙的绝缘边缘非均匀地破坏了时间反演对称性，局部对称性破坏区域可以看作是静态质量势或动态伊辛自旋。在这两个限制，我们发现，这样的玻璃马约拉纳边缘一般指数本地化和陷阱马约拉纳零模式。有趣的是，对于统计上的时间反演对称边缘，低能理论可以映射到零能量的戴森模型，表现出发散的状态密度并表现出边缘局域化（即，发散定位长度）。虽然弹道边缘状态运输是不存在的，本地化的马约拉纳零模式反映了在散装的非平凡的拓扑结构。实验签名进行了讨论。
2021-02-09 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech
Gapless quantum spin liquid, stripe and antiferromagnetic phases in frustrated Hubbard models in two dimensions
指出了非磁性绝缘体相的独特性，并给出了正方形格子上的t-t'哈伯德模型的相图。利用路径积分重整化群方法，在强在位相互作用U的Mott绝缘区中，发现次近邻转移t'小时的反铁磁相和t'大时的条纹（或共线）相。在大的U/t>7时，当t '/t~ 0.7时，我们发现了具有2*4结构的长周期反铁磁绝缘相。在Mott绝缘区，我们还发现了量子自旋液体（换句话说，非磁性绝缘体）相附近的Mott过渡到顺磁金属。关联电子通常以一定的磁序结晶为莫特绝缘体体，而“量子自旋液体“一直是人们长期探索的问题。我们报道了一个具有显著性质的非线性绝缘（NMI）相在Mott跃迁附近稳定的数值证据：几何阻挫晶格上的二维莫特绝缘体包含一个在总动量的整个布里渊区中具有无带隙自旋激发和基态简并的相.它解释了一种未被探索的量子液体。本概念是有用的，在分析各种实验结果阻挫磁体，包括有机BEDT-TTF化合物和3 He原子吸附在石墨上。
2006-06-14 cond-mat.str-el
Magnetic phase transitions of insulating spin-orbit coupled Bose atoms in one-dimensional optical lattices
本文研究了一维光晶格中自旋-轨道耦合玻色原子的基态磁相变。在强相互作用下，原子的电荷度被冻结，系统可以用具有Dzyaloshinskii-Moriya相互作用和横场的各向异性XXZ海森堡链来描述.我们采用矩阵积态方法得到了低能态，并分析了最低能隙和基态磁化强度及相关性。我们发现，当无横场时，如果自旋间s波相互作用强度大于自旋内s波相互作用强度，则基态为z方向具有长程关联的带隙铁磁相，否则为具有代数衰减关联的无带隙Luttinger液体（LL）相.当横向场打开时，无带隙的LL相被打破，出现铁磁、反铁磁或螺旋序的长程关联相，其大小取决于DM相互作用的强度。我们相信，我们的研究提供了一个完整的理解SOC和自旋原子的量子磁性之间的相互作用在光晶格。
2019-08-09 cond-mat.str-el quant-ph
Unavoidable Gapless Boundary State and Boundary Superfluidity of Trapped Bose Mott States in Two-Dimensional Optical Lattices
利用量子蒙特卡罗模拟研究了光学正方晶格中玻色Mott绝缘体的边界性质。我们发现，一个有限的超流密度通常出现在体莫特状态周围的inincreate-filling（IC）边界区域，而不管IC区域的宽度。在IC边界区域，非对角和密度关联函数都呈现出近似幂律衰减。在特征温度以下，幂律行为和超流性发展良好。这些结果表明，在光晶格上的任何原子Mott绝缘体中，总是出现无隙边界模。这进一步表明，如果我们考虑玻色或费米原子系统中的拓扑绝缘态，其边界具有至少两个无隙模式（或耦合模式）的IC上的边缘状态和本征拓扑保护的边缘状态。
2015-05-25 cond-mat.str-el
Localized surfaces of three dimensional topological insulators
我们研究了三维自旋手性$\mathrm{Z}_2$拓扑绝缘体（CII类）的表面，证明了其局域化的可能性。这是通过相互作用和螺旋对称无序的相互作用而产生的，它将无间隙的费米子自由度限制在可以局部化的一维螺旋畴壁网络中。我们确定了这种无间隙绝缘相的两种不同状态，一种是“堵塞”状态，其中网络局部化是由金属螺旋畴壁之间的连接引起的，另一种是局部畴壁的“完全局部化”状态。这些制度的实验签名进行了讨论。
2019-04-08 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Mott insulating phases and quantum phase transitions of interacting spin-3/2 fermionic cold atoms in optical lattices at half filling
本文研究了二维正方形光晶格中自旋为3/2的费米子超冷原子在半填充时的各种Mott绝缘相。利用具有隐藏SO（5）对称性的广义单带哈伯德模型，我们识别出两种不同的对称性破缺相：简并反铁磁自旋偶极/自旋八极有序和自旋四极有序，这取决于自旋相关相互作用的符号.这两个竞争订单表现出非常不同的对称性，低能量激发和拓扑特征。在SU（4）对称点附近，由于强的量子涨落，可能出现具有$π$ -通量相的量子临界态，导致自旋代数关联和无隙激发。
2007-03-12 cond-mat.str-el
Photoinduced Chern insulating states in semi-Dirac materials
二维（2D）半狄拉克材料的特征在于在一个方向上的二次色散和沿正交方向的线性色散。我们研究了电磁场存在下二维系统的拓扑相变。我们证明了在有光存在的情况下，具有两个无隙Dirac节点的半Dirac系统中出现了陈氏绝缘态。特别地，我们证明了圆偏振光的强度可以作为一个旋钮来产生具有非零陈氏数的拓扑态。此外，对于固定的光强和频率，一个具有两个带隙Dirac节点的半Dirac系统可以揭示出拓扑跃迁随光偏振的变化.
2016-08-31 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Gapless state of interacting Majorana fermions in a strain-induced Landau level
对于二维量子物质的低能激发，机械应变可以产生伪磁场，从而产生朗道能级（LL）。我们研究了由中心LL中的剩余一般自旋相互作用产生的分数化Majorana费米子的集体态，其中投影哈密顿量以复杂的方式反映了自旋对称性：涌现U（1）和粒子-空穴对称性禁止任何双线性耦合，导致内在强相互作用系统;此外，它们允许定义填充分数，固定为1/2。我们认为，由此产生的多体状态是在我们的数值精度的间隙，这意味着超短程自旋相关，而手征衰减代数。这相当于Kitaev的“非费米”自旋液体，并表明相互作用的马约拉纳费米子可以表现出类似于绝缘磁体中的分数量子霍尔物理学的复杂行为。
2020-07-27 cond-mat.str-el
Disorder Effects in the Bipolaron System Ti$_{4}$O$_{7}$ Studied by Photoemission Spectroscopy
我们已经进行了光电子能谱研究的Ti $_{4}$ O $_{7}$围绕其两个转变温度，以覆盖金属，高温绝缘（双极化子液体），和低温绝缘（双极化子晶体）相。低温绝缘相的光谱在费米能级处显示出有限的能隙，而高温绝缘相的光谱是无能隙的，这被解释为由于动力学无序引起的软库仑能隙。我们建议，光谱的高温无序相的Fe $_{3}$ O $_{4}$，这表现出电荷有序无序转变（Verwey转变），可以解释在库仑间隙。
1999-09-13 cond-mat.str-el
Insulating and metallic phases in the one-dimensional Hubbard-Su-Schrieffer-Heeger model: Insights from a backflow-inspired variational wave function
本文用受回流启发、含声子构型的 pair-product 变分波函数研究一维 Hubbard–SSH 模型，揭示半填充 Mott/Peierls 绝缘相及空穴掺杂后自旋有隙金属相，并指出其对二维超导长程序的启示。
2025-02-15 cond-mat.str-el
Gapless excitations in the ground state of 1T-TaS$_2$
1 T-TaS $_2$是一种层状过渡金属双金属硫化物，具有非常丰富的相图。在T= 180 K时，发生金属到莫特绝缘体的转变。莫特绝缘体通常在绝缘相中显示反铁磁有序，但1 T-TaS $_2$从未显示出磁性有序。在这封信中，我们表明，1 T-TaS $_2$有一个大的顺磁贡献的磁化率，但它没有显示任何迹象的磁有序或冻结到20 mK，探测$μ$ SR，可能表明量子自旋液体基态。虽然1 T-TaS $_2$在低温下在面内和面外都表现出很强的电阻行为，但我们发现热容中的线性项表明存在费米面，其具有非常强的磁场依赖性。
2017-09-27 cond-mat.str-el
Topological invariants for Standard Model: from semi-metal to topological insulator
我们考虑拓扑不变量描述半金属（无间隙）和绝缘（有间隙）状态的量子真空的标准模型和可能的量子相变这些状态之间。
2010-01-18 cond-mat.str-el hep-ph
Interaction-induced insulating state in thick multilayer graphene
接近电荷中性，基于原子级薄石墨烯层的高质量悬浮器件的低能量特性由电子-电子相互作用决定。特别是Bernal-stacked层，已经显示出显著的奇偶效应，单层和三层保持无间隙导体，双层和四层成为有间隙绝缘体。这些观察结果$-$与（Bernal）三层和更厚的多层是半金属的既定概念不一致，$-$导致了一种物理方案的提出，该方案导致了一个令人惊讶的预测，即均匀分层的石墨烯多层保持绝缘，而不管它们的厚度如何。在这里，我们提出了两个设备的数据，理想地符合这一假设，表现出预期的伯纳尔堆叠的六层和八层石墨烯的行为。尽管它们的厚度大，这些多层对于载流子密度|n| <2- 3 × 10 $^{10}$ cm $^{-2}$是绝缘的，在电荷中性下具有大约1.5 meV的能隙（与在双层和四层石墨烯中观察到的几乎完全一致），并且表现出预期的整数量子霍尔效应。这些发现表明了我们对Bernal石墨烯多层膜中电子相互作用的影响的基本见解的合理性，表明石墨烯多层膜表现出不寻常和有趣的物理学，仍有待理解，并提出了关于块状石墨半金属行为背后的微观机制的更紧迫的问题。
2016-10-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Metal-insulator transition in a boundary three chain model
研究了线性势场中三条耦合Hubbard链的边界物理。在Hartree-Fock近似中，即使在大的限制势斜率下，在粒子-空穴对称点处和稍微偏离粒子-空穴对称点处的基态也保持绝缘。相比之下，通过玻色化和RG方法的组合，占量子涨落和相关性，我们发现，总是有一个无间隙的偶极模式，但它并不有助于有限的压缩性。此外，当增加半填充时的限制势的斜率时，我们发现绝缘态和金属态之间的量子相变，表明非拓扑起源的软边缘态的形成。从半填充，类似的过渡发生。
2022-02-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Topologically distinct critical theories emerging from the bulk entanglement spectrum of integer quantum Hall states on a lattice
通过计算对称棋盘双分划下的基态纠缠谱，得到了整数量子Hall态到具有相同对称性的平凡绝缘态的拓扑相变的临界理论.与左右二分下的无带隙边缘激发相反，具有体无带隙激发的量子网络自然地出现在布里渊区中心而无需微调。在一个大的有限晶格上，$ν=1$态的临界理论是（2+1）维相对论量子场论，其特征是\textit{single}狄拉克锥谱和一对\textit{fractionalized}零能态，而对于$ν=2$态，临界理论表现出抛物线谱，在零能态中没有分数化的迹象。通过基态纠缠谱建立了体拓扑理论、无隙边理论和临界理论之间的三角形对应关系。
2014-12-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el hep-th
A correlated Anderson insulator on the honeycomb lattice
研究了半满排斥哈伯德模型中无序对半金属-莫特绝缘体相变的影响。使用量子蒙特卡罗方法，我们表征各种阶段的批量限制反铁磁（AF）的序参量，压缩性，和温度依赖的直流电导率。在干净的限制，我们的数据是一致的，与以前的结果显示一个单一的量子临界点分离的半金属和AF莫特绝缘相。随着随机性的存在，出现非磁性无序绝缘相。在这种无序的绝缘体相内，存在从无间隙的类安德森绝缘体到有间隙的类莫特绝缘体的交叉。
2016-10-31 cond-mat.dis-nn cond-mat.str-el
Higher-Order Topological Mott Insulator on the Pyrochlore Lattice
我们提供了第一个无偏的证据，高阶拓扑莫特绝缘体在三维数值精确的量子蒙特卡罗模拟。该绝缘相在非相互作用极限下与三阶拓扑绝缘体电连接，其特征在于烧绿石晶格拐角处的无隙模式，其特征在于$\mathbb{Z}_{4}$自旋Berry相。关联和非关联拓扑相位之间的区别在于，在前一相位中，无隙角模仅出现在Mott类自旋激发中。我们还表明，从三阶拓扑莫特绝缘体到通常的莫特绝缘体的拓扑相变发生时，体自旋能隙单独关闭。
2021-10-25 cond-mat.str-el
Spin-exchange interactions of spin-one bosons in optical lattices: singlet, nematic and dimerized Phases
我们考虑了具有反铁磁相互作用的冷自旋1玻色子粒子（如Na-23）在光晶格中的绝缘相。我们表明，自旋交换相互作用产生了几个不同的阶段，它们的自旋相关性不同。在二维和三维晶格中，每格点上粒子数为奇数的绝缘相总是不连续的.对于每个位置具有偶数个粒子的绝缘状态，总是存在自旋单重态相，并且也可能存在一阶跃迁到双重态相。双光子相位打破了自旋旋转对称性，但保持了时间反演对称性，并且具有无隙自旋波激发。自旋单重态相不会破坏自旋对称性，并且对所有激发都有间隙。在一维晶格中，每个位置具有奇数个粒子的绝缘相总是具有平移对称性被破坏和基态二聚化的区域。我们讨论了布拉格散射和飞行时间测量的各个阶段的签名。
2003-12-17 cond-mat.soft cond-mat.str-el quant-ph
$\mathcal{Z}_2$ classification for a novel antiferromagnetic topological insulating phase in three-dimensional topological Kondo insulator
反铁磁拓扑绝缘体（AFTI）是一种打破时间反演对称性的拓扑物质。自AFTI提出以来，对于强关联系统的研究还很缺乏。在本文中，我们首次表明，一个新的AFTI相可以实现在三维拓扑近藤绝缘体（TKI）。在一个广泛的参数区域，TKI的基态经历了二阶过渡到反铁磁绝缘相，保存了时间反转和晶格平移的组合对称性，使我们能够推导出这些状态的$\mathcal{Z}_2$分类公式。通过计算$\mathcal{Z}_2$指数，在不同的参数范围内，将反铁磁绝缘态分为拓扑反铁磁绝缘体（AFTI）和非拓扑反铁磁绝缘体（nAFI）.在AFTI的反铁磁表面，我们发现拓扑保护的无隙狄拉克锥内的散装差距，导致金属费米环表现出螺旋自旋纹理与弱自旋动量锁定。根据模型参数的不同，磁跃迁发生在AFTI和强拓扑绝缘体之间，或nAFI和弱拓扑绝缘体之间。通过改变一些模型参数，我们发现AFTI和nAFI之间的拓扑转变，驱动体隙关闭。我们的工作可以解释TKI化合物SmB $_6$中的压致磁性，并有助于探索重费米子系统以及其他强关联系统中更丰富的AFTI相。
2018-09-26 cond-mat.str-el
Phase diagram of the half-filled two-dimensional SU(N) Hubbard-Heisenberg model: a quantum Monte Carlo study
本文研究了正方晶格上具有跳跃t、交换J和Hubbard U的半满SU（N）Hubbard-Heisenberg模型的相图。在大N的限制，并作为一个功能的t/J值的减少，该模型显示了从d-密度波状态的自旋二聚绝缘体的过渡。在N=6时观察到类似的行为，而在N=2时自旋密度波绝缘基态稳定。N=4模型在大的t/J值下具有d密度波基态，其作为t/J值减小的函数变得不稳定，变为绝缘状态，没有明显的晶格和自旋破缺对称性。在这种状态下，交错的自旋-自旋关联按幂律衰减，导致在q =（pi，pi）处的无隙自旋激发。此外，在波矢q =（0，pi）和q =（pi，0）附近，具有小谱权的低位自旋模是明显的。在SU（4）海森堡模型中，这种无隙自旋液态在自伴反对称表象中同样存在。这种状态的一个π通量阶段的解释。我们的结果源于投影（T=0）量子蒙特卡罗模拟的晶格尺寸范围高达24 × 24。
2004-06-03 cond-mat.str-el
Superconductor versus insulator in twisted bilayer graphene
我们提出了一个简单的模型，我们相信抓住了超导和绝缘状态之间的竞争在扭曲的双层石墨烯的关键方面。在这个模型中，超导相是主要的，并出现在通用的填充物，但在相称的填充物被绝缘体中断。重要的是，绝缘体的形成是因为电子-电子相互作用，但该模型对于超导配对机制是不可知的，它不需要起源于电子-电子相互作用。该模型由交叉的一维量子线的集合组成，其交叉点形成超晶格。在每个超晶格点，我们放置了一个局部超导熔池，它可以与量子线交换库珀对。我们分析这个模型假设弱线熔池和线线耦合。我们表明，对于一系列的排斥线内相互作用，该系统是超导的“通用”不相称的填充物，超导性被“中断”的绝缘相在相称的填充物。我们进一步表明，在相称的填充物的带隙绝缘状态让位于应用外部塞曼场的无隙状态。这些特征与魔角扭曲双层石墨烯中的实验观察一致，尽管有不同的微观细节。我们进一步研究了这个模型的全相图，发现它包含几个不同的相关绝缘态，我们在这里描述。
2019-09-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Excitonic pairing and insulating transition in two-dimensional semi-Dirac semimetals
足够强的长程库仑相互作用可以在无带隙的狄拉克半金属中诱导激子配对，从而产生有限的能隙并驱动半金属-绝缘体量子相变。这一现象与高能物理中的动力学手征对称性破缺十分相似。在大多数现实的狄拉克半金属中，包括悬浮的石墨烯，库仑相互作用太弱而不能打开激子隙。库仑相互作用在二维半狄拉克半金属中的低能作用比狄拉克半金属更重要，在二维半狄拉克半金属中，费米子谱的一个动量分量是线性的，另一个动量分量是二次的，并且确实导致费米液体理论的崩溃。通过求解Dyson-Schwinger方程，研究了二维半狄拉克半金属中激子能隙的动态产生，并证明了中等强度的库仑相互作用足以诱导激子配对.额外的短程四费米子耦合倾向于促进激子配对。在现有的半狄拉克半金属中，我们发现TiO $_{2}$ /VO $_{2}$纳米结构为实现激子绝缘体提供了一个有希望的候选者。利用重整化群方法分析了半狄拉克费米子在半金属-绝缘体量子临界点处激子序参量的量子临界涨落与无质量半狄拉克费米子的强耦合，揭示了半狄拉克费米子的非费米液体行为.
2017-02-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Edge Reconstruction of a Time-Reversal Invariant Insulator: Compressible-Incompressible Stripes
已知二维（2D）拓扑电子绝缘体会产生无间隙边缘模式，这是低能动力学（包括电和热输运）的基础。这已经在量子霍尔相位和时间反演不变的拓扑绝缘体的背景下进行了彻底的研究。在这里，我们研究的边缘的2D，拓扑平凡的绝缘相，作为一个功能的电子相互作用的强度和陡度的限制潜力。对于足够光滑的约束势，交替的可压缩和不可压缩的条纹出现在边缘。我们的研究结果信号的出现，无间隙的边缘模式，这可能会导致有限的电导在边缘。这将提出一个新的情况下，一个非拓扑的金属-绝缘体过渡在干净的2D系统。不可压缩的条纹出现在相称的填充物，并可能表现出破坏平移不变性沿边缘的电荷密度波排序的形式。它们被无结构的可压缩条纹隔开。
2022-05-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Quantum criticality between topological and band insulators in $(3+1)$-dimensions
在长程库仑相互作用和化学势无序作用下，四分量有质量和无质量狄拉克费米子表现出惊人的量子临界性。对于奇数种狄拉克费米子，狄拉克质量的符号区分了拓扑和平凡带绝缘体相，而无隙半金属相对应于将两者分开的量子临界点。达到临界无序强度时，半金属相保持稳定，两个绝缘相之间直接相变的普适类不变。超过无序临界强度，半金属相经历相变，转变成无序控制的扩散金属相，并且在两种类型的绝缘相之间不再有直接的相变。我们的结果也适用于偶数味狄拉克费米子，以及各种非拓扑窄禁带半导体的带反转跃迁。
2011-10-07 cond-mat.dis-nn cond-mat.str-el
Persistence of phase boundaries between a topological and trivial Z2 insulator
当存在时间反演对称性时，拓扑带绝缘体和平凡带绝缘体之间存在明显的区别，这确保了当参数变化时，这些相被体隙关闭的相变分离。令人惊讶的是，我们发现，即使在时间反演对称性的情况下，源于相边界的无间隙区域仍然存在。此外，临界线一般打开，以封闭陈绝缘相，薄，但在相图中的有限程度。我们解释了这种效应的拓扑起源的量子化电荷泵，特别是显示，它是强大的无序和相互作用的效果。
2012-07-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Metal to Wigner-Mott insulator transition in two-leg ladders
本文从理论上研究了在两条腿的阶梯上分数公度填充时从金属到Wigner-莫特绝缘体的量子相变。我们表明，一个连续的过渡出一个保密的Luttinger液态金属是可能的绝缘行为的发病是伴随着晶格平移对称性的破坏。在填充$ν= 1/m$的情况下，发现自旋自由度在Wigner-Mott跃迁处也存在一个空位，对于奇数的$m$ .相反，对于偶数整数$m$，自旋扇区保持无隙，所得绝缘体是二维自旋子表面态的梯形模拟。在这两种情况下，电荷中性的无自旋模式在Wigner-Mott转变中保持无隙。我们讨论了这些过渡的物理性质，并评论获得的见解思考连续维格纳-莫特过渡的二维系统中正在研究的莫尔材料。
2022-12-22 cond-mat.str-el
Topological Insulators on the Decorated Honeycomb Lattice
我们证明了这种蜂窝结构支持许多具有非平凡Z_2不变量和时间反演对称性保护的无隙边缘模的拓扑绝缘相。我们研究了这些阶段的稳定性，相对于各种对称性破缺扰动，并证明了最近发现的精确可解的S=1/2手性自旋液体模型[物理评论Lett. 99，247203（2007）]，在相同晶格上具有非阿贝尔和阿贝尔激发。我们的工作突出了拓扑带绝缘体和拓扑有序自旋系统之间的关系，并指出有前途的途径，扩大已知的例子的数量。
2010-05-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Strange Metals from Melting Correlated Insulators in Twisted Bilayer Graphene
尽管对魔角扭曲双层石墨烯中相关绝缘态背后机制的理解逐渐趋向于各种自发对称性破缺，但高于绝缘转变温度的金属“正常态”仍然是神秘的，因为它具有过高的熵和温度线性电阻率。在这项工作中，我们专注于在低能平带的整数填充的相关绝缘态描述的序参数的波动对电荷输运的影响。出于对某些样本中零磁场下序参数景观不均匀性的观察，我们推测三角晶格上序参数的有效伊辛模型中存在令人沮丧的扩展范围相互作用。短距离铁磁相互作用和令人沮丧的扩展范围的反铁磁相互作用之间的竞争导致了一个新兴的长度尺度，形成条纹状的中尺度域以上的有序过渡。这些异质组态的无隙起伏被认为是负责的线性温度电阻率以及增强的低温熵。我们的见解链接实验观察到的线性温度电阻率和增强熵的挫折的强度，或等价地，介观长度尺度表征序参数域的出现。
2021-12-23 cond-mat.str-el
Bose Metals and Insulators on Multi-Leg Ladders with Ring Exchange
我们建立了令人信服的证据，证明存在新的准一维后代的d波玻色液体（DBL），一个异国情调的二维量子相的未凝聚巡回玻色子的特点是表面的无隙激发在动量空间[O. I. Motrunich和M. P. A. Fisher，Phys. Rev. B { \bf 75}，235116（2007）]。特别是，出于强耦合分析的规范理论的DBL，我们研究了一个模型的硬核玻色子移动的$N$腿方梯与令人沮丧的四个网站环交换。在这里，我们专注于四腿和三腿系统，我们已经确定了两个新的阶段：一个可压缩的无间隙玻色金属的四腿梯子和不可压缩的无间隙莫特绝缘体的三腿梯子。前者是沿阶梯传导，有五个无间隙模式，比腿的数量多一个。这代表着在建立DBL的二维潜在稳定性方面迈出了重要的一步。后者，另一方面，是一个基本上准一维的阶段，是绝缘沿阶梯，但有两个无隙模式和无公度的幂律横向密度-密度相关。在这两种情况下，我们都可以使用由两个不同的斯莱特行列式的乘积组成的从粒子激发的变分波函数来理解相位的性质，其性质与模型哈密顿量的密度矩阵重整化群解相比令人印象深刻。稳定性参数有利于两个量子阶段访问的普遍低能物理与玻色化分析适当的准一维规范理论。我们将简要讨论这些发现与高温超导体、冷原子气体和受抑量子磁体的潜在相关性。
2012-01-10 cond-mat.str-el
Topological insulator on the kagome lattice
在二维的可果美晶格中，流动的电子形成狄拉克半金属，类似于石墨烯。当晶格和自旋对称性被各种周期性扰动打破时，这种半金属会产生有趣的非磁性绝缘相。这些包括具有非平凡Z_2不变和鲁棒无隙边缘态的二维拓扑绝缘体，以及二聚和三聚的“Kekule”绝缘体。后两个是拓扑平凡的，但凯库勒相具有复杂的序参量分数带电涡激发。一个电荷密度波耦合到狄拉克费米子作为一个有效的轴向规范场。
2009-09-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Higher-Order Topological Insulators
三维拓扑（晶体）绝缘体是具有绝缘体，但导电表面状态的材料，其在拓扑上受到时间反转（或空间）对称性的保护。在这里，我们将三维拓扑绝缘体的概念扩展到没有带隙表面状态的系统，但表现出拓扑保护的无带隙铰链状态。它们的拓扑性质受到时空对称性的保护，其中我们提出了两种情况：（1）手征高阶拓扑绝缘体受到时间反演和四重旋转对称性的保护。它们的铰链状态是手性模式，体拓扑结构是$\mathbb{Z}_2$ -分类的。(2)受时间反转和镜像对称保护的螺旋高阶拓扑绝缘体。它们的铰链状态以Kramers对出现，并且本体拓扑是$\mathbb{Z}$分类的。我们提供了这两种情况下的拓扑不变量。此外，我们表明，SnTe以及表面改性的Bi $_2$ TeI，BiSe和BiTe是螺旋高阶拓扑绝缘体，并提出了一个现实的实验设置来检测铰链状态。
2018-06-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Topological Insulators and Mott Physics from the Hubbard Interaction
我们研究了具有内禀自旋轨道相互作用的蜂窝晶格上的哈伯德模型，作为存在相互作用的二维拓扑带绝缘体的范例。应用Hartree-Fock理论，从转子技术和拓扑参数的组合，我们表明，拓扑带绝缘相持续到相当强相互作用。然后，我们应用从转子平均场论，并找到一个莫特转变，在该转变的电荷自由度成为本地化的晶格网站。然而，自旋自由度仍然由原始Kane-Mele能带结构描述。该区域的规范场效应起着重要作用。当蜂窝层是孤立的，然后自旋扇区变得已经不稳定，朝着一个简单的平面尼尔秩序。相反，如果蜂窝晶格被具有无带隙自旋子的额外“屏蔽”层包围，则系统将支持边缘处具有无带隙自旋子的分数化拓扑绝缘体相。对于大的相互作用，我们推导出一个有效的自旋哈密顿量。
2010-08-09 cond-mat.str-el
Quantum phases of a one-dimensional Majorana-Bose-Hubbard model
在超导序参量没有涨落的情况下，发生在一维p波无自旋超导体边缘的马约拉纳零模（Majorana zero modes，MZM）是发生在一维拓扑相边缘的拓扑保护零能模的典型例子。在这项工作中，我们用密度矩阵重整化群（DMRG）技术数值研究了在相位涨落存在下拓扑相位的命运。为此，我们考虑在零温度下介观超导岛上的MZM-s的一维阵列。铜对和MZM辅助的单电子隧穿，以及介观岛的有限充电能量，产生了丰富的相图。我们表明，该系统可以在莫特绝缘相，一个Luttinger液体（LL）相的库珀对或第二个无隙相。与库珀对的LL相反，这第二阶段的特征在于非局部弦关联函数，其由于无隙电荷- $e$激发而代数地衰减。这三个相通过Kosterlitz-lessor或Ising型相变彼此分离。利用Jordan-Wigner变换，我们将系统映射到具有两种跳跃的广义Bose-哈伯德模型，并利用DMRG分析了不同的相位和相变。
2020-02-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Nematic topological semimetal and insulator in magic angle bilayer graphene at charge neutrality
我们报告了一个完全自洽的Hartree-Fock计算相互作用对扭曲双层石墨烯的莫尔平坦带的影响，假设谷U（1）对称性是尊重。我们使用现实的能带结构和相互作用，并专注于电荷中性点，在那里的实验有不同的报告绝缘或半金属行为。将搜索限制在谷U（1）对称性保持不破缺的阶上，我们发现了三种具有竞争基态能量的自洽解：（i）破坏$C_2 {\mathcal T}$对称性的绝缘体，包括谷陈绝缘体;（ii）自旋或谷极化绝缘体;（iii）旋转$C_3$对称性破坏半金属，其无隙性受到莫尔平坦带拓扑结构的保护。我们发现，这些国家的相对稳定性可以调整弱应变，打破$C_3$旋转。这种半金属绝缘子和$C_2 {\mathcal T}$断路绝缘子都是通过弱应变来稳定的。这些基态可能与在电荷中性时看到的半金属和绝缘行为以及它们的观察的样品可变性有关。我们还比较了电荷中性附近的STM测量结果。
2021-10-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Phase diagram of one-dimensional earth-alkaline cold fermionic atoms
用低能近似和密度矩阵重整化群方法研究了一维碱土金属费米子原子与镱171原子的相图。对于无公度填充，四个无带隙相位与自旋间隙被发现，并包括两个超导不稳定性和两个共存的键和电荷密度波不稳定性。在半满的情况下，七莫特绝缘阶段出现的出现与四个非退化阶段与异国情调的隐藏排序。
2010-12-09 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Bond order via cavity-mediated interactions
本文用数值方法研究了紧束缚在光晶格最低能带中与单模腔场色散耦合的玻色子的相图。动力学由一个扩展的玻色-哈伯德模型。在这里，腔介导的相互作用被描述为一个两体的潜在长期与全球范围内，并通过相关的隧道项，其中的跳跃幅度取决于一个全球性的可观察。我们利用密度矩阵重整化群算法计算了一维体系的基态性质，重点研究了关联隧穿效应对基态性质的影响。后者负责键序的开始，表现在一个绝缘和两个无间隙键序阶段。我们讨论了不同的几何形状，对应于不同的相关隧穿系数的相对强度所产生的相位。最后，我们分析了纠缠熵的标度的无间隙键有序相，出现完全由于全球相互作用，并确定相应的中心荷。
2022-09-11 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el quant-ph
Absence of a direct metal to Mott insulator transition for disordered interacting fermions on the Cayley tree
针对无序相互作用费米子体系缺乏精确研究工具的问题，本研究用统计动力学平均场理论分析Cayley树上的Hubbard模型，发现金属态与Mott绝缘态间始终存在Anderson局域过渡区，与脏玻色子体系的相行为相似。
2023-12-14 cond-mat.dis-nn cond-mat.str-el
Topological Mott transition in a Weyl-Hubbard model with dynamical mean-field theory
外尔半金属是三维的、拓扑保护的、无隙的相，其表现出诸如费米弧表面态或负磁电阻的奇异现象。粒子间的相互作用能否将拓扑半金属转变为拓扑非平凡的Mott绝缘相，这是一个悬而未决的问题。利用动力学平均场论（DMFT）研究了光晶格中冷原子的Weyl物理模型.我们的特点拓扑相位通过数值计算的陈数通过Ishsikawa-Matsuyama公式相互作用的阶段。在我们的研究中，我们发现当相互作用导致绝缘行为时，陈数变得微不足道。为了更深入地理解Weyl-半金属-Mott-绝缘体拓扑相变，我们评估了准粒子带以及所谓的盲带的拓扑性质。我们的研究是补充外尔半金属与DMFT最近的研究。
2020-11-10 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el physics.atom-ph
Helical metals and insulators and sheet singularity of inflated Berry monopole
我们研究了相互作用的狄拉克物质的新阶段，主机新颖的贝瑞签名。我们预测的拓扑Lifshitz相变所造成的狄拉克锥相交从半金属相螺旋绝缘或金属相的变化。这些螺旋相位提供了无间隙拓扑相位的示例，其中拓扑保护不需要光谱间隙。为了实现节螺旋相，需要考虑各向同性的无限范围的粒子间相互作用。这种相互作用可能是由于电子从玻色子模式的动量守恒散射而出现的。对于密度/赝自旋通道中的排斥/吸引相互作用，系统经历了向螺旋绝缘体相的转变。对于一个有吸引力的密度-密度相互作用，一个新的金属相的形式，主机{ \it节圆}和{ \it节球}，分别在二维和三维。Berry曲率的{ \it片奇点}是三维中节球相的一个特殊特征，它代表了Berry曲率奇点向膨胀曲率的扩展.为了说明这些螺旋相的性质，我们调查朗道水平在金属和绝缘相。我们的研究提供了一个扩展的范例，在相互作用的狄拉克物质，并使一个有趣的连接膨胀的拓扑奇点在宇宙学。
2018-08-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Mixed-valence insulators with neutral Fermi surfaces
六硼化钐是一种典型的三维混合价体系，具有高温金属相，在40开尔文以下演变成顺磁性电荷绝缘体。最近的一些实验表明，低温绝缘体主机电中性无隙费米激发的可能性。在这里，我们表明，一个可能的基态强关联的混合价绝缘体-复合激子费米液体-主机的三维费米表面的中性费米子，我们命名为“复合激子”。我们描述了负责形成这种激子的机制，讨论了复合激子费米液体的现象，并与在钐$_6$的实验进行比较。
2018-05-07 cond-mat.str-el
Room-temperature quantum spin Hall edge state in a higher-order topological insulator Bi$_4$Br$_4$
宏观量子现象的室温实现是基础物理学的主要目标之一。量子自旋霍尔态是一种拓扑量子现象，具有二维绝缘体和螺旋边缘态，尚未在室温下实现。在这里，我们使用扫描隧道显微镜可视化的高阶拓扑绝缘体Bi 4 Br 4的表面上的量子自旋霍尔边缘状态。我们发现原子分辨晶格具有超过200meV的大绝缘能隙，原子尖锐的单层台阶边缘具有显著的能隙内无隙态，表明拓扑体边界对应。外部磁场可以使边缘状态间隙化，这与底层拓扑固有的时间反转对称保护一致。我们进一步确定了这种边缘状态的几何杂交，这不仅证明了量子自旋霍尔态的Z2拓扑结构，而且还可视化了高阶拓扑绝缘体相的构建块。值得注意的是，绝缘间隙和拓扑边缘状态被观察到持续到300 K。我们的结果指出，实现了室温量子自旋霍尔边缘态的高阶拓扑绝缘体。
2022-09-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
The $π$ Berry Phase and Topological Excitation in Interacting Boson-Fermion Mixtures
研究了一维光学超晶格中玻色子-费米子混合物的拓扑性质，确定了相互作用玻色子-费米子混合物的拓扑绝缘相，该拓扑绝缘相具有非平凡Berry相.计算了单粒子和玻色-费米子交换激发谱，并确定了玻色-费米子交换激发为混合物拓扑相中的无隙拓扑激发。从体能隙、玻色子-玻色子和玻色子-费米子相互作用的竞争中解释了不同的激发态。所研究的哈密顿量已在现有的冷原子实验中部分实现，其结果与实验结果有很好的相关性。
2015-09-10 cond-mat.str-el
Fractional Spin Quantum Hall Effect in Weakly Coupled Spin Chain Arrays
本文研究弱耦合自旋-1/2链阵列，提出利用空间调制磁场和Dzyaloshinskii-Moriya相互作用实现整数与分数自旋量子霍尔效应相及手性自旋液体，并通过玻色化和重整化群分析揭示其拓扑机制与实验实现途径。
2024-02-16 cond-mat.str-el
Gapped Symmetry Preserving Surface-State for the Electron Topological Insulator
具有电荷守恒和时间反转对称性的三维电子拓扑绝缘体（TI）不可能具有保持对称性的平凡绝缘表面。它通常隐含地假设，如果TI表面保持两种对称性，那么它必须是无间隙的。在这里，我们表明，它是可能的TI表面是有间隙的和保序的，以牺牲表面拓扑秩序。与类似的玻色子拓扑绝缘体相比，这种对称表面拓扑序本质上是非阿贝尔的。我们表明，表面拓扑秩序提供了一个完整的非微扰定义的电子TI，超越了自由粒子的带结构图片，并可以提供一个有用的角度研究强相关的拓扑莫特绝缘体。
2014-05-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Fractionalization as an alternate to charge ordering in electronic insulators
本文提出在部分晶格填充下保持平移对称的量子电荷液体绝缘态，证明费米子QCL在偶数分母有理填充时最小拓扑简并度为4q^2，并讨论其实现模型与现象学。
2025-06-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el hep-th
Thermal conductivity across the metal-insulator transition in single crystalline hyperkagome Na$_{3+x}$Ir$_3$O$_8$
超kagome反铁磁体Na $_{4}$ Ir $_3$ O $_8$代表了实现三维量子自旋液体的第一个真正的候选者。它也可以被掺杂到金属状态，从而提供了一个难得的机会，探索相关的，受抑的磁铁中的金属-绝缘体转变的性质。在这里，我们报告的热力学和运输测量金属和弱绝缘单晶下降到150 mK。而在金属样品的声子热导率（$κ^{ph}$）几乎是在边界散射制度，在绝缘样品中，我们发现一个很大的减少$κ^{ph}$在一个非常宽的温度范围。这一结果可以归因于声子的散射纳米级的无序或关闭的无隙磁激发，在低温比热。本工作突出了Na $_{3+x}$ Ir $_3$ O $_8$中金属-绝缘体转变的特殊性，并证明了在强自旋-轨道耦合存在下晶格自由度和自旋自由度之间耦合的重要性。
2014-10-31 cond-mat.str-el
Kondo dynamics in one-dimensional doped ferromagnetic insulators
一维巡游电子铁磁性的一些公认的例子发生在莫特绝缘相。我们研究了掺杂铁磁绝缘体和耦合磁振子无带隙电荷波动的后果。利用强相互作用电子的玻色化方案，我们导出了磁振子-holon相互作用的有效场论。当磁振子的动量与完整子的费米动量相匹配时，磁振子在低能量下的反向散射会产生由手征自由度（向右或向左运动的粒子）定义的赝自旋的近藤效应。利用数值重整化群方法研究了有效迁移杂质模型的弱耦合和强耦合不动点之间的交叉。
2015-01-17 cond-mat.str-el
Non-local order parameters for states with topological electromagnetic response
陈氏绝缘体是一种物质状态，其特征在于量子化的霍尔电导，无隙边缘模式，但也对外部电磁场的非线性配置的奇异响应。在本文中，我们描述了这样一个奇异响应的性质，并展示了它如何可以用来定义一类作为非本地序参量的运营商。这些算符以下列方式描述了陈恩绝缘体态：对于一个给定的态，存在一个相应的算符，它在这个特定的态中具有代数衰减的两点函数，而它在所有其他态中呈指数衰减。序参量的行为仅根据电磁响应来定义，而不是从任何微观性质来定义，因此我们声称已经找到了陈省身绝缘态的通用序参量。我们支持这种说法，通过数值计算不同的绝缘状态的序参量。我们还展示了如何将我们的构造推广到其他具有拓扑电磁响应的状态，并以三维量子化磁电效应的状态为例。除了提供新的见解的拓扑状态的物质，我们的建设可以利用有效地诊断这种状态的数值。
2019-12-12 cond-mat.str-el
Kondo Metal and Ferrimagnetic Insulator on the Triangular Kagomé Lattice
将胞腔动力学平均场论与连续时间量子蒙特卡罗方法相结合，得到了三角Kagomé晶格上哈伯德模型中丰富的相图，这些相图是相互作用、温度和非对称性的函数.相图表明，这种不对称性将三角形Kagomé晶格上两个亚晶格的Mott转变临界点分开，产生了两种新的相，称为具有明显能隙的格片绝缘体和无能隙的近藤金属。当库仑相互作用强于临界值Uc时，在亚铁磁有序形成之前，出现一个短程顺磁绝缘相，它是短程共振价键自旋液体的候选者，与不对称性无关.此外，我们将讨论如何在未来的实验中测量这些阶段。
2012-01-16 cond-mat.str-el
The effects of interaction on quantum spin Hall insulators
本文从场论的角度研究了Hubbard $U$存在下的$S_z$守恒量子自旋霍尔绝缘体.主要调查结果如下。(1)对于任意小的U的边缘具有幂律相关的反铁磁XY局部矩。无隙电荷激发来自Goldstone-Wilczek机制。(2)XY关联的衰减指数是$\ge 2$，因此正常情况下时空涡旋应该增殖。(3)对于热力学样品，边缘电荷守恒禁止涡旋扩散。(4)对于具有有限宽度的样品，相对边缘之间的电子隧穿允许涡旋扩散，因此是强烈相关的扰动（比非相互作用理论中更相关）。(5)反铁磁相和拓扑绝缘相之间的相变由磁激子的凝聚触发。
2011-06-15 cond-mat.str-el quant-ph
