Concealed Mott Criticality: Unifying the Kondo Breakdown and Doped Charge-Transfer Insulators
本研究提出隐藏的莫特临界性框架,统一解释重费米子近藤击穿与掺杂铜氧化物的量子临界点,通过玩具模型验证了费米面跳变与两侧质量增强的结论,符合实验观测。
2024-12-27 cond-mat.str-el
Renormalization group study of quantum criticality in gapped Kondo model
量子杂质模型是量子多体动力学的典型例子,表现在它们的光谱和输运性质上。单通道Anderson(和Kondo模型)导致费米液体基态处于强耦合区,其对应于量子杂质被传导电子完全屏蔽的稳定红外固定点。具有非平凡态密度的量子杂质模型表现出量子相变,这种量子临界性属于局域量子临界系统的普适类。本文首次研究了带能隙的近藤模型的流方程重整化,该模型具有带能隙的态密度,能隙位于费米能级。流方程重整化群方法是研究近藤物理平衡态和非平衡态的一种强有力的重整化方法。在这里,我们已经表明,这种方法也可以用来研究局域量子临界性。我们计算了近藤耦合的流动方程,并在不同的能隙参数下求解,发现随着能隙的增加,近藤发散受到抑制,这意味着随着能隙的增加,重整化流远离强耦合不动点。我们还计算了自旋磁化率,我们发现,随着间隙的增加,磁化率超过居里行为,从而确认重整化流的本地矩不动点。
2017-11-29 cond-mat.str-el
Magnetic field-tuned quantum criticality in a Kondo insulator
近藤绝缘体预计将经历一个绝缘体到金属的过渡下施加磁场,但迄今为止所需的极高的领域,禁止了全面调查的性质,这种转变。在这里,我们表明,Ce 3Bi 4Pd 3提供了一个理想的平台,这是由于不寻常的小磁场的B ~ 11 T所需的,以克服其近藤绝缘间隙。在Bc以上,我们发现了一个磁场诱导的费米液态,其特征能量标度T_FL在Bc附近以指示磁场调谐的量子临界点的方式塌陷。一个直接的连接是建立与近藤单态形成的过程中,产生一个广泛的最大值的磁化率作为温度的函数在弱磁场,逐渐演变成一个尖锐的过渡在Bc作为T -> 0。
2019-06-04 cond-mat.str-el
Continuous phase transition between bosonic integer quantum Hall liquid and trivial insulator: evidences for deconfined quantum criticality
在对称性保护的拓扑相的相变中,原则上可以存在一个原型朗道禁戒跃迁,即退禁闭量子临界点,但在一维系统以外的物理系统中,这种跃迁的例子很少。本文利用密度矩阵重整化群方法,通过从拓扑$\mathbf{K}$矩阵中识别出二维关联蜂窝晶格中的玻色整数量子Hall相的内部结构,揭示了它的存在性.此外,我们证明了不平衡的周期化学势可以破坏玻色子整数量子霍尔态,并将其驱动到一个无特征的平凡(莫特)绝缘体,在那里所有的物理观测值顺利地跨越临界点。在临界点处,纠缠熵表现出一种特征标度行为,这与临界场论一致,是一种具有两种Dirac费米子的突现QED $_3$.
2020-01-24 cond-mat.str-el
Criticality at the Haldane-insulator charge-density-wave quantum phase transition
利用基于矩阵乘积态的无限密度矩阵重整化群方法中的纠缠概念,我们证明了在一维半满扩展哈伯德模型中,当外加一个交替的铁磁自旋相互作用时,自旋密度波和键序波基态将让位于一个自旋保护的拓扑哈伯德态.在Haldom绝缘体中,最低的纠缠能级具有双重简并的特征。增加最近邻相互作用和局域库仑相互作用$V/U$之间的比率,纠缠熵的增强,电荷、自旋和中性能隙的变化,以及动态自旋/密度响应信号量子相变到电荷有序态。在中心荷为7/10的三临界伊辛模型的普适类临界点以下,该模型是临界的,沿跃迁线有$c=1/2$.在这一点之上,Half绝缘体和电荷密度波相位之间的过渡变为一阶。
2015-07-31 cond-mat.str-el
Corrections to scaling in the critical theory of deconfined criticality
受最近关于从反铁磁Neel态到价键固体的相变顺序的相互冲突的观点的启发,我们使用泛函重整化群来研究将两个复杂的物质场耦合到一个非紧致的规范场的量子临界场论。在我们的功能重整化群的方法,我们只扩大在协变导数的领域,并使用截断,其中所有的波函数重整化函数的全部字段的依赖性保持。虽然我们确实找到了与一些量子Monte Carlo研究吻合得很好的临界指数,并支持去限制临界性的情况,但我们也得到了一个无关的小幅度本征值,导致相关数值研究中对标度和缓慢收敛的强烈修正。
2013-11-25 cond-mat.str-el
Quantum criticality and the metal-insulator transition in 2D: a critical test
利用最近在重费米子物理学中获得的与量子相变相关的热力学奇异结构的见解,我们在这里提出了一个实验策略,以确定在无序的二维气体中的零温度转变是否是一个真正的量子相变。我们推导出一套超完备的标度律的密度和温度依赖的化学势和有效质量,这是在原则上可通过实验验证。
2004-08-26 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Boundary criticality in two-dimensional interacting topological insulators
Tulane University(杜兰大学);Tsinghua University(清华大学)
研究二维相互作用拓扑绝缘体的边界临界性,通过确定量子蒙特卡洛方法揭示Kane-Mele-Hubbard-Rashba模型中量子相变的边界相图,发现拓扑边缘态丰富了普通相变并导致Berezinskii-Kosterlitz-Thouless型特殊相变。
2026-04-29 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Criticality in the 2+1-dimensional compact Higgs model and fractionalized insulators
我们使用一种新的方法计算2+1维紧致Higgs模型在q=2的伴随表象中作用量的三阶矩M3,从而在不引入超标度的情况下提取关联长度和比热指数nu和alpha. M_3的有限尺寸标度分析分别得到(1+alpha)/nu和1/nu。我们发现α和nu沿理论的临界线变化,但表现出显著的Z_2临界弹性。我们提出这个新的普适类是量子相变从一个Mott-Hubbard绝缘体的电荷分馏绝缘体在两个空间维度。
2002-09-17 cond-mat.str-el hep-lat
Generating quantum multi-criticality in topological insulators by periodic driving
我们表明,原型二维陈省身绝缘体主机异国情调的量子多临界在适当的周期性驱动的存在下:一个线性的狄拉克过渡共存的节点环状过渡所造成的新兴的对称性。基于频闪Floquet哈密顿量的单一重整化群方法可以明确地捕获多个普适类和标度律的存在,而不管拓扑跃迁是否与异常边缘模式相关。
2019-08-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Criticality and Quench Dynamics at the Anderson Transition of a Chern Insulator
University of Ljubljana, Faculty of Mathematics and Physics(卢布尔雅那大学数学物理学院);Jožef Stefan Institute(约瑟夫·斯特凡研究所);Freie Universität Berlin(柏林自由大学)
研究强无序陈绝缘体中拓扑安德森相变的临界性质,发现转变由非零电导和局域陈标记实空间临界长度标度表征,并提取了与整数量子霍尔效应非相互作用模型一致的临界指数,同时发现激发密度不遵循Kibble-Zurek标度。
2026-06-02 cond-mat.str-el
Decoupling of static and dynamic criticality in a driven Mott insulator
动力学驱动的相互作用量子多体系统有可能表现出违反平衡统计力学定律的性质。一个广泛研究的模型是脉冲驱动的反铁磁莫特绝缘体,这是预测实现奇异的瞬态现象,包括动态相变到热禁态和高度非热磁振子分布。然而,这种远离平衡的制度,其中传统的时间相关的金斯堡-朗道描述失败,是实验上具有挑战性的准备和探测,特别是在固态系统。在这里,我们使用时间分辨的二次谐波光学偏振和相干磁振子光谱的组合,询问$n$型光掺杂引起的超快磁序参量动力学的莫特绝缘体的$_2$ Sr $_4$。我们发现了一个不寻常的远离平衡的临界制度,其中的磁相关长度和弛豫时间的分歧解耦。这种违反传统的热临界行为产生的相互作用的光掺杂和非热磁振子人口诱导的退磁效果。我们的研究结果,体现在非平衡“相图”,提供了一个蓝图,工程量子物质的非平衡特性,具有潜在的应用太赫兹自旋电子技术。
2021-12-15 cond-mat.str-el
Exploring Novel Quantum Criticality in Strained Graphene
应变调谐越来越被认为是一个干净的调谐参数,以诱导量子物质的新行为。出于应变石墨烯高达$20$ %的可能性,我们调查新的量子临界由于应变诱导的各向异性能带结构和临界反铁磁自旋波动(AFSF)之间的相互作用,在这种设置。我们详细介绍了这种相互作用如何驱动$(i)$之间的Dirac半金属非相干赝隙金属相关的绝缘体作为应变的函数($ε$)的量子相变(QPT),和$(ii)$临界AFSF驱动的发散极化率在临界应变附近($ε_{c}$)表现为磁热膨胀和Grüneisen系数的临界奇异性。在大应变的相关带绝缘体提供实现的二维二聚自旋单重态由于这种相互作用,我们认为如何掺杂这样的绝缘体可以导致自旋-电荷分离的金属,导致异常的金属性和可能的非常规超导性。在更广泛的方面,我们的工作有助于说明应变调谐量子材料可实现的新状态的范围。
2016-11-14 cond-mat.str-el
Valence-bonds, spin liquids and unconventional criticality in a 1D Kondo insulator
研究一维多轨道Kondo晶格模型,通过调节巡游电子动能,发现由交换耦合驱动的向价键固体或无能隙自旋液体的相变,并揭示了由反射对称性量子数区分的两种无特征Kondo绝缘体间的非传统连续相变。
2025-05-27 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el quant-ph
Quantum criticality in the two-dimensional periodic Anderson model
本文研究了电子关联的基本模型之一:周期Anderson模型的相图和量子临界区。利用最近发展起来的动力学顶点近似,我们发现了零温反铁磁绝缘体和近藤绝缘体之间的相变。在量子临界区,我们确定了反铁磁磁化率的临界指数$γ\!=\!2$。在较高的温度下,我们有自由自旋与$γ\!=\!1$,而在较低的温度下,有一个更强的增加和抑制的磁化率低于和高于量子临界点,分别。
2019-06-06 cond-mat.str-el
Boundary Criticality of Topological Quantum Phase Transitions in $2d$ systems
我们讨论了具有分数自由度的二维量子相变的边界临界行为,这是由于通常是$1d$边界暴露出来,并且可以方便地在许多实验平台上进行探测。特别地,我们主要讨论了两个例子的边界临界性:$2d$ $Z_2$拓扑序与具有自发对称性破缺的有序相之间的量子相变; ii.金属和特定类型的莫特绝缘体(U(1)自旋液体)之间的连续量子相变。这一理论研究可能与许多纯粹的$2d$系统有关,最近的实验已经发现相关的绝缘体,超导体和金属在同一相图中。
2020-01-28 cond-mat.str-el
Entropic topography associated with field-induced quantum criticality in a magnetic insulator DyVO4
与量子临界点相关的低温相变是近年来研究的热点之一。在这项工作中,通过全面的实验证据,我们报告的可能性,实现量子临界附近的磁场调谐的三临界点分离顺磁,反铁磁和变磁相的磁性绝缘体,DyVO 4。磁化率和热容表明在TN ~ 3.2K存在长程二级反铁磁相变。磁化率和热容量的场变化,以及微分磁化率和直流场依赖的交流磁化率给出了三临界点以下反铁磁结构修改的证据;这意味着存在场诱导的一阶变磁转变,该转变持续到1.8 K。此外,磁场依赖的热力学量-dM/dT,这是相关的磁Gruneisen参数,接近最小值,随后由一个交叉附近5 kOe的最大值;随着双曲线发散的温度响应的dM/dT在临界场制度。在5 kOe的热容的温度响应也显示出偏离常规行为。熵拓扑相图允许跟踪熵的变化,其指示朝向在高温下量子临界点处的峰进入V形区域的出现。我们的研究产生了一个独特的相图,描述了一个三临界点,在该点处,第二阶反铁磁相线终止,随后是一阶变磁性转变线,随着温度的降低,导致变磁性量子临界终点。
2021-12-28 cond-mat.str-el
Deconfined criticality between an antiferromagnetic insulator and a nodal d-wave superconductor: a quantum Monte Carlo study
The University of Hong Kong(香港大学);Harvard University(哈佛大学);Flatiron Institute(平顿研究所)
通过量子蒙特卡洛研究,在半填充正方晶格上发现反铁磁Néel态与节线d波超导体之间存在二级去禁闭量子相变,两种序连续消失。
2026-10-01 cond-mat.str-el
Bad-metal behavior reveals Mott quantum criticality in doped Hubbard models
不良金属(BM)的行为特征的电阻率的线性温度依赖性延伸到远高于Mott-Ioffe-Regel(MIR)限制,通常被视为一个关键的未解决的签名强相关性。在这里,我们通过检查一个完全受挫的哈伯德模型,其中所有的长程磁序被抑制,并通过动态平均场论的莫特问题,可以严格解决的BM行为与莫特量子临界。我们发现,对于掺杂的莫特绝缘体制度,共存圆顶和相关的一阶莫特金属-绝缘体转变被限制在极低的温度下,而清晰的签名莫特量子临界出现在大部分的相图。显着的标度行为被确定为整个家庭的电阻率曲线,量子临界区域覆盖整个BM制度,不仅提供洞察力,而且定量的理解周围的MIR限制,与现有的实验。
2015-06-25 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
Universal quantum criticality in the metal-insulator transition of two-dimensional interacting Dirac electrons
自从内维尔·莫特首次提出随着电子相关性的增加,相互作用的电子的金属行为可以转变为绝缘行为以来,金属-绝缘体转变一直是一个激烈的研究课题。在这里,我们认为电子在两个空间维度上的无质量Dirac-like色散,描述了两个几何不同的晶格上的哈伯德模型,并进行数值精确计算前所未有的大系统,结合仔细的有限尺寸标度分析,使我们能够探索在附近的相互作用驱动的金属-绝缘体过渡的量子临界行为。我们发现,从而过渡是连续的,并确定相应的普适类的量子临界性,这是描述在连续极限的Gross-Neveu模型,模型广泛研究的量子场论。我们还讨论了相互作用的狄拉克电子中的金属-绝缘体跃迁的涨落驱动的情况:金属-绝缘体跃迁仅由准粒子重量的消失而不是狄拉克费米速度触发,而不是在跃迁附近保持有限。这个重要的特征不能被简单的平均场或Gutzwiller型近似图像所捕获,而是与Gross-Neveu模型的低能行为相一致。
2016-02-01 cond-mat.str-el hep-lat
Temperature-induced gap formation in dynamic correlation functions of the one-dimensional Kondo insulator --- Finite-temperature density-matrix renormalization-group study ---
将有限温度密度矩阵重整化群与极大熵相结合,给出了一种计算一维多体系统动力学量的新方法。本文讨论了一维Kondo绝缘体的态密度、局域动态自旋和电荷关联函数。随着温度的降低,激发间隙打开,并且间隙根据通道而具有不同的值。激发光谱在近藤绝缘体的最低能级自旋能隙对应的特征温度附近发生了定性的变化。
1998-06-24 cond-mat.str-el
Density matrix renormalization group study of optical conductivity in the one-dimensional Mott insulator Sr_2CuO_3
将新近发展的零温和有限温下的动力学密度矩阵重整化群方法应用于半填充的Hubbard-Holstein模型,研究了典型的一维莫特绝缘体Sr_2CuO_3的光学电导率.在Hubbard-Holstein模型中,我们找到了一组可以描述高能区Mott能隙激发和低能区声子辅助自旋激发的光学电导率的参数.我们还发现,电子-声子相互作用给额外的扩大的莫特间隙激发的温度依赖性。
2010-11-19 cond-mat.str-el
Evidence of electron fractionalization in the Hall coefficient at Mott criticality
霍尔系数意味着费米面的重建机制,区分了莫特临界性的竞争方案,如电子分馏,动力学平均场论,以及对称性破缺驱动的金属-绝缘体转变。我们发现,电子分馏留下的莫特临界霍尔系数在二维的签名,一个独特的功能,区别于其他理论。我们评估的霍尔系数的基础上的量子玻尔兹曼方程的方法,保证规范不变性的纵向和横向输运系数。
2011-07-29 cond-mat.str-el
4D-XY quantum criticality in a doped Mott insulator
基于最近的超洁净YBCO单晶的数据,提出了一种新的强欠掺杂铜氧化物超导体超流密度的唯象。这些数据的特点是令人困惑的偏离Uemura标度和下降的斜率T_c = 0量子临界点的接近。我们表明,这种行为可以理解的准粒子有效电荷的重整化的超导相的量子涨落所描述的(3+1)维XY模型。我们计算了超流密度及其斜率的重整化,解释了新的现象,并预测其最终消亡接近QCP。
2006-02-10 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Dynamical density matrix renormalization group study of photoexcited states in one-dimensional Mott insulators
一维莫特绝缘体具有巨大的非线性光学响应。基于动力学密度矩阵重整化群方法,研究了绝缘体中的光激发态和光学响应分别随在位和最近邻库仑相互作用$U$和$V$的变化.我们发现,最低的光学允许和禁止的激发态,其中有奇数和偶数宇称,分别是简并的$V/t\ltsim 2$与$t$是最近的邻居网站之间的电子跳跃积分。对于$V/t\gtsim 2$,偶宇称和奇宇称的束缚态出现,并且不是简并的。简并的性质及其对光学响应的影响进行了研究。
2004-06-08 cond-mat.str-el
Quantum criticality, particle-hole symmetry, and duality of the plateau-insulator transition in the quantum Hall regime
我们报告新的实验数据的平台绝缘体过渡的量子霍尔制度,采取低迁移率InGaAs/InP异质结构。通过采用量子输运问题的基本对称性,我们能够解开的普遍量子临界方面的磁阻数据(临界指数和标度函数)和样品依赖方面,由于宏观不均匀性。我们的新的结果和方法表明,先前建立的临界指数(Kappa = 0.42)的实验值,从混合物的普遍和样品依赖的行为。一个新的,非费米液体的价值被发现(kappa = 0.57),以及领先的修正缩放。证明了在Chern Simons通量附着变换下的自对偶性。
2002-05-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Probing metal-insulator criticality with cavity photons
Universität Würzburg(维尔茨堡大学);Universidade Federal do Rio de Janeiro(里约热内卢联邦大学)
通过量子蒙特卡洛方法研究蜂巢晶格Hubbard模型与单模腔耦合的光-物质系统,发现光子谱函数耦合电子光导率,光子经历莫特相变且可作为无接触探针。
2026-09-29 cond-mat.str-el quant-ph
Mott quantum criticality in the one-band Hubbard model: Dynamical mean-field theory, power-law spectra, and scaling
最近的研究电传输,理论和实验,附近的带宽调谐莫特金属-绝缘体转变已经发现了明显的量子临界缩放的电阻率在升高的温度下,尽管实际的低温相变是一阶的。这就提出了一个问题,是否存在一个隐藏的莫特量子临界点。在这里,我们证明了哈伯德模型的动力学平均场论在低温极限下存在渐近标度不变(即幂律)解,对应于金属-绝缘体共存区边界处的亚稳绝缘体,这与赝能隙Anderson模型的物理相联系。虽然我们的国家的最先进的数值重整化群计算表明,这种渐近制度仅限于非常小的能量和温度,因此难以获得数值,我们发现存在一个广泛的交叉制度,其中单粒子光谱显示\emph{different}幂律。我们表明,这是幂律制度,对应于近似的局部量子临界性,这是连续连接到并负责以上的经典临界端点的表观量子临界缩放。我们将我们的研究结果可调莫特材料的实验。
2019-09-12 cond-mat.str-el
Mott metal-insulator transition on compressible lattices
有限温度Mott端点的临界性质通过与晶体弹性的耦合而急剧改变,即,无论何时它都可以进行压力调谐。与临界压电铁电体类似,电子系统的伊辛临界性被同构不稳定性抢占,并且长程剪切力抑制微观波动。因此,终点由朗道临界性控制。因此,它的标志是一个故障的胡克定律的弹性与非线性应变应力关系的平均场指数的特点。基于定量估计,我们预测临界弹性占主导地位的温度范围Δ T/Tc ~ 8%,接近kappa-(BEDT-TTF)2X的Mott端点。
2012-07-10 cond-mat.str-el
Quantum critical transport at a continuous metal-insulator transition
与一阶关联驱动的Mott金属-绝缘体跃迁(MIT)不同,连续无序驱动的跃迁本质上是量子临界的。在这里,我们调查运输量子临界Falicov-Kimball模型,后者类中的“强无序”类别的代表。利用团簇动力学平均场论(CDMFT),我们发现了清晰而反常的量子临界标度行为,表现为MIT两侧标度曲线的完美镜像对称。令人惊讶的是,我们发现β-功能,\b{eta}(g),规模像log(g)深入到坏金属相,以及,提供健全的统一基础,这些发现。我们认为,这种“强局域化”的量子临界性可能体现在真正的三维系统中的无序效应比电子-电子相互作用更重要。
2017-09-20 cond-mat.str-el
Topology and edge states survive quantum criticality between topological insulators
人们通常认为,当调谐到临界点时,物质拓扑相中的涌现现象就会被破坏。特别是,拓扑保护的边缘状态,理应离域时,批量相关长度发散。我们表明,这是不正确的一般。拓扑绝缘体或超导体的边缘状态保持指数局域化-尽管带隙消失-如果过渡增加拓扑指数。这适用于拓扑分类大于$Z_2$的所有类别,特别是包括陈式绝缘体。此外,这些边缘状态对无序是稳定的,不像拓扑半金属。这一新的现象是解释广义带(或质量)反演-一个统一的观点拓扑绝缘体-动力学反演。在散装边界对应的精神,我们还确定了拓扑不变量的临界点,它采取半整数值和单独的拓扑不同的普遍性类的多临界点。这项工作扩大了拓扑保护和稳定性的范围,表明体能隙可以是不必要的。实验探针和相互作用的稳定性进行了讨论。
2020-03-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el hep-th
From frustrated insulators to correlated anisotropic metals: charge ordering and quantum criticality in coupled chain systems
最近的一项研究揭示了具有扩展Hubbard相互作用的一维四分之一填充电子系统的电荷扇区动力学是强耦合极限下的有效赝自旋横场伊辛模型(Tsing)的动力学。基于研究强关联链状体系中电荷和自旋有序共存以及链间耦合效应的双重动机,我们研究了耦合有效(Tensored)体系的相图.一个玻色化和RG分析的两个腿梯产生丰富的相图显示维格纳/Peierls电荷顺序和尼尔/二聚体自旋顺序。在一个广泛的参数制度,轨道反铁磁相被发现是稳定的。一个中间的有限宽度的无间隙相被发现躺在两个电荷有序带隙相之间。发现Kosterlitz无间隙跃迁导致从无间隙相到电荷有序相。对多个这样的赝自旋系统耦合时的维度交叉物理进行了详细的分析。重要的是,该分析揭示了临界量子涨落在驱动横向强色散以及T=0解除限制跃迁中的关键作用。我们的工作是潜在的相关的一类强相关的,四分之一填充链和梯形系统的统一描述。
2007-08-16 cond-mat.str-el
Anomalous Quantum Criticality at a Continuous Metal-Insulator Transition
The Institute of Mathematical Sciences(马图拉科学研究所);Homi Bhabha National Institute(霍米·巴巴国立研究所);Department of Physics, National Institute of Technology Agartala(阿格塔拉国立理工学院物理系)
本文提出了一种解析理论,揭示了Falicov-Kimball模型中异常量子临界性在连续金属-绝缘体转变中的表现及影响。
2026-01-21 cond-mat.dis-nn cond-mat.str-el
Fractionalized fermionic quantum criticality in spin-orbital Mott insulators
我们研究了具有自旋和轨道自由度的莫特绝缘体的二维模型中拓扑相之间的跃迁。该模型在(2+1)维的分数化Gross-Neveu $^\ast$普适类中实现了费米量子临界点。它们的特点是由相同的一组临界指数作为他们的普通Gross-Neveu同行,但具有不同的能量谱,反映了非平凡的拓扑结构的相邻阶段。我们在正方形晶格模型中,精确映射到$t$ - $V$模型的无自旋费米子,使我们能够利用大规模的数值结果,以及在蜂窝晶格模型中,我们采用$ε$ -扩展和大- $N$方法来估计的临界行为。我们的结果是潜在的莫特绝缘体与$d^1$电子配置和强自旋轨道耦合,或扭曲双层结构的Kitaev材料。
2020-11-13 cond-mat.str-el hep-th
Flat Topological Bands and Eigenstate Criticality in a Quasiperiodic Insulator
布里渊区的下折效应可以打开能隙并通过平坦化能带来淬灭动能。准周期系统是这个过程的极端例子,它导致新的相位和临界本征态。我们用解析和数值方法研究了具有准周期势的二维拓扑绝缘体中的这些效应,发现了一个复杂的相图。我们研究了由此产生的本征态量子相变的性质;准周期势可以使平凡的绝缘体拓扑,并通过一个独特的普适性类诱导拓扑绝缘体到金属的相变,该普适性类不同于随机系统。这种丰富的临界行为伴随着动能的淬灭而发生,导致平坦的拓扑带,其可以用作在没有磁场的情况下实现分数量子霍尔效应的平台。
2021-04-12 cond-mat.dis-nn cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Quantum Criticality at the Metal Insulator Transition
本文介绍了一种新的方法来分析具有无序的多体问题。该方法是基于算子乘积展开的实空间重整化群的推广。我们考虑的问题中存在的相互作用,大弹性平均自由程,和有限的温度。结果,标度被温度或由发散的多体长度标度(超导性)设定的长度标度停止。由于无序,超导不稳定性可能在$T_{SC}\to 0$处发生,从而产生金属相或$T>T_{SC}$。对于在$T\to 0$的排斥相互作用,我们流向在扩散Finkelstein理论内分析的定域相。对于有限温度下的强排斥反向相互作用和非球形费米表面的特点是$|\frac{d\ln N(b)}{\ln b}|\ll 1$,人们发现一个固定点$(D^*,Γ^*_2)$在平面$(D,Γ_2^{(s)})$。($D\propto(K_F\ell)^{-1}$是无序耦合常数,$Γ_2^{(s)}$是粒子-空穴三重态相互作用,$b$是长度尺度,$N(b)$是通道数。)对于弱无序,$D<D^*$,人们获得了金属行为与电阻$ρ(D,Γ_2^{(s)},T)=ρ(D,Γ_2^{(s)},T)\simeq ρ^*f(\frac{D-D^*}{D^*}\frac{1}{T^{zν_1}})$($ρ^*=ρ(D^*,Γ_2^*,1)$,$z=1$和$ν_1>1$)与实验良好一致。
2000-02-07 cond-mat.str-el
Fluctuation-induced magnetization dynamics and criticality at the interface of a topological insulator with a magnetically ordered layer
本文研究了在拓扑绝缘体和磁性(铁磁或反铁磁)层之间的界面上具有强自旋轨道耦合的二维相互作用传导电子系统的理论。对于铁磁的情况下,我们推导出的朗道-Lifshitz方程,其特点是通过计算拓扑(陈-西蒙斯)的贡献,从真空极化的起伏诱导的电场的贡献成正比。我们还表明,费米量子涨落降低临界温度$\tilde T_c$在界面处相对于临界温度$T_c$的散装,因此,在间隔$\tilde T_c\leq T<T_c$是可能有共存的无隙狄拉克费米子在界面处的铁磁有序层。对于反铁磁层在拓扑绝缘体衬底上的情况,我们证明了二阶量子相变发生在界面处,并计算了相应的临界指数。特别是,我们表明,在界面处的电子获得一个异常的临界尺寸。Néel序参量的临界行为是各向异性的,并且具有纵向和横向涨落的大反常尺寸。
2012-12-04 cond-mat.str-el hep-th
U(1) symmetry breaking in one-dimensional Mott insulator studied by the Density Matrix Renormalization Group method
利用密度矩阵重整化群方法研究了一维强关联系统中一类新的破坏粒子数守恒的外场。由于U(1)对称性破缺,基态的总粒子数有起伏,这意味着电子和空穴从链外注入。这种电荷波动甚至在半填充时也是相关的,因为在有限有效场的情况下保持了粒子-空穴对称性。此外,我们还讨论了将链破缺场视为链间跳跃的平均场所得到的量子相变。
2006-10-17 cond-mat.str-el
Magnetism, quantum criticality, and metal-insulator transitions in $R\mathrm{B}_{12}$
综述了稀土十二硼化物的物理性质,其特征在于笼状玻璃晶体结构与松散的稀土离子结合。这些化合物是同时具有活性电荷、自旋、轨道和晶格自由度的强关联电子系统,这解释了所有$R\mathrm{B}_{12}$化合物的复杂性,所述化合物一方面包括反铁磁(TbB $_{12}$ -TmB $_{12}$)和铁磁(LuB $_{12}$)金属,另一方面包括所谓的近藤绝缘体化合物YbB $_{12}$和Yb基Yb $_{x}R_{1-x}$ B $_{12}$固溶体。共价硼网络的合作动态Jahn-Teller不稳定性的发展产生刚性笼的三角形和四角形扭曲,并导致十二硼化物中fcc晶格的对称性降低。硼亚晶格中的铁畸变动力学产生重稀土离子的集体模式和准局域振动(振动模式),引起载流子密度的调制和动态电荷条纹的出现。我们认为它们的表现形式在两个属性中的参考化合物LUB $_{12}$和在相图的$R\mathrm{B}_{12}$反铁磁体,表现出多个磁相位与各向异性场角相图的形式的马耳他十字。我们还讨论了金属-绝缘体的转变,在Yb $_{12}$和Yb基十二硼化物的不稳定性的Yb 4 $f$ -电子配置,这似乎除了Jahn-Teller不稳定性的硼笼,提供了一个机制的电荷和自旋波动。实验结果挑战了已建立的近藤绝缘体的情况下,在YbB $_{12}$,提供参数,有利于Yb-Yb振动耦合对的外观,应被视为负责的电…
2020-04-14 cond-mat.str-el
Edge stability and edge quantum criticality in 2D interacting topological insulators
二维拓扑绝缘体(TI)中螺旋边缘态对强相互作用的鲁棒性仍然是一个有趣的问题。在这里,通过执行第一个无符号量子蒙特卡罗(QMC)模拟的Kane-Mele-Hubbard-Rashba模型,该模型描述了一个相互作用的2D TI与两个粒子的背散射的边缘,我们验证了无间隙的螺旋边缘状态是强大的对有限范围的两个粒子的背散射时,库仑排斥不强。然而,当库仑排斥足够强时,螺旋边缘态可以通过无穷小的两粒子背散射而被带隙,导致边缘磁有序。我们进一步揭示了磁边量子临界点(EQCP)的普遍性质。在边缘的磁畴壁上,我们发现出现了e/2的分数电荷。我们的研究结果的影响,最近的输运实验中的InAs/GaSb量子阱,这是一个二维TI与强相互作用,也将被讨论。
2017-06-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Boundary and defect criticality in topological insulators and superconductors
本文研究拓扑绝缘体和超导体中由边界费米子与体态玻色子相互作用产生的边界临界性,揭示边界 Gross-Neveu-Yukawa 临界点和特殊 BKT 相变等新普适类,并给出相图、临界指数及实验实现讨论。
2025-07-21 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el hep-th
Order, criticality and excitations in the extended Falicov-Kimball model
利用精确的数值方法研究了一维半满扩展Falicov-Kimball模型中激子(电子-空穴)束缚态的性质和激子相干性的发展.该模型的基态相图显示,除了带绝缘体和交错轨道有序相,激子绝缘体(EI)与幂律相关。EI态的临界性表现在冯诺伊曼熵中。反常的光谱函数和凝聚振幅提供了电子-空穴对的结合能和相干长度,就其本身而言,指向库仑相互作用驱动的从BCS样电子-空穴配对波动到紧密束缚激子的交叉。我们发现,虽然电子和空穴之间的质量不平衡不影响的BCS-BEC交叉制度的位置,它有利于交错轨道排序的EI的缺点。在BEC制度的准粒子的色散发展一个平坦的价带顶符合Ta $_2$ NiSe $_5$的实验结果。
2014-01-14 cond-mat.str-el
Quantum criticality preempted by nematicity
奇异物理学经常出现在金属系统的量子临界附近。在这里,我们探讨了三维双外尔半金属和绝缘体之间的拓扑相变的性质(通过湮灭具有相反手性的双外尔节点)在库仑相互作用的存在下。从重整化群(RG)分析,我们发现了一个非费米液体的量子临界点(QCP)之间的双外尔半金属和绝缘体时,人为忽略短程相互作用。然而,它表明,这种非费米液体QCP实际上是不稳定的,对非有序的短程相互作用时,正确地包括在RG分析。换句话说,当库仑相互作用存在时,半金属和绝缘体之间的假定QCP被出现的非线性相所抢占。我们进一步讨论了可能的实验相关性的向列性抢占QCP双Weyl候选材料HgCr2Se4和SrSi2。
2018-09-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Entanglement entropy across the superfluid-insulator transition : a signature of bosonic criticality
研究了格点上强关联玻色子的玻色-哈伯德模型的纠缠熵和纠缠谱。使用受控近似-从玻色子方法-使我们能够以最小的成本研究模型的所有状态(最重要的是,跨越其超流/莫特绝缘体过渡)的纠缠。我们发现,面积律缩放的纠缠-验证在所有阶段-表现出尖锐的奇异性的过渡。当过渡在固定的整数填充处交叉时,奇异性大大增强,这是由于包含额外的无间隙模式的更丰富的纠缠谱,该模式从全局激发谱的振幅(希格斯)模式下降-而该模式在具有可变填充的通用(无间隙-不相称)过渡处保持间隙。因此,纠缠特性包含了玻色-哈伯德模型所表现出的两种不同形式的玻色子临界性的独特特征。
2016-05-11 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Quantum Criticality in Topological Insulators and Superconductors: Emergence of Strongly Coupled Majoranas and Supersymmetry
我们研究了拓扑绝缘体和超导体中的对称性破缺量子相变,其中单电子能隙在体相中保持开放。具体来说,我们认为自发破坏的对称性,保护无间隙的边界模式,使这些模式在有序的阶段有间隙。在这里,我们确定的命运的拓扑边界模式的权利在过渡,在那里他们耦合到强烈波动的序参量场。结合精确解和重整化群技术,我们发现表面费米子模要么从体涨落中解耦,要么流向一个强耦合的不动点,该不动点保持无隙。此外,我们研究过渡的临界波动仅限于表面,并发现在某些情况下的临界点是自然超对称的。这允许确定临界指数,并指出能带拓扑和超对称性之间的潜在联系。最后,我们研究的命运无隙马约拉纳模式本地化的点和线缺陷的拓扑超导体在体临界,这是类似于一个量子杂质问题。同样,拓扑结构和强相关性的相互作用导致这些模式保持无间隙,但处于强耦合状态。实现这些现象的实验候选人进行了讨论。
2012-06-06 cond-mat.str-el hep-th
Renormalization Group Approach to Anderson Impurity in the Bulk of Topological Insulators
最近有人提出,当Anderson杂质浸入拓扑绝缘体中时,当带色散具有“倒墨西哥帽”形式时,近藤共振峰将与带隙束缚态同时出现.中间带隙束缚态产生另一自旋态,从而屏蔽了近藤效应。在本文中,我们在弱耦合RG方案中研究这个问题,我们表明,系统表现出复杂的交叉行为之间的不同对称配置,并可能演变成一个自屏蔽Kondo或SO(3)的低能量不动点。这种情况下的实验后果指出。
2014-01-04 cond-mat.str-el
Unconventional Gross-Neveu quantum criticality: Interaction-induced SO(3)-biadjoint insulator and emergent SU(3) symmetry
指出三维SO(3)同位旋Gross-Neveu理论存在双伴随绝缘体量子临界性,其与Néel序参数结合可涌现SU(3)对称性,为spin-orbital liquids中spinon性质提供热力学约束。
2024-06-27 cond-mat.str-el hep-th
Deconfined criticality in the frustrated Heisenberg honeycomb antiferromagnet
利用密度矩阵重整化群,我们确定了自旋为1/2的海森堡反铁磁体在具有最近邻相互作用J1和令人沮丧的次邻交换J2的蜂窝晶格上的相图.随着阻挫的增加,基态表现出Neel,plaquette和二聚体顺序,临界点在J2/J1 = 0.22和0.35。我们观察到自旋能隙和相应的序参量在两个临界点都连续消失,表明存在非限定的量子临界性。
2013-01-05 cond-mat.str-el
Interacting Chern insulator transition on the sphere: revealing the Gross-Neveu-Yukawa criticality
University of California, Berkeley(加州大学伯克利分校);Lawrence Berkeley National Laboratory(劳伦斯伯克利国家实验室)
该研究针对二维陈绝缘体相变,以球面上N=2的狄拉克费米子为对象,通过精确对角化与SO(3)对称性,证实其属于GNY普适类,凸显球面几何在研究相互作用狄拉克临界性的作用。
2026-08-31 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Quantum Criticality with the Multi-scale Entanglement Renormalization Ansatz
本文的目的是介绍多尺度纠缠重整化方法及其在量子临界系统研究中的应用。只考虑一个空间维度的系统。MERA,在其标度不变的形式,被认为是提供直接的数值访问的标度不变算子的临界理论。结果表明,给定格点上的临界哈密顿量,标度不变的MERA可以用来刻画基本的共形场论。MERA的性能基准的几个关键的量子自旋链,即伊辛,波茨,XX和(修改后的)海森堡模型,并与使用矩阵产品状态得到的结果进行了深刻的比较。精确的共形数据的提取,如局部和非局部主场的标度尺寸和算子乘积展开系数,也被说明。
2013-10-31 cond-mat.str-el quant-ph
Density-matrix renormalization group study of third harmonic generation in one-dimensional Mott insulator coupled with phonon
研究了一维莫特绝缘体与声子耦合的三阶非线性光学响应。莫特绝缘体由扩展的Hubbard-Holstein模型描述。用动力学密度矩阵重整化群计算了该模型的三次谐波。我们发现,电子-声子相互作用增强的三倍频的强度,如果现场库仑相互作用是可比的带宽,但增强是一个典型的莫特绝缘体的一个现实的参数值的$_2$的CuO $_3$小。如果忽略电子-声子耦合,低能自旋激发对光学响应没有贡献。我们发现即使在没有电子-声子耦合的情况下,三次谐波谱也能探测到自旋激发。电子-声子耦合的引入导致了没有峰结构的三次谐波中低能分量的轻微增加,通过声子辅助自旋激发。为了充分理解声子辅助的自旋激发,我们还计算了掺杂的Hubbard-Holstein模型的线性磁化率,显示出与半填充时不同的光谱分布。
2014-11-18 cond-mat.str-el
Quantum superconducting criticality in graphene and topological insulators
提出了石墨烯和拓扑绝缘体表面态的半金属-超导量子相变的场论。拉格朗日量具有整体U(1)对称性,自相互作用的复玻色子序参量和无质量的狄拉克费米子通过汤川项耦合。同样的理论也支配着石墨烯在向键密度波(凯库勒)绝缘体过渡附近的量子临界行为。我们还考虑了描述量子半金属-超导体在极限临界区跃迁的局域U(1)规范理论。由于汤川耦合的过渡被发现总是连续的,无论有和没有起伏的规范场。临界行为的范围内的四个时空维度附近的维正则化,和各种通用量,包括临界指数和通用质量比的计算,报告。
2013-01-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el hep-th
Phase transitions in the pseudogap Anderson and Kondo models: Critical dimensions, renormalization group, and local-moment criticality
赝能隙近藤问题描述了量子杂质与赝能隙态密度为rho(omega)~|omega| ^r的费米子准粒子的耦合,它显示了丰富的零温相图,具有不同的屏蔽相和自由矩相以及相关的跃迁。我们用重整化群技术分析了粒子-空穴对称和非对称的情形。在r = 0附近,这起着较低的临界尺寸的作用,在近藤耦合的扩展是适当的。相比之下,r = 1是不存在粒子-空穴对称性时的上临界尺寸,在这里可以使用安德森模型的杂化强度的扩展来获得洞察力。作为一个副产品,我们表明,粒子-空穴对称强耦合不动点r <1的共振能级模型描述,并对应于重整化群语言中的中间耦合不动点。有趣的是,值r = 1/2在粒子-空穴对称的情况下起着第二个较低临界尺寸的作用,在那里,我们可以通过围绕共振能级模型进行的新扩展来取得进展。不同的扩展允许一个完整的描述模型的所有临界不动点,并可用于计算临界附近的各种属性,描述在这些杂质量子相变的普遍的本地时刻波动。
2005-01-03 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el