Correlation-hole induced paired quantum Hall states in lowest Landau level
本文发展了最低朗道能级的成对偶分母分数量子霍尔态的理论。我们表明,电子绑定到量子化的漩涡,形成复合费米子,通过一个精确的瞬时相互作用,有利于手征p波配对。两个正则对偶配对能隙函数由玻色子Laughlin波函数(Jastraw因子)关联,由于相关空穴。我们发现,对于弱库仑相互作用,在长波极限下,基态是Moore-Read赝势,对于中等相互作用,基态是振荡对函数的新赝势,超过临界相互作用强度时,基态是Read-Rezayi复合费米液体.我们的发现与最近在非对称宽量子阱中观察到的1/2和1/4分数量子霍尔效应一致。
2010-11-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Microscopic Model for Fractional Quantum Hall Nematics
本文提出最低朗道能级中库仑相互作用粒子通过减小最短程Haldane赝势强度可实现分数量子霍尔向列相变,并用精确对角化和变分波函数证明其对称性破缺与几何特性。
2024-06-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Pomeranchuk-Nematic instability in the presence of a weak magnetic field
我们分析了一个二维Pomeranchuk-Nematic不稳定性,触发的朗道参数$F_2<0$,在存在一个小的磁场。利用各向同性相朗道费米液体理论,分析了量子临界点$F_2=-1,ω_c=0$(其中$ω_c$为回旋频率)附近的集体模。重点研究了宇称对称性破缺对费米面形变的影响。我们表明,对于研究的临界状态,线性响应近似的Landau-Silin方程是不够的,它是必要的,以计算校正至少为$ω_c^2$。确定了无序相中最慢的振荡模式,计算了各向同性/无序相变的$F_2$和$ω_c$相图。
2013-02-21 cond-mat.str-el
Pomeranchuk Instability of Composite Fermi Liquids
量子霍尔系统中的向列性已经在实验上很好地建立在激发朗道能级上。然而,对称性破缺的机制仍然是未知的。在角动量$\ell=2$通道中费米液体参数$F_{\ell} \le -1$的Pomeranchuk不稳定性被认为是相关的机制,但没有明确的理论证明。本文用变分蒙特卡罗方法计算了有限层宽复合费米子费米液体的费米液体参数$F_\ell$。我们考虑了不同朗道能级$n=0,1,2$中的$F_{\ell}$作为层宽参数$η$的函数。我们发现,不像最低的朗道水平,这表明没有Pomeranchuk不稳定的迹象,更高的朗道水平下的$η$的临界值显示Pomeranchuk不稳定。此外,对于$n=2$ Landau能级,临界值$η_c$更高,这与仅在$n=2$ Landau能级中在环境条件下观察到的无序相一致。从我们的工作中出现的画面是,接近真正的2D极限带来了半充满更高的朗道能级系统的边缘Pomeranchuk不稳定性。
2018-10-10 cond-mat.str-el
Pfaffian paired states for half-integer fractional quantum Hall effect
在这篇综述中,Pfronan配对态的物理,在分数量子霍尔效应的背景下,讨论使用场论方法。Pfronian态是拓扑($p$ -波)库珀配对的主要例子,其特征在于它们的准粒子的非阿贝尔统计。在这里,我们专注于他们的实现和竞争,他们在半整数填充因子的条件。使用狄拉克复合费米子描述,在存在质量项的情况下,我们研究了朗道能级混合对选择特定Pfiran态的影响。虽然当朗道能级混合不强时,选择了Pfenan和反Pfenan,并且可以微扰地考虑,但PH Pfenan状态需要至少两个朗道能级的非微扰包含。我们的研究结果,小朗道水平混合,是根据文献中的数值研究,并要求在搜索PH Pfiran相关性的非微扰方法。我们证明了一种基于Chern-Simons场论方法的方法可以用来产生Pfweian成对态的特征相互作用赝势。
2021-03-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Model interactions for Pfaffian paired states based on Chern-Simons field theory description
在Chern-Simons场论描述的基础上,我们提出了一种推导Pfronan成对态模型相互作用的简单方法。我们在Pfronan(即Moore-Read)态的情况下验证了该方法,并在PH Pfronan的情况下导出了模型相互作用的一般形式。需要一个以上的朗道水平来建立PH Pfdlanan的相关性,我们提出了相关的三体赝势的值为两个朗道水平。
2019-11-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Fluctuations and topological transitions of quantum Hall stripes: nematics as anisotropic hexatics
研究了量子霍尔条纹在朗道能级半满附近的涨落和拓扑熔化跃迁。把条纹态看作各向异性的维格纳晶体(AWC),我们可以把以前研究中的二维电子气的量子霍尔态看作{ \em各向异性的六角晶系}.从AWC到量子霍尔跃迁态的转变温度进行了明确的计算,并提出了一个暂定的相图的二维电子气接近半填充。
2007-12-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Quantum nematic as ground state of a two-dimensional electron gas in a magnetic field
本文利用具有$Π_{i < j}(z_i-z_j)^2$形式的Jastrow对关联的变分波函数和椭圆费米海,研究了填充分数为$ν= 1/2$的二维电子气双相的基态.使用费米超网链近似,我们发现,低于临界值的对称性破缺参数,的相是积极有利的第二激发朗道能级的各向同性状态相比。我们还发现,低于临界值的层“厚度”参数$λ$(和在实际材料)的量子相干性是积极有利的相对于条纹有序维格纳晶体相。
2007-02-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Weak Mott insulators on the triangular lattice: possibility of a gapless nematic quantum spin liquid
利用变分Monte Carlo方法研究了具有四粒子环交换的三角晶格反铁磁体不同对称性的Gutzwiller投影BCS态的能量。在一定的参数范围内,发现能量上有利的状态是一个破坏晶格旋转对称性的投影$d_{x^2-y^2}$配对态。我们表明,这种取向有序的成对自旋液体状态作为温度和压力的函数的属性可以解释许多有机材料的实验。我们还研究了具有铁磁海森堡交换的环交换模型,发现在所研究的ansätze中,投影$f-$波态是最有利的。
2010-12-29 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Evidence of a fractional quantum Hall nematic phase in a microscopic model
在小动量下,分数量子霍尔(Fractional Quantum Hall,简称FHM)效应中的Girvin-MacDonald-Platzman(GMP)模可以用各向同性FHM液体中的带隙FHM涨落来识别。当GMP模式在接近量子相变到量子氢跃迁的假定点时软化时,这种对应关系将是精确的。出于这些考虑,以及倾斜场实验中存在的一个电子相互作用的证据,我们在填充因子为1/3的最低朗道能级的电子相互作用微观模型中寻找了这种电子相互作用的证据。利用一族各向异性的Laughlin态作为试探波函数,我们发现了各向同性的Laughlin液体和无向同性的Laughlin液体之间的连续量子相变。数值精确对角化的结果还表明,旋转对称性是自发破缺的,该模型的相图包含一个条纹和条纹相。
2017-07-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Heterostructure Symmetry and the Orientation of the Quantum Hall Nematic Phases
GaAs/AlGaAs异质结中的清洁二维电子系统在高朗道能级占有率和低温下表现出各向异性的集体相,即量子霍尔向列相。一个迄今未知的原生的破胶电位一致地定向这些阶段相对于宿主材料的晶轴。在这里,我们报告了一组广泛的测量检查的异质结构的结构对称性的作用,在确定向列相的方向。在单量子阱样品中,我们发现,无论是局部对称性的限制势,也不是电子系统和样品表面之间的距离决定的取向的电子束。在显着的对比,对于二维电子局限在一个单一的异质界面之间的GaAs和AlGaAs,的取向依赖于样品表面下的二维电子系统的深度。
2015-06-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Beyond paired quantum Hall states: parafermions and incompressible states in the first excited Landau level
普费曼量子霍尔态可以看作是自旋极化电子或复合费米子的配对,通过找到具有k+1体相互作用的某些哈密顿量的精确基态来推广,对于所有整数k > 0。这些态的波函数非常简单,涉及k粒子簇,并且与二维共形场论中的parafermion电流相关。k=2的情况是Pfweian。当k > 1时,这些系统的准粒子激发被期望具有非阿贝尔统计,就像Pfweian的那些。当k=3时,这些基态与第一激发朗道能级电子的(2体)库仑相互作用哈密顿量的基态有很大的重叠,总填充因子为ν=2+3/5,2+2/5。
1998-10-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el hep-th
Competition between superconductivity and nematic order : anisotropy of superconducting coherence length
我们研究了超有序和超导性之间的相互作用,这是由最近的一项关于FeSe的实验所激发的,该实验观察到了强烈扭曲的涡旋形状(Song等人,Science 332,1410(2011))。我们表明,该命令强烈增强超导相干长度的各向异性,超出了预期的考虑金兹伯格-朗道理论。我们得到了描述超导电性和超有序之间耦合的普适函数,并讨论了我们的结果与实验的联系。
2012-05-09 cond-mat.str-el
Effective Field Theory of Fractional Quantized Hall Nematics
我们提出了分数量子化霍尔霍尔态的Landau-Ginzburg理论以及从各向同性分数量子霍尔态到它的跃迁。这证明了Lifshitz-Chern-Simons理论-这被证明是它的对偶-在更微观的基础上,使我们能够计算基态波函数在破缺阶段。在这种物质状态下,霍尔电阻保持量子化,而由于热激发准粒子的纵向直流电阻率是各向异性的。用我们的理论解释了最近在朗道能级填充因子ν=7/3时的实验。
2011-11-02 cond-mat.str-el hep-th
Quantum spin nematics, dimerization, and deconfined criticality in quasi-one dimensional spin-1 magnets
本文从理论上研究了准一维自旋1磁体中由于量子涨落引起的自旋有序的破坏。如果凝聚向错使顺磁有序无序,那么量子贝里相位效应会在所产生的顺磁体中引起二聚化。我们发展了一个在最近的数值计算中发现的自旋二聚态和二聚态之间的朗道禁戒二级跃迁的理论。数值试验的理论建议。
2007-01-16 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Paired states in half-filled Landau levels
我们讨论了单层和双层量子霍尔系统,其中每一层都是半填充的朗道能级(LL)系统。在平均场近似的儿子的形式主义,有一个共同的配对结构,强调配对的基态在两个系统的可能性。我们认为,在(粒子-空穴对称的)单层半填充LL中的粒子-空穴(PH)Pff态,以及在PH对称双层(每层都是半填充LL)中的类似态,都可以看作是{ \em临界态},即PH对称下不能描述相的态.我们指出,包括一个PH对称性破缺(如LL混合)可能会稳定的PH Pfdichan在一个单层。在双层的情况下,在球体上的数值实验中,通过选择PH对称位移,我们可以稳定层间相关的(111)激子态或临界态,对于层间的任何距离,但一般来说,在没有偏压的情况下,双层的演化包括其他相。
2017-06-24 cond-mat.str-el
Yang-Mills theory in Landau gauge as a liquid crystal
利用朗道规范中胶子场的自旋-电荷分离,我们证明了低温相的SU(2)Yang-Mills理论可以看作是一种非线性液晶。胶子晶体的基态由胶子场的A^2凝聚体表征。液晶具有各种拓扑缺陷(瞬子,单极子和涡旋),建议发挥作用的理论的非微扰功能。
2005-06-13 cond-mat.soft cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Criterion for Vestigial Order above a Nematic Superconductor
超导体在超导转变温度以上原则上可以支持残余有序相,旋转对称性自发破缺,同时保持非超导性。我们研究的条件下,这种残留物的顺序发生,在一个金斯堡-朗道理论与序参量波动。与先前的理论结果相反,我们发现这种残余有序实际上需要满足非常严格的条件:材料必须足够深地处于超导状态(即远离分离超导相和手性超导相的边界),才可能表现出残余超导有序。
2022-10-18 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Flavor Symmetry and Ferroelectric Nematics in Transition Metal Dichalcogenides
最近的磁输运实验提供了令人信服的证据,在几层过渡金属dichalcogenides的能量隔离的三倍Q谷简并的存在。我们研究了朗道三重态各为三分之一满态或空态时的味SU(3)对称性破缺,并预言在临界磁场以下和之上分别出现纯味电荷密度波相和无味电荷密度波相.令人惊讶的是,即使在零磁场下,电子也携带依赖于风味的电偶极矩,使向列相铁电,允许电场操纵风味,并导致风味电子学的概念。
2018-05-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Phase diagram of compressible and paired states in the quarter-filled Landau level
本文提出用 Monte Carlo 采样计算 Haldane 赝势试探能量,揭示四分之一填充最低朗道能级中 anti-Pfaffian 等配对态的稳定条件及其与双层石墨烯实验的联系。
2025-01-08 cond-mat.str-el
Superconductivity around nematic quantum critical point in two-dimensional metals
研究了二维金属中在量子临界点附近产生的$s$波超导性质。非相干费米子之间的强朗道阻尼和库珀配对相互影响,因此应该同等对待。通过分析超导能隙和朗道阻尼率的自洽Dyson-Schwinger方程,解决了这个问题。我们在零温下不作任何线性化求解方程组,并表明超导能隙在量子临界点处最大,并随着系统离开该点而迅速减小。研究了声子或其他玻色子模式引起的电子涨落与附加配对相互作用之间的相互作用。由这种相互作用产生的总超导能隙可以比由这两种配对相互作用分别引起的能隙的直接和大几倍。这为实现超导性的显著增强提供了一种有希望的方法。
2017-12-06 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Pair density wave in the fractional quantum Hall effect at even denominator
University of Belgrade(贝尔格莱德大学);Institute of Physics Belgrade(贝尔格莱德物理研究所)
研究发现,在偶数分母分数量子霍尔效应中,压力导致配对密度波态的形成,该态具有强配对特性并可能引发PDW不稳定性。
2025-11-24 cond-mat.str-el
Divergent nematic susceptibility in an iron arsenide superconductor
在连续相变的朗道范式中,物质的有序状态以对称性破缺为特征。虽然对称性破缺通常是明显的,但由于不同的序参量之间的耦合,确定相变背后的驱动力往往是一个更微妙的问题。在本文中,我们展示了如何测量的发散磁化率的铁磷属元素化物超导体明确区分一个简单的铁弹变形的电子的超导相变。这些测量还揭示了在具有最佳超导转变温度的组分处的电子双量子相变。
2012-03-15 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Unconventional metamagnetic electron states in orbital band systems
我们扩展到系统的轨道能带结构,这是在过渡金属氧化物的共同特点的费米表面不稳定性的Pomeranchuk型的研究。带杂化显著地将朗道相互作用的光谱权重从传统的s波通道转移到非传统的非s波通道,这导致即使在固体中的普通相互作用下也会出现各向异性(E-S)费米表面畸变。通过耦合电荷-自旋、自旋-自旋和铁磁序参量,构造了Ginzburg-Landau自由能,表明变磁性可以诱导出自旋电子态.本文用准一维$d_{xz}$和$d_{yz}$ -带杂化的多带哈伯德模型研究了这一机制与高磁场下Sr $_3$ Ru $_2$ O $_7$中观察到的各向异性变磁态之间的联系。
2009-11-12 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Quantum Hall ferroelectrics and nematics in multivalley systems
研究了低能色散各向异性的多路量子霍尔系统中整数朗道能级填充的对称破缺态。当单个口袋的费米表面缺乏双重旋转对称性时,如在Bi(111)和Sn $_{1-x}$ Pb $_x$ Se(001)表面中,相互作用倾向于驱动量子霍尔铁电态的形成。我们证明,在这些状态的偶极矩有一个密切的关系,费米面几何的母体金属。在量子霍尔介电态,如在铝量子阱中产生的,我们证明了异常强大的skyrmion准粒子的存在。
2017-12-27 cond-mat.str-el
Nematic Antiferromagnetism and Deconfined Criticality from the Interplay between Electron-Phonon and Electron-Electron Interactions
具有强电子-声子耦合的系统通常表现出各种形式的电荷序,而强电子-电子相互作用导致磁性。我们使用决定性量子蒙特卡罗(DQMC)计算来求解具有这些相互作用漫画的正方形晶格模型。在电子-电子相互作用占主导地位的极限,它有反铁磁(AF)秩序,而电子-声子耦合占主导地位的有柱状价键固体(VBS)秩序。我们发现了一个新的干预阶段,主机共存的铁磁和反铁磁订单。我们还发现了一个朗道禁戒连续量子相变的证据与紧急$O(4)$对称性之间的VBS和反铁磁相。
2020-10-23 cond-mat.str-el
A Particle-Hole-Symmetric Model for a Paired Fractional Quantum Hall State in a Half-filled Landau Level
在第二朗道能级半填充处观察到的分数量子霍尔效应(FQHE)被认为是由摩尔-里德普法菲波函数捕获的一对复合费米子引起的。摩尔-里德普费曼的生成哈密顿量是一个纯粹的三体模型,它打破了粒子-空穴对称性,并且缺乏其他属性,例如从物理模型中预期的主要两体排斥相互作用。我们利用精确对角化方法研究了一个由三体模型导出的更符合物理的两体发电机模型的低能态。我们发现,两体模型表现出预期的摩尔-里德Pfidian的基本特征:配对,非阿贝尔任意子激发,和中性费米子模式。该模型还满足预期的约束条件的物理模型的ECOHE在半填充,因为它是:短程,空间衰减,粒子-空穴对称,并支持一个旋转模式与强大的光谱间隙在热力学极限。因此,这个两体模型提供了一个桥梁之间的人工三体发电机模型的配对状态和物理库仑相互作用,并可用于进一步探索的非阿贝尔物理的性质在ENUHE。
2019-02-01 cond-mat.str-el
Distinguishing XY from Ising Electron Nematics
在超净GaAs-AlGaAs异质结中,在低温下,高分数朗道能级破坏旋转对称性,导致随着温度降低到低于$\sim$ 150 mK而增加的各向异性输运性质。虽然输运各向异性的发生是很好地描述了一个XY模型的电子自旋在一个弱的均匀的破磁项的存在下,低温行为偏离这个模型显着。我们发现,包含电子的电子和底层晶格之间的相互作用的形式的4重对称性破缺项是足以描述整个温度依赖性的输运各向异性。这意味着量子霍尔电子是在伊辛普适类。我们提出了新的实验测试,可以区分任何二维电子向列相是否属于XY或伊辛普适性类。
2017-04-25 cond-mat.str-el
Superconductivity and intra-unit-cell electronic nematic phase in the three-band model of cuprates
采用基于Gutzwiller波函数图解展开的方法(DE-GWF),在三带Emery模型下研究了铜酸盐的晶胞内相变.根据我们的分析,电子波函数的自发$C_4$对称性破缺,导致的电子的行为,可以出现由于电子相关主要由现场库仑排斥,即使在相应的intersite氧排斥项的情况下。后者已被认为是在以前的一些研究中形成的触发因素的双稳态。此外,我们表明,在过渡到的相电子浓度转移从$d$-$p$ -轨道发生,除了通常讨论的$p_x/p_y$极化。所确定的稳定制度出现在掺杂范围类似的配对阶段,表明这两个阶段有一个共同的起源,即使他们竞争。此外,我们表明,在一个显着的掺杂范围内的超导性和向列性的共存区域出现。考虑到向列性和赝能隙行为之间的关系,结果进行了讨论的观点的实验结果。
2019-09-09 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Charge-$4e$ superconductivity from nematic superconductors in 2D and 3D
电荷- $4e$超导电性作为一种新的物质相至今仍是一个谜.在这里,我们表明,电荷- $4e$相可以出现作为一个残留秩序以上的超导转变温度的时间反演不变的超导体。一方面,非平凡的拓扑缺陷--超临界涡旋--在超临界刚度小于超流刚度时,在超导相涡旋上受到能量上的青睐;因此,随着温度的升高,电荷- $4e$相通过超临界涡旋的增殖而出现。另一方面,Ginzburg-Landau理论的超导体有两个不同的去耦通道,无论是电荷- $4e$订单或订单;通过分析之间的竞争的有效质量的电荷- $4e$订单和立方势的订单,我们发现了一个相当大的制度,电荷- $4e$订单是有利的。这两个分析一致地表明,超导体可以提供实现电荷- $4e$相的有希望的途径,这可以应用于候选超导体,例如PbTaSe $_2$和扭曲双层石墨烯。
2021-11-23 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Nematic fluctuations balancing the zoo of phases in half-filled quantum Hall systems
半满的朗道能级形成了一个强相关相的动物园。这些包括非费米液体(NFL),分数量子霍尔(Fractional quantum Hall,HALL)态,量子态相和量子态相。这种多样性提出了一个问题:是什么在看似无关的阶段之间保持平衡?答案是难以捉摸的,因为Halperin-Lee-Read描述提供了一个自然的出发点,是固有的强耦合。但观察到的α相表明α涨落起着重要作用。为了研究这种可能性,我们应用最近制定的控制双膨胀方法在大$N$复合费米子口味和小$ε$非解析玻色作用的情况下,规范和P2P玻色子波动。在量子临界线(NQCL)附近,我们发现,取决于由$ε$控制的规范和向列介导的相互作用的屏蔽量,RG流指向所有四个提到的相关相。当配对抢占了第二阶段,NFL行为是可能的温度以上的配对过渡。最后,我们讨论在低倾角的测量,这可能会揭示的稳定性的相位的α波动。
2016-10-04 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Coarsening dynamics of Ising-nematic order in a frustrated Heisenberg antiferromagnet
本文研究了受挫$J_1$-$J_2$海森堡反铁磁体在强受挫区域的相序动力学,发现其淬火后呈现两阶段Ising-向列序粗化,后期动力学属于非守恒Ising普适类且在弱键无序下保持标度不变性。
2025-03-28 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el