Spectral properties of 1D extended Hubbard model from bosonization and time-dependent variational principle: applications to 1D cuprate
本文结合玻色化分析与高精度TDVP计算研究一维扩展Hubbard模型的谱性质,发现V≈-1.7t的中等有效近邻吸引可最好拟合一维铜氧化物ARPES实验,为理解二维铜氧化物超导提供线索。
2022-11-03 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Flat-band ferromagnetism and spin waves in the Haldane-Hubbard model
我们研究了蜂窝晶格上的Haldinger-哈伯德模型的平带铁磁相,着重计算了平带Chern绝缘体的自旋波激发谱。我们考虑了Half-哈伯德模型的非相互作用的低带在一个近平的带极限,以前确定的无自旋模型,并在1/4填充其相应的非相互作用的限制。在玻色子化方案中,Haldinger-哈伯德模型被映射成一个有效的相互作用玻色子模型,其二次项允许我们在谐波近似下确定自旋波谱。我们发现,激发谱有两个分支,Goldstone模和狄拉克点分别在中心和第一布里渊区的K和K'点。我们还考虑了由于在现场哈伯德排斥能量的能量偏移和由于存在交错的现场能量项,这两个量与两个三角形子晶格的自旋波谱的影响。在这两种情况下,我们发现在K和K'点处都有一个能隙。此外,我们还发现了一些证据的不稳定性的平带铁磁相的错位在位能量项的存在。我们提供了一些额外的结果,为正方形晶格拓扑哈伯德模型以前研究的玻色化形式主义和评论的玻色化方案之间的差异实施相关的陈省身绝缘体的正方形和蜂窝晶格。
2022-10-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Exact bosonization in two spatial dimensions and a new class of lattice gauge theories
我们描述了一个二维模拟的Jordan-Wigner变换映射的任意费米子系统的二维格点的格点规范理论,同时保持当地的哈密顿量。当空间是单连通时,这个玻色化映射是等价的。我们描述了几个二维玻色子化的例子,包括正方形和蜂窝晶格上的自由费米子和哈伯德模型。我们描述了相应的格点规范理论的欧几里德作用量,发现它们含有Chern-Simons类项。最后,我们写下规范伊辛模型(弗拉德金-申克模型)的费米子对偶。
2018-02-26 cond-mat.str-el hep-th
Low energy quantum regimes of 1D dipolar Hubbard model with correlated hopping
本文应用玻色化技术导出了一维晶格中平衡单位密度双组分偶极费米气体的相图。所考虑的相互作用过程是通常的接触和偶极的长程密度-密度类型,以及特殊的相关跳跃项,可以动态生成。严格的界限的过渡线得到弱耦合制度。除了标准的玻色子化描述,我们推导出低能量的相图时发生的相互作用的一部分体现在非微扰的单组分哈密顿量。在这种情况下,Luttinger液体制度被证明是变得不稳定,相对于开放的进一步的间隙相,其中绝缘键有序波和Haldinger相,后者与退化的边缘模式。
2017-03-16 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Correlation function for the one-dimensional extended Hubbard model at quarter filling
本文研究了四分之一填充时具有在位库仑排斥$U$和位间排斥$V$的一维扩展哈伯德模型在Tomonaga-Luttinger液态中的密度-密度关联函数.利用基于玻色化方法的重整化群技术,考虑了边缘无关的umklapp散射算符的影响,得到了关联函数的广义解析形式.我们发现,在接近带隙的电荷有序相,关联函数表现出异常交叉之间的纯幂律行为和幂律行为与对数校正,取决于长度尺度。这种交叉也证实了高精度的数值密度矩阵重整化群方法。
2009-11-20 cond-mat.str-el
Anyonic phase transitions in the 1D extended Hubbard model with fractional statistics
本文利用玻色化和数值模拟研究一维扩展Hubbard模型中的任意子相变,通过调节拓扑交换角揭示了Mott绝缘体等四个能隙相间的精确相变及多临界线。
2024-09-30 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Bosonization in the path integral formulation
通过导出离壳关系$ψ_{L}(x)ψ_{R}^{\dagger}(x)=\exp[iξ(x)]$和$ψ_{R}(x)ψ_{L}^{\dagger}(x)=\exp[-iξ(x)]$,建立了路径积分形式的直接$d=2$在壳玻色化$ψ_{L}(x_{+})=e^{iξ(x_{+})}$和$ψ_{R}^{\dagger}(x_{-})=e^{iξ(x_{-})}$.类似地,通过导出离壳关系$ϕ_{L}(x)ϕ^{\dagger}_{R}(x)=ie^{-iξ(x)}\partial^{+}e^{-iχ(x)}$和$ϕ_{R}(x)ϕ^{\dagger}_{L}(x)=ie^{iξ(x)}\partial^{-}e^{iχ(x)}$,在路径积分公式中建立了玻色交换旋量$ϕ_{L}(x_{+})=ie^{-iξ(x_{+})}\partial^{+}e^{-iχ(x_{+})}$、$ϕ^{\dagger}_{R}(x_{-})=e^{-iξ(x_{-})-iχ(x_{-})}$和$ϕ_{R}(x_{-})=ie^{iξ(x_{-})}\partial^{-}e^{+iχ(x_{-})}$、$ϕ^{\dagger}_{L}(x_{+})=e^{iξ(x_{+})+iχ(x_{+})}$的在壳玻色化。
2015-03-10 cond-mat.str-el hep-lat hep-th
Quantum Phase Analysis of Extended Bose-Hubbard Model
利用密度矩阵重整化群和阿贝尔玻色化方法,得到了一维扩展玻色-哈伯德模型在不同可积性下的量子相图.我们描述了电荷简并点处不同量子相的性质。我们发现了玻色子整数带填充时从Mott绝缘相到超导相的直接相变。我们明确预测存在两种排斥Luttinger液相,除了半整数带填充的电荷密度波和超导相。我们的研究表明,扩展范围的相互作用是必要的,以获得正确的相边界的一维相互作用玻色子系统。
2008-03-03 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Charge and spin Drude weight of the one-dimensional extended Hubbard model at quarter-filling
利用密度矩阵重整化群方法结合变分原理计算了四分之一填充时具有在位排斥$U$和最近邻排斥$V$的一维扩展哈伯德模型的电荷和自旋Drude重量.对哈伯德模型(V=0)的数值结果与Bethe近似解的精确结果一致.我们得到的等值线图的两个Drude重量的$UV$参数空间的排斥相互作用。我们发现,电荷Drude重量是不连续的跨越Kosterlitz无相变之间的Luttinger液体和电荷密度波绝缘体,而自旋Drude重量变化平稳,并保持有限的两个阶段。我们的结果可以用玻色化和重整化群的结果来理解。电荷Drude重量的有限尺寸标度很好地拟合了金属区逆系统尺寸的多项式函数。在绝缘区,我们发现有限尺寸修正随系统尺寸呈指数衰减,电荷间隙$Δ_c$和控制这种指数衰减的相关长度$ξ$之间存在普遍的关系.
2009-02-24 cond-mat.str-el
Ising tricriticality in the extended Hubbard model with bond dimerization
本文研究了一维半满扩展哈伯德模型中Peierls态和电荷密度波绝缘态之间的量子相变。我们证明了连续Ising跃迁的临界线终止于三临界点,属于带中心荷的三临界伊辛模型的普适类$c=7/10$ .在这一点之上,量子相变变为一级。采用基于数值矩阵乘积态的(无限)密度矩阵重整化群方法,高精度地确定了该模型的基态相图、自旋和两粒子电荷激发能隙以及纠缠特性.执行玻色化分析,我们可以得到一个三重正弦戈登模型的过渡区的字段描述。这使我们能够推导出密度-密度(自旋-自旋)和键序波关联函数的幂律(指数)衰减的场论预测,发现与我们的数值结果非常吻合。
2016-06-12 cond-mat.str-el
Magnetic response and quantum critical behavior in the doped two-leg extended Hubbard ladder
利用弱耦合玻色化方法研究了掺杂双腿扩展Hubbard梯的量子临界行为。在基态,随着最近邻排斥的增加和掺杂率的降低,主要涨落从传统的类d波超导(SCd)态转变为密度波态.在临界点上,SCd态和与p密度波态共存的电荷密度波态之间的竞争变得明显,在该临界点处,磁激发的间隙消失。基于有效理论的Majorana-Fermion描述,我们计算了自旋磁化率和NMR弛豫速率等磁响应随温度的变化,这些磁响应由于两种自旋激发模式而呈现出不寻常的性质.在量子临界点,自旋磁化率表现出顺磁行为,并具有对数修正,核磁共振弛豫速率也表现出反常的幂律行为。本文讨论了Umklapp散射引起的双折射效应及其与双梯形化合物Sr_{14-x} Ca_ xCu_{24} O_{41}的关系。
2005-08-09 cond-mat.str-el
Charge Density Waves and Bond Order Waves in a quarter filled extended Hubbard ladder
利用玻色化和重整化群方法研究了具有最近邻库仑排斥的四分之一填充Hubbard阶梯的相图。针对强排斥机制,讨论了链间交换作用J和链间排斥作用V对体系可能的基态和电荷序构型的影响.由于自旋激发总是有一个能隙,我们发现竞争的键序波和电荷密度波相位作为可能的基态的阶梯模型。我们讨论了这些不同阶段的基本激发,并指出这些阶段和那些近藤-海森堡绝缘体的激发之间的类比。我们还研究了系统不同基态之间的量子相变的顺序。我们得到了伊辛或SU(2)_2普适类的二级跃迁或一级跃迁。通过微扰重整化群方程的积分,我们在J-V平面上绘制了完整的相图。最后,我们讨论了掺杂远离半填充的效果和施加的磁场的效果。
2003-03-15 cond-mat.str-el
Partial continuum limit of the 2D Hubbard model
本文通过偏连续极限从二维Hubbard模型导出描述节点与反节点费米子的有效场论,证明节点费米子可玻色化并导致自旋-电荷分离,同时给出玻色化公式并识别出可精确求解的相互作用模型。
2023-09-21 cond-mat.str-el math-ph math.MP
Phase transitions in partial summation methods: Results from the 3D Hubbard model
电子系统中磁相变的精确确定是固体理论的一个重要任务。虽然精确的数值结果很容易获得的模型系统,如半填充的三维哈伯德模型,真实材料的复杂性需要额外的近似,如在微扰理论中的某些类的图的限制,降低了磁性能的描述精度。在这项工作中,我们研究了二阶微扰理论,GW,FLEX和两个TMatrix近似的磁特性的描述,以数值精确的CT-QMC参考数据。我们评估有限大小的影响,并比较定期晶格模拟集群嵌入。我们发现,嵌入大大提高了有限大小收敛。然而,通过分析不同的部分求和方法,我们发现没有系统的改善磁性能的描述,在这项工作中考虑的大多数方法预测一阶,而不是连续的过渡,导致我们的结论是,非微扰的方法是必要的磁性能和相变的准确测定。
2021-10-13 cond-mat.str-el
On the dangers of partial diagrammatic summations: Benchmarks for the two-dimensional Hubbard model in the weak-coupling regime
我们研究了二维哈伯德模型在弱耦合区的自能,并将各种近似的图解方案得到的自能与图解蒙特卡罗模拟的结果进行了比较。虽然动力学平均场论提供了一个很好的近似的局部部分的自能,包括其频率依赖性,部分总和的气泡和/或梯形图通常产生比二阶微扰理论更差的结果。即使是广泛使用的自洽计划,如GW或波动交换近似(FLEX)被发现是不可靠的。结合动态平均场自能与GW+DMFT中的GW的非局部分量,得到了正确数量级的局部自能和非局部自能的改进结果,但在这里,通过限制非局部对二阶图的贡献,也得到了一个更可靠的方案。FLEX+DMFT被发现在低密度区给出准确的结果,但在半填充附近比FLEX的结果更差。
2015-06-24 cond-mat.str-el
Single particle properties of the 2D Hubbard model for real frequencies at weak coupling: Breakdown of the Dyson series for partial self-energy expansions
本文给出了正方晶格上半满单带哈伯德模型的单粒子格林函数和相应的自能的微扰展开式。我们调用算法的松原集成评估单粒子数量的真实和松原频率和验证结果通过比较现有的数据上的松原轴。在弱耦合下的低阶膨胀,我们观察到一些预期在高阶的结果:开放的间隙,赝隙行为,费米面重建。基于低阶微扰,我们考虑了由自能和格林函数的截断展开以及它们通过Dyson方程的关系所产生的相图。从松原轴的数据,我们观察到绝缘行为的格林函数的直接展开,而相同的自能截断的顺序产生金属的行为。这一观察结果得到了实际频率的额外计算的支持。我们将这种差异归因于戴森级数中图表隐含求和的顺序。通过分离可约和不可约的贡献,在每一个订单,我们表明,可约图隐含地总结戴森方程导致不正确的物理在半满哈伯德模型。我们的意见,这种特殊情况下,我们的问题的实用性戴森方程的任何问题,显示之间的差距可减少和不可减少的贡献扩大的格林函数。
2021-07-20 cond-mat.str-el
Thermal Signatures of the Slater-Mott Crossover in the Hubbard Model: From Double Occupancy to Antiferromagnetic Correlation Length
University of Science and Technology of China(中国科学技术大学);Institute of Modern Physics, Northwest University(西北大学现代物理研究所);Hefei National Laboratory for Physical Sciences at Microscale(合肥微尺度物质科学国家研究中心);Hefei National Laboratory(合肥国家实验室);Shaanxi Key Laboratory for Theoretical Physics Frontiers(陕西省理论物理前沿重点实验室);Fundamental Discipline Research Center for Quantum Science and Technology of Shaanxi Province(陕西省量子科学与技术基础学科研究中心)
通过双占据温度导数的符号变化确定Hubbard模型Néel基态中Slater-Mott交叉的边界,并利用精确对角化和量子蒙特卡洛模拟得到二维半满模型的交叉点U_cross/t=4.0(2),同时从反铁磁关联长度最大值获得一致边界。
2026-10-14 cond-mat.str-el
Partial suppression of magnetism in the square lattice SU(3) Hubbard model
本研究利用反流变分法对方晶格SU(3) Hubbard模型进行数值研究,发现了新的基态相图,包括Mott转变、磁性转变及对先前预测磁性相的抑制,并揭示了空穴掺杂下从磁性到顺磁的转变,为一般SU(N)模型研究提供了新途径。
2025-07-10 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Dielectric response of modified Hubbard models with neutral-ionic and Peierls transitions
将电场F中周期性边界条件(PBC)体系的偶极P(F)应用于有机电荷转移盐的一维Peierls-哈伯德模型。对于N = 14和16的有限系统,在变形晶格中,P(F)的精确结果几乎收敛到无限链的Peierls转变。具有交替转移积分t(1 +/- δ)的刚性叠层的单位电子极化率α_{el} =(\partial P/ \partial F)_0,在δ= 0时在中性-离子转变处发散,但在二聚链中,当δ> 0时保持有限。Peierls或二聚化模式耦合到沿堆叠的电荷涨落,并导致大的振动贡献α_{vib},其与\partial P/ \partial δ相关,并在Peierls跃迁处尖锐地达到峰值。将P(F)推广到相关电子态,得到了具有中性-离子跃迁或Peierls跃迁的模型的介电响应κ,其中κ峰>100是用以前用于CT盐的可变离子度ρ和振动光谱的参数发现的。计算的κ解释了基于取代的TTF(四硫富瓦烯)和取代的CA(四氯苯醌)的CT盐的介电响应。晶格刚度的作用在模型中表现得很清楚:软系统在小ρ和连续交叉到大ρ时具有Peierls不稳定性,而TTF-CA等刚性堆叠具有不连续ρ的一级跃迁,这既是中性离子跃迁,也是Peierls跃迁。这些转变与通过实验中的温度或压力或通过计算中的模型参数来调谐绝缘体的电子基态相关联。
2004-01-15 cond-mat.str-el
Topological phases arising from attractive interaction and pair hopping in the Extended Hubbard Model
扩展的哈伯德模型与一个有吸引力的密度-密度相互作用,正对跳跃,或两者兼而有之,显示主机拓扑相位,具有双简并纠缠谱和相互作用的边缘自旋。这构成了一个新的例子拓扑秩序出现的相互作用。当相互作用项以电荷SU(2)对称的方式结合时,出现了一种新的部分极化赝自旋相,其中自旋自由度的拓扑特征与长程$η$波超导性共存。因此,我们的系统提供了一个例子,自发对称性破缺之间的相互作用,并导致新的和意想不到的性质的拓扑保护秩序。
2020-08-10 cond-mat.str-el
Partial bosonisation for the two-dimensional Hubbard model: How well does it work?
二维哈伯德模型的部分玻色化将功能重整流集中在通道上,在通道中相互作用变得很强,并且局部有序集。我们比较的动量结构的四个费米子顶点,修补近似的基础上获得的,一个有效的玻色子描述。对于局部反铁磁序开始附近的反铁磁相的参数,电子的相互作用确实很好地描述了集体玻色子自由度的交换。在减去玻色交换贡献后,剩余的四费米子顶点很小。我们建议,类似的部分玻色化技术可以提高重正化流研究的准确性,也为竞争秩序的情况下。
2020-04-14 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con hep-th
Equation of motion truncation scheme based on partial orthogonalization
我们介绍了一个通用的计划,一贯截断运动方程的格林函数。我们的计划是保证产生物理格林函数与实激发能和积极的光谱权重。在我们的方案中有类似于平均场参数的自由参数,可以确定这些参数以获得尽可能好的物理近似。作为一个测试情况下,我们将我们的计划的两个极点近似的二维哈伯德模型。在半填充,我们发现一个绝缘的解决方案,具有几个有趣的属性:它具有较低的期望值的能量,它给出了上,下哈伯德带与充分的非相互作用的带宽在大U限制。远离半填充,特别是在中间相互作用制度,我们的计划允许几个不同的阶段,不同数量的费米表面和拓扑结构。
2020-03-09 cond-mat.str-el
Extended strange metal and superconductivity in partially filled moiré Hubbard bands
Cornell University(康奈尔大学);Max Planck Institute for the Structure and Dynamics of Matter(马普物质结构与动力学研究所);Laboratory of Atomic and Solid State Physics, Cornell University(康奈尔大学原子与固态物理实验室);Kavli Institute at Cornell for Nanoscale Science(康奈尔纳米科学卡弗里研究所);University of Delaware(特拉华大学);National Institute for Materials Science(日本国立材料研究所)
研究在扭曲双层WSe₂的部分填充哈伯德带中发现了清洁极限下的扩展奇异金属,还观测到由其发展而来的新超导穹顶,为探索部分填充哈伯德带新领域提供了可能。
2026-10-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Phase diagram of the triangular extended Hubbard model
研究了三角格子上扩展的哈伯德模型随填充和相互作用强度的变化。三角晶格上的动力学阻挫和强相互作用的复杂相互作用导致了长程电荷序、反铁磁序和金属导电性可以共存的奇异相。变分蒙特卡罗模拟结果表明,三种有序金属态是稳定的,它们是最近邻相互作用和填充的函数。导电性和秩序的共存被解释为分离成两个功能类的粒子:它们的一部分有助于稳定的秩序,而另一部分则在剩余的子结构上形成部分填充的带。讨论了电荷转移盐中电荷有序化的关系。
2014-02-13 cond-mat.str-el
Exact fermionic dual of the Bose-Hubbard model
Brookhaven National Laboratory(布鲁海文国家实验室);University of Chicago(芝加哥大学);Argonne National Laboratory(阿贡国家实验室)
本文通过费米子规范变换实现了Bose-Hubbard模型的精确费米子对偶,推广至软核相互作用,并验证了无能隙相与相变由紧致玻色子共形场论支配,为强关联系统研究提供新途径。
2026-10-02 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el hep-lat
Partial breakdown of quantum thermalization in a Hubbard-like model
我们研究了在一维链上的巡游电子模型中量子热化的可能崩溃,没有无序,自旋和电荷的自由度。该模型的本征态在纠缠熵中表现出独特的性质,在对系统进行部分、逐点测量后,其表观标度从“体积定律”修改为“面积定律”。这些性质和其他性质表明,该模型实现了一种新的非热相物质,称为量子解纠缠液体(QDL)。这个相的假定存在对量子统计力学的基础有着惊人的影响。
2017-02-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech
Electronic and magnetic ground states of {112} grain boundary in graphene in the extended Hubbard model
研究半满5/7倾斜阶梯(拓扑等价于石墨烯{112}晶界)中扩展Hubbard模型的基态相图,利用平均场方法在U-V平面识别出多种电子与磁相,发现部分电荷有序补偿铁磁相具有自旋极化,并证实系统具有多铁性。
2025-07-13 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Exact eigenstates of multicomponent Hubbard models: SU($N$) magnetic $η$ pairing, weak ergodicity breaking, and partial integrability
本研究推广$η$配对机制构建多分量Hubbard模型精确本征态,发现其为量子多体疤痕态导致弱遍历破缺,存在部分可积性,揭示非平衡配对新可能且可经冷原子实验验证。
2024-12-13 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Stability of metallic stripes in the extended one-band Hubbard model
基于非限制Gutzwiller近似(GA),研究了扩展的单带哈伯德模型中的条纹取向和周期性.次近邻和最近邻跳跃t '/t之间的负比率,如适用于铜酸盐,有利于垂直和对角配置的部分填充(金属)条纹。在最佳掺杂的对角线条纹附近,以位点为中心(SC)和以键为中心(BC)的垂直条纹变得退化,表明强烈的横向和取向波动。我们发现,在遗传算法得到的相图与实验一致,而不是在Hartree-Fock近似由于一个强大的高估的条纹填充。结果与以前的计算在三带哈伯德模型,但SC和BC条纹互换的作用。
2003-07-25 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Mixed phase and bound states in the phase diagram of the extended Hubbard model
本文研究了扩展的哈伯德模型的部分基态图,<0 and intersite repulsion W>在存在电荷密度波、超导和$η$ -超导序参量的情况下,考虑了在位吸引U 0.我们显示的可能性的稳定的混合状态,与所有三个非零的序参量,在最近邻相互作用的模型。本文的另一个结果是应用双电子束缚态薛定谔方程的精确解,作为模型相图的附加边界,导致超导态的s波对称性部分被抑制,有利于正常态的相位。
2004-08-31 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Fermionic R-Operator and Algebraic Structure of 1D Hubbard Model: Its application to quantum transfer matrix
本文用费米子R算符方法研究了一维哈伯德模型的代数结构。这种方法直接在量子逆散射方法的框架内处理费米子模型。与分级方法相比,这种方法有几个优点。首先,哈密顿量的整体性质自然地反映在费米子R-算符的代数性质中。我们要注意的是,这个算子是作用在费米子Fock空间上的局部算子。特别讨论了SO(4)对称性和在部分粒子空穴变换下的不变性。其次,我们可以构造一个真正的费米量子转移矩阵(QTM)的费米R-算符。利用哈伯德模型的代数Bethe矩阵,我们对角化了费米子QTM,并讨论了它的性质.
2001-10-22 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Spin-Driven Nematic Instability of the Multi-Orbital Hubbard Model: Application to Iron-Based Superconductors
由密度波部分熔化产生的向列有序被认为是解释铁基超导体向列性的机制。然而,一个突出的问题是,这些系统的微观电子模型--多轨道哈伯德模型--是否显示出这样一种有序状态作为其主要的不稳定性。与通常的电子不稳定性(如磁序和电荷序)相反,这种波动驱动的现象不能被标准RPA方法捕获。在这里,通过在多轨道哈伯德模型中包含RPA以外的涨落,我们推导出了它的自旋极化率,并将其与铁轨道阶次极化率进行了对比,表明它的主要不稳定性是自旋驱动的自旋极化相。我们的研究结果也证明了$d_{xy}$轨道在驱动磁有序跃迁中所起的主要作用,并揭示了在没有磁有序的情况下,高能磁涨落对稳定磁有序是必不可少的。
2016-02-25 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con