Emergent incommensurate correlations in the frustrated ferromagnetic spin-1 chains
我们研究了自旋为1的铁磁链中铁磁最近邻耦合与反铁磁次近邻耦合竞争的情况。我们利用密度矩阵重整化群得到了体系的基态。通过对自旋-自旋关联的分析,我们识别出了双Halcite相和铁磁相。结果表明,铁磁耦合导致在双Haldron相的非公度关联。这种短程关联在向铁磁相转变时不断转变为铁磁不稳定性。我们还将结果与自旋为1/2和经典自旋系统进行了比较,并讨论了系统中的弦序。
2017-01-11 cond-mat.str-el
Haldane Sashes in Quantum Hall Spectra
我们表明,低温的肩带功能在最低的朗道能级(LLL)隧穿态密度(TDOS)最近发现的Dial和Ashoori是密切相关的离散Haldane赝势相互作用的能量尺度,管理分数量子霍尔物理。我们的分析是基于隧道态密度的表达式,在接近$ν=0$和$ν=1$的填充因子时变得精确,其中窗格结构最突出。我们评论其他方面的LLL相关物理,可以揭示准确的温度依赖性隧穿数据。
2010-06-28 cond-mat.str-el
Haldane insulator protected by reflection symmetry in the doped Hubbard model on the three-legged ladder
我们证明了在三足哈伯德阶梯在三分之二填充绝缘相的存在。在这一阶段,特征线是固定的,因为单位晶胞内的物理有利于形成三重态。所得到的力矩导致在Haldom相中的基态,Haldom相是物质的对称性保护的拓扑状态。在这个纯费米子模型中,反射是保护,但时间反演和二面角对称性不是,与自旋模型相反。
2016-12-16 cond-mat.str-el
Phase diagram topology of the Haldane-Hubbard-Coulomb model
本文研究了具有手征相$ϕ= π/2$的自旋- $1/2$ Haldinger相互作用模型在半填充时的相图。同时考虑了在位和长程库仑排斥作用(Haldane-Hubbard-Coulomb模型)。现场相互作用$U$单独的问题是解决在过去的各种近似和有限尺寸的方法,产生的结果在定量和定性上彼此不一致。在这里,我们采用的Diagrammatic Monte Carlo技术,以准确地定位相变点的拓扑非平凡的相位在$(Δ, U)$平面,其中$\pm Δ$是反演对称性破缺的现场能量,并建立自能的动量依赖不能被忽略在适当的处理。我们还发现,即使是温和的长程相互作用,通常在理论上的考虑,导致显着的转变线。
2018-09-04 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
Haldane-Holstein model at fractional filling: Route to bosonic fractional Chern insulator and quantum anomalous Hall crystal
University of Washington(华盛顿大学);University of Tennessee(田纳西大学);Los Alamos National Laboratory(洛斯阿拉莫斯国家实验室)
本文通过Haldane-Holstein模型在部分填充下,证明强电子-声子耦合可稳定玻色子分数陈绝缘体及量子反常霍尔晶体,揭示其作为拓扑相形成路径的新作用。
2026-09-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
"Haldane" phases with ultracold fermionic atoms in double-well optical lattices
我们提出利用碱金属或碱土金属原子加载到双色光晶格中,实现SU($N$)对称性保护的一维拓扑相。我们推导出一个现实的模型,这个系统,并从理论上研究它。根据$N$的奇偶性,两类不同的拓扑保护(SPT)相位稳定在半填充模型的物理参数。对于偶$N$,得到了著名的自旋为1的Halcantine相,并将其推广到SU($N$),而没有局部对称破缺.与此形成鲜明对比的是,至少对于$N=3$,一类新的SPT相,被称为手征性Halfenic相,自发地打破反转对称性,出现了两倍的基态简并。具有开边界条件的后一种基态的特征在于通过共轭相关的不同的左边界自旋和右边界自旋。我们的研究结果表明,拓扑相是在接近的最新实验冷费米子在光晶格。
2017-09-29 cond-mat.str-el
Fully filling-controlled pyrochlore ruthenates: emergent ferromagnetic-metal state and geometrical Hall effect
Mott绝缘体的载流子掺杂对于产生具有涌现特性的高度相关金属是必不可少的。焦绿石双烯酸盐Pr $_{2}$ Ru $_{2}$ O $_{7}$($4d$电子数,$n=4$)和Ca $_{2}$ Ru $_{2}$ O $_{7}$($n=3$)由于电子关联强,分别是Mott绝缘体和磁性坏金属.我们研究了(Pr $_{1-x}$ Ca $_{x}$)$_{2}$ Ru $_{2}$ O $_{7}$在整个带填充范围$0<x<1$内的磁输运性质。随着空穴掺杂$x$的增加,系统经历绝缘体-金属转变。当Ca $_{2}$ Ru $_{2}$ O $_{7}$掺杂电子($0.5<x<0.9$)时,Ru- $4d$自旋之间增强的耦合产生具有高达2%的大的铁磁霍尔角的铁磁金属相。从Hund金属的角度讨论了(Pr $_{1-x}$ Ca $_{x}$)$_{2}$ Ru $_{2}$ O $_{7}$的电子相变.
2021-03-07 cond-mat.str-el
Emergent chiral spin ordering and anomalous Hall effect of kagome lattice at 1/3 filling
对kagome晶格的电磁性质的研究一直是探索物质拓扑相的一个活跃的研究领域。特别是含有过渡金属锡化物等的可果美体系,表现出由铁磁或非共线磁有序驱动的有趣的反常霍尔效应。本文在这些工作的基础上,研究了填充度为1/3时的kagome晶格中强关联自旋轨道耦合电子。利用Hartree-Fock方法和有效模型分析,我们报道了伴随着不同的电荷和磁有序相的量子相变。特别地,在强相互作用极限下,我们发现了新的1(2)钉扎金属态,这些态可以用有效的局域电子模型来理解。此外,当存在自旋-轨道耦合时,这种钉扎金属态打开了一个具有手性自旋有序的Chern绝缘相的宽区域。因此,量子反常霍尔效应与涌现的标量自旋手征。我们的理论提供了一个适用于过渡金属锡化物的强相互作用可果美金属的理论平台。
2019-12-29 cond-mat.str-el
Haldane charge conjecture in one-dimensional multicomponent fermionic cold atoms
对一维光晶格中2N分量费米子冷原子的自旋-单重态电荷模提出了一个Haldman猜想。通过低能量的方法和DMRG计算,我们显示了出现的无隙和有隙的阶段取决于奇偶性的$N$吸引力的相互作用在半填充。自旋为1的海森堡链的Halfton相的类似物是稳定的N=2与非局域弦电荷关联,和赝自旋1/2的边缘状态。这种偶奇行为的核心是自旋单重态赝自旋$N/2$算符的存在,它控制着吸引相互作用模型的低能性质,并产生了Haldom物理。
2010-01-25 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Quantum anomalous Hall effects and emergent $\rm{SU}(2)$ Hall ferromagnets at fractional filling of helical trilayer graphene
本研究针对螺旋三层石墨烯高陈数能带的关联拓扑态问题,通过精确对角化预测了分数填充下的新型量子霍尔物相,揭示了非平带中的涌现$\rm{SU}(2)$霍尔铁磁性并确定了实验实现的最优填充区间。
2025-07-15 cond-mat.str-el
Phase transitions in the Haldane-Hubbard model
本文利用Hartree-Fock平均场和大规模iDMRG方法重新研究了Haldane-Hubbard模型在半填充下的相图,揭示了$C=1$区域的新特征,并为后续研究提供了定量基准。
2023-11-03 cond-mat.str-el
Fermi-Hubbard model on non-bipartite lattices: flux problem and emergent chirality
在一维和二维非二分格点上,我们研究了当某些磁通量为穿线或规范场耦合时,自由格点费米子和Hubbard相互作用格点费米子的性质。首先,我们专注于找出最佳的流量,最大限度地减少在特定的填充费米子的能量。对于自旋$1/2$费米子在奇数格点的环形格点上处于半填充状态时,最佳通量为$\pmπ/2$。我们证明了这一结论的哈伯德相互作用费米子利用广义反射正性技术,这可以导致进一步的应用在二维非二分格,如三角形和Kagome。在半满时,三角形格子和Kagome格子上的最佳通量模式分别被确定为$\pm[π/2,π/2]$,$\pm[π/2,π/2,0]$(参见正文中这些符号的含义)。我们还发现,手性出现在这些最佳的通量状态。然后,我们用数值精确对角化方法验证了这些精确结论,并进一步研究了其它一些填充问题。研究发现,当它偏离半填充,哈伯德相互作用可以改变这些晶格上的最佳流量模式。此外,数值观察到的出射通量奇性驱动的强哈伯德相互作用在基态,在1D和2D,讨论和解释为某种非费米液体的功能。
2020-07-27 cond-mat.str-el
Low-energy effective theories of the two-thirds filled Hubbard model on the triangular necklace lattice
受Mo $_3$ S $_7$(dmit)$_3$的启发,我们研究了三分之二填充的三角项链晶格上的哈伯德模型.利用二级微扰理论,我们证明了在分子极限下,该模型的基态和低能激发与自旋为1的海森堡链完全相同。后一种模型被认为是在对称保护拓扑Haldle阶段。远离这一限制,我们表明,对称性参数和密度矩阵重整化群(DMRG)计算的基础上,低能量物理的哈伯德模型的三角形项链晶格在三分之二填充被捕获的铁磁Hubbard-Kondo晶格链在一半填充。这与先前的主张一致并加强了先前的主张,即三角项链晶格上的半填充铁磁Kondo晶格模型和三分之二填充哈伯德模型也处于Half-phase。Hund规则和Nagaoka定理之间的联系也进行了讨论。
2019-03-05 cond-mat.str-el
Odd-parity altermagnetism through sublattice currents: From Haldane-Hubbard model to general bipartite lattices
University of California, Berkeley(加州大学伯克利分校);Catalan Institute of Nanoscience and Nanotechnology - ICN2 (CSIC and BIST)(加泰罗尼亚纳米科学和技术研究所)
通过子晶格电流实现奇宇磁性,揭示半填充哈达奈-海伯模型的拓扑性质及一般双部分晶格中的自旋分裂机制。
2026-08-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.quant-gas
Magnetic Order Driven Topological Transition in the Haldane-Hubbard Model
在这封信中,我们研究了具有半填充的在位排斥相互作用的Halflit模型。我们发现,磁序的平均场哈密顿量,有效地修改参数的Halfen-Hamiltonian,如亚晶格的能量差和相位在下一个最近的跳跃。随着相互作用的增加,磁序的增加对应于改变这些参数,从而驱动拓扑转变。在平均场水平,一种情况是磁序不断增加,不可避免地,费米子间隙关闭在拓扑转变点与非零磁序。在平均场之外,由自旋波涨落介导的费米子之间的相互作用可以进一步打开能隙,呈现一阶跃迁。另一种情况是在平均场水平上的一阶跃迁,在此过程中,倾斜的磁序不连续地发展,避免了费米子能隙的闭合。我们发现这两种情况都存在于Haldaugh-哈伯德模型的相图中。我们的预言与最近在冷原子系统中实现的Halfton模型有关。
2015-01-19 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Hubbard model for spin-1 Haldane chains
本文提供数值证据表明,半填充下将每个$s=1$自旋存储于四点费米子结构的Hubbard模型可实现自旋1链的Haldane相,为利用Hubbard模型量子模拟器构建自旋1网络提供了途径。
2022-03-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el quant-ph
Ferromagnetism and Antiferromagnetism of Correlated Topological Insulator with Flat Band
本文基于平均场方法和无规相位近似,研究了具有在位排斥库仑相互作用的拓扑平带蜂窝晶格上自旋Haldron模型的磁性.我们发现在半填充(或接近半填充)时反铁磁(AF)有序比铁磁(FM)有序更稳定;而远离半填充时相图变得复杂:在大掺杂时,由于能带结构的平坦性,FM有序比AF有序更稳定。特别地,我们发现在四分之一填充的情况下,系统成为一个Q=1的拓扑绝缘体,这是由FM阶诱导的。
2012-04-21 cond-mat.str-el
Spectral and Entanglement Properties of the Bosonic Haldane Insulator
本文讨论了扩展的玻色-哈伯德模型描述的一维相互作用系统中非平凡拓扑相的存在性。执行大规模的密度矩阵重整化群计算,我们表明,最近邻排斥的存在下丰富的基态相图的范式玻色-哈伯德模型通过稳定一个新的间隙绝缘状态,所谓的Haldom绝缘体,其中,嵌入到超流,莫特绝缘体,和密度波相位,是由晶格反转对称性的保护。通过冯诺伊曼熵从中心荷确定不同绝缘相之间的量子相变。的Halfton相位揭示了一个特征的纠缠谱的四重简并。最后,我们证明了动态电荷结构因子的强度最大值,可通过布拉格光谱,具有已知的自旋1海森堡链的带隙色散。
2014-07-10 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Quantum cluster approach to the spinful Haldane-Hubbard model
本文采用量子集团方法:集团微扰理论(CPT)、变分集团近似(VCA)和集团动力学平均场论(CDMFT),研究了半充满状态下的自旋费米子Halfen-哈伯德模型.我们探讨可能的零温度相的模型作为一个功能的网站排斥相互作用强度和次近邻跳跃幅度和相位。我们的方法使我们能够访问政权的中间相互作用强度,其中电荷波动是显着的和有效的自旋模型的描述可能是不合理的。我们的方法还改进了Haldom-哈伯德模型的平均场解,保留了局部量子涨落,并将其非微扰化。在弱相互作用下,我们发现了一个关联的拓扑Chern绝缘体;在强相互作用下,我们发现了一个拓扑平凡的Néel反铁磁绝缘体。对于中间相互作用,我们发现,拓扑非平凡的Néel反铁磁绝缘相和/或拓扑非平凡的Néel绝缘相可以稳定。
2016-02-18 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Emergent ferromagnetism near three-quarters filling in twisted bilayer graphene
当两片石墨烯以小的扭曲角堆叠时,预期所产生的平坦超晶格迷你带将强烈增强电子-电子相互作用。在这里,我们提出的证据表明,近四分之三($3/4$)填充的导电迷你带,这些增强的相互作用驱动扭曲的双层石墨烯进入铁磁状态。我们观察到紧急铁磁磁滞,与一个巨大的异常霍尔(AH)效应大$10.4\ \mathrm{kΩ}$和手征边缘状态在一个狭窄的密度范围内周围的一个明显的绝缘状态在$3/4$。令人惊讶的是,样品的磁化可以通过施加小的DC电流来反转。虽然AH电阻不是量子化的,耗散是显着的,我们认为,该系统是一个初期的陈氏绝缘体。
2019-01-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Topological spin liquid phase in a low-dimensional organic molecular compound
我们报告发现了一个相关的绝缘体的体积间隙在三分之二填充的几何挫折哈伯德模型,描述了低能量物理的Mo $_3$ S $_7$(dmit)$_3$。这与半填充时预期的莫特绝缘体非常不同。我们发现,即使在非常弱的电子-电子相互作用($U$)下也存在的绝缘相,与Halfenic相有电化学联系,并且与Mo $_3$ S $_7$(dmit)$_3$的实验结果一致
2014-11-21 cond-mat.str-el
Emergent quasicrystals in strongly correlated systems
在许多强相互作用的电子系统中,可公度性是至关重要的。在分数量子霍尔效应中,在较大的分母填充分数处出现越来越窄的平台的丰富级联。在高温超导体和其他电子系统中,在一定的填充分数下,也会出现丰富的相称结构。一个自然的问题涉及这些和其他电子系统在不合理的填充分数的字符。在这里,我们表明,准晶结构自然出现在这些情况下,并触发行为通常不预期的周期性系统。我们首先证明了非理性填充量子霍尔系统在薄环面极限下可以过渡到准周期有序结构。利用准晶体的已知性质,我们认为,这些国家是不稳定的对无序的影响,与量子霍尔高原的存在。然后,我们研究了类似的物理情况下,在一个系统的冷里德伯原子放置在光晶格。这样的实验装置通常是无无序的,因此可以用来检测我们预测的涌现准晶体。我们讨论了类似的情况下,Falicov-Kimball模型,已知的精确结果可以用来建立准晶结构在一个和两个维度。我们简要地推测我们的理论研究结果和存在的玻璃动力学和其他功能的强相关的电子系统之间的可能关系。
2015-11-23 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
Haldane phase in one-dimensional topological Kondo insulators
我们研究了最近提出的一维拓扑近藤绝缘体模型的基态性质(即,$p$波Kondo-Heisenberg晶格模型)。该模型中的非标准近藤相互作用不同于通常的(即,局域)近藤相互作用,因为局域自旋耦合到传导电子的“$p$ -波”自旋密度,引起拓扑非平凡绝缘基态。基于对电荷-和自旋-激发能隙、弦序参量和基态自旋分布的分析,我们发现,在半填充和低能量时,系统处于Halfen-phase,并且具有拓扑保护的自旋-1/2端态。除了作为一个有用的“玩具模型”,以了解拓扑绝缘体上的强关联的影响,我们表明,$p$波Kondo-Heisenberg模型可以实现在$p-$带光晶格加载超冷费米气体。
2015-08-24 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Emergent magnetism and spin liquids in an extended Hubbard description of moiré bilayers
University of California, Santa Barbara(加州大学圣塔芭芭拉分校);University of Cologne(科隆大学);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);French American Center for Theoretical Science, CNRS, KITP, Santa Barbara(法国美国理论科学中心,CNRS,KITP,圣塔芭芭拉);Canadian Institute for Advanced Research(加拿大高级研究院);Stanford Institute for Materials and Energy Sciences, SLAC National Accelerator Laboratory(斯坦福材料能源科学研究所,SLAC国家加速器实验室)
本研究通过扩展哈伯德模型和密度矩阵重正化群计算,揭示了扭转TMDs中分数填充下的电荷有序、反铁磁及量子自旋液体等涌现磁性态,表明莫尔TMDs是研究强关联电子量子磁性的理想平台。
2025-07-08 cond-mat.str-el
Sign Structure, Electron Fractionalization, and Emergent Gauge Description of the Hubbard Model
费米符号结构对朗道费米液体起着至关重要的作用。在这项工作中,我们确定了确切的符号结构的二分哈伯德模型在任意强度的现场库仑排斥$U$。这种一般的符号结构自然地再现了小$U$极限下的传统费米子符号和大$U$极限下的$t$模型的相弦符号。我们专注于半填充的情况下,作为一个例子来说明为什么这样一个通用的符号结构是重要的,以了解从弱相关的费米液体制度的过渡到强相关的莫特制度。特别是,我们表明,电子分馏计划与紧急部分子和相互陈-西蒙斯规范场提供了一个合适的框架,以准确地处理奇异的符号结构在二维空间。提出了一种结合符号结构和特定电子分数化的半填充基态分析方法。
2014-09-27 cond-mat.str-el
Non-coplanar magnetism, topological density wave order and emergent symmetry at half-integer filling of moiré Chern bands
扭曲双层和单双层石墨烯是基于石墨烯的莫尔材料,其在具有拓扑非平凡特征的栅极可调谐导带中承载强关联费米子。利用无偏精确对角化和非限制Hartree-Fock计算,我们发现强的电子-电子相互作用导致非共面磁态,它具有与三角晶格上的四面体反铁磁体相同的对称性,可以被认为是与摩尔尺度相称的Skyrmion晶格,与一组铁磁竞争,拓扑电荷密度波具有近似的涌现O(3)对称性,将不同的电荷密度波状态相互“旋转”。与精确对角化的直接比较表明,有序相位在无限制Hartree-Fock近似下得到了精确描述。表现出有限的电荷间隙和陈数$|C|=1$,形成的电荷密度波秩序,这是密切连接到一个skyrmion晶格相是一致的,最近的实验对这些系统。
2023-03-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Topological phase diagram of the Haldane model on a Bishamon-kikko--honeycomb lattice
本研究在Bishamon-kikko晶格及其与蜂窝晶格连接的模型上研究Haldane模型,发现其展现出更高陈数拓扑绝缘态、非平凡拓扑金属态及金属-绝缘体转变等更丰富的拓扑特性,为关联拓扑现象提供了新平台。
2024-05-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Existence of strong-pairing quantum Hall phase in bilayer cold atom systems with dipolar interactions
我们研究了具有偶极相互作用的双层费米子冷原子系统,以及一个两分量可调赝势(TCTP)模型,该模型仅保留第零和第一Haldom赝势,总朗道能级填充因子为1/2。对TCTP模型的数值计算结果表明,Haldane-Rezayi态描述了强d波配对和弱d波配对量子Hall相之间的临界点.进一步增加吸引零赝势,系统从强配对相过渡到条纹相,然后过渡到团簇相(或相分离)。如果忽略高阶赝势,偶极相互作用可以映射到强配对相的TCTP模型上。我们的数值结果表明,这确实是事实,所以强配对相位可以在冷原子系统中实现。
2014-10-13 cond-mat.str-el
Spin Berry curvature of the Haldane model
在电子系统中积累的几何Berry相位对经典自由度的慢动力学的反馈由Berry曲率决定。在这里,我们研究当地的磁矩,模拟为经典的自旋,这是本地交换耦合到(自旋)Haldom模型的陈绝缘体。在慢经典自旋动力学的突现运动方程中,存在一个额外的反常几何自旋力矩,它来源于相应的自旋Berry曲率。由于时间反演对称性的显式破缺,这是非零的,但在凝聚态系统中通常很小。我们开发的一般理论和计算的自旋-Berry曲率,主要是在弱交换耦合的限制,在各种参数制度的Halfton模型,特别是接近的拓扑相变和自旋耦合到网站在锯齿形边缘的模型在一个带状几何形状。详细讨论了自旋-Berry曲率张量的空间结构、对称性、非局域元的距离依赖性以及其它性质。对于两个经典自旋的情况,几何自旋力矩的影响导致了反常的非哈密顿自旋动力学。它表明,自旋Berry曲率的大小是决定性的绝缘间隙的大小,系统的大小和本地交换耦合的强度控制。
2022-12-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Fractional Quantum Hall States at 1/3 and 5/2 Filling: the Density-Matrix Renormalization Group Calculations
本文采用密度矩阵重整化群方法研究了填充分数为$ν=1/3$和5/2时的分数量子霍尔效应。我们首先提出了基准测试结果在两个填充分数为大系统的大小,以显示的准确性以及数值算法的能力。此外,我们还发现,对于电子数达到$N_e=34$的大系统,通过保持大量的基态,也可以得到精确的$ν=5/2$纠缠谱,远大于以前研究的系统.基于有限尺寸标度分析,我们证明了Li和Halfmann定义的纠缠间隙在热力学极限下是有限的,它表征了量子纠缠态的拓扑有序性.
2011-04-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
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
Bilayer graphene quantum dots as a quantum simulator of Haldane topological quantum matter
University of Ottawa(渥太华大学);National Research Council of Canada(加拿大国家研究委员会)
利用双层石墨烯量子点模拟自旋-1链,实现Haldane相的拓扑量子物质研究
2026-02-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Emergent Mott insulators and non-Hermitian conservation laws in an interacting bosonic chain with noninteger filling and nonreciprocal hopping
研究了具有非互易跳跃的相互作用玻色子链的基态和量子动力学。与厄米对应物形成鲜明对比的是,由于非互易跳跃和在位相互作用之间的竞争,基态可以在非整数填充的系统中支持莫特绝缘体。对于量子动力学,非厄米特系统的守恒定律与厄米特系统的守恒定律有着明显的不同。特别地,对于任何与哈密顿算符交换的厄米算符,它的期望值在非厄米量子动力学中保证是不守恒的。为了系统地识别非厄米守恒定律,建立了一种构造具有全实谱的非厄米多体量子系统守恒量的通用方法,并以所研究的系统为例进行了具体说明.利用超冷原子在光晶格中的非互易跳跃,可以对非整数填充和非厄米守恒律系统中的莫特绝缘体进行直接的实验观察。
2022-02-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Electromagnetic response and emergent topological orders in transition metal dichalcogenide MoTe$_2$ bilayers
本研究以扭曲双层MoTe₂为对象,探究垂直磁电联合调控下其电子结构与拓扑序,发现低/高扭曲角相的不同拓扑能带特征,通过连续模型揭示分形谱与复合费米子拓扑态,电场可诱导相变并提出分数量子自旋霍尔态描述途径。
2025-08-26 cond-mat.str-el
Dissociation of bulk and entanglement phase transitions in the Haldane phase
University of Kent(肯特大学);National Yang Ming Chiao Tung University(国立阳明交通大学)
研究自旋-1/2 XXZ梯子在霍尔丹相的动量分辨纠缠谱,通过精确对角化及引入对称性破缺,发现体相和纠缠相变解离,不存在可解释为霍尔丹边缘激发的无隙纠缠分支,确立仅纠缠量子临界性为独特临界行为表现形式。
2026-07-29 cond-mat.str-el quant-ph
A Generalised Haldane Map from the Matrix Product State Path Integral to the Critical Theory of the $J_1$-$J_2$ Chain
本文基于 MPS 路径积分研究 $J_1$-$J_2$ 自旋链,通过广义 Haldane 连续极限导出含拓扑项与涌现 $SO(4)$ 对称性的临界场论,并阐明二聚化相变机制。
2025-02-20 cond-mat.str-el quant-ph
Unconventional Filling Factor 4/11: A Closed-Form Ground State Wave Function
填充因子为4/11时的基态非常好理解[Phys. Rev. Lett. 112,016801(2014)],其关联类似于相对角动量为3的两体Haldom赝势的基态电子的关联,即$V_3$ .本文提出了填充因子为1/3时$V_3$基态波函数的封闭形式。我们成功地比较了它与精确的波函数的系统与几个电子,通过计算它们的相互重叠,对关联函数,纠缠谱。通过对几个电子系统的数值精确对角化,我们发现非零$V_3$和$V_1$的窗口是4/11态不可压缩的必要条件。用该波函数构造的4/11态的波函数与已研究的复合费米子对角化基态波函数具有令人满意的高重叠性。
2021-06-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Bosonic Halperin fractional quantum Hall effect at filling factor $ν=2/5$
具有多分量内部自由度的量子霍尔效应促进了新的涌现拓扑序的操场。本文研究了在总填充因子为$ν=2/5$的情况下,两组元硬核玻色子在组元内和组元间排斥相互作用下的关联拓扑相.给出了两种相互竞争的分数量子霍尔态的出现:Halperin(441)分数量子霍尔效应和Halperin(223)分数量子霍尔效应.我们阐明了它们的拓扑特征,包括基态的简并性和分数量子化的拓扑Chern数矩阵。最后,我们讨论了拓扑棋盘格点中组元间最近邻耦合由弱变强时,它们之间发生相变的情形。
2021-04-04 cond-mat.str-el
Topological quantum phase transition driven by anisotropic spin-orbit coupling in trinuclear organometallic coordination crystals
我们展示了如何准一维相关绝缘状态出现在三分之二填充的有机金属多核配位复合物所描述的分层装饰蜂窝晶格。自旋-轨道耦合和电子关联的相互作用导致赝自旋-1矩排列在弱耦合链中,具有高度各向异性交换和大的三角分裂。这导致了量子相变从一个Haldom阶段的拓扑平凡相的自旋轨道耦合的相对强度增加。
2016-06-24 cond-mat.str-el
Emergent lattices with geometrical frustration in doped extended Hubbard models
关联系统中自发电荷有序化可以被认为是产生具有非常规耦合的有效晶格结构的一种可能途径。为此,我们研究了两种晶格上的掺杂扩展哈伯德模型的相图:(i)蜂窝晶格与现场$U$和最近邻$V$库仑相互作用在$3/4$填充($n=3/2$)和(ii)三角形晶格与现场$U$,最近邻$V$,次最近邻$V'$库仑相互作用在$3/8$填充($n=3/4$)。我们考虑各种方法,包括平均场近似,微扰理论和变分蒙特卡罗。对于蜂窝情况(i),电荷有序在$U/t$和$V/t$的大值处诱导有效三角晶格,其中$t$是最近邻跳跃积分。这种有效三角晶格上的最近邻自旋交换相互作用在大多数相图中是反铁磁的,而当$U$比$V$大得多时,它们变成铁磁的。在$U/t\sim (V/t)^3$,铁磁和反铁磁交换相互作用几乎抵消,导致系统与四自旋环交换相互作用。另一方面,对于三角形的情况下(ii)在大$U$和有限的$V'$,我们发现没有电荷顺序小$V$,一个有效的kagome晶格中间$V$,和一维电荷顺序大$V$。这些结果表明,库仑相互作用通过形成电荷序,诱导[情况(i)]或增强[情况(ii)]系统中自旋自由度的涌现几何阻挫。
2016-11-14 cond-mat.str-el
Fractionalized holes in one-dimensional $\mathbb{Z}_2$ gauge theory coupled to fermion matter -- deconfined dynamics and emergent integrability
我们研究了量子一维离散$\mathbb{Z}_2$规范场和费米子物质在接近充满时的相互作用,这些相互作用是根据构成真空之间自发破坏平移对称性的移动畴壁的去限制分数空穴激发来进行的。在强弦张力的极限下,我们发现了空穴的突现可积关联跳跃动力学,它是对玻色子二聚体约束XXZ描述的补充。我们分析了数值量子动力学传播的一个孤立的洞连同相关的时间演化的纠缠,并提供其显着特点的分析理解。我们还研究了富含短程相互作用的模型,并澄清了在低填充的空穴所产生的基态的性质,并确定了在空穴填充$ν^h=1/3$附近的非限定空穴激发。
2023-02-19 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el hep-lat
Emergent gapless topological Luttinger liquid
无间隙Luttinger液体通常被认为是拓扑上平凡的,除非它拥有简并基态和/或纠缠谱,这需要部分体自由度被间隙掉。在这里,我们预测了一种超越传统假设的、具有非平凡多体自旋织构的、突现的无隙拓扑Luttinger液体,并提出了可行的实验观测方案.考虑了一维自旋-轨道耦合的分数填充Fermi-哈伯德模型,其低能物理可用无自旋Luttinger液体来描述,在传统的描述中是微不足道的.结果表明,在填充因子和相互作用强度的调节下,多体基态在投射动量空间中的体自旋织构中可能呈现出非平凡的缠绕,从而表现出一种突现的拓扑相.当高对称性动量的自旋态变成完全混合态时,会发生拓扑转变,这是由于粒子散射到较低和较高子带的竞争过程,在这种动量点处的自旋织构是不明确的,但Luttinger液体在转变过程中保持无间隙。令人惊讶的是,在相对小的填充的Luttinger液体仍然拓扑非平凡的,即使在无限强相互作用。所得结果可推广到有限温度下,便于实际的实验检测。本工作提出了一种新型的无间隙拓扑Luttinger液体,其特征超出了低能有效理论,并可以根据现有的实验进行验证。
2021-07-26 cond-mat.str-el quant-ph
Emergent p-wave Kondo Coupling in Multi-Orbital Bands with Mirror Symmetry Breaking
研究了周期性Anderson模型中的近藤效应,该模型的导带具有多轨道特性,并受到外加的镜像对称破缺场的影响。采用基于p轨道的玩具模型进行分析,我们发现即使在微观哈密顿量中只假设近藤杂化,p波特征的近藤配对对称性在参数空间和填充因子的某些区域也自洽地出现.由于p波近藤耦合,近藤杂化相的能带结构变为双对称。在多层膜环境中,如最近成功生长的重费米子系统,在光谱或输运测量中应该很容易观察到对称性的降低。
2013-01-16 cond-mat.str-el
Phase diagram of interacting spinless fermions on the honeycomb lattice
自2004年石墨烯被发现以来,费米子在六方晶格上的跳跃是凝聚态物质中最活跃的研究领域之一。几何和量子力学效应之间相互作用的另一个令人兴奋的方面是由Halfton模型(F。D. M. Halcester,Phys. Rev. Lett. 61,2015(1988)),其中无自旋费米子在蜂窝晶格上经历一定的通量模式导致物质的拓扑相的稳定,这与莫特绝缘体不同,并且现在被称为陈氏绝缘体。在这种情况下,它是至关重要的,以了解相互作用的作用,本次审查将描述最近的结果,已经获得了一个极小模型,即无自旋费米子费米子与最近和下一个最近的邻居密度-密度相互作用的蜂窝晶格在半填充。讨论的主题包括介绍的极小模型和狄拉克半金属的可能的不稳定性的讨论,各种理论和数值方法的介绍,并总结的结果,特别强调的稳定性或不一些奇异的量子相位,如电荷有序的(类似于维格纳晶体)或自发陈绝缘体相位。
2016-11-28 cond-mat.str-el
Particle-hole symmetry for composite fermions: An emergent symmetry in the fractional quantum Hall effect
{ \em电子}的粒子-空穴(PH)对称性是电子哈密顿量在特定朗道能级上的精确对称性,它与复合费米子的形成之间的相互作用引起了人们的广泛关注。本文研究了分数量子霍尔效应中的一种涌现对称性,即{ \em复合费米子}的PH对称性,它与复合费米子填充因子$ν^*=n+\barν$和$ν^*=n+1-\barν$下的态有关,其中整数$n$是$Λ$能级指数,而$0\leq \barν\leq 1$是$0\leq \barν\leq 1$ .利用复合费米子微观理论的详细计算表明,对于低的$Λ$能级,(小$n$):(i)复合费米子粒子之间的两体相互作用除了一个常数的加性项和一个总的标度因子外,与相同$Λ$能级上的复合费米子空穴之间的相互作用非常相似;复合费米子的三体相互作用比两体相互作用小一个数量级。总之,这些结果意味着在低$Λ$水平的复合费米子的近似PH对称性,这也支持精确对角化研究和现有的实验。这种对称性与电子填充因子$ν={n+\barν\over 2(n+\barν)\pm 1}$和$ν={n+1-\barν\over 2(n+1-\barν)\pm 1}$的状态有关,在原始哈密顿量中不存在,它的存在完全归功于复合费米子的形成。随着$Λ$能级指数的增加,两体和三体赝势变得相当,但同时它们的幅度都减小,这表明当我们接近$ν=1/2$时,复合费米子之间的相互作用变得很弱。
2018-01-03 cond-mat.str-el
Order-by-disorder and emergent Kosterlitz-Thouless phase in triangular Rydberg array
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);School of Physical Sciences, University of Chinese Academy of Sciences(中国科学院大学物理科学学院);Kavli Institute for Theoretical Sciences, University of Chinese Academy of Sciences(中国科学院大学理论科学研究所)
研究通过Rydberg原子阵列的量子模拟器探索强关联系统中的非常规物质相,发现1/3/2/3填充时存在√3×√3三角反铁磁序,1/2填充时通过无序性机制出现长程序,温度升高时出现U(1)对称性和Kosterlitz-Thouless相变。
2023-02-17 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech 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
Pseudogapped Fermi liquids from emergent quasiparticles
Rutgers University(罗格斯大学);Brookhaven National Laboratory(布鲁克海文国家实验室)
本文提出一个可解模型,揭示了在半填充下费米液体中伪空隙单粒子谱函数和消失的准粒子权重的机制,不依赖莫特物理,探讨了量子相变。
2026-03-16 cond-mat.str-el
Emergent heavy fermion and superconductivity near Mott transition in twisted bilayer graphene
Johns Hopkins University(约翰斯·霍普金斯大学)
该研究提出转角双层石墨烯整数填充下的涌现重费米子统一框架,揭示其莫特转变的近藤屏蔽本质及反洪特耦合诱导的超导穹顶等现象。
2026-08-13 cond-mat.str-el
Realizing Topological Mott Insulators from the RKKY Interaction
我们在蜂窝晶格上的费米子-费米子混合物中设计拓扑绝缘相,而不求助于人工规范场或自旋轨道耦合,只考虑局部相互作用。从本质上讲,在有限的掺杂区域中积分出快分量(其特征在于较大的跳跃幅度)后,我们获得了半填充时慢费米子之间的有效相互作用,这在狄拉克锥的两个谷中获得了具有相反宇称的Half质量,从而触发了量子反常霍尔效应。我们仔细地分析了感应Semenoff型质量(在真实空间中产生电荷密度波序)与Haldron质量(量子异常霍尔相位)之间的竞争,作为快费米子化学势的函数。如果第二种物质涉及自旋1/2的粒子,这种相互作用可能会引起量子自旋霍尔相。这种费米子-费米子混合物可以在光晶格或石墨烯异质结构中实现。
2016-05-18 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Coulomb liquid phases of bosonic cluster Mott insulators on a pyrochlore lattice
采用大尺度量子蒙特卡罗模拟,我们揭示了部分填充烧绿石晶格上硬核玻色子的扩展哈伯德模型的全相图。当位间排斥占主导地位时,系统处于团簇莫特绝缘体相,其中整数个玻色子位于烧绿石晶格的四面体单元内。我们表明,完整的相图包含三个集群莫特绝缘体阶段与1/4,1/2和3/4玻色子填充,分别。我们进一步证明了这三种团簇莫特绝缘体都是库仑液相,其低能性质可用涌现紧致U(1)量子电动力学描述.除了测量团簇莫特绝缘体的比热和熵外,我们还研究了出射电场的关联函数,并验证了它与紧致U(1)量子电动力学描述的一致性。我们的结果揭示了各种烧绿石系统的磁性,以及集群磁铁的电荷物理。
2015-07-14 cond-mat.str-el
Emergent Weyl Fermions in an Orbital Multipolar Ordering Phase
退化轨道系统中的多极有序为拓扑相的出现提供了独特的机会。首先研究了$p$带金刚石晶格中相互作用无自旋费米子在单位填充时的相图,以阐明轨道多极有序在多重简并带节点演化中的重要作用。布里渊区中心周围的自由能带结构由两个二次带节点描述,每个二次带节点具有三倍简并度,分别由成键和反键$p$轨道多重态跨越。在打开相互作用时,三重简并带节点分裂成一对具有相反手性的外尔费米子,这是由于轨道多极有序的开始。进一步提高相互作用最终驱动系统进入绝缘相与轨道四极有序。我们的研究,然后推广到自旋- $1/2$费米子,这与固态材料有直接的关系。该系统在微小的相互作用下通过铁磁转变发展出完全的自旋极化,使剩余的轨道扇区被激活。随后的跃迁发生在轨道扇区作为一个自然的结果,定性地恢复无自旋费米子的相图。我们的研究结果揭示了新的光的实现紧急新颖的费米子的前景是一个前沿的融合拓扑结构,轨道物理和强关联。
2021-11-15 cond-mat.str-el