Fractionalized Prethermalization in a Driven Quantum Spin Liquid
本文研究受驱 Kitaev 蜂窝模型,发现 Majorana 物质与 Z2 通量扇区异步加热的分数化预热化现象,并提出低能零通量初态的实验制备与观测方案。
2024-06-12 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Observation of emergent photon in Monte Carlo simulation of exciton condensate
利用蒙特卡罗模拟,我们研究了激子玻色凝聚模型中的分形相,发现了有限尺寸系统中光子出射的证据。分数相是亚稳态库仑相,其中出射光子作为激子的无隙集体激发而产生。我们还研究了螺旋 * 相的可能性,其中激子凝聚体的分馏和长程螺旋有序共存。
2006-06-07 cond-mat.str-el
Fractionalized charge excitations in a spin liquid on partially-filled pyrochlore lattice
我们研究了在1/4和1/8填充烧绿石晶格系统中从金属到团簇莫特绝缘体的莫特转变。结果表明,这种莫特转变可以出现由于在集群或四面体单元中的电荷本地化,由最近邻排斥相互作用驱动。得到的团簇莫特绝缘体是一种具有自旋费米表面的量子自旋液体,但同时也是一种新型的电荷激发携带一半电子电荷的分馏电荷液体。存在两个涌现的U(1)规范场或“光子”,它们分别介导自旋子和电荷激发之间的相互作用,以及分裂的电荷激发本身之间的相互作用。特别是,有人建议,与分数电荷激发的出射光子可以在X射线散射实验中测量。各种其他实验签名的异国情调的集群莫特绝缘体的焦绿石晶格上的部分填充带的候选材料进行了讨论。
2014-11-09 cond-mat.str-el
Diffusive dynamics of fractionalized particles and the enhanced conductivity at the border of the neutral-ionic transition
本文通过一维晶格模型研究TTF-CA在NI转变附近的分数化畴壁扩散动力学,发现三相点处存在新的热力学稳定NIDW相,并证明该相内显著增强的电导率可解释实验观测。
2024-10-09 cond-mat.other cond-mat.str-el
Vortex description of the fractionalized phase in exciton bose condensate
作为先前工作的续篇[Phys.Rev.B72,235104(2005)],我们提出了激子玻色凝聚中分馏相的涡旋描述。在激子图中确定了3+ 1维突现U(1)规范理论的磁通量线和磁通量。所有类型激子的涡旋/反涡旋对的束对应于磁通量线,并且涡旋和反涡旋重新组合的点被识别为磁性磁通量。这完成了在分阶段中的低能量激励的磁扇区。
2006-04-10 cond-mat.str-el
Entanglement signatures of emergent Dirac fermions: kagome spin liquid & quantum criticality
量子自旋液体(QSL)是具有分数激发的物质的奇异相。局域探针很难表征QSL,而量子纠缠由于其非局域性,可以作为一个强有力的诊断工具。kagome反铁磁海森堡模型是QSL研究最多和实验相关的模型之一,但其解决方案仍然存在争议。在这里,我们对这个模型进行了数值Aharonov-Bohm实验,揭示了纠缠熵的普遍特征。利用密度矩阵重整化群,我们揭示了涌现狄拉克自旋子的纠缠特征,即量子线的分格激发。该方案提供了定性的见解,可用于研究其他量子态的物质。作为一个具体的例子,我们还基准我们的方法之间的狄拉克半金属和电荷有序相的相互作用的量子临界点。
2018-01-30 cond-mat.str-el hep-th
Emergent photons and fractionalized excitations in a quantum spin liquid
本文通过极化中子散射实验证实Ce2Zr2O7是首个具有偶极-八极π通量量子自旋冰材料,观测到近零能量光子激发和自旋子特征,确定了其微观哈密顿量。
2024-04-05 cond-mat.str-el
Coherent Transmutation of Electrons into Fractionalized Anyons
电子有三种量子化性质--电荷、自旋和费米统计--它们直接导致了大量的现象。在这里,我们将展示如何这些属性可以相干和动态剥离电子,因为它进入某些奇异的物质状态称为量子自旋液体(QSL)。在QSL中,电子自旋共同形成高度纠缠的量子态,产生涌现的规范力和自旋、电荷和统计的分形。我们发现,某些QSL主机不同的,拓扑鲁棒的边界类型,其中一些允许电子相干进入QSL作为一个细分准粒子,离开它的自旋,电荷,或统计落后。我们使用这些想法,提出了一些普遍的,结论性的实验签名,将建立QSL的细分。
2014-11-11 cond-mat.str-el hep-th
Fractionalized topological insulators from frustrated spin models in three dimensions
我们提出了一种U(1)自旋液体形式的三维分形拓扑绝缘体理论,其中体相含有带隙的费米子自旋子,而无带隙自旋子的表面态是拓扑保护的.从烧绿石晶格上的自旋1/2模型开始,具有受挫的反铁磁和铁磁交换相互作用,我们表明,后者的相互作用的分解,在从费米子表示的自旋,可以自然地引起一个新兴的自旋轨道耦合的自旋子。这稳定了也具有体键自旋有序的分级拓扑绝缘体。最后,我们描述了这些状态的低能量特性。
2012-06-26 cond-mat.str-el
Fractionalized Excitations Revealed by Entanglement Entropy
分数激发在许多不寻常的多体状态中发展,如量子自旋液体,无序相,不能用任何局部序参量描述。由于这些奇异的激发对应于涌现的自由度,如何探测它们并确定它们的存在是一个长期的挑战。我们提出了一个通用的程序来揭示分数激发使用实空间纠缠熵在临界自旋液体,特别是相关的实验。此外,我们还展示了如何利用纠缠熵来构造相应的自旋费米面。我们的工作定义了一个新的途径,建立和表征奇异的激发在新的量子相位的物质。
2020-06-13 cond-mat.str-el
Thermodynamic signatures of a fractionalized Fermi liquid
几种重费米子金属显示出从反铁磁金属到重费米子液体的量子相变。然而,在某些材料中,最近的实验似乎发现重费米液相可以直接调谐到非费米液相,而没有明显的磁序。我们分析了这种情况下的局部矩系统形成一个自旋液体与无隙费米激发的候选状态。我们讨论的热导率和自旋磁化率的这种分馏状态都在两个,特别是,三个空间维度不同的温度制度。我们推导出一个变分泛函的热导率,并解决它与变分的answer由Keldysh形式主义。在足够干净的样品和适当的温度窗口,我们发现,热输运是占主导地位的自旋贡献,可以检测到的特征最大的Wiedemann-Franz比。对于自旋磁化率,传导电子泡利顺磁性远小于自旋子的贡献,其在三维中的温度依赖性与费米液体的结果相比在几何上增强。
2011-01-18 cond-mat.str-el
Quantum Entanglement of Anyonic Charges and Emergent Spacetime Geometry
Institute for Basic Science(基础科学研究所);Ewha Womans University(梨花女子大学);Sogang University(西江大学);Korea University(高丽大学)
研究通过任何子纠缠产生AdS-like几何,揭示量子纠缠如何在无共形对称性下生成涌现时空几何。
2026-01-28 cond-mat.str-el gr-qc hep-th
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
Emergent Chiral Metal near a Kondo Breakdown Quantum Phase Transition
本文利用部分子平均场理论研究近藤击穿量子相变,发现π磁通分数化费米液体附近可自发涌现同时破缺平移与时间反演对称性的手性重费米金属轨道反铁磁相。
2025-03-16 cond-mat.str-el
Higher-Winding Fractionalization
Université Paris Cité(巴黎西岱大学);CNRS(法国国家科学研究中心);William & Mary(威廉与玛丽学院);Massachusetts Institute of Technology(麻省理工学院)
该研究探讨高阶缠绕斯格明子纹理产生的 emergent 磁场驱动的 BKT 相变,揭示分数化相与介电晶相间拓扑特征及量子化缠绕数的差异。
2026-09-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Universal Signatures of Fractionalized Quantum Critical Points
某些材料的基态可以支持奇异激发,其电荷是基本电子电荷的一小部分。这些粒子的凝聚已经被预测驱动新的量子相变,这还没有在现实系统中观察到。通过数值和理论分析的相互作用的格子玻色子的物理模型,我们建立了这样一个奇异的临界点,称为XY* 的存在。我们测量了一个高度非经典的临界指数eta = 1.49(2),并构造了一个缠绕数分布的普适标度函数,它直接表明了突现Z_2规范场的不同拓扑扇区.用于建立这种奇异跃迁的普适量可以用于检测未来模型和材料系统中的其他分数量子临界点。
2011-08-09 cond-mat.str-el quant-ph
Finite-Volume Energy Spectrum, Fractionalized Strings, and Low-Energy Effective Field Theory for the Quantum Dimer Model on the Square Lattice
我们提出了详细的分析计算的有限体积能谱,平均场理论,以及系统的低能有效场论的正方形晶格量子二聚体模型。分析的考虑解释了为什么一个字符串连接两个外部静电荷在限制柱相分裂成八个不同的股与电通量$\frac{1}{4}$。一个涌现的近似自发破缺的$SO(2)$对称性产生了一个伪戈德斯通玻色子。值得注意的是,这种在Rokhsar-Kivelson(RK)点处无质量的软类声子激发远远存在于该点之外。戈德斯通物理学被系统的低能有效场论捕获。我们确定其低能量参数匹配的解析有效场论与精确的对角化结果和蒙特卡罗数据。这证实了该模型存在于柱状(而不是在一个plaquette或混合)阶段的所有方式的RK点。
2015-11-03 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el hep-lat
Hierarchical Trion Formation and Fractionalized Solitons in One Dimension
Fudan University(复旦大学);Shanghai Branch, Hefei National Laboratory(合肥国家实验室上海分部)
通过关联动力学重组低能结构,将不对称锁定机制与软化模式解耦,从而稳定一维量子混合物中的2:1三子液体,并揭示其拓扑激发。
2026-06-16 cond-mat.str-el
Anyonic tight-binding models of parafermions and of fractionalized fermions
仿费米子是一种涌现准粒子,它是马约拉纳费米子的推广,具有有趣的任意子性质。理论研究的有效模型托管他们正在获得相当大的重要性,鉴于目前的凝聚态物质的实现,他们已经预测出现。本文研究类粒子Fock仿费米子的最简单的守恒模型,即一维紧束缚模型。通过基于精确对角化和密度矩阵重整化群的数值模拟,我们证明了这种二次模型是不可积的,并且由于其特殊的任意子性质,在谱中显示出束缚态.此外,我们还讨论了它的多体物理,刻画了任意子的关联函数,并讨论了低能量下的Luttinger液体理论。在福克仿费米子表现为分数化费米子的情况下,我们能够揭示两个相邻劳克林态在填充1/3时的两个反向传播边缘模式的有趣相似之处。
2019-02-11 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el quant-ph
Deconstructing Magnetization Noise: Degeneracies, Phases, and Mobile Fractionalized Excitations in Tetris Artificial Spin Ice
本研究结合超灵敏光学探测与蒙特卡洛模拟,在tetris人工自旋冰中发现分数化磁激发的新兴相区,其可沿准一维自旋链无能耗地独立扩散。
2023-11-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Magnetic field induced phenomena in Kitaev spin liquids
The Ohio State University(俄亥俄州立大学);Technical University of Munich(慕尼黑工业大学)
研究磁场对Kitaev自旋液体中分数化准粒子响应的影响,揭示实验识别方法及新兴相的条件。
2026-10-09 cond-mat.str-el
Emergent Fermi surface in a triangular-lattice SU(4) quantum antiferromagnet
受多种可能的物理实现的启发,我们研究了三角晶格中每个格点上具有基本表示的SU(4)量子反铁磁体。我们提供了该系统的无带隙液体基态的证据,该系统具有与U(1)规范场耦合的出射费米面。我们的结论是基于使用密度矩阵重整化群(DMRG)方法,我们支持与场论分析的数值模拟。
2019-12-02 cond-mat.str-el
Fractionalized fermionic multicriticality in anisotropic Kitaev spin-orbital liquids
本文通过部分子平均场理论和重整化群分析,研究了蜂窝晶格上各向异性Kitaev-Heisenberg自旋-轨道模型的低温相图,发现三相点处存在具有涌现SO(3)对称性的分数化费米子多临界行为。
2025-09-23 cond-mat.str-el hep-th
Interaction of Magnetic Fields with Spinons in a Fractionalized State
研究4d电子三聚体晶格QSL/HFSM态中磁场对中性自旋子的作用,提出磁场诱导Anderson局域化及非磁性两能级系统,解释低温热容剧增等反常现象。
2025-07-23 cond-mat.str-el quant-ph
Emergent Coulombic criticality and Kibble-Zurek scaling in a topological magnet
当一个经典系统被驱动通过一个连续的相变,其非平衡响应是普遍的,并表现出Kibble-Zurek标度。我们探索这种动态缩放的三维拓扑磁体与分数激发,即在偶极自旋冰的新兴移动磁单极子的液-气过渡的新背景下。利用场混合和有限尺寸标度技术,我们把临界点的液体-气体线的三维伊辛普适类。然后,我们证明Kibble-Zurek缩放扫描的磁场通过临界点。自旋冰中异常缓慢的微观时间尺度提供了一个独特的机会,可以在当前的实验装置中检测这种普遍的非平衡物理。
2015-09-02 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Doublon-holon binding as origin of Mott transition and fractionalized spin liquid -- Asymptotic solution of the Hubbard model in the limit of large coordination
在大配位数($z$)极限下,得到了Bethe晶格上哈伯德模型的Mott跃迁的解析解.激子束缚的doublons(双占领网站)和holons(空网站)被证明是一个连续的莫特过渡金属和紧急量子自旋液体绝缘体之间的起源。双光子-holon束缚理论允许不同的大$z$限制和不同的相结构比动力学平均场理论,通过允许站点间的自旋关联,以解除$2^N$倍简并的本地时刻在绝缘相。我们证明了自旋子通过一个耗散的紧致U(1)规范场耦合到双光子/holon,该规范场处于退禁闭相,稳定了自旋-电荷分离的无带隙自旋液体莫特绝缘体。
2016-12-14 cond-mat.str-el
Emergent polaronic correlations in doped spin liquids
Massachusetts Institute of Technology(麻省理工学院);Flatiron Institute(平果研究所)
研究掺杂自旋液体中自旋和电荷自由度的相互作用,通过局部希伯特空间约束考虑规范波动,发现金属态中磁极子关联的涌现。
2026-06-26 cond-mat.str-el
$Z_2$ fractionalized phases of a solvable, disordered, $t$-$J$ model
我们描述了一个可解的$t$ - $J$模型的电子与无限程,随机,跳跃和交换相互作用,类似的Sachdev-Ye-Kitaev模型的阶段。电子像在“正交金属”中一样,分裂成既携带电子自旋又携带电荷的费米子$f$和玻色子$ϕ$。$f$和$ϕ$都携带紧急$\mathbb{Z}_2$计量器费用。在这个模型中,$ϕ$玻色子是带隙的,而$f$费米子是无隙的和临界的,因此电子谱函数是带隙的。该相可以被认为是欠掺杂铜酸盐的玩具模型。该模型也有一个扩展的,关键的,“准希格斯”阶段,其中$ϕ$和$f$都是无隙的,和电子运营商$\sim f ϕ$有一个费米液体一样的$1/τ$传播在虚时间,$τ$。因此,虽然电子谱函数具有费米液体形式,但其他性质由$\mathbb{Z}_2$分数化以及$f$和$ϕ$激发的反常指数控制。这种“准希格斯”相被认为是过掺杂铜氧化物的玩具模型。我们还描述了分离这两个阶段的临界状态。
2018-04-11 cond-mat.str-el hep-th
Optical conductivity of topological surface states with emergent supersymmetry
电子的拓扑态为探索相关量子物质的丰富现象提供了新的途径。特别是拓扑绝缘体(TI)提供了一个实验设置,以研究新的量子临界点(QCP)的无质量狄拉克费米子,存在于样品的表面。在这里,我们得到精确的结果,零和有限温度下的光学电导率在半金属超导QCP这些拓扑表面状态。这种强相互作用的QCP由具有突现超对称性的标度不变理论描述,突现超对称性是玻色子和费米子混合的唯一对称性。我们表明,超对称性意味着光学电导率和两个其他无关的属性:剪切粘度和纠缠熵之间的确切关系。我们讨论了这些签名在TI的观察实验考虑。
2016-07-25 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con hep-th
Fractionalization of holographic Fermi surfaces
物质的零温态可以用具有渐近电通量的时空全息描述。这种通量可以来源于大量的显式带电物质场,极端的黑洞视界,或两者的组合。我们把它们分别称为物质的介子相、完全分馏相和部分分馏相。通过将费米子带电流体与渐近AdS_4 Einstein-Maxwell-Maxwell理论耦合,我们展示了这三个相之间的量子相变。分馏的开始可以是一阶或连续的相变。在后一种情况下,在量子临界点的理论显示出一个紧急的Lifshitz标度对称的IR。
2011-11-10 cond-mat.str-el hep-th
Emergent $\mathbb{Z}_2$ gauge theories and topological excitations in Rydberg atom arrays
强相互作用的里德伯原子阵列为探索奇异的多体相和关联量子系统的动力学提供了通用的平台。最近的实验进展的动机,我们表明,里德伯相互作用和适当的晶格几何的组合自然会导致紧急$\mathbb{Z}_2$规范理论赋予物质领域。基于这种映射,我们描述了如何Rydberg平台可以实现两个不同的类的拓扑$\mathbb{Z}_2$量子自旋液体,这在他们的模式不同的平移对称性分馏。我们还讨论了这些$\mathbb{Z}_2$自旋液体状态的分数激发的性质,使用费米子和玻色子理论,并说明其丰富的相互作用与邻近的固相。
2022-04-01 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el hep-th
Quantum-Coherent Regime of Programmable Dipolar Spin Ice
CSIRO, Manufacturing(联邦科学与工业研究组织,制造业);Institute of Theoretical Physics, Wrocław University of Science and Technology(弗罗茨瓦夫科技大学理论物理研究所)
本文提出了一种可编程偶极子自旋冰模型,利用超导量子比特量子退火器实现对人工自旋冰量子相干动力学的探索,展示了超导量子比特在研究分数化激发和涌现规范动力学中的应用潜力。
2026-05-19 cond-mat.str-el quant-ph
Quantum spin liquid at finite temperature: proximate dynamics and persistent typicality
量子自旋液体是物质的长程纠缠态,具有出射规范场和分数激发。虽然候选材料,如Kitaev蜂窝状的双烯酸盐$α$ -RuCl $_3$,在低温下表现出磁序$T$,在这里,我们在数值上证明了从低$T$和频率$ω$下的磁振子样行为到高$T$和$ω$下的长寿命分馏费米子准粒子的动力学交叉。这种交叉类似于准一维自旋链中自旋子连续体的存在。它进一步表明,持续的典型性下降到非常低的$T$手牵手。这方面,这也已被观察到在自旋1/2 kagome海森堡反铁磁体,是一个签名的近似自旋流动性和紧急规范自由度更普遍,可以为基础的许多有限$T$性质的数值研究假定的自旋液体。
2019-07-08 cond-mat.str-el
Electrical observation via spin Seebeck effect of fractionalized excitations in a magnetic insulator
University of Augsburg(奥格斯堡大学);Max Planck Institute for the Physics of Complex Systems (MPI-PKS)(马克斯·普朗克复杂系统物理研究所);Leibniz Institute for Crystal Growth (IKZ)(莱布尼兹晶体生长研究所);EOT GmbH–Coherent(EOT GmbH-Coherent公司)
利用自旋塞贝克效应探测非共线伊辛磁体Dy2Ti2O7中的涌现磁单极子,观察到单极子增殖时的特征峰,扩展了自旋电子学方法在检测奇异激发中的应用。
2026-06-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Magnetic fragmentation and fractionalized Goldstone modes in a bilayer quantum spin liquid
研究了正方晶格上双层量子自旋液体模型的相图,发现其低能极限由具有增强SO(4)对称性的π-flux Hubbard模型描述,反铁磁Mott转变引发磁性碎裂,伴随分数化且非局域的Goldstone玻色子。
2023-07-03 cond-mat.str-el
Optical Conductivity of the two dimensional Hubbard model: vertex corrections, emergent Galilean invariance and the accuracy of the single-site dynamical mean field approximation
我们计算了二维正方形格子哈伯德模型在零温下随频率变化的电导率随密度的变化关系,并将计算结果与同阶单点动力学平均场论理论的预测结果进行了比较.我们发现,尽管忽略了顶点校正,单网站动态平均场近似产生半定量准确的结果,大多数载流子浓度,但失败定性的几乎空的或几乎充满带的情况下,该理论表现出一个紧急伽利略不变性。如果嵌套是重要的,则该理论在接近半填充时也变得定性不准确。
2022-09-09 cond-mat.str-el
The Emergent Fine Structure Constant of Quantum Spin Ice Is Large
凝聚态物质系统提供了另一种“真空”,它表现出与标准模型截然不同的低能量特性。一个恰当的例子是在被称为量子自旋冰的分形拓扑磁体中的涌现量子电动力学(QED),其磁单极子将其与我们生活的世界中熟悉的QED区分开来。在这里,我们表明,两者在精细结构常数$α$上有很大的不同,$α$参数化了物质与光耦合的强度:$α_{\mathrm{QSI}}$比$α_{\mathrm{QED}} \approx 1/137$大一个数量级以上。此外,$α_{\mathrm{QSI}}$,光的出射速度,以及出射QED的所有其他参数,都可以通过设计微观哈密顿量来调节。我们发现$α_{\mathrm{QSI}}$可以从零一直调谐到被认为是\textit{strongest possible}耦合,超过QED的限制。由于量子自旋冰的约束希尔伯特空间很小,这就表明它是研究奇异量子场论的理想平台和量子模拟的目标。大的$α_{\mathrm{QSI}}$意味着探测量子自旋冰的候选凝聚态实现的实验应该期望观察到由于强相互作用而产生的现象。
2021-08-25 cond-mat.str-el hep-lat hep-th
Hydrodynamics of quantum spin liquids
量子自旋液体是低温下在受抑量子磁体中产生的物质的拓扑状态。在低能量下,这种状态表现出涌现的规范场和分形准粒子,并且与它们的母体微观哈密顿量相比,还可以具有增强的全局对称性。我们研究了这种涌现规范和对称结构对量子自旋液体流体力学的影响。具体来说,我们分析了两种情况下,与费米表面的$U(1)$自旋液体和$SU(4)$对称的“代数”自旋液体。我们表明,新兴的自由度在自旋液相导致各种额外的流体动力学模式相比,高温顺磁相。我们确定了一个流体动力学制度的内部$U(1)$规范场共同的两个国家,其特点是缓慢扩散的内部横向光子。
2021-12-16 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Orbital Frustration and Emergent Flat Bands
我们将莫特绝缘体和量子自旋液体中的阻挫概念扩展到具有平坦能带的金属。我们发现,当轨道间跳跃$t_2$占主导地位的轨道内跳跃$t_1$,在一个多带系统与强自旋-轨道耦合$λ$,电子态形成一个窄的带宽$W\sim t_2^2/λ$相比,一个带宽的顺序$t_1$的轨道内跳跃。我们展示了电子结构的演变,时间反转和反转打破的情况下,和他们的印记上的光吸收,在一个紧密结合的$d$ -轨道跳跃蜂窝晶格模型的Berry相位分布。超越量子霍尔效应和扭曲双层石墨烯,我们提供了一种替代机制和更丰富的材料平台,用于实现平带,该平带处于不稳定性的边缘,朝向新的相关和分馏金属相。
2021-07-13 cond-mat.str-el
Fractionalization Signatures in the Dynamics of Quantum Spin Liquids
本文利用iPEPS、解析计算和精确对角化研究Kitaev蜂窝模型在外磁场下的动力学关联,揭示中等场下中间无能隙相是由强通量涨落诱导的Majorana金属。
2025-03-12 cond-mat.str-el
Spin-lattice Coupling in U(1) Quantum Spin Liquids
量子自旋液体(QSL)是一种具有内在质量纠缠的奇异相。而不是微观自旋,分形粒子和规范波动是涌现的,揭示了QSL的奇异性质。在pyrchlore晶格上具有强自旋-轨道耦合的量子自旋,例如Pr 2 Zr 2 O 7,被认为是具有出射光子的U(1)QSL,无隙激发而不破坏任何对称性,以及出射单极子。量子超晶格中的一个关键问题是量子超晶格的突现自由度与常规自由度之间的相互作用,我们通过构建U(1)量子超晶格中自旋-晶格耦合的一般理论来研究这种相互作用.我们发现,耦合诱导特征声子和光子之间的相互作用。例如,光子在低温下变得比声子更稳定。我们还提出了在实验中探测出射光子的机制,如依赖于U(1)QSL中的自旋-晶格耦合的声衰减和热输运。
2019-01-15 cond-mat.str-el
Nonequilibrium dynamics in deconfined quantum critical point revealed by imaginary-time evolution
作为描述两个有序相之间假定的连续相变的建议,去限制量子临界点(DQCP)超越了流行的朗道-金兹伯格-威尔逊(LGW)范式,因为它的临界理论是不表示的序参量表征的状态,但涉及分数的自由度和涌现的对称性。到目前为止,人们对其平衡态性质进行了大量的研究,但其非平衡态性质却鲜为人知。本文在二维J-Q $_3$模型中通过时间演化研究了DQCP的非平衡动力学。我们发现了迷人的非平衡标度行为的分馏过程和新兴的对称性与两个长度尺度的动力学。我们的发现不仅为非平衡临界性理论开辟了一个新的领域,而且为强关联系统的动力学研究提供了一个可控制的旋钮。
2021-02-09 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el hep-lat
Strain Response as a Probe of Spinons in Quantum Spin Liquids
通过应变探测量子自旋液体中分数化激发的不同相,利用赝磁场和朗德能级实现相区分。
2025-12-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Emergent gauge fields and the high temperature superconductors
物质的许多态的量子纠缠可以用电场和磁场来表示,就像麦克斯韦理论中发现的那样。这些场是从多电子态的量子结构中“出现”的,而不是真空的基本自由度。我回顾了绝缘体中涌现规范场理论的基本方面。在金属中,费米液体理论依赖于自由电子态的绝热连续性,其核心结论是在费米表面周围存在长寿命的类电子准粒子,其体积由电子的总密度决定,通过Luttinger定理。然而,长程纠缠和涌现的规范场也可以存在于金属中。我专注于“Fractionalized Fermi liquid”(FL*)状态,它也有长寿命的类电子准粒子周围的费米表面;然而,Luttinger定理的费米体积是违反的,这需要出现的规范场的存在下,和相关的绝热连续性损失的自由电子状态。最后,我提出了一个简短的调查最近的一些实验中的空穴掺杂铜氧化物超导体,并解释的赝能隙制度的FL* 理论的框架下的属性。
2015-12-07 cond-mat.str-el hep-th
Ultrafast terahertz spectroscopy study of Kondo insulating thin film SmB$_{6}$: evidence for an emergent surface state
我们利用太赫兹时域光谱研究薄膜的重费米子化合物SmB 6,原型近藤绝缘体。温度依赖的太赫兹(THz)电导率测量揭示了在德鲁德重量和载流子散射率在~T*=20 K,远低于杂化间隙起始温度(100 K)的快速下降。此外,低温电导率平台(低于20 K)表明出现了有效电子质量为0.1me的表面态。电导率动态光激发后也测量和解释使用Rothwarf-Taylor(R-T)现象,产生的杂交能隙为17毫电子伏。然而,电导率动力学的R-T模型揭示了在低于20 K的温度下与预期的热激发准粒子密度的偏差,这表明在低能电动力学中打开了另一个通道。两者合计,这些结果表明,远低于交叉温度(100 K)的f-电子近藤晶格的长程相干后,表面态的发病。
2017-08-01 cond-mat.str-el
Discovery of Emergent Photon and Monopoles in a Quantum Spin Liquid
量子自旋液体是物质的一种奇异量子相,它的基态是量子纠缠的,没有任何磁序。一个中心问题涉及紧急激发的特点QSL,这是假设与准粒子的分形和拓扑秩序。在这里,我们报告非常不寻常的热传导所产生的自旋自由度在QSL状态的烧绿石磁铁Pr $_2$ Zr $_2$ O $_7$,主机自旋冰相关性强的量子涨落。在高温区的热导率表现出双能隙行为,这与磁性($M$ -)和电单极子($E$ -粒子)的带隙激发相一致。在低于200 mK的非常低的温度下,热导率出乎意料地显示出显著的增强,这远远超过了纯粹的声子电导率,证明了高度移动的自旋激发的存在。这种新型的激发可以归因于出射光子($ν$ -粒子),自旋冰流形中的相干无隙自旋激发。
2018-03-15 cond-mat.str-el
Multi-scale Quantum Criticality driven by Kondo-lattice Coupling in Pyrochlore Systems
烧绿石体系($A_{2}B_{2}O_{7}$)具有$A$位稀土局域矩和$B$位$5d$传导电子,为发现奇异量子多体基态提供了极好的材料平台。值得注意的例子包括局域磁矩的U(1)量子自旋液体和传导电子的半金属非费米液体。在这里,我们研究紧急的量子相位和它们的跃迁驱动的近藤晶格耦合之间的高度纠缠的量子基态。使用重整化群方法,它表明,弱Kondo晶格耦合是无关紧要的,导致一个分馏的半金属相去耦的本地时刻和导电电子。当近藤晶格耦合增加时,该相不稳定,形成对称性破缺态。特别重要的是近藤晶格耦合和长程库仑相互作用的相反影响。前者倾向于打破粒子-空穴对称性,而后者倾向于恢复对称性,这种特征竞争导致了可能的多次相变,首先是从一个分数化的半金属相到一个分数化的费米表面态和粒子-空穴口袋,然后是第二次转变到一个分数化的铁磁态。多尺度量子临界行为出现在非零温度和外部磁场附近的量子相变。我们讨论了这些结果对Pr $_2$ Ir $_2$ O $_7$实验的影响。
2019-04-24 cond-mat.str-el
Kondo impurities in the Kitaev spin liquid: Numerical renormalization group solution and gauge-flux-driven screening
Kitaev的蜂窝格子罗盘模型描述了一个自旋液体与紧急分馏激发。在这里,我们研究耦合到Kitaev自旋液体主机孤立的磁性杂质的物理。我们重新制定这个Kondo型问题的一个多态量子杂质耦合到一个多通道浴的Majorana费米子,并提出了数值精确的解决方案,使用威尔逊的数值重整化群技术。量子相变的发生是近藤耦合和局部施加的电场的函数。在零磁场下,杂质矩只有在束缚一个出射规范通量时才被部分屏蔽,否则在低温下就变成自由的。我们展示了如何马约拉纳自由度确定的不动点性质,使接触近藤屏蔽赝隙费米系统,并讨论了远离稀释极限的影响。
2016-07-13 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Chern-Simons theory and atypical Hall conductivity in the Varma phase
在这封信中,我们分析了一个费米模型定义的Lieb格在电磁场的存在下的拓扑响应。紧束缚模型是建立在三种无自旋费米子,并支持拓扑Varma相位由于时间反演对称性的自发破缺。在低能区,涌现的有效哈密顿量与描述相对论性赝自旋0准粒子的Duffin-Kemmer-Petiau(DKP)哈密顿量一致。通过考虑DKP准粒子与外部阿贝尔规范场之间的最小耦合,我们计算了Landau能级谱和涌现的Chern-Simons理论。相应的霍尔电导率揭示了一种非典型的量子霍尔效应,它可以在人工Lieb晶格中模拟。
2018-02-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Fingerprinting fractons with pump-probe spectroscopy
University of Colorado Boulder(科罗拉多大学博尔德分校)
利用泵浦-探测光谱法,研究分数子相中线子-平面子编织的光谱学探测,揭示其与传统自旋液体中任何子的区别。
2026-08-21 cond-mat.str-el
$\mathrm{SU}(4)$-Symmetric Quantum Spin-Orbital Liquids on Various Lattices
在$d^1$蜂窝材料的微观模型中发现了一种突现的$\mathrm{SU}(4)$对称性[M.~ G.~ Yamada,M.~ Oshikawa和G.~ Jackeli,Phys. Rev. Lett. \textbf{121},097201(2018)。]使我们能够在真实材料中定制异国情调的$\mathrm{SU}(4)$模型。在蜂窝结构中,由于\textit{multicomponent frustration},突现的$\mathrm{SU}(4)$海森堡模型可能具有量子自旋轨道液体基态,并且我们可以预期在蜂窝晶格的三维版本中也存在类似的自旋轨道液体。在这样的量子自旋轨道液体中,自旋和轨道自由度由于它们之间的强阻挫相互作用而变得分数化并纠缠在一起。与纯量子自旋液体中的自旋子类似,量子自旋轨道液体在低温下不仅可以激发自旋子,而且可以激发费米子\textit{orbitalon}。
2021-10-07 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Nematic Confined Phases in the $U(1)$ Quantum Link Model on a Triangular Lattice: An Opportunity for Near-Term Quantum Computations of String Dynamics on a Chip
三角晶格上的$U(1)$量子链模型具有两个旋转对称破缺的双约束相。外部静电荷通过由具有分数化电通量的单个股线组成的约束弦连接。这两个阶段是由一个弱的一级相变与紧急几乎精确的$SO(2)$对称性。我们在芯片上构建了一个量子线路,以便于非平凡弦动力学的近期量子计算。
2021-07-02 cond-mat.str-el hep-lat quant-ph
Chiral vortical conductivity across a topological phase transition from holography
研究了全息Weyl半金属模型中的手征涡旋电导率,该模型描述了从强耦合的拓扑非平凡相到平凡相的拓扑相变。我们专注于手征涡电导率的温度依赖性的混合规范重力异常起着至关重要的作用。通过反常霍尔电导率和温度平方对手征涡旋电导率进行适当的重整化后,我们发现在低温下,在Weyl半金属相和量子临界区,这种重整化比率保持为普适常数。更有趣的是,在量子临界区的这个比率只取决于量子临界点的突现Lifshitz标度指数。
2019-12-13 cond-mat.str-el hep-th
Quantum spin liquid from electron-phonon coupling
该研究用无符号问题的量子蒙特卡洛模拟证明,二维三角晶格半填充键SSH电子–声子模型中存在完全有能隙、无对称破缺且支持退禁闭holon的QSL相。
2024-08-07 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con