Two-dimensional Holstein-Hubbard model: Critical temperature, Ising universality, and bipolaron liquid
用连续时间量子蒙特卡罗模拟研究了二维Holstein-哈伯德模型。利用重整化群不变相关比和有限尺寸外推法,确定了电荷密度波跃迁的临界温度与耦合强度、声子频率和Hubbard排斥的函数关系。证明了该相变属于二维伊辛模型的普适类,并可通过保真度磁化率检测到.基态相图的结构和双极化金属的可能性与一个以上的$T_c$的单粒子间隙进行了探讨。
2018-08-03 cond-mat.dis-nn cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Universality Class of the Mott Transition
的电导率和热电功率的压力依赖性测量通过莫特过渡层有机导体EtMe 3 P [Pd(dmit)2]2。热电效应的临界行为提供了等温压力扫描期间Mott-Hubbard转变的清晰和客观的确定。以上的临界端点,金属-绝缘体交叉,确定的热电效应的最小值,没有被发现符合作为压力的函数的电导率的导数的最大值。我们表明,临界指数的莫特-哈伯德过渡属于伊辛普适类,无论系统的维数。
2015-03-16 cond-mat.str-el
On the universality class of the Mott transition in two dimensions
本文用两步密度矩阵重整化群方法,在二维空间中讨论了哈伯德模型中Mott跃迁普适类的问题。本文研究了一个空间各向异性的二维哈伯德模型,该模型在半填充时具有非理想的费米面嵌套。我们发现,不像纯一维的情况下,没有金属相,准一维模型显示一个真正的金属-绝缘体过渡在有限的相互作用值。关联长度的临界指数为$ν\approx 1.0$。这意味着费米Mott跃迁属于二维伊辛模型的普适类。莫特绝缘体是“有序”相,其序参量由单占据位置的密度减去空穴和双占据位置的密度给出。
2012-07-01 cond-mat.str-el
Topological phase transitions and universality in the Haldane-Hubbard model
我们利用精确的重整化群方法研究了Haldal-哈伯德模型。我们构造了弱相互作用的拓扑相图。我们预测,多体相互作用引起的转变线的移动。新的中间相的存在下,不存在的非相互作用的情况下,严格排除在弱耦合。尽管波函数和费米速度的重整化是非平凡的,但电导率是普遍的:在重整化临界线处,横向电导率和纵向电导率的不连续性都不依赖于相互作用,这要归功于晶格沃德恒等式的显著抵消。
2016-12-12 cond-mat.str-el math-ph math.MP
Renormalization group analysis of phase transitions in the two dimensional Majorana-Hubbard model
在磁场中,位于拓扑绝缘体上的超导薄膜中可以出现相互作用的Majorana模晶格。最近用平均场论和重整化群方法分析了正方晶格的相图随相互作用强度的变化,发现它包含二级相变.其中之一对应于吸引相互作用的涌现U(1)对称性的自发破缺。尽管U(1)对称性并不精确,但当存在时间反演对称性时,这种跃迁被认为是在超对称普适类中,否则就是在传统的XY普适类中。另一个二级跃迁被预测为具有时间反演对称性的排斥相互作用与Gross-Neveu模型中发生的跃迁处于相同的普适类,尽管Majorana模型中的U(1)对称性并不精确。我们分析这些相变使用修改后的$ε$ -扩展,证实了以前的结论。
2018-08-22 cond-mat.str-el
Universality class of quantum criticality in the two-dimensional Hubbard model at intermediate temperatures ($t^2/U\ll T\ll t$)
我们表明,稀释费米气体量子临界普适类定量描述莫特/金属交叉的二维哈伯德模型的温度略低于(约一半)的隧道,但远大于(约两倍)的超交换能。我们用数值精确的量子Monte Carlo方法计算了跃迁附近普遍存在的观测量--密度和压缩性。我们发现它们是化学势的泛函数。尽管产生于强关联区域的哈伯德模型,这些功能是由弱相互作用,稀释费米气体模型。这些观测值和它们的衍生物是唯一预期的普遍静态观测值的普遍性类,我们也证实了验证有没有标度坍塌的动能,分数的双占据的网站,最近邻自旋相关。我们的工作解决了普遍性类的中温莫特/金属交叉,这也被提出来描述更奇异的理论。然而,在塞曼磁场的存在下,我们发现自旋与巡游电荷的相互作用可以导致超出稀费米气体普适类的物理。
2011-06-12 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el quant-ph
Phonon-induced electronic relaxation in a strongly correlated system: the Sn/Si(111) $(\sqrt 3 \times \sqrt 3)$ adlayer revisited
在Sn/Si(111)$(\sqrt 3 \times \sqrt 3)$表面上形成了一个覆盖三分之一单层的有序吸附层,它被认为是表面物理中强电子关联的一种实现。我们的理论分析表明,在这个系统中的电子空穴对激发可以是长寿命的,高达几百纳秒,因为表面声子的衰减被发现是一个高度非线性的过程。我们结合第一性原理计算的帮助下的混合功能(HSE 06)与建模的Mott-Hubbard哈密顿耦合到声子自由度。计算结果表明,Sn/Si(111)$(\sqrt 3 \times \sqrt 3)$表面是绝缘的,衬底带隙内的两个Sn能带可以用$U=0.75$ eV的哈伯德模型中的上下Hubbard能带来描述.此外,声子谱计算特别强调Sn相关的表面声子模式。计算表明,电子相关性的适当处理导致相邻Sn原子的摇摆模式的硬化,因此,我们预测,在低温下的电子相关性的发病应该是可观察到的声子谱,太。电子-声子耦合的变形势计算选定的振动模式和衰减率的电子-空穴激发成多个声子的估计,证实这些激发的寿命很长。
2019-09-06 cond-mat.str-el
Quantum phase transition in the one-dimensional extended Peierls-Hubbard model
我们考虑一维扩展的哈伯德模型中存在的显式二聚$δ$。对于一个足够强的最近邻排斥,我们建立了一个混合的键序波和电荷密度波相位之间的量子相变从一个纯键序波相位的存在。这种相变属于二维伊辛模型的普适类。
2005-09-26 cond-mat.str-el
Fluctuations analysis of the spin susceptibility: Néel ordering revisited in dynamical mean field theory
本文利用动力学平均场论研究了简单立方晶格上单带三维半填充哈伯德模型的反铁磁相图。虽然这个问题已经在文献中进行了广泛的研究,一个全面的了解不同的一个,特别是两个粒子的局部关联函数的DMFT的AF转变温度的影响仍然是失踪。因此,我们进行了波动分析的$T_N$相对于不同的本地玻色子波动(电荷,自旋,粒子粒子)中包含的两个粒子的DMFT顶点。我们的研究结果表明,除了弱耦合,屏蔽的DMFT顶点的局部波动导致增强的$T_N$相对于随机相位近似(RPA)的计算,这个顶点被取代的裸相互作用。DMFT中的$T_N$相对于RPA的整体抑制则完全是由于DMFT自能在单粒子格林函数中引入的不相干性造成的。这说明了哈伯德模型的DMFT解中局部矩形成的Janus面作用,这导致单粒子和双粒子关联函数中完全相反的效果。
2021-12-11 cond-mat.str-el
Dynamic scaling and Family-Vicsek universality in the Hubbard model at infinite temperature
University of Oradea(奥拉德大学);Budapest University of Technology and Economics(布达佩斯技术与经济大学);National Institute for R&D of Isotopic and Molecular Technologies(同位素与分子技术研究与开发国家研究所)
利用量子生成函数方法,研究一维Hubbard模型在无限温度下电荷、自旋和能量涨落的Family-Vicsek标度,揭示可积性对长时标度行为的控制及短时微观区间的普适弹道增长。
2026-06-08 cond-mat.str-el quant-ph
Properties of an almost localized Fermi liquid in applied magnetic field revisited: Statistically consistent Gutzwiller approach
本文讨论了外加磁场中的哈伯德模型,并在所谓的统计一致Gutzwiller近似(SGA)下分析了自旋为1/2的中性费米子的性质。的磁化曲线再现在一个半定量的方式的实验数据为液体3他在制度的适度的相关性和在存在少量的空细胞,建模由非半填充带的情况下,当一个小数目的空位(高达5%)被引入虚拟面心立方晶格。我们还提出了磁化率和比热的结果,其中一个变磁性的行为也挑出来的非半填充带的情况下。
2014-07-25 cond-mat.str-el
Correlated spinless fermions on the honeycomb lattice revisited
研究了蜂窝晶格上无自旋费米子的扩展哈伯德模型在最近邻和二次最近邻密度-密度排斥相互作用下的量子多体不稳定性.最近的精确对角化和无限密度矩阵重整化群的结果表明,一个假定的拓扑莫特绝缘体相驱动的第二近邻排斥被抑制,而其他数值精确的方法支持拓扑莫特绝缘体的情况。在目前的工作中,我们采用功能的重整化群(fRG)的关联费米子系统。我们的fRG结果暗示在稳定的拓扑莫特绝缘体的散射过程的强烈抑制。通过对费米子涨落效应的分析,我们得到了一个相图,它是各种电荷有序不稳定性竞争的结果。
2015-08-12 cond-mat.str-el
Universality of mean-field antiferromagnetic order in an anisotropic 3D Hubbard model at half-filling
研究了立方晶格上3D各向异性Hubbard模型在半填充下的反铁磁平均场序,推导了态密度全阶渐近展开,发现三维模型的普适性特征在$t_z \ o 0$退化为二维时丧失。
2024-03-21 cond-mat.str-el math-ph math.MP
Quantum Critical Point revisited by the Dynamical Mean Field Theory
用动力学平均场论研究了正方晶格上掺杂哈伯德模型的量子临界点。QCP的特征是自能的普遍标度形式和在无公度波矢处的自旋密度波不稳定性。标度形式统一了谱函数中的低能扭结和高能瀑布特征,而自旋动力学则包括临界无公度和高能反铁磁顺磁。我们利用自旋算符的频率相关四点关联函数计算了电子自能的动量相关修正。我们的计算结果与自旋-费米子模型的计算结果有很大的差别,表明准奇偶-顺磁振子顶点的频率依赖性是一个重要的因素。
2016-10-12 cond-mat.str-el
Correlation-function asymptotic expansions: pre-factors universality
我们证明了一维哈伯德模型的关联函数渐近展开式的所有项的前因子都有一个普遍的形式,即相应的临界指数。除了计算这些前置因子外,我们的研究还阐明了低能Tomonaga-Luttinger液体行为与散射机制的关系,这些散射机制控制了模型在所有能量尺度下的光谱特性。我们的结果是一般性质的许多可积的相互作用模型,并提供了更广泛的理解的不寻常的性质的准一维纳米结构,有机导体,和光晶格的费米子原子。
2005-12-20 cond-mat.str-el
Kekulé valence bond order in an extended Hubbard model on the honeycomb lattice, with possible applications to twisted bilayer graphene
利用大规模量子蒙特卡罗模拟,我们精确地求解了费米子在具有团簇电荷相互作用的蜂窝晶格上跳跃的模型,该模型已被提出作为一个有效的模型,可能应用于半填充附近的扭曲双层石墨烯。我们发现了一个相互作用驱动的半金属到绝缘体的过渡到绝缘相组成的价键固体与凯库勒模式。有限尺寸标度表明,半金属-Kekulé价键固相的相变是连续的,属于手性XY普适类.
2018-09-14 cond-mat.str-el
The intrinsic ferromagnetism of two-dimensional (2D) MnO$_2$ revisited: A many-body Quantum Monte Carlo and DFT+U study
单层MnO $_2$是已经实验合成并且可商购的少数预测的二维(2D)铁磁体之一。Mermin-Wagner定理指出,除非磁各向异性(MA)存在并垂直于平面,否则2D材料中的磁序不能持续,这允许有限的临界温度。以前的计算研究已经预测了二维MnO $_2$的磁有序和居里温度与DFT+U(密度泛函理论+ Hubbard U校正),结果具有很强的依赖于Hubbard U参数。扩散蒙特卡罗(DMC)是一种相关电子结构方法,已经证明了各种二维和体系统的电子和磁性的成功,因为它对起始哈伯德参数和密度泛函的依赖性较弱。在本研究中,我们使用DMC和DFT+U计算单层MnO $_2$的磁性。我们发现铁磁有序比反铁磁有序更有利,并确定了磁交换参数($J$)的统计界限。此外,我们进行了自旋轨道MA能量计算,使用DFT+U和使用我们的DMC和DFT+U参数以及Torelli和Olsen的分析模型,我们估计MnO $_2$的临界温度的上限为28.8 K。这些QMC的结果旨在作为一个准确的理论基准,必要的实现和未来的二维磁性器件的发展。这些结果也表明,需要准确的方法来预测相关的二维材料的磁性。
2022-03-16 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
The Semimetal-Antiferromagnetic Mott Insulator Quantum Phase Transition of the Hubbard Model on the Honeycomb Lattice
蜂窝晶格上的哈伯德模型经历了从半金属相到Mott绝缘相和从无序相到反铁磁相的量子相变。我们发现,这些转变同时发生,我们计算的临界耦合$U_c=3.835(14)$以及临界指数$ν=1.181(43)$和$β=0.898(37)$,预计将落入$SU(2)$ Gross-Neveu普适性类。为此,我们采用混合蒙特卡罗模拟,外推的单粒子间隙和自旋结构的因素的热力学和连续的时间限制,并进行数据崩溃拟合。我们还确定了相变两侧的单粒子能隙和交错磁化的零温度值。
2021-10-28 cond-mat.str-el
QMC study of the chiral Heisenberg Gross-Neveu universality class
利用大尺度量子蒙特卡罗模拟研究了在$d$波对场中正方晶格哈伯德模型中反铁磁相变的量子临界性.由于$d$ -波配对场在非相互作用的单粒子谱中诱导狄拉克锥,因此量子临界性应该对应于Gross-Neveu理论方面的手征海森堡普适性类,这与蜂窝晶格上的哈伯德模型中预期的那些相同,尽管晶胞不同(例如,它们分别包含一个和两个站点)。我们表明,这两个相变,预计将发生在广场和蜂窝晶格,确实有相同的量子临界性。我们还认为,模型的细节,即,计算费米子分量总数$N$的方法和狄拉克锥的各向异性不改变临界指数。
2021-11-16 cond-mat.str-el hep-lat
Critical behavior of the extended Hubbard model with bond dimerization
利用基于矩阵乘积态的密度矩阵重整化群(DMRG)方法,研究了在半满带区存在键二聚的一维扩展($U$)哈伯德模型.特别是,我们调查的量子相变的性质,发生与增长率$V/U$之间的保护拓扑和电荷密度波绝缘状态。具有中心电荷$c=1/2$的连续伊辛跃迁的弱耦合临界线终止于三临界点,该三临界点属于具有$c=7/10$的稀伊辛模型的普适类.我们证明了我们的DMRG数据与(三临界)伊辛指数完全匹配,例如,对于序参量$β=1/8$(1/24)和相关长度$ν=1$(5/9)。超过三临界伊辛点,在强耦合制度,量子相变成为一级。
2017-06-22 cond-mat.str-el
Superradiant strongly correlated quantum states in cavity Hubbard model
Beijing National Laboratory for Condensed Matter Physics & Institute of Physics, Chinese Academy of Sciences(中国科学院物理研究所);Department of Physics and Astronomy, University of Pittsburgh(匹兹堡大学物理与天文学系);Institute for Advanced Study, Tsinghua University(清华大学高等研究院);College of Science, Northeast Forestry University(东北林业大学理学院);Wilczek Quantum Center and Shanghai Research Center for Quantum Sciences, School of Physics and Astronomy, Shanghai Jiao Tong University(上海交通大学物理与天文学院);Key Laboratory of Artificial Structures and Quantum Control, School of Physics and Astronomy, Shanghai Jiao Tong University(上海交通大学物理与天文学院人工结构与量子控制重点实验室);University of Chinese Academy of Sciences(中国科学院大学)
研究通过无符号问题费米-光子混合量子蒙特卡罗算法,探讨二维腔体Hubbard模型的基态相图,揭示电子相关与光子凝聚的相互作用导致新颖量子相及相变。
2026-03-13 cond-mat.str-el
Quantum phase transitions in the dimerized extended Bose-Hubbard model
本文采用无偏的密度矩阵重整化群方法研究了一维玻色-哈伯德模型,并辅以最近邻库仑相互作用和键二聚作用.它把重点放在确定的基态相图,并表明,除了二聚莫特和密度波绝缘相,一个中间的绝缘层保护拓扑Half绝缘体出现在弱库仑相互作用的填充因子1,消失,但是,当二聚化变得太大。通过对模型临界行为的分析,证明了莫特绝缘体和密度波态的Halcite相边界分别属于中心荷为$c=1$和$c=1/2$的Gauss和Ising普适类,并在一个三临界点处合并.有趣的是,我们可以证明一个直接的伊辛量子相变之间的二聚莫特和密度波阶段以上的三临界点。相应的跃迁线终止于一个临界端点,该临界端点属于具有$c=7/10$的稀伊辛模型的普适类。在更强的库仑相互作用下,跃迁变为一级跃迁。
2019-01-29 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Unconventional ferromagnetism and spin-triplet superconductivity in the imbalanced Kagome-lattice Hubbard model
用平均场论和行列式量子蒙特卡罗方法研究了非平衡kagome晶格哈伯德模型中的非常规铁磁性和超导电性。由于kagome晶格的不对称能带结构,系统中固有地存在自旋- $z$铁磁有序,这种有序首先被相互作用增强,然后在中等相互作用强度下达到最大值后继续被破坏。相比之下,$xy$平面铁磁性仅在临界相互作用以上发展,通过有限尺寸标度估计其为$U_c/t=3.65 \pm 0.05$。我们进一步验证了上述横向磁跃迁的性质,并证明它属于三维$XY$普适类。最后,我们研究了它的超导性质,揭示了可能的超导态具有三重态$f$波对对称性。我们的结果揭示了kagome晶格上相互作用所诱导的奇异量子态,并为电子关联和几何挫折之间的相互作用提供了重要的见解。
2022-04-06 cond-mat.str-el
Transport criticality at Mott transition in a triangular lattice Hubbard model
研究了三角晶格哈伯德模型中半填充时Mott金属-绝缘体相变附近的电输运。我们计算的光导$σ(ω)$的基础上的细胞动力学平均场论,包括集群内的顶点校正。在Mott临界点附近,金属区域的Drude分析表明,Drude重量的变化是重要的,而不是在Mott过渡的传输散射率。在绝缘区,$σ(ω)$在低$ω$时在Mott转变附近出现一个“ingap”峰,随着库仑排斥的减小,该峰平滑地连接到金属区的Drude峰。我们发现在临界温度下,这些峰的权重在控制库仑排斥时呈现幂律行为。所得到的临界指数表明,电导率不对应于磁化强度或能量密度的伊辛普适性类在对比以前的几个作品。
2012-12-06 cond-mat.str-el
Quantum Phase Transition, O(3) Universality Class and Phase Diagram of Spin-1/2 Heisenberg Antiferromagnet on Distorted Honeycomb Lattice: A Tensor Renormalization Group Study
用张量重整化群方法研究了扭曲蜂窝晶格上自旋为1/2的海森堡反铁磁体。结果表明,在耦合比α c = 0.54的临界点,体系发生了从带隙的量子二聚体相到共线Neel相的二级量子相变,得到了量子临界指数ν= 0.69(2),γ= 1.363(8).量子临界性属于O(3)普适类。提出了场耦合比平面中的基态相图,其中确定了诸如二聚体、半经典Neel和极化相等相。本文还讨论了本自旋系统与DHC晶格上玻色子哈伯德模型之间的联系。
2010-06-04 cond-mat.str-el
Bose-Hubbard model on a star lattice
本文用量子蒙特卡罗模拟和双涡旋理论分析了星格子上具有最近邻跃迁和排斥相互作用的硬核玻色子的玻色-哈伯德模型。我们得到了该模型的相图作为化学势和相对强度的跳跃和相互作用的函数。在强相互作用机制下,我们发现模型在1/2和1/3填充时的Mott相,与正方形、三角形和Kagome晶格上的Mott相相比,是不对称的共振价键(RVB)相,没有密度波序,或者密度波序和RVB序共存.我们还发现,随着跳跃和相互作用的相对强度的增加,量子不变的Mott态发生直接的二阶超流-绝缘体量子相变。我们计算这些过渡的临界指数,并认为使用双涡图片的过渡,当接近通过莫特叶尖,属于倒置XY普遍性类。
2009-11-02 cond-mat.str-el
Phase diagram and critical behavior of Hubbard model on the square-hexagon-octagon lattice
本文用 DQMC 模拟绘制半填充 SHO 晶格 Hubbard 模型基态相图,识别 AFM Mott 相与三类 VBS 型绝缘相,并通过有限尺寸标度分析各量子临界点的普适类及偏离来源。
2024-06-16 cond-mat.str-el
Kosterlitz-Thouless Universality in a Fermionic System
本文构造了一个新的推广的哈伯德模型,利用最近发展起来的meron集团算法,研究了二维有限温度超导相变附近的临界行为。不同于以往的计算在有吸引力的哈伯德模型,这是有限的小格子,新的算法是用来研究的关键行为的格子大$128\times 128$。这些精确的结果第一次表明,费米子系统可以经历有限温度的相变,其临界行为在近30年前就被Kosterlitz和Elderless的预测很好地描述了。特别是它被证实,空间绕组数磁化率服从众所周知的预测的有限尺寸标度$T<T_c$和对数校正的对磁化率缩放为$L^{2-η}$在大容量与$0\leqη\leq 0.25$为$0\leq T\leq T_c$。
2001-09-22 cond-mat.str-el hep-lat hep-ph
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
Quantum phase transitions in the Kane-Mele-Hubbard model
本文用量子蒙特卡罗模拟方法研究了半填充下的二维Kane-Mele-哈伯德模型。本文提出了一种适用于量子自旋液体的精细相界。在有限的Hubbard相互作用强度下的拓扑绝缘体与Kane-Mele模型的基态电耦合。在自旋轨道耦合的存在下,大Hubbard U的磁序被限制在横向。从拓扑带绝缘体到反铁磁莫特绝缘体的转变属于三维XY模型的普适类。数值结果表明,自旋液体到拓扑绝缘体和自旋液体到莫特绝缘体的相变都是连续的.
2012-03-29 cond-mat.str-el quant-ph
The Hubbard Model: Introduction and Selected Rigorous Results
哈伯德模型是一种“高度简化的模型”,用于描述固体中的电子通过极短程排斥(库仑)相互作用相互作用。哈伯德模型的哈密顿量由两部分组成; H_hop描述电子的量子力学跳跃,Hint描述非线性排斥相互作用。单独的H_hop或H_int都很容易分析,并且不支持任何特定的顺序。但它们的和H=H_hop+H_int被认为表现出各种非平凡的现象,包括金属-绝缘体转变、反铁磁性、亚铁磁性、铁磁性、Tomonaga-Luttinger液体和超导性。通过对理想化的哈伯德模型的研究,我们可以发现强相互作用电子系统的各种有趣的“普适类”。在这篇文章中,我们回顾了哈伯德模型的一些数学上严格的结果,这些结果揭示了这个迷人模型的“物理”。我们主要研究了该模型在基态的磁性。本文讨论了一维无铁磁性的Lieb-Mattis定理,二维有限温度下关联衰变的Koma-Tasaki界,一维低激发的Yamanaka-Oshikawa-Affleck定理,二分格点上半满模型的Lieb重要定理,有限温度下半满模型的电荷和超导磁化率的Kubo-Kishi界,以及Nagaoka、Mielke和Tasaki提出的三个严格的饱和铁磁性例子。我们试图通过详细描述基本定义和基本材料,使非专家也能理解这篇文章。
1997-12-19 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
Bounded Luttinger liquids as a universality class of quantum critical behavior
我们表明,一维量子系统的无间隙自由度和开放的边界条件,形成一个新的普遍性类的量子临界行为,我们建议称之为“有界Luttinger液体”。它们与普通的(周期性的)Luttinger液体共享以下特性:不存在费米子准粒子激发,电荷-自旋分离,与指数的反常幂律相关,其标度关系由每个自由度的单个耦合常数$K_ν$参数化。$K_ν$的值与边界条件无关,但用这些$K_ν$表示的临界指数取决于边界条件。我们说明了这些标度关系,探索一般规则的边界临界指数推导出使用Bethe Anastomic解决方案的一维哈伯德模型与边界共形场论,和Luttinger液体在有限尺寸系统的理论。我们应用这个理论的有机导体$(TMTSF)_2X$的光电发射性能,并讨论在何种程度上的假设有限股在样品表面的开放边界可以调和的实验结果与独立的信息在这些材料中的Luttinger液体状态。
1999-12-21 cond-mat.str-el
Uncovering double-stripe and plaquette antiferromagnetic states in the one-band Hubbard model on a frustrated square lattice
在平均场近似下重新讨论受抑正方形晶格上单带哈伯德模型的基态磁性,其中考虑了半填充时的最近邻$t_1$和次最近邻$t_2$跳跃。在中等强度的Hubbard $U$和相对较强的$t_2/t_1$阻挫下检测到两种新的磁性相,称为双条纹和格片反铁磁态,这两种反铁磁态都是金属的,即使在有限的温度和电子掺杂下也是稳定的。详细分析了不同相之间的相变的本质和两种新态的性质。我们在极小模型中从几何挫折中出现的各种磁态的结果表明,在两个高T $_c$超导族的母态中实验观察到的不同的反铁磁性,即,铜酸盐和铁基超导体可以从统一的微观起源来理解,而不管轨道自由度或比次近邻更远的跳跃等。
2021-07-05 cond-mat.str-el physics.atom-ph
Dynamical critical exponent of the Jaynes-Cummings-Hubbard model
耦合到量子比特的高Q电磁谐振器阵列产生描述晶格极化激元的超流体到莫特绝缘体跃迁的Jaynes-Cummings-哈伯德模型。从平均场和强耦合展开出发,该模型的临界性质可望与标量玻色-哈伯德模型相同。最近的蒙特卡罗研究超流体密度的正方形晶格表明,这并不适用于固定密度过渡通过莫特叶尖。我们用大尺度量子蒙特卡罗模拟研究了超流密度和压缩性的临界行为。我们发现z=1在绝缘波瓣的尖端。因此,这种跃迁属于3D XY普适类,类似于玻色-哈伯德模型。
2011-10-18 cond-mat.str-el quant-ph
Universality of conductivity in interacting graphene
蜂窝晶格上的哈伯德模型描述了具有短程相互作用的石墨烯中的载流子。虽然相互作用改变了几个物理量,如费米速度或波函数重整化的值,但a.c.电导率具有与模型的微观细节无关的普适值:只要相互作用足够弱并且系统处于半填充状态,就没有相互作用校正。我们给出了一个严格的证明这一事实的基础上,确切的沃德恒等式和建设性的重整化群方法。
2011-01-11 cond-mat.str-el math-ph math.MP
Instantons and topological order in two-leg electron ladders: A universality class
数值研究无序 Hubbard 模型发现两腿电子梯具有有限拓扑纠缠熵,与石墨烯 zigzag 纳米带属同一普适类;通过 Shankar-Witten 型玻色化拉格朗日量与 semion 融合机制,成功预测了态密度随无序强度的变化规律。
2025-05-30 cond-mat.str-el
The Hubbard Model on the Honeycomb Lattice with Hybrid Monte Carlo
我们利用最近改进的巨正则混合蒙特卡罗(HMC)算法,执行一个精确的研究的单粒子间隙的六角哈伯德模型,与现场电子-电子相互作用。经过仔细的控制分析的Trotter误差,热力学极限,和有限尺寸标度与反温度,我们发现一个临界耦合$U_c/κ=3.835(14)$和临界指数$ν=1.181(43)$的半金属-反铁磁莫特绝缘体量子相变的六角哈伯德模型。基于这些结果,我们提供了一个统一的,全面的处理所有运营商,有助于反铁磁,铁磁,和电荷密度波结构因子和序参量的六方哈伯德模型。我们希望我们的研究结果,以提高临界指数的Monte Carlo测定的一致性。我们执行数据崩溃分析,并确定临界指数$β=0.898(37)$。我们认为我们的发现,鉴于$SU(2)$格罗斯-奈夫,或手征海森堡,普适性类。我们还讨论了HMC算法的计算缩放。我们的方法适用于广泛的强关联电子的晶格理论。伊辛模型,一个简单的铁磁性统计模型,就是这样一个理论。有低维的解析解和非常有效的蒙特卡罗方法,如聚类算法,在特殊情况下模拟这个模型。然而,大多数方法不推广到任意的晶格和耦合。我们提出了一种形式主义,允许一个应用HMC模拟伊辛模型,演示如何与离散的自由度系统可以模拟连续变量。
2021-10-28 cond-mat.str-el
Exploring High-Temperature Superconductivity in the Extended Hubbard Model with Antiferromagnetic Tendencies
本文在平均场水平上研究扩展哈伯德模型,发现超导与反铁磁序在宽掺杂范围内共存,并重现铜氧化物超导体的d波配对、穹顶形Tc及Tc与近邻吸引近似成正比等关键特征。
2023-11-28 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Efficient matrix-product-state preparation of highly entangled trial states: Weak Mott insulators on the triangular lattice revisited
使用张量网络状态来解开量子自旋液体的物理学,在最小的,但通用的微观自旋或电子模型仍然是众所周知的挑战。一个突出的悬而未决的问题涉及的绝缘基态的性质的二维半填充哈伯德型模型的三角晶格附近的莫特金属绝缘体过渡,一个政权,可以近似微观自旋1/2海森堡模型补充了额外的“环交换”的相互作用。利用一种新颖有效的态制备技术,利用高纠缠Gutzwiller投影费米表面试验波函数初始化全密度矩阵重整化群(DMRG)计算,与以前的工作相反,我们发现,最简单的三角晶格$J$ - $K$自旋模型中的四格点环交换可能不具有完全无带隙的U(1)自旋费米面(旋转玻色金属)阶段的四个和六个腿宽的梯子。我们的方法铺平了道路,充分解决与DMRG其他有争议的问题领域的挫折量子磁性和强关联电子。
2020-10-20 cond-mat.str-el quant-ph
Fermionic quantum criticality in honeycomb and $π$-flux Hubbard models: Finite-size scaling of renormalization-group-invariant observables from quantum Monte Carlo
我们数值研究了哈伯德模型在蜂窝和$π$ -磁通晶格上的临界行为,该晶格表现出从狄拉克半金属到反铁磁有序莫特绝缘体的直接跃迁。我们使用投影量子场的量子蒙特卡罗模拟和仔细的有限尺寸标度分析,利用近似改进的重整化群不变的可观测量。这种方法,这是成功地验证了三维XY转变的Kane-Mele-哈伯德模型,使我们能够提取估计的临界耦合和临界指数。结果证实了哈伯德模型中半金属到莫特绝缘体转变的临界行为在两种晶格上都属于Gross-Neveu-Heisenberg普适类。
2015-04-08 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el hep-lat
Van Hove singularities in the paramagnetic phase of the Hubbard model: a DMFT study
利用动力学平均场论(DMFT)研究了态密度分别对应于三维立方晶格和二维正方晶格的哈伯德模型的顺磁相,以及具有反平方根奇异性的态密度.我们表明,电子的相关性迅速平滑的平方根范霍夫奇异性(扭结)的光谱函数的3D晶格和莫特金属-绝缘体转变(MIT)以及磁场诱导的MIT只有很少的不同,从众所周知的结果贝特晶格。对于二维晶格,DOS中的对数奇异性的后果更为戏剧性。在半填充时,钉扎在费米能级上的发散并没有消失,只是随着相互作用的增加,它的积分权重减小。虽然莫特跃迁仍然是常见的类型,但磁场诱导的MIT属于不同的普适类,因为没有场诱导的准粒子局域化。在费米能级的DOS中的幂律奇异性的情况下,幂律奇异性持续存在的相互作用,虽然与不同的指数,和有效的杂质模型在DMFT原来是一个伪间隙安德森杂质模型的杂交功能消失在费米能级。该系统是广义费米液体。在有限的掺杂,正常的费米液体行为恢复。
2009-08-06 cond-mat.str-el
Superfluidity without charge order in the attractive Hubbard model on the kagome lattice
Beijing Computational Science Research Center(北京计算科学研究中心);College of Physics and Electronic Engineering, Chongqing Normal University(重庆师范大学物理与电子工程学院);Department of Physics, University of Houston(休斯顿大学物理系);Texas Center for Superconductivity, University of Houston(休斯顿大学超导电性中心)
研究 kagome 晶格上零温吸引 Hubbard 模型,用辅助场量子蒙特卡罗模拟,发现 2/3 密度时特定临界吸引相互作用下有超流转变且无电荷序,1/3 填充时电荷序出现条件特殊,有范霍夫奇点密度时吸引相互作用也导致无电荷序超流。
2026-07-29 cond-mat.str-el
The Hubbard model extended by nearest-neighbor Coulomb and exchange interaction on a cubic cluster - rigorous and exact results
利用最近邻库仑关联和海森堡交换,对立方体上的哈伯德模型进行了修正和扩展.对所有电子占据数和从负无穷大到正无穷大的所有模型参数精确计算了完整的本征系统。对于团簇上的两个电子,给出了本征系统的解析形式。对于六个电子和无限大的在位关联U,我们解析地确定了纯哈伯德模型的基态和基态能量。对于固定的电子数,我们发现了众多的基态能级交叉依赖于各种模型参数。此外,在完整的U-h平面上,还给出了纯哈伯德模型的基态与自旋耦合的磁场h的关系。对于立方原子团簇气体,我们从巨势出发,计算了密度$n(μ,T,h)$和能级密度。基态和各种自旋-自旋关联函数的相互作用常数的吸引力和排斥力的值进行了研究。计算了反常简并线。对于这些线以三相点结束的情况,我们给出相关的参数值。讨论了nn交换和nn库仑关联对反常简并的影响。
2009-06-19 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Nonequilibrium dynamical mean-field theory based on weak-coupling perturbation expansions: Application to dynamical symmetry breaking in the Hubbard model
讨论了弱耦合微扰理论作为非平衡动力学平均场论杂质解的一般形式和有效性。该方法的实施和测试中的哈伯德模型,使用扩展到第四阶的顺磁相在半填充和第三阶的反铁磁和顺磁相远离半填充。我们探讨了各种类型的弱耦合展开,并检查平衡和非平衡问题的方法的准确性和适用性。我们发现,在大多数情况下,当地的自能图,包括所有的蝌蚪图相对于外斯格林函数(裸图扩展)的扩展比其他计划,如自洽微扰理论使用充分相互作用的格林函数(粗体图扩展)给出更准确的结果。在半填充顺磁相,四阶裸膨胀改善了弱耦合制度中的二阶膨胀的结果,而这两种膨胀突然失败,在一些中间的相互作用强度。高阶裸微扰在半填充附近的反铁磁相中特别有利。利用非平衡动力学平均场论中的三阶裸微扰展开,研究了哈伯德模型中由相互作用斜坡引起的顺磁相到反铁磁相的动力学对称破缺.结果表明,序参量在经历初始指数增长后,在非热学值附近出现振幅振荡,然后缓慢地向热学值漂移。瞬态动力学似乎是由一个非热临界点,与一个非热普适类,这是不同于传统的金斯堡-朗道理论。
2014-05-29 cond-mat.str-el
Transport and Spectra in the Half-filled Hubbard Model: A Dynamical Mean Field Study
在动力学平均场论中研究了无限维粒子-空穴对称(半填充)哈伯德模型的谱和输运性质的标度性和普适性问题.一个最简单的和广泛使用的杂质求解器,即迭代微扰理论的方法是重新制定,以避免问题,如解析连续的松原频率量或计算多维积分,同时充分考虑到非常尖锐的结构,在格林函数中产生的Mott过渡接近和莫特绝缘体制度。我们证明了它的可行性的半满哈伯德模型。以前已知的结果在本方法中再现。在费米液体制度的谱函数的普遍行为被强调,和绝热连续性的非相互作用的限制被证明。已知金属区的直流电阻率是温度的非单调函数,具有“相干峰”。这个功能被证明是一个普遍的功能发生在一个温度大致等于系统的低能量标度。与压力相关的直流电阻率实验相比,硒掺杂的NiS $_2$产生定性良好的协议。整个莫特过渡电阻率滞后被定性描述在本框架内。在V $_2$ O $_3$中观察到的热滞后与我们的理论结果的直接比较产生的跳跃积分的值,我们发现是通过第一原理方法估计的范围内。最后,进行了系统的研究的光学电导率和吸收的变化,作为一个结果,不同的相互作用强度和温度被确定。
2013-03-01 cond-mat.str-el
The Semimetal-Mott Insulator Quantum Phase Transition of the Hubbard Model on the Honeycomb Lattice
我们利用最近改进的巨正则混合蒙特卡罗算法,执行一个精确的研究的单粒子间隙的六角哈伯德模型,与现场电子-电子相互作用。经过仔细控制分析的特罗特误差,热力学极限,和有限尺寸标度与逆温度,我们发现一个临界耦合的$U_c/κ=3.834(14)$和临界指数$zν=1.185(43)$。假设这对应于预期的反铁磁Mott转变,我们也能够提供一个初步的估计$β=1.095(37)$的临界指数的序参量。我们认为我们的发现,鉴于$SU(2)$格罗斯-奈夫,或手征海森堡,普适性类。我们还讨论了混合蒙特卡罗算法的计算缩放,和我们的工作可能的扩展到碳纳米管,富勒烯,和拓扑绝缘体。
2020-12-07 cond-mat.str-el hep-lat
Quantum fluctuations beyond the Gutzwiller approximation in the Bose-Hubbard model
基于Gutzwiller平均场模型中作用量的正则量子化,发展了玻色-哈伯德模型的量子多体理论.我们的理论是弱相互作用气体的Bogoliubov理论的系统推广。理论的控制参数,定义为Gutzwiller平均场状态顶部的零点波动,在所有制度中仍然很小。该方法提供了准确的结果,在整个相图,从弱到强相互作用的超流体,并进入莫特绝缘相。作为具体的应用,我们研究了两点关联函数、超流刚度和密度涨落,发现它们与已有的量子Monte Carlo数据定量吻合,特别是恢复了整数填充和非整数填充下超流-绝缘体量子相变的两种不同普适性.
2020-07-27 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Strong coupling phases of the spin-orbit-coupled spin-1 Bose-Hubbard chain: odd integer Mott lobes and helical magnetic phases
我们研究了奇数填充Mott相位的自旋1玻色-哈伯德链,并确定它们的命运中存在的拉曼诱导的自旋-轨道耦合已实现在超冷原子气体,该系统是由一个量子自旋1链与螺旋磁场。螺旋磁场最初诱导的螺旋秩序与铁磁或二聚体序参量,在大磁场引起的螺旋顺磁体。螺旋铁磁-顺磁相变是一种新的普适性相变,其临界指数与关联长度$ν\approx 2/3$和序参量磁化率$γ\approx 1/2$的发散有关.利用密度矩阵重整化群精确求解了有效自旋模型,并与大$S$经典解和唯象Landau理论进行了比较.我们讨论了如何在超冷原子实验中,在光晶格中产生和探测这些奇异的玻色子磁相。
2017-10-30 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
A projection operator approach to the Bose-Hubbard model
本文发展了一种投影算符形式,用于研究玻色-哈伯德模型的零温平衡相图和非平衡动力学。我们的工作是Phys. Rev. Lett的扩展。{ \bf 106},095702(2011)表明,该方法为二维和三维(2D和3D)中的若干晶格提供了Bose-哈伯德模型的平衡零温度相图的准确描述。我们表明,这种方法的准确性随着晶格的配位数$z_0$的增加,并达到0.5%以内的量子Monte Carlo数据与$z_0=6$晶格。我们用这种方法计算了玻色子在Mott相和超流相中的激发谱,并与平均场理论的结果进行了比较。我们还表明,同样的方法可以用来分析非平衡动力学的模型在莫特相和超流绝缘体量子临界点附近的跳跃幅度$J$和现场相互作用$U$满足$z_0J/U \ll 1$。特别是,我们研究的非平衡动力学的模型都随后突然淬火的跳跃幅度$J$和从$J_i$到$J_f$的斜坡期间,其特征在于斜坡时间$τ$和指数$α$:$J(t)=J_i +(J_f-J_i) (t/τ)^α$。我们计算的波函数重叠$F$,剩余能量$Q$,超流序参量$Δ(t)$,等时间序参量相关函数$C(t)$,和缺陷形成概率$P$为上述协议,并提供了我们的结果与平均场的比较。我们发现,$Q$,$F$和$P$不表现出预期的通用缩放。我们解释了这种普遍性的缺乏,并表明我们的线性斜坡的结果与最近的实验观察比较。
2012-05-09 cond-mat.str-el
Hybrid-Monte-Carlo study of competing order in the extended fermionic Hubbard model on the hexagonal lattice
采用第一性原理混合蒙特卡罗(HMC)方法,对二维六方晶格中扩展哈伯德模型中自旋密度波(SDW)和电荷密度波(CDW)的竞争进行了无偏研究.我们确定的相图在空间上的现场和最近邻耦合$U$和$V$的区域$V<U/3$,这可以模拟没有费米子符号的问题,并发现从半金属到SDW相的过渡发生在足够大的$U$基本上所有的$V$。跟踪相应的相位边界从$V=0$的$V=U/3$线,我们发现的证据,在整个边界的Gross-Neveu普适性类的临界缩放。相当高的信心,我们排除了存在的CDW有序相的任何地方的参数范围内考虑。我们还讨论了几个改进的HMC算法,这是至关重要的,以达到这些结论,特别是改进的费米子行动与精确的亚晶格对称性和复杂化的Hubbard-Stratonovich字段,以确保遍历性的算法。
2018-12-06 cond-mat.str-el hep-lat
Gap scaling at Berezinskii-Kosterlitz-Thouless quantum critical points in one-dimensional Hubbard and Heisenberg models
本文讨论了如何通过间隙标度分析来确定Berezinskiii-Kosterlitz-numerless(BKT)普适类中的临界点。虽然准确地确定这样的点使用间隙外推程序通常是具有挑战性的和不准确的,由于指数小的值的间隙在临界点附近,我们表明,一个通用的间隙缩放分析,包括对数校正的影响,提供了非常准确的估计BKT过渡点在各种自旋和费米子模型。作为第一个例子,我们展示了如何缩放程序,结合密度矩阵重整化群模拟,在不可积自旋$3/2$ XXZ模型,这是已知的表现出很强的有限尺寸效应,表现得非常好。然后,我们分析了扩展的哈伯德模型,其BKT过渡一直存在争议,发现与以前的研究的基础上缩放的Luttinger液体参数的结果是一致的。最后,我们研究了一个各向异性的扩展哈伯德模型,我们提出了基于大规模密度矩阵重整化群模拟的BKT跃迁线的第一个估计。我们的工作演示了间隙缩放分析如何帮助准确有效地定位BKT临界点,而不依赖于模型相关的缩放假设。
2015-04-30 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Pinning the order: the nature of quantum criticality in the Hubbard model on honeycomb lattice
在数值模拟中,通常通过计算适当的局部序参量的两点关联函数来检测对称性自发破缺。然而,这种方法计算局部序参量的平方,因此当它是{ \it small}时,需要非常大的系统尺寸和高精度才能获得可靠的结果。或者,我们可以通过引入局部对称破缺场来钉扎有序,然后测量离钉扎中心无限远的诱导局部序参量。本文在投影辅助场量子Monte Carlo算法的范围内,对蜂窝晶格上的哈伯德模型进行了详细的测试。随着我们的分辨率的提高,我们发现了一个直接的和连续的量子相变之间的半金属和绝缘的反铁磁态的相互作用的增加。以Hubbard $U$为单位的单粒子间隙跟踪交错磁化。通过有限尺寸标度得到了良好的数据崩溃,临界指数的值符合Gross-Neveu普适类的过渡。
2013-08-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el hep-lat
Phase diagram of the Hubbard model on a honeycomb lattice: A cluster slave-spin study
采用集团从旋方法研究了以掺杂$δ$和耦合$U$为参数的蜂窝晶格哈伯德模型的基态性质.在半填充,一个单一的直接和连续的半金属和反铁磁(AFM)绝缘体之间的相变被发现在$U_{\text{AFM}}=2.43t$是在格罗斯-奈夫-汤川普适性类,其中的交错磁化$M$和AFM能隙$Δ_{\text{AFM}}$之间的关系被建立为$M \propto Δ_{\text{AFM}}$,相比,$M \propto Δ_{\text{AFM}} ( \ln{Δ_{\text{AFM}}})^2$在正方形晶格的情况下。在$U_{\text{Mott}}=8.36t$,这是负责一个广泛的交叉周围$U_{c} = 5.4t$之间的弱耦合和强耦合制度的AFM状态,增加与$δ$,在正方形晶格的情况下,一阶半金属的底层顺磁性(PM)绝缘体莫特过渡得到证实。在掺杂系统中,在范霍夫奇点附近的可压缩性$κ$在$δ=1/4$的半金属原子力显微镜转变发生前的相互作用基本上被抑制,而$κ$附近的狄拉克点是非常接近的非相互作用,表明狄拉克锥结构的能量色散是相当强大的。在$U$ - $δ$平面的整体相图,包括四个制度:AFM绝缘体在$δ=0$为$U> U_{\text{AFM}}$,AFM金属与可压缩性$κ>0$或$κ<0$,和PM半金属,和AFM金属与$κ<0$只存在于一个非常小的区域附近的相边界之间的AFM和PM状态。
2022-01-23 cond-mat.str-el