Dirac Fermions with Competing Orders: Non-Landau Transition with Emergent Symmetry
我们考虑一个$2+1$维狄拉克费米子模型，它具有动态生成的反对易SO（3）Néel和Z $_2$ Kekulé质量项，允许无符号量子蒙特卡罗模拟.相图是从有限尺寸标度得到的，包括Néel相和Kekulé相之间的直接和连续的过渡。费米子在跃迁过程中仍然是带隙的，我们的数据支持一个突现的SO（4）对称性统一了两个序参量。虽然我们模型的裸对称性不允许在凯库勒质量中存在携带自旋的Z $_3$涡旋，但涌现的SO（4）不变性允许用去限制的量子临界性来解释跃迁。相图还具有Néel、Kekulé和半金属相相遇的三临界点。目前，无符号的方法可以推广到各种其他质量条款，从而提供了一个新的框架来研究奇异的临界现象。
2017-10-20 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el hep-th
Controllable emergent spatial spin modulation in Sr2IrO4 by in situ shear strain
对称各向异性相互作用可以同时是铁磁和反铁磁的，但对于不同的晶轴。我们表明，诱导正交不可约表示的各向异性相互作用的竞争代表了获得新的奇异磁态的一般途径。我们证明了它在这里通过观察一个连续可调的12层空间自旋调制的出现时，扭曲的正方形晶格平面在准二维反铁磁Sr 2 IrO 4在原位剪切应变。这种双折射对称性破缺相是一种不寻常的应变激活的各向异性相互作用的结果，这种相互作用是在第四阶，并与固有的二次各向异性相互作用竞争。这种竞争各向异性的机制与铁磁、反铁磁和/或Dzyaloshinskiii-Moriya相互作用之间的机制不同，并且在低维磁体中具有广泛的适用性和高度的可控性。
2022-04-20 cond-mat.str-el
Charge transfer and competing symmetry breaking drive orbital reconstruction and emergent ferromagnetism in insulating oxide superlattices
Indian Institute of Science（印度科学学院）；Deutsches Elektronen-Synchrotron DESY（德国电子同步加速器中心）；ALBA Synchrotron Light Source（阿尔巴同步辐射光源）；Advanced Photon Source, Argonne National Laboratory（阿贡国家实验室先进光子源）
本文研究NdNiO₃与NdMnO₃超晶格，发现界面电荷转移与对称性破缺驱动轨道重构，产生室温铁磁绝缘态，为自旋电子学应用提供了新途径。
2026-08-31 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Emergent dynamical Kondo coherence and competing magnetic order in a correlated kagome flat-band metal CsCr6Sb6
ShanghaiTech University（上海科技大学）；Fudan University（复旦大学）；Tsung-Dao Lee Institute, Shanghai Jiao Tong University（上海交大李政道研究所）；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（北京凝聚态物理国家研究中心））；University of Chinese Academy of Sciences（中国科学院大学）；Analytical Instrumentation Center, School of Physical Science and Technology, ShanghaiTech University（上海科技大学分析测试中心）；Shanghai Research Center for Quantum Sciences（上海量子科学研究与创新中心）；ShanghaiTech Laboratory for Topological Physics, ShanghaiTech University（上海科技大学拓扑物理实验室）
研究CsCr6Sb6中Kondo行为、磁各向异性及电子关联的相互作用，揭示动态Kondo屏蔽机制及竞争磁序的形成机制。
2025-08-12 cond-mat.str-el
Deconfined criticality and bosonization duality in easy-plane Chern-Simons two-dimensional antiferromagnets
具有竞争阶数的二维量子系统可以具有非限定量子临界点，产生与朗道-金兹伯格-威尔逊方案不相容的连续相变，而是预测一阶相变。这是由于LGW序参量在临界点分裂成新的元激发引起的。非限定量子临界性的典型候选者是具有竞争磁序的量子反铁磁体，由易平面CP $^1$模型捕获。然而，一个微妙的问题是，数值表明易平面CP $^1$反铁磁体表现出一阶跃迁。在这里，我们表明，一个额外的拓扑Chern-Simons长期的行动完全改变了这幅图片在几个方面。我们发现拓扑易平面反铁磁体经历了临界指数量子化的二级跃迁。此外，粒子-涡旋对偶性自然地将陈-西蒙斯易平面反铁磁体的配分函数映射为无质量狄拉克费米子。
2021-07-21 cond-mat.str-el hep-th
Chern-Simons superconductors and their instabilities
二维量子反铁磁体拥有丰富的物理学，包括长程有序、高$T_c$超导性、量子自旋液体行为、拓扑有序、各种其他奇异相和量子临界性。反铁磁体中令人沮丧的微扰可能会引起强烈的量子涨落，挑战对多体基态的理论理解。本文发展了一种用费米子自由度描述量子反铁磁体的方法。该方法基于自旋交换模型和描述费米物质的理论之间的形式上的精确映射与紧急$U(1)$陈-西蒙斯规范场。对于平面Néel态，这种映射自洽地产生了引入的无自旋费米子的Chern-Simons超导平均场基态。本文从集体模和序参量两个方面系统地比较了Chern-Simons超导态和平面Néel态。我们揭示了这两个国家之间的定性和定量的对应关系。我们证明了利用分数化激发和Chern-Simons规范场的这种结构不仅可以描述Néel序，而且可以用于研究量子自旋液体.此外，我们表明，从Néel秩序到量子自旋液体的限制-解除限制转变是由Chern-Simons超导体的不稳定性所表征的，由强挫折驱动。结果表明，观察和分类的后代反铁磁体，包括其他有序状态和非常规超导体，以及新兴的量子自旋液体。
2022-01-11 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
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
Emergent Surface Kondo Flat Band Driven by Competing Interactions in a Topological Ferromagnet
Max Planck Institute for Chemical Physics of Solids（马克斯·普朗克固体化学物理研究所）；Leibniz Institute for Solid State and Materials Research, IFW Dresden（德累斯顿IFW莱布尼茨固态与材料研究所）；Donostia International Physics Center（圣塞巴斯蒂安国际物理中心）；Luxembourg Institute of Science and Technology (LIST)（卢森堡科学与技术研究所）；Technische Universität Dresden（德累斯顿工业大学）；Helmholtz-Zentrum Berlin für Materialien und Energie（柏林亥姆霍兹材料与能源中心）
本研究通过体敏感和表面敏感实验及第一性原理计算，发现拓扑铁磁体UAsS中磁性驱动关联量子相自发空间分离，表面涌现出近藤平带，为关联拓扑系统研究开辟新方向。
2026-09-18 cond-mat.str-el
Protection against Spin Gap in 2-d Insulating Antiferromagnets with a Chern-Simons Term
我们提出了一种新的机制，防止自旋能隙态掺杂反铁磁体。它需要存在一个陈-西蒙斯项，可以由自旋和绝缘体之间的耦合产生。我们首先证明，在存在这一项的涡环激发的自旋扇区的行为与任意子分数统计。为了产生这样的项，费米子应该有大量的狄拉克谱耦合到自旋扇区的出射自旋场。狄拉克能谱可以通过平面自旋组态来实现，该组态是涉及Dzyaloshinskiii-Moriya相互作用的正方形晶格反铁磁哈密顿量的最低能量组态。质量由二聚和交错化学势的组合提供。最后，我们表明，对于现实的参数，任何离子涡环凝聚将可能永远不会发生，从而防止自旋能隙状态。我们还提出了真正的磁性材料的实验验证我们的理论。
2015-10-05 cond-mat.str-el
Field-induced QCD$_3$-Chern-Simons quantum criticalities in Kitaev materials
Kitaev材料有希望实现奇异的量子自旋液体相，例如非阿贝尔手性自旋液体。受这些材料最近实验的启发，我们从理论上研究了从非阿贝尔手征自旋液体到破缺锯齿相和平凡极化态的新型场诱导量子相变。利用最近发展起来的规范理论对偶，我们发现这些跃迁可以用临界玻色子或无隙费米子耦合到突现的非阿贝尔规范场来描述，临界理论是QCD $_3$ -Chern-Simons理论的类型。我们提出，所有这些奇异的量子相变可能是直接和连续的Kitaev材料，我们提出了合理的证据，这一建议。因此，除了是具有有趣的量子磁性的系统之外，Kitaev材料还可以作为桌面实验平台来研究$2+1$维中涌现的强相互作用夸克和胶子的有趣动力学。
2020-01-24 cond-mat.str-el hep-th
Fermionic phases and their transitions induced by competing finite-range interactions
我们确定基态的一维费米子系统受到竞争排斥相互作用的有限范围内，并提供这些阶段及其过渡的现象学和基本签名。可公度粒子密度允许多个竞争的电荷有序绝缘态具有不同的周期性和内部结构。我们的参考点是具有相互作用范围$p=2$的系统，其中已知这些电荷有序配置之间的相变由液体和键序相介导。对于增加的相互作用范围$p=4$，我们发现，相变也可以出现是突然的，以及介导的重新出现的有序相，跨越到液体的行为。这些考虑的基础上的竞争电荷有序状态的分类在原子的限制，在不同的相互作用范围内的主要可压缩的粒子密度。我们还考虑了无序的影响，导致有序相的碎片化和液相的局部化。
2018-08-22 cond-mat.str-el
Emergent gauge dynamics of highly frustrated magnets
凝聚态物质表现出各种奇异的涌现现象，如分数量子霍尔效应和高阻挫磁体的低温合作行为。我认为经典的哈密顿动力学的自旋后一种现象使用狄拉克在20世纪50年代介绍的方法，假设他们被约束到其最低能量配置作为一个简化的措施。以可果美反铁磁体为例，我发现它是一个具有拓扑动力学的规范系统，并且在某些开边界条件下具有非局部连接的边缘态，类似于$Z_2$自旋液体的双Chern-Simons电动力学。这些动力学也类似于分数量子霍尔效应中的电子。这里提出的经典理论是第一步的控制半经典描述的自旋液相的许多烧绿石和kagome反铁磁体，并对相应的无约束海森堡模型的低能经典动力学的描述。
2013-03-26 cond-mat.str-el
Magnetic Field Induced Competing Phases in Spin-Orbital Entangled Kitaev Magnets
自从在$α$ -RuCl $_3$中发现中子散射连续谱和半量子化霍尔热导率以来，Kitaev磁体中磁场诱导的量子自旋液体引起了人们极大的兴趣。在这项工作中，我们提供了一个半经典分析的相关理论模型的大系统尺寸，并比较结果与以前的研究与小系统尺寸的量子模型。我们发现了一系列竞争的磁性订单相当大的单位细胞在中间磁场，这是最有可能错过了以前的方法。我们表明，量子涨落通常是强的，在这些大的单位细胞的订单，而他们的磁激发可能类似于一个散射连续，并引起一个大的热霍尔电导率。我们的工作为深入研究Kitaev磁体中的新兴自旋液体和竞争相提供了重要基础。
2019-06-11 cond-mat.str-el
Fractional exclusion and braid statistics in one dimension: a study via dimensional reduction of Chern-Simons theory
辫子和排斥统计之间的关系，检查在一维系统中，在框架内的Chern-Simons统计嬗变的规范不变的形式与适当的降维。如果物质的作用是反常的，如手征费米子，辫子和排斥统计之间的关系可以明确地建立在相互和非相互的情况下。然而，如果它不是反常的，那么出现的低能激发的不相容统计不一定与系统的物理带电场的辫状统计相联系。最后，我们还讨论了一维任意子系统通过T-对偶的玻色化。
2017-09-12 cond-mat.str-el hep-th
Emergent Multi-flavor QED3 at the Plateau Transition between Fractional Chern Insulators: Applications to graphene heterostructures
最近在石墨烯异质结构中的实验已经观察到陈绝缘体-通过周期性衬底电势使整数和分数量子霍尔态成为可能。在这里，我们从理论上研究了不同的陈绝缘体之间的竞争，这可以通过周期势的振幅调谐，导致一个新的QED $_3$ -陈-西蒙斯理论描述的量子临界点的家庭。在这些临界点上，狄拉克费米子的$N_f$类通过陈-西蒙斯水平$K$的涌现U $(1)$规范理论相互作用，并且值得注意的是，整个家族（包括任何$N_f$或$K$）可以在外部磁场的特定值下实现。粒子-空穴共轭Jain态之间的跃迁实现了“纯”QED $_3$，其中多种口味的狄拉克费米子与Maxwell U $(1)$规范场相互作用。临界点的多味性质导致涌现的SU $(N_f)$对称性。具体而言，在从$ν=$ 1/3到2/3量子霍尔态的跃迁处，出现的SU（3）对称性预测了具有增强的双折射率的电荷密度波的八位组，这通过适用于石墨烯异质结构的微观模型的DMRG数值模拟来验证。我们提出了陈氏绝缘体的实验，可以解决2+1维共形场论研究中的开放问题，并测试最近的对偶启发的示意图。
2018-03-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el hep-th
Emergent QED$_3$ at the bosonic Laughlin state to superfluid transition
University of California, Berkeley（加州大学伯克利分校）；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）；Hong Kong University of Science and Technology（香港科技大学）；Massachusetts Institute of Technology（麻省理工学院）；Lawrence Berkeley National Laboratory（劳伦斯伯克利国家实验室）
研究发现玻色子Laughlin态到超流相变中出现QED$_3$-CS临界点，通过狄拉克准粒子和对称性扩大支持其稳定性。
2026-01-12 cond-mat.str-el
Emergent Superconductivity and Competing Charge Orders in Hole-Doped Square-Lattice $t$-$J$ Model
通过增大DMRG键维数和系统宽度，在空穴掺杂t-J模型中发现了d波超导，表明削弱竞争电荷序可促进超导，为统一理解铜氧化物超导提供新视角。
2024-02-09 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Competing Orders Driven by Wigner Crystal Phase in Rhombohedral Graphene
Institute of Physics, Ecole Polytechnique Fédérale de Lausanne（洛桑联邦理工学院物理研究所）；SPEC, CEA, CNRS, Université Paris-Saclay（法国原子能和替代能源委员会、国家科学研究中心、萨克雷大学SPEC实验室）；Department of Physics, Florida State University（佛罗里达州立大学物理系）；National High Magnetic Field Laboratory（国家高磁场实验室）；FSU Quantum Initiative, Florida State University（佛罗里达州立大学FSU量子倡议项目）；Research Center for Functional Materials, National Institute for Materials Science（日本物质材料研究机构功能材料研究中心）
研究菱面体石墨烯系统，发现其在特定条件下有维格纳晶体相等丰富电子相，在面外磁场下存在竞争态，这些新兴相紧密相连且在相界连续演化，揭示了WC相在相图中的重要作用及与其他相的联系。
2026-07-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Emergent Half Metal at Finite Temperatures in a Mott Insulator
在高温下维持奇异的量子力学相是凝聚态物理的长期目标。其中，半金属是自旋极化导体，是实现室温自旋电流源的必要条件。然而，典型的半金属是低温相，其自旋极化随着温度的升高而迅速恶化。在这里，我们首先表明，一个低温绝缘体的两个自旋通道的不平等的电荷间隙可以产生从竞争莫特和带绝缘的倾向。我们建立，热波动可以驱动这个绝缘体的半金属通过一阶相变关闭一个自旋通道的电荷间隙。这种半金属在金属化的起始温度下具有100%的自旋极化。此外，改变电子排斥的强度可以提高起始温度，同时保持自旋极化。我们概述了实现这种可调有限温度半金属的实验方案。
2022-03-21 cond-mat.str-el
Tunable deconfined quantum criticality and interplay of different valence-bond solid phases
我们利用量子蒙特卡罗模拟研究了具有竞争多自旋相互作用的量子$S=1/2$自旋模型。我们发现一个量子相变之间的柱状价键固体（cVBS）和Néel反铁磁体（AFM），在解除量子临界点的情况下，以及原子力显微镜和交错价键固体（sVBS）之间的过渡。通过连续改变参数，sVBS-AFM和AFM-cVBS边界合并成直接sVBS-cVBS过渡。与先前具有假定的去精细AFM-cVBS转变的模型不同，例如，标准的$J$ - $Q$模型，在我们的具有竞争性cVBS和sVBS诱导项的扩展的$J$ - $Q$模型中，可以将转变从连续调整到一阶。当跃迁连续时，我们发现微观$Z_4$对称cVBS序参量的U（1）对称性.相反，当跃迁变为一阶时，类时钟的$Z_4$涨落不存在，也没有出现更高的对称性。我们认为，在sVBS相的限制自旋是分形。我们也给出了具有类似相图的SU（3）对称模型的结果。新的家庭的模型可以作为一个有用的工具，进一步调查开放的问题有关的解除量子临界性及其相关的涌现对称性。
2020-03-17 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
Quantum criticality and emergent orders in the spin-1 bilinear-biquadratic-Kitaev chain
研究spin-1链中凯文相互作用诱导的新兴相，揭示了四极序和晶格秩序的量子临界性。
2025-08-07 cond-mat.str-el
Competing Gauge Fields and Entropically-Driven Spin Liquid to Spin Liquid Transition in non-Kramers Pyrochlores
本文研究非Kramers烧绿石自旋系统中矢量与矩阵规范场共存及熵驱动的自旋液体到自旋液体转变，并通过数值证据揭示量子模型中该共存相在零温附近的稳定窗口。
2024-09-03 cond-mat.str-el
Competing spin liquids and hidden nematic order in spin ice with frustrated transverse exchange
磁相互作用中的挫折可以产生具有微妙和美丽特性的无序基态。自旋冰Ho_2Ti_2O_7和Dy_2Ti_2O_7克服了这一现象，表现出经典的自旋液态，并具有分数磁激发。最近，人们对密切相关的“量子自旋冰”材料产生了极大的兴趣，因为人们认识到各向异性交换相互作用可以将自旋冰转换为相互纠缠的量子自旋液体，其中磁单极子成为涌现的量子电动力学的电荷。在这里，我们表明，即使是最简单的模型的量子自旋冰，XXZ模型的烧绿石晶格，可以实现一个更丰富的场景。结合经典蒙特卡罗模拟、半经典分子动力学模拟和解析场论，我们探讨了该模型在横交换阻挫下的性质.我们发现了不是一种，而是三种相互竞争的自旋液体形式，以及一种隐藏的自旋有序相。我们探索这些不同的状态的实验签名，明确的预测非弹性中子散射。这些结果显示了一个有趣的相似性，一系列的烧绿石氧化物的实验。
2017-12-08 cond-mat.str-el
Universal electrical transport of composite Fermi liquid to Metal transition in Moiré systems
The Hong Kong University of Science and Technology（香港科技大学）
研究莫尔系统中复合费米液体到金属相变的电输运特性，提出新的QED-陈-西蒙斯框架并计算了直流电导率。
2026-02-18 cond-mat.str-el
Competing Orders and Hidden Duality Symmetries in Two-leg Spin Ladder Systems
本文提出了一种统一的方法来处理广义两腿自旋梯中的量子竞争序。从SU（4）量子多临界点出发，利用低能场论，详细讨论了竞争序之间的隐藏关系和量子相变.我们的方法表明，该系统有一个相对简单的相结构，尽管其复杂的相互作用。在U（1）对称性的基础上，我们发现了一个新的U（1）对称性，它混合了反铁磁序参量和p型反铁磁序参量，它的序参量与上述对称性对偶。在场论分析和变分分析的基础上，我们给出了相图整体结构的定性描述。有趣的连接到其他模型（如玻色子t-J模型）也进行了讨论。
2006-10-18 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Competing phases in spin-1/2 J1-J2 chain with easy-plane anisotropy
我们总结了自旋为1/2的XXZ链的基态相图的理论研究结果，该链具有竞争的最近邻（J1）和反铁磁次最近邻（J2）耦合。我们的研究主要涉及铁磁J1的情况，并简要回顾了反铁磁J1的情况进行比较。相图包含丰富的各种相在平面上的J1/J2与XXZ各向异性三角洲：矢量手性相，Néel相，几个二聚体相，和Tomonaga-Luttinger液相。我们讨论了矢量手征序，出现在一个非常宽的参数空间，连续的Néel二聚体相变，并出现在一个狭窄的区域的铁磁J1侧的非局域弦秩序。
2011-05-26 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Competing $U(1)$ and $\mathbb{Z}_2$ dipolar-octupolar quantum spin liquids on the pyrochlore lattice: application to Ce$_2$Zr$_2$O$_7$
最近对偶极-八极烧绿石化合物Ce $_2$ Zr $_2$ O $_7$的实验表明，它可能实现三维量子自旋液体（QSL）。特别是，现有数据的分析表明，该系统是在一个区域的参数空间，在那里所谓的$π$通量$U(1)$八极量子自旋冰（QSI）与出射光子可以实现。另一方面，由于系统远离微扰的经典自旋冰区，因此尚不清楚量子基态是否主要是一个2-in-2-out组态的相干叠加，就像在正则QSI相位中一样。在这项工作中，我们探索其他可能的竞争量子自旋液体状态以外的QSI使用Schwinger玻色子部分子建设的偶极八极赝自旋-1/2模型。在使用射影对称群（PSG）对所有对称$U(1)$和$\mathbb{Z}_2$ QSL进行分类后，我们构建了一个平均场相图，该相图具有在早期精确对角化研究中观察到的一些重要特征。在实验相关的阻挫区的相图，我们发现两个密切竞争的带隙$\mathbb{Z}_2$ QSL与一个狭窄的自旋色散。这些状态的等时和动态自旋结构因子显示出与中子散射实验中报道的相似的关键特征。因此，除了$π$ -通量$U(1)$ QSI之外，这些QSL是紧密竞争的基态，并且在解释Ce $_2$ Zr $_2$ O $_7$的实验时，应该同等地考虑它们。
2021-11-30 cond-mat.str-el
Hidden Topological Transitions in Emergent Magnetic Monopole Lattices
本文提出一种理论模型以稳定四面体和立方磁刺猬晶格，利用热力学极限精确解方法揭示了伴随单极子密度变化的多种拓扑相变，包括隐藏的二维涡旋成对湮灭，为理解实验数据及探索涌现电磁学提供了新视角。
2022-10-28 cond-mat.str-el
Particle-Hole Symmetry in the Fermion-Chern-Simons and Dirac Descriptions of a Half-Filled Landau Level
众所周知，在部分填充的朗道能级中，具有两体相互作用的自旋极化电子存在粒子-空穴对称性，这在回旋能量大于相互作用强度的极限中变得精确，因此可以忽略朗道能级之间的混合。这种对称性在最近由D。T. Son，使用狄拉克费米子，但它被认为是在旧的费米子-陈-西蒙斯方法中不存在的，由Halperin，Lee和Read以及随后的作者开发。然而，我们在这里表明，当适当评估时，Halperin，Lee，Read（HAL）理论给出了长波长低能物理性质的结果，包括杂质存在下的霍尔电导和分数量子化霍尔态接近半填充时磁子谱中最小值的位置，这些结果与狄拉克公式的预测相同。事实上，量子力学理论预言，即使回旋能量是有限的，在接近半满的情况下，也会出现一种粒子-空穴对称性。
2017-07-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Competing Dirac masses in one dimension: Symmetry-enhanced pseudo-first-order transition and deconfined criticality
本研究在一维电子-声子耦合系统中发现对称性增强的赝一级相变，揭示了声子频率调控下从一级相变经窄中间相到去禁闭量子临界点的演化规律。
2025-09-02 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el hep-th
Quantum phase transitions between bosonic symmetry protected topological phases in two dimensions: emergent $QED_3$ and anyon superfluid
受二维对称性保护拓扑相的Chern-Simons有效理论描述的启发，我们给出了二维对称性保护拓扑相的多体波函数的一种射影构造。利用这种投影构造，我们可以系统地写出一个格子上的SPT相的试探波函数。对于正方形格子上每格点填充$ν_{b_1}=ν_{b_2}=\frac12$的两类玻色子，构造了具有$U(1)$对称性的SPT相位的显式例子。我们研究了基于投影构造的不同$U(1)$ -SPT相位之间的连续相变。临界点附近的有效理论是具有费米子数$N_f=2$的突现$QED_3$。然而，这种连续相变需要微调，并且通常在不同的$U(1)$ -SPT相之间存在中间相。我们发现这样的中间相具有与任意子超导体相同的响应，因此称之为“任意子超流体”。给出了具有$U(1)$对称性的相互作用玻色子的相图。
2014-05-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Renormalization of Chern-Simons Wilson Loops via Flux Quantization in Cohomotopy
Mathematics Program and Center for Quantum and Topological Systems, New York University Abu Dhabi（纽约大学阿布扎比分校数学项目及量子与拓扑系统中心）
本文通过cohomotopy中的磁通量子化方法，揭示了Chern-Simons理论中威尔逊环观测量的重整化选择，并探讨其在拓扑有序量子材料中的应用。
2025-10-20 cond-mat.str-el hep-th math-ph
Chiral spin liquid with spinon Fermi surfaces in spin-$1/2$ triangular Heisenberg model
通过调节第一（$J_1$）、第二（$J_2$）和第三近邻（$J_3$）耦合，研究了自旋- $1/2$三角海森堡模型中竞争相互作用的相互作用.基于大尺度密度矩阵重整化群计算，我们确定了该体系的量子相图，并在中间体$J_2$和$J_3$区域发现了一个新的{ \it gapless}手性自旋液体（CSL）相.这种CSL态自发地打破了有限标量手征阶的时间反演对称性，并且它具有由消失的自旋三重态间隙和圆柱上有限的中心荷所暗示的无间隙激发。此外，中心荷随圆柱周长的增加而迅速增长，表明自旋费米面出现。为了理解数值结果，我们提出了一个部分子平均场自旋液体状态，$U(1)$交错通量状态，它通过在$U(1)$狄拉克自旋液体中的狄拉克自旋子上添加一个Chern绝缘体质量来打破手征边缘模式的时间反演对称性。该态也打破了晶格转动对称性，并具有两个由非零$J_2$和$J_3$驱动的自旋费米面，这自然解释了数值结果.据我们所知，这是第一个例子的无隙CSL状态共存的自旋费米表面和手征边缘状态，展示了丰富的家庭的新阶段出现的竞争相互作用在三角晶格磁体。
2019-10-02 cond-mat.str-el
Theory of Laser-Controlled Competing Superconducting and Charge Orders
研究了在吸引哈伯德模型中竞争共存的超导序和电荷密度波序的非平衡动力学。时间周期激光场$\vec{A}(t)$提升了SC-CDW简并度，因为CDW线性耦合到场（$\vec{A}$），而SC由于规范不变性以二阶耦合（$\vec{A}^2$）。这导致了一个惊人的共振：当光子能量与平衡单粒子能隙相比是红色失谐时，CDW被增强，SC被抑制，而这种行为在蓝色失谐时相反。两个阶都以出现的慢频率振荡，该频率由两个初级阶的交换子给出的第三诱导阶（即$η$配对）的小振幅控制。诱导的$η$配对显示控制的优势订单的增强和抑制。最后，我们证明了光诱导超导性是可能的，从一个占主导地位的CDW初始状态。
2017-02-03 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
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
Tunable electronic and magnetic phases in layered ruthenates: SrRuO3-SrTiO3 heterostructure upon strain
层状复合材料是一类独特的系统，它表现出各种各样的电子和磁性特征，这些特征来自于竞争的能量标度。这些特征的核心是多轨道物理，特别是轨道选择行为。在这里，我们建议SrRuO 3-SrTiO 3异质结构是一个高度可调的平台，以获得各种紧急性能。利用密度泛函理论和动力学平均场论，我们深入研究了系统的轨道相关物理，并识别了竞争磁涨落。我们发现，外延应变驱动系统从Hund金属制度走向多轨道或轨道选择性莫特相。同时，由于与自旋密度波不稳定性的竞争，两种不同类型的静态磁性（铁磁性和棋盘形反铁磁性）被稳定化。
2022-08-11 cond-mat.str-el
Competing magnetic orders and multipolar Weyl fermions in 227 pyrochlore iridates
由于铱基227烧绿石氧化物具有极强的自旋-轨道耦合和Hubbard相互作用，因此它们具有丰富的竞争磁序和涌现的多极Weyl准粒子。在这里，我们表明，这个家庭的材料主要是对电子非共面的全进全出（AIAO）和三进一出（3 I1 O）订单的成核敏感，分别在单线态$A_{2u}$和三线态$T_{1u}$表示下转换，支持八极和偶极Weyl费米子，并有利于强现场哈伯德和最近邻铁磁相互作用。此外，共面磁序一般出现作为它们之间的中间相。这个顺序在三重态$T_{2u}$表示下变换，并且也拥有八极外尔费米子。当$x=0$和1分别为1时，在（Nd $_{1-x}$ Pr $_{x}$）$_2$ Ir $_2$ O $_7$中可能实现AIAO和3 I1 O相，原则上可以在中间掺杂（$0<x<1$）或在压力（流体静力学）Nd $_2$ Ir $_2$ O $_7$中发现介入的$T_{2u}$顺序。
2021-06-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Quantum Criticality: competing ground states in low dimensions
外部参数的微小变化往往会导致关联电子系统的最低能量量子力学基态发生剧烈的质的变化。在各向异性晶体中，例如电子运动主要发生在二维正方形晶格上的高温超导体，两个这样的最低能量状态之间的量子临界点具有非平凡的涌现激发，其控制相图的显著部分上的物理。用简单的理论模型描述了量子临界点附近的非零温度动力学性质。讨论了正方晶格上二维电子气可能的量子相和跃迁，包括自旋-电荷分离的相和它们的实验特征。
2000-11-06 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Phases of Two Adjoints QCD$_{3}$ And a Duality Chain
本文分析了在非零Chern-Simons能级的实伴随表象中的2+1维双费米子规范理论。我们提出了一种新的强耦合理论之间的费米子-费米子对偶，并利用对偶链的结构确定了量子相位。我们认为，当陈-西蒙斯水平是足够小的，在一般情况下，该理论发展的强耦合量子相描述的涌现拓扑场论。对于特殊情况，我们的建议预测了一个有趣的动力学场景与自发破缺的部分1-形式或0-形式的全球对称性。证明了$SL(2,\mathbb Z)$变换和广义水平/秩对偶对于酉群的情形是至关重要的。我们进一步揭示了2+1维规范理论的动力学与任何对伴随/秩2费米子或两个双基本费米子使用类似的“对偶链”。
2019-10-11 cond-mat.str-el hep-th
Fractionalization, emergent SU($N$) symmetries, and fragmentation in layered quantum spin-orbital models
Arizona State University（亚利桑那州立大学）
通过构建分层量子自旋-轨道模型，利用部分子构造映射到半填充π通量平方晶格上的N分量费米哈伯德模型，研究分数化、非常规对称性破缺及其共存，揭示了涌现SU(N)对称性和磁性碎裂现象。
2026-08-31 cond-mat.str-el
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
Competing order and nature of the pairing state in the iron pnictides
我们发现磁性和超导电性之间的竞争可以用来确定铁砷化物的配对状态。为此，我们证明了巡回反铁磁相（AFM）和非常规的$s^{+-}$符号改变超导状态（SC）的边界附近的微观共存和宏观相分离，解释了实验观察到的竞争有序状态。相反，常规的$s^{++}$配对不能与磁性共存。扩展的微观自由能的系统与竞争订单周围的多临界点，我们发现，静态磁性起着内在的带间约瑟夫森耦合的作用，使相图敏感的对称性的库珀对波函数。我们把这个结果与准粒子激发谱和具有粒子-空穴对称性的系统的涌现SO $(5)$对称性联系起来。我们的结果依赖于这样的假设，即形成有序矩的相同电子有助于超导凝聚体，并且该系统接近粒子-空穴对称性。我们还比较了抑制SC在不同区域的FeAs相图，表明，而在欠掺杂侧，这是由于与AFM的竞争，在过掺杂侧，它是有关的消失的口袋从费米表面。
2010-07-20 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Chern-Simons-matter conformal field theory on fuzzy sphere: Confinement transition of Kalmeyer-Laughlin chiral spin liquid
本文利用模糊球面正则化研究复临界标量耦合 U(1)_2 Chern-Simons 规范场的相变，证明其连续且具有涌现共形对称性，并确定唯一相关单态的标度维度为 1.52(18)。
2025-08-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Magnetic Imaging of Macroscopic Spin Chirality Flipping
Oak Ridge National Laboratory（橡树岭国家实验室）；Argonne National Laboratory（阿贡国家实验室）；Forschungszentrum Jülich（于利希研究中心）；University of Tennessee（田纳西大学）
研究通过共振磁X射线散射技术揭示了拓扑磁体EuAl4中自旋、电荷和晶格有序的交织现象，发现宏尺度自旋手性翻转及显著的自旋手性记忆效应，揭示了磁弹性耦合在稳定同向自旋和拓扑磁态中的根本作用。
2026-03-16 cond-mat.str-el
Effective Field Theory of Chiral Spin Liquid between Ordered Phases in Kagomé Antiferromagnet
本文提出了一种有效场论来描述Kagomé晶格上Heisenberg自旋系统中的手征自旋液态，我们导出了低能有效的kagomé理论（各向同性）数值计算表明，由第一近邻自旋交换引起的量子涨落与由第二近邻自旋交换引起的量子涨落一样强.我们利用手征序参量理论，讨论了kagomé反铁磁体中存在有限温度手征对称性破缺到手征有序态的可能性.计算了有效基态能中的手征对称性破缺项，证明了在kagomé反铁磁体中存在前三个最近邻自旋交换作用时，在基态中必然存在手征自旋液体.最后，我们考虑了kagomé反铁磁体的量子临界性，并证明了在满足我们推导出的适当“匹配条件”的两个有序态之间的过渡处自然出现了Chern-Simons项，为解释为什么手性自旋液体可以出现在适当的有序状态之间的过渡提供了解释。Simons项是手征自旋液态的低能有效理论，其中手征性是这种拓扑场论打破离散对称性的直接结果。
2018-05-04 cond-mat.str-el
Entanglement and logarithmic spirals in a quantum spin-1 many-body system with competing dimer and trimer interactions
本研究针对含竞争二聚体-三聚体相互作用的量子自旋1系统，揭示其宏观简并相中三类伴随B型戈德斯通模的自发对称性破缺模式，发现基态简并度对应自相似对数螺线序列，且纠缠熵提取的分形维数与戈德斯通模数一致，证实存在标度不变量子物态。
2024-03-11 cond-mat.str-el
Gross-Neveu-Heisenberg criticality from competing nematic and antiferromagnetic orders in bilayer graphene
我们研究了Bernal堆叠的蜂窝双层上的相互作用的电子的竞争的反铁磁和反铁磁顺序的有效模型的相图，作为相关的双层石墨烯。在非相互作用极限下，该模型的特点是半金属基态与二次带接触点在费米能级。考虑到短程相互作用的影响，我们证明了存在一个扩展的区域，其特征在于共存的反铁磁和反铁磁订单的平均场相图。利用重整化群方法，我们揭示了从非对称到向列-反铁磁共存的量子相变是连续的，并具有突现洛伦兹对称性。它属于$(2+1)$维相对论Gross-Neveu-Heisenberg量子普适性类，最近在二维空间中相互作用的狄拉克系统的背景下进行了大量的研究。相反，共存反铁磁过渡，原来是弱的第一顺序作为蜂窝状双层上的连续空间旋转对称性的情况下的结果。双层石墨烯的实验的影响进行了讨论。
2021-07-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el hep-th
Twisted bilayer graphene at charge neutrality: competing orders of SU(4) Dirac fermions
该研究针对电荷中性的转角双层石墨烯，构建含Fierz完备四费米子相互作用的手征SU(4)低能狄拉克费米子模型，通过无偏重整化群分析相图，揭示小味数下平均场序的受限性及SU(4)破缺微扰的影响。
2023-12-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Emergent phases in graphene flat bands
本文综述了石墨烯莫尔超晶格中由电子关联驱动的涌现相研究进展，涵盖魔角扭曲双层石墨烯及多层堆叠体系中的关联绝缘体、超导、轨道铁磁等丰富相图，并展望了未来探索方向。
2023-09-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Continuum field theory of 3D topological orders with emergent fermions and braiding statistics
本文构建含扭曲项与 K-矩阵 BB 项的三维 BF 场论，统一刻画自统计、编织、融合、量子维度等数据，并给出三类含演生费米子编织的无反常拓扑作用量。
2023-08-08 cond-mat.str-el hep-th
Two-dimensional $J_1$-$J_2$ clock model: Enhanced symmetries, emergent orders, and Landau-incompatible transitions
Indian Institute of Technology Madras（印度马德拉斯理工学院）；Center for Quantum Information, Communication and Computation (CQuICC)（量子信息、通信与计算中心）；Harish-Chandra Research Institute（哈里什-钱德拉研究所）；Homi Bhabha National Institute（霍米·巴巴国立研究所）
该研究探讨了二维J₁-J₂钟模型在不同相互作用下的相变行为，揭示了增强对称性、涌现秩序及非传统Landau不相容转变的机制。
2025-11-26 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Fermi-Point Topology Determines Emergent Conformal Criticality in Extended Quantum Spin Chains
Department of Physics, University of Guilan（吉兰大学物理系）
该研究在含竞争相互作用等的扩展量子自旋链中，建立费米点拓扑与涌现共形场论的微观关联，揭示 Lifshitz 转变可产生多类中心荷的共形临界相及非常规多临界行为。
2026-09-04 cond-mat.other cond-mat.str-el
Perspective on Epitaxial NiCo2O4 Film as an Emergent Spintronic Material: Magnetism and Transport Properties
本文探讨了外延NiCo2O4薄膜的最新进展，重点分析了其由晶体与电子结构决定的磁性与输运异常，为纳米级自旋电子学应用的功能设计提供了基础理解。
2022-06-04 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
