Raman evidence for dimerization and Mott collapse in $α$-RuCl$_3$ under pressures
我们在室温下对$α$ -RuCl $_3$进行了拉曼光谱研究,以探讨其在压力下的磁性和化学键的相变。Raman测量分辨出两个临界压力,约为$p_1=1.1$ ~GPa和$p_2=1.7$ ~GPa,涉及结构激发和磁激发之间非常不同的缠绕行为。随着压力的增加,在$p_1=1.1$ ~GPa范围内,$α$ -RuCl $_3$层发生了堆垛阶相变,表现为新的Raman声子模和适度的Raman磁化率调整. Ru面内拉曼模的异常软化和分裂为$p_2=1.7$ ~GPa下Ru-Ru键的面内二聚提供了直接证据。拉曼极化率随压力的增加而显著增强,二聚化后拉曼极化率急剧下降。我们认为该体系在$p_2=1.7$ ~GPa下发生Mott塌缩,转变为二聚关联带绝缘体.我们的研究表明Kitaev物理,磁性和化学键Kitaev化合物之间的竞争。
2018-07-21 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Exact solutions and topological phase diagram in interacting dimerized Kitaev topological superconductors
最近的研究表明,基于两步Jordan-Wigner变换和一次自旋旋转,相互作用Kitaev拓扑超导体模型是精确可解的。我们推广这个模型,包括二聚,这也是完全可解的。我们分析确定的拓扑相图包含七个不同的阶段。当出现费米子多体Majorana零能边态时,系统是拓扑的。有趣的是,有两个四临界点,在每一个四个不同的阶段接触。
2017-08-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Eight-vertex criticality in the interacting Kitaev chain
我们表明,包括配对和排斥到一维无自旋费米子的描述,在域壁理论的公度熔化或相互作用的Kitaev链,导致,足够强的排斥,在八顶点普适类终止浮动阶段紧急U(1)对称性的临界点线。对于最近邻排斥和配对,临界指数的变化,可以从巴克斯特的XYZ链在$J_x=-J_z$的精确解提取的线是充分证实了广泛的DMRG模拟的整个相图,和定性特征的相图被证明是独立的相互作用的精确形式。
2023-02-08 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Comparison of tunneling through molecules with Mott-Hubbard and with dimerization gaps
为了研究电子通过一个相互作用的,一维的,二聚分子连接到铅的隧道,我们考虑在环嵌入这个分子的持续电流。我们发现,数值计算,对于无自旋费米子,一个分子的间隙主要是由于相互作用,即一个莫特-哈伯德间隙,产生了一个更大的持续电流比一个分子具有相同的间隙,但只由于二聚化。在这两种情况下,隧道电流随分子的大小呈指数下降,但在相互作用的情况下更慢。分子电子的影响进行了简要讨论。
1998-02-03 cond-mat.str-el
Ground State Properties of the Doped Kitaev-Heisenberg Chain: Topological Superconducting and Mott Insulating Phases Driven by Magnetic Frustration
University of Warsaw(华沙大学);TU Wien(维也纳工业大学);Technical University Dresden(德累斯顿工业大学);Institute for Theoretical Solid State Physics, IFW Dresden(德累斯顿联邦材料研究所理论固态物理研究所)
研究掺杂Kitaev-Heisenberg链的基态性质,发现磁铁摩擦通过促进配对倾向,导致拓扑超导和Mott绝缘相的形成,揭示磁铁摩擦在超导和相互作用驱动绝缘相中的共同作用机制。
2026-03-31 cond-mat.str-el
Local and nonlocal order parameters in the Kitaev chain
本文应用Jordan-Wigner变换和其它对偶变换,计算了Kitaev链在一个特殊对称点上的相互作用和二聚化相的序参量。我们使用的字符串序参量(SOP)通过关联函数的马约拉纳字符串运算符定义。将SOP映射到某些对偶Hamilton算子的局部序参量上,并易于计算。我们已经表明,相互作用的二聚链的相图包括与传统的本地秩序的阶段,以及与非本地SOP的阶段。从临界指数的结果,我们推断的二维伊辛普适性类的临界在特定的对称点,该模型是完全可解的。
2018-02-09 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Emergent dimerization and localization in disordered quantum chains
我们发现了一种新的机制,诱导相互作用的多体量子链中的间隙相。该机制是非微扰的,仅在存在强相互作用和强非周期(无序)调制的情况下才被触发。在临界反铁磁自旋1/2 XXZ链的背景下,我们确定了一个新兴的二聚化,从临界状态下删除系统和稳定的新相。这种机制被证明是相当普遍的强相互作用的量子链中存在的强调制的准周期性的障碍,这是令人惊讶的是,微扰无关。最后,我们还通过相应的临界指数和热力学性质描述了相关的量子相变。
2018-09-14 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Majorana zero modes and long range edge correlation in interacting Kitaev chains: analytic solutions and density-matrix-renormalization-group study
本文用精确分析方法研究了无相互作用体系在零化学势和Δ = t对称情况下的一维Kitaev模型,用密度矩阵-重整化群方法研究了具有最近邻排斥作用的相互作用体系的一维Kitaev模型.本文提出并研究了Majorana费米子的边关联函数来表征拓扑超导态中的长程序,并研究了Kitaev链的相图.
2017-10-09 cond-mat.str-el
Exact Solution to Interacting Kitaev Chain at Symmetric Point
在开边界条件下,在对称点$Δ=t$和化学势$μ=0$处精确求解了具有最近邻相互作用U的Kitaev链模型.通过应用两个Jordan-Wigner变换和一个自旋旋转,这样一个对称相互作用模型被映射到一个非相互作用费米子模型,它可以被精确对角化。这些解包括$|U|<t$上的拓扑非平凡相和$|U|>t$上的拓扑平凡相。这两个阶段由二元性联系在一起。借助精确解研究了模型中的量子相变。
2017-03-09 cond-mat.str-el
Topological invariants in terms of Green's function for the interacting Kitaev chain
研究了一维封闭相互作用Kitaev链和二聚化Kitaev链。用密度矩阵重整化群方法和精确对角化方法计算了用格林函数表示的拓扑不变量。对于相互作用的Kitaev链,指出在计算电荷密度波相的拓扑不变量时,必须考虑基态的二聚化组态。拓扑不变量的变化归因于零频格林函数特征值的极点。对于相互作用的二聚Kitaev链,我们证明了由格林函数定义的拓扑不变量比费米子宇称能区分更多的拓扑非等价相。
2018-05-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Robustness of Majorana edge modes and topological order -- exact results for the symmetric interacting Kitaev chain with disorder
我们研究了Majorana边缘模式在无序和相互作用下的鲁棒性。我们利用最近发现的映射的相互作用Kitaev链的对称区域($μ= 0$,$t = Δ$)的自由费米子。扩展到无序的情况下的精确解,使我们能够计算分析的拓扑相边界的所有相互作用和无序的强度,这一直被认为是唯一的数字访问。我们发现了一个制度,其中适度的相互作用矩阵元素的无序增强拓扑秩序以及强相互作用的制度$U > t$。我们还推导出了多体Majorana边波函数的显式形式,揭示了它是如何被相互作用的多粒子波动所修饰的。我们的分析结果的定性特征是有效的微调可积点以外的预期从拓扑序的鲁棒性和证实这里的精确对角化研究的小系统。
2017-12-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Exact ground states and topological order in interacting Kitaev/Majorana chains
我们研究了一个一维无自旋费米子相互作用系统,在没有相互作用的情况下,该系统简化为Kitaev链[A. Yu Kitaev,Phys.美国\textbf{44},131(2001)]。在非相互作用的情况下,拓扑顺序的信号出现在边缘附近的本地化的零能量模式。我们表明,精确的基态可以得到分析,即使在最近邻排斥相互作用的存在下,当现场(化学)电位被调谐到一个特定的功能的其他参数。与非相互作用的情况下,所获得的基态是双重简并和不同的费米子宇称。我们证明了所得到的基态的唯一性,并表明,它们可以连续变形的非相互作用的Kitaev链的基态没有间隙关闭。我们还明确地表明,存在一组运营商,每个映射的基态的另一个具有相反的费米子宇称。这些算子可以被认为是Majorana边零模的相互作用的推广。
2015-09-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Exact solution to an interacting dimerized Kitaev model at symmetric point
研究了在对称点$Δ=t$处的相互作用二聚Kitaev链和开边界条件下的化学势$μ=0$,通过两个Jordan-Wigner变换和一个自旋旋转,可以精确求解.用精确解析方法计算了Majorana费米子的两个边关联函数,证明了它们可以用来区分不同的拓扑相,并表征相互作用系统的拓扑相变.根据这两个边关联函数的热力学极限值,给出了包含平凡相、拓扑超导相和类Su-Schrieffer-Heeger拓扑相的相互作用系统的相图,并通过数值计算得到局域密度分布,进一步区分了平凡相.
2017-07-27 cond-mat.str-el
Density matrix renormalization group study of the interacting Kitaev chain with quasi-periodic disorder
本研究利用大规模密度矩阵重整化群方法,探究含两体相互作用和准周期无序的一维Kitaev链基态相图,发现中等准周期无序可稳定拓扑相,强无序下系统存在重入行为与多次相变。
2024-11-04 cond-mat.str-el
Non-local edge mode hybridization in the long-range interacting Kitaev chain
German Aerospace Center (DLR)(德国航空航天中心);TU Dortmund University(多特蒙德工业大学);Saarland University(萨尔兰大学);ETH Zürich(苏黎世联邦理工学院)
本研究扩展Kitaev链模型至自洽长程相互作用,发现边缘模式即使波函数不重叠也发生杂化,且代数衰减对所有正指数成立,对量子模拟有启示。
2026-09-15 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Excitation spectrum and ground state properties of the S=1/2 Heisenberg ladder with staggered dimerization
我们用二聚体级数展开法研究了具有交错二聚化的$S=1/2$量子自旋梯的激发谱,并对局域三重态的有效相互作用玻色气体进行了图解分析,同时对小团簇进行了精确对角化.我们发现,该模型有两个大规模的阶段,与占主导地位的链间(横档)或链内的相关性。从梯级二聚体到链内二聚体相的转变的特征在于$k=π$处的三重态光谱的软化。计算了激发谱以及远离和靠近临界线的自旋关联。还确定了相边界的位置。
1998-12-19 cond-mat.str-el
Topological phase diagrams of exactly solvable non-Hermitian interacting Kitaev chains
本文研究非厄米相互作用 Kitaev 链的拓扑相,精确给出复 Hubbard 作用下二聚化 Kitaev-Hubbard 链的相边界,并结合数值方法揭示非厄米拓扑简并区域。
2023-02-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Exact ground states for interacting Kitaev chains
我们介绍了一个无阻挫的一维模型,该模型中的无自旋费米子具有跳跃、p波超导配对和交变化学势。该模型具有两个完全简并的基态,即使在有限的系统尺寸。我们提出了强Majorana零模,相图和拓扑顺序的分析结果。此外,我们概括了我们的结果,包括相互作用。
2023-02-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Interaction versus dimerization in one-dimensional Fermi systems
为了研究相互作用和晶格畸变对一维费米系统量子相干性的影响,我们计算了二聚晶格上相互作用的无自旋费米子环的基态能量和相位灵敏度.我们的数值DMRG(密度矩阵重整化群)的研究,在其中我们保持高达1000个国家的系统约100个网站,补充分析考虑使用玻色化技术。我们发现一个有吸引力的相互作用,这不同于随机晶格畸变所获得的离域相。这种离域相的扩展强烈依赖于二聚化诱导的相互作用的修改。在考虑晶格谐振能的情况下,我们发现只有排斥相互作用的二聚基态。当相关间隙变大时,二聚化在半填充时被抑制。
1998-04-29 cond-mat.str-el
Strain-induced Landau levels of Majorana fermions in an anisotropically interacting Kitaev model on a honeycomb lattice
针对蜂窝晶格各向异性相互作用Kitaev模型,研究发现三轴应变可诱导出稳定的马约拉纳费米子朗道能级,其低能量子化态能量与量子数平方根成正比,零能态仅在单子格出现,且应变方向微扰下仍保持稳定。
2023-10-16 cond-mat.str-el
Pairing-induced Bloch oscillations in an interacting Kitaev chain
School of Physics, Nankai University(南开大学物理学院)
研究最近邻相互作用诱导Kitaev链中配对增强和Wannier-Stark梯级,通过自旋-费米子对应映射到Ising模型,揭示无纵向场下的布洛赫振荡,并展示涌现的Stark多体局域化。
2026-06-23 cond-mat.str-el
Interacting topological magnons in the Kitaev-Heisenberg honeycomb ferromagnets with Dzyaloshinskii-Moriya interaction
Jishou University(吉首大学)
研究了具有DMI相互作用的Kitaev-Heisenberg蜂窝铁磁体中磁子相互作用对拓扑相变临界温度的影响
2026-03-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Critical region of topological trivial and nontrivial phases in interacting Kitaev chain with spatially varying potentials
利用变分矩阵乘积态方法,数值研究了具有空间变化周期势和准周期势的相互作用Kitaev链,后者服从Fibonacci序列.计算了Majorana费米子和低基态的边缘关联函数,探讨了拓扑超导相的鲁棒性。研究发现,由于空间变化势、电子库仑相互作用和化学势之间的竞争,拓扑平凡相的出现将原来的拓扑非平凡相分成两个分支.结合能隙和占据数的分析表明,拓扑平凡相中的自发对称性破缺和简并度提升是由势诱导的Fracton机制,即4个Majorana费米子的配对实现的.它可以通过进一步增强相互作用而被打破,然后非平凡相重新出现。研究了临界区外粒子数的分形结构向电荷密度波原始结构的演化。
2021-12-13 cond-mat.str-el
Phase Diagram and Quench Dynamics in a Spinful Interacting Kitaev Chain
我们考虑一个精确可解的相互作用的自旋Kitaev链,这是一个推广的Mattis-Nam模型。最近邻的二聚化相互作用有利于产生不相交的分子,从而使量子相变为绝缘相。的相位的特征在于静态和动态的磁化强度和自旋单重态的相关性,通过使用精确的解决方案。该模型被证明是完全可解的边界相互作用的存在下,这是起源于一个自旋单态超导配对和磁场。我们利用精确的解决方案,调查由于在边界处淬火的平衡动力学。在最近邻磁对和自旋单重态对中,扰动的传播表现出不同速度的长时间弹道行为。
2019-12-03 cond-mat.str-el quant-ph
Many-body characterization of topological superconductivity: The Richardson-Gaudin-Kitaev chain
在粒子数守恒的相互作用多体系统中,平凡超流与拓扑超流的区别是什么?建立在一类可积配对哈密顿,我们提出了一个数量守恒,相互作用的变化的Kitaev模型,Richardson-Gaudin-Kitaev链,仍然是精确可解的周期和反周期边界条件。我们的模型使我们能够识别费米子宇称开关,这些开关独特地表征了相互作用多体系统中的拓扑超导性。虽然在这个模型中的马约拉纳零模只有一个幂律约束,我们仍然可以定义多体马约拉纳运营商通过调整流量的费米子宇称开关。我们推导出一个封闭形式的表达相互作用的拓扑不变,并表明,从拓扑相的过渡是三阶的。
2014-07-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Effect of interaction on the Majorana zero modes in the Kitaev chain at half filling
研究了一维相互作用Kitaev链的半填充问题。利用对偶变换研究了哈密顿量的对称性,并利用密度矩阵重整化群方法系统地计算了费米子-费米子相互作用$U$的各种物理量.在相图的拓扑区域揭示了相互作用$U_p$的特殊值。我们发现,在$U_p$的基态是严格的两倍简并,即使链长是有限的,由于马约拉纳零模的零能峰是最大限度地增强,并准确地定位在终端网站。根据其它系统参数,$U_p$可以是吸引的或排斥的。我们也给出了一个定性的理解下的自洽平均场框架的相互作用的效果。
2018-05-04 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Phase Diagram and Entanglement of two interacting topological Kitaev chains
由p波对和基塔耶夫汉密尔顿描述的超导线在其边缘显示马约拉纳费米子,并且在拓扑上受到对称性的保护。我们考虑两个Kitaev线(链)耦合的库仑型相互作用和研究完整的相图,使用分析和数值技术。一个拓扑超导相与四个马约拉纳费米子发生,直到链之间的适度相互作用。对于大的相互作用,排斥和吸引,类比与哈伯德模型,我们确定莫特阶段伊辛型磁序。对于排斥相互作用,伊辛反铁磁秩序有利于轨道电流自发打破时间反演对称性的发生。通过强烈地改变两个链的化学势,发生朝向完全极化(空的或满的)费米子链的量子相变。在Kitaev模型中,分离拓扑超导相和极化相的量子临界点属于二维临界伊辛模型的普适类。当增加链之间的库仑相互作用,然后我们确定一个额外的阶段对应于两个关键的伊辛理论(或两个链的马约拉纳费米子)。我们确认存在这样一个阶段,从精确映射和二分波动的概念。作为对Kitaev模型中量子临界点的回忆,我们证明了在二分体涨落中存在负对数修正。其他纠缠探针如二分熵和纠缠谱也被用来描述相图。在超冷原子和约瑟夫森结的等效装置中,可以达到大相互作用的极限。
2016-04-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Quaternary Jordan-Wigner mapping and topological extended-kink phase in the interacting Kitaev ring
在环上,Kitaev模型和自旋模型之间的单个Jordan-Wigner变换具有冗余的自由度。然而,我们可以建立一个精确的四元Jordan-Wigner映射涉及两个Kitaev环和两个自旋环的周期或反周期的边界条件。这种映射有助于我们展示拓扑扩展扭结(TEK)阶段的发展,在相互作用的Kitaev环奇数晶格网站。这一新相的出现是由于几何环阻挫效应。不像通常的拓扑相保护的能隙在非相互作用系统中,TEK相是无隙的。由于低能激发的光谱是二次的,在绝对零度附近,单位点的比热接近玻耳兹曼常量的一半。更有趣的是,基态是唯一的,不受自发对称性破缺的影响。它具有长程关联函数和非局部因子,但不能定义局部序参量。作为一种伴随效应,如果我们引入一种键缺陷,一种特殊的局域扭结零模(KZM)发生。我们还表明,KZM是强大的中度疾病。
2019-12-22 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el quant-ph
Resonant level model coupled to a Sachdev-Ye-Kitaev bath
Institute for Theoretical Physics, Georg-August-Universität Göttingen(哥廷根大学理论物理研究所)
研究共振能级模型与强相互作用电子浴的非平衡动力学,发现温度依赖的振荡衰减,归因于SYK模型中无准粒子特性。
2026-03-26 cond-mat.str-el
One-dimensional fermions with incommensurate hopping close to dimerization
我们研究了费米子在具有接近二聚化的弱抑制的链上跳跃的谱;波数与π的偏差q和抑制的强度δ都很小。对于自由费米子,我们使用连续介质狄拉克理论来表明,当q接近零时,有无限多个带在零能量处相遇。在比值q/delta> 0的极限情况下,位于q = 0能隙内的态数不为零,等于2 delta / pi^2。因此,极限q -> 0不同于q = 0;这可以从低温比热的行为中清楚地看出。对于相互作用的费米子或XXZ自旋-1/2链,我们使用玻色子化来论证类似的结果。
1998-11-24 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el hep-th
Calculating the Luttinger liquid parameter for an interacting Kitaev chain quantum simulator
本研究提出基于固态植入自旋中心的量子模拟器平台,将S=1自旋链映射为可调相互作用Kitaev链,并提出新方法以更低计算量计算Luttinger液体参数、识别BKT相变。
2025-10-22 cond-mat.str-el quant-ph
Entanglement Entropy and its Quench Dynamics for Pure States of the Sachdev-Ye-Kitaev model
Sachdev-Ye-Kitaev(SYK)模型是一个具有非费米液体行为和极大混沌的具体可解模型。本文研究了SYK模型中Kourkoulou-Maldacena态子系统的纠缠Rényi熵。我们使用的路径积分方法,并采取鞍点近似的大- $N$限制。我们发现一阶跃迁存在时,调整子系统的大小为$q=4$的情况下,而它是缺席的$q=2$的情况下。我们进一步研究了非相互作用、弱相互作用和强相互作用SYK(-like)模型下的纠缠动力学。
2020-04-18 cond-mat.str-el hep-th
Dynamical response theory of interacting Majorana fermions and its application to generic Kitaev quantum spin liquids in a field
本文发展相互作用 Majorana 费米子的 RPA 动力学响应理论,并用于揭示 KJΓ 模型中自旋子激子、模式凝聚及 KQSL 相邻磁有序相。
2025-07-28 cond-mat.str-el
From weakly interacting spinons to tightly bound triplons in the frustrated quantum spin-Peierls chain
Oak Ridge National Laboratory(橡树岭国家实验室);Gdańsk University of Technology(格但斯克理工大学);Japan Atomic Energy Agency(日本原子力机构)
本研究通过高分辨中子能谱与张量网络模拟,在CuGeO₃中观测到阻挫量子自旋-派尔斯链里自旋子到紧束缚三子的转变,揭示阻挫与二聚化的相互作用可重塑分馏与禁闭过程,挑战了传统认知。
2025-08-06 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Pressure tuning of structure, magnetic frustration and carrier conduction in Kitaev spin liquid candidate Cu$_2$IrO$_3$: X-ray, Raman, magnetic susceptibility, resistivity and first-principles analysis
层状蜂窝晶格铱酸铜$_2$ IrO $_3$是Kitaev量子自旋液体的最接近的实现,主要是由于增强的层间分离和接近理想的蜂窝晶格。我们报告的压力引起的结构演变的Cu $_2$ IrO $_3$的粉末X射线衍射(PXRD)高达$\sim$ 17 GPa和拉曼散射测量高达$\sim$ 25 GPa。在宽的混合相压力范围内($\sim$ 4 ~ 15 GPa)观察到结构相变(单斜$C2/c \: \rightarrow$三斜$P\bar{1}$)。三斜相由严重扭曲的蜂窝状晶格与Ir-Ir二聚体形成和塌陷的层间分离。在低压单斜相的稳定范围内,结构演化保持Kitaev配置高达4 GPa。这是支持所观察到的增强磁挫折直流磁化率没有出现任何磁有序和增强的动态拉曼磁化率。在1.4- 300 K温度范围内高达25 GPa的高压电阻测量表明,弹性非金属$R$($T$)的行为与显着降低的电阻率在高压阶段。Mott三维变程跳跃传导的特征能量尺度$T_0$大大降低,表明高压相是在局部巡回交叉的边界。采用第一性原理密度泛函理论(DFT)计算发现,在常压下,$\rm Cu_2IrO_3$以单斜$P2_1/c$相存在,其能量低于$C2/c$相(两种结构均与实验XRD图谱一致). DFT揭示了在7 GPa下从$P2_1/c$到$P\bar{1}$结构的结构转变(涉及Ir-Ir键的二聚化)与实验观察到的转变压力一致…
2022-05-02 cond-mat.str-el
Interacting Kitaev Chain with $\mathcal{N}=1$ Supersymmetry
Kyoto University(京都大学)
本文提出带$\boldsymbol{\textit{N}=1}$超对称的相互作用Kitaev链,研究其基态简并度与低能激发,确定超对称自发破缺相及相变,发展平均场理论,在可解点发现大幅简并的精确基态。
2026-08-12 cond-mat.str-el hep-th
Proposal of realizing the Sachdev-Ye-Kitaev model from a Kitaev Spin Chain
本研究提出在Kitaev自旋链中实现SYK模型的方案,通过微扰相互作用解除马约拉纳零模简并得到有效SYK相互作用,证明可借助自旋算符近似模拟马约拉纳费米子的OTOC,为纯玻色系统模拟费米型SYK模型及相关物理提供新途径。
2024-12-12 cond-mat.str-el
Family of Sachdev-Ye-Kitaev models motivated by experimental considerations
最近提出了几种凝聚态平台来实现低能极限下的Sachdev-Ye-Kitaev(SYK)模型。在这些提出的实现中,特征SYK行为预期在关于底层物理系统的某些假设下发生,所述假设(i)使所有双线性项与四费米子相互作用相比较小,并且(ii)确保耦合常数近似为全对全且独立的随机变量。在这项工作中,我们探索,无论是分析和数值,家庭的模型,当我们放松这些假设的方式激发真实的物理系统。通过放松(i)和允许大的双线性项,我们得到了一个新的,精确可解的SYK模型的表亲。它表现出两个不同的阶段分开的量子相变的幂律,$\sim |ω|^{-1/3}$缩放的低能量谱密度,尽管是一个非相互作用的模型。通过放松(ii),我们得到的SYK模型表现出有趣的行为,包括一个混乱的非费米液相连续变化的费米子标度尺寸,和一个相变无序费米液体作为相互作用范围和无序长度尺度的函数的近亲。
2018-06-15 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Eigenstate Thermalization Scaling in Majorana Clusters: from Chaotic to Integrable Sachdev-Ye-Kitaev Models
本征态热化假设(ETH)是一个关于孤立量子系统性质的猜想,当满足该假设时,它保证了子系统的热行为。ETH已经在许多本地多体交互系统上以各种形式进行了测试。在这里,我们研究ETH的有效性在一类非局部无序多体相互作用系统-Sachdev-Ye-Kitaev Majorana(SYK)模型-可以从混沌行为调整到可积性。我们的分析表明,SYK $_4$(与四次耦合),这是最大的混沌在大系统的大小限制,满足标准ETH标度,而SYK $_2$(与二次耦合),这是可积的,不。我们表明,低能量和高能量的属性受到显着不同的影响时,两个哈密顿混合。
2017-12-21 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Ground-state properties of the hydrogen chain: insulator-to-metal transition, dimerization, and magnetic phases
精确和预测计算现实原子环境中许多相互作用电子的量子力学行为对于理论设计具有所需特性的材料至关重要,并且需要解决多电子薛定谔方程的巨大挑战问题。无限长的等间距氢原子链可能是最简单的块状材料的现实模型,体现了现代凝聚态物理和化学的几个中心主题,同时保留了与范式哈伯德模型的联系。在这里,我们报告了尖端的计算方法,以确定在其量子力学基态的氢链的属性的组合应用。改变原子核之间的距离会产生丰富的相图,包括具有准长程反铁磁序的莫特相、具有幂律相关性的电子密度二聚化、绝缘体到金属的过渡和一组错综复杂的交织磁序。
2020-07-13 cond-mat.str-el physics.chem-ph quant-ph
Competition between Kondo and Kitaev Physics in Kitaev clusters coupled to a fermionic bath
耦合到金属引线的几何受抑量子杂质已经显示出丰富的行为,其中量子相变分离近藤屏蔽相和局部矩相。量子杂质中的挫折可以通过杂质团簇的不同自旋之间的Kitaev耦合来引入。我们使用数值重整化群(NRG)来研究一系列的系统,其中的量子杂质组成的Kitaev集群耦合到一个浴的非相互作用费米子。该模型表现出Kitaev和Kondo主导的物理之间的竞争取决于Kitaev耦合是否大于或小于Kondo温度。我们描述了系统的基态性质,并确定了模型中出现分数自由度的交叉尺度的温度依赖性。我们还定性和定量地证明,在近藤极限,复杂的杂质可以映射到一个有效的两个杂质系统,其中出现的自旋$1/2$包括马约拉纳和通量自由度。对于一个四面体形状的Kitaev集群,一个额外的轨道自由度密切相关的通量自由度仍然未屏蔽,即使在海森堡和近藤相互作用的存在。
2020-02-25 cond-mat.str-el
Emergent spacetime supersymmetry in an interacting Kitaev chain with explicit supersymmetry
Graduate School of Science, Kyoto University(京都大学大学院理学研究科);Yukawa Institute for Theoretical Physics, Kyoto University(京都大学汤川理论物理研究所)
本研究针对含显式N=1微观超对称的相互作用Kitaev链,通过数值方法确定超对称破缺-恢复相变点,发现弱耦合相为c=1/2的Ising共形场论描述,相变点属c=7/10三临界Ising普适类且涌现超共形不变性,为晶格超对称相变研究提供实例。
2026-08-12 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el hep-th
Topological phases of the Kitaev-Hubbard Model at half-filling
相互作用费米子的Kitaev-哈伯德模型被定义在蜂窝晶格上,在强耦合下,它介于海森堡模型和Kitaev模型之间。它基本上是一个哈伯德模型,具有普通的跳跃$t$和自旋相关的跳跃$t'$。我们研究这个模型中的弱到中等耦合制度,在半填充,使用细胞动力学杂质近似(CDIA),一种方法,与动力学平均场论,但基于Potthoff的变分原理。我们确定了四个阶段的$(U,t')$平面:两个半金属相不同数量的狄拉克点,反铁磁绝缘体,和代数自旋液体。最后两个由一阶跃迁分开。这四个阶段都在一个点上相遇,并且可以在冷原子系统中实现。
2015-06-01 cond-mat.str-el
Renyi entanglement entropy of Fermi liquids and non-Fermi liquids: Sachdev-Ye-Kitaev model and dynamical mean field theories
本文提出了一种计算由微观哈密顿量出发的费米子场论的Renyi纠缠熵的新方法。该方法建立在我们第一次发现的运营商身份的基础上。同一性导致代表的痕迹的运营商产品,因此Renyi熵的子系统,在费米位移运营商。这使得一个非常透明的路径积分制剂,在平衡和平衡外,有一个简单的边界条件的费米子场。利用非相互作用费米子的关联矩阵,再现了纠缠熵的表达式,验证了该方法的有效性。我们证明了该方法的有效性,明确制定的领域理论的Renyi熵在几个零维和高维大$N$相互作用模型的基础上的Sachdev-Ye-Kitaev(SYK)模型,和哈伯德模型内的动态平均场论(DMFT)近似。利用该公式计算了大$N$模型中相互作用费米液体(FL)和非费米液体(NFL)态的Renyi纠缠熵,并与有限$N$模型中精确对角化的结果进行了比较.我们阐明了SYK模型中NFL基态的纠缠熵和剩余熵之间的联系,并提取了NFL到FL跃迁中纠缠熵的量子相变特征.此外,我们采用的方法来获得非平凡的系统尺度的纠缠描述的一个链的SYK点的相互作用扩散金属。
2020-10-03 cond-mat.str-el hep-th
Identification of Majorana Modes in Interacting Systems by Local Integrals of Motion
最近,在相互作用可积模型或具有多体局域化的系统中,识别局部运动积分的方法有了实质性的进展。我们表明,这些方法之一可以用于构建本地,保守的,马约拉纳费米子系统中的任意多体相互作用。作为一个测试案例,我们首先研究了一个非相互作用的Kitaev模型,并证明了这种方法完美地再现了标准的结果。然后,我们讨论了多体相互作用对Majorana模的空间结构和寿命的影响。最后,我们确定的制度,存储在马约拉纳恒温器的信息也保留任意长的时间在高温下。我们表明,它包括在政权的拓扑保护软马约拉纳模式,但在某些情况下是显着较小。
2018-02-03 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Spin-strain interactions under hydrostatic pressure in $α$-RuCl$_3$
本研究通过高达1.16 GPa的超声测量,揭示了静水压对$α$-RuCl$_3$声学性质和$H$-$T$相图的显著影响,发现其抑制三维磁序并诱导二聚化转变,为Kitaev磁体的自旋-应变相互作用提供了新见解。
2025-03-06 cond-mat.str-el
Interplay between topology and interactions in superconducting chains
本研究将Kitaev p波超导链扩展至包含电子关联,通过Falicov-Kimball相互作用模型实现精确求解,并探讨了拓扑与关联及无序的相互作用。
2024-11-10 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Response and phase transition of a Kitaev spin liquid in a local magnetic field
研究了Kitaev自旋液体(KSL)对垂直于Kitaev蜂窝晶格的局域磁场的响应。局域磁场诱导自旋液体中磁通对的动态激发,系统可以用一般的粒子-空穴非对称相互作用共振能级模型来描述。磁通对的动力学激发关闭的自旋关联函数的频谱中的磁通间隙局部的无间隙的KSL,即使从微扰响应到一个弱的磁场。在微扰区之外,p-h不对称性与磁场竞争,并导致丰富的相图。此外,磁场打破了基态铁磁和反铁磁Kitaev耦合的规范等效性,并导致两种情况下的行为截然不同。反铁磁情况下,在磁化过程中经历一阶相变的极化状态,而铁磁情况下没有。这项研究可以推广到Kitaev模型在一个均匀的磁场,并可能有助于了解问题,在最近的实验KSL候选人。
2018-09-10 cond-mat.str-el
Non-unitary dynamics of Sachdev-Ye-Kitaev chain
基于Sachdev-Ye-Kitaev模型,我们构造了一系列一维非酉动力学,其中包含酉演化和虚演化。从一个短程纠缠态出发,在大$N$极限下利用路径积分方法分析了纠缠动力学。在我们得到的所有结果中,有两个结果特别有趣:(1)通过改变虚演化的强度,相互作用模型表现出从高纠缠体积律相到面积律相的一级相变;(2)一维自由费米子模型表现出一个具有涌现的二维共形对称性的广泛临界区.
2021-01-12 cond-mat.str-el quant-ph
Fractional Wannier Orbitals and Tight-Binding Gauge Fields for Kitaev Honeycomb Superlattices with Flat Majorana Bands
本文提出一种通过虚跃迁消除高能态来推导分数轨道紧束缚规范场的系统框架,在Kitaev蜂窝模型中构建Majorana轨道与Z2规范场,揭示无能隙平带拓扑相变,并发展规范不变平均场理论得到关联诱导的分数Chern态。
2025-05-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Information propagation and equilibration in long-range Kitaev chains
我们研究了通过Kitaev链与长程配对相互作用的信息传播。虽然违反了严格意义上的Lieb-Robinson约束的远程相互作用系统,我们说明,在这个模型中的大量信息仍然传播弹道上的光锥。我们发现一个显着的相互作用范围上的衰减空间不连通的子系统之间的互信息的效果。大量的信息是在类似时间的分离中共享的。这种制度是伴随着非常缓慢的平衡当地的观察。由于Kitaev模型是准自由的,我们说明了准粒子群速度的分布如何定性地解释这个系统的物理。
2015-11-17 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Instability of the non-Fermi liquid state of the Sachdev-Ye-Kitaev Model
研究了Sachdev-Ye-Kitaev(SYK)模型的一系列扰动。我们发现,由普通$q = 4$ SYK模型描述的混沌非费米液相具有轻微相关/无关(取决于耦合常数的符号)的对称性允许的四个费米子扰动。改变其中一个费米子微扰的符号会导致系统发生连续的混沌-非混沌量子相变,并伴随着自发的时间反演对称性破缺。从具有$q-$费米子相互作用的SYK $_q$模型开始,类似的扰动可以导致一系列新的相互作用共形场论不动点。
2017-04-18 cond-mat.str-el hep-th
Strongly interacting Majorana modes in an array of Josephson junctions
一系列超导岛与半导体纳米线在正确的制度提供了一个宏观实现Kitaev的玩具模型马约拉纳线。我们发现,相邻岛屿之间的电容耦合导致马约拉纳模式之间的有效相互作用。我们证明了即使强排斥相互作用最终使系统进入Mott绝缘态,对于任意的强相互作用,(平凡的)带绝缘体和(平凡的)莫特绝缘体之间的竞争也会导致相互排斥的拓扑绝缘态.
2015-02-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Sachdev-Ye-Kitaev Model as Liouville Quantum Mechanics
我们表明,适当列入软重新参数化模式的Sachdev-Ye-Kitaev模型的$N$随机相互作用马约拉纳费米子减少其长时间的行为,刘维量子力学。结果,所有零温度关联函数以普适指数$\propto τ^{-3/2}$衰减,衰减时间大于单粒子能级间距的倒数$τ\gg N\ln N$。在单粒子格林函数的特殊情况下,这种行为是零偏异常的表现,或能量的标度为$ε^{1/2}$。我们还提出了精确的对角化研究支持我们的结论。
2016-07-03 cond-mat.dis-nn cond-mat.str-el hep-th