Interconnected Renormalization of Hubbard Bands and Green's Function Zeros in Mott Insulators Induced by Strong Magnetic Fluctuations
利用高级图解非微扰方法求解半填充Hubbard模型,发现低温下自能非局域性对Hubbard能带和Green函数零点动量色散起关键作用,确立了Luttinger表面与非局域关联的精确联系。
2024-02-16 cond-mat.str-el
Topological invariants for interacting topological insulators: II. Breakdown of the Green's function formalism
自由费米子系统的拓扑相变可以用单粒子能隙的闭合和拓扑不变量的变化来表征。然而,在电子相互作用的存在下,拓扑相变更加复杂。在本系列的第一篇论文(arXiv:1510.07816)中,我们开发了一种有效的方案来评估基于格林函数形式主义的拓扑不变量。在论文II中,我们基于论文I中提出的计算拓扑不变量的方案,通过大规模量子蒙特卡罗(QMC)模拟,证明了二维相互作用拓扑绝缘体(TI)中的四种相互作用驱动的拓扑相变(TPT)。在这些转变中,定义TI的对称性既没有被明确地打破,也没有被自发地打破。在前两个模型中,从格林函数形式主义计算出的拓扑不变量成功地表征了相互作用驱动的TPT。然而,在后两个模型中,我们发现单粒子能隙并没有关闭,由单粒子格林函数构造的拓扑不变量在TPT上没有变化。意外故障的格林函数形式主义在构建拓扑不变量,从而发现。因此,我们将相互作用的TI中的TPT分为两类:那些具有非相互作用的对应关系的TPT可以成功地通过从格林函数构建的拓扑不变量来表征,而对于其他没有非相互作用对应关系的TPT,格林函数形式主义经历了崩溃,但出现了更有趣和令人兴奋的现象,如过渡时出现的集体临界模式。讨论了在对称性保护拓扑(SPT)态的背景下,由格林函数形式构造的拓扑不变量的成功和失败。
2015-12-07 cond-mat.str-el
Elementary Building Blocks for Cluster Mott Insulators
University of Cologne(科隆大学);University College Dublin(都柏林大学学院);Centre for Quantum Engineering, Science, and Technology, University College Dublin(都柏林大学学院量子工程、科学与技术中心)
本文通过精确理论计算揭示簇Mott绝缘体的初级构造块,探讨了簇Hund规则和受对称性保护的局域自由度,以及相互作用主导下的多体物理现象。
2026-01-06 cond-mat.str-el
Probing Green's Function Zeros by Co-tunneling through Mott Insulators
本文从理论上提出通过 Mott 绝缘体的共隧穿直接探测 Green 函数零点(GFZ)的影子能带结构,推导了有效 Hamiltonian 以揭示多体关联特征,并通过精确对角化和矩阵乘积态模拟验证了该理论。
2025-09-14 cond-mat.str-el
Single particle Green's functions and interacting topological insulators
本文研究了在偶数维和奇数维空间中由整数拓扑不变量Z_i刻画的拓扑绝缘体。在没有相互作用的情况下,这些是很好理解的。我们扩展了早期的工作,在这个问题上,他们的格林函数的拓扑不变量。在这种形式下,即使存在相互作用,也可以使用它们。专门到一个和两个空间维度,我们进一步表明,如果两个拓扑不同的拓扑绝缘体边界彼此,其拓扑不变量的差异是等于零能量边界激发的数量和格林函数在边界的零点的数量之间的差异。在没有相互作用的情况下,格林函数没有零点,因此在边界处总是有边缘状态,这是众所周知的。在存在相互作用的情况下,原则上格林函数可以为零。在这种情况下,在两个具有不同拓扑不变量的拓扑绝缘体的边界处可能没有边缘态。这可能为一维相互作用拓扑绝缘体的最新研究结果提供一种新的解释。
2010-11-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Frequency domain winding number and interaction effect on topological insulators
我们研究了四维和三维空间中相互作用对时反不变拓扑绝缘体的影响。它们的拓扑指数由相互作用的格林函数表示。在局域自能近似下,我们发现相互作用可以导致非平凡的频域缠绕数,并改变系统的拓扑类。我们的结果表明,拓扑相可以被破坏,而不会发展长程序。结合DMFT和相互作用格林函数的图解计算的精确的频率-动量积分的实际问题也得到了解决。
2011-07-22 cond-mat.str-el
Unified role of Green's function poles and zeros in topological insulators
本文证明Green函数零点与极点同等决定绝缘体拓扑性质,通过滤除正定准粒子残差将拓扑不变量表示为准粒子热Green函数矩阵,并简化为准粒子TKNN公式。
2023-09-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Localization properties of Chern insulators
本文研究了任意维任意带数的陈氏绝缘体中等时电子格林函数的局域化性质。我们证明了,如果哈密顿量是有限范围和量子霍尔响应是非零的格林函数不能超指数衰减。对于一般的带哈密顿量(可能是无限程),我们证明了格林函数不能有限程,如果量子霍尔响应是非零的。证明使用代数几何的方法。
2018-10-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
The analytical description of a doped Mott insulator
采用分级格林函数方法,通过解析求解单粒子格林函数和相关的多点关联函数的运动方程,研究了哈伯德模型描述的掺杂莫特绝缘体,发现电子自旋和电荷自由度的分离是掺杂莫特绝缘体的一个内在特征.对于足够大的在位排斥库仑相互作用,我们证明了单粒子格林函数的谱权与空穴掺杂浓度成正比,而空穴掺杂浓度主要由电子的电荷涨落产生,而电子的激发谱由两部分组成:一个是由与空穴掺杂浓度成比例的电子的自旋波动贡献的,另一个是来自电子的电荷和自旋涨落之间的耦合,在未掺杂时达到最大值。所有这些低能量/温度的物理性质起源于强烈的现场库仑相互作用。所得结果与铜氧化物超导体的光谱观测和赝能隙以上正常态的数值计算结果一致。
2019-08-13 cond-mat.str-el
Spin and orbital excitations in magnetic insulators with Jahn-Teller ions
研究了一个模型哈密顿量的元激发,该模型哈密顿量描述了简单的两重简并Hubbard哈密顿量与Hund规则耦合的低能行为。在平均场极限和两个网站的方法的相图揭示了丰富的各种相位的轨道和自旋自由度的顺序。我们发现,除了通常的自旋波(磁振子)也存在轨道波(轨道),最有趣的是,在一个完全铁磁耦合系统中,一个组合的自旋轨道激发,它可以被视为一个束缚态的磁振子和轨道。对于一个完全退化的系统的束缚态被发现是最低的躺在基本激发,无论是在一个和两个维度。最后,我们将我们的治疗几乎退化系统。这可以作为一个例子,轨道简并强关联电子系统中的基元激发通常具有自旋和轨道特性。
1998-02-13 cond-mat.str-el
Green's Function Approach to Interacting Higher-order Topological Insulators
Bloch波函数在非相互作用系统的拓扑相诊断中起着至关重要的作用。然而,布洛赫波不再适用于有限库仑相互作用的存在下,需要替代的方法来确定的拓扑指数。在本文中,我们专注于三维高阶拓扑绝缘体的$C_4T$对称性的保护,并表明,拓扑指数可以计算通过逆格林函数在零频率的本征态。如果有一个额外的$S_4$旋转反转对称,拓扑指数$P_3$可以确定的特征值$S_4$在高对称动量,类似于Fu-Kane宇称准则。我们使用多体精确对角化在高阶拓扑绝缘体相互作用,验证了这种方法。我们还讨论了这种高阶拓扑相在具有$C_4T$保持磁序的四元晶格结构中的实现。最后,我们讨论了必要的铰链状态出现的边界条件,并表明,这些铰链状态存在,即使当边界是光滑的,没有尖锐的铰链。
2022-10-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Strongly Correlated Topological Superconductors and Topological Phase Transitions via Green's Function
本文提出了几个拓扑超导体的拓扑序参量,它们用零频格林函数表示,推广了前人对相互作用绝缘体的工作.拓扑场论中的系数用零频格林函数表示。我们还研究了在零频率格林函数方法中超越非相互作用极限的拓扑相变。
2012-10-13 cond-mat.str-el
Reply to Comment on "Evolution of electronic structure of doped Mott insulator - reconstruction of poles and zeros of Green's function" [arXiv:0904.0454] by P. Phillips
在最近的评论[arXiv:0904.0454]对我们的信[物理。102,056404(2009); arXiv:0809:0950],Phillips批评了我们论文中讨论的一个具体问题,即在我们对填充控制Mott转变的广泛澄清中关于光谱权重转移的问题。在这里,我们表明,他所有的批评与我们的贡献无关。我们在这一特定方面的重要发现是,由于对莫特绝缘体进行微量掺杂,导致光谱权重在化学势上方迅速非线性增加,这在文献中确实是前所未有的。我们提请注意它的新颖性相比,微扰理论,并再次强调我们的图片的快速重量转移,即,一个雪崩屏蔽的doublon-holon结合能。
2009-04-15 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Symmetry constraints and spectral crossing in a Mott insulator with Green's function zeros
本文通过可解长程相互作用模型,展示了格林函数特征向量在莫特绝缘体中受晶格对称性约束,揭示了莫特极点与零点的对称性强制谱交叉及其与非相互作用本征态简并的关系,为拓扑量子材料设计提供新理解。
2024-06-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Weakly Interacting Topological Insulators: Quantum Criticality and Renormalization Group Approach
对于D维弱相互作用拓扑绝缘体在某些对称类中,拓扑不变量可以从D维或(D+1)维积分计算出,该积分是用单粒子格林函数表示的。基于曲率函数在拓扑相变处的发散性,我们证明了重整化群方法是如何绕过这些积分,并将必要的计算减少到仅对格林函数的计算,从而为在大参数空间中识别拓扑相变提供了一个数值有效的工具.该方法进一步揭示了一些统计方面的量子临界性在弱相互作用拓扑绝缘体,包括关联函数,临界指数,和标度律,可用于表征的拓扑相变驱动的相互作用或非相互作用参数。我们使用一维BDI类和二维A类Dirac模型,考虑电子-电子和电子-声子相互作用,证明了这些原理,并发现相互作用可以改变拓扑绝缘体的临界指数.
2018-01-02 cond-mat.str-el
Topological phase transition in a generalized Kane-Mele-Hubbard model: A combined Quantum Monte Carlo and Green's function study
利用行列式投影量子蒙特卡罗(QMC)方法研究了具有第三近邻跳跃的广义Kane-Mele-哈伯德模型,这是一个具有拓扑相变的二维相互作用模型.这种技术在没有费米子符号问题的模型上基本上是数值精确的,比如我们考虑的模型。我们确定的相互作用依赖的Z2拓扑绝缘体/平凡绝缘体相边界计算Z2不变量直接从单粒子格林函数。相互作用将相边界推到较大的第三近邻跳变值,从而稳定拓扑相。观察到的边界移动完全源于量子涨落。我们还确定定性功能的单粒子格林函数是计算有用的拓扑相变的数值搜索,而不需要计算的完整的拓扑不变。
2013-03-12 cond-mat.str-el
Towards analytic description of a transition from weak to strong coupling regime in correlated electron systems. I. Systematic diagrammatic theory with two-particle Green functions
我们分析了Hubbard类模型描述的关联电子在中强耦合下的行为。我们发现,随着相互作用的增加,在一个通用的两粒子格林函数的极点接近。该极点标志着半填充时的金属-绝缘体转变,并产生了一个新的消失的“近藤”尺度,导致弱耦合微扰理论的崩溃。为了描述金属-绝缘体相变的临界行为,发展了一种新的、自洽的双粒子格林函数图解法。该理论是基于电子-电子相互作用作为传播子的热力学势的链团展开。导出了具有生成泛函的拼花图。数值不稳定性,由于金属-绝缘体过渡的简化的镶木地板代数环和阶梯系列。一个稳定的数值解在临界区域内的奇异项通过一个低频展开的顶点函数的因式分解。我们强调动态顶点重正化的必要性,这在简单近似中是缺失的,以便正确描述临界的强耦合行为。我们提出了一个简化的充分的拼花近似保持在渐近强耦合区域中的最发散的条款。一个定性的新的,可行的近似适合于描述从弱到强耦合的过渡。
1997-04-09 cond-mat.str-el
Green functions in graphene monolayer with Coulomb interactions taken into account
我们考虑了单层石墨烯的低能有效场模型。库仑相互作用被考虑在内。采用交错费米子格点离散方法对模型进行了数值模拟。计算了两点费米子格林函数。我们发现,在绝缘体阶段,这些格林函数几乎不依赖于能量。这表明有效场模型(在其绝缘体相中)并不对应于真实的石墨烯。
2012-12-24 cond-mat.str-el hep-lat
Erratum for "Elementary formula for the Hall conductivity of interacting systems"
在《物理评论》B 86,165 - 133中,当推导相互作用电子的霍尔电导率公式时,我们依赖于一个不合理的隐含假设,即可以选择某种规范。只有在这种情况下,公式才会成立。如果这一条件不成立,我们推导的公式就不能得到分数阶陈氏绝缘体霍尔电导的精确量子化值。
2014-02-05 cond-mat.str-el
Mott-Hubbard Insulator in Infinite Dimensions
计算了Bethe晶格上哈伯德模型的Mott-Hubbard绝缘相在无限配位数极限下的单粒子态密度.我们采用加藤-高桥微扰理论在强耦合极限附近导出格林函数。我们表明,格林函数的较低的哈伯德带可以表示在裸空穴跳跃运营商的多项式。我们检查我们的技术对Falicov-Kimball模型的精确解,并给出明确的结果,包括二阶逆哈伯德相互作用。我们的结果提供了一个严格的测试分析和数值研究的Mott-Hubbard绝缘体和Mott-Hubbard过渡内的动态平均场论。我们发现,Hubbard-III近似是不令人满意的超越最低阶,但本地矩的方法提供了一个很好的描述Mott-Hubbard绝缘体在强耦合。
2001-10-16 cond-mat.str-el
Topological invariants for interacting topological insulators with inversion symmetry
对于具有反演对称性的相互作用Z_2拓扑绝缘体,我们提出了一个简单的拓扑不变量,它用相互作用格林函数在时间反演不变动量下的宇称本征值表示.我们从我们前面的公式中推导出这个结果,该公式涉及频率-动量空间上的积分。该公式大大简化了具有强相互作用的反演对称绝缘体中Z_2拓扑不变量的显式计算。
2012-04-18 cond-mat.str-el
Green Function of the Sutherland Model with SU(2) internal symmetry
对于耦合参量$β=1$,我们得到了SU(2)内对称的Sutherland模型的空穴传播子,这是最简单的非平凡情形.一个产生的下旋洞分裂成两个下旋准洞和一个上旋准洞。虽然这些基本激发是能量自由的,但形状因子反映了它们的任意子特征。给出了任意整数$β$的表达式。
1997-01-31 cond-mat.str-el
Topological invariants for interacting topological insulators: I. Efficient numerical evaluation scheme and implementations
这一系列的两篇论文的目的是讨论相互作用的拓扑绝缘体(TI)的拓扑不变量。在第一篇论文(I)中,我们提供了一个有效的拓扑不变量数值计算方案的范例,其中我们揭示了量子Monte Carlo(QMC)模拟中通过零频率单粒子格林函数计算Z2不变量和自旋陈数的过程和技术。在这里,我们引入了一个周期化的过程,以克服普遍存在的有限尺寸效应,使计算的自旋陈氏数显示理想的量化值。我们还表明,利用基本系统的对称性可以大大减少计算工作量。为了证明我们的数值评估方案的有效性,特别是周期化过程中,拓扑不变量,我们将其应用于两个独立的二维模型的相互作用拓扑绝缘体。在随后的论文(II)中,我们将这里提出的方案应用到更广泛的相互作用拓扑绝缘体模型,并指出了通过单粒子格林函数构造拓扑不变量的某些局限性。
2015-12-07 cond-mat.str-el
Correlated Topological Insulators with Mixed Valence
提出了局域密度近似(LDA)+Gutzwiller方法结合格林函数方案,从第一性原理出发研究关联材料的拓扑物理。将该方法应用于典型的混合价材料SmB 6,发现了其非平凡的Z2拓扑结构,表明SmB 6是一个强关联的拓扑绝缘体(TI).这种化合物的独特之处在于它的表面态包含三个狄拉克锥,与大多数已知的TI相反。
2013-01-26 cond-mat.str-el
Bose-Einstein Condensation in Magnetic Insulators
反铁磁体中的元激发是磁振子、具有整数自旋的准粒子和玻色统计。在实验中,它们的密度可以通过外加磁场有效地控制,并且可以使其有限,从而形成玻色-爱因斯坦凝聚体(BEC)。越来越多的磁性材料中的磁振子凝聚的研究提供了一个独特的窗口,进入一个令人兴奋的世界的量子相变(QPT)和奇异的量子态。
2007-12-13 cond-mat.str-el
Composite Spin Liquid in Correlated Topological Insulator - Spin Liquid without Spin-Charge Separation
本文发现了一种新型的绝缘体-复合自旋液体,它可以看作是一种短程B型拓扑自旋密度波。复合自旋液体超越了传统自旋液体的分类,是一种拓扑有序的状态。基元激发是既有自旋自由度又有电荷自由度的“复合电子”,具有拓扑自旋织构。这种拓扑状态支持手征边缘模式,但没有拓扑简并。
2012-04-20 cond-mat.str-el
Surface exceptional points in a topological Kondo insulator
相关的材料已经出现作为一个舞台,以研究非厄米效应,典型的例外点的出现为例。我们在这里表明,拓扑近藤绝缘体是一个理想的平台,研究这些现象,由于强相关性和表面状态表现出一个非平凡的自旋纹理。使用数值模拟,我们证明了例外点的出现在材料的表面上的单粒子格林函数,而散装仍然是绝缘的。我们揭示了具有长寿命的准粒子态是如何在表面上通过非厄米效应产生的,而狄拉克锥被涂抹,这解释了表面近藤击穿,在该击穿处,重狄拉克锥从单粒子光谱中消失,并被轻态所取代。我们进一步展示了非Hermiticty如何改变表面状态中固有的自旋纹理,这可能有助于通过实验确定例外点。除了证实拓扑近藤绝缘体表面存在非厄米效应外,本文还论证了描述单粒子格林函数的有效非厄米矩阵的本征态和本征值如何有助于理解相关材料的性质.
2022-01-17 cond-mat.str-el
Continuum of many-particle states near the metal-insulator transition in the Hubbard model
利用强耦合图技术研究了半满二维排斥哈伯德模型中金属-绝缘体相变附近的态。非局部三阶项与低阶局部项一起包含在不可约部分中。导出的电子格林函数方程的解决迭代适度哈伯德排斥和温度。从Hubbard-I近似的格林函数出发,用不同的极点距实频轴的距离,迭代得到不同金属和绝缘解的连续谱。绝缘的解决方案在莫特间隙的宽度不同,而金属的解决方案在费米能级附近的光谱函数的形状不同。此外,随着温度的变化,观察到不同的情况下的金属-绝缘体转变-与费米能级附近的移动态带的突然发病,并逐渐关闭的莫特间隙。尽管有这些不同之处,所有的解决方案都有一个共同的曲线分离金属和绝缘状态的相图。在该曲线附近,金属溶液和绝缘溶液共存。对于中等的哈伯德排斥,金属溶液不是费米液体。
2017-05-05 cond-mat.str-el
Topological invariant for two-dimensional open systems
本文用格林函数研究二维开放系统的拓扑结构。本文将整数拓扑不变量的Ishikawa-Matsuyama公式应用于开放系统,它表示由格林函数的极点和零点引起的无隙边带的数目差。同时,我们通过单粒子密度矩阵定义了另一个拓扑不变量,它适用于一般的带隙系统,在与环境弱耦合的情况下与前者等价。我们还讨论了两个应用程序。对于时间反演不变的绝缘体,${Z}_{2}$指数可以用每个自旋子系统的不变量来表示。作为第二个应用,我们考虑的邻近效应时,一个普通的绝缘体耦合到一个拓扑绝缘体。
2018-07-16 cond-mat.str-el
From Gapped Excitons to Gapless Triplons in One Dimension
通常,奇异相出现在常规相之间的相图中。它们的基元激发特别令人感兴趣。在这里,我们考虑一维离子哈伯德模型的例子。对于弱相互作用,该模型是带绝缘体(BI);对于强相互作用,该模型是Mott绝缘体(MI)。在这两者之间,发生自发二聚绝缘体(SDI),这是由能量低的电荷和自旋自由度。应用系统控制版本的连续么正变换(CUT),我们能够确定的分散体的元电荷和自旋激发和他们最相关的束缚态在平等的基础上。其核心思想是从一个外部二聚化的系统开始,使用相对较弱的二聚体间耦合作为小的展开参数,最后将其设置为1以恢复原始模型。
2014-08-13 cond-mat.str-el
Characterization of a topological Mott insulator in one dimension
通过研究关联电子模型的体拓扑不变量和纠缠谱,研究了一维拓扑莫特绝缘体的性质。阐明了无相互作用拓扑带绝缘体中的无隙边态如何演化为拓扑莫特绝缘体中的自旋边态。此外,我们还提出了一种拓扑Mott相变,这是一种新的拓扑相变,在自由费米子系统中从未观察到过。这种非常规的转变发生在自旋液相中的莫特绝缘体,并伴随着零的单电子格林函数和自旋激发光谱的间隙关闭。
2014-05-09 cond-mat.str-el
Evolution of the spectrum and the metal-insulator transition in local approximations for many-electron models
在多电子s-d交换模型和哈伯德模型的框架下,导出了多电子哈伯德X算符表象中单粒子延迟格林函数的自洽方程.我们分析了单点近似的一般结构及其与相干势近似和动态有效场论的联系。利用自洽近似,我们详细研究了电子光谱的演化与模型参数(耦合常数,载流子浓度)的图片。研究了各种因素(Kondo多电子散射、阻尼效应、局域矩子系统动力学)对相互作用系统态密度N(E)形状的影响。它示出的定位器表示的使用允许避免在某些情况下的非解析近似表达式的格林函数。我们的方法使人们能够再现,在某些值的参数,三峰结构的N(E)附近的金属-绝缘体的转变。
2011-11-16 cond-mat.str-el
Edge zeros and boundary spinons in topological Mott insulators
本文提出拓扑Mott绝缘体的实空间slave rotor理论,揭示Green函数零点对应spinon能隙与边缘模式,并发现其与常规拓扑绝缘体界面会形成非Fermi液体边缘模式。
2023-12-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Mott insulators with boundary zeros
本文揭示了定义“Luttinger面”的格林函数零点动量结构可对Mott相进行拓扑表征,预测了具有反转能隙的拓扑Mott绝缘体边界存在无能隙零点,其作为“拓扑反物质”湮灭边缘态,并在界面处产生可观测特征。
2023-11-23 cond-mat.str-el
Electromagnetic description of three-dimensional time-reversal invariant ponderable topological insulators
分析理想拓扑绝缘体与电磁源和电磁场之间经典相互作用的一般技术在前面已经详细阐述过。然而,它不能立即应用于实验室,因为它不能描述真正的有重量的介质。在这项工作中,我们提供了一个真正的拓扑绝缘材料的描述,考虑到他们的介电和磁性能。对于非均匀的介电常数和磁导率,找到格林函数的问题必须以特别的方式解决。然而,物理上可行的情况下,分段常数$\varepsilon, μ$和$θ$使问题易于处理,其中$θ$编码的拓扑磁电极化率属性的介质。为此,我们采用格林函数的方法来找到这些材料和电磁源之间的相互作用所产生的场。此外,我们利用的事实,在这里研究的情况下,完整的格林函数可以成功地找到,如果相应的有重介质与$θ= 0$的格林函数是已知的。我们的结果,令人满意地再现以前存在的,也推广了一些人。该方法可用于更一般结构的电磁场测量,以测量真实三维拓扑绝缘体与电磁场的相互作用。
2016-10-03 cond-mat.str-el hep-ph hep-th
$Z_2$ antiferromagnetic topological insulators with broken $C_4$ symmetry
二维拓扑绝缘体可能出现在中心对称的相称Néel反铁磁体(AF)中,其中交错磁化破坏了基本平移和时间反转,但保留了它们的产物作为对称性。Fang等[Phys.Rev.B88,085406(2013)]提出了用于$Z_2$拓扑不变量的表达式以表征这样的系统。在这里,我们表明,如果缺乏一定的晶格对称性,这个表达式不允许检测到所有现有的相位。我们实现了数值技术来诊断一个玩具哈密顿的拓扑相位,并通过计算简并带的Chern数和显式构造边缘态来验证我们的结果,从而说明了该方法的有效性。
2016-05-26 cond-mat.str-el
Luttinger's Theorem Violation and Green's Function Topological Invariants in a Fractional Chern Insulator
International Solvay Institutes(国际索尔维研究所);Center for Nonlinear Phenomena and Complex Systems, Université Libre de Bruxelles (U.L.B.)(布鲁塞尔自由大学非线性现象与复杂系统中心);Russian Quantum Center(俄罗斯量子中心);Moscow Institute of Physics and Technology(莫斯科物理技术学院);T.C.M. Group, Cavendish Laboratory, University of Cambridge(剑桥大学卡文迪许实验室TCM组);Laboratoire Kastler Brossel, Collège de France, CNRS, ENS-Université PSL, Sorbonne Université(巴黎高等师范学院-PSL大学-索邦大学卡斯勒布罗塞尔实验室)
研究分数陈绝缘体中格林函数拓扑不变量与卢特里定理的违反,通过精确对角化计算格林函数并验证拓扑不变量的性质。
2026-03-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Electron Correlations in Narrow Energy Bands: Ground State Energy and Metal-Insulator Transition
在哈伯德模型的框架下研究了窄能带电子关联。在新的双极近似下,得到了半填充顺磁态单粒子格林函数和能谱。在基态解析表达式中,得到了系统的能隙、极性态浓度和能量,并研究了带宽和温度变化时模型中的金属-绝缘体相变。所得结果用于解释窄带材料中的一些实验数据。
2000-05-10 cond-mat.str-el
Electric polarization in correlated insulators
我们推导出相互作用绝缘体的电极化的强度的公式,表示在全格林函数和顶点函数。我们将这种方法推广到用动力学平均场论处理的半满离子哈伯德模型中。相关带绝缘体的电极化的强度由离子性和共价性的相互作用决定,并且这两个量由电子-电子相互作用重整化。我们引入准粒子近似的精确方程的极化,并比较这种近似的结果与精确的DMFT制定和静态平均场论,如LDA+ U。后者高估了电子贡献的电极化的强度时,准粒子的重量的活性带是非常小的。
2013-10-11 cond-mat.str-el
A Single-Particle Diagnosis of an Interacting Topological Insulator
Université de Sherbrooke(舍布鲁克大学);Regroupement Québécois sur les Matériaux de Pointe (RQMP)(魁北克尖端材料研究联盟);Donostia International Physics Center (DIPC)(圣塞巴斯蒂安国际物理中心)
该研究提出通过单粒子格林函数表征相互作用拓扑相,利用有效 winding 数和量子体积区分三种绝缘相,为诊断相关系统中的拓扑相提供直观方法。
2026-03-12 cond-mat.str-el
Poles-zeros duality in semi-holographic Mott insulators
University of Hamburg(汉堡大学);Shanghai Institute for Mathematics and Interdisciplinary Sciences (SIMIS)(上海数学与交叉学科研究院)
本文提出了一种半反演方法来研究Mott绝缘体,通过将基本费米子与强相互作用的large-N区域耦合,生成基本费米子的自能,并在反演框架中展示出极零对偶性,从而解释了Mott绝缘体和金属相的谱函数。
2026-06-16 cond-mat.str-el hep-th
Spinless and spinful charge excitations in moiré Fractional Chern Insulators
Princeton Center for Theoretical Science, Princeton University(普林斯顿大学理论科学中心);Department of Physics, Princeton University(普林斯顿大学物理系);Department of Physics, University of Florida(佛罗里达大学物理系);Department of Physics, University of Washington(华盛顿大学物理系);Department of Materials Science and Engineering, University of Washington(华盛顿大学材料科学与工程系);Pacific Northwest National Laboratory(太平洋西北国家实验室);Donostia International Physics Center(圣塞巴斯蒂安国际物理中心);IKERBASQUE, Basque Foundation for Science(伊卡巴斯基克,巴斯克科学基金会);Center for Computational Quantum Physics, Flatiron Institute(西蒙斯平顿研究所计算量子物理中心);Laboratoire de Physique de l’Ecole normale supérieure, ENS, Université PSL, CNRS, Sorbonne Université, Université Paris-Diderot(巴黎高等师范学院物理实验室,ENS,PSL大学,CNRS,索邦大学,巴黎第七大学)
研究发现扭曲MoTe₂的自发自旋极化导致多种低能准粒子,通过精确对角化研究其性质,发现自旋保持的电荷激发具有更小的能隙,揭示了分数简并绝缘体中新型激发特性。
2025-06-05 cond-mat.str-el
d-wave pairing in lightly doped Mott insulators
我们定义了一个合适的量$Z_c$,它通过单粒子格林函数的反常部分来测量加到基态波函数上的两个电子的配对强度。$Z_c$区分由单电子状态描述的系统,如普通金属和带绝缘体,$Z_c=0$,以及单粒子图像不成立的系统,如超导体和共振价键绝缘体,$Z_c \ne 0$。通过对哈伯德模型在$U/t=4$上的数值精确投影,在半填充和轻掺杂区发现了具有d波散射的$Z_c$的有限值,从而强调了电子关联的一个新的定性特征。
2004-04-08 cond-mat.str-el
Temperature dependent band structure of the Kondo insulator
我们提出了一个Qantum Monte Carlo(QMC)研究的近藤绝缘体的温度相关的动力学。在所谓的对称点工作允许执行无负号QMC模拟,从而达到小于传导电子带宽的1%的温度。单粒子格林函数和动态自旋关联函数的温度依赖性的研究显示了一个令人惊讶的复杂的低温能带结构,并给出了两个特征温度的证据,我们确定与近藤和相干温度,分别。特别地,数据显示在相干温度下温度诱导的金属-绝缘体转变。
1998-01-08 cond-mat.str-el
Pole expansion of self-energy and interaction effect on topological insulators
研究了相互作用对时反不变拓扑绝缘体的影响。它们的拓扑指数由相互作用的格林函数表示。在局域自能近似下,将相互作用系统的拓扑指数和表面态与辅助的非相互作用系统联系起来,辅助的非相互作用系统的哈密顿量与局域自能的极点展开式有关.这一发现大大简化了相互作用拓扑指数的计算,并给出了相互作用驱动的拓扑相变的非相互作用的图形描述。我们的结果也桥梁相关的拓扑绝缘材料的研究与实际的动态平均场理论计算。
2012-03-15 cond-mat.str-el
Identifying two-dimensional $Z_2$ antiferromagnetic topological insulators
我们重新讨论了一个二维拓扑绝缘体是否可能出现在一个相称的内尔反铁磁体中的问题,在这个反铁磁体中,交错磁化破坏了基本平移和时间反转,但保留了它们的产物作为对称性。与所谓的$Z_2$拓扑绝缘体相反,在拓扑不变量的帮助下,反铁磁拓扑相的详尽表征一直缺失。我们分析了反铁磁拓扑绝缘体的简单模型,并根据最近提出的中心对称系统标准绘制了其相图[Fang等人,B88,085406(2013)]。然后,我们适应两种方法,最初设计的顺磁系统,并使反铁磁拓扑相的表现。所提出的方法适用于远远超出了在这项工作中处理的特定的例子,并承认简单的推广。我们说明这一点,考虑一个非中心对称系统,其中没有简单的标准来识别拓扑相位。我们还提出了一个明确的反铁磁拓扑绝缘体的边缘态的结构。
2016-04-06 cond-mat.str-el
Excitation spectra of the two dimensional Kondo insulator
本文用量子蒙特卡罗方法研究了二维近藤绝缘体的温度相关动力学。在所谓的对称点工作允许执行无负号QMC模拟。单粒子格林函数和动态自旋关联函数的温度依赖性的研究提供了两个特征温度的证据,我们与近藤和相干温度,从而该系统在相干温度下显示出金属-绝缘体转变。数据显示两种不同类型的自旋激发的证据,我们表明,尽管强反铁磁有序在低温下的系统不能描述的自旋密度波理论。
1999-09-01 cond-mat.str-el
Fractional topological insulators
我们分析了二维拓扑绝缘体的推广,它可以实现相互作用,时间反转不变的电子系统。这些状态,我们称之为分数拓扑绝缘体,除了受保护的边缘模式外,还包含分数电荷和统计的激发。在s^z守恒的玩具模型中,我们证明了一个系统是分数拓扑绝缘体当且仅当σ_{sH}/e^* 是奇数,其中σ_{sH}是单位为e/2π的自旋霍尔电导,e^* 是单位为e的元电荷.
2009-11-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Current response of nonequilibrium steady states in Landau-Zener problem: Nonequilibrium Green's function approach
强电场作用下绝缘体中载流子的产生可用具有非微扰指数的Landau-Zener隧穿几率公式来描述。尽管它有着悠久的历史和不同的应用和扩展,非平衡稳态和相关的电流响应的产生的载流子的存在下的研究主要限于数值模拟到目前为止。在这里,我们开发了一个框架来计算非平衡格林函数的通用绝缘系统下的直流电场,在存在的费米子水库。利用渐近展开技术,我们得到了一个半定量的格林函数的非微扰贡献的公式。这种形式使我们能够计算的非平衡稳态,这原来是不是简单地由带内电流成比例的隧穿概率的耗散电流响应。我们也适用于目前的形式主义的非中心对称绝缘体,并提出非互易电荷和自旋输运特有的隧穿电子。
2020-12-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Green's Function Zeros in Fermi Surface Symmetric Mass Generation
本研究在自旋1/2费米子双层正方晶格模型中探究费米面对称质量产生(SMG)机制,结合数值与场论方法证实SMG相强弱耦合区均存在满足Luttinger定理的格林函数零点,为实验识别SMG绝缘体提供了新思路。
2023-07-23 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Spin-Orbital Separation in the quasi 1D Mott-insulator Sr2CuO3
作为基本粒子,电子携带自旋\hbar /2和电荷e。当与原子核结合时,它还获得对应于它所占据的量子化原子轨道的角动量量子数(例如,s、p或d)。即使固体中的电子形成能带并从原子核离域,在莫特绝缘体中,它们仍保持其三个基本量子数:自旋、电荷和轨道[1]。一维(1D)物理学的标志是将基本电子分解为独立的自由度[2]。电子分离成独立的准粒子,它们携带自旋(自旋子)或电荷(holon),这是十五年前首次观察到的[3]。利用共振非弹性X射线散射在一维莫特绝缘体Sr 2CuO 3上,我们现在也观察到轨道自由度分离。我们解决了一个轨道解放自己的自旋和传播通过晶格作为一个独特的准粒子与大量的色散约0.2 eV。
2012-05-09 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Signatures of Green's function zeros and their topology using impurity spectroscopy
Iowa State University(爱荷华州立大学);Rice University(莱斯大学);Ames National Laboratory(艾姆斯国家实验室)
通过杂质光谱学研究,揭示格林函数零点在莫特绝缘体中的拓扑结构,并展示其在临界磁场下的行为特性。
2026-03-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Nonequilibrium steady states of the electric-field-driven Mott insulator: Thermalization, emergent Wannier-Stark ladder, and dielectric breakdown
在这项工作中,我们探讨了紧急非平衡稳态所产生的可能性,从电场驱动的莫特绝缘体通过Keldysh-Floquet动力学平均场论(DMFT),它可以确定完全相互作用,非平衡稳态状态的格林函数与非相互作用对应物作为输入到DMFT自洽环。与延迟的组件,获得较小的格林函数的非相互作用系统提出了一个重要的障碍,因为热化的非相互作用系统仍然需要一个精确的理解的耗散机制。这项工作的一个关键突破是,非相互作用的小格林函数可以确定的Wannier-Stark阶梯(WSL)本征态,这是通过标准的正则系综根据马尔可夫量子主方程热化。结果表明,强关联和大电场之间的复杂相互作用可以产生一个序列的两个介电击穿与第一个由相干重建的Mott间隙内的中间间隙状态和第二个由非相干隧穿通过偏置的Hubbard带。据预测,重建的中间间隙态产生自己的出射WSL结构与减少的有效电场。这两个介电击穿介导的重入绝缘相,其特征在于由粒子数反转,导致不稳定的非均匀电流密度状态在弱电子杂质散射。
2014-06-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Comment on "Elementary formula for the Hall conductivity of interacting systems"
在Neupert、Santos、Chamon和Mudry [Phys.Rev.B86,165133(2012)]的最近论文中,声称存在分数Chern绝缘体的霍尔电导率的基本公式。我们表明,所提出的公式一般不能是正确的,我们建议的错误的一个可能的来源。我们的推理可以推广到表明,没有一个量(如霍尔电导率)预计是恒定的整个相位的物质可能是作为任何时间无关的短程算子的期望。
2014-02-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el