Extended Kitaev chain with longer-range hopping and pairing
我们考虑Kitaev链模型的跳跃和配对参数的有限和无限范围内,特别是在外观的马约拉纳零能量模式和大规模的边缘模式。我们研究了系统的存在和不存在的时间反演对称性,通过拓扑不变量和精确对角化,揭示了非常丰富的相图。特别是,对于扩展的跳跃和配对项,我们可以在链的每一端得到与耦合中所涉及的邻居一样多的马约拉纳模式。最后,我们推广的传输矩阵的方法,有用的计算零能量马约拉纳模式的边缘耦合邻居的一般数量。
2017-05-25 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Phases in two dimensional $p_x+ip_y$ superconducting systems with next-nearest-neighbor interactions
本文研究了具有最近和次最近跳跃项和配对项的正方晶格上的手征$p_x+ip_y$超导体。间隙闭合,作为系统的各种参数是不同的,被发现分析和用于识别的拓扑相位。相的特征在于陈数(范围从-3至3),和(数字)的弱无序,边缘,和磁场在极端的II型极限,专注于低能量模式(这大概成为零能量马约拉纳模式的大晶格和分离)的介绍的响应。几个阶段被发现,包括一个阶段与陈数3不能被认为是在一个单一的范围内的相互作用,和阶段与陈数2,可能主机一个额外的,抗紊乱,马约拉纳模式。涡旋准粒子模的能量随涡旋位置的变化而振荡。这些振荡的空间长度尺度被发现在陈数3阶段的各个点,增加了接近临界。
2013-11-11 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Coexistence of valence-bond formation and topological order in the Frustrated Ferromagnetic $J_1$-$J_2$ Chain
受挫折的一维(1D)磁体被认为是新的奇异量子现象出现的理想场所。考虑了一维基本阻挫系统:自旋- $\frac{1}{2}$铁磁($J_1$)海森堡链与次近邻反铁磁($J_2$)相互作用.基于密度矩阵重整化群计算,我们证明了在$J_2/|J_1|>1/4$处存在有限的自旋能隙,并且发现该区域的基态为价键固体,在第三邻位之间存在自旋单重二聚化. VBS是无序有序的自发对称性破缺的结果。非常有趣的是,这个VBS状态具有Affleck-Kennedy-Lieb-Tasaki型拓扑序。这是第一个受抑自旋链的例子,其中量子涨落诱导带隙的拓扑秩序。
2018-12-07 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
Time-reversal symmetric Kitaev model and topological superconductor in two dimensions
引入了一个时反不变的Kitaev型模型,在该模型中,正方形晶格上的自旋(狄拉克矩阵)通过各向异性的最近邻和次最近邻交换相互作用相互作用。通过将该模型映射到一个耦合静态Z_2规范场的自由Majorana费米子紧束缚模型上,精确求解了该模型。马约拉纳费米子模型可以被看作是时间反演不变超导体的模型,并被归类为Altland-Zirnbauer分类中对称类DIII的成员。基态相图有两个拓扑上不同的间隙相,它们由Z_2拓扑不变量区分。拓扑非平凡相在边界处支持Kramers对无隙的Majorana边缘模,并且在π通量背景中支持Kramers对束缚于0通量涡旋的零能量Majorana态。考虑无间隙的Majorana边缘模,得到了自旋沿边缘的幂律衰减关联函数。该模型也被定义在一维阶梯上,在这种情况下,基态相图也有Z_2平凡和非平凡的阶段。
2012-04-12 cond-mat.str-el
Coexistence of charge density wave and spin-Peierls orders in quarter-filled quasi-one dimensional correlated electron systems
本文研究了四分之一填充(n=1/2)的梯形和锯齿形链化合物的电荷和自旋Peierls不稳定性。Hubbard和t-J模型,包括本地Holstein和/或Peierls耦合到晶格的数值技术进行了研究。次近邻跳跃和磁交换,短程库仑相互作用也被认为是。我们表明,一般来说,这些系统经历不稳定性对形成的电荷密度波,键级波和(广义)自旋佩尔斯调制结构。适度的电子-电子和电子-晶格耦合可以导致这三种类型的订单共存。在阶梯中,锯齿形图案是由Holstein耦合和最近邻库仑排斥稳定的。在孤立链的情况下,键心和位置中心的2k_F和4k_F调制诱导的本地Holstein耦合。此外,我们表明,在相反的梯子,一个小的电荷在链中的顺序,强烈增强自旋Peierls不稳定性。我们的结果被应用到NaV_2O_5化合物(格子)和各种相共存的电荷交换和spin-Peierls顺序提出和讨论的背景下,最近的实验。还概述了长程库仑势的作用。
1998-09-02 cond-mat.str-el
Resilience of Majorana Fermions in the face of Disorder
我们阐明了减少的绕组数(WN)所造成的现场无序在一个较高的WN次近邻XY模型。当无序变得足够强时,马约拉纳边缘模式变得临界扩展,超过该临界扩展,它们在本体中坍缩成安德森局域态(AL),从而导致拓扑安德森绝缘态(TAI)。我们确定了一个弹性阈值$W_t$的每对马约拉纳费米子(MF)。为了响应增加的无序,每对MFs在其弹性阈值处坍缩成AL块。对于很强的无序,所有的马约拉纳费米子崩溃和拓扑平凡的状态。我们发现,阈值是深刻的马约拉纳费米子,可以有效地计算出适当的修改的传输矩阵方法的本地化长度相关。在拓扑转变点,零模的局域长度发散,系统成为尺度不变的。作为无序强度的函数的局部化长度中的峰的数目确定在引入无序之前的干净状态中的零模式的数目。这一发现提升了传递矩阵方法的水平,一个工具的清洁和无序系统的拓扑指数的测定。
2018-06-08 cond-mat.dis-nn cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Emergence of new topological gapless phases in the modified square-lattice Kitaev model
本文研究了具有附加跃迁项的方格Kitaev模型,发现增加次近邻跃迁强度会诱导出包含四个无能隙点的新拓扑相,并利用绕数和带状几何揭示了其Majorana费米子平带边缘态。
2023-11-20 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Thermal fractionalization of quantum spins in a Kitaev model: $T$-linear specific heat and coherent transport of Majorana fermions
从量子$S=1/2$自旋分解为巡游和定域两种Majorana费米子的观点出发,用量子蒙特卡罗模拟研究了蜂窝晶格上Kitaev模型的$T$性质.在这个系统中,熵是连续释放在两个良好分离的$T$尺度,作为一个明确的指示的热分馏。我们发现由巡游马约拉纳费米子驱动的高$T$交叉与最近邻自旋关联的发展密切相关。另一方面,低- $T$交叉起源于局部马约拉纳费米子组成的通量的热涨落,从而对巡游马约拉纳费米子的光谱产生了显着的干扰。因此,在中间- $T$范围之间的两个交叉,系统表现出$T$ -线性行为的比热和相干传输的马约拉纳费米子,这是意想不到的狄拉克半金属光谱在低- $T$限制。我们还表明,通量波动往往打开一个能隙的马约拉纳光谱附近的无隙-有隙相界。我们的研究结果表明,分馏是实验观察到的比热,自旋相关,和输运性质。
2015-08-20 cond-mat.str-el
Effect of interatomic repulsion on Majorana zero modes in a coupled quantum-dot-superconducting-nanowire hybrid system
本文用无限制 Hartree-Fock 近似研究 Kitaev 链通过最近邻跃迁与库仑排斥耦合量子点的系统,指出短导线特有的“菱形”低能谱对应 Majorana 端态质量受库仑项显著影响,并揭示简单有效模型的局限。
2024-01-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Coexistence of non-Abelian chiral spin liquid and magnetic order in a spin-1 antiferromagnet
研究了具有第一和第二近邻反铁磁耦合$J_1$和$J_2$以及三自旋标量手征项$J_χ$的正方晶格上自旋为1的海森堡模型的基态性质.利用密度矩阵重整化群计算,我们绘制了一个包含各种磁序相和一个新出现的量子自旋液体相的全局相图。从纠缠谱的指纹和一套完整的拓扑扇区的识别,自旋液体的性质被确定为玻色子非阿贝尔摩尔-里德态。我们进一步揭示了与这种自旋液体共存的条形磁序。我们的研究结果不仅建立了一个罕见的例子,非阿贝尔自旋液体在简单的自旋系统,但也证明了共存的分数激发和磁秩序超出平均场的描述。
2022-04-04 cond-mat.str-el
Characterization of Majorana-Ising phase transition in a helical liquid system
我们将耦合到外部磁场和s波超导体的相互作用螺旋液体系统映射到XYZ自旋系统,并通过调整参数使其经历马约拉纳-伊辛转变。在Majorana态,最低激发能隙随系统尺寸指数衰减,在热力学极限下系统具有简并的基态。相反,即使在热力学极限下,间隙也在伊辛相打开。我们还研究了其它一些表征跃迁的判据,如边自旋与其近邻$C(r=1)$的关联、局域磁化率$χ_i$、边自旋的超导序参量$P(r=1)$和纵向结构因子$S(k)$ .基态简并度和其他三个判据导致在热力学极限下Majorana-Ising相变参数的临界值相同。首次研究了螺旋液体系统约化密度矩阵的纠缠谱。在伊辛极限下,系统具有有限的Schmidt能隙和纠缠谱的非简并性。Schmidt能隙在Majorana态闭合,所有的本征值都是双重或多重简并的。
2017-11-06 cond-mat.str-el
Two-fluid coexistence and phase separation in a one dimensional model with pair hopping and density interactions
本文利用密度矩阵重整化群结合各种分析方法计算了Ruhman和Altman首先提出的具有对跳和最近邻相互作用的无自旋费米子一维模型的相图。虽然主要的阶段是一个Luttinger液体的费米子和Luttinger液体对,我们也发现显着的阶段,其中只有一小部分的费米子配对。在这种情况下,会出现两种情况:要么费米子和对在空间上共存于双流体混合物中,要么它们在空间上分离,导致相分离。这些结果得到了几种分析模型的支持,这些模型以准确的方式描述了相图的各种相关切割。最后,我们确定相关的微观观测,捕捉这两种流体的存在:虽然最初介绍了现象学的方式,他们支持更广泛的应用双流体模型描述配对现象。
2021-07-23 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Topological superconductivity and Majorana states in low-dimensional systems
本文讨论了拓扑非平凡超导相的性质及其在凝聚态中实现的条件,以及确定Majorana束缚态的原理。随着著名的Kitaev链和超导纳米线(SW)模型与自旋轨道耦合在一个外部磁场,我们讨论了准二维材料中的模型,其中MBSs实现的存在非共线自旋有序。对于有限长度的SW,我们证明了一个级联的量子跃迁发生的变化,在磁场,伴随着费米子宇称的基态的变化。相应的磁热效应的异常行为可以用作识别MBS的工具。我们投入了相当大的注意力,包含拓扑非平凡材料的设备的传输特性的分析。本文详细讨论了臂间由SW连接的Aharonov-Bohm环电导的研究结果。该装置的一个重要特征是,当SW处于拓扑非平凡相位时,电导对磁场的依赖性中出现Fano共振。我们建立了这种共振的特点和最低能量SW状态的空间结构之间的关系。在三角晶格上的$t-J-V$模型的框架下,确定了手性$d+id$超导性和120度自旋有序共存相中MBS发生的条件.在讨论具有非共线自旋有序的低维超导材料的拓扑不变量时,我们考虑了电子-电子相互作用。证明了拓扑$\mathbb{Z}$不变量的奇值区域中的Majorana模的形成。这些激发在哈伯德费米子系综的空间结构的确定。
2022-05-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Topological and quantum critical properties of the interacting Majorana chain model
本文通过DMRG和平均场方法研究了具有最短相互作用和跃迁交替的Majorana链,揭示了包含六个相的丰富相图,阐明了Luttinger液体相与Ising临界线终点的关系,并分析了拓扑相中的Majorana零模性质。
2022-11-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Majorana Zero Modes in Fermionic Wires coupled by Aharonov-Bohm Cages
我们设计了一个在Aharonov-Bohm笼耦合的相互作用费米子梯中实现Majorana零模的守恒方案。后者通过相消干涉提供了消除单粒子跳跃的有效机制。因此,每根导线中至关重要的宇称对称性就被编码到了系统的几何结构中,特别是它的平移不变性。一个通用的最近邻相互作用产生所需的相关跳对。我们展示了一个扩展的拓扑区域在参数空间中的存在下,首先在一个简化的有效模型通过玻色化技术,随后在一个更大的参数制度与矩阵产品状态的数值模拟。我们展示了绝热连接到以前的模型,包括精确可解的,我们简要评论可能的实验实现在合成量子平台,如冷原子样品。
2022-09-16 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el quant-ph
Floquet generation of Majorana end modes and topological invariants
我们展示了如何马约拉纳结束模式可以在一维系统中产生的哈密顿周期性的时间通过改变一些参数。我们考虑的具体模型是一个链包含无自旋电子与最近邻跳跃振幅,p波超导项和化学势,这是相当于一个自旋1/2链与各向异性XY最近邻之间的耦合和磁场施加在z方向。我们表明,改变化学势(或磁场)周期性的时间可以产生马约拉纳模式在一个长链的末端。我们讨论了两种周期驱动,周期δ函数踢和一个简单的谐波随时间的变化。我们讨论了一些独特的功能,如反参与率的波函数和Floquet本征值始终等于+/- 1的时间反演对称系统的端模。对于周期性δ函数反冲的情况,我们使用具有周期边界条件的系统的有效汉密尔顿来定义两个拓扑不变量。第一个不变量是一个著名的缠绕数,而第二个不变量在以前的文献中还没有出现。第二个不变量更强大,因为它总是正确地预测Floquet本征值等于+1和-1的端模的数量,而第一个不变量则不能。我们发现,端模的数量可以变得非常大的驱动频率降低。我们表明,周期性的δ函数踢在跳跃和超导条款也可以产生端模。最后,我们研究了电子-声子相互作用(这是相关的在有限的温度下)和随机噪声的化学势上的Majorana模式的效果。
2013-10-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Entanglement properties of the time periodic Kitaev Chain
研究了具有最近邻和次最近邻跳变的时间周期Kitaev链的纠缠特性。研究了时间周期哈密顿量的精确本征态(Floquet基态,FGS),以及在时间周期驱动的影响下对初始态进行幺正演化得到的物理态的情况.拓扑相位的特征在于不同数量的马约拉纳零($\mathbb{Z}_0$)和$π$($\mathbb{Z}_π$)模式,其中零模式即使在没有驱动的情况下也存在,而$π$模式由于共振驱动而出现。FGS的纠缠谱和物理态都表现出与准能谱不同数目的拓扑Majorana模。在一个驱动周期内,FGS的ES中的Majorana边缘模式的数量随时间从$|\mathbb{Z}_0-\mathbb{Z}_π|$变化到$\mathbb{Z}_0+\mathbb{Z}_π$,其中最大的$\mathbb{Z}_0+\mathbb{Z}_π$模式出现在周期的特定时间反转对称点处。另一方面,对于物理状态,ES中仅出现从初始波函数继承的模式,即$\mathbb{Z}_0$模式。物理状态中不存在$\mathbb{Z}_π$模式,因为它们与由于共振驱动而同时产生的体激发合并。通过将母波函数映射到布洛赫球上,解释了ES中Majorana零模和$π$模的拓扑性质。
2017-08-25 cond-mat.str-el
Dynamical Response of the Kitaev Spin Liquid under Third-Nearest-Neighbor Heisenberg Interaction
School of Physical Science and Technology, Lanzhou University(兰州大学物理科学与技术学院);Lanzhou Center for Theoretical Physics, Key Laboratory of Quantum Theory and Applications of MoE, Key Laboratory of Theoretical Physics of Gansu Province, Gansu Provincial Research Center for Basic Disciplines of Quantum Physics, Lanzhou University(兰州大学理论物理中心,教育部量子理论与应用重点实验室,甘肃省理论物理重点实验室,甘肃省量子物理基础学科研究中心);School of Physics, Hangzhou Normal University(杭州师范大学物理学院)
研究Kitaev自旋液体在第三近邻Heisenberg相互作用下的动力学特性,发现其诱导出相干的参数磁子模式和高能Majorana连续谱,揭示了磁序相变的临界条件及磁化场对磁序的影响。
2026-07-13 cond-mat.str-el
Topological superconductivity in a spin-orbit coupled Kondo lattice
本文研究自旋轨道耦合对二维近藤晶格模型的影响,发现引入Rashba相互作用和最近邻近藤耦合后低能Majorana能带获得陈数并支持手性边缘模式,提出了一种具有分数化电荷序参量和自发时间反演破缺的拓扑超导机制,对UTe2等重费米子超导体具有潜在解释意义。
2025-01-04 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
Flux crystals, Majorana metals, and flat bands in exactly solvable spin-orbital liquids
自旋轨道液体是自旋和轨道自由度纠缠的量子无序态。我们研究了在二维空间中具有选定的海森堡-,Kitaev-和$Γ$ -型相互作用以及外部磁场的精确可解的自旋轨道模型。这些模型实现了各种自旋-轨道-液相,其特征在于具有费米表面、节状狄拉克或二次带接触点或完全带隙的分散的马约拉纳费米子。特别地,我们证明了塞曼磁场可以稳定非平凡的磁通模式,并诱导不同拓扑特征的状态之间的变磁跃迁。可解的最近邻双二次自旋轨道微扰可以用来稳定零能平带。我们详细讨论了正方形和蜂窝晶格上的$\mathrm{SO}(2)$ -和$\mathrm{SO}(3)$ -对称自旋轨道模型的例子,并使用群论的参数推广到具有任意整数$ν> 1$的$\mathrm{SO}(ν)$ -对称模型。这些结果扩展了自旋-轨道-液体基态的精确可解模型的列表,并突出了这种奇异相的有趣的一般特征。因此,我们的模型是候选材料更逼真建模的绝佳起点。
2021-02-04 cond-mat.str-el
Coexistence of insulating phases in confined fermionic chains with a Wannier-Stark potential
Centro Atómico Bariloche, Instituto Balseiro(巴里洛切原子中心,巴尔塞罗研究所);Instituto de Nanociencia y Nanotecnología CNEA-CONICET(CNEA-CONICET纳米科学与技术研究所);School of Physics and Astronomy, Tel Aviv University(特拉维夫大学物理与天文学学院)
本研究针对受Wannier-Stark势作用的有限排斥费米子链,用密度矩阵重整化群求解广义扩展Hubbard模型,发现基态局域密度呈平台阶梯,对应多种绝缘相共存,为实验调控相共存提供依据。
2023-10-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Exact zero modes in a quantum compass chain under inhomogeneous transverse fields
研究了最近邻相互作用和横向场随空间变化的一维量子横向罗盘模型中精确Majorana零模的出现。通过将自旋系统转化为二次马约拉纳-费米子模型,我们得到了一个精确的公式的涌现EMZM的数量,这是发现依赖于分区性质的晶格位置上的磁场消失。我们还推导出明确的表达式,这些EMZMs的波函数,并表明,它们确实依赖于网站指数的上述分区的精细功能。基于以上关于EMZM的严格结果,我们对先前文献中观察到的本征态简并度对横场的有趣依赖性提供了一种解释。作为一种特殊情况,我们采用平面波近似精确求解了具有交替最近邻相互作用和交错磁场的开放罗盘链。即使对于有限链,也给出了使模型对角化的典型Majorana模式的显式形式。我们表明,除了可能存在的EMZM,几乎没有马约拉纳零模式存在,除非两个子晶格上的字段都关闭。我们的研究结果可能揭示了在控制基态简并在相关系统中的外部场单独调整。
2019-08-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el math-ph
Simulation of Topological $X$-Gates via Braiding of Majorana Zero Modes in an Interacting Quantum Dot System
本文提出在Y形量子点阵列中通过栅控融合操作实现拓扑X门,并用精确对角化模拟揭示相互作用和配对无序对编织保真度的限制,同时给出验证马约拉纳零能模非阿贝尔性质的实验判据。
2025-09-19 cond-mat.str-el
Effect of strong intersite Coulomb interaction on the topological properties of a superconducting nanowire
对于具有扩展s型对称性配对的超导纳米线,在磁场中,分析了强场间电荷关联对单粒子Majorana激发的影响.基于密度矩阵重整化群数值方法研究了这一问题。结果表明,随着邻近电子排斥强度的增加,在开放系统的较低的Hubbard带出现两个子带。基于对纠缠谱的Majorana极化和简并度的计算,发现在电子或空穴浓度最小的每个子带的边缘存在具有一个边缘态的拓扑非平凡相。
2021-05-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Self-dual $S_3$-invariant quantum chains
我们研究了具有最近邻相互作用和$S_3$、时间反演和宇称对称性的自对偶三态量子链。我们发现了一个丰富的相图,包括有序-无序共存的带隙相,具有U(1)对称性的可积临界点,以及分别用三态Potts和自由玻色子共形场论描述的铁磁和反铁磁临界区。我们还发现了一个不寻常的临界相,这似乎是由两个共形场论与不同的“费米速度”相结合描述。有序-无序共存相有一个新兴的分数超对称性,我们发现它的发电机晶格类似物。
2020-11-24 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Spin textures in chiral magnetic monolayers with suppressed nearest-neighbor exchange
二维磁性材料的高可调谐性(通过应变、门控、异质结构化或其他方式)为研究多功能磁特性和控制出现的磁相位提供了独特的条件。扩大这种材料中可实现的磁现象的范围对于基础和技术进步都很重要。在这里,我们进行原子自旋动力学模拟,探索(手性)磁相的原子单层抑制的第一邻居交换相互作用的限制。我们报告丰富的相图的奇异的磁性配置,获得正方形和蜂窝晶格对称性,包括共存的铁磁和反铁磁自旋摆线,以及多种类型的磁skyrmions。我们进行了最小能量路径分析的skyrmion崩溃,以评估这种拓扑对象的稳定性,并揭示磁性单层可能是很好的候选人主机的反铁磁skyrmion是实验回避日期。
2020-03-26 cond-mat.str-el physics.comp-ph
Phase diagram of the XXZ pyrochlore model from pseudo-Majorana functional renormalization group
本文利用伪Majorana泛函重整化群计算了自旋1/2 XXZ烧绿石模型的磁相图,揭示了低温下的非磁性区与量子自旋冰相,并发现了反铁磁XY模型附近的量子无序致序效应及可能的晶格向列性基态。
2024-12-19 cond-mat.str-el
Coexistence of spin-singlets and metallic behavior in simple cubic CsC60
我们提出了一个详细的NMR研究简单的立方CsC 60,迄今为止已知的唯一的金属立方富勒烯除了A3 C60。133 Cs NMR信号的存在下,约12至15%的“双相”C60球,其特征在于一个15 meV的间隙。我们提出了不同的实验观察支持的想法,自旋单态(即C60^{2-})是本地化后这些球和稳定的JTD。133 Cs光谱分裂成三条不同的线,具有不同的电子环境,观察到自然出现从这样的情况。对133 Cs的四极效应证实了C60分子之间电荷的不均匀分布。对133 Cs谱线相对强度的分析表明,自旋单态在局域尺度上不形成团簇,而是在晶格内被稀释。这可能是为了避免相邻C60^{2-}的出现,并使这些球之间的静电排斥最小化。通过自旋-晶格弛豫测量,我们检测到的Cs网站高于100 K之间的化学交换。由此,我们推断,在一个给定的球上的自旋单态的寿命随温度的增加呈指数下降(从100 K时的15秒到130 K时的3毫秒)。这种自旋单态的存在的性质的金属状态的影响进行了讨论,在与1/T1 T的减少13 C在低温下,这将是异常的一个简单的金属。
2002-04-12 cond-mat.str-el
Odd-frequency pair density wave in the Kitaev-Kondo lattice model
利用自旋- $1/2$矩的SO(3)Majorana表示,研究了双层蜂窝晶格上Kitaev-Kondo晶格模型的性质.我们首先考虑配对的邻近网站的父Kitaev自旋液体(KSL)的哈密顿量,使马约拉纳和自旋$1/2$希尔伯特空间完全等价于对方。因此,我们证明了Kitaev相互作用在SO(3)Majorana费米子方面的这种解耦完全再现了KSL模型的光谱。然后,通过在模型中考虑局域近藤耦合$J_K$的影响,并将其按照物理上必须具有有限交错相位的序参量解耦,我们得到随着$J_K$的增加,系统经历了从分数费米液体到三重态超导(SC)相的量子相变.根据模型参数的不同,这个SC相可以表现出狄拉克点,Bogoliubov-费米线,或Bogoliubov-费米面作为节点体流形。在后一种情况下的表面状态的特征还在于拓扑保护的反手性边缘模式。SC相打破时间反演对称性,并表现出一个占主导地位的奇频配对与一个小的偶数频率分量的电子激发本地化的网站上的系统的相同的子晶格的共存。最后,我们表明,这个SC阶段实际上是一个对密度波状态,库珀对拥有一个有限的质心动量在零磁场。
2021-05-19 cond-mat.str-el
Fractionalization in Superconductor Josephson Junction Arrays Hinged by Quantum Spin Hall edges
本文研究了一种新型的超导体-铁磁体-超导体(SC-FM-SC)约瑟夫森结阵列,这种结生长在二维量子自旋霍尔(QSH)绝缘体上。在SC和FM之间的界面处的Majorana束缚态的存在引起电荷-e隧穿,除了通常的电荷-2 e库珀对隧穿,相邻的超导岛之间。此外,由于Majorana费米子编码了电荷数宇称的信息,一个精确的Z_2规范结构自然出现,并导致许多新的绝缘相,包括电子分裂成荷电子玻色子和拓扑缺陷的去精细相。还发现了一种新的超导体-绝缘体转变。
2010-03-30 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Coexistence of spontaneous dimerization and magnetic order in a transverse-field Ising ladder with four-spin interactions
用密度矩阵重整化群方法对具有最近邻交换和四自旋相互作用的自旋为1/2的横场两脚伊辛梯$J_{4}$进行了解析和数值研究.得到了横场$B$相对于$J_{4}$平面的量子相图。有三个不同的阶段:一个顺磁(PM)阶段的横向磁场的高值,并为低值的$B$,铁磁(FM)有序相小$J_{4}$和二聚梯级(DR)阶段的大负值的$J_{4}$。所有的相被在多临界点相遇的量子相变线分开。通过对纠缠熵的研究,得到了临界线。结果表明,沿临界线中心电荷为$c=1/2$,而在多临界点中心电荷为$c=1$ .能量算符的标度维数为$X_ε=1$,与量子伊辛链临界行为的普适类一致。本文还讨论了多临界点的有效场论。计算了FM和DR的序参量,发现了FM和DR相共存的区域。
2021-11-22 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Exact results for spin dynamics and fractionization in the Kitaev Model
本文给出了Kitaev模型中动力学自旋关联函数的精确解析结果。这是在非平凡量子自旋模型中的第一个结果。结果也很新奇:尽管存在无带隙传播Majorana费米子激发,动力学两个自旋关联函数在最近邻分离之外都为零,表明存在无带隙但短程自旋液体。一个不寻常的,\emph{all energy scale fractionization}的自旋翻转量子,两个无限大质量的$π$ -通量和一个动态的马约拉纳费米子,被证明是发生。由于Kitaev模型简化了拓扑量子计算,我们的结果为量子比特动力学和拓扑激发的产生提供了新的见解。
2007-01-05 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el physics.comp-ph