Wigner crystallization at large fine structure constant
本文研究了二维大质量Dirac电子系统中Wigner晶体态随有效精细结构常数$α$增大的命运。在狄拉克系统中，较大的$α$自然地对应于较强的电子-电子相互作用，但它也意味着较强的带间介电响应，有效地重整电子电荷。我们用两种独立的方法计算了与维格纳晶体态的量子熔化和热熔化有关的临界密度和临界温度。我们表明，在$α\gg 1$，维格纳晶体状态是最好的理解方面的相互作用的电子，临界密度和熔化温度接近一个普遍的，$α$独立的值。我们讨论了我们的结果的背景下，最近的实验在扭曲的双层石墨烯附近的魔角。
2022-07-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Wigner crystallization in topological flat bands
研究了部分填充拓扑平坦带上的维格纳结晶。我们通过分析精确对角化得到的多体基态对关联密度的卡氏变换和角傅里叶变换来识别维格纳晶体。通过傅立叶峰的大小测量的结晶强度随着颗粒密度的降低而增加。所得到的维格纳晶体的形状由所选择的元格的边界条件决定，并且在很大程度上独立于底层晶格，包括其拓扑结构，并且遵循经典点粒子的行为。
2018-05-21 cond-mat.str-el
Generalized Wigner crystallization in moiré materials
最近对扭曲的过渡金属二硫属化物（TMD）材料$\rm WSe_2/WS_2$的实验已经观察到摩尔带部分占据的绝缘态。这种状态被认为是广义维格纳晶体（GWC）。在这篇文章中，我们调查的问题，维格纳结晶的存在下，一个潜在的（莫尔）晶格。基于对系统参数的最佳估计，我们发现各种同双层和异双层TMD是实现GWC的优秀候选者。特别地，我们基于$r_{s}$的分析表明，$\rm MoSe_{2}$（在同双层中）和$\rm MoSe_2/WSe_2$或$\rm MoS_2/ WS_2$（在异双层中）是实现GWC的最佳候选者。我们还建立了，由于较大的有效质量的价带，在一般情况下，空穴晶体是更容易实现的电子晶体，如实验所见。为了完整性，我们表明，满足莫特标准$n_{\rm Mott}^{1/2} a_{\ast} = 1$需要密度近三个数量级大于GWC形成的最大密度。这表明，对于典型的操作密度，HoM或HeM系统远离莫特绝缘状态。与传统的维格纳晶体不同，这些晶体在莫尔晶格上实现，由于晶格钉扎产生的间隙而不可压缩。最后，我们捕获这个多体间隙变分重整化的振动模式的色散。我们表明，这些低能量的模式，所产生的耦合的WC与莫尔晶格，可以有效地模拟为正弦戈登理论的波动。
2020-10-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Enhancement of Wigner crystallization in quasi low-dimensional solids
在保留库仑相互作用的三维性质的模型中研究了准低维固体中电子的结晶。我们表明，限制电子运动层（或链）产生了丰富的序列的结构转变时，不同的粒子密度。此外，低维电子运动和各向同性库仑相互作用的同时发生导致维格纳晶体的相当大的稳定化，这可能是在此类化合物中经常观察到的电荷有序相的起源处的机制之一。
2006-01-25 cond-mat.str-el
Flat bands and Wigner crystallization in the honeycomb optical lattice
研究了二维蜂窝光晶格上由p轨道构成的紧束缚带中冷原子的基态。能带结构包括两个完全平坦的带。对于费米子和玻色子来说，在低粒子密度下，可以发现具有就地排斥的精确多体基态。我们发现在n=1/6的结晶顺序与$\sqrt{3} \times \sqrt{3}$结构打破了一些离散的晶格对称性。在费米子系统中，如果斥力足够强，我们发现成键强度在n=1/2时变为\emph{dimerized}。晶体有序的实验特征可以通过飞行时间实验中的噪声相关性来检测。
2007-07-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Visualizing 1D zigzag Wigner crystallization at domain walls in the Mott insulator TaS$_2$
在低载流子密度和强相关性的特定状态下，电子可以结晶成被称为维格纳晶体的电荷周期性排列。这种相位在一维（1D）中特别有趣，因为它们显示出各种电荷和自旋基态，这些基态可以在量子器件中作为自旋信息的高保真发射器。最近的理论研究表明，莫特绝缘体和其他平带系统中的强库仑相互作用，可能为维格纳晶化提供一个有吸引力的高温平台，但由于材料和器件的限制，实验实现已被证明是困难的。在这项工作中，我们使用扫描隧道显微镜在液氦温度下直接成像的莫特绝缘体，TaS $_2$的一维维格纳晶体的形成。TaS $_2$中的电荷密度波畴壁产生能带弯曲，并提供了一维低密度和强相互作用的理想条件。STM光谱图显示，一旦较低的哈伯德带穿过费米能，电荷就会重新排列以使库仑能最小化，形成一维维格纳晶体所预期的锯齿形图案。锯齿形电荷图案显示出特征噪声特征，其表示由隧穿电子引起的电荷或自旋波动，这对于这种更脆弱的凝聚态是预期的。通过大库仑能标与低电子密度相结合，在高几个数量级的温度下观察维格纳晶体，使TaS $_2$成为利用1D维格纳晶体中电荷和自旋序的有前途的系统。
2021-10-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Doped Twisted Bilayer Graphene near Magic Angles: Proximity to Wigner Crystallization not Mott Insulation
我们设计了一个模型来解释为什么扭曲的双层石墨烯（TBLG）表现出绝缘行为时，$ν=2,3$电荷占据一个单位莫尔细胞，一个功能归因于莫特，但不是$ν=1$，明显不符合莫特绝缘。我们计算$r_s=E_U/E_K$，其中$E_U$和$E_K$的势能和动能，分别，并表明：（i）莫特标准在于在密度$10^4$高于实验和（ii）过渡到一系列的维格纳晶体状态存在作为$ν$的函数。我们发现，对于$ν=1$，$r_s$未能越过阈值（$r_s = 37$）的三角形晶格和金属输运Entrance。然而，对于$ν=2$和$ν=3$，阈值$r_s=22$和$r_s=17$分别满足向具有蜂窝（$ν=2$）和kagome（$ν=3$）结构的维格纳晶体（WC）的转变。我们相信，这种晶态是分析超导性的正确起点。
2018-08-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Wigner crystallization in transition metal dichalcogenides: A new approach to correlation energy
介绍了一种计算单谷和双谷二维电子气（2DEG）系统相关能的新方法。我们的方法是基于随机相位近似在高密度和一个经典的方法在低密度，与两个限制之间的插值。这种方法提供了良好的协议与可用的量子蒙特卡罗（QMC）计算。采用双谷二维电子气模型描述了过渡金属二硫属化物（TMD）单层结构中的电子关联。在局域密度近似下，利用密度泛函理论，得到了单层TMD中费米液体到量子维格纳晶相的零温相变。与QMC一致，我们发现电子在单谷2DEG中的$r_s=30.5$处结晶。对于两个山谷，我们预测维格纳结晶在$r_s= 29.5$，表明谷简并对临界$r_s$的影响不大，在早期的索赔。
2016-11-11 cond-mat.str-el
Wigner crystallization in Na(3)Cu(2)O(4) and Na(8)Cu(5)O(10) chain compounds
本文报道了新型共边链状体系Na（3）Cu（2）O（4）和Na（8）Cu（5）O（10）的合成，它们形成具有相称电荷序的绝缘态。我们确定这些系统作为一维维格纳晶格，其中的电荷顺序是由长程库仑相互作用和铜d-壳层中的孔的数量。我们的解释是支持的X射线结构数据，以及通过分析磁化率和比热数据。值得注意的是，由于大的第二邻居Cu-Cu跳跃，这些系统允许（经典）维格纳晶格和量子力学起源的4k_F电荷密度波之间的区别。
2005-01-11 cond-mat.str-el
Critical gate distance for Wigner crystallization in the two-dimensional electron gas
Center for Computational Quantum Physics, Flatiron Institute（Flatiron Institute 计算量子物理中心）；Department of Physics, Stanford University（斯坦福大学物理系）；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）；Department of Physics and Astronomy, Hofstra University（霍夫斯特拉大学物理与天文系）；Department of Physics, University of Wisconsin-Madison（威斯康星大学麦迪逊分校物理系）
研究通过量子蒙特卡洛方法确定二维电子气中威金斯晶化临界门距离，并揭示低密度下可能存在的铁磁液体态。
2025-01-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Ferromagnetism and Wigner crystallization in Kagome graphene and related structures
由于态密度的发散，平带中的相互作用被放大，这引起了各种多体现象，如铁磁性和维格纳结晶。然而，到目前为止，平带物理的研究大多是建立在模型系统的基础上，使其实验实现成为一个遥远的未来。在这里，我们提出了一类由真实原子组成的系统，即具有现实物理相互作用的碳原子（在这里称为Kagome graphene/graphyne）。密度泛函理论计算表明，这些Kagome晶格提供了一种可控的方式来实现足够接近费米能级的鲁棒平坦带。在空穴掺杂时，它们分裂成不同能量的自旋极化带，导致平带铁磁性。在半填充时，这种分裂达到768 meV的最高水平。对于较小的填充物，例如，另一方面，当ν=1/6时，自发地形成维格纳晶体，其中电子形成位于规则三角形晶格的网格点上的闭合环。它打破了原来的可果美晶格的平移对称性。我们进一步表明，Kagome晶格表现出良好的机械稳定性，在此基础上，Kagome石墨烯的实验实现的可能途径也提出了。
2018-04-27 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el physics.comp-ph
Wigner Crystallization in Two Dimensions: Evolution from Long- to Short-Ranged Forces
我们研究了二维费米子通过长程1/r势和短程1/r^3势的相互作用，前者适用于小粒子的分离，后者适用于大粒子的分离。我们用变分法计算了维格纳晶体和均匀费米液相的能量，并确定了相图作为零温下密度和介电常数的函数。我们讨论了集体模式在费米液相，有限的温度对相图的影响，和可能的实验实现这个模型。
2013-03-06 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Ground-state energy and Wigner crystallization in thick 2D-electron systems
确定了二维维格纳晶体的基态能量与电子层厚度和晶体结构的函数关系。评估的交换相关能的方法进行了测试，使用已知的结果为无限薄的2D系统。通过与量子Monte-Carlo（QMC）结果的比较，建立了基于局域密度近似（LDA）和基于常密度近似（CDA）的两种方法。与QMC的$r_s=35\pm5$相比，完全二维流体的Wigner跃迁的LDA和CDA估计值分别为$r_s=38$和32。对于在异质结绝缘栅场效应晶体管中发现的厚2D层，魏格纳跃迁的LDA和CDA预测分别在$r_s=20.5$和15.5处。此处不考虑杂质效应。
2005-08-25 cond-mat.str-el
One-dimensional few-electron effective Wigner crystal in quantum and classical regimes
受约束的带电电子通过长程库仑力相互作用的系统由于它们的相互排斥可以形成维格纳晶体。当系统的势能超过其动能时，即，在低温下的经典系统和在低密度下的量子系统。在$T=0$中，系统受量子力学支配，因此，与晶体电荷局域化相关的空间密度峰对于较低的平均密度是尖锐的。相反，在高温的经典极限下，晶体空间密度峰在较低（较高）的平均密度下被抑制（恢复）。在本文中，我们研究这两个限制分别使用一个精确的对角化的小一维（1D）系统包含几个（$<10$）电子，并提出了一个近似的方法来连接到一个统一的有效相图维格纳少电子结晶。其结果是一个定性的量子经典交叉相图的有效一维维格纳晶体。我们表明，与准结晶相关联的空间密度峰应该是实验观察到的少电子一维系统。我们发现，有效的晶体结构慢慢消失的交叉平均密度和交叉结晶温度随颗粒数的增加而降低，与没有任何真正的长程一维秩序。事实上，我们发现一维维格纳结晶的有效有限尺寸性质的一个特殊方面是，即使是短程相互作用也会导致有限尺寸的一维晶体，除了在短程相互作用系统中，与长程相互作用系统相比，随着系统尺寸的增加，晶体有序消失得更快。
2020-03-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Dynamic Moiré Potentials and Robust Wigner Crystallization in Large-Scale Twisted Transition Metal Dichalcogenides
Hefei National Research Center for Physical Sciences at the Microscale, and Hefei National Laboratory, University of Science and Technology of China（中国科学技术大学合肥国家物理科学（微观）研究中心和合肥国家实验室）；Graduate School of Science and Technology, Keio University（庆应义塾大学理工学部研究生院）；Keio University Sustainable Quantum Artificial Intelligence Center (KSQAIC), Keio University（庆应义塾大学可持续量子人工智能中心）；State Key Laboratory of Precision and Intelligent Chemistry, Department of Chemical Physics, and Anhui Center for Applied Mathematics, University of Science and Technology of China（中国科学技术大学精密与智能化学国家重点实验室、化学物理系和安徽应用数学中心）
研究通过机器学习方法结合第一性原理计算，揭示了低温度晶格振动对莫尔势井深度和电子局域态形成的影响，发现威格纳晶格化和kagomé态的鲁棒性。
2026-04-24 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el physics.chem-ph
Quantum Geometry Driven Crystallization: A Neural-Network Variational Monte Carlo Study
本文通过神经网络变分蒙特卡洛方法研究了量子几何对结晶的影响，发现异常霍尔晶体在量子涨落中保持稳定，并显著增强结晶过程。
2025-12-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Wigner crystallization in Bernal bilayer graphene
Ohio State University（俄亥俄州立大学）；National High Magnetic Field Laboratory（国家强磁场实验室）；Florida State University（佛罗里达州立大学）
研究Bernal双层石墨烯中位移场诱导的维格纳晶体相，发现贝里曲率导致自发轨道磁化，三角翘曲引起双重返入行为，并估计了相边界。
2026-06-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Wigner crystallization in a polarizable medium
本文用变分法研究了大极化子的二维和三维维格纳晶相。该方法推广了S. Fratini，P. Qu {é} merais [Mod. Phys. Lett. B {\bf 12} 1003（1998）]。在变分自由能的最小化过程中，我们考虑了维格纳晶体的简正模而不是单个平均频率。我们计算了晶体的重整化模以及电荷极化关联函数和极化子半径。通过林德曼标准，适当地推广到考虑到经典到量子交叉的固相边界确定。在弱的电子-声子耦合极限下，Wigner晶体参数被电子-声子相互作用重整化，导致介质的低极化率的固相稳定。相反，在中等和强耦合下，系统的行为强烈依赖于介质的极化率。对于弱极化介质，当重整化等离子体频率接近声子频率时，固相内部发生密度交叉。在低密度下，我们有一个重整化极化子维格纳晶体，而在较高的密度下，电子-声子相互作用减弱，而不管{\it裸}电子-声子耦合。对于强极化介质，系统表现为洛伦兹偶极子晶格。Fratini和Quemerais预测的内部极化频率的突然软化，观察到附近的实际熔点只有在非常强的耦合，导致一个可能的液体极化相的参数范围更广。
2005-02-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Imaging the zigzag Wigner crystal in confinement-tunable quantum wires
维格纳结晶的存在，强电子关联的最重要的标志之一，迄今为止只在二维系统中明确观察到。在一维（1D）量子线维格纳晶体对应于规则间隔的电子，然而，削弱限制，并允许电子在第二维松弛预计将导致形成一个新的基态构成一个曲折的链与非平凡的自旋相位和属性。在这里，我们报告的观察，这样的锯齿形维格纳晶体通过使用片上电荷和自旋探测器采用电子聚焦图像的电荷密度分布和探测其自旋特性。本实验演示了一维维格纳结晶的结构和自旋相图。半导体系统中锯齿形自旋链和相位的存在可能会为维格纳晶体的实验研究及其在自旋电子学和量子信息中的技术应用开辟道路。
2018-04-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Evidence for a New Intermediate Phase in a Strongly Correlated 2D System near Wigner Crystallization
二维量子维格纳晶体如何转变为金属液相一直是物理学中一个悬而未决的问题。在考虑清洁极限中的2D WC到液体转变的理论中，有人建议可能存在许多中间相。我们已经研究了在具有大相互作用参数$r_s$（$\sim~$ 20-30）和高迁移率的强相关2D孔系统中金属流体相和低磁场重入绝缘相（RIP）之间的转变，这被解释为由于WC形成[Qiu等人，PRL 108，106404（2012）]。我们发现，增加密度（或降低$r_s$）并不是一个急剧的转变，而是将RIP驱动到一个初始RIP与费米液体共存的状态。费米液体和WC之间的这种明显的混合物相中间体也表现出非平凡的温度依赖性电阻率行为，这可以通过混合物中WC的反向熔化来定性地理解，类似于氦-3的固液混合物中的Pomeranchuk效应。
2015-09-24 cond-mat.str-el
Crystallization of the transdimensional electron liquid
North Carolina Central University（北卡罗来纳中央大学）；Purdue University（普渡大学）；Johns Hopkins University（约翰斯·霍普金斯大学）
研究了一种新型超薄（跨维度）金属材料在室温下自由电子的布里渊晶体化现象，通过厚度调控实现二维三角晶格超流体的形成，其电阻率行为与自由电子气模型预测相反。
2025-05-20 cond-mat.str-el
Impurity-induced Friedel oscillations and Wigner crystallization in Luttinger liquids via Unified Field Bosonization Technique
National Institute of Technology Tiruchirappalli（国立特鲁奇拉帕利理工学院）；Assam Engineering College（阿萨姆工程学院）
本文用统一场玻色化技术解析研究一维Luttinger液体中杂质诱导的密度关联，统一描述Friedel振荡与Wigner晶体关联，并揭示$g=1/3$处的标度交叉。
2026-10-01 cond-mat.str-el
Signatures of sliding Wigner crystals in bilayer graphene at zero and finite magnetic fields
本文通过低频噪声测量研究AB堆叠双层石墨烯中维格纳晶体的脱钉与滑动行为，提供了零磁场和有限磁场下维格纳结晶的输运证据，为证实反常霍尔晶体奠定基础。
2024-10-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Two-Dimensional Wigner Crystal in Anisotropic Semiconductor
研究了质量各向异性对二维电子气中维格纳晶化转变的影响。本文计算了具有各向异性质量的任意二维Bravais晶格的二维Wigner晶体的静态和动态性质，这在具有（110）面的Si MOSFET中是可以得到的。通过对所有可能晶格稳定性的研究，我们发现具有最低基态能量的电子晶格的晶体结构和熔化密度发生了显著的变化。
1999-12-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Electronic transport, metal-insulator transition, and Wigner crystallization in transition metal dichalcogenide monolayers
本文基于有限温度Boltzmann理论分析单层TMDs的低温输运，揭示了金属相中线性电阻率源于Friedel振荡，并指出2D低密度MIT行为是无序效应与Wigner晶体物理复杂相互作用的结果。
2024-04-04 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Competing Laughlin state and Wigner crystal in bilayer graphene
我们研究了双层石墨烯在朗道中心能级的分数量子霍尔效应。通过调节外部施加的磁场和两层之间的电偏置，可以访问其中具有对应于N=0和N=1伽利略朗道能级的轨道特征的朗道能级之间存在简并的区域。虽然Laughlin态通常是填充$ν=1/3$的基态，但我们发现，通过调节偏置和外加场，在相同的填充因子下，它可以被破坏并被Wigner晶体取代。这种竞争不会发生在不可压缩的基态保持稳定的$ν=2/3$。电诱导维格纳晶体状态的可能性为这种物质状态的研究开辟了一个新的范围。
2022-10-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Wigner molecules in phosphorene quantum dots
我们研究了具有圆形和细长几何形状的静电场约束的磷烯量子点中电子系统的维格纳结晶。有效质量的各向异性允许在实验室框架中形成维格纳分子，其具有比限制电势更低的对称性的限制电荷密度。我们发现，在圆形量子点中，单独的单电子岛形成的两个和四个限制的电子，但不是三个捕获的载流子。维格纳结晶的光谱特征进行了讨论。具有Wigner分子态的系统的特征在于在$B=0$处的近简并基态，并且容易被外部磁场自旋极化。在没有形成单电子岛的电子系统中，观察到在$B=0$的激发态的更均匀的分布，并且受限系统在1特斯拉量级的磁场下经历基态对称性转变。圆形量子点中的五个电子系统被表示为一种特殊情况，当磁场改变时，基态中出现两种电荷配置：一种是在实验室框架中形成的单电子岛，另一种是只有系统内部坐标中的对关联函数具有三个电子的分子形式。当量子点的电子质量较大时，量子点沿锯齿形方向的取向更容易形成准一维形式的维格纳分子。沿着扶手椅方向的较小的电子有效质量允许冻结电子运动中的横向自由度。
2022-10-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Thermal melting of a quantum electron solid in the presence of strong disorder: Anderson versus Wigner
我们考虑温度诱导的熔化的维格纳固体在一维（1D）和二维（2D）晶格的电子相互作用通过长程库仑相互作用中存在的强无序所产生的带电杂质在系统中。该系统模拟了基于电子回旋共振器的2D电子层，其中维格纳结晶经常被声称可以在实验中观察到。使用精确对角化和利用参与率的倒数以及电导来区分局部绝缘固相和扩展的金属液相，我们发现，有效的熔化温度可能会强烈增强的无序，因为无序晶体通常可以在一个本地化的玻璃态结合非微扰物理的安德森局域化和维格纳结晶。这种无序引起的熔化温度的提高可以解释为什么实验经常设法观察绝缘无序钉扎的维格纳固体，尽管在许多情况下实验温度远远高于原始维格纳晶相的理论熔化温度。
2022-09-12 cond-mat.dis-nn cond-mat.str-el
Polaron Crystallization and Melting: Effects of the Long-Range Coulomb Forces
在研究离子电介质中维格纳晶体的稳定性时，发现由于极化子形成的两个竞争效应是重要的：（i）使晶体不稳定的库仑力的屏蔽，由（ii）载流子质量（极化子质量）的增加补偿。仔细研究了这两种效应之间的竞争，并通过改变零温下的密度来研究极化子维格纳晶体的量子熔化。通过计算电子和极化的量子涨落，我们表明，在绝缘体到金属的转变（IMT）的极化子的解离之间存在竞争，并朝着极化子液体熔化。我们发现在强耦合下，介电极化子的液态不存在，IMT是由极化子的解离驱动的。接下来，考虑到本地化的载流子之间的偶极相互作用，我们表明，这些是负责的极化维格纳晶体的横向振动模式的不稳定性的密度增加。这提供了一个新的机制，在掺杂的SiO2中的IMT，产生有趣的介电性能低于和超越过渡。提供了用于IMT的这种机制的光学签名。
1998-11-04 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Crystallization in the Fractional Quantum Hall Regime Induced by Landau-level Mixing
在强横向磁场作用下，二维电子的强关联液相和晶相之间的相互作用是一个重要的研究课题。采用非微扰固定相扩散蒙特卡罗方法，确定了Wigner晶体在$ν-κ$平面上的相图，其中$ν$为填充因子，$κ$为朗道能级混合的强度。相边界表现出惊人的$ν$依赖性，远离神奇填充因子的状态$ν=n/(2pn+1)$比$ν=n/(2pn+1)$更容易因朗道能级混合而结晶。我们的研究结果解释了在n掺杂和p掺杂GaAs量子阱中观察到的实验行为之间的定性差异，特别是$ν<1/3$和$1/3 <ν< 2/5$在低密度p掺杂系统中存在绝缘态。我们预测，在附近的$ν=1/5$和$ν=2/9$，增加LL混合导致过渡到一个普通的电子维格纳晶体，而是到一个强关联的晶体的复合费米子携带两个漩涡。
2018-09-23 cond-mat.str-el
Interaction-driven transition between the Wigner crystal and the fractional Chern insulator in topological flat bands
我们研究了低密度拓扑平带中强关联无自旋费米子的相互作用驱动的晶态和液态之间的跃迁（具有填充因子$ν=1/5$，$1/7$，$1/9$）.使用精确对角化有限尺寸系统的周期性边界条件，我们区分不同的阶段，其稳定性取决于相互作用的范围，控制的屏蔽参数的库仑相互作用。通过对相关密度的傅立叶变换计算的结晶强度来识别结晶相，而分数陈绝缘体相的特征在于使用动量计数规则，纠缠谱，并与相应的分数量子霍尔态重叠。相的类型取决于特定的单粒子模型及其拓扑性质。我们表明，对于$ν=1/7$和$1/5$，它是可能的维格纳晶体和分数陈绝缘体相之间的kagome晶格模型与频带携带陈数$C=1$。相比之下，在$C=2$模型中，Wigner结晶在$ν=1/5$处不存在，而在$ν=1/9$处出现，这表明$C=2$ FCI对晶序的形成更稳定
2021-08-08 cond-mat.str-el
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
Competing Generalized Wigner Crystal States in Moiré Heterostructures
本文结合 Hartree-Fock 与显式相关波函数方法研究莫尔异质结构中不同填充因子下的广义 Wigner 晶体，揭示近简并竞争态及相关能对态排序的关键影响。
2023-12-05 cond-mat.str-el physics.chem-ph
Crystallization in the Fractional Quantum Hall Regime with Disorder-Aware Neural Quantum States
University of Washington（华盛顿大学）
研究通过神经网络变分蒙特卡罗方法揭示了 disorder-pinned 空穴 Wigner 晶体，解释了近 ν=2/3 处重新进入整数量子霍尔效应及其在分数色散绝缘体中的类比现象，并发现一种新的 crossover regime。
2026-04-07 cond-mat.str-el
Wigner and Kondo physics in quantum point contacts revealed by scanning gate microscopy
量子点接触除了在2e^2/h的倍数下出现众所周知的电导平台外，还表现出神秘的电导异常。这些0.7和零偏差的异常已经被深入研究，但它们在多体效应方面的微观起源仍然存在很大争议。在这里，我们使用的扫描栅显微镜的带电尖端，以调整在原位的点接触的静电势。在扫描尖端距离时，我们观察到零偏异常的重复分裂，与0.7异常的同时出现相关。我们解释这种行为的交替平衡和非平衡近藤屏蔽不同的自旋态本地化的通道。这些交替的近藤效应指向一个维格纳晶体的存在，该晶体包含几个具有不同宇称的电荷。事实上，模拟表明，在通道中的电子密度是足够低，以达到一维维格纳结晶超过由尖端位置控制的尺寸。
2014-12-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Theory of electron spectroscopies in strongly correlated semiconductor quantum dots
量子点具有强关联的特性，如有限尺寸的维格纳结晶。在这里，我们回顾了一些电子光谱和预测，无论是非弹性光散射和隧道成像实验能够捕捉清晰的签名结晶。
2006-02-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
First-Principles AI finds crystallization of fractional quantum Hall liquids
Department of Physics, Massachusetts Institute of Technology, Cambridge, MA-02139, USA（麻省理工学院物理系）
MagNet 通过从原理出发的 AI 方法，在强朗德-勒夫混合 regime 中发现分数量子霍尔液体和电子晶体的基态。
2026-08-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el cs.AI
Tunable Skyrmions in a Topological Wigner Crystal
Oak Ridge National Laboratory（橡树岭国家实验室）；Rutgers, The State University of New Jersey（新泽西州立罗格斯大学）；The University of Tennessee（田纳西大学）
该研究通过拓扑维格纳晶体的赝自旋相互作用模型，揭示了铁磁海森堡交换J与手性相互作用γ的竞争可稳定密度随γ/J连续调节的零场斯格明子晶体，明确了铁磁拓扑维格纳晶体的相图。
2026-08-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Lifshitz transitions and crystallization of fully-polarised dipolar Fermions in an anisotropic 2D lattice
本文考虑了一个无自旋费米子链的二维模型，该模型是通过一个小的链间跳跃和一个排斥的链间相互作用弱耦合的。这个模型的相图有一个令人惊讶的功能：随着相互作用的增加，费米面会发生突变。我们详细研究了这种所谓的亚量子相变，并指出著名的$2 1/2-$级Lifshitz相变是这种一级量子相变的临界点.此外，在端点附近，序参量具有非微扰BCS形式。我们还研究了在这个模型中的竞争结晶转变，并推导出完整的相图。这种物理现象可以在偶极超冷原子或分子气体中实验证明。在谐波陷阱的存在下，它表现为密度分布的急剧跳跃。
2010-06-16 cond-mat.str-el
2D Transport in an in-plane magnetic field
Condensed Matter Theory Center and Joint Quantum Institute, Department of Physics, University of Maryland（马里兰大学凝聚态理论中心与联合量子研究所）
研究面内磁场中二维金属 - 绝缘体转变的两种竞争情景，通过自旋极化降低屏蔽来区分维格纳结晶和安德森局域化，给出一般理论及自旋极化对转变密度影响的定量结果，指出主要散射源不同时临界密度的变化情况。
2026-07-21 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Nematic Wigner crystals in rhombohedral multilayer graphene
University of Florida（佛罗里达大学）；Florida State University（佛罗里达州立大学）
研究菱形四层石墨烯中的维格纳结晶，用投影哈特里 - 福克及含时哈特里 - 福克计算，发现向列型维格纳晶体，确定其相图区域、能带结构等特性及稳定性，还给出了实验识别稳定相的方法。
2026-07-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Incipient Wigner Localization in Circular Quantum Dots
我们研究了圆形量子点中电子-电子关联随密度减小的发展。我们用扩散量子蒙特卡罗方法，考虑了电子数N<=20，电子气参数rs <18的宽范围。与相关性相关的特征在量子点中的发展似乎与在块体中的发展非常不同。其主要原因是平移对称性在一个点中必然被破坏，导致密度调制和不均匀性。电子-电子相互作用起到增强这种调制的作用，最终导致定位。这个过程看起来是完全平滑的，并且在很宽的密度范围内发生。因此，在这些量子点中存在广泛的“初始”维格纳结晶。我们的具体结论是：（i）密度发展尖锐的环，而对密度表现出径向和角度的不均匀性。(ii)基态的自旋与Hund的（第一）规则一致，在我们的整个r_s范围内，所有4<N<20。(iii)随着相互作用的加强，附加能曲线首先变得更平滑-介观波动被相关性阻尼-然后开始显示经典附加能的特征。(iv)电子数越少，局域化效应越强。(v)最后，在强相互作用（大r_s）侧，对某些自旋激发的能隙变小。
2007-02-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Cooper Instability of a Magnetic Wigner Crystal
The Pennsylvania State University（宾夕法尼亚州立大学）；University of Kentucky（肯塔基大学）
针对菱面六层层石墨烯相关体系，研究磁性维格纳晶体集体模式能否介导配对，发现其声子介导吸引力超配对阈值，可促进手性p波配对，为相关多体理论提供基础。
2026-10-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Linear temperature dependence of conductivity in the "insulating" regime of dilute two-dimensional holes in GaAs
GaAs中极高迁移率稀二维空穴的电导率在金属-绝缘体转变的绝缘侧随温度线性变化。当电导率小于$e^{2}/h$时，没有观察到跳跃传导，其特征在于电导率随温度降低呈指数下降。我们认为，强相互作用在一个政权接近维格纳结晶必须发挥作用，在不寻常的运输。
2003-01-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Doping a Wigner-Mott insulator: Exotic charge orders in transition-metal dichalcogenide moiré heterobilayers
本文研究过渡金属二硫化物莫尔异质双层中偏离公度填充时的电子相，提出掺杂Wigner-Mott电荷转移绝缘体与可导电的“电子泥浆”两类竞争相，并指出空间极不均匀的局域态密度是识别电子泥浆的关键特征。
2023-12-05 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Transport Evidence for Wigner Crystals in Monolayer MoTe2
本文通过在高质量单层MoTe2中观测到密度调控的金属-绝缘体转变及非线性输运，提供了维格纳晶体的输运证据，并揭示了其反铁磁交换相互作用及非平衡相干态。
2025-06-25 cond-mat.str-el
Crystallization of Bosonic Quantum Hall States
从分数量子霍尔液体到光晶格和扭曲双层石墨烯中的原子，相互作用对动能的主导地位是强相关量子物质的核心。结晶相经常与相关量子液体竞争，当形成密度波的能量成本接近零时，它们之间发生跃迁。一个最好的例子发生在高磁场中的电子，量子霍尔液体对维格纳晶体的不稳定性预示着磁长度处密度调制的旋转软化。值得注意的是，在规范场中相互作用的玻色子也会形成类似的液态和晶态。然而，将相互作用与强合成磁场结合起来，对玻色子量子气体的实验来说是一个挑战。在这里，我们研究了朗道规范玻色-爱因斯坦凝聚体在最低朗道能级（LLL）及其附近的纯相互作用驱动动力学。我们观察到一个自发结晶驱动凝聚的磁-旋子，激发可见的密度调制的磁性长度。云密度的增加顺利地将这种行为连接到量子版本的开尔文-亥姆霍兹流体动力学不稳定性，由快速旋转的冷凝物的剪切内部流动剖面驱动。在很长一段时间内，冷凝物自组织成一个持久的液滴阵列，由涡旋街道分开，通过相互作用和有效磁力的平衡来稳定。
2021-06-21 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el nlin.PS
Currents in a many-particle parabolic quantum dot under a strong magnetic field
研究了垂直磁场中的少电子抛物量子点中的电流。我们表明，传统的方法调查的维格纳结晶通过研究电荷密度关联函数可以补充检查的密度-电流相关器。然而，在构造多维波函数空间的正确投影时必须小心。电子液体的磁场和欧拉液体行为之间的相互作用引起量子点中的持续和局部电流。我们证明了这些现象的整理准经典理论有效的高磁场和多体问题的精确数值解。
2004-08-31 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Imaging Tunable Luttinger Liquid Systems in van der Waals Heterostructures
本研究利用新型STM技术成像范德华异质结中层堆叠畴壁构成的可调谐Luttinger液体系统，揭示了不同电子密度下从Wigner晶体到电子近晶相液晶相的量子相变，为探索Luttinger液体物理提供了新平台。
2024-04-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Multiparticle ring exchange in the Wigner glass and its possible relevance to strongly interacting two-dimensional electron systems in the presence of disorder
我们考虑零温度和低载流子密度下的二维电子或空穴系统，其中长程库仑相互作用占主导地位的动能。在这个极限下，干净的系统将形成维格纳晶体。对经典基态的非平凡量子力学修正导致多粒子交换过程，该过程可以表示为涉及竞争相互作用的有效自旋哈密顿量。无序会破坏大尺度上的维格纳晶体，产生的状态被称为维格纳玻璃。多粒子交换过程的概念仍然适用于维格纳玻璃，但交换频率现在遵循随机分布。我们计算了维格纳晶体中大量相关交换过程的交换频率，以及维格纳玻璃中一些重要过程的频率分布。由此产生的有效低能量自旋哈密顿量应该是分析可能的基态相位和它们之间的量子相变的起点。我们发现，无序起着至关重要的作用，并推测一个可能的零温度相图。
2001-07-06 cond-mat.dis-nn cond-mat.str-el
Probing strong interactions in p-type few-layer WSe$_2$ by density-dependent Landau level crossing
原子薄的过渡金属二硫属化合物（TMDC）如MoS $_2$和WSe $_2$正在成为探索多体效应的新平台。库仑相互作用显着增强，在这些材料中，因为减少屏蔽和大的Wigner-Seitz半径。虽然多体激子效应在TMDC已被广泛研究的光学手段，直到最近才探测其强相关的电子效应在运输成为可能。在这里，在p型少层WSe $_2$中，我们观察到低于12 T的Γ谷空穴的高度密度依赖的量子霍尔态，其主要序列在奇数和偶数之间交替。通过倾斜磁场以诱导朗道能级交叉，我们表明，随着密度从5.7降低到4.0 $\times$ 10 $^{12}$ cm $^{-2}$，强库仑相互作用将塞曼与回旋加速器能量比从2.67提高到3.55，从而引起偶奇交替。这前所未有地表明，在高达4.0 $\times$ × 10 $^{12}$ cm $^{-2}$的密度下，g因子比其能带理论值增加了4.8倍。我们的研究结果明确表明，p型少层WSe $_2$是一个优越的平台，探索强相关的电子现象，打开了一个新的视角，实现难以捉摸的维格纳结晶在中等密度。
2017-09-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Spontaneous Magnetization of a Two-Dimensional Electron Gas
讨论了二维电子气的自发磁化。它发生在足够高的电子密度（即量子流体状态）与$r_s<10$，这是远远超出了由Tanatar和Ceperley获得的魏格纳结晶$(r_s>37)$的条件。其效果主要取决于筛选和紊乱。计算了自旋极化发生时费米能级下的能级间隔随电子密度的变化。在费米能级上发现了自发磁矩和电子态密度的降低（赝能隙）。
2001-05-18 cond-mat.str-el
Interaction-Induced Symmetry Breaking in Circular Quantum Dots
该研究重新界定圆形量子点中的Wigner分子，提出强相互作用下需微小对称性破缺微扰且微扰随相互作用趋于无穷而趋于零，并用神经网络变分Monte Carlo计算验证。
2024-10-02 cond-mat.dis-nn cond-mat.str-el
Magnetic and Electronic Properties of Spin-Orbit Coupled Dirac Electrons on a $(001)$ Thin Film of Double Perovskite Sr$_2$FeMoO$_6$
我们提出了一个相互作用模型的应变$(001)$原子层的电子和磁性行为的Sr $_2$ FeMoO $_6,$，它显示了室温亚铁磁性和磁电阻与潜在的自旋电子学应用在散装。我们发现，在钼4 $d$壳层的强自旋-轨道耦合引起一个强大的亚铁磁态与紧急自旋极化的电子结构组成的平带和四个大规模或无质量的狄拉克色散。基于自旋波理论，我们证明了磁序在很宽的掺杂范围内保持不变，从而有可能探索平带物理，例如电子掺杂Sr $_{2-x}$ La $_{x}$ FeMoO $_6.$中的维格纳结晶
2020-05-04 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
