Kondo impurity on the honeycomb lattice at half-filling
我们考虑一个近藤状杂质与费米子相互作用的蜂窝晶格在半填充,在石墨烯的情况下。我们从晶格模型推导出一个有效的一维连续理论,在一般情况下,有四种口味的角动量混合存在的节间散射过程和六个耦合的自旋各向同性的情况下。然而,在特定条件下,它可以减少到一个单耦合多通道赝能隙Kondo模型。最后,我们计算了在库仑相互作用引起的费米速度依赖于能量的情况下,大N展开的临界耦合,磁化率和比热。
2009-11-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Rientrant metallicity in the Hubbard model: the case of honeycomb nanoribbons
基于二维蜂窝晶格的Hubbard哈密顿量的集团微扰解,我们给出了纳米带在半填充时准粒子能带结构随电子-电子排斥力的变化.我们发现,在中等值的电子-电子相互作用带与扶手形状的边缘表现出意想不到的半金属行为,恢复原来的绝缘字符只有在较大的值$U$。
2013-03-19 cond-mat.str-el
Stripe order in the doped Hubbard model on the honeycomb lattice
利用密度矩阵重整化群(DMRG)方法研究了蜂窝晶格上强相互作用的掺杂哈伯德模型的基态性质.在半填充时,由于没有负号问题,大规模的量子Monte Carlo计算结果表明,对于蜂窝晶格上的哈伯德模型,随着相互作用强度$U$的增加,会发生Dirac半金属到反铁磁莫特绝缘体的转变.然而,反铁磁莫特绝缘体的命运,当空穴掺杂到系统中的理解仍然缺乏。本文通过用DMRG计算宽为4的圆柱体的局域自旋和电荷密度,发现了蜂窝晶格上掺杂的哈伯德模型的半填充条纹序。我们还进行了互补的大尺度平均场计算与重整化相互作用强度。我们观察到半填充条纹有序,发现填充接近一半的条纹态在能量上接近简并。
2021-04-29 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Density waves and Cooper pairing on the honeycomb lattice
受石墨烯研究热潮的影响,我们采用重整化群方法,研究了蜂窝晶格上电子的不稳定性。近半带填充,临界最小相互作用强度所需的反铁磁或电荷密度波秩序的不稳定性。远离半填充,f-波三重配对和d+id单重配对不稳定性被发现出现的密度波制度。
2007-11-08 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Ni$_2$Mo$_3$O$_8$: zig-zag antiferromagnetic order an integer spin non-centrosymmetric honeycomb lattice
理论研究已经预测了锯齿形反铁磁有序蜂窝状化合物中拓扑磁振子的存在。在这里,我们报告的锯齿形AFM秩序的层状和非中心对称的蜂窝状镍酸盐Ni $_2$ Mo $_3$ O $_8$通过结合磁化强度,比热,X-射线和中子衍射和电子顺磁共振测量的发现。这是在整数自旋非中心对称结构($P$ $_6$ 3 $mc$)中这种顺序的第一个例子。此外,二分蜂窝晶格的两个不同位点中的每一个具有独特的晶体场环境,分别为八面体和四面体Ni $^{2+}$,使得能够在每个子晶格上独立取代。Mg在八面体位置上取代Ni抑制了长程磁序,并导致弱铁磁状态。相反,Fe取代Ni提高了AFM有序化温度。因此,Ni $_2$ Mo $_3$ O $_8$提供了一个平台,在该平台上探索蜂窝上的$S = 1$的丰富物理学,其中存在与非中心对称的、形式上的压电极性晶体结构的竞争磁相互作用。
2018-04-13 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Spin-triplet superconductivity in repulsive Hubbard models with disconnected Fermi surfaces: a case study on triangular and honeycomb lattices
我们提出自旋涨落介导的自旋三重态超导可以在具有不连续费米面的排斥哈伯德模型中实现。利用涨落交换近似,对三角形(稀带填充)和蜂窝形(近半填充)晶格上的哈伯德模型进行了验证,得到了具有f波对称性的三重态对序参量.可能的相关性,真正的超导体的建议。
2000-04-22 cond-mat.str-el
Skyrmion defects and competing singlet orders in a half-filled antiferromagnetic Kondo-Heisenberg model on the honeycomb lattice
由于序参量的拓扑缺陷与底层费米子之间的相互作用,这些缺陷可以具有诱导费米子数,从而导致一些对凝聚态和高能物理都具有重要意义的奇异现象。感生费米子数的一个有趣结果是拓扑亏损核内存在波动的竞争级。在这方面,费米子和反铁磁相的skyrmion激发之间的相互作用可以有重要的后果,了解许多凝聚态系统的反铁磁性和几个单重级竞争的全局相图。本文研究了蜂窝晶格上半填充Kondo-Heisenberg模型中反铁磁绝缘相的竞争序涨落与Skyrmion激发之间的关系。通过解析和数值相结合的方法,我们得到了单Skyrmion组态下Dirac费米子的精确本征态,并用于计算诱导手征荷.此外,通过采用这种非微扰本征基,我们计算不同的平移对称性破缺电荷,键和电流密度波的订单和平移对称性保持Kondo单态形成的可解释性。基于计算的磁化率,我们建立自旋Peierls和Kondo单态作为反铁磁性的主要竞争顺序。我们的研究结果和基于微扰梯度展开方案的场论预测之间显示出良好的一致性,该方案关键依赖于狄拉克费米子的绝热原理和平面波本征态。这里开发的方法可以应用到许多其他相关的系统支持在较低和较高的空间维度的自旋三重态和自旋单重态之间的竞争。
2017-09-01 cond-mat.str-el
Thermodynamic behavior of modified integer-spin Kitaev models on the honeycomb lattice
我们研究了Baskaran,Sen和Shankar(Phys.Rev.B78,115116(2008))引入的修改的自旋- $S$ Kitaev模型的热力学性质。这些模型的性质是,对于半奇数自旋,它们的本征态映射到自旋为1/2的Kitaev模型的本征态上,具有众所周知的高度纠缠的量子自旋液体态和Majorana费米子。对于整数自旋,哈密顿量由交换局部算子组成。因此,本征态可以被选择为在不同的位置之间完全不纠缠,尽管每个本征态具有显著的简并性。对于半奇数自旋,热力学性质可以与自旋1/2 Kitaev模型,除了一个额外的简并。因此,我们在这里关注整数自旋的情况。利用转移矩阵方法、高温展开和蒙特卡罗模拟研究了自旋为$S=1$和$S=2$的铁磁和反铁磁模型的热力学性质。除了所有模型都具有的大的剩余熵之外,我们发现它们可以具有各种不同的行为。传递矩阵计算表明,对于不同的模型,关联长度可以是有限的,如$T\to 0$,成为临界的,如$T\to 0$,或指数发散的,如$T\to 0$ .有一个保守的$Z_2$通量变量与每个六边形元格相关联,在所有模型中,$+1$值饱和为$T\rightarrow0$,除了$S=1$反铁磁体,其中平均通量保持为零,为$T\to 0$。我们为这些结果提供了定性的解释。
2021-02-08 cond-mat.str-el
BCS-BEC crossover on the two-dimensional honeycomb lattice
蜂窝晶格上的吸引人的哈伯德模型在半填充时表现出无质量狄拉克费米子的半金属和s波超导体之间的量子临界点。我们研究了BCS-BEC交叉在这个模型中远离半填充在零温度下,并表明,适当定义的交叉线(在相互作用密度平面)通过QCP在半填充。对于半填充周围的密度范围,SC的“底层费米表面”,定义为最小能量准粒子激发的动量空间轨迹,包围着一个随着相互作用非单调演化的区域。我们还研究了SC和半金属中的波动,并显示了一个无阻尼Leggett模式的出现深SC。我们认为可能的影响超冷原子和高温SC的实验。
2006-09-28 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Coexistence of antiferromagnetism and topological superconductivity on the honeycomb lattice Hubbard model
受蜂窝晶格上掺杂$t$模型的数值模拟的启发,我们研究了蜂窝晶格哈伯德模型上单重态和三重态对的超导电性。结果表明,半填充附近的反铁磁序诱导了自旋单重态和自旋三重态共存的超导态。我们得到的超导态具有一个拓扑相变,它将一个拓扑平凡态和一个陈数为2的非平凡态分开。这种拓扑超导电性的可能的实验实现进行了讨论。
2020-12-24 cond-mat.str-el
Short-Range Correlations and Cooling of Ultracold Fermions in the Honeycomb Lattice
我们利用量子蒙特卡罗模拟和数值链团展开方法研究了蜂窝晶格中费米子的热力学性质和短程自旋关联。我们发现,在半填充和有限的温度下,最近邻自旋关联可以在这种晶格比在正方形晶格中更强,即使在制度中的基态在前者是一个半金属或自旋液体。蜂窝晶格也表现出更明显的异常区域中的双重占用,导致更强的绝热冷却比在正方形晶格。我们讨论了这些发现对光晶格实验的影响。
2012-11-13 cond-mat.str-el
Optical Selection Rules in Spin-Orbit Coupled Systems on Honeycomb Lattice
研究了蜂窝晶格上自旋轨道耦合系统的极小模型在半填充状态下的光学性质。研究了圆偏振光在电荷和反铁磁有序态中的吸收,发现了依赖于旋向性的自旋谷选择性激发,并指出光学选择规则随对称性破缺类型和电子态拓扑性质的不同而明显不同.因此,自旋谷选择性在光吸收中的突变发生在由改变序参量的大小引起的拓扑转变处。
2017-05-10 cond-mat.str-el
Hidden Charge Order of Interacting Dirac Fermions on the Honeycomb Lattice
本文考虑蜂窝格子上扩展的半满哈伯德模型,考虑次近邻相互作用。使用泛函积分的方法,我们发现,集体波动抑制拓扑状态,而不是有利于电荷排序,与以前的数值研究。然而,我们表明,临界点是不是假定的半金属-莫特绝缘体品种。由于相互作用的阻挫性质,基态由具有{\it semi-Dirac}激发的新型隐藏{ \it metallic}电荷序描述。我们推测,这种转变是不是在Gross-Neveu普适类。
2018-10-23 cond-mat.str-el
Quantum spin Hall effect in a two-orbital model on a honeycomb lattice
在双轨道紧束缚模型中研究了蜂窝晶格上的自旋霍尔效应。我们表明,该模型表现出三个拓扑不同的绝缘相在半填充,这是由不同的量子化值的自旋霍尔电导率区分。我们分析确定的相界,在那里的价带和导带接触,形成狄拉克节点在费米能级。结果进行了讨论的有效反对称自旋轨道耦合。的凯恩-梅勒模型和影响的磁电效应的关系进行了讨论。
2014-09-07 cond-mat.str-el
Bond-ordered states and $f$-wave pairing of spinless fermions on the honeycomb lattice
蜂窝晶格上的无自旋费米子具有排斥性最近邻相互作用,已知在半填充时具有量子临界点,其临界行为在格罗斯-奈夫(手征伊辛)普适类中。临界相互作用强度将弱耦合半金属区与相称的电荷密度波相分离。然而,在蜂窝晶格上的关联费米子的基本模型的相图超过半填充,是不太好建立。在这里,我们使用功能的重整化群方法与基本的费米表面修补计划,这使我们能够处理不稳定性在竞争通道上平等的基础上也远离半填充的多体不稳定性进行分析。在半填充和范霍夫填充之间,自由费米表面是孔状的,我们再次发现电荷密度波不稳定性在大的相互作用中占主导地位。此外,它的特点是那些半满的情况下。直接在范霍夫填充的自由费米表面的嵌套属性稳定的二聚键序相。在较低的填充的自由费米面成为类电子和超导不稳定性与$f$波对称性被发现出现从相互作用的单胞内排斥和集体波动附近的电荷密度波不稳定性。我们估计的范围内的各个阶段,并提取相应的序参量从有效的低能哈密顿量。
2018-07-26 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Chiral Bosonic Topological Insulator on the Honeycomb Lattice with Anisotropic Interactions
本文研究了各向异性最近邻排斥作用下蜂窝晶格上的硬核玻色子。使用量子蒙特卡罗(QMC)技术,我们提取的填充和各向异性方面的模型的相图。在半填充,我们发现一个二聚体绝缘体相位附近的最大各向异性,其特征在于由一个有限的拓扑纠缠熵$\ln(2)/2$,表示一个分数量子霍尔态玻色子。我们确定存在的边缘状态,并推导出一个基于QMC的方法来提取和验证其手征。值得注意的是,这一阶段出现在没有磁通量和没有明确的晶格挫折。
2020-12-21 cond-mat.str-el
Kekulé valence bond order in an extended Hubbard model on the honeycomb lattice, with possible applications to twisted bilayer graphene
利用大规模量子蒙特卡罗模拟,我们精确地求解了费米子在具有团簇电荷相互作用的蜂窝晶格上跳跃的模型,该模型已被提出作为一个有效的模型,可能应用于半填充附近的扭曲双层石墨烯。我们发现了一个相互作用驱动的半金属到绝缘体的过渡到绝缘相组成的价键固体与凯库勒模式。有限尺寸标度表明,半金属-Kekulé价键固相的相变是连续的,属于手性XY普适类.
2018-09-14 cond-mat.str-el
Absence of Spin Liquid in the Hubbard model on the Honeycomb Lattice
采用变分团簇近似方法研究了蜂窝晶格上半填充哈伯德模型中自旋液相的可能出现。我们发现磁性转变的临界相互作用强度略低于非磁性金属-绝缘体转变的临界相互作用强度。因此,随着相互作用强度的增加,半金属状态变成磁性绝缘体,并且不发生非磁性绝缘状态。因此,在该系统中没有实现以没有长程序的绝缘状态为特征的自旋液体状态。
2015-05-27 cond-mat.str-el
Half-filled Kondo lattice on the honeycomb lattice
蜂窝晶格在狄拉克点附近的独特线性态密度为强关联模型带来了许多新的特征。本文利用推广的平均场论研究了蜂窝晶格上Kondo晶格模型在半填充时的基态相图。通过将磁相互作用和Kondo屏蔽同等对待,发现在中间耦合区,除了在Kondo绝缘态和反铁磁绝缘态之间存在一个不连续的一阶量子相变外,还存在一个宽的Kondo屏蔽和反铁磁两种有序共存的区域.此外,Kondo绝缘体的稳定性要求Kondo耦合的最小强度。这些特征归因于正方形晶格中不存在的线性态密度。进一步分析了平均场退耦后的涨落效应,发现相应的反铁磁自旋密度波跃迁属于O(3)普适类。作为比较,我们还讨论了Kondo项链模型和Kane-Mele-Kondo(KMK)模型。有趣的是,我们发现拓扑绝缘态在KMK模型的半填充时对通常的反铁磁有序态是不稳定的。本文的工作有助于进一步研究传导电子与蜂窝晶格上密集局域自旋之间的相互作用。
2013-02-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Ground-state phase diagram of the quantum J1-J2 model on the honeycomb lattice
利用纠缠元格变分方法研究了蜂窝晶格上量子$J_1-J_2$模型的基态相图。在$0\le {J_2}/{J_1} \le 1$范围内计算能量和相关序参量的值。系统显示${J_2}/{J_1}\lesssim 0.2$(Néel)和$J_2/J_1 \gtrsim 0.4$(共线)的经典顺序。在中间区域,基态是无序的。我们的研究结果表明,减少半满哈伯德模型的模型在这里研究不产生准确的预测。
2012-02-08 cond-mat.str-el
Interaction driven phases in the honeycomb lattice from exact diagonalization
我们调查的命运相互作用驱动相在半填充蜂窝晶格有限系统通过精确对角化与最近和次最近邻相互作用。我们发现的证据电荷密度波相位,Kekulé键顺序和亚晶格电荷调制的相位与以前报道的平均场相图。没有明确的迹象,相互作用驱动的陈绝缘体相(Haldom相)被发现,尽管被预测由相同的平均场分析。我们通过计算电荷序和键序关联函数来表征这些相的基态简并度。
2013-08-29 cond-mat.str-el
Comment on "Topological quantum phase transitions of attractive spinless fermions in a honeycomb lattice" by Poletti D. et al
在最近的一封信[D。Poletti等人,EPL 93,37008(2011)]已经通过平均场论研究了半填充时蜂窝晶格上的吸引无自旋费米子的模型,其中已经预测了由(拓扑)相变分离的在相当大的吸引强度$V>3.36$下的不同均匀相。在这篇评论中,我们认为,没有额外的相互作用的基态在这些阶段是不稳定的相分离。我们确定了半填充$V_{ps}\approx 1.7$通过无限投影纠缠对态(iPEPS)和精确对角化相分离的开始。
2012-04-21 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Phase diagram of a frustrated spin-$\frac{1}{2}$ $J_{1}$--$J_{2}$ $XXZ$ model on the honeycomb lattice
利用耦合团簇方法研究了蜂窝晶格上自旋半阻挫$J^{XXZ}_{1}$ -- $J^{XXZ}_{2}$模型的零温($T=0$)基态(GS)性质,模型中最近邻和次最近邻相互作用分别为交换耦合$J_{1}>0$和$J_{2} \equiv κJ_{1}>0$.这两种相互作用都是各向异性的$XXZ$类型。给出了该模型在自旋空间各向异性参数$0 \leq Δ\leq 1$和阻挫参数$0 \leq κ\leq 1$范围内的$T=0$ GS相图。确定了一个可能的量子自旋液体区域。
2014-06-10 cond-mat.str-el
Antiferromagnetism of the Hubbard Model on a Layered Honeycomb Lattice - Is MgB$_2$ a Nearly-Antiferromagnetic Metal? -
作为$_2$的B2 pz带模型,研究了蜂窝晶格上的半填充哈伯德模型,并通过Monte Carlo计算和无规相位近似方法研究了在基态存在反铁磁性的可能性.在单层蜂窝晶格上,由于费米能级处态密度的损失,在排斥能$U_c/t \simeq 3.6$的有限值处发生顺磁到AF相变。然而,在层状蜂窝晶格上,层间跳跃项创造了费米面的完美嵌套,并以$U_c=0$引导AF。从这些事实,我们讨论了MgB $_2$可能是一个近AF金属,其中的AF的2 pz带被破坏的载流子掺杂。
2001-04-16 cond-mat.str-el
Kitaev-Heisenberg Model on Honeycomb Lattice: Possible Exotic Phases in Iridium Oxides $A_2$IrO$_3$
本文导出并研究了蜂窝晶格上自旋二分之一的哈密顿量,它描述了层状铱酸盐$A_2$ IrO $_3$($A$ =Li,Na)中Ir $^{4+}$离子之间的交换作用.根据微观参数,哈密尔顿插值之间的海森堡和精确可解的Kitaev模型。精确的对角化和互补的自旋波分析揭示了Kitaev极限附近的扩展自旋液相和海森堡极限附近的传统Néel状态的存在。两相被一个不寻常的条纹状反铁磁态所分隔,这正是模型在两个极限中点处的基态。
2010-07-09 cond-mat.str-el
Half-filled stripe to N$\acute e$el antiferromagnetism transition in the $t'$-Hubbard model on honeycomb lattice
该研究通过密度矩阵重整化群方法,探究蜂窝晶格掺杂Hubbard模型中次近邻跳跃对基态的影响,发现半填充条纹相在临界点转变为反铁磁Néel相,并指出该转变可在真实材料或超冷原子平台实现。
2023-06-19 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Topological bosonic states on ribbons of honeycomb lattice
用量子蒙特卡罗模拟研究了蜂窝晶格带上硬核玻色子的拓扑性质。我们绘制了一个丰富的相图与超流和绝缘体阶段在不同的填充。特别地,它揭示了半填充的绝缘体状态是一个拓扑玻色态,其特征在于一个非平凡的Berry相位和一对边缘状态。通过证明拓扑玻色绝缘体态可以被几何地映射到拓扑费米子模型,我们提供了理解这种拓扑玻色绝缘体态的直观图像。研究还表明,拓扑边态对超过硬核排斥的弱相互作用具有鲁棒性。我们的结果可以用囚禁在所设计的光晶格中的玻色冷原子来模拟。
2018-08-09 cond-mat.str-el
Single-hole properties of the t-J model on the honeycomb lattice
受最近发现的超导体Na_xCoO_2yH_2O中可能存在的电荷有序性的启发,我们研究了这种晶格上t-J模型的单空穴动力学。使用精确对角化,级数展开和自洽玻恩近似,我们计算的准粒子色散,带宽和残留物,并比较我们的发现与良好的建立结果的正方形晶格。考虑到两种晶格之间的相似性,我们发现蜂窝晶格的定性相似特征也就不足为奇了,即沿着磁性布里渊区边缘的几乎平坦的带和围绕拐角的明确的空穴。然而,我们报告了相当大的分歧所使用的三种方法有关的带宽,并讨论了这种差异的可能来源。
2006-02-21 cond-mat.str-el
Attractive Hubbard Model on a Honeycomb Lattice
利用量子蒙特卡罗模拟研究了蜂窝晶格上的费米子吸引哈伯德模型.通过增加半填充和零温下的相互作用强度U(相对于跳跃参数t),系统在5.0 < U_c/t < 5.1处发生量子相变,从半金属相转变为同时表现出超流行为和密度有序的相。通过远离半填充的掺杂,并在有限但较低的温度T下增加相互作用强度,该系统总是表现出超流体,表现出BCS和分子状态之间的交叉。这些不同的制度进行了分析,通过研究光谱功能。随着U的增加和T的降低,对的形成和整个样品中出现的相位相干性进行了研究。
2009-09-16 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Finite-temperature properties of strongly correlated fermions in the honeycomb lattice
利用数值链团展开和量子决定论蒙特卡罗模拟研究了蜂窝晶格中强相互作用费米子的有限温度性质。我们分析了一些热力学量,包括熵,比热,均匀和交错自旋磁化率,短程自旋相关性,以及在和远离半填充的双占有率。我们研究绝热冷却的可行性,通过增加均匀的相互作用强度,以及捕获系统。对于均匀的情况下,这个过程被发现是更有效的有限掺杂比在半填充。这反过来又导致了一个有效的绝热冷却存在的陷阱,开始甚至相对较高的熵,可以驱动系统有一个莫特绝缘相与大量的反铁磁相关。
2013-09-18 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Edge States, Entanglement Spectra, and Wannier Functions in Haldane's Honeycomb Lattice Model and its Bilayer Generalization
我们从边缘态、纠缠谱和Wannier函数行为的角度研究了Halfman的蜂窝晶格模型及其双层推广。对于单层模型,我们解析地得到了锯齿形边缘态,并确定了边缘态的交叉点$k_c$,即$f = 1/2$纠缠占据和半奇整数Wannier中心出现的位置.在纠缠态和Wannier态之间引入了连续插值。然后,我们构建了一个双层模型的Bernal堆叠层间跳跃耦合的两个单层。我们分析了这个模型的一个特定的限制,其中一个扩展的对称性,反转,是存在的。带拓扑揭示了边缘和纠缠谱之间的对应关系的故障,详细分析,并与反对称的Z2拓扑绝缘体,表现出类似的现象进行了比较。
2012-05-29 cond-mat.str-el
Bosonic edge states in gapped honeycomb lattices
利用量子蒙特卡罗模拟,我们证明了带隙蜂窝晶格中玻色子边缘态的存在。对于单层蜂窝晶格,通过在边界的最外层施加一个在位势,可以控制玻色边缘态的出现、穿过间隙并合并成体态。在双层蜂窝晶格上,证明了半填充时穿越间隙的玻色子边缘态。利用赝Berry曲率讨论了玻色边缘态的拓扑起源。结果将模拟这些奇异玻色子边缘态与超冷玻色子捕获在蜂窝光晶格的实验研究。
2016-02-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Featureless and non-fractionalized Mott insulators on the honeycomb lattice at 1/2 site filling
在朗道范式中,物质的相位通过自发对称性破缺来区分。这里隐含的假设是存在一个完全对称的状态:顺磁体。在零温度下,这样的量子无特征绝缘体可能被禁止,触发传统秩序或拓扑秩序与分数激发。当每个晶胞的粒子数f不是整数时,相互作用粒子的情况就是如此。但是,即使在整数f下,晶格对称性也能禁止无特征绝缘体吗?一个特别相关的情况是蜂窝(石墨烯)晶格-其中f=1的自由无自旋费米子(每个晶胞两个位置意味着f=1是每个位置的一半填充)总是金属的。在这里,我们提出了玻色子的波函数,和相关的自旋单态波函数的自旋电子,在f=1的蜂窝,并通过量子到经典的映射证明,他们没有形成无特征的莫特绝缘体。该构造推广到任意维数的整数f上的同构格。我们的研究结果明确表明,在这种情况下,尽管没有一个非相互作用的绝缘体在相同的填充,缺乏秩序在零温度并不意味着分馏。
2013-11-05 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Anisotropy as a diagnostic test for distinct tensor network wavefunctions of integer and half-integer spin Kitaev quantum spin liquids
量子磁体的基态与自旋矩的整数和半整数的对比是多体量子干涉效应的表现。本文在Kitaev的蜂窝格子模型框架下研究了整数和半整数自旋量子自旋液体的不同性质。具有任意自旋量子数的模型与自旋为1/2的系统的众所周知的量子自旋液体解相比不是精确可解的。我们使用张量网络波函数来描述整数和半整数自旋量子自旋液体态,揭示了这些态之间的重要区别。我们发现,整数和半整数自旋量子自旋液体的张量网络波函数的符号结构在空间各向异性极限下导致了完全不同的基态.因此,空间各向异性将是一个有用的诊断测试区分这些量子自旋液体状态,无论是在数值计算和实验上的实际材料。我们支持这一发现通过广泛的数值,包括张量网络,DMRG,和精确的对角化计算。
2020-08-25 cond-mat.str-el
Onset of charge incompressibility and Mott gaps in the Honeycomb-Lattice SU(4) Hubbard Model: Lessons for Twisted Bilayer Graphene systems
本文采用有限温度强耦合展开方法计算了蜂窝格点SU(4)哈伯德模型的热力学性质。我们目前的各种性质,包括化学势,压缩性,熵和比热作为温度和密度的函数在几个$U/t$值的数值结果。我们研究的发病电荷不可压缩性和莫特间隙的温度降低在整数密度。在不可压缩Mott区域,将其转化为SU(4)对称性下广义自旋模型的高温展开式,并利用高温展开式研究了t/U中强耦合展开式的收敛性.我们讨论的经验教训,可以从一个简单的哈伯德模型关于扭曲双层石墨烯(TBG)和其他魔角平带系统的高温性能。
2022-03-27 cond-mat.str-el
Coulomb correlations in the honeycomb lattice: role of translation symmetry
采用动力学集团近似(DCA)结合精确对角化(ED)和连续时间量子蒙特卡罗(QMC)方法,研究了蜂窝格子半满哈伯德模型中库仑关联的影响.这种方法与以前采用的团簇动力学平均场场论(CDMFT)之间的重要区别在于,DCA保留了系统的平移对称性,而CDMFT违反了这种对称性。由于蜂窝晶格的狄拉克锥是完美长程序的结果,DCA在小的现场库仑相互作用$U$下产生半金属行为,而CDMFT即使对于非常小的$U$也会产生假激发能隙。这两个集群的方法之间的基本差异被发现,无论是否ED或QMC被用作杂质求解器。在较大的值的$U$,缺乏平移对称性变得不那么重要,因此,CDMFT揭示了莫特间隙,在定性协议与大规模QMC计算。相比之下,在DCA中获得的半金属相甚至在$U$值下仍然存在,其中CDMFT和大规模QMC一致地显示Mott绝缘行为。
2013-03-09 cond-mat.str-el
Effects of the spin-orbital coupling on the vacancy-induced magnetism on the honeycomb lattice
基于蜂窝晶格上的半填充Kane-Mele-哈伯德模型,研究了自旋-轨道相互作用下空位诱导的局域磁性.利用自洽平均场论,我们发现自旋轨道耦合会增强单个空位附近自旋矩的局域化。我们进一步研究了由空位链形成的锯齿形边缘的磁性结构。我们发现,由于自旋轨道能隙的打开,自旋轨道耦合倾向于抑制上下边缘的反极化亚铁磁有序。结果表明,在子晶格数平衡的情况下,这种亚铁磁有序将被完全抑制。但是,对于不平衡的情况下,亚铁磁秩序沿两个边缘存在,因为额外的零模式将不会受到影响的自旋轨道耦合。
2013-12-20 cond-mat.str-el
$\mathbb Z_2$ spin liquids in the higher spin-$S$ Kitaev honeycomb model: An exact deconfined $\mathbb Z_2$ gauge structure in a non-integrable model
本文通过Majorana部分子构造揭示高自旋Kitaev模型中局域守恒量即Z2规范通量,并证明半整数自旋模型中费米子型规范荷始终退禁闭,从而保证非平庸自旋液体基态的存在。
2023-04-13 cond-mat.str-el quant-ph
Dynamical manipulation of Dirac points in the Kitaev honeycomb model
我们研究了半波整流正弦电磁波对Kitaev蜂窝模型的影响,该模型具有由于键的诱导极化而产生的附加磁电耦合项。Floquet分析的框架内,我们表明,合并的一对狄拉克点的Kitaev模型的无隙区域导致半狄拉克频谱确实是可能的}通过外部变化的振幅和相位的EM场。
2016-08-03 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Global phase diagram of a spin-orbit-coupled Kondo lattice model on the honeycomb lattice
由于人们对强电子关联和自旋轨道耦合材料中的新量子相越来越感兴趣,我们研究了二维蜂窝晶格上的Kondo晶格模型的自旋轨道耦合、Kondo相互作用和磁阻挫之间的相互作用。基于自旋算符的费米子表象,我们计算了鞍点处的重整化电子结构和关联函数。我们发现了一个全局相图的模型在半填充,其中包含各种阶段,由于竞争的相互作用。除了近藤绝缘体,还有一个拓扑绝缘体与价键固体相关的自旋部门,和两个反铁磁相。由于自旋轨道耦合和近藤相互作用之间的竞争,反铁磁相中的磁矩的方向可以在晶格平面内或垂直于晶格平面。后者的反铁磁状态是拓扑非平凡的中等和强自旋轨道耦合。
2018-12-19 cond-mat.str-el
Kane-Mele-Hubbard model on the $π$-flux honeycomb lattice
我们考虑Kane-Mele-哈伯德模型,其中磁$π$通量穿过每个蜂窝状格子。由此产生的模型具有非常丰富的物理性质。在每个自旋扇区中,非相互作用的能带结构由总陈数$C=\pm 2$表征。微调的内在自旋-轨道耦合$λ$导致二次带交叉点与拓扑相变。在这一点上,量子蒙特卡罗模拟揭示了一个磁有序的阶段,延伸到弱耦合。虽然自旋模型在每个边缘有两个Kramers双重态,并且被明确证明是一个$Z_{2}$平凡绝缘体,但螺旋边缘态在单粒子水平上受到平移对称性的保护。利用玻色化的低能哈密顿量,我们预测了一个相关诱导的间隙作为半满带的umklapp散射的结果。对于强相互作用,这一预测证实了量子蒙特卡罗模拟。
2014-08-25 cond-mat.str-el
Suppression of topological Mott-Hubbard phases by multiple charge orders in the honeycomb extended Hubbard model
研究了蜂窝扩展哈伯德模型中电荷密度波态与库仑相互作用驱动的拓扑莫特绝缘体体态之间的竞争.对于具有在位($U$)和次近邻($V_2$)库仑相互作用的自旋模型,利用变分蒙特卡罗模拟和Hartree-Fock近似,我们发现了两个特殊的六亚晶格电荷密度波绝缘态.我们观察到,传统的有序状态总是赢相对于TMI。基态在大- $V_2$区域中由CDW给出,其特征在于对于较小(较大)$U$为220200(001122)电荷构型,其中0、1和2表示基本上空的、单占据的和双占据的位点。在001122型CDW相,我们发现一个新兴的耦合二聚体反铁磁体驱动的一个有效的正方形晶格上的单占据网站的磁性转变。可能实现的发现国家进行了讨论。
2018-04-04 cond-mat.str-el
Honeycomb Heisenberg Spin Ladder: Unusual Ground State and Thermodynamic Properties
采用解析和数值计算相结合的方法,系统地研究了自旋为1/2的两腿蜂窝自旋梯的特殊基态和热力学性质。发现HC自旋梯的行为与传统的正方形自旋梯有很大的不同。一个强大的相关术语nJ和半饱和磁化平台,可以归因于稀释的二聚体状态的形成中观察到的HC梯,这两者都是不存在的平方梯。确定了HC自旋梯的基态相图,并对不同耦合下的比热和磁化率的热力学性质进行了深入的研究,揭示了两种激发态。在较低的临界场下,两种自旋梯的Wilson比也是不同的。我们的计算结果与双腿HC自旋梯化合物[Cu_2L_1(N_3)_4]_n的实验数据吻合得很好。
2013-07-23 cond-mat.str-el
Polarization as a tuning parameter for Floquet engineering: magnetism in the honeycomb, square, and triangular Mott insulators
磁交换耦合可以通过耦合到周期性光来调谐,其中频率和振幅通常是变化的:这一过程被称为Floquet工程。光的偏振也很重要,在本文中,我们展示了不同的偏振,包括几种类型的非偏振光,可以以不同的方式调谐交换耦合。例如,使用非偏振光,可以在不破坏时间反演或任何晶格对称性的情况下调谐材料。为了说明这些影响一般,我们考虑单带哈伯德模型在半填充蜂窝,正方形和三角形晶格。我们推导出有效的海森堡自旋模型的四阶微扰理论的任意固定的偏振,和几种类型的非偏振光,保持时间反演和晶格对称性。将这些模型耦合到周期性光调谐第一、第二和第三邻居交换耦合,以及正方形和三角形晶格上的环交换项。圆偏振光在蜂窝晶格和三角晶格中诱导出手征场,这有利于非共面磁性和潜在的手征自旋液体。我们讨论了如何最大限度地提高耦合,而不诱导加热。
2021-05-01 cond-mat.str-el
Phase diagram of interacting spinless fermions on the honeycomb lattice
自2004年石墨烯被发现以来,费米子在六方晶格上的跳跃是凝聚态物质中最活跃的研究领域之一。几何和量子力学效应之间相互作用的另一个令人兴奋的方面是由Halfton模型(F。D. M. Halcester,Phys. Rev. Lett. 61,2015(1988)),其中无自旋费米子在蜂窝晶格上经历一定的通量模式导致物质的拓扑相的稳定,这与莫特绝缘体不同,并且现在被称为陈氏绝缘体。在这种情况下,它是至关重要的,以了解相互作用的作用,本次审查将描述最近的结果,已经获得了一个极小模型,即无自旋费米子费米子与最近和下一个最近的邻居密度-密度相互作用的蜂窝晶格在半填充。讨论的主题包括介绍的极小模型和狄拉克半金属的可能的不稳定性的讨论,各种理论和数值方法的介绍,并总结的结果,特别强调的稳定性或不一些奇异的量子相位,如电荷有序的(类似于维格纳晶体)或自发陈绝缘体相位。
2016-11-28 cond-mat.str-el
Competing orders in the honeycomb lattice $t$-$J$ model
本研究用费米子张量网络方法探究蜂窝晶格$t$-$J$模型的竞争序,发现不同掺杂浓度下的基态特征与条纹态规律,为理解掺杂Mott绝缘体提供了新依据。
2023-07-25 cond-mat.str-el
Magnetization plateaus in spin chains: ``Haldane gap'' for half-integer spins
本文讨论了轴对称均匀磁场中的零温量子自旋链。对于整数或半整数自旋,$S$,磁化曲线可以有平台,我们认为,每个网站$m$的磁化在平台上拓扑量化为$q (S - m)= integer$,其中$q$是基态的周期。我们还讨论了在这些量化值的高原的存在条件。对于$S=3/2$和$m=1/2$,我们研究了几种模型,并发现两种不同类型的大规模阶段的平台。其中之一被认为是半整数$S$的"Haldle间隙相“。
1997-01-22 cond-mat.str-el
Magnon bound states vs. anyonic Majorana excitations in the Kitaev honeycomb magnet $α$-RuCl$_3$
纯Kitaev蜂窝模型在零磁场中包含一个量子自旋液体,而施加有限磁场诱导一个具有非阿贝尔任意子激发的拓扑自旋液体。后一相在Kitaev候选材料如$α$ $_3$中一直备受追捧.目前,存在两个竞争的情况下,这种化合物($B=7-10$ T)的中间场相位,实验以及理论结果的基础上:(一)传统的多粒子磁激发整数量子数与(ii)马约拉纳费米子激发可能非阿贝尔性质的分数量子数。为了区分这些情况下的详细调查的激发宽场温度相图是必不可少的。在这里,我们提出的拉曼光谱数据揭示了低能量准粒子出现在中间领域,这是对比传统的自旋波激发的连续的分数激发。这些准粒子的温度演化表明,形成的束缚态的分数激发。
2019-10-02 cond-mat.str-el
Topological states in the Hofstadter model on a honeycomb lattice
e提供了一个详细的分析的拓扑结构的费米子谱在霍夫斯塔德模型与不同的跳跃积分沿$x,y,z$ -链接($t_x=t, t_y=t_z=1$),定义在蜂窝晶格。我们已经表明,手征无带隙边缘模式的广义Kitaev链形式主义的框架中描述,这使得有可能计算霍尔电导的子带不同的填充和任意的磁通量$ϕ$。在半填充的费米子谱中心的间隙打开$t>t_c=2^ϕ$,在二维拓扑绝缘体状态的量子相变实现在$t_c$。相态的特点是零能量马约拉纳状态本地化的边界。考虑在位库仑排斥$U$(其中$U<<1$),在$t<<1$,$t \sim U$计算了拓扑绝缘体态稳定性的判据.因此,在$ U > 4Δ$的情况下,拓扑绝缘体状态,这是由在间隙$Δ$手性无隙边缘模式,被破坏。
2019-08-26 cond-mat.str-el
The ground state construction of the two-dimensional Hubbard model on the honeycomb lattice
在这些讲座中,我考虑半填充的二维(2D)哈伯德模型蜂窝晶格和我审查严格建设的基态的性质,利用建设性费米子重整化群方法。
2011-02-18 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el math-ph
Sample dependence of the half-integer quantized thermal Hall effect in the Kitaev candidate $α$-RuCl$_3$
本文研究了在$c$轴与$a$轴成45 °倾斜的磁场作用下,$α$-RuCl $_3$半整数热霍尔效应的样品依赖性。我们发现具有最大纵向热导率的样品($κ_{xx}$)显示出Kitaev模型中预期的半整数量子化热霍尔效应。另一方面,在具有较小$κ_{xx}$的样品中没有观察到量子化热霍尔效应。我们认为,抑制磁散射对声子热传导的影响,这扩大了场诱导间隙保护手征边缘电流的马约拉纳费米子,是重要的观察量子化的热霍尔效应。
2020-12-11 cond-mat.str-el
Electronic instabilities of the extended Hubbard model on the honeycomb lattice from functional renormalization
半填充蜂窝晶格上的相互作用费米子与短程排斥已经被认为是各种有趣的多体基态的宿主,例如,拓扑莫特绝缘体。然而,最近的一些无自旋情况下的精确对角化,无限密度矩阵重整化群和功能的重整化群的研究表明,在整个相互作用参数范围内的拓扑莫特绝缘相的抑制。在这里,我们补充了以前的研究调查的量子多体不稳定性的物理相关的情况下,自旋1/2费米子现场,最近邻和第二最近邻排斥。为此,我们采用多补丁功能重整化群的相关费米子与精细的动量分辨率观察到出现的反铁磁自旋密度波和电荷密度波占主导地位的现场和最近邻排斥,分别。对于占主导地位的第二近邻相互作用,我们的结果有利于一个电荷调制的基态的拓扑莫特绝缘态的有序化趋势。后者通过额外的现场相互作用来避免稳定作为主导不稳定。
2016-06-03 cond-mat.str-el
Spin-gap phase of a quantum spin system on a honeycomb lattice
研究了蜂窝晶格上的量子自旋系统,当它包含反铁磁交换作用中的挫折和扭曲时。我们将自旋系统转化为一个非线性西格玛模型(NLSM)在一个新的方式保持原来的自旋自由度。在重整化群的辅助下,NLSM给出了由有序AF相和无序自旋带隙相组成的基态相图。自旋带隙相从强阻挫区向强畸变区扩展,表明无序基态在两个区中基本相同。在自旋半的情况下,蜂窝晶格上的自旋系统的自旋能隙相大于正方晶格上的J1-J2模型的自旋能隙相。
2006-09-19 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Competing electronic instabilities of extended Hubbard models on the honeycomb lattice: A functional Renormalization Group calculation with high wavevector resolution
我们研究了蜂窝晶格上电子在半填充扩展相互作用下的量子多体不稳定性,其动机是对石墨烯和相关材料的描述。我们采用了最近发展的费米泛函重整化群计划,它允许高分辨率的计算波矢依赖的低能量有效相互作用。我们遇到了预期的反铁磁自旋密度波占主导地位的现场电子之间的排斥,和电荷顺序与占主导地位的纯$n$次最近邻排斥相互作用的不同调制。当同时考虑几个键距之间的非局域密度相互作用时,会出现新的不稳定性。此外,对于包括足够的非局域项的石墨烯中的更现实的库仑势,由于不同电荷有序化倾向之间的竞争效应,存在对电荷有序化的抑制,并且如果在位项未能占主导地位,则半金属状态呈现稳定。拓扑莫特绝缘体作为主导次近邻相互作用的有利趋势的可能性在我们的高动量分辨率的结果中没有实现。
2016-11-08 cond-mat.str-el