Ferromagnetism and Skyrmions in the Hofstadter-Fermi-Hubbard Model
强相互作用的费米子系统具有各种有趣的量子多体态和奇异激发。例如，强相互作用和泡利不相容原理的相互作用可以导致斯通纳铁磁性，但是当加入动力学项时，这种状态的命运仍然不清楚。虽然在许多晶格模型中，费米子的色散导致铁磁体的离域和不稳定，但平带可以恢复强相互作用效应和铁磁关联。为了揭示这种相互作用，我们在这里提出使用超冷原子来研究Hofstadter-Fermi-哈伯德模型。我们证明，通过进行大规模的DMRG模拟，该模型表现出晶格模拟的量子霍尔铁磁体在磁填充因子$ν=1$。我们揭示了$ν\approx1$周围的低能量自旋单重态的性质，并发现它们的主机准粒子和准空穴表现出自旋自旋相关联想到skyrmions。最后，我们预测了大磁场下平带铁磁性的击穿。我们的工作铺平了道路的晶格量子霍尔铁磁性的实验研究，包括研究多体相互作用的skyrmions的状态，并探讨高$T_{\rm c}$超导的关系的前景。
2023-02-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Multiple Helical Spin Density Waves and Magnetic Skyrmions in Itinerant Electron System
从唯象和微观两方面研究了巡游电子系统中多重螺旋自旋密度波（MHSDW）及其相关磁skyrmions的磁结构及其稳定性.利用Ginzburg-Landau（GL）理论和应用可视化系统（AVS）研究表明，即使在没有Dzyaloshinskiii-Moriya相互作用的情况下，磁skyrmion结构也可以稳定在fcc晶格上的巡游电子系统中，并以MHSDW的形式出现.此外，通过对哈伯德模型的推广Hartree-Fock理论，证明了GL理论中发现的反铁磁skyrmion结构在半满电子数附近稳定在fcc晶格上.
2018-07-17 cond-mat.str-el
Skyrmions in Chiral Magnets with Rashba and Dresselhaus Spin-Orbit Coupling
Skyrmions是基础科学和应用感兴趣的拓扑自旋纹理。以前的理论研究主要集中在系统与破缺体反演对称性，其中skyrmions稳定的易轴各向异性。在这里，我们调查系统，打破表面反演对称性，除了可能打破散装反演。这导致两个不同的Dzyaloshinskiii-Moriya（DM）条款与强度$D_\perp$，所产生的Rashba自旋轨道耦合（SOC），$D_\parallel$从Dresselhaus SOC。我们表明，skyrmions变得越来越稳定，随着$D_\perp/D_\parallel$的增加，延伸到易平面各向异性的制度。我们发现Skyrmions的自旋织构和拓扑电荷密度具有非平凡的空间结构，其量子化的拓扑电荷由一个Chern数给出。我们的研究结果给出了一个设计原则，调整Rashba SOC和磁各向异性，以稳定的skyrmions在薄膜，表面，界面和大块磁性材料，打破镜像对称。
2015-10-07 cond-mat.str-el
Texture-induced spin-orbit coupling and Skyrmion-electron bound states in a Néel antiferromagnet
我们推导了在交错磁化的光滑织构存在下Néel反铁磁体的有效质量电子哈密顿量。对于电子带极值的某些位置，织构产生一种特殊的、异常强烈的自旋-轨道耦合，其尺度为$\hbar v / L$，其中$v$是费米速度，$L$是织构的特征长度尺度。对于Skyrmion织构，这种耦合产生电子束缚态，其能量标度由电子谱中的间隙$Δ$给出。对于掺杂剂载体，这种束缚态将Skyrmion转变为带电粒子，可以通过电场来操纵。
2023-01-13 cond-mat.str-el
Skyrmions and magnetic bubbles in spin-orbit coupled metallic magnets
针对Fe$_n$GeTe$_2$中观测到的类斯格明子磁织构，构建三角晶格上结合巡游磁性与自旋轨道耦合的微观模型，结合实验证实单轴磁各向异性的调控作用，发现兼具斯格明子与铁磁泡性质的新型拓扑磁织构。
2023-10-10 cond-mat.str-el
From hidden order to skyrmions: Quantum Hall states in an extended Hofstadter-Fermi-Hubbard model
Ludwig-Maximilians-Universität München（慕尼黑大学）；Munich Center for Quantum Science and Technology (MCQST)（慕尼黑量子科学与技术中心）；Université Libre de Bruxelles（布鲁塞尔自由大学）；International Solvay Institutes（国际索尔维研究所）；Collège de France（法兰西学院）；CNRS（法国国家科学研究中心）；ENS-Université PSL（巴黎高等师范学院-巴黎文理研究大学）；Sorbonne Université（索邦大学）
本文研究了扩展的霍夫斯塔德-费米- Hubbard 模型，发现自旋极化的1/3-劳伦兹态类似FCI相，并揭示了量子反磁铁和拓扑磁体的形成机制。
2025-12-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Topological orbital Hall effect caused by skyrmions and antiferromagnetic skyrmions
研究证明磁性及反铁磁斯格明子等拓扑织构可诱导拓扑轨道霍尔效应，反铁磁体系中该效应无电荷输运且电导率远高于拓扑自旋霍尔效应。
2025-01-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Spirals and skyrmions in two dimensional oxide heterostructures
我们构建的一般自由能管辖的长波长磁性在二维氧化物异质结构，适用于磁性的微观机制无关。这导致，在弱的，但不可忽略的自旋轨道耦合的相关制度，丰富的相图包含在平面内的铁磁，螺旋，锥，和skyrmion晶格相，以及稳定的热波动的超导态。通过对一个简单的Rashba自旋轨道耦合模型的微观推导，验证了一般结论。
2014-01-07 cond-mat.str-el
Emergent Orbital Skyrmion Lattice in a Triangular Atom Array
多轨道光晶格在过去几年中吸引了迅速增长的研究兴趣，为基于轨道的量子模拟提供了诱人的机会。在这里，我们考虑玻色子原子加载在二维三角形光晶格的简并$p$轨道带。该系统用多轨道玻色-哈伯德模型描述。我们发现，在这个系统中的受限原子发展自发轨道极化，这形成了一个手征Skyrmion晶格图案在一个大的制度的相图。这与它的自旋类似物相反，后者在很大程度上需要自旋轨道耦合。Skyrmion晶格的出现在玻色动力学平均场论（BDMFT）和精确对角化（ED）计算中得到了证实。在强相互作用极限下，通过分析量子隧穿诱导的轨道交换相互作用，发现Skyrmion晶格态的产生是由于$p$ -轨道对称性和三角晶格的几何挫挫的相互作用.我们提供的轨道Skyrmion状态的实验结果，可以很容易地在冷原子实验中进行测试。我们的研究意味着基于轨道的量子模拟可能会带来他们的自旋模拟所意想不到的奇异场景。
2022-12-04 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Proposed controlled creation and manipulation of skyrmions with spin-orbit torque
本文针对带缺口纳米轨道中自旋轨道矩产生斯格明子缺乏有效受控方法的问题，从理论上提出了一种在三端磁性异质结中实现斯格明子产生、驱动与删除的方案，为下一代自旋电子存储器件中斯格明子的操控技术设计提供了重要参考。
2025-05-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Theoretically proposed controlled creation of Bloch-type skyrmions with spin-orbit torque in a chiral-ferromagnet/heavy-metal heterojunction
本文从理论上阐明传统磁性双层异质结构中自旋轨道矩产生斯格明子困难的原因，提出采用手性铁磁层承载Bloch型斯格明子的方案，并通过微磁学模拟证明垂直自旋流可可控产生Bloch型斯格明子，为斯格明子自旋电子器件提供新平台。
2025-05-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Skyrmion Strings and Anomalous Hall Effect in Double Exchange Systems
我们用蒙特卡罗模拟对锰氧化物巨磁电阻中的反常霍尔电阻R_A进行了定量计算。R_A是自旋磁化强度与拓扑缺陷通过自旋-轨道耦合相互作用的结果。我们研究这些缺陷，以及它们是如何影响的双交换模型的框架内的自旋-轨道耦合。所得到的反常霍尔电阻在符号、数量级和形状上与实验数据一致。
2000-01-27 cond-mat.str-el
Reorientations, relaxations, metastabilities and multidomains of skyrmion lattices
磁skyrmions是纳米级的拓扑保护自旋纹理与粒子一样的属性。它们可以形成垂直于磁场的晶格，并且这些skyrmion晶格相对于晶格的取向由自旋轨道耦合控制。通过小角中子散射测量，我们研究了Cu $_2$ OSeO $_3$和原型手性磁体MnSi中晶体学和skyrmion晶格之间的耦合.结果表明，Skyrmion晶格的取向主要取决于磁场相对于晶格的方向。此外，它还受到样品的磁历史的影响，可以诱导亚稳晶格。动力学测量表明，这些亚稳态skyrmion晶格可能会或可能不会放松到其平衡位置下的宏观弛豫时间。此外，当两个或更多个等效的结晶方向受到自旋轨道耦合的青睐并且垂直于磁场取向时，可以形成多畴晶格。
2017-11-13 cond-mat.str-el
Multi-Orbital Hubbard Model in Infinite Dimensions: Quantum Monte Carlo Calculation
用量子蒙特卡罗方法计算了无限维轨道简并哈伯德模型的热力学和光谱。随着轨道简并度的增加，我们在单粒子谱中发现：更宽的哈伯德带（与增加的动能一致），缩小的莫特能隙，和增加的准粒子谱权重。相反，Hund规则交换耦合降低了Mott转变的临界现场库仑能量。在低温下，双重简并的金属区电阻率是温度平方。
1998-06-15 cond-mat.str-el
Stability of Skyrmion Crystal Phase in Centrosymmetric Distorted Triangular-Lattice Antiferromagnets
数值研究了中心对称正交晶格系统中磁性Skyrmion晶体的稳定性。通过对单轴扭曲三角晶格上动量分辨相互作用的有效自旋模型进行模拟退火，发现当主相互作用通道由动量空间的双$Q$结构组成时，Skyrmion晶体是鲁棒实现的.此外，我们表明，一个反型skyrmion晶体与相反的skyrmion数是通过调整的键依赖的各向异性交换相互作用，起源于相对论自旋轨道耦合的符号。
2022-07-12 cond-mat.str-el
Enhanced Stability of Skyrmions in Two-Dimensional Chiral Magnets with Rashba Spin-Orbit Coupling
最近的发展导致了三维（3D）手性磁体中skyrmions活动的爆炸。实验已经直接探测了这些拓扑自旋纹理，揭示了它们的非平凡性质，并为新的应用提出了建议。然而，在3D中，skyrmion晶体相仅在温度场相图的狭窄区域中观察到。我们在这里表明，使用基于对称性的一般分析，skyrmions更容易稳定在二维（2D）系统与Rashba自旋轨道耦合。这种增强的稳定性产生于场和易平面磁各向异性之间的竞争，并导致skyrmions核心中拓扑电荷密度的非平凡结构。我们进一步表明，在磁交换的各种微观模型中，所需的易平面各向异性自然产生于相同的自旋-轨道耦合，这是负责手性Dzyaloshinskiii-Moriya相互作用。我们的研究结果是特别感兴趣的二维材料，如薄膜，表面和氧化物界面，打破表面反演对称性和Rashba自旋轨道耦合自然导致手性交换和易平面罗盘各向异性。我们的理论为二维磁性材料在大范围磁场下稳定skyrmions的实验研究提供了明确的方向。
2014-09-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Multipole correlations of $t_{\rm 2g}$-orbital Hubbard model with spin-orbit coupling
利用Lanczos对角化和密度矩阵重整化群等数值方法，研究了含原子自旋轨道耦合的一维$t_{\rm 2g}$ -轨道哈伯德模型的基态性质.随着自旋轨道耦合的增加，我们发现基态从参磁态到铁磁态的转变。在铁磁态，由于自旋轨道耦合混合自旋和轨道状态与复数系数，反铁轨道状态与复杂的轨道出现。根据复杂轨道态的出现，我们观察到$Γ_{4u}$八极关联的增强。
2011-01-11 cond-mat.str-el
Spatial fluctuations of spin and orbital in two-orbital Hubbard model
本文利用元胞动力学平均场论研究了四分之一填充的正方形格子上双轨道哈伯德模型的准粒子动力学。我们表明，在没有洪德耦合的对称情况下，费米液态在大的哈伯德相互作用下是稳定的，并在金属-绝缘体边界周围发现了重准粒子。结果表明，Hund耦合增强了反铁轨道关联，从而导致了单粒子激发的赝能隙行为。我们还发现，在准粒子动力学的非单调的温度依赖性的中间强度的洪德耦合，并澄清，这是由费米液体的形成和反铁轨道波动之间的竞争。
2009-06-09 cond-mat.str-el
Overcoming the speed limit in skyrmion racetrack devices by suppressing the skyrmion Hall effect
磁skyrmions被设想为信息的载体在赛道存储设备。不利地，斯基尔米恩霍尔效应阻碍了斯基尔米恩沿着所施加的电流的快速传播，并且限制了器件的最大操作速度。在这个快速通信中，我们表明，最大skyrmion速度增加了10倍时，skyrmion霍尔效应被抑制，因为直线运动的skyrmion允许应用程序的更大的驱动电流。我们考虑了重金属层上的铁磁体，其通过自旋霍尔效应将施加的电荷电流转换为自旋电流。自旋电流通过自旋轨道力矩驱动铁磁体中的skyrmion。我们表明，通过分析考虑和模拟的偏转角减小，当自旋电流沿所施加的电流方向部分极化，并推导出完全抑制的skyrmion霍尔效应的条件。
2019-01-23 cond-mat.str-el
Degeneracy Lifting of Néel, Bloch, and Anti-Skyrmion Crystals in Centrosymmetric Tetragonal Systems
Skyrmion晶体在涡度和螺旋度方面具有内部自由度，这产生了迷人的Skyrmion相位类型（Néel，Bloch和anti-skyrmion）。我们展示了如何简并提升在tetravskyrmion晶体发生在中心对称巡回磁铁通过费米表面不稳定性的微观相互作用。我们证明了四种类型的skyrmion晶体可以实现根据各向异性Ruderman-Kittel-Kasuya-Yosida相互作用的迹象，这是敏感的能带结构，电子填充，原子轨道，和亚晶格位置。我们的研究结果可能提供一种通过电子掺杂和外压来控制Skyrmion晶体类型的可能性，而不是依赖于非中心对称的晶格结构。
2020-09-15 cond-mat.str-el
Magnetoelectric nature of skyrmions in a chiral magnetic insulator Cu2OSeO3
研究了手性磁性绝缘体Cu 2 OSeO 3在不同大小和方向的磁场（H）作用下的介电性能。我们发现，skyrmion晶体诱导电极化的强度（P）沿面内或面外方向的自旋涡旋取决于所施加的H方向。所观察到的H-依赖性的P在亚铁磁，helmagnetic，skyrmion晶体状态可以一致地描述的d-p杂化模型，突出了相对论自旋轨道相互作用中的磁电耦合在Cu 2 OSeO 3的重要作用。我们的分析表明，每个skyrmion粒子可以局部携带电偶极或四极，这意味着skyrmion的动力学是可控的外部电场。
2012-06-20 cond-mat.str-el
Enhanced pairing susceptibility in a photo-doped two-orbital Hubbard model
局域自旋涨落为多轨道哈伯德模型的掺杂莫特绝缘区中的轨道-单重态自旋-三重态配对提供了粘合剂。在大的哈伯德排斥$U$，配对磁化率仍然是非常低的，因为配对相互作用不能克服抑制的电荷波动。使用非平衡动力学平均场模拟的双轨道哈伯德模型，我们表明，在这个大的$U$制度的平衡的配对磁化率可以强烈增强通过创建一个光诱导的人口的相关电荷状态，这种磁化率与当地的自旋磁化率。由于配对的强增强需要载流子的低动能，因此该现象通过产生局部自旋激发而由光掺杂载流子的超快速冷却来支持。
2018-01-22 cond-mat.str-el
Anisotropy of Mott-Hubbard gap transitions due to spin and orbital ordering in LaVO3 and YVO3
本文研究了LaVO_{3}和YVO_{3}单晶的各向异性光谱，并结合反铁磁自旋序（SO）和轨道序（OO）进行了讨论。在2 eV附近观察到轨道相关的Mott-Hubbard能隙跃迁。由两个峰组成的跃迁表现出明显的各向异性和选择规则，反映了各自的SO和OO模式。各向异性跃迁的温度依赖性清楚地表明了SO/OO关联和序参量的演化。
2002-07-28 cond-mat.str-el
Slave-boson mean-field theory of spin- and orbital-ordered states in the degenerate Hubbard model
本文将平均场论中的从玻色子泛函方法推广到双简并哈伯德模型中的自旋和轨道有序态。在半满单立方模型中对反铁磁轨道有序态进行了数值计算。与Hartree-Fock近似相比，由于存在较大的轨道涨落，本理论的轨道阶数大大降低.从基态能量的比较，反铁磁轨道状态是不稳定的反铁磁自旋状态，虽然情况变得相反时，交换相互作用是{ \it负}。
2000-05-17 cond-mat.str-el
Antiskyrmions and Bloch Skyrmions in Magnetic Dresselhaus Metals
我们提出了一个微观电子描述如何反kyrmions可以稳定在Dresselhaus自旋轨道耦合磁性金属。此外，我们还证明了通过改变跳跃积分的符号，反斯基尔米恩子可以被调谐为布洛赫斯基尔米恩子。结果是基于最先进的混合蒙特卡罗模拟。这种拓扑纹理的起源是通过一个有效的自旋模型来理解的。我们的研究结果揭示了两个非常不同的拓扑自旋纹理的巨大电流的兴趣之间的一种新的连接，并提出了最近在某些磁性Weyl半金属的skyrmion形成的微观解释。
2021-07-08 cond-mat.str-el
Two-orbital Hubbard model vs spin $S=1$ Heisenberg model: studies on clusters
我们对双轨道哈伯德模型在四位团簇上进行了精确的数值计算。在大的在位耦合的限制下，该模型等价于自旋$S=1$海森堡模型。通过比较这两种模型的能谱，我们量化的相互作用参数的范围，海森堡模型令人满意地再现双轨道哈伯德模型。然后，我们研究了当我们在这个区域之外时，光谱是如何演变的，特别是当考虑到不同轨道之间电子的原子间跳跃的各种方式时，它是如何被修改的。最后，我们展示了这些修改如何影响比热对温度的依赖性。
2018-09-25 cond-mat.str-el
A Quantum Monte Carlo Method and Its Applications to Multi-Orbital Hubbard Models
提出了一种多轨道哈伯德模型的辅助场量子蒙特卡罗（QMC）方法。我们的配方可以应用到一个哈密顿量，其中包括条款为现场库仑相互作用的内部和内部轨道，内部网站交换相互作用和轨道之间的能量差。基于我们的框架，我们指出了可能的方法来研究各种相变，如金属绝缘体，磁性和轨道有序无序转变没有负号的问题。作为应用，用投影QMC方法研究了一个两带模型，给出了该模型的基态性质。
1997-05-27 cond-mat.str-el
Spin-charge Separation in Nodal Antiferromagnetic Insulator
本文以具有π通量相的二维哈伯德模型和六角晶格上的二维哈伯德模型为例，研究了节状反铁磁（AF）绝缘体中的自旋电荷分离孤子--一种具有大量Dirac费米子激发的AF序（详见本文）。计算了连续极限下孤子（半skyrmions）的费米子零模和诱导量子数，其结果与准一维导体聚乙炔（CH）x和拓扑带绝缘体中的结果相似.特别是，我们发现了一些新的现象：由于诱导的交错自旋矩，移动的半skyrmion成为费米子粒子;当添加一个空穴或一个电子时，半skyrmion变成玻色子粒子，只有电荷自由度。我们的结果表明，孤子上的非平凡诱导量子数可能是不同系统中自旋-电荷分离的普遍特征。
2008-08-13 cond-mat.str-el
Antiferromagnetic Skyrmion Crystals in the Rashba Hund's Model on Triangular Lattice
反铁磁skyrmions作为下一代数据存储和处理设备的积木的重要性的启发，我们报告的理论和计算分析模型的自旋轨道耦合相关磁铁的三角形晶格。我们发现，两个不同的反铁磁Skyrmion晶体（AF SkX）的状态可以在低温下稳定在外部磁场的存在。结果是通过蒙特卡罗模拟的有效磁模型来自微观电子哈密顿组成的Rashba自旋轨道耦合，以及Hund的规则耦合的电子大的经典自旋。这两个AF-SkX相被理解为起源于存在于低但有限温度下的经典自旋液体状态。这些AF-SkX状态在实验中可以很容易地相互区分，因为它们的特征在于在中子散射实验中直接测量的自旋结构因子中的不同动量处的峰。我们还讨论了模型以及两个AF-SkX状态可以实现的材料的例子。
2021-02-15 cond-mat.str-el
Ferromagnetism in a two-component Bose-Hubbard model with a synthetic spin-orbit coupling
利用密度矩阵重整化群方法研究了一维二分量Bose-哈伯德模型中的自旋轨道耦合效应。当自旋-轨道耦合项与跳跃动能相当且组元间相互作用小于组元内相互作用时，由于$Z_2$对称性的自发破缺，在莫特绝缘体相和超流相中均出现铁磁长程序.这一新的效应有望在目前实现的合成自旋轨道耦合实验中检测到。
2014-04-18 cond-mat.str-el
Mott-Hubbard insulators for systems with orbital degeneracy
我们研究了在大库仑相互作用U的极限下，电子跳跃如何减小Mott-Hubbard带隙，并作为轨道简并度N的函数。结果支持这样的结论，即跳跃贡献大致随着\sqrt{N} W而增长，其中W是单粒子带宽，但是在某些模型中，对于足够大的N，发现到\sim NW行为的交叉。
1997-01-21 cond-mat.str-el
Non-local correlations in the orbital selective Mott phase of a one dimensional multi-orbital Hubbard model
利用行列式量子蒙特卡罗和密度矩阵重整化群方法研究了一维扩展链上三轨道哈伯德模型的非定域关联.我们专注于一个参数与强大的洪德耦合，产生一个轨道选择性莫特相（OSMP）在中间值的哈伯德U，以及轨道有序的铁磁绝缘状态在较强的耦合。的轨道和自旋关联函数的检查表明，轨道排序发生在发病前的磁相关性在此参数制度作为温度的函数。在OSMP中，我们发现，自能的巡回电子的动量依赖，表明一定程度的非本地相关性，而本地化的电子有很大程度上的动量无关的自能。这些非局域相关性也产生了我们模型中类空穴和类电子能带的相对位移。这些量的整体动量依赖性在轨道有序绝缘相中被强烈抑制。
2016-08-18 cond-mat.str-el
Long-range orders, spin- and orbital-freezing in the two-band Hubbard model
我们在动力学平均场论中求解轨道简并的双带哈伯德模型，并在分析相应晶格可磁化性的基础上，将不稳定性映射到不同的晶格破碎相。相图作为Hund耦合参数J的函数得到的模型与旋转不变的相互作用和伊辛型各向异性的模型。对于负J，在低温下出现轨道内自旋单重态超导相，而正常态性质的特征在于轨道冻结现象。这是最近发现的涨落矩诱导的s波自旋三重态超导在自旋冻结制度的多轨道模型与J>0的负J模拟。
2016-05-20 cond-mat.str-el
Ferromagnetism and orbital order in the two-orbital Hubbard model
本文用变分蒙特卡罗方法研究了正方形晶格上双轨道哈伯德模型的自旋和轨道态，每个位点的电子数是1。作为变分波函数，我们考虑了交错自旋和/或轨道有序态的平均场型波函数的Gutzwiller投影波函数。然后，我们用蒙特卡罗方法计算了变分波函数的能量期望值，确定了基态。在强库仑相互作用区，基态为反铁轨道（AF-轨道）序的铁磁态。通过减小相互作用，我们发现无序态变成了基态。虽然我们也考虑了具有AF轨道序的顺磁态，即，纯轨道有序态和部分铁磁态（有和没有AF轨道有序），它们不会成为基态。
2008-11-05 cond-mat.str-el
Spin-Orbital Density Wave and a Mott Insulator in a Two-Orbital Hubbard Model on a Honeycomb Lattice
受扭曲双层石墨烯（TBG）中相关绝缘态发现的启发，我们研究了蜂窝晶格上双电子双轨道哈伯德模型.基于实空间密度矩阵重整化群（DMRG）模拟，我们发现了$U_c/t=2.5\sim3$周围的金属-绝缘体转变。在$U_c$附近，我们发现在公度波矢处有很强的自旋/轨道密度波起伏，伴随着较弱的非公度电荷密度波（CDW）起伏。自旋/轨道密度波动随系统尺寸的增加而增强，表明在二维极限下可能出现长程序。在更大的$U$，我们的计算表明，可能的自旋莫特绝缘体阶段没有自旋或轨道极化。我们的研究结果为扭曲双层石墨烯和其他多轨道蜂窝材料中的相关电子现象提供了新的见解。
2019-08-25 cond-mat.str-el
Thermopower of the Hubbard model: Effects of multiple orbitals and magnetic fields in the atomic limit
在原子极限下考虑了多轨道哈伯德模型描述的强关联体系，得到了化学势和热电势的精确表达式。我们表明，这些表达式减少到海克斯公式在适当的限制（$k_BT \gg U$）和（$k_BT \ll U$），并获得这些制度之间的完整的温度依赖性。我们还研究了通过塞曼项引入的磁场的影响，并观察到多轨道哈伯德模型的热功率显示尖峰作为磁场的函数在某些特定的字段值。这种效应在实验中可以观察到的材料与一个大的磁耦合。
2005-01-03 cond-mat.str-el
Square skyrmion lattice in multiorbital $f$-electron systems
通过平均场计算，发现在中心对称正方晶格的多轨道$f$电子系统中，当晶体场劈裂较小时中等磁场区会出现正方形斯格明子晶格，为Ce基四方材料提供新途径。
2025-04-30 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Spin-orbit coupling induced Fulde-Ferrell-Larkin-Ovchinnikov-like Cooper pairing and skyrmion-like polarization textures in trapped optical lattices
研究了二维单带紧束缚光晶格中简谐囚禁费米气体的塞曼场与自旋轨道耦合（SOC）之间的相互作用。利用Bogoliubov-de Gennes理论，我们发现塞曼场与Rashba SOC的结合在系统的边缘产生了类似$(i)$ Fulde-Ferrell的超流性和类似$(ii)$ skyrmion的极化织构.讨论了相互作用、温度、SOC各向异性和塞曼场各向异性对超流基态和极化织构的影响。
2013-06-21 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Chiral Edge Currents for ac Driven Skyrmions in Confined Pinning Geometries
本研究证明在受限钉扎几何中，交流驱动的斯格明子晶格在弱钉扎通道边缘产生由跳跃轨道承载的手性边缘电流，其大小可通过驱动参数调控，且对无序具有鲁棒性，为控制斯格明子运动提供了新方法。
2019-09-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Possible emergence of a skyrmion phase in ferroelectric GaMo$_4$S$_8$
提出了在磁场下，极性空隙尖晶石，例如GaV $_4$ S $_8$和GaV $_4$ Se $_8$，作为Skyrmion相的宿主。在本工作中，我们提出了一种等构的GaMo $_4$ S $_8$作为Néel型skyrmion晶格的候选晶格，并通过第一性原理计算和模型哈密顿量的蒙特卡罗模拟对其进行了系统的研究.由Jahn-Teller失真驱动的电极化的强度预计将出现在GaMo $_4$ S $_8$中，显示出与基于V的对应物中评估的尺寸相当但相反的符号，并根据不同的电子计数参数和产生的失真进行解释。有趣的是，在钒尖晶石中，4d轨道相对于3d轨道的更大的自旋-轨道耦合导致更强的Dzyaloshinskiii-Moriya相互作用，这有利于稳定摆线自旋织构，以及更小尺寸的skyrmions（半径<10 nm）。此外，GaMo_4S_8的交换各向异性可能导致铁电-铁磁基态，作为铁电-skyrmionic基态的替代，需要进一步的实验验证。
2019-06-08 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Formation mechanism of helical Q structure in Gd-based skyrmion materials
用从头算局域力方法研究了GdRu $_2$ Si $_2$和Gd $_2$ PdSi $_3$中螺旋自旋结构的形成机制.我们计算了顺磁自旋磁化率，发现费米面嵌套是不是起源的无公度调制，在根据Ruderman-Kittel-Kasuya-Yosida机制的天真的情况下。然后我们将Gd自旋之间的交换相互作用分解到每个轨道分量中，并表明Gd-5 $d$轨道之间的自旋密度波型相互作用是铁磁的，但Gd-4 $f$轨道之间的相互作用是反铁磁的。我们的结论是，这两个相互作用的竞争，即轨道间的挫折，稳定的有限Q结构。
2020-03-30 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Microscopic Theory of Ultrafast Skyrmion Excitation by Light
本文提出一种基于双轨道电子模型的超快斯格明子光激发微观机制，揭示了在强关联极限下，激光直接耦合电荷在100 fs内诱导斯格明子成核，且Rashba自旋轨道相互作用介导的光致电流与磁矩耦合是其核心机制。
2020-10-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Pauli metallic ground-state in Hubbard clusters with Rashba spin-orbit coupling
本文研究了具有Rashba自旋轨道耦合的Hubbard元格的相图。我们表明，Rashba耦合的奇特的方式打破了哈伯德模型的自旋旋转对称性，允许在基态的单线态和三线态成分的混合减慢，它改变了莫特过渡和莫特绝缘相的性质。
2018-01-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Topological phase separation in 2D hard-core Bose-Hubbard system away from half-filling
我们认为，二维硬核玻色子系统远离半填充的掺杂可能导致多中心拓扑缺陷的形成，如玻色超流和额外玻色子均位于畴壁的电荷有序（CO）泡畴，或{ \it拓扑} CO+BS { \it相分离}，而不是均匀的混合CO+BS超固相.从经典模型出发，我们预测了相应的量子系统的性质。该系统的长波长行为被认为是颗粒超导体，CDW材料，维格纳晶体和多skyrmion系统类似于2D电子气的量子霍尔铁磁态。
2004-04-23 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Photo-induced charge, spin, and orbital order in the two-orbital extended Hubbard model
本研究针对电子有序隐藏相的非平衡调控需求，借助稳态非平衡动力学平均场理论，揭示光掺杂两轨道扩展Hubbard模型中可调隐藏序的共存与作用机制，并通过低能有效哈密顿量分析其稳定交换过程，为超快器件研发提供理论支撑。
2024-08-12 cond-mat.str-el physics.comp-ph
Ginzburg-Landau theory for skyrmions in inversion-symmetric magnets with competing interactions
磁skyrmions近年来吸引了相当大的关注，在自旋电子学应用的巨大潜力。一般来说，skyrmions比原子晶格常数大，这允许在连续极限下的金斯堡-朗道型描述。这样的描述成功地捕获了B20化合物中Skyrmions的主要实验观察，没有反转对称性。Skyrmions也可以存在于具有竞争相互作用的反转对称磁体中。在这里，我们推导出一个一般的金斯堡-朗道理论的skyrmions在这些磁铁有效的长波长限制。我们基于导出的Ginzburg-Landau理论研究了Skyrmions的不寻常的静态和动力学性质。我们表明，易轴自旋各向异性是足够的稳定skyrmion晶格。有趣的是，反转对称磁体中的skyrmion除了通常的skyrmion平移运动（轨道运动）之外，还具有与螺旋度旋转相关的新的内部自由度，即skyrmion作为粒子的"自旋"。单个skyrmion的轨道自由度和自旋自由度可以相互耦合，并产生不寻常的行为，这是由Dzyaloshinskiiii-Moriya相互作用稳定的skyrmion所不存在的。导出的Ginzburg-Landau理论为讨论Skyrmion物理提供了一个方便和通用的框架，并将有助于在反演对称磁体中寻找Skyrmion。
2015-12-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.soft cond-mat.str-el
Doping-induced Quantum Anomalous Hall Crystals and Topological Domain Walls
Los Alamos National Laboratory（洛斯阿拉莫斯国家实验室）；Center for Integrated Nanotechnologies (CINT), Los Alamos National Laboratory（洛斯阿拉莫斯国家实验室集成纳米技术中心）
研究掺杂对TMD莫尔超晶格中ν=1量子反常霍尔绝缘体的影响，发现掺杂可生成量子反常霍尔晶体和拓扑域墙，其中包含skyrmion自旋纹理和chiral局域模式。
2024-07-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Resonant optical topological Hall conductivity from skyrmions
本研究通过久保公式和梯度展开，发现斯格明子晶体和孤立斯格明子在洪德耦合频率处产生共振拓扑霍尔响应，其面积与斯格明子密度线性相关，可作为局部光学探测特征。
2021-10-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Spin-state transition and phase separation in multi-orbital Hubbard model
我们基于多轨道哈伯德模型研究了自旋态跃迁和涉及该跃迁的相分离。通过改变两个轨道之间的能量分离和在位Hund耦合，实现了多自旋态。利用变分蒙特卡罗模拟，我们分析了空穴掺杂和未掺杂态的电子和磁性结构。在低自旋带绝缘态和高自旋铁磁金属态之间发生电子相分离。两个轨道的能带宽度的差异对自旋态跃迁和相分离是至关重要的。
2009-05-09 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Local correlation effects on the s+-- and s++-wave superconductivities mediated by magnetic and orbital fluctuations in the 5-orbital Hubbard model for iron pnictides
利用动力学平均场论和Eliashberg方程研究了铁磷属元素的5轨道哈伯德模型的电子态和超导电性。重整化因子表现出显着的轨道依赖性，导致在最近的ARPES实验中观察到的带色散的大的变化。由于局域关联效应的存在，与无规相位近似（RPA）相比，对磁、轨道和超导不稳定性的临界相互作用被抑制。值得注意的是，由于轨道波动的s++-配对阶段大大扩大相对于RPA的结果，而由于磁波动的s+-配对阶段减少。
2013-11-25 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Ferromagnetic fluctuation and superconductivity in Na_0.35CoO_2*1.3H_2O: FLEX study of multi-orbital Hubbard model
用多轨道哈伯德模型研究了Na_（0.35）CoO_2·1·3H_2O体系的自旋和电荷涨落及超导电性.通过应用涨落交换（FLEX）近似，我们证明了Co t2g轨道之间的Hund规则耦合引起铁磁自旋涨落.三重态配对有利于这种铁磁波动的空穴袋带。我们认为，在Na_0.35CoO_2·1.3H_2O中，Co的t2g轨道和轨道间Hund规则耦合对三重态配对起重要作用，该化合物可能是由轨道间相互作用引起的铁磁涨落介导的三重态超导体的第一个例子。
2005-03-11 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Coupled skyrmion sublattices in Cu2OSeO3
本文报道了利用Cu L3边共振软X射线衍射技术对手性多铁性绝缘体Cu_2OSeO_3中Skyrmion晶格的观测结果。我们观察到两个不同的skyrmion子晶格，产生化学上相同的协调数，但不同的磁活性轨道从不等价的铜网站的意外存在。Skyrmion子晶格相对于彼此旋转，这意味着晶格的长波长调制。调制矢量可以用施加的磁场来控制，将这种莫尔状相位与连续的相变相关联。我们的发现将开启一门涉及量子拓扑状态操纵的新科学。
2014-04-19 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
A new numerical algorithm for the double-orbital Hubbard model -- Hund-coupled pairing symmetry in the doped case
为了数值研究多轨道系统中的电子关联效应，我们提出了一种新的用于动力学平均场论+量子Monte Carlo方法的交换（Hund耦合）和对跳相互作用的离散变换.变换，这是真正的和准确的，原来抑制的符号问题，在一个广泛的参数区域，包括非半填充带。这使我们能够获得双轨道哈伯德模型中占主导地位的配对对称性，这表明利用Hund耦合的自旋三重态，轨道反对称配对在带填充的宽区域中是稳定的。
2004-05-21 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Quantum incommensurate Skyrmion crystals and Commensurate to In-commensurate transitions in cold atoms and materials with spin orbit couplings in a Zeeman field
本文研究了二维各向异性Rashba型自旋轨道耦合（SOC）和塞曼场作用下晶格中强相互作用的旋量原子。我们发现塞曼场和SOC之间的相互作用提供了一个新的平台，主机丰富和新颖类的量子公度和非公度相位，激发和相变。这些公度相分别包括低塞曼场和高塞曼场下的两个共线态和镜反射SOC参数下的两个共面倾斜态。最重要的是，存在由4个公度相包围的非共面的非公度Skyrmion（IC-SkX）晶体相。计算了所有5个相位以上的新激发谱，特别是IC-SKX相位。三个不同类别的量子相称的不相称的过渡从IC-SKX到其4个相邻的相称的阶段被确定。有限的温度行为和转变进行了讨论。所有相的临界温度可以通过简单地调整每个位点的原子数$ N $而提高到高于当前冷原子冷却技术所能达到的温度。鉴于最近在光晶格中产生冷原子的2d SOC方面取得的令人印象深刻的实验进展，这些新的多体现象可以在当前和不久的将来的冷原子实验中探索。给出了在MnSi、Fe $_{0.5}$ Co $_{0.5}$ Si等材料中的应用，特别是Li $_2$ IrO $_3$中的复杂无公度磁序.
2017-02-15 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
