Bipolaron Density-Wave Driven By Antiferromagnetic Correlations and Frustration in Organic Superconductors
本文描述了在相互作用的二维1/4填充带中产生的成对电子晶体。PEC是一种电荷有序状态,其最近邻自旋单线态被空位对隔开,并且可以被认为是双极化子密度波。在有机电荷转移固体中,在接近超导的绝缘状态下实验观察到了PEC。在这些系统中,越来越多的挫折推动了PEC到超导体的转变。
2009-10-14 cond-mat.str-el
Small Bipolarons in the 2-dimensional Holstein-Hubbard Model. II Quantum Bipolarons
我们研究了Holstein-哈伯德模型中双极化子的有效质量,并从本质上讨论了在绝热极限附近得到轻双极化子和强束缚双极化子的可能性。提出了几种研究极化子和双极化子量子迁移率的方法。结果表明,除了在相图的三相点附近,双极化子的质量一般都很大,在那里,双极化子在绝热极限下有几种简并组态(单格点(S 0)、双格点(S1)和四重态(QS)),而极化子则轻得多.这种简并性显著降低了双极化子的质量。相图中的三相点被晶格量子涨落消除,从而抑制了光双极化子。我们表明,一些模型的变化,例如声子色散可能会增加对量子晶格波动的(QS)双极化子的稳定性。相图的三相点对于量子晶格波动可能是稳定的,并且可能发生非常急剧的质量减少,导致对于现实参数为100裸电子质量的数量级的双极化子质量。因此,当它们的相互作用不是太大,也就是说,它们的密度足够小时,这种非常轻的双极化子可以在相对较高的温度下凝聚成超导态。这种效应可能是相关的理解掺杂铜酸盐的高Tc超导性的起源足够远的半填充。
2000-04-25 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Two-dimensional Hubbard-Holstein bipolaron
我们提出了一个图形的Monte Carlo研究的性质的Hubbard-Holstein双极化子在二维正方形晶格。当库仑斥力U很小,电子-声子相互作用增大,且达到一个比轻极化子到重极化子跃迁所对应的值小两倍的值时,系统从两个弱束缚轻极化子形成的状态急剧跃迁到一个重的、强束缚的在位双极化子。除了这个相当传统的双极化子一个新的双极化子状态被发现为大U在中间和大的电子-声子耦合,对应于两个极化子绑定在最近的邻居网站。我们讨论了不同双极化子态的性质以及从一个态到另一个态的跃迁。我们给出了由电子-声子耦合和U定义的参数空间中的相图。我们的数值方法不使用任何人工近似,可以很容易地修改到其他双极化子模型与更长的范围的电子-声子和/或电子-电子相互作用。
2004-01-16 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Small Bipolarons in the 2-dimensional Holstein-Hubbard Model. I The Adiabatic Limit
用数值和解析方法研究了正方晶格上绝热二维Holstein-哈伯德模型中两电子的空间局域束缚态。倾向于形成双极化子的电子-声子耦合g和倾向于破坏它们的排斥哈伯德相互作用$\upsilon \geq 0$之间的相互作用产生了许多不同的基态。在$g,\upsilon$相图中存在由一级转变线界定的四个区域。除了在弱电子-声子耦合(小g)处电子保持自由的区域外,电子形成双极化子,其可以1)大部分位于单个位置(小$\upsilon$,大g); 2)是位于磁单重态两个相邻位置上的各向异性极化子对(大$\upsilon$,大g);或3)是“四单线态”,其是具有共同中心位点的4个电子单线态的叠加。这种四重态双极化子在其他三个相之间的小中心区域中是最稳定的。计算了这些双极化子的钉扎模式和Peierls-Nabarro势垒,发现在四重态双极化子的稳定区域中,势垒被强烈地压低。
2000-04-25 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Light and stable triplet bipolarons on square and triangular lattices
我们用连续时间量子蒙特卡罗方法计算了二维晶格上单重态和三重态双极化子的性质。双极化子的性质,包括总能量,反质量,双极化子半径和声子的数量与双极化子证明了电子声子相互作用与长程相互作用(屏蔽Fröhlich)和那些与纯粹的本地(Holstein)相互作用的模型之间的定性差异。我们对参数空间调查的一个主要结果是存在超轻混合单重双极化子,该双极化子由正方形和三角形晶格上的就地和离地分量组成。我们还计算了双极化子的三重态性质和对色散。对于三角晶格布里渊区边缘的对动量,我们发现三重态比单重态更稳定。
2009-10-07 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Two-dimensional Holstein-Hubbard model: Critical temperature, Ising universality, and bipolaron liquid
用连续时间量子蒙特卡罗模拟研究了二维Holstein-哈伯德模型。利用重整化群不变相关比和有限尺寸外推法,确定了电荷密度波跃迁的临界温度与耦合强度、声子频率和Hubbard排斥的函数关系。证明了该相变属于二维伊辛模型的普适类,并可通过保真度磁化率检测到.基态相图的结构和双极化金属的可能性与一个以上的$T_c$的单粒子间隙进行了探讨。
2018-08-03 cond-mat.dis-nn cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Temperature- and quantum phonon effects on Holstein-Hubbard bipolarons
本文利用量子MonteCarlo方法和变分方法研究了具有两个自旋相反的电子的一维Holstein-哈伯德模型。量子蒙特卡罗方法在小但有限的声子频率范围内产生非常精确的结果,这是许多强相关材料的特征,例如,铜氧化物和锰氧化物。研究了电子-电子排斥、声子频率和温度对双极化子态的影响。在高温下观察到了位间双极化子的热解离,并讨论了它与锰氧化物现有理论的关系。
2005-03-10 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Quantum Phases in a Two-Dimensional Generalized interacting SSH Model
该研究通过Hartree-Fock分析揭示二维广义SSH模型中相互作用可诱导量子反常霍尔相及键向列狄拉克半金属相,并阐明其随交错势的演化。
2025-09-06 cond-mat.str-el
Polaron and Bipolaron Defects in a Charge Density Wave: a Model for Lightly Doped BaBiO3
BaBiO 3是一种原型“电荷有序系统”,形成具有名义价Bi(3+)和Bi(5+)的互穿子晶格。它也可以被看作是一个三维版本的Peierls绝缘体,绝缘间隙是一个有序的氧原子扭曲的结果。当通过掺杂将空穴添加到BaBiO 3中时,它保持绝缘,直到达到非常大的空穴浓度,此时它变得超导。较轻掺杂样品的绝缘行为的机制是形成小极化子或双极化子。这些是Peierls序参量中的自组织点缺陷,其将载流子捕获在Peierls间隙内的束缚态中。我们用Rice-Sneddon模型计算了极化子和双极化子的性质。双极化子是稳定的缺陷;丢失的电子对来自一个空的中间带隙状态,该状态是从较低的佩尔斯带建立的。每一个双极化子畸变也会在未被占据的上佩尔斯带底部之下拉下六个局域态。估计了双极化子跃迁的激活能。
2001-08-05 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
A comprehensive study of bond bipolaron superconductivity in triangular lattice
本文通过图解蒙特卡洛方法研究三角晶格中键双极化子的形成,发现适度的格点排斥可稳定轻质紧凑双极化子,提高超流转变温度,且三角晶格因高配位数和键中心耦合优于正方晶格,为高温双极化子超导提供新平台。
2025-07-10 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Superlight small bipolarons: a route to room temperature superconductivity
将BCS理论推广到强电子-声子相互作用(EPI),我们预言了一种由小双极化子组成的荷电玻色液体,并进一步预言了最高超导临界温度出现在类BCS超导与双极化子超导EPI强度的交叉区。后来,我们证明了未屏蔽的(无限程)Froehlich EPI与强库仑排斥相结合产生了\emph{superlight}小双极化子,它比具有零程EPI的Holstein-哈伯德模型(HHM)中的小双极化子轻几个数量级。这种库仑-弗勒利希模型(CFM)的分析和数值研究提供了以下室温超导性的配方:(a)母体化合物应该是具有轻离子的离子绝缘体,以形成高频光学声子。(b)结构应该是准二维的,以确保垂直于导电平面极化的高频声子的屏蔽差,(c)需要三角形晶格结合强的原位库仑排斥以形成小的超轻双极化子。(d)需要中等的载流子密度以保持小的双极化子系统接近于玻色-爱因斯坦凝聚状态。显然,这些条件中的大部分已经在铜酸盐中得到满足。
2007-01-22 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Bipolaron liquids at strong Peierls electron-phonon couplings
本文用密度矩阵重整化群方法研究了一维Peierls电子-声子耦合链,描述了晶格畸变对电子跳跃的调制。我们证明,该系统是稳定的,对相分离的稀密度限制。我们只发现相位分离的数值大耦合的线性近似的电子-声子耦合变得无效,这种行为可以稳定在一个狭窄的条子的物理参数空间,如果仔细调谐的声子的色散。这些结果表明,在稀电子密度极限,Peierls双极化子液体是一般稳定的,不同于其他模型的电子-声子耦合。我们表明,这种行为扩展到有限的载流子浓度高达四分之一填充。在Peierls模型中,这种低密度、轻质量双极化子液体的稳定性为基于双极化子机制的高$T_c$超导性开辟了一条道路。
2022-12-01 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Superfluid transition of bond bipolarons with long-range Coulomb repulsion in two dimensions
Anhui Normal University(安徽师范大学)
研究了二维晶格中长程库仑排斥对双极子BKT转变温度的影响,发现其抑制最优$T_c$但保持可观,提供了稀释极限$T_c$估计的受控输入。
2026-03-09 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Ground state and spectral properties of the doped one-dimensional optical Hubbard-Su-Schrieffer-Heeger model
利用DMRG研究掺杂一维光学Hubbard-SSH模型,发现强电子-声子耦合导致晶格二聚化及谱权重重排,揭示线性SSH相互作用的局限。
2023-03-17 cond-mat.str-el
Effects of correlations on phase diagrams of the two-dimensional Su-Schrieffer-Heeger model with the longer-range hoppings
对于二维正方格子上的Su-Schrieffer-Heeger(SSH)模型,引入了两个保持手征对称性的第三近邻跳跃.与一维情形类似,长程跳跃可以驱动拓扑跃迁,并导致更大的拓扑不变量(二维SSH模型的矢量Berry相位)。我们从布洛赫哈密顿量的$ρ(k_l)$的缠绕模式得到相边界和拓扑相图。研究了相关性对扩展的二维SSH模型的影响。这种关联移动了相边界,导致了拓扑转变。在非相互作用相图中选取了几个特殊点来描述不同的相变,并从平凡相中找到了一个关联驱动的拓扑非平凡相.本文将从转子平均场方法应用到相互作用模型中,重点研究了物理电子的情况,即在我们的研究中避免了电荷自由度的Mott相变.
2021-03-19 cond-mat.str-el
Light bipolarons in a system of electrons coupled to dispersive optical phonons
研究一维 Holstein-Hubbard 模型中双极化子与色散光学声子的基态性质,发现声子色散曲率符号对结合能起决定性作用,并在强耦合极限下揭示了轻双极化子的稳定性机制。
2024-01-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el quant-ph
Magnetic, charge, and bond order in the two-dimensional Su-Schrieffer-Heeger-Holstein model
针对多声子支耦合问题,利用行列式量子蒙特卡罗方法研究了半满二维 SSH-Holstein 哈密顿量,绘制了其相图并确定了电荷密度波、键序波与反铁磁序间的相变性质。
2024-03-22 cond-mat.str-el
Antiferromagnetic and bond-order-wave phases in the half-filled two-dimensional optical Su-Schrieffer-Heeger-Hubbard model
本文利用无符号问题的行列式量子蒙特卡罗方法研究了二维方格子上半满光学 SSH-Hubbard 模型的低温相图,揭示了反铁磁 Mott 相与键序波相的共存区域,并发现纯光学模型中不存在长程反铁磁性。
2025-02-20 cond-mat.str-el
Excitation spectra and correlation functions of quantum Su-Schrieffer-Heeger models
利用连续时间量子蒙特卡罗方法研究了含量子声子的一维Su-Schrieffer-Heeger(SSH)模型。在统计误差范围内,我们得到了相同的结果与声学声子的SSH模型,和一个相关的模型与光学键声子模式的耦合。在此基础上,我们首先研究了无自旋SSH模型的Peierls金属-绝缘体相变,并将其与无自旋Luttinger液体的Kosterlitz无自旋相变联系起来。在Peierls相,光谱函数揭示了单粒子和电荷间隙,以及与长程序有关的中心峰。对于自旋SSH模型,它有一个二聚的基态的任何非零耦合,我们揭示了一个与自旋和电荷激发,以及预期的自旋和电荷的差距,以及一个中心峰与自旋相关的简并。最后,我们研究了考虑电子-声子和电子-电子相互作用的SSH- $UV$模型。我们观察到一个Mott阶段的临界自旋和键相关弱的电子-声子耦合,和Peierls阶段与带隙的自旋激发在强耦合。我们将我们的发现与推广的哈伯德模型联系起来,讨论了光学声子和声学声子一致性的物理起源。
2015-06-30 cond-mat.str-el
Transport and Phase competition in three-dimensional Hubbard-Holstein model at half-filling
Ben-Gurion University of the Negev(内盖夫本-古里安大学)
研究三维Hubbard-Holstein模型在半填充条件下的磁输运性质,揭示电子关联U与电子-声子耦合V相图,发现两种绝缘相并存在第一阶相变,无金属相出现,显示相的鲁棒性。
2026-10-27 cond-mat.str-el
Signature of preformed pairs in angle-resolved photoemission spectroscopy
本研究利用DMRG和VED方法计算Hubbard-Holstein模型谱权重,发现双极化子液体具有由结合能决定的谱隙,提出角分辨光电子能谱可识别预形成对液体,并引入硬核“玻色海”波函数近似描述该非相干液体。
2025-03-05 cond-mat.str-el
Superconductivity, Charge-Density-Waves, and Bipolarons in the Holstein model
电子-声子(e-ph)相互作用在凝聚态物理中一直是人们关注的焦点,并且在实现超导体、电荷密度波(CDW)和极化子等方面起着至关重要的作用。我们研究了二维Holstein模型的e-ph耦合使用行列式量子蒙特卡罗在很宽的范围内的相图作为温度,电子密度,无量纲e-ph耦合强度的函数,和绝热比的声子频率的费米能量。我们描述的行为的CDW关联,超导和CDW订单和极化子形成之间的竞争,超导电性的最佳条件,从弱耦合制度的过渡到强耦合制度。在中等电子-ph耦合强度和中等电子密度下,超导电性最佳,超导关联随声子频率单调增加。在Holstein模型中,超导性的全局最大值出现在大声子频率处,这是一个有吸引力的哈伯德模型有效描述物理学的极限。
2021-07-08 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Su-Schrieffer-Hegger (SSH) model with non-orientable bulk: Union of topology and flat bands in one dimension
本文总结了我们对一维不可定向流形为体的Su-Schrieffer-Hegger(SSH)模型的研究。为此,引入了具有任何批量(SAB)的SSH模型。我们注意到以下情况:(1)SSH模型的拓扑结构即使在不可定向的体中也保持不变,(2)完全在费米能级处出现双简并平带,(3)在半填充时,由于价带和导带的完全重叠,能带结构是金属的,但由于能带是平坦的,电子将被局部化,以及(4)这个系统是唯一的,因为它有平坦的带,同时是拓扑非平凡的。
2023-02-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Induced pairing of fermionic impurities in a one-dimensional strongly correlated Bose gas
本文用数值方法研究了由玻色-哈伯德模型描述的一维均匀晶格玻色子通过接触排斥作用耦合到浅谐振阱中的几个(一个,两个)无相互作用的自旋$-1/2$费米子的问题。通过广泛的密度矩阵重整化群计算,我们得到了杂质间有效非局域Casimir相互作用产生的准粒子,包括修饰杂质(极化子)和它们的二体束缚态(双极化子)的结合能和有效质量.我们发现,混合物表现出相当不同的配对行为取决于单重态\textit{vs}。两个费米子的三重自旋态结构。对于相反的自旋状态,双极化子被发现的任何有限值的杂质浴耦合。特别地,在强耦合区,只要玻色子-玻色子排斥力不太弱,它们的结合能就降低到单个极化子的结合能。对于相同的自旋状态,我们表明,双极化子出现只有超过临界强度的玻色-费米相互作用和它们的有效质量增长迅速接近强耦合制度。
2019-12-27 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el quant-ph
Phase Diagram of the Su-Schrieffer-Heeger-Hubbard model on a square lattice
Hubbard和Su-Schrieffer-Heeger哈密顿量(SSH)分别是理解电子-电子和电子-声子相互作用的定性效应的标志性模型。在二维正方晶格哈伯德模型中,上下电子之间的在位库仑排斥$U$诱导了反铁磁(AF)有序和Mott绝缘相.另一方面,对于SSH模型,当电子-声子耦合$λ$小于临界值$λ_c$时存在AF相,当$λ> λ_c$小于临界值$λ_c$时存在键级波。在这项工作中,我们进行数值研究的正方形晶格光学苏-施里弗-希格-哈伯德哈密顿(SSHH),它结合了这两种相互作用。我们使用行列式量子蒙特卡罗(DQMC)方法,它不受半填充的费米子符号问题。我们绘制了相图,发现它表现出一个反铁磁相和键序波之间的直接一级转变为$λ$增加。AF阶段的特征在于两个不同的区域。在较小的$λ$的行为是类似的纯哈伯德模型;其他地区,同时保持远程AF秩序,表现出更大的动能和双重占有,即更大的量子涨落,类似于在纯SSH模型中发现的AF阶段。
2022-03-07 cond-mat.str-el
Topological bound states in interacting Su-Schrieffer-Heeger rings
研究了具有周期边界条件和最近邻相互作用的Su-Shrieffer-Heeger(SSH)链中的两粒子态。该系统被映射到一个问题的一个单一的粒子在一个二维(2D)SSH晶格与潜在的墙壁沿特定的边缘。2D SSH模型具有平凡的Chern数,但具有非平凡的Zak相位,一维(1D)拓扑不变量,沿着晶格的特定方向,这允许拓扑边缘状态的存在。使用质心和相对坐标,我们计算了这些两体状态的强相互作用的能谱,发现,除了预期的外观的doublon带,两个额外的带隙。这些被识别为位于内部坐标(两个粒子之间的相对距离)边缘的拓扑状态带。因此,这里报告的拓扑状态本质上是多体的,在涉及到它们的真实空间表现形式时,在有效模型中导出的单粒子状态中没有对应物。最后,我们比较了哈伯德相互作用与NN相互作用的效果,以显示拓扑束缚态的存在是如何特定于后者的情况。
2018-07-04 cond-mat.str-el
Topological magnons in one-dimensional ferromagnetic Su-Schrieffer-Heeger model with anisotropic interaction
研究了具有各向异性交换作用的一维铁磁(FM)Su-Schrieffer-Heeger(SSH)模型中的拓扑磁振子.除了细胞间的各向同性海森堡相互作用外,细胞间的各向异性交换相互作用,即Dzyaloshinskiii-Moriya相互作用(Dzyaloshinskiii-Moriya interaction,Dzyaloshinskii-Moriya interaction)和伪偶极相互作用(pseudo-dipolar interaction,PDI)也可以诱导非平凡相的出现,其中两个简并的能隙边缘态分别位于一维链的两端,而细胞内相互作用则不利于拓扑相的出现.它们之间的相互作用对拓扑相变具有协同效应,这与二维铁磁体中的拓扑相变有很大不同。这些结果表明,1D磁振子具有丰富的拓扑相图,与电子版本的SSH模型甚至2D磁振子明显不同。由于这种一维拓扑磁振子系统的低维结构特点,磁振子晶体可以自下而上构造,这在新型磁振子器件的设计中具有重要的潜在应用。
2022-10-27 cond-mat.str-el
Identifying and quantifying Su-Schrieffer-Heeger-like interactions with RIXS
本研究利用密度矩阵重整化群方法计算一维半满Hubbard-SSH模型的RIXS响应,揭示了散射中晶格激发与电荷及磁扇区的耦合机制,为识别和量化量子材料中的类SSH电声子相互作用提供了实验方案。
2024-12-20 cond-mat.str-el
Interplay of Site and Bond Electron-Phonon Coupling in One Dimension
在一维模型中研究了荷斯坦耦合和苏-施里弗-海格尔耦合对量子声子的影响。通过量子蒙特卡罗模拟精确地解决了这个问题。如果其中一个耦合占主导地位,则基态是具有长程键或电荷序的Peierls绝缘体。在弱耦合下,研究结果表明,由于相互竞争的序参量和晶格涨落,形成了自旋带隙的排斥金属相。这样的相位是不存在的纯SSH模型,即使是量子声子。在强耦合,两个Peierls状态之间的连续过渡的证据。
2017-02-27 cond-mat.str-el
Sharp transition for single polarons in the one-dimensional Su-Schrieffer-Heeger model
我们使用四种不同的方法(三种数值方法和一种解析方法)研究了Su-Schrieffer-Heeger(SSH)模型中的单极子。极化子显示出从弱耦合到强耦合的平滑交叉,作为电子-声子耦合强度$λ$的函数,在所有的模型中,这种耦合仅取决于声子动量$q$。在SSH模型的耦合也取决于电子动量$k$,我们发现它有一个尖锐的过渡,在临界耦合强度$λ_c$,之间的状态与零和非零的基态的动量。极化子的所有其他性质在$λ= λ_c$也是奇异的,除了极化子云中声子的平均数。这个结果代表了所有依赖于$k$和$q$耦合的极化子,并且将具有重要的实验结果(例如,在ARPES和电导率实验中)。
2011-02-01 cond-mat.str-el
The two-dimensional optical Su-Schrieffer-Heeger model: ground state and thermodynamic properties
University of Houston(休斯顿大学)
本文利用无符号问题的量子蒙特卡洛模拟结合平均场分析,研究了二维光学 SSH 模型,揭示了交错和扶手椅型 VBS 相及 O(4) 反铁磁相,并确立了其基态与有限温度相图。
2025-11-04 cond-mat.str-el
Enhanced carrier binding and bond correlations in the Hubbard-Su-Schrieffer-Heeger model with dispersive optical phonons
The University of Tennessee(田纳西大学);University of British Columbia(不列颠哥伦比亚大学)
本研究探讨了色散光学声子对Hubbard-Su-Schrieffer-Heeger模型中载流子结合和键相关性的影响,发现色散声子显著增强单重结合,但未提升超导相关性,反而增强了键相关性。
2026-03-11 cond-mat.str-el
Peierls to superfluid crossover in the one-dimensional, quarter-filled Holstein model
我们使用连续时间量子蒙特卡罗模拟研究一维金属四分之一填充Holstein模型中的延迟效应。根据单粒子和双粒子谱函数以及光学电导率的计算结果,我们得出结论:随着声子频率的增加,基态从一个主要的对角序--2kF电荷关联--演化到一个主要的非对角涨落,即s波配对关联。在这个交叉的参数范围内,我们的数值结果支持所有声子频率的自旋能隙的存在。因此,交叉可以解释为对应于双极化子的预先形成的对,其基本上局限于Peierls相,并且随着声子频率的增加而“凝聚”以产生主导配对相关性。
2012-12-06 cond-mat.str-el
A functional renormalization group study of the two dimensional Su-Schrieffer-Heeger-Hubbard model
本文利用单模泛函重整化群方法研究了耦合光学Su-Schrieffer-Heeger(SSH)声子的正方晶格上的哈伯德模型.在半填充和不存在Hubbard相互作用$U$的情况下,我们发现在较小的电子-声子耦合强度$λ$和较高的声子频率$ω$处存在简并的自旋密度波(SDW)/电荷密度波(CDW)/s波超导(sSC)态,在较大的$λ$和较低的$ω$处存在价键固态(VBS)态.在接通正$U$之后,VBS状态被抑制,而SDW状态被增强。在有限掺杂,SSH声子被发现有利于sSC在$U=0$。随着正$U$的增加,我们发现d波超导(dSC)和无公度SDW态。在中等$U$和$λ$的窄窗口中,我们还发现了不相称的VBS状态。这里的sSC和dSC可以自然地与CDW和SDW波动相关,这两者都可以由SSH声子触发。相反,排斥相互作用$U$增强SDW但抑制CDW波动。我们的结果在半填充是一致的量子蒙特卡罗(QMC),并提供见解,在有限掺杂QMC可能遭受的负号问题。
2022-12-29 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Breakdown of the Migdal-Eliashberg theory for electron-phonon systems. Role of polarons/bi-polarons
University of Minnesota(明尼苏达大学);University of Wisconsin-Madison(威斯康星大学麦迪逊分校);Texas A&M University(德克萨斯农工大学);University of Massachusetts(马萨诸塞大学)
研究揭示了在强耦合条件下,Migdal-Eliashberg理论失效的原因,指出极化子和双极化子状态的形成早于声子谱软化,并分析了不同密度下耦合强度的上限。
2026-09-30 cond-mat.str-el
Small polaron formation in many-particle states of the Hubbard-Holstein model: The one-dimensional case
我们研究极化子的形成在一个多电子系统中存在的本地斥力足够强,以防止本地双极化子的形成。具体地说,我们考虑一个Hubbard-Holstein模型的相互作用电子耦合到色散声子的频率$ω_0$。在一维小团簇中数值求解该模型,我们发现在近绝热情况下$ω_0 < t$,极化子区出现的充分必要条件是原子中的能量增益(即,极端局域化)状态${\cal E}_{pol}$克服了纯电子系统$ {\cal E}_{el}$的能量。在反绝热的情况下,$ω_0 > t$,极化子的形成是由大离子位移$g/ω_0 >1$($g$是电子-声子耦合)的条件驱动的。分析了模型在弱耦合和中强耦合下的动力学性质。
1999-02-23 cond-mat.str-el
Multihole edge states in Su-Schrieffer-Heeger chains with interactions
我们解决最近邻(NN)相互作用的拓扑性质的苏-Schrieffer-Heeger(SSH)链,交替跳跃幅度t1和t2的效果。无论是数值和分析,我们表明,存在的相互作用诱导拓扑不同的制度之间的相变。在半填充SSH链中的单空穴激发的特定情况下,V=t2与t1=t2相图在相平面的对角区域具有拓扑相。在这种情况下,相互作用作为钝化电位。对于SSH链的一般填充,SSH哈密顿量的不同特征子空间可以被分类为拓扑平凡和非平凡。在大相互作用极限下详细研究了两孔情形,证明了可以将两孔SSH本征子空间映射到非相互作用的一维紧束缚模型的单粒子态中,并在具有不同跳跃常数和局部势的区域之间具有界面.在等效链中拓扑边态的存在,以及它们与原始两空穴态的对应关系,可以很容易地识别。此外,我们发现,NN相互作用的存在下产生的状态,两个孔占据两个连续的边缘状态。这种多体状态也应该发生在任意填充导致宏观空穴聚集在表面(在连续的边缘状态)的可能性。
2017-04-03 cond-mat.other cond-mat.str-el
Interactions and Topology in Quantum Matter: Auxiliary Field Approach & Generalized SSH Models
在这篇论文中提出了一套方案,这套方案位于强相关性和物质拓扑相之间的交叉点。这些项目中的第一个是一个治疗的无限维推广的SSH模型与本地库仑相互作用,这是完全使用DMFT-NRG解决。观察到的解决方案是幂律增强的非相互作用的状态密度,以及莫特过渡。该计算代表了零温度下强关联区中相互作用拓扑绝缘体的精确解。第二组项目涉及为强相关系统制定非相互作用辅助模型的方法。这些辅助模型能够捕获原始强相关模型的完整动态,但只有完全不相互作用的自由度,定义在扩大的希尔伯特空间中。我们激发讨论的映射分析简单的相互作用系统使用非线性正则变换通过马约拉纳分解。对于相互作用的量子杂质模型的非平凡类,辅助映射建立数值精确的有限尺寸系统使用精确对角化,和杂质模型的热力学极限使用NRG,在零和有限的温度。我们发现,辅助系统的形式,广义SSH模型,继承了这些模型的拓扑特征。这些广义SSH模型也形式化,并在自己的权利作为新的系统进行研究。最后,我们应用这种方法研究了哈伯德模型中的Mott跃迁。从辅助系统的角度,我们发现Mott相变可以理解为一种拓扑相变,表现为拓扑畴壁的形成和解离。
2022-12-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el quant-ph
One-dimensional spinless fermion model with competing interactions beyond half-filling
对电子浓度为4/7的一维次近邻相互作用无自旋费米子模型进行了精确的数值计算。结果表明,根据模型的参数,它可以是Luttinger液体或双极化子液体。在前一种情况下,竞争相互作用可以导致费米表面上的单电子分布函数的平滑行为,其二阶导数相对于准动量发散(而不是像通常那样在一阶导数中发散)。在这方面,不寻常的光电发射光谱的一些一维导体可以定性地解释。
2000-09-15 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Bose-Einstein condensation of strongly correlated electrons and phonons in cuprate superconductors
在高温超导体中,由于屏蔽作用的不足,长程Froehlich电子-声子相互作用被认为是最重要的配对机制,这一点已被光学、同位素替代、最近的光电子能谱和其他一些测量所证实。我认为,在铜氧化物超导体的低能物理是超轻的小双极化子,这是实空间的空穴对掺杂的电荷转移莫特绝缘体的声子打扮。它们是低温下存在于Bloch态的巡游准粒子,这一点也被充分考虑实际库仑相互作用和长程Froehlich相互作用的连续时间量子Monte-Carlo算法(CTQMC)所证实.在这里,我建议的参数免费评估Tc,不寻常的上临界场,正常状态能斯特效应,抗磁性,霍尔-洛伦兹数和巨大的邻近效应强烈支持三维(3D)玻色-爱因斯坦凝聚的移动小双极化子与零非对角序参量以上的电阻临界温度Tc与铜酸盐的相位波动的情况。
2006-11-23 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Quantum Fermi Liquid Decription of (Quasi)-One-Dimensional Electronic Systems
恢复了描述(准)一维电子系统的量子费米液体概念。(准)一维量子费米液体模型是以反式聚乙炔为例发展起来的,它是Su,Schrieffer和Heeger提出的有机(准)一维导体模型(SSH模型)的推广。结果表明,在(准)一维量子费米液体中可以实现自旋-电荷分离效应。与Tomonaga-Luttinger液体和类似的电子系统中的自旋-荷子自旋-电荷分离效应不同,它具有拓扑孤子起源。该模型可以将SSH模型的适用范围扩展到电子-电子关联(准)一维系统,而不需要限制电子-电子相互作用力。具有强电子-声子相互作用和/或强电子-光子相互作用的(准)一维系统也可以在给定的一维量子费米液体模型框架内描述。该模型的实际意义在于澄清了电荷和自旋载流子的性质,澄清了(准)一维体系中准粒子相互作用机制的起源,这些体系是纳米电子学、自旋电子学和其他现代纳米技术分支的研究对象。
2013-08-08 cond-mat.str-el quant-ph
Quasiparticle excitations in a one-dimensional interacting topological insulator: Application for dopant-based quantum simulation
研究了电子-电子相互作用对自旋Su-Schrieffer-Heeger(SSH)模型电荷激发谱的影响. SSH模型是一维体阻挡拓扑绝缘体的原型.鉴于最近在基于掺杂剂的量子模拟器的制造进展,我们专注于实验可检测的签名的相互作用的拓扑结构在有限格。为此,我们使用基于Lanczos的精确对角化来计算实空间中的单粒子谱函数,从而将局域态密度推广到相互作用系统。它的空间和光谱分辨率允许直接调查和识别的边缘状态。通过研究非相互作用极限,我们证明了边界上的拓扑能隙态对有限尺寸效应以及随机键和现场无序都是鲁棒的,这表明在硅中工程掺杂剂阵列中模拟SSH模型的可行性。虽然边缘激发成为零能量自旋的任何有限的相互作用强度,我们的分析表明,单粒子电荷激发的边界上的缺口。尽管拓扑保护的损失,我们发现,这些边缘激发是准粒子,只要它们保持在散装间隙。当临界相互作用强度超过$U_c\approx 5 t$时,边界上的准粒子失去了它们的相干性,这可以用边缘态和体态的合并来解释。这是在对比的多体边缘激发生存的强耦合的限制,在文献中建立。我们的研究结果表明,对于中等排斥相互作用的非平凡阶段的相互作用SSH模型可以通过剩余签名的拓扑单粒子状态使用单粒子局部测量技术,如扫描隧道光谱检测。
2022-11-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Topological phases, topological flat bands, and topological excitations in a one-dimensional dimerized lattice with spin-orbit coupling
Su-Schrieffer-Heeger(SSH)模型描述了一维$Z_{2}$拓扑绝缘体,其具有对应于两种不同二聚化的两个拓扑不同相。在SSH模型中引入自旋-轨道耦合后,Bloch带的结构发生了很大的变化,最有趣的是,出现了一个新的拓扑相,该相具有一个零能束缚态,两端呈现非阿贝尔统计,这表明需要一个新的拓扑不变量来对所有相进行完全分类.在较大的参数范围内,我们发现自旋-轨道耦合诱导出具有非平凡拓扑的完全平坦带。对于非均匀二聚化的情形,我们发现自旋-轨道耦合改变了拓扑激发孤子和反孤子的对称结构,当自旋-轨道耦合强到足以引起拓扑相变时,整个系统是拓扑非平凡的,但孤子和反孤子消失,因此,系统是一个真正的拓扑绝缘体,具有良好的保护端态.
2014-04-18 cond-mat.other cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Superconductivity induced by strong electron-exciton coupling in doped atomically thin semiconductor heterostructures
本研究提出原子级薄半导体中激子介导电子间有效吸引的超导诱导机制,考虑三激子强耦合物理,发现系统经历BCS-BEC交叉且临界温度可达费米温度10%,为二维材料异质结构实现高温超导提供新方向。
2024-06-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Polarons
在极性半导体或离子晶体中,传导电子(或空穴)与其自感极化一起形成准粒子,称为极化子。极化子的概念是有趣的,不仅因为它描述了极化固体中载流子的特殊物理性质,而且因为它构成了费米子与标量玻色子场相互作用的有趣的场论模型。极化子的早期研究涉及一般的理论公式和近似,这些公式和近似现在构成了标准的极化子理论,以及回旋共振和输运性质的实验。由于最近对二维电子气的兴趣,二维极化子的研究变得重要起来。同样,回旋共振,以及极化子在磁场中的行为,是一个关键问题。当两个电子(或两个空穴)通过库仑力和电子-声子-电子相互作用同时相互作用时,可以出现两个独立的极化子,也可以出现两个极化子的束缚态-双极化子。双极化子被认为可能在高温超导中起作用。极化子的概念已经扩展到几个系统,其中一个或多个费米子与玻色子相互作用,例如。例如,在一个实施例中,小极化子、压极化子、极化激子、自旋或磁极化子、“波纹极化子”、“等离子体子”、“水合极化子”等。
2000-04-30 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Floquet control of interactions and edge states in a programmable quantum simulator
Duke University(杜克大学);Institute of Fundamental Physics IFF-CSIC(基础物理研究所 IFF-CSIC);Cornell University(康奈尔大学);Fudan University(复旦大学)
通过Floquet控制实现SSH模型中的自旋相互作用和边缘态研究,展示了复杂自旋模型的动力学探索方法。
2025-12-29 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el quant-ph
Antiferromagnetism induced by electron-phonon-coupling
反铁磁性(AF),如尼尔序,往往是密切相关的库仑相互作用,如哈伯德排斥在二维(2D)系统。二维Neel AF有序化是否可以由电子-声子耦合(EPC)主导引起还没有完全理解。在这里,通过采用数值精确的符号问题的自由量子蒙特卡罗(QMC)模拟,我们表明,光学Su-Schrieffer-Heeger(SSH)声子频率$ω$和EPC常数$λ$可以诱导AF有序的声子频率$ω>ω_c$的宽范围内。对于$ω<ω_c$,出现价键固体(VBS)有序,并且在$ω_c$处存在VBS和AF相之间的直接量子相变。AF有序的声子机制与SSH声子直接耦合电子跳跃的二级过程可以诱导有效的AF自旋交换有关。我们的结果将为理解关联量子材料中的AF有序提供新的思路。
2021-02-19 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Field-theoretical approach to the Casimir-like interaction in a one-dimensional Bose gas
本文用场论方法研究了弱相互作用一维玻色气体中两个杂质之间的涨落诱导相互作用。在杂质之间的分离较短和系统的愈合长度的顺序,诱导的相互作用有一个经典的起源和指数行为。在分离长度大于愈合长度时,相互作用是量子起源的,并以距离的倒数的三次方来缩放。有限的温度破坏了玻色气体的准长程序,因此,诱导相互作用成为指数抑制超过热长度。我们得到的诱导相互作用在零和有限的温度下,在任意距离是有效的解析表达式。我们讨论了实验实现以及可能形成的两个杂质的束缚态,称为双极化子。
2019-04-26 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el quant-ph
Spin-polarized two-dimensional electron/hole gases on LiCoO$_2$ layers
第一性原理计算表明,形成的二维自旋极化的电子(空穴)气体的Li(CoO $_2$)终止的有限板的表面上的一个单层的LiCoO $_2$在显着的对比,与体能带结构稳定的Li捐赠其电子的CoO $_2$层形成的Co- $d-t_{2g}^6$绝缘体。通过将第一性原理的计算结果映射到一个最小紧束缚模型对应于一个非手征的三维推广的四分Su-Schriefer-Heeger(SSH 4)模型,我们表明,这些表面态的拓扑起源。
2020-02-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other