Pairing and chiral spin density wave instabilities on the honeycomb lattice: a comparative quantum Monte Carlo study
使用有限温度的量子蒙特卡罗计算,我们重新检查配对的哈伯德模型的蜂窝晶格,重点对掺杂水平上和远离范霍夫奇异性(VHS)填充。为了这个目的,电子密度的$0.75$(在空穴掺杂VHS)和$0.4$(远低于VHS)被详细考虑,由于在强耦合强度严重的符号问题,我们专注于哈伯德模型哈密顿量的弱相互作用区域。通过分析不同对称性通道中的配对亲合力随温度的变化,我们发现在VHS填充处和远离VHS填充处,$d$ + $id$ -波都是主要的配对通道.我们还调查了一个特定的手性自旋密度波(SDW)的顺序,我们发现这是类似的相关VHS的电子易感性,而它减轻掺杂远离VHS填充。
2018-02-09 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Loop currents and anomalous Hall effect from time-reversal symmetry-breaking superconductivity on the honeycomb lattice
本文研究了蜂窝晶格上手征$d$波超导电性的时间反演对称性破坏的紧束缚模型。由于它的非平凡的子格结构,我们表明,它是可能的规范不变的时间反演奇双线性的配对潜力。这种双线性的存在反映了配对态的亚晶格极化。我们发现,它产生持久的环电流的相关性周围的每个晶格站点,并打开一个拓扑质量间隙的狄拉克点,类似Haldman的模型的异常量子霍尔效应。除了通常的手征$d$波边缘态外,由于拓扑质量隙的存在,还存在类电子边缘共振。我们表明,环路电流的相关性的存在下,直接导致一个非零的固有交流霍尔电导率,产生极性克尔效应,而无需外部磁场。对于最近邻手性$p$ -波配对,类似的结果也成立。我们简要地讨论了我们的结果的相关性,在扭曲的双层石墨烯超导。
2019-04-03 cond-mat.supr-con
Superfluidity of Dirac Fermions in a Tunable Honeycomb Lattice: Cooper Pairing, Collective Modes, and Critical Currents
受最近可调蜂窝光晶格中狄拉克费米子实验的启发,我们研究了各向异性蜂窝晶格中超流性的吸引哈伯德模型.在弱耦合下,我们发现最大平均场配对转变温度,作为密度和相互作用强度的函数,发生在各向同性跳跃振幅的情况下。在这种各向同性的情况下,我们超越平均场论和研究集体波动,治疗配对和密度波动的相互作用强度从弱到强耦合。我们发现一个尖锐的声音模式的证据,连同一个明确的莱格特模式在一个广泛的区域的相图。我们还计算了非零超流存在下的超流序参量和集体模。这些集体模式的流动诱导软化导致动力学不稳定性,涉及条纹状密度调制以及Leggett模式不稳定性与自然子晶格对称性破坏的蜂窝晶格上的电荷有序状态。后者为单带哈伯德模型的实验实现提供了一个非平凡的检验。我们描绘制度的相图中的临界电流是有限的,由depairing或集体不稳定性,并讨论我们的结果的实验意义。
2012-09-25 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Cooperon condensation and intra-valley pairing states in honeycomb Dirac systems
基于石墨烯和过渡金属二硫属化合物超导实验研究的最新进展,我们研究了二维蜂窝晶格上具有短程吸引相互作用的Kane-Mele(KM)模型的超导电性.我们发现,谷内自旋三重态配对来自最近邻(NN)吸引相互作用和内在的自旋轨道耦合。我们证明了这在两个独立的方法:我们研究了由凝聚的Cooperons,这是在间隙束缚态的两个导电电子,在$T$ -矩阵近似下,也研究了超导基态的平均场理论。我们发现具有反平行自旋的Cooperons在$K$和$K'$点凝聚。这导致出现属于点群$C_{6v}$的不可约表示A $_1$的谷内自旋三重态配对。这种配对状态对于$K$和$K'$具有相反的手性,这一事实将这种状态识别为“螺旋”谷-三重态,即二维中$^3$ He-B相的谷-类似物。由于Cooper对的有限质心动量,NN键中的对振幅在晶格常数的长度尺度上表现出空间调制,使得这种配对状态可以被视为对密度波状态。我们发现,对振幅自发打破平移对称性,并表现出$p$ -Kekulé模式。重点讨论了KM模型的能带结构特征和Berry相位对谷内配对态产生的影响,讨论了配对态的选择规则.
2016-06-03 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Kohn-Luttinger superconductivity on two orbital honeycomb lattice
受扭曲双层石墨烯实验的启发,我们研究了蜂窝晶格上哈伯德模型中$\textit{weak}$排斥相互作用的超导性的出现,同时具有自旋和轨道简并,并将填充作为可调控制参数。引力是通过Kohn-Luttinger机制产生的。我们发现,类似于单层石墨烯的旧研究,领先的超导不稳定性是在接近Van Hove填充的$d$ -波配对通道,并在远离Van Hove填充的$f$ -波配对通道。$d$ -波配对不稳定性进一步具有十二倍简并性,而$f$ -波配对不稳定性具有十倍简并性。我们分析了这个模型的对称破缺扰动。结合Ginzburg-Landau分析,我们得出结论,接近Van Hove填充,应该形成自旋单线态$d+id$配对状态(与扭曲双层石墨烯的其他几项研究一致),而远离Van Hove填充,我们提出了一种不寻常的自旋和轨道单线态$f$ -波配对状态。
2019-01-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Possibility of spin fluctuation mediated $d+id'$ pairing in a doped band insulator $β$-MNCl (M=Hf,Zr) superconductors
本文研究了超导层状氮化物$β$ -MNCl(M=Hf,Zr)的两种模型:三角晶格上的单带模型和蜂窝晶格上的双带模型。我们发现前一个模型不足以作为一个有效的模型,而后者可以是一个很好的候选者。通过对两带模型的研究,我们提出了掺杂$β$ -MNCl中自旋涨落介导的$d+id'$波超导的可能性.我们表明,相对较高的$T_c$得到的掺杂带绝缘体的自旋涨落介导的超导蜂窝晶格上的一个特征。我们还发现,费米面上的间隙各向异性强烈增加,随着掺杂浓度的增加,和层间跳跃抑制超导电性。这些结果与实验结果定性一致。
2010-01-18 cond-mat.supr-con
p-wave superconductivity on monolayer and bilayer honeycomb lattice
我们导出了最近邻吸引作用引起的蜂窝晶格上超导不稳定性的基态波函数。它们反映了电子在低能极限下的狄拉克性质。对于序参量是相同的,无论方向的任何最近的邻居,我们发现弱配对(缓慢衰减)的行为在轨道部分的库珀对没有角度的依赖。在中性点,在自旋单态的情况下,我们恢复了一个强大的配对行为。我们还推导出基态波函数的双层蜂窝晶格上的超导性,具有较强的层间耦合,诱导的吸引力之间的相互作用,参与一个低能量的描述。没有这些相互作用,自由电子由具有二次色散的狄拉克方程描述。这种不寻常的特征,类似于$^3$ He - B相,导致在存在吸引相互作用的情况下,用两种库珀对描述,即$p_x + i p_y$和$p_x - i p_y$配对。我们讨论了这种自旋单重态超导体的边缘模,发现它是一个平凡的拓扑超导体。
2011-02-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
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
Magnetic-impurity resonance states for different pairing symmetries in twisted bilayer graphene
在本工作中,我们研究了不同对称性的扭曲双层石墨烯超导相的磁杂质共振态。利用Yuan和Fu在[Phys. Rev. B 98,045103(2018)]中提出的双轨道模型,我们发现当杂质位于出射蜂窝晶格的一个位置时,共振态的空间分布将打破$D_3$群的三重和二重旋转对称性,而这些对称性属于该点群的不可约表示。当磁性杂质位于出射蜂窝晶格的中心时,在靠近杂质的位置出现共振峰可以被认为是非$s$波配对的有力证据。
2018-09-03 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Euler Topology in Superconducting Honeycomb Lattices
Seoul National University(首尔大学);Hanyang University(汉阳大学)
研究超导蜂窝晶格中具有空间-时间反演对称性的电子带拓扑,发现s波单重态和f波三重态超导配对分别产生谷欧拉超导体和欧拉超导体,并揭示其保护的螺旋域壁模式及非阿贝尔辫状行为。
2026-05-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Topological superconductivity in Dirac honeycomb systems
我们预测两个拓扑超导相的微观模型所产生的Berry相与谷自由度的带隙狄拉克蜂窝系统。第一种是拓扑螺旋自旋三重态超导体,具有非零的质心动量,不破坏时间反演对称性。我们还发现了一个Chern数为$\pm 1$的拓扑手征三重态超导体,其中一个谷为等自旋配对,另一个谷为反自旋配对。我们的研究结果得到的凯恩-梅勒模型中,我们已经探讨了三种不同的相互作用,现场吸引力$U$,最近邻密度-密度吸引力$V$,最近邻反铁磁交换$J$,在自洽的Bogoliubov-德Gennes理论的效果。过渡金属二硫属化物和冷原子实验是探索这些阶段的有前途的平台。
2019-05-28 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Correlations and electronic order in a two-orbital honeycomb lattice model for twisted bilayer graphene
最近观察到的超导性接近绝缘相在扭曲的双层石墨烯(TBG)在小的“魔术”扭曲角已被链接到存在的近平带,这使得TBG一个新的游乐场,以研究相关性和超导性之间的相互作用。低能窄带被证明是很好的描述了一个有效的紧束缚模型的蜂窝晶格(对偶的三角形莫尔超晶格)与本地轨道自由度。在本文中,我们进行了强耦合分析所提出的$\left(p_{x},\,p_{y}\right)$双轨道扩展哈伯德模型的蜂窝晶格。通过分解粒子-粒子和粒子-空穴通道中的相互作用项,我们对系统的不同可能的超导、磁和电荷不稳定性进行了分类。在配对的情况下,我们特别注意的两个组件($d$ -波)配对通道,其中承认残留的阶段与手性或手性订单,并研究其现象。此外,我们通过获得一个简化的自旋-轨道交换模型,可以描述一个假定的莫特样绝缘状态在四分之一填充探索强制度。我们的平均场的解决方案揭示了丰富的铁磁和反铁磁订单与不同类型的磁轨道订单之间的纠缠。总的来说,我们的工作为进一步研究强耦合和弱耦合下双轨道扩展哈伯德模型的相图提供了一个坚实的框架。
2018-12-08 cond-mat.supr-con
p+ip-wave pairing symmetry at type-II van Hove singularities
基于双轨道蜂窝晶格模型中的无规相近似计算方法,研究了Ni基过渡金属三硫族化合物电子掺杂后的对对称性.我们发现当电子掺杂接近II型vHs时,手征偶宇称d+ id波(Eg)态被奇宇称p+ ip波(Eu)态抑制。态密度(DOS)中的II型vHs峰能够加强铁磁涨落,这是三重态配对的原因。反铁磁涨落与铁磁涨落的竞争导致了从单重态到三重态的配对相变。镍基过渡金属三硫属化合物为电子态密度下的非常规超导体提供了一个很有前途的平台。
2021-03-25 cond-mat.supr-con
Superconductivity of strongly correlated electrons on the honeycomb lattice
本文发展了蜂窝晶格上t-J模型的电子光谱和超导电性的微观理论。我们利用投影技巧导出了正规格林函数和反常格林函数的Hubbard算符方程。发现了由反铁磁交换作用介导的d + id '型超导配对,在两带t-J模型下,超导Tc随空穴掺杂的变化呈现与态密度的van Hove奇异性有关的双峰结构。在半填充和足够大的交换耦合值,无带隙超导可能发生。对于小掺杂,反铁磁有序和超导电性共存。它表明,s波配对是禁止的,因为它违反了约束的无双重占用。
2019-04-30 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Inducing chiral superconductivity on honeycomb lattice systems
基于石墨烯的系统中的超导性最近引起了人们的广泛关注,因为无论是内在行为还是由接近超导体引起的,都可能导致有趣的拓扑相和配对函数的对称性。一个著名的系统认为这种配对具有手征对称性。由此产生的问题是可能的自旋轨道耦合对超导准粒子谱的影响。利用Bogolyubov-de Gennes(BdG)哈密顿量,我们探讨了系统中不同相互作用项的相互作用,以及它们在准粒子谱中产生复杂Berry曲率的作用,以及非平凡的拓扑行为。我们表明,在这些系统中的BdG哈密顿的拓扑结构可能会导致沿锯齿形边缘的纳米带在适当的制度的边缘状态的外观。
2021-07-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Pairing mechanism of unconventional superconductivity in doped Kane-Mele model
本文研究了蜂窝晶格上具有在位库仑相互作用的掺杂Kane-Mele模型的对对称性。基于线性化的Eliashberg方程,在无规相位近似(RPA)下计算了库珀对的配对不稳定性。当自旋-轨道耦合强度较弱时,偶频自旋-单重态偶宇称(ESE)配对占主导地位。另一方面,随着自旋-轨道耦合的增加,偶频自旋三重态奇宇称(ETO)f波配对超过ESE f波配对。纵向自旋涨落支持ETO f波配对。由于自旋轨道耦合强烈抑制横向自旋涨落,ETO f波配对成为主导的大幅度的自旋轨道耦合。
2016-06-01 cond-mat.supr-con
Topological States with Broken Translational and Time-Reversal Symmetries in a Honeycomb-Triangular Lattice
我们研究了晶格中的费米子,两个自旋物种之间的就地和最近邻吸引相互作用。我们考虑两种几何:两个自旋在一个三角形晶格,和一个混合的几何与蜂窝和三角形晶格的下自旋自旋的上自旋。我们重点讨论了自旋-布居不平衡、在位和价键配对以及序参量对称性之间的相互作用。混合几何导致丰富的拓扑非平凡相的相图。在这两种几何结构中,我们预测的序参量与同时时间反演和平移对称性破缺。
2015-01-20 cond-mat.quant-gas cond-mat.supr-con
Non-centrosymmetric superconductors on honeycomb lattice
本文研究了蜂窝晶格上相关掺杂量子自旋霍尔绝缘体(QSHI)中的非中心对称拓扑超导性,在蜂窝晶格上没有反转对称性,本征(Kane-Mele)和Rashba自旋轨道耦合一般可以存在。我们探讨了模型系统的一般拓扑非平凡超导相图。在一定的参数空间上,发现了自旋单重态$d$ + $id$和自旋三重态$p$ + $ip$ -波配对共存的宇称混合超导态,在锯齿形纳米管上,宇称混合超导态的边缘是螺旋和手征Majorana费米子共存的状态.我们的实验结果的相关性进行了讨论。
2018-03-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Pairing symmetry of superconducting graphene
最近在理论上提出了碱金属包覆的石墨烯单层中存在本征超导性的可能性。在这里,我们推导出了碳蜂窝晶格可能的配对对称性,并讨论了它们的相图。我们还评估了孤立杂质周围的超导局域态密度(LDOS)。这与扫描隧道显微镜实验直接相关,并可能证明石墨烯中出现非常规超导性。
2010-06-21 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Correlated Dirac Particles and Superconductivity on the Honeycomb Lattice
在考虑大相互作用极限和$t-J_1-J_2$模型的情况下,研究了掺杂蜂窝晶格中最近邻单重态对的性质和d波超导的出现.首先,通过应用重整化的平均场程序以及奴隶玻色子理论,占接近莫特绝缘状态,我们确认的d波超导的出现与早期的作品。我们发现,一个小的,但有限的$J_2$自旋次近邻之间的耦合稳定的d-波对称性相比,扩展的s-波的情况。在小空穴掺杂时,为了使能量最小化并使整个费米面或所有狄拉克点都有间隙,超导基态的特征在于$d+id$单线对被分配给一个谷,而$d-id$单线对被分配给另一个谷,从而保持时间反演对称性。轻微掺杂的情况是不同于重掺杂的情况下(约3/8和5/8填充),支持纯手性$d+id$对称性和破坏时间反演对称性。然后,我们应用泛函重整化群,详细地研究了半填充附近的反铁磁性与超导电性之间的竞争。我们讨论了可能的应用程序,强相关的化合物与铜六角平面,如在$_3$铜$_{2}$ VO $_9$。我们的发现也与理解具有冷原子的奇异超流性有关。
2013-01-07 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Universal approach to p-wave triplet superconductivity in the Hubbard models
由于自旋三重态超导在拓扑量子计算中的潜在应用,在凝聚态物理中得到了积极的研究。涉及相互作用的相关配对机制仍然是一个重要的研究课题。在这里,我们提出了一个通用的方法来获得p波三重态超导性的哈伯德模型通过简单地改变的跳跃幅度的符号的自旋下降的电子,并将其应用到三个原型二维晶格(蜂窝,正方形,三角形)。半填充时的母汉密尔顿量具有长程磁序,对于受抑三角晶格,它在所有三个方向上都是铁磁的,对于二分蜂窝和正方形晶格,它在xy平面(z方向)上是铁磁的(反铁磁的)。通过有限尺寸标度估计,在蜂窝晶格和三角晶格上的某些临界相互作用处发生磁转变。当系统被掺杂时,我们发现三重态p波配对是主要的超导不稳定性。我们证明它的出现与掺杂引起的强铁磁自旋涨落密切相关。我们的结果提供了一个理解的微观三重态配对机制,将有助于寻找自旋三重态超导材料。
2023-03-07 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Spin-triplet $f$-wave pairing in twisted bilayer graphene near 1/4 filling
我们采用双轨道哈伯德模型研究了蜂窝晶格上的扭曲双层石墨烯。用单模泛函重整化群理论研究了该模型在1/4带填充附近的性质。自旋三重态$f$波配对被发现从弱到中等耦合的局域相互作用的限制,并与洪德规则耦合和在中等动量的无公度自旋起伏。
2018-09-18 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Disorder-dependent superconducting pairing symmetry in doped graphene
该研究采用行列式量子蒙特卡罗方法,探究掺杂石墨烯中二维蜂窝晶格Hubbard模型的超导序对键无序的响应,发现高电子密度下无序增强可使配对从$d+id$波主导转为扩展$s$波主导,低电子密度下强无序则无两种配对,为理解掺杂材料超导行为提供参考。
2024-08-14 cond-mat.supr-con
Exotic Topological Phenomena in Chiral Superconducting States on Doped Quantum Spin Hall Insulators with Honeycomb Lattices
本研究通过数值分析掺杂Kane-Mele模型,发现手性超导态中存在高陈数相($d+id$态$|C|=4$,$p+ip$态$|C|=6$),并揭示自旋轨道耦合和Van Hove奇异点对相图的影响,为探索新型拓扑材料提供理论依据。
2024-01-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Origin of the anomalous Hall effect in two-band chiral superconductors
我们考虑了在一个干净的双带手征超导体的一般模型中反常霍尔效应的起源。在Kubo形式主义,我们推导出一个解析表达式的高频交流霍尔电导率有效的接近临界温度。这个表达式涉及两个不同的规范不变的时间反演奇双线性(TROB)函数,涉及对势及其厄米共轭。我们认为,至少有一个这些TROBs的存在一般意味着一个非零的交流霍尔电导率。TROBs使我们能够澄清带内和带间配对的作用,并提供了一个简单的标准超导状态,表现出异常霍尔效应。我们简要地解释了我们的结果与模型计算的手征$p$波配对状态的锶的单烯酸和手征$d$波配对状态的蜂窝晶格。
2020-10-31 cond-mat.supr-con
$F$-wave pairing of cold atoms in optical lattices
冷原子物理学的巨大发展为研究固态系统中不容易获得的新物质态提供了一个全新的机会。本文提出在二维蜂窝光晶格的$p_{x,y}$ -轨道带中实现无自旋费米子的$f$ -波配对超流性。非平凡的轨道能带结构,而不是强关联效应引起的非常规配对的节线的$f$波对称。在束缚简谐势阱中,零能量Andreev束缚态出现在具有六重对称性的圆形边界附近。这种新的配对状态的实验实现和检测是可行的。
2010-10-01 cond-mat.quant-gas cond-mat.supr-con
Triplet FFLO Superconductivity in the doped Kitaev-Heisenberg Honeycomb Model
我们提供了四分之一填充周围蜂窝晶格上流动Kitaev-Heisenberg模型(反铁磁Kitaev耦合和铁磁Heisenberg耦合)中自旋三重态FFLO超导电性的分析和数值证据。在我们的模型中,强的自旋轨道耦合导致费米面在第一布里渊区出现6个非零动量的反转对称中心。我们展示了库珀对如何凝聚成这些非平凡的动量,导致超导序参量的空间调制。应用Ginzburg-Landau展开分析,我们发现超导体具有三个分离的简并基态,它们具有三种不同的自旋-三重态对。这幅图也被有限簇上的精确对角化所支持。
2015-11-10 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Superconducting states of pure and doped graphene
我们研究了石墨烯二维蜂窝晶格的超导相。我们发现了两个自旋单重态,s波和一个奇异的$p+ip$,这是可能的,因为蜂窝晶格的特殊结构。在半填充时,$p+ip$相是无隙的,超导性是一个隐藏的顺序。我们讨论了在金属包覆的石墨烯超导状态的可能性。
2007-04-03 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Topological transitions of gapless paired states in mixed-geometry lattices
我们提出了一个混合几何系统的费米子物种选择性地限制在不同的几何晶格。我们研究如何这种不对称性可以导致异国情调的多带费米子配对的蜂窝和三角晶格的一个例子系统。在零温下,我们发现了一个丰富的带间配对相图,其中有带隙和无带隙激发。我们发现蜂窝晶格对成对态的双带贡献有助于稳定具有一个或两个费米面的无带隙相。我们还表明,费米表面拓扑结构进一步划分的无隙相之间的系统进行密度驱动的Lifshitz转变的子类。
2013-01-29 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Spin-polarized superconducting phase in semiconducting system with next-nearest-neighbor hopping on the honeycomb lattice
本文研究蜂窝晶格Hubbard模型中次近邻跃迁$t'$的作用,证明其可使磁场中超导—正常相变由一级变为连续,并在半填充、非零磁场下产生自旋极化超导相。
2023-08-08 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Boundary obstructed topological superconductor in buckled honeycomb lattice under perpendicular electric field
本研究发现褶皱蜂窝晶格在f波自旋三重态配对与非零子晶格势下可形成边界受阻拓扑超导体,揭示正常态边界模是其核心成因,且边界有能隙时角模可稳定存在。
2023-02-27 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Coexistence of antiferromagnetism and superconductivity of t-t$^\prime$-J model on honeycomb lattice
受蜂窝状化合物的反铁磁性的最近实验研究的启发,我们探索了可能的超导电性及其与反铁磁性的共存。我们使用蜂窝晶格上的t-t $^\prime$ -J模型作为出发点,并采用从玻色子平均场论。在反铁磁正常态下,费米面的特征掺杂演化表明只有一个有效的单带是激活的,这表明势对对称性是时间反演对称性破缺$d+id$,而不是扩展的$s$波.结果表明,这种超导态与反铁磁性在宽掺杂范围内共存,这与数值计算结果一致。利用有效的单带图像,详细研究了超导态的局域态密度及其热力学性质,为理解超流密度等其它物理量提供了理论依据。本文的工作有助于在实验上探索这类材料在蜂窝晶格上可能的超导性,并有助于理解一般二维关联电子系统上的非常规超导性。
2015-01-13 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Stripe versus superconductivity in the doped Hubbard model on the honeycomb lattice
研究了蜂窝晶格上掺杂哈伯德模型在小掺杂强相互作用区的基态。通过在蜂窝晶格上的反铁磁Mott绝缘态中掺杂空穴来获得基态的性质仍然是一个长期未解决的问题,尽管人们已经花费了巨大的努力来研究这个具有挑战性的问题。精确确定该系统的基态对于理解费米面拓扑结构与强关联效应之间的相互作用至关重要。在这项工作中,我们采用了两种互补的,最先进的,多体计算方法-约束路径(CP)的自洽约束和密度矩阵重整化群(DMRG)方法的量子场蒙特卡罗(AFQMC)。在这两种方法之间进行系统和详细的交叉验证,用于DMRG可以产生可靠结果的窄系统。AFQMC然后被用来研究更广泛的系统,调查的热力学极限性能。在小掺杂和强相互作用区,基态为半填充条纹态。配对关联在局部表现出$d$波对称性,但随着两对之间的距离呈指数衰减。
2022-06-26 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Topological superconductivity on the honeycomb lattice: Effect of normal state topology
拓扑超导体的研究是凝聚态物质和材料研究中最紧迫和最具挑战性的问题之一。尽管一些早期的建议,掺杂拓扑绝缘体可能是一个成功的配方,以找到拓扑超导体,直到今天还没有普遍的理解的关系的拓扑结构的超导体和其潜在的正常状态系统的拓扑结构。其中一个主要的障碍是在哈伯德模型框架内费米面的强烈影响及其随后的配对趋势,通常阻止了不同拓扑超导系统之间的详细比较。在这里,我们提出了一个掺杂绝缘体的分析-拓扑和平凡-占主导地位的费米表面效应已被均衡。我们的方法使我们能够研究和比较不同的正常状态系统的超导不稳定性,并提出严格的结果的正常状态系统的拓扑结构的影响。
2022-03-19 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Higher-order topological superconductivity from repulsive interactions in kagome and honeycomb systems
我们讨论了相互作用的二维多体晶格中的配对机制,它本质上导致了具有空间调制间隙的二阶拓扑超导态。当化学势接近狄拉克点时,费米表面上反向运动的电子会发生干涉现象,其中贝里相将电子-电子相互作用的排斥力转化为有效的吸引力。超导相的拓扑结构表现为准粒子谱中的带隙边缘模和拐角处的Majorana Kramers对。我们提出的对称性参数,限制在这些系统中的电子-电子相互作用的可能形式,并分类可能的超导相的结果。Bogoliubov-de Gennes哈密顿量的精确对角化证实了带隙边缘态和Majorana角态的存在,它们强烈依赖于带隙的空间结构。讨论了钒基超导可果美金属AV $_3$ Sb $_3$(A=K,Rb,Cs)的可能应用。
2022-02-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Correlation-induced triplet pairing superconductivity in graphene-based moiré systems
受魔角扭曲三层石墨烯实验中可能存在的非自旋单重态超导性的启发,我们研究了蜂窝晶格上关联诱导自旋费米子模型产生的三重态配对超导性.我们发现,由于谷亚晶格结构,$f$波配对是有利的,超导态是时间反演对称的,完全带隙的,和非拓扑。在小的面内磁场作用下,超导态变为部分极化,转变温度略有提高。我们的结果适用于定性的三重态配对超导石墨烯为基础的莫尔系统,这是从根本上不同于三重态超导$^3$他和铁磁超导体。
2021-11-16 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
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
Inducing and controlling superconductivity in Hubbard honeycomb model using an electromagnetic drive
最近在激光照射下成功地在石墨烯中观察到量子反常霍尔效应,证明了用激光控制单粒子能带结构的可行性。在这里,我们研究的超导性在哈伯德蜂窝模型中存在的电磁驱动器。我们从Hubbard蜂窝模型开始,在电磁场驱动的存在下,圆偏振光和线偏振光,并将其映射到Floquet $t$ - $J$模型。我们探索的驱动器下,可以诱导超导(SC)的系统中的条件。我们在平均场论下研究了单重态对通道中的Floquet $t$ - $J$模型,并利用Bogoliubov-de Gennes方法研究了该系统中小掺杂的超导性.我们发现了几个超导相,除了标准的$U(1)$对称性,打破晶格或时间反演对称性。我们表明,非常规的手性SC序参量($d \pm id$)可以驱动到一个非手性SC序参量($s+d$)在圆偏振光的存在下。的$d+id$ SC序参量打破时间反演对称性,是拓扑非平凡的,并支持手征边缘模式。我们进一步表明,三倍的非线性简并可以使用线性偏振光提升。因此,我们的工作,提供了一个通用的框架,诱导和控制SC的哈伯德蜂窝模型,与石墨烯和其他二维材料的可能应用。
2020-12-10 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Triangular antiferromagnetism on the honeycomb lattice of twisted bilayer graphene
我们给出了与三角晶格的三子晶格平面反铁磁序具有相同对称性的态的电子能带结构。如果自旋密度波位于键上,这种状态也可以定义在蜂窝晶格上。我们确定的情况下,是一致的观察扭曲的双层石墨烯:一个相关的绝缘体与能隙,产生一个单一的双退化费米表面后,空穴掺杂。我们还讨论了扩展到金属状态,保持自旋旋转不变性,波动的自旋密度波和散装$\mathbb{Z}_2$拓扑秩序。
2018-07-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Exotic pairing symmetry of interacting Dirac fermions on a $π$ flux lattice
用行列式量子Monte Carlo方法和数值链团展开方法研究了$π$流格点上相互作用Dirac费米子的配对对称性。扩展的$s^*$ -(即扩展的$s$ -)和d-波配对对称性在传统的正方形晶格中是不同的,在朗道规范下是简并的。我们表明,在强相互作用的主导配对通道是一个异国情调的$ds^*$波相位交替条纹的$s^*$和d-波相位组成。一个互补的平均场分析表明,虽然$s^*$ -和d-波对称性分别有节点的能量谱,$ds^*$通道是完全有间隙的。这些结果代表了狄拉克系统中配对的一种新实现,与蜂窝晶格上的手征d波配对问题有关,这可能更容易通过冷原子实验获得。
2018-04-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Tuning superconductivity and charge density wave order by next-nearest-neighbor hopping integral in honeycomb Holstein model
School of Physics and Astronomy, Beijing Normal University(北京师范大学物理学院);Key Laboratory of Multiscale Spin Physics (Beijing Normal University), Ministry of Education(教育部多尺度自旋物理重点实验室(北京师范大学));School of Physical Science and Technology, Beijing University of Posts and Telecommunications(北京邮电大学理学院)
利用无偏行列式量子蒙特卡罗模拟,研究蜂窝晶格Holstein模型中次近邻跳跃t'对超导与电荷密度波序的竞争调控,发现负t'在弱耦合下增强s波超导,中耦合下抑制超导并促进电荷密度波,且填充依赖。
2026-06-16 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Inhomogeneous superconductivity in the presence of time-reversal symmetry
我们提出了一种新的非均匀时间反演凝聚态。这种状态的底层平台是一个波纹状的蜂窝晶格,它表现出不均匀的伪磁场。利用自洽的紧束缚Bogoliubov-de Gennes形式主义,我们表明,在一个非均匀的赝磁场的存在下的手征载流子的s波配对的结果在空间调制的序参量的半波长的λ。调制的方式取决于蜂窝晶格的基本方向,Z字形和扶手椅方向。这种非均匀超导性的稳定性进行了分析,并讨论了可能的实验实现。
2016-05-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Mixed triplet and singlet pairing in multicomponent ultracold fermion systems with dipolar interactions
研究了多组分超冷偶极分子体系库珀配对问题的对称性。偶极各向异性为三重态和单重态库珀配对提供了一种自然和稳健的机制,使相互作用强度达到一级。对于纯偶极相互作用,三重$p_z$样极性配对是最主要的。短程吸引相互作用可以增强单重态配对,使其与三重态配对接近简并。我们指出,这两个配对通道可以通过发展$\pm\fracπ{2}$的相对相位来混合,从而自发地打破时间反演对称性。我们还建议在其他系统中的这种混合的三重态和单重态配对的可能性。
2010-01-11 cond-mat.quant-gas cond-mat.supr-con
Superconductivity in Spin-Orbit coupled SU(8) Dirac Fermions on Honeycomb lattice
International Centre for Theoretical Sciences, Tata Institute of Fundamental Research(国际理论科学中心,塔塔基础研究所);Department of Physics, Hong Kong University of Science and Technology(香港科技大学物理系);Centre for Condensed Matter Theory, Department of Physics, Indian Institute of Science(印度科学学院凝聚态理论中心,物理系)
本文系统分类了蜂窝晶格上自旋轨道耦合SU(8)狄拉克半金属附近的超导相,发现12种超导相并揭示自旋-轨道锁定导致的非幺正配对和有限动量配对等非常规特征,为相关材料实验和相变研究奠定基础。
2025-05-08 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con hep-th
Gutzwiller approximation approach to the SU(4) $t$-$J$ model
我们发展了Gutzwiller近似方法,得到了SU(4)$t$ - $J$模型的重整化哈密顿量及其相应的重整化因子.随后,利用平均场论研究了在共振价键态中运动的载流子的协同凝聚情形下,蜂窝晶格上模型的重整化哈密顿量.特别地,我们发现在接近四分之一填充的掺杂范围内,扩展的$s$波超导态比$d\pm id$波超导态更有利。SU(4)情形的配对态揭示了自旋-单重态配对和自旋-三重态配对可以同时共存的性质。我们的研究结果可能会提供新的见解扭曲双层石墨烯系统。
2022-06-04 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con