Fractional Chern Insulators and the W-Infinity Algebra
一组最近的结果表明，分数填充带的陈绝缘体在二维支持分数量子霍尔态类似于分数填充朗道能级中发现的。我们提供了一个理解这些结果通过检查陈省身带投影密度算子的代数。我们发现，这个代数在长波长和恒定的Berry曲率下闭合，因此它同构于Girvin，MacDonald和Platzman首先确定的最低朗道水平投影密度的W-无限代数[Phys. Rev. B 33，2481（1986）]。对于投影到陈省身带的哈密顿，这提供了一条在晶格上复制最低朗道能级物理的途径。
2012-06-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Interacting Chern insulator transition on the sphere: revealing the Gross-Neveu-Yukawa criticality
University of California, Berkeley（加州大学伯克利分校）；Lawrence Berkeley National Laboratory（劳伦斯伯克利国家实验室）
该研究针对二维陈绝缘体相变，以球面上N=2的狄拉克费米子为对象，通过精确对角化与SO(3)对称性，证实其属于GNY普适类，凸显球面几何在研究相互作用狄拉克临界性的作用。
2026-08-31 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Deconfined criticality and bosonization duality in easy-plane Chern-Simons two-dimensional antiferromagnets
具有竞争阶数的二维量子系统可以具有非限定量子临界点，产生与朗道-金兹伯格-威尔逊方案不相容的连续相变，而是预测一阶相变。这是由于LGW序参量在临界点分裂成新的元激发引起的。非限定量子临界性的典型候选者是具有竞争磁序的量子反铁磁体，由易平面CP $^1$模型捕获。然而，一个微妙的问题是，数值表明易平面CP $^1$反铁磁体表现出一阶跃迁。在这里，我们表明，一个额外的拓扑Chern-Simons长期的行动完全改变了这幅图片在几个方面。我们发现拓扑易平面反铁磁体经历了临界指数量子化的二级跃迁。此外，粒子-涡旋对偶性自然地将陈-西蒙斯易平面反铁磁体的配分函数映射为无质量狄拉克费米子。
2021-07-21 cond-mat.str-el hep-th
Quantum geometric localization length and localization criticality in an ideally flat Chern band
Fudan University（复旦大学）；Hefei National Laboratory（合肥国家实验室）
该研究提出理想平坦陈能带的局域化长度由量子几何决定，通过转移矩阵计算发现其存在普适与非普适区域的交叉，为量子霍尔系统局域化及整数量子霍尔跃迁临界性争议提供了新视角。
2026-08-11 cond-mat.dis-nn cond-mat.str-el
Criticality and Quench Dynamics at the Anderson Transition of a Chern Insulator
University of Ljubljana, Faculty of Mathematics and Physics（卢布尔雅那大学数学物理学院）；Jožef Stefan Institute（约瑟夫·斯特凡研究所）；Freie Universität Berlin（柏林自由大学）
研究强无序陈绝缘体中拓扑安德森相变的临界性质，发现转变由非零电导和局域陈标记实空间临界长度标度表征，并提取了与整数量子霍尔效应非相互作用模型一致的临界指数，同时发现激发密度不遵循Kibble-Zurek标度。
2026-06-02 cond-mat.str-el
Interaction driven phases in the half-filled honeycomb lattice: an infinite density matrix renormalization group study
在半充满的费米子无自旋蜂窝晶格模型中，由于强的短程排斥作用而导致的Halfen-Chern绝缘体态的出现已经被提出并受到不同方法的质疑，但仍然存在争议。在这项工作中，我们使用无限密度矩阵重整化群方法和报告的数值证据支持的问题i）的情况下的陈绝缘体状态，ii）两个以前未被注意到的电荷有序阶段和iii）的存在和稳定性的所有非拓扑竞争秩序，以前发现的平均场。此外，我们讨论了相应的相变的性质，根据我们的数值数据。我们的工作建立了半填充蜂窝晶格模型的相图倾斜的平衡对没有一个陈绝缘体相，这个模型。
2015-09-01 cond-mat.str-el
Emergent Many-Body Translational Symmetries of Abelian and Non-Abelian Fractionally Filled Topological Insulators
分数填充相互作用拓扑绝缘体的能量谱和纠缠谱表现出一种特殊的流形，低能态与高能杂散态被能隙隔开。在目前的手稿中，我们表明，在分数填充陈氏绝缘体的情况下，在系统中发展的多体状态的拓扑信息驻留在这个低能量的流形。我们确定了一个新兴的多体平移对称，使我们能够分离准退化的质量质心动量部门的国家。在一个质心扇区内，状态可以进一步分类为一组涌现的（在热力学极限下）多体相对平移算子的本征态。我们解析地建立了圆环面上分数量子霍尔效应的二维布里渊区和分数陈氏绝缘体的二维布里渊区之间的映射。我们表明，计数的准简并水平低于分数陈绝缘体的间隙应引起的分数量子霍尔系统中的状态在相同的填充因子的折叠。我们展示了如何计数和分离的分数量子霍尔效应到二维布里渊区动量扇区的Laughlin，摩尔-里德和Read-Rezayi系列的激发，然后如何将这些映射到分数陈氏绝缘体的动量扇区。我们在数值上检查我们的结果，显示在工作中的Laughlin，摩尔读取和读取Rezayi国家的棋盘模型的陈省身绝缘体的紧急对称性，从而也表明，作为一个证明的原则，非阿贝尔分数陈省身绝缘体的存在。
2013-02-01 cond-mat.str-el
Chern insulator boundary criticality
Department of Physics and Anthony J. Leggett Institute for Condensed Matter Theory, University of Illinois Urbana-Champaign（伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校物理系和安东尼·J·莱格特凝聚态理论研究所）
本文研究存在边界时陈绝缘体相变的手性特征，通过狄拉克质量畴壁结构分析边界临界性，确定相关模式的反常系数，结果可推广至多类拓扑相变。
2026-09-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el hep-lat
Moore-Read state in Half-filled Moiré Chern band from three-body Pseudo-potential
本文通过引入短程排斥性三体相互作用，在半个填充的莫尔 Chern 带（如扭曲 MoTe2）中实现了 Moore-Read 非阿贝尔态，并通过精确对角化及相变分析提供了证据。
2024-03-18 cond-mat.str-el
Onset of Quantum Criticality in the Topological-to-Nematic Transition in a Two-dimensional Electron Gas at Filling Factor $ν=5/2$
在静水压力下，二维电子气在$ν=5/2$的基态从分数量子霍尔态转变为条纹相。通过测量分数量子霍尔态的能隙和条纹相的起始温度，我们绘制了这些竞争相在压力-温度平面上的相图。我们的数据突出了量子临界点附近的半满朗道能级的两种描述的二分法：一种基于电子，另一种基于复合费米子。
2017-07-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Magnetic Chern Insulators in a monolayer of Transition Metal Trichalcogenides
过渡金属三硫属化合物单层膜作为潜在的二维磁性材料受到了广泛的关注。该体系具有过渡金属离子的蜂窝结构，其中自旋轨道耦合和电子相关效应都起着重要作用。在这里，我们提出了在四分之一填充蜂窝晶格中实现磁性陈氏绝缘体的可能性。我们发现，内禀自旋轨道耦合和电子关联的相互作用打开了一个广泛的铁磁陈氏绝缘相的金属和正常的绝缘体之间的区域。在平均场近似下，给出了四分之一填充的Kane-Mele哈伯德模型的相图，讨论了Rashba自旋轨道耦合和最近邻相互作用对相图的影响.
2017-08-08 cond-mat.str-el
Nematic quantum phase transition of composite Fermi liquids in half-filled Landau levels and their geometric response
本文提出了在半满朗道能级下复合费米液体中各向同性-非均匀量子相变的理论。我们表明，量子相变之间的各向同性和双相触发电子之间的吸引力的四极相互作用，在传统的费米液体的情况下。我们导出了基态和相变的理论。该理论基于通量附着过程，该过程将半满朗道能级中的电子液体映射到接近于相变的复合费米液体。我们表明，局域涨落的量子序参量作为一个有效的动力学度规相互作用与底层的陈-西蒙斯规范场与通量附件。Chern-Simons规范场的涨落和量子序参量的涨落都能破坏复合费米子准粒子，使系统进入非费米子液态。由于朗道阻尼效应，各向同性-向列相相变的有效场论具有$z = 3$动力学指数。我们发现，有一个Berry相型项，它支配的有效动力学的序参量波动，这可以被解释为一个非普遍的“霍尔粘度”的动力学度规。我们证明了有效场论有一个Wen-Zee型项。这两项都来源于陈-西蒙斯规范场的时间反演破缺涨落。我们提出了一个微扰计算的霍尔粘度，也表明，这一项也得到了一个沃德恒等式。我们表明，旋错的流体，携带电荷。我们表明，在射频电导率实验中观察到的共振可以解释为一个戈德斯通模式的晶格效应间隙。
2016-05-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Excitonic quantum criticality: from bilayer graphene to narrow Chern bands
Massachusetts Institute of Technology（麻省理工学院）；University of Chicago（芝加哥大学）；University of Minnesota（明尼苏达大学）
研究激子量子相变，提出双层金属态向层间相干态的连续相变及其非费米液体逆流响应，适用于双层石墨烯和零磁场下半满窄Chern能带系统，揭示了2D材料层间相干性新物理。
2024-06-27 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el hep-th
Generating quantum multi-criticality in topological insulators by periodic driving
我们表明，原型二维陈省身绝缘体主机异国情调的量子多临界在适当的周期性驱动的存在下：一个线性的狄拉克过渡共存的节点环状过渡所造成的新兴的对称性。基于频闪Floquet哈密顿量的单一重整化群方法可以明确地捕获多个普适类和标度律的存在，而不管拓扑跃迁是否与异常边缘模式相关。
2019-08-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Composite Bogoliubov Fermi liquid in a half-filled Chern band
Stanford University（斯坦福大学）；Harvard University（哈佛大学）
研究在无外磁场的半填充电子能带中，发现复合费子可形成具有中性间隙的Bogoliubov费米液体，具有独特的物理性质和拓扑特性。
2026-01-14 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Optical absorption measurement of spin Berry curvature and spin Chern marker
在Dirac模型描述的二维时间反演对称拓扑绝缘体中，${\mathbb Z}_{2}$拓扑不变量可以用自旋陈数来描述。我们提出了一个线性响应理论的自旋Berry曲率，集成到自旋陈数，并介绍其光谱功能，可以在有限的温度下测量的动量和自旋分辨圆二色性，这可能是通过泵探测类型的实验，使用自旋和时间分辨ARPES。结果，可以直接测量${\mathbb Z}_{2}$不变量的Pfweian的符号。在实空间中表示的自旋陈氏数产生自旋陈氏标记，其空间变化可以通过具有空间分辨率的圆二色性和自旋分辨光电发射来测量。进一步提出了自旋陈氏相关器和非定域自旋陈氏标记来表征拓扑相变附近的量子临界性，这些相变表现为自旋选择的Wannier态之间的重叠形式。
2022-07-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Topological phases and quantum criticality from $SU(2)$ Chern-Simons-matter theories
National University of Singapore（新加坡国立大学）
本文解析研究二维SU(2)陈-西蒙斯物质理论描述的系统，分类其拓扑序与SET相，并计算耦合无质量物质场的SU(2)陈-西蒙斯理论的算子标度维数，为探索相关拓扑相提供指导。
2026-08-17 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el hep-th
Moiré Fractional Chern Insulators III: Hartree-Fock Phase Diagram, Magic Angle Regime for Chern Insulator States, the Role of the Moiré Potential and Goldstone Gaps in Rhombohedral Graphene Superlattices
本研究通过Hartree-Fock计算，系统揭示了菱方石墨烯/hBN体系中位移场调控的相图，发现莫尔势可破坏连续平移对称性并影响陈绝缘体态的拓扑性质，为理解相关相提供了关键理论依据。
2023-12-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Spin separation due to an inherent spontaneous symmetry breaking of the fractional topological insulator
受分数量子霍尔态（Fractional quantum Hall states，FCI）的密切类比的启发，分数Chern绝缘体（FCI）被设想为强相关的、不可压缩的状态，出现在分数填充的、具有非平凡Chern数的（几乎）平坦带中。基于这一观点，分数拓扑绝缘体（FTI）被认为是由两个独立的FCI副本组成，对于不同的自旋具有相反的陈数，整体上保持了时间反演对称性。一个重要的问题是，具有不同自旋的电子之间的相关性是否真的可以忽略不计。为了解决这个问题，我们研究了自旋相关的全纯性，即，一种自旋种类的电子位于全纯最低朗道能级，而另一种自旋种类的电子位于反全纯对应物中。通过构造和执行一个适当的模型哈密顿量的精确对角化，在这里，我们表明，通用的，强相关的，分数填充态与自旋相关的全纯性不能被描述为两个独立的副本的FTIHS，这表明在晶格中的FTIs不能被描述为那些FCI。在这个系统中，分数填充态通常是可压缩的，除了在半填充时，在半填充时会出现称为半填充自旋全纯FTI的绝缘态。据预测，半填充自旋全纯FTI是容易受到固有的自发对称性破缺，导致空间分离的自旋。
2017-11-21 cond-mat.str-el
Adiabatic Path from Fractional Chern Insulators to the Tao-Thouless State
鉴于量子霍尔效应从整数到分数的演变，拓扑绝缘体研究的下一个前沿是研究分数填充拓扑平带中发生的情况。一个特别紧迫的问题是，在1/3填充的Chern平带中是否存在Laughlin态的晶格类似物，称为Chern-Laughlin态。答案关键取决于电子-电子相互作用的形式，电子-电子相互作用可以产生各种竞争的基态，如劳克林态、条纹态、副费米子态和部分子态。不幸的是，由于缺乏适当的序参量，很难精确地表征作为这些候选基态中的任何一个的确切基态。在这里，我们提出，存在一个绝热路径，从分数陈绝缘体到Tao-Tao-less状态，即，在薄环面极限下的Laughlin态的根分区态可以作为Chern-Laughlin态的有效序参量。具体地说，通过设计先变换电子-电子相互作用，再取薄环极限的分段混合绝热路径，证明了具有最近邻相互作用的Chern平坦带确实可以在1/3填充时承载Chern-Laughlin态.这种方法可以推广到可能的FCI在其他一般填充的Jain序列。
2021-09-24 cond-mat.str-el
Quantum Phases of Kagome Electron System with Half-Filled Flat Bands
研究了最低平带半满的kagome晶格上自旋费米子的量子相图。为了理解磁性、平带阻挫和排斥相互作用之间的竞争，我们采用了一个扩展的$t$ - $J$模型，其中考虑了跳跃能$t$、反铁磁海森堡相互作用$J$和短程邻近Hubbard相互作用$V$。在弱$J$体系中，我们发现了一个完全自旋极化的相，这进一步支持了由短程排斥相互作用驱动的自发Chern绝缘相。这个阶段仍然出现在平面铁磁性，而非相互作用的陈绝缘体消失的对称性约束。随着$J$逐渐增加，铁磁性被抑制，并且系统首先变为具有大磁化强度的部分极化，然后进入具有表现出消失的磁化强度的基态的非极化相。我们确定这一非极化相作为绝缘体与一个负电荷密度波。最后，我们讨论了我们的理论发现的潜在的实验观察。
2020-06-23 cond-mat.str-el
Quantum criticality, particle-hole symmetry, and duality of the plateau-insulator transition in the quantum Hall regime
我们报告新的实验数据的平台绝缘体过渡的量子霍尔制度，采取低迁移率InGaAs/InP异质结构。通过采用量子输运问题的基本对称性，我们能够解开的普遍量子临界方面的磁阻数据（临界指数和标度函数）和样品依赖方面，由于宏观不均匀性。我们的新的结果和方法表明，先前建立的临界指数（Kappa = 0.42）的实验值，从混合物的普遍和样品依赖的行为。一个新的，非费米液体的价值被发现（kappa = 0.57），以及领先的修正缩放。证明了在Chern Simons通量附着变换下的自对偶性。
2002-05-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Adiabatic continuity between Hofstadter and Chern insulator states
我们表明，陈氏绝缘体的拓扑非平凡带的绝热堂兄弟的朗道带的霍夫施塔特晶格。我们还证明了Hofstadter晶格上几种常见的分数量子Hall态与部分填充Chern能带中的分数Chern绝缘体态之间的绝热联系，这意味着它们实际上是同一相位的不同表现。这种绝热路径提供了一种产生更多分数陈氏绝缘体态的方法，并有助于澄清贝里曲率分布的不均匀性是削弱或完全破坏分数拓扑态的原因。
2012-10-29 cond-mat.str-el
Bosonic fractional Chern insulating state at integer fillings in multi-band system
整数量子霍尔态出现在朗道能级被费米子完全占据时，而分数量子霍尔态通常出现在朗道能级被强关联费米子或玻色子部分填充时。在这里，我们报告了两个分数陈氏绝缘态的硬核玻色子在多带晶格模型托管拓扑平坦带与高陈氏数。利用无限密度矩阵重整化群算法，重新研究了由最低拓扑平带的高Chern数$C=2$继承而来的$ν=1/3$分数Chern绝缘态.特别地，我们在整数填充下数值识别了一个玻色子$1/2$ -Laughlin类分数Chern绝缘态。我们证明了两个低拓扑平坦带共同产生了一个有效的半填充$C=1$ Chern带。此外，我们发现在我们的模型中，$ν$和$3-ν$填充之间存在严格的粒子-空穴对称性。这些发现扩展了我们对量子霍尔态的理解，为在多带高陈数系统中实现新颖的分数态提供了一条新的途径。
2021-07-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Crystal-symmetry preserving Wannier states for fractional chern insulators
近年来，人们提出了许多分数阶陈氏绝缘体的数值证据，即当陈氏带部分填充时，晶格上的分数阶量子霍尔态。分数Chern绝缘体的一些试探波函数可以通过Wannier态表示将定义在连续体中的分数量子Hall波函数映射到晶格上来获得（Phys. Rev. Lett. 107，126803（2011）），其中朗道能级中的单粒子朗道轨道被识别为具有陈数C = 1的陈带的一维Wannier态。然而，这种映射一般破坏了格点群对称性。在本文中，我们讨论了修改映射以适应晶格旋转对称性的一般方法。通过这种修改后的映射构造的波函数应该作为更好的试验波函数，以比较的数值，也作为基础，为分数陈绝缘体的晶格对称性保持赝势形式主义的建设。本文主要研究正方晶格的$C_4$旋转对称性。类似的分析可以直接推广到具有$C_6$对称性的三角形或六边形晶格。我们还将讨论推广到分数阶陈氏绝缘体的晶格对称性与高陈氏数带。
2013-11-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Intertwined Orders, Quantum Criticality and Skyrmions in Tunable Topological Bands
本研究通过量子蒙特卡洛与场论分析，揭示了可调陈带中绝缘陈反铁磁体与超导体间的连续量子相变及涌现SO(5)对称性，支持退禁闭量子临界性，并比较了相关激发的谱函数。
2025-10-24 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Symmetry protected fractional Chern insulators and fractional topological insulators
本文利用部分子方法构造了二维自旋极化分数Chern绝缘体（FCI）和时间反演不变分数拓扑绝缘体（FTI）的完全对称波函数。我们发现，晶格对称性引起许多不同的FCI和FTI阶段，即使具有相同的填充分数$ν$（和相同的量子化霍尔电导$σ_{xy}$在FCI的情况下）。它们具有不同的保序拓扑序，这些保序拓扑序由不同的射影对称群表征。我们主要研究在部分填充的Chern数为1的带中实现的FCI相位。一般$σ_{xy}=1/m\cdot e^2/h$ FCI波函数的低能规范群可以是$SU(m)$或离散群$Z_m$，在后一种情况下，相关的低能物理由陈-西蒙斯-希格斯理论描述。我们用我们的结构计算了基态简并度。给出了蜂窝格点和棋盘格点上FCI/FTI波函数的具体例子。讨论了在陈数为2的部分填充带中可能实现的非阿贝尔FCI相位。一般FTI波函数的自旋守恒的情况下，也提出了其低能规范群可以是$SU(m)\times SU(m)$或$Z_m\times Z_m$。所构造的波函数也为将来的变分蒙特卡罗模拟建立了框架。
2012-04-20 cond-mat.str-el
From frustrated insulators to correlated anisotropic metals: charge ordering and quantum criticality in coupled chain systems
最近的一项研究揭示了具有扩展Hubbard相互作用的一维四分之一填充电子系统的电荷扇区动力学是强耦合极限下的有效赝自旋横场伊辛模型（Tsing）的动力学。基于研究强关联链状体系中电荷和自旋有序共存以及链间耦合效应的双重动机，我们研究了耦合有效（Tensored）体系的相图.一个玻色化和RG分析的两个腿梯产生丰富的相图显示维格纳/Peierls电荷顺序和尼尔/二聚体自旋顺序。在一个广泛的参数制度，轨道反铁磁相被发现是稳定的。一个中间的有限宽度的无间隙相被发现躺在两个电荷有序带隙相之间。发现Kosterlitz无间隙跃迁导致从无间隙相到电荷有序相。对多个这样的赝自旋系统耦合时的维度交叉物理进行了详细的分析。重要的是，该分析揭示了临界量子涨落在驱动横向强色散以及T=0解除限制跃迁中的关键作用。我们的工作是潜在的相关的一类强相关的，四分之一填充链和梯形系统的统一描述。
2007-08-16 cond-mat.str-el
Hyperdeterminants and Composite fermion States in Fractional Chern Insulators
本文提出陈数 $C=\pm1$ 的部分填充陈能带中复合费米子态的投影构造，用张量组合超行列式得到电子波函数，并用于扭转双层 MoTe$_2$。
2023-12-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Combined topological and Landau order from strong correlations in Chern bands
我们提出了一类具有拓扑和传统朗道序的态，这些态产生于强相互作用的无自旋费米子在分数填充和拓扑非平凡的陈数$C=\pm 1$带中。这些量子态显示了分数陈氏绝缘体的特征，例如分数霍尔电导率和插入磁通量后基态能级的互换。此外，它们还表现出电荷序和相关的额外的平凡基态简并。带混合和几何挫折的电荷模式放置这些晶格状态显着超出了单带的描述。
2014-12-10 cond-mat.str-el
Quarter-filled extended Hubbard model with alternating transfer integral: Two-dimensional Ising transition in the ground state
研究一维四分之一填充扩展哈伯德模型的交替迁移积分。在强二聚化极限下，电荷部分用量子伊辛模型描述，该模型在自对偶点处表现出二维伊辛临界性，在弱二聚化极限下，它与双频sine-Gordon理论有着天然的联系。在有限尺寸系统中处理低激发，我们数值确定了两种类型的$4k_{\rm F}$密度波状态之间的相边界，并澄清基态相图。此外，我们指的是它的相关性的电荷转移有机盐中观察到的电荷有序相。
2004-10-04 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Criticality in quantum triangular antiferromagnets via fermionized vortices
我们从一个新的角度重新审视二维受抑量子磁性，目的是探索新的临界点和临界相。我们研究了易平面三角形反铁磁体使用的双涡的方法，费米子的旋涡与陈-西蒙斯场。在这里，我们开发这种技术的整数自旋系统，一般表现出一个简单的顺磁相以及磁有序相共面和共线自旋顺序。在费米子化涡旋方法中，我们导出了一个包含狄拉克费米子的低能有效理论，狄拉克费米子有两种最小耦合到U（1）和Chern-Simons规范场的味道。在临界点，我们认为陈-西蒙斯规范场可以被归入U（1）规范场，直到不相关的相互作用，我们到达（2+1）维的量子电动力学（QED 3）。此外，我们推测具有完全SU（2）味对称性的临界QED 3描述了顺磁体和两个磁有序相合并的自旋模型的O（4）多临界点。值得注意的是，具有味SU（2）对称性的QED 3与具有O（4）对称性的普通临界Phi^4场论是对偶的。这导致了一些意想不到的，可验证的QED 3预测。我们的费米子涡旋的方法与偶极的解释nu=1/2分数量子霍尔态的连接也被证明。本文介绍的方法将适用于自旋1/2系统在即将出版的。
2005-03-16 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el hep-th
Obstruction to Broken Symmetries in Topological Flat Bands
本研究针对二维拓扑平带强关联区的超导与电荷序问题，通过关联三维AIII类拓扑绝缘体表面态，揭示半填充下有能隙对称破缺态的ℤ₈分类拓扑阻碍，并用C=4的哈密顿量验证超导与ℤ₂拓扑序共存。
2024-09-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Transport criticality in triangular lattice Hubbard model
我们研究了Mott金属-绝缘体转变附近的电输运。基于包含团簇内部顶点修正的胞腔动力学平均场论理论，计算了三角晶格上半填充哈伯德模型的光学电导率。通过研究低频的光谱，我们发现金属侧的Drude峰平滑地连接到绝缘侧的“ingap”峰。在Mott临界点$|D-D^*|\propto|U-U^*|^{1/δ}$附近，这些峰的光重表现出幂律的临界行为。我们发现临界指数$1/δ$不同于热力学中的指数。
2011-11-24 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Floquet Fractional Chern Insulators and Competing Phases in Twisted Bilayer Graphene
本研究利用Floquet理论和精确对角化，在圆偏振光驱动的转角双层石墨烯中发现了广泛参数区域内的Floquet分数陈绝缘体态，并揭示了其与电荷密度波、费米液体的竞争关系。
2023-07-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Generalizing the composite fermion theory for fractional Chern insulators
International Center for Quantum Materials, Peking University（北京大学量子材料国际中心）；Collaborative Innovation Center of Quantum Matter（量子物质协同创新中心）
本研究提出推广的分数陈绝缘体复合费米子理论，导出有效哈密顿量与波函数拟设，修正非1/2填充的态计数，在扭曲双层MoTe₂的-2/3填充态验证中电子基模型更优，且发现FCI相变与CF Λ能带拓扑相变重合。
2025-09-11 cond-mat.str-el
Topological Mott Insulator at Quarter Filling in the Interacting Haldane Model
本文在拓扑非平凡的Haldane模型中引入强相互作用，通过解析和数值方法证明四分之一填充态可形成陈数为1的铁磁拓扑Mott绝缘体，并探讨了冷原子和固态系统中的实验实现可能。
2023-02-21 cond-mat.str-el
Order, criticality and excitations in the extended Falicov-Kimball model
利用精确的数值方法研究了一维半满扩展Falicov-Kimball模型中激子（电子-空穴）束缚态的性质和激子相干性的发展.该模型的基态相图显示，除了带绝缘体和交错轨道有序相，激子绝缘体（EI）与幂律相关。EI态的临界性表现在冯诺伊曼熵中。反常的光谱函数和凝聚振幅提供了电子-空穴对的结合能和相干长度，就其本身而言，指向库仑相互作用驱动的从BCS样电子-空穴配对波动到紧密束缚激子的交叉。我们发现，虽然电子和空穴之间的质量不平衡不影响的BCS-BEC交叉制度的位置，它有利于交错轨道排序的EI的缺点。在BEC制度的准粒子的色散发展一个平坦的价带顶符合Ta $_2$ NiSe $_5$的实验结果。
2014-01-14 cond-mat.str-el
Quantum cluster approach to the topological invariants in correlated Chern insulators
利用团簇微扰理论和变分团簇方法研究了强库仑相互作用下的Chern绝缘体的拓扑性质。以往的研究中，一般只采用拓扑哈密顿量来计算自然单胞内相互作用的体陈数。通过对一个原型模型--半满Halflit哈伯德模型的研究，发现了由于平移对称性的显式破缺而导致的该模型的意外失效.相反，我们断言，忠实的相互作用体Chern数的量子集团方法的框架下，可以计算在扩大的单胞，这是免费的故障所造成的显式平移对称性破缺，并符合相互作用体边对应。
2019-06-19 cond-mat.str-el
Observation of fractional Chern insulators in a van der Waals heterostructure
拓扑有序相的特征是长程量子纠缠和分数统计，而不是对称性破缺。首先观察到的分数填充连续朗道水平，拓扑秩序已被提出，更普遍地出现在分数填充的拓扑非平凡的“陈”带。在这里，我们报告的观察在分数填充的哈珀-霍夫施塔特能带所产生的磁场和超晶格势在双层石墨烯/六方氮化硼异质结构的相互作用的带隙状态。我们观察到新的阶段，在分数填充带与陈指数$\mathcal{C} = -1, \pm 2,$和$\pm 3$。其中一些，在$\mathcal{C}=-1$和$\mathcal{C}=2$带，其特征在于分数霍尔电导-他们是“分数陈绝缘体”，并构成了一个新的例子，拓扑秩序以外的朗道水平。
2017-11-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el quant-ph
Transdimensional Chern insulators in rhombohedral multilayer graphene superlattices
ShanghaiTech University（上海科技大学）；Nanjing University（南京大学）；Liaoning Academy of Materials（辽宁省材料研究院）
该研究通过理论计算，在扭曲菱面多层石墨烯/hBN莫尔超晶格中提出并证实了跨维陈绝缘体态，揭示其性质及与密度波态的转变关系，还探讨了分数量子陈绝缘体的可能存在。
2026-10-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Pressure-Tunable Generalized Wigner Crystal and Fractional Chern Insulator in twisted MoTe$_2$
Beijing Institute of Technology（北京理工大学）；Beijing Key Laboratory of Quantum Matter State Control and Ultra-Precision Measurement Technology（北京量子物质态调控与超精密测量技术重点实验室）
本文通过理论计算表明，压力可以有效调控扭曲双层MoTe$_2$中单粒子带的平坦性和量子几何，从而灵活调节分数量子陈绝缘体和广义维格纳晶体的形成及其多体拓扑相变。
2026-05-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Unconventional sequence of correlated Chern insulators in magic-angle twisted bilayer graphene
强电子-电子相互作用和能带拓扑之间的相互作用可以导致自发打破对称性的新电子态。具有非平凡拓扑结构的魔角扭曲双层石墨烯（MATBG）中平带的发现为寻找新的非平凡相提供了一个独特的平台。最近的扫描隧道显微镜和输运实验揭示了一系列的拓扑绝缘相在MATBG与陈数$C=\pm 3, \, \pm 2, \, \pm 1$附近的莫尔带填充因子$ν= \pm 1, \, \pm 2, \, \pm 3$，对应于一个简单的模式的味道对称性破坏陈绝缘体。在这里，我们报告高分辨率的局部可压缩性测量MATBG与扫描单电子晶体管，揭示了一个新的序列不可压缩的状态与意想不到的陈数观察到为零磁场。我们发现八个观测到的不可压缩态的Chern数与$C= \pm 1$带顺序填充的简单图像不相容。我们发现，这些不寻常的不可压缩相的出现可以理解为一个结果，打破平移对称性，加倍的莫尔晶胞和分裂成一个$C=\pm 1$带和一个$C=0$带每个$C=\pm 1$带。我们的研究结果显着扩展了已知的MATBG相图，并揭示了系统中不同相关相之间的密切竞争的起源。
2021-01-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Self-duality protected multi-criticality in deconfined quantum phase transitions
对偶性对重整化群流和相图有重要的约束。对于自对偶理论，自对偶可以作为一种对称性来提升，这就导致了多重临界性。本文研究了作为自对偶理论的一个例子的去限制量子临界性的描述，$N_f=2$ QED $_3$，及其在微扰形变下的多临界行为。多重临界性是由Gross-Neveu耦合理论描述的，与标准的非限定量子临界性属于不同的普适性类。利用大- $N$重整化群分析方法，系统地计算了含Chern-Simons项和Gross-Neveu耦合的三维量子电动力学中各种算符的标度维数.具体地说，我们发现某些非相对论性的四费米子相互作用对应的二聚体-二聚体相互作用的晶格模型将驱动解除限制的量子临界的一阶跃迁，与以前的数值研究一致。
2021-11-29 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el hep-th
Interaction-driven plateau transition between integer and fractional Chern Insulators
在Harper-Hofstadter模型中，我们给出了$|C|>1$ Chern绝缘体（CI）和$ν= 1/3$ Laughlin态之间相互作用驱动的量子Hall平台跃迁的数值证据.我们研究了磁通密度为$p/q$的模型，其中最低朗道能级（LLL）流形包括$p$磁子带。对于弱相互作用，该模型实现了对应于填充子带的整数CI，而强相互作用候选态包括LLL填充分数$ν=r/t$的分数量子霍尔（HHH）态。当$p=t$时，这些相可以在相同的颗粒密度下竞争。作为一个具体的例子，我们数值研究了在通量密度$n_ϕ = 3/11$下的物理，证明了CI和$ν= 1/3$ Laughlin态之间发生了直接跃迁，并从临界、拓扑和纠缠性质等方面对这种跃迁进行了分析。我们还表明，强相互作用一般稳定$ν= 1/3$ Laughlin状态，即使当LLL被分裂成多个频带，并引入一个强大的方法来提取其拓扑纠缠熵，通过利用磁长度的缩放与$n_ϕ$。
2022-02-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Topology and edge states survive quantum criticality between topological insulators
人们通常认为，当调谐到临界点时，物质拓扑相中的涌现现象就会被破坏。特别是，拓扑保护的边缘状态，理应离域时，批量相关长度发散。我们表明，这是不正确的一般。拓扑绝缘体或超导体的边缘状态保持指数局域化-尽管带隙消失-如果过渡增加拓扑指数。这适用于拓扑分类大于$Z_2$的所有类别，特别是包括陈式绝缘体。此外，这些边缘状态对无序是稳定的，不像拓扑半金属。这一新的现象是解释广义带（或质量）反演-一个统一的观点拓扑绝缘体-动力学反演。在散装边界对应的精神，我们还确定了拓扑不变量的临界点，它采取半整数值和单独的拓扑不同的普遍性类的多临界点。这项工作扩大了拓扑保护和稳定性的范围，表明体能隙可以是不必要的。实验探针和相互作用的稳定性进行了讨论。
2020-03-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el hep-th
Criticality at the Haldane-insulator charge-density-wave quantum phase transition
利用基于矩阵乘积态的无限密度矩阵重整化群方法中的纠缠概念，我们证明了在一维半满扩展哈伯德模型中，当外加一个交替的铁磁自旋相互作用时，自旋密度波和键序波基态将让位于一个自旋保护的拓扑哈伯德态.在Haldom绝缘体中，最低的纠缠能级具有双重简并的特征。增加最近邻相互作用和局域库仑相互作用$V/U$之间的比率，纠缠熵的增强，电荷、自旋和中性能隙的变化，以及动态自旋/密度响应信号量子相变到电荷有序态。在中心荷为7/10的三临界伊辛模型的普适类临界点以下，该模型是临界的，沿跃迁线有$c=1/2$.在这一点之上，Half绝缘体和电荷密度波相位之间的过渡变为一阶。
2015-07-31 cond-mat.str-el
First-Principles Design of a Half-Filled Flat Band of the Kagome Lattice in Two-Dimensional Metal-Organic Frameworks
我们从第一性原理设计了一种新型的二维金属有机框架（MOFs）使用基于phenalenyl的配体表现出半填充的kagome晶格的平带，这是一个晶格家庭，显示Lieb-Mielke-Tasaki的平带铁磁性。在各种MOF中，我们发现$\textit{trans}$ -Au-THTAP（三羟基三氨基菲那烯基）具有这样一种理想的能带结构，由于自由基菲那烯基的未配对电子，费米能正好被调整到平带。自旋-轨道耦合打开了一个带隙，使一个非零的Chern数的近平带，证实了存在的边缘状态在第一性原理计算和拟合紧束缚模型。这是一个新的和现实的系统中，一个几乎平坦的带是铁磁$\textit{and}$拓扑非平凡的例子。
2016-07-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Orbital Description of Landau Levels
本文提出一个三轨道晶格模型，通过轨道描述实现最低和第一朗道能级的晶格类比，并揭示了非阿贝尔态在半填充电荷奇点带中的出现
2025-11-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Establishing non-Abelian topological order in Gutzwiller projected Chern insulators via Entanglement Entropy and Modular S-matrix
我们使用纠缠熵签名建立非阿贝尔拓扑秩序的投影陈-绝缘体波函数。最简单的例子是通过Gutzwiller投影一个陈数C=2的填充带得到的，其波函数也可以看作是带绝缘体的斯莱特行列式的平方。我们证明了这个波函数被耦合到费米子的$SU(2)_2$ Chern Simons理论捕获。这是建立最有说服力的计算模块S-矩阵的候选基态波函数，最近的纠缠熵为基础的方法。这直接证明了这种状态下马约拉纳费米子准粒子的特殊非阿贝尔辫统计。通过对$SU(2)_3$（Read-Rezayi型态）和$SU(3)_2$波函数的研究，我们也为场论的推广提供了微观证据，证明了陈氏数C的N次方的Slater行列式实现了耦合到费米子的$SU(N)_C$陈氏Simons理论的拓扑序.我们提出的陈省身绝缘体波函数的一个优点是相对容易的物理性质，如纠缠熵和模块化的S-矩阵，可以使用Monte Carlo技术进行数值计算。
2013-04-26 cond-mat.str-el
Partial filled Landau Level at even denominator, a vortex metal with Berry phase
我们发展了部分填充朗道能级的涡旋金属理论，在$ν=\frac{1}{2n}$中，它的基态包含一个由电子涡旋形成的复合费米面。在投影朗道能级极限下，复合费米面包含$\frac{-π}{n}$ Berry相.这种分数Berry相位是LL投影的结果，LL投影产生GMP引导中心代数并修饰涡旋金属的运动方程的异常速度。此外，我们研究了一个粒子-空穴对称双层系统与$ν_1=\frac{1}{2n}$和$ν_2=1-\frac{1}{2n}$在每一层，并证明，$\frac{-π}{n}$ Berry相的复合费米面导致抑制$2k_f$背散射的PH伙伴双层，这可能是一个吸烟枪检测分数Berry相。我们还提到了在这种双层系统中的各种不稳定性和竞争秩序，包括由量子临界驱动的$Z_{4n}$拓扑秩序相。
2017-11-10 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con hep-th
Extended strange metal and superconductivity in partially filled moiré Hubbard bands
Cornell University（康奈尔大学）；Max Planck Institute for the Structure and Dynamics of Matter（马普物质结构与动力学研究所）；Laboratory of Atomic and Solid State Physics, Cornell University（康奈尔大学原子与固态物理实验室）；Kavli Institute at Cornell for Nanoscale Science（康奈尔纳米科学卡弗里研究所）；University of Delaware（特拉华大学）；National Institute for Materials Science（日本国立材料研究所）
研究在扭曲双层WSe₂的部分填充哈伯德带中发现了清洁极限下的扩展奇异金属，还观测到由其发展而来的新超导穹顶，为探索部分填充哈伯德带新领域提供了可能。
2026-10-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Correlations and entanglement in flat band models with variable Chern numbers
我们讨论了一些启发性的结果紧束缚模型支持一个带与可变陈数，并说明他们明确为一个简单的两带模型类。首先，对于一个固定数量的波段模型，我们表明，需要达到一个给定的陈数$C$的最小跳频范围是增加与$C$，和频带平坦化需要一个指数的长期过程的尾巴。我们进一步验证了对应于实空间分割的纠缠谱包含$C$手征模，从而符合体纠缠和边缘能量之间的原型对应关系。最后，我们解决的问题，相互作用和研究的问题，两个相互作用的粒子投射到扁平带的函数的陈数。我们的研究结果提供了有价值的见解的完全相互作用问题的部分填充的Chern带在可变的填充分数和Chern数。
2014-07-01 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Quantum anomalous Hall crystals in moiré bands with higher Chern number
本文用精确对角化证明 C=2 莫尔能带在 2/3 填充时存在稳定 QAHC，并给出扭转多层石墨烯中的实验参数指引。
2025-07-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
