Fractionalization, topological order, and cuprate superconductivity
本文研究了铜氧化物高$T_c$材料中电子的分馏。我们展示了如何拓扑顺序的概念可能被用来开发一个精确的理论表征的空间维度高于一个细分阶段。除了电子分裂成的分数粒子，还有非平凡的带隙拓扑激发-被称为“visons”。一个圆柱形的样品，是细分表现出两个不连通的拓扑扇区取决于视子是否被困在“洞”或没有。事实上，“vison驱逐”是分馏的迈斯纳效应（“通量驱逐”）是超导。这种理解使我们能够解决许多概念性问题，这些问题需要面对任何基于细分思想的铜酸盐理论。我们认为，电子是否在铜酸盐中分馏是一个尖锐的和适定的问题，有一个明确的答案。我们详细阐述了我们最近提出的一项实验，以明确解决这个问题。
2000-08-05 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Fractionalized Excitations Revealed by Entanglement Entropy
分数激发在许多不寻常的多体状态中发展，如量子自旋液体，无序相，不能用任何局部序参量描述。由于这些奇异的激发对应于涌现的自由度，如何探测它们并确定它们的存在是一个长期的挑战。我们提出了一个通用的程序来揭示分数激发使用实空间纠缠熵在临界自旋液体，特别是相关的实验。此外，我们还展示了如何利用纠缠熵来构造相应的自旋费米面。我们的工作定义了一个新的途径，建立和表征奇异的激发在新的量子相位的物质。
2020-06-13 cond-mat.str-el
Spectral properties of fractionalized Shiba states
本文研究BCS超导体中磁性杂质诱导的Shiba态，推广至一维分数化超导体，发现杂质仅耦合自旋并诱导量子相变，零温隧穿谱呈指数-1/2的普适幂律标度，有限温度下临界点谱特征仍具普适性。
2024-12-19 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Fractionalized charge excitations in a spin liquid on partially-filled pyrochlore lattice
我们研究了在1/4和1/8填充烧绿石晶格系统中从金属到团簇莫特绝缘体的莫特转变。结果表明，这种莫特转变可以出现由于在集群或四面体单元中的电荷本地化，由最近邻排斥相互作用驱动。得到的团簇莫特绝缘体是一种具有自旋费米表面的量子自旋液体，但同时也是一种新型的电荷激发携带一半电子电荷的分馏电荷液体。存在两个涌现的U（1）规范场或“光子”，它们分别介导自旋子和电荷激发之间的相互作用，以及分裂的电荷激发本身之间的相互作用。特别是，有人建议，与分数电荷激发的出射光子可以在X射线散射实验中测量。各种其他实验签名的异国情调的集群莫特绝缘体的焦绿石晶格上的部分填充带的候选材料进行了讨论。
2014-11-09 cond-mat.str-el
Statistics of fractionalized excitations through threshold spectroscopy
我们发现，任意子的统计分数激发显示特征签名阈值光谱测量。从拓扑有序相，如带隙量子自旋液体和分数chern绝缘体具有分数激发的动机，我们考虑带隙系统的阿贝尔任意子激发。相关关联函数在阈值附近的低能量起始表现出依赖于任意子统计的普遍行为。这解释了自旋系统中最近的一些理论结果，也提供了一条在实验中检测统计数据的途径，如中子散射和隧道光谱学。
2016-08-19 cond-mat.str-el quant-ph
Fractionalized excitations in the partially magnetized spin liquid candidate YbMgGaO4
量子自旋液体是一种奇异的物质状态，具有涌现的规范结构和分数元激发。最近发现的三角晶格反铁磁体YbMgGaO $_4$是一个很有希望的QSL候选者，其基态的性质仍在争论中。本文利用中子散射方法研究了不同磁场下YbMgGaO $_4$的自旋激发。我们的数据揭示了一个分散的自旋激发连续清晰的上下激发边缘下的弱磁场（$H=2.5$ T）。此外，在塞曼分裂能量处的$Γ$点处出现光谱交叉。相应的光谱权重的重新分布及其依赖于场的演化与基于塞曼分裂自旋带的带间和带内自旋粒子-空穴激发的理论预测一致，这意味着部分磁化的Yb MgGa O $_4$中存在分数激发和自旋费米面.
2019-08-31 cond-mat.str-el
Superconductivity with intrinsic topological order induced by pure Coulomb interaction and time-reversal symmetry breaking
最近，在某些具有公度填充的平带晶格系统中，发现了分数量子霍尔态，它具有任意子激发。我们研究这样的系统远离反作用，即在这样的系统中的任意子气体的基态。基础晶格的存在允许进入一个全新的状态，在这个状态下，任意子的动能可以大于它们的相互作用能。在磁通附着方法中，使用平均场，然后添加起伏，我们发现了几种可能的超流态。两个具有内禀拓扑序，即分别具有（Z_2）^4和（Z_8）^2熔合结构的分数准粒子，第三个没有分数激发，类似于BCS型态。这代表了一种纯粹由电子的强排斥和复杂跳跃驱动的超导机制。
2013-06-06 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Antiferromagnetic magnons from fractionalized excitations
我们开发了一种方法来描述反铁磁振子的二分晶格支持尼尔状态使用分数自由度通常固有的量子自旋液体。特别地，我们考虑了一个长程磁有序态的相互作用的二维量子自旋$-1/2$模型使用的Chern-Simons（CS）费米子表示的相互作用的自旋。相互作用导致库珀不稳定性和配对的CS费米子，和CS超导性，自发地违反连续的$\mathrm{U}(1)$对称性产生的线性色散的无隙Nambu-Goldstone模式，由于相位波动。我们评估这种模式，并表明它是在高精度协议与相应的Néel反铁磁体的磁振子无关的晶格对称性。使用费米子制定的竞争相互作用的系统，我们表明，挫折提高到非平凡的长程四，六，和更高的腿的相互作用顶点介导的CS规范场，这是负责恢复的连续对称性在足够强的挫折。我们确定了这些新的相互作用顶点，并讨论了它们对非常规相变的影响。我们还提出了一个模型的任意子，可以不断调整从费米子玻色子的理论。
2018-03-23 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Spin and Charge Transport Mediated by Fractionalized Excitations
本文研究Kitaev量子自旋液体中巡游电子与局域磁矩耦合系统的电荷与自旋输运，发现QSL能隙和马约拉纳谱导致温度依赖的输运特征，速度匹配时增强，可用于探测分数化激发。
2025-09-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Magnetic Order with Fractionalized Excitations: Applications to $\mathrm{Yb}_2 \mathrm{Ti}_2 \mathrm{O}_7$
最近在$\mathrm{Yb}_2 \mathrm{Ti}_2 \mathrm{O}_7$上进行的非弹性中子散射实验揭示了尽管基态中的铁磁有序是张开的，但在自旋激发谱中仍存在不寻常的散射连续谱。在高磁场下，自旋波的激发是明确的，但随着磁场的减小，单磁振子模和双磁振子连续谱开始强烈重叠，最终在零磁场下成为散射连续谱。受这些观察的启发，我们研究了可能出现的磁有序基态的自旋模型与交换参数从以前的两个实验确定的分数激发。利用费米子部分子平均场论，我们证明了在足够强的量子涨落存在下，具有分数激发的磁有序态可以作为稳定的平均场基态出现。在这样的基态的自旋激发谱计算和散射连续显示。随着磁场的增加，分数化的磁有序态被抑制，并最终被高场下的常规磁有序相所取代，这与实验数据一致。我们讨论了进一步的影响，这些结果的实验和可能的改进的理论分析。
2018-06-04 cond-mat.str-el
Density-wave instabilities of fractionalized Fermi liquids
最近的实验在欠掺杂制度的空穴掺杂铜氧化物发现了一个不相称的电荷密度波状态的证据。本文分析了具有反铁磁关联的金属中的电荷有序不稳定性，其中电子激发耦合到正方形晶格上量子涨落反铁磁的分形激发。从这样的分馏费米液体（FL*）中出现的所得电荷密度波态具有$(\pm Q_0,0), (0,\pm Q_0)$形式的波矢量，其主要具有$d$ -形状因子，与对许多不同铜酸盐族的实验一致。相反，如前所示，具有大费米面的近反铁磁金属的电荷密度波不稳定性，通过短程相互作用相互作用，具有$(\pm Q_0,\pm Q_0)$类型的波矢。我们的研究结果表明，所观察到的电荷密度波出现作为一个低能量的不稳定性的一个分馏的金属状态链接到一个反铁磁绝缘体的接近，和赝能隙制度可以描述这样的金属至少在中间的长度和能量尺度。
2014-12-22 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Projected wave functions for fractionalized phases of quantum spin systems
Gutzwiller投影允许强相关系统的各种各样的变分波函数的建设。对于量子自旋S=1/2模型，Gutzwiller投影的波函数具有共振价键结构，可以表示具有分数量子数的激发态.利用从二维分形的场论描述中获得的见解，我们通过投影特定的超导态来构造分形态的候选波函数。我们明确证明了在这些国家的拓扑秩序的存在。
2002-04-02 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Deconstructing Magnetization Noise: Degeneracies, Phases, and Mobile Fractionalized Excitations in Tetris Artificial Spin Ice
本研究结合超灵敏光学探测与蒙特卡洛模拟，在tetris人工自旋冰中发现分数化磁激发的新兴相区，其可沿准一维自旋链无能耗地独立扩散。
2023-11-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Signatures of low-energy fractionalized excitations in $α$-RuCl$_3$ from field-dependent microwave absorption
拓扑有序的物质态一般由具有量子数分解的激发来表征。一个主要的例子是在Kitaev的蜂窝晶格罗盘模型中实现的自旋液体，其中自旋翻转激发分解为马约拉纳费米子和伊辛规范通量。虽然许多化合物已经被提出接近这样的自旋液相，但缺乏明确的证据来证明分数激发。在这里，我们采用微波吸收测量研究的低能量激发在$α$ -RuCl $_3$在很宽的频率范围内，磁场，和温度，特别是覆盖附近的场驱动的量子相变的长程磁序消失。除了传统的带隙磁振子模式之外，我们还发现了一种极不寻常的广泛连续谱特征，即碎裂，最引人注目的是，它延伸到最低锐模以下的能量和显着高于有序温度的温度，并形成了一个非平凡起源的间隙强磁场。我们的结果揭示了$α$ -RuCl $_3$中的分数激发特征，并为更完整地理解Kitaev自旋液体及其不稳定性铺平了道路。
2018-11-09 cond-mat.str-el
Raman spectroscopic signature of fractionalized excitations in the harmonic-honeycomb iridates $β$- and $γ$-Li$_2$IrO$_3$
量子自旋系统中元激发的分形化是当前凝聚态物理的一个中心课题。Kitaev蜂窝自旋模型提供了一个奇异的分馏准粒子的突出例子，由巡回马约拉纳费米子和带隙规范通量。然而，马约拉纳费米子在三维蜂窝晶格中的识别仍然难以捉摸。在这里，我们报告的谐波蜂窝状虹彩$β$ -和$γ$ -锂$_2$ IrO $_3$分数激发的光谱特征。利用偏振分辨拉曼光谱，我们发现$β$ -和$γ$ -Li $_2$ IrO $_3$的动态拉曼响应具有宽的散射连续谱，具有明显的偏振和组分依赖性。拉曼光谱权重的温度依赖性由费米激发的热阻尼主导。这些结果表明，在三维Kitaev-Heisenberg系统中，Majorana费米子是从自旋分馏中出现的。
2016-06-28 cond-mat.str-el
The Electron Spectral Function in Two-Dimensional Fractionalized Phases
本文研究了二维零温自旋电荷分离相的电子谱函数。在这些阶段，电子不是系统的基本激发，而是“衰变”为自旋为1/2的不带电费米子（自旋子）和不带电的e玻色子（电荷子）。自旋子的低能有效理论（d波配对加上可能的Néel顺序），和特征（凝聚或量子无序玻色子），我们探讨了可能与铜酸盐超导体相关的三个阶段：1）AF*，一种分馏反铁磁体，其中自旋子配对成具有长程Néel序的状态，并且charm是1/2填充和（Mott）绝缘的，2）节点液体，一种分裂绝缘体，其中自旋子是d-波配对的，而电荷是未凝聚的，以及3）d-波超导体，其中电荷是凝聚的，而自旋子保持d-波带隙。在这种分相的$Z_2$规范理论范围内工作，我们的结果在视子能隙以下的尺度上是有效的。然而，在唯象的水平上，我们的结果应该适用于任何自旋-电荷分离的系统，其中的激发具有这些低能量的有效形式。在未掺杂的，赝能隙，和超导区的ARPES数据进行了比较。
2001-01-17 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Dynamic fingerprint of fractionalized excitations in single-crystalline Cu$_3$Zn(OH)$_6$FBr
量子自旋液体（QSL）代表了一类新的凝聚态，其特征是具有拓扑序的长程多体纠缠。难以捉摸的QSL态最显著的特征是存在分数自旋激发。在强量子涨落的作用下，kagome晶格上自旋为1/2的反铁磁系统是QSL基态的理想候选者，但结构上的理想实现是罕见的。在这里，我们报告的拉曼散射单晶Cu $_3$ Zn（OH）$_6$ FBr，并确认理想的可果美结构保持到低温没有任何晶格畸变的角分辨偏振拉曼响应和二次谐波产生测量。此外，在低温下的拉曼散射揭示了连续的自旋激发在Cu $_3$ Zn（OH）$_6$ FBr，在尖锐的磁振子峰在有序的可果美反铁磁体EuCu $_3$（OH）$_6$ Cl $_3$。这种磁性拉曼连续谱，特别是大量的低能单对自旋子激发，为Cu $_3$ Zn（OH）$_6$ FBr中的自旋激发分数化提供了强有力的证据.
2020-10-15 cond-mat.str-el
Microscopic Models of 2D Magnets with Fractionalized Excitations
我们证明了自旋-电荷分离可以在二维空间中发生，并注意到它与超导性、拓扑学、规范理论和容错量子计算的融合。我们构造了一个微观Ising类模型，在一个特定的耦合常数下，得到了它的精确基态、中性自旋1/2（自旋子）、无自旋电荷e（holon）和$Z_2$涡旋（vison）的态和能量.分数激发反映的拓扑秩序的基态，这是由它的四重简并环-简并是无关的平移或旋转对称-和描述的$Z_2$规范理论。我们的模型与量子二聚体模型有关，是拓扑有序模型家族的一员，其中之一是可积的，并实现了复曲面量子纠错码。
2001-05-21 cond-mat.str-el
SC$^*$ Superconductivity and Spin Stiffnesses in the SU(2) Gauge Theory of the Two-Dimensional Hubbard Model
研究二维 Hubbard 模型 SU(2) 规范理论中由 chargons 配对引发的 SC* 超导态，发现超导显著抑制自旋刚度并增强量子自旋涨落，有助于稳定量子无序以抵抗长程磁序。
2025-11-05 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Fractionalized Excitations Probed by Ultrasound
在这项工作中，我们研究磁弹性相互作用的超声实验在$α$ -RuCl $_3$ -一个原型材料的Kitaev自旋模型的蜂窝晶格，具有可能的自旋液体状态具有马约拉纳费米子和$\mathbb{Z}_{2}$通量激发。我们提出的结果的温度和平面内磁场的声速和声衰减的几个纵向和横向声子模式沿高对称性晶体方向传播的依赖性。一个全面的数据分析以上的有序状态提供了强有力的证据，声子散射马约拉纳费米子。这种散射敏感地依赖于声子速度相对于描述底层Kitaev磁体的自旋动力学的低能费米激发的特征速度的值。此外，我们的数据显示了一个明显的减少各向异性的声音衰减，与随机化一致，产生热激发$\mathbb{Z}_2$ visons。我们证明了声子动力学作为一个有前途的探针，用于发现在$α$ -RuCl $_3$的分数激发的潜力，并提供了新的见解到该材料的$H$ - $T$相图。
2023-03-16 cond-mat.str-el
Fractionalization patterns in strongly correlated electron systems: Spin-charge separation and beyond
我们讨论了强相互作用电子系统中电子分馏的可能模式。一种流行的可能性是，电子的电荷已经从费米统计中解放出来。这样一个分裂的相包含了超导性的种子。另一种可能性是，当电子的自旋而不是电荷从费米统计中解放出来时。这样的相包含磁性的种子，而不是超导性。我们认为，这两个阶段发生的模型，并研究它们之间可能的相变。我们描述了其他细分阶段，从这些不同的，其中电子本身的分数细分，并讨论了这种阶段的拓扑特征。这些想法都说明了p波超导体，近藤晶格，d波超导和反铁磁性之间的共存的具体模型。
2001-12-17 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Fractionalized Fermi liquids
在d >= 2的空间维度上，传导和局域磁矩电子的Kondo晶格模型可以表现出一个分数化的非磁态（FL*），具有一个由尖锐的类电子准粒子组成的费米表面，其体积由（ρ a-1）（mod 2）量子化，ρ a是基态每个晶胞中所有电子的平均数。这种状态具有与规范理论的非限定相关联的分数激发。在Z_2规范情况下，限制导致费米体积量子化为ρ_a（mod 2）的常规费米液态和中间超导态。FL* 状态允许在所施加的磁场中的二阶变磁转变。
2003-05-07 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Fractionalized Spin Excitations in the Edge Ferromagnetic State of Graphene: Signature of the Ferromagnetic Luttinger Liquid
磁振子是从传统的磁有序态，如铁磁体和反铁磁体中激发出来的元激发。在这里，我们阐述了一种情况下，定义明确的磁振子是完全缺席和自旋激发光谱表现出整个连续的巡回边缘铁磁状态的石墨烯所产生的平带边缘电子状态。在进一步研究纠缠熵和有限尺寸分析的基础上，我们发现除了Stoner部分以外的连续谱是自旋1/2自旋子从磁振子中退限的结果.磁有序状态下的自旋连续体归因于在这个边缘铁磁体中的铁磁Luttinger液体。研究工作是利用数值精确对角化方法，将相互作用哈密顿量投影到平带上。
2020-07-26 cond-mat.str-el
Kitaev Magnetism and Fractionalized Excitations in Double Perovskite Sm2ZnIrO6
对Kitaev自旋液体特别是三维固体的探索是凝聚态物理长期追求的目标，因为这些状态可能会产生携带分数量子数的奇异新型准粒子激发，即Majorana费米激发。在这里，我们报告的Kitaev自旋液体通过拉曼测量的这一特性的实验签名。Sm 2 ZnIrO 6是一种强自旋轨道耦合的莫特绝缘体，其中Jeff = 1/2控制了物理过程，这为Kitaev自旋液体的这一特征提供了有力的证据。随着温度的降低，我们发现，自旋激发形成一个连续的预期在有序的反铁磁体在传统的尖锐模式相反。我们观察到的一个广泛的磁连续和声子自能参数的异常重整化证明了存在的Majorana费米子从自旋分馏双钙钛矿结构的Kitaev-Heisenberg几何挫折的双钙钛矿系统的理论证明。
2019-11-28 cond-mat.str-el
Fractionalized Metal in a Falicov-Kimball Model
量子蒙特卡罗模拟揭示了在二维SU（2）Falicov-Kimball模型中具有单粒子带隙但无带隙自旋和电荷激发以及非饱和电阻率的奇异金属相。这个模型和一个无约束的奴隶自旋理论之间的确切的对偶性，导致一个分类的阶段作为一个细分或正交金属的低能量激发有不同的量子数比原来的电子。而分裂的金属对应于无序的从自旋的区域，有序的从自旋的区域是费米液体。在临界温度下，观察到一个自发产生的哈伯德模型的约束从自旋理论的伊辛相变.
2018-08-22 cond-mat.str-el
Competition between superconductivity and charge density waves
利用电荷密度波（CDW）和超导电性（SC）序参量的SO（3）赝自旋表示，导出了电荷密度波（CDW）与SC竞争的有效场论.有效的非线性$σ$模型的一个重要特征是即使在半填充时也会出现Berry相，这源于SC和CDW之间的竞争，即，赝自旋对称性Oshikawa \cite{Oshikawa}和D. H. Lee等人的\cite{DHLee}通过Berry相的出现而得以解决。Berry相位的贡献允许在半填充时SC-CDW量子跃迁中使用$e$而不是$2e$的分数电荷激发的非精细量子临界点。此外，我们通过对有效涡旋作用量进行重整化群分析，研究了解除限制的量子临界性对猝灭随机性的稳定性。我们认为，虽然随机性的结果在一个弱的无序不动点不同于原来的deconfined量子临界点，deconfinished的分数电荷激发仍然存在于无序不动点，由于一个非零的不动点值的涡旋电荷。
2007-01-03 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Raman fingerprints of fractionalized Majorana excitations in honeycomb iridate Ag$_3$LiIr$_2$O$_6$
我们报告低温（低至$\sim$ 5 K）拉曼签名最近发现的嵌入蜂窝磁铁银$_3$ LiIr $_2$ O $_6$，一个假定的Kitaev量子自旋液体（QSL）的候选人。Kitaev QSL被预测通过纠缠自旋$S = 1/2$的热分馏来承载Majorana费米子作为其涌现的元激发。我们观察到的证据表明，这种分馏在低能量磁连续体的温度演化窝藏签名的预测费米统计服从巡回马约拉纳准粒子。在$\sim$ 80 K温度以下，样品的拉曼磁化率出现了从常规态到Kitaev顺磁态的转变。此外，在低频声子模式的Fano不对称性的发展和交叉温度以下的综合拉曼散射系数的增强表示振动和马约拉纳费米子激发之间的显着耦合。
2022-01-13 cond-mat.str-el
Bound states of fractionalized excitations in a modulated Kitaev spin liquid
分馏是自旋液体行为的标志;它通常导致由连续波而不是锐模组成的响应函数。然而，微观过程可以使短距离的分数激发束缚态的形成，尽管渐近解除限制。在这里，我们研究这样的束缚态形成的$Z_2$自旋液体Kitaev的蜂窝罗盘模型实现，补充凯库勒畸变的晶格。通量对和马约拉纳费米子之间的束缚态在马约拉纳带隙中形成。我们计算的动态自旋磁化率，并表明，束缚态导致尖锐的模式中的自旋液体的磁响应，与相应的光谱权重编码的束缚态的内部对称性的动量依赖性。作为一个副产品，我们还表明，孤立的通量可能会产生马约拉纳束缚态正好在零能量。结果的推广和影响进行了讨论。
2017-05-24 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Electron fractionalization and cuprate superconductivity
我们讨论的可能性，电子可能会在一些量子相的物质在两个或更高的维度。我们回顾了这些相的理论，并指出它们的有效理论是一个$Z_2$规范理论。这些相可以通过拓扑序的概念在理论上表征。我们讨论了呼吁的分数思想的建设理论的铜酸盐，和可能的方法来测试这些想法。
2001-05-04 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Scattering Continuum and Possible Fractionalized Excitations in $α$-RuCl$_3$
电子关联和自旋轨道耦合的结合被认为在固体中沉淀出各种非常不寻常的电子相，包括拓扑和量子自旋液体状态。我们报告了一个拉曼散射研究，提供了证据的非常规激发$α$ -RuCl $_3$，自旋轨道耦合莫特绝缘体的蜂窝晶格。特别是，我们的测量揭示了不寻常的磁散射，由一个广泛的连续。与磁有序温度相比，该连续体的温度依赖性在大尺度上是明显的，这表明了受抑的磁相互作用。这是通过声子线宽的分析，这表明由于自旋-声子耦合的相关异常证实。这些观察结果与海森堡-基塔耶夫模型的理论预期一致，并表明$α$ -RuCl $_3$可能接近于量子自旋液体基态。
2015-04-20 cond-mat.str-el
Emergent Kinetics and Fractionalized Charge in 1D Spin-Orbit Coupled Flatband Optical Lattices
最近的超冷原子气体实验实现合成自旋轨道耦合允许访问强调相互作用的平带。我们模拟了一维平带光晶格中的自旋轨道耦合费米子。我们引入一个有效的Luttinger液体理论表明，相互作用产生集体激发与新兴的动力学和分数电荷，类似于二维分数量子霍尔制度中发现的属性。对这些激发态的观测将为探索仅由相互作用产生的奇异量子态提供一个重要的平台。
2014-06-09 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Electrical observation via spin Seebeck effect of fractionalized excitations in a magnetic insulator
University of Augsburg（奥格斯堡大学）；Max Planck Institute for the Physics of Complex Systems (MPI-PKS)（马克斯·普朗克复杂系统物理研究所）；Leibniz Institute for Crystal Growth (IKZ)（莱布尼兹晶体生长研究所）；EOT GmbH–Coherent（EOT GmbH-Coherent公司）
利用自旋塞贝克效应探测非共线伊辛磁体Dy2Ti2O7中的涌现磁单极子，观察到单极子增殖时的特征峰，扩展了自旋电子学方法在检测奇异激发中的应用。
2026-06-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Fluctuating Fractionalized Spins in Quasi Two-dimensional Magnetic V0.85PS3
量子自旋液体（QSL）是一种以奇异的低能碎裂激发和统计为特征的状态，在实验上仍然难以捉摸，可以通过间接实验特征来衡量。QSL相的残余可以反映在自旋动力学以及晶格振动的量子中，即，声子，通过声子与潜在的分数激发的强耦合，即，马约拉纳费米子。对V1-xPS 3单晶的非弹性光散射（Raman）研究证明了自旋分馏成深入顺磁相的Majorana费米子，这反映在低频准弹性响应的出现以及宽的磁连续谱中，该磁连续谱由从纯顺磁状态到通过动态Raman磁化率定性测量的分馏自旋状态的交叉温度T* ~ 200 K标记。我们进一步证明了异常的声子自能参数，特别是声子线加宽和线不对称性演变在这个交叉温度下，归因于声子衰减成巡回马约拉纳费米子。因此，该异常散射响应指示波动的分数自旋，表明在该准二维（2D）磁系统中接近于量子自旋液体状态的相位。
2022-08-02 cond-mat.str-el
The spectral function of Mott-insulating Hubbard ladders: From fractionalized excitations to coherent quasi-particles
利用含时密度矩阵重正化群重整化群方法（tDMRG）研究了两支Hubbard阶梯的谱函数。高分辨光谱显示出自旋-电荷分离和散射连续谱的特征，其中束缚态的相干带从散射连续谱中“泄漏”出来.随着腿间跳跃的增加，束缚通道中的连续谱向更高的能量移动，自旋子和holon分支合并成一个单一的相干准粒子带.同时，光谱经历了一个交叉，从一个政权与两个最小值在不相称的$k_x$（莫特绝缘体），一个与一个单一的最小值在$k_x=π$（带绝缘体）。我们确定了存在的散射状态组成的一个三重子和极化子的连续。我们通过研究空穴产生后真实空间中电荷和自旋自由度的时间演化来分析导致准粒子形成的过程。在短时间内，非相干的holon和spinon被发射出来，但是在一个特征时间之后，$τ$电荷和自旋形成相干传播的极化子。
2019-03-19 cond-mat.str-el
Fractionalized Metals and Superconductors in Three Dimensions
我们研究了具有非平凡关联函数和分形激发的三维金属。我们为这种态建立了一个规范理论，它也自然地描述了手征反常的分数量子化。我们也研究分数超导体在这个描述。这个公式导致了“三维手性Luttinger液体”和分馏Weyl半金属，这可以出现在费米子和玻色子模型。我们还提出了实验来检测这些细分阶段。
2014-05-15 cond-mat.str-el hep-th
Fractionalized Fermi liquid with bosonic chargons as a candidate for the pseudogap metal
掺杂Mott绝缘$\mathbb{Z}_2$自旋液体可以导致分馏费米液体（FL*）。这种相具有几个有利的特征，使其成为欠掺杂铜酸盐的赝间隙金属的候选者。我们专注于一个特殊的，简单的$\mathbb{Z}_2$ -FL* 状态，可以进行限制过渡到一个空间均匀的超导体，这是光滑连接到“普通香草”BCS超导体与$d$波配对。这种跃迁是通过携带$+e$电荷但没有自旋（“电荷”）的玻色子的凝聚而发生的。我们表明，修改的玻色子的色散可以导致约束跃迁的电荷密度波和对密度波在同一波矢$\mathbf{K}$，共存与$d$波超导。我们还计算了从普通的香草FL* 态到费米液体的过渡过程中正常态的霍尔数的演变，并根据Coleman，Marston和Schofield [Phys. Rev. B 72，245111（2005）]，认为它在最佳掺杂附近表现出不连续的跳跃。我们注意到这些结果之间的区别和那些从模型的赝能隙与费米characteristic。
2016-11-14 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Fractionalized excitations in the spin liquid state of a kagomé lattice antiferromagnet
磁性材料中可能会出现新的物理学，其中量子涨落由于维度的降低和强烈的挫败而增强。一个长期寻找的例子是共振价键（RVB）状态，其中原子磁矩是强相关的，但即使在T -> 0的极限下也不会有序或冻结。RVB的基态不破坏传统的对称性，如晶格平移或自旋旋转。这种量子自旋液体在二维空间中的实现将代表一种新的物质状态。人们认为自旋液体物理在高温超导现象中起着重要的作用，自旋液体状态的拓扑性质可能在量子信息领域中有应用。我们提出了自旋1/2 kagomé晶格反铁磁体ZnCu 3（OD）6Cl 2（也称为herbertsmithite）的单晶样品的自旋激发的中子散射测量。我们在二维磁体中观察到的自旋连续体是第一个引人注目的。这些结果可以作为赫氏体中量子自旋液体状态的关键指纹。
2013-07-18 cond-mat.str-el
Vortex description of the fractionalized phase in exciton bose condensate
作为先前工作的续篇[Phys.Rev.B72，235104（2005）]，我们提出了激子玻色凝聚中分馏相的涡旋描述。在激子图中确定了3+ 1维突现U（1）规范理论的磁通量线和磁通量。所有类型激子的涡旋/反涡旋对的束对应于磁通量线，并且涡旋和反涡旋重新组合的点被识别为磁性磁通量。这完成了在分阶段中的低能量激励的磁扇区。
2006-04-10 cond-mat.str-el
Fractionalized Prethermalization in the One-Dimensional Hubbard Model
Technical University of Munich（慕尼黑工业大学）；Munich Center for Quantum Science and Technology (MCQST)（慕尼黑量子科学与技术中心）；Imperial College London（伦敦帝国理工学院）
本文研究强耦合一维哈伯德模型在驱动下的分数化预热化现象，通过时间依赖的Schrieffer-Wolff变换分析不同驱动类别导致的准稳态及其热化动力学。
2025-10-20 cond-mat.str-el
Instabilities of the Fractionalized Dirac Semimetal in the Kitaev-Kondo Model
University College London（伦敦大学学院）；Rutherford Appleton Laboratory（卢瑟福阿普顿实验室）
研究Kitaev量子自旋液体与Dirac传导电子的耦合，发现弱Kondo耦合下自旋分裂为Majorana费米子，产生无能隙Dirac模和三种有能隙visons，分析低能场论发现费米液体在临界点不稳定向反铁磁序，超导不被青睐。
2026-03-27 cond-mat.str-el
Absence of coherent peaks in a $Z_{2}$ fractionalized BCS superconducting state
我们研究了一个$Z_{2}$分数化的Bardeen-Cooper-Schrieffer（BCS）超导态，它是通常BCS框架的最小扩展.结果表明，该超导态具有相似的热性质和输运性质，但其单粒子特性与经典BCS超导态的相干准粒子行为有很大的不同.这种$Z_{2}$ BCS态的指纹是BCS相干峰的缺失，而是局部态密度中的扭结发生，其原则上可以通过扫描隧道显微镜或点接触光谱实验来探测。给出了实现理想的$Z_{2}$分数BCS状态的相应的精确可解模型。此外，我们还利用$Z_{2}$从自旋表示研究了扩展的$t$ - $U$ - $J$模型，发现当配对结构是完全有隙的或有节点时，可能存在$Z_{2}$ BCS态.提出了这种$Z_{2}$ BCS态的原型波函数，可以作为目前数值计算技术中的试波函数。本文的工作将有助于进一步研究非常规超导及其与非费米液体的关系。
2014-02-26 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Thermodynamic evidence of fractionalized excitations in α-RuCl3
分数激发是近年来凝聚态物理研究的热点。分形的自旋自由度到本地化和巡回马约拉纳费米子预测Kitaev自旋液体，一个完全可解的模型与键依赖的相互作用的二维蜂窝晶格。作为温度的函数，理论预测的特征双峰结构的热容量作为指纹的这些激励。本文报道了高质量α-RuCl 3单晶体的热容随温度和磁场变化的详细实验，并进行了大量的工作来确定准确的声子背景。我们测量了单晶氯化铑作为非磁性参考，并进行了从头计算的两种化合物的声子态密度。这些从头计算的文件，固有的声子贡献的热容量不能通过一个简单的重新缩放的参考使用的原子质量的差异，得到的。即使对于与标题化合物有微小差别的非磁性RhCl 3，也需要大规模的重整化。在零磁场中的α-RuCl 3中，在远高于磁序开始的温度下存在过剩热容。在远超量子临界的外磁场中，当长程磁序被完全抑制时，过剩热容呈现特征双峰结构。在零场下，低峰只出现在磁序开始附近的温度，似乎与正则自旋自由度有关。在更高的磁场下，超过临界场，该峰移动到10 K。高温峰位于50 K附近，几乎不受外部磁场的影响，携带预测的熵量，R/2 ln 2，并可能类似于Kitaev物理学的残余。
2018-11-28 cond-mat.str-el
Fractionalized anyons in counterflowing Quantum Hall Liquids
Tsung-Dao Lee Institute, Shanghai Jiao Tong University（上海交大李政道研究所）；Department of Physics, Stockholm University, AlbaNova University Center（斯德哥尔摩大学阿尔巴诺瓦大学中心物理系）；Department of Physics, KTH-Royal Institute of Technology（瑞典皇家理工学院物理系）；Wallenberg Initiative Materials Science for Sustainability, Department of Physics, KTH Royal Institute of Technology（瑞典皇家理工学院物理系瓦伦堡可持续材料科学倡议）
研究量子反向流体中分数化任何子的相变及拓扑序变化，揭示其在不同相中的行为差异。
2026-03-17 cond-mat.str-el
Emergent Quantum Coherence from Instabilities of a Perturbed Fractionalized Spin Liquid
微扰对分数激发拓扑有序态的影响是非常有趣的。虽然小的扰动预计不会影响一个强大的TO，相当大的扰动必须导致新的路线的开始（S）。在真实的凝聚态系统中，这种紧急秩序的可观测性仍然是一个悬而未决的问题。在这里，我们详细介绍了如何一个无特色的Kitaev自旋液体严格TO让位于部分拓扑有序状态（S）共存的广泛的楼梯的新颖的“激子”订单的细分实体在塞曼场。我们提供了一系列奇怪的功能，从节点自旋金属，选择性莫特态的分形，Luttinger表面和隐藏的相干性，所有有影响力的共振价键的特性，以及在奇怪的金属背景下的分形费米液体的观点准精确和新颖的实现。作为一个新的应用，我们展示了如何约瑟夫森结阵列可能会表现出分数约瑟夫森振荡通量调谐作为一个特别新颖的表现紧急量子相干性。
2015-07-08 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Emergent photons and fractionalized excitations in a quantum spin liquid
本文通过极化中子散射实验证实Ce2Zr2O7是首个具有偶极-八极π通量量子自旋冰材料，观测到近零能量光子激发和自旋子特征，确定了其微观哈密顿量。
2024-04-05 cond-mat.str-el
Light induced enhancement of superconductivity via melting of competing bond-density wave order in underdoped cuprates
我们发展了一个理论，在欠掺杂铜氧化物的光诱导超导性，其中竞争的键密度波的顺序被抑制的驱动声子与光。接近一个键密度波不稳定性在一个系统中具有一个小的费米表面，如一个分馏费米液体，我们表明，电子声子的耦合强烈增强键密度波排序波矢量，导致强烈软化的声子在这些波矢量。对于具有非简谐耦合的经典声子模型，我们证明了强软化和驱动的结合可以导致大的声子振荡。当耦合到描述键密度波序和超导性之间的竞争的唯象模型时，这些声子振荡熔化键密度波序，从而增强配对相关性。
2016-05-03 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Theory of two-dimensional nonlinear spectroscopy for the Kitaev spin liquid
量子自旋液体中分数激发态的非对称识别一直是相关拓扑相研究的热点问题。传统的光谱探针，如动态自旋结构因子，只能检测复合材料的分馏激发，导致一个广泛的连续能量。传统探测器缺乏清晰的信号特征一直是该领域的最大障碍。在这项工作中，我们从理论上研究了什么样的独特的签名的分数激发可以探测到二维非线性光谱考虑精确可解Kitaev自旋液体。我们证明了二维非线性光谱中马约拉纳费米子和通量的许多显着特征的存在，这提供了有关此类激发的重要信息。
2020-03-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Dynamical signatures of the one-dimensional deconfined quantum critical point
利用无限矩阵乘积态的时间演化理论研究了$S = 1/2$自旋链中两个不同的去限制量子临界点（DQCP）处的分数激发的临界标度和动力学特征.的关联函数和守恒电流相关性的分散体的缩放明确显示在这些DQCP增强的连续对称性的出现。几个不同通道的动力学结构因子揭示了DQCP中去精细分数激发的发展。此外，我们发现一个有效的自旋-电荷分离在DQCP之间的铁磁（FM）和价键固体（VBS）的阶段，并确定两个连续关联到不同类型的分馏激发在DQCP之间的$X$ -方向和$Z$ -方向FM阶段。我们的发现不仅为一维DQCP提供了直接证据，而且为更高维度的DQCP探索提供了启示。
2022-02-27 cond-mat.str-el
Incarnation of Majorana Fermions in Kitaev Quantum Spin Lattice
Kitaev量子自旋液体是一种拓扑磁性量子态，其特征是具有分数自旋激发的Majorana费米子，这些费米子与它们自己的反粒子相同。在这里，我们证明了在Kitaev蜂窝自旋晶格α-RuCl 3中热分馏的Majorana费米子的出现。比热数据揭示了特征的两阶段释放的磁熵涉及本地化和巡回马约拉纳费米子。非弹性中子散射的结果进一步证实了这两个不同的费米子表现出准弹性激发在低能量周围的布里渊区中心和Y形磁连续体在高能量，这是明显的铁磁Kitaev模型。我们的研究结果提供了一个机会，建立一个统一的概念框架的分数激发，也适用于量子霍尔态，超导体，和挫折磁铁。
2017-03-03 cond-mat.str-el
Predicting Fractionalized Multi-Spin Excitations in Resonant Inelastic X-ray Spectra of Frustrated Spin-1/2 Trimer Chains
本文通过理论计算预测了受挫自旋-1/2三聚体链的RIXS光谱，揭示了自旋子、双聚子和四聚子分数化激发，并发现了两个INS缺失的高能模式，为全面理解低维受挫自旋链的分数化提供了新途径。
2024-10-19 cond-mat.str-el
Absence of U(1) spin liquids in two dimensions
许多流行的分馏自旋液体模型包含费米表面上的中性费米自旋子激发，在紧凑的U（1）规范力下携带单位电荷。我们认为，瞬子效应一般使这种状态不稳定的限制在两个空间维度，使所有的基本激发规范中性，并没有自旋费米面。类似的结果预计适用于SU（2）自旋液体。然而，当规范对称性被希格斯机制分解为一个离散的子群时，可以出现分数态。我们的论证推广了以前关于纯规范理论中的禁闭、U（1）交错通量和具有狄拉克谱的代数自旋液体的不稳定性的结果。
2003-06-30 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Thermal Transport of Fractionalized Antiferromagnetic and Field Induced States in the Kitaev Material Na$_2$Co$_2$TeO$_6$
本研究通过亚开尔文热输运测量，揭示Kitaev材料Na$_2$Co$_2$TeO$_6$在零场下存在分数化反铁磁态，并确认场诱导中间态的相边界及其无能隙激发传热，同时发现强各向异性磁热导率。
2022-11-15 cond-mat.str-el
Fractional excitations in Kitaev quasi-one-dimensional chain
National Institute of Science Education and Research（印度科学教育研究所）；Homi Bhabha National Institute（霍米·巴巴国立研究所）
基于截断蜂窝几何构造准一维Kitaev自旋链，通过马约拉纳能带结构、拓扑相变及边缘态研究分数激发，并分析动态自旋关联函数中的连续谱特征。
2026-06-19 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Resonant Inelastic X-Ray Scattering Spectra of Cuprate Superconductors Predicted by Model of Fractionalized Fermions
基于电子被分解为两个分量的假设，对共振非弹性X射线散射（RIXS）的强度进行了理论分析。通过拟合铜氧化物高$T_{\rm c}$超导体Bi $_2$ Sr $_2$ CaCu $_2$ O $_{8+δ}$的角分辨光电子能谱（ARPES）数据和Yamaji { \it et al.}（arXiv：1903.08060），我们确定了描述电子分馏的二分量费米子模型的参数。利用该描述预测了RIXS谱。我们发现，相对于正常或赝能隙相的超导相的强度增强。由于增强是不寻常的，我们建议这可以作为一个关键的测试是否非常规的电子分馏捕获的铜氧化物超导性的本质。这种使用多个独立光谱数据的组合分析，在理论和机器学习见解的帮助下，被视为{ \it集成光谱}，为研究强关联电子系统中的困难开放问题开辟了一条新途径。
2021-05-14 cond-mat.str-el
