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Lieb晶格上Emery模型中Ancilla晶格物理的微观涌现

Microscopic Emergence of Ancilla Lattice Physics in the Emery Model

Mikołaj Walicki, Johannes Knolle, Krzysztof Wohlfeld

arXiv 2607.26869首次发表:更新:

AI 中文总结

该研究推导了Lieb晶格上三带Emery模型的低能有效理论,建立了到辅助晶格的微观映射,明确了实现FL$^*$相的条件,为多轨道材料的辅助晶格物理奠定了微观基础。

AI 中文摘要

我们推导了Lieb晶格上三带Emery模型在填充接近n=2时的可控低能有效理论。从正电荷转移区域出发,一系列Schrieffer-Wolff变换严格建立了到辅助晶格(ancilla lattice)结构的直接微观映射。对于类铜氧化物的实际参数,该框架自然重现了在每个位点偏移一个电子的填充下的常规费米液体(FL)相。我们的分析确定了进入奇异的分数化费米液体(FL$^*$)相所需的精确微观条件。我们表明,实现FL$^*$需要非标准的铜氧化物参数区域,以及用于稳定背景辅助层中量子自旋液体的额外相互作用。这些结果为多轨道材料中的辅助晶格物理建立了微观基础,并阐明了实现FL$^*$的条件。我们讨论了在Lieb晶格冷原子模拟中复制辅助模型物理的可能性。

英文摘要

We derive a controlled low-energy effective theory for the three-band Emery model on the Lieb lattice near (n=2) filling. Starting from the positive charge-transfer regime, a sequence of Schrieffer--Wolff transformations rigorously establishes a direct microscopic mapping onto an ancillary lattice structure. For realistic cuprate-like parameters, this framework naturally reproduces the conventional Fermi-liquid (FL) phase at a filling shifted by one electron per site. Our analysis identifies the precise microscopic conditions required to access the exotic fractionalized Fermi-liquid (FL$^*$) phase. We show that realizing FL$^*$ requires nonstandard cuprate parameter regimes together with additional interactions that stabilize a quantum spin liquid in the background ancilla layer. These results establish a microscopic foundation for ancilla physics in multiorbital materials and clarify the conditions for realizing FL$^*$. We discuss the possibility to replicate ancilla model physics in Lieb lattice cold atom simulations.

Comments6 pages, 2 figures, and supplementary material

论文原文

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