論文の概要: Resolving competition of charge-density wave and superconducting phases
using the MPS+MF algorithm
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2301.08116v1
- Date: Thu, 19 Jan 2023 15:18:09 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-01-20 14:49:15.194773
- Title: Resolving competition of charge-density wave and superconducting phases
using the MPS+MF algorithm
- Title(参考訳): MPS+MFアルゴリズムによる電荷密度波と超伝導相の解法
- Authors: Gunnar Bollmark, Thomas K\"ohler, Adrian Kantian
- Abstract要約: 弱結合した1次元相関電子の2次元および3次元配列である準1次元系が、SCと絶縁秩序の競合を解くのにどう役立つかを示す。
この研究は、2チャンネルMPS+MF理論を高要求の高T_c$ SCシステムに展開する道を開いた。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 0.08594140167290096
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Materials with strong electronic correlations may exhibit a superconducting
(SC) phase when tuning some parameters, but they almost always also have
multiple other phases, typically insulating ones, that are in close competition
with SC. It is highly challenging to resolve this competition with quantitative
numerics for the group of quasi-two-dimensional materials such as the cuprates.
This is the case even for the simplified minimal models of these materials, the
doped 2D Hubbard model with repulsive interactions, where clusters of
sufficient size to determine the phase in the thermodynamic limit can be
hard-to-impossible to treat in practice. The present work shows how
quasi-one-dimensional systems, 2D and 3D arrays of weakly coupled 1D correlated
electrons, are much more amenable to resolve the competition between SC and
insulating orders on an equal footing using matrix-product states (MPS). Using
the recently established MPS plus mean field (MPS+MF) approach for fermions, we
demonstrate that large systems are readily reachable in these systems, and thus
the thermodynamic regime by extrapolation. Focusing on basic model systems, 3D
arrays of negative-U Hubbard chains with additional nearest-neighbor
interaction V, we show that despite the MF component of the MPS+MF technique we
can reproduce the expected coexistence of SC and charge-density wave at V=0 for
density n=1. We then show how we can tune away from coexistence by both tuning
V and doping the system. This work paves the way to deploy two-channel MPS+MF
theory on some highly demanding high-$T_c$ SC systems, such as 3D arrays of
repulsive-U doped Hubbard ladders, where we have recently characterized the
properties of such arrays in single-channel MPS+MF calculations. The present
approach could thus conclusively show that this SC order would actually be
obtained, by explicitly comparing SC against its insulating competitors.
- Abstract(参考訳): 強い電子相関を持つ物質は、いくつかのパラメータをチューニングする際に超伝導(SC)相を示すが、ほとんどの場合、SCと密接に競合する絶縁性のある複数の相を持つ。
カップレートのような擬二次元材料群に対する定量的数値との競合を解決することは極めて困難である。
これは、これらの材料を単純化した最小限のモデルであっても、反発相互作用を持つドープ2次元ハバードモデルであり、熱力学限界の位相を決定する十分な大きさのクラスターを実際に扱うことは困難である。
本研究では, 弱結合した1次元電子の2次元および3次元の準一次元系が, 行列生成状態(mps)を用いて, sc と絶縁秩序の競合を解決できることを示す。
近年確立されたMPS+平均場(MPS+MF)アプローチを用いて,これらのシステムでは大規模系が容易に到達可能であることを示す。
mps+mf技法のmf成分を付加した負uハバード鎖の3次元配列を基本モデル系として,密度n=1のv=0におけるscと電荷密度波の共存を再現できることを示した。
次に、Vのチューニングとシステムドーピングの両方によって共存から遠ざける方法を示す。
この研究は、2チャンネルのmps+mf理論を高需要の高値t_c$ scシステム(例えば、反発型uドープハバードラダーの3d配列など)に展開する方法を定めており、我々は最近そのような配列の特性を1チャンネルのmps+mf計算で特徴づけた。
このアプローチは、SCを断熱競合と明示的に比較することにより、このSC順序が実際に得られることを決定的に示すことができる。
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