論文の概要: Polaronic mechanism of Nagaoka ferromagnetism in Hubbard models
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2311.09279v1
- Date: Wed, 15 Nov 2023 19:00:00 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-11-17 18:07:55.500252
- Title: Polaronic mechanism of Nagaoka ferromagnetism in Hubbard models
- Title（参考訳）: ハバード模型における長岡強磁性の極性機構
- Authors: Rhine Samajdar, R. N. Bhatt
- Abstract要約: 長岡型強磁性は, 様々な実験プラットフォームが出現し, 新たな注目を集めている。
ここでは長岡強磁性の普遍的なメカニズムを示す。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: The search for elusive Nagaoka-type ferromagnetism in the Hubbard model has
recently enjoyed renewed attention with the advent of a variety of experimental
platforms enabling its realization, including moir\'e materials, quantum dots,
and ultracold atoms in optical lattices. Here, we demonstrate a universal
mechanism for Nagaoka ferromagnetism (that applies to both bipartite and
nonbipartite lattices) based on the formation of ferromagnetic polarons
consisting of a dopant dressed with polarized spins. Using large-scale
density-matrix renormalization group calculations, we present a comprehensive
study of the ferromagnetic polaron in an electron-doped Hubbard model,
establishing various polaronic properties such as its size and energetics.
Moreover, we systematically probe the internal structure of the magnetic
state$\unicode{x2014}$through the use of pinning fields and three-point
spin-charge-spin correlation functions$\unicode{x2014}$for both the
single-polaron limit and the high-density regime of interacting polarons. Our
results highlight the crucial role of mobile polarons in the birth of global
ferromagnetic order from local ferromagnetism and provide a unified framework
to understand the development and demise of the Nagaoka-type ferromagnetic
state across dopings.
- Abstract（参考訳）: ハバードモデルにおける溶出性長岡型強磁性の探索は、光格子中のモワーイ材料、量子ドット、超低温原子など、その実現を可能にする様々な実験プラットフォームが出現し、近年注目されている。
ここでは, 偏極スピンをまとったドパントからなる強磁性ポーラロンの形成に基づく長岡強磁性(二部格子と非二部格子の両方に適用される)の普遍機構を示す。
大規模密度行列再正規化群計算を用いて、電子ドープハバードモデルにおける強磁性ポーラロンの包括的研究を行い、そのサイズやエネルギーなど様々な極性特性を確立する。
さらに、磁化状態$\unicode{x2014}$ピンニング場と3点スピンチャージスピン相関関数$\unicode{x2014}$により、相互作用するポーラロンの単一極子極限と高密度状態の両方に対して、系統的に磁気状態$\unicode{x2014}$の内部構造を探索する。
本研究は,局所強磁性による地球規模の強磁性秩序の誕生における移動型ポーラロンの役割を強調し,長岡型強磁性状態の発生と崩壊を理解するための統一的な枠組みを提供するものである。
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