論文の概要: Formation of stripes in a mixed-dimensional cold-atom Fermi-Hubbard system

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2312.14156v1
• Date: Thu, 21 Dec 2023 18:59:52 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-12-22 13:33:52.253029
• Title: Formation of stripes in a mixed-dimensional cold-atom Fermi-Hubbard system
• Title（参考訳）: 混合次元冷媒Fermi-Hubbard系におけるストライプの形成
• Authors: Dominik Bourgund, Thomas Chalopin, Petar Bojovi\'c, Henning Schl\"omer, Si Wang, Titus Franz, Sarah Hirthe, Annabelle Bohrdt, Fabian Grusdt, Immanuel Bloch, Timon A. Hilker
• Abstract要約: ストライプは インターリーブチャージと スピン密度波の順序によって特徴づけられる 冷原子Fermi-Hubbard量子シミュレータにおけるストライプの最初のシグネチャを示す。 本手法は, 新たに発見された高温超伝導材料と直接的関連性を有する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.8453109131640921
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: The relation between d-wave superconductivity and stripes is fundamental to the understanding of ordered phases in cuprates. While experimentally both phases are found in close proximity, numerical studies on the related Fermi-Hubbard model have long been investigating whether stripes precede, compete or coexist with superconductivity. Such stripes are characterised by interleaved charge and spin density wave ordering where fluctuating lines of dopants separate domains of opposite antiferromagnetic order. Here we show first signatures of stripes in a cold-atom Fermi-Hubbard quantum simulator. By engineering a mixed-dimensional system, we increase their typical energy scales to the spin exchange energy, enabling us to access the interesting crossover temperature regime where stripes begin to form. We observe extended, attractive correlations between hole dopants and find an increased probability to form larger structures akin to stripes. In the spin sector, we study correlation functions up to third order and find results consistent with stripe formation. These higher-order correlation measurements pave the way towards an improved microscopic understanding of the emergent properties of stripes and their relation to other competing phases. More generally, our approach has direct relevance for newly discovered high-temperature superconducting materials in which mixed dimensions play an essential role.
• Abstract（参考訳）: d波超伝導とストライプの関係は、カップレートの秩序相の理解の基礎となる。 実験上、両方の相は近くで発見されているが、関連するフェルミ・ハバード模型の数値的研究は、ストライプが超伝導に先行する、競合する、または共存するかどうかを長い間研究してきた。 このようなストライプは、反強磁性秩序のドメインを分離するドーパントの変動する線によって特徴づけられる。 ここでは、冷原子フェルミ・ハバード量子シミュレータにおけるストライプの最初のシグネチャを示す。 混合次元系を工学することにより、典型的なエネルギースケールをスピン交換エネルギーに拡大し、ストリップが形成される興味深いクロスオーバー温度状態にアクセスできる。 ホールドープタント間の拡張された魅力的な相関を観察し,ストライプに類似した大きな構造を形成する確率の増大を見出した。 スピンセクターでは、相関関数を最大3次まで調べ、ストライプ形成と整合した結果を求める。 これらの高次相関測定は、ストライプの創発特性と他の競合する相との関係の顕微鏡的理解の改善への道を開く。 より一般的には, 混合次元が重要な役割を担う新発見高温超伝導材料について, 直接的関連性を有する。

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