論文の概要: Continuous Transition between Bosonic Fractional Chern Insulator and Superfluid
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2405.18269v1
- Date: Tue, 28 May 2024 15:19:00 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-05-29 17:59:58.640092
- Title: Continuous Transition between Bosonic Fractional Chern Insulator and Superfluid
- Title（参考訳）: ボソニックフラクタルチャーン絶縁体と超流動との連続的遷移
- Authors: Hongyu Lu, Han-Qing Wu, Bin-Bin Chen, Zi Yang Meng,
- Abstract要約: 分数チャーン絶縁体(FCI)と超流動普遍性(SF)の連続的な遷移は直接的に確認されていない。
ボソニックなFCIから、平面チャーンバンドの1/2の充填で、それぞれ$M$と$Gamma$で縮合された2つのSF状態への直接遷移を求める。
我々の研究は、位相秩序相と自然連続対称性破壊相の間の連続的なFCI-SF遷移の直接的な数値的な証拠を提示する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 6.562927989989477
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: The properties of fractional Chern insulator (FCI) phase and the phase transitions between FCI and Mott insulators (MI) in bosonic systems are well studied. The continuous transitions between FCI and superfluid (SF), however, despite the inspiring field theoretical predictions, have not been directly verified. The existing numerical results of FCI-SF transition are either indirect or clearly first-order. Here, by simply tuning the bandwidth of Haldane honeycomb lattice model, we find direct transitions from a bosonic FCI at $\nu$ = 1/2 filling of a flat Chern band to two SF states with bosons condensed at momenta $M$ and $\Gamma$, respectively. While the FCI-SF($M$) transition is first-order, the FCI-SF($\Gamma$) transition is found continuous. Through finite size criticality analysis, the obtained critical exponents $\beta\approx$0.35(5) and $\nu\approx$0.62(12) are both compatible with those of the 3D XY universality class and more exotic beyond-Landau ones. Our work thence presents a direct numerical evidence of a continuous FCI-SF transition between topological ordered phase and spontaneous continuous symmetry-breaking phase, and further indicates the zero-field bosonic FCI might be realized from a SF state by gradually flattening the dispersion of Chern band, through the (quasi)adiabatic preparation in ultracold atom systems.
- Abstract（参考訳）: ボゾン系におけるチャーン絶縁体(FCI)相の性質とFCIとモット絶縁体(MI)間の相転移について検討した。
しかし、FCIと超流動(SF)の連続的な遷移は、刺激場理論の予測にもかかわらず、直接の検証は行われていない。
FCI-SF遷移の既存の数値結果は間接的または明らかに1次である。
ここでは、ハルダンハニカム格子モデルの帯域幅を単純に調整することで、それぞれ$\nu$ = 1/2 のボソニック FCI から、それぞれ$M$ と $\Gamma$ で凝縮された2つの SF 状態への直接遷移を求める。
FCI-SF($M$)遷移は1次であるが、FCI-SF($Gamma$)遷移は連続である。
有限サイズ臨界解析により、得られた臨界指数 $\beta\approx$0.35(5) と $\nu\approx$0.62(12) はどちらも 3D XY の普遍性クラスとよりエキゾチックなランダウクラスと互換性がある。
我々の研究は、位相秩序相と自発連続対称性破壊相の間の連続FCI-SF遷移の直接的な数値的証拠を示し、さらに超低温原子系における(準)断熱処理を通じて、チャーンバンドの分散を徐々に平坦化することにより、ゼロ場ボゾンFCIをSF状態から実現できることを示唆している。
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