論文の概要: Fractionalization as an alternate to charge ordering in electronic insulators
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2408.03984v1
- Date: Wed, 7 Aug 2024 18:00:00 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-08-09 17:39:48.438640
- Title: Fractionalization as an alternate to charge ordering in electronic insulators
- Title（参考訳）: 電子絶縁体における電荷秩序の代替としてのフラクショナル化
- Authors: Seth Musser, Meng Cheng, T. Senthil,
- Abstract要約: 格子の部分充填時の電子系の非圧縮絶縁相は、格子対称性を破る電荷秩序としばしば関連付けられる。
ここでは「量子電荷液体 (Quantum Charge Liquids, QCL)」と呼ばれる絶縁状態が格子変換対称性を保持する部分的な格子充填で観測される可能性を探る。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 3.8974832845776977
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Incompressible insulating phases of electronic systems at partial filling of a lattice are often associated with charge ordering that breaks lattice symmetry. The resulting phases have an enlarged unit cell with an effective integer filling. Here we explore the possibility of insulating states - which we dub "Quantum Charge Liquids" (QCL) - at partial lattice filling that preserve lattice translation symmetry. Such QCL phases must necessarily either have gapped fractionally charged excitations and associated topological order or have gapless neutral excitations. We establish some general constraints on gapped fermionic QCL phases that restrict the nature of their topological order. We prove a number of results on the minimal topological order that is consistent with the lattice filling. In particular we show that at rational fillings $\nu = p/q$ with $q$ an even integer the minimal ground state degeneracy on a torus of the fermionic QCL is $4q^2$, 4 times larger than that of the bosonic QCL at the same filling. We comment on models and physical systems which may host fermionic QCL phases and discuss the phenomenology of these phases.
- Abstract（参考訳）: 格子の部分充填時の電子系の非圧縮絶縁相は、格子対称性を破る電荷秩序としばしば関連付けられる。
結果として生じる位相は、有効な整数フィリングを備えた拡張単位セルを有する。
ここでは「量子電荷液体 (Quantum Charge Liquids, QCL)」と呼ばれる絶縁状態が格子変換対称性を保持する部分的な格子充填で観測される可能性を探る。
このようなQCL相は、必ずしも分数的に帯電した励起と関連するトポロジカル次数を持つか、空隙のない中立励起を持つ必要がある。
ギャップ付きフェルミオンQCL位相の一般制約を定め、その位相順序の性質を制限した。
格子充填と整合する最小位相次数について、多くの結果が証明される。
特に、有理フィリング$\nu = p/q$と偶数$q$のとき、フェルミオンQCLのトーラス上の最小基底状態縮退は、同じフィリングにおけるボソニックQCLの4倍の4q^2$であることを示す。
フェミオン性QCL相をホストするモデルや物理系についてコメントし、これらの相の現象論について議論する。
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