論文の概要: Itinerant magnetism in Hubbard models with long-range interactions
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2410.00955v1
- Date: Tue, 1 Oct 2024 18:00:00 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-11-05 00:00:02.502923
- Title: Itinerant magnetism in Hubbard models with long-range interactions
- Title（参考訳）: 長距離相互作用を持つハバード模型におけるイテナント磁性
- Authors: Johannes Dieplinger, Rhine Samajdar, R. N. Bhatt,
- Abstract要約: 半導体量子ドットアレイからモー材料まで、様々なプラットフォームが最近、強力な量子シミュレータとして登場した。
長次元格子を含むハバードモデルの効果について検討する。
小さな電子ドーピングでは、多種多様な磁性秩序の数値状態が発見される。
- 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: A wide variety of experimental platforms, ranging from semiconductor quantum-dot arrays to moir\'e materials, have recently emerged as powerful quantum simulators for studying the Hubbard model and its variants. Motivated by these developments, here, we investigate a generalization of the Hubbard model which includes the effects of long-range Coulomb interactions. Working on finite-sized two-dimensional square and triangular lattices, we use exact diagonalization and density-matrix renormalization group calculations to probe the magnetic structure of the ground state in the strong-coupling regime, where $U$ (the onsite repulsion) $\gg$ $t$ (the nearest-neighbor hopping). For small electron dopings above the half-filled antiferromagnet, we numerically uncover a rich variety of magnetically ordered states, and in conjunction with theoretical arguments, infer the phase diagram of the system as a function of doping and interaction strengths. In particular, we find that the inclusion of long-range Coulomb interactions induces an instability of high-spin states$\unicode{x2014}$such as the saturated Nagaoka ferromagnet$\unicode{x2014}$towards phase separation and stripe ordering. We also present proposals for the observation of some of our key findings in experiments that would shed further light on this paradigmatic strongly correlated system.
- Abstract（参考訳）: 半導体量子ドットアレイからmoir\'e材料まで、様々な実験プラットフォームが、最近、ハバードモデルとその変種を研究するための強力な量子シミュレータとして登場した。
これらの発展を動機として、長距離クーロン相互作用の効果を含むハバードモデルの一般化を考察する。
有限サイズの2次元2次元格子と三角形格子に作用し、厳密な対角化と密度行列の正規化群計算を用いて強結合状態における基底状態の磁気構造を探索する。
半充填反強磁性体上の小さな電子ドーピングについては、多種多様な磁気秩序状態を発見し、理論的議論と合わせて、ドーピングと相互作用強度の関数として系の位相図を推定する。
特に、長距離クーロン相互作用を含むと高スピン状態$\unicode{x2014}$飽和長岡強磁性体$\unicode{x2014}$towards相分離やストライプ秩序が不安定になる。
我々はまた、このパラダイム的強相関系にさらなる光を当てる実験において、我々の重要な発見のいくつかを観察するための提案を行った。
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