論文の概要: Unit-density SU(3) Fermi-Hubbard Model with Spin Flavor Imbalance
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2503.17776v1
- Date: Sat, 22 Mar 2025 13:59:42 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-03-25 14:33:56.795694
- Title: Unit-density SU(3) Fermi-Hubbard Model with Spin Flavor Imbalance
- Title（参考訳）: スピンフレーバー不均衡を考慮した単位密度SU(3)フェルミハバードモデル
- Authors: Zewen Zhang, Qinyuan Zheng, Eduardo Ibarra-Garcia-Padilla, Richard T. Scalettar, Kaden R. A. Hazzard,
- Abstract要約: 平均場位相図は、2つのフレーバー密度の集合における単位密度 SU(3) フェルミ・ハバードモデルに対して示される。
両密度の適度な相互作用強度で新しい相を同定し, 風味の不均衡の存在下での強靭性について検討した。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 1.1650821883155187
- License:
- Abstract: The advent of ultracold alkaline-earth atoms in optical lattices has established a platform for investigating correlated quantum matter with SU($N$) symmetry, offering highly tunable model parameters that allow experiments to access phenomena that are unavailable in conventional materials. Understanding the ground-state physics of SU($N$) Fermi-Hubbard models away from the Heisenberg limit and from the spin-flavor balanced setting is important, as examining the flavor imbalance reveals new physics in Fermi-Hubbard models and shows how SU($N$) phases react to practical experimental imperfections in optical lattices. In this study, mean-field phase diagrams are presented for the unit-density SU(3) Fermi-Hubbard model at two sets of flavor densities, $\left(\tfrac{1}{3}-\delta,\tfrac{1}{3}+\delta,\tfrac{1}{3}\right)$ and $\left(\tfrac{1}{4}-\delta,\tfrac{1}{4}+\delta,\tfrac{1}{2}\right)$, with the flavor imbalance introduced as $\delta$. Novel phases are identified at moderate interaction strengths for both densities and their robustness is investigated in the presence of flavor imbalance. Furthermore, we provide microscopic explanations of the phases found and their stability. Analysis of thermal ensembles of random mean-field solutions indicate that, at temperatures accessible in state-of-the-art cold atom experiments, some spin orders are hard for conventional scattering or local observable measurements to detect, but can be more accessible with quantum gas microscopy in optical lattice experiments. This work also shows that nesting and Mottness, intertwined in the usual SU(2) Hubbard model in stark contrast to generic materials, can be tuned in the SU(3) model and play distinct roles. The resulting phase diagrams not only deepen our understanding of SU($N$) Fermi-Hubbard models but also inform future experimental search for new phases.
- Abstract（参考訳）: 光学格子における超低温アルカリ原子の出現は、相関量子物質をSU($N$)対称性で研究するためのプラットフォームを確立し、実験が従来の材料では利用できない現象にアクセスできる高度に調整可能なモデルパラメータを提供する。
SU($N$) フェルミ・ハバードモデルの基底状態物理学を理解することは、フェルミ・ハバードモデルにおけるフレーバーの不均衡を調べた結果、SU($N$) 相が光学格子の実験的不完全性にどのように反応するかを示すため、ハイゼンベルク極限からスピン-フレーバーバランス設定から離れて理解することが重要である。
本研究では, 平均場位相図を, 2種類のフレーバー密度の単位密度 SU(3) に対して, $\left(\tfrac{1}{3}-\delta,\tfrac{1}{3}+\delta,\tfrac{1}{3}\right)$および$\left(\tfrac{1}{4}-\delta,\tfrac{1}{4}+\delta,\tfrac{1}{2}\right)$, $\delta(\tfrac{1}{3}-\delta,\tfrac{1}{2}\right)$ で表す。
両密度の適度な相互作用強度で新しい相を同定し, 風味の不均衡の存在下での強靭性について検討した。
さらに, 検出した相と安定性の微視的説明を行う。
ランダム平均場解の熱アンサンブルの解析は、最先端のコールド原子実験でアクセス可能な温度では、いくつかのスピンオーダーは従来の散乱や局所観測可能な測定では検出できないが、光学格子実験では量子ガス顕微鏡でよりアクセスしやすいことを示している。
この研究は、ネストとモットネスが一般的なSU(2)ハバードモデルと対照的にスタークで交わり、SU(3)モデルで調整され、異なる役割を演じることも示している。
結果として得られる位相図は、SU($N$) フェルミ・ハバード模型の理解を深めるだけでなく、将来の実験的な新しい位相探索を知らせる。
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