論文の概要: Biorthogonal basis approach to fractional Chern physics
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2503.19726v1
- Date: Tue, 25 Mar 2025 14:51:11 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-03-26 16:53:30.579114
- Title: Biorthogonal basis approach to fractional Chern physics
- Title(参考訳): 分数チャーン物理学への生物直交基底アプローチ
- Authors: Nobuyuki Okuma,
- Abstract要約: チャーン絶縁体は、一粒子バンドトポロジーと強い反発相互作用の競合から生じると考えられている。
我々はフォン・ノイマン格子上のコヒーレントな状態から構築された生物直交基底を導入する。
我々は,バンド分散がほぼ現実に近い自己整合性解を構築することができることを数値的に見出した。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 0.0
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- Abstract: A fractional Chern insulator is thought to emerge from the competition between one-particle band topology and strong repulsive interactions. As an attempt to study lattice models of fractional Chern insulators, we introduce a biorthogonal basis constructed from coherent-like states on the von Neumann lattice. Focusing on the fact that this basis is diagonal to the vortex attachment in the infinite-volume limit, we convert the original fermions into composite fermions by applying a two-dimensional Jordan-Wigner transformation to the creation and annihilation operators of the biorthogonal basis. Furthermore, we apply the Hartree-Fock mean-field approximation to handle the interaction Hamiltonian of composite fermions. Due to the biorthogonal nature, the representation of the new Hamiltonian is no longer Hermitian, which implies that the introduction of the approximation does not guarantee the reality of the energy spectrum. In fact, there are many self-consistent solutions with complex spectra. Nevertheless, we numerically find that it is possible to construct a self-consistent solution where the band dispersion is nearly real and the ground-state energy is lower than in other solutions.
- Abstract(参考訳): チャーン絶縁体は、一粒子バンドトポロジーと強い反発相互作用の競合から生じると考えられている。
チャーン絶縁体の格子モデルを研究するために、フォン・ノイマン格子上のコヒーレントな状態から構築された生物直交基底を導入する。
この基底が無限体積極限における渦のアタッチメントと対角的であるという事実に着目し、2次元ジョルダン・ウィグナー変換を生物直交基底の生成および消滅作用素に適用することにより、元のフェルミオンを合成フェルミオンに変換する。
さらに、複合フェルミオンの相互作用ハミルトニアンを扱うために、Hartree-Fock平均場近似を適用した。
生物直交性のため、新しいハミルトニアンの表現はもはやエルミート的ではなく、近似の導入はエネルギースペクトルの現実を保証しないことを意味する。
実際、複素スペクトルを持つ多くの自己整合解が存在する。
しかしながら,バンド分散がほぼ現実的であり,基底状態エネルギーが他の解よりも低い自己整合性解を構築することは,数値的に可能である。
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