論文の概要: Supersolid phase in two-dimensional soft-core bosons at finite temperature

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2504.03482v1
• Date: Fri, 04 Apr 2025 14:40:22 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-04-07 14:47:06.181230
• Title: Supersolid phase in two-dimensional soft-core bosons at finite temperature
• Title（参考訳）: 有限温度における2次元ソフトコアボソンの超固相
• Authors: Sebastiano Peotta, Gabriele Spada, Stefano Giorgini, Sebastiano Pilati, Alessio Recati,
• Abstract要約: 2次元におけるソフトコアボソンの超固相を, 自己整合Hartree-Fock法と量子モンテカルロ法を用いて検討した。 通常の固体相と流体相の間の狭い領域において、準長距離配向秩序を持つポテンシャル中間ヘキサティック相が同定される。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
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• Abstract: The supersolid phase of soft-core bosons in two dimensions is investigated using the self-consistent Hartree-Fock and quantum Monte Carlo methods. An approximate phase diagram at finite temperatures is initially constructed using the mean-field approach, which is subsequently validated through precise path-integral simulations, enabling a microscopic characterization of the various phases. Superfluid and melting/freezing transitions are analyzed through the superfluid density and the long-range behavior of correlation functions associated with positional and orientational order, in accordance with the general picture of Berezinskii-Kosterlitz-Thouless transitions. A broad region at low temperatures is identified where the supersolid phase exists, separating the uniform superfluid phase from the normal quasi-crystal phase. Additionally, a potential intermediate hexatic phase with quasi long-range orientational order is identified in a narrow region between the normal solid and fluid phases. These findings establish self-consistent Hartree-Fock theory beyond the local density approximation as an effective tool, complementary to computationally intensive quantum Monte Carlo simulations, for investigating the melting of the supersolid phase and the possible emergence of the hexatic superfluid phase in bosonic systems with various interaction potentials.
• Abstract（参考訳）: 2次元におけるソフトコアボソンの超固相を, 自己整合Hartree-Fock法と量子モンテカルロ法を用いて検討した。 有限温度での近似位相図は、まず平均場法を用いて構築され、その後、正確な経路積分シミュレーションによって検証され、様々な位相の顕微鏡的評価が可能となる。 超流動・融解・凍結遷移は, ベレジンスキー-コステリッツ-Thouless遷移の一般像に従って, 超流動密度および配向次数に付随する相関関数の長距離挙動を解析した。 低温の広い領域を超固相が存在する場所で同定し, 準結晶相から一様超流動相を分離する。 さらに, 通常の固体相と流体相の間の狭い領域において, 準長距離配向秩序を持つ正中六方晶相が同定される。 これらの結果は,超固体相の融解と,様々な相互作用ポテンシャルを持つボソニック系におけるヘキサティック超流動相の出現の可能性を調べるために,計算集約型量子モンテカルロシミュレーションを補完する有効ツールとして,局所密度近似を超えた自己整合ハートリー・フォック理論を確立した。

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