論文の概要: Interaction-Driven Intervalley Coherence with Emergent Kekulé Orbitons

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2505.02461v1
• Date: Mon, 05 May 2025 08:45:08 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-05-06 18:49:35.604462
• Title: Interaction-Driven Intervalley Coherence with Emergent Kekulé Orbitons
• Title（参考訳）: 創発的ケクレ軌道との相互作用駆動型インターバレーコヒーレンス
• Authors: Hua Chen,
• Abstract要約: $pm K$谷での線形分散を持つディラックフェルミオンは、相互作用しない低エネルギー物理学を支配している。 驚いたことに、中間の多粒子相互作用は、$pm K$谷間のインターバルリーコヒーレンスを生成する。 本研究は, 相関多軌道系におけるKekulの歪みの探索方向について考察した。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 2.4308418561106215
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: The $p$-orbital doublet in a honeycomb lattice is concretely studied with interacting spinless fermions at half filling. The Dirac fermions with linear dispersion at $\pm K$ valleys govern the non-interacting low-energy physics. In the weak-coupling regime, the Dirac fermions are gaped due to the spontaneous generation of mass terms through a uniform axial orbital ordering, rendering the system into the quantum anomalous Hall insulator phase with a nonzero Chern number. Surprisingly, the intermediate many-particle interaction produces the intervalley coherence between $\pm K$ valleys by developing complex polar orbital orderings in a tripled Wigner-Seitz cell. This phase is shown to have a deep connection with the low-energy physical behavior described by the orbital exchange model in the Mott insulating phase. The classical ground-state manifold in the Mott regime enjoys a continuous symmetry characterized by the intervalley coherent phase. Finally, the quantum fluctuation selects a unique ground state with emergent Kekul\'e orbitons through the order-by-disorder mechanism. Our findings provide insights for a direction of searching for Kekul\'e distortion in correlated multi-orbital systems.
• Abstract（参考訳）: ハニカム格子中の$p$-軌道ダブレットは、半充填時のスピンレスフェルミオンとの相互作用によって具体的に研究されている。 $\pm K$谷での線形分散を持つディラックフェルミオンは、相互作用しない低エネルギー物理学を支配している。 弱いカップリング状態において、ディラックフェルミオンは、均一な軸軌道順序付けによって自発的な質量項が生成されるためにギャップ化され、非ゼロチャーン数で量子異常ホール絶縁体相に系を配置する。 驚くべきことに、中間の多粒子相互作用は、三重化ウィグナー・セイッツセルで複雑な極軌道秩序を発達させることにより、$\pm K$谷間の間隔的コヒーレンスを生成する。 この相は、モット絶縁相における軌道交換モデルによって記述される低エネルギー物理挙動と深い関係があることが示されている。 モット状態の古典的基底状態多様体は、インターバルリーコヒーレント相によって特徴づけられる連続対称性を享受する。 最後に、量子揺らぎは、オーダー・バイ・ディオーダー機構を通じて創発的ケクルエ軌道を持つユニークな基底状態を選択する。 本研究は, 相関多軌道系におけるKekul\'e歪みの探索方向について考察した。

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