論文の概要: Defect-Mediated Pairing and Dissociation of Strongly Correlated Electrons in Low Dimensional Lattices: The Quantum Taxi Effect
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2506.12487v1
- Date: Sat, 14 Jun 2025 12:57:24 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-06-17 17:28:46.300095
- Title: Defect-Mediated Pairing and Dissociation of Strongly Correlated Electrons in Low Dimensional Lattices: The Quantum Taxi Effect
- Title（参考訳）: 低次元格子中の強相関電子の欠陥媒介ペアリングと解離:量子タクシー効果
- Authors: Vincent Pouthier, Saad Yalouz,
- Abstract要約: 地中エネルギー欠損による局所的解離・ペアリング機構の発生について検討した。
この位置付近で空間的対/離電子間の遷移が生じることを示す。
これらの結果は、強相関電子系におけるエキゾチックなペアリング現象に関する新たな洞察を与える。
- 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: We study the quantum dynamics of a strongly correlated electron pair in a one-dimensional lattice, focusing on the occurrence of local dissociation/pairing mechanisms induced by a site energy defect. To this end, we simulate the time evolution of two interacting electrons on a finite-size chain governed by an extended Hubbard Hamiltonian including on-site Coulomb repulsion $ U $ and nearest-neighbor interaction $V$, along with single-electron hopping $J$. By introducing a local site energy defect with amplitude $ \Delta $, we show that a transition between spatially paired/dissociated electrons can occur in the vicinity of this site. Such mechanisms arise in a strongly correlated regime with non-zero nearest neighbor Coulomb interactions and under the conditions $ (U \sim V \sim \Delta) \gg J$. To rationalize these phenomena, we reformulate the two-electron dynamics of the original Hubbard chain as an effective single-particle problem on a two-dimensional network. Within this framework, we show that the pairing/dissociation dynamics are driven by resonances between two distinct families of two-electron eigenstates: $(i)$ states with two spatially well-separated electrons with one located at the site defect, and $(ii)$ states with locally bound electron located away from the defect. At resonance, these states hybridize, allowing transitions from locally paired to dissociated electrons (and vice versa) in the vicinity of the defect. These results provide new insights into exotic pairing phenomena in strongly correlated electronic systems and may have implications for the design of tunable many-body states in low-dimensional quantum materials.
- Abstract（参考訳）: 本研究では,一次元格子における強相関電子対の量子力学について検討し,サイトエネルギー欠陥によって引き起こされる局所解離・対化機構の発生に着目した。
この目的のために、ハバード・ハミルトニアンが支配する有限サイズの鎖上の2つの相互作用電子の時間的進化をシミュレートし、オンサイトクーロン反発$U$と最寄りの相互作用$V$と、単電子ホッピング$J$を含む。
振幅$ \Delta $の局所的なサイトエネルギー欠陥を導入することにより、このサイト近傍で空間的にペア化された/分離された電子間の遷移が発生することを示す。
このような機構は、非ゼロ近傍のクーロン相互作用と強い相関関係にあり、条件 $ (U \sim V \sim \Delta) \gg J$ の下で生じる。
これらの現象を合理化するために、元のハバード鎖の2電子ダイナミクスを2次元ネットワーク上の効果的な単一粒子問題として再構成する。
この枠組みの中で、ペアリング/解離ダイナミクスは2電子固有状態の2つの異なる族間の共鳴によって駆動されることを示す。
(i)2つの空間的によく分離された電子を持つ状態、1つは部位欠陥に位置し、$
(ii) 欠陥から離れた局所的に有界な電子を持つ状態。
共鳴において、これらの状態はハイブリッド化され、局所的にペア化された電子から、欠陥の近傍にある電子(およびその逆)への遷移を可能にする。
これらの結果は、強相関電子系におけるエキゾチックなペアリング現象に関する新たな洞察を与え、低次元量子材料における可変多体状態の設計に影響を及ぼす可能性がある。
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