一维无自旋费米子Kosterlitz-Thouless型量子相变的精确定位
强关联电子
2022-11-22 v3
摘要
我们研究了半满带的一维无自旋费米子的电荷密度波（CDW）转变，其具有最近邻电子转移振幅t和相互作用V。该模型等价于各向异性XXZ Heisenberg模型，其Bethe Ansatz提供了精确解。对于V > V_c = 2t，CDW序参量和单粒子能隙均为有限但指数小，这是Kosterlitz-Thouless转变的特征。利用近似解析和数值方法在相图中定位此类无穷阶相变是出了名的困难。二阶Hartree-Fock理论在所有相互作用强度下定性适用，并预测CDW转变发生于V_{c,2}^{(2)} ≈ 1.5t。二阶Hartree-Fock理论几乎是变分的，因为准粒子激发密度很小。我们采用周期边界条件的密度矩阵重整化群（DMRG）处理高达514个格点的系统尺寸，除临界区外，可对全部物理量可靠外推至热力学极限。我们研究基态能量、能隙、序参量、动量分布、准粒子密度和密度-密度关联函数，以从DMRG数据定位V_c。追踪Luttinger液体的崩溃和能带边缘准粒子密度的峰值，使我们能以百分之一精度重现V_c。
引用
@article{arxiv.2208.07620,
title = {Accurate localization of Kosterlitz-Thouless-type quantum phase transitions for one-dimensional spinless fermions},
author = {Florian Gebhard and Kevin Bauerbach and Örs Legeza},
journal= {arXiv preprint arXiv:2208.07620},
year = {2022}
}
备注
Main text: 26 pages, 17 figures; supplemental material: 16 pages, 3 figures