p 轨道六角晶格中费米子原子的双交换铁磁性
量子气体
2026-01-29 v1 强关联电子
摘要
大类相关量子材料特征强大的 Hund 耦合。然而，冷原子量子模拟器目前主要聚焦于靠近 Mott 绝缘体的单轨道 Fermi-Hubbard 系统。本文表明，加载到六角晶格 p 带中的抵达性费米子提供了一个独特的平台，用于研究“Hundness”和“Mottness”的相互作用。我们的理论预测，尽管几何上存在焦虑，轨道自由度仍产生丰富的相图，包含具有竞争关系的 itinerant 铁磁 (FM) 金属和自旋-1 反铁磁 (AFM) 绝缘体，以及由密度在半填满处控制的意外的一级相变。铁磁性在低填充处从平坡带中产生，并通过双交换机制持续到更强的相互作用和更高的填充，在此过程中，自旋对齐以避免 Hund 定则惩罚，牺牲 Dirac 费米子的动能。我们进一步论证， paramagnetic 相是一个相关的“Hund 金属”。p 轨道费米气提供了探讨多轨道系统中竞争交换机制的理想实验设置，这些系统同时存在局域化和 itinerant 自旋。
引用
@article{arxiv.2601.20639,
title = {Double-exchange ferromagnetism of fermionic atoms in a $p$-orbital hexagonal lattice},
author = {Haoran Sun and Erhai Zhao and Youjin Deng and W. Vincent Liu},
journal= {arXiv preprint arXiv:2601.20639},
year = {2026}
}
备注
9 pages, 4 figures