蜂窝晶格上关联拓扑绝缘体中的平带铁磁性
强关联电子
2022-10-28 v2 统计力学
摘要
我们在平带 Z 拓扑绝缘体的玻色化形式体系中，研究了蜂窝晶格上具有自旋且时间反演对称的 Haldane-Hubbard 模型的平带铁磁相。该研究扩展了我们先前关于由 Haldane-Hubbard 模型描述的关联 Chern 绝缘体的平带铁磁相的工作 [L. S. G. Leite and R. L. Doretto, Phys. Rev. B {\bf 104}, 155129 (2021)]。我们考虑拓扑 Hubbard 模型在其对应非相互作用极限的 填充以及其较低自由电子能带的近平带极限。我们表明，可以定义与两种不同自旋翻转激发相关的玻色算符，一种改变（混合晶格激发）而第二种保持（同晶格激发）与两个三角子晶格相关的指标。在玻色化方案中，费米子模型被映射为有效的相互作用玻色模型，其二次型在谐波近似下考虑以确定自旋波激发谱。对于混合和同晶格激发，我们发现自旋波谱均有能隙且具有两支，在第一布里渊区的 和 点处下能带与上能带之间存在能隙。这种行为不同于相应的关联 Chern 绝缘体，其后者的自旋波谱在第一布里渊区中心具有 Goldstone 模，并在 和 点具有 Dirac 点。我们还发现一些证据表明，同晶格激发的自旋波能带即使在完全平带极限下也可能是拓扑非平凡的。
引用
@article{arxiv.2203.15573,
title = {Flat-band ferromagnetism in a correlated topological insulator on a honeycomb lattice},
author = {Leonardo S. G. Leite and R. L. Doretto},
journal= {arXiv preprint arXiv:2203.15573},
year = {2022}
}
备注
16 pages, 8 figures, companion paper to our previous arXiv:2106.00468, final version