kagome晶格上的分数电荷拓扑点缺陷

我们研究了kagome晶格上填充分数f=1/3的自旋极化费米子通过最近邻相互作用V相互作用的二维系统。在临界相互作用强度V_c以上，一个具有破缺Z_3对称性的电荷密度波被稳定。利用无约束平均场近似，我们提出了几个论据，表明序参量中的基本拓扑点缺陷束缚了分数电荷。我们的分析利用了该模型的两个吸引人的性质：(i) 对于弱相互作用，低能自由度由耦合到复数值质量场（序参量）的狄拉克费米子描述。(ii) 在填充f=1/3时，最近邻相互作用在几何上受挫。这两个性质都提供了分数化的途径，并且只要kagome晶格的上下三角形之间的对称性得以保持，就产生分数电荷的一致值1/2。如果该对称性被破坏，束缚电荷的值随模型中对称性破缺项的强度连续变化。此外，我们数值计算了两个分数电荷缺陷之间的约束势。我们发现它在大距离下线性增长，但在中等相互作用下可以在有限间距处显示出一个最小值。这表明在掺杂电荷密度波时形成的极化子态可以被视为两个缺陷的束缚态。