具有拓扑序和离散对称性破缺的绝缘体与金属
强关联电子
2017-05-31 v3 高能物理 - 理论
摘要
大量实验报道了空穴掺杂铜氧化物（cuprates）高温赝能隙相中的离散对称性破缺，包括晶格旋转、反演或时间反演对称性中一种或多种的破缺。在没有平移对称性破缺或拓扑序的情况下，这些传统的序参量无法解释反节点区域带电费米子激发谱中的能隙。Zhao等人(1601.01688)和Jeong等人(arXiv:1701.06485)也报道了绝缘体Sr2IrO4中类似于金属性铜氧化物的反演和时间反演对称性破缺，但其与尼尔（Neel）序共存。我们扩展了先前关于绝缘体和金属中拓扑序的理论，其中拓扑序与这些传统离散对称性的破缺自然结合。我们发现了具有拓扑序的平移不变态，其与伊辛向列序（Ising-nematic order）和自发电荷电流共存。离散破缺对称性与拓扑序诱导的赝能隙之间的联系解释了为什么在大掺杂下无赝能隙的禁闭相中破缺对称性无法存活。我们的理论还联系到O(3)非线性sigma模型和CP1对尼尔序量子涨落的描述。在此框架下，铜氧化物的最优掺杂临界性主要归因于拓扑序的丧失。
引用
@article{arxiv.1703.00014,
title = {Insulators and metals with topological order and discrete symmetry breaking},
author = {Shubhayu Chatterjee and Subir Sachdev},
journal= {arXiv preprint arXiv:1703.00014},
year = {2017}
}
备注
31 pages, 4 figures; (v2) added figure and clarifications