相互作用驱动的具有奇数陈数的自发铁磁绝缘态

受近期关于强磁场中摩尔系统的实验工作启发，我们使用行列式量子蒙特卡洛方法计算了具有 Hubbard 相互作用的蜂巢晶格上自旋电子的压缩率、自旋关联以及 Hofstadter 谱。虽然相互作用通常保持量子霍尔态和反常霍尔态，但在半填充处出现了对应于反铁磁绝缘体的涌现特征，以及遵循陈数序列 $\pm (2N+1)$ 的其他不可压缩态。这些奇数整数陈数态表现出强铁磁关联，并在没有任何破坏自旋旋转对称性的外部机制的情况下自发产生。这些磁态的类似物应在一般的相互作用量子霍尔系统中可观测到。此外，相互作用的 Hofstadter 谱在中等在位相互作用值下与实验数据定性相似。