单维Bernevig-Hughes-Zhang模型中的相互作用诱导相

我们探讨了一种具有每格点两种轨道的二维模型，其中除了原子能$\pm M$外，还包含轨道间隧穿、轨道内 Hubbard($U$)和最近邻密度-密度($V$)相互作用。我们的主要结果基于Jastrow-Slater波函数和变分蒙特卡罗方法，也得到密度矩阵重归群计算的验证。在无相互作用极限下，当改变$M>0$时，一个无能隙点将一个平凡相与一个拓扑相分隔。加入有限的Hubbard-$U$相互作用并不会在拓扑区域内引发相变，仅导致向Haldane(自旋无能隙)绝缘体的平滑过渡;值得注意的是， characterize后者相的string-序参数在无相互作用极限下已为有限。最重要的是，在有限$U$值下，平凡相与拓扑相之间的转变并非直接的，因为一个新出现的绝缘体在两者之间插入，该绝缘体显示出维持无能隙自旋激发的证据。一个较小的$V$相互作用进一步稳定了中间绝缘体，而足够大的该最近邻相互作用值则导致两种不同的电荷密度波绝缘体，其中一种完全无能隙，另一种仍支持无能隙自旋激发。我们的结果展示了在具有拓扑非平凡能带结构的多轨道 Hubbard模型的丰富性，为类似二维模型的未来研究提供了基础。