超导近藤晶格模型中的相变与分数化

近年来，拓扑、对称性、电子关联及其相互作用已成为我们理解量子材料的基石，并用于识别新出现的相。虽然前两者对电子系统的非相互作用以及许多情况下的弱相互作用波函数提供了恰当理解，但引入强关联可能从根本上改变图像。近藤晶格模型是电子关联与金属系统传导电子相互作用的范例，描述了重费米子材料以及对应于底层规范对称性和拓扑序的分数化费米液体。在本工作中，我们研究一种超导近藤晶格模型，即一维Kitaev超导体与磁矩晶格近藤耦合的网络。利用自旋的 slave 粒子表示和精确数值计算，我们得到了模型在近藤耦合$J_K$下的相图，并识别出$J_{K}<J_{K}^c$时的拓扑序相和$J_{K}>J_{K}^c$时的近藤补偿相，其中$J_{K}^c$为临界点。将电子跳跃和配对能标设为1，平均场理论计算得$J_{K}^c=2$，而精确数值中我们发现$J_{K}^c\simeq 1.76$，两者均表明拓扑序是稳健的相。我们论证，就 slave 粒子而言，补偿相对应于可逆相，而莫特绝缘体转变导致拓扑序相。此外，我们展示在$J_{K}<J_{K}^c$区间，除低能拓扑态外，一支亚隙态出现在超导能隙内。