远离理想极限的分数化学绝缘体的量子几何与稳定化

在强电子相互作用下，部分填充的 Chern 带可能稳定化分数化学绝缘体 (FCI) 态，这是分数量子霍尔相的零场类比。虽然 FCI 长期假设存在，但可行的固态实现仅近期涌现，主要归功于莫耳材料的兴起。在这些系统中，电子带的量子几何在 FCI 稳定化于存在竞争关联相时发挥关键作用。在 ``理想'' 量子几何的极限中，其中量子几何与 Landau 级相同，此作用已充分理解。然而，在更现实的情形下，仅存在经验数值证据，这突显了需要清晰理解 FCI 向远离这些理想条件的机制如何恶化的必要性。我们引入并分析了一个 $|C|=1$ 的 Chern 绝缘体的各向异性模型，其中其部分填充带导致在特定参数区间内稳定化 FCI 相。我们采用耦合线方法解析地包含强电子相互作用，研究 FCI 稳定性及其与量子度量的关系。我们识别出一种异常的反 FCI 相受非理想几何的帮助，通常次于 FCI。然而，其存在阻碍了 FCI 在分数填充处于其他竞争相（如电荷密度波）中形成。虽然这种反 FCI 相颇具特别性，但可能已经在高磁场实验中观察到。这建立了量子几何与 FCI 稳定性在远离任何理想带条件下的可处理模型之间的直接联系，阐明了 FCI 恶化的独特机制。