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自旋子单态:部分填充条纹中d波配对的微观机制

强关联电子 2025-07-28 v1 量子气体 量子物理

摘要

重要的研究进展已达成共识,即费米-哈伯德模型及其扩展变体是阐明空穴掺杂高温超导材料中条纹序与超导电性之间相互纠缠关系的典型框架。值得注意的是,哈伯德量子模拟器最近取得了若干显著突破,例如成功冷却到低温区域并能够观测到稳定的涨落条纹。然而,由于强关联效应和不可忽略的热涨落之间复杂的相互作用,在低温下存在条纹时电子d波配对的微观机制仍然知之甚少。在这里,我们使用数值和解析方法,对代表性的t-J和费米-哈伯德模型中的部分填充条纹进行了仔细研究。类似于量子气体显微镜,完美采样技术使我们能够获得基态波函数中出现的Fock基态的高置信度统计。在一个令人耳目一新的物理范式中,这些数据表明,两个具有相反手性的自旋子倾向于自发配对成一个单态,这自然产生了d波配对模式。然后,利用量子彩色弦的有效理论,我们重构了波函数,并确定了自旋子配对的性质及其与d波配对模式的联系。此外,自旋子单态对使得能够在双条纹之间建立长程的配对-配对关联。我们的工作为条纹序在介导d波超导电性中的作用提供了新的见解,并为在费米-哈伯德模型中进一步探索多条纹介导的配对机制铺平了道路。

关键词

引用

@article{arxiv.2507.18892,
  title  = {Spinon Singlet: Microscopic Mechanism of $d$-Wave Pairing in a Partially-Filled Stripe},
  author = {Jia-Long Wang and Shi-Jie Hu and Xue-Feng Zhang},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2507.18892},
  year   = {2025}
}

备注

5 pages, 5 figures, comments are welcome and more information at http://cqutp.org/users/xfzhang/