相互作用 Kane-Mele 模型中的自发破缺手征对称性
强关联电子
2025-06-11 v1
摘要
利用从属转子方法研究了六角晶格上半满相互作用 Kane-Mele 模型的本质性质。清楚地表明，在弱和中等相互作用区域出现了具有自发破缺手征对称性的长程电荷序态；在较强相互作用区域且 U < UMott 时，出现了假定的位点选择拓扑 Mott 绝缘体态，其中 UMott 为临界相互作用强度；而在 U > UMott 的情况下，系统转变为通常的拓扑 Mott 态。与具有手征对称性的通常拓扑能带绝缘体 (TBI) 态相比，这种新的电荷序态能量更低，因此被命名为非手征 TBI 态。更具体地说，在没有任何长程磁序的这种非手征 TBI 态中，在无外加子晶格场的情况下，两个子晶格上出现了具有不同电子占据的长程电荷序。自发破缺的手征对称性产生了一种特殊的螺旋边缘态，它在 zigzag 方向具有周期性边界条件的圆柱体的相对边缘上具有不同的自旋积累，从而导致贯穿系统的净自旋流。如果同时考虑最近邻电子库仑相互作用，该净自旋流将进一步增强，因为这有利于子晶格上具有不同电子占据的长程电荷序。
引用
@article{arxiv.2506.08322,
title = {Spontaneously broken chiral symmetry in the interacting Kane-Mele model},
author = {Minghuan Zeng and Junjie Zeng and Ling Qin and Shiping Feng and Donghui Xu and Rui Wang},
journal= {arXiv preprint arXiv:2506.08322},
year = {2025}
}
备注
18 pages, 11 figures