硬核玻色子的涡旋动力学与霍尔电导率
超导电性
2015-03-17 v2 量子气体
强关联电子
摘要
利用XXZ量子自旋模型表示，在环面上适当规范以允许外磁场存在，研究了硬核玻色子(HCB)的磁输运。我们在半填充附近发现了强的晶格效应。推导了涡旋自由度的有效量子力学描述。使用半经典和数值分析，我们计算了涡旋跳跃能，在半填充时其大小接近玻色子跳跃能。涡旋晶格的临界量子熔化密度估计为每晶胞6.5×10^{-5}个涡旋。根据低能本征态的陈数计算了霍尔电导。在零温下，它在半填充处突然改变符号。恰好半填充时，对于任意奇数个磁通量子，所有本征态都是双重简并的。我们通过构造与涡旋中心相关的点群对称性的SU(2)代数，证明了环面上的精确简并性。这一结果被解释为每个涡旋携带一个内部自旋1/2自由度('vspin')，它可以在其核心表现为电荷密度调制。我们的发现对光晶格中冷原子的涡旋运动以及短相干长度超导体的磁输运具有有趣的实验意义。
引用
@article{arxiv.1005.4929,
title = {Vortex Dynamics and Hall Conductivity of Hard Core Bosons},
author = {Netanel H. Lindner and Assa Auerbach and Daniel P. Arovas},
journal= {arXiv preprint arXiv:1005.4929},
year = {2015}
}
备注
15 pages, 15 figures