推廣的Hubbard模型中的emergent現象研究

《推廣的Hubbard模型中的emergent現象研究》是依託復旦大學，由虞躍擔任項目負責人的面上項目。

基本介紹

• 中文名：推廣的Hubbard模型中的emergent現象研究
• 依託單位：復旦大學
• 項目類別：面上項目
• 項目負責人：虞躍

項目摘要

Hubbard 模型是凝聚態強關聯物理研究的基本模型。現在，越來越多的研究 結果表明，Hubbard 模型及其推廣具有十分豐富的基態和低能物理性質，有各種各樣的 emergent 現象。本項目從兩個方面著手探討這類模型重要的基態性質和emergent 現象：（1） 引入自旋依賴和自旋翻轉的hopping 項，研究各種二維晶格中費米子模型的相圖，探討具有 不同規範對稱性自旋液體態。（2）在多帶模型中，引入一些推廣的Hubbard 相互作用項，可 以發現在一些給定的格子上，emergent 低能有效理論是一些非常重要場論模型，例如，2＋1維量子電動力學，甚至非阿貝爾規範理論，這樣，我們可以研究這類模型中的lattice 和連續極限的禁閉問題，這對高能物理中的夸克禁閉問題有很好的借鑑作用。

結題摘要

本項目研究推廣的Hubbard模型中的emergent現象。在實際執行中，我們進一步研究了其他凝聚態體系中的一些emergent現象。 凝聚態物質由原子，分子或離子、電子組成的相互作用多體系統。Emergent現象是凝聚態多體系統物理系統有別於基本粒子物理系統的顯著特性。 主要研究工作包含三個方面： （1）在Dirac絕緣體中類Hubbard相互作用相關的集體激發研究。我們發現了一種新型的體集體激發，可以用來區分拓撲平庸和非平庸相。 （2）新型Weyl費米子、Weyl玻色子材料和高自旋拓撲半金屬研究。預言了雜化Weyl半金屬和玻色型Weyl物態—Weyl磁振子的存在。研究了類光子費米子，並指出出這類物質的有比Weyl和Dirac半金屬更為豐富的磁輸運性質和額外的低能態密度的量子振盪。 （3）分數量子霍爾效應態中複合費米子強耦合效應導致的狄拉克費米子非微擾衍生的研究。我們發現通常的弱相互作用複合費米子氣體不可能衍生出相對論Dirac複合費米子，但強耦合複合費米子是Dirac型的。各種關於分數量子霍爾效應基態和低能激發態的數值結果表明，對於複合費米子主系列，強耦合複合費米子衍生的Dirac費米子是穩定的。