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Exakte Ergebnisse für stark korrelierte Viellteilchensysteme in einer Dimension

Die Ausbildung exzitonischer Kondensate wird seit langem theoretisch und experimentell studiert. In der in Physical Review Letters publizierten Arbeit (DOI: 10.1103/PhysRevLett.112.026401) gelang es für ein generisches Zweiband-Modell die Bildung von gebundenen Elektron-Loch Paaren und deren Kondensation in eine exzitonische Isolatorphase nachzuweisen. Die Natur des Kondensates hängt dabei manifest von der Stärke der Coulomb-Wechselwirkung ab: Während im Schwachkopplungsfall ein kohärenter Quantenzustand vom Bardeen-Cooper-Schrieffer-Typ realisiert wird, beobachtet man bei starker Anziehung zwischen Elektronen und die Löchern eine Bose-Einstein-artige Kondensation vorgeformter Exzitonen. Jüngste Experimente an Ta_2NiSe_5 scheinen dieses Szenario zu bestätigen.

 

Durch Symmetrie geschütze topologische Phasen sind exotische Quantenzustände die derzeit im Fokus festkörperphysikalischer Grundlagenforschung stehen, nicht zuletzt wegen ihrer Bedeutung für Spintronik und Quanteninformatik. Der Physical Review Letter DOI: 10.1103/PhysRevLett.113.020401 widmet sich der Untersuchung der Verschränkungseigenschaften einer nichttrivialen topologischen Phase, des bosonischen Haldane Isolators, der - eingebettet zwischen trivialen Mott- und Ladungsdichtewellen-Isolatoren - eine charakteristische Entartung des Verschränkungsspektrums aufweist. Interessanterweise ergibt sich für die dynamische Dichte-Response des Haldane-Isolators ein Anregungsspektrum dass dem Spinanregungsspektrum der Spin-1 Heisenberg-Kette mit ``Single-Ion’’ Anisotropie entspricht. Diese theoretische Vorhersage sollte experimentell mittels Bragg Spektroskopie verifizierbar sein.

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