दो आयामों में डोप्ड त्रिकोणीय-जाली फर्मी-हबर्ड मॉडल में चिरल सुपरकंडक्टिविटी

दो आयामों में डोप्ड त्रिकोणीय-जाली फर्मी-हबर्ड मॉडल में चिरल सुपरकंडक्टिविटी

विनीसियस ज़मप्रोनियो1,2 और टॉमासो मैक्री3,2

1सैद्धांतिक भौतिकी संस्थान, यूट्रेक्ट विश्वविद्यालय, 3584सीएस यूट्रेक्ट, नीदरलैंड
2डिपार्टामेंटो डे फिसिका टेओरिका ई एक्सपेरिमेंटल, फेडरल यूनिवर्सिटी ऑफ रियो ग्रांडे डो नॉर्ट 59078-950 नेटाल-आरएन, ब्राजील
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सार

त्रिकोणीय-जाली फर्मी-हबर्ड मॉडल की चिरल स्पिन अवस्थाओं और अपरंपरागत अतिचालकता से संबंध के कारण साहित्य में बड़े पैमाने पर जांच की गई है। डोप्ड सिस्टम की जमीनी स्थिति के पिछले सिमुलेशन अर्ध-एक-आयामी जाली पर निर्भर करते हैं जहां वास्तविक लंबी दूरी का क्रम निषिद्ध है। यहां हम अत्याधुनिक सहायक-क्षेत्र क्वांटम मोंटे कार्लो का उपयोग करके दो-आयामी और अर्ध-एक-आयामी त्रिकोणीय जाली का अनुकरण करते हैं। एक गैर-चुंबकीय चिरल स्पिन अवस्था को डोपिंग करने पर, हम कूपर-जोड़ी सहसंबंध में लंबी दूरी के क्रम और चिरल ऑर्डर पैरामीटर के एक सीमित मूल्य द्वारा समर्थित चिरल अतिचालकता के प्रमाण देखते हैं। इस उद्देश्य के साथ, हम सबसे पहले धात्विक से गैर-चुंबकीय इन्सुलेशन चरण में संक्रमण और चुंबकीय क्रम की शुरुआत का पता लगाते हैं। हमारे परिणाम चुंबकीय कुंठा के साथ दृढ़ता से सहसंबद्ध जाली प्रणालियों की बेहतर समझ का मार्ग प्रशस्त करते हैं।

चिरल सुपरकंडक्टिविटी एक आकर्षक नई घटना है जहां कूपर जोड़े अपने स्पिन अभिविन्यास द्वारा निर्धारित दिशा में गति प्रदर्शित करते हैं, जिसके परिणामस्वरूप स्पिन और गति के बीच एक दिलचस्प अंतरसंबंध होता है। चिरल सुपरकंडक्टर्स की एक उल्लेखनीय विशेषता मजबूत चिरल एज धाराओं की उपस्थिति है जो अशुद्धियों से अप्रभावित रहती है, जो उन्हें क्वांटम कंप्यूटिंग में अनुप्रयोगों के लिए अत्यधिक उपयोगी बनाती है। चिरैलिटी आमतौर पर चुंबकीय-कुंठित जाली प्रणालियों में उत्पन्न होती है, जो चुंबकीय क्षणों के बीच परस्पर क्रिया द्वारा विशेषता होती है जो पारस्परिक रूप से संतुष्ट नहीं हो सकती हैं, जिससे क्वांटम स्पिन तरल पदार्थ जैसी जटिल और अव्यवस्थित चुंबकीय स्थिति पैदा होती है। कुंठित जालकों में चिरल स्पिन अवस्थाओं के व्यवहार को फ़र्मी-हबर्ड मॉडल द्वारा प्रभावी ढंग से वर्णित किया जा सकता है, जो संघनित-पदार्थ भौतिकी में एक मौलिक अवधारणा है। हबर्ड हैमिल्टनियन, जो ऑन-साइट इंटरैक्शन के लिए जिम्मेदार है, पारंपरिक बैंड सिद्धांत से आगे बढ़ता है और मॉट इंसुलेटर, क्वांटम स्पिन तरल पदार्थ और अपरंपरागत सुपरकंडक्टर्स की जटिल भौतिकी को सफलतापूर्वक पकड़ता है, हालांकि इन प्रणालियों के बारे में हमारी समझ अधूरी है। अपनी सादगी के बावजूद, हबर्ड मॉडल केवल कुछ परिदृश्यों में ही विश्लेषणात्मक रूप से ट्रैक करने योग्य है, और संख्यात्मक तरीकों को आम तौर पर पसंद किया जाता है। हमारे अध्ययन में, हमने त्रिकोणीय जाली पर हबर्ड मॉडल की जांच करने के लिए क्वांटम मोंटे कार्लो सिमुलेशन का उपयोग किया, जो एक कुंठित जाली का सबसे सरल रूप है। हमारे परिणाम मध्यवर्ती इंटरैक्शन और आधे भरने पर एक गैर-चुंबकीय चिरल स्पिन स्थिति के अस्तित्व को प्रदर्शित करते हैं। इसके अलावा, आधे भरने के नीचे, हम चिरल अतिचालकता के उद्भव का निरीक्षण करते हैं। गौरतलब है कि हमारी क्वांटम मोंटे कार्लो पद्धति द्वि-आयामी प्रणालियों के सिमुलेशन को सक्षम बनाती है और पहली बार, इस विशेष प्रणाली की जमीनी स्थिति में वास्तविक लंबी दूरी के क्रम का प्रमाण प्रदान करती है।

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