調整可能な量子メトリックを有するフラットバンドにおける超伝導、電荷密度波、ならびに超固体

電子帯域幅が消失する極限における相互作用系の運命を予測することは、しばしば非常に非自明である。バンド幾何によって引き起こされる相互作用と量子ゆらぎの複雑な相互作用は、電荷密度波秩序や超伝導性など、さまざまな基底状態の間の競争を引き起こす。この研究では、オンサイト引力と最近接近傍反発が存在する状態で、連続的に調整可能なFubini-Studyメトリックを持つトポロジー的に単純なフラットバンドの電子モデルを数値的に正確な量子モンテカルロシミュレーションを用いて研究する。電子の充填とローカライズされたフラットバンドのワニエ波動関数の最小空間範囲を変化させることにより、複数の絡み合った秩序を得る。これには、共存する電荷密度波秩序と超伝導性、すなわち超固体を含む。問題の非摂動的性質にもかかわらず、ワニエ関数の「小さな」空間範囲に関連する解析的に扱いやすい極限を特定し、数値結果をよく説明できる低エネルギー有効ハミルトニアンを導出する。さらに、幾何学的に非自明なフラットバンドにおけるゼロ温度超流体剛性の提案された下限の違反に関する明確な証拠を提供する。