Emergence of topological Mott insulators in proximity of quadratic band touching points

Recently, the field of strongly correlated electrons has begun an intense search for a correlation induced topological insulating phase. An example is the quadratic band touching point which arises in a checkerboard lattice at half-filling, and in the presence of interactions gives rise to topologi...

Повний опис

Збережено в:
Бібліографічні деталі
Дата:2019
Автори: Mandal, I., Gemsheim, S.
Формат: Стаття
Мова:English
Опубліковано: Інститут фізики конденсованих систем НАН України 2019
Назва видання:Condensed Matter Physics
Онлайн доступ:http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/157475
Теги: Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
Назва журналу:Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
Цитувати:Emergence of topological Mott insulators in proximity of quadratic band touching points / I. Mandal, S. Gemsheim // Condensed Matter Physics. — 2019. — Т. 22, № 1. — С. 13701: 1–10. — Бібліогр.: 13 назв. — англ.

Репозитарії

Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
id irk-123456789-157475
record_format dspace
spelling irk-123456789-1574752019-06-21T01:29:02Z Emergence of topological Mott insulators in proximity of quadratic band touching points Mandal, I. Gemsheim, S. Recently, the field of strongly correlated electrons has begun an intense search for a correlation induced topological insulating phase. An example is the quadratic band touching point which arises in a checkerboard lattice at half-filling, and in the presence of interactions gives rise to topological Mott insulators. In this work, we perform a mean-field theory computation to show that such a system shows instability to topological insulating phases even away from half-filling (chemical potential µ = 0). The interaction parameters consist of on-site repulsion (U), nearest-neighbour repulsion (V), and a next-nearest-neighbour correlated hopping (tc). The tc interaction originates from strong Coulomb repulsion. By tuning the values of these parameters, we obtain a desired topological phase that spans the area around (V = 0, µ = 0), extending to regions with (V > 0, µ = 0) and (V > 0, µ > 0). This extends the realm of current experimental efforts to find these topological phases. Нещодавно, у галузi фiзики сильно скорельованих електронiв розпочались iнтенсивнi дослiдження кореляцiйно iндукованої топологiчної дiелектричної фази. Прикладом може слугувати точка дотику квадратичної зони, яка виникає на ґратцi типу шахiвницi при напiвзаповненнi, i в присутностi взаємодiй призводить до появи топологiчних мотiвських дiелектрикiв. В цiй роботi, ми здiйснили обчислення в наближеннi середнього поля, щоб показати, що дана система демонструє нестiйкiсть по вiдношенню до топологiчних дiелектричних фаз навiть далеко вiд напiвзаповнення (хiмiчний потенцiал µ = 0). Параметри взаємодiї включають в себе одновузлове вiдштовхування (U), вiдштовхування мiж найближчими сусiдами (V) та наступнi за найближчими сусiдами скорельованi стрибки (tc). Взаємодiя tc виникає завдяки сильному кулонiвському вiдштовхуванню. Регулюючи значення цих параметрiв, ми отримали бажану топологiчну фазу, яка охоплює область в межах (V = 0, µ = 0), розповсюджуючись до областей з (V > 0, µ = 0) та (V > 0, µ > 0). Це дає змогу розширити область поточних експериментальних зусиль з метою знаходження цих топологiчних фаз. 2019 Article Emergence of topological Mott insulators in proximity of quadratic band touching points / I. Mandal, S. Gemsheim // Condensed Matter Physics. — 2019. — Т. 22, № 1. — С. 13701: 1–10. — Бібліогр.: 13 назв. — англ. 1607-324X PACS: 73.43.-f, 73.43.Nq, 71.10.Fd DOI:10.5488/CMP.22.13701 arXiv:1808.03560 http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/157475 en Condensed Matter Physics Інститут фізики конденсованих систем НАН України
institution Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
collection DSpace DC
language English
description Recently, the field of strongly correlated electrons has begun an intense search for a correlation induced topological insulating phase. An example is the quadratic band touching point which arises in a checkerboard lattice at half-filling, and in the presence of interactions gives rise to topological Mott insulators. In this work, we perform a mean-field theory computation to show that such a system shows instability to topological insulating phases even away from half-filling (chemical potential µ = 0). The interaction parameters consist of on-site repulsion (U), nearest-neighbour repulsion (V), and a next-nearest-neighbour correlated hopping (tc). The tc interaction originates from strong Coulomb repulsion. By tuning the values of these parameters, we obtain a desired topological phase that spans the area around (V = 0, µ = 0), extending to regions with (V > 0, µ = 0) and (V > 0, µ > 0). This extends the realm of current experimental efforts to find these topological phases.
format Article
author Mandal, I.
Gemsheim, S.
spellingShingle Mandal, I.
Gemsheim, S.
Emergence of topological Mott insulators in proximity of quadratic band touching points
Condensed Matter Physics
author_facet Mandal, I.
Gemsheim, S.
author_sort Mandal, I.
title Emergence of topological Mott insulators in proximity of quadratic band touching points
title_short Emergence of topological Mott insulators in proximity of quadratic band touching points
title_full Emergence of topological Mott insulators in proximity of quadratic band touching points
title_fullStr Emergence of topological Mott insulators in proximity of quadratic band touching points
title_full_unstemmed Emergence of topological Mott insulators in proximity of quadratic band touching points
title_sort emergence of topological mott insulators in proximity of quadratic band touching points
publisher Інститут фізики конденсованих систем НАН України
publishDate 2019
url http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/157475
citation_txt Emergence of topological Mott insulators in proximity of quadratic band touching points / I. Mandal, S. Gemsheim // Condensed Matter Physics. — 2019. — Т. 22, № 1. — С. 13701: 1–10. — Бібліогр.: 13 назв. — англ.
series Condensed Matter Physics
work_keys_str_mv AT mandali emergenceoftopologicalmottinsulatorsinproximityofquadraticbandtouchingpoints
AT gemsheims emergenceoftopologicalmottinsulatorsinproximityofquadraticbandtouchingpoints
first_indexed 2023-05-20T17:52:25Z
last_indexed 2023-05-20T17:52:25Z
_version_ 1796154288398925824