Two-state Bose-Hubbard model in the hard-core boson limit

Phase transition into the phase with Bose-Einstein (BE) condensate in the two-band Bose-Hubbard model with the particle hopping in the excited band only is investigated. Instability connected with such a transition (which appears at excitation energies δ <|t′₍₎|, where |t′₍₎| is the particle...

Full description

Saved in:
Bibliographic Details
Published in:Condensed Matter Physics
Date:2011
Main Authors: Stasyuk, I.V., Velychko, O.V.
Format: Article
Language:English
Published: Інститут фізики конденсованих систем НАН України 2011
Online Access:https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/119899
Tags: Add Tag
No Tags, Be the first to tag this record!
Journal Title:Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
Cite this:Two-state Bose-Hubbard model in the hard-core boson limit / I.V. Stasyuk, O.V. Velychko // Condensed Matter Physics. — 2011. — Т. 14, № 1. — С. 13004: 1-14. — Бібліогр.: 40 назв. — англ.

Institution

Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
_version_ 1862590225029529600
author Stasyuk, I.V.
Velychko, O.V.
author_facet Stasyuk, I.V.
Velychko, O.V.
citation_txt Two-state Bose-Hubbard model in the hard-core boson limit / I.V. Stasyuk, O.V. Velychko // Condensed Matter Physics. — 2011. — Т. 14, № 1. — С. 13004: 1-14. — Бібліогр.: 40 назв. — англ.
collection DSpace DC
container_title Condensed Matter Physics
description Phase transition into the phase with Bose-Einstein (BE) condensate in the two-band Bose-Hubbard model with the particle hopping in the excited band only is investigated. Instability connected with such a transition (which appears at excitation energies δ <|t′₍₎|, where |t′₍₎| is the particle hopping parameter) is considered. The reentrant behaviour of spinodales is revealed in the hard-core boson limit in the region of positive valuesof chemical potential. It is found that the order of the phase transition undergoes a change in this case and becomes the first one; the re-entrant transition into the normal phase does not take place in reality. First order phase transitions also exist at negative values of δ (under the conditionδ > δcrit ≈ −0.12|t′₍₎|). At μ <0the phase transition mostly remains to be of the second order. The behaviour of the BE-condensate order parameter is analyzed, the (Θ, μ) and(|t′₍₎|, μ) phase diagrams are built and localizations of tricritical points are established. The conditions are found at which the separation on the normal phase and the phase with the BE condensate takes place. Дослiджено перехiд у фазу з бозе-конденсатом у двозоннiй моделi Бозе-Хаббарда з переносом частинок лише у збудженiй зонi. Розглянуто нестiйкiсть, пов’язану з таким переходом, який вiдбувається при енергiях збудження δ <|t′0| (де |t′0| – параметр перескоку частинок). У границi жорстких бозонiв виявлено зворотнiй хiд спiнодалей в областi додатних значень хiмiчного потенцiалу. Встановлено, що рiд фазового переходу у цьому випадку змiнюється на перший i повернення до нормальної фази насправдi не вiдбувається. Переходи першого роду iснують i при вiд’ємнiй енергiї δ(за умови δ > δ crit ≈ −0.12|t′0|). При μ<0
 фазовий перехiд залишається переважно переходом другого роду. Проаналiзовано хiд параметра порядку бозе-конденсату, побудовано фазовi (Θ,μ) i (|t′0|, μ) дiаграми, встановлено локалiзацiю трикритичних точок. Знайдено умови, при яких для фiксованої концентрацiї частинок наступає розшарування на нормальну фазу i фазу з бозе-конденсатом.
first_indexed 2025-11-27T04:19:53Z
format Article
fulltext
id nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-119899
institution Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
issn 1607-324X
language English
last_indexed 2025-11-27T04:19:53Z
publishDate 2011
publisher Інститут фізики конденсованих систем НАН України
record_format dspace
spelling Stasyuk, I.V.
Velychko, O.V.
2017-06-10T10:42:11Z
2017-06-10T10:42:11Z
2011
Two-state Bose-Hubbard model in the hard-core boson limit / I.V. Stasyuk, O.V. Velychko // Condensed Matter Physics. — 2011. — Т. 14, № 1. — С. 13004: 1-14. — Бібліогр.: 40 назв. — англ.
1607-324X
PACS: 03.75.Hh, 03.75.Lm, 64.70.Tg, 71.35.Lk, 37.10.Jk, 67.85.-d
DOI:10.5488/CMP.14.13004
arXiv:1103.5662
https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/119899
Phase transition into the phase with Bose-Einstein (BE) condensate in the two-band Bose-Hubbard model with the particle hopping in the excited band only is investigated. Instability connected with such a transition (which appears at excitation energies δ <|t′₍₎|, where |t′₍₎| is the particle hopping parameter) is considered. The reentrant behaviour of spinodales is revealed in the hard-core boson limit in the region of positive valuesof chemical potential. It is found that the order of the phase transition undergoes a change in this case and becomes the first one; the re-entrant transition into the normal phase does not take place in reality. First order phase transitions also exist at negative values of δ (under the conditionδ > δcrit ≈ −0.12|t′₍₎|). At μ <0the phase transition mostly remains to be of the second order. The behaviour of the BE-condensate order parameter is analyzed, the (Θ, μ) and(|t′₍₎|, μ) phase diagrams are built and localizations of tricritical points are established. The conditions are found at which the separation on the normal phase and the phase with the BE condensate takes place.
Дослiджено перехiд у фазу з бозе-конденсатом у двозоннiй моделi Бозе-Хаббарда з переносом частинок лише у збудженiй зонi. Розглянуто нестiйкiсть, пов’язану з таким переходом, який вiдбувається при енергiях збудження δ <|t′0| (де |t′0| – параметр перескоку частинок). У границi жорстких бозонiв виявлено зворотнiй хiд спiнодалей в областi додатних значень хiмiчного потенцiалу. Встановлено, що рiд фазового переходу у цьому випадку змiнюється на перший i повернення до нормальної фази насправдi не вiдбувається. Переходи першого роду iснують i при вiд’ємнiй енергiї δ(за умови δ > δ crit ≈ −0.12|t′0|). При μ<0
 фазовий перехiд залишається переважно переходом другого роду. Проаналiзовано хiд параметра порядку бозе-конденсату, побудовано фазовi (Θ,μ) i (|t′0|, μ) дiаграми, встановлено локалiзацiю трикритичних точок. Знайдено умови, при яких для фiксованої концентрацiї частинок наступає розшарування на нормальну фазу i фазу з бозе-конденсатом.
en
Інститут фізики конденсованих систем НАН України
Condensed Matter Physics
Two-state Bose-Hubbard model in the hard-core boson limit
Двостанова модель Бозе - Хаббарда в границi жорстких бозонiв
Article
published earlier
spellingShingle Two-state Bose-Hubbard model in the hard-core boson limit
Stasyuk, I.V.
Velychko, O.V.
title Two-state Bose-Hubbard model in the hard-core boson limit
title_alt Двостанова модель Бозе - Хаббарда в границi жорстких бозонiв
title_full Two-state Bose-Hubbard model in the hard-core boson limit
title_fullStr Two-state Bose-Hubbard model in the hard-core boson limit
title_full_unstemmed Two-state Bose-Hubbard model in the hard-core boson limit
title_short Two-state Bose-Hubbard model in the hard-core boson limit
title_sort two-state bose-hubbard model in the hard-core boson limit
url https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/119899
work_keys_str_mv AT stasyukiv twostatebosehubbardmodelinthehardcorebosonlimit
AT velychkoov twostatebosehubbardmodelinthehardcorebosonlimit
AT stasyukiv dvostanovamodelʹbozehabbardavgranicižorstkihbozoniv
AT velychkoov dvostanovamodelʹbozehabbardavgranicižorstkihbozoniv