Superconductivity in repulsively interacting fermions on a diamond chain; Flat-band-induced pairing

ダイアモンド鎖上の斥力相互作用フェルミオンの超伝導; 平坦バンドが誘起する対形成

小林 恵太*; 奥村 雅彦   ; 山田 進  ; 町田 昌彦  ; 青木 秀夫*

Kobayashi, Keita*; Okumura, Masahiko; Yamada, Susumu; Machida, Masahiko; Aoki, Hideo*

平坦バンドが超伝導性を示す可能性を探るために、平坦バンドを形成する最も単純な準一次元系の一つであるダイアモンド鎖上の斥力相互作用するフェルミオン系について調べた。厳密対角化法と密度行列繰り込み群法を用いて調べた結果、フェルミエネルギーに近い空の平坦バンドと相互作用する分散バンドが満たされる1/3フィリングよりも少しだけ小さなフィリングで、長い相関距離を持つクーパー対が有意な束縛エネルギーを持つことがわかった。さらに、この対相関関数は、ダイアモンド鎖の外側のサイトに存在するフェルミオン対によるものであることを明らかにした。また、厳密に1/3フィリングの時、系は絶縁体になり、ダイアモンド鎖の外側のサイトに存在するフェルミオンがトポロジカルに区別可能なエンタングル状態を形成していることがわかった。

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