Symmetry-protected topological phases of one-dimensional interacting fermions with spin-charge separation

Tipo di pubblicazione: Articolo su rivista
Tipologia MIUR: Contributo su Rivista > Articolo in rivista
Titolo: Symmetry-protected topological phases of one-dimensional interacting fermions with spin-charge separation
Autori: Montorsi, Arianna; Dolcini, Fabrizio; Iotti, Rita Claudia; Rossi, Fausto
Autori di ateneo:
Titolo del periodico: PHYSICAL REVIEW. B
Tipo di referee: Esperti anonimi
Editore: APS
Volume: 95
Numero: 24
Intervallo pagine: 245108-
Numero di pagine: 7
ISSN: 2469-9950
Abstract: The low energy behavior of a huge variety of one-dimensional interacting spinful fermionic systems exhibits spin-charge separation, described in the continuum limit by two sine-Gordon models decoupled in the charge and spin channels. Interaction is known to induce, besides the gapless Luttinger liquid phase, eight possible gapped phases, among which are the Mott, Haldane, charge-/spin-density, and bond-ordered wave insulators, and the Luther Emery liquid. Here we prove that some of these physically distinct phases have nontrivial topological properties, notably the presence of degenerate protected edge modes with fractionalized charge/spin. Moreover, we show that the eight gapped phases are in one-to-one correspondence with the symmetry-protected topological (SPT) phases classified by group cohomology theory in the presence of particle-hole symmetry P. The latter result is also exploited to characterize SPT phases by measurable nonlocal order parameters which follow the system evolution to the quantum phase transition. The implications on the appearance of exotic orders in the class of microscopic Hubbard Hamiltonians, possibly without P symmetry at higher energies, are discussed.
Data: 2017
Status: Pubblicato
Lingua della pubblicazione: Inglese
Parole chiave: bosonization, edge states, order parameters, topological states of matter
Dipartimenti (originale): DISAT - Dipartimento Scienza Applicata e Tecnologia
Dipartimenti: DISAT - Dipartimento Scienza Applicata e Tecnologia
URL correlate:
Area disciplinare: Area 02 - Scienze fisiche > FISICA DELLA MATERIA
Data di deposito: 20 Giu 2017 09:22
Data ultima modifica (IRIS): 27 Nov 2017 16:24:01
Data inserimento (PORTO): 01 Dic 2017 04:00
Numero Identificativo (DOI): 10.1103/PhysRevB.95.245108
Permalink: http://porto.polito.it/id/eprint/2674812
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