Insulators and metals with topological order and discrete symmetry breaking
Notice bibliographique
Résumé
Numerous experiments have reported discrete symmetry breaking in the high-temperature pseudogap phase of the hole-doped cuprates, including breaking of one or more of lattice rotation, inversion, and time-reversal symmetries. In the absence of translational symmetry breaking or topological order, these conventional order parameters cannot explain the gap in the charged fermion excitation spectrum in the antinodal region. Zhao et al. [L. Zhao, D. H. Torchinsky, H. Chu, V. Ivanov, R. Lifshitz, R. Flint, T. Qi, G. Cao, and D. Hsieh, Nat. Phys. 12, 32 (2016)] and Jeong et al. [J. Jeong, Y. Sidis, A. Louat, V. Brouet, and P. Bourges, Nat. Commun. 8, 15119 (2017)] have also reported inversion and time-reversal symmetry breaking in insulating ${\mathrm{Sr}}_{2}{\mathrm{IrO}}_{4}$ similar to that in the metallic cuprates, but coexisting with N\'eel order. We extend an earlier theory of topological order in insulators and metals, in which the topological order combines naturally with the breaking of these conventional discrete symmetries. We find translationally invariant states with topological order coexisting with both Ising-nematic order and spontaneous charge currents. The link between the discrete broken symmetries and the topological-order-induced pseudogap explains why the broken symmetries do not survive in the confining phases without a pseudogap at large doping. Our theory also connects to the O(3) nonlinear sigma model and ${\text{CP}}^{1}$ descriptions of quantum fluctuations of the N\'eel order. In this framework, the optimal doping criticality of the cuprates is primarily associated with the loss of topological order.
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Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,002 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,001 | 0,001 |
| Communication savante | 0,000 | 0,002 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
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score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.
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