Papers
Topics
Authors
Recent
AI Research Assistant
AI Research Assistant
Well-researched responses based on relevant abstracts and paper content.
Custom Instructions Pro
Preferences or requirements that you'd like Emergent Mind to consider when generating responses.
Gemini 2.5 Flash
Gemini 2.5 Flash 60 tok/s
Gemini 2.5 Pro 46 tok/s Pro
GPT-5 Medium 14 tok/s Pro
GPT-5 High 15 tok/s Pro
GPT-4o 93 tok/s Pro
Kimi K2 156 tok/s Pro
GPT OSS 120B 441 tok/s Pro
Claude Sonnet 4 37 tok/s Pro
2000 character limit reached

Optical Conductivity in Symmetric Mass Generation Insulators (2405.05339v1)

Published 8 May 2024 in cond-mat.str-el and hep-lat

Abstract: Symmetric mass generation (SMG) insulators are interaction-driven, featureless Mott insulating states in quantum many-body fermionic systems. Recent advancements suggest that zeros in the fermion Green's function could lead to non-vanishing negative optical conductivity in SMG insulators, even below the charge excitation gap. This study explores the origin of this unusual behavior through the lens of pole-zero duality, highlighting a critical issue where the current operator becomes unbounded, rendering the response function unphysical. By employing a lattice model, we derive a well-behaved lattice regularization of the current operator, enabling a detailed study of optical conductivity in SMG insulators. Utilizing both analytical and numerical methods, including strong-coupling expansions, we confirm that SMG insulators exhibit no optical conductivity at low energies below the charge gap, effectively resolving the paradox. This work not only deepens our understanding of quantum many-body phenomena but also lays a robust theoretical groundwork for future experimental explorations of SMG materials.

Definition Search Book Streamline Icon: https://streamlinehq.com
References (53)
  1. J. Wang and X.-G. Wen, arXiv e-prints , arXiv:1307.7480 (2013), arXiv:1307.7480 [hep-lat] .
  2. V. Ayyar and S. Chandrasekharan, Phys. Rev. D 91, 065035 (2015), arXiv:1410.6474 [hep-lat] .
  3. K. Slagle, Y.-Z. You, and C. Xu, Phys. Rev. B 91, 115121 (2015), arXiv:1409.7401 [cond-mat.str-el] .
  4. Y. BenTov, Journal of High Energy Physics 7, 34 (2015), arXiv:1412.0154 [cond-mat.str-el] .
  5. S. Catterall, Journal of High Energy Physics 1, 121 (2016), arXiv:1510.04153 [hep-lat] .
  6. V. Ayyar and S. Chandrasekharan, Phys. Rev. D 93, 081701 (2016a), arXiv:1511.09071 [hep-lat] .
  7. V. Ayyar and S. Chandrasekharan, Journal of High Energy Physics 10, 58 (2016b), arXiv:1606.06312 [hep-lat] .
  8. E. Witten, Phys. Rev. B 94, 195150 (2016), arXiv:1605.02391 [hep-th] .
  9. V. Ayyar, ArXiv e-prints  (2016), arXiv:1611.00280 [hep-lat] .
  10. M. DeMarco and X.-G. Wen, arXiv e-prints , arXiv:1706.04648 (2017), arXiv:1706.04648 [hep-lat] .
  11. V. Ayyar and S. Chandrasekharan, Phys. Rev. D 96, 114506 (2017), arXiv:1709.06048 [hep-lat] .
  12. D. Schaich and S. Catterall, in European Physical Journal Web of Conferences, European Physical Journal Web of Conferences, Vol. 175 (2018) p. 03004, arXiv:1710.08137 [hep-lat] .
  13. Y. Kikukawa, PTEP 2019, 113B03 (2019), arXiv:1710.11618 [hep-lat] .
  14. Y. Kikukawa, Progress of Theoretical and Experimental Physics 2019, 073B02 (2019), arXiv:1710.11101 [hep-lat] .
  15. N. Butt and S. Catterall, in The 36th Annual International Symposium on Lattice Field Theory. 22-28 July (2018) p. 294, arXiv:1811.01015 [hep-lat] .
  16. N. Butt, S. Catterall, and D. Schaich, Phys. Rev. D 98, 114514 (2018), arXiv:1810.06117 [hep-lat] .
  17. J. Wang and X.-G. Wen, Physical Review Research 2, arXiv:1809.11171 (2020), arXiv:1809.11171 [hep-th] .
  18. S. Catterall, N. Butt, and D. Schaich, arXiv e-prints , arXiv:2002.00034 (2020), arXiv:2002.00034 [hep-lat] .
  19. S. S. Razamat and D. Tong, Physical Review X 11, 011063 (2021), arXiv:2009.05037 [hep-th] .
  20. S. Catterall, Phys. Rev. D 104, 014503 (2021), arXiv:2010.02290 [hep-lat] .
  21. N. Butt, S. Catterall, and G. C. Toga, arXiv e-prints , arXiv:2111.01001 (2021a), arXiv:2111.01001 [hep-lat] .
  22. W. Hou and Y.-Z. You, arXiv e-prints , arXiv:2212.13364 (2022), arXiv:2212.13364 [cond-mat.str-el] .
  23. D.-C. Lu, J. Wang, and Y.-Z. You, arXiv e-prints , arXiv:2302.12731 (2023a), arXiv:2302.12731 [cond-mat.str-el] .
  24. Y. Guo and Y.-Z. You, Phys. Rev. B 108, 115139 (2023), arXiv:2306.17420 [cond-mat.str-el] .
  25. D. Tong, arXiv e-prints , arXiv:2104.03997 (2021), arXiv:2104.03997 [hep-th] .
  26. J. Wang and Y.-Z. You, Symmetry 14, 1475 (2022), arXiv:2204.14271 [cond-mat.str-el] .
  27. V. Gurarie, Phys. Rev. B 83, 085426 (2011), arXiv:1011.2273 [cond-mat.mes-hall] .
  28. S. Catterall and D. Schaich, ArXiv e-prints  (2016), arXiv:1609.08541 [hep-lat] .
  29. S. Catterall and N. Butt, Phys. Rev. D 97, 094502 (2018), arXiv:1708.06715 [hep-lat] .
  30. Y. Xu and C. Xu, arXiv e-prints , arXiv:2103.15865 (2021), arXiv:2103.15865 [cond-mat.str-el] .
  31. D. B. Kaplan and S. Sen, arXiv e-prints , arXiv:2112.06954 (2021), arXiv:2112.06954 [cond-mat.mes-hall] .
  32. D. B. Kaplan and S. Sen, arXiv e-prints , arXiv:2205.05707 (2022), arXiv:2205.05707 [cond-mat.str-el] .
  33. D.-C. Lu, M. Zeng, and Y.-Z. You, Phys. Rev. B 108, 205117 (2023c), arXiv:2307.12223 [cond-mat.str-el] .
  34. M. Golterman and Y. Shamir, Phys. Rev. Lett.  132, 081903 (2024), arXiv:2311.12790 [hep-lat] .
  35. O. Greenberg, Annals of Physics 16, 158 (1961).
  36. M. Dütsch and K.-H. Rehren, Annales Henri Poincaré 4, 613 (2003), arXiv:math-ph/0209035 [math-ph] .
  37. T. M. Nebabu and X. Qi, arXiv e-prints , arXiv:2306.16687 (2023), arXiv:2306.16687 [hep-th] .
  38. X. Zeng and L.-Y. Hung, Entropy 25, 1543 (2023), arXiv:2309.03178 [hep-th] .
  39. G. D. Mahan, Many-particle physics (Springer Science & Business Media, 2013).
  40. J. M. Luttinger, Phys. Rev. 119, 1153 (1960).
  41. A. Paramekanti and A. Vishwanath, Phys. Rev. B 70, 245118 (2004), arXiv:cond-mat/0406619 [cond-mat.str-el] .
  42. F. D. M. Haldane, arXiv e-prints , cond-mat/0505529 (2005), arXiv:cond-mat/0505529 [cond-mat.str-el] .
  43. G. Başar, D. E. Kharzeev, and I. Zahed, Phys. Rev. Lett.  111, 161601 (2013), arXiv:1307.2234 [hep-th] .
  44. Y.-M. Lu, Y. Ran, and M. Oshikawa, arXiv e-prints , arXiv:1705.09298 (2017), arXiv:1705.09298 [cond-mat.str-el] .
  45. G. Y. Cho, C.-T. Hsieh, and S. Ryu, Phys. Rev. B 96, 195105 (2017), arXiv:1705.03892 [cond-mat.str-el] .
  46. N. Bultinck and M. Cheng, Phys. Rev. B 98, 161119 (2018), arXiv:1808.00324 [cond-mat.str-el] .
  47. D. V. Else, R. Thorngren, and T. Senthil, Physical Review X 11, 021005 (2021), arXiv:2007.07896 [cond-mat.str-el] .
  48. X.-G. Wen, Phys. Rev. B 103, 165126 (2021), arXiv:2101.08772 [cond-mat.str-el] .
  49. D. V. Else and T. Senthil, Phys. Rev. Lett.  127, 086601 (2021), arXiv:2010.10523 [cond-mat.str-el] .
  50. R. Ma and C. Wang, arXiv e-prints , arXiv:2110.09492 (2021), arXiv:2110.09492 [cond-mat.str-el] .
  51. M. Cheng and N. Seiberg, arXiv e-prints , arXiv:2211.12543 (2022), arXiv:2211.12543 [cond-mat.str-el] .
  52. J. Wang and X.-G. Wen, Phys. Rev. D 99, 111501 (2019), arXiv:1807.05998 [hep-lat] .
  53. L. Su and M. Ivar (2024), to appear.
Citations (1)
View on Semantic Scholar

Summary

We haven't generated a summary for this paper yet.

Ai Sparkles Streamline Icon: https://streamlinehq.com Summarize Now
Lightbulb On Streamline Icon: https://streamlinehq.com

Continue Learning

We haven't generated follow-up questions for this paper yet.

Ai Sparkles Streamline Icon: https://streamlinehq.com Generate Now
List To Do Tasks Checklist Streamline Icon: https://streamlinehq.com

Collections

Sign up for free to add this paper to one or more collections.

User Circle Single Streamline Icon: https://streamlinehq.com Sign Up
X Twitter Logo Streamline Icon: https://streamlinehq.com

Tweets

This paper has been mentioned in 1 post and received 0 likes.

User Circle Single Streamline Icon: https://streamlinehq.com Sign Up to View