Nearly deconfined spinon excitations in the square-lattice spin-1/2 Heisenberg antiferromagnet
本文研究了自旋- $1/2$正方晶格海森堡反铁磁体和$J$ - $Q$模型（含4自旋相互作用$Q$和海森堡交换$J$）的动态自旋结构因子.用改进的方法对QMC模拟计算的时空关联函数进行随机解析延拓，可以处理自旋波（磁振子）和高能连续谱的尖锐贡献（$δ$ -函数）。Heisenberg模型的结果与Cu（DCOO）$_2$ $\cdot$ 4D $_2$ O的中子散射实验一致，其中在$q=(π,0)$处的宽谱重连续谱被解释为退禁闭自旋。我们在$(π,0)$的结果显示了类似的磁振子重量的减少和一个大的连续谱，而在$q=(π/2,π/2)$的连续谱要小得多（也可以从实验中看到）。打开$Q$，我们观察到$(π,0)$磁振子的重量迅速减少到零，在解除量子相变到一个自发的二聚状态。我们重新解释了在$(π,0)$实验中的退禁闭自旋子的图像为近退禁闭自旋子-退禁闭量子临界性的先驱。为了进一步阐明海森堡模型中一个脆弱的$(π,0)$ -磁振子以及它在$J$ - $Q$模型中的耗尽，我们引入了一个有效的模型，在这个模型中，一个磁振子可以分裂成两个自旋子，这两个自旋子不分离，而是在磁振子空间内外波动（类似于激子-极化激元问题中光子和粒子-空穴对之间的共振）。该模型再现了海森堡模型的$(π,0)$和$(π/2,π/2)$特征。它也可以解释随着$Q$的增加，$(π,0)$磁振子的快速损失，以及即使在去精细临界…
2017-11-23 cond-mat.str-el
From deconfined spinons to coherent magnons in an antiferromagnetic Heisenberg chain with long range interactions
我们研究了具有交错长程相互作用的反铁磁（AFM）海森堡链的激发谱和性质，数值上使用含时密度矩阵重整化群（tDMRG）方法和多自旋近似定性地解释了其主要特征。交换的不受阻碍的长程性质有效地增加了系统的维数，并且链能够经历真正的对称性破缺并发展长程序，从无间隙自旋液体过渡到无间隙有序AFM相。我们计算了动量分辨自旋动力学结构因子，发现对于弱衰变相互作用，Néel序的出现可以与自旋子的束缚态的形成相关联，这些自旋子成为相干磁振子。准粒子带从被推到更高能量的双自旋连续体中泄漏出来。我们的物理图像也支持的行为的激励的实时分析。
2021-01-13 cond-mat.str-el
The $SO(3)\times SO(3)\times U(1)$ Hubbard model on a square lattice in terms of $c$ and $αν$ fermions and deconfined $η$-spinons and spinons
本文介绍了具有最近邻转移积分$t$、在位排斥$U$和$N_a^2\gg 1$位的正方晶格上的哈伯德模型的能量本征态，用电荷$c$费米子、自旋1/2自旋子和$η$ -自旋1/2 $η$ -自旋子的占位组态来描述。这样的物体来自于一个合适的电子-旋转电子幺正变换。在色动力学中，夸克有颜色，但所有夸克复合的物理粒子都是色中性的。在我们的描述中，在电子-旋转电子幺正变换下不不变的$η$ -自旋子（和自旋子）具有$η$自旋1/2（和自旋1/2），但是是$η$ -自旋中性（和自旋中性）$2ν$ - $η$ -自旋子（和$2ν$ -自旋子）复合$ην$费米子（和$sν$费米子）的一部分。这里$ν=1,2,...$是$η$ -自旋子（和自旋子）对的数目.反过来，一个明确定义的独立自旋子和独立$η$ -自旋子的数量在电子-旋转电子幺正变换下是不变的。（i）$c$费米子，（ii）独立自旋子和$2ν$ -自旋子复合$sν$费米子，以及（iii）独立$η$ -自旋子和$2ν$ - $η$ -自旋子复合$ην$费米子的简单占据组态产生一组有用的完整态.组态（i）、（ii）和（iii）分别对应于U（1）、自旋SU（2）和$η$ -自旋SU（2）对称性的态表示，与模型$SO(3)\times SO(3)\times U(1) =[SU(2)\times SU(2)\times U(1)]/Z_2^2$全局对称性…
2012-01-28 cond-mat.str-el
Thermodynamics of a gas of deconfined bosonic spinons in two dimensions
本文研究了自旋为S=1/2的二维Neel反铁磁体与价键固体（VBS）之间的量子相变.假设临界基态的激发是服从玻色统计的线性色散退禁闭自旋，我们导出了低温T下的比热和磁化率的表达式。与J-Q模型，这是一个候选人的deconfined尼尔VBS过渡的量子Monte Carlo结果相比，我们发现非常好的协议，包括以前注意到的对数校正的磁化率。在我们的处理中，这是限制长度尺度λ的直接结果，λ正比于相关长度xi的非平凡幂; λ ~ xi^（1+a）~1/T^（1+a），a>0（在模型中a约为0.2）。
2010-11-05 cond-mat.str-el hep-lat
Detecting Confined and Deconfined Spinons in Dynamical Quantum Simulations
动力学自旋结构因子（DSF）包含了相互作用量子自旋系统中集体激发的指纹信息。在固态实验中，可以通过中子散射测量DSF。然而，通过多体模拟精确地计算光谱特性通常是具有挑战性的。目前，量子模拟和计算是一个蓬勃发展的研究领域，被认为是模拟量子多体系统的一个非常有前途的平台。本文通过研究直积态的非平衡DSF（nDSF），建立了多体动力学和量子模拟之间的联系，这些非平衡DSF可以在现代量子模拟器中使用里德伯原子、超导量子比特等。我们发现nDSF可以灵敏地探测与双自旋产生和自旋-反自旋过程等有关的多自旋连续谱。此外，我们进一步证明了在有限的纵向场下，低能自旋子可以被限制--形成自旋束缚态。我们的结果为高纠缠量子多体系统分数激发的量子模拟和操纵奠定了基础。
2021-10-05 cond-mat.str-el quant-ph
Quantum Critical Spinon Deconfinement
2+1维反铁磁体的尼尔磁化强度是由类夸克自旋1/2的组分（自旋子）组成的，如CP ^1映射所示。这些夸克自旋子被限制在Neel有序相和量子顺磁相。量子顺磁相中的限制被理解为由量子隧穿事件、瞬子或刺猬事件引起。在本文中，我们研究了量子临界点的方法，在那里量子顺磁相不再存在。我们发现，无论反铁磁体的内在自旋，瞬子事件消失在解除限制的临界点，因为瞬子隧道变得无限昂贵，并在量子临界点的概率为零。Berry相位项相关的顺磁相位消失在量子临界点，但使约束长度尺度发散更强烈的半整数自旋，其次是最强的奇数自旋，和最弱的偶数自旋。在退禁闭临界点有一个出射光子，但临界自旋子的“半金属”性质屏蔽了这种光子，使其与长距离物理无关，退禁闭自旋子是严格自由的粒子。有一个独特的预测临界自由自旋是一个反常指数η的磁化率正好等于一。实验上可测量的响应函数计算从解除限制的自旋临界。
2007-03-29 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Gauge-constrained Spinon Complexes Near Deconfined Quantum Criticality
University of Tokyo（东京大学）；Institute of Solid-State Physics, University of Tokyo（东京大学固体物理研究所）；Trans-scale Quantum Science Institute, The University of Tokyo（东京大学跨尺度量子科学研究所）；University of Chongqing（重庆大学）；Department of Physics, University of Chongqing（重庆大学物理学院）
该研究以量子蒙特卡罗模拟结合钉扎自旋缺陷，探究退禁闭量子临界点附近VBS相中的禁闭自旋子复合体，证实了弦断裂现象，确立了钉扎自旋缺陷作为解析多自旋子结构的可控工具
2026-08-19 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Deconfined quantum criticality of the O(3) nonlinear $σ$ model in two spacial dimensions: A renormalization group study
研究了二维O（3）非线性$σ$模型{无Berry相的\it}的量子相变.利用非线性$σ$模型的$CP^{1}$表示，得到了玻色自旋子通过紧致U（1）规范场相互作用的有效作用量.基于有效场论，我们发现玻色自旋子在非线性$σ$模型的量子临界点处被退禁闭。强调了自旋子的解除禁闭是{ \it in the absence of Berry phase}实现的。这与Senthil等人的先前研究[Science { \bf 303}，1490（2004）]形成对比，在Senthil等人的先前研究中，Berry相起关键作用，导致自旋子的解除禁闭。这就是为什么即使在没有Berry相位效应的情况下也能得到解除禁闭的原因，因为量子临界点是由XY（“中性”）固定点描述的，而不是IXY（“带电”）固定点。IXY不动点被证明是不稳定的对瞬子激发和瞬子激发增殖。{ \it在IXY固定点处，Berry相位效应抑制了瞬子激发，导致自旋子解除禁闭}。{ \it另一方面，XY固定点被发现对瞬子激发是稳定的，因为在中性XY固定点处有效内部电荷为零}。结果表明，在二维O（3）非线性$σ$模型的量子临界点处，自旋子的解禁闭发生了.
2005-04-12 cond-mat.str-el
Deconfined quantum phase transition on the kagome lattice: Distinct velocities of spinon and string excitations
本研究在kagome晶格扩展硬核玻色-哈伯德模型中发现两种不同速度的线性色散，否定演生洛伦兹对称性并突破传统DQPT理论，为量子材料与模拟领域提供新启发。
2024-04-17 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el hep-th
Bound states and deconfined spinons in the dynamical structure factor of the $J_1 - J_2$ spin-1 chain
本文用含时密度矩阵重整化群研究 $J_1-J_2$ 自旋-1链的动力学结构因子，揭示一阶相变点处自旋子的退禁闭及其在偏离相变时被禁闭为束缚态，并通过推广的单模近似给出自旋子色散，将非公度性归因于畴壁跃迁振幅竞争。
2025-01-22 cond-mat.str-el
Quantum Monte Carlo studies of spinons in one-dimensional spin systems
在量子多体物理中，观测处于受限态和非受限态的具有分数量子数的粒子是一个有趣且具有挑战性的问题。在这里，我们进一步探讨了一个计算方案[Y。Tang和A. W. Sandvik，Phys. Rev. { \bf 107}，157201（2011）]基于量子自旋系统的价键量子蒙特卡罗模拟。使用几种不同的一维模型，我们表征$S=1/2$自旋激发使用的自旋尺寸和限制长度（束缚态的大小）。自旋子在价键固体状态下具有有限的尺寸，在临界区域具有无限的尺寸，并且在Néel状态下变得不确定。我们还验证了自旋子对在这些均匀的自旋链中被解除限制，但在引入交替耦合强度（二聚化）或耦合两个链（形成梯子）的模式后变得受限。在二聚系统中，当限制长度大时，单个自旋子可以很小-这是当强加的二聚作用很弱，但相应均匀链的基态是自发形成的价键固体（自旋子被解除限制）时的情况。基于我们的数值计算结果，我们认为这种情形$λ\ll Λ$与弱排斥短程自旋-自旋相互作用有关。原则上，通过改变模型参数，两种长度尺度都可以从小到无限（使用$λ\le Λ$）单独调谐。在梯形体系中，这两个长度总是相似的，当相应的均匀链处于临界相时，在二聚体系中也是如此。在这些系统中，有效的自旋-自旋相互作用是纯粹吸引的，并且只有一个接近临界的大尺度，这反映在标准自旋关联和自旋特性中。
2016-01-03 cond-mat.str-el
Cyclic exchange, isolated states and spinon deconfinement in an XXZ Heisenberg model on the checkerboard lattice
棋盘格点上的反铁磁伊辛模型具有冰状的基态流形和广泛的简并性。在J_xy中，非受限自旋激发达到最高阶。我们探讨了在J^2_xy/J_z阶上产生的循环交换对冰态及其相关自旋子激发的作用。通过映射到一个等效的量子六顶点模型的原始问题，我们确定了三个不同的阶段作为一个函数的化学势flippable plaquettes -一个相位与长程尼尔秩序和限制自旋激发，一个非磁性状态的共振正方形plaquettes，和准共线相位间隙，但deconfined自旋激发。还讨论了结果与正方形晶格量子二聚体模型的相关性。
2004-05-06 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Dynamical signatures of deconfined spinons in dimerized sawtooth chains
University of Virginia（弗吉尼亚大学）
本研究利用U(1)对称DMRG和TDVP方法，探究锯齿链海森堡模型二聚化相中的动力学结构因子，揭示其为解禁闭双自旋子连续谱，为相关kagome氟化物材料提供了分数量化激发的微观解释。
2026-08-28 cond-mat.str-el
Fermionic spinon and holon statistics in the pyrochlore quantum spin liquid
在烧绿石晶格上的单带哈伯德模型包含了一个扩展的量子自旋液体相，它是由单重态二聚体覆盖的流形形成的。我们证明了这个系统的大量和解除限制的自旋激发具有费米统计。通过掺杂引入的完整准粒子也是费米子，我们解释了这一违反直觉结果的起源。
2016-02-22 cond-mat.str-el
Topological spinon bands and vison excitations in spin-orbit coupled quantum spin liquids
自旋液体是奇异的量子态，其特征在于存在分数和非限定的准粒子激发，称为自旋子和介子。它们的分数性质建立了拓扑性质，如受保护的基态简并。本文研究自旋-轨道耦合自旋液体，其中拓扑结构通过自旋子的非平凡能带结构进入。当自旋旋转对称性被最大限度地提升时，我们重新审视了最近在正方形晶格上的投影群分析中识别的$Z_2$自旋液相[Phys. Rev. B 90，174417（2014）]。我们发现，在只有最近邻耦合的情况下，正方晶格上的$Z_2$自旋液体总是表现出平凡的自旋带。加入第二近邻项后，最简单的射影群解非常类似于拓扑绝缘体的Bernevig-Hughes-Zhang模型。假设突现规范场是静态的，我们研究了视子激发，我们证实了在所有研究的自旋相位是去限制的。特别地，如果自旋带是拓扑的，自旋子和介子形成由多个自旋-马约拉纳零模耦合到一个介子组成的束缚态。这种零模的存在遵循这些自旋相位和具有涡旋的拓扑$p+ip$超导体之间的精确映射。我们提出了实验探针来检测这种状态在真实的材料。
2017-07-23 cond-mat.str-el
Spectral properties of the square-lattice antiferromagnetic J1-J2 Heisenberg model: confinement and deconfinement of spinons
基于$s=1/2$自旋算符与硬核玻色子之间的映射关系，将集团微扰理论推广到自旋系统，研究了正方晶格上反铁磁$J_{1}$ - $J_{2}$ Heisenberg模型的全激发谱.在$J_{2}\lesssim0.4J_{1}$的Néel相中，除了主要的磁振子激发外，在布里渊区中有一个明显的接近$(π,0)$的连续谱，表明了去精细的自旋1/2自旋激发。在$J_{2}\gtrsim0.6J_{1}$的条纹相中，我们分别在$(π/2,π/2)$和$(π/2,π)$发现了类似的高能双自旋连续谱。中间相的特征在于由一个光谱与完全解除限制的广泛的连续，这是由于一个$Z_{2}$量子自旋液体的帮助下，变分蒙特卡罗分析。
2018-05-21 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Compact quantum electrodynamics in 2+1 dimensions and spinon deconfinement: a renormalization group analysis
本文讨论了与费米子物质耦合的紧致（2+1）维Maxwell电动力学。对于足够大的N，后者对应于最近邻SU（N）海森堡反铁磁体的有效理论，其中费米子代表称为自旋子的孤子激发。在这里，我们表明，自旋子是取消罚款的$N>N_c=36$，从而导致一个绝缘状态称为自旋液体。以前的分析大大低估了$N_c$的价值。我们进一步表明，对于$20<N\leq 36$可以有一个限制或解除限制相，这取决于瞬子密度。对于$N\leq 20$，仅存在受限相。对于物理相关值N=2，我们认为没有顺磁相可以出现，因为手征对称性破缺会破坏它，在这种情况下，自旋液体或任何其他非平凡的顺磁状态（例如，价键固体）只有在掺杂或阻碍相互作用的情况下才是可能的。
2007-05-28 cond-mat.str-el hep-ph
Deconfined quantum critical point in a dissipative spin-1/2 chain
School of Physics and Astronomy, Beijing Normal University（北京师范大学物理与天文学院）；Key Laboratory of Multiscale Spin Physics (Beijing Normal University), Ministry of Education（教育部多尺度自旋物理重点实验室（北京师范大学））；Shandong Engineering Research Center of Aeronautical Materials and Devices, College of Aeronautical Engineering, Shandong University of Aeronautics（山东航空工程材料设备工程研究中心，滨州学院航空工程学院）
研究耗散自旋-1/2链中的解禁量子临界性，采用非阿贝尔玻色化、重整化群分析及量子蒙特卡罗模拟确定相图和相变，揭示不同区域临界性质，如欧姆情况的自旋子解禁等，还提出超欧姆区域的转变。
2026-07-20 cond-mat.str-el
Spinon deconfinement in doped frustrated quantum antiferromagnets
研究了在二维受抑量子反铁磁体中掺入非磁性杂质或可动空穴后释放的自旋子的限制。对于静态空位，在正方晶格上的J_1{-}J_2{-}J_3模型中发现了一种介于完全解除禁闭（kagome）和强禁闭（棋盘格）之间的中间行为，出现了两个尺度，自旋禁闭长度大于磁关联长度。对于移动空穴，这转化为扩展的自旋-空穴束缚态，允许一个桥梁动量（ARPES谱函数）和真实空间（STM）的实验观察。这些功能提供了明确的证据，附近的“退禁闭临界点”在掺杂的微观模型。
2005-12-21 cond-mat.str-el
Spectral signatures of fractionalization in the frustrated Heisenberg model on the square lattice
本文采用变分蒙特卡罗方法有效地获得了正方晶格上自旋为1/2的$J_1-J_2$海森堡模型的动力学结构因子。在增加阻挫比$J_2/J_1$时，基态经历从Néel反铁磁体到$\mathbb{Z}_{2}$无隙自旋液体的连续转变。我们确定在这两个阶段的特征光谱特征，并强调存在一个广泛的连续的激发在附近的自旋液相。磁振子分支在未受抑的海森堡模型的光谱中占主导地位，逐渐失去它的光谱权重，从而释放出几乎非受限的自旋子，即使在磁有序状态下也可以看到它们的签名。我们的研究结果显示了自由自旋子是如何跨越量子临界点出现的，为磁振子分解为非精细自旋子提供了证据。
2018-09-17 cond-mat.str-el
Quantum Spin Superfluid from Bose-Einstein Condensation of Spinons in Pyrochlore Spin Ice
烧绿石晶格中的量子自旋冰是三维阻挫自旋系统的特例，在现有的研究中，玻色自旋子的玻色-爱因斯坦凝聚产生磁有序的基态.本文证明了一种真正的液体量子自旋超流态，它表现为自旋子的去禁闭Higgs凝聚.这种状态出现在非Kramers量子自旋冰的完全反铁磁情况下，具有涨落诱导的第一-第二-第三-第三-第四-第从$U(1)$自旋液体到自旋超流的有序量子相变，解析地得到了自旋超流的密度跳跃.
2018-01-06 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Deconfined criticality between an antiferromagnetic insulator and a nodal d-wave superconductor: a quantum Monte Carlo study
The University of Hong Kong（香港大学）；Harvard University（哈佛大学）；Flatiron Institute（平顿研究所）
通过量子蒙特卡洛研究，在半填充正方晶格上发现反铁磁Néel态与节线d波超导体之间存在二级去禁闭量子相变，两种序连续消失。
2026-10-01 cond-mat.str-el
Deconfined quantum criticality in the two dimensional Kondo lattice model
基于二维Kondo晶格模型研究了从反铁磁金属到重费米子液体的连续量子相变。我们提出反铁磁自旋涨落和传导电子在量子临界点处分裂为中性玻色子和带电的无自旋费米子。这种非限定的量子临界性使我们建立了一个临界场论，它是关于通过突现U（1）规范场相互作用的分数化场。临界场论不仅预言了量子临界点附近的非费米液体物理，而且还恢复了远离量子临界点的费米液体物理。
2005-08-09 cond-mat.str-el
Confinement and Deconfinement of Spinons in Two Dimensions
我们用Monte Carlo方法研究了二维量子自旋系统中的自旋子，刻画了它们的本征尺寸$λ$和限制长度$Λ$。我们证实了自旋子在共振价键自旋液体状态下是非受限的，$Λ\to \infty$和$λ$是有限的。在价键固体中，我们发现了有限的$λ$和$Λ$，其中单个自旋的$λ$明显大于束缚态--自旋是软的，并且随着束缚态的形成而收缩。当接近分离价键固体和Néel基态的临界点时，$λ$和$Λ$都发散。我们的结论是，自旋解除禁闭是边缘的最低能量状态的自旋1部门，由于弱的吸引力自旋相互作用。在临界点附近的退禁闭应该发生在更高的能量下。
2013-07-09 cond-mat.str-el hep-lat
Exact ground states of a frustrated 2D magnet: deconfined fractional excitations at a first order quantum phase transition
我们引入了一个自旋为1/2的受抑哈密顿量，它是二维$J_1 - J_2$海森堡模型的推广.在具有不同价键固体序参量的两个区域之间的一级量子相变处精确地得到了该模型的基态。此时，低能量激发态为非受限自旋子，并且在低空穴浓度的限制下，在掺杂下发生自旋-电荷分离。此外，这一点的特点是扩散的拓扑缺陷，信号出现的$Z_2$规范对称性。
2004-09-04 cond-mat.str-el
Theory of Thermal Hall Effect in Quantum Magnets
提出了绝缘量子磁体中热霍尔效应的理论，其中热流完全由电荷中性的物体如磁振子和自旋子携带。确定了两种不同类型的热霍尔响应。对于有序磁体，当晶格几何形状和潜在磁序满足某些条件时，磁振子的内禀热霍尔效应出现。另一种是自旋液体，这是一种新的量子态，因为即使在零温度下也没有秩序。在这种情况下，由于洛伦兹力，退禁闭自旋对热霍尔响应有贡献。这些结果提供了一个明确的实验方法来证明通过热输运现象的存在的退禁闭自旋。
2010-07-28 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Fermionic spinon theory of square lattice spin liquids near the Néel state
正方晶格反铁磁体Néel态的量子涨落通常用玻色子自旋与U（1）规范场耦合的$\mathbb{CP}^1$理论来描述，并且具有整体SU（2）自旋旋转对称性。这样的理论也有一个限制阶段与价键固体（VBS）秩序，并在包括自旋单重态电荷2希格斯场，解除限制阶段与$\mathbb{Z}_2$拓扑秩序可能与离散的破碎的全球对称性交织在一起。我们提出了相同相位的对偶理论，从费米子自旋子在每个正方形晶格元格中以$π$ -通量运动的平均场论出发。关于这个$π$通量态的涨落由2+1维量子色动力学（QCD $_3$）描述，它具有SU（2）规范群和$N_f=2$无质量狄拉克费米子的味道。最近Wang等人（arXiv：1703.02426）提出，QCD $_3$理论描述了Néel-VBS量子相变。在QCD $_3$中引入伴随Higgs场，利用玻色子$\mathbb{CP}^1$理论得到了具有$\mathbb{Z}_2$拓扑序的相的费米子对偶描述.我们还给出了VBS态U（1）规范理论中Bubberry相的费米子自旋导子。这些相的整体相图包含多个临界点，我们的结果意味着这些点的临界规范理论之间新的玻色子-费米子对偶。
2018-01-22 cond-mat.str-el hep-th
Scaling of entanglement entropy at deconfined quantum criticality
我们发展了一种非平衡增量方法来计算Rényi纠缠熵，并通过大规模量子蒙特卡罗模拟研究了它在退禁闭临界点（DQC）的标度行为.为了对该方法进行基准测试，我们首先证明了在O（3）跃迁的共形不变临界点处，纠缠熵表现出具有对数角修正的面积律的普适标度行为，得到的角修正指数代表了临界理论的当前中心荷.然后，我们继续讨论去限制量子临界点，在那里，虽然我们仍然观察到类似的标度行为，但指数非常不同。即，角校正指数被发现为负。这种负指数与酉共形场论中Rényi纠缠熵的正性条件形成鲜明对比。我们的研究结果明确地揭示了DQC和量子临界点（QCP）之间的根本差异所描述的酉CFTs。
2022-01-03 cond-mat.str-el hep-th
Spinon deconfinement above a finite energy gap in 2d Quantum Heisenberg Antiferromagnets
在非线性西格玛模型近似下，二维正方晶格中常见的自旋为1/2的量子海森堡反铁磁体被证明是另一种新的物质态，它具有高于有限能隙的分数量子数的激发. 1-具有能量$\approx 2πJ$的Skyrmion被证明是由两个“退禁闭自旋”或“SU（2）涡旋”组成的。我们所发现的多skyrmion算符和波函数与量子Hall准粒子算符和波函数有着惊人的相似。我们还预言了在2d中一般自旋S海森堡反铁磁体存在有限能量的自旋S自旋子。一些后果进行了简要讨论。
2000-10-03 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Scaling of disorder operator at deconfined quantum criticality
利用大规模量子蒙特卡罗模拟研究了$J$ - $Q_3$模型中（2+1）$d$中量子临界点处无序参数的标度行为.我们发现，U（1）自旋旋转对称性的无序参数表现出周边缩放与对数校正与该地区的尖角，一般预期的共形不变的临界点。然而，当旋转角较大时，对数角点修正的普适系数变为负值，这是任何幺正共形场论都不允许的。我们还从小旋转角标度中提取了电流中心荷，其值远小于自由理论的值。
2022-06-06 cond-mat.str-el hep-th
Kagome spin liquid: a deconfined critical phase driven by $U(1)$ gauge fluctuation
研究了可果美晶格上自旋最近邻反铁磁体$1/2$ XXZ的量子自旋液体相的性质。最近的数值计算表明，这样的可果美自旋液体是不敏感的XXZ各向异性和邻近的手性自旋液相。将这个问题重新表述为具有动态玻色子的$U(1)$格点规范理论，我们提出可果美自旋液体可以理解为一个由$U(1)$规范涨落从一个受保护的拓扑相和一个超流相之间的一个退禁闭临界点扩展的退禁闭临界相。最重要的是，这个QSL的稳定性是由规范涨落保证的，因此我们的描述必然超出了QSL的常规平均场结构。我们的工作也使一个有趣的临界自旋液体之间的联系，解除限制的临界性，对称性保护的拓扑相和拓扑秩序。
2016-11-19 cond-mat.str-el
Electron fractionalization and unconventional order parameters of the t-J model
在$t-J$模型中，由于非微扰的相弦效应，电子分馏是唯一的。我们制定了一个晶格场论充分考虑到这种影响。在此场论的基础上，我们引入了一对威尔逊圈，它们构成了一套完整的序参量，决定了欠掺杂区的相图。我们还建立了电输运的一般组成规则表示的自旋和holon电导率的电导率。将一般理论应用于量子相图的研究。我们发现反铁磁相和超导相是双重的：在前者中，空穴被限制而自旋子被解除限制，而在后者中{ \it反之亦然}。这两个相被一个新的相分开，即所谓的玻色绝缘相，在这个相里，holon和spinon都被解除限制，系统是电绝缘的。
2011-09-27 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Deconfined criticality and a gapless $\mathbb{Z}_2$ spin liquid in the square lattice antiferromagnet
针对方格反铁磁体，提出退禁闭临界 SU(2) 与 U(1) 规范理论，统一描述 Néel 相、无隙 $\mathbb{Z}_2$ 自旋液体及价键固体间的转变。
2021-06-24 cond-mat.str-el hep-th
Confinement-deconfinement interplay in quantum phases of doped Mott insulators
人们普遍认为，掺杂莫特绝缘体可以很好地用t-J模型表征。在t-J模型中，电子分馏是由相弦效应决定的。我们发现，在欠掺杂制度，反铁磁和超导相是双重的：在前者，holon被限制，而自旋取消罚款，和{ \it反之亦然}在后者。这两个相被一个新的相分开，即所谓的玻色绝缘相，在这个相里，holon和spinon都被解除限制。一对威尔逊圈被发现构成一套完整的序参量，确定这一零温相图。这些相位之间的量子相变被认为是非Landau-Ginzburg-Wilson型。
2011-03-17 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Fermionic magnons, non-Abelian spinons, and spin quantum Hall effect from an exactly solvable Kitaev Hamiltonian with SU(2) symmetry
引入了一个精确可解的SU（2）对称Kitaev模型.在时间反演对称性（TRS）下，基态是自旋液体，具有无隙或有隙自旋-1但具有费米子激发。当TRS被破坏时，所产生的自旋液体表现出非受限的涡旋激发，其携带自旋-1/2量子数并且服从非阿贝尔统计。研究表明，这种SU（2）不变的非阿贝尔自旋液体具有自旋量子霍尔效应，量子化自旋霍尔电导率σ^ s_{xy} = \hbar /2π，并且在低能时自旋响应可用SO（3）能级1的Chern-Simons理论描述.我们进一步提出SU（2）2能级的Chern-Simons理论是描述非阿贝尔SU（2）不变自旋液体拓扑结构的有效场论。
2011-08-17 cond-mat.str-el
Non-Abelian Statistics in a Quantum Antiferromagnet
我们提出了一种新的自旋液态的自旋S=1的反铁磁体在二维。基态违反P和T，是自旋单态，并且在晶格对称性下是完全不变的。自旋子和holon激发被解除限制，并服从非阿贝尔统计。我们提出了初步的数值证据，这种拓扑液体的普遍性类可以稳定的本地哈密顿涉及三自旋相互作用。我们推测自旋大于1/2的自旋液体中的自旋子一般服从非阿贝尔统计。
2009-03-26 cond-mat.str-el
Spinon quantum spin Hall state in the kagome antiferromagnet with a Dzyaloshinskii-Moriya interaction
本研究利用变分蒙特卡罗方法，在含Dzyaloshinskii-Moriya相互作用的Kagome晶格自旋1/2反铁磁海森堡模型中，发现了由磁有序拓扑熔化产生的自旋子量子自旋霍尔态，证实其为具有阿贝尔拓扑序的有能隙量子自旋液体。
2024-07-30 cond-mat.str-el
Quantum phase transition in one dimensional extended Kondo lattice model away from half filling
我们研究了一维{ \it扩展} Kondo晶格模型，对于远离半填充的传导电子，用$t-J$哈密顿量描述，对于半填充的局域自旋，用Heisenberg哈密顿量描述.继Shankar，\cite{Shankar}，我们找到了一个有效场论为这个模型，其中掺杂的空穴表示为无质量的狄拉克费米子（holon）和自旋激发分为相对论玻色子（自旋子）。这些holon和spinon通过U（1）规范涨落相互作用。由于近藤耦合的存在，Berry相位对局域自旋的影响消失，导致自旋激发出现空位。此外，规范波动被抑制空穴掺杂。结果，除非近藤杂化足够强，否则大质量自旋子会在局域自旋中产生。当近藤杂化强度超过一定值时，我们发现局域自旋链变得临界。这表明一维Kondo晶格模型在Kondo相互作用的驱动下，在局域自旋链中发生了从自旋能隙相到临界态的相变.
2006-08-10 cond-mat.str-el
Tunable deconfined quantum criticality and interplay of different valence-bond solid phases
我们利用量子蒙特卡罗模拟研究了具有竞争多自旋相互作用的量子$S=1/2$自旋模型。我们发现一个量子相变之间的柱状价键固体（cVBS）和Néel反铁磁体（AFM），在解除量子临界点的情况下，以及原子力显微镜和交错价键固体（sVBS）之间的过渡。通过连续改变参数，sVBS-AFM和AFM-cVBS边界合并成直接sVBS-cVBS过渡。与先前具有假定的去精细AFM-cVBS转变的模型不同，例如，标准的$J$ - $Q$模型，在我们的具有竞争性cVBS和sVBS诱导项的扩展的$J$ - $Q$模型中，可以将转变从连续调整到一阶。当跃迁连续时，我们发现微观$Z_4$对称cVBS序参量的U（1）对称性.相反，当跃迁变为一阶时，类时钟的$Z_4$涨落不存在，也没有出现更高的对称性。我们认为，在sVBS相的限制自旋是分形。我们也给出了具有类似相图的SU（3）对称模型的结果。新的家庭的模型可以作为一个有用的工具，进一步调查开放的问题有关的解除量子临界性及其相关的涌现对称性。
2020-03-17 cond-mat.str-el
Deconfined criticality in the QED$_{3}$ Gross-Neveu-Yukawa model: The $1/N$ expansion revisited
采用$1/N$展开，计算了2+1维QED $_{3}$ Gross-Neveu-Yukawa（GNY）模型的临界性质.对于$N=2$的特殊情况，证明了该临界点与正方晶格上量子反铁磁体的Néel到价键固体（VBS）非限定临界点是对偶的.研究发现，Aslamazov-Larkin图，错过了以前的$ε$ -和$1/N$ -扩展研究与四分量费米子，给重要的贡献，各种运营商的标度尺寸。在包含这些图的情况下，在QED $_{3}$ GNY临界点处的伴随费米子双线性场和标量场的标度维数与Néel到VBS跃迁的数值研究是合理一致的，以支持对偶猜想。
2019-05-24 cond-mat.str-el hep-th
Fidelity as a probe for a deconfined quantum critical point
非受限量子临界点被认为是两个对称性破缺相之间的二级量子相变，超越了Landau-Ginzburg-Wilson范式。然而，数值研究不能完全排除一个弱的一级转变，因为强烈违反有限尺寸标度。我们证明了保真度是研究量子临界点的一个简单的探针。利用大尺度有限尺寸密度矩阵重整化群方法，研究了自旋链中接近非限定量子临界点的基态保真度磁化率。我们发现保真度磁化率的有限尺寸标度服从连续相变的标度行为，支持退禁闭量子相变是连续的.从保真度磁化率的有限尺寸标度理论出发，数值计算确定了量子临界点和相关关联长度临界指数。我们的结果是一致的，最近的结果直接从矩阵的产品状态的无限大小的晶格使用其他可观的。我们的工作为从量子信息的概念出发研究非受限量子临界点的临界行为提供了有益的探索。
2019-08-15 cond-mat.str-el
Scaling Breakdown as a Signature of Spinon-Gauge Interaction in the Quantum Spin Liquid YbZn$_2$GaO$_5$
Washington University in St. Louis（华盛顿大学圣路易斯分校）；National High Magnetic Field Laboratory, Los Alamos National Laboratory（洛斯阿拉莫斯国家实验室国家高磁场实验室）；Duke University（杜克大学）
研究通过高场磁化测量分析YbZn₂GaO₅的标度行为，发现低温下标度破裂与自旋子-规范相互作用相关，揭示磁化标度与量子临界涨落的关系。
2026-04-03 cond-mat.str-el
Exotic phenomena in doped quantum magnets
研究了正方晶格上二维受抑量子反铁磁体的性质，特别是在无穷小掺杂下的性质。我们发现下一个最近邻（N.N.）J2和下一个N.N. J3相互作用一起破坏反铁磁长程序和稳定的量子无序价键结晶片晶相。一个静态的空位或一个动态的空穴掺杂到这个阶段释放自旋子。从（静态）空位周围的自旋波函数的配置文件，我们确定了一个中间的行为之间的完全解除禁闭（行为中看到的kagome晶格）和强约束（行为中看到的棋盘格）与出现两个长度尺度，自旋约束长度大于磁相关长度。当引入有限空穴跳跃时，这种行为转化为具有非常小准粒子重量的扩展（移动）自旋-空穴束缚态。这些功能提供了明确的证据，附近的“退禁闭临界点”在掺杂的微观模型。最后，我们给出了有利于掺杂的元胞相的超导性质的参数。
2006-07-03 cond-mat.str-el
Deconfined quantum criticality and logarithmic violations of scaling from emergent gauge symmetry
我们证明了在$d=2+1$维中去限制量子临界点的低能有效理论包含由Faddeev-Skyrme模型给出的首阶贡献。Faddeev-Skyrme项被证明是CP $^1$场论中决定性的麦克斯韦项，它决定了量子临界点的非限定性。我们推导出的量子临界点附近的自旋刚度的主要贡献，并表明它表现出对数校正缩放的相同类型的最近观察到的数值在低维模型的量子自旋系统具有量子临界点分离的反铁磁有序状态从价键固态。这些修正，出现远离上或下临界尺寸，反映了一个新兴的规范对称性的低维反铁磁量子自旋系统。
2012-03-05 cond-mat.str-el
Corrections to scaling in the critical theory of deconfined criticality
受最近关于从反铁磁Neel态到价键固体的相变顺序的相互冲突的观点的启发，我们使用泛函重整化群来研究将两个复杂的物质场耦合到一个非紧致的规范场的量子临界场论。在我们的功能重整化群的方法，我们只扩大在协变导数的领域，并使用截断，其中所有的波函数重整化函数的全部字段的依赖性保持。虽然我们确实找到了与一些量子Monte Carlo研究吻合得很好的临界指数，并支持去限制临界性的情况，但我们也得到了一个无关的小幅度本征值，导致相关数值研究中对标度和缓慢收敛的强烈修正。
2013-11-25 cond-mat.str-el
Direct Observation of Magnon Fractionalization in the Quantum Spin Ladder
用非弹性中子散射方法测量了量子自旋梯材料（C_5H_（12）N）_2CuBr_4的自旋激发谱随外加磁场的变化。离散磁振子模式在低场的量子无序相和在高场的饱和相对比鲜明的自旋连续在中间领域的特征的Luttinger液相。通过调节磁场，我们驱动的磁振子到自旋子的分馏，并在此解除限制制度，观察公度和非公度连续。
2008-12-19 cond-mat.str-el
Anisotropic deconfined criticality in Dirac spin liquids
本研究分析U(1)狄拉克自旋液体到无能隙Z₂自旋液体的希格斯相变，通过1/N_f展开发现具有各向异性自旋子色散的稳定不动点，为J₁-J₂模型的相分离临界理论提供新见解。
2022-03-03 cond-mat.str-el hep-th
Impurity spin textures across conventional and deconfined quantum critical points of two-dimensional antiferromagnets
我们描述了二维反铁磁体中非磁性杂质附近的自旋分布，该反铁磁体经历了从磁有序Neel态到具有自旋能隙的顺磁体的转变。有限系统中的量子临界基态具有总自旋S=1/2（如果没有杂质的系统具有偶数个S=1/2的自旋），以及最近对双层反铁磁体（K. H.Hoglund等人，cond-mat/0611418）已经表明自旋具有跨整个样品离域的通用空间形式。我们提出了描述两类反铁磁体在这种自旋织构中的均匀和交错磁化的场论：（1）从Neel态到具有局域自旋单线态的顺磁体的转变，在每个晶胞具有偶数个S=1/2自旋的模型中，这一转变用O（3）Landau-Ginzburg-Wilson场论描述;和（ii）从Neel态到价键固体的转变，在反铁磁体中，每个晶胞具有单个S=1/2自旋，这是由自旋子的解限定场论描述的。
2007-03-29 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Duality of deconfined quantum critical point in two dimensional Dirac semimetals
本文讨论了石墨烯Dirac半金属中N $\acute{e}$ el和Kekul $\acute{e}$价键固体的量子临界性。考虑连续场论中包含自旋、谷和亚晶格自由度的四次四费米子相互作用$g(\barψ_iΓ_{ij}ψ_j)^2$，我们发现当耦合$g$大于一个临界值$g_c$时，微观对称性自发破缺.对称性破缺使费米子产生间隙，导致半金属-绝缘体转变。所有可能的四次费米子-双线性相互作用都产生了一致的临界耦合，它表现出不同阶数的多临界点和朗道禁戒量子临界点。我们还研究了对称性破缺时N $\acute{e}$ el和Kekul $\acute{e}$价键固态转变的典型临界点。量子临界性被Wess-Zumino-Witten项捕获，并且N $\acute{e}$ el-Kekul $\acute{e}$ VBS序存在相互对偶性.我们给出了N $\acute{e}$ el-Kekul $\acute{e}$ VBS跃迁中的涌现自旋子，由此我们得出相变是一个去限制的量子临界点.此外，研究了指数定理与Kekul $\acute{e}$ VBS相中拓扑亏损约束的零能模之间的联系，揭示了N $\acute{e}$ el-Kekul $\acute{e}$ VBS对偶性.
2017-10-17 cond-mat.str-el
From weakly interacting spinons to tightly bound triplons in the frustrated quantum spin-Peierls chain
Oak Ridge National Laboratory（橡树岭国家实验室）；Gdańsk University of Technology（格但斯克理工大学）；Japan Atomic Energy Agency（日本原子力机构）
本研究通过高分辨中子能谱与张量网络模拟，在CuGeO₃中观测到阻挫量子自旋-派尔斯链里自旋子到紧束缚三子的转变，揭示阻挫与二聚化的相互作用可重塑分馏与禁闭过程，挑战了传统认知。
2025-08-06 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Dual dynamic scaling in deconfined quantum criticality
突现对称性是量子临界点的特征现象之一。作为其非平衡态推广，最近在$J$ - $Q_3$模型的DQCP中的非平衡态弛豫动力学中发现了对偶动力学标度。在这项工作中，我们研究了非平衡态的时间弛豫动力学的$J$ - $Q_2$模型，它也主机的DQCP属于同一平衡普适类。我们不仅验证了对偶动力学标度在临界点的普适性，而且研究了当调谐参数远离临界点时对偶动力学标度的崩溃和残留。我们还讨论了它在量子计算机设备中的可能实验实现。
2022-01-21 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el hep-lat
Consistent scaling exponents at the deconfined quantum-critical point
利用量子Monte Carlo方法研究了正方晶格$S=1/2$ $J$ - $Q$模型中反铁磁和价键固体基态之间的相变. $Q$项的临界关联函数给出对应于相关长度指数的值$ν= 0.455 \pm 0.002$的标度维数。该值与常规方法的先前（不太精确）结果一致，例如，近临界序参量的有限尺度标度。我们还研究了$L^2$格点的序参数的Binder累积量的$Q$ -导数，其$L$直到$448$ .斜率随$L^{1/ν}$增长，$ν$值与$Q$项的标度维数一致。没有迹象表明失控流到一级相变。$ν$的相互一致的估计提供了令人信服的支持，一个连续的deconfined量子临界点。
2020-07-07 cond-mat.str-el hep-lat
Quantum Phases of the Shastry-Sutherland Antiferromagnet
我们研究了Shastry-Sutherland晶格上反铁磁体可能的顺磁相，通过规范理论分析Sp（2N）对称性理论中的涨落。除了熟悉的二聚体相，我们发现一个封闭的阶段与元格秩序，和一个拓扑有序的阶段与deconfined S=1/2自旋和螺旋自旋相关。的deconfined相是连续的二聚体相，并在一个政权的耦合接近那些发现在绝缘体SrCu 2（BO 3）2。我们认为，通过在这种绝缘体中掺杂移动载流子而获得的超导体将成为观察与拓扑有序相关的异常磁通量特性的有吸引力的候选者。
2001-03-10 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Emergent Hyper-Magic Manifold in Twisted Kitaev Bilayers
Kitaev量子自旋液体由于各种材料（例如，RuCl 3），近似于它们有趣的物理学。在本文中，我们构造了一个平均场近似的莫尔超晶格出现在扭曲Kitaev双层膜的公度双层膜的解决方案。我们发现，在超晶格的微布里渊区上定义的非受限自旋的能带结构被极大地改变。该系统表现出一个超魔流形：一系列几乎完美平坦的能带出现在最低能隙以上的能量处，表现出非常大的（自旋）态密度，可以通过实验进行探测。有趣的是，平带本征态表现出类似于Kagome晶格波函数的局部化。
2022-07-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
