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 emergence of gapless quantum spin liquid from deconfined quantum critical point
量子自旋液体(QSL)是一种具有长程纠缠的新型物质相,其局域自旋与磁序的消失高度相关。这些奇异的量子态为多体物理学提供了发展新的理论框架的机会,并在实现稳健的量子计算方面具有潜在的应用价值。在这里,我们表明,一个无隙的QSL可以自然地出现从一个解除限制的量子临界点(DQCP),这是最初提出来描述反铁磁(AFM)和价键固体(VBS)相之间的朗道禁止连续相变。通过大尺度张量网络模拟自旋为1/2的正方晶格受抑海森堡模型,观察到了QSL态和DQCP型AFM-VBS跃迁。通过调节耦合常数,AFM-VBS跃迁消失,取而代之的是在其间逐渐发展出无带隙的QSL相。值得注意的是,沿AFM-QSL和QSL-VBS相变的相边界,我们总是观察到相同的关联长度指数$ν\approx 1.0$,这是本质上不同于DQCP型相变,表明新类型的普适类。我们的研究结果明确地展示了一个新的方案,了解从一个潜在的DQCP的出现无缝QSL。所发现的QSL相的生存在一个大的区域的调谐参数,我们希望它的实验实现在固态材料或量子模拟器。
2021-12-08 cond-mat.str-el hep-lat hep-th
Gapless symmetry-protected topological phases and generalized deconfined critical points from gauging a finite subgroup
本文以1维和2维的 $\mathbb{Z}_2$ 规范 Bose-Hubbard 模型为例,研究了通过对全局对称性的有限子群进行部分规范变换,将常规相和相变映射为本征无隙 SPT 相和广义解禁量子临界点等非常规物相,证明了部分规范是构建新物相与量子临界性的有力方法。
2024-06-05 cond-mat.str-el quant-ph
Exotic Gapless Mott Insulators of Bosons on Multi-Leg Ladders
我们提出的证据表明,一个异国情调的无隙绝缘相的硬核玻色子的多腿梯子的密度相称的腿的数量。特别地,我们详细研究了一个在$ν=1/3$填充的三腿阶梯上具有直接跳跃和令人沮丧的环交换的玻色子运动模型。对于足够大的环交换,该系统是绝缘沿阶梯,但有两个无隙模式和幂律横向密度相关在非公度波矢量。我们提出了一个决定性的波函数为这个阶段,并发现变分蒙特卡罗和密度矩阵重整化群计算模型的哈密顿量之间的出色的比较,从而提供了强有力的证据,这种异国情调的阶段的存在。最后,我们讨论我们的结果扩展到其他$N$腿系统和$N$层的二维结构。
2011-01-28 cond-mat.str-el
Gapless spin liquid and pair density wave of the Hubbard model on three-leg triangular cylinders
利用密度矩阵重整化群方法研究了三柱三角柱上哈伯德模型的基态性质。在半满状态下,我们在弱耦合的金属相和强相互作用的Mott绝缘二聚体相之间发现了一个中间无带隙自旋液相,它具有一个无带隙自旋模和代数自旋-自旋关联,但具有指数衰减标量手征-手征关联.在轻掺杂的无带隙自旋液体,该系统表现出幂律电荷密度波(CDW)的相关性,但短程单粒子,自旋自旋,手征手征的相关性。与CDW关联类似,超导关联也是准长程的,但符号随距离振荡,这与条纹对密度波一致。当进一步掺杂无隙自旋液相或掺杂二聚体有序相时,另一相接管,其具有类似的CDW相关性,但所有其他相关性呈指数衰减。
2021-03-14 cond-mat.str-el
Unifying Dirac Spin Liquids on Square and Shastry-Sutherland Lattices via Fermionic Deconfined Criticality
Universität Würzburg(维尔茨堡大学);Flatiron Institute(平顿研究所);Massachusetts Institute of Technology(麻省理工学院);Indian Institute of Technology Madras(马德拉斯印度理工学院);Harvard University(哈佛大学)
本文通过费米非束缚临界性统一了平方晶格和沙斯特-萨尔沙晶格的狄拉克流体,揭示了两者的低能场论结构一致,并分析了SO(5)临界点的共形非束缚临界性。
2026-11-06 cond-mat.str-el
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
Evidence for deconfined $U(1)$ gauge theory at the transition between toric code and double semion
本研究通过量子蒙特卡洛模拟,发现二维伊辛顺磁体单参数插值哈密顿量的中间相具有条纹序且无能隙,对偶于存在Cantor解禁闭的$U(1)$规范理论,为toric code与double semion相变处的解禁闭规范理论提供了证据。
2023-05-01 cond-mat.str-el
Emergent Symmetry in Quantum Phase Transitions: From Deconfined Quantum Critical Point to Gapless Quantum Spin Liquid
该研究通过大规模张量网络模拟各向异性自旋1/2阻挫反铁磁模型,发现无隙量子自旋液体与解禁闭量子临界点存在共有的涌现O(4)对称性,揭示二者内在关联并约束量子自旋液体的场论描述。
2023-09-02 cond-mat.str-el hep-th
Majorana Spin Liquids on a two-leg ladder
在Kitaev型模型中,利用轨道自由度实现了无间隙的Majorana轨道液体(MOL),利用自旋和轨道自由度实现了SU(2)不变的Majorana自旋液体(MSL).该模型是完全可解的Kitaev的部分子的方法,我们得到长波长的描述马约拉纳液体。MOL有一个无带隙模和幂律能量关联,而SU(2)MSL有三个无带隙模和幂律能量关联,它们分别对应于自旋、自旋-动量和局域能量观测值。我们研究了这种状态对远离精确可解点的扰动的稳定性。我们发现,MOL和MSL可以稳定对允许的短程部分子相互作用。我们还认为,这两个国家坚持后,允许$Z_2$规范场波动,在无隙模式的数量被保留,虽然与自由部分子平均场相比,扩大了一套可观的贡献。
2012-01-06 cond-mat.str-el
A simple fermionic model of deconfined phases and phase transitions
利用量子蒙特卡罗模拟,我们研究了一系列模型的费米子耦合到量子伊辛自旋的正方形晶格与$N$口味的费米子每个网站的$N=1,2$和$3$。该模型有大量的守恒量,但不可积,并有相当丰富的相图,包括几个异国情调的阶段和相变,超越Landau-Ginzburg范式。特别地,$N>1$的一个显著相位对应于$2N$无隙狄拉克费米子耦合到处于其退精细相位的突现$\mathbb{Z}_2$规范场。然而,不同于传统的$\mathbb{Z}_2$规范理论,我们不强加的“高斯定律”的手,而是,它出现由于自发对称性破缺。相应地,与传统的$\mathbb{Z}_2$规范理论在两个空间维度,我们的模型有一个有限的温度相变与熔化的序参数,动态地施加高斯定律约束在零温度。通过调节一个参数,退精细相转变为短程纠缠相,对应于$N=2$的Néel/超导体和$N=3$的价键固体.此外,对于$N=3$,价键固体进一步经历了与先前在量子磁体的背景下研究的去限制量子临界现象一致的Néel相的转变。
2016-07-13 cond-mat.str-el
Bose Metals and Insulators on Multi-Leg Ladders with Ring Exchange
我们建立了令人信服的证据,证明存在新的准一维后代的d波玻色液体(DBL),一个异国情调的二维量子相的未凝聚巡回玻色子的特点是表面的无隙激发在动量空间[O. I. Motrunich和M. P. A. Fisher,Phys. Rev. B { \bf 75},235116(2007)]。特别是,出于强耦合分析的规范理论的DBL,我们研究了一个模型的硬核玻色子移动的$N$腿方梯与令人沮丧的四个网站环交换。在这里,我们专注于四腿和三腿系统,我们已经确定了两个新的阶段:一个可压缩的无间隙玻色金属的四腿梯子和不可压缩的无间隙莫特绝缘体的三腿梯子。前者是沿阶梯传导,有五个无间隙模式,比腿的数量多一个。这代表着在建立DBL的二维潜在稳定性方面迈出了重要的一步。后者,另一方面,是一个基本上准一维的阶段,是绝缘沿阶梯,但有两个无隙模式和无公度的幂律横向密度-密度相关。在这两种情况下,我们都可以使用由两个不同的斯莱特行列式的乘积组成的从粒子激发的变分波函数来理解相位的性质,其性质与模型哈密顿量的密度矩阵重整化群解相比令人印象深刻。稳定性参数有利于两个量子阶段访问的普遍低能物理与玻色化分析适当的准一维规范理论。我们将简要讨论这些发现与高温超导体、冷原子气体和受抑量子磁体的潜在相关性。
2012-01-10 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 among Grand Unified Theories
本文综述了近年来应用凝聚态物理中的量子临界性概念来理解四维时空高能物理大统一理论中的量子相变的进展。特别是,在mod 2类非微扰的全球混合规范引力异常的支配下,Georgi-Reynhow和Pati-Salam模型之间可以存在一个无间隙的去禁闭量子临界区,不仅标准模型作为近邻相出现,而且在临界区附近还出现了超越标准模型的现象(如去禁闭暗规范力和碎裂/破碎的费米子部分子).
2022-02-28 cond-mat.str-el hep-ph hep-th
Level spectroscopy in a two-dimensional quantum magnet: Linearly dispersing spinons at the deconfined quantum critical point
以$J$ - $Q$模型为例,研究了二维量子自旋系统中分离反铁磁相和价键固相的“去限制”临界点处激发态的能级结构.从量子Monte Carlo模拟得到的自旋-时间关联函数中提取了不同自旋($S$)和动量(${\bf k}$)扇区的能隙。我们发现了强有力的定量证据,证明在${\bf k}=(0,0)$、$(π,0)$、$(0,π)$和$(π,π)$处存在非精细线性色散的自旋子,这些自旋子具有无带隙点,这是从这些点周围的双自旋子激发($S=0$和$S=1$态)推断出来的。我们还观察到在临界点和有序相内部的单重态和三重态激发之间的对偶性,以支持增强的对称性,可能是SO(5)。
2016-10-15 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Deconfined Thermal Phase Transitions with $Z_2$ Gauge Structures
近场退禁闭相是现代凝聚态的关键问题之一。在量子自旋液体和拓扑序中可以实现包括大质量量子纠缠和相干性在内的引人注目的多体效应。在这里,我们证明,退罚款阶段,甚至主机异国情调的热相变,被称为退罚款热转变。构造了一个$Z_2$格点规范模型,在$Z_2$规范通量之间具有强相互作用,证明了在二维空间中存在一个在解除限制相和限制相之间的热相变,与Wegner模型中没有的情况形成鲜明对比.结合去束缚费米子,研究表明,费米表面的无隙激发赋予零温下$Z_2$规范通量线张力,并且我们认为,去束缚费米子的去束缚热跃迁可以解释为费米表面热隙开放的隐藏序跃迁。此外,它表明,对称性破缺过渡在deconfined阶段可能是非常规的。整体$Z_2$和$U(1)$对称性破缺跃迁在非限定相中可能属于同一普适类,这在传统的Landau-Ginzburg-Wilson范式下是不可能的.在实验和候选强相关系统,如Kitaev材料的转变的特征签名进行了讨论。
2019-03-18 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Gapless and ordered phases in spin-1/2 Kitaev-XX-Gamma chain
Imperial College London(帝国理工学院);Nankai University(南开大学)
研究自旋-1/2 Kitaev-XX-Γ链的相变行为,揭示其在不同相间临界现象及磁序与量子临界性的相互作用。
2025-12-24 cond-mat.str-el
Concurrence and entanglement entropy in a dimerized spin-1/2 two-leg ladder
我们考虑各向同性自旋1/2两个腿梯子与占主导地位的空间调制横档交换。利用微扰理论和数值Lanczos方法研究了均匀磁场对该模型基态相图的影响。基态相图由两个无隙Luttinger液体(LL)和三个有隙相组成。在数值上,我们计算了两个自旋之间的纠缠度和两条腿之间的纠缠熵。数值实验表明,原则上无隙LL相位是不同的。在第一个LL阶段,只有梯级上的自旋纠缠,但在第二个LL阶段,腿上的自旋长距离纠缠。因此,腿上的自旋之间的并发性可以被认为是区分LL相位的函数。
2011-09-28 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
Field-induced Tomonaga-Luttinger liquid phase of a two-leg spin-1/2 ladder with strong leg interactions
研究了自旋为1/2的梯形化合物双(2,3-二甲基吡啶)四溴铜酸盐(DIMPY)在磁场诱导下从无磁性长程序的带隙量子相到无带隙量子相的量子相变.在低于约1 K的温度下,无间隙相的比热达到渐进线性温度依赖性,这是Tomonaga-Luttinger液体的特征。非弹性中子散射和比热测量在这两个阶段是在良好的协议与理论计算,表明DIMPY是第一个模型材料的S=1/2的两个腿自旋梯在强腿制度。
2010-08-27 cond-mat.str-el
Exotic gapless spectrum induced by frustration in quantum antiferromagnets
我们表现出强有力的数值证据,有利于一个意想不到的几乎无间隙的频谱,与边缘状态本地化的边界,在沮丧的自旋1/2反铁磁梯与奇数的腿。这些功能可以准确地再现使用投影BCS波函数与非平凡配对,混合偶数和奇数反射对称。这种方法给出了正确的分类的激发,并提供了一个简单的和非常有吸引力的图片,一个非常规的自旋液体相稳定的挫折。
2007-01-26 cond-mat.str-el
Evidence for Deconfined Magnetic Order in the Kitaev-$J_3$ Model
School of Physics, Hangzhou Normal University(杭州师范大学物理学院);School of Physical Science and Technology, Lanzhou University(兰州大学物理科学与技术学院);Lanzhou Center for Theoretical Physics, Key Laboratory of Quantum Theory and Applications of MoE, Key Laboratory of Theoretical Physics of Gansu Province, Gansu Provincial Research Center for Basic Disciplines of Quantum Physics, Lanzhou University(兰州大学理论物理中心、量子理论与应用教育部重点实验室、甘肃省理论物理重点实验室、甘肃省量子物理基础学科省级研究中心)
通过变分蒙特卡洛和vison准粒子分析,研究Kitaev-$J_3$蜂窝模型,发现zigzag或反铁磁序与残余Z2拓扑结构共存的去禁闭磁相,为磁性有序Kitaev材料中的反常热输运提供微观机制。
2026-07-03 cond-mat.str-el
Spin-charge separation in two-leg t-J ladders
University of Tennessee, Knoxville(田纳西大学诺克斯维尔分校);Oak Ridge National Laboratory(橡树岭国家实验室)
研究通过DMRG方法探讨两腿t-J链中自旋电荷分离现象,分析自旋交换、空穴掺杂等因素对系统相变的影响,揭示自旋-电荷分离在更宽泛链式结构中的持续性。
2026-05-10 cond-mat.str-el
Metal to Wigner-Mott insulator transition in two-leg ladders
本文从理论上研究了在两条腿的阶梯上分数公度填充时从金属到Wigner-莫特绝缘体的量子相变。我们表明,一个连续的过渡出一个保密的Luttinger液态金属是可能的绝缘行为的发病是伴随着晶格平移对称性的破坏。在填充$ν= 1/m$的情况下,发现自旋自由度在Wigner-Mott跃迁处也存在一个空位,对于奇数的$m$ .相反,对于偶数整数$m$,自旋扇区保持无隙,所得绝缘体是二维自旋子表面态的梯形模拟。在这两种情况下,电荷中性的无自旋模式在Wigner-Mott转变中保持无隙。我们讨论了这些过渡的物理性质,并评论获得的见解思考连续维格纳-莫特过渡的二维系统中正在研究的莫尔材料。
2022-12-22 cond-mat.str-el
Gapless spin liquids in disguise
我们表明,无隙自旋液体,这是潜在的候选人来描述的基态的挫折海森堡模型在二维,成为平凡的绝缘体上的圆柱几何形状的偶数个腿。特别是,我们报告计算Gutzwiller预测的费米子状态的方形和kagome格条。通过对费米自由度选择不同的边界条件,可以实现无隙态和带隙态,后者具有较低的变分能量。静态和动态的关联函数,以及不同的状态之间的重叠的直接评估,使我们能够证明在圆柱体内或直接在二维晶格中获得的基态属性之间的尖锐差异。我们的研究结果揭示了在这种圆柱形几何结构中检测真正的无间隙自旋液体的困难。
2021-05-18 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
Metallic and Deconfined Quantum Criticality in Dirac Systems
受自旋轨道液体物理学的启发,我们研究了双层蜂窝晶格上相互作用的狄拉克费米子模型,该模型具有明显的SO(3)$\times$ U(1)对称性.利用大尺度相干场量子蒙特卡罗(QMC)模拟,我们发现了两个零温相变随相互作用强度的变化。首先,我们观察到从弱相互作用的半金属到不同的半金属相的连续过渡,其中SO(3)对称性自发破缺,三个狄拉克锥中有两个获得质量间隙。相关的量子临界点可以用Gross-Neveu-SO(3)理论来理解。其次,我们随后观察到一个过渡到绝缘相,其中SO(3)对称性恢复和U(1)对称性自发破缺。虽然在平均场水平下强烈的一阶,QMC数据是一致的直接和连续的过渡。因此,它是一个候选人的一种新型的取消限制的量子临界点,功能无隙费米自由度。
2022-02-24 cond-mat.str-el hep-lat
Low-energy effective theory and two distinct critical phases in a spin-1/2 frustrated three-leg spin tube
受[(CuCl 2 tachH)3Cl] Cl 2和Ca 3Co 2 O 6晶体结构的启发,我们在两种极限情况下,利用玻色化技术,发展了自旋为1/2的阻挫三角棱镜三腿自旋管的低能有效理论.用密度矩阵重整化群方法数值解释了有效理论得到的特征。在基态的系统中,三个不同的量子相,即一个带隙的二聚相和两个不同的无隙相,其中两个无隙相被发现具有共形中心荷c=1和3/2,分别。得到了自旋能隙、自旋和二聚体的关联函数以及纠缠熵。特别地,我们发现c=3/2的临界相是自旋挫挫的结果,它可能属于SU(2)k=2 Wess-Zumino-Witten-Novikov普适类,并且是由玻色化哈密顿密度中的扭曲项引起的.
2012-12-08 cond-mat.str-el
Phase Structure of Anisotropic Antiferromagnetic Heisenberg Model on Layered Triangular Lattice: Spiral State and Deconfined Spin Liquid
本文研究了各向异性三角晶格上的自旋- ${1 \over 2}$反铁磁海森堡模型,得到了它的相结构。我们用Schwinger玻色子来表示自旋算符,也用相干态路径积分来计算物理量。通过数值蒙特卡罗模拟研究了系统的温度特性。通过计算系统的内能、比热、自旋关联函数等,得到了系统的详细相图,有AF Néel态、顺磁态和螺旋态。打开元格项(即,通过对一个U(1)规范场翻转一对平行自旋单重态键的过程的研究,我们发现出现了一个被认为是退禁闭自旋液态的相,尽管从顺磁相到这个相的“跃迁”不是二阶的,而是一个交叉。在那个阶段,涌现的规范玻色子是与自旋子耦合的物理无带隙激发。这些结果支持了我们以前对三角晶格上AF Heisenberg模型在零温下的研究。
2010-09-30 cond-mat.str-el quant-ph
Phase diagrams of spin ladders with ferromagnetic legs
用连续极限玻色化方法研究了自旋S=1/2各向异性铁磁梯形的低温性质。在较宽的耦合常数范围内,得到了该模型的弱耦合基态相图,并发现了几种非常规的无隙铁磁耦合“自旋液体”相。详细讨论了梯形系统在铁磁失稳点附近的行为。
2002-09-30 cond-mat.str-el
Topological to magnetically ordered quantum phase transition in antiferromagnetic spin ladders with long-range interactions
本文研究了具有交错长程相互作用的广义量子自旋梯,它的衰减服从指数为$α$的幂律。利用大尺度量子Monte Carlo(QMC)和密度矩阵重整化群(DMRG)模拟,我们证明了该模型经历了由非定域弦序参量表征的梯级二聚体相到对称破缺Néel相的转变.我们发现的证据表明,过渡是第二order.In磁有序阶段,频谱表现出无隙模式,而在有隙阶段的激发是很好地描述在三重子-束缚态的自旋横跨腿。数值计算得到了动量分辨的自旋动力学结构因子,并发现通过跃迁,一个定义明确的三重子带演化为一个无带隙的磁振子色散。我们进一步讨论了在这个模型中解除临界的可能性。
2021-11-24 cond-mat.str-el
Spin-Peierls instability of deconfined quantum critical points
本研究探讨自旋-晶格耦合下的去禁闭量子临界点(DQCP),发现经典声子会通过单极子-声子相互作用引发类似自旋-派尔斯的不稳定性,使DQCP变为强一级相变,而量子声子在临界频率以上可维持连续DQCP。
2024-06-18 cond-mat.str-el hep-th
Topological to magnetically ordered quantum phase transition in antiferromagnetic spin ladders with long-range interactions
本文研究了具有交错长程相互作用的广义量子自旋梯,它的衰减服从指数为$α$的幂律。利用大尺度量子Monte Carlo(QMC)和密度矩阵重整化群(DMRG)模拟,我们证明了该模型经历了由非定域弦序参量表征的梯级二聚体相到对称破缺Néel相的转变.我们发现的证据表明,过渡是二阶。在磁有序相,光谱表现出无隙模式,而在有隙相的激发很好地描述了在整个腿的三重子-自旋束缚态。数值计算得到了动量分辨的自旋动力学结构因子,并发现了一个定义明确的三体子带,它在跃迁过程中演化为一个无带隙的磁振子色散。我们进一步讨论了在这个模型中解除临界的可能性。
2022-05-19 cond-mat.str-el
Gapless behavior in a two-leg spin ladder with bond randomness
本研究合成了具有键无序的verdazyl基双腿自旋梯材料,观察到无间隙磁化行为及低温比热对数立方依赖,证实了无挫折系统中随机单重态的形成。
2025-04-21 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Absence of gapless Majorana edge modes in few-leg bosonic flux ladders
研究少腿玻色子通量梯子能否承载非阿贝尔Pfaffian态及其马约拉纳边缘模,通过DMRG和精确对角化发现无边缘模但纠缠结构有Pfaffian证据,凸显有限尺寸效应。
2024-10-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Spin Bose-Metal phase in a spin-1/2 model with ring exchange on a two-leg triangular strip
最近对三角形晶格有机莫特绝缘体的实验发现了接近金属-绝缘体转变的二维自旋液体的证据。Gutzwiller波函数研究了三角格子海森堡模型与适当的四自旋环交换发现,投影自旋费米海状态有一个低的变分能量。这个波函数,连同一个从属粒子规范理论,表明这种自旋液体具有自旋相关性,沿着动量空间中的表面(“玻色表面”)是奇异的。这种状态的特征,我们称之为“自旋玻色金属”(SBM),预计将在准一维梯形系统中表现出来:离散的横向动量穿过二维玻色表面,导致一维无隙模式的独特模式。在这里,我们寻找一个准一维后代的三角晶格SBM状态探索海森堡加环模型的两条腿条(锯齿形链)。使用DMRG,变分波函数和玻色化分析,我们绘制出完整的相图。在没有环交换的情况下,该模型等价于J_1 - J_2海森堡链,并且我们发现了预期的Bethe-chain相和二聚化相。值得注意的是,适度的环交换揭示了一个新的无隙相超过了相图的一大片。自旋和二聚体的相关性具有特定的奇异波矢,并允许我们确定这一阶段的准一维后裔SBM状态的希望。我们推导出一个低能量的理论,并找到三个无隙模式和一个Luttinger参数控制所有的幂律。潜在的不稳定性的曲折SBM引起其他有趣的阶段,如周期-3 VBS或周期-4手征顺序,我们发现在DMRG,我们还发现了一个有趣的SBM状态与部分铁磁性。
2009-02-24 cond-mat.str-el
Gapless Topological Order, Gravity, and Black Holes
在这项工作中,我们证明了线性化引力具有广泛的基态简并性的无隙拓扑序。这一现象与烧绿石U(1)自旋液体的拓扑有序性和Hawking等人最近的工作密切相关。他用软光子和引力子定理证明了线性引力中的真空不是唯一的。我们首先考虑晶格模型,其低能量的行为所描述的电磁和线性引力,然后认为,这些模型的拓扑性质进行到连续。我们表明,这些模型可以有许多基态,而不作假设的拓扑结构的时空或有关的高能量性质的理论,并表明,无限家庭的对称性所描述的霍金等。只是不同的拓扑扇区。我们认为,在这种情况下,黑洞出现在IR理论的拓扑缺陷,这表明一个潜在的方法来理解防火墙悖论和引力理论中的信息编码。最后,我们使用软玻色子定理的见解,使连续规范群和无隙拓扑序之间的连接解除规范理论。
2018-08-28 cond-mat.str-el hep-th
Gapless symmetry-protected topological phase of quantum antiferromagnets on anisotropic triangular strip
我们研究了具有几何阻挫相互作用的三腿自旋1/2阶梯。我们称这个模型为各向异性三角带(ATS)模型。数值计算和场论分析表明,它的基态属于无隙保序拓扑(SPT)相。数值方法是基于密度矩阵重整化群分析的纠缠熵和纠缠谱。虽然纠缠熵表现出临界行为,但纠缠谱是非平凡简并的。这些纠缠性质意味着基态是一个无隙的拓扑相位。我们使用量子场论研究ATS模型来支持数值结果。当链间相互作用被视为作用于三条自旋链的扰动时,链间相互作用几乎将第二条自旋链与其他两条自旋链隔离。然而,同时,第二链介导第一链和第三链之间的铁磁相互作用。因此,ATS模型的基态是一个无隙的Tomonaga-Luttinger液体弱耦合到自旋为1的Haldrons链与无关的相互作用。最后但并非最不重要的是,我们证明了ATS模型的无间隙SPT相是对称保护的临界相。我们指出,临界对称性的保护是必不可少的无间隙SPT相的表征。
2022-10-30 cond-mat.str-el
Spin-Peierls instability in the three-leg Heisenberg ladder
由于三腿阶梯的行为像一个重整化的海森堡链,我们认为,自旋Peierls不稳定性必须发生在这个系统中,当它耦合到三维声子。使用键平均场论,我们表明,这确实是这种情况。在自旋-Peierls转变温度以下的二聚态形成柱状二聚相,而不是交错二聚相。这与基于反铁磁性的论点形成对比。一个物理参数的基础上,而自旋成键的单线态解释了为什么柱状配置是有利的。在二聚链的柱状排列中不会发生量子临界性(无间隙性)。
2007-08-30 cond-mat.str-el
Extraordinary boundary correlations at deconfined quantum critical points
University of Minnesota(明尼苏达大学)
研究揭示了非紧致CP^{N-1}模型在解束缚量子临界点处的边界相关性,发现其非凡-对数指数为q=N/4,标志着新型边界普遍性类别。
2026-01-12 cond-mat.str-el hep-th
Entanglement Entropy and Spectra of the One-dimensional Kugel-Khomskii Model
我们研究了一维Kugel-Khomskii模型中自旋和轨道自由度的量子纠缠,该模型包括无隙和有隙两种相位,采用分析技术和精确对角化方法,最多可达16个位置.我们计算的纠缠熵,纠缠谱使用各种分区或“削减”的希尔伯特空间,包括两个不同的实空间削减和动量空间削减。我们的结果表明,Kugel-Khomski模型具有一些新的功能,以前没有遇到的纠缠谱的研究。值得注意的是,我们发现强大的差距,在纠缠谱的有隙和无隙阶段的轨道分区,并显示这些是不连接到彼此。我们观察到的计数的低位纠缠本征值表明,“虚边”的图片,相当于低能量的哈密顿量的虚边,这里的一个无间隙的腿的两条腿的梯子,到“低能量”纠缠哈密顿量的故障为这个模型,即使等价已被证明持有类似的削减在一大类密切相关的模型。此外,我们表明,动量空间削减在无隙相位导致纠缠谱的定性差异相比,相同的削减在无隙自旋1/2海森堡自旋链。与纠缠熵相比,我们强调了纠缠谱中新的信息含量,并利用量子纠缠给出了模型的精细相图。使用分析参数,利用各种对称性的模型,并应用参数的绝热连续性从两个完全可解的点的模型,我们也能够证明几个结果的结构的低位纠缠本征值。
2013-01-10 cond-mat.str-el
The fate of spinons in spontaneously dimerised spin-1/2 ladders
我们研究了弱耦合的、受抑的自旋为1/2的两足海森堡阶梯。为了消除链之间的耦合,基本激发是去限制的,无间隙的自旋1/2物体,称为自旋子。我们调查的自旋子的命运的情况下,一个弱的链间相互作用。我们发现,尽管基态,这成为自发二聚化的急剧变化,自旋生存作为基本激发,但获得光谱间隙。此外,我们确定了精确的动力学结构因子的几个值的动量转移。
2000-02-21 cond-mat.str-el
Charge-Density-Wave Formation in the Doped Two-Leg Extended Hubbard Ladder
利用弱耦合重整化群方法研究了掺杂双腿Hubbard阶梯在原位和最近邻库仑排斥作用下的电子性质。结果表明,对于强近邻排斥,与p密度波态共存的电荷密度波态成为主导涨落,自旋形成链内单态。通过增加掺杂率,我们还表明,最近邻排斥的影响减少,系统表现出量子相变到d波(或梯级单重态)超导状态。我们导出了描述磁振子无带隙激发下跃迁点临界性质的有效费米子理论。本文讨论了双支梯形化合物Sr_{14-x} Ca_ xCu_{24} O_{41}的相图。
2004-01-04 cond-mat.str-el
The Effect of FM Inter-ladder coupling in spin-1/2 AFM two-Leg Ladders in the presence of a magnetic field: Quantum Monte Carlo Study
利用随机级数展开量子蒙特卡罗方法研究了自旋为1/2的具有反铁磁(AFM)腿和横档相互作用的两腿梯中的梯间铁磁(FM)耦合效应。我们比较了Sr $_{14-x}$ Ca $_{x}$ Cu $_{24}$ O $_{41}$ Cuprate的实验测量结果,它是具有FM梯间相互作用的自旋1/2原子力显微镜双腿梯的候选者。在很低的温度下观察到磁化率的显著渐近行为。在没有磁场的情况下,单个自旋为1/2的两腿梯的热力学行为与耦合到$-0.5J_{leg}$相互作用的热力学行为相似。但是,在低磁场下,FM耦合的双腿梯结构的$J_{in}=-0.2 J_{leg}$中的带隙相并不明显,表明梯间FM相互作用可以在零温下诱导出新的量子有序无带隙相。
2014-10-29 cond-mat.str-el
A tensor product state approach to spin-1/2 square $J_1$-$J_2$ antiferromagnetic Heisenberg model: evidence for deconfined quantum criticality
正方晶格上自旋为1/2的$J_1$-$J_2$反铁磁海森堡模型在最大阻挫区附近的基态相位($J_2\sim 0.5J_1$)一直是人们争论的焦点.在这里,我们研究这个模型使用张量积状态(TPS)的簇更新算法。在有限尺寸和热力学极限(有限尺寸标度)的基态能量与精确对角化研究的结果吻合得很好。通过对自旋相关函数的有限尺度标度,我们找到了临界点$J_2^{c_1}=0.572(5)J_1$和临界指数$ν=0.50(8)$,$η_s=0.28(6)$ .在$0.572 < J_2/J_1 \leqslant 0.6 $的范围内,我们发现了一个自旋-自旋关联指数衰减的顺磁基态。直到$24\times 24$系统的大小,我们观察到幂律衰减二聚体二聚体和斑块的相关性与异常的斑块标度指数$η_p=0.24(1)$和异常的柱状标度指数$η_c=0.28(1)$在$J_2/J_1=0.6$。这些结果与潜在的无间隙$U(1)$自旋液相一致。然而,由于$U(1)$自旋液体是不稳定的,由于瞬子效应,一个非常小的振幅VBS秩序可能会发展在热力学极限。因此,我们的数值计算结果强烈表明,在$J_2^{c_1}$的解除量子临界点(DQCP)。值得注意的是,所有观察到的临界指数与$J-Q$模型一致。
2016-08-17 cond-mat.str-el quant-ph
Critical properties of metallic and deconfined quantum phase transitions in Dirac systems
本研究通过大规模费米子量子蒙特卡洛模拟,表征双层蜂窝模型中金属性与退禁闭量子相变的临界性质,验证首个相变符合(2+1)维Gross-Neveu-SO(3)场论描述,支持第二个金属退禁闭临界点的洛伦兹对称性涌现与连续/弱一级相变特征。
2024-09-13 cond-mat.str-el hep-lat
Fermionic Non-Invertible Symmetries in (1+1)d: Gapped and Gapless Phases, Transitions, and Symmetry TFTs
该研究聚焦(1+1)维费米子非可逆对称性,借助SymTFT形式体系构建相图,阐明相的表征方式与费米子CFT的构造方法,并明确其与玻色子非可逆对称性的变换关联,完善了费米子对称性的范畴化朗道范式。
2024-08-20 cond-mat.str-el hep-th
Phases from Lightly-Doped Two-Legged Spin Ladders
本文利用包含链间自旋交换和链间跳跃项的t-J模型,对两支腿自旋梯体系进行了解析研究。自旋部分映射到量子sine-Gordon模型通过玻色化方法,充分占相位波动。在一定的掺杂浓度下,Luther-Emery相的自旋能隙演化为均匀梯状的无隙Luttinger液相。当掺杂率增加和/或链间自旋交换和跳跃与链内耦合的比率降低时,发生这种转变。我们还估计了常规电子相退禁闭为自旋子和holon的转变温度。
2000-01-01 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Boundary deconfined quantum criticality at transitions between symmetry-protected topological chains
该研究通过$\text{Z}_3 \times \text{Z}_3$对称自旋链的最简案例,发现两种非平凡SPT相的体相1+1维临界相变处存在0+1维边界对称破缺相及由单参数调控的非朗道边界临界相变,即0+1维退禁闭量子临界性,为无隙拓扑相研究提供新见解。
2024-06-16 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el quant-ph
Ising phases of Heisenberg ladders in a magnetic field
我们研究了弱各向异性相互作用对T=0相图的受挫双腿海森堡阶梯,一个研究充分的自旋模型,表现出整数和分数磁化平台分开的无间隙的无公度状态的影响。我们发现,Dzyaloshinskiii-Moriya耦合可以大大修改相图,使半整数平台和周围的无间隙相合并成一个单一的伊辛有序相打破平移对称的晶格。对于弱阻挫梯,我们发现了一个不同的伊辛序.实验梯和二聚体系统的影响进行了讨论。
2007-06-08 cond-mat.str-el
Low Energy Properties of Ferrimagnetic 2-leg Ladders: a Lanczos study
我们将Lanczos方法应用到2-腿阶梯上,阶梯上的交替位置上有大小为$(S_1,S_2)=(1,1/2)$的混合自旋。还根据两种不同的模式考虑了二聚化$γ$的影响。自旋波理论(SWT)应用于该模型预测一个带隙分支与铁磁性质和另一个带隙分支与反铁磁性质的低能量激发的模型。我们计算的基态能量,铁和AF-激发间隙,磁化强度和关联函数作为一个功能的$J'$和$γ$的结果到一个精细的估计的相图。Lanczos的结果进行了比较SWT分析和定性协议,但与数值差异。我们还数值研究了Spin-Peierls不稳定性,发现它是条件的任何值的$ J' \in (0, 2)$和两个二聚模式。
2000-12-12 cond-mat.str-el
Quantum phase transitions of the asymmetric three-leg spin tube
研究了具有非对称链间交换作用的S=1/2三腿反铁磁自旋管的量子相变.在电子管系统的基础上,我们提出了一个有效的理论来给出非对称自旋管的全局相图。此外,还利用其它有效的理论,提高了相图的可靠性。密度矩阵重整化群和数值对角化分析表明,有限自旋能隙出现在横档对称线周围的狭窄区域,这与Nishimoto和Arikawa最近的论文[Phys. Rev. B78,054421(2008)]相反。数值计算表明,用有效理论得到的整体相图是定性正确的。在相图上的无隙相,数值数据通过c=1共形场论中的有限尺寸标度来拟合。我们认为,所有的相变之间的有隙和无隙阶段属于Berezinskiii-Kosterlitz-无隙普适类。
2008-11-18 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Quantum Criticality and Spin Liquid Phase in the Shastry-Sutherland model
利用密度矩阵重整化群方法研究了Shastry-Sutherland自旋模型的基态和激发态,证明了在已知的单重态和反铁磁态之间存在一个窄的量子自旋液体相.我们的结论是基于激发能级交叉和序参量的有限尺寸标度。与先前的结果对候选模型的deconfined量子临界和自旋液相,我们的结果指向一个统一的量子相图,其中deconfined量子临界点分离线的一阶跃迁和无间隙的自旋液相。受抑的Shastry-Sutherland模型接近临界点,但稍微内部的自旋液相,而以前研究的未受抑模型跨越一阶线。我们还认为,最近在SrCu 2(BO 3)2的热容测量表明,在2.6和3 GPa之间的压力下的建议自旋液体的证据。
2022-02-28 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Quantum phase transitions in three-leg spin tubes
本文采用密度矩阵重整化群方法、强耦合方法和非线性西格玛模型研究了三腿量子自旋管的性质。对于整数自旋S,该模型被证明表现出一个特别丰富的相图组成的合奏2S相变。它们可以通过一个非定域的弦序参量的行为来精确地识别,这个序参量与哈密顿量中的一个隐藏对称性的破缺有关。这些过渡的性质进一步阐明了不同的方法。我们在S = 1的特定情况下进行详细的DMRG分析。数值计算结果证实了存在两个隐藏对称性破缺的Halcohol相,它们被一个平凡的单重态分开。对带隙和冯诺伊曼熵的研究表明,在量子自旋管相图中,一级相变发生在将无带隙线和一级相变线分开的三临界点附近。
2010-05-05 cond-mat.str-el