Quantum dimer model on the kagome lattice: solvable dimer liquid and Ising gauge theory
我们介绍了量子二聚体模型的角共享三角形的晶格。这些格包括kagome格,并且可以被定义为任意几何形状。它们实现了具有拓扑简并和非精细分数激发的完全无序和带隙的二聚体-液相,以及固相。利用晶格的几何性质,精确地得到了一些结果,包括二聚体液体的全光谱。这些模型提供了一个非常自然的--也许是最简单的--框架来说明一般的概念,如分数化、拓扑序和与Z_2规范理论的关系。
2002-10-02 cond-mat.str-el
Three-dimensional nematic spin liquid in the stacked triangular lattice 6H-B structure
最近,大量的实验表明,自旋为1/2和自旋为1的磁矩分别位于三角晶格结构的Ba 3CuSb 2 O 9和Ba 3 NiSb 2 O 9的量子磁体中可能存在自旋液相。在这些实验中,已经提出了几个理论建议的自旋液相和自旋液体的行为堆叠的三角形晶格。虽然这些材料的晶体结构目前仍在争论中,但了解这种受抑晶格上可能的自旋液相仍然很有趣。在这项工作中,我们应用Schwinger玻色子平均场论和投影对称群(PSG)分析,研究自旋液相的全三维6 H-B结构,在以前的作品,认为二维系统。我们发现,一个ZZ 2自旋液相,其中晶格旋转对称性自发破缺,是最有前途的自旋液相,这是符合在经典极限的螺旋磁有序。我们讨论了我们的研究结果对未来的理论和实验工作的影响。
2013-05-21 cond-mat.str-el
Randomness-induced quantum spin liquid on honeycomb lattice
我们在自旋为1/2的蜂窝晶格中提出了一种量子自旋液态,交换相互作用具有随机性。也就是说,我们成功地将随机性引入到基于有机放射性的复合物中,并实现了随机单重态(RS)。所有的磁性和热力学实验结果表明,液体的行为,这是符合预期的RS状态。这些结果表明,在实际系统中的随机性或不均匀性稳定的RS状态,并产生液体般的行为。
2017-09-24 cond-mat.str-el
Fermi Liquid instabilities in two-dimensional lattice models
我们开发了一个程序检测费米液体的不稳定性,通过扩展Pomeranchuk的分析,以二维晶格系统。该方法具有很强的通用性和直观性,为奇异相位的搜索提供了有力的工具。我们测试它通过将其应用到晶格电子模型与相互作用导致$s$和d波不稳定性。
2008-04-28 cond-mat.str-el
Possibility of S=1 spin liquids with fermionic spinons on triangular lattices
本文将$S=1/2$自旋的费米子表象推广到任意自旋。在平均场论下,我们得到了三角晶格上$S=1$反铁磁体的几种自旋液体态,包括无隙f波自旋液体和拓扑非平凡的$p_x+ip_y$自旋液体.在考虑了不同的竞争次序后,我们构造了$J_1$ - $J_3$ - $K$模型的相图.讨论了它在新近发现的材料$\mathrm{NiGa_2S_4}$中的应用。
2010-06-10 cond-mat.str-el
Strongly Inhomogeneous Phases and Non-Fermi Liquid Behavior in Randomly Depleted Kondo Lattices
通过求解大晶格上的SU($N$)鞍点方程,利用强耦合方法研究了近藤晶格在局域$f$ -矩随机耗尽时的低温行为.对于一个大范围的中间掺杂水平,在致密晶格的相干费米液体和稀极限的单杂质费米液体之间,我们发现强烈的非均匀状态,表现出明显的非费米液体特性。特别是,掺杂无序和强相互作用的相互作用导致罕见的弱屏蔽的时刻,占主导地位的体磁化率。我们的结果与Ce_{x} La_{1-x} CoIn_5和Ce_{x} La_{1-x} Pb_3等化合物有关
2006-03-31 cond-mat.str-el
Correlation functions in SU(2)-invariant RVB spin liquids on nonbipartite lattices
本文介绍了一种基于Pfizerans抽样的Monte Carlo方法,研究了Kagome和三角晶格上Anderson共振价键(RVB)自旋液体波函数。这消除了一个符号的问题,防止利用价键的基础上,非二分晶格的蒙特卡罗研究。研究高达600个站点的晶格尺寸,我们计算单线态和自旋自旋相关性,并演示了如何在每个拓扑扇区内恢复晶格对称性作为系统大小的增加。我们的研究结果是一致的期望,最近邻RVB状态描述这些非二分晶格的拓扑自旋液体。
2012-10-05 cond-mat.str-el
Schwinger boson spin liquid states on square lattice
我们在Schwinger玻色子(平均场)理论的框架内研究了正方晶格上的自旋液体,这些自旋液体尊重所有的晶格对称性和时间反演对称性。这种自旋液体具有自旋能隙和出射的Z_2规范场激发。我们用投影对称群方法对它们进行了分类,发现了六个可能与J_1-J_2海森堡模型相关的自旋液态。在平均场近似下研究了这些态的性质。有趣的是,我们发现一个自旋液体状态,可以通过连续的相变到Néel磁序或磁序的波矢量在布里渊区边缘中心。我们还讨论了我们的结果与Abrikosov费米子自旋液体之间的联系。
2016-08-02 cond-mat.str-el
Giant Magnetoelastic-Coupling Driven Spin-Lattice Liquid State in Molybdate Pyrochlores
我们提出了自旋晶格液体的想法,其中自旋和晶格自由度是强耦合的,并保持无序和波动到低温。我们表明,这样的状态自然产生的一类的焦绿石化合物的微观分析,并驱动的巨磁弹性效应。最后,我们认为这可以解释Y $_2$ Mo $_2$ O $_7$的一些实验特征。
2019-06-11 cond-mat.str-el
Magnetism, non-Fermi-liquid behavior and deconfinement in Kondo lattices
本文提出有效杂化模型,统一描述Kondo晶格中费米液体与分数化费米液体态,并考虑磁有序,通过微扰和规范场分析电荷与磁涨落,比较其对热和输运性质的贡献。
2023-09-01 cond-mat.str-el
Comment on "$Z_{2}$ spin liquid phase on the kagome lattice: a new saddle point", by Tao Li [arXiv:1601.02165 (2016)]
在最近的一篇论文[arXiv:1601.02165]中,李涛声称,使用投影的古茨维勒费米子波函数获得的带隙$\mathbb{Z}_2$自旋液体可以在戈薇晶格上的海森堡模型中稳定下来。我们进行了非常精确的变分计算,并证实了前所未有的准确性的事实,即$\mathbb{Z}_{2}$自旋液体是一个本地的能量最小值,随着系统的大小,从而重申了一个无间隙的$U(1)$狄拉克自旋液体基态的情况。
2016-06-05 cond-mat.str-el
Quantum Spin Liquid in a Breathing Kagome Lattice
最近的实验的钒氟氧化物材料DQVOF的动机,我们研究可能的自旋液相呼吸kagome晶格S=1/2自旋。通过投影对称群分析,我们确定了这种晶格上的费米子和玻色子$\mathbb{Z}_2$自旋液体的可能相,并建立了两者之间的对应关系。各向同性戈薇晶格上海森堡模型的基态本质是一个激烈争论的话题,$\mathbb{Z}_2$和U(1)自旋液体都被认为是合理的基态。使用变分蒙特卡罗技术,我们表明,一个带隙的$\mathbb{Z}_2$自旋液体出现作为明确的基态在存在这种呼吸各向异性。我们的研究结果表明,呼吸各向异性有助于稳定这种自旋液体基态,这可能有助于我们理解的实验结果,并有助于指导未来的数值研究这些系统。
2016-05-17 cond-mat.str-el
Nature of chiral spin liquids on the kagome lattice
我们研究了最近在推广的海森堡模型中发现的手征自旋液体的性质和稳定性。使用Gutzwiller投影波函数的方法-即部分子建设-我们得到大的重叠与这些扩展海森堡模型的基态。我们进一步建议,在时间反演不变的情况下的手性自旋液体的外观是链接到两个磁有序相之间的经典过渡线。
2015-03-11 cond-mat.str-el
Lattice models for non-Fermi liquid metals
我们提出了两个二维晶格模型与非费米液态金属相。我们证明了这些模型的低能物理是由耦合到涨落U(1)规范场的分形准粒子费米海精确描述的。在第一个模型中,基本的自由度是自旋1/2费米子。该模型表明,电子在原则上可以引起非费米液态金属相。在第二个模型中,基本的自由度是无自旋玻色子。这个模型提供了一个(非费米液体)玻色金属的具体例子。在稍加修改的情况下,文中还给出了临界U(1)对称自旋液体的一个例子。
2008-12-29 cond-mat.str-el
Randomness-induced quantum spin liquid behavior in the $s=$1/2 bond-random Heisenberg antiferromagnet on the pyrochlore lattice
利用精确对角化和Hams-de Raedt方法研究了焦绿石晶格上键随机$s=1/2$ Heisenberg反铁磁体的零温和有限温性质.我们发现这种随机性导致了无带隙的量子自旋液体(QSL)态,即随机单重态。本文讨论了对最近实验的启示,即混合阴离子焦绿石晶格反铁磁体Lu $_2$ Mo $_2$ O $_5$ N $_2$表现出无带隙QSL行为。
2019-06-19 cond-mat.str-el
Staggered liquid phases of the 1D Kondo-Heisenberg lattice model
在一维Kondo-Heisenberg模型的相图中,我们引入了一类新的一维液体,我们称之为“交错液体”。它包括三种不同的自旋间隙液体和一个新的Luttinger液相。交错液体的特征在于在电荷密度波(CDW)模式中具有“大费米海”签名的无隙模式,并且超导序涉及具有有限质心动量的电荷-2 e库珀对的近凝聚。特别地,不存在传统的无间隙$2k_{F}$ CDW和$k=0$配对模式。在这个过程中,我们解析地推导了近藤-海森堡晶格模型从中间耦合自旋能隙相到强耦合无能隙LL相的相变。
2000-11-18 cond-mat.str-el
Filling dependence of a new type of charge ordered liquid on a triangular lattice system
研究了最近报道的三角晶格上无自旋费米子系统在强库仑相互作用下的特征无带隙电荷有序态。在这种状态下,电荷自发地分为固体和液体成分,前者的固体部分以维格纳晶体的方式排列,而后者则像弹球一样在它们之间移动。我们表明,这种电荷有序液体是稳定的,在很宽的范围内填充,$1/3<n<2/3$,并检查其填充依赖性。
2006-07-07 cond-mat.str-el
Quantum Phase Transition between Z2 spin liquid and columnar Valence Bond Crystals on a Triangular lattice
研究了三角晶格上$Z_2$自旋液体和价键固体(VBS)之间的量子相变。对于完全各向同性的三角形晶格,从柱状或共振格元VBS阶的转变可以是第一阶的,或者可以存在具有中间相的两个转变。如果跃迁分裂成两个,则$Z_2$自旋液体将首先经历一阶$q=3$ Potts跃迁到破坏$2π/3$晶格旋转对称性(但与VBS状态不同,保持平移对称性)的新的非对称$Z_2$自旋液体。然后,第二转变将通过二级$^*$ $3d$ XY转变使该新的无规$Z_2$自旋液体变为柱状或共振元格VBS状态。在扭曲的三角晶格上,一些不同的柱状VBS阶之间的简并被提升,并且相变可以减少到单个$3d$ XY $^*$转变。
2014-05-06 cond-mat.str-el
Topography of Spin Liquids on a Triangular Lattice
具有阻挫各向异性相互作用的自旋系统由于可能的奇异基态而引起人们的极大兴趣。我们利用密度矩阵重整化群研究了它们在最近邻三角晶格上的相图,并绘制出了自旋液体可能存在的区域的形貌。我们发现,这个自旋液相是连续连接到以前发现的各向同性$J_1\!-\!J_2$模型的自旋液相。这两个极限显示出几乎相同的自旋相关性,使得它们各自的自旋液体彼此同构。
2018-05-09 cond-mat.str-el
Detecting crystal symmetry fractionalization from the ground state: Application to $\mathbb Z_2$ spin liquids on the kagome lattice
在量子自旋液体态中,分数自旋子激发可以携带分数晶体对称性量子数,这种对称性分数区分了不同拓扑有序的自旋液体态。在这项工作中,我们提出了一个简单的方法来检测签名的基态的波函数的晶体对称性表示,这样的晶体对称性碎裂。我们证明了我们的方法上投影$\mathbb Z_2$自旋液体波函数的戈薇晶格,并表明,它可以用来分类一般的波函数。特别是我们的方法可以用来区分几个建议的候选人的$\mathbb Z_2$自旋液体状态的kagome晶格。
2015-03-03 cond-mat.str-el
Classification and Monte Carlo study of symmetric $Z_{2}$ spin liquids on the triangular lattice
我们研究了三角晶格上$Z_{2}$自旋液体中不同的对称性分馏方式。我们的分类可以用来识别在最近的密度矩阵重整化群模拟的三角晶格上的$J_{1}-J_{2}$自旋模型的$Z_{2}$自旋液体中的对称性分馏。我们在三角晶格上发现了64种对称性丰富的$Z_{2}$自旋液态。在Schwinger-boson部分子波函数中,除了8个态外,Abrikosov-fermion部分子波函数还可以实现12个态。在一个比SU(2)更大的规范群中,其余44个态也可以在一个自旋为3/2的系统中找到。在20种Abrikosov-fermion Gutzwiller投影波函数中,B5态是三角晶格上$J_{1}-J_{2}$自旋模型的$Z_{2}$自旋液体的一个很有希望的候选态. No.B5位于狄拉克自旋液体(DSL)附近。然而,变分蒙特卡罗模拟发现DSL具有良好的变分能,并且$J_{1}-J_{2}$自旋模型不能为DSL上的自旋子打开能隙以稳定B5号态.
2015-06-18 cond-mat.str-el
Symmetry-protected non-Fermi liquids, Kagome spin liquids, and the chiral Kondo lattice model
非费米液体的理论描述是强关联量子物质中最具挑战性的问题之一。虽然有许多实验候选人这样的阶段,很少有例子可以使用控制的理论方法进行研究。在这里,我们介绍了一个新的概念的角度来分析描述的非费米液体物理的无隙自旋液体中产生的一个家庭的二维和三维的戈薇模型。我们首先讨论了一个安全的保护机制,负责的无间隙相的稳定性。然后,我们重新铸造的二维Kagome自旋模型作为一个手性近藤晶格模型,可以解决分析使用什么是在某种意义上的一个概括的耦合线结构。我们提供了广泛的数值证据,在二维Kagome模型的无隙自旋液体,并讨论了推广到三维。
2019-01-16 cond-mat.str-el
Spinon Kondo lattice in quantum spin liquids
本文提出自旋子近藤晶格理论框架,研究U(1)量子自旋液体与安德森杂质晶格耦合,发现临界耦合以上形成重准粒子相,并揭示其独特的热力学与谱学特征。
2024-03-28 cond-mat.str-el
Heavy-fermion and spin-liquid behavior in a Kondo lattice with magnetic frustration
在大${\cal N}$动力学平均场论下研究了近藤晶格模型中近藤效应与令人沮丧的交换相互作用之间的竞争.我们发现一个T=0之间的重费米液体和自旋液体的交换$J_c = T_{K}^0$,单杂质近藤温度的临界值相变。接近临界点时,费米液体相干尺度$T^\star$强烈减小,有效质量强烈增强。$T>T^\star$区域的特征在于自旋液体磁关联和非费米液体性质。磁阻挫是解释某些金属化合物如LiV $_2$ O $_4$大有效质量的普遍机制。
2002-02-07 cond-mat.str-el
Topological Entanglement Entropy of Z2 Spin liquids and Lattice Laughlin states
研究了SU(2)对称带隙自旋液体和Laughlin态的候选波函数的纠缠性质。这些波函数是通过Gutzwiller投影技术获得的。以拓扑纠缠熵γ为工具,我们建立了手征自旋液体和Z ~ 2自旋液体波函数的拓扑序,以及Laughlin态的晶格形式.我们的结果与场论结果γ= logD(其中D是相的总量子维数)非常一致。所有的计算都是在12 × 12的晶格上使用蒙特卡罗技术完成的,这使得我们能够以小的有限尺寸效应提取γ。对于手征自旋液体波函数,计算值在理想值的4%以内。我们还发现晶格版本的Laughlin ν=1/3相位与预期的γ=log \sqrt{3}很好的一致性。
2011-07-17 cond-mat.str-el
Spin Liquid versus Spin Orbit Coupling on the Triangular Lattice
本文探讨了强自旋轨道耦合与自旋液体物理的关系。我们研究了一个非常一般的模型上的三角晶格自旋轨道耦合导致高度各向异性的相互作用的存在。通过Gutzwiller投影的费米子构造,我们用变分蒙特卡罗方法研究了$U(1)$量子自旋液体态和有序态。从而得到了该相空间中的基态相图。此外,我们考虑自旋费米表面量子自旋液体,这是特别重要的自旋轨道耦合时,Gutzwiller波函数以外的影响。
2017-11-08 cond-mat.str-el
Phenomenological Z_2 lattice gauge theory of the spin-liquid state of the kagome Heisenberg antiferromagnet
我们构造了一个唯象的Z_2格点规范理论来描述自旋为零的反铁磁体的自旋液体态。该模型是Misguich-Serban-Pasquier哈密顿量的自然推广,增加了受晶格对称性强烈约束的相互作用。我们能够再现定性的许多特征在最近的数值研究中观察到的。我们也沿着类似的路线与以前的作品联系起来。
2013-03-05 cond-mat.str-el
Finite-temperature phase transition to a Kitaev spin liquid phase on a hyperoctagon lattice: A large-scale quantum Monte Carlo study
量子自旋液体是绝缘磁体中的一种神秘的量子态,在这种量子态中,传统的长程序被强量子涨落所抑制。最近,在Kitaev模型中,在三维超蜂窝晶格上,低温量子自旋液体和高温顺磁体之间发生了一种非常规的相变。在这里,我们表明,一个类似的“液体-气体”的转变发生在另一个三维晶格,超八边形晶格。我们调查的关键现象,采用基于格林函数的蒙特卡罗技术与核多项式方法,使系统分析多达2048个网站。临界温度低于超蜂窝的情况下,反映了较小的磁通间隙。我们还讨论了在各向异性极限的有效模型的基础上的过渡。
2018-02-26 cond-mat.str-el
Loop Liquid in an Ising-Spin Kondo Lattice Model on a Kagome Lattice
用蒙特卡罗模拟研究了Kagome晶格上Ising自旋Kondo晶格模型的相图。我们发现该系统在有限温度下表现出一种特殊的亚铁磁态,其中每个三角形都是两上一下的自旋组态,但自旋关联并没有发展出任何超结构。我们称这种状态为回路液体,因为它的特点是涌现的自由度,自我避免的上自旋回路。通过改变电子密度和温度,我们阐明了该系统表现出从回路液体到亚铁磁有序态的相变以及到部分铁磁态的交叉.这些可以被看作是结晶和凝聚力的循环,分别。我们表明,回路的形成观察到的光学电导率作为一个特征的共振峰。
2013-08-06 cond-mat.str-el
Quantum spin liquid with a Majorana Fermi surface on the three-dimensional hyperoctagon lattice
出于最近合成的$β$ -锂$_2$ IrO $_3$ -自旋-轨道纠缠$j=1/2$莫特绝缘体与三维晶格结构的Ir $^{4+}$离子-我们认为广义的Kitaev模型,相信捕捉一些微观之间的相互作用的铱时刻在三个空间维度的各种三价晶格结构。特别令人感兴趣的是所谓的超八边形晶格-超kagome晶格的前中间晶格,其基态是无间隙的量子自旋液体,其中无间隙的马约拉纳模式形成扩展的二维马约拉纳费米表面。我们证明,这马约拉纳费米表面是固有的晶格对称性的保护,并讨论可能的不稳定性。因此,我们提供了第一个例子的分析听话的微观模型的相互作用SU(2)自旋1/2自由度在三维空间,窝藏一个自旋液体与二维自旋费米表面。
2014-01-29 cond-mat.str-el
Fragility of the nematic spin liquid induced by diagonal couplings in the square-lattice SU(3) model
本文用密度矩阵重整化群(DMRG)方法研究了正方晶格上的自旋$1$ SU(3)双线性双二次模型。我们报告说,这种自旋液体似乎强烈竞争的三个子晶格磁秩序。为了进一步研究两个态之间的竞争,以及出现双自旋液体的原因,我们在两个元格对角方向之一加入了一个次近邻SU(3)对称相互作用.这允许将正方形晶格模型调整为三角形晶格模型。通过计算自旋关联函数和各种序参量,我们发现三个子晶格序可以在无限小的额外的新的耦合,至少在我们的研究精度。与以前的研究结果相比,双自旋液体是稳定的,在扩展的参数区域与额外的耦合,尊重晶格对称性的正方形晶格,我们认为,在这里的对角耦合,这挫败了bipartite晶格结构,迅速抑制两个子晶格的波动和三个子晶格秩序,从而获胜。这一数值结果与双自旋液体产生于两个和三个亚晶格涨落竞争的猜想是一致的。
2021-11-22 cond-mat.str-el
One-dimensional Kondo lattice model as a Tomonaga-Luttinger liquid
在一维近藤晶格模型中,f电子自旋参与了费米海的填充.结果表明,在顺磁相,该模型属于自旋1/2 Tomonaga-Luttinger液体普适类。自旋速度v_s/v_c与电荷速度K_c之比约为(T_K/E_F)^{1/2}。
1997-02-13 cond-mat.str-el
Exact Chiral Spin Liquid with Stable Spin Fermi Surface on the Kagome Lattice
研究了Kagome格点上Kitaev型量子自旋模型的精确可解性。我们发现一个丰富的相图,其中包括一个拓扑(带隙)手征自旋液体与带隙手征边缘状态,和一个带隙手征自旋液体相的自旋费米表面。电流模型的基态包含一个奇数的电子每单位细胞的定性区分它从以前研究的完全可解的模型与自旋费米面。此外,我们证明了自旋费米面对弱扰动是稳定的。
2011-05-20 cond-mat.str-el
Fractionalized spin-wave continuum in spin liquid states on the kagome lattice
受最近在赫氏体中子散射实验中观察到的自旋波连续体(SWC)的启发,我们利用Gutzwiller投影波函数研究了可果美晶格上自旋液态的动态自旋结构因子$S(\mathbf{q},ω)$.自旋液体中自旋1激发态用Gutzwiller投影的双自旋子激发波函数表示。我们研究了三种不同的自旋液体候选者,自旋费米面自旋液体(FSL),狄拉克自旋液体(DSL)和随机通量自旋液体(RSL)。FSL和RSL在扩展磁布里渊区中的$K$点处的$S(\mathbf{q},ω)$中具有低能量峰,与在$M$点处发现低能量峰的实验相反。DSL测量与中子散射测量之间没有明显的矛盾。除了一个分数的自旋(即自旋-1/2),自旋子在DSL携带一个分数的晶体动量,这是潜在的可检测的SWC在中子散射测量。
2015-07-10 cond-mat.str-el
A square lattice algebraic spin liquid with SO(5) symmetry
提出了正方晶格上S=1/2反铁磁体的临界自旋液体基态。在“交错磁通”代数自旋液体的重整化群分析中,我们研究了反铁磁体中存在的扰动,它打破了它的整体SU(4)对称性到SO(5)。在物理参数值,我们发现一个不稳定性的SO(5)对称的固定点。我们讨论了这个不动点描述Neel和价键固态之间转变的可能性,以及与Tanaka和Hu的SO(5)非线性西格玛模型的关系.
2007-11-24 cond-mat.str-el
Symmetric $Z_2$ spin liquids and their neighboring phases on triangular lattice
基于最近在自旋- $1/2$三角格子$J_1$ - $J_2$ Heisenberg模型中发现的带隙自旋液相,我们在Abrikosov-fermion表象下对三角格子上的对称$Z_2$自旋液体进行了分类.我们发现了20个具有不同自旋对称性量子数的相,其中8个在Schwinger-boson表象中有对应的相。其中,我们确定了2个有前途的候选人(#1和#20),这可以实现一个带隙的$Z_2$自旋液体与次近邻平均场振幅。我们分析了它们的相邻磁序和价键固体模式,并找到一个状态(#20),它是连接到120度尼尔秩序的连续量子相变。我们还确定了在对称态附近的带隙的双$Z_2$自旋液体,并找到3个有希望的候选者(#1,#6和#20)。
2016-04-13 cond-mat.str-el
Topological spin liquids in the ruby lattice with anisotropic Kitaev interactions
红宝石晶格是介于蜂窝晶格和三角晶格之间的四价晶格。本文利用精确对角化和微扰方法研究了红宝石晶格上具有Kitaev相互作用的自旋哈密顿量的拓扑自旋液相。后一种相互作用与晶格结构相结合产生了一个具有$\mathbb{Z}_2 \times \mathbb{Z}_2$规范对称性的模型。绘制了该模型的相图,发现了有隙和无隙的自旋液相。虽然低能部门的带隙相对应于众所周知的拓扑色码模型的蜂窝晶格,低能部门的无隙相描述的有效自旋模型与三体相互作用的三角形晶格。在小的磁场中,光谱中会出现一个间隙。我们认为,后者的阶段可能是描述的奇异的激发,其频谱是丰富的Kitaev模型的伊辛阶段。
2016-09-11 cond-mat.str-el
Heavy-fermion spin liquid in the strong hybridization limit of the finite-U Anderson lattice model
在强杂化极限下研究有限U Anderson晶格模型,我们发现了一个重费米子自旋液相,在该液相中,导电费米子和局域费米子都发生了强杂化,形成了重费米子,但由于局域费米子中存在大的Hubbard-U相互作用,使得该重费米子相对应于对称的Mott绝缘态.我们发现,这种重费米子自旋液相不同于“分馏”费米液体状态,后者对应于一个金属状态与一个小的费米表面的传导电子,而本地化的费米子从传导电子去耦,形成一个自旋液体状态。我们讨论了这种反常自旋液相对反铁磁有序和规范波动的稳定性,特别是与束缚的从粒子相关的瞬子效应。此外,我们提出了一个变分的波函数,以检查它的存在从微观模型。
2007-05-17 cond-mat.str-el
Gapless chiral spin liquid from coupled chains on the kagome lattice
利用微扰重整化群方法,我们证明了具有交错手征相互作用的kagome晶格上的扩展($J_1$-$J_2$ - $J_d$)海森堡模型($J_χ$)可以呈现无隙手征量子自旋液体相.在耦合链结构中,这个相可以理解为手性滑动Luttinger液体,沿着链方向具有自旋相关的代数衰减。我们使用有效场论计算了这种无带隙的手征自旋液体的低能性质,并表明它们与部分子平均场论的预测是兼容的。这些结果可能与在钾霞石材料中观察到的状态有关。
2018-01-24 cond-mat.str-el
Edge states and topological orders in the spin liquid phases of star lattice
一组新的材料可以映射到星晶格,它表现出一些新的物理性质。我们给出了星形晶格的体-边对应理论,研究了不同自旋液相中的边态及其拓扑序。由于自旋液相中的局域自发磁通量打破了时间反转和空间反转对称性,体态和边态的能量结构以及Chern数依赖于自旋液相和跳跃参数.给出了均匀、非均匀和手征自旋液体的体能结构和边能结构的特征以及相应的陈数。特别地,我们解析地得到了手征自旋液态SL[1,2,-2]的拓扑序相图,其中磁通量在两个三角形和一个十二边形的晶胞中.此外,我们还发现了自旋液相SL[π_{1},π_{2},-(π_{1}+ π_{2})]和SL[π_{2},π_{1},-(π_{1}+ π_{2})]的拓扑不变性。结果揭示了星型晶格能带和边态结构与其拓扑序之间的关系。
2012-02-19 cond-mat.str-el
Topological excitations and the dynamic structure factor of spin liquids on the kagome lattice
最近对自旋为1/2的kagome晶格反铁磁体ZnCu 3(OH)6Cl 2(Herbertsmithite)的中子散射实验首次提供了在二维空间中量子自旋液体状态中的分数激发的证据。与现有的自旋液体理论模型相比,测得的动态结构因子揭示了一个激发连续体,它是显着平坦的频率的函数,几乎没有动量依赖性沿几个高对称性方向。在这里,我们表明,许多实验观察到的功能可以解释在Z2自旋液体的拓扑vison激发的存在。这些介子在可果美晶格上形成平坦的能带,因此充当自旋携带激发的动量汇,这些自旋携带激发通过中子散射探测。我们计算了两种不同的Z2自旋液体的动态结构因子,发现其中一种描述了Herbertsmithite以及以上的一个非常低的能量截止。
2013-08-09 cond-mat.str-el
Melting a skyrmion lattice topologically: through the hexatic phase to a skyrmion liquid
Skyrmions是旋转的磁性纹理,其非平凡的拓扑结构导致了具有信息技术应用前景的粒子性质。也许相互作用粒子最重要的方面是它们能够形成从气体和液体到结晶固体的化学上不同的相。在人工多层膜中已经实现了Skyrmion的稀气体,并且在体Skyrmion宿主材料中已经观察到固体晶体Skyrmion晶格。然而,迄今为止,尚未有实验报道将Skyrmion晶格熔化成Skyrmion液体。通过低温洛仑兹透射电子显微镜的直接成像,我们证明了材料Cu $_2$ OSeO $_3$中的skyrmion晶格可以动态熔化。值得注意的是,我们发现这个熔化过程是一个拓扑缺陷介导的两步过渡,通过理论上假设的六方相的液相。六角和液相的存在,而不是一个简单的褪色的局部磁矩热激发后意味着,即使在散装材料skyrmions拥有相当大的粒子性质,这是一个先决条件的应用方案。
2018-07-22 cond-mat.str-el
Spin Liquid Phases for Spin-1 systems on the Triangular lattice
基于最近对Ba 3 NiSb 2 O 9材料的实验研究,我们提出了两种新的自旋液相(A和B),适用于三角晶格上自旋为1的体系。在平均场水平下,两个自旋液相都具有二次带接触的无带隙费米自旋子激发,从而使自旋磁化率和C_v/T在零温下饱和为常数,这与Ba_3NiSb_2O_9的实验结果一致.在晶格尺度上,这些自旋液相具有Sp(4)~ SO(5)规范涨落,而在长波极限下,这种Sp(4)规范对称性在A型自旋液相中被破缺为U(1)xZ_2,在B型自旋液相中被破缺为Z_4。我们还证明了$A$相是铁四极子态、自旋四极子态和非共线自旋密度波态的母态。
2011-10-14 cond-mat.str-el
Electron liquid state in the symmetric Anderson lattice
利用平均场方法,给出了任意维对称Anderson晶格半填充时的解析解和数值解。对称的Anderson晶格与Kondo晶格是等价的,这使得研究Kondo晶格中电子液体的行为成为可能。我们已经证明,由于具有不同自旋和动量的电子$\textbf{k}$和$\textbf{k}+\overrightarrowπ$的杂化(通过局域电子产生的有效场),电子谱中的能隙在半填充时打开。这种杂化打破了电子的总磁动量守恒,自发对称性被打破。电子液体状态的特征在于具有大的费米面。在光谱中的间隙计算取决于现场库仑排斥的大小和值的链,以及正方形和立方晶格的s-d杂化。在对称的Anderson晶格中,还发现了带隙态在低温下热容的反常行为。
2021-03-12 cond-mat.str-el
Spin-Liquid State for Two-Dimensional Heisenberg Antiferromagnets on a Triangular Lattice
用自洽格林函数方法研究了三角晶格上反铁磁海森堡模型的自旋液态。计算结果表明,自旋激发谱是无带隙的,基态能量为$E_{g}/NJ=-0.966$,与基于共振价键态的变分蒙特卡罗方法的计算结果一致.还讨论了一些热力学性质。
1998-08-07 cond-mat.str-el
Absence of Spin Liquid in the Hubbard model on the Honeycomb Lattice
采用变分团簇近似方法研究了蜂窝晶格上半填充哈伯德模型中自旋液相的可能出现。我们发现磁性转变的临界相互作用强度略低于非磁性金属-绝缘体转变的临界相互作用强度。因此,随着相互作用强度的增加,半金属状态变成磁性绝缘体,并且不发生非磁性绝缘状态。因此,在该系统中没有实现以没有长程序的绝缘状态为特征的自旋液体状态。
2015-05-27 cond-mat.str-el
Marginal Fermi Liquid in a lattice of three-body bound-states
我们研究了边缘费米液体行为的晶格模型,涉及电子气体耦合到一个稠密的三体束缚态晶格。束缚态改变了电子-电子散射的相空间,并在电子气中诱导出边缘自能。当三体束缚态与电子气弱耦合时,存在一个临界费米液体行为的窗口。在这种情况下,该模型显示存在两个弛豫时间,一个是线性的,一个是二次的温度。在低温下,束缚态发展相干性,导致与传统费米液体行为的交叉。在强耦合下,边缘费米液体行为被配对或磁不稳定性所取代,并且不可能产生与温度相当的线性散射率。讨论了该模型的低温不稳定性,并与半满时的哈伯德模型进行了比较。
1998-01-02 cond-mat.str-el
Spin-Liquid phase of the Multiple-Spin Exchange Hamiltonian on the Triangular Lattice
我们对三角晶格上多重自旋交换模型的自旋液相进行了精确对角化研究。它的特点是没有Neel长程序(NLRO),短程磁关联和自旋能隙。我们发现在我们研究的任何局部序参量中没有LRO(手性、二聚体.)。讨论了可能的渐近基态简并度。我们认为,它可能是拓扑起源,该系统可能不是一个手性自旋液体。一个可能的关系,阿弗莱克-肯尼迪-利布-田崎(AKLT)阶段进行了讨论。
1998-12-19 cond-mat.str-el
Chiral Spin Liquid and Quantum Criticality in Extended $S=1/2$ Heisenberg Models on the Triangular Lattice
我们研究了三角晶格上的$J_1$ - $J_2$海森堡模型,并在该模型中加入了一个标量手征项,证明了手征自旋液体在相图的相当大的区域内是稳定的。该拓扑相位于共面$120^\circ$ Néel有序相和非共面四面体有序相之间。进一步讨论了$J_1$ - $J_2$模型中自旋无序中间相的性质。我们比较了基态从精确对角化与狄拉克自旋液体波函数,并提出了一个方案,该波函数描述的量子临界点之间的$120^\circ$磁有序相和一个假定的$\mathbb{Z}_2$自旋液体。
2016-04-26 cond-mat.str-el
Theory of a competitive spin liquid state for weak Mott insulators on the triangular lattice
我们提出了一种新的量子自旋液体状态,可以解释许多有趣的实验性质的低温相的有机自旋液体候选材料。这种成对的费米子自旋态保持了系统的所有对称性,并且它具有无隙激发光谱,其二次带在动量~ k = 0处接触。这种二次带接触受到系统对称性的保护。使用变分蒙特卡罗技术,我们表明,这种状态具有高度竞争力的能量在三角晶格海森堡模型补充了一个现实的大环交换项。
2013-10-16 cond-mat.str-el
Non-Abelian Chiral Spin Liquid on the Kagome Lattice
我们研究了由Gutzwiller投影的$p_x+ip_y$超导体构成的kagome晶格上的$S=1$自旋液态。我们表明,得到的自旋液体是非阿贝尔或阿贝尔拓扑相,这取决于费米平均场态的拓扑结构。通过计算模矩阵$S$和$T$,我们证实了投影拓扑超导体是非阿贝尔手征自旋液体(NACSL).我们得到的手征中心荷和自旋霍尔电导与$SO(3)_1$(或等价地,$SU(2)_2$)场论的预言非常一致。我们提出了一个局部哈密顿量,这可能会稳定的NACSL。从变分研究,我们观察到的拓扑相变从NACSL的$Z_2$阿贝尔自旋液体。
2018-05-13 cond-mat.str-el
Spin-liquid phase and order-by-disorder of classical Heisenberg spins on the swedenborgite lattice
挫折是指不能同时满足竞争相互作用,往往导致大量的简并基态。这可以抑制有序化趋势,有时导致自旋液相。提升这种简并性的内在效应是无序有序熵。我们提出了强有力的证据表明,一个经典的最近邻海森堡模型在swedenborn晶格上表现出扩展的自旋液相以及熵有序无序选择平面配置后的一级转变。我们认为,这一观察呈现磁性绝缘体,如${\rm{RBaCo}}_4{\rm{O}}_7$,其中R表示稀土原子,主要候选人显示自旋液体行为和熵有序无序物理由于其大的交换常数。
2014-04-07 cond-mat.str-el
Chiral spin liquids on the kagome Lattice
研究了kagome晶格上最近邻的$XXZ$ Heisenberg量子反铁磁体。本文考虑了几种微扰:a)手征性项,b)Dzyaloshinski-Moriya项和c)环交换型项对kagome晶格bowties的影响,并探讨它们是否能支持手征自旋液体作为基态.用于研究这些哈密顿量的方法是一种通量附着变换,该变换将晶格上的自旋映射到与可果美晶格上的陈-西蒙斯规范场耦合的费米子。这个变换要求我们在kagome格上一致地定义一个Chern-Simons项。我们发现,即使在没有均匀磁场的情况下,手征项也会导致手征自旋液体,并且在$XY$各向异性区域中具有有效的自旋霍尔电导$\sxy = \frac{1}{2}$。Dzyaloshinkiii-Moriya项也导致类似的手性自旋液体,但只有当这项不是太强时。外部磁场也有可能产生额外的平台,其也表现得像$XY$体系中的手性自旋液体。最后,我们考虑了环交换项的影响,发现只要它的耦合常数足够大,它可以通过时间反演不变性的自发破缺而引发到手性自旋液体的相变。
2015-09-09 cond-mat.str-el
Algebraic vortex liquid theory of a quantum antiferromagnet on the kagome lattice
越来越多的实验和数值研究表明,即使在远低于交换作用强度的温度下,具有主要反铁磁近邻相互作用的kagome晶格上的低半奇数整数量子自旋也不会磁性有序或破坏晶格对称性。此外,似乎有过多的低能量激发,主要是单线态,但也自旋携带,这表明假定的基础量子自旋液体是一个无间隙的"临界自旋液体“,而不是一个有间隙的自旋液体与拓扑秩序。在这里,我们发展了一个有效场论方法,用于自旋为1/2的海森堡模型,具有易平面各向异性的kagome晶格。通过采用涡旋对偶变换,然后通过费米子化和通量涂抹,我们获得了一个无间隙但稳定的临界自旋液相,这是描述(2+1)维量子电动力学(QED $_3$)与紧急$\mathrm{SU}(8)$味对称。从有效场论中导出了比热、热导率和动力学结构因子,并与其它理论方法进行了比较。
2007-03-19 cond-mat.str-el