Chiral Broken Symmetry Descendants of the Kagomé Lattice Chiral Spin Liquid
手征对称性和时间反演对称性的破缺为奇异量子现象和拓扑相提供了一条途径。特别是,量子材料中的手性(镜像)对称性的破缺已经被证明具有重要的技术应用。最近的工作已经广泛地探讨了由此产生的手性电荷顺序和手性自旋液体的卡戈梅晶格。这种手征自旋液体与玻色子分数量子霍尔态和任意准粒子密切相关;然而,它们与附近磁有序态的联系仍然是一个谜。在这里,我们表明,两个不同的非共面的磁性订单具有统一的自旋手征,XYZ伞状态和八面体自旋晶体,出现竞争订单在靠近kagomé手征自旋液体。我们的结果突出了多体拓扑有序液体和非平凡实空间拓扑对称破缺态之间的密切联系。
2022-04-21 cond-mat.str-el
Parent Hamiltonian for the Chiral Spin Liquid
我们提出了一种构造手征自旋液体的亲哈密顿量的方法。我们发现了两种不同的哈密顿算符,对于这两种哈密顿算符,正方晶格上的手征自旋液体是精确的零能基态。对16格点的两个哈密顿量进行数值对角化,发现手性自旋液体,模其二重拓扑简并度,确实是一个哈密顿量唯一的基态,而另一个哈密顿量不是唯一的.
2009-06-09 cond-mat.str-el
Thermopower as a Possible Probe of Non-Abelian Quasiparticle Statistics in Fractional Quantum Hall Liquids
本文证明了在适当的条件下,非阿贝尔量子霍尔液体的热电势是增强的。这是因为热功率在干净极限下测量每个电子的熵,而与非阿贝尔准粒子相关的简并度和熵在它们存在时增强熵。因此,热电势可以潜在地探测准粒子的非阿贝尔性质,并测量它们的量子维数。
2009-03-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Parent Hamiltonian for the non-Abelian chiral spin liquid
我们构造了我们两人最近提出的非阿贝尔手征自旋液体族的父哈密顿量[PRL 102,207 - 203(2009)],其中包括Kalmeyer和Laughlin提出的阿贝尔手征自旋液体,作为特殊情况S=1/2。由于我们使用一个圆盘几何与开放的边界,我们确定的湮灭算子和我们从这些构造的哈密顿量是准确的,只有在热力学极限。
2012-02-07 cond-mat.str-el quant-ph
Two-dimensional quantum liquids from interacting non-Abelian anyons
一组定域的非阿贝尔任意子--如p_x + ipy超导体中的涡旋或某些量子霍尔态中的准空穴--引起宏观简并。这样的简并在任意子之间的相互作用的存在下分裂。在这里,我们表明,在两个空间维度,这种分裂选择一个独特的集体态作为相互作用的多体系统的基态。这种集体态可以是一种新的带隙量子液体,它在原始母体液体(其中的任意子是激发态)内部成核。这种物理学对于任何量子霍尔平台都是相关的,当离开平台的中心时实现非阿贝尔量子霍尔态。
2010-03-17 cond-mat.str-el
Non-Abelian chiral spin liquid on a simple non-Archimedean lattice
我们将Kitaev自旋液体的范围扩展到非阿基米德晶格。对于pentaheptite晶格,这是由于蜂窝晶格上的Stone-Wales缺陷的扩散,我们发现了一个精确可解的非阿贝尔手征自旋液体与自发时间反演对称性破缺由于奇数长度的晶格环。我们的研究结果呼吁潜在的扩展Kitaev模型的确切结果是基于反射的积极性,这是不履行pentaheptite晶格。我们进一步阐述了我们的手性自旋液体的建议在应变$α$ -RuCl $_3$的潜在实现。
2020-08-27 cond-mat.str-el
Non-Abelian chiral spin liquid in a quantum antiferromagnet revealed by an iPEPS study
阿贝尔和非阿贝尔拓扑相位显示保护手征边缘模式是无处不在的分数量子霍尔(Fractional Quantum Hall,简称FWHH)效应的领域。在这里,我们研究了一个自旋-1哈密顿的正方形晶格上,可能,主机的自旋液体模拟(玻色子)非阿贝尔摩尔-里德的H-H状态,所建议的精确对角化的小集群。利用完全SU(2)自旋对称和旋量不变的手征投影纠缠对态(PEPS)族,用无穷PEPS方法进行变分能量优化,得到与密度矩阵重整化群(DMRG)结果一致的结果.对优化后的自旋液体中自旋-自旋和二聚体-二聚体关联函数的分析表明,它们具有长程“游丝尾”。我们认为这些尾巴是有限的$D$文物的手性PEPS,这变得无关紧要时,PEPS键的尺寸$D$增加。从纠缠谱的研究中,我们观察到明确定义的手征边缘模式以下的SU(2)$_2$ Wess-Zumino-Witten理论的预测,并表现出共形场论(CFT)的中心荷$c=3/2$,作为预期的摩尔-里德手征自旋液体。我们的结论是,PEPS形式主义提供了一个公正的和有效的方法来研究量子反铁磁体中的非阿贝尔手征自旋液体。
2018-07-14 cond-mat.str-el
Thermodynamics of Chiral Spin Liquids with Abelian and Non-Abelian Anyons
本文研究了一种定义在修饰蜂窝晶格上的Kitaev模型的变体手性自旋液体的热力学性质。利用量子蒙特卡罗模拟,我们发现该模型在拓扑平凡和非平凡区域都表现出与时间反演对称性破缺相关的有限温度相变。改变交换常数时,相变由连续相变变为不连续相变,这显然与激发态由阿贝尔变为非阿贝尔的变化有关。我们通过计算拓扑量:陈数和霍尔热导率来证明这种巧合。此外,我们发现,作为一个诊断的手征自旋液体,连续的交叉与多阶段的熵释放以上的临界温度,这表明量子自旋的分级分馏发生不同的两个区域之间。
2015-06-04 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Coexistence of non-Abelian chiral spin liquid and magnetic order in a spin-1 antiferromagnet
研究了具有第一和第二近邻反铁磁耦合$J_1$和$J_2$以及三自旋标量手征项$J_χ$的正方晶格上自旋为1的海森堡模型的基态性质.利用密度矩阵重整化群计算,我们绘制了一个包含各种磁序相和一个新出现的量子自旋液体相的全局相图。从纠缠谱的指纹和一套完整的拓扑扇区的识别,自旋液体的性质被确定为玻色子非阿贝尔摩尔-里德态。我们进一步揭示了与这种自旋液体共存的条形磁序。我们的研究结果不仅建立了一个罕见的例子,非阿贝尔自旋液体在简单的自旋系统,但也证明了共存的分数激发和磁秩序超出平均场的描述。
2022-04-04 cond-mat.str-el
Classification and detection of symmetry fractionalization in chiral spin liquids
本文研究了具有手征半子拓扑序的手征自旋液体中的晶体对称性分形。我们表明,如果这样的手征自旋液体是实现在一个二维晶格模型与奇数的自旋$\frac12$每单位细胞和状态保持自旋旋转对称性和平移对称性,半离子激发必须携带半整数自旋和分数晶体量子数。结果表明,在自旋- $\frac12$ kagome晶格模型中,手性自旋液体只能实现唯一的对称性富集拓扑相。利用密度矩阵重整化群方法得到的基态波函数,数值地证实了这些分数对称量子数。
2015-11-25 cond-mat.str-el
Mott Insulators of Ultracold Fermionic Alkaline Earth Atoms: Underconstrained Magnetism and Chiral Spin Liquid
我们研究了用增强SU(N)对称性的海森堡自旋模型描述的碱土金属费米原子的莫特绝缘体。与SU(2)磁性形成鲜明对比的是,形成单线态需要两个以上的自旋。在正方形晶格上,经典的基态是高度简并的,因此磁序是不可能的。在大N极限下,我们发现了一个具有拓扑序和阿贝尔分数统计的手征自旋液体基态。我们讨论它的实验检测。具有非阿贝尔任意子的手性自旋液体也可以用碱土原子实现。
2009-09-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Chiral Spin Liquid in Correlated Topological Insulator
本文利用从转子方法研究了自旋旋转对称蜂窝晶格上的拓扑哈伯德模型--具有在位相互作用的自旋Halflion模型,发现在中间耦合区的关联电子系统中存在手征自旋液体.通过考虑任意子激发的性质,手征自旋液体可能是拓扑哈伯德模型的基态。低能物理基本上是由它的Chern-Simons规范理论决定的。
2010-12-03 cond-mat.str-el
Topological phase transition to Abelian anyon phases due to off-diagonal exchange interaction in the Kitaev spin liquid state
研究了Kitaev磁体候选材料中存在的非Kitaev相互作用对由Majorana费米子与$Z_2$规范场耦合描述的Kitaev自旋液态的影响.结果表明,在反铁磁Kitaev相互作用下,非对角交换作用($Γ'$项)显著地改变了Majorana能带结构,并引起了从陈氏数等于$\pm 1$的非阿贝尔拓扑相到陈氏数等于$\pm 2$的阿贝尔相的拓扑相变,其中$Z_{2}$涡旋表现为阿贝尔任意子.另一方面,其他非Kitaev相互作用,如海森堡相互作用和$Γ$项,只影响马约拉纳带的带宽,只要自旋液体状态不稳定。
2020-03-12 cond-mat.str-el
Topological Quantum Liquids with Quaternion Non-Abelian Statistics
非共线磁序的典型特征是由三个垂直矢量或向列指向矢组成的“四元”基态流形(GSM)。我们研究了二维空间中三种类型的四分体级,它们的GSMs分别为SO(3)= S^3/Z_2、S^3/Z_4和S^3/Q_8。Q_8表示八元非阿贝尔四元数群。我们证明,量子无序后,这三种类型的四阶,系统进入完全带隙的液相描述的Z_2,Z_4,和非阿贝尔四元数规范场理论,分别。后一种情况实现了Kitaev的非阿贝尔环面代码在一个相当简单的自旋为1 SU(2)量子磁体。这个非阿贝尔拓扑相在环面上具有22倍的基态简并度,它是由Q_8的德林费尔德二重化的22种表示所产生的。
2012-01-14 cond-mat.str-el
Global quantum phase diagram and non-Abelian chiral spin liquid in a spin-3/2 square lattice antiferromagnet
本研究在自旋3/2平方晶格海森堡模型中发现非阿贝尔手征自旋液体,绘制了含三种常规磁有序的量子相图,证实其为支持斐波那契任意子统计的玻色Read-Rezayi态,为高自旋体系分数量子相研究提供新方向。
2022-12-29 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
Dynamical anyon generation in Kitaev honeycomb non-Abelian spin liquids
相对论性的莫特绝缘体被称为“基塔耶夫材料”,有可能实现含有非阿贝尔任意子的自旋液体。出于容错量子计算应用程序在这种情况下,我们引入了一个动态的任意子生成协议,利用通用边缘物理。该装置的特点是自旋液体中的孔,它定义了非阿贝尔任意子的能量便宜的位置,通过一个狭窄的桥连接,可以在自旋液体和拓扑平凡相之间进行调谐。我们表明,调制的桥梁从平凡的自旋液体在中间的时间尺度-量化的分析和广泛的模拟-存款非阿贝尔任意子到洞的O(1)的概率。所需的桥操作可以通过将Kitaev材料集成到磁隧道结阵列中来实现,该阵列产生局部可调的交换场。结合现有的读出策略,我们的协议揭示了一条路径,拓扑量子比特实验Kitaev材料在零施加磁场。
2021-11-17 cond-mat.str-el quant-ph
Kitaev model on Hurwitz hyperbolic tilings: A non-Abelian gapped chiral spin liquid
本研究在 Hurwitz 双曲铺砌上研究 Kitaev 模型,发现奇数环导致时间反演对称性自发破缺,在各向同性点得到有能隙手征自旋液体,激发为非阿贝尔 Ising 任意子。
2025-02-26 cond-mat.str-el
Coupled spin-1/2 ladders as microscopic models for non-Abelian chiral spin liquids
我们构建了一个二维晶格模型,该模型被认为可以实现具有(伊辛)非阿贝尔拓扑序的带隙手性自旋液体。结构单元是自旋为1/2的具有$SU(2)$对称自旋-自旋相互作用的两条腿的梯子。然后将两条腿的梯子排列成行,并通过连续梯子之间的SU(2)对称相互作用耦合。调整梯内相互作用,以实现c = 1/2伊辛共形场论,这是我们通过密度矩阵重整化群(DMRG)研究数值建立的事实。时间反演打破梯子间的相互作用进行调整,以打开一个整体的2D晶格系统中的差距。这个二维系统支持无带隙手征边缘模式与伊辛非阿贝尔激发,但没有电荷激发,在对比Pfiran非阿贝尔分数量子霍尔态。
2016-11-08 cond-mat.str-el
Spectroscopy of Majorana modes of non-Abelian vortices in Kitaev's chiral spin liquid
本文研究了Kitaev蜂窝模型中手征自旋液相的动力学结构因子随温度的变化关系。我们发现,使用最近发展的分析方法,直接签名的Majorana模式与非阿贝尔Z_2涡(visons)。特别是,在低,但非零T和它的字段依赖性的离散峰的特征多重反映了热激活的visons的存在,其不同的分离产生不同的分裂的马约拉纳'零'模式。所涉及的共振过程是特定的马约拉纳模式,并将持续存在,即使在弱不可积的相互作用。
2019-12-03 cond-mat.str-el
Non-Abelian topological order with SO(5)$_{1}$ chiral edge states
我们考虑一种用部分子理论构造的手征自旋液体。这个态支持非阿贝尔任意子和中性费米子,它们与著名的摩尔-里德态有一些相似之处。部分子态和摩尔-里德态的边缘物理是非常不同的。基于共形场论(CFT)分析,提出边缘态具有涌现SO(5)对称性。计算了SO(5)$_{1}$ CFT塔的边缘状态计数。利用张量网络方法生成了手征自旋液体,这使得我们能够利用纠缠谱来确认SO(5)$_{1}$计数。观察和分析了纠缠谱中的多个分支的附加特征。
2022-09-16 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
Breakdown of the Chiral Luttinger Liquid in One-Dimension
我们开发了一种费米子自举方法来求解一类无法用玻色子化处理的手征一维费米子模型。利用这个方案,我们表明,Luttinger液体行为的气体中的四个相互作用的手征马约拉纳费米子是高度敏感的速度简并。在改变一个手征费米子的速度时,一个尖锐的束缚(或反束缚)态从原始的Luttinger液体连续谱中分裂出来,切断X射线奇点,形成一个寿命随频率线性增长的宽非相干激发。
1999-01-01 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
Coupled wire construction of chiral spin liquids
我们发展了一种手性自旋液体的耦合线结构。起始点是Mott机制中的电子的单个线,它们受到塞曼场和Rashba自旋轨道耦合的影响。线之间的合适的自旋翻转耦合产生阿贝尔手性自旋液体状态,其支持体隙上方的自旋子激发和手性边缘状态。该方法推广到非阿贝尔手征自旋液体在水平k与parafermionic边缘状态。
2015-08-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Abelian and non-Abelian chiral spin liquids in a compact tensor network representation
我们使用最近提出的环气(LG)和弦气(SG)态[H.-]对星晶格上的阿贝尔和非阿贝尔手性Kitaev自旋液体提供了新的见解。Y.利河,巴西-地Kaneko,T. Okubo,N. Kawashima,Phys. Rev. Lett. 123,087203(2019)]。这些都用张量网络的语言来表示。通过对一个或两个变分参数的优化,得到了星格子上Kitaev模型相图的精确解。特别是,变能量的LG状态成为准确的(机器精度内)在两个极限的模型,并在其中之一的临界分析来自LG功能。结果表明,短距离激光环能很好地反映阿贝尔型超晶格,而非阿贝尔型超晶格则与宏观环路出现的临界激光环有密切的联系。通过构造最小纠缠态,利用纠缠谱和纠缠熵,利用Ising共形场论研究了任意子和手征边缘模的性质.
2020-01-23 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Gapless excitations in non-Abelian Kitaev spin liquids with line defects
我们发现,线缺陷在非阿贝尔Kitaev自旋液体港口无隙的一维马约拉纳模式,如果跨缺陷的相互作用低于一个临界值。在平均场近似下处理线缺陷处的弱相互作用,我们确定了临界相互作用强度作为外部磁场的函数。在无带隙的制度,我们使用低能有效场论计算的自旋晶格弛豫率的核自旋附近的缺陷,并找到一个立方温度依赖性,同意在Kitaev材料$α\text{-RuCl}_3$的实验。
2022-01-07 cond-mat.str-el
Resonating valence bond realization of spin-1 non-Abelian chiral spin liquid on the torus
提出了环面上自旋为1的体系的共振价键波函数,实现了非阿贝尔手征自旋液体。波函数采用由$\mathrm{SO}(3)_{1}$ Wess-Zumino-Witten模型的共形块构造的无限维矩阵乘积态的形式。这意味着它们是分数量子霍尔系统中引入的玻色子摩尔-里德态的晶格类似物。通过三重简并基态的显式构造和模S矩阵和模T矩阵的解析计算,揭示了该体系的拓扑有序性。
2021-02-18 cond-mat.str-el
Chiral Spin Liquids in Arrays of Spin Chains
我们描述了二维自旋系统中手性自旋液体的耦合链结构。从一维锯齿形自旋链出发,在非阿贝尔玻色化框架下引入SU(2)对称性,我们首先证明了我们的方法忠实地描述了具有三自旋相互作用的精确可解模型的低能物理。推广的建设,以二维的情况下,我们得到一个理论,结合的普遍性质的手性自旋液体预测Kalmeyer和Laughlin:电荷中性的边缘状态,带隙的自旋1/2体激发,和基态简并环上的信号的拓扑秩序,这个量子态。此外,我们表明,手征自旋液相更容易稳定在阻挫晶格包含角共享三角形,如扩展的kagome晶格,比在三角形晶格。我们的场论方法邀请更奇异的手性自旋液体的推广,并可用于评估特定晶格系统的基态的手性自旋液体的存在。
2015-03-17 cond-mat.str-el
Network construction of non-Abelian chiral spin liquids
提出用手征结网络构造二维非阿贝尔手征自旋液体,并以 SU(2)$_2$ 模型展示 Ising 任意子、Majorana 零模和环面三重简并。
2023-09-26 cond-mat.str-el
Kondo signatures in Dirac spin liquids: Non-Abelian bosonization after Chern-Simons fermionization
量子杂质是受抑量子磁体的原位探针,狄拉克自旋液体是一类重要的量子自旋液体。本文提出了一种结合Chern-Simons费米子化和Wess-Zumino-Witten理论研究Dirac自旋液体中量子杂质的一般方法。在Chern-Simons费米子化下,规范涨落明显被抑制,低能物理由多个狄拉克谷描述,并且具有依赖于谷的赝自旋动量锁定。(2+1)D有效理论可以通过旋转对称性进一步简化为(1+1)D Wess-Zumino-Witten理论,其中Dirac费米子与杂质之间的赝自旋交换可以通过非阿贝尔玻色化来解决。因此,费米液体和非费米液体的不动点被确定,分别取决于狄拉克谷之间的杂质散射的相关性。这导致狄拉克自旋液体的实验指纹,包括近藤诱导的磁热效应,在交叉过程中的非单调的热导率,和各向异性的自旋关联函数。
2020-10-10 cond-mat.str-el
The Hubbard model on triangular $N$-leg cylinders: chiral and non-chiral spin liquids
最近,通过密度矩阵重整化群(DMRG)模拟,在三角晶格上的哈伯德模型的金属-绝缘体相变附近提出了带隙的手征自旋液体的存在[A. Szasz,J. Motruk,M.P. Zaletel和J.E. Moore,Phys. Rev. X { \bf 10},021042(2020)]。在这里,我们报告内的变分蒙特卡罗技术的基础上Jastrow-Slater波函数,实现与回流相关的结果。在DMRG计算中,我们考虑$N$ -腿柱。对于$N=4$,在次近邻跳跃的情况下,在金属和绝缘体之间出现具有磁准长程序的手征自旋液体。在我们的方法中,手征态是带隙的,打破了反射对称性。相比之下,对于$N=5$和$N=6$,手性自旋液体不是具有最低变分能量的状态:在前一种情况下,在整个绝缘区域中发现了双自旋液体,而对于$N=6$的较少受抑的情况,结果与在二维团簇上获得的结果非常相似[L.F. Tocchio,A. Montorsi和F. Becca,Phys. Rev. B { \bf 102},115150(2020)],具有接近金属-绝缘体转变的反铁磁相和强耦合区域中的自旋液体。
2021-10-15 cond-mat.str-el
Effective Field Theory of Chiral Spin Liquid between Ordered Phases in Kagomé Antiferromagnet
本文提出了一种有效场论来描述Kagomé晶格上Heisenberg自旋系统中的手征自旋液态,我们导出了低能有效的kagomé理论(各向同性)数值计算表明,由第一近邻自旋交换引起的量子涨落与由第二近邻自旋交换引起的量子涨落一样强.我们利用手征序参量理论,讨论了kagomé反铁磁体中存在有限温度手征对称性破缺到手征有序态的可能性.计算了有效基态能中的手征对称性破缺项,证明了在kagomé反铁磁体中存在前三个最近邻自旋交换作用时,在基态中必然存在手征自旋液体.最后,我们考虑了kagomé反铁磁体的量子临界性,并证明了在满足我们推导出的适当“匹配条件”的两个有序态之间的过渡处自然出现了Chern-Simons项,为解释为什么手性自旋液体可以出现在适当的有序状态之间的过渡提供了解释。Simons项是手征自旋液态的低能有效理论,其中手征性是这种拓扑场论打破离散对称性的直接结果。
2018-05-04 cond-mat.str-el
Novel chiral quantum spin liquids in Kitaev magnets
莫特绝缘体在足够强的自旋-轨道耦合作用下可以呈现出具有拓扑有序和分数激发的量子自旋液体相。当外加一个小的正磁场时,具有Kitaev自旋交换作用的量子磁体可以容纳一个带隙的量子自旋液体,该液体具有一个逆时针方向传播的Majorana边模.在这里,我们展示了如何在一个足够强的正磁场下的拓扑过渡到带隙的量子自旋液体与两个马约拉纳边缘模式在顺时针方向传播发生。发现Dzyaloshinskiii-Moriya相互作用使非手征Kitaev无隙量子自旋液体转变为在两个Dirac点具有相等Berry相的手征液体。热霍尔电导实验为预言的新型拓扑带隙量子自旋液体态提供了证据。
2020-06-02 cond-mat.str-el
Projective Construction of Non-Abelian Quantum Hall Liquids
利用一种广义的部分子构造方法--投影构造法,我们构造了许多非阿贝尔量子Hall(QH)态,其中包括填充分数为$ν=1/2$时的Pfenian态.投影构造允许我们计算构造的QH态的体积和边缘有效理论。我们举例说明如何利用体积有效理论计算环面上非阿贝尔QH液体的基态简并度。我们指出,有效理论的完整描述需要有效拉格朗日量和电子算符的定义。后者产生了所有的物理状态,并定义了理论的规范结构。
1998-11-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
An exact chiral spin liquid with non-Abelian anyons
我们建立了一个手性自旋液体(CSL)的存在作为确切的基态的Kitaev模型的装饰蜂窝晶格,这是通过取代每个网站在熟悉的蜂窝晶格与三角形。CSL态自发地打破了时间反演对称性,但保留了其他对称性。有两个拓扑上不同的CSL由量子临界点分开。有趣的是,在拓扑非平凡(陈数$\pm 1$)CSL涡激发服从非阿贝尔统计。
2007-12-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Possible uniform-flux chiral spin liquid states in the SU(3) ring-exchange model on the triangular lattice
我们考虑三角晶格上除了两个交换外,还具有反铁磁三个交换的SU(3)模型。我们首先提出了对磁有序态的数值格位分解态研究,它显示了两种不同的三亚晶格有序态,反铁四极相和标准的120 ^o反铁磁相,沿着三格位环交换强度的轴。我们进一步研究模型使用奴隶费米子平均场的方法,我们重写交换运营商的三种口味的费米子。在平均场水平上,我们发现主要的竞争态是三聚体态(三角形元格态)、带隙的均匀π/3通量手征自旋液体和带隙的均匀2π/3通量手征自旋液体。π/3通量手性自旋液体的填充带具有Chern数+1,2π/3通量手性自旋液体的填充带具有Chern数+2。在平均场水平上,我们还给出了每种手征自旋液体的有效Chern-Simons理论。
2013-04-26 cond-mat.str-el
Search for electron liquids with non-Abelian quasiparticles
我们使用精确的数值对角化在非阿贝尔准粒子统计的分数量子霍尔态的搜索。对于部分填充的第二朗道能级中的(最有希望的)状态,搜索被缩小到填充因子$7/3 <ν_e<8/3$的范围。在这个范围内,能谱和关联函数的分析,计算包括有限宽度和朗道能级混合,支持在$ν_e=5/2$(成对摩尔-读取“Pfafian”状态)和12/5(集群读取-Rezayi“parafermion”状态)的突出的非阿贝尔候选人。在这个范围之外,非相互作用的复合费米子模型与四个附加通量量子的验证,产生家庭的量子液体与分数,但阿贝尔统计。的边界$ν_e=7/3$状态被证明是热力学连接到劳克林液体,但其短程相关性是显着不同的。
2009-11-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Semion wave function and energetics in a chiral spin liquid on the Kagome lattice
近年来,在海森伯模型的几种变形中发现了手征自旋液态--一种由Kalmeyer和Laughlin于1987年首次提出的分数量子霍尔态的玻色子类似物。在这里,我们应用国家的最先进的数值技术的一个这样的模型,其中时间反演对称性的破坏驱动系统进入手性相。我们的方法使我们能够获得明确的矩阵产品状态表示的低位激发的手征自旋液体状态,包括拓扑非平凡的半离子激发。我们表征这些激发和研究他们的能量模型是朝着拓扑相变调整。
2015-06-10 cond-mat.str-el
Variational Monte Carlo study of chiral spin liquid in the extended Heisenberg model on the Kagome lattice
利用Gutzwiller投影的费米子态和变分蒙特卡罗方法研究了Kagome格点上的扩展海森堡模型。特别地,当考虑第二和第三近邻超交换时,我们发现由非平凡磁通量和长程手征-手征关联描述的带隙自旋液体与无隙U(1)Dirac态相比在能量上更有利。此外,拓扑Chern数,通过积分Berry曲率,和基态的简并度,通过构造线性独立的状态,导致我们确定这种通量状态的手征自旋液体与$C=1/2$分数Chern数。
2015-05-22 cond-mat.str-el
Probing Chiral Kitaev Spin Liquids via Dangling Boundary Fermions
针对凝聚态物理中探测极端量子行为的难题,该研究提出利用STM测量边界局域动力学自旋结构因子,通过Kitaev自旋液体边界自然产生的悬挂Majorana费米子识别手性边界模,为探测手性Kitaev自旋液体这一奇异量子态提供了新方法。
2024-11-04 cond-mat.str-el
On the origin of the possible chiral spin liquid state of the triangular lattice Hubbard model
最近的数值模拟发现,在三角晶格哈伯德模型的中间耦合区可能存在一种手征自旋液态。在这里,我们提供了一个简单的图片,其起源方面的玻色子RVB的描述。更具体地说,我们表明,这种手性自旋液体状态可以理解为量子无序四面体自旋状态稳定的四自旋环交换耦合,抑制有序无序效应走向条纹自旋状态。这种手性自旋液态的特征在于每个三角形的自旋Berry相为$\fracπ{2}$。然而,我们发现,这种状态的拓扑性质是完全错过了Schwinger玻色子平均场描述的结果,缺乏玻色子刚性所造成的双重占用约束。
2021-04-04 cond-mat.str-el
Chiral spin liquids on the kagome lattice with projected entangled simplex states
无限投射纠缠单纯态(iPESS)是一种张量网络(TN)态,已被成功地用于模拟和表征kagome晶格上的{ \it非手征}自旋液体.在这里,我们证明了iPESS也提供了一个忠实的表示{ \it手征}自旋液体(CSL)在同一个晶格上,即基态的自旋- $1/2$ kagome海森堡反铁磁体与标量手征。根据SU $(2)$和点群对称性对局域张量进行分类,构造了一个手征反对称破缺反射$P$和时间反演$T$对称,同时保持了$PT$ .变分TN状态主机,键尺寸$D\ge 8$,手征无带隙纠缠谱SU $(2)_1$共形场论。的相关函数显示出一个小的重量长范围的尾巴符合TN散装边缘对应的预测。%{ \color{red}通过引入更多的约束条件,手征对射被简化为一个非手征对射,由于涌现的{ \it张量守恒律},它保持了完整的点群对称性,并且与海森堡点处的基态有关.最后,通过在完全旋量族中的模拟,我们讨论了标量手征项引起的从非手征自旋液体到CSL的转变。我们确定了一个非手征流形的对称张量的子集,其中一个新的紧急{ \it张量守恒律}实现。这使得我们既可以探测非手征自旋液体的稳定性,又可以讨论标量手征项诱导的非手征自旋液体向CSL的转变。
2022-12-14 cond-mat.str-el
Spin Hamiltonian for which the Chiral Spin Liquid is the Exact Ground State
我们构建了一个哈密顿量,挑出的手征自旋液体的正方形晶格周期性的边界条件作为确切的,除了双重拓扑简并,独特的基态。
2007-07-28 cond-mat.mes-hall 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
Electrical probes of the non-Abelian spin liquid in Kitaev materials
最近的热导率测量证明了Kitaev材料$α$ - $\mathrm{RuCl}_{3}$中磁场诱导的非阿贝尔自旋液相。虽然该平台是一个很好的莫特绝缘体,我们提出的实验,电探测自旋液体的标志性手性马约拉纳边缘状态和散装任意子,包括他们的异国情调的交换统计。我们专门介绍电路,利用电活性系统和Kitaev材料之间的接口,以“完美地”将电子从前者转换为后者中出现的费米子-从而使拓扑超导体和分数量子霍尔态发明的运输探针的变化。一路上,我们解决了有关相互作用的马约拉纳费米子的文献中的难题,并制定了一个任何子干涉框架,其中包括非平凡的能量分割效应。我们的结果照亮了Kitaev材料的拓扑量子计算的部分途径。
2020-02-05 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
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
Spin chain network construction of chiral spin liquids
我们表明,蜂窝晶格的海森堡自旋$1/2$链与三自旋结相互作用,可以控制分析研究的手性自旋液体(CSL)。调谐这些相互作用的手征固定点,我们发现一个Kalmeyer-Laughlin CSL相,这里是连接到临界点的边界共形场论。我们的结构直接产生一个量子化的自旋霍尔电导和局域自旋子与半离子统计作为基本激发。我们还勾勒出远离旋子可能凝聚的手征点的相图。我们的方法的推广可以为许多其他CSL提供微观实现。
2019-09-10 cond-mat.str-el
S=1 Spin Liquids: Broken Discrete Symmetries Restored
我们介绍了一种新的自旋液体,自旋1手性液体,它提供了一个通用的范例,在二维无序自旋1反铁磁体。它支持带有手征性量子数的自旋子和荷子激发。这些激发服从半费米统计。统计参数的符号由手性决定。自旋1手性液体是二维量子态的第一个例子,它支持分数统计的激发,但不违反P或T。
2002-03-13 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
Topological chiral spin liquids and competing states in triangular lattice SU($N$) Mott insulators
SU($N$)莫特绝缘体已经被提出和/或实现在固态材料中并且在光晶格上具有超冷原子。本文研究了三角晶格上的二维SU($N$)反铁磁体。从SU($N$)Heisenberg模型出发,在大$N$极限下,我们进行了自洽计算,得到了各种各样的基态,包括价团簇态、双单胞条纹有序态和拓扑手征自旋液体.当味数$N$小于6时,系统倾向于簇或有序基态。结果表明,增加味剂的数目会增强量子涨落,并最终将团簇化的基态转变为拓扑手性自旋液体。这种手征自旋液体基态对于正方形晶格SU($N$)磁体具有等效性。我们进一步确定了相应的最低竞争状态,代表另一种不同类型的手性自旋液体状态。最后,我们讨论了相关的系统和实验探头。
2021-05-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.quant-gas
Chiral spin-orbital liquids with nodal lines
具有强自旋轨道耦合的强关联材料有望实现具有分数激发的拓扑相。在这里,我们提出了一个手性自旋轨道液体作为一个现实的重元素双钙钛矿模型的稳定相。这种自旋液体状态具有马约拉纳费米子激发,其特征在于沿布里渊区边缘的节线的无隙谱。我们表明,节线的拓扑缺陷的非阿贝尔Berry连接和系统表现出分散的表面状态。我们讨论了这种状态的一些实验特征,并将它们与自旋液体候选者Ba_2YMoO_6的性质进行了比较。
2016-07-01 cond-mat.str-el
Controlling effective dimensionality and competition between spin liquid and chiral orders by new multiorbital effects in $S=\frac{1}{2}$ pyrochlore oxides
在阻挫系统中,由于交换相互作用的阻挫,一些或多个状态被竞争,并且这种竞争经常导致奇异状态,例如自旋液体和手征顺序。考虑烧绿石氧化物,一个三维阻挫系统,研究了它的$S=\frac{1}{2}$有效模型,该模型由最近邻过渡金属离子之间的Heisenberg型和Dzyaloshinsky-Moriya型超交换作用组成.我们发现,通过利用$t_{2g}$轨道的新的多轨道效应对这些相互作用系数的影响,我们可以将有效维数从三维变为二维,从而控制手征级与自旋液体之间的竞争.我们还表明,新的多轨道效应是至关重要的稳定的三进一出手征顺序,扭曲的四进四出手征顺序,扭曲的三进一出手征顺序,并可以用来保持宏观简并,导致自旋液体,即使与有限的Dzyaloshinsky-Moriya相互作用。这些结果开辟了自旋体系中新的多轨道物理,为烧绿石氧化物中自旋液体的现实机制迈出了重要的一步。
2017-08-18 cond-mat.str-el