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arXiv 2408.12911cond-mat.str-elcond-mat.stat-mechhep-th
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S = 1/2 海森堡自旋链在随机铁磁与反铁磁耦合下的基态

Ground state of the S = 1/2 Heisenberg spin chain with random ferro- and antiferromagnetic couplings

Sibei Li, Hui Shao, Anders W. Sandvik

AI总结:

本研究通过量子蒙特卡洛模拟,发现随机铁磁与反铁磁耦合的海森堡 S=1/2 链存在奇异临界态,其标度指数依赖耦合分布,且横向关联呈现双重标度行为,与自旋波和密度矩阵重整化群结果不同。

摘要:

我们使用超低温下的量子蒙特卡洛模拟研究了具有随机铁磁和反铁磁耦合的海森堡 S=1/2 链,并收敛到基态。关联函数和激发能隙的有限尺寸标度展示了一个奇异的临界态,该态与之前的强无序重整化群计算结果定性一致,但标度指数依赖于耦合分布。我们发现横向关联相对于距离存在双重标度区域,对于 r ≪ L 具有与 L 无关的形式 C(r)=r^{-μ},而对于 r/L > 0 则具有 C(r,L)=L^{-η}f(r/L) 的形式,其中 μ > η,且标度函数由我们的分析给出。这些结果与之前的自旋波和密度矩阵重整化群计算不同,从而凸显了无偏量子蒙特卡洛模拟的能力。

英文摘要:

We study the Heisenberg $S=1/2$ chain with random ferro- and antiferromagnetic couplings using quantum Monte Carlo simulations at ultra-low temperatures, converging to the ground state. Finite-size scaling of correlation functions and excitation gaps demonstrate an exotic critical state in qualitative agreement with previous strong-disorder renormalization group calculations but with scaling exponents depending on the coupling distribution. We find dual scaling regimes of the transverse correlations versus the distance, with an $L$ independent form $C(r)=r^{-μ}$ for $r \ll L$ and $C(r,L)=L^{-η}f(r/L)$ for $r/L > 0$, where $μ> η$ and the scaling function is delivered by our analysis. These results are at variance with previous spin-wave and density-matrix renormalization group calculations, thus highlighting the power of unbiased quantum Monte Carlo simulations.

机构、总结、中文摘要均由AI分析而来,可能存在错误,请以论文正文为准。

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