谐振 XY 模型的电场表示

二维谐振 XY (HXY) 模型是一个自旋模型，其中经典自旋通过分段抛物势相互作用。我们论证了 HXY 模型应被视为二维凝聚体中相位涨落的经典规范格点自旋模型，因为它是保证实验系统模对称性的最简单模型。在此，我们构建了 HXY 模型的格点电场表示，并将其与 Villain 模型以及具有纯旋转辅助场的二维库仑气的类似表示进行了对比。我们发现，HXY 模型是具有辅助场的库仑气格点电场模型的自旋模型类比，但其具有一个温度依赖的真空（电）电容率，编码了自旋涡旋与其背景自旋波介质的耦合。自旋涡旋映射为库仑电荷，而自旋波涨落对应于辅助场涨落。这种耦合解释了 HXY 模型与具有辅助场的库仑气在比热高温渐近线上的显著差异。我们的结果阐明了格点电场在 HXY 模型（其相互作用纯粹是局部的）中有效长程相互作用的传播。它们还意味着，由局部自旋动力学产生的全局自旋扭曲激发（拓扑扇区涨落）在低温相中被遍历性排除。我们讨论了这些结果对凝聚体物理的相关性。