三角晶格Hofstadter-Hubbard模型中的手性自旋液体与量子相变

莫尔超晶格的最新进展推动了对受显著轨道磁通影响的强关联电子晶格模型的研究。我们分析了每磁通量子四分之一、每格点一个电子的三角晶格Hofstadter-Hubbard模型，其中在弱耦合整数量子霍尔相和强耦合120度反铁磁相之间可能存在手性自旋液体相。我们使用矩阵乘积态方法和解析论证来研究该模型在有限周长圆柱上的紧致化。我们发现了一种滑移粒子-空穴对称性操作，并论证了该对称性在奇数周长圆柱上从量子霍尔到手性自旋液体的相变中被自发破缺。我们数值验证了这种自发对称性破缺，并进一步证明了该相变与各种自旋单态、电荷中性算符的代数关联函数有关。对于偶数周长圆柱，该相变变为一个伴随大关联长度的交叉，且该关联长度随周长显著增长。我们的研究结果表明，在二维极限下，到手性自旋液体相的相变是连续的，并具有临界电流涨落。