三角晶格上自旋-1/2海森堡模型中的竞争自旋液体态

我们使用密度矩阵重整化群研究了三角晶格上具有反铁磁最近邻（$J_1$）和次近邻（$J_2$）相互作用的 spin-$1/2$ 海森堡模型。通过研究自旋关联函数，我们发现当 $J_2 \lesssim 0.07 J_1$ 时为 $120^{\circ}$ 磁有序相，当 $J_2 \gtrsim 0.15 J_1$ 时为条纹反铁磁相。在这两个相之间，我们确定了一个自旋液体区域，其特征是自旋和二聚体关联的指数衰减，以及有限尺寸系统下的大自旋单态和三重态激发能隙。我们在两个扇区中发现两个性质相近的近简并基态，这表明该区域存在不止一个自旋液体候选态。其中含有自旋子（spinon）的扇区被发现遵守时间反演对称性，而不含自旋子的偶扇区在有限尺寸系统中破坏了该对称性。此外，我们通过向圆柱系统插入自旋通量并追踪不同基态的演化，探测到了分数量子化的特征。而且，通过调节各向异性键耦合，我们探索了自旋液体相的本质，并找到了有能隙的 $Z_2$ 自旋液体的最佳参数区域。