在Gamma-prime (Γ')模型中构造涌现U(1)对称性
强关联电子
2025-08-25 v1
摘要
阻挫磁体可以规避传统对称性破缺的范式，而是在低温下展现出涌现对称性的特征。此类对称性源自基态流形中的"偶然"简并，并在二维和三维的若干不同模型中得到了探索。在此，我们报告了一类经典自旋模型的系统构造，该模型在具有三角 motif 的一、二和三维空间维度的多种晶格几何（如kagome或hyperkagome晶格）中展现出涌现的连续U(1)对称性。这一点尤其令人惊讶，因为底层哈密顿量实际上具有非常少的对称性——一个受自旋轨道纠缠材料微观机理启发的键方向性、非对角交换模型（即Γ'模型）。该构造使得我们能够在不同空间维度的不同晶格中系统研究涌现连续U(1)对称性与底层离散哈密顿量对称性之间的相互作用。我们讨论了热涨落和量子涨落通过热涨落和量子无序择优机制抬起偶然基态简并的影响，以及空间维度和晶格对称性在塑造该模型物理中的关键作用。针对代表性的一维、二维和三维晶格几何的互补蒙特卡洛模拟提供了完整的热力学描述，并确认了我们的分析预期。
引用
@article{arxiv.2411.02070,
title = {Constructing Emergent U(1) Symmetries in the Gamma-prime $\left(\bf \Gamma^{\prime} \right)$ model},
author = {Sagar Ramchandani and Simon Trebst and Ciarán Hickey},
journal= {arXiv preprint arXiv:2411.02070},
year = {2025}
}
备注
14 pages, 14 figures