Hund规则耦合对SU(4)单重态自旋-轨道态的形变

我们利用密度矩阵重正化群方法,研究了一维自旋-轨道模型在具有各向同性自旋和各向异性轨道交换相互作用下的基态性质和激发能隙,该模型代表了四分之一填充下包含Hund规则耦合(J)的双轨道Hubbard模型的强耦合极限。在J=0时,自旋和轨道关联在$q=\pi/2$处出现峰值并相互重合,对应于SU(4)单重态。另一方面,由于Hund规则耦合,自旋和轨道态以不同的方式变化。随着J的增加,轨道关联的峰值位置变为$q=\pi$,而自旋关联的峰值位置保持在$q=\pi/2$。此外,轨道二聚体关联变得比自旋二聚体关联更稳健,表明量子轨道涨落被Hund规则耦合增强。相应地,与自旋能隙相比,打开了相对较大的轨道能隙,系统可以用轨道二聚体态背景下的有效自旋系统来描述。