Kagomé 反铁磁体有序相之间手性自旋液体的有效场论

在这项工作中，我们提出了 kagomé 晶格上海森堡自旋体系下手性自旋液体态的有效场论描述。为此，我们推导了 kagomé (各向同性) 海森堡反铁磁体在其数值发现的序基态附近的低能有效理论，并表明由次近邻自旋交换引起的量子涨落与最近邻引起的同样强。我们使用手性序参量理论论证了具有次近邻自旋交换相互作用的 kagomé 反铁磁体中发生有限温度手性对称破缺转变进入手性有序态。我们计算了有效基态能量中的手性对称破缺项，并表明手性自旋液体必然出现在具有前三个最近邻自旋交换相互作用的 kagomé 反铁磁体的基态中。最后，我们考虑了 kagomé 反铁磁体的量子临界性，并表明在我们推导的满足适当“匹配条件”的两个有序态之间的转变处自然涌现 Chern-Simons 项，这为为什么手性自旋液体可能出现在适当有序态之间的转变提供了解释。这个涌现的 Chern-Simons 项是手性自旋液体态的低能有效理论，其中手征性是该拓扑场论破坏离散对称性的直接结果。