涌现手征自旋液体：Kagome Heisenberg 模型中的分数量子霍尔效应
强关联电子
2014-09-16 v2
摘要
在磁场下的二维电子系统中实现的分数量子霍尔效应 (FQHE) 是凝聚态物理中最显著的发现之一。有趣的是，有人提出 FQHE 也可以出现在时间反演不变的自旋系统中，即所谓的手征自旋液体 (CSL)，其特征为拓扑序和分数化准粒子的涌现。CSL 自然会导致源于任意子准粒子凝聚的奇异超导性。尽管 CSL 已被追寻了二十多年，但从未在自旋各向同性 Heisenberg 模型或相关材料中发现。通过开发一种基于密度矩阵重整化群的方法用于绝热插入磁通，我们在自旋- 各向同性 kagome Heisenberg 模型中发现了 FQHE。我们将此 FQHE 态认定为长期追寻的 CSL，其具有均匀的手征序并自发破缺时间反演对称性，其独特特征是由鲁棒激发隙保护的半整数量子化拓扑 Chern 数。发现该 CSL 位于先前认定的 自旋液体附近，这可能导致两个有隙拓扑自旋液体之间的奇异量子相变。
引用
@article{arxiv.1312.4519,
title = {Emergent Chiral Spin Liquid: Fractional Quantum Hall Effect in a Kagome Heisenberg Model},
author = {Shou-Shu Gong and Wei Zhu and D. N. Sheng},
journal= {arXiv preprint arXiv:1312.4519},
year = {2014}
}
备注
12 pages, 12 figures, include the Supplemental Material