高度阻挫磁体中的涌现规范动力学

凝聚态物质展现出多种奇异的涌现现象，例如分数量子霍尔效应以及高度阻挫磁体在低温下的合作行为。本文采用狄拉克在20世纪50年代引入的一种方法，通过假设自旋被约束在其最低能量构型作为简化措施，来研究后一种现象的经典哈密顿动力学。以kagome反铁磁体为例，我发现它是一个具有拓扑动力学和非局域连接边缘态的规范系统，对于某些开边界条件，其行为类似于$Z_2$自旋液体中预期的双陈-西蒙斯电动力学。这些动力学也与分数量子霍尔效应中的电子行为相似。这里提出的经典理论是向许多烧绿石和kagome反铁磁体自旋液相的可控半经典描述，以及向相应无约束海森堡模型低能经典动力学描述迈出的第一步。