Shastry-Sutherland 模型三维类比的精确基态
强关联电子
2025-07-21 v1 统计力学
摘要
在受挫量子多体系统中,精确结果十分罕见,尤其是在高于一维的情形下。Shastry-Sutherland(SS)模型是少有的例外之一,作为具有精确可解二聚体单态基态的二维自旋系统而著称。在本工作中,我们引入 SS 晶格的一个三维类比,通过形变烧绿石晶格以保留局域 SS 几何。尽管维度增加且拓扑发生改变,经典 Ising 与 Heisenberg 自旋的基态相图仍可解析求解,并紧密遵循其二维对应版本,包括 1/3 磁化平台与伞态的存在。最引人注目的是,对于量子自旋 ,二聚体单态在相图的有限区域内仍作为精确基态得以保留。我们通过精确对角化论证,单态相比其二维对应版本更为稳定,表明其在三维中具有增强的鲁棒性。这些结果为探索维度对量子受挫、精确可解性以及三维潜在自旋液体行为的影响提供了一个罕见且可控的平台,并与新兴的拓扑与磁相相关。
引用
@article{arxiv.2507.13877,
title = {Exact ground state on the 3D analogue of the Shastry-Sutherland model},
author = {Kelvin Salou-Smith and Arnaud Ralko and Ludovic D. C. Jaubert},
journal= {arXiv preprint arXiv:2507.13877},
year = {2025}
}