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由二维量子磁体的对称保护拓扑态诱导的非常规表面临界行为

强关联电子 2023-07-19 v1 统计力学

摘要

利用量子蒙特卡罗模拟,我们研究了由铁磁海森堡相互作用耦合的自旋-1/2 对角梯子。该模型也可以被视为具有铁磁横档耦合的普通梯子通过反铁磁对角耦合相连而成。我们发现该模型包含一个条纹磁有序相和两个拓扑非平庸的 Haldane 相,它们被两个量子临界点隔开。我们证明这两个量子临界点均属于三维 O(3) 普适类,与 Haldane 相的拓扑性质无关。我们研究了两个 Haldane 相中由梯子末端形成的表面的性质。我们发现由于对称保护拓扑体态,这两种表面态都是无能隙的。我们进一步证明,在不增强表面耦合的情况下,在这种无能隙表面上的两个临界点处都实现了非常规表面临界行为。值得注意的是,在三维经典 O(3) 临界点处该表面并不预期是有序的,这表明 Haldane 相的拓扑性质导致了这种表面临界行为。

关键词

引用

@article{arxiv.2303.10647,
  title  = {Extraordinary surface critical behavior induced by symmetry-protected topological state of a two-dimensional quantum magnet},
  author = {Zhe Wang and Fan Zhang and Wenan Guo},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2303.10647},
  year   = {2023}
}

备注

10 pages, 6 figures