自旋-1/2海森堡多聚体链中磁化平台的分数化量子化Berry相位

我们研究分数化量子化的 $Z_N$ Berry相位，$\gamma_N=0, {2\pi \over N}, {4\pi \over N},\ldots, {2(N-1)\pi \over N}$，以刻画自旋-1/2海森堡多聚体（$N$-聚体）模型（即高度阻挫的 $N$-腿梯子模型，是正交二聚体链的一般化，并在强多聚体耦合区有精确基态）中磁化平台处的局域 $N$-聚体自旋结构。我们证明当 $N=2$ 和 $4$ 时，刻画磁化平台相的所有 $N$ 类Berry相位均出现于磁相图中。我们表明，除 $\gamma_N=0$ 的Haldane相外，磁化为 $\langle m\rangle$ 且具有 $D$ 重简并态的磁化平台有 $\gamma_N=\pi (\langle m\rangle-1) D$。此外，我们发现对于 $N=2$ 和4，互补的 $Z_N$ Berry相位在 $S=N/2$ Haldane相中变为非零。由于 $Z_N$ Berry相位的精确量子化由沿rung方向的平移（或旋转）对称性保护，该 $Z_N$ Berry相位有望应用于耦合多聚体系统中广泛的磁化平台。